2020亳州涡阳县九中高一7月月考物理试题含答案

这是一份2020亳州涡阳县九中高一7月月考物理试题含答案，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
涡阳九中七月月考高一物理试题注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷满分100分 时间90分钟。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。 第I卷（选择题）一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）下面四个选项中的虚线均表示小鸟在竖直平面内飞行的轨迹，小鸟在图示位置时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是A.  B.
C.  D. 如图所示，一倾角为的斜面体固定在水平面上，现将可视为质点的小球由斜面体的顶端以水平向右的初速度抛出，忽略空气对小球的阻力，已知重力加速度大小为g。则下列说法正确的是  A. 初速度越大，小球落在斜面体上时速度与斜面体的夹角也越大
B. 小球落在斜面体上时的速度大小为
C. 小球从抛出到落在斜面体上所需的时间为
D. 如果仅将小球的初速度变为原来的两倍，则小球落在斜面体上的位移也变为原来的两倍如图所示，一个球绕中心轴线以角速度转动，则
 A. A、B两点的角速度相等
B. A、B两点的线速度相等
C. 若，则：：1
D. 若，则：：
 如图所示，一条河岸笔直的河流水速恒定，甲、乙两小船同时从河岸的A点沿与河岸均为角的两个不同方向渡河。已知两小船在静水中航行的速度大小相等，则

 A. 甲先到达对岸 B. 乙先到达对岸
C. 渡河过程中，甲的位移小于乙的位移 D. 渡河过程中，甲的位移大于乙的位移关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是     A. 做圆周运动的物体速度是变化的，做匀速圆周运动的物体速度是不变的
B. 做圆周运动的物体加速度是变化的，做匀速圆周运动的物体加速度是恒定的
C. 做圆周运动的物体受到的合外力方向一定不指向圆心
D. 做匀速圆周运动的物体受到的合外力一定指向圆心物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是A. 牛顿发现了万有引力定律
B. “地心说”的代表人物是哥白尼
C. 相对论的创立表明经典力学已不再适用
D. 经典力学既适用于弱相互作用，也适用于强相互作用预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划。假如航天员登上月球后进行科学探测与实验，已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则  A. 月球的质量为
B. 航天员在月球表面以竖直上抛小球，小球经时间回到地面
C. 航天员从地球到月球的过程，速度一直在减小
D. 航天器要离开月球，航天器在月球表面所需的最小发射速度为2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空．现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是A. “太空电梯”上各点均处于完全失重状态
B. “太空电梯”上各点运行周期随高度增大而增大
C. “太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的开方成反比
D. “太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水面的夹角为时，船的速度为v，人的拉力大小为F，则此时
 A. 人拉绳行走的速度为
B. 人拉绳行走的速度为
C. 船的加速度为
D. 船的加速度为“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示。已知小球在最低点Q处速度为，轻绳长为L，球大小忽略不计，重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说法正确的是
 A. 小球运动到最低点Q时，拉力一定大于重力
B. 越大，则在最高点P和最低点Q绳对小球的拉力差越大
C. 若，则小球一定能通过最高点P
D. 若，则细绳始终处于绷紧状态
 “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h处以初速度的水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为已知火星半径为R，万有引力常量为G，不计空气阻力，不考虑火星自转，则下列说法正确的是A. 火星表面的重力加速度 B. 火星的第一宇宙速度为
C. 火星的质量为 D. 火星的平均密度为如图所示，中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统目前，启用的是北斗第三代卫星北斗三号，计划部署35颗，由此可以达到覆盖整个亚太欧地区，到2020年全部部署完成，届时可以像GPS一样覆盖全球其中有静止轨道同步卫星和中地球轨道卫星已知中地球轨道卫星的轨道高度在，则下列说法正确的是 A. 中地球轨道卫星的线速度小于静止轨道同步卫星的线速度
B. 上述两种卫星的运行速度均小于
C. 中地球轨道卫星绕地球一圈时间大于24小时
D. 静止轨道同步卫星的周期大于中地球轨道卫星的周期第II卷（非选择题）三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛__________。图乙是正确实验的数据，O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度为______。在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______；B点的竖直分速度为 ________。结果均保留两位有效数字飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道，在引力的作用下绕行数圈后着陆，飞船上备有以下实验器材：
A.精确秒表一个        已知质量为m的物体一个
C.弹簧测力计一只      天平一台附砝码
已知宇航员在绕行时和着陆后各做了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R、行星质量已知万有引力常量为
两次测量所选用的器材分别为______、______填写仪器前的字母代号；
两次测量的物理量分别是______、______用文字和符号表示；
用以上数据写出半径R的表达式：______用以上的物理量符号表示。四、计算题（本大题共4小题，共37.0分）愤怒的小鸟是一款非常流行的游戏，故事也相当有趣，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去功击肥猪们的堡垒。某同学将小鸟被弹弓沿水平方向弹出的过程简化为如图所示，小鸟可看做质点，试求： (1)    如果小鸟要落在地面的草地上，小鸟的初速度至少多大？用图中所给的符号、、、、g表示)(2)     若，，，，小鸟飞出能否直接打中堡垒？请用计算结果进行说明。取重力加速度




