江苏省扬州市江都区大桥高中高一物理下学期第一次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年江苏省扬州市江都区大桥高中高一（下）第一次月考物理试卷一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意.1关于向心加速度，下列说法正确的是（）a向心加速度是描述速率变化快慢的物理量b匀速圆周运动中的向心加速度恒定不变c向心加速度是描述物体运动方向变化快慢的物理量d向心加速度随轨道半径的增大而减小2两个质量均为m的星体，其连线的垂直平分线为abo为两星体连线的中点，如图，一个质量为m的物体从o沿oa方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（）a一直增大b一直减小c先减小，后增大d先增大，后减小3我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（）a飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径b飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度c飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度d飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度4如图所示，一球体绕轴o1o2以角速度旋转，a、b为球体上两点下列说法中正确的（）aa、b两点具有相同的角速度ba、b两点具有相同的线速度ca、b两点具有相同的向心加速度da、b两点的向心加速度方向都指向球心5均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”，已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，同步卫星所在轨道处的重力加速度为g，地球自转周期为t，下面列出的是关于三颗卫星中任意两颗卫星间距离s的表达式，其中正确的是（） r 2rabcd6设地球半径为r0，质量为m 的卫星在距地面r0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则（）a卫星的线速度为b卫星的角速度为c卫星的加速度为d卫星的周期为7关于摩擦力做功的下列说法中正确的是（）a滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功b静摩擦力有阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功c静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功d系统内两物体间相互作用，一对摩擦力做功的总和不一定等于零8一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用f，力f和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力f对滑块做的功分别为w1、w2、w3，则以下关系正确的是（）aw1=w2=w3bw1w2w3cw1w3w2dw1=w2w3二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.91998年1月发射的“月球勘探者”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布，磁场分布及元素测定等方面取得了新成果，探测器在一些环形山中发现了质量密集区，当飞到这些质量密集区时，通过地面的大口径射电望远镜观察，“月球勘探者”的轨道参数发生了微小变化，这些变化是（）a半径变小b半径变大c速率变小d速率变大102007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的p点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示之后，卫星在p点又经过两次“刹车制动”，最后在距月球表面200km的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动对此，下列说法正确的是（）a由于“刹车制动”，卫星在轨道上运动周期比在轨道上长b虽然“刹车制动”，但卫星在轨道上运动周期比在轨道上短c卫星在轨道上运动的速度比沿轨道运动到p点（尚未制动）时的速度更接近月球的第一宇宙速度d卫星在轨道上运动的加速度小于沿轨道运动到p点（尚未制动）时的加速度11质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用力的大小f与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（）a3t0时刻的瞬时功率为b3t0时刻的瞬时功率为c在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为d在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为12有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动如图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是（）ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大bh越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越小dh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大三、填空题.本题共2题，每空三分，共计21分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.13如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，a是大轮边缘上一点，b是小轮边缘上一点，c是大轮上一点，c到圆心o1的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑则a、b、c三点的角速度之比a：b：c=，线速度之比va：vb：vc=向心加速度大小之比aa：ab：ac=14火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为，在火星表面运行的卫星与在地球表面运行的卫星线速度之比为，在火星表面运行的卫星与在地球表面运行的卫星向心加速度之比为，在火星表面运行的卫星与在地球表面运行的卫星周期之比为四、计算题：（共3小题，共39分解答时请写出必要的文字说明和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）15如图，