山东省淄博市张店区潘庄高级中学2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试题(无答案)

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说明：本试题分第I卷和第II卷，第I卷的答案填涂在答题卡上，第II卷的答案书写在答题卡指定位置，交试卷时只交答题卡
第I卷
一、单项选择题（每小题3分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的）
1.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A.汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B.火车转弯若超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有挤压作用
C.利用离心运动，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞
D.宇航员不受重力作用，处于完全失重状态
2.假设有质量相等的A、B两颗地球卫星，已知地球半径为R，卫星A距地面高度为R，卫星B距地面高度为2R，卫星B受到地球的万有引力大小为F，则卫星A受到地球的万有引力大小为（ ）
A. B. C. D.
3.如图所示，质量均为m的甲、乙两人分别站在两种扶梯上，随着扶梯一起以速度v斜向上做匀速直线运动。已知两种扶梯的倾角均为θ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．平台对乙的摩擦力水平向右
B．甲、乙均处于超重状态
C．一段时间t内，扶梯的斜面对甲的摩擦力做的功为mgvt
D．平台对乙的支持力的功率为mgvsinθ
4.市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士们喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图乙所示．已知配重质量0.5kg，绳长为0.4m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动，计数器显示在1min内圈数为120，此时绳子与竖直方向夹角为θ，配重运动过程中腰带可看做不动，g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，下列说法正确的是（ ）
A.匀速转动时，配重受到的合力恒定不变B.配重的角速度是4πrad/s
C. θ为37°D.若增大转速，细绳拉力变小
5.如图，某火星探测器的发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地火转移轨道，经过A点时变轨进入距离火星表面2R高的圆形轨道I，在轨道I上做匀速圆周运动，经过B点时再次变轨进入椭圆轨道II，之后将变轨到近火星圆轨道III做匀速圆周运动，经过一段时间最终在C点着陆，已知火星半径为R。下列说法正确的是（ ）
A.探测器在轨道I、II上的运动周期之比为
B.探测器在轨道I、III上的加速度大小之比为1∶9
C.探测器在地火转移轨道上经过A点时应加速实施变轨
D.探测器在轨道I上运行速率小于在轨道II上经过B点时的速率
6.如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为50kg的学员在A点位置，质量为60kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为6.0m，B点的转弯半径为5.0m，则学员和教练员（均视为质点）（ ）
A.运动周期之比为6∶5
B.运动线速度大小之比为1∶1
C.向心加速度大小之比为5∶6
D.受到的合力大小之比为1∶1
7.为了测量月球的各项数据，科学家设计了一装置，在月球表面用电磁铁吸住小球，启动装置后，电磁铁断电，小球自由下落，并开始计时，当小球经过光电门时停止计时。测出运动时间为t，经过光电门的速度为v0。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）
A.月球的平均密度B.月球的质量
C.月球表面重力加速度大小D.月球第一宇宙速度大小
8.一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示，则（ ）
图1图2图3
A.0~8s内物体克服摩擦力所做的功为30JB.0~6s内合外力的做功为4J
C. t=5s时合外力做功的功率为6WD.0~4s内水平拉力做功为12J
二、多项选择题（每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选多选得0分）
9.哈尔滨冰雪大世界始创于1999年，展示了北方名城的冰雪文化和冰雪旅游魅力．冰滑梯是冰雪大世界的保留项目，一质量为m的游客，从长为L的滑梯顶端由静止开始下滑．已知重力加速度为g，直滑梯与水平面的夹角为θ，不计各种摩擦阻力。下列说法正确的是（ ）
A．整个下滑过程中，支持力对游客的做功为0
B．整个下滑过程中，重力对游客的做功为mgL
C．整个下滑过程中，重力的平均功率
D．滑到底端时，重力的瞬时功率为
10.新时代我国的航天事业飞速发展，取得了举世瞩目的成绩。2022年8月20日，“遥感三十五号04”卫星在西昌卫星发射中心成功发射升空，顺利进入预定轨道，该卫星距离地面的高度为h1，环绕周期为T0；2022年9月6日，“遥感三十五号05”卫星成功发射升空，该卫星距离地面的高度为h2。地球的半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ）
A. “遥感三十五号05”卫星的环绕周期为
B. “遥感三十五号04”卫星与“遥感三十五号05”卫星的线速度之比为
C.地球表面的重力加速度为
D.地球的平均密度为
