2021-2022學年遼寧省朝陽市建平縣實驗中學高一（下）第二次月考物理試題（解析版）

1、 建平縣實驗中學高一下學期疫情期間物理測試題考試時間：75分鐘；滿分100分；命題人：注意事項：1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2.請將答案正確填寫在答題卡上一、選擇題：（共46分，1-7為單選題每題4分；8-10為多選題每題6分，錯選不得分漏選得3分）1. 關于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A. 線速度的方向保持不變B. 線速度的大小保持不變C. 角速度大小不斷變化D. 線速度和角速度都保持不變【1題答案】【答案】B【解析】【詳解】勻速圓周運動是指線速度大小處處相等圓周運動。但其線速度的方向在時刻變化，而角速度的大小和方向都保持不變。故選B。2. 在如圖所示的裝置中，甲、乙屬

2、于同軸傳動，乙、丙屬于皮帶傳動（皮帶與輪不發(fā)生相對滑動），A、B、C分別是三個輪邊緣上的點，設甲、乙、丙三輪的半徑分別是、和，且，如果三點的線速度分別為，三點的周期分別為，向心加速度分別為，則下列說法正確的是（）A. B. C. D. 【2題答案】【答案】D【解析】【詳解】AB由于甲、乙屬于同軸傳動，則角速度相同，根據(jù)公式可知AB錯誤；C由于乙、丙屬于皮帶傳動（皮帶與輪不發(fā)生相對滑動），所以相等的時間內(nèi)B、C兩點轉(zhuǎn)過的弧長相等，即又解得C錯誤；D由于乙、丙屬于皮帶傳動（皮帶與輪不發(fā)生相對滑動），所以相等的時間內(nèi)B、C兩點轉(zhuǎn)過的弧長相等，即又根據(jù)公式解得D正確。故選D。3. 下列有關天體運動的說

3、法正確的是（）A. 繞太陽運行的行星，軌道半長軸越長，公轉(zhuǎn)的周期就越小B. 在月球繞地球運動中，中的T表示月球自轉(zhuǎn)的周期C. 對于任意一個行星，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等D. 若地球繞太陽運動的軌道半長軸為，周期為，月球繞地球運動軌道的半長軸為，周期為，則根據(jù)開普勒第三定律有：【3題答案】【答案】C【解析】【詳解】A由開普勒第三定律可知，繞太陽運行的行星，軌道半長軸越長，公轉(zhuǎn)的周期就越大。故A錯誤；B由開普勒第三定律可知，在月球繞地球運動中，中的T表示月球環(huán)繞地球的周期。故B錯誤；C由開普勒第二定律可知，對于任意一個行星，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等。故C正確；D

4、開普勒第三定律針對的是環(huán)繞同一中心的天體的行星間的關系。故D錯誤。故選C。4. 如圖所示，在光滑桿上穿著兩個小球，其質(zhì)量關系是，用細線把兩小球連起來，當盤架勻速轉(zhuǎn)動時兩小球剛好能與桿保持無相對滑動，此時兩小球到轉(zhuǎn)軸的距離之比為（）A. B. C. D. 【4題答案】【答案】D【解析】【詳解】兩小球所受的繩子的拉力提供向心力，所以向心力相等，角速度又相等，則有解得故選D。5. 已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G，由此可推算地球的質(zhì)量為（）A. B. C. D. 【5題答案】【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)地球表面上的物體，所受重力近似等于萬有引力，得故選D。6. 宇航員駕駛宇

5、宙飛船繞質(zhì)量分布均勻的一星球做勻速圓周運動，測得飛船線速度大小的二次方與軌道半徑的倒數(shù)的關系圖像如圖中實線所示，該圖線（直線）的斜率為k，圖中r0（該星球的半徑）為已知量。引力常量為G，下列說法正確的是（）A. 該星球的密度為B. 該星球自轉(zhuǎn)的周期為C. 該星球表面的重力加速度大小為D. 該星球的第一宇宙速度為【6題答案】【答案】A【解析】【詳解】A假設飛船的質(zhì)量為m，由圖像可知，該星球的半徑r0，探測器受到的萬有引力提供向心力有即根據(jù)該直線斜率為k，有根據(jù)密度公式聯(lián)立可得故A正確；B無法求得該星自轉(zhuǎn)周期，故B錯誤；C.根據(jù)該星表面上質(zhì)量為m的物體受到的萬有引力和重力相等，即解得該星表面的重力

