2021-2022学年云南省昭通市昭阳三中高一（下）月考物理试卷（三）（含答案解析）

2021-2022学年云南省昭通市昭阳三中高一（下）月考物理试卷（三）

1.  关于物理学史说法正确的是(    )

A. 卡文迪什发现了万有引力定律 B. 牛顿测出了引力常量G
C. 开普勒认为行星围绕太阳转的轨迹是圆 D. 海王星被称为笔尖下发现的行星

2.  “歼20”是我国自主研发的一款新型隐形战机．图中虚曲线是某次“歼20”离开跑道加速起飞时速率增大的轨迹，虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线，则飞机所受合外力可能是图示四个力中的(    )

A.  B.  C.  D.

3.  如图所示，风力发电机叶片上有a和b两点，在叶片转动时，a、b的角速度分别为、，线速度大小为、，则(    )

A. ， B. ，
C. ， D. ，

4.  在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是(    )
 

A. 选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B. 选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要高于水面
C. 选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D. 除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹

5.  如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是(    )

A. 在竖直方向汽车只受两个力：重力和桥面的支持力
B. 在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力
C. 汽车对桥面的压力等于汽车的重力
D. 汽车对桥面的压力大于汽车的重力

6.  如图所示，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。第16颗北斗导航卫星距离地球表面的高度为h，已知地球的质量为M，地球半径为R，该北斗导航卫星的质量为m，万有引力常量为则这颗卫星与地球之间的万有引力大小为(    )
 

A.  B.  C.  D.

7.  如图所示，是同一轨道平面内的三颗人造地球卫星，下列说法正确的是(    )
 

A. 根据，可知
B. 根据万有引力定律，可知
C. 角速度
D. 向心加速度
 

8.  宇航员登陆月球后，在离月球表面高h的位置静止释放一个石块，测得石块经时间t落到月表，已知月球的半径为R，则近月卫星的绕行速度大小为(    )

A.  B.  C.  D.

9.  关于万有引力的公式，下列说法错误的是(    )

A. 当r趋近于0时，两物体间的万有引力将变的无穷大
B. 太阳与行星间的引力是一对平衡力
C. 公式中的G是比例系数，与太阳质量、行星质量都没有关系
D. 分子间的引力也可以用万有引力公式计算
 

10.  在图中，A、B为咬合传动的两齿轮，A轮与B轮半径之比2：1，则A、B两轮边缘上两点的(    )

A. 角速度之比为1：2
B. 向心加速度之比为1：2
C. 周期之比为1：2
D. 转速之比为2：1

11.  宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统，设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示．若，则(    )

A. 星球A的向心力一定大于B的向心力
B. 星球A的线速度一定大于B的线速度
C. 星球A的质量一定大于B的质量
D. 双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大

12.  图甲是士兵训练直升机索降的情境。假设士兵沿绳索下滑后，竖直方向的图像和水平方向的图像分别如图乙、丙所示，则(    )
 

A. 绳索中拉力可能倾斜向上
B. 在地面上观察到士兵的运动轨迹是一条曲线
C. 士兵始终处于失重状态
D. 绳索中拉力先小于重力，后大于重力

13.  小球运动的频闪照片的一部分如图所示，图中每小格边长为1cm，闪光一次的时间是，小球在水平方向做______运动，竖直方向做______运动，由图可算出运动的水平速度是______。

14.  如图所示，椭圆为地球绕太阳运动的轨道，A、B分别为地球绕太阳运动的近日点和远日点，地球经过这两点时的速率分别为和；阴影部分为地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积，分别用和表示，则______、______均填“>”“=”或“<”

15.  某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的一半，该星球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比______。

16.  已知地球的质量约是，地球半径为，地球表面的重力加速度，万有引力常量。求：
地球表面一质量为受到的重力是多少N？
地球表面一质量为受到的万有引力是多少保留一位小数？
比较同一个物体在地球表面的重力和万有引力，说明了什么？

17.  从离地面高为的地方以速度水平抛出一个小球，一段时间后小球落地。已知重力加速度大小为，不计空气阻力，求：
小球从抛出到落地所经过的时间；
小球落到地面时的速度大小。

18.  半径为R的某天体的一颗卫星距该天体表面的高度为h，测得卫星在该高度做圆周运动的周期为T，已知引力测量为G，求：
该天体的质量M；
该天体的密度。‍

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：牛顿发现了万有引力定律，故A错误；
B.卡文迪什测出了引力常量G，故B错误；
C.开普勒认为行星围绕太阳转的轨迹是椭圆，故C错误；
D.海王星被称为笔尖下发现的行星，故D正确。
故选：D。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
 

