2019-2020学年重庆一中高一(下)月考物理试卷
2019-2020学年重庆一中高一（下）月考物理试卷
一、不定项选择题（1-7题每小题只有一个选项正确，8-10题每小题至少有两个选项正确，每题4分，共40分）1．（4分）两个质点之间万有引力大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，其他量不变，那么它们之间的万有引力变为（）
A．B．C．4F D．16F
2．（4分）某物体在运动过程中，克服重力做了功，则物体的（）
A．重力势能一定增大B．机械能一定增大
C．动能一定减小D．重力势能一定减小
3．（4分）若已知月球质量为m月，半径为R，引力常量为G，如果在月球上（）
A．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为
B．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为
C．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为
D．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为2π
4．（4分）如图所示，水平台面光滑，穿过两光滑轻质定滑轮的轻绳两端分别连接着物体A和B，A、B的质量分别为M和m，滑轮到台面高为h，用手按住A此时A端绳与台面的夹角a＝30°，然后放手，使它们运动，已知A始终没有离开台面，则A的最大速度为（）
A．B．C．2D．
5．（4分）2012年7月，一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示．此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中（）
A．它们做圆周运动的万有引力保持不变
B．它们做圆周运动的角速度不断变大
C．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大
D．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度变小
6．（4分）一物体静止在粗糙水平面上，在水平向右的拉力作用下开始向右运动．在运动过程中，物体的动能E k 与位移x的关系图象如图所示，其中0﹣x1过程的图线是过原点的直线，x1﹣x2过程的图线为平行于横坐标轴的直线．则下列说法正确的是（）
A．在0﹣x1过程中，物体的拉力不断增大
B．在x1﹣x2过程中，拉力做功为零
C．在0﹣x2过程中，物体的机械能不断增大
D．在0﹣x2过程中，物体克服摩擦力做功的功率先增大后保持不变
7．（4分）如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线竖直，圆锥筒固定不动，两个质量相同的球甲、乙紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，半径R甲＞R乙，则（）
A．线速度v甲＜v乙B．对筒壁的弹力N甲＝N乙
C．加速度a甲＞a乙D．角速度ω甲＞ω乙
8．（4分）地球围绕太阳沿椭圆轨道运动，地球从远日点向近日点运动过程中，下列说法正确的是（）
A．速度变小B．速度变大C．加速度变小D．加速度变大
9．（4分）已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以大小为a的加速度沿竖直方向加速升高h，则在这
段时间内，下列叙述正确的是（重力加速度为g）（）
A．货物的动能一定增加mah﹣mgh
B．货物的机械能一定增加mah+mgh
C．货物的重力势能一定增加mah
D．货物的机械能一定增加mah
10．（4分）半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两小球（可看成质点）分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中关于两小球的说法，正确的是（）
A．机械能均逐渐减小
B．经最低点时对底面的压力大小相等
C．两球在最低点时的动能大小相等
D．机械能总是相等的
二、实验题（每空2分；共14分）
11．（14分）某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验。
如图1中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算。
（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和（填“交流”或“直流”）电源。
（2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是。
A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是。
A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线
