2019-2020学年重庆一中高一(下)月考物理试卷(有答案解析)

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.两个质点之间万有引力大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，其他量不变，那么它们之间的万有引力变为

A.     B.     C. 4F    D. 16F

2.某物体在运动过程中，克服重力做了功，则物体的

A. 重力势能一定增大    B. 机械能一定增大

C. 动能一定减小    D. 重力势能一定减小

3.若已知月球质量为，半径为R，引力常量为G，如果在月球上

A. 以初速度竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为

B. 以初速度竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为

C. 发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为

D. 发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为 

4.如图所示，水平台面光滑，穿过两光滑轻质定滑轮的轻绳两端分别连接着物体A和B，A、B的质量分别为M和m，滑轮到台面高为h，用手按住A此时A端绳与台面的夹角 ，然后放手，使它们运动，已知A始终没有离开台面，则A的最大速度为

A.     B.     C.     D. 

5.2012年7月，一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示．此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中

A. 它们做圆周运动的万有引力保持不变

B. 它们做圆周运动的角速度不断变大

C. 体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大

D. 体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度变小

6.一物体静止在粗糙水平面上，在水平向右的拉力作用下开始向右运动．在运动过程中，物体的动能与位移x的关系图象如图所示，其中过程的图线是过原点的直线，过程的图线为平行于横坐标轴的直线．则下列说法正确的是

A. 在过程中，物体的拉力不断增大

B. 在过程中，拉力做功为零

C. 在过程中，物体的机械能不断增大

D. 在过程中，物体克服摩擦力做功的功率先增大后保持不变

7.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线竖直，圆锥筒固定不动，两个质量相同的球甲、乙紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，半径，则

A. 线速度

B. 对筒壁的弹力

C. 加速度

D. 角速度

A. 货物的动能一定增加

B. 货物的机械能一定增加

C. 货物的重力势能一定增加mah

D. 货物的机械能一定增加mah

二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）

9.地球围绕太阳沿椭圆轨道运动，地球从远日点向近日点运动过程中，下列说法正确的是

A. 速度变小    B. 速度变大    C. 加速度变小    D. 加速度变大

10.半径为r和的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两小球可看成质点分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中关于两小球的说法，正确的是

A. 机械能均逐渐减小

B. 经最低点时对底面的压力大小相等

C. 两球在最低点时的动能大小相等

D. 机械能总是相等的

三、实验题（本大题共1小题，共14.0分）

11.某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验。

如图1中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算。

除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和______填“交流”或“直流”电源。

实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是______。

A.放开小车，能够自由下滑即可放开小车，能够匀速下滑即可

C.放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可

若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______。

A.橡皮筋处于原长状态橡皮筋仍处于伸长状态

C.小车在两个铁钉的连线处小车已过两个铁钉的连线

在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______部分进行测量根据如图2所示的纸带回答。

实际情况是：橡皮筋对小车做的功______填“大于”或“小于”小车动能增量。这一情况造成的原因可能是______。

平衡摩擦力后，如果实验中发现小车最终运动总是过快，致使打出的纸带上点子过少，难以选到合适的点计算小车速度，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：______。

四、计算题（本大题共3小题，共46.0分）

12.观测到某一卫星环绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为求：

卫星绕地球运行时速度v；

卫星环绕地球运行的周期T。

13.如图所示，竖直平面内有半径为R的光滑半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于A点．一质量为m的小球可视为质点从A点进入半圆形轨道，恰好能从半圆形轨道最高点B飞出．已知重力加速度为g，不计空气阻力．求：

小球在水平面上落点C与A点的距离x；

小球在半圆形轨道最低点A处速度大小．

14.为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为，长为的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示。现将一个小球从距A点高为的水平台面上以一定的初速度水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为取，求：

小球初速度的大小；

小球滑过C点时的速率；

要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。

-------- 答案与解析 --------

1.答案：A

解析：解：根据万有引力定律公式可得将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，则万有引力的大小变为原来的故A正确，B、C、D错误。

故选：A。

两个质点之间万有引力大小遵守万有引力定律，根据万有引力定律公式进行判断．

解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，并能灵活运用比例法解题．

2.答案：A

解析：解：物体克服重力做功，故物体的重力势能一定增大，但由于不明确其他力做功情况，故不能确定机械能和动能的变化，故A正确，BCD错误。

故选：A。

物体做负功可以说成克服物体做等量的正功；重力做正功、重力势能减小，重力做负功、重力势能增加．合外力的功等于物体动能的变化，而重力之外的其他力做功等于内能的变化．

本题考查功能关系的应用，要注意明确重力做功量度重力势能的变化，合外力的功等于动能的变化，而重力之外的其他力做功等于机械能的变化．

3.答案：A

解析：解：A、已知月球质量为M，半径为引力常量为G，

忽略月球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式：

解得：

在月球上以初速度竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度：

故A正确。

B、在月球上以初速度竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间：

，故B错误。

C、研究卫星绕月球做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式

解得：

当轨道半径r取月球半径R时，卫星的最小周期为，卫星的最大运行速度为，故C错误，D错误。

故选：A。

忽略月球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式求出月球表面的重力加速度；根据竖直上抛的运动规律求解；研究卫星绕月球做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求解．

