2019-2020学年山东省淄博市第七中学高二上学期第一次月考物理试题 （Word版）

2019-2020学年山东省淄博市第七中学高二上学期第一次月考物理试题 （Word版）

山东省淄博市第七中学2019-2020学年高二上学期第一次月考 物理试试题 第І卷 一、单选题（本题共8个小题，每小题4分，共32分）‎ ‎1.关于万有引力定律的适用范围,下列说法中正确的是(   )‎ A.只适用于天体,不适用于地面物体 B.只适用于球形物体,不适用于其他形状的物体 C.只适用于质点,不适用于实际物体 D.适用于自然界中任意两个物体之间 ‎2.由于通信和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的(   )‎ A.质量可以不同   B.轨道半径可以不同 C.轨道平面可以不同   D.速率可以不同 ‎3.以下关于宇宙速度的说法中正确的是(   )‎ A.第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道运行时的最大速度 B.第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道运行时的最小速度 C.人造地球卫星在圆轨道运行时的速度可以等于第二宇宙速度 D.地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚 ‎4.为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”.假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时,周期分别为T1和T2.火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为G.仅利用以上数据,可以计算出(    )‎ A.火星的半径和"萤火一号"的质量 B.火星的质量和火星对"萤火一号"的引力 C.火星的密度和火星表面的重力加速度 D.火星表面的重力加速度和火星对"萤火一号"的引力 ‎5.关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是(   )‎ A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒 B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒 C.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒 D.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒 ‎6.关于动量定理,下列说法正确的是(   )‎ A.动量越大,合外力的冲量越大 B.动量变化越大,合外力的冲量越大 C.动量变化越快,合外力的冲量越大 D.冲量的方向与动量的方向相同 ‎7.如图所示,甲木块的质量为,以速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。甲木块与弹簧接触后(   )‎ A.甲木块的动量守恒 B.乙木块的动量守恒 C.甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒 D.甲、乙两木块所组成的系统的动能守恒 ‎8.关于动量和动能,以下看法正确的是(   )‎ A.合外力对物体做功不为零,则物体的动量一定发生变化 B.合外力对物体做功多,则物体的动量变化一定大 C.合外力对物体的冲量不为零,则物体的动能一定发生变化 D.合外力对物体的冲量大,则物体的动能变化一定大 二、多选题（本题共6个小题，每小题4分，共24分）‎ ‎9.质量为m的小球A以速度在光滑水平面上运动,与质量为2m的静止小球B发生正碰,则碰撞后小球A的速度大小和小球B的速度大小可能为(   )‎ A., B., C., D.,‎ ‎10.同步卫星离地心距离为r,运行速度为,加速度为.地球赤道上的物体随地球自转的加速度为,第一宇宙速度为,地球半径为R.则以下正确的是(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎11.金星和地球可近似看做在同一平面内绕太阳做匀速圆周运动,已知金星绕太阳公转半径约为地球绕太阳公转半径的,金星半径与地球半径几乎相等,质量约为地球质量的，不计星球的自转,则下列说法中正确的是( )‎ A.金星公转的向心加速度约为地球公转的向心加速度的倍 B.金星公转的速度约为地球公转的速度的倍 C.金星的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的 D.金星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的 ‎12.2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈。 将两颗中子星都看做是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星( ) ‎ A.质量之积 B.质量之和 C.速率之和 D.各自的自转角速度 ‎13.