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心oo转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为r和h，筒内壁a点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块求（已知重力加速度为g）当筒不转动时，物块静止在筒壁a点受到的摩擦力和支持力的大小；当物块在a点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，圆锥筒转动的角速度16如图所示，为我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图“嫦娥一号”进入月球轨道后，在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动若已知月球半径为r月，月球表面的重力加速度为g月，则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少？若已知，则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍？17汽车发动机的功率为60kw，汽车的质量为4103kg当汽车在足够水平路面从静止以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动求：（1）汽车在水平路面能达到的最大速度vm1（2）汽车在水平路面做匀加速运动能维持多长时间？（3）在10s 末汽车的瞬时功率多大？20s末汽车的瞬时功率又是多少呢？（4）若汽车以vm1速度驶上一倾角为的足够长的斜面（sin=0.02）简要描述汽车作何运动，并求出在此斜面上最终速度vm2（已知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍，g取10m/s2）2015-2016学年江苏省扬州市江都区大桥高中高一（下）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意.1关于向心加速度，下列说法正确的是（）a向心加速度是描述速率变化快慢的物理量b匀速圆周运动中的向心加速度恒定不变c向心加速度是描述物体运动方向变化快慢的物理量d向心加速度随轨道半径的增大而减小【考点】向心加速度【分析】向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢，因此明确向心加速度的物理意义即可正确解答本题【解答】解：a、匀速圆周运动中速率不变，而向心加速度不为零，故a错误；b、匀速圆周运动中的向心加速度大小不变、方向时刻改变，是变化的，故b错误；c、向心加速度与速度垂直，是描述物体运动方向变化快慢的物理量，故c正确；d、根据an=2r，角速度一定时，轨道半径越大、向心加速度越大，故d错误；故选：c2两个质量均为m的星体，其连线的垂直平分线为abo为两星体连线的中点，如图，一个质量为m的物体从o沿oa方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（）a一直增大b一直减小c先减小，后增大d先增大，后减小【考点】万有引力定律及其应用【分析】物体放于o点时，由于两星体对物体的万有引力大小相等、方向相反，互相抵消，当物体置于无穷远处时，万有引力都为零，把物体放在其他点时，万有引力及合力都不是零【解答】解：因为在连线的中点时所受万有引力的和为零，当运动到很远很远时合力也为零（因为距离无穷大万有引力为零）而在其他位置不是零，所以先增大后减小故选d3我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（）a飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径b飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度c飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度d飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度【考点】同步卫星【分析】研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出线速度、角速度、周期、加速度等物理量根据轨道半径的关系判断各物理量的大小关系【解答】解：根据万有引力提供向心力得出： =ma=m2r=ma、t=2，神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min同步卫星周期24h，所以飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径故a错误b、v=，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度故b错误；c、a=，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度故c正确d、=，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，飞船运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，故d错误故选c4如图所示，一球体绕轴o1o2以角速度旋转，a、b为球体上两点下列说法中正确的（）aa、b两点具有相同的角速度ba、b两点具有相同的线速度ca、b两点具有相同的向心加速度da、b两点的向心加速度方向都指向球心【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速【分析】a、b两点共轴转动，角速度相等，根据半径的大小，通过v=r比较线速度的大小向心加速度方向指向圆周运动的圆心，根据a=r2比较向心加速度大小【解答】解：a、a、b两点共轴转动，角速度相等故a正确b、因为a、b两点绕地轴转动，a的转动半径大于b点的转动半径，根据v=r知，a的线速度大于b的线速度大小故b错误c、根据a=r2知，角速度相等，a的转动半径大，则a点的向心加速度大于b点的向心加速度故c错误d、a、b两点的向心加速度方向垂直指向地轴故d错误故选：a5均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”，已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，同步卫星所在轨道处的重力加速度为g，地球自转周期为t，下面列出的是关于三颗卫星中任意两颗卫星间距离s的表达式，其中正确的是（） r 2rabcd【考点】同步卫星【分析】同步卫星定轨道（在赤道上方），定周期（与地球的自转周期相同），定速率、定高度根据万有引力提供向心力及地球表面上引力等于重力，可求出同步卫星的轨道半径，再由三角函数即可求得任意两颗卫星之间的距离【解答】解：根据根据万有引力提供向心力有：=r的：r=三颗同步卫星，每两颗之间的夹角为120，由几何知识有：s=2rsin60在地球表面上引力等于重力，由牛顿第二定律有：式联立可以解得：s=又因：得：s=r故选：d6设地球半径为r0，质量为m 