（4）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的部分进行测量（根据如图2所示的纸带回答）。
（5）实际情况是：橡皮筋对小车做的功（填“大于”或“小于”）小车动能增量。这一情况造成的原因可能是。
（6）平衡摩擦力后，如果实验中发现小车最终运动总是过快，致使打出的纸带上点子过少，难以选到合适的点计算小车速度，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：。
三、计算题（本部分3小题题，共46分）
12．（12分）观测到某一卫星环绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．求：
（1）卫星绕地球运行时速度v；
（2）卫星环绕地球运行的周期T。
13．（16分）如图所示，竖直平面内有半径为R的光滑半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于A点．一质量为m 的小球（可视为质点）从A点进入半圆形轨道，恰好能从半圆形轨道最高点B飞出．已知重力加速度为g，不计空气阻力．求：
（1）小球在水平面上落点C与A点的距离x；
（2）小球在半圆形轨道最低点A处速度大小v A．
14．（18分）为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ＝60°，长为L1＝2m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2＝m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示。现将一个小球从距A点高为h＝0.9m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ＝．g取10m/s2，求：
（1）小球初速度v0的大小；
（2）小球滑过C点时的速率v C；
（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。
2019-2020学年重庆一中高一（下）月考物理试卷
参考答案
一、不定项选择题（1-7题每小题只有一个选项正确，8-10题每小题至少有两个选项正确，每题4分，共40分）1．解：根据万有引力定律公式F＝G可得将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，则万有引力的大小变为原来的．故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
2．解：物体克服重力做功，故物体的重力势能一定增大，但由于不明确其他力做功情况，故不能确定机械能和动能的变化，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3．解：A、已知月球质量为M，半径为R．引力常量为G，
忽略月球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式：
G＝mg
解得：
g＝G
在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度：
h＝＝．故A正确。
B、在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间：
t＝＝，故B错误。
C、研究卫星绕月球做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式
G＝m＝mr
解得：
T＝2π
v＝
当轨道半径r取月球半径R时，卫星的最小周期为2πR，卫星的最大运行速度为，故C错误，
D错误。
故选：A。
4．解：当A的速度最大时，α＝90°，此时物体沿绳子方向上的分速度为零，则B的速度为零。
根据系统机械能守恒定律得，mg（）＝。
解得v＝．故B正确，A、C、D错误。
故选：B。
5．解：A、设体积较小的星体质量为m1，轨道半径为r1，体积大的星体质量为m2，轨道半径为r2．双星间的距离为L．转移的质量为△m。
则它们之间的万有引力为F＝G，根据数学知识得知，随着△m的增大，F先增大后减小。
故A错误。
B、对m1：G＝（m1+△m）ω2r1①
对m2：G＝（m2﹣△m）ω2r2②
由①②得：ω＝，总质量m1+m2不变，两者距离L不变，则角速度ω不变。故B错误。
C、D由②得：ω2r2＝，ω、L、m1均不变，△m增大，则r2增大，即体积较大星体圆周运动轨迹
半径变大。
由v＝ωr2得线速度v也增大。故C正确。D错误。
故选：C。
6．解：A、在0﹣x1过程中，物体的动能不断增大，E K＝kx，该过程中拉力与摩擦力做功，W＝（F﹣f）?x＝E K，由图线可得，拉力F保持不变。故A错误；
B、在x1﹣x2过程中，物体的动能保持不变，合力做功为零，所以拉力与摩擦力大小相等，方向相反。故B错误；
C、在0﹣x1过程中，物体的动能不断增大，在x1﹣x2过程中，物体的动能保持不变。故C错误；
