江西省上饶县中学高一物理上学期第二次月考试题

上饶县中学2022届高一年级上学期第二次月考物理试卷（自主招生班）时间：90分钟总分：100分一、选择题（44分，其中8-11为多选题）1．一辆汽车通过一座拱形桥后，接着又通过一凹形路面，已知拱形桥与凹形路面的半径相等，且汽车在桥顶时对桥面的压力为汽车重量的0.9倍，在凹形路面最低点时对路面的压力为汽车重量的1.2倍，则汽车在桥顶的速度V1与其在凹形路面最低点时的速度V2的大小之比为（　　）A．1：2B．C．2：3D．2．一质量为m的质点绕圆心做匀速圆周运动，其所受向心力大小为F，运动周期为T，则它在时间内的平均速度大小为（　　）A．B．C．D．3．我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。下列说法错误的是（　　）A．卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度B．卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期C．卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度D．卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力4．如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，着陆器先在轨道Ⅰ上运动，然后改在圆轨道Ⅱ上运动，最后在椭圆轨道Ⅲ上运动，P点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，P，Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点。且PQ=2QS=2L，着陆器在轨道Ⅰ上经过P点的速度为v1，在轨道Ⅱ9\n上经过P点的速度为v2，在轨道Ⅲ上经过P点的速度为v3，下列说法正确的是（　　）A．着陆器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要点火加速B．着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间与着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间之比是C．着陆器在轨道Ⅲ上经过P点的加速度可表示为D．着陆器在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点的加速度相等5．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”制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面并延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球同步卫星A的高度延伸到太空深处，如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示位置并停在此处，与同高度运行的卫星C、同步卫星A相比较（　　）A.B的角速度大于C的角速度B．B的线速度小于C的线速度C．B的线速度大于A的线速度D．B的加速度大于A的加速度6．2022年2月2日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁检测试验卫星“张衡一号”发射升空，并顺利进入预定轨道，“张衡一号”是我国地球物理场探测卫星计划的首发星，它使我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一，若卫星上的探测仪器对地球探测的视角为θ（如图所示）已知第一宇宙速度为v0，地球表面重力加速度为g，则“张衡一号”卫星运行的周期为（　　）A．B．C．D．7．如图所示，一根长为L，质量为m的匀质软绳悬于O点，若将其下端向上提起使其对折，则软绳重力势能变化为（　　）9\nA．mgLB．mgLB．C．mgLD．mgL8．如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止．关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况正确的是（　　）A．摩擦力对重物不做功B．摩擦力对重物做负功C．支持力对重物做正功D．支持力对重物做负功9．质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，取水平向右为正方向，此物体的v﹣t图象如图乙所示，g=10m/s2，则（　　）A.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5B．10s内恒力F对物体做功102JC．10s末物体在计时起点位置左侧2m处D．10s内物体克服摩擦力做功34J10.的平抛运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点。现将一质量为m的小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下，重力加速度为g。则当其到达轨道B端时（　　）A.小球在水平方向的速度大小为v0B．小球运动的时间为C.小球的速率为D．小球重力的功率小于11.质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从t＝0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示．物体在时刻开始运动，其v－t图象如图所示乙，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则()A．物体与地面间的动摩擦因数为9\nB．物体在t0时刻的加速度大小为C．物体所受合外力在t0时刻的功率为D．水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为二、实验题（12题6分，13题8分）12．