2016-2017学年江西省南昌市高一下学期第一次月考物理试卷

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（　　）

A. 线速度之比为1：4

B. 角速度之比为4：1

C. 向心加速度之比为8：1

D. 向心加速度之比为1：8

2. 难度：简单

如图所示，小球从水平位置A释放，到达最低位置B时，绳子碰到O′处的钉子，则下述说法正确的是（　　）

A. 绳子的拉力突然减小

B. 小球的向心力突然减小

C. 小球的线速度突然增加

D. 小球的角速度突然增加

3. 难度：简单

如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r．在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径为R，且R=3r．现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮．经测定磁带全部绕到A轮上需要的时间为t．则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间（　　）

A. 等于t/2    B. 小于t/2    C. 大于t/2    D. 无法确定

4. 难度：中等

假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．地表和矿井底部的重力加速度大小之比为（    ）

A.     B.     C.     D.

5. 难度：中等

如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿着ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B,C为轨道的远地点,距离地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．设距离地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T₀，下列说法不正确的是（    ）

A. 导弹在C点的加速度等于

B. 导弹在C点的速度大于

C. 地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点

D. 导弹从A点到B点的时间一定小于T₀

6. 难度：中等

天文学家新发现了太阳系外的一颗行星．这颗行星的体积是地球的5倍，质量是地球的25倍．已知近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G=6.67×10^-11N•m²/kg²，若仅有题中数据，能估算出（　　）

A. 行星的质量1.5×10²⁶kg

B. 行星的运行周期约为380天

C. 行星的密度约为2.75×10⁴kg／m³

D. 行星的半径约为6370km

7. 难度：中等

如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O₁O₂转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是(　　)

A. 当 时，A、B相对于转盘会滑动

B. 当 时，绳子一定有弹力

C. ω在范围内增大时，B所受摩擦力变大

D. ω在 范围内增大时，A所受摩擦力一直变大

8. 难度：中等

如图所示，三个质点a、b、c质量分别为m₁、m₂、M（M>>m₁，M>>m₂）．在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，它们的周期之比Ta：Tb=1：k；从图示位置开始，在b运动一周的过程中，则（　　）

A. a、b距离最近的次数为k+1次

B. a、b距离最近的次数为k-1次

C. a、b、c共线的次数为k+2次

D. a、b、c共线的次数为k-2次

9. 难度：简单

如图所示，abc分别为固定于地球表面的物体（地表物体）、近地卫星、地球同步轨道卫星，则下列关于abc三者的线速度、角速度、周期、加速度的表述正确的是（   ）

A. v_b>v_c>v_a

B. ω_a=ω_c<ω_b

C. T_a=T_c<T_b

D. a_b>a_c>a_a

二、多选题

10. 难度：简单

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P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. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度

D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

11. 难度：中等

经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，如图所示为某一双星系统，A星球的质量为m₁，B星球的质量为m₂，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）

A. A星球的轨道半径为

B. B星球的轨道半径为

C. 双星运行的周期为

D. 若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动，则B星球的运行周期为

12. 难度：中等

如图所示，直径为d的纸筒绕垂直于纸面的O轴匀速转动（图示为截面）．从枪口射出的子弹以速度v沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时先后在筒上留下A、B两个弹孔．AO与BO的夹角为θ，则圆筒转动的角速度ω可能为（　　）
                         

A.     B.     C.     D.

三、实验题

13. 难度：中等

如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．
（1）请将下列实验步骤按先后排序：______．
A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来
C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来
D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值．
（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是______．
A．秒表　B．毫米刻度尺C．圆规D．量角器
（3）写出角速度ω的表达式______________，并指出表达式中各个物理量的意义：_________．
（4）为了避免在卡纸连续过程中出现打点重叠，在电与盘面保持良好接触同，可以缓慢地将电沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下点分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对结果有影响吗？____．（填入“有影响”或“无影响”）
 

四、填空题

14. 难度：简单

为研究汽车通过桥梁时对凸形、水平、凹形桥面的压力变化，某同学用图1的装置进行模拟实验，将传感器的输出信号接到电脑，从左侧斜面的同一高度释放小球，让小球分别通过甲、乙、丙三种桥面后，桥面下方的力传感器，能够将压力信号转化为电信号传入数据采集器并在电脑屏幕上显示出来，实验结果显示出三条图线（如图2）．
对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图2中的______；对于水平桥面，其相对应的压力图线应是图2中的______．（选填：a、b或c）

五、简答题

15. 难度：中等

如图所示，阴影区域是原半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分，剩余质量为M．所挖去的小圆球的球心o′和大球体球心间的距离是R/2．求球体剩余部分对球体外离球心o距离为2R、质量为m的质点P的引力（已知万有引力常量为G，且两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线之间，两球表面相切）．
 

16. 难度：简单

如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg.求：a、b两球落地点间的距离。

17. 难度：简单

如图所示，是飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，它记录了“神舟”七号飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…），已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，根据以上信息，试求：

（1）若神舟七号飞船运行的周期为T，则神舟七号的圆轨道离地面的高度是多少？（用已知量字母表示）
（2）神舟七号飞船运行的周期T为多少分钟？
（3）神舟七号搭载的三名宇航员在24h内可以见到日落日出的次数应为多少？

18. 难度：中等

如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T．求（取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，结果可用根式表示）：（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω₀至少为多大？

（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度为多大？

（3）细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关，请在图2坐标纸上画出ω的取值范围在0到之间时的T-ω²的图象（要求标明关键点的坐标值）．