江苏省镇江市镇江中学2019-2020学年高一物理下学期4月月考试题.doc

江苏省镇江市镇江中学2019-2020学年高一物理下学期4月月考试题

江苏省镇江市镇江中学2019-2020学年高一物理下学期4月月考试题

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- 15 -

江苏省镇江市镇江中学2019-2020学年高一物理下学期4月月考试题（含解析）
一、单项选择题（每题4分，共40分）
1.如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8 m，取g=10 m/s2，则运动员跨过壕沟所用的时间为（　　）

A. 3.2 s
B. 1.6 s
C. 0.8 s
D. 0.4 s
【答案】D
【解析】
【详解】平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动

得

故选D．
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道分运动与合运动具有等时性．
2.如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足 (　　)

A. tanφ＝sinθ B. tanφ＝cosθ
C. tanφ＝tanθ D. tanφ＝2tanθ
【答案】D
【解析】
【详解】竖直速度与水平速度之比为

竖直位移与水平位移之比为

故
tanφ=2tanθ
故选D．
3.关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法正确的是（ ）
A. 始终指向圆心
B. 与线速度方向始终相反
C. 与线速度方向始终相同
D. 始终保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．做匀速圆周运动物体的向心加速度方向始终指向圆心，故A项符合题意；
BC．做匀速圆周运动物体的向心加速度方向和线速度的方向垂直，故BC项不符合题意；
D．做匀速圆周运动物体的向心加速度大小不变，方向时刻变化，因此向心加速度是时刻变化的，故D项不符合题意．
4.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，下列说法正确的是（　　）

A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大
B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小
C. 物体所受弹力减小，摩擦力减小
D. 物体所受弹力增大，摩擦力不变
【答案】D
【解析】
【详解】物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图，开始时重力G与静摩擦力f平衡，支持力N提供向心力，当圆筒的角速度ω增大以后，向心力变大，物体所受弹力N增大，最大静摩擦增大，物体仍静止，即重力G与静摩擦力f平衡，故ABC错误，D正确。
故选D。

5.关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法正确的是（　　）
A. 内、外轨一样高以防列车倾倒造成翻车事故
B. 外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减小轮缘与铁轨间的相互的挤压
C. 因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒
D. 以上说法均不正确
【答案】B
【解析】
【详解】A．若内外轨道一样高，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力，火车质量太大，靠这种办法得到的向心力，会导致轮缘与外轨间的作用力太大，从而使铁轨和车轮容易受损，并不能防止列车倾倒或翻车，选项A错误；
B．当外轨略高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤压，选项B正确；
C．若内轨高于外轨，轨道给火车的支持力斜向弯道外侧，势必导致轮缘和轨道之间的作用力更大，更容使铁轨和车轮受损，并不能防止列车倾倒或翻车，选项C错误；
D．因为选项B正确，可知选项D是错误的。
故选B。
6.在游乐园质量为的人乘坐如图所示的过山车，当过山车从高度释放之后，在竖直平面内通过了一个光滑的圆周轨道（车的轨迹如图所示的虚线），下列说法正确的是（　　）

A. 车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去
B. 人在最低点时对座位的压力大于mg
C. 人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等
D. 人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg
【答案】B
【解析】
【详解】A．当人与保险带间恰好没有作用力时，由重力提供向心力得

解得临界速度为

当速度时，没有保险带，人也不会掉下来。选项A错误；
B．人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg，选项B正确；
C．在最高点和最低点速度大小不等，根据向心加速度公式可知，人在最高点和最低点时的向心加速度大小不相等，选项C错误；
D．当人在最高点的速度时人对座位就产生压力。当速度增大到时，压力为3mg，选项D错误。
故选B。
7.太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同.下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图象中正确的是(　　 )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同，根据开普勒第三定律，有：