的卫星在距地面r0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则（）a卫星的线速度为b卫星的角速度为c卫星的加速度为d卫星的周期为【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心力以及gm=gr2求周期、线速度、加速度、角速度【解答】解：a、根据及gm=gr02解得：v=，故a正确；d、根据万有引力提供向心力及gm=gr02解得：t=，故d错误；b、根据=得：=，故b正确；c、根据及gm=gr02解得：a=，故c正确故选abc7关于摩擦力做功的下列说法中正确的是（）a滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功b静摩擦力有阻碍物体的相对运动趋势的作用，一定不做功c静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功d系统内两物体间相互作用，一对摩擦力做功的总和不一定等于零【考点】摩擦力的判断与计算；功的计算【分析】功等于力与力的方向上的位移的乘积，这里的位移是相对于参考系的位移；静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向想法，滑动摩擦力的方向与物体的相对滑动的方向相反【解答】解：a、恒力做功的表达式w=fscos，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故a错误；b、恒力做功的表达式w=fscos，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故bc错误，d、一对相互作用的滑动摩擦力大小相等，方向相反，作用的两个物体位移不同，伴随机械能的损耗（转化为内能），所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值，故d正确；故选：d8一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用f，力f和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力f对滑块做的功分别为w1、w2、w3，则以下关系正确的是（）aw1=w2=w3bw1w2w3cw1w3w2dw1=w2w3【考点】功的计算；匀变速直线运动的图像【分析】根据功的公式w=fl可知，知道f的大小，再求得各自时间段内物体的位移即可求得力f做功的多少【解答】解：由速度图象可知，第1s、2s、3s内的位移分别为0.5m、0.5m、1m，由ft图象及功的公式w=fscos可求知：w1=0.5j，w2=1.5j，w3=2j故本题中acd错，b正确故选：b二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.91998年1月发射的“月球勘探者”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布，磁场分布及元素测定等方面取得了新成果，探测器在一些环形山中发现了质量密集区，当飞到这些质量密集区时，通过地面的大口径射电望远镜观察，“月球勘探者”的轨道参数发生了微小变化，这些变化是（）a半径变小b半径变大c速率变小d速率变大【考点】万有引力定律及其应用【分析】当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时，月球的重心上移，导致轨道半径减小，根据万有引力提供向心力判断速率的变化【解答】解：当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时，月球的重心上移，轨道半径减小，根据，解得v=，r减小，则v增大故ad正确，b、c错误故选ad102007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的p点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示之后，卫星在p点又经过两次“刹车制动”，最后在距月球表面200km的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动对此，下列说法正确的是（）a由于“刹车制动”，卫星在轨道上运动周期比在轨道上长b虽然“刹车制动”，但卫星在轨道上运动周期比在轨道上短c卫星在轨道上运动的速度比沿轨道运动到p点（尚未制动）时的速度更接近月球的第一宇宙速度d卫星在轨道上运动的加速度小于沿轨道运动到p点（尚未制动）时的加速度【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】本题可根据开普勒第三定律比较卫星在不同轨道上的周期大小月球的第一宇宙速度是卫星绕月球附近做匀速圆周运动的速度，根据“刹车制动”比较卫星的速度大小卫星所受的万有引力大小，通过牛顿第二定律比较加速度的大小【解答】解：a、根据开普勒第三定律=k，半长轴越小，周期越小，所以卫星在轨道运动的周期最短故a错误，b正确c、月球的第一宇宙速度是卫星绕月球附近做匀速圆周运动的速度，由于“刹车制动”，卫星在轨道上运动的速度小于沿轨道运动到p点（尚未制动）时的速度，所以在轨道上运动的速度更接近月球的第一宇宙速度，故c正确d、卫星在轨道上在p点和在轨道在p点的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律，加速度相等故d错误故选bc11质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用力的大小f与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（）a3t0时刻的瞬时功率为b3t0时刻的瞬时功率为c在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为d在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据牛顿第二定律和运动学公式求出2t0时刻的瞬时速度，从而求出瞬时功率根据位移公式求出t=0到2t0这段时间内位移，通过功的公式求出水平力做功的大小，从而求出平均功率【解答】解：a、02t0时间内的加速度a1=，则2t0时刻的速度v1=a1t1=t0，在2t03t0时间内的加速度a2=，则3t0时刻的速度v2=v1+a2t0=，3t0时刻的瞬时功率为p=3f0v2=；故a错误，b正确；c、02t0时间内的位移x1=a1（2t0）2=，在2t03t0时间内的位移x2=v1t0+a2t02=，在t=0到3t0这段时间内，水平力做功w=f0x1+3f0x2=，则水平力做功的平均功率p=故c错误，d正确故选：bd12有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