河南省郑州市郑州高新技术产业开发区郑州外国语学校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

这是一份河南省郑州市郑州高新技术产业开发区郑州外国语学校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题，共7页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

（75分钟 100分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错得0分）
1．“风云”气象卫星是我国重要的民用遥感卫星，其中“风云一号”是极轨卫星，其运行轨道在地球的南北两极上方，周期为；“风云四号”是静止轨道卫星，与地球自转同步。若卫星的运动均可视为匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．“风云一号”卫星的线速度大于地球的第一宇宙速度
B．“风云一号”卫星的向心加速度比“风云四号”卫星的向心加速度大
C．“风云一号”卫星的线速度比“风云四号”卫星的线速度小
D．“风云一号”卫星的角速度比“风云四号”卫星的角速度小
2．如图所示，从倾角为的斜面上的某点先后将同一小球以不同的初速水平抛出，均落到斜面上，当抛出的速度为时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为，当抛出的速度为时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为，若不考虑空气阻力，则（ ）
A．可能大于
B．可能小于
C．一定等于
D．、的大小与斜面倾角无关
3．生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为的重物，绳的另一端由人握着向左以速度匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为，下列说法正确的是（ ）
A．重物匀加速上升
B．重物以速度匀速上升
C．绳对重物的拉力始终小于它的重力
D．经过图示位置时人与重物的速度大小之比为
4．如图，地球赤道上的山丘，近地资源卫星和同步通信卫星均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设、、的圆周运动速率分别为、、，向心加速度分别为、、，则（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，叠放在水平转台上的物体、随转台一起以角速度匀速转动，、的质量分别为、，与、与转台间的动摩擦因数都为，和离转台中心的距离都为，重力加速度为，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A．对的摩擦力沿水平方向指向圆心点B．物块对物块的摩擦力一定为
C．转台对物块的摩擦力的大小一定为D．转台的角速度一定满足：
6．2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。飞船入轨后，于当天下午成功对接于空间站天和核心舱径向端口。飞船和空间站的变轨对接可简化为如图所示的过程，其中轨道1和轨道3为圆轨道，半径分别为和，飞船变轨前稳定运行在轨道1，空间站运行在轨道3，椭圆轨道2为飞船的转移轨道。轨道1和2、2和3分别相切于、两点。关于变轨过程，下列说法正确的是（ ）
A．飞船在轨道1上经过点的速度小于在轨道2上经过点的速度
B．飞船在轨道2上经过点的加速度大于在轨道1上经过点的加速度
C．飞船在轨道3上经过点的加速度小于在轨道2上经过点的加速度
D．飞船在椭圆轨道上经过、两点的速率之比为
7．如图所示，长为的轻杆可绕光滑水平转轴转动，在杆两端分别固定质量均为的球、，球距轴的距离为。现给系统一定能量，使杆和球在竖直平面内转动。当球运动到最高点时，水平转轴对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力，已知重力加速度为，则球在最高点时，下列说法正确的是（ ）
A．球的速度为B．球的速度为
C．球的速度为D．杆对球的弹力方向竖直向上
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．如图所示，某航天器围绕一颗半径为的行星做匀速圆周运动，其环绕周期为，经过轨道上点时发出了一束激光，与行星表面相切于点，若测得激光束与轨道半径夹角为，引力常量为，不考虑行星的自转，下列说法正确的是（ ）
A．行星的质量为
B．行星的平均密度为
C．行星表面的重力加速度为
D．行星的第一宇宙速度为
9．质量为的小球（视为质点）由轻绳和分别系于一轻质细杆的点和点，如图所示，当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，绳与水平方向成角，绳在水平方向上且长为。下列说法正确的是
（ ）
A．绳的弹力随角速度的增大而增大
B．当角速度时，绳中产生弹力
C．当绳中产生弹力后，角速度再增大时绳的弹力不变
D．当绳突然被剪断时，绳的弹力一定发生变化
10．光滑的水平面上，一个小滑块的质量，在水平方向上恒定的外力（方向未知）的作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过、两点时速度大小均为。滑块在点速度方向与连线夹角，，则（ ）
A．水平恒力的方向与连线成夹角
B．滑块从点到点的时间为
C．滑块从点到点的过程中速度最小值为D．、两点间距离为
三、实验题（本题共2小题，共8空，每空2分，共16分）
