2022-2023学年江西省抚州市金溪县第一中学高一下学期第一次月考试题 物理

2022－2023金溪一中高一下学期第一次月考

物理试卷

一、单选题（本大题共11小题共44分，每小题4分，1－7单选，8－11多选）

1. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）

A. 如图甲，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力

B. 如图乙，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A的角速度较大

C. 如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用

D. 如图丁，同一小球在固定且内壁光滑的圆锥筒内先后沿A、B圆做水平匀速圆周运动，则小球在A处运动的线速度较大

2. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　）

A. 飞镖击中P点所需的时间为

B. 圆盘的半径为

C. 圆盘转动角速度的最小值为

D. P点随圆盘转动的线速度可能为

3. 如图所示为一种“滚轮﹣平盘无极变速箱”的示意图，它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成，由于摩擦力的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动．如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴转速n1，从动轴转速n2，滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是（）

1.  B.  

C.  D.

4. 中国火星探测器“天问一号”成功发射后，将沿地火转移轨道飞行七个多月，于年月中旬到达火星附近，要通过制动减速被火星引力俘获，才能进入环绕火星的轨道飞行。已知地球的质量约为火星质量的倍，半径约为火星半径的倍，下列说法正确的是（　　）

A. “天问一号”探测器的发射速度一定大于，小于

B. 若在火星上发射一颗绕火星的近地卫星，其速度至少需要

C. 已知火星表面的重力加速度和火星的半径，就可以估算出火星的质量

D. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

5. 如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动．质量相同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α和β,，，A物块受到的摩擦力恰好为零．则（）

A. 转台转动的角速度大小为

B. B受到的摩擦力可能为零

C. B受沿容器壁向上的摩擦力

D. 若ω增大，稳定后，B受到的摩擦力可能增大，也可能减小

6. 如图所示，a为放在赤道上随地球一起自转的物体，b为同步卫星，c为一般卫星，d为极地卫星．设b、c﹑d三卫星距地心的距离均为r，做匀速圆周运动．则下列说法正确的是(　　)

A. a、b、c、d线速度大小相等

B. a、b、c、d向心加速度大小相等

C. d可能在每天的同一时刻，出现在a物体上空

D. 若b卫星升到更高圆轨道上运动，则b仍可能与a物体相对静止

7. 如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮P和Q水平放置，两轮之间不打滑，两轮半径，。当主动轮P匀速转动时，在P轮边缘上放置的小物块恰能相对P轮静止，若将小物块放在Q轮上，欲使物块相对Q轮也静止，则物块距Q轮转轴的最大距离为（　）

1.  B.  

C.  D.

8. 宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为、，一个为椭圆轨道，半长轴为a，。在时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为、；行星Ⅰ的速率为、行星Ⅱ在B点的速率为、行星Ⅱ在E点的速率为、行星Ⅲ的速率为，下列说法正确的是（　　）

B. 行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等

C.  

D.

9．如图所示，圆弧半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内（小球直径略小于半圆管横截面直径），A通过最高点C时，对管壁上部压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁上下部均无压力，则关于小球A、B通过最高点C时的速度vA、vB及A、B两球落地点间的距离x，下列选项中正确的是（重力加速度大小为g）（　　）

A．x＝R B．x＝2R 

C． D．

10. 中国科幻电影流浪地球讲述了地球逃离太阳系的故事，假设人们在逃离过程中发现一种三星组成的孤立系统，三星的质量相等、半径均为，稳定分布在等边三角形的三个顶点上，三角形的边长为，三星绕O点做周期为的匀速圆周运动。已知万有引力常量为，忽略星体的自转，下列说法正确的是（　　）

A. 匀速圆周运动的半径为

B. 每个星球的质量为

C. 每个星球表面的重力加速度大小为

D. 每个星球的第一宇宙速度大小为

11. 我国首个火星探测器“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m。下列说法正确的是（　　）

A. “天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2m/s

B. 若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为

C. “天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度

D. 着陆器在火星表面所受重力约为

三、实验题（每空2分，共16分）

12. 如图所示是某种“研究平抛运动”实验装置∶

（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。

A．两小球落地速度的大小相同

B．两小球在空中运动的时间相等

C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同

D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动

（2）另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。则小球平抛的初速度为____m/s，小球抛出点的坐标为______cm，______cm。（取，计算结果均保留两位有效数字）。

13. 为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按如图装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。

（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制_________保持不变，小明由计时器测转动的周期T，计算的表达式是___________。

（2）小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是__________，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率大小为_________（结果保留两位有效数字）。

四、解答题第14题12分，第15题14分，第16题14分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14. 如图所示，竖直面内有质量为的小球通过一固定在P点的轻绳做圆周运动，绳长为，运动到最低点时绳子恰好断裂，小球立即沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆形轨道A点，而后恰能不脱离轨道从B点水平抛出，最终小球恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的C点，已知半圆轨道的半径，B点距水平面的高度，倾斜挡板与水平面间的夹角，取，试求：

（1）断裂前瞬间绳的拉力大小T；

（2）小球经过B点时对轨道压力的大小。

15. 如图所示，一根原长为L的轻弹簧套在光滑直杆上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴匀速转动，且杆与水平面间始终保持角。已知杆处于静止状态时弹簧长度为，重力加速度为g，。

（1）求弹簧原长时，小球的角速度；

（2）当杆角速度时，求弹簧形变量x．

16. a、b两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，a为近地卫星，b卫星离地面高度为3R，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求：(忽略地球自转的影响)

（1）a、b两颗卫星的周期；

（2）a、b两颗卫星的线速度之比；

（3）若某时刻两卫星正好同时通过赤道同一点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距最远？

高一第一次月考考试物理答案

一．       选择题：(每小题4分，共44分)

二、实验题(8分+8分   每空2分  共16分)

12．   ①. BC    ②. 1.5    ③. -30    ④. -20

13.   ①. 质量和半径    ②.     ③. 存在摩擦力的影响    ④. 0.75

三.计算题(12+14+14共40分)

14.   【答案】（1）19N；（2）60N

【详解】（1）小球在A点恰能做不脱离轨道

得     

绳断裂前瞬间，对球        

得                                                        5分

（2）小球离开B点后平抛到恰好垂直到板上C点，则     

解得      

小球在C点时速度由水平分速度和竖直分速度构成，则  

得     

小球在D点时     

代入解得                                                 5分

根据牛顿第三定律：小球对轨道压力大小     

15.【答案】（1）；（2）

【详解】（1）弹簧为原长时，小球只受到重力和杆的支持力，合力提供向心力

解得                                              5分

（2）小球静止时，受力平衡   

解得      

当杆的角速度时，因为，故弹簧处于伸长状态，弹簧的形变量为x，弹簧弹力为F       

对于小球由受力分析，竖直方向     

水平方向上      

解得                                                    7分

16.【答案】（1）；；（2）;（3）或。

【详解】（1）卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，对地球表面上质量为m物体，有              

对a卫星，有    

解得             .                                 2分

对b卫星，有    

解得          .                                  2分

（2）卫星做匀速圆周运动，对a卫星，有    

解得         

对b卫星，有        

解得         

所以                                          4分

（3）设经过时间t，a、b两颗卫星第一次相距最远，若两卫星同向运转，此时a比b多转半圈，则          

解得                                          3分

若两卫星反向运转，则      

解得                                           3分