2020-2021学年内蒙古鄂尔多斯市第一中学高一下学期第一次月考物理试题

2020-2021学年内蒙古鄂尔多斯市第一中学高一下学期第一次月考物理试题

答题要求：1．本卷满分110分，考试时间100分钟。2．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。3.请在答卷上指定区域内作答，超出指定位置无效

第Ⅰ卷（共48分）

一．        选择题（本题共12小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1．关于曲线运动，下列叙述正确的是（　　）

A．做曲线运动的物体，速度可能不变      

B．做曲线运动的物体，所受的合外力可能为零

C．如果物体不受外力，由于惯性而持续的运动不可能是曲线运动 

D．因为曲线运动的速度在不断变化，所以曲线运动不可能是匀变速运动

2．如图所示，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE做匀速直线运动．现从t＝0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲启动后t1时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗，乙启动后t2时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗．F为AB中点．则t1∶t2为(　　)                    

A．2∶1 B．1∶ C．1∶ D．1∶(－1)

3．若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（　　）

A． B． C． D．

4．如图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动．连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB使滑块在水平横杆上左右滑动．已知OB杆长为L，绕O点做逆时针方向匀速转动的角速度为ω，当连杆AB与水平方向夹角为α，AB杆与OB杆的夹角为β时，滑块的水平速度大小为(   )

A． B． C． D．

5．如图所示，从距离墙壁为l的水平地面上的A点，以初速度、抛射角斜向上抛出一球，球恰好在上升到最高点时与墙相碰，被水平反弹回来，落到地面上的C点，且，则球被墙反弹后的速度的大小与初速度的大小之比为（　　）

A． B． C． D．

6．如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，有两个可视为质点且质量相同的小球A和B，在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°，（sin37°=0.6）则（　　）

A．A、B两球所受支持力的大小之比为3∶4             B．A、B两球运动的周期之比为2∶

C．A、B两球的角速度之比为2∶                  D．A、B两球的线速度之比为4：3

7．北斗卫星导航系统组网成功后会有5颗静止轨道卫星（同步卫星）。已知地球赤道上的重力加速度大小为g，将地球视为半径为R0的球体，地球的自转周期为T0，则地球静止轨道卫星（同步卫星）的运行半径为（　　）

A．     B．     C．     D．

8． 2019年12月27日，在海南文昌航天发射场，中国运载能力最强的长征5号运载火箭成功发射，将实践二十号卫星送入地球同步轨道，变轨过程简化如图所示，轨道Ⅰ是超同步转移轨道，轨道Ⅲ是地球同步轨道，轨道Ⅱ是过渡轨道（椭圆的一部分），轨道Ⅱ、轨道I的远地点切于M点，轨道Ⅱ的近地点与轨道Ⅲ切于N点，下列说法正确的是（　　）

A．卫星在轨道I上运行时速度大小不变       

B．从轨道I进入轨道Ⅱ，卫星在M点需要减速

C．从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，卫星在N点需要减速

D．卫星在轨道Ⅱ的M点的加速度大于卫星在轨道I的M点处的加速度

9．我国将在今年执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（　　）

A． B． C． D．

10．某战士进行投弹训练，他选择了如图所示的地形进行训练，为一倾角为45°的斜面，点离水平面的高度为，是半径为的四分之一圆弧，为圆心，其在点与水平面相切，该战士在点将手榴弹以初速度水平抛出，手榴弹刚好落在点，当他在点将手榴弹以初速度水平抛出时，手榴弹落在点。则下列说法错误的是（  　　）

A．圆弧半径可能小于      

B．圆弧半径一定大于

C．手榴弹落在点时速度与水平方向的夹角小于手榴弹落在点时的夹角

D．如果手榴弹水平抛出时的速度合适，手榴弹可以恰好落到点

11．质量为的小球由轻绳和分别系于一轻质细杆的点和点，如图所示。当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与水平方向成角，绳沿水平方向且长为，则下列说法正确的是（    ）

A．绳的张力不可能为零              

B．角速度越大，绳的张力越大

C．当角速度时，绳将出现弹力

D．若绳突然被剪断，则绳的弹力一定发生变化

12．如图所示，一竖直圆盘上固定一质量为的小球（可视为质点），小球与圆盘圆心的距离为。现使圆盘绕过圆心且垂直于圆盘的水平轴以大小为的角速度匀速转动，重力加速度大小为，则（　　）

A．小球的重力和圆盘对小球作用力的合力不变

B．当小球运动到点正上方时，圆盘对小球的作用力最小

C．圆盘对小球的作用力方向与竖直方向的夹角最大为

D．小球从最高点运动到最低点的过程中，圆盘对小球的作用力先减小后增大

第Ⅱ卷（共62分）

二．        填空题(2个小题，共16分。把答案填写在答题卡的横线上）

13．为了探究物体质量一定时，加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置.其中小车质量为M，钩码质量为m，弹簧测力计可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为g，实验时先平衡摩擦力.