D、在0﹣x1过程中，物体的速度不断增大，在x1﹣x2过程中，物体的速度保持不变，所以摩擦力的功率：P＝
f?v，在0﹣x1过程中，随物体的速度不断增大而增大，在x1﹣x2过程中，物体的速度保持不变，摩擦力才功率保持不变。故D正确。
故选：D。
7．解：两球受锥形筒的支持力N方向都是垂直于侧壁向上，在竖直方向上受力平衡，即Nsinθ＝mg，在水平方向的合力提供向心力，即
A、根据向心力公式可得，所以半径越大，线速度v越大，因为R甲＞R乙，所以v甲＞v乙，故A
错误；
B、由上面的分析可知，故N甲＝N乙，故B正确；
C、加速度为，则a甲＝a乙，故C错误；
D、根据向心力公式可得，所以半径大的角速度小，即ω甲＜ω乙，故D错误。
故选：B。
8．解：A、从远日点向近日点运动过程中，地球距离太阳越来越近，引力做正功，根据动能定理可知，动能增加，即速度变大，故A错误，B正确。
C、根据万有引力提供向心力得：，可知地球从远日点向近日点运动过程中，万有引力增大，向心加速
度增大。故C错误，D正确。
故选：BD。
9．解：A、根据牛顿第二定律得：合力为F合＝ma，则合力做功为W合＝mah，知动能增加量为mah。故A错误。
B、货物上升h高度，重力势能的增加量为mgh，则机械能的增加量为mah+mgh．故
C、D错误，B正确。
故选：B。
10．解：A、由题意，圆形槽光滑，两小球下滑过程中，均只有重力做功，机械能均守恒，故A错误；
B、两个物体在运动的过程中，机械能都守恒，由mgR＝mv2得，
v2＝2gR，
在最低点时，根据牛顿第二定律可得：，
解得F N＝3mg，
对轨道的压力大小为3mg，
所以在最低点时对轨道的压力大小与圆形槽的半径大小无关，即两个物体在最低点时对底面的压力大小相等，故
B正确；
C、根据机械能守恒定律，得：
mgr＝mv12，
左边物体经最低点时的动能E K1＝mgr
同理右边物体经最低点时的动能E K2＝mgR
由于R＞r，则E K1＜E K2，故C错误；
D、取同一参考平面，两球刚下滑时的机械能相等，两球在下滑过程中，各自的机械能保持不变，所以机械能总
是相等的，故D正确；
故选：BD。
二、实验题（每空2分；共14分）
11．解：（1）根据打点计时器的工作原理，无论是那种大点计时器，都需要用交流电，故应用交流电源。
（2）在平衡摩擦力的时候，需要把纸带也挂在小车上，也就是我们不仅仅平衡掉小车受到的摩擦力，还需要平衡由纸带造成的摩擦阻力，故D正确，ABC错误。
故选：D。
（3）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大，本题中木板水平放置，显然没有进行平衡摩擦力的操作，因此当小车的速度最大时，橡皮筋仍处于伸长状态，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（4）我们要验证的是“合力的功和物体速度变化关系”，小车的初速度为零，故需要知道做功完毕的末速度，此后小车做的匀速运动，故应测纸带上的匀速运动部分，由纸带的间距可知，间距均匀的为匀速运动部分，故应测量GJ部分。
（5）实际情况是：橡皮筋对小车做的功大于小车动能增量，因为橡皮筋做功增加了自身的动能。
（6）平衡摩擦力后，小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，即小车的加速度大，所以应减少小车的加速度，当小车的合力一定的情况下，据牛顿第二定律可知，适当增大小车的质量，即在小车上加适量的砝码。
故答案为：（1）交流；（2）D；（3）B；（4）GJ；（5）橡皮筋做功增加了自身的动能；（6）在小车上加适量的砝码。
三、计算题（本部分3小题题，共46分）
12．解：设卫星质量为m。
（1）由万有引力等于向心力，得：
可得：
（2）由得：
答：（1）卫星绕地球运行时速度v是；
（2）卫星环绕地球运行的周期T是2π。
13．解：（1）设小球在最高点B处速度大小为v，有：
小球从B点飞出后，做平抛运动，历时t，则根据平抛运动规律可知：
x＝vt
联立解得：x＝2R
（2）从A到B过程，由机械能守恒定律得：
解得：
答：（1）小球在水平面上落点C与A点的距离x为2R；
（2）小球在半圆形轨道最低点A处速度大小v A为
14．解：（1）小球开始时做平抛运动：v y2＝2gh
代入数据解得：v y＝m/s
A点：tan60°＝
得：v x＝v0＝m/s
（2）从水平抛出到C点的过程中，由动能定理得：
代入数据解得：m/s
（3）小球刚刚过最高点时，重力提供向心力，则：
代入数据解得R1＝1.08 m
当小球刚能到达与圆心等高时＝mgR2
代入数据解得R2＝2.7 m
当圆轨道与AB相切时R3＝BC?tan 60°＝1.5 m
即圆轨道的半径不能超过1.5 m
综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是
0＜R≤1.08 m．（2分）
答：（1）小球初速度v0的大小是m/s（2）小球滑过C点时的速率是3m/s（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足0＜R≤1.08 m