甘肃省靖远第二中学2018_2019学年高一物理下学期3月月考试卷(含解析)

甘肃省靖远二中2018-2019学年下学期三月月考
高一物理试题
、单项选择题
1. 已知地球质量为M半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G有
关同步卫星，下列表述正确的是（
B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度
GMm
C. 卫星运行时受到的向心力大小为
D. 卫星运行的向心加速度等于地球表面的重力加速度
【答案】B
【解析】
GM
心加速度为，地表重力加速度为，则卫星运行的向心加速度小于地球表
〔R十
面的重力加速度，故D错误；故选B。

2. 一质量为2.0 X 103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为
1.4 X 104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（）
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4 X 104N
C. 汽车转弯的速度为30m/s时汽车不会发生侧滑
【详解】地球同步卫星运行时，由地球的万有引力提供向心力, 其运行周期与地球自转周期
mM 4^2
相等，有：- ■- 且r=R+h，解得卫星距地面的高度为
宇宙速度为二三，而同步卫星的速度为
GM
..，因此卫星的运行速度小于第一宇
，
宙速度，故B正确；卫星运行时受到的向心力大小是’，故C错误；星运行的向A.卫星距离地面的高度为
-R，故A错误；第
h=
D.
汽车能安全转弯的向心加速度不超过 7.0m/s
【答案】D 【解析】
【详解】汽车在水平面转弯时， 做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力,
2 2
故A 错误，如果车速达到20m/s ，需要的向心力•
•
.•：.」.，故B
r 90
2 2
错误；汽车转弯的速度为 30m/s 时，则需要的向心力■ . I '
..,
r
80
最大静摩擦力
f=1.4 X 104N ，则F>f ,所以汽车会发生侧滑，故
f 1 4x in 4
-
:■:，故D 正确；故选
皿 2 x It ）3
度适中•
4.
如图所示，地球绕过球心的轴
OQ 以角速度3旋转，A 、B 为地球表面上
两点，下列说法 中正确的是（
）
C 错误；最大加速度
Db
3.若地球绕太阳公转周期及其公转轨道半径分别为
T 和R,月球绕地球公转周期和公转半径
分别为t 和r ,则太阳质量与地球质量之比为（
R 3t 2
R 3T 2
A. .
B.
)
R 3t 2 C.
，.注
D.
【答案】A 【解析】
【详解】地球绕太阳公转，由太阳的万有引力提供地球的向心力，则得:
Afm
斗打切
G~-=m —」 R 2 T 2
解得太阳的质量为
■:
-月球绕地球公转，由地球的万有引力提供月球的向心力，
GT 2
mTn 1 4w r 得：， -■
r
，故A 正确，
，解得月球的质量为
BCD 错误。

故选A 。

4TT 2F 3
齊.所以太阳质量与地球质量之比
【点睛】解决本题的关键要建立物理模型,
掌握万有引力提供向心力可求出中心体质量,
A. A、B两点具有相同的角速度
B. A、B两点具有相同的线速度
C. A B两点具有相同的向心加速度
D. A、B两点的向心加速度方向都指向球心
【答案】A
【解析】
试题分析：A、B两点共轴转动，角速度相等，故A正确；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，根据v=r 3知，A的线速度大于B的线速度大小，故B错误；根据a=r 3 2知，角速度相等，A的转动半径大，则A点的向心加速度大于B点的向心加速度，故C错误；A、B两点的向心加速度方向垂直指向地轴，故
D错误。

考点：向心加速度；线速度、角速度和周期、转速
5. 如图所示，冰球以速度v i 在水平冰面上向右运动•运动员沿冰面垂直v i的方向上快速打
01
击冰球，冰球立即获得沿打击方向的分速度能正确反映冰球被击打后运动路径的是(V2.不计冰面摩擦和空气阻力.下列图中的虚线)
人O~^
击打方向击打方向
■
I
C. 「—
D.
击打方向
击打方向
答案】B
【解析】
A、实际运动的速度为合速度，根据平行四边形定则可知，合速度不可能沿打击的方向，一
定沿以两分速度为邻边的平行四边形的对角线的方向，故 A 错误，B 正确；
C物体所受的合力与速度方向不在同一直线上做曲线运动，合力与速度方向在同一直线上做直线运动，题中冰球受打
击后在水平方向上不受力，故作直线运动，故CD错误。