6、加速度為故C錯誤；D根據(jù)繞該星表面做勻速圓周運動的線速度等于該星的第一宇宙速度，得解得故D錯誤。故選A。7. 2013年12月11日，“嫦娥三號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點實施變軌，進入近月點為15km的橢圓軌道，由近月點Q落月，如圖所示。關于“嫦娥三號”說法正確的是（）A. 沿軌道運行的周期大于沿軌道I運行的周期B. 沿軌道I運動至P時，需制動減速才能進入軌道C. 沿軌道運行時，在P點的加速度大于在Q點的加速度D. 在軌道上由P點運行到Q點的過程，速度逐漸減小【7題答案】【答案】B【解析】【詳解】A軌道II的半長軸小于軌道I的半徑，由開普勒第三定律可知，周期小于軌道I上的

7、周期，故A錯誤；B在軌道I上運動，從P點開始變軌，可知嫦娥三號做近心運動，故在P點應該減速以減小向心力通過做近心運動減小軌道半徑，故B正確；C根據(jù)得沿軌道運行時，在P點的加速度小于在Q點的加速度，故C錯誤；D在軌道上由P點運行到Q點的過程中，萬有引力方向與速度方向成銳角，萬有引力對其做正功，動能增大，速度增大，故D錯誤。故選B。8. 如圖所示，小球m在豎直放置的光滑的圓形管道內(nèi)做圓周運動，下列說法正確的是（）A. 小球通過最高點時的最小速度是B. 小球通過最高點時最小速度為零C. 小球通過最低點時對管壁壓力一定大于重力D. 小球在水平線ab以上的管道中運動時外側管壁對小球一定有作用力【8題答案

8、】【答案】BC【解析】【詳解】AB小球通過最高點時，由于內(nèi)側管壁和外側管壁都可以給小球產(chǎn)生彈力的作用，當小球的速度為零時，內(nèi)側管壁給小球提供一個豎直向上的支持力，大小等于重力，則小球通過最高點時的最小速度為零，故A錯誤，B正確；C小球在最低點時，由于做圓周運動，需要方向向上的向心力，則有可知此時小球受到的支持力，則根據(jù)牛頓第三定律可知，小球通過最低點時對管壁壓力一定大于重力，故C正確；D小球在水平線ab以上的管道中運動時，小球速度非常大時，內(nèi)側管壁對小球沒有作用力，此時是外側管壁對小球有作用力。若小球速度很小時，內(nèi)側管壁對小球有作用力，外側管壁對小球沒有作用力，故D錯誤。故選BC。9. 北京時

9、間2021年6月17日15時54分，“神舟十二號”載人飛船采用自主快速交會對接模式成功對接“天和核心艙”前向端口。己知“天和核心艙”做勻速圓周運動的軌道離地球表面約400km、周期約為93min，地球的半徑為6370km，引力常量，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，下列物理量中可以估測的是（）A. “天和核心艙”的線速度大小B. 地球的自轉(zhuǎn)周期C. 地球的平均密度D. 地球的公轉(zhuǎn)周期【9題答案】【答案】AC【解析】【分析】本題以“神舟十二號”載人飛船采用自主快速交會對接模式成功對接“天和核心艙”前向端口為背景，考查萬有引力與航天。要求學生掌握萬有引力的公式，能應用該公式解決航天相關的問題，目的是考查學生的推理能力

10、?！驹斀狻坑深}意可得出已知量為由萬有引力充當向心力解得由萬有引力公式由密度和質(zhì)量的關系由球體體積公式聯(lián)立可求得由上可知，可以估算“天和核心艙”的線速度大小和地球的平均密度，但無法估算球的自轉(zhuǎn)周期和地球的公轉(zhuǎn)周期。故選AC。10. 地球有四顆衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動；b處于地面附近的近地軌道上做圓周運動；c是地球同步衛(wèi)星；d是高空探測衛(wèi)星；各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則關于，下列說法正確的有（）A. a的向心加速度等于重力加速度gB. b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長C. c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是D. d的運動周期可能是【10題答案】【答案】BCD【解析】詳解】Aa受到萬有引力和

