2020-2021学年陕西省黄陵中学高一(普通班)下学期第一次月检测物理试卷

2020-2021学年陕西省黄陵中学高一（普通班）下学期第一次
月检测物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．机械运动按轨迹分为直线运动和曲线运动，按运动的性质（加速度）又分为匀速和变速运动.下列判断正确的有（）
A．匀速运动都是直线运动
B．匀变速运动都是直线运动
C．曲线运动都是变速运动
D．曲线运动不可能是匀变速运动
2．自行车场地赛中,运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周,下列说法正确的是( ) A．运动员通过的路程为零
B．运动员发生的位移为零
C．运动员的速度方向时刻在改变
D．由于起点与经终点重合，速度方向没有改变，因此运动并非曲线运动
3．如图所示，小物块从半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中，如果小物块的速度大小始终不变，则( )
A．小物块的加速度大小始终不变
B．碗对小物块的支持力大小始终不变
C．碗对小物块的摩擦力大小始终不变
D．小物块所受的合力大小始终不变
4．宇宙中某星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的1/3，若收缩时质量不变，则与收缩前相比（）
A．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的3倍
B．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的9倍
C．星球的第一宇宙速度增大到原来的6倍
D倍
5．如图所示为一卫星绕地球运行的轨道示意图，O 点为地球球心，已知引力常量为G ，地球质量为M ，OA=R ，OB=4R ，下列说法正确的是（ ）
A ．卫星在A 点的速率A v =
B ．卫星在B 点的速率B v <
C ．卫星在A 点的加速度2A GM
a R = D ．卫星在B 点的加速度2
16B GM
a R
<
二、单选题
6．物体在力F 1、F 2、F 3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F 1，则
物体的运动情况是( )
A ．必沿着F 1的方向做匀加速直线运动
B ．必沿着F 1的方向做匀减速直线运动
C ．不可能做匀速直线运动
D ．可能做直线运动，也可能做曲线运动
7．某人划船横渡一条河，河水流速处处相同且恒定，船的划行速率恒定．已知此人过河最短时间为T 1；若此人用最短的位移过河，则需时间为T 2；已知船的划行速度大于水速．则船的滑行速率与水流速率之比为（ ） A ．2
√T 2
−T 1
B ．T 2
T 1
C ．1
√T 1
−T 2
D ．T 1
T 2
8．以初速度0v 水平抛出一物体，经过时间2t ，重力加速度为g ，物体速度大小的正确表达式应为( )
A ．02v gt +
B ．0v gt +
C D
9．如图所示，轻质杆OA 长l ＝0.5 m ，A 端固定一个质量为3
kg 的小球，小球以O 为圆心在竖直平面内做圆周运动．通过最高点时小球的速率是2 m/s ，g 取10 m/s 2，则此时细杆OA ( )
A．受到6 N的拉力
B．受到6 N的压力
C．受到24 N的拉力
D．受到54 N的拉力
10．如图所示，a为放在赤道上随地球一起自转的物体，b为同步卫星，c为一般卫星，d为极地卫星．设b、c、d三卫星距地心的距离均为r，做匀速圆周运动．则下列说法正确的是( )
A．a、b、c、d线速度大小相等
B．a、b、c、d角速度大小相等
C．a、b、c、d向心加速度大小相等
D．若b卫星升到更高圆轨道上运动，则b仍可能与a物体相对静止
11．.如图所示，P、Q为质量相同的两质点，分别置于地球表面的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）
A．P、Q做圆周运动的向心力大小相等B．P、Q所受地球引力大小相等C．P、Q 做圆周运动的线速度大小相等D．P所受地球引力大于Q所受地球引力
12．如图所示，OO′为竖直转轴，MN为固定在OO′上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上，AC、BC两根抗拉能力相同的细绳一端连接金属球，另一端C固定在转轴OO′上，当两绳拉直时，A、B两球转动的半径之比恒为2∶1.若转轴角速度逐渐增大，则( )
A．AC绳先断B．BC绳先断C．两绳同时断D．不能确定哪根绳先断
三、实验题
13．航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本测量工具.
(1)实验时需要测量的物理量是__________________.
(2)待测物体质量的表达式为m＝________________.
14．用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的实验装置，小槽末端水平．每次都使钢球在斜槽上从同一位置由静止滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹．
（1）某同学在安装实验装置和进行其余的实验操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示．他的错误之处是______________________．
（2）该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），
，求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比____运用公式v0=x√g
2y
（选填“偏大”“偏小”或“相等”）．
（3）该同学在自己建立的坐标系中描绘出钢球做平抛运动的轨迹及数据如图丙所示，据图象可求得钢球做平抛运动的初速度为___m/s，钢球的半径为__cm．(均保留2位有效数字)
四、解答题
F= 15．如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=0.5m，细线所受拉力达到18 N时就会被拉断。

