2019-2020学年营口市大石桥二中高一下学期第一次月考物理试卷(含答案解析)

2019-2020学年营口市大石桥二中高一下学期第一次月考物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1.下列说法中正确的是()
A. 两个匀速直线运动的合运动的轨迹必是直线
B. 两个匀变速直线运动的合运动的轨迹必是直线
C. 两个匀变速直线运动的合运动的轨迹必是曲线
D. 一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹必是直线
2.如图所示，一小球从倾角为30°的固定斜面上的A点水平抛出，初动能为6J，
则球落到斜面上的B点时动能为()
A. 8J
B. 10J
C. 12J
D. 14J
3.如图所示，地球可以看成半径为R的球体绕地轴O1O2以角速度ω匀速转动，
A、B为地球上两点．下列说法中正确的是()
A. A、B两点具有不同的角速度
B. A、B两点的线速度之比1：√3
C. A、B两点的向心加速度之比√3：1
D. A、B两点的向心加速度方向都指向球心
4.下列说法正确的是()
A. 如果物体(或系统)所受到的合外力为零，则机械能一定守恒
B. 如果合外力对物体(或系统)做功为零，则机械能一定守恒
C. 物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒
D. 做匀加速运动的物体，其机械能不可能守恒
5.质量为1kg的物体，放在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，
水平拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图所示，重力加速度为10m/s2，则正确的是()
A. x=3m时速度大小为2√2m/s
B. x=9m时速度大小为3√2m/s
C. OA段加速度大小为2 m/s2
D. AB段加速度大小为3 m/s2
6.关于北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，下列说法中正确的是()
A. 静止轨道卫星离地心的距离可按需要取不同值
B. 如果需要，静止轨道卫星可以定位在郴州上空
C. 静止轨道卫星只能运行在赤道上空某一恒定的高度上
D. 为避免静止轨道卫星在轨道上相撞，应使它们在不同的轨道上
7.起重机以10kW的恒定功率将地面上质量为50kg的物体由静止向上吊起，则物体可以达到的最
大速度是(不计空气阻力，g=10m/s2)()
A. 200m/s
B. 30m/s
C. 25m/s
D. 20m/s
8.重力是由万有引力产生的，以下说法中正确的是()
A. 同一物体在地球上任何地方其重力都一样
B. 物体从地球表面移到空中，其重力变大
C. 同一物体在赤道上的重力比在两极处小些
D. 绕地球做圆周运动的飞船中的物体处于失重状态，不受地球的引力
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9.如图所示，物块m随转筒一起以角速度ω做匀速圆周运动，如下描述正确的是()
A. 物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用
B. 若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，那么木块所受弹力增
大
C. 若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力增大
D. 若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变
10.机车以额定功率90kw启动，假设所受的阻力恒定为9000N，此过程中，下列说法正确的是()
A. 机车的最大速度为10m/s
B. 机车的最大速度为100m/s
C. 此过程机车加速度不变
D. 此过程机车先加速后匀速
11.2010年10月1日18时59分57秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙
运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月
转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118
分钟的工作轨道，开始对月球进行探测()
A. 卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
B. 卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大
C. 卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短
D. 卫星在轨道Ⅰ上经过P点的加速度大于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度
12.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右
以速度V匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则下列说法中正确的是
()
A. 橡皮做匀速直线运动
B. 橡皮运动的速度大小为2v
C. 橡皮运动的速度大小为√2v
D. 橡皮的位移与水平成45°，向右上
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
13.如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系
数是______，当弹簧受F2=800N的拉力作用时，弹簧伸长为______ cm当弹簧伸长为x1=20cm 时，弹簧产生的拉力是F1=______ N
14.在《研究平抛物体的运动》的实验中
(1)每一次都应使小球从斜槽上的同一固定位置无初速释放，目的是保
证______ ；
(2)下列哪些因素会使实验的误差增大______
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端切线不水平
C.建立坐标系时以斜槽末端端口位置为坐标原点
D.根据曲线计算平抛物体的初速度时，所选的点离坐标原点较远
(3)某同学得到的曲线如图所示，a、b、c三点的位置在图上已标出，则小球的初速度为______
m/s．
四、简答题（本大题共1小题，共8.0分）
15.长度为L=1.0m的绳，系一小球在光滑水平桌面内做圆周运动，小球的质
量为M=2kg，小球半径不计，小球的速度大小为v=4m/s，试求：
(1)小球的向心加速度．
(2)小球对绳的拉力大小．
五、计算题（本大题共2小题，共20.0分）
16.如图所示为运动员做跳台滑雪比赛时的情景。

