資源簡介

湖南省常德市漢壽縣第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期4月月考
物理試卷
一、單選題
1．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)距離地球31光年的GJ357恒星系統(tǒng)這顆恒星的質(zhì)量和大小大約是太陽的三分之一，確認(rèn)GJ357恒星系統(tǒng)擁有三顆行星繞其公轉(zhuǎn)。其中離恒星最遠(yuǎn)的行星GJ357d直徑約為地球的2倍，質(zhì)量約為地球的6倍，每隔55.7天繞恒星公轉(zhuǎn)一次。設(shè)該行星和地球均可視為質(zhì)量分布均勻的球體，并繞其中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于行星GJ357d，下列說法正確的是（　　）

A．三顆行星中其繞恒星公轉(zhuǎn)周期最小
B．三顆行星中其繞恒星公轉(zhuǎn)的向心加速度最大
C．其表面重力加速度與地球表面的重力加速度之比為3：2
D．其繞恒星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑與地球繞太陽的軌道半徑相同
2．光滑的水平面上有一物體在外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，物體的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。已知時(shí)物體的速度為1m/s，以此時(shí)的速度方向?yàn)檎较颉Ｏ铝姓f法正確的是（　　）
A．內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．時(shí)物體的速度為2m/s
C．時(shí)物體開始反向運(yùn)動(dòng) D．速度變化3m/s
3．如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個(gè)物體A和B，它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A以速率vA＝10m/s勻速運(yùn)動(dòng)，在繩與軌道成30°角時(shí)，物體B的速度大小vB為（ ）
A． B．20 m/s C． D．5 m/s
4．甲、乙兩位同學(xué)每天堅(jiān)持晨跑，甲沿著半徑為2R的圓周跑道勻速跑步，乙沿著半徑為R的圓周跑道勻速跑步，在相同的時(shí)間內(nèi)，甲、乙各自跑了一圈，他們的角速度和線速度的大小分別為ω1、ω2和v1、v2，則（　　）
A．ω1＞ω2，v1＜v2 B．ω1＜ω2，v1＞v2
C．ω1＝ω2，v1＜v2 D．ω1＝ω2，v1＞v2
5．如圖所示，傾角為的固定細(xì)桿上套有一小球P，另一個(gè)小球Q通過細(xì)線與小球P連接，對(duì)小球Q施加一個(gè)水平向右的作用力F，系統(tǒng)靜止時(shí)，兩小球之間的細(xì)線恰好與細(xì)桿垂直，已知小球的質(zhì)量分別為m、，重力加速度為g，下列說法正確的是（　　）
A．作用力F的大小為
B．細(xì)桿對(duì)小球P的摩擦力的大小為
C．細(xì)線張力的大小為
D．細(xì)桿對(duì)小球P的彈力的大小為
6．如圖所示，水平地面上兩物塊A、B質(zhì)量均為m＝1 kg，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，B與地面間的接觸面光滑,A、B用輕繩相連。在F=5N的水平拉力作用下，A、B一起向右勻加速。某時(shí)刻撤去拉力F(重力加速度g取10 m/s2)
A．撤去拉力F前，輕繩的拉力為4N
B．撤去拉力F前，輕繩的拉力為2.5N
C．撤去拉力F后瞬間，輕繩的拉力為0N
D．撤去拉力F后瞬間，輕繩的拉力為0.5N
二、多選題
7．地球靜止衛(wèi)星A和軌道平面與赤道面重合做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星B的軌道半徑之比為41，兩衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)方向相同。下列判斷正確的是（　　）
A．A、B兩顆衛(wèi)星加速大小之比為14
B．A、B兩顆衛(wèi)星線速度大小之比為12
C．A、B兩顆衛(wèi)星角速度大小之比為14
D．衛(wèi)星B每隔小時(shí)經(jīng)過衛(wèi)星A正下方
8．如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）上，Q放在帶小孔（小孔是光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圓錐擺）。現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖中P′位置），兩次金屬塊Q都靜止在桌面上的同一點(diǎn)，則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（　　）
A．Q受到桌面的支持力變大 B．Q受到桌面的摩擦力變大
C．小球運(yùn)動(dòng)的周期變大 D．小球運(yùn)動(dòng)的線速度變大
9．甲、乙兩車在平直公路上沿同一方向行駛，其圖象如圖所示，在時(shí)刻，乙車在甲車前方處，在時(shí)間內(nèi)甲車的位移為。下列判斷正確的是（　　）