2.【答案】C 

【解析】解：飞机向上加速，空气作用力应指向曲线弯曲的凹侧，同时由于飞机加速运动，故力应与速度的夹角为锐角；故只有符合题意；故C正确，ABD错误
故选：C。
根据飞机运动情况进行分析，明确力应指向运动轨迹变曲的方向，同时根据飞机的加速运动可明确空气作用力的方向．
本题考查物体做曲线运动的条件，注意能根据曲线弯曲的方向明确力的大致方向，从而作出判断．
 

3.【答案】D 

【解析】解：a、b属于同轴转动，故他们的角速度相等，由知，且，
故ABC错误，D正确；
故选：D。
a、b同轴转动角速度相同，根据可判线速度关系。
解决本题的关键是掌握同轴转动角速度相同，皮带或齿轮传动，不打滑的情况下边缘线速度大小相等。
 

4.【答案】D 

【解析】解：A、选用装置图甲研究平抛物体竖直分运动，应该是听声音的方法判断小球是否同时落地，故A错误；
B、A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强。因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定。所以竖直管上端A一定要低于瓶内水面，故B错误。
C、选用装置图丙要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故C错误；
D、用数码照相机拍摄时曝光时间的固定的，所以可以用来研究平抛运动，故D正确。
故选：D。
平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，实验时，要注意保证初速度处于水平方向，根据研究平抛运动的原理出发分析研究方法是否合理。
解决本题的关键知道探究平抛运动规律的原理，以及掌握研究平抛运动的方法。
 

5.【答案】A 

【解析】解：A、汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圆心，不受向心力，故A正确，B错误；
C、根据向心力公式得：

解得：，故CD错误。
故选：A。
对汽车受力分析，明确汽车受重力和向上的支持力，合力提供向心力，根据向心力公式列式即可分析．
本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键是分析向心力的来源．
 

6.【答案】C 

【解析】解：第16颗北斗导航卫星受到地球的万有引力作用，距地心距离为，根据万有引力定律可知：
，
故C正确，ABD错误。
故选：C。
确定第16颗北斗导航卫星离地心的距离，根据万有引力定律公式求解。
本题考查了万有引力定律及其应用，解题的关键是明确第16颗北斗导航卫星离地高度与轨道半径的不同。
 

7.【答案】C 

【解析】解：由图示可知，卫星轨道半径间的关系为：；
A、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：，则，故A错误；
B、万有引力提供向心力，，由于不知道卫星间的质量关系，无法判断引力间的关系，故B错误；
C、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：，则，故C正确；
D、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：，则，故D错误；
故选：
卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出线速度、角速度、向心加速度，然后分析答题．
本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供卫星做圆周运动的向心力是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题，本题是一道常规题．
 

8.【答案】B 

【解析】解：设月球表面重力加速度为g，石块做自由落体运动，则得；；
设月球质量为M，由万有引力定律得，
设近月卫星绕行速度为v，则
联立解得，，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据平抛运动分析得到月球表面的额重力加速度，再根据第一宇宙速度即可求得环绕速度。
本题考查根据平抛运动确定该星球表面的重力加速度，再根据第一宇宙速度求解即可。
 

9.【答案】ABD 

【解析】解：当两物体间的距离r趋向零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，故A错误；
B.太阳与行星间的引力总是大小相等，方向相反，但作用在不同的物体上，是一对作用力和反作用力，故B错误；
C.公式中的G是引力常数，与太阳、行星都没有关系，故C正确；
D.万有引力和分子间作用力的性质不同，分子间的引力的实质是电磁力，是原子内部质子、电子间的电磁力，故D错误；
故选：ABD。
万有引力定律的适用条件是两个质点间或质量分布均匀的球体间的引力。注意两个物体可以看成质点；根据牛顿第三定律可确定相互作用力大小相等；分子间的引力的实质是电磁力，是原子内部质子、电子间的电磁力。
本题主要考查了万有引力定律，关键掌握万有引力定律的公式适用条件，知道万有引力具有力的一般特性，遵守牛顿运动定律。
 

10.【答案】AB 

【解析】解：根据题意有两轮边缘上的线速度大小相等，即有
A、根据角速度和线速度v的关系得角速度与半径成反比：即，故A正确；
B、根据向心加速度a与线速度v的关系得，因为所以：，故B正确；
C、根据同期T和线速度v的关系得，因为所以：，故C错误；
D、根据转速n和线速度v的关系得：因为所以：，故D错误；
故选：AB。
咬合后的两齿轮有两轮边缘上线速度大小相等，根据线速度大小相等和各物理量的关系求解即可。
抓住齿轮咬合传动时，两轮边缘上线速度大小相等展开讨论，熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系是解决本题的关键。
 

