山东省日照第一中学2022-2023学年高一下学期3月质量检测物理试卷

这是一份山东省日照第一中学2022-2023学年高一下学期3月质量检测物理试卷，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 自行车是践行低碳生活理念的重要绿色交通工具。如图所示为自行车传动结构的核心部件，大齿轮、小齿轮、后轮的半径互不相等，a、b、c分别为三个轮边缘上的点，当大齿轮匀速转动时（ ）
A. a、b角速度的大小相等B. b、c线速度的大小相等
C. a的向心加速度比c小D. c的向心加速度比b小
2. 为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上后，扶梯开始加速，然后匀速运动。如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 匀速上行过程中，扶梯对人不做功
B. 匀速上行过程中，扶梯对人的摩擦力做正功
C. 加速上行过程中，扶梯对人做正功
D. 加速上行过程中，支持力对人做正功，摩擦力做负功
3. 在两个大物体引力场空间中存在着一些点，在这些点处的小物体可相对于两个大物体基本保持静止，这些点称为拉格朗日点。中国探月工程中的“鹊桥号”中继卫星是世界上首颗运行于地月拉格朗日点的通信卫星，如图所示，该卫星在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，关于处于拉格朗日和点上的两颗卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 两卫星绕地球做圆周运动的线速度相等
B. 处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心加速度大
C. 处于点的卫星绕地球做圆周运动的角速度大
D. 处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心力大
4. 2016年2月11日，科学家宣布探测到引力波的存在，引力波的发现将为人类探索宇宙提供新的视角。在如图所示的双星系统中，A、B两个恒星靠着相互之间的引力正在做匀速圆周运动，已知恒星A的质量为太阳质量的29倍，恒星B的质量为太阳质量的36倍，两星之间的距离L=2×105m，太阳质量M=2×1030kg，万有引力常量G=6.67×10-11N·m2／kg2。若两星在环绕过程中会辐射出引力波，该引力波的频率与两星做圆周运动的频率具有相同的数量级，则根据题目所给信息估算该引力波频率的数量级是（ ）
A．102Hz B．104Hz C．106Hz D．108Hz
5. 2022年6月5日17时42分，神舟十四号载人飞船与天和核心舱径向端口成功对接。对接后的组合体绕地球做匀速圆周运动，其轨道离地面高度为地球半径的。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 神舟十四号与天和核心舱对接时，要先变轨到达核心舱所在的轨道，再加速追上核心舱进行对接
B. 组合体运行的周期为
C. 组合体的线速度小于地球赤道上物体的线速度
D. 组合体的向心加速度大于g
6．如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆形管道竖直放置，质量为m的小球(视为质点)以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg，则( )
A．小球通过P点时的速率一定为 eq \r(\f(3gR,2))
B．小球通过P点时的速率一定为 eq \r(\f(gR,2))
C．小球落地点到P点的水平距离可能为eq \r(5)R
D．小球落地点到P点的水平距离可能为eq \r(2)R
7．质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。 设汽车在运动过程中阻力为车重的k倍，在18s末汽车的速度恰好达到最大。重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．k=4
B．0到8s内汽车的牵引力为800N
C．汽车在8s到18s内的平均速度大小为9m/s
D．8s到18s过程中汽车牵引力做的功为J
8.有一种叫“飞椅”的游乐项目。长为L=5m的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为R=2m的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力，以下说法正确的是（g=10m/s2,sin53°=0.8）（ ）
A. 若飞椅以的转速水平匀速转动，飞椅的旋转周期为10s
B. 若飞椅角速度逐渐缓慢增加，线速度大小会与角速度成正比增大
C. 当飞椅的角速度时，绳与竖直方向的夹角为
D. 若要使某时刻绳与竖直方向的夹角为，需要
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 在高空运行的同步卫星功能失效后，往往会被送到同步轨道上空几百公里处的“墓地轨道”，以免影响其它在轨卫星，节省轨道资源。2022年1月22日，我国实践21号卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号G2卫星后，成功将其送入“墓地轨道”。如图所示，已知同步轨道和“墓地轨道”的轨道半径分别为、，转移轨道与同步轨道、“墓地轨道”分别相切于P、Q点，地球自转周期为，万有引力常量为。则（ ）

