精品解析：黑龙江省齐齐哈尔市恒昌中学校2023-2024高一下学期4月月考物理试卷

2023-2024学年度下学期高一学年 齐齐哈尔市恒昌中学四月份能力素养测试 物理试卷 一、选择题（1-7为单选，每题4分，8-10为多选题，每题6分，选不全得3分，错选不得分） 1. 对于万有引力定律的表达式，下列说法中正确的是（　　） A. 公式中G为引力常量，它是由牛顿通过实验测得的，而不是人为规定的 B. 公式适用于任何两个物体之间万有引力的计算 C. 当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 D. 受到的引力与受到的引力总是大小相等，而与、是否相等无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．公式中为引力常量，它是由卡文迪许通过实验测得的，故A错误； BC．两个物体之间的距离趋近于零时，万有引力定律公式不再适用，故BC错误； D．对的引力与对的引力是作用力与反作用力，总是大小相等，这与、是否相等无关，故D正确。 故选D。 2. 下列说法正确的是（　　） A. “科学总是从正确走向错误”表达了一种悲观失望的情绪 B. 提出“日心说”人是托勒密 C. 开普勒通过天文观测，发现了行星运动的三定律 D. 被普遍接受的引力常量的测量结果是卡文迪许最早发表的 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．爱尔兰作家萧伯纳曾诙谐的说“科学总是从正确走向错误”，表明科学发展的曲折性，并不是表达一种悲观失望的情绪，A错误； B．根据物理学史可知，提出“日心说”人是哥白尼，B错误； C．开普勒通过对第谷的观测数据的研究，发现了行星运动的三定律，C错误； D．被普遍接受的引力常量的测量结果是卡文迪许最早发表的，D正确。 故选D。 考点：物理学史。 3. 今年4月20日,为天宫二号空间实验室输送补给物资的中国首艘货运飞船发射成功．在飞船发射过程中, 随着飞船离地面高度的增加, 地球对飞船中补给物资的万有引力大小的变化情况是( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力，可知随着飞船离地面高度的增加，则r增大，故万有引力大小变小，故选B． 【点睛】随着飞船离地面高度的增加，飞船的半径 r增大，结合万有引力的表达式即可分析万有引力大小的变化． 4. 飞行员的质量为，驾驶飞机在竖直平面内以速度做匀速圆周运动，在其运动周期的最高点（此时飞行员头朝下）和最低点，飞行员对座椅产生的压力是（　　） A. 在最低点比最高点大 B. 相等 C. 在最低点比最高点大 D. 最高点的压力大些 【答案】C 【解析】 【详解】设在最高点座椅对飞行员的支持力为，设在最低点座椅对飞行员的支持力为，匀速圆周运动的半径为R，在最高点有 在最低点有 解得 根据牛顿第三定律可得在最高点和最低点飞行员对座椅产生的压力、大小分别为 故 故选C。 5. 在平均密度为ρ、半径为R的某星球表而上，以初速度v0竖直向上抛出一个物体，该物体上升的最大高度是(已知引力常量为G) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在星球表面上，有 密度，球的体积 竖直上抛运动上升的最大高度 解得 故选A． 6. 中央电视台报道了一起离奇交通事故．家住公路弯处的李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是（ ） A. 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 B. 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 C. 公路在设计上一定是内(东)高外(西)低 D. 公路在设计上一定是外(西)高内(东)低 【答案】B 【解析】 【详解】AB．汽车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动．故A错误，B正确； CD．汽车在水平路面上拐弯时，靠静摩擦力提供向心力，现在易发生侧翻可能是路面设计不合理，公路的设计上可能内侧（东）高外侧（西）低，重力沿斜面方向的分力背离圆心，导致合力不够提供向心力而致，也可能是车速太大，静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动，故CD错误． 故选B． 【点睛】解决本题的关键知道当提供的力等于圆周运动所需要的力，物体做圆周运动，当提供的力不够圆周运动所需要的力，物体做离心运动． 7. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 图乙中，一圆锥摆增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 图丙中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度相等 D. 火车转弯超过规定速度行驶时，车轮对内侧轨道会有侧向挤压作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为汽车在最高点满足 可知 故汽车通过拱桥的最高点处于失重状态，故A错误； B．圆锥摆在运动过程中，重力和拉力的合力提供向心力 由几何知识得 得 故增大，保持圆锥的高度不变，角速度不变，故B正确； C．图丙中设筒壁与水平面夹角为，根据受力分析知两球受力情况可得向心力为 即向心力相同，由 知，r越大，角速度越小，故C错误； D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车将会发生离心运动，车轮对外侧轨道会有侧向挤压作用，故D错误。 故选B。 8. 现代人压力普遍偏大，减压产品层出不穷，如图所示是一种叫“指尖陀螺”的减压产品。当陀螺绕中心的转轴O旋转时，陀螺上外侧B、C两点的周期、角速度、线速度大小和向心加速度大小的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】因、两点绕同一转动轴转动，所以、两点的角速度相等，转动周期相等；、两点的转动半径不相等，据 可知、两点的线速度大小不相等，向心加速度大小不相等，AD错误，BC正确。 故选BC。 9. 如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若小球的初速度为v0时，物块对球恰好无压力，则下列说法正确的是（ ） A. 物块立即离开球面做平抛运动，不再沿圆弧下滑 B. 