2020-2021学年滁州市定远县高一(下)第一次月考物理复习卷(含答案解析)

2020-2021学年滁州市定远县高一(下)第一次月考物理复习卷
一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）
1.汽车在水平弯道上匀速转弯时，若速度过快，会产生侧滑现象，即漂移，下列关于漂移现象的
原因分析中，正确的是()
A. 汽车运动中受到了离心力的作用使它产生漂移现象
B. 汽车运动中受到合外力方向背离圆心使它产生漂移现象
C. 汽车运动中受到合外力为零使它产生漂移现象
D. 汽车运动中受到合外力小于所需的向心力使它产生漂移现象
2.一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变
大，那么小船过河的时间将()
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 都有可能
3.如图所示，某人沿水平地面向左匀速直线运动(保持手握绳的高度
不变)，利用跨过定滑轮的轻绳将一物体A沿竖直方向放下，在此
过程中，下列结论正确的是()
A. 人的速度和物体A的速度大小相等
B. 物体A做匀变速直
线运动
C. 物体A的加速度方向竖直向下
D. 细绳对A的拉力大于重力
4.一小球以水平速度v0=10m/s从O点向右抛出，经1.73s恰好垂直落到斜面上的A点，不计空
气阻力，g=10m/s2，B点是小球做自由落体运动在斜面上的落点，以下判断正确的是()
A. 斜面的倾角的是45°
B. 小球的抛出点距斜面的竖直高度约是15 m
C. 若小球以水平速度v0=5.00m/s向右抛出，它一定落在AB的中点P的上方
D. 若小球以水平速度v0=5.00m/s向右抛出，它一定落在AB的中点P处
5.平抛运动的物体，其加速度()
A. 大小变化，方向改变
B. 大小不变，方向改变
C. 大小变化，方向不变
D. 大小不变，方向不变
6. 如图所示，地球绕OO′轴自转，则下列正确的是( )
A. A 、B 两点的角速度不相等
B. A 、B 两点线速度相等
C. A 、B 两点的转动半径相同
D. A 、B 两点的转动周期相同
7. 土星与太阳的距离是火星与太阳距离的6倍多。

由此信息可知( )
A. 土星的质量比火星的小
B. 土星运行的速率比火星的小
C. 土星运行的周期比火星的小
D. 土星运行的角速度大小比火星的大
8. 科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察．一质量为m 的物体，假设在火星两极宇
航员用弹簧测力计测得的读数为F 1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F 2.通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，设引力常数为G ，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为( )
A. 3F 1ω2
4πG (F 1−F 2
)，F 1−F 2mω2 B. 3ω24πG ，F 1F
2
mω2
C. 3F 1ω2
4πG (F 1
−F 2
)
，F 1+F
2
mω2 D. 3ω
2
4πG
，F 1−F 2ω2
二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）
9. 如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有质量相同的两个小球A 、B 沿锥面在水
平面内做匀速圆周运动．下列关于A 、B 两球的角速度、线速度和向心加速度的说法中，正确的是( )
A. 它们的角速度A 的比B 的小
B. 它们的线速度v A <v B
C. 它们的向心加速度相等
D. A 球的向心加速度大于B 球的向心加速度
10. 长为L 的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周
运动，关于最高点的速度v ，下列说法中正确的是( )
A. v的极小值为√gl
B. v由零逐渐增大，向心力也增大
C. 当v由√gl逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大
D. 当v由√gl逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大
11.如图所示，取稍长的细竹杆，其一端固定一枚小铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，
做成A、B两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上作为镖靶。

在离木板一定距
离的同一高度处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态
如图所示(侧视图)。

则下列说法中正确的是()
A. A镖的质量一定比B镖的质量大
B. A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大
C. B镖插入靶时的末速度一定比A镖插入靶时的末速度大
D. B镖的运动时间比A镖的运动时间长
12.地球绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0，其近日点A到太
阳的距离为a，远日点C到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，B、
D为半短轴与椭圆轨道的交点，如图所示。

