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1 罗山高中老校区 2019-2020 学年度高一下期第二次月考 物理试卷 一、选择题题（1-8 单选，9-12 多选，每小题 4 分，共计 48 分） 1．关于曲线运动和圆周运动，以下说法中错误的是(　　) A．做曲线运动的物体受到的合力一定不为零 B．做曲线运动的物体的速度一定是变化的 C．做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心 D．做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心 2．如图所示，船从 A 处开出后沿直线 AB 到达对岸，若 AB 与河岸成 37°角，水流速度 为 4 m/s，则船 A 点开出的最小速度为(　　) A．2 m/s B．2.4 m/s C．3 m/s D．3.5 m/s 3.如图所示为模拟过山车的实验装置，小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨 道而到达右侧．若竖直圆轨道的半径为 R，要使小球能顺利通过竖直圆轨道，则小球通过竖 直圆轨道的最高点时的角速度最小为(　　) A. 푔 푅　　　　　　　 B．2 푔 푅 C. 푔 푅 D. 푅 푔 4.某人站在竖直墙壁前一定距离处练习飞镖，他从同一位置沿水平方向扔出两支飞镖 A 和 B，两支飞镖插在墙壁靶上的状态如图所示(侧视图)．则下列说法中正确的是(　　) A．飞镖 A 的质量小于飞镖 B 的质量 B．飞镖 A 的飞行时间小于飞镖 B 的飞行时间 C．抛出时飞镖 A 的初速度小于飞镖 B 的初速度2 D．插入靶时，飞镖 A 的末速度一定小于飞镖 B 的末速度 5．英国《每日邮报》称，英国学者通过研究确认“超级地球”“格利泽 581d”的体积 约为地球体积的 27 倍，密度约为地球密度的 1 3.已知地球表面的重力加速度为 g，地球的第 一宇宙速度为 v，将“格利泽 581d”视为球体，可估算(　　) A．“格利泽 581d”表面的重力加速度为 2g B．“格利泽 581d”表面的重力加速度为 3g C．“格利泽 581d”的第一宇宙速度为 2v D．“格利泽 581d”的第一宇宙速度为 3v 6．利用引力常量 G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是(　　) A．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转) B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 7．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳 的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是 (　　) A．太阳对各小行星的引力相同 B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值 D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 8．地球表面的平均重力加速度为 g，地球半径为 R，引力常量为 G，则可用下列哪一式 来估算地球的密度(　　) A. 3푔 4휋 푅 퐺 B. 3푔 4휋 푅 2퐺 C. 푔 푅 퐺 D. 푔 푅 2퐺 9.如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为 R、表面重力加速度3 为 g 的行星运动．卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距 离行星表面的高度为 R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N 两点的连线为其椭圆轨道的长轴且 M、N 两点间的距离为 4R.则以下说法正确的是(　　) A．卫星甲的线速度大小为 2푔 푅 B．卫星乙运行的周期为 4π 2푅 푔 C．卫星乙沿椭圆轨道运行经过 M 点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度 D．卫星乙沿椭圆轨道运行经过 N 点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度 10.如图所示为一卫星绕地球运行的轨道示意图，O 点为地球球心，已知引力常量为 G， 地球质量为 M，OA＝R，OB＝4R，下列说法正确的是(　　) A．卫星在 A 点的速率 vA＝ 퐺 푀 푅 B．卫星在 B 点的速率 vB＜ 퐺 푀 4푅 C．卫星在 A 点的加速度 aA＝ 퐺 푀 푅 2 D．卫星在 B 点的加速度 aB＜ 퐺 푀 16푅 2 11.如图所示，长 0.5 m 的轻质细杆，一端固定有一个质量为 3 kg 的小球，另一端由电 动机带动，使杆绕 O 点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为 2 m/s.g 取 10 m/s2， 下列说法正确的是(　　) A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是 24 N B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是 6 N C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是 24 N D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是 54 N 12．