小球的初速度 C. 物块落地点离球顶的水平位移为 D. 物体将沿着圆弧下滑到地面 【答案】ABC 【解析】 【详解】AD．物块对球顶恰无压力，说明此时恰好是物体的重力作为圆周运动的向心力，物体离开半球顶端后将做平抛运动，不再沿圆弧下滑， D错误A正确； BC．在半球的顶点，有 物体做平抛运动，由 得 BC正确。 故选ABC。 10. 如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻弹性绳连接，整个装置能绕过CD中点的竖直轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到轴的距离为物块A到轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐慢慢增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B都滑动为止，下列说法正确的是（　　） A. B首先开始滑动 B. A受到的静摩擦力一直增大 C. B受到的静摩擦力先增大后保持不变 D. B受到的合外力先增大后保持不变 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．两物体做圆周运动转速增大，角速度也不断增大．开始时静摩擦力提供向心力，据f=F=mω2r知AB的静摩擦力都增大，B滑块的静摩擦力首先达到最大值而开始滑动，滑动摩擦力大小不变，故AC正确； B．以后绳子伸长，拉力逐渐增加，B向外侧滑动，A受的静摩擦力减小到零，然后在反向增加，直到滑动为止，故B错误； D．对于B物体，合力提供向心力，由于角速度不断增加，根据F=mω2r，合力不断增加，故D错误． 二、实验题（每空3分，共15分） 11. 如图是一个研究向心力与哪些因素有关的实验装置示意图。一质量为m的小圆柱体，通过细线与力电传感器相连，在光滑圆盘上（图中未画出）做匀速圆周运动，轨道半径为r，其中力电传感器测定的是向心力F，光电传感器测定的是圆柱体的线速度v。 （1）研究向心力大小与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，在实验操作无误的情况下得到的图像可能是______； （2）若，结合（1）中所选图像，可求得圆柱体的质量为______kg。（结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. C ②. 0.40 【解析】 【详解】（1）[1]根据向心力的线速度表达式有 若保持圆柱体质量和运动半径一定，则向心力与线速度的平方成正比，在实验操作无误的情况下得到的图像应是一条过坐标原点的倾斜的直线。 故选C。 （2）[2]根据上述可得图像的斜率为 结合上述有 解得 12. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上。宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.弹簧测力计一个 B.精确秒表一只 C.天平一台（附砝码一套） D.物体一个 为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量，依据测量数据可求出M和R（已知引力常量为G）。 （1）绕行时测量所用的仪器为______（用仪器的字母序号表示），所测物理量为______。 （2）着陆后测量所用的仪器为A、C、D，所测物理量为物体质量m、重力F。用测量数据求该行星的质量M＝______。 【答案】 ①. B ②. 周期T ③. 【解析】 【详解】（1）[1]绕行时测量所用的仪器为精确秒表； 故选B。 [2]所测物理量为宇宙飞船的周期T。 （2）[3]设该行星表面重力加速度为，则有 设行星的半径为，根据物体在行星表面受到的万有引力等于重力，可得 宇宙飞船在行星表面的圆形轨道上绕星球转动，根据万有引力提供向心力可得 联立解得行星的质量为 三、解答题 13. 如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为2mg，当AC和BC均拉直时，，ABC能绕竖直轴AB匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，求：当m的线速度增大时，AC和BC（）哪条绳先断？（，） 【答案】细绳BC先断 【解析】 【详解】当两细线拉直时，对小球受力分析 竖直方向 水平方向 当线速度增大时，AC绳拉力不变，大小为，BC绳拉力增大，直到拉力为2mg时，BC绳断开。所以细绳BC先断。 14. 我国“嫦娥二号”探月卫星已成功发射，设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T，已知月球半径为R，引力常量为G，求： (1)月球的质量M； (2)月球的密度； (3)月球表面的重力加速度g。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)根据 解得月球的质量为 (2)月球密度为 (3)根据 解得月球表面的重力加速度为 15. 如图所示，餐桌上表面离地面的高度，餐桌中心有一个半径为的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为，小物体与餐桌间的动摩擦因数为，小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，缓慢增大圆盘的转动速度，物体从圆盘上甩出后，恰好不会滑出餐桌落到地上，取，不计空气阻力。 （1）为使物体不会从圆盘滑到餐桌上，求圆盘角速度的最大值； （2）求餐桌半径； （3）某次用餐时，环形餐桌上洒上了油，物体与餐桌间的动摩擦因数变为，求物体落地时距离圆桌中心的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对物体，有 解得 （2）在餐桌上有 可得 恰好不会滑出桌面落到地上 ， 可得 因物块是沿圆盘边缘切线飞出，则 联立以上各式解得 （3）在餐桌上有 物体滑出桌面的过程中 飞出桌面后竖直方向 水平方向 故物体落地时距离圆桌中心的水平距离 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年度下学期高一学年 齐齐哈尔市恒昌中学四月份能力素养测试 物理试卷 一、选择题（1-7为单选，每题4分，8-10为多选题，每题6分，选不全得3分，错选不得分） 1. 对于万有引力定律的表达式，下列说法中正确的是（　　） A. 公式中G为引力常量，它是由牛顿通过实验测得的，而不是人为规定的 B. 