 如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体可视为质点，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：

绳子对物体的拉力为零时的最大角速度；
当角速度为时，绳子对物体拉力的大小．






 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的一点为圆心做匀速圆周运动而不至因万有引力的作用吸引到一起．
试证明它们的轨道半径之比、线速度之比都等于质量的反比．
设两者的质量分别为和，两者相距L，试推导出它们的角速度的表达式．






 一颗“北斗”导航卫星在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，已知地球半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度为求：地球的质量M；地球的第一宇宙速度；该“北斗”导航卫星做匀速圆周运动的周期T．






 
涡阳九中七月月考答案和解析【答案】1. B 2. C 3. A 4. C 5. D 6. A 7. D
8. D 9. AC 10. ACD 11. BC 12. BD 13. 水平，初速度相同；；；。  14. A   BC   飞船绕行周期T   物体的重力    15. 解：根据得，，
则小鸟的初速度；
设小鸟以v0弹出能直接击中堡垒，则：，，
代入数据解得，， 
考虑h1高度处的水平射程为x，，，
解得，可见小鸟先落到台面的草地上，不能直接击中堡垒 
答：小鸟的初速度至少为；
小鸟飞出不能直接打中肥猪的堡垒。  16. 解：当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且转速达到最大，设转盘转动的角速度为，则，得
当时，，所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时，
即，得
答：绳子对物体的拉力为零时的最大角速度为；
当角速度为时，绳子对物体拉力的大小  17. 解：设两者的圆心为O点，轨道半径分别为和，如图所示．
对两天体，由万有引力提供它们做圆周运动的向心力，有：

所以
因为，所以，即它们的轨道半径之比、线速度之比都等于质量的反比．
由
得
又由
得
由上面几式可解得：
答：轨道半径之比、线速度之比都等于质量的反比，其证明过程如上所述．
设两者的质量分别为和，两者相距L，则它们的角速度为．  18. 解：在地球表面重力与万有引力相等有：
可得地球的质量
第一宇宙速度是近地卫星运行的速度，根据万有引力提供圆周运动向心力有：
可得第一宇宙速度
该“北斗”导航卫星的轨道半径
据万有引力提供圆周运动向心力有：
代入
可得  【解析】1. 【分析】物体做曲线运动时，力的方向与速度方向不共线，力应指向轨迹的凹侧，速度为轨迹上那一点的切线方向。本题考查物体做曲线运动的特点，物体做曲线运动时，轨迹在力与速度的夹角之间并且凹向力的一边。【解答】物体做曲线运动时，力的方向与速度方向不共线，力应指向轨迹的凹侧，速度为轨迹上那一点的切线方向，故B正确，ACD错误。故选B。2. 【分析】
小球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，落在斜面上，抓住位移偏角为，求解飞行时间，根据速度偏角与位移偏角的关系分析速度偏角。
本题考查平抛运动，解决本题的关键是明确平抛运动的处理方法，抓住问题的特点，进行解决。
【解答】
C.设小球在空中飞行时间为t，则小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，竖直位移与水平位移之比：，则有飞行的时间，故C正确；
B.竖直方向的速度大小为：，小球落到斜面体时的速度大小：，故B错误；
A.设小球落到斜面体时的速度方向与水平方向夹角为，则，由此可知，小球落到斜面体时的速度方向与初速度方向无关，初速度不同，小球落到斜面体时的速度方向相同，故A错误；
D.由可知，将小球的初速度变为原来的两倍，则小球在空中运动的时间变为原来的两倍，由、可知，小球的竖直位移与水平位移均增大到原来的4倍，则小球的位移变为原来的4倍，故D错误。
故选C。3. 解：AB、共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等，但运动半径不等，所以线速度不等，故A正确，B错误；
C、设球的半径为R，当时，A的转动半径，B的半径为R，根据可知，，故C错误；
D、共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等，周期也相等，故D错误．
故选：A
共轴转动的各点角速度相等，再根据判断线速度的大小关系，根据判断周期的关系．
解决本题的关键知道共轴转动各点角速度大小相等，以及知道角速度、线速度、半径之间的关系公式．4. 【分析】
将船的运动分解为垂直河岸方向和沿河岸方向，根据分运动与合运动具有等时性进行分析。
运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的；但两者的合成决定了物体的实际运动。
【解答】
AB、两小船在静水中航行的速度大小相等，且与河岸夹角均为，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性，船在平行于河岸方向上的分速度不影响过河时间，所以甲、乙两船同时到达对岸，故A、B错误；
CD、甲船在平行河岸方向上的速度为：

