新课标2015-2016学年高一下学期第一次月考物理试卷

物理
考试时间：90分钟 总分：110分
一、单选题（每题只有一个正确选项，共8题，每题5分）
1．下列关于物理学家及其贡献说法中错误的是（ ）
A ．开普勒通过深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律
B ．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，说自己是“称量地球质量”
C ．牛顿提出了万有引力定律，并发现了海王星
D ．以牛顿运动定律和万有引力定律为基础的经典力学适用于宏观、低速、弱引力的领域。

2.关于曲线运动的说法正确的是（ ）
A ．做曲线运动的物体可能是受到平衡力的作用
B ．曲线运动一定是变速运动
C ．曲线运动一定是变加速运动
D ．曲线运动不可能是匀变速运动
3.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，下图为四个关于雪橇受到的牵引力F 及滑动摩擦力f 的示意图(O 为圆心)，其中正确的是( )．
4.如图所示，在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红蜡块在A 点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的( )
A ．直线P
B ．曲线Q
C ．曲线R
D ．无法确定是P 还是Q
5.我国航天技术起步较晚但发展很快。

设我国自行研制的“风云二号”气象卫星和“神舟”号飞船都绕地球做匀速圆周运动。

“风云二号”离地面的高度约为36000km ，“神舟”号飞船离地面的高度约为340km 。

关于“风云二号”和“神舟”号飞船的运行情况，以上说法正确的是（ ）
A ．它们的线速度都大于第一宇宙速度
B ．“风云二号”的向心加速度大于“神舟”号飞船的向心加速度
C ．“风云二号”的角速度小于“神舟”号飞船的角速度
D ．“风云二号”的周期小于“神舟”号飞船的周期
6. 在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v 1，摩托艇在静水中的航速为v 2，战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ，如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为( )
A.2
1222v v dv B.0 O A V 1
C.21v dv
D.1
2v dv 7.如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A 、B 分别为大、小轮边缘上的点，C 为大轮上一条半径的中点．则 （ ）
A.两轮转动的角速度相等
B ．大轮转动的角速度是小轮的2倍
C ．质点A 的加速度是质点B 的2倍
D ．质点B 的加速度是质点C 的4倍
8.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。

小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为
A ．1tan θ
B ．12tan θ
C ．tan θ
D ．2tan θ
二、多选题（每题有多个正确选项，共5题，每题5分，选不全得3分）
9.利用下列哪组数据,可以算出地球的质量(引力常量G 已知,忽略地球自转影响)( )
A.已知地面的重力加速度g 和地球半径R
B.已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r 和周期T
C.已知地球绕太阳做匀速圆周运动的半径r 和周期T
D.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v 和周期T
10.假设地球可视为质量均匀分布的球体。

已知地球表面重力加速度在两极处大小为g 0;在赤道处大小为g;赤道上物体随地球自转向心加速度为a 。

地球第一宇宙速度速度为v ，地球半径为R 。

下列关系正确的是( )
A. a g =
B.a g g =-0
C.gR v =
D.R g v 0=
11．有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b 处于地面附近的近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d
是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有( )
A. a 的向心加速度最大
B ．b 在相同时间内转过的弧长最长
C ．c 在4小时内转过的圆心角是π/3
D ．d 的运动周期有可能是20小时
12．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。

轨道1、
2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点（如图），则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是 A ．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B ．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C ．卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点
的加速度
D ．卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点的加速度
13.如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动.甲圆盘与乙圆盘的半径之比R 甲/R 乙＝3：1。

两圆盘和小物体m 1、m 2之间的摩擦因数相同，m
1
距O 点为2r ，m 2距O′点为r ，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( )
A ．滑动前，m 1与m 2的角速度之比ω1∶ω2＝1∶2
B ．滑动前，m 1与m 2的向心加速度之比a 1∶a 2＝2∶9
C ．随转速慢慢增加，m 1先开始滑动
D ．随转速慢慢增加，m 2先开始滑动
三、计算题：本题共4小题，45分，解答应写出必要的文字说
明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