由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三 颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的4 圆心 O 在三角形所在平面内以相同角速度做匀速圆周运动．如图所示，三颗星体的质量均 为 m，三角形的边长为 a，引力常量为 G，下列说法正确的是(　　) A．每个星体受到引力大小均为 3 퐺 푚 2 푎 2 B．每个星体的角速度均为 3퐺 푚 푎 3 C．若 a 不变，m 是原来的 2 倍，则周期是原来的 1 2 D．若 m 不变，a 是原来的 4 倍，则线速度是原来的 1 2 二、实验题（13、14 题每空 2 分，共计 12 分） 13．(6 分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实 验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为 R＝0.20 m)． 图甲　　　　　　　　　图乙　　 完成下列填空： (1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图甲所示，托盘秤的示数为 1.00 kg； (2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图乙所示，该示数为 kg； (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧．此过程中托 盘秤的最大示数为 m；多次从同一位置释放小车，记录各次的 m 值如下表所示： 序号 1 2 3 4 55 m/kg 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 (4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为 N；小车通过 最低点时的速度大小为 m/s(重力加速度大小取 9.80 m/s2，计算结果保留两位有效数 字)． 14．(5 分)在研究平抛运动实验中，实验室准备了下列器材：铁架台、斜槽、竖直挡板、 有水平卡槽的木板(能将挡板竖直固定在卡槽上，且相邻卡槽间的距离相等)、白纸、复写 纸、图钉、小球、刻度尺等． Ⅰ.请完成研究平抛运动的实验步骤： (1)接图安装实验装置，保证斜槽末端 ，将白纸、复写纸用图钉固定在挡板同一面 上，再将挡板竖直固定在卡槽上； (2)将小球从斜槽上某位置由静止释放，小球撞击挡板时在白纸上会留下痕迹； (3)将挡板移到右侧相邻的卡槽上竖直固定好，将小球从斜槽上 释放，小球撞击挡板时在白纸上留下痕迹； (4)重复(3)的步骤若干次； (5)整理器材． Ⅱ.若相邻卡槽间的距离为 l，在白纸上依次选取三个点迹，测得相邻两点迹间的距离 分别为 h1、h2(h2＞h1)，重力加速度为 g，则小球做平抛运动的初速度 v0＝ ． 三、计算题（15 题 8 分、16 题 8 分、17、18 题 12 分，共计 40 分） 15．(8 分)如图所示，半径为 R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为 m 的小球 A、B 以不同的速率进入管内，若 A 球通过圆周最高点 C，对管壁上部的压力为 3mg，B 球通过最高点 C 时，对管壁内、外侧的压力均为 0.求 A、B 球通过圆周最高点 C 点的速度大 小．6 16．(8 分)设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆 周运动的轨道舱，其过程如图所示．设轨道舱的质量为 m，月球表面的重力加速度为 g，月 球的半径为 R，轨道舱到月球中心的距离为 r，引力常量为 G，试求： (1)月球的质量； (2)轨道舱的速度和周期． 17．(12 分)一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星，其轨道半径为r＝3R(R 为地球半径)， 已知地球表面重力加速度为 g，则该卫星的运行周期是多大？若卫星的运动方向与地球自转 方向相同，已知地球自转角速度为ω0，某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，再 经过多少时间它又一次出现在该建筑物正上方？ 18．(12 分)人造地球卫星 P 绕地球球心做匀速圆周运动，已知 P 卫星的质量为 m，距7 地球球心的距离为 r，地球的质量为 M，引力常量为 G，求： (1)卫星 P 与地球间的万有引力的大小； (2)卫星 P 的运行周期； (3)现有另一地球卫星 Q，Q 绕地球运行的周期是卫星 P 绕地球运行周期的 8 倍，且 P、Q 的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星 P、Q 在绕地球运行过程中，两卫星间相距 最近时的距离．