黑龙江省大庆市铁人中学2020-2021学年高一物理下学期第一次月考试题.doc

黑龙江省大庆市铁人中学2020-2021学年高一物理下学期第一次月考试题

黑龙江省大庆市铁人中学2020-2021学年高一物理下学期第一次月考试题

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黑龙江省大庆市铁人中学2020-2021学年高一物理下学期第一次月考（4月）试题

试题说明：1、本试题满分110分，答题时间90分钟。
2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。

第Ⅰ卷 选择题部分（共60分）

一、选择题（每小题5分，1~8题是单选题，9~12是多选题，选不全3分）

1．万有引力常量G的单位是 （ ）
A. B. C. D.

2．下列说法正确的是( )
A.据报道有人在从武汉到广州的高速列车中,自己手表变慢了，说明了经典力学的局限性
B.加速上行电梯中的物体对地板压力比电梯停止的时候大，不能用经典力学观点解释
C.牛顿利用大量的实验得出了万有引力定律
D.经典力学适用于低速运动、宏观世界

3．木星和地球环绕太阳的运动都可看成匀速圆周运动，已知木星的公转周期为12年，光从太阳到地球大约需要500秒，则光从太阳到木星需要的时间最接近的是（ ）
A.6000秒 B.3600秒 C.2600秒 D.1600秒

4．下列有关地球卫星说法正确的是 (　　)
A.在低纬度发射卫星可以借助地球的自转,更多地节省能量
B.北京地区正上方可以放置一颗定点同步卫星
C.卫星因受微弱阻力影响,轨道变低,在低轨道上的速度会小于在高轨道上的速度
D.只要提高卫星的速度,卫星的周期就可以减小

5京沪高铁恢复350 km/h的时速，由“复兴号”承担运营。“复兴号”列车使用的动车组是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车)编成一组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，则4节动车加2节拖车编成的动车组能达到的最大速度为 (　　)
A.120 km/h B.240 km/h C.320 km/h D.350 km/h

6．天文学家们推测,超大质量黑洞由另外两个超大质量黑洞融合时产生的引力波推射出该星系核心区域.在变化过程中的某一阶段,两个黑洞逐渐融入到新合并的星系中央并绕对方旋转,这种富含能量的运动产生了引力波.假设在合并前,两个黑洞互相绕转形成一个双星系统,如图所示,若黑洞A、B的总质量为kg,球心间的距离为m,产生的引力波周期和黑洞做圆周运动的周期相当,则估算该引力波周期的数量级为() (　 　)
A. s B. s C. s D. s

7．如图所示,质量均为m的卫星A、B用长为l的轻绳连接,以相同角速度ω绕某小行星运行,绳始终沿半径方向.若已知卫星A的轨道半径为r(r=2l),该小行星质量为M,引力常量为G,忽略A、B间的万有引力,则绳中拉力T和卫星角速度ω分别为（ ）
A. B.
C. D.

8．假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200 km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,地球半径约为6400 km,地球同步卫星距地面高为36 000 km.宇宙飞船和一地球同步卫星绕地球同向运动,每当两者相距最近时,宇宙飞船就向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站.某时刻两者相距最远,从此刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为 (　　)
A.7次 B.6次 C.5次 D.4次

9．以下是课本上的四幅图片，正确的是( )

A.图甲中有些“火星儿”的轨迹不是直线，说明这些炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的
B.图乙中两个影子在x, y轴上的运动就是物体的两个分运动
C.无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，图丙中A、B两球总是同时落地
D.图丁中做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于所需要的向心力

10．分析下列三种情况下各力做功的情况:①如图甲所示,光滑水平面上有一光滑斜面体b,物块a从斜面顶端由静止开始下滑过程;②人造地球卫星在椭圆轨道上运行,由图乙中的a点运动到b点的过程;③小车M静止在光滑水平轨道上,球m用细线悬挂在车上,由图丙中的位置无初速度释放,小球下摆过程.下列说法中正确的是 (　　)

A.物块a下滑过程中斜面对物块不做功 B.万有引力对卫星做正功
C.细线的拉力对小车做正功 D.细线的拉力对小球做负功

11．北斗卫星导航系统是中国自行研制的全日制卫星导航系统,由35颗卫星组成,包括5颗静止轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星和27颗中地球轨道卫星.下表给出了其中三颗卫星的信息,其中倾角为轨道平面与赤道平面的夹角.下列说法正确的是 (　　)
卫星
发射日期
运行轨道
北斗-G4
2010年11月01日
地球静止轨道160.0°E,高度35 815公里,倾角0.6°
北斗-IGSO2
2010年12月18日
倾斜地球同步轨道,高度35 883公里,倾角54.8°
北斗-M3
2012年04月30日
中地球轨道,高度21 607公里,倾角55.3°
A.北斗-IGSO2的运行周期和地球自转周期相等
B.北斗-G4的线速度小于北斗-M3的线速度
C.北斗-IGSO2总在地面上某点的正上方
D.北斗-IGSO2和北斗-M3的周期之比等于轨道半径之比

