广东省汕头市金山中学2021-2022学年高一(下)第一次月考物理试题(B卷)Word版含解析

1、试卷第 PAGE 7 页，共 7 页广东省汕头市金山中学 2021-2022 学年高一（下）第一次月考物理试题（B 卷）注意事项：_本试卷满分 100 分考试用时 75 分钟答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡指定位置填写自己的学 校、姓名和考生号，并将条形码正向准确粘贴在答题卡的贴条形码区，请保持条形码整洁、不污损选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答案涂在答题卷相应的位置上非选择题必须用 0.5 毫米黑色字迹的签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答 案；不准使用铅笔和涂改液不按以上要求作答的答案无效 4考生必须保持答题卡的整洁

2、，考试结束后，将答题卡交回一、单选题做匀速圆周运动的两物体甲和乙，它们的向心加速度分别为a1 和 a2，且 a1a2，下列判断正确的是()A甲的线速度大于乙的线速度 B甲的角速度比乙的角速度小 C甲的轨道半径比乙的轨道半径小D甲的速度方向比乙的速度方向变化快v在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v 和 2 的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（）A2 倍B4 倍C6 倍D8 倍如图所示，B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a，运行 B 周期为TB；C 为绕地球沿圆周轨道运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为T 。下列说法C或关系式中

3、正确的是（）地球位于 B 卫星轨道的一个焦点上，位于 C 卫星轨道的圆心上卫星 B 和卫星 C 运动的速度大小均不变a3T 2Ba3T 2B r3 T 2 C r3 T 2 C，该比值的大小与地球和卫星有关，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关42021 年 4 月 29 日 11 时 22 分我国空间站“天和”核心舱发射成功。在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为 R，“天和”的质量为 m，离地面的高度为 h，引力常量为 G，则地球对“天和”的万有引力大小为（）A GMm(R h)2B G MmR2C G Mmh2D G MmR h质量为 m 的物体 P

4、 置于倾角为 的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别1连接着 P 与小车，P 与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v 水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角 时（如图所示），下列判断正确的是2（）AP 的速率为 vC绳的拉力大于mg sin1vBP 的速率为cos2D绳的拉力小于mg sin 2高铁项目的建设加速了国民经济了发展，铁路转弯处的弯道半径r 是根据高速列车的速度决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h 的设计与 r 和速率 v 有关。当火车以规定速度通过弯道时，内低外高的轨道均不受挤压，则下列说法正确的 是（）A当火车以规定速度转弯时，火车受重力、

5、支持力、向心力 B若要降低火车转弯时的规定速度，可减小火车的质量 C若要增加火车转弯时的规定速度，可适当增大弯道的坡度 D当火车的速度大于规定速度时，火车将挤压内轨 7无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地 覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径R，则下列说 法正确的是gRA铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上 B模型各个方向上受到的铁水的作用力相同 C若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力D管状模型转动的角速度 最大为8图甲是未来空间站的

6、构思图。在空间站中设置个如图乙绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1、R2。当圆管以一定的角 速度 转动时，在管中相对管静止的人（可看作质点）便可以获得个类似在地球表面的“重力”，以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M，地球半径为 R，万有引力常量为 G，地球自转周期为 T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度 大小为（）A 271GMRR1CB1GMRR24 2GMT 2GM R2D92021 年 10 月 16 日，中国神舟十三号载人飞船与空间站完成对接，对接过程简化示意图如图所示，空间站在距地面约400km

7、、半径为 r2 的圆轨道 III 上做匀速圆周运动。神舟十三号飞船在半径为 r1 的轨道I 上绕地球做匀速圆周运动的周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道 II 运动，到达 A 处与空间站对接后，随空间站在轨道III 上做匀速圆周运动。已知地球同步卫星距地面的高度约为36000km，则（）A空间站绕地球运行的周期大于24 小时B空间站绕地球运行的速度大于7. 9km/sr r()122r13C神舟十三号飞船沿轨道 II 运行的周期为T T21D神舟十三号飞船在 A 点处减速和空间站完成对接二、多选题10人造地球卫星的轨道可近似为圆轨道。下列说法正确的是（）A周期是 24 小时的卫星并不都是地球

8、同步卫星B地球同步卫星的角速度大小比地球自转的角速度小C近地卫星的向心加速度大小比地球两极处的重力加速度大 D近地卫星运行的速率比地球表面赤道上的物体随地球自转的速率大 11有一个质量为m 的小木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为R 的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则它的加速度为零它所受合力为零 C它所受的合外力大小一定、方向改变D它的加速度大小恒定一质量为 0.2kg 的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，由图可知（ ）开始 4s 内物体的位移大小为82m开始 4s 内物体的平均速度大小为2 2m/s从开始至 6s 未物体一直做曲线运动开