点睛：本题要掌握物体做直线运动的条件，知道当物体做直线运动时，合力可以为零，或者
合力的方向与速度方向在同一直线上。

6. 一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，
再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是( )
A. 加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B. 加速时做正功，匀速和减速时做负功
C. 加速和匀速时做正功，减速时做负功
D. 始终做正功
答案】D
解析】
试题分析：由于乘电梯上升时，电梯对人支持力始终上向上的，且沿着这个力的方向还向上
移动了距离，故力对人始终做正功；所以最后人上升到高处，其机械能增加。

考点：做功的条件。

7. 用水平恒力F作用于质量为m的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离I，恒
力F做功为W;再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的
距离I，恒力F做功为W,则两次恒力做功的关系是
( )
A. W1>W2
B. W1<W2
C. W= W
D.无法判断
答案】C
解析】
试题分析：根据功的公式W=Fs可知，两种情况下力 F 和位移s 均相同，故做功相同，故选C．
考点：功
8. 如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M,N为轨道短轴的两个端
点,运行的周期为T。

若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M,Q到N
的运动过程中，错误的说法是（）
海壬星*十总…、
a------- ―匚亠十十十亠二石
气衣阳:广
'' ...... ... ”
N
A. 从P到M所用的时间等于T/4
B. 从Q到N阶段,速率逐渐变大
C. 从P到Q阶段,角速度逐渐变小
D. 从M到N所用时间大于T/2
【答案】A
【解析】
【详解】根据开普勒第二定律可知，海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则
PM段的时间小于MC段的时间，所以P到M所用的时间小于T/4，故A错误。

从Q到N阶段,
引力做正功，则速率逐渐变大，选项B正确；从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，
角速度减小，故C正确。

从M经Q到N的速率小于从N经P到M的速率，可知从M经Q到N 所用时间大于T/2，故D正确。

此题选择不正确的选项，故选A。

9.
如图所示，足够长的斜面上 A 点，以水平速度 v o 抛出一个小
球，不计空气阻力,
10. 如图所示的三个地球周围的圆， a 是赤道正上方圆，a , b 两圆平行，a ,
c 两圆的圆心为地
心，b 圆的圆心为地轴。

则说法正确的是
（ ）
A. 卫星可能的轨道为 b , c
B. 卫星可能的轨道为 a , c
C. 同步卫星可能的轨道为 c
D. 同步卫星可能的轨道为
b
【答案】B 【解析】
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，所需要的向心力由地球的万有引力提供， 故地球必定 在圆轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心。

因此轨道
b 是不可能的，而轨道 a 、
c 均是可
能的轨道；而同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，
轨道一定在赤道的上空。

故轨道
它落到
斜面上所用的时间为t i ；若将此球改用 2v o 水平速度抛出，落到斜面上所用时间为 t 2，则 t 1
:
B. 1 : 3
C. 1 : 2
D. 1 : 4
【答案】C 【解析】
【详解】斜面倾角的正切值
tanO = —
x
1 ；
-fft
2_
=竺，则运动的时间匸 ---------------------，知运动的时间
咛2也 3
与平抛运动的初速度有关,
初速度变为原来的2倍，则运行时间变为原来的 2倍。

所以时间
比为1: 2.故C 正确，ABD 错误。

故选 C 。

A. 1 : 1
只可能为a。

故ACD昔误，B正确。

故选B。

二、多项选择题
11. 如图，在斜面顶端a处以速度V a,水平抛出一小球，经过时间t a恰好落在斜面底端P处; 今在P点正上方与a等高的b处以速度V b水平抛出另一小球，经过时间t b恰好落在斜面的
C. t a= t b
D. t a=「t b
【答案】BD
【解析】
【详解】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1,根据h=gt2知，•二门L l
则时间之比为 ..，即ta= tb o因为a、b两球水平位移之比为2：
va= Vb.故BD正确，AC错误。

故选BC o
【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, 两个方向位移的关系，从而解决此类问题.
D. b处为压力，方向竖直向下，大小为6 N 1，则由X=Vot，得
分析两个小球
12.如图所示，AB为半圆弧ACB水平直径，C为ACB弧的中点，AB=1.5m, 从A点平抛出一小球，小球下落0.3s后落到ACB上，则小球抛出的初速度V）为（）
A. 0.5m/s
B. 1.5m/s
C. 3m/s
D. 4.5m/s 【答案】AD
【解析】
【详解】小球下降的高度为:
1 21
h= gt 2= x 10X 0. 09m= 0.45m，小球下落点存在两种可能，根
据几何关系，其水平位移可能是: ■. I：.- i •：■：??；或:
■- - . ：：- :: ■ .：?：■, 则平抛运动的初
x L35 x 0.15
■■- I ■■-,或^ .•:■■-。

