2021-2022学年重庆市实验中学高一下学期第一次月考物理试题

2021-2022学年重庆市实验中学高一下学期第一次月考物理试题

第 Ⅰ 卷（选择题  共47分）

一、选择题（本题共11个小题，共47分。在每个小题给的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9-11题有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分)

1．下列说法中正确的是(    )

A．匀速圆周运动是匀变速曲线运动

B．物体做离心运动是因为受到离心力的作用

C．做匀速圆周运动的物体所受的合外力大小不变

D．匀速圆周运动的物体加速度恒定

2．随着神舟十三号的成功发射，宇航员翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站驻留半年从而为我国空间站的建设揭开新的篇章。已知空间站离地高度约为350公里，月球离地球约为38万公里，关于宇航员和空间站，下列说法正确的是（　　）

A．宇航员在空间站不受重力的作用

B．空间站绕地球做匀速圆周运动的周期比月球绕地运行的周期大

C．空间站绕地球做圆周运动的过程中，加速度不变

D．空间站绕地球做圆周运动的运行速度小于7.9km/s

3．（改编）为了得到火星的地形、地貌数据，“天问一号”在近火点不变的情况下需要不断变轨。如图所示，依次从III轨道变轨到II轨道，再变到I轨道，在实施第三次近火制动后，成功着陆火星。关于“天问一号”，以下说法正确的是（　　）

A． “天问一号”在不同轨道近火点的加速度相同

B． “天问一号”在II轨道上近火点的速度小于I轨道上近火点的速度

C． “天问一号”在III轨道上运行的周期小于在II轨道上运行的周期

D． “天问一号”在I轨道近火点的速度小于在该轨道远火点的速度

4．图为某共享单车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为，后轮直径为，当踩踏板做匀速圆周运动的角速度为时，后轮边缘处A点的线速度大小为（　　）

A．    B．     C．    D．

5．宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示，某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比rA∶rB＝1∶2，则两颗天体的（　　）

A．质量之比mA∶mB＝1∶2               B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶2

C．线速度大小之比vA∶vB＝2∶1           D．向心力大小之比FA∶FB＝1∶1

6．一颗在地球赤道上空绕地球运转的同步卫星，距地面高度为h，已知地球半径为R，自转周期为T，地面处的重力加速度为g，则地球密度可以近似表达为（引力常量G已知）（　　）

A．         B．      C．      D．

7．如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块始终相对于木板静止，则（     ）

A．物块始终受到重力、支持力、摩擦力三个力作用

B．物块受到的合外力始终不变

C．在a、b两个位置，物块所受摩擦力提供向心力，支持力相等

D．在c、d两个位置，物块所受支持力相等，摩擦力为零

8．如图所示，一根细线绕过一个小的光滑定滑轮，两端连着质量分别为、的小球，让定滑轮绕竖直轴匀速转动，稳定时，连接质量为的细线长为，与竖直方向的夹角力，连接质量为的细线长为，与竖直方向的夹角为，若，则下列关系正确的是（　　）

A.      B．      C．        D．

9．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖，用石墨烯制作的“太空电梯”缆线，使人类进入太空成为可能，假设从赤道上空与地球同步的太空站竖直放下由石墨烯材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图所示，关于太空电梯仓停在太空电梯中点P时，下列对于太空电梯仓说法正确的是(          )

A．处于平衡状态

B．向心加速度比同高度卫星的小

C．速度比第一宇宙速度大

D．上面的乘客处于失重状态

10．如图甲所示，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为FT，拉力FT与速度的平方v2的关系图像如图乙所示，图像中的数据a和b，以及重力加速度g都为已知量，则以下说法正确的是（　　）

A．数据a与小球的质量无关        

B．数据b与小球的质量无关

C．比值只与小球的质量有关，与圆周轨迹半径无关

D．利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨迹半径

11．三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T1，B的运行周期为T2，则下列说法正确的是（　　）

