PAGEPAGE1山東省煙臺市第二中學2020-2021學年高一物理4月月考試題第Ⅰ卷選擇題（本題功14小題，每小題3分，共42分，在每個小題的四個選項中，第1-9題只有一項符合題目要求，第10-14題有多項符合題目要求，全部選對得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1.一精準轉動的機械鐘表，下列說法不正確的是()A.秒針轉動的周期最長B.時針的轉速最小C.秒針轉動的角速度最大D.秒針的角速度為eq\f(π,30)rad/s2.如圖所示是一輛自行車，A、B、C三點分別為自行車輪胎和前后兩齒輪外沿上的點，其中RA＝2RB＝5RC，下列說法中正確的是()A.ωB＝ωCB.vC＝vAC.2ωA＝5ωB D.vA＝2vB3.關于向心力的說法中正確的是()A.物體由于做圓周運動而產生了向心力B.向心力不改變圓周運動中物體速度的大小C.對做勻速圓周運動的物體進行受力分析時，一定不要漏掉向心力D.做勻速圓周運動的物體其向心力是不變的4.雜技演員表演“水流星”，在長為1.6m的細繩的一端，系一個與水的總質量為m＝0.5kg的大小不計的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內做圓周運動，如圖所示，若“水流星”通過最高點時的速率為4m/s，則下列說法正確的是(g取10m/s2)()A.“水流星”通過最高點時，有水從容器中流出B.“水流星”通過最高點時，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零C.“水流星”通過最高點時，處于完全失重狀態，不受力的作用D.“水流星”通過最高點時，繩子的拉力大小為5N5.2021年2月15日17時，我國首次火星探測任務“天問一號”探測器成功實施捕獲軌道遠火點平面機動，3000N發動機點火工作，將軌道調整為經過火星兩極的環火軌道。已知火星半徑為R，火星表面的重力加速度為g0，火星日（火星上一“晝夜”的時間）為T0。假若環火軌道為圓形，軌道半徑為r，則天問一號探測器在此軌道上運行的（）A.加速度大小為B.加速度大小為C.周期大小為D.周期大小為6.如圖所示,人造衛星以速度v1在圓軌道Ⅰ上做勻速圓周運動，當其運動到Р點時點火加速，使其速度瞬間增加到v2。隨后衛星在橢圓軌道Ⅱ上運動，到達Q點的速度大小為v3。以下說法正確的是（）A.衛星的速度大小關系為v2>v3>v1B.衛星在軌道Ⅱ上經過Р點的加速度大于軌道Ⅰ上P點的加速度C.衛星在軌道Ⅱ上的運行周期小于在軌道Ⅰ上的周期D.衛星在軌道Ⅱ上由P點運動到Q點的過程中速度逐漸減小7.2021年的春節是個熱鬧的火星年。2月5日,我國航天局發布了由“天問一號"拍攝的首張火星圖像(圖甲),給我們送來了新年大禮包;2月10日19時52分,“天問一號”探測器實施近火捕獲,順利進入近火點高度約400千米,周期約10個地球日,傾角約10°的大橢圓環火軌道,成為我國第一顆人造火星衛星,實現“繞、落、巡”目標的第一步,環繞火星成功。圖乙為“天問一號”探測器經過多次變軌后登陸火星前的部分軌跡圖,軌道I、軌道Ⅱ、軌道Ⅲ相切于P點,軌道Ⅲ為環繞火星的圓形軌道,P、S兩點分別是橢圓軌道的近火星點和遠火星點,P、S、Q三點與火星中心在同一直線上,下列說法正確的是（）A.探測器在P點由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ需要點火加速B.探測器在軌道Ⅲ上Q點的速度大于在軌道Ⅱ上S點的速度C.探測器在軌道Ⅱ上運行時,在相等時間內與火星連線掃過的面積與在軌道Ⅲ上相等D.探測器在軌道Ⅱ上由P點運動到S點的時間小于探測器在軌道Ⅲ上由Р點運動到Q點的時間8.1975年11月26日，中國第一顆返回式衛星在酒泉衛星發射中心成功發射，11月29日，完成預定任務后，成功返回，標志著中國成為世界上第三個掌握返回式衛星技術的國家。如圖所示，衛星沿圓軌道繞地球運動，軌道半徑r=3R，其中R為地球的半徑。由于制動裝置的短時間作用，衛星的速度減慢，使它開始沿著與地球表面相切的橢圓軌道運動。若地球表面的重力加速度為g，則衛星制動后回落到地球表面的時間為（）A.B.C.D.9．質量為m的小物塊在傾角為α的斜面上處于靜止狀態，如圖所示。若斜面體和小物塊一起以速度v沿水平方向向右做勻速直線運動，通過一段位移s。斜面體對物塊的摩擦力和支持力的做功情況是（）A．摩擦力做正功，支持力做正功B．摩擦力做正功，支持力做負功C．摩擦力做負功，支持力做正功D．摩擦力做負功，支持力做負功10.甲、乙兩物體都在做勻速圓周運動，下列情況下，關于向心加速度的說法正確的是()A.