12．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于A点，轨道2、3相切于B点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
A.卫星在椭圆轨道2上经过A点时的速度大于7.9km/s
B.卫星在椭圆轨道2上经过A点时的加速度大于它在轨道1上经过A点时的加速度
C.卫星在轨道1上的运行速率大于轨道3上的速率
D.卫星在轨道1上的角速度小于在轨道3上的角速度

第II卷 非选择题部分（共50分）

二、填空题（共15分，第13题9分，第14题6分，每空3分）

13．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关.
(1)本实验采用的科学方法是__________(填选项前的字母).
A.控制变量法 B.累积法
C.微元法 D.放大法
(2)图示情景正在探究的是___________(填选项前的字母).
A.向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度大小的关系 D.向心力的大小与物体质量的关系
(3)通过本实验可以得到的结论是____________(填选项前的字母).
A.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比.
C.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径.成反比

14．研究平抛物体运动的实验中，用相机拍出的照片如图所示。图中下方是一把总长度为1 m的米尺，O点是小球的抛出点，A、B、C是小球平抛轨迹上三个不同时刻的位置，OM是水平线，MN是竖直线，OA、OB、OC连线的延长线与MN交点的距离分别为y1和y2。某同学用一把刻度尺在照片上量出米尺的长度为10 cm，OM＝40 cm，y1＝4.0 cm，A、B、C三点在水平方向的间距x1＝3.2 cm，x2＝6.4 cm.若小球从A到B所用的时间为t，则经过B、C所用的时间为________．小球水平抛出时的初始速度v0＝________ m/s.

三、计算题（共35分。第15题10分，第16题10分，第17题15分）

15．将来人类离开地球到宇宙中生活，可以住在如图所示的宇宙村，它是一个圆环形的密封建筑，人们生活在圆环形建筑的内壁上．为了使人们在其中生活不至于有失重感，可以让它旋转．若这个建筑物的直径d＝200 m，要让人类感觉到像生活在地球上一样，求该建筑物绕其中心轴转动的转速．(g取10 m/s2，π2取10)

图X6­10

16．宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球．经过时间t，小球落到该星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L．若抛出时初速度增大到原来的2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L．已知两落地点在同一平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G．求该星球的质量M.

17．已知地球的自转周期和半径分别为T和R，地球同步卫星A的圆轨道半径为h，卫星B沿半径为r(r＜h)的圆轨道在地球赤道的正上方运行，其运行方向与地球自转方向相同．求：
(1)卫星B做圆周运动的周期；
(2)卫星A和B连续地不能直接通讯的最长时间间隔(信号传输时间可忽略)．

铁人中学2020级高一学年下学期第一次月考
物理答案
第Ⅰ卷 选择题部分（共60分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
D
C
A
C
B
D
A
BC
CD
AB
AC

第II卷 非选择题部分（共50分）
二、填空题（共15分，13题9分，14题6分，每空3分）
13．(1)A. (2) D. (3)C.
14． 2t. 4.
三、计算题（共35分。第15题10分，第16题10分，第17题15分）
15.解：
(4分)
(2分)
(2分)
(2分)

16．解：　设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平射程为x，当初速度变为原来2倍时，水平射程为2x，如图所示．
由几何关系可知：
L2＝h2＋x2 ① (2分)
(L)2＝h2＋(2x)2 ② (2分)
①②联立，得：h＝L
设该星球表面的重力加速度为g
则竖直方向h＝gt2 ③ (2分)
又因为＝mg ④ (2分)
由③④联立，得M＝ (2分)
答案　

17．解 (1)设卫星B绕地心转动的周期为T′，根据万有引力定律和圆周运动的规律有
①
②
式中，G为引力常量，M为地球质量，m、m′分别为卫星A、B的质量．由①②式得
③
(2)设卫星A和B连续地不能直接通讯的最长时间间隔为τ；
在此时间间隔τ内，卫星A和B绕地心转动的角度分别为α和α′，则
④
⑤
若不考虑卫星A的公转，两卫星不能直接通讯时，卫星B的位置应在图中B点和B′点之间，图中内圆表示地球的赤道．

由几何关系得
⑥
由③式知，当r＜h时，卫星B比卫星A转得快，考虑卫星A的公转后应有
⑦
由③④⑤⑥⑦式得
⑧