2020-2021学年河北省承德市一中高一下学期第一次月考试题 物理

这是一份2020-2021学年河北省承德市一中高一下学期第一次月考试题 物理，共11页。
一．单选题（共10小题。每小题3分，共30分）
1．重力是由万有引力产生的，以下说法中正确的是( )
A．同一物体在地球上任何地方其重力都一样
B．物体从地球表面移到高空中，其重力变大
C．同一物体在赤道上的重力比在两极处小些
D．绕地球做圆周运动的飞船中的物体处于失重状态，不受地球的引力
2．两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图7-1-2所示．物体通过一段位移时，力F1对物体做功6J，力F2对物体做功8J，则力F1与F2的合力对物体做功为 ( )

A．10J B．12J C．14J D．7.5J
3．一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，如图所示为雪橇所受的牵引力F及摩擦力Ff的示意图，其中正确的是( )
4.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s，车对桥顶的压力为车重的eq \f(3,4)，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为( )
A．15 m/s B．20 m/s C．25 m/s D．30 m/s
5．a、b两辆玩具车在各自的圆轨道上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比为3:4，转过的角度之比为2:3，则它们的向心加速度大小之比为( )
A．2:1 B．1:2 C．9:16 D．4:9
6.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2:eq \r(7).已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R.由此可知，该行星的半径约为( )
A.eq \f(1,2)R B.eq \f(7,2)R C．2R D.eq \f(\r(7),2)R
7．两颗人造地球卫星质量之比是1∶2，轨道半径之比是3∶1，则下列说法正确的是( )
A．它们的周期之比是3∶1 B．它们的线速度之比是3∶1
C．它们的向心加速度之比是1∶9 D．它们的向心力之比是1∶9
8．用钢索吊起质量为m的物体，当物体以加速度a匀加速升高h时，钢索对物体拉力做的功为(不计空气阻力) （ ）
A．mgh B．mgh+mah C．m(g—a)h D．mah
9. 2020年5月5日晚18时，长征五号B运载火箭首发取得圆满成功。该火箭是中国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，拉开我国空间站在轨建造阶段飞行任务的序幕，为后续空间站核心舱、实验舱发射奠定了坚实基础。下列与我国空间站“天宫一号”“天宫二号”的有关说法正确的有( )
A．“天宫一号”在370 km高度飞行时速度等于7.9 km/s
B．“神舟十一号”载人飞船到达“天宫二号”同一轨道上加速后完成对接
C．“天舟一号”货运飞船在低于“天宫二号”的轨道上时速度比“天宫二号”小
D．相对空间站静止的水球处于完全失重状态
10. 如图所示，A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星，运行方向相同，A为地球同步卫星，A、B卫星的轨道半径的比值为k，地球自转周期为T0。某时刻A、B两卫星距离达到最近，从该时刻起到A、B间距离最远所经历的最短时间为( )
A． eq \f(T0,2（\r(k3)＋1）) B． eq \f(T0,\r(k3)－1)
C． eq \f(T0,2（\r(k3)－1）) D． eq \f(T0,\r(k3)＋1)
二．多项选择题（每题5分，选不全3分）
11.已知引力常量为G，利用下列数据可以计算出地球质量的是( )
A．某卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T和角速度ω
B．某卫星绕地球做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r
C．地球绕太阳做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r
D．若不考虑地球自转，已知地球半径R和地球表面的重力加速度g
12.如图所示，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。现测得两颗星球之间的距离为L，质量之比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、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2
