北京市平谷区第五中学2019-2020学年高一物理4月月考试题

北京市平谷区第五中学2019-2020学年高一物理4月月考试题一、单选题12016年10月19日3时31分，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功，航天员景海鹏、陈冬进入天宫二号。2016年10月23日早晨7点31分，天宫二号的伴随卫星从天宫二号上成功释放。在释放过程中，航天员景海鹏和陈冬利用手持摄像机从舱内拍摄到了伴随卫星从天宫二号下方百米之外掠过的视频。关于天宫二号下列说法正确的是()a航天员在天宫二号中不受重力b伴随卫星的线速度小于天宫二号的线速度c伴随卫星的周期小于天宫二号的周期d已知天宫二号的周期、轨道半径，可计算天宫二号的质量2关于合运动、分运动的说法，正确的是()a合运动的速度一定比其中的一个分速度大b合运动的位移一定比其中的一个分位移大c合运动的速度为分运动速度的矢量和d合运动的时间一定比分运动的时间长3如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于黑板从静止开始向下匀加速直线滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的abcd4由两颗恒星组成的双星系统，各恒星以一定的速率绕垂直于两星连线的轴转动，两星与轴的距离分别为r1和r2，转动的周期为t，那么（）a这两颗恒星的质量一定相等b这两颗恒星的质量之和为c这两颗恒星的质量之比为d其中有一颗恒星的质量为5做圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，那么下列说法正确的是（）a它们的轨道半径之比为2：9b它们的轨道半径之比为1：2c它们的周期之比为2：3d它们的向心加速度之比为1：26如图所示，将一篮球从地面上方b点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上a点，不计空气阻力，若抛射点b向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中a点，则可行的是a增大抛射速度，同时减小抛射角b增大抛射角，同时减小抛出速度c减小抛射速度，同时减小抛射角d增大抛射角，同时增大抛出速度7家用台式计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。某台计算机上的硬磁盘共有9216个磁道（即9216个不同半径的同心圆），每个磁道分成8192个扇区（每扇区为圆周），每个扇区可以记录512个字节。电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。下列说法正确的是（）a每个字节在磁道上所占用的磁道长度都相同b不计磁头转移磁道的时间，计算机读写完该硬盘所需时间约为77sc读取每个字节所用时间都相同，约为2.0l0-11sd该硬盘的容量约为41012字节8我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时).然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”，最后奔向月球如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比（ ）a卫星速度增大，引力势能和动能之和减小b卫星速度减小，引力势能和动能之和减小c卫星速度增大，引力势能和动能之和增大d卫星速度减小，引力势能和动能之和增大9如上图所示小物体a与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做圆周运动，则a 的受力情况是（）a受重力，支持力b受重力，支持力和指向圆心的摩擦力c受重力，支持力，向心力和指向圆心的摩擦力d以上都不正确10如图所示，某人在沿直线匀速行驶的火车车厢中面对车窗观察到雨滴下落时与竖直方向的夹角为，已知车窗外无风，火车速度为v1，雨滴对地速度为v2，则av1水平向他的右手方向，v2竖直向下，且v1= v2tanbv1水平向他的左手方向，v2竖直向下，且v1= v2tancv1水平向他的右手方向，v2与竖直方向成角向左下，且v1= v2cosdv1水平向他的左手方向，v2与竖直方向成角向左下，且v1= v2cos11翻滚过山车是大型游乐园的一种比较刺激的娱乐项目，翻滚过山车(可看作质点)从高处冲下，过m点时速度方向如图所示，在圆形轨道经过a、b、c三点，下列说法正确的是()a过a点的速度方向沿ab方向b过b点的速度方向沿水平方向向左c过a、c两点的速度方向相同d圆形轨道上与m点速度方向相同的点在ab段上12大型货运站中有旋臂式起重机。右图所示的起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平运动。现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又启动天车上的起吊电动机，使货物沿竖直方向向上做匀减速运动。