2018-2019学年河北省张家口一中普通、实验班高一(下)月考物理试卷(4月份)

1、2018-2019 学年河北省张家口一中普通、实验班高一（下）月考物理试卷（4 月份）一、单选题（本大题共14 小题，共56.0 分）1. 以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力C. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间D. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值2.如图所示， A、B 两点分别位于大、小轮的边缘上，大轮半径是小轮半径的2 倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑，则A，B 两点的角速度之比：为A. 1：2B. 1：4C. 2：1D. 1：1

2、3. 如图所示， A，B，C 三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星A. 线速度大小关系为B. 加速度大小关系为C. 向心力大小关系为D. 周期关系为4.我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就已知地球的质量为 M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r ，则A.B.C.D.飞船在此轨道上的运行速率为飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为飞船在此圆轨道上运行的周期为飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为5. 地球半径为 R，地面附近的重力加速度为g，物体在离地面高度为 h 处的

3、重力加速度的表达式是A.B.C.D.6.以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角为的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为， 如图所示，则物体在空中飞行的时间为 不计空气阻力，g 取A.B.C.D.7. 如图所示，两个挨得很近的小球，从斜面上的同一位置 O 以不同的初速度、做平抛运动， 斜面足够长， 在斜面上的落点分别为A、B，空中运动的时间分别为、，碰撞斜面前瞬间的速度与斜面的夹角分别为、，已知。则有A. ： 2B. ： 2C.D.8. 人用绳子通过动滑轮拉物体A， A 穿在光滑的竖直杆上，当以速度匀速地拉绳，使物体 A 到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，以下说法正确的是第1页，共

4、 12页A. A 物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动B. A 物体实际运动的速度是C. A 物体实际运动的速度是D. A 物体处于失重状态9. 靠近地面运行的近地卫星的加速度大小为，地球同步轨道上的卫星的加速度大小为，赤道上随地球一同运转 相对地面静止 的物体的加速度大小为，则A.B.C.D.a b c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的轨道上正10.有、常运动， c是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有A. a 的向心加速度等于重力加速度gB. 线速度关系C. d 的运动周期有可能是 20小时D. c 在

5、4 个小时内转过的圆心角是11.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4 倍，则该行星绕太阳公转的周期是A. 2年B.4年C.8年D. 10年12.一宇航员在一星球上以速度竖直上抛一物体，经 t 秒钟后物体落回手中，已知星球半径为R，使物体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为A.B.C.D.13.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度增大到原来的2 倍，卫星仍做匀速圆周运动，则A. 卫星的向心加速度增大到原来的4倍B. 卫星的角速度增大到原来的4 倍C. 卫星的周期减小到原来的D. 卫星的周期减小到原来的14. 在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始

6、做匀加速直线运动，第一次是斜向上拉，第二次是斜向下推，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则A. 力 F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同B. 力 F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同C. 力 F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同D. 力 F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同二、多选题（本大题共6 小题，共24.0分）15.一条船在静水中的速度为，它要渡过一条 40m 宽的大河， 河水的流速为，则下列说法中正确的是A. 船不可能垂直于河岸航行B. 船渡河的速度一定为C. 船到达对岸的最短时间为10sD. 船到达对岸的最

7、短距离为 40m16.如图所示， x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。图中画出了从y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个小球a、b 和 c的运动轨迹，其中b 和 c 是从同一点抛出的。不计空气阻力，则第2页，共 12页A. a 的飞行时间比b 的长B. b 和 c 的飞行时间相同C. a 的水平初速度比b 的大D. b 的水平初速度比 c 的小17. 一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定， 有质量相等的小球A 和 B 沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则A. 球 A 的角速度等于球B 的角速度B. 球 A 的线速度大于球B 的线速度C. 球 A 的运动周期小于球B 的运

8、动周期D. 球 A 与球 B 对筒壁的压力相等18. 经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，如图所示为某一双星系统， A 星球的质量为，B 星球的质量为，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是A. A 星球的轨道半径为B. B 星球的轨道半径为C. 双星运行的周期为D. 若近似认为B 星球绕 A 星球中心做圆周运动，则B 星球的运行周期为19.发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其