乙船在平行河岸方向上的速度为：

两船在平行河岸方向上的位移分别为：
         
  
则
又两船在垂直河岸方向上的位移一样
综上，渡河过程中，甲的位移小于乙的位移，故C正确，D错误；
故选：C。5. 【分析】
物体做曲线运动的条件是所受合外力不为零，且方向与速度的方向不在同一直线上； 
匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动．加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动．向心力方向始终指向圆心，是变化的。
本题考查曲线运动的条件和圆周运动概念的理解：物体做曲线运动的条件是所受合外力不为零，且方向与速度的方向不在同一直线上，若合外力为零，则物体做匀速直线运动或静止。
【解答】
A.匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动，A错误；
B.加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动．B错误；
C.做圆周运动的物体受到的合外力方向不一定指向圆心，C错误；
D.做匀速圆周运动的物体受到的合外力一定指向圆心，D正确。
故选D。6. 解：A、牛顿发现了万有引力定律，故A正确；
B、地心说的代表人物是托勒密，日心说的代表人物是哥白尼，故B错误；
C、相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故C错误；
D、经典力学既适用于弱相互作用，不适用于强相互作用，故D错误．
故选：A．
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，这也是考试内容之一．7. 【分析】
物体在月球表面上时，由重力等于地月球的万有引力求出月球的质量；小球在月球表面做竖直上抛运动，由，求出小球竖直上抛运动的时间；宇航在月球表面所需的最小发射速度大小即月球的第一宇宙速度大小，根据重力等于万有引力即可求解。
本题是考查的是天体类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力。重力加速度g是联系物体运动和天体运动的桥梁。
【解答】
A.根据题意，月球表面的重力加速度为，在月球表面物体的重力等于万有引力，解得月球的质量，故A错误；
B.小球运动时间，所以小球经时间落回地面，故B错误；
C.飞船从地球到月球的过程，受到地球与月球的引力的和开始时指向地球，靠近月球时合力的方向指向月球，所以飞船从地球到月球的过程中速度一直先减小后增大，故C错误；
D.航天器在月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度，，得，所以航天器在月球表面所需的最小的发射速度，故D正确。
故选D。8. 【分析】
由于太空电梯是从地面连接到地球同步飞船上，而地球是在不停的转动的，它们要保持相对的静止必须有相同的角速度，再根据各点随地球一起做匀速圆周运动可以判断各点的情况。
由于太空电梯直接从地面连到了地球同步飞船上，它们的角速度是相同的，这是本题的隐含的条件，抓住这个条件即可解答本题。

【解答】
A.“太空电梯”不处于完全失重状态，A错误．
B.“太空电梯”随地球一起自转，其上各点的周期相同，B错误；
根据可知“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比，故C错误，D正确；
故选D。9. 【分析】绳子收缩的速度等于人在岸上的速度，连接船的绳子端点既参与了绳子收缩方向上的运动，又参与了绕定滑轮的摆动．根据船的运动速度，结合平行四边形定则求出人拉绳子的速度，及船的加速度。解决本题的关键知道船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，并掌握受力分析与理解牛顿第二定律。
【解答】A.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度．根据平行四边形定则有，故A正确，B错误C.对小船受力分析，如左下图所示，则有，因此船的加速度大小为，故C正确，D错误；