故选AC。

速度为：
13.如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5 m，小球质量为3.0 kg，现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为V a = 4 m/s，通过轨道最高点b处的速度为V b= 2 m/s.取g= 10 m/s 2,则小球通过最低点
和最高点时对细杆作用力的情况是（
A. a处为拉力，方向竖直向下，大小为126 N
B. a处为压力，方向竖直向上, 大小为126 N
C. b处为拉力，方向竖直向上，大小为
【答案】AD
【解析】
小球对细杆的作用力大小等于细杆对小球的作用力•在a点设细杆对球的作用力为，则
2 2
有，所以■.. .，：：.,故小球对细杆的拉力为126 N，方向竖直向
'2
下，A正确，B错误.在b点设细杆对球的作用力向上，大小为;:，则有• .，■■■，所
r
v2
以'-- 'I,故小球对细杆为压力，方向竖直向下，大小为6 N, C错误，D正确.
r
故选AD
14. 在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里，一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止
“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示.下列说法正确的是（）
A. 宇航员相对于地球的速度介于7.9 km/s 与11.2 km/s 之间
B. 若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球，小球将落到“地面”上
C. 宇航员将不受地球的引力作用
D. 宇航员对“地面”的压力等于零
【答案】D
【解析】
7.9 km/s 是发射卫星的最小速度，是卫星环绕地球运行的最大速度，可见，所有环绕地球运转的卫星、飞船等，其运行速度均小于7.9 km/s，故A错误；若宇航员相对于太空舱无
初速释放小球，由于惯性，小球仍具有原来的速度，所以地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力，即G = m'，其中m为小球的质量，
故小球不会落到“地面”上，而是沿原来的轨道继续做匀速圆周运动，故B错误；宇航员受
地球的引力作用，此引力提供宇航员随空间站绕地球作圆周运动的向心力, 圆周轨道，故C 错；因宇航员受的引力全部提供了向心力， 宇航员不能对“地面”产生压力，
处于完全失重状态， D 正确.
三、实验题
15. 某同学利用如图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出
了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分， 剩余部分如
图乙所示•图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表
0.10 m R 、P 2和P3是轨迹图线
上的3个点，P i 和P a 、P 2和F 3之间的水平距离相等. 完成下列填空：(重力加速度取10 m/s 2)
(1 )设P 、P 2和P 3的横坐标分别为X i 、X 2和X 3,纵坐标分别为 屮、y a 和y 3.从图乙中可读出
| y i — y a | = _____ m I y 1 — y 3| = ______________ m , |x 1 — x a | = __________ m .(保留两位小数 )
(2)若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动.利用
(1)中读取的数据，求出小球从
P 1
运动到P a 所用的时间为 ____________ s ，小球抛出后的水平速度为 _________________ m/s. 【答案】 (1). (1) 0.60
(2). 1.60 (3). 0.60 (4). (2) 0.20 (5). 3.0
【解析】
【详解】(1)根据图(2)可解得:|y 1-y 2|=0.60m , |y 1-y 3|=1.60m , |x 1-x 2|=0.60m 。

(2)小球经过P 1、P 2、和P 3之间的时间相等， 在竖直方向有：h 1=0.60m , h 2=1.60-0.60=1.00m ; 连续相等时间内的位移差为常数：△ h=gt 2,
水平方向匀速运动：X=V o t
其中△ h=1.00-0.60=0.40m , x=0.60m ，代入数据解得：t=0.20s , v o =3.0m/s
16.
用频
闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示。

拍摄时，光源的频闪频率为
10
Hz, a 球从A 点水平抛出的同时，b 球自B 点开始下落，背景的小方格为相同的正方形，重 力加速度g 取10 m/s
2
，不计阻力。

否则宇航员将脱
甲
水平方冋
J J1■』■ h N L.寸云』■ ■ i •- i i ■ i-"
(1) _______________________________________________________ 根据照片显示的信息，下列说法中正确的是______________________________________________________________ 。

A. 只能确定b球的运动是自由落体运动
B. 不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动
C. 只能确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动
D. 可以断定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成
(2) _____________________________________________________ 根据照片信息可求出a球的水平速度大小为_____________________________________________________________ m/s ；当a球与b球运动了___________ s时它们之间的距离最小。