11、地面支持力，由于支持力大小等于重力，與萬有引力大小接近，所以向心加速度遠小于重力加速度，A錯誤；B由萬有引力公式可知因為b、c、d中b的半徑最短，所以b的線速度大于c和d的線速度，又因為c為同步衛(wèi)星，所以a的角速度和c相同，因為a的半徑小于c，所以a的線速度小于c。所以在相同時間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長，B正確；Cc為同步衛(wèi)星，周期在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角C正確；D由萬有引力公式可得d的半徑最大，所以d的周期最大，所以則d周期可能是30h，D正確。故選BCD。二、實驗題（共14分，每空2分）11. 某物理小組的同學設計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、

12、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為）。完成下列填空：（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00 kg；（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_kg。（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側。此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m，多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示。序號123451.801.751.851.751.85（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為_N，小車通過最低點時的速度大小為_m/s（重力加速度大小取，計算結果保留2位有效數(shù)字）。【11題答案】【答案】 . 1

13、.40 . 8.0 . 1.4【解析】【詳解】（2）1題圖（b）中托盤秤的示數(shù)為1.40 kg。（4）2小車5次經(jīng)過最低點時托盤秤最大示數(shù)的平均值為小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為根據(jù)牛頓第三定律可知則橋?qū)π≤嚨闹С至?由題意可知小車的質(zhì)量為對小車，在最低點時由牛頓第二定律得解得12. 為驗證向心力公式的正確性，某同學用天平稱出一物塊的質(zhì)量為m。再用繩子綁住物塊，用力甩繩子，使物塊繞點O在水平面內(nèi)做勻速圓周運動（小球的重力遠小于繩子拉力，可近似認為繩子水平），物抉做圓周運動的半徑為R，通過力傳感器讀出繩子的拉力F（空氣阻力不計），用以下兩種方法驗證：（1）方法一：用秒表記錄物塊運動n圈的時間

14、為，那么物塊做圓周運動的線速度大小v=_，需要的向心力表達式為_；在誤差允許的范圍內(nèi)，比較與F是否相等。（2）方法二：當物塊轉(zhuǎn)到某一位置時，突然松手，物塊落地，記錄物塊的落地點為C。用刻度尺量出松手處到地面的高度H，量出拋出點在水平地面的投影與落地點間的距離為S。由此求出物塊做圓周運動的線速度大小v=_，需要的向心力表達式為_；在誤差范圍內(nèi)，比較與F是否相等。【12題答案】【答案】 . ； . ； . ； . 【解析】【詳解】（1）12用秒表記錄物塊運動n圈的時間為，則n圈的周長為故線速度為則向心力為（2）34物體拋出后做平拋運動得出則向心力為三、解答題（共40分）13. 一細桿與水桶相連，桶

15、中裝有水，桶與細桿一起在豎直平面內(nèi)做圓周運動，如圖所示。水的質(zhì)量m=0.5kg，水的重心到轉(zhuǎn)軸的距離R=40cm。重力加速度g=10m/s2。（1）若在最高點水不流出來，則水桶的最小速率是多少；（2）若水桶在最高點的速率v=3m/s，則水對桶底的壓力是多少?！?3題答案】【答案】（1）2m/s；（2），方向豎直向上【解析】【詳解】（1）若在最高點水不流出來，則說明此時水只受到重力作用，即有重力提供向心力可得，水桶的最小速率為（2）若水桶在最高點的速率v=3m/s，由于，則水的重力不夠提供向心力，故此時桶底對水會有向下的支持力，由牛頓第二定律有帶入數(shù)據(jù)解得，桶底對水向下的支持力為根據(jù)牛頓第三定律可得，水對桶底的壓力為，方向豎直向上14. 有一質(zhì)量為、半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，在距球心O為的地方有一質(zhì)量為的質(zhì)點，記此時m與的引力大小為?，F(xiàn)在從大球體R中心處挖去半徑為的小球體，記剩余部分對的引力大小為，已知引力常量為G，求：（1）為多少；（2）與的比值?！?4題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由萬有引力定律有解得（2）設挖去部分的小球質(zhì)量為，由可得由補缺法可知，有聯(lián)立解得則15. “天問一號”于20