把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题；向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．

4.答案：B

解析：解：当A的速度最大时，，此时物体沿绳子方向上的分速度为零，则B的速度为零。

根据系统机械能守恒定律得，。

解得故B正确，A、C、D错误。

故选：B。

对M和m组成的系统，机械能守恒，当时，A的速度最大，根据系统机械能守恒求出A的最大速度．

解决本题的关键知道A、B系统机械能守恒，以及知道当A的速度最大时，B的速度为零．

5.答案：C

解析：解：A、设体积较小的星体质量为，轨道半径为，体积大的星体质量为，轨道半径为双星间的距离为转移的质量为。

则它们之间的万有引力为，根据数学知识得知，随着的增大，F先增大后减小。故A错误。

B、对：  

  对：  

由得：，总质量不变，两者距离L不变，则角速度不变。故B错误。

C、D由得：，、L、均不变，增大，则增大，即体积较大星体圆周运动轨迹半径变大。

由得线速度v也增大。故C正确。D错误。

故选：C。

双星绕两者连线的一点做匀速圆周运动，由相互之间万有引力提供向心力，根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力进行分析．

本题是双星问题，要抓住双星系统的条件：角速度与周期相同，运用牛顿第二定律采用隔离法进行研究．

6.答案：D

解析：解：A、在过程中，物体的动能不断增大，，该过程中拉力与摩擦力做功，，由图线可得，拉力F保持不变。故A错误；

B、在过程中，物体的动能保持不变，合力做功为零，所以拉力与摩擦力大小相等，方向相反。故B错误；

C、在过程中，物体的动能不断增大，在过程中，物体的动能保持不变。故C错误；

D、在过程中，物体的速度不断增大，在过程中，物体的速度保持不变，所以摩擦力的功率：，在过程中，随物体的速度不断增大而增大，在过程中，物体的速度保持不变，摩擦力才功率保持不变。故D正确。

故选：D。

过程中物体动能在增加，知拉力在做正功，动能与位移图线的斜率表示合力．当动能不变时，拉力与摩擦力大小相等，方向相反；通过动能的变化判断其加速度以及拉力的变化．

解决本题的关键通过图线的斜率确定出动能的变化，然后根据动能定理速度的变化，根据运动学的规律知道物体的运动规律．

7.答案：B

解析：解：两球受锥形筒的支持力N方向都是垂直于侧壁向上，在竖直方向上受力平衡，即，在水平方向的合力提供向心力，即

A、根据向心力公式可得，所以半径越大，线速度v越大，因为，所以，故A错误；

B、由上面的分析可知，故，故B正确；

C、加速度为，则，故C错误；

D、根据向心力公式可得，所以半径大的角速度小，即，故D错误。

故选：B。

对小球受力分析，根据牛顿第二定律列方程即可判断两者的角速度、线速度、向心加速度的大小。

对小球正确的受力分析是解题的关键，另外要熟练掌握圆周运动中各个物理量之间的关系。

8.答案：B

解析：解：A、根据牛顿第二定律得：合力为，则合力做功为，知动能增加量为mah。故A错误。

B、货物上升h高度，重力势能的增加量为mgh，则机械能的增加量为故C、D错误，B正确。

故选：B。

根据重力做功的大小求出重力势能的增加量，根据合力做功的大小求出动能的增加量，根据动能和重力势能的增加量求出机械能的增加量．

解决本题的关键知道重力做功与重力势能的关系，合力做功与动能的关系，对于机械能的变化量，也可以通过除重力以外其它力做功等于机械能增加量求出机械能的增加量．

9.答案：BD

解析：解：A、从远日点向近日点运动过程中，地球距离太阳越来越近，引力做正功，根据动能定理可知，动能增加，即速度变大，故A错误，B正确。

C、根据万有引力提供向心力得：，可知地球从远日点向近日点运动过程中，万有引力增大，向心加速度增大。故C错误，D正确。

故选：BD。

从远日点向近日点运动过程中，地球距离太阳越来越近，引力做正功，根据动能定理可知，动能增加，即速度变大，但机械能守恒．

根据万有引力提供向心力分析加速度的变化．

本题要知道从远日点向近日点运动过程中，地球距离太阳越来越近，引力做正功，动能增大，但机械能守恒．

10.答案：BD

解析：解：A、由题意，圆形槽光滑，两小球下滑过程中，均只有重力做功，机械能均守恒，故A错误；

B、两个物体在运动的过程中，机械能都守恒，由得，

 ，

在最低点时，根据牛顿第二定律可得：，

解得，

对轨道的压力大小为3mg，

所以在最低点时对轨道的压力大小与圆形槽的半径大小无关，即两个物体在最低点时对底面的压力大小相等，故B正确；

C、根据机械能守恒定律，得：

 ，

左边物体经最低点时的动能

同理右边物体经最低点时的动能

由于，则，故C错误；

D、取同一参考平面，两球刚下滑时的机械能相等，两球在下滑过程中，各自的机械能保持不变，所以机械能总是相等的，故D正确；

故选：BD。

根据机械能守恒的条件：只有重力做功，可以判断两小球在光滑圆形槽中下滑过程中机械能是守恒的。由机械能守恒定律，求出小球经过最低点时速度大小，就能比较动能的大小关系。利用向心力知识求出在最低点时，轨道对小球的支持力，进而求出加速度的大小。取圆心所在水平面为参考平面，两小球在水平面上时，机械能均为零，下滑过程中机械能都不变，故确定在最低点时它们的机械能是相等的。