公式适用于任何两个物体之间万有引力的计算 C. 当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 D. 受到的引力与受到的引力总是大小相等，而与、是否相等无关 2. 下列说法正确的是（　　） A. “科学总是从正确走向错误”表达了一种悲观失望的情绪 B. 提出“日心说”人是托勒密 C. 开普勒通过天文观测，发现了行星运动的三定律 D. 被普遍接受的引力常量的测量结果是卡文迪许最早发表的 3. 今年4月20日,为天宫二号空间实验室输送补给物资的中国首艘货运飞船发射成功．在飞船发射过程中, 随着飞船离地面高度的增加, 地球对飞船中补给物资的万有引力大小的变化情况是( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 4. 飞行员的质量为，驾驶飞机在竖直平面内以速度做匀速圆周运动，在其运动周期的最高点（此时飞行员头朝下）和最低点，飞行员对座椅产生的压力是（　　） A. 在最低点比最高点大 B. 相等 C. 在最低点比最高点大 D. 最高点的压力大些 5. 在平均密度为ρ、半径为R的某星球表而上，以初速度v0竖直向上抛出一个物体，该物体上升的最大高度是(已知引力常量为G) A. B. C. D. 6. 中央电视台报道了一起离奇交通事故．家住公路弯处的李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是（ ） A. 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动 B. 由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动 C. 公路在设计上一定是内(东)高外(西)低 D. 公路在设计上一定是外(西)高内(东)低 7. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 图乙中，一圆锥摆增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C. 图丙中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度相等 D. 火车转弯超过规定速度行驶时，车轮对内侧轨道会有侧向挤压作用 8. 现代人压力普遍偏大，减压产品层出不穷，如图所示是一种叫“指尖陀螺”的减压产品。当陀螺绕中心的转轴O旋转时，陀螺上外侧B、C两点的周期、角速度、线速度大小和向心加速度大小的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若小球的初速度为v0时，物块对球恰好无压力，则下列说法正确的是（ ） A. 物块立即离开球面做平抛运动，不再沿圆弧下滑 B. 小球的初速度 C. 物块落地点离球顶的水平位移为 D. 物体将沿着圆弧下滑到地面 10. 如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻弹性绳连接，整个装置能绕过CD中点的竖直轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到轴的距离为物块A到轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐慢慢增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B都滑动为止，下列说法正确的是（　　） A. B首先开始滑动 B. A受到的静摩擦力一直增大 C. B受到的静摩擦力先增大后保持不变 D. B受到的合外力先增大后保持不变 二、实验题（每空3分，共15分） 11. 如图是一个研究向心力与哪些因素有关的实验装置示意图。一质量为m的小圆柱体，通过细线与力电传感器相连，在光滑圆盘上（图中未画出）做匀速圆周运动，轨道半径为r，其中力电传感器测定的是向心力F，光电传感器测定的是圆柱体的线速度v。 （1）研究向心力大小与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，在实验操作无误的情况下得到的图像可能是______； （2）若，结合（1）中所选图像，可求得圆柱体的质量为______kg。（结果保留两位有效数字） 12. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上。宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.弹簧测力计一个 B.精确秒表一只 C.天平一台（附砝码一套） D.物体一个 为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量，依据测量数据可求出M和R（已知引力常量为G）。 （1）绕行时测量所用的仪器为______（用仪器的字母序号表示），所测物理量为______。 （2）着陆后测量所用的仪器为A、C、D，所测物理量为物体质量m、重力F。用测量数据求该行星的质量M＝______。 三、解答题 13. 如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为2mg，当AC和BC均拉直时，，ABC能绕竖直轴AB匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，求：当m的线速度增大时，AC和BC（）哪条绳先断？（，） 14. 我国“嫦娥二号”探月卫星已成功发射，设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T，已知月球半径为R，引力常量为G，求： (1)月球的质量M； (2)月球的密度； (3)月球表面的重力加速度g。 15. 如图所示，餐桌上表面离地面的高度，餐桌中心有一个半径为的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为，小物体与餐桌间的动摩擦因数为，小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，缓慢增大圆盘的转动速度，物体从圆盘上甩出后，恰好不会滑出餐桌落到地上，取，不计空气阻力。 （1）为使物体不会从圆盘滑到餐桌上，求圆盘角速度的最大值； （2）求餐桌半径； （3）某次用餐时，环形餐桌上洒上了油，物体与餐桌间的动摩擦因数变为，求物体落地时距离圆桌中心的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $