2021-2022学年吉林省白城市通榆一中高一（下）第一次月考物理试卷(含答案解析)

2021-2022学年吉林省白城市通榆一中高一（下）第一次月考物理试卷

1.  作匀速圆周运动的物体(    )

A. 因相等时间内通过的弧长相等，所以线速度恒定
B. 如果物体在转过，则角速度为
C. 若半径r一定，则线速度与角速度成反比
D. 若半径为r，周期为T，则线速度

2.  2010年10月1日我国成功发射“嫦娥二号”绕月卫星，绕月运行高度为100公里。2007年10月24日发射的“嫦娥一号”绕月运行高度为200公里，如图所示。“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比，下列判断正确的是(    )

A. 周期小，线速度大 B. 周期大，加速度大
C. 线速度大，加速度小 D. 角速度小，线速度小

3.  A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为，B的转速为则两球的向心加速度之比为(    )

A. 1：1 B. 2：1 C. 4：1 D. 8：1

4.  如图所示，一个球绕中心轴线以角速度转动，则(    )
 

A. 若，则：：2
B. 若，则：：1
C. A、B两点的角速度相等
D. A、B两点的线速度相等

5.  用一个水平拉力F拉着一物体在水平面上绕着O点做匀速圆周运动．关于物体受到的拉力F和摩擦力f的受力示意图，下列四个图中可能正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

6.  如图所示，游乐场里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒。若乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半，轨道半径为R，重力加速度为g，则此时过山车的速度大小为(    )

 

A.  B.  C.  D.

7.  如图所示，重为G的物体静止在倾角为的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中(    )

A. 弹力对物体做功为 B. 静摩擦力对物体做功为
C. 重力对物体做功为Gx D. 合力对物体做功为0

8.  有一宇宙飞船到了某行星上该行星没有自转运动，以速度v接近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，则可得(    )

A. 该行星的半径为 B. 该行星的平均密度为
C. 无法测出该行星的质量 D. 该行星表面的重力加速度为

9.  下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是(    )

A. 图甲：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力
B. 图乙：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用
C. 图丙：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大
D. 图丁：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故

10.  如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则(    )

A. 该卫星在P点的速度大于，小于
B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于
C. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

11.  用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题：
在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；
A.理想实验法        等效替代法        控制变量法        演绎法
图中是在研究向心力的大小F与______的关系。
A.质量角速度半径r
若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______
A.1：：：：1

12.  设想将来人类可以在月球定居，需要不断地把地球上相关物品搬运到月球上，使地球的质量不断减小，月球的质量不断增加，假定经过长时间搬运后，地球仍可看作均匀球体，月球仍沿以前的圆周轨道运动，则人类在月球定居后与之前相比地球与月球之间的万有引力将______填“变大、变小，不变”，月球的速度将______ 填“变大、变小，不变”

13.  如图所示一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为40m的圆弧形拱桥顶部．取
此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
如果汽车以的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？

14.  宇航员在某质量分布均匀的星球表面，距其地表面h处水平抛出一小球引力视为恒力，阻力可忽略，经过时间t落到地面。已知该行星半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，求：
该星球表面的重力加速度大小；
该星球的质量；
该星球的密度；

15.  一个质量的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数，受到一个大小为100N与水平方向成的斜向上拉力作用而运动，假设拉力作用的时间为取已知，
求1s内拉力做的功；
求1s内摩擦力做的功；
求1s内合外力做的功．

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：A、因相等时间内通过的弧长相等，所以线速度大小不变，故A错误；
B、根据，故B错误；
C、若半径r一定，由，则线速度与角速度成正比，故C错误；
D、若半径为r，周期为T，则线速度，故D正确；
故选：D。
根据线速度的定义，及公式，及，，即可求解．
本题关键是明确矢量变化与标量变化的区别，掌握圆周运动的线速度，角速度的公式的应用，基础题目．
 