本题是机械能守恒定律和向心力知识的综合，物体经过最低点时加速度与圆形槽的半径无关是常用的结论，可在理解的基础上记住了，可节省解答时间。

11.答案：交流  D  B  GJ  大于  橡皮筋做功增加了自身的动能  在小车上加适量的砝码

解析：解：根据打点计时器的工作原理，无论是那种大点计时器，都需要用交流电，故应用交流电源。

在平衡摩擦力的时候，需要把纸带也挂在小车上，也就是我们不仅仅平衡掉小车受到的摩擦力，还需要平衡由纸带造成的摩擦阻力，故D正确，ABC错误。

故选：D。

平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大，本题中木板水平放置，显然没有进行平衡摩擦力的操作，因此当小车的速度最大时，橡皮筋仍处于伸长状态，故ACD错误，B正确。

故选：B。

我们要验证的是“合力的功和物体速度变化关系”，小车的初速度为零，故需要知道做功完毕的末速度，此后小车做的匀速运动，故应测纸带上的匀速运动部分，由纸带的间距可知，间距均匀的为匀速运动部分，故应测量GJ部分。

实际情况是：橡皮筋对小车做的功大于小车动能增量，因为橡皮筋做功增加了自身的动能。

平衡摩擦力后，小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，即小车的加速度大，所以应减少小车的加速度，当小车的合力一定的情况下，据牛顿第二定律可知，适当增大小车的质量，即在小车上加适量的砝码。

故答案为：交流；；；；橡皮筋做功增加了自身的动能；在小车上加适量的砝码。

明确打点计时器的工作原理，知道打点计时器用的是交流电源。

平衡摩擦力的时候，小车要挂上纸带，且平衡掉摩擦力的标志是，放开手，轻推小车小车能匀速运动。

平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大。

我们测量小车的速度，是指的匀速时候的速度，由纸带的点分布可选出哪一部分为匀速运动。

分析实验过程，找出橡皮筋做功总是要比小车动能增量大一些的原因。

小车运动过快，说明加速度大，从减小加速度的角度分析。

此题考查了探究功与速度变化的关系的实验，关键要明确小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，因此明确实验原理是解答本题的关键。

12.答案：解：设卫星质量为m。

由万有引力等于向心力，得：

可得：

由得：

答：卫星绕地球运行时速度v是；

卫星环绕地球运行的周期T是。

解析：卫星环绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，由此列式求出卫星绕地球运行时速度v。

根据万有引力等于向心力，可求得卫星环绕地球运行的周期T。

解决本题的关键要掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用。

13.答案：解：设小球在最高点B处速度大小为v，有：

小球从B点飞出后，做平抛运动，历时t，则根据平抛运动规律可知：

联立解得：

从A到B过程，由机械能守恒定律得：

解得：

答：小球在水平面上落点C与A点的距离x为2R；

小球在半圆形轨道最低点A处速度大小为

解析：根据临界条件可明确最高点的速度，再根据平抛运动的规律即可求得水平位移；

对AB过程根据机械能守恒定律即可求得A点的速度大小．

本题考查机械能守恒定律与平抛运动规律的应用，要注意明确物理过程，正确选择物理规律才能准确求解．

14.答案：解：小球开始时做平抛运动：

代入数据解得：

A点：

得：

从水平抛出到C点的过程中，由动能定理得：

代入数据解得：

小球刚刚过最高点时，重力提供向心力，则：

代入数据解得 m

当小球刚能到达与圆心等高时

代入数据解得 m

当圆轨道与AB相切时  m

即圆轨道的半径不能超过 m

综上所述，要使小球不离开轨道，R应该满足的条件是

 分

答：小球初速度的大小是 小球滑过C点时的速率是 要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足 m

解析：释放弹簧后弹簧的弹性势能转化为小球的动能。先根据小球从离开弹簧到A平抛运动过程，求出小球到A点时竖直分速度，由速度的分解求出到初速度。

小球运动的过程中机械能守恒，列出公式即可求出C点的速度；

要使小球不离开轨道，有两种情况：第一种情况：是恰好过竖直圆轨道最高点时，先由牛顿第二定律和向心力知识求出到最高点的速度，再由动能定理求解轨道半径。第二种情况：小球恰好到竖直圆轨道最右端，由动能定理求解轨道半径。

本题是复杂的力电综合题，明确研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题。要注意小球运动过程中各个物理量的变化。