2021山东省齐河县一中高一下学期第一次月考物理试卷含答案

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2020-2021学年下学期第一次质量检测

物 理 试 题

第I卷（选择题）

一、单选题（共8小题，每小题3分，共24分）

1．关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　）

A．曲线运动的加速度一定是变化的   B．曲线运动速度的大小可能不变

C．曲线运动不一定都是变速运动     D．物体在恒定合外力作用下不可能做曲线运动

2．关于运动的合成和分解，下列说法中正确的是（　　）

A．两个直线运动的合运动一定是直线运动

B．两个直线运动的合位移一定比分位移大

C．合速度的大小可能比其中某一个分速度小

D．两个分运动的时间小于合运动的时间

3． 物体从高度为h处水平抛出，落地时速度大小为v，重力加速度为g，不计空气阻力，则物体抛出时的初速度大小为（　　）

A． B． C． D．

4．某质点绕圆轨道做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A．因为该质点速度大小始终不变，所以它做的是匀速运动

B．该质点速度大小不变，但方向时刻改变，是变速运动

C．该质点速度大小不变，因而加速度为零，处于平衡状态

D．该质点做的是变速运动，具有加速度，故它所受合外力不变

5．走时准确的时钟，时针和分针的角速度之比（　　）

A．1：12  B．12：1 C．1：60    D．60：1

6．关于向心力，下列说法中正确的是（　　）

A．物体由于做圆周运动而产生一个向心力

B．向心力不改变物体做圆周运动的速度大小

C．做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力

D．做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力

7． 现在城市多路口交汇的地方，车流量非常大，为了应对，设置了环岛交通设施，需要通过路口的车辆都要按照逆时针方向行进，有效减少了交通事故发生。假设环岛路为圆形，外车道半径为72m，内车道半径为50m，汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，g取10m/s2，当汽车匀速率通过环形路段时，则汽车的运动（　　）

A．一定受到恒定的合外力作用   B．受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用

C．最大速度不能超过20m/s     D．最大速度不能超过24m/s

8． 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为（　　）

A．2∶1 B．4∶1 C．8∶1 D．16∶1

二、多选题（每小题4分，共16分，选不全的得2分）

9．对于平抛运动的认识，下列说法正确的是（　　）

A．平抛运动的速度不断增大 B．平抛运动的速度方向不断改变

C．平抛运动的加速度不断改变 D．平抛运动是匀变速曲线运动

10．如图所示，从地面上同一位置A抛出两个小球甲、乙，且都落在同一点B，甲球运动最高点比乙球高，不计阻力，下列说法正确的是（　　）

A．甲乙两球运动时加速度相同 B．甲乙两球运动时间相同

C．甲乙两球在最高点速度相同 D．甲乙两球初速度大小可能相同

11．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2 =3∶2，则可知（　　）

A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为2∶3    

B．m1做圆周运动的半径为L

C．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2    

D．m2做圆周运动的半径为L

12．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（　　）

A．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为

B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零

C．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力

D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力

第II卷（非选择题）

三、实验题（每空2分，共16分）

13．某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c 位置是运动轨迹上三个点（已标出）。其中 x、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：

(1)小球平抛的初速度为______m/s。（重力加速度 g=10m/s2）

(2)小球运动到 b 点的速度为_______m/s。

(3)从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为_____m/s。

(4)小球开始做平抛运动的位置坐标为 x=_____cm，y=________cm。

14．用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，回答以下问题：

（1）在该实验中，主要利用了___________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；

A．理想实验法    B．微元法    C．控制变量法    D．等效替代法

（2） 探究向心力与半径之间的关系时，应让质量相同的小球分别放在______处(从①②③中选择一个)，同时选择半径_____（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；

①挡板A与挡板B    ②挡板A与挡板C    ③挡板B与挡板C

四、解答题（15题8分，16题9分，17题12分，18题15分，要有必要的文字叙述。）

15．2020年5月12日消息，清华大学主导的空间天文项目“极光计划”的最新成果，发现脉冲星新天体物理现象，清华项目成果登上《白然·天文》假设在半径为R的某新天体上发射了一颗该天体的卫星，已知万有引力常量为G。

（1）若卫星贴近该天体表面做匀速圆周运动的周期为T0，求该天体的平均密度ρ；

（2）若卫星距该天体表面一定高度，测得在该处做圆周运动的周期为T，求该卫星距天体表面的高度h。

16．小船在100m宽的河中横渡，当小船船头垂直河岸行驶渡河时，经过20秒时间，小船到达正对岸下游60m的位置。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，假设河岸平直。求：

（1）河水流动的速度大小；

（2）小船在静水中的速度大小；

（3）若调整船头方向，使小船到达正对岸，求小船渡河时间。

17．如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°的斜面体ABC，AC长为l=8m，A正上方一小物体距离地面高h=8m，将物体以水平速度v0右抛出，不计空气阻力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）若物体恰好击中C点，求v0大小；

（2）若物体以v0=4m/s水平抛出，求物体击中斜面体ABC前飞行时间t。

18．如图，质量为m=0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑竖直圆轨道ABC的A点的切线方向进入圆轨道，B点和C点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径R=0.3m，OA连线与竖直方向成，小球到达A点时的速度vA=4m/s，取g=10m/s2，求：