当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断，且此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g＝10 m/s2，求小球落地处到地面上P 点的距离？（P点在悬点的正下方）
16．如图所示，货车正在以a1＝0.1 m/s2的加速度启动，同时，一只壁虎以v2＝0.2 m/s 的速度在货车壁上向上匀速爬行．试求：
（1）经过2 s时，地面上的人看到壁虎的速度大小和方向；
（2）经过2 s时壁虎相对于地面发生的位移大小；
（3）在地面上观察壁虎做直线运动还是曲线运动．
17．如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，物块随转盘做匀速圆周运动，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为0)．已知物块和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的μ倍，重力加速度为g.当转盘的
角速度ω=
18．如图9所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面倾角为α，已知星球半径为R，万有引力常量为G，求：
（1）该星球表面的重力加速度g （2）该星球的密度ρ
（3）该星球的第一宇宙速度v
参考答案
1．AC 【解析】
匀速运动的运动方向不变，故轨迹为直线A 正确；匀变速运动可能是直线的，也可能是曲线的，如平抛运动，故B 错；D 错；做曲线运动的物体运动方向一定改变，故曲线运动都是变速的，故C 正确。

选AC 。

2．BC 【详解】
A ．运动员通过的路程为圆周长，不等于零，选项A 错误；
B ．运动员发生的位移为零，选项B 正确；
C ．运动员的速度方向时刻在改变，选项C 正确；
D ．因运动轨迹为曲线，故此运动为曲线运动，选项D 错误； 故选BC 。

3．AD
【解析】因物体的速度大小不变，物块做匀速圆周运动，故其向心力大小不变，即物体所受合力大小不变，故D 正确；由F=ma 可知，物块的加速度大小始终不变，故A 正确；物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示，支持力与重力的合力充当向心力，而在物块下滑过程中重力沿径向分力变化，故支持力一定会变化，故B 错误；而在切向上摩擦力应与重力的分力大小相等，方向相反，因重力的分力变化，故摩擦力也会发生变化，故D 正确；故选AD ．
点睛：本题关键在于明确物体的运动是匀速圆周运动，同时要注意正确的进行受力分析，并能找出各力动态的变化情况． 4．BD 【解析】
A 、
B 项：忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式：2
GMm
mg R
该星球的
直径缩小到原来的三分之一，若收缩时质量不变，所以同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的9倍，故A 错误，B 正确；
C 、
D 项：第一宇宙速度是近星的环绕速度，根据万有引力提供向心力，列出等式
2
2mM v G m R R
=，解得：v =
该星球的直径缩小到原来的三分之一，若收缩时质量
倍，故C 错误，D 正确．
点晴：忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式求解第一宇宙速度是近星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度． 5．BC 【详解】
卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
2
2Mm v G m ma R R
== 解得
v =
2
M a G
R = A ．卫星经过椭圆轨道的A 点时，由于万有引力小于向心力，故做离心运动，故
22 G m Mm v R R
<
解得
v >
故A 错误；
B ．卫星经过椭圆轨道的B 点时，由于万有引力大于向心力，故做向心运动，故
()
2
2
G
m 44Mm
v R
R >
解得
v <
故B 正确；
C ．根据牛顿第二定律，卫星在A 点的加速度
2
G
A M a R = 故C 正确；
D ．根据牛顿第二定律，卫星在B 点的加速度
2
G
16B M
a R
= 故D 错误。

