1、1上饶县中学 2021 届高一年级上学期第二次月考物理试卷（自主招生班）时间：90 分钟 总分：100 分一、选择题（44 分，其中 8-11 为多选题）1一辆汽车通过一座拱形桥后，接着又通过一凹形路面，已知拱形桥与凹形路面的半径相等，且汽车在桥顶时对桥面的压力为汽车重量的 0.9 倍，在凹形路面最低点时对路面的压力为汽车重量的 1.2 倍，则汽车在桥顶的速度 V1与其 在凹形路面最低点时的速度 V2的大小之比为（ ）A1：2 B C2：3 D1:2 2:32一质量为 m 的质点绕圆心做匀速圆周运动，其所受向心力大小为 F，运动周期为 T，则它在 时间内的平均速度大小为（ ）6TA B C D
2、3我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道 a 上运动，也可以在离月球比较远的圆轨道 b 上运动。下列说法错误的是（ ）A卫星在 a 上运行的线速度小于在 b 上运行的线速度B卫星在 a 上运行的周期小于在 b 上运行的周期C卫星在 a 上运行的角速度大于在 b 上运行的角速度D卫星在 a 上运行时受到的万有引力大于在 b 上运行时的万有引力4如图为某着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，着陆器先在轨道上运动，然后改在圆轨道上运动，最后在椭圆轨道上运动，P 点是轨道、的交点，轨道上的 P、S、Q 三点与火星中心在同一直
3、线上，P，Q 两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火2星点。且 PQ=2QS=2L，着陆器在轨道上经过 P 点的速度为 v1，在轨道上经过 P 点的速度为 v2，在轨道上经过 P 点的速度为 v3，下列说法正确的是（ ）A着陆器在 P 点由轨道进入轨道需要点火加速B着陆器在轨道上由 P 点运动到 S 点的时间与着陆器在轨道上由 P 点运动到 Q 点的时间之比是C着陆器在轨道上经过 P 点的加速度可表示为D着陆器在轨道上 S 点与在轨道上 P 点的加速度相等5石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。 设想在地球赤道平面内有一垂直
4、于地面并延伸到太空的轻质电梯，电 梯顶端可超过地球同步卫星 A 的高度延伸到太空深处，如图所示，假 设某物体 B 乘坐太空电梯到达了图示位置并停在此处，与同高度运行的卫星 C、同步卫星 A相比较（ ）A. B 的角速度大于 C 的角速度BB 的线速度小于 C 的线速度CB 的线速度大于 A 的线速度DB 的加速度大于 A 的加速度62018 年 2 月 2 日，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁检测试验卫星“张衡一号”发射升空，并顺利进入预定轨道， “张衡一号”是我国地球物理场探测卫星计划的首发星，它使我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一，若卫星上
5、的探测仪器对地球探测的视角为 （如图所示）已知第一宇宙速度为 v0，地球表面重力加速度为 g，则“张衡一号”卫星运行的周期为（ ）A BC D7如图所示，一根长为 L，质量为 m 的匀质软绳悬于 O 点，若将其下端向上提起使其对折，3则软绳重力势能变化为（ ）AmgL B mgLBC mgL D mgL8如图所示，重物 P 放在一长木板 OA 上，将长木板绕 O 端转过一个小角度的过程中，重物 P 相对于木板始终保持静止关于木板对重物 P 的摩擦力和支持力做功的情况正确的是（ ）A摩擦力对重物不做功 B摩擦力对重物做负功C支持力对重物做正功 D支持力对重物做负功9质量为 m=2kg 的物体沿水
6、平面向右做直线运动，t=0 时刻受到一个水平向左的恒力 F，如图甲所示，取水平向右为正方向，此物体的 vt 图象如图乙所示，g=10m/s 2，则（ ）A. 物体与水平面间的动摩擦因数 =0.5B10s 内恒力 F 对物体做功 102JC10s 末物体在计时起点位置左侧 2m 处D10s 内物体克服摩擦力做功 34J10.的平抛运动轨迹制成的，A 端为抛出点，B 端为落地点。现将一质量为 m 的小球套于其上，由静止开始从轨道 A 端滑下，重力加速度为 g。则当其到达轨道 B 端时（ ）A.小球在水平方向的速度大小为 v0B小球运动的时间为C.小球的速率为D小球重力的功率小于11.质量为 m 的
7、物体静止在粗糙的水平地面上，从 t0 时刻开始受到方向恒定的水平拉力F 作用，F 与时间 t 的关系如图甲所示物体在 时刻开始运动，其 vt 图象如图所示21乙，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则( )4A物体与地面间的动摩擦因数为 mgF0B物体在 t0时刻的加速度大小为 02tvC物体所受合外力在 t0时刻的功率为 FVD水平力 F 在 t0到 2t0这段时间内的平均功率为 )2(00mtFv二、实验题（12 题 6 分，13 题 8 分）12航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量假设某同学在这种环境中设计了
8、如图6 所示的装置（图中 O 为光滑小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动设航天器中有基本测量工具（比如刻度尺、秒表、弹簧测力计等）（1）实验时需要测量的物理量：弹簧测力计示数 F、圆周运动的周期 T，还需要测出： （2）用所测得的物理量写出待测物体质量的表达式为 m = 13某同学在学习平抛运动时进行以下的实验：（1）实验一：如图 1 所示，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关 S，被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落改变整个装置的高度 H 做同样的试验，发现位于同一高度的 A、B 总是同时落地该实验说明了 A 球在离开轨道