此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的abcd13地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；地球的同步卫星所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；地球表面的重力加速度为，第一宇宙速度为，假设三者质量相等，则（ ）abcd14如图所示是磁盘的磁道，磁道是一些不同半径的同心圆。为了数据检索的方便，磁盘格式化时要求所有磁道储存的字节与最内磁道的字节相同，最内磁道上每字节所占用磁道的弧长为l已知磁盘的最外磁道半径为r，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，最外磁道不储存字节。电动机使磁盘以每秒n圈的转速匀速转动，磁头在读写数据时保持不动，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，不计磁头转移磁道的时间。下列说法正确的是（）a相邻磁道的向心加速度的差值为42dn2b最内磁道的一个字节通过磁头的时间为c读完磁道上所有字节所需的时间为r-r-1ndd若r可变，其他条件不变，当，r=r2时磁盘储存的字节最多二、多选题15如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的a和b，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为rar、rb2r。两物体与圆盘间的动摩擦因素相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（）a此时细线张力为ft3mgb此时圆盘的角速度为c此时a所受摩擦力方向沿半径指向圆心d此时烧断细线，a仍相对圆盘静止，b将做离心运动16从“嫦娥奔月”到“万户飞天”，从“东方红”乐曲响彻寰宇到航天员杨利伟遨游太空，中华民族载人航天的梦想已变成现实如图所示，“神舟”五号飞船升空后，先运行在近地点高度200千米、远地点高度350千米的椭圆轨道上，实施变轨后，进入343千米的圆轨道假设“神舟”五号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n周，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速度为v，半径为r.则计算其运行周期可用（）abcd17如图所示，从倾角为的足够长的斜面的顶端，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次初速度为v1，球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为1，落点与抛出点间的距离为s1，第二次初速度为v2，且v23v1，球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为2，落点与抛出点间的距离为s2，则（）a21b21cs23s1ds29s118一质点在某段时间内做曲线运动，则该质点 ( )a在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向b速度一定在不断地变化，加速度也一定不断变化c速度的方向与合外力的方向必不在一条直线上d在任意时间内的位移大小总是大于路程三、实验题19在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹abc己知物体是由原点o水平抛出的，c点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0_m/s，物体经过b点时的速度的大小vb_m/s（取g10m/s2）20某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相， 拍摄到了如下图所示的照片，已知每个小方格边长 10cm，当地的重力加速度为 g=10m/s2。（1）小球平抛的初速度大小为_。（2）若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标为_， 速度大小为_四、解答题21引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由p、q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得p星的周期为t，p、q两颗星的距离为l，p、q两颗星的轨道半径之差为r（p星的轨道半径大于q星的轨道半径），引力常量为g，求：(1)q、p两颗星的线速度之差v；(2)q、p两颗星的质量之差m。22一辆在水平公路上行驶的汽车，质量，轮胎与路面间的最大静摩擦力当汽车经过一段半径的水平弯路时，为了确保不会发生侧滑，汽车转弯时的行驶速率不得超过多少？