广东省花都区秀全中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

高一物理测 1/4 2024 年 03 月 一、单选题 (本大题共 9 小题，共 36 分) 1. 下列物理学史实中正确的说法是( ) A. 开普勒在第谷观测资料的基础上，发现了万有引力定律 B. 哥白尼是地心说的代表人物，提出地球的宇宙的中心 C. 万有引力定律是由牛顿发现的 D. 引力常量是由胡克通过实验测定的 2. 如图所示,𝐴、𝐵、𝐶三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,已知三颗卫星的质量关系为𝑚𝐴 = 𝑚𝐵 < 𝑚𝐶,轨道半径的关系为𝑟𝐴 < 𝑟𝐵 = 𝑟𝐶 ,则三颗卫星( ) A. 线速度大小关系为𝑣𝐴 < 𝑣𝐵 = 𝑣𝐶 B. 加速度大小关系为𝑎𝐴 > 𝑎𝐵 = 𝑎𝐶 C. 向心力大小关系为𝐹𝐴 = 𝐹𝐵 < 𝐹𝐶 D. 周期关系为𝑇𝐴 > 𝑇𝐵 = 𝑇𝐶 3. 如图,在圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量相等的两物块用轻细线连接,物块𝐴到转轴的距离为𝑅 = 20 cm,与圆盘的动摩擦因数为𝜇 = 0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则𝐵相对地面静止时(𝑔取10 m s2⁄ )( ) A. 物块𝐴一定会受圆盘的摩擦力 B. 当转速𝑛 = 0.5 r/s时,𝐴不受摩擦力 C. 𝐴受摩擦力方向一定与线速度方向在一条直线上 D. 当圆盘转速𝑛 = 1 r/s时,摩擦力方向沿半径背离圆心 4. 有一圆柱形水井，井壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图所示，一个质量为𝑚的小球以速度𝑣从井 口边缘沿直径方向水平射入水井，小球与井壁做多次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、 方向反向，小球竖直方向速度大小和方向都不变），不计空气阻力。从小球水平射入水井到落至水面的 过程中，下列说法正确的是( ) A. 小球下落时间与小球的质量𝑚有关 B. 小球下落时间与小球的初速度𝑣有关 C. 小球下落时间与水井井口直径𝑑有关 D. 小球下落时间与水井井口到水面高度差ℎ有关 5. 2020 年 11 月 24 日4时30分，长征五号遥五运载火箭顺利将嫦娥五号探测器送入预定轨道，开启了中国 首次地外天体采样返回之旅。嫦娥五号飞行轨迹可以简化为如图所示：首先进入近地圆轨道Ⅰ，在𝑃点 进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点𝑄后进入地月转移轨道，到达月球附近后进入环月轨道，近地圆轨道Ⅰ的 半径为𝑟1，周期为𝑇1，椭圆轨道Ⅱ的半长轴为𝑎，周期为𝑇2，环月轨道Ⅲ的半径为𝑟3，周期为𝑇3，地球半 径为𝑅，地球表面重力加速度为𝑔。忽略地球自转，忽略太阳引力的影响。下列说法正确的是____ A. 𝑟1 3 𝑇1 2 = 𝑎3 𝑇2 2 = 𝑟3 3 𝑇3 2 B. 嫦娥五号在轨道Ⅰ上运行速度大于√𝑔𝑅 C. 嫦娥五号在椭圆轨道Ⅱ上𝑃点的加速度等于在圆轨道Ⅰ上𝑃点的加速度 2/4 D. 嫦娥五号沿椭圆轨道Ⅱ从𝑃点向𝑄点飞行的过程中，速度增大 6. 如图所示,在斜面顶端𝑎处以速度𝑣1水平抛出一小球,恰好落在斜面底端𝑃处;今在𝑃点正上方与𝑎等高的𝑏处 以速度𝑣2水平抛出另一小球,恰好落在斜面的中点𝑄处.若不计空气阻力,则两球分别到达斜面𝑃、𝑄时瞬时 速度之比为( ) A. √2: 1 B. 1: √2 C. 1: 2 D. 2: 1 7. 一个物体在3个恒力的作用下做匀速直线运动，现撤去一个力，保持其余两个力大小和方向不变。关于 该物体此后的运动，下列说法正确的是( ) A. 不可能做圆周运动 B. 可能做圆周运动 C. 可能继续做匀速直线运动 D. 一定做匀变速直线运动 8. 设有一个类地行星，其半径约为地球半径的2倍，而表面的重力加速度、自转周期都与地球的非常接 近，则该类地行星与地球( ) A. 质量之比约为2: 1 B. 平均密度之比约为√2: 1 C. 第一宇宙速度之比约为4: 1 D. 同步卫星轨道半径之比约为√4 3 : 1 9. 如图所示，已知地球半径为𝑅，甲、乙两颗卫星绕地球运动。卫星甲做匀速圆周运动，其轨道直径为 4𝑅，𝐶是轨道圆周运动上任意一点；卫星乙的轨道是椭圆，椭圆的长轴长为6𝑅，𝐴、𝐵是轨道的近地点和 远地点。不计卫星间相互作用，下列说法正确的是( ) A. 卫星甲在𝐶点的速度一定小于卫星乙在𝐵点的速度 B. 卫星甲的周期大于卫星乙的周期 C. 卫星甲在𝐶点的速度一定小于卫星乙在𝐴点的速度 D. 在任意相等的时间内，卫星甲与地心的连线扫过的面积一定等于卫星乙与地心的连线扫过的面积 二、多选题 (本大题共 3 小题，共 18 分) 10. 在星球𝐴上将一小物块𝑃竖直向上抛出，𝑃的速度的二次方𝑣2与位移𝑥间的关系如图中实线所示；在另一 星球𝐵上用另一小物块𝑄完成同样的过程，𝑄的速度的二次方𝑣2与位移𝑥间的关系如图中虚线所示。已知𝐴 的半径是𝐵的半径的 1 2 ，若两星球均为质量均匀分布的球体（球的体积公式为𝑉 = 4 3 𝜋𝑟3，𝑟为球的半径）， 两星球上均没有空气，不考虑两星球的自转，则( ) A. 𝐴表面的重力加速度是𝐵表面的重力加速度的9倍 B. 𝑃抛出后落回原处的时间是𝑄抛出后落回原处的时间的9倍 C. 𝐴的密度是𝐵的密度的9倍 D. 𝐴的第一宇宙速度是𝐵的第一宇宙速度的 3√2 2 倍 11. 