2.【答案】A 

【解析】

【分析】
卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列式，分析各个量之间的关系。
本题是卫星类型，关键要抓住万有引力等于向心力，由卫星运动的线速度，角速度，周期与轨道半径的关系表达式分析比较各量的大小关系。
【解答】
卫星绕地球做匀速圈周运动，根据万有引力提供向心力得：，解得：，，，，可知，卫星的轨道半径越大，周期越大，而线速度、加速度和角速度均越小，所以“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比，周期小，线速度大，加速度大，角速度大，故A正确，故BCD错误。
故选A。  

3.【答案】D 

【解析】

【分析】
本题考查了向心加速度的计算。根据和进行解答。
【解答】
由题知，A的转速为，B的转速为，由知，A、B两球的角速度之比为2：1，由于A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，由知，则A、B两球的向心加速度之比为8：故D正确，ABC错误。
故选：D。  

4.【答案】C 

【解析】解：共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等；
A点的转动半径为，B点的转动半径为R，根据公式，线速度之比为：
：：：：4；
故ABD错误，C正确；
故选：
共轴转动的各点角速度相等，再根据判断线速度的大小．
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．
 

5.【答案】C 

【解析】

【分析】
明确物体做圆周运动的性质，知道匀速圆周运动中合外力一定指向圆心来充当向心力，故分析物体的受力情况，从而明确是否保证合力指向圆心．本题考查匀速圆周运动的向心力的性质，要注意明确匀速圆周运动的向心力一定是指向圆心的，本题要注意存在摩擦力，故应为拉力与摩擦力的合力。
【解答】
物体做匀速圆周运动，则合外力应指向圆心，由于物体受到摩擦力，故合外力为拉力与摩擦力的合力，即二者的合力指向圆心，由图可知，拉力与摩擦力的合力指向圆心的只有C，故C正确，ABD错误。  

6.【答案】C 

【解析】解：乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半，则座椅对乘客有向下的压力；
根据向心力公式有：
解得：，故C正确，ABD错误。
故选：C。
在最高点重力和座椅对人的压力的合力提供向心力，根据向心力公式列式即可求解。
本题主要考查了向心力公式的直接应用，注意正确受力分析，明确乘客受到的合力是解题的关键。
 

7.【答案】D 

【解析】解：ABC、分析物体的受力情况：重力mg、弹力N和摩擦力f，
如图所示：
根据平衡条件，有：，
重力与位移垂直，做功为零；
摩擦力f与位移的夹角为，所以摩擦力对物体m做功为：
斜面对物体的弹力做功为：
，故ABC错误；
D、因物体做匀速运动，根据动能定理可知，合外力做功为零，故D正确．
故选：
分析物体的受力情况，根据力与位移的夹角，判断力做功的正负．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零．根据功的公式求出摩擦力和重力做功．
本题关键先根据平衡条件求解出弹力和摩擦力，然后结合恒力做功表达式列式求解，同时注意掌握动能定理的正确应用，从而直接判断合外力的功．
 

8.【答案】ABD 

【解析】解：根据周期与线速度的关系可得：，故A正确；
   根据万有引力提供向心力可得：，故C错误；
   由得：，故B正确；
   行星表面的万有引力等于重力，得：，故D正确．
故选：ABD
研究宇宙飞船到绕某行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量即可解题．
解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力，难度不大，属于基础题．
 

9.【答案】AD 

【解析】

【分析】
小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力。
汽车过凸形桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小。
汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用。
本题考查了生活中的圆周运动知识，了解向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不能重复受力。
【解答】
A、小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力的水平分力提供向心力，故A正确。
B、向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误。
C、汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C错误。
D、轿车转弯时速度过大，所需向心力增大，当摩擦力不足以提供轿车做圆周运动的向心力时，轿车会发生离心运动，故D正确。
故选：AD。  