为保证汽车能安全通过弯路，请你对公路及相应设施的设计，提出合理化建议23如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时其速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g，求物体水平抛出的初速度v0.24一列火车以72 km/h的速度运行，在驶近一座铁桥时，火车以0.1 m/s2的加速度减速，90 s后到达铁桥，如果机车轮子的半径是60 cm，车厢轮子的半径是36 cm，求火车到达铁桥时机车轮子和车厢轮子的转速及机车轮子边缘的向心加速度25宇航员站在半径为r的某星球表面上，手持小球从高度为h处以一定初速度。水平抛出，小球落到星球表面上的点与抛出点的水平距离为l.已知万有引力常量为g.(抛出范围内忽略该星球表面的曲率及自转影响，空气阻力不计)求:(1)该星球表面的重力加速度g和星球的质量m;(2)该星球的第一宇宙速度v1。26刘老师在课堂上给同学们做如下实验：一细线与桶相连，桶中装有小球，桶与细线一起在竖直平面内做圆周运动，最高点时小球竟然不从桶口漏出，如图所示，小球的质量m=0.2kg，球到转轴的距离l=90cm，g=10m/s2。求：（1）整个装置在最高点时，球不滚出来，求桶的最小速率；（2）在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的2倍，桶的速率多大；（3）如果通过最低点的速度为9m/s，求此处球对桶底的压力。272007年10月24日，中国首颗探月卫星“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心发射升空，11月26日，中国第一幅月图完美亮相，中国首次月球探测工程取得圆满成功我国将在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的m点，并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点n，斜面的倾角为，已知月球半径为r，月球的质量分布均匀，万有引力常量为g，求： （1）月球表面的重力加速度；（2）人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度9北京市平谷区2019-2020学年度第二学期第五中学4月月考试题高一物理参考答案1c【解析】【详解】a航天员在天宫二号中受到的万有引力(即重力)提供环绕需要的向心力，故a错误；b根据万有引力提供向心力有：m得：v由题意知伴随卫星在天宫二号下方，即轨道半径较小，则线速度越大，故b错误；c根据万有引力提供向心力有：mr得：t由题意知伴随卫星在天宫二号下方，即轨道半径较小，则周期越小，故c正确；d根据万有引力提供向心力有：gmr已知天宫二号的周期、轨道半径，其质量不能求出，故d错误。故选c2c【解析】【详解】ab合运动的位移和速度都是矢量，满足平行四边形定则 ，合位移和合速度可大于分位移和分速度，也可小于分位移和分速度，还可等于分位移，ab错误；c同理速度是矢量，其运算满足平行四边形定则，c正确；d合运动和分运动具有等时性，d错误。故选c。3b【解析】【详解】由题意可知，粉笔相对黑板在水平方向做向右的匀速直线运动，竖直方向做向下匀加速直线运动，其运动轨迹类似于平抛运动，故acd错误，b正确。故选b。4b【解析】【详解】对恒星有：，解得：，同理可得：，因为和不一定相等，故两者质量不一定相等；两者质量相加得：；两者质量之比为，故acd错误，b正确；故选b【点睛】双星系统中两个恒星由相互间的万有引力提供向心力，由此列式，可以求得各自的质量表达式，以及质量之比5a【解析】【详解】根据角速度与线速度的关系v=r，可得它们的轨道半径之比：，故a正确，b错误；角速度与周期的关系，可得t1：t2=2：1=1：3，故c错误；由向心加速度的公式：a=v，可得，故d错误所以a正确，bcd错误6b【解析】【详解】由于篮球垂直击中a点，其逆过程是平抛运动，抛射点b向篮板方向水平移动一小段距离，由于平抛运动的高度不变，运动时间不变，水平位移减小，初速度减小。水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。因此只有增大抛射角，同时减小抛出速度，才能仍垂直打到篮板上。a.增大抛射速度，同时减小抛射角。与上述结论不符，故a错误；b.增大抛射角，同时减小抛出速度。与上述结论相符，故b正确；c.减小抛射速度，同时减小抛射角。与上述结论不符，故c错误；d. 增大抛射角，同时增大抛出速度。与上述结论不符，故d错误。故选：b。7b【解析】【详解】a每个磁道扇区数相同，每个扇区可记录字节数相同，即每个磁道上可记录字节数相同，但半径不同，所以不同磁道上每个字节所占用的长度不同，a错误；b电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动，则每读写一个磁道所用时间为：磁盘共有9216个磁道，所以共需要时间：b正确；c每个磁道分成8192个扇区，每个扇区可以记录512个字节，所以每个磁道共可以记录个字节，所以读取每个字节所用时间为：c错误；d该硬盘的容量约为个字节，d错误。故选b。