所以公转周期与行星轨道半长轴成正比，故D正确．
点晴：本题关键是记住开普勒第三定律，开普勒三定律反映了行星运动的规律，同样适用与其他系统．
8.苹果落向地球而不是地球向上运动碰到苹果，原因是（ ）
A. 由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果引力大造成的
B. 由于地球对苹果有引力，而苹果对地球无引力造成的
C. 苹果与地球间的引力是大小相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显的加速度
D. 以上说法都不对
【答案】C
【解析】
苹果与地球间的万有引力是相互作用力，大小相等方向相反，但由于地球质量较大，加速度较小，C对；
9.由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（ ）
A. 轨道平面可以不同
B. 轨道半径可以不同
C. 质量可以不同
D. 速率可以不同
【答案】C
【解析】
【详解】A. 它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上，故A错误；
B. 因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星ω相同，根据万有引力提供向心力得：

因为ω一定，所以r必须固定，故B错误；
C. 许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的质量可以不同，故C正确；
D. 根据万有引力提供向心力得运转速度为，由于同步卫星轨道半径是一定的，所以速率也不变．故D错误．

10.2015年7月23日，美国宇航局通过开普勒太空望远镜发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星开普勒-452b，开普勒-452b围绕一颗类似太阳的恒星做匀速圆周运动，公转周期约为385天（约），轨道半径约为，已知引力常量，利用以上数据可以估算类似太阳的恒星的质量约为（　　）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
详解】根据万有引力充当向心力，有

则中心天体的质量

代入数据解得

故选A。
二、多项选择题（每题4分，漏选得2分，错选不得分，共20分）
11.如图所示，从同一条竖直线上两个不同点分别向右平抛两个小球P和Q，初速度分别为，结果它们同时落到水平面上的点处(不考虑空气阻力)。下列说法中正确的是( )

A. 一定是Q先抛出的，并且
B. 一定是P先抛出的，并且
C. Q落地的瞬时速度与水平方向的夹角比P大
D. P落地的瞬时速度与水平方向的夹角比Q大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据得

可知P的运动时间大于Q的运动时间，所以P先抛出；
两者水平位移相等，P的运动时间长，则P的初速度小于Q的初速度。
选项B正确，A错误；
CD．小球落地的瞬时速度与水平方向的夹角

由于P的运动时间大于Q的运动时间，所以落地的瞬时速度与水平方向的夹角比Q大，选项C错误，D正确。
故选BD。
12.关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是（　　）
A. 在赤道上的物体和地球两极的线速度一样大
B. 在两极的物体线速度最大
C. 在赤道上的物体线速度最大
D. 在北京和天津的物体角速度一样
【答案】CD
【解析】
【详解】D．由于在地球上各点角速度相等，选项D正确；
ABC．由知转动半径越大，线速度越大，所以在地球上赤道上线速度最大，两极最小，选项C正确，AB错误。
故选CD。
13.假如一个做圆周运动人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动则：
A. 根据公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B. 根据公式可知，卫星所需的向心力将减小到原来的1／2
C. 根据公式可知，地球提供的向心力将减小到原来的1／4
D. 根据上述选项B和C中给出公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的
【答案】CD
【解析】
【详解】当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度随着变化，所以不能用公式v=rω讨论卫星的线速度变化，故A错误；当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度随着变化，所以不能用公式讨论卫星的向心力变化，故B错误；根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的，故C正确；根据可知卫星的轨道半径增大到原来的2倍，则卫星运动的线速度将减小到原来的，故D正确；故选CD．
14.关于宇宙速度，下列说法正确的是（）
A. 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行最小环绕速度
B. 第一宇宙速度是能使物体成为卫星的最小发射速度
C. 第二宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大环绕速度
D. 第三宇宙速度是脱离太阳系的最小发射速度
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．第一宇宙速度是人造卫星做圆周运动的最大运行速度，是人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度，选项A错误，B正确；
C．当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道，选项C错误；
D．当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/s时物体将脱离太阳的束缚，选项D正确。
故选BD。
15.如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R． 现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，当小球通过最高点时速率为v0，则下列说法中错误的是