11．如图是利用激光测定圆盘转速的原理示意图，图中圆盘绕固定轴匀速转动，圆盘边缘侧面上有一小段涂有反光材料，当圆盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，实验测得每隔时间，接收器能接受到一次激光束，激光束持续时间为，圆周率用表示。
（1）由实验可知，圆盘转速为________；（用题中所给字母表示）
（2）若要求圆盘侧面反光涂层的长度，还需要测量的物理量是________；（用文字描述并用字母符号表示）
（3）圆盘侧面反光涂层的长度________。【用题中所给字母和第（2）小问中字母表示】
12．在“研究小球平抛运动”的实验中：
（1）如图甲所示在实验中，小球每次都从斜面上的同一高度下落，而放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为、、，根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹，可得小球平抛时的水平位移分别为、、，则________。
A．若，，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
B．若，，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
C．若，，则能说明小球在竖直方向做自由落体运动
D．若，，则能说明小球在竖直方向做自由落体运动
（2）如图乙所示，在描绘平抛运动轨迹的实验中，下列说法正确的是________；
A．实验前必须将斜槽末端调节水平，挡板调节竖直
B．小球每次可以从斜槽上相同的位置以不同的速度滚下
C．要准确的描绘出平抛运动的轨迹，接球槽必须等间距的下移
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
（3）在做该实验时某同学只记录了物体运动的轨迹上的、、三点，已知相邻两点的时间间隔相等，并以点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图丙所示的图像，取。
①据图像求出相邻两点的时间间隔为________；
②据图像求出物体平抛运动的初速度大小为________；
③物体运动到点时的速度大小为________。（结果可含根号）
四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步 骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（10分）我国计划在2024年发射嫦娥六号探测器，执行月球探测任务。嫦娥六号探测器由轨道器、着陆器组成。探测器到达月球附近时，将在距月球表面高度为的环月圆轨道上绕月飞行，已知月球的质量为、半径为，引力常量为。求：
（1）探测器绕月做圆周运动的周期；
（2）月球表面的重力加速度的大小。
14．（12分）如图所示，长为的绳子下端连着质量为的小球，上端悬于天花板上，把绳子拉直时，绳子与竖直线夹角为，此时小球静止于光滑的水平桌面上。问：
（1）当球以做圆锥摆运动时，绳子张力为多大？桌面受到压力为多大？
（2）当球以角速度做圆锥摆运动时，绳子的张力及桌面受到的压力分别为多少？
15．（16分）如图，在点以的初速度水平向右抛出一质量为的小球。（可视为质点），小球抛出后受到水平向右的恒定风力的作用。经过一段时间后恰能无碰撞地从点以速率沿圆弧切线进入半径为的竖直粗糙、圆心角为的圆弧轨道，点之后的运动过程中小球不再受风力的作用，由于摩擦力的作用，小球在圆弧轨道内速率不变。小球从点水平飞出后击中一个竖直截面为的抛物线的容器壁。已知点的坐标为，重力加速度大小为，，，不计空气阻力．求：（结果均可用根号表示）
（1）小球在点对圆弧轨道的压力大小；
（2）小球在进入圆弧轨道前受到的水平风力的大小和小球击中容器壁处的坐标；
（3）若小球在点的速率可调，则小球击中容器壁时速率的最小值。
郑州外国语学校2023-2024学年高一下期月考1试卷
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错得0分）
1．B 2．C 3．D 4．D 5．C 6．A 7．C
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．ABC 9．BC 10．BC
三、实验题（本题共2小题，共8空，每空2分，共16分）
11．（6分）（1）；（2）圆盘半径R；（3）
12．（8分）（1）D；（2）AD；（3）①0.1；②2；③
四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（10分）解：（1）探测器绕月做圆周运动，根据万有引力提供向心力可得：
解得：
（2）由万有引力和重力的关系可得：
解得：
14．（12分）解：（1）对小球受力分析，作出力图如图1
根据牛顿第二定律，得： ①
②
又，解得：
；
（2）设小球对桌面恰好无压力时角速度为，即
代入①②得【说明，临界角速度放在第（1）问与第（2）间都可以，共给2分】
由于，故小球离开桌面做匀速圆周运动，则
此时小球的受力如图2。
设绳子与竖直方向的夹角为，则有
③
④
联立③④解得：
15．（16分）解：（1）小球在C点时，根据牛顿第二定律
代入数据解得：
根据牛顿第三定律
（2）小球在B点
小球从A点到B点的运动过程中
小球在B点
小球从A点到B点的运动过程中
根据牛顿第二定律有：
联立解得：
根据抛物线方程，，假设小球击中容器壁D点处
小球从C点到D点的运动过程中

解得，
所以小球击中容器壁处D点的坐标为
（3）若小球在C点的速率可调，设小球在C点的速率为，小球从C点到击中y轴右侧容器壁的运动过程中
小球击中y轴右侧容器壁时
联立以上式子代入数据，得
根据数学知识可知