（1）如图乙为某次实验得到的纸带，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为____________m/s2（结果保留两位有效数字）；

（2）在探究加速度与力的关系时，弹簧测力计的示数记为F，改变钩码的质量m，依次记录弹簧测力计的示数F并求出所对应的小车加速度大小a，则下图的四个a-F图象中能正确反映小车加速度a与弹簧测力计的示数F之间规律的是____________；

（3）已知第（2）问中正确图象中的直线（或直线部分）的斜率大小为k，则该小车的质量为_________；

（4）若不断增大钩码的质量，则小车的加速度随之增大，但最大值将不会超过__________m/s2（g取10 m/s2）

14．未来中国字航员将会登月成功，假设宇航员在登月前后做两次物理实验，分别测量物体的质量和月球的质量。

实验一：宇宙飞船绕月球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平直接称量物体的质量，宇航员在飞船中用如图所示的装置来间接测量小球的质量，给小球一个初速度，让它在细线的拉力下做匀速圆周运动，飞船中还有刻度尺、秒表两种测量工具。

实验二：宇航员抵达半径为R的月球后，仍用同样的装置做实验，给质量为m（实验一已测出）的小球－个初速度，使其在竖直平面内做变速圆周运动，月球表面没有空气，拉力传感器显示小球在最低点、最高点读数差的绝对值为△F，根据圆周运动的动力学公式可得△F恒为小球在月球表面重力的6倍，已知引力常量为G。

根据题中提供的条件和测量结果回答下列问题：

(1)实验一：若已知小球做匀速圆周运动时拉力传感器的示数为F，还需要测量的物理量是________和周期，为了减小测量周期的误差，可测量n转对应的时间t，则待测小球质量的表达式为m=________；

(2)实验二：测得月球表面重力加速度为________，月球的质量为________。（小球的质量用m表示）

三、计算题(共4个小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15．(9分)如图所示，嫦娥三号探测器在月球上着陆的最后阶段为：当探测器下降到距离月球表面高度为h时悬停一会儿，之后探测器由静止自由下落，在重力（月球对探测器的重力）作用下经过t时落在月球表面上。已知月球半径为R且h远小于R，引力常数为G，忽略月球自转的影响。求：

（1）月球表面附近重力加速度g的大小；

（2）月球的密度；

（3）月球的第一宇宙速度v1是多大。

16．(10分)现有一根长L＝1m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m＝0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力。不计空气阻力，取g＝10m/s2。

(1)在小球以速度v1＝4m/s水平向右抛出的瞬间，绳中的张力大小为多少？

(2)在小球以速度v2＝1m/s水平向右抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。

17．(12分)、两球质量分别为与，用一劲度系数为的弹簧相连，一长为的细线与相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴上，如图所示，当与均以角速度绕做匀速圆周运动时，弹簧长度为．

求：（1）此时弹簧伸长量多大？绳子张力多大？

（2）将线突然烧断瞬间两球加速度各多大？

18．(15分)如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设段是距水平传送带装置高为，夹角为30°的光滑斜面，水平段使用水平传送带装置，长，与货物包的摩擦系数为，皮带轮的半径为，上部距车厢底水平面的高度。设货物由静止开始从点下滑，经过点的拐角处无机械能损失（即经过B点速度大小不变）。通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度可使货物经点抛出后落在车厢上的不同位置，取，求：

（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到点的水平距离；

（2）当皮带轮以角速度顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到点的水平距离；

（3）试写出货物包在车厢内的落地点到点的水平距离随皮带轮角速度变化关系，并画出（ω取值范围为-20~80rad・s-1 ）图象。（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度取正值，水平距离向右取正值）。

1-5 C,A,A,D,A   6-10 C,C,C,B, AD  11-12 AC,BC

13.     3.2       B        2g   

14.小球做匀速圆周运动的半径r               

15.【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）在月球表面附近做自由落体运动，在下落h的过程中则有

解得月球表面附近的重力加速度为

（2）不考虑自转，万有引力等于重力，对探测器则有

解得月球的质量根据密度解得月球密度

（3）对贴近月球表面附近的卫星，万有引力提供向心力，则有

解得月球的第一宇宙速度

16． (1)3N；(2)绳子无拉力，绳子再次伸直时间为0.6s

 (1)绳子刚好无拉力时对应的临界状态

解得因为，故绳中有张力，根据牛顿第二定律有

代入数据解得绳中张力为

(2) 因为，故绳中无张力，小球将做平抛运动，如图所示

则有其中   

解得

17．【解答】解：（1）对球有：，又根据胡克定律得：

所以对球有：所以

故弹簧的伸长量为，绳子的张力为．

（2）烧断细绳的瞬间，拉力，弹力不变根据牛顿第二定律，对球有：  对球有：细绳烧断的瞬间两球的加速度分别为：，．

18． （1）货物从到做匀减速运动，加速度设到达点速度为，则：，所以： 落地点到点的水平距离：

（2）皮带速度，同（1）的论证可知：货物先减速后匀速，从点抛出的速度为，落地点到点的水平距离：

（3）①皮带轮逆时针方向转动：

无论角速度为多大，货物从到均做匀减速运动：在点的速度为，落地点到点的水平距离

②皮带轮顺时针方向转动时：

Ⅰ、时，

Ⅱ、时，

Ⅲ、时，

Ⅳ、时，

（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到点的水平距离是；

（2）当皮带轮以角速度顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到点的水平距离；