2021-2022学年黑龙江省大庆市东风中学高二（下）第一次月考物理试题含解析

2021-2022学年黑龙江省大庆市东风中学高二（下）第一次月考物理试题一、单选题：（每题4分，共4个小题，共16分）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 只要物体所受的合外力不为零，它就做曲线运动

B. 做曲线运动的物体，它的加速度可以是恒定的

C. 物体做曲线运动，速度方向与其运动轨迹无关

D. 做曲线运动的物体，例如匀速圆周运动，速度是可以不变的

【1题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．物体所受的合外力不为零，且与速度不共线，它就做曲线运动，A错误；

B．做曲线运动的物体，它的加速度可以是恒定的，例如，平抛运动，B正确；

C．物体做曲线运动，速度方向与其运动轨迹的切线方向相同，C错误；

D．做曲线运动的物体，例如匀速圆周运动，速度的大小是可以不变的，速度的方向一定变化，D错误。

故选B。

2. 如图所示，当小车A以恒定的速度v向左运动时，则对于B物体来说，下列说法正确的是（　　）

A. 匀加速上升

B. 匀速上升

C. B物体受到的拉力大于B物体受到的重力

D. B物体受到的拉力等于B物体受到的重力

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】AB．将小车的速度沿着绳和垂直于绳正交分解，物体的速度为

小车向左运动时，θ减小，vB增大，不是匀加速上升，AB错误；

CD．因为物体加速上升，根据牛顿第二定律，绳的拉力大于重力，C正确，D错误。

故选C。

3. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　）

A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s

B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s

C. A、B两点间的高度差h=20m

D. A、B两点间的高度差h=40m

【3题答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】AB．设平抛到A的时间为t1，到B的时间为t2，在A、B点分别满足

解得，，故经过A、B两点的时间间隔为

AB错误；

CD．A、B两点间的高度差

C错误，D正确。

故选D。

4. 关于曲线运动下列说法正确的是（　　）

A. 做圆周运动的物体，所受合力一定指向圆心

B. 做匀速圆周运动的物体，加速度和角速度是不变的

C. 做平抛运动的物体，速度变化量方向总是竖直向下的

D. 做平抛运动的物体，速度与水平方向夹角θ和位移与水平方向夹角α的关系

【4题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．做圆周运动的物体，所受合力不一定指向圆心，只有做匀速圆周运动的物体，所受合力才指向圆心，A错误；

B．做匀速圆周运动的物体，加速度方向变化，B错误；

C．做平抛运动的物体，速度变化量方向总是和加速度的方向相同，总是竖直向下的，C正确；

D．做平抛运动的物体，速度与水平方向夹角θ和位移与水平方向夹角α的关系是

D错误。

故选C。

二、多选题（每个小题5分，选对不全得3分，共55分）

5. 随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，假设甲乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则下列说法正确的是（   ）

A. 甲击出的高尔夫球落地的速率最大

B. 丙击出的高尔夫球在空中运动时间最长

C. 三个高尔夫球击出的初速度竖直分量相等

D. 三个高尔夫球击出初速度水平分量相等

【5题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】B．根据题意可知，三个高尔夫球竖直方向运动的高度相等，则根据

可知，运动时间相等，故B错误；

C．根据题意可知，三个高尔夫球竖直方向运动的高度相等，则根据

可知，三个高尔夫球击出的初速度竖直分量相等，故C正确；

AD．由图可知，甲的水平位移最大，根据

可知，甲的初速度水平分量最大，根据运动的对称性和速度的合成可知，甲击出的高尔夫球落地的速率最大，故D错误A正确。

故选AC。

6. 在水平面上固定两个相互紧靠的三角形斜面，将a、b、c三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，落在斜面上时其落点如图所示，小球a落点距水平面的高度最低。下列判断正确的是（　　）

A. 小球c的初速度最大

B. 小球c的飞行时间最长

C. 小球a的飞行过程速度变化最慢

D. 小球a的速度与水平方向的夹角最大

【6题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．三个小球做的都是平抛运动，从图中可以发现落在c点的小球下落的高度最小，由

