精品解析：江西省上饶市余干县私立蓝天中学2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试题

下学期第一次月考高一物理试卷 考时：75分钟 考分：100分 一、单项选择题（每小题4分，共28分） 1. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体的线速度保持不变 B. 物体的加速度保持不变 C. 物体的周期保持不变 D. 物体的向心力保持不变 2. 如图所示，一轻杆绕O点匀速转动，轻杆上A、B两点的角速度的大小分别为、，线速度的大小分别为、，则（  ） A. B. C. D. 3. 如图所示，质量m=0.5kg的小物块在水平转盘上，随转盘一起做匀速圆周运动。已知轨道半径R=1m，转盘角速度ω=2rad/s。则小物块所受摩擦力大小为（　　） A. 0N B. 1N C. 2N D. 4N 4. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，如图所示，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，以下说法不正确的是（　　） A. A、B运动的线速度大小之比为3∶4 B. A、B运动的角速度大小之比为3∶2 C. A、B运动的周期之比为2∶3 D. A、B做圆周运动的半径之比为8∶9 5. 关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（　　） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 C 表达式，k与中心天体有关 D. 表达式，T代表行星运动的公转周期 6. 两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，两个质点的质量都变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，汽车以速度通过凹形路面最低点。关于车对地面的压力大小，下列判断正确的是（　　） A. 等于汽车所受重力 B. 小于汽车所受的重力 C. 大于汽车所受的重力 D. 速度越小压力越大 二、多项选择题（每小题6分，共18分） 8. 如图，海王星顺时针绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（　　） A. 从P到M所用的时间等于 B. 海王星在P点加速度大于Q点的加速度 C. 从P到Q阶段，速率逐渐变大 D. 其椭圆轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数 9. 方圆荟是莆田的一处巨型购物中心，吸引无数顾客前来。如图是方圆荟广场的一处玩乐设施简化图，线长L，线与垂直方向夹角为，玩客质量为m，下列说法正确的是（ ） A. 玩客受重力、拉力和向心力 B. 此时的旋转半径为 C. 此时的拉力为 D. 此时的向心力为 10. 小球用长为的悬线固定在点，在点正下方处有一光滑圆钉（如图所示）。今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线竖直状态且与钉相碰时（　　） A. 悬线的拉力突然增大 B. 小球的向心加速度突然增大 C. 小球的向心加速度不变 D. 小球的速度突然增大 三、实验题（15分） 11. 如图为“感受向心力”的实验装置图：用一根轻质细绳一端栓一个物块如小球或软木塞在光滑水平桌面上抡动细绳使物块做匀速圆周运动。 （1）用长短不同、承受最大拉力相同的两根绳子各栓着一个质量相同的小球，若两个小球以相同的角速度转动，则______________绳容易断（填“长”或“短”）； （2）如果绳子长度为，小球转过的弧长为，则小球的角速度大小为______________； （3）如果操作中突然松手，小球将做______________运动。 12. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______； A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.演绎推理法 （2）通过本实验定性分析可以得到：在小球质量和运动半径一定的情况下，小球做圆周运动的角速度越大，受到的向心力就越______（填“大”或“小”）； （3）在某次探究实验中，当两个相同小球转动的半径相等时，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，由此表达式可求得与皮带连接的两个变速塔轮对应的半径之比为______。 四、计算题 13. 某物体做匀速圆周运动物体，10s内在沿半径为10m的圆周上运动了200m，则物体做匀速圆周运动时，求物体做圆周运动的线速度和向心加速度。 14. 2021年5月15日，我国发射的“天问一号”着陆火星表面，假设天问一号着陆前绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响。求： （1）火星的质量M； （2）火星表面重力加速度大小。 15. 如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，A、B两点连线为半圆形轨道的竖直直径，一小球以某一速度从最低点A冲上轨道，运动到最高点B时，小球对轨道的压力大小为自身重力的一半。空气阻力不计，小球可视为质点，重力加速度为g。