2011 年 11 月 3 日1时43分，中国自行研制的“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在距离地球高 为ℎ的轨道上实现自动对接，为未来空间站的建设迈出了关键一步。对接前，它们的运动轨迹如图所 示，假设“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为𝑟，周期为𝑇，“神舟八号”运行的轨道为椭 3/4 圆，且两轨道相切于远地点𝑃，已知引力常量为𝐺。则下列说法正确的是( ) A. 在远地点𝑃处，“神舟八号”的加速度与“天宫一号”相等 B. 根据题中条件可以计算出地球的平均密度 C. 根据题中条件可以计算出“天宫一号”的质量 D. 要实现“神舟八号”与“天宫一号”在远地点𝑃处对接，“神舟八号”需在靠近𝑃处点火减速 12. “火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正 后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示。已知地球、火星绕太阳运行的方向相同，火星和地球绕 太阳运行的轨道视为圆轨道，火星的公转周期约等于地球公转周期的2倍，则( ) A. “火星合日”约每1年出现一次 B. “火星合日”约每2年出现一次 C. 火星的公转半径约为地球公转半径的√4 3 倍 D. 火星的公转半径约为地球公转半径的8倍 三、实验题 (本大题共 2 小题，共 18 分) 13. (1)在做"研究平抛运动"的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,为 了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:____. 𝐴.通过调节使斜槽的末端保持水平 𝐵.每次释放小球的位置必须不同 𝐶.每次必须由静止释放小球 𝐷.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降 𝐸.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触 𝐹.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线 (2)在"研究平抛物体的运动"实验时,已备有下列器材:白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度 尺、铁架台,还需要下列器材中的____. 𝐴.停表 𝐵.天平 𝐶.重垂线 𝐷.测力计 (3)在"研究平抛运动"的实验中,让小球多次从斜槽上滚下,在白纸上依次记下小球的位置,同学甲和同学乙 得到的记录纸分别如图所示,从图中明显看出甲的实验错误是____,乙的实验错误是____. 14. 某同学设计了一个测定喷漆枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。他采用图甲所示的装置：一个直径为𝐷的 纸带环安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上留有一条狭缝𝐴，在狭缝𝐴的正对面画 一条标志线，在转台开始转动至达到稳定角速度𝜔后，从侧面同样开有狭缝𝐵的纸盒中喷射油漆雾滴， 当狭缝𝐴转至靠近狭缝𝐵且与之平行正对时，油漆雾滴便通过狭缝𝐴在纸带的内侧面留下痕迹。不计雾滴 所受的重力和空气阻力。 (1)用𝑣表示四次实验中油漆雾滴的速度，若要保证四次实验雾滴都在纸带环转动半圈的时间内到达纸带 环，则纸带环转动的角速度𝜔应满足的条件是____。 (2)已知该喷漆枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴。改变喷射速度并重复实验，在纸带上留下 4/4 一系列的痕迹𝑎、𝑏、𝑐、𝑑。将纸带从转台上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图乙所示，在满足 （1）的条件下，𝑎、𝑏、𝑐、𝑑四个痕迹中代表雾滴速度最大的痕迹是____；若𝐷 = 30 cm、𝜔 = 2 rad/s，则四次实验中最大的雾滴速度𝑣 max =____ m s⁄ 。 四、解答题 (本大题共 2 小题，共 28 分) 15. "太极球"是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍, 拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落到地上.现将太极球简化成如图甲所示的平板和小 球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的𝐴、𝐵、𝐶、𝐷位置时 球与板间无相对运动趋势.𝐴为圆周的最高点,𝐶为最低点,𝐵、𝐷与圆心𝑂等高.设球的重力为1 N,不计拍的重 力,求: (1)健身者在𝐶处所需施加的力比在𝐴处大多少? (2)设在𝐴处时健身者需施加的力为𝐹,当球运动到𝐵、𝐷位置时,板与水平方向需有一定的夹角𝜃,请寻找𝐵、 𝐷处tan𝜃与𝐴处𝐹的函数关系,并在图乙中作出tan𝜃 − 𝐹的函数图象. 16. 如图所示,𝐴是地球的同步卫星,另一卫星𝐵的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为ℎ.已知地球半径为𝑅, 地球自转角速度为𝜔0,地球表面的重力加速度为𝑔,𝑂为地球中心. (1)求卫星𝐵的运行周期. (2)如卫星𝐵绕行方向与地球自转方向相同,某时刻𝐴、𝐵两卫星相距最近(𝑂、𝐵、𝐴在同一直线上),则至少经 过多长时间,它们再一次相距最近?