河北省永年县第二中学高一物理4月月考试题

河北省永年县第二中学2017-2018学年高一物理4月月考试题
一 选择题（每题4分，1-10单选，11-16多选，多选对不全得2分，有错不得分） 1、研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。

假设这种趋势会持续下去，而地球的质量保持不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比 A ．线速度变小 B ．角速度变大 C ．向心加速度变大 D ．距地面的高度变小`
2、某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a ，近日点离太阳的距离为b ，过远日点时行星的速率为v a ，则过近日点时行星的速率v b 为( )． A ．a b v a b =
v B ．a b v b a =
v C ．a b v b
a =v D ．a
b v a
b =
v 3、德国天文学家开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出著名开普勒行星三定律．根据周期定律，设太阳的行星匀速圆周运动的半径立方与周期平方的比值为K 1，地球的卫星匀速圆周运动的半径立方与周期平方的比值为K 2，月球的卫星匀速圆周运动的半径立方与周期平方的比值为K 3，则三者大小关系为（ ） ．＞4.一个水平恒力F 作用在物体上，使它分别沿着光滑水平地面和粗糙水平地面移动相同的一段距离，恒力F 做的功和功率分别为W1、P1和W2、P2，则两者的关系正确的是（ ） A ． W1>W2，P1>P2 B ． W1=W2，P1>P2 C ． W1=W2，P1<P2 D ． W1<W2，P1<P2
6、人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度减小到原来的，卫星仍做匀速圆周运动，则（ ）
A ．卫星的角速度减小到原来的
B ．卫星的向心加速度减小到原来的
C ． 卫星运行的轨道半径增大到原来的4倍
D ．卫星的周期增大到原来的2倍 7、探月宇航员在月球表面以初速度υ0竖直上抛一个物体，物体能上升的最大高度为h ．已知月球的直径为d ，则绕月球做圆周运动的航天器的最小周期为（ ）
8、质量为M 的物体从高处由静止下落，不计空气阻力，则在第1s 内和第2s 内重力做功的功率之比为（ ）
A ．1：1
B ．1：2
C ．1：3
D ．2：3
9 一人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯对人的支持力做功情况是（ ） A ．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B ．加速时做正功，匀速和减速时都做负功 C ．始终做负功 D ．始终做正功
10、已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同．现有两滴质量分别为m 1和m 2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之（ ） A ．m 1：m 2
B ．
1m ：2m C ．31m ：3
2m
D ．
2m ：1m
11‘土星外层上有一个环（如图），为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断（ ）
A ．若v ∝R ，则该层是土星的一部分
B ．若v 2
∝R ，则该层是土星的卫星群
C ．若v ∝，则该层是土星的一部分
D．若v2∝，则该层是土星的卫星群
12、经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。

如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=2：3，下列说法中正确的是（）
A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3:2 B．m1、m22做圆周运动的角速度之比为3:2 C．m1做圆周运动的半径为2L/5 D．m2做圆周运动的半径为2L/5 13 探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期为T．则（）
C可以算出月球的质量 D．可以算出地球的质量
14、假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）
A．地球的向心力变为缩小前的一半
B．地球的向心力变为缩小前的
C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
15用一水平拉力使质量为m的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体与水平面间的摩擦因数不变，物体的v－t图象如图10所示．下列表述正确的是
A．在0－t1时间内物体做曲线运动 B．在0～t1时间内拉力逐渐减少
C．在t1～t2时间内合外力做功 D．在t1～t2时间内拉力的功率不为零
16.如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着竖立在地面上的钢管往下滑．已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，下滑的总距离为12m，g取10m/s2，那么该消防队员（）
A．下滑过程中的最大速度为8m/s B．加速与减速过程的时间之比为2：1 C．加速与减速过程中摩擦力做的功之比为1：14
D．加速与减速过程中摩擦力做的功之比为1：7
二计算题（每题12分，写出必要的公式和计算过程）
17、一艘宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动，已知飞船到行星表面的距离等于行星的半径R，行星表面的重力加速度为g，引力常量为G．
求：（1）该行星的质量M；
（2）宇宙飞船的周期T．
（3）宇宙飞船的速度v．
18．我国正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统．（1）若已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；
（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次．（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）
19某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车的运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t 图象，如图所示（除3s～10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象为直线）．已
知在小车运动的过程中，3s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：
（1）小车受到的阻力及0～2s时间内电动机提供的牵引力；
（2）小车匀速行驶阶段的功率；
19、
参考答案
17解：解：（1）设宇宙飞船的质量为m，飞船的轨道半径为r=2R
行星表面的万有引力等于重力得
=mg
M=，
（2）宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，
=m
GM=gR2
T=4π，
（3）根据圆周运动公式v=得
宇宙飞船的速度v=，
答：（1）该行星的质量是；
（2）宇宙飞船的周期T是4π．
（3）宇宙飞船的速度是．
18 【分析】（1）同步卫星的周期与地球的自转周期相等，根据万有引力提供向心力，结合万有引力等于重力求出同步卫星的轨道半径．
（2）通过万有引力提供向心力求出周期与轨道半径的关系，从而求出低轨道卫星的周期．抓住转过的圆心角关系求出在同一城市的正上方出现的最小时间
【解答】解：（1）设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故
…①
同步卫星的周期为：T=T0…②
而在地表面，重力提供向心力，有：…③
由①②③式解得：
．
（2）由①式可知T2∝R3，
设低轨道卫星运行的周期为T′，则
因而
设卫星至少每隔t时间才在同一地点的正上方出现一次，根据圆周运动角速度与所转过的圆心角的关系θ=ωt得：
解得：，即卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次．
答：（1）同步卫星的轨道半径为．
（2）卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次．
19 （1）由图象可得：在14s～20s时间段a=m/s2=-0.5m/s2
小车受到阻力大小：F f=ma=-0.5N（负号表示力的方向与运动方向相反）
（2）在10s～14s小车做匀速运动，牵引力大小F 与F f大小相等F=0.5N P=Fυ=0.5×3W=1.5W。