若太阳的质量为M，引
力常量为G，地球绕太阳沿顺时针方向运动，忽略其他行星的影响，则下列说法中正确的是
A. 根据开普勒第三定律知b2=kT02，其中k为常数
B. 地球从D→A所用的时间一定小于T0
4
C. 地球在B点的加速度方向指向O点
D. 地球在D点的加速度大小为4GM
4c2+(b−a)2
13.英国物理学家卡文迪许测出了引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”.
若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1(地球自转周期)，一年的时间为T2(地球公转的周期)，地球中心到月球中心的距离为L1，地球中心到太阳中心的距离为L2，可估算出()
A. 地球的质量m
地=gR2
G
B. 太阳的质量m
太
=4π2L23
GT22
C. 月球的质量m
月=4π2L13
GT12
D. 月球、地球及太阳的密度
14.已知引力常数G和下列各组数据，能计算出地球质量的是()
A. 地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离
B. 月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离
C. 人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期
D. 若不考虑地球自转，己知地球的半径及重力加速度
三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）
15.在“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径之间的关系”的实验中，借助专用实验中，
借助专用实验装置，保持m、ω、r任意两个量不变，研究小球做圆运动所需的向心力F与其中一个量之间的关系，这种实验方法叫做______法．要研究向心力与半径的关系，应采用下列三个图中的图______；要研究向心力与角速度之间的关系，应采用下列三个图中的图______．
四、实验题（本大题共1小题，共8.0分）
16.小球水平抛出做平抛运动．在有坐标纸上标出小球在做平抛运动过程
中的多个位置如图所示．a、b、c、d为连续四个小球位置，已知每
记录个位置的时间间隔是为t，照片大小如图中坐标所示，则：(g=
9.8m/s2)
(1)由以上信息，可知a点______ (选填“是”或“不是”)小球的抛
出点；
(2)由以上及图信息，可以推算出t为______ s；
(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是______ m/s．
五、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
17.10月24日，“中国嫦娥一号”告别“故乡”发射升空，开始出使月球的旅程．它首先被送入近
地点200公里、远地点约5.1万公里、运行周期约为16小时的地球同步转移轨道，在此轨道上运行总计数10小时之后，嫦娥一号卫星进行第1次近地点加速，将自己送入周期为24小时的停泊轨道上，在停泊轨道飞行3天后，嫦娥一号实施第2次近地点加速，将自己送入远地点高度12.8万公里、周期为48小时的大椭圆轨道，10月31日，嫦娥一号实施第3次近地点加速，进入远地点高度为38万公里的奔月轨道，开始向着月球飞去．11月5日，来到月球面前的高速
飞行的嫦娥一号卫星放缓了自己的脚步，开始第一次“刹车”制动，以使自己被月球捕获，之后，经过第二次、第三次的制动，嫦娥一号卫星绕月运行的椭圆轨道逐步变为轨道周期127分钟、轨道高度200公里的环月轨道．月球的半径为1.7×106m，则月球表面的重力加速度为多少？地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的几倍？(地球表面g=9.8m/s2)
18.月球与地球质量之比约为1：80，一般情况下，我们认为月球绕地球运动，其轨道可近似认为
是圆周轨道，但有研究者提出，地球的质量并非远远大于月球质量，故可认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动．在月地距离一定的情况下，试计算这种双星系统所计算出的周期T1与一般情况所计算出的周期T2之比．(结果可用根号表示)
19.质量为m=2kg的物块，系在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在转轴上
如图所示，弹簧的自由长度为l0=10cm劲度系数为k=100N/m，使物
块在光滑水平支持面上以角速度ω=5rad/s作匀速圆周运动，则此时弹
簧的长度为多少？
【答案与解析】
1.答案：D
解析：解：当汽车在转弯时速度过快，所需要的向心力就大，当汽车所受的合外力不足以提供向心力时，汽车要做离心运动，使它产生漂移现象，故D正确。

故选：D。

当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动．
合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动；合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动；合力等于所需要的向心力时，物体就要做匀速圆周运动．
2.答案：C
解析：解：将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；故C正确，ABD错误；
故选：C。

小船实际参与了两个分运动，沿着船头指向的匀速直线运动和顺着水流方向的匀速直线运动，由于分运动与合运动同时进行，互不干扰，故渡河时间由沿船头方向的分运动决定，与水流速度无关．本题关键抓住渡河时间只与沿船头指向方向的分运动有关，与沿水流方向的分运动无关．
3.答案：D
解析：
将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于
A的速度，根据平行四边形定则判断A的速度的变化，通过A的速度变化，
得出加速度的方向，判断绳子拉力的变化，从而即可求解。