运动员以20m/s的速度从跳台上水平滑出，结果
恰好落在斜坡的底端，斜坡倾角为θ=37°，不计空气阻力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，
重力加速度g=10m/s2。

(1)求运动员从坡顶运动到坡底的时间；
(2)若运动员运动过程中，受到持续的水平向左的风力，风力大小恒为运动员重力(含装备)的1
倍，
6则运动员落在斜坡上的位置离坡底的距离为多少？(结果保留两位小数)
17.如图所示，倾角为37°，长为l=16m的传送带，转动速度为v=10m/s，在传送带顶端A处无
初速度的释放一个质量为m=0.5kg的物体，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2.求：(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；
(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间．
【答案与解析】
1.答案：A
解析：解：A 、两个匀速直线运动合成，合加速度为零，则合运动仍然是匀速直线运动．故A 正确； B 、C 、两个匀变速直线运动进行合成，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动，若不在同一直线上做曲线运动．故BC 错误；
D 、分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，比如：平抛运动，故D 错误．
故选：A
当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，合运动是直线运动，不在同一条直线上，合运动是曲线运动．
解决本题的关键掌握判断合运动是直线运动还是曲线运动的方法，关键看合速度的方向与合加速度的方向．
2.答案：D
解析：解：设斜面的倾角为α.小球做平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，小球落到斜面上时有：
tanα=y x =12
gt 2v 0t =gt 2v 0
所以竖直方向速度为v y =gt =2v 0tanα
所以速度为v =√v 02+v y 2=v 0
√1+4(tanα)2 所以小球落到斜面上的速度大小与平抛的初速度的大小成正比．
若α=30°，小球抛出时的动能为6J ，则小球落到斜面上时的动能为E K =12mv 2=12mv 02⋅(1+4×13)=6×73J =14J
故选：D
本题运用运动的分解法研究平抛运动：在水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，又物体落在斜面上，利用好斜面夹角的关系求解即可．
平抛运动中速度与水平方向，位移与水平方向之间夹角的表达式以及它们之间的关系是经常考查的重点，要加强练习和应用．
3.答案：C
解析：
A、B两点共轴转动，角速度相等，根据半径的大小，通过v=rω比较线速度的大小．向心加速度方向指向圆周运动的圆心，根据a=rω2比较向心加速度大小．
解决本题的关键知道共轴转动，角速度相等，知道线速度与角速度、向心加速度的关系．
A.A、B两点共轴转动，角速度相等．故A错误．
B.因为A、B两点绕地轴转动，A的转动半径大于B点的转动半径，由图可知：
r A=Rsin60°=√3 2
R
r B=Rsin30°=1 2 R
根据v=rω知，A、B两点的线速度之比√3：1.故B错误．
C.根据a=rω2知，角速度相等，A、B两点的向心加速度之比√3：1.故C正确．
D.A、B两点的向心加速度方向垂直指向地轴．故D错误．
故选：C．
4.答案：C
解析：解：A、如果物体(或系统)所受到的合外力为零，则机械能不一定守恒，比如匀速上升的气球，合外力为零，机械能增加。

