河北省正定中学2019-2020学年高一3月线上月考（下学期第一次月考）物理试题.pdf

河北正定中学 2019-2020 学年第二学期高一第一次月考试题 物理 一、单选题（每题 3 分，共 15 小题，45 分） 1．下列说法符合物理学史实的有（ ） A．伽利略在对自由落体运动的研究中，猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证 B．伽利略和笛卡尔为牛顿第一定律的建立做出了贡献 C．开普勒通过对行星运动的观察，否定了哥白尼的日心说，得出了开普勒行星运动定律 D．卡文迪许测出引力常量后，牛顿总结了万有引力定律 2．太阳对行星的引力 F 与行星对太阳的引力 F′大小相等，其依据是( ) A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律 C．牛顿第三定律 D．开普勒第三定律 3．甲、乙两个质点相距 r ，它们之间的万有引力为 F ，若保持它们各自的质量不变，将它们之间的距离 增大到 2 r ，则甲、乙两个质点间的万有引力将变为（ ） A． 4 F B． 2 F C． 2 F D． 4 F 4．汽车在拱桥上行使可以近似认为是一种圆周运动，如图是在仙桥大昌汽车城广场的一次模拟试验，以 某一合适的速度到达桥顶时轮胎对桥面的压力恰好为零，此时汽车的向心力的大小（ ） A．为零 B．等于汽车重力 C．大于汽车重力 D．小于汽车重力 5．飞机做特技表演时，常做俯冲拉起运动，此运动在最低点 A 附近可看 作是圆周运动，如图所示．飞行员所受重力大小为 G，受到座椅的弹力 大小为 F，则飞行员在 A 点所受向心力大小为（ ） A．G B．F C．F+G D．F﹣G 6．一质量为 2.0×103kg 的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 80m 的弯道时，路面对轮胎的径向 最大静摩擦力为 1.4×104N，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 1.4×104N C．汽车转弯的速度为 20m/s 时汽车会发生侧滑 D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过 7.0m/s2 7．1924 年瑞典的丁·斯韦德贝里设计了超速离心机，该技术可用于混合物中分离 蛋白。如图所示，用极高的角速度旋转封闭的玻璃管一段时间后，管中的蛋白会 按照不同的属性而相互分离、分层，且密度大的出现在远离转轴的管底部。己知 玻璃管稳定地匀速圆周运动，管中两种不同的蛋白 P、Q 相对于转轴的距离分别为 r 和 2r，则（ ） A．蛋白 P 受到的合外力为零 B．蛋白受到的力有重力、浮力和向心力 C．蛋白 P 和蛋白 Q 的向心力之比为 1:2 D．蛋白 P 和蛋白 Q 的向心加速度之比为 1:2 8．用细绳拉着两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A 运动的 半径比 B 的大，则（ ） A．A 受到的向心力比 B 的大 B．B 受到的向心力比 A 的大 C．A 的角速度比 B 的大 D．B 的角速度比 A 的大 9．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动。当圆筒以较大角速度匀速旋转后， 物体仍能随圆筒一起做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A．物体受到 4 个力的作用，其中弹力增大，摩擦力也增大了 B．物体受到 4 个力的作用，其中弹力增大，摩擦力减小了 C．物体受到 3 个力的作用，其中弹力和摩擦力都减小了 D．物体受到 3 个力的作用，其中弹力增大，摩擦力不变 10．近期，科学家在英国《自然》科学期刊上宣布重大发现，在太阳系之外，一颗被称为 Trappist-1 的超 冷矮星周围的所有 7 颗行星的表面都可能有液态水，其中有 3 颗行星还位于适宜生命存在的宜居带，这 7 颗类似地球大小、温度相似，可能由岩石构成的行星围绕一颗恒星公转，下图为新发现的 Trappist-1 星系 （图上方）和太阳系内行星及地球（图下方）实际大小和位置对比，则下列说法正确的是 A．这 7 颗行星运行的轨道一定都是圆轨道 B．这 7 颗行星运行的线速度大小都不同，最外侧的行星线速度最大 C．这 7 颗行星运行的周期都不同，最外侧的行星周期最大 D．在地球上发射航天器到达该星系，航天器的发射速度至少要达到第二宇宙速度 11．如图所示，质量为 M 的物体内有一光滑圆形轨道，现有一质量为 m 的小滑块沿该圆形轨道在竖直面 内做圆周运动．A、C 两点分别为圆周的最高点和最低点，B、D 两点是与圆心 O 在同一水平线上的 点．重力加速度为 g.小滑块运动时，物体在地面上静止不动，则关于物体对地面的压力 FN 和地面对物体 的摩擦力的说法正确的是( ) A．小滑块在 A 点时，FN＞Mg，摩擦力方向向左 B．小滑块在 B 点时，FN＝Mg，摩擦力方向向左 C．小滑块在 C 点时，FN＞(M＋m)g，物体与地面无摩擦 D．小滑块在 D 点时，FN＝(M＋m)g，摩擦力方向向左 12．如图所示，轻杆长为 L，一端固定在水平轴上的 O 点，另一端系一个小球(可视为质点）小球以 O 为 圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g 为重力加速度．下列说法正确的是（ ） A．小球通过最高点时速度不可能小于 gL B．小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零 C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大 D．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小 13．如图所示，在倾角为 ɑ=30°的光滑斜面上，有一根长为 L=0.8 m 的细绳，一端固定在 O 点，另一端系 一质量为 m=0.2 kg 的小球，小球沿斜面做圆周运动，若要小球能通过最高点 A，则小球在最高点 A 的最小速度是（重力加速度 g=10m/s2）（ ） A．2 m/s B．2 10 m/s C．2 5 m/s D．2 2 m/s 14．地球的公转轨道半径在天文学上被作为长度单位，叫天文单位，用来度量太阳系内天体与太阳的距 离。已知火星的公转轨道半径是 1.5 天文单位，那么，火星的公转周期大约是（ ）（选项中的“天” 是指地球日。） A．478 天 B．548 天 C．671 天 D．821 天 15．已知地球质量大约是月球质量的 81 倍，地球半径大约是月球半径的 4 倍．不考虑地球、月球自转的 影响，由以上数据可推算出（ ） A．地球的平均密度与月球的平均密度之比约为 9：8 B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为 9：4 C．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期比约为 8：9 D．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器速度比约为 81：4 二、多选题（每题 3 分，共 10 小题，30 分，题目有多个选项正确，漏选得 2 分，错选得 0 分） 16.