航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图6所示的装置（图中O为光滑小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中有基本测量工具（比如刻度尺、秒表、弹簧测力计等）（1）实验时需要测量的物理量：弹簧测力计示数F、圆周运动的周期T，还需要测出：　　．（2）用所测得的物理量写出待测物体质量的表达式为m=　　．13．某同学在学习平抛运动时进行以下的实验：（1）实验一：如图1所示，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的试验，发现位于同一高度的A、B总是同时落地．该实验说明了A球在离开轨道后．A．在水平方向上的分运动是匀速直线运动B．在水平方向上的分运动是匀加速直线运动C．在竖直方向上的分运动是自由落体运动D．在竖直方向上的分运动是匀速直线运动9\n（2）实验二：用如图2的实验装置研究小球平抛运动，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x，最后作出了如图3所示的x﹣tanθ图象，g=10m/s2．由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=　　m/s．实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为L=　　m．三、计算题（42分）14．（8分）如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长L=1m，细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断．当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断．若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，求：（1）绳子断的瞬间小球的速度大小；（2）小球落地处到地面上P点的距离？（P点在悬点的正下方）15（12分）．发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示。已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。求：（1）地球的第一宇宙速度。（2）卫星在近地点A的加速度大小。（3）远地点B距地面的高度。16.（10分）．载人飞船的舱内有一体重计，体重计上放一物体，火箭点火前，宇航员观察到体重计的示数为F0．在载人飞船随火箭竖直向上匀加速度升空的过程中，当飞船离地面高为H时宇航员观察到体重计的示数为F，已知地球半径为R，第一宇宙速度为v，万有引力常量为G，忽略地球自转的影响。试求：（1）物体质量m0；（2）地球的质量M；（3）火箭上升的加速度大小a。9\n17．（12分）某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人（人可看作质点）运动，下方水面上漂浮着一个匀速转动的半径为R=1m铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差H=3.2m．选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点沿轨道做初速度为零，加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动。起动后2s悬挂器脱落。已知人与转盘间的动摩擦因数为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g=10m/s2。（1）求人随悬挂器水平运动的位移大小和悬挂器脱落时人的速率；（2）若选手恰好落到转盘的圆心上，求L的大小；（3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？9\n高一第二次月考物理答案（自主招生班）1-7BAACBBD8.AC9.CD10.CD11.AD12.故答案为：（1）圆周运动的半径R；（2）．13.13故答案为：（1）C；（2）1；14【解答】解：（1）在最低点，绳子被拉断的瞬间应满足：代入数据得到：v=2m/s（2）绳子断后，小球做平抛运动，竖直方向满足：解得：t==1s水平方向位移大小：x=vt=2m答：（1）绳子断的瞬间小球的速度大小是2m/s；（2）小球落地处到地面上P点的距离是2m．15【解答】解：（1）根据mg=m可得第一宇宙速度v=；（2）设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常数为G，卫星在A点的加速度为a，由牛顿第二定律得：G=ma物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则：G=mg解以上两式得：a=（2）设远地点B距地面高度为h2，卫星受到的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m（R+h2）解得：h2=﹣R。答：（1）（1）地球的第一宇宙速度；。（2）卫星在近地点A的加速度大小为；9\n（3）远地点B距地面的高度﹣R16【解答】解：（1）在火箭点火前，物体的重力m0g=F0①地球的第一宇宙速度满足：②由①②，得③（2）忽略地球自转的影响，有：由②④，解得地球质量：⑤（3）对宇航员，根据牛顿第二定律，⑥由⑤⑥解得：a=。答：（1）物体质量为；（2）地球的质量M为；（3）火箭上升的加速度大小为。17【解答】解：（1）匀加速过程选手的位移：代入数据解得：x1=4m悬挂器脱落时选手的速度代入数据解得：v1=4m/s（2）悬挂器脱落后选手做平抛运动，竖直方向有水平方向有x2=v1t2解得：x2=3.2m故转盘轴心离平台的水平距离L=x1+x2=7.2m（3）临界情况下，人落在圆盘边缘处不至被甩下且最大静摩擦力提供向心力，有μmg=mω2R9\n解得：代入数据得：ω=1.414rad/s所以，转盘的角速度必须满足ω≤1.414rad/s答：（1）人随悬挂器水平运动的位移大小是4m，悬挂器脱落时人的速率是4m/s；（2）若选手恰好落到转盘的圆心上，L的大小为7.2m；（3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应小于等于1.414rad/s。9