2020-2021学年山东省泰安市宁阳第四中学高一下学期第一次月考模
拟物理试题
1. 如图所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间．假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他( )
A. 所受的合力为零，做匀速运
B. 所受的合力变化，做变加速运动
C. 所受的合力恒定，做变加速运动
D. 所受的合力恒定，做匀加速运动
2.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为3：2：12，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（）
A．大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为3：2
B．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为6：1
C．大齿轮和后轮轮缘的向心加速度大小之比1:9
D．小齿轮和后轮轮缘的向心加速度大小之比为6：1
3.如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个相同的小球，细线的上端都系于O点．已知L1跟竖直方向成60°角，L2跟竖直方向成30°角。
设法让两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动。
则( )
A．1、2两球的周期之比为：1
B．1、2两球的周期之比为1：1
C．1、2两条细线的拉力之比：1
D ．1、2两条细线的拉力之比3：1
4.质量为 m 的小球由轻绳 a 和 b 分别系于一轻质细杆的 A 点和 B 点，如图所示，绳 a 与水平方向成θ角，绳 b 在水平方向且长为 l ，当轻杆绕轴 AB 以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周 运动，则下列说法正确的是（ ）
A. a 绳的张力可能为零
B. a 绳的张力随角速度的增大而增大
C. 若 b 绳突然被剪断，则 a 绳的弹力一定发生变化
D. 当角速度tan g l ωθ> ，b 绳将出现弹力
5．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R ，甲、乙物体质量分别为M 和m (M >m )，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L (L <R )的水平轻绳连在一起．如图7所示，若将甲物体放在转轴的正上方，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看作质点，重力加速度为g )( )
A.
μ(M －m )g mL B.μg L C.μ(M ＋m )g ML D.μ(M ＋m )g mL
6．暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命．为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t （t 小于其运动周期），运动的弧长为s ，与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），引力常量为G ，则下列说法中正确的是（ ）
A ．
“悟空”绕地球运动的向心加速度是2s t β
B ．由题中条件可以求出“悟空”的质量为
3
2s Gt β C ．“悟空”运动的环绕速度小于同步卫星的环绕速度
D ．“悟空”要变轨为同步卫星需要向运动的同方向喷射一定量的气体
7．质量为m 的物体沿半径为R 的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v ，如右图所示，若物体与球壳间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时（ AD ）
A ．向心加速度为2
v R B ．向心力为2v m g R ⎛⎫+ ⎪⎝⎭
C ．摩擦力为mg μ
D ．对球壳的压力为2
v m mg R +
8.“天宫一号”的运行圆轨道离地高度为350km ， “神舟十号”需要追赶“天宫一号”并成功与之对接，对接开始前它们在同一平面绕地球做匀速圆周运动且运行方向相同，要成功对接则对接前 “神舟十号”应该（ ）
A. 从离地高度等于350km 圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大
B. 从离地高度大于350km 的圆轨道上减速且对接成功后运行速度比开始对接前小
C. 从离地高度小于350km 圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前小
D. 从离地高度小于350km 圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大
9、发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后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。
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1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
B．卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大小
C．卫星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力
D．卫星由2轨道变轨到3轨道在P点要加速
10、2012年7月，一个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
11．如图中的圆a、b、c，圆心均在地球的自转轴线上，其中b在赤道平面内，对环绕地球作匀速圆周运动的同步卫星而言，以下说法正确的是（）
A．同步卫星的轨道可能为a，也可能为c B．同步卫星的轨道可能为b
C．同步卫星的运行速度大于7.9km/s D．同步卫星的运行周期与地球自转周期相同
12. 在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍．如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取g=10m/s2）
13．若某卫星在离地球表面为h的空中沿圆形轨道绕地球飞行，周期为T．若地球半径R，引力常量为G．试推导：
（1）该卫星的环绕速度；
（2）地球的质量表达式；
（3）地球的第一宇宙速度表达式。
附答案
1B 2B 3BC 6A 7AD 8、C 9、ACD 10选C
4、【答案】D 【详解】A 、小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a 绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a 绳的张力不可能为零，故A 错；
B 、根据竖直方向上平衡得，F a sin θ=mg ，解得sin a mg F θ=
，可知a 绳的拉力不变，故B 错误． D 、当b 绳拉力为零时，有：2mgcot m l θω= ，解得tan g l ωθ=
，可知当角速度tan g l ωθ> ，b 绳将出现弹力，故D 对；
C 、由于b 绳可能没有弹力，故b 绳突然被剪断，a 绳的弹力可能不变，故C 错误
5、答案 D 解析 设轻绳的拉力大小为F T ，圆盘以最大角速度转动时，以甲为研究对象，F T ＝μMg ，以乙为研究对象，F T ＋μmg ＝mL ω2，可得ω＝μ(M ＋m )g mL
，选项D 正确． 11、选BD 解：AB 、地球所有卫星的轨道圆心一定在地心处，故图中的a 、b 、c 三颗卫星只有a 是不可能的，同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，距离地面的高度一定，其轨道可能为b ，故A 错误，B 正确；
C 、根据
＝m ，可知，当轨道半径越大时，线速度越小，则卫星的运行速度小于7.9km/s ，故C
错误； D 、由于同步卫星与地球同步，因此其周期必须与地球自转周期相同，故D 正确。
12、【解析】
（1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，
当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有F m=0.6mg≥
2 v m
r
由速度v=30m/s，得弯道半径 r≥150m；
（2）汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mg－F N=
2 v m
R
为了保证安全，车对路面间的弹力F N必须大于等于零．有mg≥
2 v m
R
则R≥90m．
13．解：（1）由线速度与周期的关系可得：v＝（2）卫星围绕地球做圆周运动时，有：
解得：
(3)根据万有引力等于重力得：
解得：
根据重力提供向心力得：
解得：v＝。