河北省正定中学2019-2020学年高一物理3月线上月考（下学期第一次月考）试题（PDF）答案.pdf

高一第一次月考物理答案高一第一次月考物理答案 1 答案 b 解析 在对自由落体运动的研究中 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比 没有用实验直接进行验 证 故 a 错误 伽利略和笛卡尔为牛顿第一定律的建立做出了贡献 选项 b 正确 开普勒通过对行星运 动的观察 完善了哥白尼的日心说 得出了开普勒行星运动定律 故 c 错误 牛顿总结了万有引力定 律 而后卡文迪许测出引力常量 选项 d 错误 故选 b 2 答案 c 解析 太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对作用和反作用力 其大小相等 依据是牛顿第三 定律 故选 c 3 答案 a 解析 根据万有引力定律得甲 乙两个质点相距r 它们之间的万有引力 2 gmm f r 若保持它们各 自的质量不变 将它们之间的距离增大到2r 则甲 乙两个质点间的万引力 2 2 4 gmmf f r 故 a 正 确 故选 a 4 答案 b 解析 汽车过桥面时 重力和支持力的合力提供向心力 即 2 v mgnm r 当轮胎对桥面的压力恰 好为零时 桥面对轮胎的支持力 n 0 则向心力等于重力 故选 b 5 答案 d 解析 在最低点 飞行员竖直方向上受重力和座椅对人向上弹力 f 合力方向向上 合力提供向心力 则向心力大小 fn f g 故 d 正确 abc 错误 故选 d 6 答案 d 解析 汽车转弯时受到重力 地面的支持力 以及地面给的摩擦力 其中摩擦力充当向心力 a 错 误 当最大静摩擦力充当向心力时 速度为临界速度 大于这个速度则发生侧滑 根据牛顿第二定律可 得 2 v fm r 解得 4 3 1 4 1080 56020 1 4 2 0 10 fr vm s m 所以汽车转弯的速度为 20m s 时 所需的向心力小于 1 4 104n 汽车不会发生侧滑 bc 错误 汽车能安全转弯的向心加速度 2 2 560 7 80 v am s r 即汽车能安全转弯的向心加速度不超过 7 0m s2 d 正确 7 答案 d 解析 匀速圆周运动 则合外力不为零 故 a 错误 b 受力分析时不分析向心力 故 b 错误 cd 由 圆周运动公式 2 f ma mr 可知 向心加速度与半径成正比 因蛋白 p 和蛋白 q 的半径之比为 1 2 则 向心加速度之比为 1 2 但向心力大小与质量有关 因不知道两蛋白质量 则无法确定向心力之比 故 c 错误 d 正确 故选 d 8 答案 a 解析 绳子的拉力和重力充当向心力 故tan n fmg 为绳子与竖直方向的夹 角 因为夹角不同 所以向心力不同 夹角越大 向心力越大 故 a 受到的向心力 比 b 大 a 正确 b 错误 根据公式 2 tanmgmr 而tanrh 故有 2 tantanmgmh 故 g h 两者的角速度相等 cd 错误 9 答案 d 解析 物体做匀速圆周运动 合力指向圆心 对物体受力分析 受重力 向上的静 摩擦力 指向圆心的支持力 物体受到 3 个力的作用 如图 其中重力 g 与静摩擦力 f 平衡 与物体的角速度无关 弹力 n 提供向心力 所以当圆筒的角速度 增大以后 向心力变大 物体所受弹力 n 增大 所以 d 正确 abc 错误 故选 d 10 答案 c 解析 a 根据开普勒第一定律可知这 7 颗行星运行的轨道一定都是椭圆轨道 故 a 错误 b 由万有 引力提供向心力 2 2 mmv gm rr 则有 gm v r 这 7 颗行星运行的线速度大小都不同 最外侧的行 星线速度最小 故 b 错误 c 由万有引力提供向心力 2 22 4mm gmr rt 则有 23 4r t gm 这 7 颗 行星运行的周期都不同 最外侧的行星周期最大 故 c 正确 d 要在地球表面发射航天器到达该星系 发射的速度最小为第三宇宙速度 故 d 错误 故选 c 11 答案 c 解析 小球运动到 a 点时 对小球受力分析 根据牛顿第二定律 小球对光滑圆形 轨道只有竖直方向的作用力 所以地面对 m 的摩擦力为零 a 错 小球运动到 b 点时 对小球受力分析 根据牛顿第二定律 小球对光滑圆形轨道只有水平向 左的压力作用 所以圆形光滑轨道受到的摩擦力向右 支持力等于自身的重力 b 错 小球运动到 c 点 时 对小球受力分析 根据牛顿第二定律 小球对光滑圆形轨道只有竖直向下的压力 作用 所以地面对 m 的摩擦力为零 fn m m g c 对 小球运动到 d 点 时 对小球受力分析 根据牛顿第二定律 小球对光滑圆形轨道只有水平向右的压力作用 所以圆形光滑轨道受到的摩擦力向左 支持力等于自身的重力 d 错 12 答案 b 解析 在轻杆小球模型中 小球通过最高点时的最小速度为零 选项 a 错误 当小球通过最高点的速 度时 小球所受轻杆的作用力为零 选项 b 正确 若小球通过最高点时受到杆的作用力为支持 力 则有 此时小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增 大而减小 当小球通过最高点受到杆的作用力为拉力时 有 此时小球 通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大 故选项 c d 错误 13 答案 a 解析 小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动 刚小球通过 a 点时细线的拉力为零 根据圆周运动和 牛顿第二定律有 2 a v mgsinm l 解得 10 0 8 0 5 2m s a vglsin 选项 a 正确 14 答案 c 解析 据题意 火星的公转轨道半径是地球公转轨道半径的 1 5 倍 地球绕太阳公转的周期是 365 天 据开普勒第三定律可得 33 12 22 12 rr tt 解得 火星的公转周期 3 3 2 21 3 1 1 5365 r tt r 天671 天 故 c 项正确 abd 三项错误 15 答案 c 解析 试题分析 依据得 地 月 m地r月3 m月r地3 81 64 故 a 错 依据 g gm r2得 g地 g月 m地r月2 m月r地2 81 16 故 b 错 依据得 t地 t月 8 9 所以 c 正确 依据得 9 2 所以 d 错 16 答案 ad 解析 a 物体既然做曲线运动 那么它的速度方向肯定是不断变化的 所以速度一定在变化 a 正 确 bc 曲线运动的条件是合外力与速度不共线 与合外力是否为恒力无关 所以加速度不一定改变 bc 错误 d 匀速圆周运动的物体速度是变化的 有向心加速度 不可能处于平衡状态 d 正确 故选 ad 17 答案 abc 解析 a 第一定律的内容为 所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动 太阳处于椭圆的一个 焦点上 故 a 正确 b 开普勒第二定律的内容为 对于任意一个行星来说 它与太阳的连线在相等的时 间内扫过相等的面积 故 b 正确 c d 第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二 次方的比值都相等 3 2 r k t k 是与环绕天体无关 与中心天体有关的常量 而 t 为环绕天体的公转周 期 故 d 错误 c 正确 故选 abc 18 答案 cd 解析 根据万有引力定律可得物体在地面附近受到地球的引力为 2 mm fg r 物体在月球轨道上受到 的地球引力为 22 11 60 36003600 mmmm fggf rr 故 a 错误 根据公式 2 22 4mm gmr rt 可得 2 22 4 60 60 mm gmr rt 解得地球质量 23 2 4 60 r m gt 地球的体积 3 4 3 vr 故地球的密度 2 3 3 4 3 mm vgt r b 错误 根据公式 2 mm gma r 解得 2 m ag r 故物体在月球轨道上绕地 球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的 c 正确 根据公式 2 r v t 可得月球 绕地球公转的线速度为 120 r v t d 正确 19 答案 ab 解析 根据生活经验 当 h 越大时 到 b 点时小球速度越大 选项 a 正确 在 b 点 由于是圆周运动 的一部分 b 点的向心加速度竖直向上 属超重 无论是到 b 点的速度多大 小球对轨道的压力均大于 重力 则选项 b 正确 而当 h 越大时 运动到 b 点的速度越大 所需的向心力越大 压力越大 所以选 项 d 错误 d 点是圆周运动的最高点 圆周运动所需的向心力跟速度有关 若在 d 点速度为零 那么由 此可推出物体还未到 d 点时已经脱离轨道做向心运动了 所以选项 c 错误 故选 ab 20 答案 bcd 解析 由绳子的拉力提供向心力 绳子的拉力相等 所以向心力相等 向心力大小之比为 1 1 故 a 