故A错误。

B、如果合外力对物体做功为零，机械能不一定守恒，比如匀速上升或匀速下降的物体，机械能不守恒，但是合力做功为零。

故B错误。

C、物体沿光滑曲面自由下滑，只有重力做功，机械能守恒。

故C正确。

D、做匀加速直线运动的物体，可能只有重力做功，机械能守恒。

故D错误。

故选：C。

当物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，机械能守恒，根据条件进行判断．
解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，即只有重力或弹簧弹力做功．
5.答案：B
解析：解：AC、对于前3m过程，根据动能定理，有：
W1−μmgs=1
2
mv A2
由题图知：W1=15J
代入数据解得：v A=3√2m/s
根据速度位移公式，有：2a1s=v A2
解得：a1=3m/s2，故A、C错误；
B、对于前9m过程，根据动能定理，有：W2−μmgs′=1
2
mv B2
解得：v B=3√2m/s
故B正确；
D、由W=FL可知，AB段受力恒定，由上可知，初末速度相等，故AB段的加速度为零，故D错误；故选：B
对物体受力分析，受到重力G、支持力N、拉力F和滑动摩擦力f，根据牛顿第二定律和动能定理列式分析即可．
本题关键对物体受力分析，然后对物体的运动过程运用动能定理和速度位移公式列式并联立求解．6.答案：C
解析：解：地球同步卫星周期T与地球自转周期相同，故有：G Mm
r2=mr(2π
T
)2，
A、轨道半径r=3GMT2
4π2
，由于周期为定值，故r亦为定值，故A错误；
B、同步轨道卫星平面在赤道平面，故不可能定点在郴州上空，故B错误；
C、因为地球引力指向地球球心，卫星所受万有引力提供圆周运动向心力，故只有在赤道平面万有引力完全指向地心，故同步卫星轨道平面与赤道平面重合，又由于周期一定，故半径r为定值，故C 正确；
D、轨道半径r=3GMT2
4π2
，由于周期为定值，故卫星不可以在不同的轨道，故D错误．
故选：C．
地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度约为36000km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，其运行角速度等于地球自转的角速度．
本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．本题难度不大，属于基础题．
7.答案：D
解析：解：物体达到最大速度时，拉力等于重力即
F=mg 有P额=FV=mgV得
V=P
额
mg
=
10000
50×10
m/s=20m/s
故选：D。

对物体受力分析，当起重机的拉力等于物体的重力时，速度达到最大．
本题考查的是起重机的启动方式，对于两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉
8.答案：C
解析：解：A、不同的地方，由于重力加速度不同，导致重力不同，在地球表面随着纬度越高，重力加速度越大，则重力越大，所以同一物体在赤道上的重力比在两极处小些故A错误，C正确；
B、物体从地球表面移到空中，重力加速度变小，则重力变小，故B错误；
D、飞船绕地球作匀速圆周运动，受地球的引力提供向心力，故D错误；
故选：C．
质量是物体的固有属性；重力是指由于地球的吸引而使物体受到的力．地球附近的物体都受到重力的作用．同时知道重力加速度随着纬度越高，其值越大；或随着高度越高，其值越小．
地球附近的物体都受到重力作用，是很重要的一点．对物体进行受力分析时，重力是最常见的一个力，首先就要考虑重力的存在．并考查重力加速度的不同．
9.答案：BD
解析：
此题主要考查受力分析，某一方向上受力平衡，向心力的来源等。

本题需先进行受力分析，然后再根据运动分析各个力之间的关系。

因为物块始终随物体做匀速圆周运动，所以物体受重力、摩擦力，筒壁的支持力，故A
错，如图所示，因为在竖直方向等效于处于静止状态，所以受力平衡，所以f=G，始
终不变，故D对，C错，由N=mrw2，当w增大时，N增大，故B对。