【答案】(1). D (2). 1 (3). 0.2
【解析】
(1)因为相邻两照片间的时间间隔相等，水平位移相等，知小球在水平方向上做匀速直线
运动，竖直方向上的运动规律与b球运动规律相同，知竖直方向上做自由落体运动.故D 正确，ABC错误.故选D.
(2 )根据△ y=gT2=10X 0.01m=0.1m .所以2L=0.1m ,所以平抛运动的初速度
2L OJm
因为两球在竖直方向上都做自由落体运动，所以位移之差恒定，当小球a运动到与b在同一
一4L 02
竖直线上时，距离最短，则
四.计算题
17. 如图所示，小球在斜面上的某点以水平速度V。

，飞行一段时间后落在斜面上.斜面的倾角
为0，不计空气阻力.求：
9
(i )根据，得，
(2)当A 球转动一圈和小球
贝U B 球抛出的初速度:
=、=:一；
2nR
B 相碰，此时A 球转动的线速度最小，则有:
(1) 小球从抛出经多长时间落到斜面上
(2) 小球到达斜面瞬间，速度与水平方向夹角的正切值为多少
【答案】(1)
; (2) tan a =2tan 0 ;
9
【解析】
(i )设经「时间小球落到斜面上，该过程水平位移
.，竖直位移 。

tan5 =—
x
A tan B
联立解得. ---- ---------- (2)设小球达斜面瞬间，速度与水平方向夹角为 -［。

t gt
2% tan 8
L ，B
■--—,将—
带入上式后得二i- -
v
o
S
本题考查平抛运动规律， 根据水平方向匀速直线运动， 竖直方向做自由落体运动， 水平位移 和
竖直位移间的关系列式求解
18. 如图所示，小球 A 在光滑的半径为 R 的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中
h 处，有一小球 B 沿Oa 方向以某一初速度水平抛出，结果恰 好在a 点与A 球相碰，求:
(1)B 球抛出时的水平初速度; (2)A 球运动的线速度最小值.
q
【答案】(1)尺后 (2) 【解析】
时，在圆形槽中心 0点正上方
住时间相等，结合线速度与周期的关系求出线速度的最小值。

19. 如图所示，轨道 ABCD 的AB 段为一半径 R =0.2m 的光滑1/4圆形轨道，BC 段为高h =5m
的竖直轨道，CD 段为水平轨道。

一质量为 0.1kg 的小球由A 点从静止开始下滑到 B 点时速 度的大小为2m/s ，离开B 点后做平抛运动（g 取10m/s 2），求：
（1 ）、小球离开B 点后，在CD 轨道上的落地点到 C 的水平距离。

（2）
、小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小。

（3） 、如果在BCD 轨道上再放置一个倾角 0 = 45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离
开B 点后能否落到斜面上？如果不能， 请说明理由；如果能，请求出它第一次落在斜面上的 位置。

【答案】(1) 2m ( 2) 3N ( 3) 1.13m 【解析】
试题分析：（1）设小球离开B 点做平抛运动的时间为 ，落地点到C 点距离为
由h =弓寧1 得:冷=[—=
= 1$ ,用一— 2 X — 2m 。

V 2
（2） 小球达B 受重力G 和向上的弹力F 作用，由牛顿第二定律知：■冋■-: 解得：’
■,由牛顿第三定律知球对 B 的压力和对球的支持力大小相等，即小球到达
B
点时对圆形轨道的压力大小为
'，方向竖直向下。

（3） 如图，斜面 BEC 的倾角打—, CE 长厂一】.一；：九 因为
，所以小球离开B
点后能落在斜面上
点睛：根据高度求出平抛运动的时间,
根据水平位移和时间求出 B 球平抛运动的初速度，抓
假设小球第一次落在斜面上
F 点，BF 长为L ,小球从B 点到F 点的时间为
考点：平抛运动、牛顿第二定律
是匀速圆周运动，对小球受力分析，由向心力的公式可以求得小球受到的支持力的大小， 在
根据牛顿第三定律可以知道对圆形轨道的压力大小；
小球做平抛运动，根据平抛运动的规律
可以求得水平距离， 与斜面的长度相对比，可以知道，小球将落在斜面上， 再根据平抛运动 的规
律可以求得落在斜面上的位置。

【此处有视频，请去附件查看】
…②
【名师点睛】小球做平抛运动,
根据平抛运动的规律可以求得水平距离;
小球在B 点时做的
1 2
严
联立①、②两式得:
2 x f)r 4 2。