當它們的角速度相等時，乙的線速度小則乙的向心加速度小B.當它們的周期相等時，甲的半徑大則甲的向心加速度大C.當它們的線速度相等時，乙的半徑小則乙的向心加速度小D.當它們的線速度相等時，在相同的時間內甲與圓心的連線轉過的角度比乙的大，則甲的向心加速度比乙的小11.如圖所示，長為l的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內做圓周運動，關于小球在最高點的速度v，下列說法正確的是(重力加速度為g)()A.v的最小值為eq\r(gl)B.v由零逐漸增大，向心力也增大C.當v由eq\r(gl)逐漸增大時，桿對小球的彈力逐漸增大D.當v由eq\r(gl)逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸增大12.中國首次火星探測任務“天問一號”已于2021年2月10日成功環繞火星。火星公轉軌道半徑是地球公轉軌道半徑的3/2，火星的半徑為地球半徑的1/2，火星的質量為地球質量的1/9，火星探測器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動(探測器可視為火星的近地衛星)，探測器繞火星運行周期為T，已知火星和地球繞太陽公轉的軌道都可近似為圓軌道，地球和火星可看作均勻球體，則（）A.火星的公轉周期和地球的公轉周期之比為B.火星的自轉周期和地球的自轉周期之比為C.探測器環繞火星表面運行速度與環繞地球表面運行速度之比為D.火星的平均密度為13.2020年11月24日，長征五號運載火箭搭載嫦娥五號探測器成功發射升空并將其送入預定軌道，11月28日，嫦娥五號進入環月軌道飛行，12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月壤著陸地球。假設嫦娥五號環繞月球飛行時，在距月球表面高度為h處，繞月球做勻速圓周運動(不計周圍其他天體的影響)，測出飛行周期T，已知萬有引力常量G和月球半徑R。則（）A.嫦娥五號繞月球飛行的線速度B.月球的質量為C.月球表面的重力加速度D.月球的第一宇宙速度14．豎直上拋一球，球又落回原處，已知空氣阻力的大小恒定，則（）A．上升過程中克服重力做的功大于下降過程中重力做的功B．上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功C．上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率D．上升過程中克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率第Ⅱ卷二、本題共3小題，共18分。15.（8分）某研究性學習小組在學習了圓周運動知識以后，設計了一個研究玩具小車通過凹形橋最低點和凸形橋最高點時對軌道壓力大小的實驗。所用器材有玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋和凸形橋模擬器（圓弧部分的半徑均為R，重力加速度為g）。(1)如圖所示，將模擬器靜置于托盤秤上，托盤秤的示數為。(2)將玩具小車靜置于模擬器最低點時，托盤秤的示數為M，則玩具小車的質量為______________。(3)將玩具小車從模擬器右側某一位置由靜止釋放，小車經過點后滑向左側的過程中，在這五個點觀察到托盤秤的示數變化情況依次是增大，減小，增大，減小，增大，從而說明玩具小車通過凹形橋最低點時對橋的壓力__________（填“大于”或“小于”）玩具小車通過凸形橋最高點時對橋的壓力。(4)若玩具小車通過A的速度是，則托盤秤的示數為____________；若玩具小車通過B的速度是，則托盤秤的示數為_________________。16.（6分）某實驗小組利用如圖所示的裝置進行“探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系”實驗。轉動手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。塔輪至上而下有三層，每層左、右半徑比分別是1：1、2：1和3：1。左、右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處層來改變左、右塔輪的角速度之比。實驗時，將兩個小球分別放在短槽C處和長槽的A（或B）處，到左、右塔輪中心的距離相等，兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動，向心力大小關系可由標尺露出的等分格的格數判斷。