14.（8分）长为L 的细线，拴一质量为m 的小球，一端固定于O 点.让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图所示.当摆线L 与竖直方向的夹角是α时，求： (1)线的拉力F; (2)小球运动的线速度的大小;
15.（12分）为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船绕着该星球做匀速圆周运动，测得其周期为T 1，轨道半径为r 1；随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球表面很近的轨道上做匀速圆周运动，测得其周期为T 2。

已知万有引力常量为G 。

求：
（1）该星球的质量；
（2）星球表面的重力加速度。

（不考虑星球的自转）
16.（12分）如图所示，一光滑的半径为R 的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m 的小球先后两次以不同的速度冲上轨道，第一次小球恰能通过轨道的最高点A ，之后落于水平面上的P 点，第二次小球通过最高点后落于Q 点，P 、Q 两点间距离为R.求：（1）第一次小球落点P 到轨道底端B 的距离（2）第二次小球经过A 点时对轨道的压力
17.(13分）在有“科学界奥斯卡”之称的美国《 科学》 杂志2003 年度世界科技大突破评选中，物理学中的“证明宇宙是由暗物质和暗能量‘主宰’”的观点名列榜首，成为当今科技突破中的头号热点．世界科技的发展显示，暗物质、暗能量正成为天体物理学研究的重点．宇宙中的暗
A P
Q
物质是不能直接观测到的东西，存在的依据来自子螺旋转的星系和星团，这些星系和星团以自身为中心高速旋转而没有飞散开去，仅靠自身质量产生的引力是远不足以把它们集合在一起的，一定存在暗物质，它的吸引力足以把这些旋转的星系牢牢抓住．根据对某一双星系统的光学测量确定该双星系统中每一个星体的质量都是M，两者相距L （L远大于星体的直径），它们正围绕两者连线的中点做圆周运动．（已知引力常量为G）( 1 ）若没有其他物质存在，试推算该双星系统的运动周期T0
( 2 ）若实验上观测到的运动周期为T ' ，且T’：T0=1：N（N＞1）。

为了解释观测周期T ' 和（1 ）中理论上推算的双星运动的周期T 不同，目前有一种理论认为，在宇宙中可能存在一种用望远镜也观测不到的暗物质．作为一种简化模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质，而不考虑其他暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度．
参考答案
1、C 2.B 3.C 4.B 5.c 6.C 7.D 8.B
9.ABD 10.BD 11.BC 12.BD .13.BD
14.mg F =αcos α
cos mg F =-------① α
αsin sin 2
L v m F = ααsin cos gL v =------②
15.解：（1）设星球质量为M ，飞船质量为m 1
万有引力提供圆周运动向心力 121
12112r T m r Mm G )(π= ① ∴2
13124GT r M π= ② （2）设星球表面上重力加速度为g ，半径R ，登陆舱质量为m 2 2
22R Mm G g m = ③ R T m R Mm G 22
2222)(π= ④ 由②③④得 313242
2112122212144)()(T T r T T T r g ππ== ⑤ 16.设求第一次通过A 点速度为V1
R
v m mg 21= ------① gR v =1---------②
22
12gt R =-------③ t v x 11=
解得：R x 21=
R R x x 312=+=
t v x 22=
R v m F mg N 22=+ 得mg F N 4
5= 根据牛顿第三定律：对轨道的压力mg F F N N 4
5'== 方向竖直向上
.解：（1）2
420222L T m L m G ⋅=π Gm L L T 20π=∴ （2）设暗物质的质量为为M ，重心在O 点, 2
421
22222L T m )L (Mm G L m G ⋅=+π ∵T ：T 0=1：N 22202222244L
m NG L T Nm L Mm
G L m G =⋅=+π
41/)N (m M -= 33
213
61L m
)N (L M ππρ-==。