内蒙古杭锦后旗奋斗中学2018-2019学年高一物理下学期第一次月考试题（含解析）

奋斗中学2018-2019学年高一下学期第一次月考物理试卷一、选择题 1. 物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（ ）a. 英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量gb. 牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星c. 爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学d. 开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点【答案】a【解析】试题分析：解答本题需掌握：哥白尼提出了“日心说”的观点；开普勒发现了行星运动的三大规律，即开普勒三定律；牛顿根据开普勒三定律和牛顿运动定律并结合向心力公式推导出了万有引力定律，100多年后，英国的卡文迪许通过测量几个铅球之间的引力，成功地测量出了万有引力常量；天王星发现后，人们开始研究它的运行轨道人们发现它的实际运行轨道与根据太阳引力计算出的轨道有偏离，于是推测在天王星外还有一颗行星，它产生的引力使天王星的轨道发生了偏离英国天文学家亚当斯和法国天文学家勒威耶根据万有引力定律计算出了这颗尚未发现的行星的轨道1846年9月18日，德国天文学家伽勒对准勒威计算出的位置，真的看到了一颗蓝色的星星它就是人们所称的“笔尖上发现的行星”；爱因斯坦建立了相对论，成功地解释了物体高速运动（接进光速）的规律，但并没有否定经典力学，只有当物体的速度接进光速时，才需要考虑相对论效应解：a、牛顿根据开普勒三定律和牛顿运动定律并结合向心力公式推导出了万有引力定律，100多年后，英国的卡文迪许通过测量几个铅球之间的引力，成功地测量出了万有引力常量，故a正确；b、天王星发现后，人们开始研究它的运行轨道人们发现它的实际运行轨道与根据太阳引力计算出的轨道有偏离，于是推测在天王星外还有一颗行星，它产生的引力使天王星的轨道发生了偏离英国天文学家亚当斯和法国天文学家勒威耶根据万有引力定律计算出了这颗尚未发现的行星的轨道1846年9月18日，德国天文学家伽勒对准勒威计算出的位置，真的看到了一颗蓝色的星星它就是人们所称的“笔尖上发现的行星”，故b错误；c、爱因斯坦建立了相对论，成功地解释了物体高速运动（接进光速）的规律，但并没有否定经典力学，只有当物体的速度接进光速时，才需要考虑相对论效应，故c错误；d、哥白尼提出了“日心说”的观点，开普勒发现了行星运动的三大规律，即开普勒三定律，故d错误；故选a2.关于物体的运动，下列说法中正确的是（ ）a. 平抛运动是非匀变速曲线运动b. 做平抛运动的物体，在任何时间内，速度改变量的方向都是竖直向下的c. 两互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是直线运动d. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动【答案】b【解析】【详解】a：平抛运动的物体只受重力，加速度是g，方向竖直向下，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动故a项错误b：平抛运动的物体的加速度是g，方向竖直向下，保持不变，据v=gt得，在任何时间内，平抛运动速度改变量的方向都是竖直向下的故b项正确c：若合力的方向与合初速度的方向在一条直线上，两互成角度的匀变速直线运动的合运动是直线运动；若合力的方向与合初速度的方向不在一条直线上，两互成角度的匀变速直线运动的合运动是曲线运动故c项错误d：匀速圆周运动的加速度大小不变，方向指向圆心、不断变化，所以匀速圆周运动是非匀变速曲线运动故d项错误3.物体沿轨迹从m点向n点减速圆周运动的过程中其所受合力方向可能是下列图中的()a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】ad：物体从m点向n点做曲线运动，合力方向指向轨迹的凹侧故ad两项错误bc：物体速度方向沿轨迹的切线，物体减速，合力方向与速度方向成钝角故c项正确，b项错误4.某同学在篮球场上锻炼身体，一次投篮时篮球恰好垂直打在篮板上，设篮球撞击篮板处与抛出点的竖直距离为x，水平距离为2x，篮球抛出时速度与地面的夹角为，大小为v，则下列判断正确的是()a. =30b. =60c. v=2gxd. v=2gx【答案】d【解析】采用逆向思维，篮球做平抛运动，根据x=12gt2，得t=2xg，则篮球撞在篮板上的速度v0=2xt=2gx，可知抛出时竖直分速度vy=gt=2gx，根据平行四边形定则知，篮球抛出时的速度v=v02+vy2=2gx，c错误d正确；抛出时速度与地面夹角的正切值tan=vyv0=1，解得=45，ab错误5.质量为1 kg的质点在xoy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示.下列说法正确的是()a. 质点的初速度为5 m/sb. 质点所受的合外力为3 nc. 质点做类平抛运动d. 2 s末质点的速度大小为6 m/s【答案】bc【解析】【详解】x轴方向初速度为vx=0，y轴方向初速度vy=82m/s=4m/s，质点的初速度v0=vx2+vy2=4m/s，故a错误。x轴方向的加速度a=vt=62=3m/s2，y轴做匀速直线运动，加速度为零，则质点的合力f合=ma=3n故b正确。合外力沿x轴方向，与初速度方向垂直，且合外力恒定，所以质点做类平抛运动。故c正确。