A．若甲、乙在時(shí)刻相遇，則
B．若甲、乙在時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)刻為
C．若，則甲、乙一定相遇兩次
D．若，則甲、乙一定相遇兩次
10．在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓環(huán)軌道，一質(zhì)量為m的小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)的速率，則下述正確的是（　　）
A．此球的最大速率是
B．小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是
C．小球在任一直徑兩端點(diǎn)上的動(dòng)能之和相等
D．小球沿圓軌道繞行一周所用的時(shí)間小于
三、實(shí)驗(yàn)題
11．（1）在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是 。
A．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源
B．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)
C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D．將接好紙帶的小車停在遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方
（2）某次實(shí)驗(yàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖所示，圖中O點(diǎn)為紙帶的第一個(gè)點(diǎn)，接下來的前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因此從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。
在打出A、F這兩點(diǎn)的時(shí)間間隔中，紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度最接近的是 。
A． B． C． D．
（3）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為 。
A． B． C． D．
12．如圖甲所示是一個(gè)研究向心力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球的質(zhì)量為，放置在光滑的水平桌面上，圓周軌道的半徑為，力傳感器測定的是向心力大小，光電傳感器測定的是小球的線速度大小，表格中是所得數(shù)據(jù)。
1 1.5 2 2.5 3
1.76 4 7 11 15.8
圖乙
(1)本實(shí)驗(yàn)采用的研究方法是 。
(2)圖乙數(shù)據(jù)表格是在用實(shí)驗(yàn)探究向心力和小球線速度的關(guān)系時(shí)，保持小球質(zhì)量、半徑均不變的條件下得到的。研究數(shù)據(jù)后，可得出向心力和小球線速度的關(guān)系是與 （選填“”“”或“”）成正比。
(3)為了研究與成反比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了保持小球質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持物理量 不變。
(4)若已知向心力公式為，半徑，根據(jù)上面的表格數(shù)據(jù)可以推算出，本實(shí)驗(yàn)中小球的質(zhì)量為 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
四、解答題
13．湖南衛(wèi)視推出了大型戶外競技類節(jié)目《快樂向前沖》，是體力與耐力展現(xiàn)的一個(gè)體能競賽活動(dòng)．節(jié)目的場地設(shè)施如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動(dòng)懸掛器，其質(zhì)量為M=100kg，可以載人運(yùn)動(dòng)，水面上漂浮著一個(gè)半徑R=1.5m、始終在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺(tái)的水平距離為L=8m，平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H=5m．選手抓住懸掛器可以在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．選手必須作好判斷，在合適的位置釋放，才能順利落在轉(zhuǎn)盤上．現(xiàn)有兩位選手參與挑戰(zhàn)，選手甲質(zhì)量為50kg，選手乙質(zhì)量為60kg，兩位選手均不計(jì)身高，懸掛器與AB軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2
（1）選手甲抓住懸掛器，電動(dòng)懸掛器開動(dòng)僅1s，這位選手因害怕呼救，于是第2s末懸掛器牽引力立即減為零，第3s末選手甲掉落，電動(dòng)懸掛器最終停在D點(diǎn)，求AD的距離；
（2）選手乙抓住懸掛器加速，求加速階段懸掛器對(duì)他的拉力大小；
（3）選手乙從某處C點(diǎn)釋放能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，則他是從平臺(tái)出發(fā)后多長時(shí)間釋放懸掛器的？
14．如圖所示，用一根長為的細(xì)線，一端系一質(zhì)量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑圓錐體頂端O點(diǎn)。錐面與豎直方向的夾角，圓錐體高，A為錐體底面圓心在地面上的投影點(diǎn)。當(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω時(shí)，圓錐體保持靜止。則∶（，，g取10m/s2，結(jié)果可用根式表示，能整除的保留小數(shù)，不能整除的保留分?jǐn)?shù)。）
（1）若，則細(xì)繩的拉力大小為多少；
（2）若，則細(xì)繩的拉力大小為多少；
（3）若小球在以的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中繩子瞬間斷裂，隨即撤走圓錐體，求小球落地點(diǎn)與A點(diǎn)之間的距離。
15．2020年4月24日，中國行星探測任務(wù)被命名為“天問系列”，首次火星探測任務(wù)被命名為“天問一號(hào)”。根據(jù)“嫦娥之父”歐陽自遠(yuǎn)透露：我國計(jì)劃于2020年登陸火星。假如某志愿者登上火星后，將一小球從某一高度處由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，測得經(jīng)過時(shí)間，從而測得火星表面的重力加速度為，已知火星的半徑為R，引力常量為G，不考慮火星自轉(zhuǎn)，求：
（1）火星的質(zhì)量；
（2）火星的第一宇宙速度；
（3）若有一衛(wèi)星環(huán)繞火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期。
參考答案
題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C D B C BD BD AD ACD
11． B C B
（1）[1] AB．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD．將接好紙帶的小車停靠近離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
（2）[2] 在打出A、F這兩點(diǎn)的時(shí)間間隔中，根據(jù)平均速度公式有
故選C；
（3）[3] B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為
故選B。
12．(1)控制變量法
(2)
(3)線速度
(4)0.18
（1）本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法。
（2）研究數(shù)據(jù)表格，不難得出
進(jìn)一步研究知
（3）還應(yīng)保持線速度不變。
（4）因
，
則
13．（1）2m（2）612N（3）2s
（1）在第1s內(nèi)，懸掛器做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為：
勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為
v=at1=2×1m/s=2m/s
第2s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為
2s末速度恰好為零，勻減速運(yùn)動(dòng)的位移為
則AD的距離為
L=x1+x2=1+1m=2m．
（2）隔離對(duì)選手乙分析，選手乙受重力和拉力，為
F合=m乙a=60×2N=120N
根據(jù)平行四邊形法則得，拉力為
F==N=612N．
（3）平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
t=
設(shè)在C點(diǎn)的速度為vC，則平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為
x=vCt
勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為
x+x′=L
解得
vC=4m/s
則從平臺(tái)出發(fā)的時(shí)間為
14．（1）22.48N；（2）；（3）
（1）小球剛要飛還未離開時(shí)
故
由于
則小球與圓錐體有支持力，故
解得
（2）由于
則小球離開圓錐體，設(shè)繩拉力方向與豎直方向夾角為，則
解得
故
解得
（3）由
解得
由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知
解得
故落地點(diǎn)S與A距離為
15．（1）；（2）；（3）
（1）物體在火星表面有
解得火星的質(zhì)量為
（2）火星的第一宇宙速度等于衛(wèi)星在火星表面繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，則有
聯(lián)立解得火星的第一宇宙速度為
（3）若有一衛(wèi)星環(huán)繞火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則衛(wèi)星的運(yùn)行周期為

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