山东省济宁市第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷（Word版附答案）

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注意事项：
答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
请讲答案正确填写在答题卡上
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.如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
B．火星绕太阳运行过程中，速率不变
C．土星比地球的公转周期小
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
2．如图所示，修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点，若A、B、C的轨道半径之比为1：2：1，则A、B、C的向心加速度大小之比（ ）
A．4：3：2B．4：2：1C．8：3：2D．8：4：3
3．在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成面，假设驴对磨杆的平均拉力为 700 N，半径r为1 m，转动一周为7s，则（ ）
A．驴转动一周拉力所做的功为0
B．驴转动一周拉力所做的功为1400 J
C．驴转动一周拉力的平均功率为200π W
D．磨盘边缘的线速度为17π m/s
4．如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内，可认为水已脱干，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d，则该件小衣物在（ ）
A．衣物a、b、c、d四点的线速度相同
B．衣物在整个运动过程中所受的合外力不变
C．衣物在c位置对滚筒壁的压力大小等于重力
D．衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同
5．将一个小球竖直向上抛出，假设小球在运动过程中受到大小不变的空气阻力作用，经过一段时间后小球又返回至出发点。关于小球从抛出到返回原位置的过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球上升过程中克服重力做功，重力势能减少
B．小球上升过程中的重力势能的变化量与选取的参考平面有关
C．小球上升过程中克服重力做的功小于下落过程中重力做的功
D．小球上升过程中所受重力做功的平均功率大于下落过程中重力做功的平均功率
6．如图所示，一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球。使轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）

A．小球运动到最高点时，杆对球的作用力一定向上
B．小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力指向O点
C．若，小球通过最高点时，杆对球的作用力为零
D．小球通过最低点时，杆对球的作用力可能向下
7.2023年11月1日，我国在太原卫星发射中心成功将“天绘五号”卫星发射升空，并顺利进入预定轨道。“天绘五号”在距离地球表面500km附近环绕地球做匀速圆周运动，其运行周期约为个小时，某时刻“天绘五号”、同步卫星、地球的连线在同一直线上，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．“天绘五号”的发射速度大于第二宇宙速度
B．“天绘五号”的线速度小于同步卫星的线速度
C．“天绘五号”的向心力一定大于同步卫星的向心力
D．到下一次“天绘五号”、同步卫星与地球共线的时间约为0.8h
8.如图15所示，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ光滑且足够长。一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆。金属框绕MN轴先以角速度ω1匀速转动，然后提高转速以角速度ω2匀速转动。下列说法正确的是( )
A.小球的高度一定不变
B.小球的高度可能降低
C.两次转动杆对小球的弹力大小一定变大
D.两次转动小球所受的合力大小可能不变
多选题：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．假设宇宙中有一双星系统由质量分别为m和M的A、B两颗星体组成。这两颗星绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，如图所示，A、B两颗星的距离为L，引力常量为G，则（ ）
A．因为OA>OB，所以m>M
B．两颗星做圆周运动的周期为2π
C．若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，星体B的质量M和A与B之间的距离L不变，则星体A的周期将缓慢增大
D．若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，星体B的质量M和A与B之间的距离L不变，则星体A的轨道半径将缓慢减小
10．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与变轨空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度
B．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于7.9km/s
C．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等
D．飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为
11.如图所示，在匀速转动的水平盘上，物体用过盘中心的细线相连，和质量都为。它们分别在圆心两侧，与圆心的距离分别为与盘间的动摩擦因数相同。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，当圆盘转速缓慢增加到两物体刚好要发生滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．此时和所受摩擦力方向沿半径指向圆外
B．此时绳子张力为
C．此时圆盘的角速度为
D．此时烧断绳子物体和仍将随盘一块转动
12．为民族“起重”为大国“举力”，这是对中国工程机械最好的诠释。如图所示为我国自主研发的第一台全地面起重机QAY25，起重范围从25t到2600t，中国起重机在世界地位越来越“重”。若该起重机由静止开始提升质量为200t的物体，其图像如图所示，不计其它阻力，下列说法正确的是（ ）
A．起重机的额定功率P=2.4×106W
B．重物上升的最大速度
C．重物内做匀加速直线运动
D．10s内起重机对重物做的功为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．(6分)一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕行一圈后，着陆在该行星上。飞船上备有以下器材：
A．秒表一只
B．质量为的物体一个
C．弹簧测力计一个
宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量，依据测量数据，可求得该星球的半径，已知引力常量为。
（1）绕行时需测量的物理量为周期，选用的器材是 （填序号）；
（2）着陆后需测量的物理量为物体在行星表面的重力，从而得出行星表面的重力加速度，选用的器材是 （填序号）；
（3）利用测得的物理量写出半径 。
14．（8分）某兴趣小组的同学设计了图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的小滑块放置在转台上，细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间，兴趣小组采取了下列步骤：
①用螺旋测微器测量遮光条的宽度d。
②用刻度尺测量滑块旋转半径为R。
③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直。
④控制转台以某一角速度匀速转动，记录力传感器和光电门的示数，分别为F1和；依次增大转台的角速度，并保证每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数F2、F3…和光电门的示数、…。
回答下面的问题
（1）滑块匀速转动的线速度大小可由v= 计算得出。
（2）处理数据时，兴趣小组的同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的线速度大小的平方v2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，滑块质量未知，则滑块和台面间的滑动摩擦因数μ= 。
（3）该小组同学换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，保持滑块旋转半径为R不变，作出F-v2的新图像，将两图像绘制于同一坐标系中，可能是下图中的 。
A． B．
C． D．
15（7分）2021年9月28日，第十八届中国吴桥国际杂技艺术节在石家庄开幕．传统杂技表演中有一个节目叫做“水流星”，看得观众眼花缭乱，节目表演时，一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量，水的重心到转轴的距离。（取）
（1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；（结果可以保留根号）
（2）若在最高点水桶的速率，求水对桶底的压力。
16．（10分）2020年12月19日，中国“嫦娥五号”任务月球样品正式交接。一位勤于思考的同学，为未来探月宇航员设计了如下的实验：在月球表面以初速度竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为（远小于月球半径）。通过查阅资料知道月球的半径为，引力常量为，若物体只受月球引力的作用，请你求出：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的平均密度；
（3）月球的第一宇宙速度。
17.（14分）一个光滑的圆锥体固定在水平桌面，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角，如图所示。一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端系着一个质量为m的小球（可视为质点）。小球以角速度绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动，重力加速度为g。（；）求：
（1）当角速度为某一定值时，小球与圆锥面的相互作用力恰好为零，求此状态的角速度大小；
（2）当角速度时，绳对小球的拉力大小；
（3）当角速度时，绳对小球的拉力大小。
18．（15分）一滑块在水平地面上沿直线滑行，时速率为。从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力，力和滑块的速度随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，求（两图取同一正方向，重力加速度）：
（1）滑块与水平地面间的动摩擦因数；
（2）第1s内摩擦力对滑块做功；
（3）前2s内力F的平均功率。