得

所以小球c飞行的时间最短，由

x=v0t

得

由图可知小球c水平位移最大，而小球c飞行的时间最短，则小球c的初速度最大，故A正确，B错误；

C．小球做的是平抛运动，加速度为g，则

所以三个小球飞行过程速度变化的快慢相同，故C错误；

D．同理分析可知，小球a飞行的时间最长，而小球a的水平位移最小，则小球a的初速度最小。因速度偏向角

可以看出，小球a的速度偏向角最大，故D正确。

故选AD。

7. 如图所示：一轴竖直的锥形漏斗，内壁光滑，内壁上有两个质量相同的小球、各自在不同的水平面内做匀速圆周运动，则下列关系正确的有（　　）

A. 线速度 B. 角速度

C. 向心加速度 D. 加速度大小无法确定

【7题答案】

【答案】AB

【解析】

【详解】A．设圆锥母线与底面的夹角为α，根据牛顿第二定律得

解得

半径大的线速度大，，A正确；

B．根据牛顿第二定律得

解得

半径大的角速度小，，B正确；

CD．根据牛顿第二定律得

解得

两个小球的向心加速度一样大，CD错误。

故选AB。

8. 2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波，根据科学家们的推测，双星的运动是产生引力波的来源之一、假设宇宙中有一由a、b两颗星组成的双星系统，这两颗星绕它们连线上的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的公转周期为T，a、b两星之间的距离为L，a星轨道半径为ra，b星轨道半径为rb，则（　　）

A. b星的公转周期为T

B. ra与rb之比等于a、b两颗星质量之比

C. a、b两颗星线速度之比等于它们的质量之比

D. a、b两星的质量之和为

【8题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】A．b星的公转周期为T，A正确；

B．根据牛顿第二定律得

解得

B错误；

C．根据

 a、b两颗星线速度之比

C错误；

D．根据牛顿第二定律得

解得

D正确。

故选AD。

9. 如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（　　）

A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0

B. 小球能够通过最高点时的最小速度为

C. 如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁的作用力为3mg

D. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg

【9题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．小球在最高点支持力等于重力，速度为0，所以小球能够到达最高点时的最小速度为0，A正确，B错误；

C．在最高点，根据牛顿第二定律

解得

负号表示方向，所以轨道外壁对小球的作用力为，根据牛顿第三定律可知小球对轨道外壁的作用力为，C错误；

D．在最低点，根据牛顿第二定律

解得

D正确。

故选AD。

10. 在如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的（　　）

A. 角速度之比为1：2：2 B. 线速度大小之比为2：1：2

C. 周期之比为1：2：2 D. 转速之比为1：2：2

【10题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】A．设a的角速度为ω，则b、c的角速度为2ω，A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的角速度之比为

A正确；

B．线速度大小之比为

B错误；

C．周期之比为

C错误；

D．转速之比为

D正确。

故选AD。

11. 如图所示，细绳的一端固定于点，另一端系一个小球，在点的正下方钉一个钉子，让小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时（　　）

A. 小球的角速度发生突变

B. 小球的线速度发生突变

C. 如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断

D. 如果钉子的位置越靠近小球，绳就越不容易断

【11题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】B．当细绳碰到钉子后的瞬间，沿速度方向没有力作用，故小球的线速度不变，选项B错误；

A．根据公式可得，速度不变，半径减小，所以角速度增大，选项A正确；

CD．根据牛顿第二定律有

解得

r变小，拉力变大。如果钉子的位置越靠近小球，半径就越小，绳就越容易断，选项故C正确，D错误。

故选AC。

12. 假如某小学生在月球表面以初速度v0竖直上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　）

A. 月球表面的重力加速度为

B. 月球的质量为

C. 探测器在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动

D. 探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为

【12题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】A．小球在月球表面做竖直上抛运动，根据匀变速运动规律得

解得

故A正确；

B．物体在月球表面上时，由重力等于月球受到万有引力得

解得

故B错误；

C．探测器离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小，即

解得

故C正确；

D．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，根据重力提供向心力得

解得

故D错误。

故选AC。

13. 在地球表面用弹簧秤悬挂一个小球处于静止时，示数为F，假如宇航员登上某个半径为地球2倍的行星表面。仍用弹簧秤悬挂这个小球处于静止，弹簧秤示数为，则下列说法正确的是（　　）

A. 地球的自转周期与这个行星的自转周期之比为4∶1

B. 地球的平均密度与这个行星的平均密度之比为8∶1

C. 这个行星的重力加速度与地球的重力加速度之比为4∶1

D. 这个行星的质量与地球质量之比为1∶1

【13题答案】

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】A．由题设条件不能求解这个行星的自转周期与地球的自转周期之比，故A错误；

D．物体在星球表面受到重力等于万有引力，有：，解得星球质量：，这个行星的质量与地球质量之比为1：1，故D正确；

C．由题可知，F=mg，得行星表面重力加速度等于地球重力加速度的，故C错误；

B．根据密度公式可知：

地球的平均密度与这个行星的平均密度之比为8∶1，故B正确。

故选BD。

14. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，运动周期为T。已知地球半径为R，地表重力加速度为g，引力常量为G，则（　　）

A. 卫星的速度为 B. 卫星的加速度为

C. 地球的质量为 D. 地球的密度为

【14题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】A．设卫星的质量为，地球的质量为，根据

解得

A错误；

B．人造卫星的线速度，根据

人造卫星的加速度

B正确；

C．在地球表面上的物体

解得

C正确；

D．根据

地球的质量

地球的体积

地球的密度为

因为不是在地球表面运行，即不等于R，D错误。

故选BC。

15. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间小球落回原地。若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间小球落回原处。已知该星球的半径与地球半径之比为，地球表面重力加速度为g，设该星球表面附近的重力加速度为，地球的质量为该星球的质量为，空气阻力不计。则（　　）

A.  B.

C.  D.

【15题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．设初速度为v0，则地球上

该星球上

则

故A正确，B错误；

CD．在星球表面，根据万有引力等于重力

得

该星球和地球表面的重力加速度之比为1：5，半径比为1：4，所以星球和地球的质量比为

故C错误，D正确。

故选AD。

三、计算题（本大题共3小题，共29分）

16. 如图所示，有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平面在水平面内。已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为R，重力加速度为g，求：

（1）碗壁对小球的弹力大小；

（2）小球做匀速圆周运动的线速度大小。

【16题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）受力分析，合成或者正交分解得到力的关系如下

则

（2）合力向心力

解得

17. 已知某半径与地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的倍．地球表面的重力加速度为．在这个星球上用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子上，小球绕悬点在竖直平面内做圆周运动．小球质量为，绳长为，悬点距地面高度为．小球运动至最低点时，绳恰被拉断，小球着地时水平位移为求：

(1)星球表面的重力加速度？

(2)细线刚被拉断时，小球抛出的速度多大？

(3)细线所能承受的最大拉力？

【17题答案】

【答案】(1)   (2)   (3)

【解析】

详解】（1）由万有引力等于向心力可知

可得

则

（2）由平抛运动的规律：

解得

（3）由牛顿定律，在最低点时：

解得：

【点睛】本题考查了万有引力定律、圆周运动和平抛运动的综合，联系三个问题的物理量是重力加速度g0；知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键．

18. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为 ，在赤道处的重力加速度大小为 g，地球自转的周期为 T，引力常量为 G，地球可视为质量均匀分布的球体。求：

（1）地球半径 R；

（2）地球的平均密度；

（3）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，求地球自转周期 T'

【18题答案】

【答案】（1）    ；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）在两极

在赤道处

 可得

（2）在地球表面两极

由密度公式

解得

（3）赤道上的物体恰好能飘起来，物体受到的万有引力恰好提供向心力， 由牛顿第二定律可得

解得