求： （1）小球在最高点B时的速度v； （2）小球落地点C到轨道最低点A的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 下学期第一次月考高一物理试卷 考时：75分钟 考分：100分 一、单项选择题（每小题4分，共28分） 1. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体的线速度保持不变 B. 物体的加速度保持不变 C. 物体的周期保持不变 D. 物体的向心力保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体，线速度大小不变，方向发生改变，因此物体的线速度发生变化，A错误； B．做匀速圆周运动的物体，根据 可知，加速度大小不变，方向总指向圆心，方向发生改变，因此物体的加速度发生变化，B错误； C．做匀速圆周运动的物体，物体的周期保持不变，C正确； D．做匀速圆周运动的物体，根据 可知，物体的向心力大小不变，方向总指向圆心，方向发生改变，因此物体的向心力发生变化D错误。 故选C 2. 如图所示，一轻杆绕O点匀速转动，轻杆上A、B两点的角速度的大小分别为、，线速度的大小分别为、，则（  ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A、B两点同轴转动角速度相同，根据，轨迹半径大的A点的线速度大。 故选B。 3. 如图所示，质量m=0.5kg的小物块在水平转盘上，随转盘一起做匀速圆周运动。已知轨道半径R=1m，转盘角速度ω=2rad/s。则小物块所受摩擦力大小为（　　） A 0N B. 1N C. 2N D. 4N 【答案】C 【解析】 【详解】物块做匀速圆周运动，物块受到的摩擦力提供做匀速圆周运动的向心力 故选C。 4. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，如图所示，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，以下说法不正确的是（　　） A. A、B运动的线速度大小之比为3∶4 B. A、B运动的角速度大小之比为3∶2 C. A、B运动的周期之比为2∶3 D. A、B做圆周运动的半径之比为8∶9 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 可知，A、B运动的线速度大小之比为4∶3，选项A错误，符合题意； B．根据 可知，A、B运动的角速度大小之比为3∶2，选项B正确，不符合题意； C．根据 可知，A、B运动的周期之比为2∶3，选项C正确，不符合题意； D．根据 可知，A、B做圆周运动的半径之比为8∶9，选项D正确，不符合题意。 故选A。 5. 关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（　　） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 C. 表达式，k与中心天体有关 D. 表达式，T代表行星运动的公转周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A正确，不符合题意； B．根据开普勒第二定律可知相同时间内，同一行星与太阳连线扫过的面积相等，故B错误，符合题意； CD．根据开普勒第三定律可知表达式，k与中心天体质量有关，T代表行星运动的公转周期，故CD正确，不符合题意。 故选B。 6. 两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，两个质点的质量都变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设原来两质点的质量分别为、，距离为，则两个质点之间万有引力的大小为 如果将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，两个质点的质量都变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为 故选B。 7. 如图所示，汽车以速度通过凹形路面最低点。关于车对地面的压力大小，下列判断正确的是（　　） A. 等于汽车所受的重力 B. 小于汽车所受的重力 C. 大于汽车所受的重力 D. 速度越小压力越大 【答案】C 【解析】 【详解】汽车通过最低点时，根据牛顿第二定律可得 可得支持力大小为 根据牛顿第三定律可知，车对地面的压力大小为 可知车对地面的压力大于汽车所受的重力，速度越小压力越小。 故选C。 二、多项选择题（每小题6分，共18分） 8. 如图，海王星顺时针绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（　　） A. 从P到M所用的时间等于 B. 海王星在P点加速度大于Q点的加速度 C. 从P到Q阶段，速率逐渐变大 D. 其椭圆轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．根据椭圆轨道的对称性可知，从P到Q所用的时间等于，而根据开普勒第二定律可知，近日点的速率大于远日点的速率，即从P点到Q点的过程中，海王星的环绕速率在逐渐减小，由此可知海王星从P到M所用的时间小于，而从M到Q的时间大于，故AC错误； B．由牛顿第二定律有 可得 可知离中心天体越远，加速度越小，则可知海王星在P点加速度大于Q点的加速度，故B正确； D．根据开普勒第三定律 即环绕太阳运行行星，其椭圆轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数，故D正确。 