9、始 4s 内物体做曲线运动此后 2s 内物体做直线运动三、填空题如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A 和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动，则vAvB，AB， aAaB。（填“”“”或“”）四、实验题小张同学采用如图甲所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。实验时下列哪些操作是必需的（填序号）。将斜槽轨道的末端调成水平。用天平称出小球的质量。每次都要让小球从同一位置由静止开始运动。实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置，于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后，在该段曲线上任取水平距离均为x10.00 cm 的三点 A、B、C，如图乙所示，其中相邻

10、两点间的竖直距离分别为y110.00 cm，y220.00 cm。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计。请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度v0m/s 。（g 取 10 m/s2） 五、解答题小船在 100m 宽的河中横渡，当小船船头正对河岸行驶渡河时，经过20 秒时间， 小船到达正对岸下游 60m 的位置。已知 sin37=0.6，cos37=0.8，求：河水流动的速度是多少？小船在静水中的速度是多少？要使小船到达正对岸，船头与上游河岸成多大角度？渡河时间是多少？ 16如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm 处放置一小物块，其质量为 m=2kg，物块与圆盘间的动摩擦

11、因数 =0.5。当圆盘转动的角速度=2rad/s 时，物块随圆盘一起转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。求：物块的线速度大小；物块的向心加速度大小；欲使物块与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过多大？ 17预计我国将在 2030 年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为 R，宇航员在月球表面高为 h 处静止释放一小球，经过时间 t 落地。万有引力常量为 G，求：月球的质量 M；月球的第一宇宙速度 v；118如图所示，竖直平面内固定有一半径R1m 的 4 光滑圆轨道 AB 和一倾角为 45且高为 H5m 的斜面

12、 CD，二者间通过一水平光滑平台 BC 相连，B 点为圆轨道最低点与平台的切点现将质量为 m 的一小球从圆轨道 A 点正上方 h 处（h 大小可调）由静止释放，已知重力加速度 g10m/s2，且小球在点 A 时对圆轨道的压力总比在最低点 B 时对圆轨道的压力小 3mg若 h0，求小球在 B 点的速度大小；若 h0.8m，求小球落点到 C 点的距离；（结果可用根式表示）若在斜面中点竖直立一挡板，使得无论h 为多大，小球不是越不过挡板，就是落在水平地面上，则挡板的最小长度l为多少?答案第 PAGE 10 页，共 10 页参考答案：1D【解析】【详解】由于不知甲和乙做匀速圆周运动的半径大小关系，故不

13、能确定它们的线速度、角速度的大小关系，故 ABC 错误向心加速度是表示线速度方向变化快慢的物理量，a1a2，表明甲的速度方向比乙的速度方向变化快，选项D 正确；故选 D.2A【解析】【详解】设斜面倾角为 ，小球落在斜面上速度方向偏向角为 ，小球水平抛出，均落在斜面上；根据平抛运动的推论可得 tan=2tan，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；故对甲有v=v对乙有甲末 cosvv=2乙末 cos所以故A 正确，BCD 错误。故选A。3A【解析】【详解】v2甲末 =v1乙末根据开普勒第一定律和行星运动规律可知地球位于B 卫星的椭圆轨道的一个焦点上， 位于 C 卫星圆轨道的圆心上，故A 正

14、确；卫星 B 为椭圆轨道，不断的在做离心运动和近心运动，近地点的线速度最大，远地点的线速度最小；而卫星 C 为圆轨道，运动的速度大小均不变，故B 错误；CD由开普勒第三定律可知a3 r3 k GMT 2T 24 2BCk 值与中心天体地球的质量M 有关，而与环绕天体卫星无关，a 取椭圆轨道的半长轴或圆轨道的半径，故 CD 错误。故选A。4A【解析】【详解】根据万有引力定律可知地球对“天和”的万有引力大小为F GMm(R h)2故选A。5C【解析】【详解】AB将小车的速度在沿细绳和垂直细绳两个方向分解，则沿绳方向的分量大小为所以 P 的速率为v v cos2故 AB 错误；v vP v cos2

15、CD由于 2不断减小，所以 vP 不断增大，根据牛顿第二定律可知P 所受合外力沿斜面向上，则绳的拉力大于mg sin ，故C 正确，D 错误。1故选C。6C【解析】【详解】当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力作用，二者的合力提供向心力，故A 错误；合力提供向心力，即mg tan m v2r则gr tanv 可以看出规定的速度与火车的质量无关，故B 错误；gr tan根据公式v ，可以看出当 增大时，规定速度也增大，故C 正确；当火车的速度大于规定速度时，则受到外轨弹力与重力和支持力的合力一起提供向心力，使火车继续做圆周运动，所以火车将挤压外轨，故D 错误。故选C。7C【解析】【详解】gR