故选BD。

10.答案：AD
解析：解：A、B、机车以额定功率启动，受重力、支持力、牵引力和阻力；
根据公式P=Fv，随着速度的增加，牵引力不断减小，当牵引力减小到等于阻力时，机车的速度达到最大，故：
v m=P
f =90×103W
9000N
=10m/s
故A正确，B错误；
C、D、机车以额定功率启动，受重力、支持力、牵引力和阻力，根据牛顿第二定律，有：
F−f=ma
P=Fv
故P
v
−f=ma
即加速度不断减小，当加速度减小为零时，牵引力减小到等于阻力，速度最大，机车开始匀速运动；故C错误，D正确；
故选：AD．
机车以额定功率启动，牵引力功率P=Fv，由于加速，故牵引力减小，当牵引力减小到等于阻力时，机车的速度达到最大．
该题主要考查了机车启动时功率跟牵引力、速度变化的关系，要结合公式P=Fv和牛顿第二定律分析加速过程的运动性质．
11.答案：AC
解析：解：A、根据G Mm
r2=m v2
r
，解得v=√GM
r
，第一宇宙速度的轨道半径等于月球的半径，小于轨
道Ⅲ的半径大小，所以卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小。

故A正确。

B、卫星在轨道Ⅲ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道Ⅰ，所以卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小。

故B错误。

C、根据开普勒第三定律R3
T2
=k知，轨道Ⅲ的半径小于轨道Ⅰ的半长轴，所以卫星在轨道Ⅲ上的运动周期比在轨道Ⅰ上短。

故C正确。

D、根据牛顿第二定律得，卫星在轨道Ⅰ上经过P点与在轨道Ⅱ上经过P点所受的万有引力相等，
则加速度相等。

故D错误。

故选：AC。

根据万有引力提供向心力，得出线速度与轨道半径的关系，从而比较卫星在轨道Ⅲ上的运动速度与月球的第一宇宙速度大小．卫星在轨道Ⅲ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道Ⅰ.根据开普勒第三定律得出周期的大小关系，根据牛顿第二定律，通过卫星所受的合力的大小比较加速度的大小．解决本题的关键掌握万有引力提供向心力以及开普勒第三定律，并能灵活运用．
12.答案：ACD
解析：解：A、橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示，两个方
向的分运动都是匀速直线运动，故A正确；
B、v x和v y恒定，且相等，则v合恒定，则橡皮运动的速度大小和方向都不变，
即为√2v，故B错误，C正确；
D、由B选项分析，结合矢量的合成法则，则位移与水平成45°，向右上，故D正确；
故选：ACD。