动如图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是（）ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大bh越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越小dh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大【考点】牛顿第二定律；向心力【分析】摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力f的合力，作出力图，得出向心力大小不变h越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小【解答】解：a、摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力f的合力，作出力图设圆台侧壁与竖直方向的夹角为，侧壁对摩托车的支持力f=不变，则摩托车对侧壁的压力不变故a错误 b、如图向心力fn=mgcot，m，不变，向心力大小不变故b错误 c、根据牛顿第二定律得fn=m，h越高，r越大，fn不变，则t越大故c错误 d、根据牛顿第二定律得fn=m，h越高，r越大，fn不变，则v越大故d正确故选d三、填空题.本题共2题，每空三分，共计21分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.13如图所示皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，a是大轮边缘上一点，b是小轮边缘上一点，c是大轮上一点，c到圆心o1的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑则a、b、c三点的角速度之比a：b：c=1：3：1，线速度之比va：vb：vc=3：3：1向心加速度大小之比aa：ab：ac=3：9：1【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】同缘传动边缘上的点线速度相等；同轴传动角速度相同；同时结合公式v=r列式求解【解答】解：根据题意，有：ra=3rc=3rb=3r 同缘传动边缘上的点线速度相等，vb=va 同轴传动角速度相同，a=c 故，故va：vb：vc=3：3：1，故a：b：c=1：3：1根据向心加速度公式，得到向心加速度大小之比aa：ab：ac=3：9：1故答案为：1：3：1，3：3：1，3：9：114火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为2：5，在火星表面运行的卫星与在地球表面运行的卫星线速度之比为，在火星表面运行的卫星与在地球表面运行的卫星向心加速度之比为2：5，在火星表面运行的卫星与在地球表面运行的卫星周期之比为【考点】万有引力定律及其应用；向心力【分析】根据万有引力等于重力得出星球表面的重力加速度表达式，结合质量和半径之比求出重力加速度之比根据万有引力提供向心力得出线速度、加速度、周期的表达式，结合天体质量和半径之比求出卫星的线速度、加速度、周期之比【解答】解：根据得，星球表面的重力加速度g=，火星和地球的质量之比为1：10，半径和地球半径之比为1：2，则火星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为2：5根据得，v=，a=，t=，火星和地球的质量之比为1：10，半径和地球半径之比为1：2，则线速度之比为，向心加速度之比为2：5，周期之比为故答案为：2：5，2：5，四、计算题：（共3小题，共39分解答时请写出必要的文字说明和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）15如图，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心oo转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为r和h，筒内壁a点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块求（已知重力加速度为g）当筒不转动时，物块静止在筒壁a点受到的摩擦力和支持力的大小；当物块在a点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，圆锥筒转动的角速度【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】（1）物体受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件求解静摩擦力和支持力；（2）物体受重力和支持力，合力提供向心力，根据平行四边形定则求解出合力，根据向心力公式列式求解筒转动的角速度；【解答】解：当筒不转动时，物块静止在筒壁a点时受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡条件得摩擦力的大小为：f=mgsin=mg支持力的大小为：n=mgcos=mg当物块在a点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁a点时受到的重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为，有：mgtan=m2由几何关系得：tan=联立以上各式解得：=答：当筒不转动时，物块静止在筒壁a点受到的摩擦力为mg，支持力为mg；当物块在a点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，圆锥筒转动的角速度为16如图所示，为我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图“嫦娥一号”进入月球轨道后，在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动若已知月球半径为r月，月球表面的重力加速度为g月，则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少？若已知，则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍？【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】（1）根据绕月卫星的万有引力等于向心力和月球表面重力等于万有引力，联立列式求解出周期；（2）根据重力等于向心力，求出近地卫星的环绕速度表达式，再分析讨论【解答】解：（1）绕月卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为m，有g=m（）2（r月+h） 地球表面重力加速度公式g月=联立得到t=2即“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为2（