(1)小球做平抛运动的初速度v0；

(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；

(3)小球到达C点时对轨道的压力。

高一物理参考答案

1．B【详解】AD．曲线运动的加速度不一定变化，例如平抛运动，A错误，D错误；

B．曲线运动速度的大小可能不变，例如匀速圆周运动，B正确；

C．曲线运动的速度方向一直发生变化，故一定是变速运动，C错误。

2．C【详解】A．速度、加速度都是矢量，根据合速度与合加速度的是否共线来确定直线运动还是曲线运动，可知两个直线运动的合运动不一定是直线运动，如平抛运动，A错误；

B．矢量的合成遵循平行四边形定则，可知，两个直线运动的合位移不一定比分位移大，B错误；

C．速度是矢量，矢量的合成遵循平行四边形定，可知合速度的大小可能比其中某一个分速度小，C正确；

D．分运动和合运动具有等时性，D错误。

3．D【详解】

物体落地时的竖直速度为

因合速度为v，则抛出的初速度为

4．B【详解】AB．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，因此是变速运动，故A错误，B正确；

C．质点做的是变速运动，具有加速度，故它所受合外力不等于零，处于非平衡状态，故C错误；

D．质点做的是变速运动，具有加速度，故它所受合外力不等于零，合力方向始终指向圆心，即合力方向时刻改变，故D错误。

5．A【详解】时针转一圈需要12个小时，分针转一圈需要1小时，故其角速度之比为

6．B【详解】A．物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体本身产生的，故A错误；

B．向心力方向总是与速度方向垂直，不能改变速度的大小，但改变速度的方向，故B正确；

C．做匀速圆周运动的物体的向心力是大小不变，方向时刻指向圆心不断改变，所以是变力，故C错误；

D．做一般曲线运动的物体的合力通常可分解为切向分力和法向分力，只有做匀速圆周运动的物体才由所受的合外力提供向心力，故D错误。

7．D【详解】A．汽车在水平路面上做匀速圆周运动，合力等于向心力，方向始终指向圆心，是变力，A错误；

B．重力、弹力、摩擦力是性质力，向心力是效果力，不能单独作为一个力去进行受力分析，B错误；

CD．汽车受到的摩擦力提供向心力，则

解得即汽车最大速度不能超过24m/s，C错误，D正确。

8．C【详解】由开普勒第三定律得

故

9．ABD【详解】A．平抛运动所受到的重力方向和速度的方向夹角为锐角，速度逐渐增大，A正确；

BCD．平抛运动的物体只受到重力的作用，加速度是重力加速度g，加速度是恒定不变的，所以平抛运动是匀变速曲线运动 ，速度方向时刻在变化，C错误，BD正确。

10．AD【详解】A．两球抛出后，只受重力作用，其加速度相同，故A正确；

B．从两球轨迹，可看出甲球初速度的竖直分量较大，说明抛出时，初速度的竖直分量较大，根据公式

可知，甲球运动时间大于乙球，故B错误；

C．两球在最高点时，只具有初速度的水平分量，依题意有

因两球的水平位移相同，而甲球所用时间更长，故甲球的初速度的水平分量较小，故甲球在最高点速度较小。故C错误；

D．根据以上选项分析，可知两球的初速度两个分量均不相同，但初速度夹角具体的数值没有给出，故有可能出现两球初速度大小相同，故D正确。

11．AB【详解】BD．设质量为m1、m2的星球，轨道半径为r1、r2，由双星之间的引力作为向心力，已知两颗星球运动的周期相同，可得

可得  又满足

可解得      

AC．线速度为线速度与轨道半径成正比，故线速度之比为2：3，由可知角速度相同，A正确，C错误。

12．AD【详解】ABC．小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，说明小球在最高点的速度最小，对小球受力分析列圆周运动的方程，可知

当拉力为0时，速度最小，为，A正确，BC错误；

D．在最低点对小球受力分析列圆周运动的方程，则有

可知绳子的拉力一定大于小球重力，D正确。

13．                   

【详解】

（1）[1] 因为在水平方向上，a到b，b到c 的水平位移相等，设时间为T，在竖直方向上，根据得则小球平抛运动的初速度为

（2）b点在竖直方向上的分速度为

小球运动到b点的速度为。

（3）物体从a点运动到c点的时间为

那么从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为。

（4）小球运动到b点的时间为

水平方向上的位移为   竖直方向上的位移为

所以开始做平抛运动的位置坐标为。

14．C    C    相同   

【详解】(1)保持m、ω、r任意两个量不变，研究小球做圆运动所需的向心力F与其中一个量之间的关系，这种实验方法叫做控制变量法，故选C。

(2)[探究向心力和半径的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要质量、角速度都相同，如角速度相同，则应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故选C。

15．【详解】（1）设卫星的质量为m，天体的质量为M，卫星在天体表面运行时有  解得

该天体的体积为   则天体的密度为

（2）若卫星在距天体表面高为h处运行，则轨道半径为

由万有引力提供向心力可得

根据（1）中可知     联立上式解得

16．（1）； （2）；（3）

【详解】

(1)小船船头正对河岸行驶渡河时水速为

(2)小船在静水中的速度是

(3)设静水速的方向偏向上游与河岸成θ，根据平行四边形定则有

渡河时间是

17．【详解】（1）从抛出到C点，由平抛运动规律得

联立两式，代入数据解得v0=8m/s

（2）若以v0=4m/s水平抛出，击中斜面上D点，设AD长为，有

联立解得

18【详解】(1)小球到A点的速度进行分解，则有

(2)竖直方向的分速度为

由公式得

由平抛运动规律得   

联立解得h=0.6m、

(3)假设小球能到达C点，由动能定理有：
-mgR（1+cosθ）=-        代入解得vC=m/s
设小球经小球经过C点的最小速度为v临，由mg=m
解得v临==m/s，
可见，vC＞v临，故小球能到达最高点C． 
在最高点，由牛顿第二定律有：FN′+mg=m
代入数据得：轨道对小球的支持力 FN′=8N
由牛顿第三定律：小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力FN=-FN′=-8N，方向竖直向上．