江苏省常州市金坛第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

2024年春学期金坛一中高一年级物理学科3月阶段调研卷 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1．牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常数的科学家是（　 ） A．卡文迪许 B．牛顿 C．开普勒 D．伽利略 2．下列关于功的正、负的说法正确的是（　 ） A. 功的正、负表示功的大小，负功一定比正功小 B. 因为功有正功和负功，所以功是矢量 C. 功的负号表示功的方向与力的方向相反 D. 功的正、负只表示动力做功还是阻力做功 3．2020年11月24日我国发射的“嫦娥五号”卫星进入环月轨道，若卫星绕月做匀速圆周运动的轨道半径为r，周期为T。已知月球的半径为R，引力常量为G，则（　　） A．月球的质量为 B．月球的平均密度为 C．月球表面的重力加速度为 D．月球的第一宇宙速度为 4．卡文迪许在实验室测引力常量G时，他风趣地说是在“称量地球的质量”。事实上，在测出引力常量G的大小后，人们便可根据相关观测数据对地球质量进行估算了。下面提供的几组数据，那一组数据是不可以用来估算地球质量（　　） A．月球绕地球的运动周期及月球与地球的中心距离 B．人造地球卫星绕地球运行的周期和轨道半径 C．地球绕太阳运行的周期及地球到太阳的中心距离 D．地球表面的重力加速度和地球的半径 5．2022年4月16日，翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员经过183天的太空飞行成功返回，圆满完成了2次出舱活动、2次“天宫课堂”太空授课活动，开展了多项科学技术试验与应用项目已知天和核心舱距离地面的高度为h，绕地球的运动可近似为匀速圆周运动，运动周期为T，万有引力常量为G，地球半径为R，根据以上信息，下列说法正确的是（　　）。 A．地球的质量 B．核心舱的质量 C．核心舱所处位置的重力加速度 D．核心舱所处位置的线速度为 6．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法错误的是（　　） A．卫星在圆轨道1上运行的角速度大于在圆轨道3上运行的角速度 B．卫星在椭圆轨道2上运行的周期小于在圆轨道3上运行的周期 C．卫星在轨道2上经过Q点时的速率小于它在轨道3上经过P点时的速率 D．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度 7．如图所示，A是静止在地球赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B是近地卫星，C是地球同步卫星。物体A和卫星B、C分别做匀速圆周运动的线速度大小分别为vA、vB、vC，周期大小为TA、TB、TC，则下列关系正确的是（　　） A．vAvBvC B．vAvCvB C．TATCTB D．TATBTC 8．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2．则可知（　　） A．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3：2 B．m1、m2做圆周运动的向心力之比为2：3 C．m1、m2做圆周运动的半径之比为3：2 D．m1、m2做圆周运动的线速度之比为2：3 9．质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。现使斜面向右水平匀速移动一段距离L，物体与斜面的相对位置不变，如图所示，在此过程中摩擦力对物体所做的功为（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，两个固定光滑斜面的高度相同倾角不同让质量相同的物体由静止沿斜面从顶端运动到底端。下列判断正确的是（　　） A．重力对物体做的功相同 B．重力对物体做功的平均功率相同 C．物体到达斜面底端时的速度相同 D．物体到达斜面底端时重力的瞬时功率相同 11．如图所示，有A、B两颗行星绕同一恒星O做圆周运动，运行方向相反。A行星的周期为，B行星的周期为，在某一时刻两行星相距最近，则（　　） A．经过时间，两行星将再次相距最近 B．经过时间，两行星将再次相距最近 C．经过时间（n=1，2，3，4，5，…），两行星相距最远 D．经过时间（n=1，3，5，…），两行星相距最远 二、解答题（共5题，共56分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有答案不能得分．有数值计算的题，必须明确写出数值和单位） 12．（8分）万有引力定律清楚的向人们揭示复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物遵循同样的科学法则。 （1）已知引力常数G、地面的重力加速度g和地球半径R，根据以上条件，求地球的密度； （2）随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球，“玉兔”巡视器对月球进行探索，我国对月球的了解越来越深入。若已知月球半径为R月，月球表面的重力加速度为g月，嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T，试求嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道半径。 13．（12分）在天体运动中，将两颗彼此相距较近的星体称为双星．它们在相互的万有引力作用下间距保持不变，并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动．如果双星间距为L，质量分别为M1和M2，引力常量为G，试计算： （1）双星的轨道半径R1、R2；（2）双星的运行周期T；（3）双星的线速度v1、v2. 14．（10分）如图所示，火箭内平台上放有一测试仪，火箭从地面启动后，以大小为的加速度竖直向上做匀加速运动，升到某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的。已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为g，求： （1）该高度处的重力加速度g’； （2）火箭此时离地面的高度H。 15．（12分）某型号汽车质量为1.6 × 103kg发动机的额定功率为60kW，汽车从静止开始以a = 2m/s2的加速度在在某平直路面上匀加速启动，受到的阻力恒为1800N。重力加速度取g = 10m/s2，求： （1）发动机在额定功率下汽车行驶的最大速度； （2）匀加速过程维持的时间。 （3）3s末时发动机输出的实际功率。 （4）当汽车速度为20m/s时的加速度。 16．（14分）某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图像，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10 s时间内小车牵引力的功率保持不变，7 s末到达最大速度，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=1 kg，整个过程中小车受到的阻力Ff大小不变。求： （1）小车所受阻力Ff的大小； （2）在t1～10 s内小车牵引力的功率P； （3）求出t1的值及小车在0～t1时间内的位移。 2024年春学期金坛一中高一年级物理学科3月阶段调研卷 参考答案 1、 单选题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A D C C C D C D C A B 2、 解答题 12 (1)设地球质量为M，某物体质量为m，地球表面物体受到的重力等于地球对它的引力 即 = mg,解得：地球质量为M = 地球密度ρ= = = (2) 对月球上的物体,其受到的重力等于万有引力， = mg月 对常娥三号绕月运行， = m’()2 r 解得：r = 13 (1)根据万有引力定律：F=M1ω2R1 =M2ω2R2 L = R1 +R2 解得：R1 = L R2 = L （2） 对质量为M１的星球，有万有引力定律： = M1()2 R1 其中R1 = L 解得：T= 2π （3） 根据线速度公式：V1 = R1 = M2 V2 = R2 = M1 14 (1) 设测试仪的质量为m， 在地面对测试仪由平衡条件可知：F1=mg 火箭加速上升高度H时，对仪器有牛顿第二定律F2 - mg’ =ma F2 = 联立以上各式得：g’ = （2） 设地球质量为M，火箭及测试仪器整体质量为m’ 根据万有引力定律，在高度H处 = m’g’ （3） 在地面 （4） = m’g 联立上两式得： H = 15 （1）当汽车行驶的速度最大时，汽车加速度为零，此时牵引力F1=f=1800N Vm = = m/s （2） 汽车匀加速行驶时，由牛顿第二定律：F-f = ma 得F=5000N 匀加速结束时，汽车输出功率刚好等于汽车的额定功率，此时汽车的速度 V = =12m/s 由v=at得t=6s （3） 3s末汽车处于匀加速过程，由V3=at’=6m/s P’=FV3 =30kw （4） 汽车速度为20m/s时，汽车的牵引力F’ = = = 3000N 由牛顿第二定律：F-f = ma 3000-1800 =1600a’ a’=0.75m/s2 16 (1) 10s末撤去牵引力，小车只在阻力作用下匀减速运动，由图象可得减速时的加速度大小为2m/s2 由牛顿第二定律 f=ma=2N （2）小车在7s到10s时间内做匀速运动，牵引力F=f ，由图象可知Vm=6m/s P=FVm=12w （3） t1末汽车的输出功率等于额定功率P=12w,由图象可知V1=3m/s ，此时汽车的牵引力为F’，P=F’V1 F’= 4N 由牛顿第二定律F’-f = ma’ a’=2m/s2 V1=a’ t1 得 t1 =1.5s 0～t1时间内的位移x =V平均t1 = 2.25m 学科网（北京）股份有限公司 $$