本题考查运动的合成与分解，抓住人在沿绳子方向的速度等于A的速度，通
过平行四边形定则进行求解。

解：设绳子与水平方向的夹角为α将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，有v A=v人cosα
人向左做匀速直线运动，则α增大，则A的速度减小，则加速度竖直向上，依据牛顿第二定律，可知绳对A的拉力大于重力
故ABC错误，D正确；
故选：D。

4.答案：C
解析：
小球垂直撞在斜面上，速度与斜面垂直，将该速度进行分解，根据水平分速度和竖直分速度的关系
求解斜面的倾角．再根据小球在空中的飞行时间，由ℎ=1
2
gt2求解小球下落的竖直高度．根据水平位移分析小球速度为v0=5.00m/s时落点的位置．
该题是平抛运动基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系，灵活运用平抛运动的规律解题．
A.小球与斜面相撞时竖直分速度v y=gt=10×1.73m/s=17.3m/s，根据平行四边形定则知，
tanθ=v0
v y =10
17.3
=√3
3
，解得θ=30°，故A错误。

B.平抛运动的高度ℎ=1
2gt2=1
2
×10×3m=15m，A、B两点的高度差ℎ′=v0t⋅tanθ=10×1.73×
√3
3
m=10m，则小球抛出点距斜面高度差为H=15m+10m=25m。

故B错误。

CD.若将小球以水平速度v0′=5m/s向右抛出，若下降的高度与A点相同，则水平位移是落在A点的一半，即落在P点，但是下落的时间大于落在A点的时间，可知落在中点P的上方，故C正确，D错误。

故选C。

5.答案：D
解析：解：平抛运动的物体所受的合力为重力，根据牛顿第二定律知，加速度大小为g，方向竖直向下。

所以加速度的大小和方向均不变，故D正确，A、B、C错误。

故选：D。

平抛运动的特点是：有水平初速度，仅受重力；可知平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动．解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动做加速度不变的曲线运动．
6.答案：D
解析：解：A、AB两点都绕地轴做匀速圆周运动，B转动的半径大于A转动的半径．两点共轴转动，角速度相同．故A错误．
B、根据v=rω，角速度相同，B的半径大，则B的线速度大．故B错误．
C、转动半径A的小于B的，故C错误；
D、根据T=2π
ω
，角速度相同，则周期相同．故D正确．
故选：D．
A、B两点都绕地轴做圆周运动，转动的半径不同，但共轴转动，角速度相同，根据v=rω、T=2π
ω
比较线速度和周期．
解决本题的关键掌握共轴转动，角速度相同，再结合V=rω等公式即可判断．
7.答案：B
解析：解：A、万有引力提供向心力，可知土星与火星的质量都被约去，无法比较两者的质量。

B、由G Mm
r2=m v2
r
，得v=√GM
r
知轨道半径小速率大，B正确。

C、由G Mm
r2=mr4π2
T2
，得T=√4π2r3
GM
，知r大，周期长，C错误。

D、由G Mm
r2
=mω2r，知r大，角速度小，D错误。

故选：B。

根据万有引力提供向心力得出周期、线速度、加速度的表达式，结合轨道半径的大小进行比较。

解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，知道线速度、角速度、周期与轨道半径的关系。

8.答案：A
解析：
在两极时，万有引力等于物体受到的重力，在赤道时，万有引力的一个分力为重力，一个分力提供物体随火星自转的向心力，根据牛顿第二定律及向心力公式列式联立即可正确解答。

本题的关键是理解物体在两极时与在赤道时，重力与万有引力的关系。

解：设火星的半径为R，在两极时，万有引力等于重力，则有：G Mm
R2
=F1，在赤道时，万有引力的
一个分力为重力，一个分力提供物体随火星自转的向心力，则有：G Mm
R2=F2+mω2R，又有：V=4
3
πR3，
ρ=M
V ，联立以上各式得火星的密度与半径分别为：ρ=3F1ω
2
4πG(F1−F2)
，R=F1−F2
mω2
，故A正确，BCD错
误。