11.如图所示，一个质量为0.2kg的小球，以v0=2m/s的初速度从A点平抛出去，恰好从B点沿切线进入圆弧，经过圆弧后从D点射出，又恰好落到B点。已知圆弧半径R=0.4m，A与D在同一水平线上，g=10m/s2。以下计算正确的是（ ）
A.角θ为60°
B. D点的速度大小为1m/s
C. A、D的距离为0.8m
D.在D点时，小球对管壁的作用力方向竖直向下
12.如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上且木块A、B与转盘中心在同一条直线上，两木块用长为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，现让该装置从静止转动，角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）
A．当时，绳子一定有弹力
B．当时，A、B会相对于转盘滑动
C．当ω在范围内增大时，A所受摩擦力一直变大
D．当ω在范围内增大时，B所受摩擦力不变
第II卷
三、填空题（每空2分，共14分）
13.如图所示为“探究向心力大小的表达式”的实验装置—向心力演示器，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的压力提供球对挡板的反作用力，通过与挡板相连的横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺露出的等分格，可以计算出两小球所受向心力大小的比值。左、右变速塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，已知A、C分别到塔轮中心的距离相等，B到塔轮中心的距离是A到塔轮中心的距离的2倍。
（1）在该实验中，主要利用了 来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。
A．理想实验法B．微元法C．控制变量法D．等效替代法
（2）在某次实验中，一组同学把两个完全相同的小球分别放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上。匀速转动手柄时，左边标尺露出4个分格，右边标尺露出1个分格，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为 ，皮带连接的左、右塔轮半径之比为 ，此次实验说明 。
14.如图所示，一长度为L的细线上端固定，下端悬挂一个质量为m的小球（视为质点），将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。给小球一个初速度，使它恰能沿纸面上某个画好的圆做匀速圆周运动，即小球对纸面恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度大小为g。
（1）当小球做匀速圆周运动的半径为R时，理论上小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为 。
（2）在实验中，小球沿半径为R的圆做匀速圆周运动，用秒表记录小球运动n圈所用的总时间t，则小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为 （用m、n、t、R及相关的常量表示）。
（3）在第（2）问的基础上，保持n的取值不变，改变L和R进行多次实验，可获取不同的t。若以t2为纵轴，作出的图像为一条直线，则横轴是 （填“”或“”）。
四、计算题（共46分，写清楚必要的公式、步骤及单位。）
15．木星的卫星之一叫“艾奥”，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为v0时，上升高度可达h，已知“艾奥”的半径为R，忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，引力常量为G，求：
（1）“艾奥”的质量；
（2）在“艾奥”上发射卫星所需的最小发射速度。
16.某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图像，如图所示（除2s~10s时间段内的图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知小车运动的过程中，2s~14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为2kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变，求：
（1）小车所受到的阻力大小及0~2s时间内电动机提供的牵引力大小；
（2）小车匀速行驶阶段的功率；
（3）若在该功率下，以0.25m/s2的加速度启动，则该启动过程持续多长时间？
17．如图所示，将长为3L的轻杆穿过光滑水平转轴O，两端分别固定质量为2m的球A和质量为3m的球B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，当球A运动到最高点时，其速度大小，两球均视为质点。已知重力加速度为g，求：
（1）B小球的速度；
（2）杆子对B小球的作用力；
（3）水平转轴O受到的作用力。
18．一个半径为R=0.5m的水平转盘可以绕竖直轴转动，水平转盘中心处有一个光滑小孔，用一根长L=1m细线穿过小孔将质量分别为mA=0.2kg、mB=0.5kg的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘，与水平转盘间的动摩擦因数μ=0.3，如图所示．现用竖直向下的力F按住小物块B并让小球A在水平面做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角θ=37°（取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6）
（1）小球A在水平面做匀速圆周运动的角速度ωA；
（2）保持小物块B静止，F的最小值；
（3）如撤去力F并使水平转盘转动起来，使小球A竖直悬挂且小物块B与水平转盘间保持相对静止，求水平转盘角速度ωB的取值范围。