错误 同轴转动角速度相同 由绳子的拉力提供向心力 则有 ma 2ra mb 2rb 解得 1 2 ab ba rm rm 故 bc 正确 根据 a 2r 得 1 2 aa bb ar ar 故 d 正确 故选 bcd 21 答案 bd 解析 ab 在星球表面由重力近似等于万有引力 mg g 2 mm r 可知 当星球半径减小为原来的 1 4 时 同一物体在星球表面受到的重力增大为原来的 16 倍 a 错误 b 正确 cd 万有引力提供向心力 2 2 mmv gm rr 由第一宇宙速度计算式 v gm r 可知 星球的第一宇宙 速度增大为原来的两倍 c 错误 d 正确 故选 bd 22 答案 cd 解析 月球绕地球做匀速圆周运动 由万有引力定律提供向心力 2 22 4mm gmr rt 解得 23 2 4r m gt 其中 r 为地球与月球间的距离 而不是月球的半径 a 错误 地球绕太阳运动的周期和地 球与太阳的距离 根据万有引力提供向心力 2 22 4mm gmr rt 其中 m 为地球质量 在等式中消去 只能求出太阳的质量 m b 错误 人造卫星绕地球做匀速圆周运动 根据万有引力提供向心力 2 22 4mm gmr rt 解得 23 2 4r m gt 其中 r 为地球半径 c 正确 若不考虑地球自转 地球表面的 物体受到的地球的重力等于万有引力 即 2 mm mgg r 解得 地球的质量 2 r g m g d 正确 23 答案 bc 解析 a 空间站绕地球做匀速圆周运动 根据万有引力提供向心力列式 2 2 gmmmv rr 得 gm v r 在地球表面 根据重力等于万有引力得 2 gmm mg r r 为地球的半径 所以空间站的线速度大 小 2 gr v r 故 a 错误 b 根据 2 gmm ma r 空间站的向心加速度 2 22 gmgr a rr 故 b 正确 c 根据 万有引力等于向心力得 2 22 4 gmm mr rt 解得 23 2 4 r m gt 故 c 正确 d 根据 2 gmm mg r 可知 地 球的质量为 g gr m 2 故 d 错误 故选 bc 24 答案 cd 解析 根据 h 1 2 gt2得火星表面的重力加速度 g 2 2h t 在火星表面的近地卫星的速度即第一宇宙速度 mg m 2 v r 解得vgr 所以火星的第一宇宙速度 2 2hr v t 故 a 错误 火星表面任意物体的重力 等于万有引力 mg g 2 mm r 得 22 2 2grhr m ggt 故 b 错误 火星的体积为 v 4 3 r3 根据 2 2 32 2 3 42 3 hr mh gt rvrgt 故 c 正确 根据 2 222 2 rrr tt vhhr t 故 d 正确 故选 cd 25 答案 bd 解析 假设没有绳子 可以求得 a b 的临界角速度 对 a 有 2mg m 2 a l 得 2 a g l 4rad s 对 a b 整体有 1 2mg 2m 2 b l 得 1 b g l 2rad s 因为 a b 所以在绳子产生拉力 后 a 才有可能脱离 b a 错误 当 0 2rad s 绳子中的张力大小一定为 0 b 正确 当 2rad s 4rad s 绳子有拉力 但要判断 a 达到临界角速度时绳子拉力是否达到最值 对 a b 整体分 析有 1 2mg f1 2m 2 a l 解得 f1 6n 8n 因此绳子一定不会被拉断 c 错误 当 4 rad s 物 体 a 脱离 b 后 绳子拉力达到最大值时 fmax 1mg m 2 3 l 解得 3 6rad s 当 6rad s 时 绳子拉 力会超过最大值 8 n 则一定被拉断 d 正确 26 答案 1 3m s 2 3 3m s 3 16n 解析 1 桶运动到最高点时 设速度为 vm时恰好球不滚出来 由球受到的重力刚好提供其做圆周运 动的向心力 根据牛顿第二定律得 2 m mv mg l 2 分 解得 3m s m v 1 分 2 在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的 2 倍 对球受力分析 受重力及向下支持力 根据牛顿 第二定律 结合向心力表达式 则有 2 3 mv mg l 2 分 解得 3 3m s v 1 分 3 由于 1 9m s 3m sv 所以球受桶向下的压力 则球的重力和桶对球的弹力提供向心力 根据牛 顿第二定律 有 2 1 mv mg f l 2 分 解得 16nf 1 分 根据牛顿第三定律 球对桶的压力大小 16