2s末质点x轴方向的速度是6m/s，y轴方向的速度是4m/s，根据速度的合成可知2s末质点速度大小为v=vx2+vy26m/s，故d错误。故选bc。6. 美国宇航局的“信使”号水星探测器按计划将在2015年3月份陨落在水星表面。工程师找到了一种聪明的办法，能够使其寿命再延长一个月。这个办法就是通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道。如图所示，设释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道上，忽略探测器在椭圆轨道上所受外界阻力，则下列说法中正确的是（ ）a. 探测器在轨道上a点运行速率大于在轨道上b点速率b. 探测器在轨道上某点的速率可能等于在轨道上速率c. 探测器在轨道上运行的周期小于在轨道运行的周期d. 探测器在轨道和轨道上a点加速度大小不同【答案】ab【解析】试题分析：由gmmr2=mv2r可知轨道半径越大，运行速度应越小，可判断出物体在b点的速度一定轨道小于轨道上a点的速度，所以a、b正确。由开普勒第三定律a3t2=k可判断出c错误。由a=gmr2可知探测器在a点的加速度一样，d错误。考点： 利用万有引力定律处理变轨问题7.如图所示。在水平面上，有一弯曲的槽道弧ab，槽道由半径分别为r2和r的两个半圆构成，现用大小恒为f的拉力将一光滑小球从a点沿滑槽道拉至b点，若拉力f的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为a. 0b. frc. 32frd. 2fr【答案】c【解析】把圆轨道分成x1、x2、x3、xn微小段,拉力在每一段上为恒力,则在每一段上做的功w1=fx1,w2=fx2,w3=fx3,wn=fxn.拉力在整个过程中所做的功w=w1+w2+wn=f(x1+x2+xn)=f(r2+r)=32fr.8.“天宫一号”的运行圆轨道离地高度为350km， “神舟十号”需要追赶“天宫一号”并成功与之对接，对接开始前它们在同一平面绕地球做匀速圆周运动且运行方向相同，要成功对接则对接前 “神舟十号”应该（ ）a. 从离地高度等于350km的圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大b. 从离地高度大于350km的圆轨道上减速且对接成功后运行速度比开始对接前小c. 从离地高度小于350km圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前小d. 从离地高度小于350km圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大【答案】c【解析】【详解】据gmmr2=mr2得，=gmr3；“神舟十号”需要追赶“天宫一号”，则“神舟十号”应从离地高度小于350km圆轨道追赶要对接，“神舟十号”需加速由低轨道变到高轨道据gmmr2=mv2r得，v=gmr，则对接成功后的运行速度比开始对接前小故c项正确，abd三项错误9.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一质量为m的小球a紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为r和h，小球a所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为g，则a. 小球a做匀速圆周运动的角速度=2ghrb. 小球a受到重力、支持力和向心力三个力作用c. 小球a受到的合力大小为mgrhd. 小球a受到的合力方向垂直筒壁斜向上【答案】a【解析】试题分析：如下图所示；小球受重力和支持力而做匀速圆周运动，则合外力一定指向圆心；由力的合成可知，f=mgtan=mghr=mr2；由几何关系可知，r=12r；解得：=2ghr；故a正确；小球只受重力和支持力；向心力是由合外力充当；故b错误；由a的分析可知，合外力f=mghr；故c错误；小球受到的合外力指向圆心，故d错误；故选a。考点：力的大小及方向10.两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两星中心距离为r，其运动周期为t，若万有引力恒量为g，则两星的总质量为（）a. 42r3gt2b. 42r2gt2c. 42r2gt3d. 42r3gt3【答案】a【解析】【详解】设双星的质量分别为m1、m2，轨道半径分别为r1、r2，则对m1有：gm2m1r2=m1r1(2t)2，对m2有：gm1m2r2=m2r2(2t)2解得：m1=42r2r2gt2、m2=42r2r1gt2，所以两星的总质量m1+m2=42r2(r1+r2)gt2=42r3gt2故a项正确，bcd三项错误11.(多选)如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车匀速地从b点运动到m点，再运动到n点的过程中，关于物体a的运动和受力情况，下列说法正确的是()a. 物体a也做匀速直线运动b. 物体a的速度可能为零c. 绳的拉力总是等于a的重力d. 绳的拉力总是大于a的重力【答案】bd【解析】设和小车连接的绳子与水平面的夹角为，小车的速度为v，则这个速度分解为沿绳方向向上和垂直绳方向向下的速度，根据平行四边形法则解三角形得绳方向的速度为vcos，随着小车匀速向右运动，显然逐渐先增大后减小，所以绳方向的速度先越来越小后越来越大，又知物体a的速度与绳子的速度大小一样，则在小车从右向左匀速行驶的过程中物体a先是做加速度增大的减速运动，然后做加速度减小的加速运动当小车到达m点时，绳子的速度为零，则物体a的速度也为零则由牛顿第二定律得：f-mg=ma，即f=mg+ma，因此，绳的拉力总大于物体a的重力，综上所述，故bd正确。