橡皮参加了两个分运动，水平向右匀速移动，同时，竖直向上匀速运动，实际运动是这两个运动的合运动，根据平行四边形定则可以判断合速度情况．
本题关键是先确定水平方向和竖直方向的分运动，然后根据合运动与分运动的等效性，由平行四边形定则确定合速度．
13.答案：2000 40 400
解析：解：图象斜率的大小表示劲度系数大小，
故有k=2000N/m．
根据F=kx，
将F=800N代入数据解得弹簧的伸长量△x=0.4m=40cm．
当弹簧伸长为x1=20cm时，弹簧产生的拉力是F1=kx=2000×0.2=400N；
故答案为：2000；40；400．
本题考查了有关弹簧弹力与形变量之间关系的基础知识，利用胡克定律结合数学知识即可正确求解．本题结合数学知识进行物理基础知识的考查，是一道数学物理相结合的好题．
14.答案：小球平抛时有相同的初速度；BC；2
解析：解：(1)每一次都应使小球从斜槽上某一固定的位置无初速滑下，目的是保证小球的初速度相等．
(2)A、小球与斜槽之间的摩擦不影响平抛运动的初速度，不影响实验．故A错误．
B、安装斜槽末端不水平，则初速度不水平，使得小球的运动不是平抛运动，使得实验的误差增大．故B正确．
C、建立坐标系时，因为实际的坐标原点为小球在末端时球心在白纸上的投影，以斜槽末端端口位置为坐标原点，使得测量误差增大．故C正确．
D、根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远，可以减小误差．故D错误．
故选：BC．
(3)在竖直方向上有：△y=gT2，解得T=√△y
g =√10×10−2
10
s=0.1s．
平抛运动的初速度v0=x
T =20×10−2
0.1
m/s=2m/s．
故答案为：(1)小球平抛时有相同的初速度；(2)BC；(3)2．
(1)为保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，为了使小球平抛运动的初速度相等，则每次从斜槽的同一位置由静止释放；
(2)该实验成功的关键是：确保小球水平抛出，而且在运动过程中，水平方向的运动和竖直方向上的运动尽量不要受到影响，否则水平方向不是匀速竖直方向也不是自由落体；
(3)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，可知ab、bc的时间间隔相等，根据竖直方向上做自由
落体运动，运用△y=gT2求出相邻两点间的时间间隔．根据水平方向上的运动，运用v0=x
T
求出平抛运动的初速度．
考查实验的原理以及实验注意的事项，而解决本题的关键掌握平抛运动的规律，会灵活运用运动学公式进行求解．
15.答案：解：(1)根据a=v2
r 得：a=42
1
=16m/s2；
(2)绳子的拉力提供向心力，则：T=Ma=2×16N=32N，根据牛顿第三定律可知，小球对绳子的拉力也是32N．
答：(1)小球的向心加速度是16m/s2；
(2)小球对绳的拉力大小是32N
解析：(1)根据a=v2
r
即可求解加速度；
(2)根据向心力公式即可求解绳子的拉力．
本题主要考查了圆周运动向心力公式、向心加速度公式的直接应用，正确找到向心力的来源是解题的关键，难度不大，属于基础题．
16.答案：解：
(1)设运动员运动时间为t1，则由平抛运动的规律及推论可得：x1=v0t1，y1=1
2
gt12，，得；
(2)运动员从坡顶滑出的一瞬间，在水平方向受到风力的作用，水平方向做匀减速运动，则
，
设运动员从滑出到落到坡上所用时间为t2，则x2=v0t2−1
2at22，竖直方向：y2=1
2
gt22，，
解得：，设落在斜坡上的位置离坡底的距离为s，则。

解析：本题主要考查平抛运动的规律及推论的理解与应用，熟悉平抛运动的规律及推论是解题的关键，难度一般。

(1)由平抛运动规律及推论得解；
(2)由运动分解表示水平位移及竖直位移，由平抛运动推论得解。

17.答案：解：(1)传送带顺时针转动时，对物体受力分析可知，受得力，支持力与沿传送带向上的滑动摩擦力作用，由牛顿第二定律得：mgsin37°−μmgcos37°=ma
则物体的加速度为：a=gsin37°−μgcos37°=2m/s2，
由运动学公式l=1
2at2得物体从顶端A滑到底端B的时间为：t=√2l
a
=√2×16
2
s=4s；
(2)传送带逆时针转动时，开始物体速度小于传送带速度，受到沿传送带向下的滑动摩擦力作用，由牛顿第二定律得：mgsin37°+μmgcos37°=ma′，
则物体的加速度为：a′=gsin37°+μgcos37°=10m/s2
则当物体与传送带速度相等时用时间为t1，
由运动学公式得：t1=v
a′=10
10
s=1s，
位移为：s=1
2
a′t12=5m，因为μ=0.5<tan37°，所以物体仍加速下滑，之后物体速度大于传送带速度，滑动摩擦力沿传送带向上，由牛顿第二定律得：mgsin37°−μmgcos37°=ma′′，
则物体的加速度为：a′′=gsin37°−μgcos37°=2m/s2，
设其滑至B点的时间为t2，由运动学公式得：L−s=vt2+1
2
a′′t22，
解得t2=1s，所以传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间为t′=t1+t2=2s。

解析：(1)由牛顿第二定律求出物体下滑的加速度，再由位移时间公式求运动时间。

(2)若传送带逆时针转动时，物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始匀加速下滑，当物体加速至与传送带速度相等时，由于μ<tan37°，物体在重力作用下将继续加速下滑，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，根据牛顿第二定律求出两段的加速度，再根据运动学公式求出两段过程的时间，从而求得总时间。

分析物体的运动过程是求解的关键。