江西省宜春市奉新第一中学2021学年下学期高一年级第二次月考物理试卷

江西省宜春市奉新第一中学2020-2021学年下学期高一年级第二次月考
物理试卷
一、选择题（本题共12道小题，1-8题单选，每小题3分，9-12多选，每小题4分，共40分）
1 关于曲线运动，下列说法中正确的是（）
A 曲线运动物体的速度方向保持不变
B 曲线运动一定是变速运动
C 物体受到变力作用时就做曲线运动
D 曲线运动的物体受到的合外力可以为零
2关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
3金星和木星都绕太阳做匀速圆周运动，木星绕太阳的公转周期是金星绕太阳的公转周期的20倍，那么金星和木星绕太阳运行的线速度大小之比约为
A．2错误!B．400C．错误!D．错误!
4如图所示，一直径为d的纸质圆筒以角速度ω绕轴O高速转动，现有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹在圆筒转动不到半周时，在筒上留下a、b两个弹孔，已知aO、bO间夹角为φ，则子弹的速率为
A
dω
πφ
-
B
2
dφ
πω
C
2
dω
πφ
-
D
dω
φ
5如图所示，河岸A处有一只小船．河宽为300m，水流速度为4m/s，在A点下游400m处有一瀑布．小船从A 处开出后不能掉进瀑布且要到达对岸，船相对于水的最小速度为（）
A 2m/s
B s
C 3m/s
D s
6如图甲所示，轻绳一端固定在O点，另一端固定一小球可看成质点，让小球在竖直平面内做圆周运动。

改变小球通过最高点时的速度大小v，测得相应的轻绳弹力大小F，得到F­v2图象如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为0，－b，斜率为。

不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．该小球的质量为bg
B．小球运动的轨道半径为错误!
C．图线与横轴的交点表示小球通过最高点时所受的合外力为零
D．当v2＝a时，小球通过最高点时的向心加速度为g
7宇宙中两个恒星可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两星球球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A．双星相互间的万有引力增大B．双星做圆周运动的周期增大
C．双星做圆周运动的角速度不变D．双星做圆周运动的速度增大
，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球转动的角速度应为原来的
A√g+a
a B a
g
C√g-a
a
D√g
a
9如图所示，一位同学玩飞镖游戏．圆盘最上端有一，
且分别用轻绳连接跨过定滑轮不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦．当用水平变力F拉物体B沿水平方向以速度v向右做匀速直线运动，当连接B的轻绳与水平方向夹角为θ时（）
的速度为的速度为
的重力的重力
12如图所示，斜面倾角为，位于斜面底端A正上方的小球以不同的初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经历的时间为t，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）
A 若小球以最小位移到达斜面，则
B 若小球垂直击中斜面，则
C 若小球恰能击中斜面中点，则
D 无论小球怎样到达斜面，运动时间均相等
二、实验题（本题共2道小题，每空2分，共12分）
13某同学做验证向心力与线速度关系的实验。

装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球。

钢球静止时刚好位于光电门中央。

主要实验步骤如下：①用游标卡尺测出钢球直径d；②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L；③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：
（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v＝____
（2）向心力表达式＝____
（3）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合＝___
14如左图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

（g=10m/s2）
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______。

A安装实验装置的过程中，斜槽末端切线必须是水平
B每次小球释放的初始位置可以任意选择
C每次小球应从同一高度由静止释放
D为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）某同学通过正确操作实验后在白纸上记录了抛物线轨迹，轴沿水平方向，如右图所示。

由图中数据可求出平抛物体的初速度大小为______m/s，经过B点时的速度为_______m/s。

三、计算题（共5道小题，第15题5分，第16题5分，第17题10分，第18题14分，第19题14分，共48分）
15（5分）如图一辆质量为500g的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部。

（取g=10m/s2）
（1）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力为多少
（2）汽车以多大的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零
16（5分）如图所示，飞机距地面高H=500m，水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s 同向行驶的汽车，欲使投弹击中汽车，飞机应在距汽车水平距离多远处投弹
17（10分）我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器，计划在2030年前后实现航天员登月，对月球进行科学探测。

宇航员在月球上着陆后，自高h处以初速度v0水平抛出小球，测量出小球的水平射程为L这时月球表面可以看成是平坦的，已知月球半径为R，万有引力常量为G。

1试求月球的质量M
2字航员着陆后，发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星，周期为T，试求月球的平均密度ρ
18（14分）晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。

球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力。

（1）求绳断时球的速度大小v1，和球落地时的速度大小v2
（2）问绳能承受的最大拉力多大
（3）改变绳长，使球重复上述运动。

若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少最大水平距离为多少
19（14分）如图所示，装置BO′O可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C 两点，装置静时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ==1g，细线AC长L＝1m，B点距转轴的水平和距C 点竖直距离相等（g=10m/s2，sin37º=，cos37º=）
（1）若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度ω1的大小；
（2）若装置匀速转动的角速度为ω2时，细线AB刚好竖直，且张力为0，求此时角速度ω2的大小；
（3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方ω2变化的关系图像．
江西省宜春市奉新第一中学2020-2021学年下学期高一年级第二次月考
物理试卷
参考答案
7 B
13 1 2 3
14 1 AC 2 m/s 3
15（1）由牛顿第二定律得：2v mg F m R
-=支（1分）解得：24640N v F mg m R =-=支（1分） 由牛顿第三定律可知汽车对圆弧形拱桥的压力是4640N （1分）
（2）由于只受重力，故有：2
v mg m R
=（1分）解得：/s v ==（1分） 16. 解：根据H=（1分）得：t=（1分）则炮弹的水平位移为：1=v 1t=100×10m=1000m
（1分）汽车的位移为：2=v 2t=20×10m=200m
（1分）则飞机投弹距离汽车的水平距离为：=1﹣2=1000﹣200m=800m （1分）
17（1）根据题目可得小球做平抛运动，水平位移：v 0t =L 竖直位移：h =12
gt 2联立可得：2022hv g L =（3分）根据万有引力黄金代换式2mM G mg R ＝（2分） 可得22202
2hv R gR M G GL == （1分） （2）根据万有引力公式2224mM G m R R T π＝（2分）可得2324R M GT
π=（2分）而星球密度M V ρ=，343V R π=联立可得2
3GT πρ=（2分） 18解：1设绳断后球飞行时间为t ，由平抛运动规律，有
所以（3分） 2设绳能承受的最大拉力大小为F ，这也是球受到绳的最大拉力大小．球做圆周运动的半径为，根据圆周
运动向心力公式，解得（3分） 3设绳长为l ，绳断时球的速度大小为v3，有得（3分）绳断后球做平抛运动，有得（3分）根据一元二次方程的特点，当时，有极大值，
（2分） 19（1）细线AB 上张力恰为零时有
（3分） 解得（1分）
（2）细线AB恰好竖直，但张力为零时，由几何关系得：（1分）
此时（3分）
（3）时，细线AB水平，细线AC上张力的竖直分量等于小球的重力
（1分）时细线AB松弛，细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力（1分）时，细线AB在竖直方向绷直，仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力（1分）综上所述时，不变
时，（1分）关系图象如图所示（2分）。