10.【答案】ACD 

【解析】解：A、卫星绕地球做椭圆运动，则该卫星在P点的速度大于，小于，故A正确；
B、根据卫星速度公式可知，卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于近地卫星的运行速度，故B错误；
C、根据开普勒第二定律可知在轨道Ⅰ上，卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积相等，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故C正确；
D、卫星要实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，做离心运动，必须在Q点通过加速，故D正确。
故选：ACD。
根据宇宙速度的意义分析该卫星在P点的速度大小；根据卫星速度公式分析卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度与近地卫星的运行速度关系；在轨道Ⅰ上，根据开普勒第二定律分析卫星在P点与在Q点的速度大小；结合变轨原理分析。
解决本题时，要理解变轨的原理，知道近地点的速度大于远地点的速度，知道第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义。
 

11.【答案】；；。 

【解析】解：在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。
故选：C。
图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系。
故选：B。
根据，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，
因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，
根据，知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1。
故选：B。
 

12.【答案】变大  变小 

【解析】解：1、设月球质量为m，地球质量为M，月球与地球之间的距离为r，
根据万有引力定律得：
地球与月球间的万有引力，
不断地把地球上相关物品搬运到月球上，使地球的质量不断减小，月球的质量不断增加，即m增大，M减小．
由数学知识可知，当m与M相接近时，它们之间的万有引力较大，当它们的质量之差逐渐增大时，m与M的乘积将减小，
由于m增大，M减小，m与M逐渐接近，所以m与M的乘积将增大，所以它们之间的万有引力值将变大．
2、假定经过长时间搬运后，地球仍可看作均匀球体，月球仍沿以前的圆周轨道运动，轨道半径r不变，
根据万有引力提供向心力得，随着地球质量的逐步减小，M将变小，将使月球绕地球运动速度v变小．
故答案为：变大，变小．
根据万有引力定律，表示出地球与月球间万有引力，根据地球和月球质量的变化求出地球与月球间万有引力的变化．
研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出速度，再根据已知量找出速度的变化．
要比较一个物理量大小或变化，我们应该把这个物理量先表示出来，再进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．
 

13.【答案】解：汽车受重力和支持力两个力作用，如图所示．
则有：，
所以汽车对拱桥的压力为：
汽车的向心加速度为：，
根据牛顿第二定律得：，
解得：
则汽车对圆弧形拱桥的压力为
汽车只受重力，根据得，汽车的速度为：
答：如图所示，汽车对圆弧形拱桥的压力是
汽车的向心加速度是；汽车对圆弧形拱桥的压力是
汽车的速度为 

【解析】汽车在桥顶受重力和支持力两个力的作用，根据二力平衡求出支持力的大小，从而得出汽车对桥顶的压力大小．
根据向心加速度的公式求出向心加速度的大小，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出汽车对拱桥的压力．
当汽车对桥顶压力为零时，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车的速度．
解决本题的关键知道汽车做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，基础题．
 

14.【答案】解：设行星表面的重力加速度为g，根据平抛运动的规律可得：
竖直方向：
解得：；
对行星表面的物体，根据万有引力和重力的关系可得：

故行星质量为：；
根据密度的计算公式可得行星的密度：
其中
解得：。
答：该星球表面的重力加速度大小为；
该星球的质量为；
该星球的密度为。 

【解析】根据平抛运动的规律求解重力加速度大小；
根据万有引力和重力的关系求解行星的质量；
根据密度的计算公式求解行星的密度。
本题主要是考查万有引力定律及其应用，知道万有引力与重力的关系，掌握平抛运动的规律是关键。
 

15.【答案】解：由受力分析
知：
  
由摩擦力公式得：
由牛顿第二定律：
解得：
由位移公式可得
故1s内拉力做的功：


答：内拉力做的功为240J；
内摩擦力做的功为；
内合外力做的功为 

【解析】对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，从而由位移公式求出位移，利用计算各力做的功．
本题关键是对物体正确的受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，从而根据位移公式求出位移，
利用计算功．