故选A。

9.答案：AC
解析：解：CD.对A、B两球分别受力分析，如图
由图可知：F合=F合′=mg
tanα
根据向心力公式有：mg
tanα=ma=mω2R=m v2
R
，
解得：a=g
tanα
，可知它们向心加速度相等，故C正确，D错误。

B.v=√gR
tanα
，A转动的半径大，线速度v A>v B，故B错误。

A.ω=√g
Rtanα
，A转动的半径大，角速度ωA<ωB，故A正确。

故选：AC。

对两小球分别受力分析，求出合力，根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解，可得向心加速度、线速度和角速度．从而进行比较。

本题关键是对小球进行受力分析，确定小球做圆周运动的向心力来源，然后根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解。

10.答案：BCD
解析：解：A、小球在最高点的最小速度为零，此时重力等于杆子的支持力。

故A错误。

B、在最高点，根据F
向=m v2
r
得，速度最大，向心力也逐渐增大。

故B正确。

C、在最高点，若速度v=√gl，杆子的作用力为零，当v>√gl，杆子表现为拉力，速度增大，向
心力增大，则杆子对小球的拉力增大。

故C 正确。

D 、当v <√gl 时，杆子表现为支持力，速度减小，向心力减小，则杆子对小球的支持力增大。

故D 正确。

故选：BCD 。

杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系．
解决本题的关键搞清小球向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，以及知道杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力．
11.答案：BD
解析：解：A 、平抛运动的规律与物体的质量无关，所以不能判断AB 质量的关系，故A 错误； B 、D 、根据ℎ=1
2gt 2知，B 下降的高度大，则运动的时间长，根据x =v 0t 知，水平位移相同，则A 的初速度大于B 的初速度，与镖的质量无关。

故B 正确，D 正确；
C 、由于A 的初速度大于B 的初速度，所以不能判断出B 镖插入靶时的末速度一定比 A 镖插入靶时的末速度大。

故C 错误； 故选：B
D 。

A 、
B 两只“飞镖”，水平掷出，不计空气阻力，做平抛运动，根据竖直方向上的位移比较运动的时间，再通过水平位移和时间比较初速度。

根据平行四边形定则判断速度的方向的关系。

AB 两个飞镖都做平抛运动，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。

12.答案：BD
解析：
正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键。

熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上；第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等；第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。

A .根据开普勒第三定律知
(
a+b 2)3
T 0
2=k ，其中k 为常数，知选项A 错误；
B .由于太阳处在椭圆的一个焦点上(左)，根据开普勒第二定律知D →A →B 段的平均速率大于B →
C →
D 段的平均速率，故地球从D →A →B 所用的时间小于T 02，从D →A 所用的时间一定小于T
4，B 正
确；
C.根据牛顿第二定律得地球在B点的加速度方向指向太阳，C错误；
D.根据几何关系可求D点到太阳的距离r=√c2+(b−a
2)2，地球所受万有引力大小为F=G Mm
r2
=ma，
可求得加速度大小a=4GM
4c2+(b−a)2
，故D正确。

故选BD。

13.答案：AB
解析：
解决本题的关键掌握万有引力等于重力，以及万有引力提供向心力这两大方法，并能熟练运用。

根据万有引力等于重力求出地球的质量，根据地球绕太阳公转，靠万有引力提供向心力，求出太阳的质量。

A.根据万有引力等于重力，有：G M地m
R2=mg，则m地=gR2
G
，故A正确；
B.根据万有引力提供向心力有：G M
太
m
L22
=mL2(2π
T2
)2，解得m
太
=4π2L23
GT22
，故B正确；
C.根据题设条件，无法求出月球的质量，故C错误；
D.月球的质量无法求出，则无法求出月球的密度，故D错误。

故选AB。

14.答案：BCD
解析：解：A、地球绕太阳运动的周期和地球与太阳的距离，根据万有引力提供向心力：GMm
r2=m⋅4π2r
T2
其中m为地球质量，在等式中消去，只能求出太阳的质量M.也就是说只能求出中心体的质量。

故A 错误。

B、月球绕地球做匀速圆周运动，它受到地球的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由
万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMm
r2=m⋅4π2r
T2
∴地球的质量M=4π2r3
GT2
，其中r为地球与月球间的距离，故B正确。