A． A、C受到的万有引力大小相等

B．经过时间，A、B再次相距最近

C．经过时间，A、B相距最远

D．在相同时间内，A与地心连线扫过的面积大于B与地心连线扫过的面积

第 II 卷（非选择题  共53分）

二、实验题（2小题，共14分）

12．如图所示，图甲为“利用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为其俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同，a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为2：1。则钢球1、2的线速度之比为______；当钢球1、2受到的向心力之比为       。

13．如图所示，在“实验：研究平抛运动”中：

（1）为准确确定坐标轴，还需要的器材是______；

A．弹簧测力计                                B．铅垂线

C．打点计时器                                D．天平

（2）实验中，下列说法正确的是______；

A．小球每次从斜槽上不相同的位置自由滚下

B．斜槽轨道必须光滑

C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来

（3）在做该实验时某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点，已知相邻两点的时间间隔相等，并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图像，g取10m/s2。

①据图像求出相邻两点的时间间隔为______s；

②据图像求出物体平抛运动的初速度大小为______m/s；

③物体运动到B点时的速度大小为______m/s。（结果可含根号）

三、计算题（3小题，共39分）

14．(8分)一宇航员在半径为R的某星球表面，做如下实验：如图所示，在不可伸长的长度为l的轻绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，当小球绕O点在竖直面内做圆周运动通过最高点速度为v0，绳的弹力为零。不计小球的尺寸，已知引力常量为G，求：

（1）该行星表面的重力加速度；

（2）该行星的第一宇宙速度。

15．(11分)如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为Ff =mg。

（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；

（2）若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的取值范围。

16．(20分)如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为mC=mB=m=1 kg、mA=2m=2 kg可视为质点的三个物体C、B、A。圆盘可绕其中心轴线OO＇转动，三个物体与圆盘间动摩擦因数均为μ=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，三个物体与中心轴线的O点共线，且OC=OB=AB= r =0.1 m，现将三个物体分别用两根轻质细线相连，保持两根细线都伸直且绳中恰无张力，若圆盘从静止开始转动，且角速度ω在极其缓慢的变化，重力加速度g=10 m/s2，则在这一过程中求：

（1）A、B之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度ω1；

（2）B、C之间的绳子即将出现拉力时，圆盘转动的角速度ω2以及此时A、B之间绳上的张力T；

（3）当C所受摩擦力的大小为0.5N时，圆盘转动的角速度可能的值。

2021—2022学年下期高一第一阶段测试

物理试题答案

二、选择题（本题共11个小题，共47分。在每个小题给的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9-12有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分)

1-8.  C   D   A   B    D    D    C    B   9-11.  BD   AD    CD  

二、实验题（2小题，共14分）

12．（4分）2:1   2:1

13．（10分）（1）B    （2） C    （3） 0.1     2    

三、计算题（3小题，共39分）

14. (8分) (1)；(2)；

(1)小球通过最高点时

  （2分）  解得  （2分）  

(2)对在行星表面附近做匀速圆周运动的质量为m0的卫星，有

（2分）  

解得第一宇宙速度为

（2分）  

15. (11分)（1）；（2）

(1)当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，如图所示

根据牛顿第二定律有（2分）

解得（2分）

(2)当ω＞ω0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，如图所示

设此最大角速度为ω1，由牛顿第二定律得

     （1分）

Ffsin60°+mg=FNsin30°     （1分）

代入数据解得           （1分）

当ω＜ω0时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为ω2，由牛顿第二定律得

   （1分）

mg=FNsin30°+Ffsin60°     （1分）

代入数据解得         （1分）

综上所述，陶罐旋转的角速度范围为  （1分）

 16.(20分)【答案】（1）；（2）；；（3）见解析

（1）A、B之间的绳子即将出现拉力时，对A

   （2分）

得   （2分）

（2）B、C之间的绳子即将出现拉力时，对A       （2分）

对B         （2分）

得      （1分）           （1分）

（3）当绳BC上拉力为0时：对C          （1分）

得       （1分）

当绳BC上拉力不为0，且圆盘对C摩擦力沿径向向圆心时：

对A         （1分）

对B       （1分）

对C           （1分）

得            （1分）

当绳BC上拉力不为0，且圆盘对C摩擦力沿径向向半径的延长线时：

对A     （1分） 对B    （1分）

对C      （1分）   得  （1分）