近年来我国在航空航天事业上取得了长足进步,既实现了载人的航天飞行目标,又实现了航天员的出舱活动目标。如图所示,在某次航天飞行活动中,飞船先沿椭圆轨道1飞行,后在远地点P处点火加速,由椭圆轨道1变轨到圆轨道2,图中Q点为近地点。下列判断正确的是( )‎ A.飞船在椭圆轨道1上运行时,经过Q点的速度小于经过P点的速度 B. 飞船在圆轨道2上时航天员出舱前后都处于完全失重状态 C.飞船在圆轨道2上运行的周期大于在椭圆轨道1上运行的周期 D.飞船在椭圆轨道1上通过P点的加速度小于在圆轨道2上通过P 点的加速度 ‎14.某行星外围有一圈厚度为d的发光物质,其简化模型如图甲所示,R 为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,某科学家做了精确地观测后发现:发光带绕行星中心的运行速度与到行星中心的距离r的关系如图乙所示(图中所标为已知量),则下列说法正确的是(引力常量为G)( )‎ A.发光带是该行星的组成部分 B.行星表面的重力加速度 C.该行星的质量为 D.该行星的平均密度为 第ІІ卷 三、计算题（共4个小题，共44分）‎ ‎15.（10分）我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星，以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：‎ ‎（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球中心与地球中心间距离r。‎ ‎（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面一斜坡上的 M点，并沿水平方向以初速度抛出一质量为m的小球，小球经时间t落到斜坡上的另一点N，已知斜坡的倾斜角为α，月球半径为，月球质量分布均匀，引力常量为G,试求月球的密度及月球的第一宇宙速度。‎ ‎16.（10分）一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示.求:‎ ‎  ‎ ‎（1）0~8s时间内拉力的冲量; （2）0~6s时间内物体的位移; （3）0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功.‎ ‎17.（12分）如图所示,两块相同平板、置于光滑水平面上,质量均为m。的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于的最右端,质量为2m且可以看作质点。与P以共同速度向右运动,与静止的发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后与粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与之间的动摩擦因数为,求: （1）、刚碰完时的共同速度和P的最终速度; （2）此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能.‎ ‎18.（12分）如图,质量为6m、长为的薄木板放在光滑的水平台面上,木板端与台面右边缘齐平。端上放有质量为且可视为质点的滑块,与木板之间的动摩擦因数为,质量为的小球用长为的细绳悬挂在平台右边缘正上方的点,细绳竖直时小球恰好与接触。现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放,小球运动到最低点时细绳恰好断裂,小球与正碰后反弹速率为碰前的一半。求:‎ ‎（1）求细绳所受的最大拉力;‎ ‎（2）若要使小球落在释放点的正下方点,平台高度应为多大;‎ ‎（3）通过计算判断能否从木板上掉下来。‎ 参考答案 一、单选题 ‎1.答案：D 解析：A、万有引力定律既适用于天体,也适用于地面物体.故A错误.    B、万有引力定律适用于其他形状的物体.故B错误.    C、万有引力定律适用于质点,也适用于实际物体.故C错误.    D、万有引力定律的适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力.故D正确. 故选D.‎ ‎2.答案：A 解析：地球同步卫星的运转周期与地球的自转周期相同且与地球自转“同步”,所以它们的轨道平面都必须在赤道平面内,故C项错误;由可得,由此可知所有地球同步卫星的轨道半径都相同,故B项错误;由可知所有地球同步卫星的运转速率都相同,故D项错误;而卫星的质量不影响运行周期,故A项正确。‎ ‎3.答案：A 解析：根据可得人造地球卫星的线速度,故轨道半径越大,卫星的运行速度越小,而第一宇宙速度是卫星绕地球沿地球表面运动时的速度,所以第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道最大的运行速度,故A正确,B错误。由于第二宇宙速度是逃逸速度,即当卫星的速度大于或等于第二宇宙速度时,卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道,故人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度,故C错误。当物体的速度大于等于第三宇宙速度16.7km/s时,物体将脱离太阳的束缚,故D错误。