故选AC。10. 解：A、小球运动到最低点Q时，拉力与重力的合力提供向心力，具有向上的加速度向心加速度，拉力一定大于重力，故A正确；
C、小球恰好通过最高点，在最高点，有：
解得：；
从最高点到最低点，根据机械能守恒定律，有：
解得：，故当时，小球一定能通过最高点P，故C正确；
D、如果小球恰好到达圆心所在平面，根据机械能守恒定律，有：
解得：，故当时，球到不了圆心所在平面，故轻绳始终处于绷紧状态，故D正确；
B、在最高点，有：，
在最低点，有：，
从最高点到最低点，根据机械能守恒定律，有：
联立解得：，与最低点速度大小无关，故B错误；
故选：ACD。
小球在最高点绳子的拉力与重力的合力提供向心力，在最低点也是绳子的拉力与重力的合力提供向心力，可根据牛顿第二定律列式求解，同时小球从最高点运动得到最低点的过程中，只有重力做功，可运用动能定理列式求解。
本题小球做变速圆周运动，在最高点和最低点重力和拉力的合力提供向心力，同时结合动能定理列式求解。11. 【分析】
根据平抛运动的分位移公式列式求解重力加速度，根据列式求解第一宇宙速度，根据重力等于万有引力列式求解星球的质量，根据密度公式列式求解星球的密度。
本题考查卫星问题，关键是明确卫星的动力学原理，知道第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，不难。
【解答】
A、某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，根据分位移公式，有：，，解得，A错误；
B.火星的第一宇宙速度为：，B正确；
C.由，解得火星的质量为：，C正确；
D.火星的平均密度为：，D错误。
故选BC。12. 【分析】
本题主要考查同步卫星，卫星运行规律，地球同步轨道卫星的轨道平面与地球赤道平面重合，它的运行周期是24小时；第一宇宙速度是卫星绕地球圆周运动的最大速度，卫星的轨道半径越大，周期越大，结合同步卫星的条件分析。
【解答】
A.由万有引力提供向心力可得：

得：，
静止轨道卫星的轨道半径大于中地球轨道卫星的轨道半径，所以中轨道卫星的线速度大于静止轨道同步卫星的线速度，故A错误；
B.卫星绕地球做圆周运动，轨道半径越大，其运行速度越小，而第一宇宙速度是卫星绕地球圆周运动的最大速度，所以两种卫星的运行速度都小于，故B正确；
C.卫星的轨道半径越大，周期越大，所以中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星运行周期24小时，故C错误；
D.卫星的轨道半径越大，周期越大，所以静止轨道卫星的周期大于中地球轨道卫星的周期，故D正确．
故选：BD．13. 【分析】
平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同；
点为平抛的起点，水平方向匀速，竖直方向自由落体，据此可正确求解；
根据竖直方向运动特点，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出B点的竖直分速度大小。
本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，是一道考查基础知识的好题目。
【解答】
平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放；
由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：

 
将，，代入解得：；
由图可知，物体由和由所用的时间相等，且有：
，由图可知，代入解得：，
，将，代入解得：，
竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有： 。
故答案为：水平，初速度相同；；，。14. 解：重力等于万有引力，有：

万有引力等于向心力，有：

由以上两式解得：
----
-----
由牛顿第二定律有：
------
因而需要用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；
故选：ABC。
由第一问讨论可知，需要用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；
故答案为：飞船绕行星表面运行的周期T，质量为m的物体在行星上所受的重力。
由三式可解得：

故答案为：；B C
周期T，物体重力

要测量行星的半径和质量，根据重力等于万有引力和万有引力等于向心力，列式求解会发现需要测量出行星表面的重力加速度和行星表面卫星的公转周期，从而需要选择相应器材。
本题关键先要弄清实验原理，再根据实验原理选择器材，计算结果15. 解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，结合水平位移求出最小的初速度；假设小鸟能直接打中堡垒，结合下降的高度和水平位移求出小鸟的初速度，根据下降经历的时间求出水平位移，判断能否直接击中堡垒。16. 物块做圆周运动靠静摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大时，角速度达到最大，根据牛顿第二定律求出转盘转动的最大角速度．
当角速度大于第问中的最大角速度，物块做圆周运动靠静摩擦力和拉力共同提供，根据牛顿第二定律求出细线的拉力大小．
解决本题的关键搞清向心力的来源，当物块所需要的向心力等于最大静摩擦力时，转盘角速度最大，根据此临界值判定受力情况，运用牛顿第二定律进行求解．17. 双星靠相互间的万有引力提供向心力，抓住角速度相等，向心力相等求出轨道半径之比；结合线速度与角速度的关系求出线速度之比．
根据万有引力提供向心力求出角速度的大小．
解决本题的关键掌握双星模型系统，知道它们靠相互间的万有引力提供向心力，向心力的大小相等，角速度的大小相等．18. 万有引力应用问题主要从以下两点入手：一是地球表面重力与万有引力相等，二是万有引力提供圆周运动向心力。
在地球表面重力与万有引力相等，据此由地球半径和表面的重力加速度和万有引力常量求得地球的质量；
第一宇宙速度就是绕地球表面运行的卫星的线速度，由万有引力提供圆周运动向心力求得；
根据万有引力提供圆周运动向心力求得该“北斗”导航卫星的周期。