点晴：小车的运动是合运动，由运动效果可分解为：垂直绳子向下的运动和沿绳子向上的运动，结合矢量分解的平行四边形法则求出沿绳子的速度，可得知a物体的速度，得到物体a做何种运动，然后由牛顿第二定律做出判断。12.质量为 m 的小球由轻绳 a 和 b 分别系于一轻质细杆的 a 点和 b 点，如图所示，绳 a 与水平方向成角，绳 b 在水平方向且长为 l，当轻杆绕轴 ab 以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周 运动，则下列说法正确的是（ ）a. a 绳的张力可能为零b. a 绳的张力随角速度的增大而增大c. 若 b 绳突然被剪断，则 a 绳的弹力一定发生变化d. 当角速度gltan ，b 绳将出现弹力【答案】d【解析】【详解】a、小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故a错；b、根据竖直方向上平衡得，fasin=mg，解得fa=mgsin，可知a绳的拉力不变，故b错误。d、当b绳拉力为零时，有：mgcot=m2l ，解得=gltan ，可知当角速度gltan ，b绳将出现弹力，故d对；c、由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故c错误故选d【点睛】小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变。13.宇宙飞船以周期t绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程(宇航员看不见太阳)，如图所示已知地球的半径为r，地球质量为m，引力常量为g，地球自转周期为t0，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在a点测出对地球的张角为，则以下判断正确的是()a. 飞船绕地球运动的线速度为2rtsin(2)b. 一天内飞船经历“日全食”的次数为t0tc. 飞船每次“日全食”过程的时间为 t02d. 飞船周期为t2rsin(2)rgmsin(2)【答案】acd【解析】【详解】a：根据三角形的边角关系可知，飞船的轨道半径r=rsin(2)，因此飞船绕地球运动的线速度v=2rt=2rtsin(2)故a项正确b：一天时间就是t0，因此飞船一天绕地球的圈数为t0t，每绕地球一圈，就会经历一次“日全食”，因此一天内飞船经历“日全食”的次数为t0t故b项正确c：设飞船经历“日全食”过程时，运动圆弧所对圆心角为，由图可得，rsin(2)=r=rsin(2)，则=，因此飞船每次“日全食”过程的时间t=2t=t2故c项错误d：飞船的轨道半径r=rsin(2)，据gmmr2=m(2t)2r可得，飞船的周期t=2rsin(2)rgmsin(2)故d项正确二、实验题 14.未来在一个未知星球上用如图(a)所示装置研究平抛运动的规律悬点o正下方p点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动现对小球的平抛运动采用频闪数码照相机连续拍摄在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图(b)所示a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为14，则：(1)由以上信息，可知a点_(填“是”或“不是”)小球的抛出点；(2)由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为_ m/s2(3)由以上信息可以算出小球平抛的初速度是_ m/s；(4)由以上信息可以算出小球在b点时的速度是_ m/s. 【答案】 (1). （1）是 (2). （2）8 (3). （3）0.8 (4). （4）425【解析】（1）由初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1:3:5可知，a点为抛出点（2）由两位置间的时间间隔为0.1s，水平距离为8cm，x=vt，得水平速度为0.8m/s（3）由ab、bc、cd水平距离相同可知，a到b、b到c运动时间相同，设为t，在竖直方向有，t=0.1s，可求出g=8 m/s2；（4）b点竖直分速度为ac间的竖直平均速度，根据速度的合成求b点的合速度三、计算题 15.如图所示，小球在外力作用下，由静止开始从a点出发做匀加速直线运动，到b点时撤去外力.然后，小球冲上竖直平面内半径为r的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点c，到达最高点c后抛出，最后落回到原来的出发点a处.试求：(1)小球运动到c点时的速度大小；(2)a、b之间的距离.(3)小球从c到a过程中重力做功多少？【答案】（1）gr（2）2r（3）2mgr【解析】【详解】(1)小球恰能通过最高点c，则mg=mvc2r解得：小球运动到c点时的速度vc=gr(2)小球从c到a做平抛运动，则：2r=12gt2、xab=vct解得：a、b之间的距离xab=2r(3)小球从c到a过程中重力做功wg=mg2r=2mgr16.如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为=530的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度g=10m/s2，sin530=0.8，cos530=0.6，求（1）小