1、 2015-2016 学年江西省抚州市临川一中高一（下）月考物理试卷（ 3 月份） 一、选择题（共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分） 1下列说法正确的是（ ） A开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律 B伽利略设计实验证实了力是物体运动的原因 C卡文迪许通过实验测出了万有引力常量 D经典力学不适用于宏观低速运动 2科学家们推 测，太阳系的第十六颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面
2、，人类一直未能发现它，可以说是 “隐居 ”着的地球的 “孪生兄弟 ”由以上信息可以确定（ ） A这颗行星的公转周期和地球相等 B这颗行星的半径等于地球的半径 C这颗行星的密度等于地球的密度 D这颗行星上同样存在着生命 3飞机在沿水平方向匀速飞行时，飞机受到的重力与垂直于机翼向上升力为平衡力，当飞机沿水平面做匀速圆周运动时，机翼与水平面成 角倾斜，这时关于飞机受力说法正确的是（ ） A飞机受到重力、升力 B飞机受到重力、升力和 向心力 C飞机受到的重力和升力仍为平衡力 D飞机受到的合外力为零 4如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是（ ） A重力对人做负功 B摩擦力对
3、人做正功 C支持力对人做正功 D合力对人做功为零 5在玻璃管中放一个乒乓球并注满水，然后用软木塞封住管口，将此玻璃管固定在转盘上，处于静止状态当转盘在水平面内转动时，如图所示，则乒乓球的位置会（球直径比管直径略小）（ ） A向外侧运动 B向内侧运动 C保持不动 D无法判断 6甲、乙两人从距地面 h 高处抛出两个小球，甲球的落地点距抛出点的水平距离是乙的 2倍，不计空气阻力，为了使乙球的落地点与甲球相同，则乙抛出点的高度可能为（ ） A 2h B h C 4h D 3h 7物体 m 用线通过光滑的水平板间小孔与砝码 M 相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少 M 的重量，则物体 m 的
4、轨道半径 r，角速度 ，线速度 v 的大小变化情况是（ ） A r 不变 v 变小 B r 增大， 减小 C r 减小， v 不变 D r 减小， 不变 8从事太空研究的宇航员需长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良影响，例如容易患骨质疏松等疾病为了解决这个问题，有人建议在未来的太空城中建立一个宇宙空间站，该空间站包括两个一样的太空舱，它们之间用硬杆相连，可绕 O 点高速转动，如图所示由于做匀速圆周运动，处于太空舱中的宇航员将能体验到与在地面上受重力相似的感觉假设 O 点到太空舱的距离等于 100m，太空舱中的宇航员能体验到与地面重力相似的感觉，则（
5、） A太空舱中宇航员感觉到的 “重力 ”方向指向 O B太空舱中宇航员感觉到的 “重力 ”方向远离 O C空间站转动的转速最好大约 3 转 /分 D空间站转动的转速最好大约 6 转 /分 9如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度 v0 运动，设滑块运动到 A 点的时刻为 t=0，距 A 点的水平距离为 x，水平速度为 vx由于 v0 不同，从 A 点到B 点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力 做功最大的是（ ） A B CD 10宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为 m 的星体位于等边三角形的三个顶点上，三角形边长
6、为 R忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内 绕三角形中心 O 做匀速圆周运动，引力常量为 G则（ ） A每颗星做圆周运动的线速度为 B每颗星做圆周运动的角速度为 C每颗星做圆周运动的周期为 2 D每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关 二、填空题（本题共 2 小题，共 16 分把答案直接填在横线上） 11设地球绕太阳做匀速 圆周运动，半径为 R，速度为 v，则太阳的质量可用 v、 R 和引力常量 G 表示为 _太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的 7 倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的 2 109 倍为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中
7、所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为 _ 12利用图（ a）实验可粗略测量人吹气产生的压强两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞一潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端 A 吹气，棉球从另一端 B 飞出 测得玻璃管内部截面积 S，距地面高度 h，棉球质量 m，开始时的静止位置与管口 B 的距离 x，落地点 C 与管口 B 的水平距离 L然后多次改变 x，测出对应的 L，画出 L2 x 关系图线，如图（ b）所示，并由此得出相应的斜率 k 1 若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从 B 端飞出的速度 v0=_ 2 假设
8、实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度 g，大气压强 p0均为已知，利用图（ b）中拟合直线的斜率 k可得，管内气体压强 p=_ 考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（ 2）中得到的 p 与实际压强相比 _（填偏大、偏小） 三、计算题（共 5 小题， 44 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面如图所示，云层底面高 h，探照灯以匀角速度 在竖直平面内转动，当光束转过与竖直线夹角为 时，此刻云层底面上光点的移动速度是多大？