8d【解析】【详解】根据题意两次变轨分别为：从“24小时轨道”变轨为“48小时轨道”和从“48小时轨道”变轨为“72小时轨道”，根据卫星的周期公式：可知，在每次变轨完成后与变轨前相比运行周期增大，运行轨道半径增大，运行速度，运行线速度减小，所以卫星动能减小，引力势能增大，卫星要从低轨道到高轨道需要加速然后做离心运动，在到高轨道的过程中动能转化为势能，轨道越高克服引力做的功越多，所以轨道越大卫星的机械能越大，d正确。abc错误。故选d。9b【解析】【详解】物体受到重力，圆盘的支持力，指向圆心的静摩擦力三个力作用，其中重力和支持力平衡，指向圆心的摩擦力充当向心力，因为向心力是一个合力，故不能与充当它的那几个力同时存在，b正确。故选b。10b【解析】【分析】【详解】雨滴对地竖直下落，相对火车向右下方运动，说明火车对地向人的左手方向运动； tan=v1v2，则v1= v2tan，b正确、acd错误故选b11b【解析】【详解】过山车的速度方向沿轨道的切线方向，故a错误，b正确经过a点时速度方向向上，过c点时的速度方向向下，即a、c两点时速度方向不同故c错误因m点的速度方向斜向右下方，而轨道上ab段的速度方向斜向左上方，与m点速度方向不可能相同故d错误12c【解析】【详解】a. 竖直方向向上匀减速，加速度向下，水平匀速，没有加速度，所以合加速度向下，与合速度不在一条直线上，物体做曲线运动，a错误。bcd. 曲线运动弯向合外力（合加速度）方向，即向下，所以bd错误c正确。13d【解析】【详解】地球同步卫星的运动周期与地球自转周期相同，角速度相同,即,根据关系式和可知，人造卫星围绕地球转动，它们受到的地球的引力提供向心力，即可得、，可见，轨道半径大的线速度、向心加速度和角速度均小，即、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星的线速度就是第一宇宙速度，即，其向心加速度等于重力加速度，即；所以，又因为，所以综上可得，选项abc错误，d正确。故选d。14d【解析】【详解】a相邻磁道属于同轴转动，故角速度相同，转速n相同。相邻磁道的半径差为d，根据向心加速度公式：a=r2=r（2n）2知相邻磁道的向心加速度的差值为42n2d ，故a不符合题意；b磁盘转动一圈所用时间1n，磁盘转一圈磁头所读字节的总长为2r ，所以磁头读单位长度的字节所用时间为1n2r，又因为一个字节所占弧长为l，所以最内磁道的一个字节通过磁头的时间为ln2r，故b不符合题意；c因为磁盘的最外磁道半径为r，最内磁道的半径为r，相邻磁道之间的宽度为d，所以磁盘中共有磁道条数为rrd，磁头读完一条磁道所有字节所用时间为1n，则读完磁道上所有字节所需时间为rrnd，故c不符合题意；d根据题意知每一磁道上的字节数都与最内磁道的字节相等，等于2rl，因为磁盘中共有磁道条数为rrd，所以磁盘中的字节数为n=2r(rr)ld=2rr22+r22ld根据表达式知，当r=r2时磁盘储存的字节数最多。故d符合题意；15ab【解析】【详解】abc两物块a和b随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则：b的半径比a的半径大，所以b所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，b的静摩擦力方向指向圆心，a的最大静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律得：联立解得：故a正确、b正确、c错误；d此时烧断绳子，a的最大静摩擦力不足以提供向心力，则a做离心运动，b仍相对圆盘静止，故d错误。故选ab。16ac【解析】根据题意可知，“神舟五号”做匀速圆周运动运行n圈的时间为t2-t1，根据周期的定义得：t=，故a正确，b错误；根据周期与线速度的关系可得：，故c正确，d错误故选ac17ad【解析】【详解】ab如图所示，由平抛运动的规律知：,，解得:，由图知tan(+)2tan，所以与抛出速度v0无关，故12，选项a正确，b错误；cd小球做平抛运动，水平位移xv0t，竖直位移：，则水平位移，；v23v1，s29s1；故c错误，d正确.18ac【解析】试题分析：曲线运动中，加速度可能是恒定不变的，例如平抛运动，选项b错误；位移大小永远不会大于路程，选项d错误；故选ac考点：考查曲线运动点评：本题难度较小，曲线运动只是运动轨迹为曲线，速度大小、加速度大小以及方向都没有限制192 【解析】【详解】根据得： 则平抛运动的初速度： 相等的时间间隔： c点竖直方向上的分速度vyc=gt=3m/s，则b点竖直方向上的分速度vyb=vyc-gt=2m/s则点晴：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直位移求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度根据水平位移求出相等的时间间隔，根据运动学公式求出b点竖直方向上的瞬时速度，根据平行四边形定则求出合速度的大小202m/s (60cm,60cm) 4.03 m/s 【解析】【详解】(1)1 在竖直方向上，根据y=l=gt2得则小球平抛运动的初速度(2)23 小球在水平方向上做匀速直线运动，相等时间内水平位移相等，可知没有拍摄到的小球位置的横坐标x=203cm=60cm竖直方向上做自由落体运动，连续相等时间内的位移之差是一恒量，可