内蒙古鄂尔多斯市第一中学高一下学期第一次月考物理试题

市一中2017～2018学年度第二学期第一次月考试题
高一物理
答题要求：
1.本卷满分110分，考试时间90分钟。

2.请将第Ⅰ卷和第Ⅱ卷的答案涂写在答题纸上，考试结束后只交答题纸。

第Ⅰ卷
一、选择题(共15个小题，每小题4分，共60分。

在每小题给出的四个选项中，其中第1～9题只有一项符合题目要求，第10～15题有多项符合题目要求，完全选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分）
1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是 ( ) A ．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 B ．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
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 ．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
2．如图所示，河水由西向东流，河宽为800 m ，河中各点的水流速度大小为v 水，各点到较近河岸的距离为x ，v 水与x 的关系为v 水＝3
400x (m/s)(x 的单位为m)，让小船船头垂直河岸由南向北渡河，
小船划水速度大小恒为v 船＝4 m/s ，则下列说法中正确的是 ( )
A ．小船渡河的轨迹为直线
B ．小船在河水中的最大速度是5 m/s
C ．小船在距南岸200 m 处的速度小于在距北岸200 m 处的速度
D ．小船渡河的时间是160 s
3．如图所示，竖直平面内放一直角杆MON ，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ＝0.2，杆的竖直部分光滑。

两部分各套有质量均为1 kg 的小球A 和B ，A 、B 球间用细绳相连。

已知：OA ＝3 m ，OB ＝4 m ，若A 球在水平拉力的作用下向右移动速度为2m/s 时，B 球的速度为
( )
A ．1.5 m/s
B ．3m/s
C ．4 m/s
D ．
8
3
m/s 4．某时钟走时准确，秒针和分针在某时刻重合，它们再次重合距第一次重合的时间间隔为 ( )
B ．1min
5．如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个小球A 和B 紧贴内壁分别在图示的水平面内做匀速圆周运动，则 ( ) A ．球A 的角速度一定大于球B 的角速度 B ．球A 的线速度一定大于球B 的线速度 C ．球A 的运动周期一定小于球B 的运动周期 D ．球A 对筒壁的压力一定等于球B 对筒壁的压力
6．如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和B 水平放置，两轮半径r A =2r B ．当主动轮A 匀速转动时，在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A 轮边缘上。

若将小木块放在B 轮上，欲使木块相对B 轮也静止，则木块距B 轮转轴的最大距离为 ( )
A ．
2B r B ．4B r
C ．
3
B
r D ．B r 7．如图所示，在半径为R 的地球表面有一半径为r 的山丘，r<<R ．一小车(可视为质点)位于山丘最高点P 以水平速度v 运动，要使其脱离P 点，水平速度v 的最小值应为 (已知地球表面附近的重力加速度为g ，地球的逃逸速度为第一宇宙速度的2倍) ( )
8．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度的大小为a ，设月球表面的重力加速度大小为g 1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g 2，则 ( ) A ．g 1＝a B ．g 2＝a C ．g 1＋g 2＝a D ．g 2－g 1＝a
9．天文学家发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55Cancrie ”。

该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的1
480，母星的体积约为太阳的60倍，假设母星与太阳密度
相同，“55 Cancrie ”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancrie ”与地球的 ( ) A ．轨道半径之比约为 360480 B ．轨道半径之比约为 360
4802
C ．向心加速度之比约为360×4802
D ．向心加速度之比约为3
60×480
10．美国地球物理专家通过计算得知，因为日本的地震导致地球自转快了1.6μs(1s 的百万分之一)，通过理论分析下列说法正确的是 ( ) A ．地球赤道上物体的重力会略变小 B ．地球赤道上物体的重力会略变大 C ．地球同步卫星的高度略变小 D ．地球同步卫星的高度略变大
11．如图所示，小球m 可以在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的是 ( )
A ．小球通过最高点的最小速度为v ＝gR
B ．小球通过最高点的最小速度可以为0
C ．小球在水平线ab 以下管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D ．小球在水平线ab 以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 12．如图所示，是王亚平太空授课过程中让小球做圆周运动的情景，长为L
的细线一端固定在支架上，另一端系着小球，拉直细线，让小球在最低点(以图中支架为参考)以垂直于细线的速度v 0 抛出开始做圆周运动。

同时，地面教室有一套完全相同的装置做同样的对比实验：假设在最
低点时，两球的速度大小相等，且两球均做完整的圆周运动，空气阻力不计，则关于地面教室和“天宫”中的两小球的运动情况，下列说法正确的是 ( )
A ．运动到最低点时，地面教室中的小球对绳子的拉力与“天宫”中的等大
B ．地面教室中的小球做变速圆周运动，“天宫”中的小球做匀速圆周运动
C ．在“天宫”中，小球在最低点的速度须足够大才能做完整的圆周运动
D ．若小球运动到最低点时，两组实验中的细绳均被拉断，则地面教室中的小球做平抛运动，而“天宫”里的小球做匀速直线运动
13．m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r ，传送带与皮带轮间不会打滑，当m 可被水平抛出时 ( ) A ．皮带的最小速度为gr
B ．皮带的最小速度为
g
r
C ．A 轮每秒的转数最少是
1
2π
g r
D ．A 轮每秒的转数最少是1
2π
gr
14．GPS 全球定位系统有24颗卫星在轨运行，每个卫星的环绕周期为12小时。