9、沿椭圆轨道 2 运行，最后将卫星送入同步圆轨道轨道 1、2 相切于 Q 点，轨道2、 3 相切于P 点，如图所示。当卫星分别在1、 2、 3 轨道上正常运行时，以下说法正确的是A. 卫星在轨道1上经过 Q 点时的加速度等于它在轨道2 上经过 Q 点时的加速度B. 卫星在轨道1 上经过 Q 点时的速度等于它在轨道2 上经过 Q 点时的速度大小C. 卫星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1 上受到的引力D. 卫星由 2 轨道变轨到3 轨道在 P 点要加速20. 如图所示， 有ABO做圆周运动， 旋转方向相同，A行星的周期为，、 两个行星绕同一恒星B 行星的周期为，在某一时刻两行星第一次相遇即两行星距

10、离最近，则A. 经过时间，两行星将第二次相遇B. 经过时间，两行星将第二次相遇C. 经过时间，两行星第一次相距最远D. 经过时间，两行星第一次相距最远三、计算题（本大题共2 小题，共 20.0 分）21. 如图，水平桌面中心 O 处有一个小孔，用细绳穿过光滑小孔，绳两端各系质量的物体 A 和的物体 B， A 的中心与圆孔的距离为如果水平桌面光滑且固定，求A 物体做匀速圆周运动的角速度应是多大？第3页，共 12页如果水平桌面粗糙，且与A 之间的最大摩擦力为1N，现使此平面绕中心轴线水平转动，角速度在什么范围内， A 可与平面处于相对静止状态？22.已知某星球表面重力加速度大小为，半径大小为R，自

11、转周期为T，万有引力常量为求：该星球质量；该星球同步卫星运行轨道距离星球表面的高度；该星球同步卫星运行速度的大小第4页，共 12页答案和解析1.【答案】 D【解析】解： A、开普勒发现行星沿椭圆轨道绕太阳运动，但行星在椭圆轨道上各个地方的速率不相等，故A 错误；B、牛顿发现地球对周围物体的引力与太阳对行星的引力是相同性质的力，故B 错误；C、牛顿发现了万有引力定律，适用自然界中任何物体，故C 错误；D 、卡文迪许通过实验测出引力常量，故D 正确；故选： D。根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可本题考查物理学史，是常识性问题， 对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这

12、也是考试内容之一2.【答案】 A【解析】解： A、B 两点靠摩擦传动，具有相同的线速度，根据，半径比为2：1，则角速度之比为1：故A 正确， B、 C、 D 错误。故选： A。A、 B 两点靠摩擦传动，具有相同的线速度，根据，求出 A、B 两点的角速度之比。解决本题的关键知道通过摩擦传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，以及掌握线速度与角速度的关系。3.【答案】 B【解析】【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期、向心加速度、向心力的表达式进行讨论即可。本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、周期、向心力、向心加速度的表达式，再进行讨论。【解答】人造卫星绕地球做

13、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 、地球质量为M，有：向，又由，解得： 向，根据题意有：，因此：A.由可知，故 A 错误；B.由可知，故 B 正确；C.根据 向和已知条件，可以判断：，故 C 错误；D .由可知，故 D 错误。故选 B。4.【答案】 C【解析】【分析】研究飞船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， 根据等式表示出飞船在圆轨道上运行的速率、角速度以及向心加速度。该题考查万有引力的应用， 关键要注意向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。【解答】第5页，共 12页A.研究飞船绕地球做匀速圆周运动，

14、根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：，故 A错误；B.根据万有引力提供向心力，得：，所以：，故 B 错误；C.根据万有引力提供向心力，得：，所以：，故 C 正确；D .飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为万有引力，得：，故 D 错误。故选 C。5.【答案】 D【解析】【分析】由地面的万有引力等于重力，再列高空的万有引力等于重力，联合可得高空重力加速度表达式。无论地面还是高空，万有引力都可以直接表达为：。【解答】地面万有引力等于重力：，高空处：解得：故 ABC 错误， D 正确故选 D。6.【答案】 B【解析】【分析】物体撞在倾角为的斜面上，速度方向与斜面夹角为，由几何关系可知， 速度与水平

15、方向的夹角为，将该速度进行分解，根据水平方向上的速度求出竖直方向上的分速度，根据竖直方向上做自由落体运动求出物体飞行的时间。解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，根据竖直方向上的分速度求出运动的时间。【解答】物体打在倾角为的斜面上，速度方向与斜面夹角为，由几何关系可知， 速度与水平方向的夹角为，将该速度分解，则有：，则：，所以：，故 B 正确， ACD 错误。故选 B。7.【答案】 C【解析】【分析】根据几何关系得出 AB 两球做平抛运动的水平位移之比和竖直位移之比，根据平抛运动基本公式求出时间和初速度之比，两球都落在斜面上，位移上有限制，位移与水平方向的夹角为定值，竖直

