江苏省连云港市赣榆智贤中学2020-2021学年高一3月月考物理试题

这是一份江苏省连云港市赣榆智贤中学2020-2021学年高一3月月考物理试题，共7页。

一、单项选择题（共12题，每题4分，只有一个选项符合题意，共计48分。）
1.如图所示,旋转秋千装置中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. A的速度比B的大
B. A与B的向心加速度大小相等
C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
2.如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱( )
A. 运动周期为2πRω
B. 线速度的大小为2ωR
C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg
D. 所受合力的大小始终为mω2R
3.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离轴的距离为R,C离轴的距离为2R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)下列说法不正确的是( )
A. C的向心加速度最大
B. B的静摩擦力最小
C. 当圆台转速增大时,A比B先滑动
D. 当圆台转速增大时,C将最先滑动
4.如图,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直面内做圆周运动,圆周半径为R,则下列说法正确的( )
A. 小球过最高点时,绳子张力不可能为零
B. 小球过最高点时的最小速度为零
C. 若小球过最低点时的速度v=2gR,此时绳子的拉力大小为3mg
D. 小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
5.如图所示,质量为m的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动.当小球运动到最高点时,瞬时速度v=12Lg,L是球心到O点的距离,则球对杆的作用力是( )
A. 12mg的拉力 B. 12mg的压力
C. 零 D. 32mg的压力
6.如图所示,神舟十一号飞船在椭圆轨道上从远地点P向近地点Q运动的过程中,飞船受到地球万有引力的大小将( )
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 先变大后变小
7.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的速率大,则太阳位于( )
点F2
B. 点A
C. 点F1
D. 点B
8.如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有( )
TAB. EkA>EkB
C. SA=SB
D. RA3TA2=RB3TB2
9.火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比( )
A. 火卫一距火星表面较近 B. 火卫二的角速度较大
C. 火卫一的运行速度较小 D. 火卫二的向心加速度较大
10.如图所示,牛顿在思考万有引力定律时就曾设想,把物体从高山上O点以不同速度水平抛出,速度一次比一次大,落地点也就一次比一次远.不考虑大气阻力,以下说法正确的是( )
A. 以7.9km/s的速度抛出的物体可沿着轨道A运动
B. 以7.9km/s的速度抛出的物体可沿着圆轨道B运动
C. 以大于7.9km/s,小于11.2km/s的速度抛出的物体有可能沿着圆轨道B运动
D. 以大于11.2km/s,小于16.7km/s的速度抛出的物体有可能沿着椭圆轨道C运动
11.2019年5月17日,我国成功发射第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星).该卫星( )
入轨后可以位于北京正上方 B. 若发射到近地圆轨道所需能量较少
C. 发射速度大于第二宇宙速度 D.入轨后的速度大于第一宇宙速度
12.如图为一种叫作“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,而不会滑下.若“魔盘”半径为r,人与“魔盘”竖直壁间的动摩擦因数为μ,在人“贴”在“魔盘”竖直壁上,随“魔盘”一起运动过程中,下列说法正确的是( )
A. “魔盘”的转速一定不小于12πgμr
B. 如果转速变大,人与器壁之间的摩擦力变大
C. 如果转速变大,人与器壁之间的弹力不变
D. 人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
二、非选择题（共3小题，共52分）
13. (12分)如图甲所示,是某同学探究做圆周运动的物体的质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置,做匀速圆周运动的圆柱体放置在水平光滑圆盘上,力传感器测量向心力F,速度传感器测量圆柱体的线速度v,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力F线速度v关系:
(1) 该同学采用的实验方法为 .
A. 等效替代法
B. 控制变量法
C. 理想化模型法
(2) 改变线速度v,多次测量,该同学测出了五组F、v数据,如下表所示:
该同学对数据分析后,在图2坐标纸上描出了五个点。
①作出F-v2图线;
②若圆柱体运动半径r=0.2m,由作出的F-v2的图线可得圆柱体的质量m= kg(保留两位有效数字)。
14.（18分） “嫦娥四号”卫星计划在2018年底发射升空.己知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g月,引力常量为G,若嫦娥四号离月球中心的距离为r.求:
(1) 月球的质量M;
(2) 嫦娥四号的运行周期T;
(3) 月球上的第一宇宙速度v.
15.（22分）如图所示,餐桌中心是一个半径为r=1.5m的圆盘,圆盘可绕中心轴转动,近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计.已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为μ1=0.6,与餐桌间的动摩擦因数为μ2=0.225,餐桌离地面的高度为h=0.8m.设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2.
(1) 为使物体不滑到餐桌上,圆盘的角速度ω的最大值为多少?
(2) 缓慢增大圆盘的角速度,物体从圆盘上甩出,为使物体不滑落到地面上,餐桌半径R的最小值为多大?
(3) 若餐桌的半径R'=2r,则在圆盘角速度缓慢增大时,物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离L为多少?
高一物理3月考卷答案
考试时间：50分钟 总分：100分 2021.3
单项选择题（共12小题，每题4分，只有一个选项符合题意，错选或不答得0分。共计48分。）
三、非选择题（共3小题，13题10分；14、15题8分，共52分）
13.（12分）（1） B
（2）① 作出F-v2图线 ；
② 0.18
14.（18分） (1) 由mg月=GMmR2, 解得M=g月R2G.
(2) 根据GMmr2=m2πT2r, 解得T=2πrRrg月.
(3) 由mg月=mv2R, 解得v=g月R.
15.（22分） (1) 2 rad/s (2) 2.5m (3) 2.1m 6+8+8分
(1) 由题意可得,当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时,圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力,所以随着圆盘转速的增大,小物体受到的静摩擦力增大.当静摩擦力最大时,小物体即将滑落,此时圆盘的角速度达到最大,有
fm=μ1FN=mω2r, FN=mg,
联立两式可得ω=μ1gr=2 rad/s.
(2) 由题意可得,当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零,对应的餐桌半径取最小值.设物体在餐桌上滑动的位移为s,物体在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a,则
a=fm,f=μ2mg,得a=μ2g=2.25 m/s2,物体在餐桌上滑动的初速度v0=ωr=3 m/s,
由运动学公式得0-v02=-2as,可得s=2m,由几何关系可得餐桌半径的最小值为R=r2+s2=2.5m.
(3) 当物体滑离餐桌时,开始做平抛运动,平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度v't,由题意可得
v't2-v02=-2as',由于餐桌半径为R'=2r,
所以s'=r=1.5m,可得v't=1.5 m/s,
设物体做平抛运动的时间为t,则h=12gt2,解得t=2hg=0.4s,
物体做平抛运动的水平位移为sx=v'tt=0.6m,
由题意可得L=s'+sx=2.1m.
v/(m·s-1)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
F/N
0.88
2.00
3.50
5.50
7.90
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
D
C
C
B
A
A
D
A
B
B
A