GPS 系统的卫星与地球同步卫星相比较，下面说法正确的是 ( )
A ．GPS 系统的卫星轨道半径是地球同步卫星轨道半径的
2
2倍 B ．GPS 系统的卫星轨道半径是地球同步卫星轨道半径的
322
倍 C ．GPS 系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的2倍 D ．GPS 系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的3
2倍
15．如图甲所示，轻杆一端固定在O 点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动。

小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F ，小球在最高点的速度大小为v ，其F 一v 2图象如图乙所示。

不计空气阻力，则 ( ) A ．小球的质量为
b
aR
B ．当地的重力加速度大小为
b
R C ．v 2 =c 时，小球对杆的弹力方向向下 D ．v 2=2b 时，小球受到的弹力与重力大小相等
第Ⅱ卷
二、填空题(共2个小题，共14分。

把答案填写在答题卡的横线上）
16．(6分)为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m ，大小可忽略的小钢球。

将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度L ，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O ，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球到O 点的距离r ，并用秒表测量出钢球转动n 圈用的时间t ．则：
(1)小钢球做圆周运动的周期T ＝____ ___．
(2)小钢球做圆周运动需要的向心力 F n ＝____ ___．
(3)小钢球受到的合外力F 合＝____ ___．
(4)在实验误差允许的范围内，若F n ＝F 合，即验证了向心力公式是正确的。

17．(8分)在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。

悬点O 正下方P 点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。

现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在平抛运动过程中的多张
照片，经合成后，照片如图乙所示。

a 、
b 、
c 、
d 为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s ，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则：
(1)由已知信息，可知a 点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点；
(2)由已知信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________ m/s 2； (3)由已知信息可以算出小球平抛的初速度是________ m/s ； (4)由已知信息可以算出小球在b 点时的速度是________ m/s ．
三、计算题(共3个小题，共36分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
18．(12分) 如图所示，水平转盘上放有质量为m 的物块，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(绳中张力为零)，物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k 倍，求：
(1)转盘的角速度为1ω=T 1．
(2)转盘的角速度为2ω时绳中的张力T 2．
19．(12分) 如图所示，质量分别为m 和M 的两个星球A 和B 在引力作用下都绕O 点做匀速圆周运动，星球A 和B 两者中心之间距离为L ，已知A 、B 的中心和O 三点始终共线，A 和B 分别在O 的两侧，引力常量为G ．
(1)求两星球A 和B 做圆周运动的轨道半径r 1和r 2． (2)求两星球A 和B 做圆周运动的周期T 1和T 2．
20．(12分)已知某行星可视为半径为r0的均匀球体，它有一个质量为m的卫星，卫星的圆轨道的半径为r，周期为T．宇航员到达该行星表面后，在高度h处，将一质量为m0的小球以大小为v0的速度水平抛出，小球平抛运动后落到行星表面。

求：
(1) 行星表面的重力加速度g的大小；(2)小球落到行星表面时速度的大小。

(计算时不计大气阻力，不考虑行星的自转)
市一中2017～2018学年度第二学期第一次月考试题
高一物理参考答案
第Ⅰ卷
一、选择题(共15个小题，每小题4分，共60分。

在每小题给出的四个选项中，其中第1～9题只有一项符合题目要求，第10～15题有多项符合题目要求，完全选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分）
第Ⅱ卷
二、填空题(共2个小题，共14分。

答案填写在答题卡的横线上）
16．(6分) (1)t n (2)m 4π2n 2t 2r (3)mg r
L 2－r 2
17．(8分) (1)是 (2)8 (3)0.8 (4)42
5
三、计算题(共3个小题，共26分)
18．(12分)【解析】设角速度为ω0时绳刚好被拉直且绳中张力为零，则由题意有：
2
0kmg m r ω=，解得：0ω
(1)当转盘的角速度为1ω=
时，有： 10ωω<，物体所受静摩擦力足以提供物体随转盘做圆周运动所需向心力，即：T 1=0
(2)当转盘的角速度为2ω=
时，有： 20ωω>，物体所受最大静摩擦力不足以提供物体随转盘做圆周运动所需向心力，
则：2
22kmg T m r ω+=，解得：21
2
T kmg =
19．(12分)
【解析】A 和B 绕O 做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则A 和B 的向心力相等。

且A 和B 和O 始终共线，说明A 和B 有相同的角速度和周期。

(1) 有：mω2 r 1＝Mω2 r 2 ① 由几何关系：r 1+ r 2＝L ② 由①②解得：r 1＝
m M M +L ， r 2＝m
M m
+L ③
(2)对A 据牛顿第二定律和万有引力定律得： 12
2
2r T m L GMm ⎪⎭⎫
⎝⎛=π ④ 对B 据牛顿第二定律和万有引力定律得： 22
2
2r T M L GMm ⎪⎭
⎫
⎝⎛=π ⑤ 由④⑤解得：()
m M G L T +=3
2π ⑥
20．(12分)
【解析】设行星的质量为M ，行星表面时重力加速度为g ．
对行星的卫星有： G ── M r
m
2 ＝ m ( ──
2πT
)2r ① 对m 0的小球有： G ── M r m 0
20 ＝ m 0
g ② υ12
＝2gh ③
υ＝√─────────
υ02 +υ12 ④
由以上各式得：g ＝30
23
24r T r π， υ＝
√
─────── ─────── 8π22h T r 0
2 r
3 +υ02 ⑤。