故选BC 。

6．D 【解析】
撤去F 1，其余力的合力与F 1等值、反向、共线，与速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动，共线时做匀变速直线运动：若合力沿着初速度方向，则沿着F 1的方向做匀加速直线运动；若合力与初速度方向相反，则沿着初速度方向做匀减速直线运动，故D 正确，ABC 错误；故选D ． 点睛：
本题关键是明确：（1）多力平衡时，任意一个力必定与其余所有力的合力等值、反向、共线；（2）当合力与速度共线时，物体做直线运动；当合力与速度不共线时，物体做曲线运动． 7．A 【详解】
设河宽为d ，设船在静水中的速率为v 1，水流速为v 2 （1）最短时间过河时，静水速与河岸垂直，有：T 1=d
v 1
（2）最小位移过河：v 合=√v 12−v 22
则：T 2=d
v 合
联立解得v 1
v 2=2
√T 2
−T 1
点睛：
小船过河问题的处理只需要将运动分解到沿河方向和垂直河岸方向，分别列式即可．注意：（1）当船速垂直河岸时，用时最少；（2）当船速大于水速时，合速度垂直河岸，位移最小． 8．C 【解析】 【分析】
根据速度时间公式求出物体的竖直分速度，结合平行四边形定则求出物体的速度大小； 【详解】
物体经过2t 时间后的竖直分速度2y v gt =，根据平行四边形定则知，物体的速度大小
v =C 正确，ABD 错误．
【点睛】
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，结合运动学公式灵活求解． 9．B
【解析】试题分析：小球在最高点，由合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求出细杆对球的作用力，从而得出细杆受到的作用力．
解：在最高点，设杆子对小球的作用力向上，根据牛顿第二定律得，mg ﹣F=m ，
解得F=mg ﹣m=30﹣3×=6N ，可知杆子对球表现为支持力，则细杆OA 受到6N 向下的压力．故B 正确，A 、C 、D 错误． 故选：B ． 10．B 【解析】
试题分析：a 、b 比较，角速度相等，由v=ωr ，可知υa ＜υb ，根据线速度公式v =√
GM r
，b 、
c 、
d 为卫星，轨道半径相同，线速度大小相等，故A 错误；根据ω=√GM
r 3，b 、c 、d 为卫星，轨道半径相同，角速度大小相等，a 、b 比较，角速度相等，所以a 、b ﹑c ﹑d 角速度大小相等，故B 正确；a 、b 比较，角速度相等，由a=ω2r ，a a ＜a b ，根据向心加速度大小公式a =
GM r 2
，
b 、
c 、
d 为卫星，轨道半径相同，向心加速度大小相等，故C 错误；b 为同步卫星，若b 卫星升到更高圆轨道上运动，周期发生变化，b 不可能与a 物体相对静止，故D 错误；故选B ．
考点：万有引力定律的应用
11．B
【解析】P、Q两点的角速度相同，做圆周运动的半径不同，根据F
向
=mrω2可知向心力大
小不相等，A错误；P、Q两质点距离地心的距离相等，根据F=GMm
R2
知，两质点受到的引力大小相等.故B正确、D错误．P、Q两质点角速度大小相等，做圆周运动的半径不同，根据v=rω可知线速度大小不同，C错误．故选B．
12．A
【解析】试题分析：设绳子与水平方向的夹角为，绳子拉力的分力来提供向心力，根据牛顿第二定律得出：，其中为做圆周运动的轨道半径，（L为绳子长度），推导出拉力可以看出拉力与绳子与水平方向的夹角无关，两小球是同轴转动，角速度相等，质量也相等，拉力只与绳子的长度有关，由图可知绳子AC 的长度大于BC绳子，当角速度增大时，AC绳先达到最大拉力，所以AC绳子先断，A项正确；B、C、D项错误。