下列说法正确的是（ ） A．做曲线运动的物体，速度一定改变 B．做曲线运动的物体，加速度一定改变 C．做曲线运动的物体所受的合外力方向与速度的方向可能在同一直线上 D．做匀速圆周运动的物体不可能处于平衡状态 17．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ） A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B．对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 C．表达式 R3/T2=k,k 是一个与行星无关的常量 D．表达式 R3/T2=k, T 代表行星运动的自转周期 18．为了验证拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用 力是同一性质的力，同样遵从平方反比定律，牛顿进行了著名的“月地检验”．已知月地之间的距离为 60R （R 为地球半径），月球围绕地球公转的周期为 T，引力常量为 G．则下列说法中正确的是（ ） A．物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的 1 60 B．由题中信息可以计算出地球的密度为 2 3 GT  C．物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的 1 3600 D．由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速度 120 Rv T  19．游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，其模型如图所示的小球运动．D 为圆轨道最高点，B 为轨道底部．小球从高度为 h 处的 A 点由静止开始下滑，忽略摩擦和空气阻力．下 列表述正确的有（ ） A．h 越大，小球到达 B 处时的速度越大 B．小球运动到 B 处时轨道所受的压力大于小球的重力 C．小球过 D 点的速度可以为零 D．h 越大，小球运动到 B 处时轨道所受的压力越小 20．如图所示，A、B 两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴 OO′匀速转动时， 两球在杆上恰好不发生滑动.若两球质量之比 mA :mB＝2 :1，那么关于 A、B 两球的说法正确的是( ) A．A、B 两球受到的向心力之比为 2：1 B．A、B 两球角速度之比为 1：1 C．A、B 两球运动半径之比为 1：2 D．A、B 两球向心加速度之比为 1：2 21．一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不 变，则与收缩前相比（假设此时的引力仍适用万有引力定律）（ ） A．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的 4 倍 B．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的 16 倍 C．星球的第一宇宙速度增大到原来的 4 倍 D．星球的第一宇宙速度增大到原来的 2 倍 22．已知引力常量 G 和下列各组数据，能计算出地球质量的是( ) A．月球绕地球运行的周期及月球的半径 B．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 C．人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径 D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面的重力加速度 23．中国将于 2020 年左右建成空间站，如图所示，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基 地，在轨运营 10 年以上．设该空间站绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为 T，轨道半径为 r，万有引 力常量为 G，地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g．下列说法正确的是( ) A．空间站的线速度大小为 v g r B．空间站的向心加速度为 2Ragr   C．地球的质量为 23 2 4 rM GT  D．地球的质量为 2grM G 24．“嫦娥之父”欧阳自远透露：我国计划于 2020 年登陆火星．假如某志愿者登上火星后将一小球从高为 h 的地方由静止释放，不计空气阻力，测得经过时间 t 小球落在火星表面，已知火星的半径为 R，引力常 量为 G，不考虑火星自转，则下列说法正确的是( ) A．火星的第一宇宙速度为 2hR t B．火星的质量为 2 2 2hR Gt C．火星的平均密度为 2 3 2 h RGt D．环绕火星表面运行的卫星的周期为 2t R h 25．如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为 1 kg 的 A、B 两个物块，B 物块用长 为 0.25 m 的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受 的最大拉力为 8 N，A B 间的动摩擦因数为 0.4，B 与转盘间的动摩擦因数为 0.1，且可认为最大静摩擦力 等于滑动摩擦力，转盘静止时，细线刚好伸直（g=10m/s2），则下列说法正确的是 （ ） A．A 物块刚脱离 B 物块时转盘的角速度为 2rad/s B．当 0≤  ＜2rad/s，绳子中的张力大小一定为 0 C．当 2rad/s＜ ＜4rad/s，绳子可能被拉断 D．当 4 rad/s＜ ＜8 rad/s，绳子可能被拉断 三、解答题（共 2 小题，25 分） 26．（10 分）刘老师在课堂上给同学们做如下实验：一细线与桶相连，桶中装有小球，桶与细线一起在竖 直平面内做圆周运动，最高点时小球竟然不从桶口漏出，如图所示，小球的质量 m=0.2kg，球到转轴的距 离 l=90cm，g=10m/s2。 （1）整个装置在最高点时，球不滚出来，求桶的最小速率； （2）若在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的 2 倍，桶的速率多大； （3）若通过最高点时桶的速度为 9m/s，求此处球对桶底的压力。 27．（15 分）宇航员在月球上着陆后，自高 h 处以初速度 v0 水平抛出一小球，测出水平射程为 L（这时月 球表面可以看作是平坦的），已知月球半径为 R，万有引力常量为 G，求： （1）月球表面处的重力加速度 g 及月球的质量 M； （2）如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星，所需的最小发射速度为多大？ （3）当着陆器绕在距月球表面高 H 的圆轨道上运动时，着陆器环绕月球运动的周期是多少? 河北正定中学 2019-2020 学年第二学期高一第一次月考试题 物理答题纸 26.（10 分） 27.（15 分）