16、A 离 心 力 不 是 真 实 存 在 的 力 ， 故 A 错 ； B模型最下部受到铁水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，B 错误； CD最上部的铁水如果恰好不离开模型内壁，则重力提供向心力，由mgm2R 可得：gR故管状模型转动的角速度 至少为故选C。8B【解析】【详解】，C 正确，D 错误；人靠在外管壁上随圆管一起做圆周运动，由题意可知MmG m 2 R R221GMRR2解得 故选B。9C【解析】【详解】根据牛顿第二定律G Mm m 4 2 rr 2T 2解得r3 GMT 2空间站的公转半径小于同步卫星的公式半径，所以，空间站绕地球运行的周期小于24 小时，A 错误；根据牛顿第二定律

17、G Mm m v2r 2rGMr解得v 空间站的公转半径大于表面卫星的轨道半径，所以空间站绕地球运行的速度小于7. 9km/s，B 错误；根据开普勒第三定律得 r r 3212r31T 2T 212解得r r()122r13T T21C 正确；神舟十三号飞船在A 点处加速做离心运动和空间站完成对接，D 错误。故选C。AD【解析】【详解】地球同步卫星除了周期是 24 小时，还必须是环绕方向为自西向东，与地球自转方向相同；周期为 24h 的卫星周期环绕方向不一定是自西向东，所以周期为24h 的卫星不一定是地球同步卫星，故A 正确；地球同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故B 错误； C近地卫星的

18、向心加速度大小等于地球表面的重力加速度，故与地球两极处的重力加速度大小相等，故C 错误；D近地卫星运行周期比地球自转周期小，则根据 2T可知近地卫星角速度大于地球自转角速度，根据vr可知，近地卫星运行速率比地球表面赤道上的物体随地球自转的速率大，故D 正确。故选 AD。CD【解析】【详解】A、物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零故 AB 错误；C、物块所受合外力提供向心力，合外力的大小不变，向心加速度大小不变，但方向指向圆心，故 CD 正确点睛：物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于 零合外力提供向心力，大小不变，向心加速度大

19、小不变，方向指向圆心，随时间变化 12ABD【解析】【详解】vt图像与时间轴围成的面积表示物体运动的位移，开始4s 内，物体沿x 方向的位移为 8m， y 方向的位移为 8m，所以开始 4s 内物体的位移大小为82m ，故A 正确。根据平均速度等于位移与时间的比值，可知开始4s 内物体的平均速度大小82v s m/s=22m/s ，故B 正确。t4CD开始时物体的初速度沿x 方向，加速度沿 y 方向，两者不在一条直线上，所以物体做曲线运动；4s 末物体的速度方向与x 方向夹角 的正切值为tan vyvx4m/s 2m/s 2加速度方向与x 方向夹角 的正切值为tan ayax 2m/s2 21

20、m/s2所以速度方向与加速度方向在同一条直线上，物体做直线运动，故C 错误，D 正确。故选 ABD。13vAvBABaAaB【解析】【详解】12小球受力如图所示将 FN沿水平和竖直方向分解得F cos maNF sin mgN可得v2F =mg cot ma m m2 R合R则半径大的线速度大，角速度小，故 vAvB，AB；3根据牛顿第二定律，合外力提供向心力，合外力相等，则向心力相等，故aAaB。141.00【解析】【详解】(1)1为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向，斜槽的末端要调整成水平，操作是必需的。该实验不用测小球的质量，操作没有必要。为了保证小球每次离开斜槽时的速度 都相同，每次

21、都要让小球从斜槽上同一位置由静止开始运动，操作是必需的。故填。(2)2由于 xABxBCx10.00 cm，所以小球从 A 运动到 B 与从 B 运动到 C 的时间相同，设此时间为 t。据 y2y1gt2 得y y21g10.0010210ts0.1 s故初速度x10.00v0 t0.110-2m/s1.00 m/s15（1） 3m/s ；（2） 5m/s ；（3） 53 ， 25s【解析】【详解】小船船头正对河岸行驶渡河时水速为v 1xt 3m/s小船在静水中的速度是v d2t 5m/s设静水速的方向偏向上游与河岸成 ，根据平行四边形定则有v2 v22152 32v 4m/s根据几何关系，则有解得 53渡河时间是v cos v21t dv3， cos 5 25s16（1）0.4 m/s（2）0.8 m/s2（3）5 rad/s【解析】【分析】【详解】当 2rad / s 时，滑块的线速度v r 0.4m/s当 2rad / s 时，滑块的向心加速度a 2 r 0.8m/s2当物块刚要发生滑动时最大静摩擦力充当向心力，设此时圆盘转动的角速度为 0 由牛顿第二定律得f mg mr 20解得0 5rad/s故圆盘转动的角速度不能超过5rad