(1)該實驗用到的方法是（____）A．理想實驗B．等效替代法C．微元法D．控制變量法(2)在某次實驗中，某同學把兩個質量相等的小球分別放在位置，將皮帶連接在左、右塔輪半徑之比為2：1的塔輪上，實驗中勻速轉動手柄時，得到左、右標尺露出的等分格數之比為1：4；(3)若將皮帶連接在左、右塔輪半徑之比為3：1的塔輪上，左、右兩邊塔輪的角速度之比為___________，當左邊標尺露出1個等分格時，右邊標尺露出9個等分格，則實驗說明___________。17.（4分）2013年12月2日,嫦娥三號探月衛星從西昌衛星發射中心成功發射,嫦娥三號飛行的路線示意圖如圖所示,則嫦娥三號在P點由a軌道轉變到b軌道時,速度必須(選填“變小”或“變大”);在Q點由d軌道轉變到c軌道時,速度必須(選填“變小”或“變大”);在b軌道上,衛星通過P點的速度選填“大于”“等于”或“小于”)通過R點的速度;嫦娥三號在c軌道上通過Q點的加速度(選填“大于”“等于”或“小于”)在d軌道上通過Q點的加速度。

本題共4小題，共40分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案必須明確寫出數值和單位。18、（8分）茫茫宇宙中存在著由三顆星體構成的系統，其他星體對它們的作用可以忽略，三顆星體在相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個頂點上，繞三角形的中心O在三角形所在平面內做勻速圓周運動，三顆星體相對靜止．已知三顆星體的質量均為m，三角形的邊長為a，引力常量為G.求：(1)A星體所受合力大小FA；(2)A星體運動的速度大小v；(3)A星體做圓周運動的周期T.19、（10分）(2020·濰坊高一檢測)用圖所示的裝置可以測量彈簧槍發射子彈的速度。在一根水平軸MN上相隔L安裝兩個平行的薄圓盤,兩圓盤可以繞水平軸MN一起勻速轉動。彈簧槍緊貼左盤沿水平方向在水平軸MN的正上方射出一顆子彈,子彈穿過兩個薄圓盤(穿過圓盤時速度不變),并在圓盤上留下兩個小孔A和B(設子彈穿過B時還沒有運動到轉軸的下方)。若測得兩個小孔距水平軸MN的距離分別為RA和RB,它們所在的半徑按轉動方向由B到A的夾角為φ(φ為銳角)。求:(1)彈簧槍發射子彈的速度大小;(2)圓盤繞MN軸勻速轉動的角速度大小;(3)若用一橡皮泥將A孔堵上,則橡皮泥的向心加速度的大小是多少?20、(10分)“嫦娥一號”在西昌衛星發射中心發射升空,準確進入預定軌道。隨后,“嫦娥一號”經過變軌和制動成功進入環月軌道。如圖所示,陰影部分表示月球,設想飛船在圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運動,在圓軌道Ⅰ上飛行n圈所用時間為t,到達A點時經過短暫的點火變速,進入橢圓軌道Ⅱ,在到達軌道Ⅱ近月點B點時再次點火變速,進入近月圓形軌道Ⅲ,而后飛船在軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動,在圓軌道Ⅲ上飛行n圈所用時間為QUOTE。不考慮其他星體對飛船的影響,求:(1)月球的平均密度是多少?(2)如果在Ⅰ、Ⅲ軌道上有兩只飛船,它們繞月球飛行方向相同,某時刻兩飛船相距最近(兩飛船在月球球心的同側,且兩飛船與月球球心在同一直線上),則經過多長時間,它們又會相距最近?21、（12分）如圖所示，足夠大的水平光滑圓臺中央立著一根光滑的桿，原長為L的輕彈簧套在桿上，質量均為m的A、B、C三個小球用兩根輕桿通過光滑鉸鏈連接，輕桿長也為L，A球套在豎直桿上，現將A球擱在彈簧上端，當系統處于靜止狀態時，輕桿與豎直方向夾角θ＝37°，已知重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內，sin37°=0.6，cos37°=0.8.(1)彈簧的勁度系數k；(2)讓B、C球以相同的角速度繞豎直桿勻速轉動，若轉動的角速度為ω0（未知）時，B、C球剛要脫離圓臺，求輕桿與豎直方向夾角θ0的余弦和角速度ω0；(3)兩桿豎直并攏，A球提升至距圓臺L高處靜止，受到微小擾動，A球向下運動，同時B、C球向兩側相反方向在圓臺上沿直線滑動，A、B、C球始終在同一豎直平面內，觀測到A球下降的最大距離為0.4L．A球運動至最低點時的加速度大小為a0，求B球加速度的大小．一、選擇題1、A2、C3、B4、B5、C6、D7、B8、A9、B10、AB11、BCD12、CD13、BC14、BC二、實驗題15、M-m0大于16、D1:3做勻速圓周運動的物體，在質量與轉動半徑一定時，向心力與轉動角速度的平方成正比。17、變大變小大于等于三、計算題