C．m1做圆周运动的半径为 eq \f(2,5)L D．m2做圆周运动的半径为 eq \f(2,5)L
13如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示．取g＝10 m/s2.则( )

A．物体的质量m＝1.0 kg B．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20
C．第2 s内物体克服摩擦力做的功W＝2.0 J
D．前2 s内推力F做功的平均功率eq \x\t(P)＝1.5 W
实验题.（每空2分,共14分）
14.物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，它的理论结构以数学为工作语言，以实验为检验理论正确性的唯一标准。作为自然科学的带头学科，物理学的研究运用了许许多多重要的思想方法。

万丈高楼起于平地，高端实验也是方法为先。请回答下列三幅图片对应的三个物理实验所用到的思想方法，可供选择的选项有：
A.外推法 B.对比实验法 C.微小放大法 D.等效替代法 E.控制变量法
探究加速度与力、质量的关系______ 。
探究力的合成的方法______ 。
研究平抛运动的竖直分运动______ 。
14. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置．其中M为带小滑轮的小车的质量（滑轮质量不计），m为砂和砂桶的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，不需要进行的操作是______。
A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）甲同学为了清除小车与水平木板之间摩擦力的影响，恰当的做法是_________。
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砂和砂桶拉动情况下恰好做匀速运动
B.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砂和砂桶拉动情况下恰好做匀加速运动
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂砂和砂桶的况下使小车恰好做匀加速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂砂和砂桶情况下使小车恰好能做匀速运动
（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
A． B． C．k D．
（4）乙同学根据测量数据作出如图所示的图线，该同学做实验时存在的问题是___ ___。
四．计算题。
16.(12分)卫星绕地球匀速圆周运动，已知卫星的质量为m，轨道离地面的高度为h，绕地球运行的周期为T，地球半径为R，引力常量为G．求：
（1）卫星的向心力大小；
（2）地球的质量；
（3）地球的第一宇宙速度;
17，(16分).汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5×103 kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重力的0.1倍(g取 10 m/s2)，试求：
(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2 m/s2时速度是多大？
(2)若汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？
18.(13分)火星的半径大约是地球半径的一半，质量约为地球质量的eq \f(1,10).若地球的第一宇宙速度为v，地球表面重力加速度为g，求：
(1)火星表面的自由落体加速度是多大？
(2)火星的“第一宇宙速度”是多大？
答案
1.解析：由于地球自转同一物体在不同纬度受到的重力不同，在赤道最小，两极最大，C正确．
答案：C
2.【答案】C
3解析：雪橇运动时所受摩擦力为滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，即与圆弧相切，又因为雪橇做匀速圆周运动时合力充当向心力，牵引力与摩擦力的合力方向必然指向圆心，综上可知，A、B、D错误，C正确．
答案：C
4.. 解析：当FN＝eq \f(3,4)G时，因为G－FN＝meq \f(v2,r)，所以eq \f(1,4)G＝meq \f(v2,r)，当FN＝0时，G＝meq \f(v′2,r)，所以v′＝2v＝20 m/s.
5. 解析：二者线速度之比为eq \f(va,vb)＝eq \f(3,4)，角速度之比eq \f(ωa,ωb)＝eq \f(2,3)，其向心加速度a＝ω2r＝ω·v，所以eq \f(aa,ab)＝eq \f(1,2)，B正确．
