江西省九江第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题（Word版附解析）

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1. 下面几位著名科学家，哪位被誉为“天空立法者”（ ）
A. 牛顿B. 伽利略
C. 开普勒D. 哥白尼
2. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法的叙述不正确的是（ ）
A. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
B. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
C. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
D. 牛顿用控制变量法通过大量的实验得出牛顿第二定律
3. 如图所示，将小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为（重力加速度为g）（ ）

A. B. C. D.
4. 已知地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍．若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为和，则 ：约为
A. 9：4B. 6：1C. 3：2D. 1：1
5. 轻杆长为L，并带着质量为m的小球在竖直平面内以速度v=做匀速圆周运动，小球在a、b、c、d四个位置时，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 在a点，轻杆对球有作用力
B. 在b点，杆对球的作用力指向圆心
C. 在c点，杆对球的作用力大小为mg
D. 在d点，杆对球的作用力大小为mg
6. 假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（ ）
A. B. C. D.
7. 北京时间2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射。如图所示，经图示多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面。下列说法正确的是（ ）
A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B. 在点由轨道1进入轨道2需要加速
C. 分别由轨道1与轨道2经过点时，加速度大小相等
D. 在轨道2上经过点时的速度大于经过点时的速度
8. 有a、 b、c、d四颗地球卫星： a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b处于离地很近的近地圆轨道上正常运动；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星．各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是( )
A. a向心加速度等于重力加速度g
B. 把a直接发射到b运行轨道上，其发射速度大于第一宇宙速度
C. b在相同时间内转过的弧长最长
D. d的运动周期有可能是20h
9. 2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ）
A. 质量之积B. 质量之和
C. 速率之和D. 各自的自转角速度
10. 如图中的、、、、所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（ ）
A. 该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等
B. 该卫星在点处于非平衡状态
C. 该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度
D. 该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处小
11. 宇宙飞船以周期T绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程(宇航员看不见太阳)，如图所示，已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为ɑ，则以下判断正确的是( )
A. 飞船绕地球运动的线速度为
B. 一个天内飞船经历“日全食”的次数为
C. 飞船每次“日全食”过程的时间为
D. 飞船周期
12. 如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，A叠放在B上，C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为μ，A、B间摩擦因数为3μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止缓慢加速，则（ ）
A. 当ω时，A、B即将开始滑动
B. 当ω时，细线张力为
C. 当ω时，C受到圆盘的摩擦力为0
D. 当ω时，剪断细线，C将做离心运动
二、填空题（本大题共2小题，6小空，每小空2分，共计12分）
13. 卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量：
（1）横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为F=_________．
（2）在下图所示的几个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是__________．（选填“甲”“乙”或“丙”）
（3）引力常量的得出具有重大意义，比如：_____________________．（说出一条即可）
14. 如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则
（1）小球平抛的初速度v0=_____ m/s
（2）闪光频率f=_____Hz
（3）小球过A点的速率vA=_____ m/s
三、计算题（本大题共5小题，第15、16题8分，第17题10分，第18、19题12分，共计50分）
15. 一宇航员登上某星球表面，在高为2m处，以水平初速度5m/s抛出一物体，物体水平射程为5m，且物体只受该星球引力作用求：
（1）该星球表面重力加速度
（2）已知该星球的半径为为地球半径的一半，那么该星球质量为地球质量的多少倍．
16. 某宇航员到一个星球后想分析这个星球的相关信息，于是做了两个小实验：一是测量了该星球的一个近地卫星绕该星球做匀速圆周运动飞行N圈用了时间t；二是将一个小球从星球表面竖直上抛，测出上升的最大高度为h，第一次上升的时间为t1，第一次下降的时间为t2．设小球运动中受到的空气阻力大小不变，万有引力常量为G，不计星球自转．求：
（1）该星球的密度．
（2）该星球表面的重力加速度．
17. 双星系统的两个星球A、B相距为L，质量都是m，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。
（1）求星球A、B组成的双星系统周期理论值；
（2）实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值，且，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于双星A、B的连线正中间，星球A、B围绕C做匀速圆周运动，试求星球C的质量。
18. 如图所示，内壁粗糙、半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台可以绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动。半球形容器的直径MON水平，OA与轴线的夹角，OB与轴线的夹角，小物块质量为m，重力加速度为g，则：
（1）若转台静止不动，小物块从M处由静止释放，到达A点时速率为，求小物块到达A点时对轨道的压力大小；
（2）若转台以角速度匀速转动时，小物块恰好在A处随容器一起转动，且所受摩擦力恰好为0，求角速度的值；
（3）保持转台以第（2）问中的角速度值转动，当小物块在B处时也可以随容器一起匀速转动，求小物块在B处时所受摩擦力的大小。
19. 如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0．2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F．当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m-1．将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2．
（1）若恒力F=0，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间t是多少？
（2）图乙中BC为直线段，求该段B点的横坐标
（3）图乙中DE为直线段，求该段恒力F取值范围及函数关系式