A. 由以上数据可求得地球的质量为
B. 由以上数据可求得地球的质量为
C. 北斗二号G2卫星沿转移轨道运行的周期为
D. 北斗二号G2卫星沿转移轨道运行的周期为
10.如图所示，半径为r的光滑水平转盘到水平地面的高度为H，质量为m的小物块被一个电子锁定装置锁定在转盘边缘，转盘绕过转盘中心的竖直轴以ω＝kt(k＞0且是恒量)的角速度转动，从t＝0开始，在不同的时刻t将小物块解锁，小物块经过一段时间后落到地面上，假设在t时刻解锁的物块落到地面上时重力的瞬时功率为P，落地点到转盘中心的水平距离为d，则下图中P- t图像、d2 ­ t2图像正确的是( )
11. 如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一个小球，让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动，小球运动到最高点时，受到杆的弹力大小为，速度大小为，其图像如图乙所示，则（ ）
A. 小球的质量为
B. 当地的重力加速度大小为
C. 时，小球对杆的弹力方向向上
D. 时，小球受到的弹力大小与重力相等
12. 如图所示，一个上表面粗糙、中心有孔的水平圆盘绕轴MN转动，系有不可伸长细线的木块置于圆盘上，细线另一端穿过中心小孔O系着一个小球。已知木块、小球皆可视为质点，质量皆为m，木块到O点的距离为R，O点与小球之间的细线长为L。当圆盘以角速度为ω匀速转动时，小球以角速度ω随圆盘做圆锥摆运动，木块相对圆盘静止，连接小球的细线与竖直方向的夹角为α，小孔与细线之间无摩擦，则（ ）

A．如果L不变，ω越大，则α大
B．如果R = L，无论ω多大木块都不会滑动
C．如果R > L，ω增大，木块可能向O点滑动
D．如果R < L，ω增大，木块可能远离O点滑动
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F与半径r、角速度、质量m的关系”实验，实验装置如图甲所示，装置中水平光滑直杆能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直杆一起转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。

（1）小组同学先让一滑块做半经r为0.20m的圆周运动。得到图乙中②图线。然后保持滑块质量不变。将运动的半径r分别调整为0.14m，0.16m，0.18m，0.22m，在同一坐标系中又分别得到图乙中⑤、④、③、①四条图线。
（2）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的( )
A．探究平抛运动的特点 B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C．探究两个互成角度的力的合成规律
（3）对②图线的数据进行处理，获得了图像，如图丙所示，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是___________。（用半径r、角速度、质量m表示）
（4）对5条图线进行比较分析，做图像，得到一条过坐标原点的直线，则该直线的斜率为___________。（用半径r、角速度、质量m表示）
14. 在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A；
C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
D．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C，若测得A、B间距离为，B、C间距离为，已知当地的重力加速度为g
（1）关于该实验，下列说法中正确的是______。
A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．斜槽轨道必须光滑且无摩擦
C．每次小球均须由静止释放 D．每次释放小球的位置可以不同
（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为______（用题中所给字母x、、、g表示）。
（3）小球打在B点时与打在A点时速度的变化量为，小球打在C点时与打在B点时速度的变化量为，则______。
15.宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间小球落回原处．（取地球表面重力加速度，空气阻力不计）
（1）求该星球表面附近的重力加速度；
（2）已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球质量之比。
16.如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O且水平向右为x轴正方向。在O点正上方距盘面高为h＝5 m处有一个可间断滴水的容器，从t＝0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。(取g＝10 m/s2)
(1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘的角速度ω应为多大？
(3)当圆盘的角速度为1.5π rad/s时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2 m，求容器的加速度a。
17.晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳恰好断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2
(2)求绳能承受的最大拉力多大？
(3)保持手的位置不变，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

18.如图所示，水平圆盘可绕过圆心的竖直轴转动，圆盘上的物体 A 、B 、C 、D的质量分别为1kg 、2 kg 、3 kg、4kg，A叠放在 B上，D叠放在 C上C、B离圆心O距离分别为r、3r，r= 0.03 m， C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好拉直且其延长线过圆心，已知C、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ1=0.1，A、B间的动摩擦因数为μ2= 0.4，C、D间的动摩擦因数为μ3= 0. 5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s²,现让圆盘由静止缓慢加速转动，求：
(1)圆盘角速度ω为多少时，细线上开始产生拉力；
(2)圆盘角速度 rad/s时， C与水平圆盘之间的摩擦力；
(3)若要使A、B、C、D均与圆盘保持相对静止，圆盘角速度ω需要满足的条件.