16、位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值，由此可正确解答。解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是定值， 明确当速度方向与斜面平行时，球离斜面最远，注意几何关系在解题中的应用。第6页，共 12页【解答】A.根据结合几何关系可知，AB 两球运动的竖直方向位移之比，水平位移，两球都做平抛运动，根据得：，则，故 A 错误；B.水平位移为：，则，故 B 错误；两球都落在斜面上，位移与水平方向的夹角为定值，故有：，位移与水平面的夹角相同，所以，故 C 正确， D 错误。故选 C。8.【答案】 C【解析】解： ABC、将 A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如

17、图所示，拉绳子的速度等于A 沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度故 C 正确， A、B 错误。D 、A 物体加速上升，处于超重状态，故D 错误；故选： C。将 A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，根据平行四边形定则求出A 的实际运动的速度解决本题的关键知道速度的合成与分解遵循平行四边形定则9.【答案】 B【解析】【分析】题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动的物体3、绕地球表面附近做圆周运动的近地卫星 1、地球同步卫星2；物体 3 与近地卫星1 转动半径相同， 物体 3 与同步卫星2 转动周期相同， 从而即可求解。本题关键要将物体 3、近地卫星 1、同步

18、卫星 2 分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化。【解答】设地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动的物体为3、绕地球表面附近做圆周运动的近地卫星1、地球同步卫星为卫星2；物体 3 和卫星 2 周期相等，则角速度相等，即，卫星 2 的轨迹半径大于物体3 圆周的运动半径，而加速度，则，同步卫星2 和近地卫星1 都靠万有引力提供向心力，且同步卫星轨道半径较大，根据，得：，知轨道半径越大，向心加速度越小，则，故 ACD 错误， B 正确；故选 B。10.【答案】 D【解析】【分析】地球同步卫星的周期、角速度必须与地球自转周期、角速度相同，根据比较 a

19、与 c 的向心加速度大小，再比较 a 的向心加速度与 g 的大小。根据万有引力提供向心力，列出等式得出线速度与半径的关系。根据开普勒第三定律判断 d 与 c 的周期关系。对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道地球同步卫星的条件和特点。【解答】A.地球同步卫星的角速度与地球自转角速度相同，即知 a 与 c 的角速度相同， 根据知， a 的向心加速度比第7页，共 12页c 的小。由，得，可知，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c 的向心加速度小于b 的向心加速度，所以 a 的向心加速度比 b 的小，而 b 的向心加速度约为 g，故知 a 的向心加速

20、度小于重力加速度 g。故 A 错误；B.，得，可知，卫星的轨道半径越大，线速度越小，则有。由有，故 B 错误。C.由开普勒第三定律知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d 的运动周期大于c 的周期 24h。故 C 错误；D .c 是地球同步卫星，周期是24h，则 c 在 4h 内转过的圆心角是，故 D 正确。故选 D。11.【答案】 C【解析】【分析】据开普勒第三定律得出地球和该行星公转半径的三次方与周期的二次方的比值相等，列式求解。解决本题的关键掌握开普勒第三定律，并能正确应用，也可以根据万有引力提供向心力这一思路进行求解。【解答】设地球半径为R，则行星的半径为4R；根据开普勒第三定律得：行

21、，则 行；地球的公转周期为 1 年，则说明该行星的公转周期为8 年，故 ABD 错误， C 正确。故选 C。12.【答案】 A【解析】【分析】以初速度竖直上抛一物体， 物体在重力作用下做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动的速度时间关系公式可以求出该星球表面的重力加速度；为了使沿星球表面抛出的物体不再落回星球表面，卫星将绕星球表面做匀速圆周运动，重力提供向心力，据此列式可得卫星运行的线速度。认清竖直上抛运动的本质， 根据匀减速直线运动规律求出物体的重力加速度，卫星运行的速度根据重力提供圆周运动的向心力列式求解即可。【解答】物体抛出后，在星球表面上做竖直上抛运动。设星球对物体产生的“重力加速度”为