答案：B
6. 解析：设物体做平抛运动的高度为h，初速度为v0，在行星和地球上的重力加速度分别为g′和g.由平抛运动规律知：竖直方向h＝eq \f(1,2)gt2，水平方向x＝v0t，由天体表面附近物体受到的万有引力近似等于物体的重力得Geq \f(Mm,R2)＝mg.由以上三式得R＝eq \f(x,v0) eq \r(\f(GM,2h)).设行星的半径为R′，则eq \f(R′,R)＝eq \f(x行\r(M行),x地\r(M地))＝eq \f(2,\r(7))×eq \f(\r(7),1)＝2，即R′＝2R，选项C正确．
答案：C
7. 【答案】C
8. 解析：B．
9【解析】选D。
.10. 【解题指南】两卫星相距最近(最远)的条件
(1)两卫星的运转方向相同，且位于和中心连线的半径上同侧时，两卫星相距最近，从运动关系上，两卫星运动关系应满足(ωA-ωB)t=2nπ(n=1，2，3，…)
(2)当两卫星位于和中心连线的半径上两侧时，两卫星相距最远，从运动关系上，两卫星运动关系应满足(ωA-ωB)t′=(2n-1)π(n=1，2，3…)
11. 解析：卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有Geq \f(Mm,r2)＝mω2r＝meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,T)))2r，解得M＝eq \f(ω2r3,G)M＝eq \f(4π2r3,GT2)，故A错误，B正确；已知地球绕太阳做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r，中心天体是太阳，根据万有引力提供向心力只能求出中心天体太阳的质量，地球是环绕天体，地球质量不能求出，故C错误；若不考虑地球自转，地球表面物体的重力等于万有引力，mg＝Geq \f(Mm,R2)，有地球质量M＝eq \f(gR2,G)，故D正确．
答案：BD
12.AC
13. 【参照答案】CD
【名师解析】
本题考查了受力分析、牛顿第二定律、功、图象等相关方面的知识．第2 s内，根据速度—时间图象可知，物体的加速度为2 m/s2，第3 s内，物体做匀速直线运动，F＝f＝2 N，所以根据牛顿第二定律有3－μmg＝2m,2＝μmg，解得m＝0.5 kg，μ＝0.40，A、B选项错误；第2 s内物体运动的位移为1 m，摩擦力为2 N，克服摩擦力做的功W＝2.0 J，C选项正确；前2 s内推力F做功为3 J，平均功率eq \x\t(P)＝1.5W，D选项正确
14. 【答案】E D B
【解析】解：考查三个实验对应的物理方法：、探究加速度与作用力、质量的关系用到是控制变量法；研究力的合成用到是等效替代法；研究平抛的竖直分运动与自由落体进行对比，所以用到的是对比实验法；
故答案为： 根据三个实验的原理分析实验中经常用到的物理思维；
根据探究小车加速度与作用力、质量的关系的实验原理及操作过程及注意事项进行判断，也要注意系统误差和偶然误差产生的原因；
本题考查了实验原理及数据处理方法，关键是出原理出发，理解操作过程及注意事项，还要学会进行简单误差的分析。
15. 【答案】AD D D 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
16.
17. 名师解析】 汽车运动中所受阻力大小为Ff＝0.1mg①
(1)当a＝0时速度最大，牵引力等于Ff的大小，
则最大速度vmax＝eq \f(P,Ff)②
联立①②解得vmax＝12 m/s。
设汽车加速度为2 m/s2时牵引力为F1
由牛顿第二定律得F1－Ff＝ma③
此时汽车速度v1＝eq \f(P,F1)④
联立③④并代入数据得v1＝4 m/s。
(2)当汽车以加速度a′＝0.5 m/s2匀加速运动时，设牵引力为F2
由牛顿第二定律得F2－Ff＝ma′⑤
汽车匀加速过程所能达到的最大速度vt＝eq \f(P,F2)⑥
联立①⑤⑥并代入数据解得t＝eq \f(vt,a′)＝16 s。
答案 (1)12 m/s 4 m/s (2)16 s
18. 【答案】(1)0.4g (2)eq \f(\r(5),5)v
【解析】(1)根据物体在星体表面时忽略自转影响，重力等于万有引力知mg＝eq \f(GMm,R2)，
故eq \f(g火,g)＝eq \f(M火,M地)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(R地,R火)))2.
火星表面的自由落体加速度
g火＝g×eq \f(1,10)×22＝0.4g.
(2)由万有引力提供向心力知，
eq \f(GMm,R2)＝eq \f(mv2,R)，
得v＝eq \r(\f(GM,R)).
所以eq \f(v火,v)＝eq \r(\f(M火R地,R火M地))＝eq \r(\f(1,10)×2)＝eq \f(1,\r(5)).
即v火＝eq \f(v,\r(5))＝eq \f(\r(5),5)v.