C、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它受到地球的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，
由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMm
r2=m⋅4π2r
T2
又因T=2πr
v
，
∴地球的质量M=Tv3
2πG
，因此，可求出地球的质量，故C正确。

D、地球表面的物体受到的地球的重力等于万有引力，即mg=GMm
r2，因此，可求出地球的质量M=gr2
G
，
故D正确。

故选：BCD。

地球、月球、人造卫星等做匀速圆周运动，它们受到的万有引力充当向心力，用它们的运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律列式求中心天体的质量，然后由选项条件判断正确的答案．
解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．
15.答案：控制变量；丙；乙
解析：解：保持m、ω、r任意两个量不变，研究小球做圆运动所需的向心力F与其中一个量之间的关系，这种实验方法叫做控制变量法．
要研究向心力与半径的关系，要保持小球的质量和角速度不变，改变半径，可知采用图丙．
要研究向心力与角速度之间的关系，要保持半径和小球的质量不变，改变角速度，可知采用图乙．故答案为：控制变量，丙，乙．
要探究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制一些变量，研究向心力与另外一个物理量的关系．
该题考查探究向心力的大小有关的因素的方法，要了解控制变量法的应用，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变．
16.答案：(1)是；(2)0.045；(3)0.44
解析：解：(1)在竖直方向上，连续相等时间内的位移之比为1：3：5，可知竖直方向上的初速度为零，则a点是抛出点．
(2)根据△y=gt2得：t=√△y
g =√2L
g
=√2×0.01
9.8
s≈0.045s．
(3)小球的初速度为：v0=2L
T =0.02
0.045
m/s≈0.44m/s．
故答案为：(1)是；(2)0.045；(3)0.44．
若a点是抛出点，在竖直方向上连续相等时间内的位移之比为1：3：5，结合该规律分析a是否是抛出点．
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．
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，结合运动学公式和推论灵活求解，难度不大．
17.答案：解：嫦娥一号绕月球作圆周运动，由万有引力提供向心力，设轨道半径为r，月球半径为
R，则G Mm
r2
=mω2r
其中ω=2π
T
r=ℎ+R
设月球表面重力加速度为g′，对月球上质量为m′的物体，有G Mm′
R2
=mg′
联立以上各式，可得g′=4π2(R+ℎ)3
T2R2
代入数据，可解得g′=1.6m/s2
地球表面重力加速度为月球表面重力加速度的倍数为
K=g
g′
=6
答：月球表面的重力加速度为1.6m/s2，地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍．解析：根据万有引力提供向心力，以及万有引力等于重力得出月球表面的重力加速度，从而得出地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的倍数．
18.答案：解：设地球和月球的质量分别为M、m，其间距为L，在双星系统中地球与月球的轨道半径分别为R、r，则
在双星系统中，对地球：G Mm
L2=M4π2
T12 
R，对月球：G Mm
L2
=m4π2
T12 
r
其中R+r=L
联立解得：T1=2πL√L 
G(M+m) 
在一般情况下，对月球：G Mm
L2=m4π2
T22 
L
解得：T2=2πL√L 
GM
则有：T1
T2=√M
M+m
= 4√ 5
9
解析：由于双星和它们围绕运动的中心点总保持三点共线，所以在相同时间内转过的角度必相等，即双星做匀速圆周运动的角速度必相等，角速度相等，周期也必然相同。

在双星系统中，双星绕两者连线的中点做圆周运动，由相互之间万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律求解运动周期T1。

一般情况下，地球对月球的万有引力提供月球绕其运动的所需要的向心力，据此计算周期T2。

19.答案：解：k=100N/m=1N/cm
设小球做匀速圆周运动时弹簧长度为L，此时弹簧的伸长量为L−l0，
据牛顿第二定律得：F=mω2L
其中有：F=k(L−l0)
即k(L−L0)=mω2L
解得L=kL0
k−mω2
=20cm
答：此时弹簧的长度为20cm．
解析：小球做匀速圆周运动时需要的向心力由弹簧的弹力提供，根据胡克定律和向心力公式列式计算即可求出需要的物理量．
此题将弹力与圆周运动结合在了一起，处理时的关键点时弹簧伸长后的长度是小球做圆周运动的半径．。