9、 14如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为 1g 的小球，试管的开口端加盖并与水平轴 O 连接试管底与 O 相距 5cm，试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动 求： （ 1）转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？ （ 2）转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的 3 倍？ 15如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的一斜坡上，从 P 点以 v0 水平抛出一个小球，测得小球经时间 t 落到斜坡上 的另一点 Q，已知斜坡倾角为 ，该星球的半径为R，万有引力常量为 G，求： （ 1）该星球表面的重力加速度 g； （ 2）该星球的密度 16如
10、图所示，一个小球从高 h=10m 处以水平速度 v0=10m/s 抛出，撞在倾角 =45的斜面上的 P 点，已知 AC=5m，求： （ 1） P、 C 之间的距离； （ 2）小球撞击 P 点时速度的大小和方向 17质量为 m 的登月器与航天飞机连接在一起，随航天飞机绕月球做半径为 3R（ R 为月球半径）的圆周运动当它们运行到轨道的 A 点时，登月器被弹离，航天飞机速度变大，登月器速度变小且仍沿原方向运动，随后登月器沿椭圆登上月球表面的 B 点，在月球表面逗留一段时间后，经快速起动仍沿原椭圆轨道回到分离点 A 与航天飞机实现对接已知月球表面的重力加速度为 g 月 科学研究表明，天体在椭圆轨道上
11、运行的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比试求： （ 1）登月器与航天飞机一起在圆周轨道上绕月球运行的周期是多少？ （ 2）若登月器被弹射后，航天飞机的椭圆轨道长轴为 8R，则为保证登月器能顺利返回 A点，登月器可以在月球 表面逗留的时间是多少？ 2015-2016 学年江西省抚州市临川一中高一（下）月考物理试卷（ 3 月份） 参考答案与试题解析 一、选择题（共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分） 1下列说法正确的是（ ） A开普
12、勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律 B伽利略设计实验证实 了力是物体运动的原因 C卡文迪许通过实验测出了万有引力常量 D经典力学不适用于宏观低速运动 【考点】 物理学史 【分析】 根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可 【解答】 解： A、开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律，故 A 正确； B、伽利略设计理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因，故 B 错误； C、卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故 C 正确； D、经典力学适用于宏观低速运动，不适用于微观高速运动，故 D 错误； 故选： AC 2科学家们推测
13、，太阳系的 第十六颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是 “隐居 ”着的地球的 “孪生兄弟 ”由以上信息可以确定（ ） A这颗行星的公转周期和地球相等 B这颗行星的半径等于地球的半径 C这颗行星的密度等于地球的密度 D这颗行星上同样存在着生命 【考点】 万有引力定律及其应用；向心力 【分析】 研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式太阳系的第十六颗行星就在地球的轨道上，说明它与地球的轨道半径相等 【解答】 解： A、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律 得： ，行星的周期T=2 ，由于轨道半径相等，则行星公转周期与地球公转周期相
14、等，故 A 正确； B、这颗行星的轨道半径等于地球的轨道半径，但行星的半径不一定等于地球半径，故 B 错误； C、这颗行星的密度与地球的密度相比无法确定，故 C 错误 D、这颗行星是否存在生命无法确定，故 D 错误 故选： A 3飞机在沿水平方向匀速飞行时，飞机受到的重力与垂直于机翼向上升力为平衡力，当飞机沿水平面做匀速圆周运动时 ，机翼与水平面成 角倾斜，这时关于飞机受力说法正确的是（ ） A飞机受到重力、升力 B飞机受到重力、升力和向心力 C飞机受到的重力和升力仍为平衡力 D飞机受到的合外力为零 【考点】 向心力；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律 【分析】 飞机沿水平方向匀速飞行时，飞机
15、受到的重力与垂直于机翼向上升力为平衡力；飞机做匀速圆周运动时，受重力和升力的合力指向圆心，提供向心力 【解答】 解：飞机做匀速圆周运动时，受重力和升力，合力水平，指向圆心，提供向心力，如图所示； 故 A 正确， BCD 错误； 故选 A 4如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是（ ） A重力对人做负功 B摩擦力对人做正功 C支持力对人做正功 D合力对人做功为零 【考点】 功的计算 【分析】 做功的必要因素是：力与在力方向上有位移功的大小 W=Fscos， 为力与位移的夹角 【解答】 解：人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，受重力和支持力，重力做负功，支持力做正