考点：本题考查了同轴转动和匀速圆周运动
13．(1)弹簧测力计示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T；(2)
2
2
4
FT
R
π
；
【解析】
物体在桌面上做匀速圆周运动，物体与桌面间的摩擦力忽略不计，由弹簧秤的拉力提供物体
的向心力．根据牛顿第二定律得
2
2
4R
F m
T
π
=,解得
2
2
4
FT
m
R
π
=
所以实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的半径R和周期T．14．(1)坐标原点O的位置不该选在斜槽末端,而应上移至小球圆心在白纸上的投影处偏大 2.0 2.0
【解析】
(1) 该同学的错误之处是坐标原点O的位置不该选在斜槽的末端，而应上移至小球圆心在白纸上的投影处；
(2) 由于坐标原点偏下，所以在计算飞行时间时t=√2y
g 偏小，由v0=x
t
知，实验求出的初速
度比真实值偏大；
(3) 在竖直方向上，根据△y=gT 2得：T =√Δy g =√
(0.43−0.18)−(0.18−0.03)10s =0.1s 则平抛运动的初速度为：v 0=x T =0.20.1m s ⁄=2.0m s ⁄
纵坐标为18cm 处的竖直分速度为：v y =
0.43−0.030.2m s ⁄=2.0m s ⁄
抛出点到该点的竖直位移为：y ′=v y 22g =420m =0.2m =20cm
则钢球的半径为：r=20-18cm=2.0cm 。

点晴：根据实验的原理和操作中的注意事项确定实验中的错误之处，根据飞行时间的测量误差确定初速度的测量误差，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度。

15．2m
【解析】试题分析：当细线恰断时有：F －mg=m ，代入数据解得：v=2m/s
断后小球做平抛运动：h=
gt(1)
x=vt (2)
由（1）得：t==1s 所以：x=2×
1m=2m ，即小球落地点到P 点的距离为2m 考点：平抛运动
16．（1）0.28/m s ，方向与水平方向成45度角 （2） 0.45m ，与水平方向所成的角 θ=arc tan2 （3）曲线运动
【解析】
(1)壁虎同时参入了相对于车向上的匀速运动和随车一起向左的匀加速直线运动.经过2s 时，壁虎向上运动的速度v y =v 2=0.2 m/s ，
随车运动的速度v x =v 1=a 1t =0.2 m/s,
如图2-1所示，壁虎运动的合速度在t =2s 末，
大小为v ===
0.2tan 10.2
y
x v v α=== 故壁虎速度方向在该时刻与水平方向成45°角.
(2)如图答2-2，在汽车启动后2 s 这段时间内，壁虎的水平位移210.2m 2x at =
= 竖直位移y =v y t =0.4 m
壁虎相对地面发生的位移0.45m s ==
与水平方向所成的角θ=a r ctan2.
(3)由上面分析知2210.052x at t =
=, y =0.2t ,消去时间t ，
得x =1.25y 2，
是一条如图答2-3所示的抛物线，所以壁虎做曲线运动，或者用初速度与加速度方向垂直的关系，也可以判断出壁虎的运动轨迹是曲线.
【点睛】本题的解题方向与平抛运动相似，把壁虎的运动分解到水平和竖直方向研究． 17．0T =
【解析】设角速度为ω0时，物块所受静摩擦力为最大静摩擦力，有：μmg ＝m ω02 解得：
0ω，
由于10ωω= ，绳子未被拉紧，此时静摩擦力未达到最大值，T =0．
点睛：此题关键是首先根据牛顿第二定律求出张力恰好为零时转盘的角速度，然后判断绳子有无张力，根据合力提供向心力，求出细绳的拉力。

18．(1)
(2)(3) 【详解】
（1）
（2）
（3）。