9、后A在水平方向上的分运动是匀速直线运动B在水平方向上的分运动是匀加速直线运动5C在竖直方向上的分运动是自由落体运动D在竖直方向上的分运动是匀速直线运动（2）实验二：用如图 2 的实验装置研究小球平抛运动，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角 ，获得不同的水平射程 x，最后作出了如图 3 所示的 xtan 图象，g=10m/s 2由图 b 可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度 v0= m/s实验中发现 超过 60后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为 L= m三、计算题（42 分）14 （8 分）如图所示，质量 m=1kg 的小球用细线拴住，线长 L=1
10、m，细线所受拉力达到 F=18N 时就会被拉断当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断若此时小球距水平地面的高度 h=5m，重力加速度 g=10m/s2，求：（1）绳子断的瞬间小球的速度大小；（2）小球落地处到地面上 P 点的距离？（P 点在悬点的正下方）15（12 分） 发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为 h1的近地圆轨道上，在卫星经过 A 点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点 B 点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示。已知同步卫星的运动周期为 T，地球的半径为 R，地球表面重力加速度为 g，忽略地球自转的影响。求：（1）地球的第一宇宙速度。（2
11、）卫星在近地点 A 的加速度大小。（3）远地点 B 距地面的高度。16.（10 分） 载人飞船的舱内有一体重计，体重计上放一物体，火箭点火前，宇航员观察到体重计的示数为 F0在载人飞船随火箭竖直向上匀加速度升空的过程中，当飞船离地面高为 H 时宇航员观察到体重计的示数为 F，已知地球半径为 R，第一宇宙速度为 v，万有引力常量为 G，忽略地球自转的影响。试求：6（1）物体质量 m0；（2）地球的质量 M；（3）火箭上升的加速度大小 a。17 （ 12 分）某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，AB 为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人（人可看作质点）运动，下方水面上
12、漂浮着一个匀速转动的半径为 R=1m 铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为 L，平台边缘与转盘平面的高度差 H=3.2 m选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从 A 点沿轨道做初速度为零，加速度为 a=2m/s2的匀加速直线运动。起动后 2s 悬挂器脱落。已知人与转盘间的动摩擦因数为 =0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g=10m/s2。（1）求人随悬挂器水平运动的位移大小和悬挂器脱落时人的速率；（2）若选手恰好落到转盘的圆心上，求 L 的大小；（3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度 应限制在什么
13、范围？7高一第二次月考物理答案（自主招生班）1-7 BAACBBD 8.AC 9.CD 10.CD 11.AD12.故答案为：（1）圆周运动的半径 R；（2） 13.13 故答案为：（1）C；（2）1；14【解答】解：（1）在最低点，绳子被拉断的瞬间应满足：代入数据得到：v=2 m/s（2）绳子断后，小球做平抛运动，竖直方向满足： 解得：t= =1s水平方向位移大小：x=vt=2 m答：（1）绳子断的瞬间小球的速度大小是 2 m/s；（2）小球落地处到地面上 P 点的距离是 2 m15【解答】解：（1）根据 mg=m 可得第一宇宙速度 v= ；（2）设地球质量为 M，卫星质量为 m，万有引力常
14、数为 G，卫星在 A 点的加速度为 a，由牛顿第二定律得：G =ma物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则：G =mg解以上两式得：a=（2）设远地点 B 距地面高度为 h2，卫星受到的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G =m （R+h 2）解得：h 2= R。答：（1） （1）地球的第一宇宙速度 ；。（2）卫星在近地点 A 的加速度大小为 ；8（3）远地点 B 距地面的高度 R16【解答】解：（1）在火箭点火前，物体的重力 m0g=F0地球的第一宇宙速度满足： 由，得 （2）忽略地球自转的影响，有：由，解得地球质量： （3）对宇航员，根据牛顿第二定律，由解得：a= 。答：（1）
15、物体质量为 ；（2）地球的质量 M 为 ；（3）火箭上升的加速度大小为 。17【解答】解：（1）匀加速过程选手的位移：代入数据解得：x 1=4m悬挂器脱落时选手的速度代入数据解得：v 1=4m/s（2）悬挂器脱落后选手做平抛运动，竖直方向有水平方向有 x2=v1t2解得：x 2=3.2m故转盘轴心离平台的水平距离 L=x1+x2=7.2m（3）临界情况下，人落在圆盘边缘处不至被甩下且最大静摩擦力提供向心力，有9mg=m 2R解得：代入数据得：=1.414 rad/s所以，转盘的角速度必须满足 1.414 rad/s答：（1）人随悬挂器水平运动的位移大小是 4m，悬挂器脱落时人的速率是 4m/s；（2）若选手恰好落到转盘的圆心上，L 的大小为 7.2m；（3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度 应小于等于 1.414rad/s。