‎ ‎4.答案：C 解析：‎ ‎5.答案：C 解析：根据动量守恒条件可知A、B均错误;由动量守恒的条件知C正确;D中所有物体加速度为零时,各物体速度恒定,动量恒定,总动量一定守恒.‎ ‎6.答案：B 解析：由动量定理可知合外力的冲量等于动量的变化量,选项A错误,B正确,动量变化越快,物体受到的合外力越大,选项C错误;冲量的方向与动量变化量的方向相同,选项D错误.‎ ‎7.答案：C 解析：‎ ‎8.答案：A 解析：合外力对物体做功不为零,可知合外力不为零,合外力的冲量不为零,则物体的动量一定发生变化,选项A正确; 合外力对物体做功多,合外力的冲量不一定大,则物体的动量变化不一定大,选项B错误; 合外力对物体的冲量不为零,则物体的动能不一定发生变化,例如做匀速圆周运动的物体,选项C错误; 合外力对物体的冲量大,物体动量的变化一定大,但是物体的动能变化不一定大,例如做匀速圆周运动的物体,选项D错误;故选A.‎ 二、多选题 ‎9.答案：AC 解析：两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒，ABCD均满足；考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度，因而D不满足，ABC满足；根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能，B选项碰撞前总动能为，B选项碰撞后总动能为，B不满足，故AC正确，BD错误。 故选AC。 ‎ ‎10.答案：AD 解析：设地球质量为M,同步卫星的质量为m，地球知道上的物体质量为，在地球表面附近飞行的物体的质量为，根据向心加速度和角速度的关系有，,,故 ‎,可知选项A 正确。 由万有引力定律有,由以上两式解得，可知D正确。‎ ‎11.答案：ACD 解析：由,太阳质量M—定，知,所以金星公转的向心加速度约为地球公转的向心加速度的倍，选项A正确；由,M一定，知，所以金星公转的 速度约为地球公转的速度的倍，选项B错误；由第—宇宙 速度知，在R相等时，即金星的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的,选项C正确；由知，在R相等时，即金星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，选项D正确。   ‎ ‎12.答案：BC 解析：合并前约100s时，两中子星绕连线上某点每秒转动12圈，则两中子星的周期相等，且均为，两中子星的角速度均为。两中子星构成了双星模型，假设两中子星的质 量分别为，轨道半径分别为，速率分别为，则有：，又，解得,质量之和可求，A错误，B正确。又由,则，速率之和可求，C正确.由题中的条件不能求解出两中子星自转的角速度，D错误。‎ ‎13.答案：BC 解析：由开普勒第二定律可知，飞船在術圆轨道1上运行时，经过远地点P的速度一定小于经过近地点Q的速度，A错误；飞船在圆轨道2上运行时，航天员出舱前后，航天员所受地球的万 引力提供航天员做圆周运动的向心力，即航天员出舱前后都处 ‎ 于完全失重状态，B正确；椭圆轨道1的半长轴小于圆轨道2的半径，由开普勒第三定律可知，C正确；在同一点O处，r相等，据可知，加速度相等，D错误。‎ ‎14.答案：BC 解析：若发光带是环绕该行星的卫星群，则根据，可得，与题图乙相符，A错误。发光带是卫星群，由可得，当时，，则有，C正确，当时，，则行星表面的重力加速度，B正确.该行星的平均密度,D错误。   ‎ 三、计算题 ‎15.答案：1. 2.；‎ 解析：1.根据万有引力提供向心力知，而地球表面有，联立解得。‎ ‎2.小球做平抛运动,设月球表面的重力加速度为，由平抛运动规律知，，，即，月球表面有，而,联立得，令月球的第一宇宙速度为，则有,联立得。‎ ‎16.答案：1.由图象知,力F的方向恒定,故力F在0~8s内的冲量 2.由图2知,物体在0~2s内静止,2~6s内做匀加速直线运动,初速度为0,末速度为3m/s 所以物体在0~6s内的位移即为2~4s内匀加速运动的位移 3.由图2知物体在6~8s内做匀直线运动,此时摩擦力与拉力平衡即; 物体在6~8s内做匀速直线运动位移 物体在8~10s内做匀减速运动位移 所以物体在0~10s内的总位移 摩擦力做功 即物体克服摩擦力做功30J.‎ 解析：‎ ‎17.答案：（1）、碰撞过程,动量守恒,,解得。 对、、P组成的系统,由动量守恒定律,,解得。 （2）当弹簧压缩最大时,、、P三者具有共同速度,对、、P组成的系统,从、碰撞结束到P压缩弹簧后被弹回并停在A点,用能量守恒定律 ‎ 解得 对、、P系统从、碰撞结束到弹簧压缩量最大,用能量守恒定律 最大弹性势能.‎ 解析：‎ ‎18.答案：解：（1)设小球运动到最低点的速度为，小球向下摆动过程，由动能定理 得 小球在圆周运动最低点，由牛顿第二定律可知 由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力片 解得 ‎(2)小球碰撞后做平抛运动 水平分位移 解得 ‎（3）小球与滑块碰撞过程中小球和系统满足动量守恒，设碰后速率为，并依题意有 假设木板足够长，在与木板相对滑动直到相对静止过程中，设两者最终共同速率为，由动量守恒得 有能量守恒得 联立⑨⑩⑪解得 由,滑块不会从木板上掉下来。‎ 解析：‎