11.【答案】CD 

【解析】

【分析】
双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据向心力公式判断质量关系，根据判断线速度关系。
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，以及会用万有引力提供向心力进行求解。
【解答】
解：A、双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等，故A错误；
B、双星系统角速度相等，根据，且，可知，A的线速度小于B的线速度，故B错误；
C、根据万有引力提供向心力公式得：，因为，所以，即A的质量一定大于B的质量，故C正确；
D、根据万有引力提供向心力公式得：，解得周期为，由此可知双星的总质量一定，双星之间的距离越大，转动周期越大，故D正确；
故选：CD。  

12.【答案】BD 

【解析】解：A、图像的斜率表示速度，由图丙可知，士兵沿水平方向做匀速直线运动，即在水平方向处于平衡状态，受到的合外力等于零，所以可知绳子的拉力沿水平方向的分力为零，则绳索中拉力方向一定竖直向上，故A错误；
B、由图可知，士兵沿水平方向做匀速直线运动，而沿竖直方向做变速运动，所以其轨迹一定是曲线，故B正确；
CD、士兵沿绳索下滑后，结合图乙可知，士兵先向下做匀加速运动，后向下做匀减速运动，所以加速度方向先向下后向上，先处于失重状态，后处于超重状态，所以绳索中拉力先小于重力，后大于重力，故C错误，D正确。
故选：BD。
图像的斜率表示加速度，图像的斜率表示速度，根据图像分析士兵在竖直方向和水平方向的运动情况，根据竖直方向上加速度的方向判断出是否处于失重状态；根据水平方向运动的特点判断绳子沿水平方向的拉力；根据运动的合成的特点分析运动的轨迹；根据牛顿第二定律分析绳子上拉力与重力的关系。
本题是图像、图像与牛顿运动定律的综合应用，关键是知道两分运动的性质，然后再利用运动的合成和分解规律明确合运动的速度和轨迹。
 

13.【答案】匀速直线  匀加速直线   

【解析】解：由图可知，每隔小球在水平方向向右运动1cm，故小球在水平方向做匀速直线运动；
由图可知，连续相等的时间内竖直方向的位移差均为1cm，故小球在竖直方向做匀加速直线运动，其加速度为

由图可算出平抛运动的初速度为

故答案为：匀速直线；匀加速直线；
理解类平抛运动在不同方向上的运动特点，结合运动学公式计算出初速度。
本题主要考查了类平抛运动的相关应用，理解物体在不同方向上达到运动特点，结合运动学公式即可完成分析。
 

14.【答案】>；= 

【解析】解：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。根据可知：，。
故答案为：>；=。
根据开普勒的行星运动第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等解答。
开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键。
 

15.【答案】36：1 

【解析】解：在地球表面附近重力与万有引力近似相等，则有：
解得：
所以：。
故答案为：36：1。
根据万有引力和重力的关系得到中心天体表面重力加速度表达式进行分析。
本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是掌握万有引力定律和重力的关系，知道忽略星球自转的情况下，中心天体表面的万有引力等于重力。
 

16.【答案】解：地球表面一质量为的物体受到的重力为：；
地球表面一质量为的物体受到的万有引力为：，其中
代入数据解得：；
比较同一个物体在地球表面的重力和万有引力，说明了万有引力比重力略大一些，万有引力的一个分力提供了物体随地球做圆周运动所需的向心力，另一个分力才是物体所受的重力。
答：地球表面一质量为受到的重力是98N；
地球表面一质量为受到的万有引力是；
万有引力的一个分力提供了物体随地球做圆周运动所需的向心力，另一个分力才是物体所受的重力。 

【解析】根据求出物体的重力；
根据万有引力公式求出物体受到的万有引力；
根据计算结果比较出万有引力和重力的大小，从而得出结论。
本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是知道重力和万有引力的关系。
 

17.【答案】解：小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由
解得小球从抛出到落地所经过的时间为：
在竖直方向上，由速度-时间公式得：
小球落地时的速度大小为：
答：小球从抛出到落地所经过的时间为2s；
小球落到地面时的速度大小为。 

【解析】小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据高度求出飞行的时间；
根据时间求得落地时竖直分速度，再与水平速度合成求小球落地时的速度大小。
解答本题关键掌握平抛运动的分解方法和相应的规律：竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，运用运动学规律和平行四边形定则解答。
 

18.【答案】解：根据卫星所受到的万有引力提供向心力可得：，其中：
解得。
天体的密度，其中
解得：。
答：该天体的质量为；
该天体的密度为。 

【解析】根据卫星所受到的万有引力提供向心力中心天体的质量；
根据密度的计算公式求解天体的密度。
本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析，掌握密度的计算方法。