22、g，则，设抛出时的速度至少为v，物体抛出后不再落回星球表面，根据牛顿第二定律有：，解得，故 A 正确， BCD 错误。故选 A。13.【答案】 C【解析】解：人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：，假如卫星的线速度增大到原来的2 倍，则半径为原来的，第8页，共 12页，向心加速度增大到原来的16 倍，故 A 错误；B、，半径为原来的，角速度增大到原来的8 倍，故 B 错误；C、，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故 C 正确， D 错误；故选： C。对于地球的卫星，万有引力提供向心力，根据万有引力公式和向心力公式列式求解即可本题要应用控制变量法来理解物理量之间的关系， 要注

23、意卫星的线速度、 角速度等描述运动的物理量都会随半径的变化而变化14.【答案】 B【解析】【分析】分别分析两种情况下水平面上的受力，表示其受到的合力，并由功的公式求得各力的功。本题考查功的计算公式，只需找出力及力的位移关系即可进行判断，难度不大。【解答】由知，由于两种情况下力的大小和位移大小相同，故力F 两种情况下对物体做功一样多；物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用，两种情况下物体对地面的压力不同，所以滑动摩擦力的大小也不同，导致水平方向的合力也不同，由牛顿第二定律可以知道：当斜向上拉时，合力；当斜下推时，合力；很明显合力，由于水平方向的位移相同，故第一次合力对物体做的总功大于第二次合力

24、对物体做的总功；故 ACD 错误， B 正确。故选： B。15.【答案】 CD【解析】 解： A、D 、要使小船过河的位移最短，合速度的方向垂直于河岸方向，因为小船将沿合速度方向运动。根据平行四边形定则，水流速平行于河岸，合速度垂直于河岸，所以静水速即船头的方向应指向上游。此时最短位移为40m，故 A 错误， D 正确，B、船在静水中的速度为，水流速度为，所以船可垂直到达对岸，故B 错误。C、当静水速的方向垂直于河岸时，渡河的时间最短， 根据分运动和合运动具有等时性，最短时间为静。故 C 正确。故选： CD。当静水速的方向垂直于河岸时， 渡河的时间最短， 求出在垂直于河岸方向上的运动时间， 根

25、据分运动和合运动具有等时性，知小船渡河的最短时间要使小船的渡河位移最短，即合速度的方向垂直于河岸方向，因为小船将沿合速度方向运动，从而即可求解解决本题的关键知道当静水速的方向垂直于河岸， 渡河的时间最短 当静水速和水流速的合速度方向垂直于河岸，小船沿合速度方向渡河，此时位移最短16.【答案】 BC【解析】【分析】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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度的大小。解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，水平位移由初速度和高度共同决定。【解答】第9页，共 12页根据得：平抛运

26、动的时间，则知， b、 c 的高度相同，大于a 的高度，可知a 的飞行时间小于b的时间， b、 c 的运动时间相同，故A 错误， B 正确；C.a、b 相比较，因为a 的飞行时间短，但是水平位移大，根据知， a 的水平初速度大于b 的水平初速度。故 C正确；D .b、c 的运动时间相同，b 的水平位移大于c 的水平位移，根据知， b 的初速度大于c 的初速度。故D 错误。故选 BC。17.【答案】 BD【解析】【分析】小球做匀速圆周运动，因此合外力提供向心力，对物体正确进行受力分析，然后根据向心力公式列方程求解即可解决这类圆周运动问题的关键是对物体正确受力分析，根据向心力公式列方程进行讨论，注

27、意各种向心加速度表达式的应用【解答】由，解得，半径大的线速度大，角速度小，周期大，与质量无关，故AC 错误， B 正确；D .物体受力如图：将沿水平和竖直方向分解得：，所以有：，两球质量相等，则两球对筒壁的压力相等，故D 正确。故选 BD。18.【答案】 CD【解析】【分析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度。应用牛顿第二定律列方程求解；解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度。以及会用万有引力提供向心力进行求解。【解答】双星靠他们之间的万有引力提供向心力，A 星球的轨道半径为R， B 星球的轨道半径为r ，根据万有引力提供向心力有：，得，且，解得：，故 AB错误；C.根据万有引力等于向心力，得，得，解得：，故 C 正确；D .若近似认为B 星球绕 A 星球中心做圆周运动，则根据万有引力提供向心力有：，解得：，故 D 正确；故选 CD。19.【答案】 ACD【解析】【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、 向心加速度和向心力的表达式进行讨论，同时依据离心、第10 页，共 12页近心运动，及圆周运动的条件，即可求解。本题关键抓住万有引力提供向心力， 先列式求解出线速度和角速度的表达式， 再进行讨论， 注意离心运动与近心运动的区别。【解答】A.根据万有引力提供向心力