A. 若，则小球对管内壁无压力
B. 若，则小球对管内上壁有压力
C. 若，则小球对管内下壁有压力
D. 不论v0多大，小球对管内下壁都有压力
【答案】D
【解析】
【详解】A．到达管道的最高点,假设恰好与管壁无作用力.则有:小球仅受重力,由重力提供向心力,即：

得

所以A选项是正确的，不符合题意．
B．当,则小球到达最高点时,有离心的趋势，与内上壁接触,从而受到内上壁向下的压力，所以小球对管内上壁有压力，故B选项是正确的，不符合题意．
C．当,则小球到达最高点时, 有向心的趋势，与内下壁接触,从而受到内下壁的压力.所以C选项是正确的，不符合题意．
D．小球对管内壁作用力,要从速度大小角度去分析.，若，则小球对管内上壁有压力；若，则小球对管内下壁有压力．故D不正确，符合题意．
三、实验题（每空3分，共12分）
16.在“研究小球做平抛运动”的实验中：
(1)某同学先观察了如图甲所示的演示实验，、两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动是_____运动。该同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板衔接，则他将观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向上是_____运动。

(2)该同学采用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片（不含抛出点），图中背景方格的边长为L=5cm，A、B、C是摄下的三个小球位置，如果取g=10m/s2，那么：a.由匀变速直线运动相邻的相等时间间隔位移差△y=gT2可知：照相机拍摄时每____曝光一次；b.小球做平抛运动的初速度的大小为____m/s。
【答案】 (1). 自由落体 (2). 匀速直线 (3). 0.1s (4). 1.5
【解析】
【详解】（1）[1]两球同时落到地面，说明两球在竖直方向上的运动规律相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动。
[2] 球1落到光滑水平板上并击中球2，这说明球1与球2在水平方向上运动情况相同，则平抛运动在水平方向上是匀速直线运动。
（2）[3] 由图可知在竖直方向上有

解得

[4] 水平方向有

所以

代入数据解得

四、计算题（17题9分、18题9分、19题10分，共28分）
17.从离地面高度h=20m的空中水平抛出一个质点，已知初速度v0=20m/s，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。
（1）质点从抛出到落地时间为多少；
（2）质点落地的瞬时速度为多大？瞬时速度方向与水平方向的夹角为多大？
【答案】（1）2s；（2），
【解析】
【详解】（1）根据得质点从抛出到落地时间为

（2）物体落地时的竖直分速度

则质点落地的瞬时速度

瞬时速度方向与水平方向的夹角

解得

18.宇航员宇宙航行之前在地球表面用弹簧秤测量出一个物体的重力，在到达另一个星球表面后测出这一物体在该星球表面的重力是地球表面测出重力的0.2倍。（取地球表面重力加速度g=10m/s2，不计星球自转的影响）
（1）求该星球表面重力加速度g星的大小；
（2）已知该星球的半径与地球的半径之比为，求该星球的质量与地球的质量之比为多大？
【答案】（1）g星=2m/s2；（2）1：80
【解析】
【详解】（1）根据得

因为，所以

（2）星球表面附近有：

解得

则

19.在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30m/s．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0．6倍．（g=10m/s2）
（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
（2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过（不起飞）圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？
（3）如果弯道的路面设计为倾斜（外高内低），弯道半径为120m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少？
【答案】（1）；
（2）；
（3）
【解析】
【详解】试题分析：（1）汽车在水平路面上拐弯，或视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的最大静摩擦力，有由速度，得弯道半径；
（2）汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，有
为了保证安全，车对路面的压力N必须大于零．有则．
（3）设弯道倾斜角度为，汽车通过此弯道时向心力由重力及支持力的合力提供，有
解得
故弯道路面的倾斜角度