故选BD。 9. 方圆荟是莆田的一处巨型购物中心，吸引无数顾客前来。如图是方圆荟广场的一处玩乐设施简化图，线长L，线与垂直方向夹角为，玩客质量为m，下列说法正确的是（ ） A. 玩客受重力、拉力和向心力 B. 此时的旋转半径为 C. 此时的拉力为 D. 此时的向心力为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．玩客受重力、拉力，重力与拉力的合力提供向心力，故A错误； B．此时的旋转半径为 故B错误； C．根据共点力平衡可得此时的拉力为 故C正确； D．此时的向心力为 故D正确。 故选CD。 10. 小球用长为的悬线固定在点，在点正下方处有一光滑圆钉（如图所示）。今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线竖直状态且与钉相碰时（　　） A. 悬线的拉力突然增大 B. 小球的向心加速度突然增大 C. 小球的向心加速度不变 D. 小球的速度突然增大 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】D．当悬线在竖直状态与钉相碰时根据能量守恒可知，小球速度不变，故D错误； BC．当悬线在竖直状态与钉相碰时根据能量守恒可知，小球速度不变，但圆周运动的半径减 小，根据向心加速度公式 可知向心加速度变大。故B正确；C错误； A．根据牛顿第二定律，有 F-mg=m 故绳子的拉力为 F=mg+m 故有钉子时，绳子上的拉力变大。故A正确。 故选AB。 三、实验题（15分） 11. 如图为“感受向心力”的实验装置图：用一根轻质细绳一端栓一个物块如小球或软木塞在光滑水平桌面上抡动细绳使物块做匀速圆周运动。 （1）用长短不同、承受最大拉力相同的两根绳子各栓着一个质量相同的小球，若两个小球以相同的角速度转动，则______________绳容易断（填“长”或“短”）； （2）如果绳子长度为，小球转过弧长为，则小球的角速度大小为______________； （3）如果在操作中突然松手，小球将做______________运动。 【答案】 ①. 长 ②. 5 ③. 离心（匀速直线） 【解析】 【详解】（1）[1]绳子拉力提供向心力，根据 两小球做圆周运动的角速度相同，质量相同，绳子长的半径大，需要的向心力大，则长绳容易断。 （2）[2]小球的线速度大小为 则小球的角速度大小为 （3）[3]如果在操作中突然松手，小球所受合力为零，将做离心运动（匀速直线运动）。 12. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______； A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.演绎推理法 （2）通过本实验的定性分析可以得到：在小球质量和运动半径一定的情况下，小球做圆周运动的角速度越大，受到的向心力就越______（填“大”或“小”）； （3）在某次探究实验中，当两个相同小球转动的半径相等时，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，由此表达式可求得与皮带连接的两个变速塔轮对应的半径之比为______。 【答案】 ①. B ②. 大 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由于是分别探究向心力与半径、质量、角速度的关系，控制其中两个量不变，探究向心力与变量之间的关系。故用到的实验方法是控制变量法。 故选B。 （2）[2]通过本实验的定性分析可以得到：在小球质量和运动半径一定的情况下，根据实验中黑白等分格显示的向心力大小可知，小球做圆周运动的角速度越大，受到的向心力就越大。 （3）[3]在某次探究实验中，当a、b两个相同小球转动的半径相等时，图中标尺上黑白相间的等分格显示出a、b两个小球所受向心力的比值为1：9，根据公式 可知，角速度的比值为1：3，由于皮带边缘线速度大小相等，由 可知，与皮带连接的两个变速塔轮对应的半径之比为3：1。 四、计算题 13. 某物体做匀速圆周运动的物体，10s内在沿半径为10m的圆周上运动了200m，则物体做匀速圆周运动时，求物体做圆周运动的线速度和向心加速度。 【答案】20m/s， 【解析】 【详解】由题意，可得物体做匀速圆周运动的线速度大小为 向心加速度大小为 14. 2021年5月15日，我国发射的“天问一号”着陆火星表面，假设天问一号着陆前绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响。求： （1）火星的质量M； （2）火星表面重力加速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由万有引力提供向心力 解得 （2）由重力等于万有引力 联立解得 15. 如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，A、B两点连线为半圆形轨道的竖直直径，一小球以某一速度从最低点A冲上轨道，运动到最高点B时，小球对轨道的压力大小为自身重力的一半。空气阻力不计，小球可视为质点，重力加速度为g。求： （1）小球在最高点B时的速度v； （2）小球落地点C到轨道最低点A的距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球在B点时，由牛顿第二定律可得 解得 （2）小球从B到C做平抛运动，则有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$