16、功，合外力为零，所以合外力 做功等于零人不受摩擦力，所以没有摩擦力做功故A、 C、 D 正确， B 错误 故选 ACD 5在玻璃管中放一个乒乓球并注满水，然后用软木塞封住管口，将此玻璃管固定在转盘上，处于静止状态当转盘在水平面内转动时，如图所示，则乒乓球的位置会（球直径比管直径略小）（ ） A向外侧运动 B向内侧运动 C保持不动 D无法判断 【考点】 向心力 【分析】 水要做圆周运动，需要向心力，开始时水做圆周运动时所需要的合外力光凭管壁摩擦力不足以提供，所以离心到 管底靠支持力提供向心力，进而判断水的运动情况，从而判断乒乓球的运动情况 【解答】 解：开始时水做圆周运动时所需要的合外力光凭管壁
17、摩擦力不足以提供，所以离心到管底靠支持力提供向心力，所以水被 “甩 ”到外侧管底才能进行圆周运动，则乒乓球在水的作用下向内侧运动，故 B 正确 故选： B 6甲、乙两人从距地面 h 高处抛出两个小球，甲球的落地点距抛出点的水平距离是乙的 2倍，不计空气阻力，为了使乙球的落地点与甲球相同，则乙抛出点的高度可能为（ ） A 2h B h C 4h D 3h 【考点】 平抛运动 【分析】 抛出的小球做平抛运动，在相同的高度下，水平射程之比即为抛出速度之比在相同的水平射程下，可知抛出速度与时间的关系，从而可求出抛出高度 【解答】 解：两球都从距地面 h 高处抛出，根据 ，可知下落的时间相等， 由于甲球
18、的落地点距抛出点的水平距离是乙的 2 倍，根据 x=v0t，可知 v 甲 ： v 乙 =2： 1， 要使乙球的落地点与甲球相同，则下落的时间， t 甲 ： t 乙 =1： 2，因此根据 ，可知乙抛出点的高度可能为 4h 故选： C 7物体 m 用线通过光滑的水平板间小孔与砝码 M 相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少 M 的重量，则物体 m 的轨道半径 r，角速度 ，线速度 v 的大小变化情况是（ ） A r 不变 v 变小 B r 增大， 减小 C r 减小， v 不变 D r 减小， 不变 【考点】 线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动 【分析】 小球在砝码的重力作用下，在
19、光滑水平面上做匀速圆周运动显然砝码的重力提供向心力，当砝码 的重量变化，此时向心力与砝码的重力不等，从而做离心运动，导致半径变化向心力再次与砝码的重力相等时，又做匀速圆周运动因此由半径的变化可得出角速度、线速度的变化 【解答】 解：小球在砝码的重力作用下，在光滑水平面上做匀速圆周运动砝码的重力提供向心力，当砝码的重量减小，此时向心力大于砝码的重力，从而做离心运动，导致半径变大当再次出现砝码的重力与向心力相等时，小球又做匀速圆周运动 ACD、因 M 的质量减小，则导致提供的向心力小于需要的向心力，因此小球出现离心运动，那么半径增大，故 ACD 不正确； B、由于半径 变大，而向心力大小变小，则角
20、速度减小，故 B 正确 故选： B 8从事太空研究的宇航员需长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良影响，例如容易患骨质疏松等疾病为了解决这个问题，有人建议在未来的太空城中建立一个宇宙空间站，该空间站包括两个一样的太空舱，它们之间用硬杆相连，可绕 O 点高速转动，如图所示由于做匀速圆周运动，处于太空舱中的宇航员将能体验到与在地面上受重力相似的感觉假设 O 点到太空舱的距离等于 100m，太空舱中的宇航员能体验到与地面重力相似的感觉，则（ ） A太空舱中宇航员感觉到的 “重力 ”方向指向 O B太空舱中宇航员感觉到的 “重力 ”方向远离 O C空间站转动的
21、转速最好大约 3 转 /分 D空间站转动的转速最好大约 6 转 /分 【考点】 线速度、角速度和周期、转速；向心加速度 【分析】 太空舱中宇航员做匀速圆周运动，图中以 O 点为圆心匀速转动使宇航员感受到与地球一样的 “重力 ”是向心力所致，通过受力分析可知提供向心力的是 BC对宇航员的支持力，根据向心力公式即可求解 【解答】 解：太空舱中宇航员做匀速圆周运动，图 中以 O 点为圆心匀速转动使宇航员感受到与地球一样的 “重力 ”是向心力所致， 所以太空舱中宇航员感觉到的 “重力 ”方向沿半径方向向外， 根据 g=2r 解得： = rad/s=2n，解得 n= 3 转 /分 故选： BC 9如图所
22、示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度 v0 运动，设滑块运动到 A 点的时刻为 t=0，距 A 点的水平距离为 x，水平速度为 vx由于 v0 不同，从 A 点到B 点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是（ ） A B CD 【考点】 匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律 【分析】 分析讨论滑块的运动情况：当 v0 很大时，滑块做平抛运动；当 v0 较 大时，滑块先做平抛运动，落到斜面上后反弹再平抛；当 v0 较小时，滑块在斜面上做匀加速直线运动根据水平位移、速度与时间的关系分情况判断 【解答】 解： A、从水平位移与时间的正比关系可知，滑块做平抛运动
23、，摩擦力必定为零故A 错误 B、开始阶段水平位移与时间成正比，滑块先平抛后在斜面上再反弹还是平抛，水平速度突然增大，摩擦力依然为零故 B 错误 C、水平速度不变，为平抛运动，摩擦力为零故 C 错误 D、水平速度与时间成正比，说明滑块在斜面上做匀加速直线运动，有摩擦力，摩擦力做功最大故 D 正确 故选 D 10宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为 m 的星体位于等边三角形的三个顶点上，三角形边长为 R忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心 O 做匀速圆周运动，引力常量为 G则（ ） A每颗星做圆周运动的线速度为 B每颗星做圆周运动的角速度为 C每颗星做圆周运 动的周期为 2
