2021-2022學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市儀征市高一下學(xué)期3月考試物理試卷

江蘇省揚(yáng)州市儀征市2021-2022學(xué)年高一下學(xué)期3月考試物理試題一、多選題1．導(dǎo)航系統(tǒng)是一種利用人造衛(wèi)星對物體進(jìn)行定位測速的工具，目前世界上比較完善的導(dǎo)航系統(tǒng)有美國的GPS系統(tǒng)，中國的北斗系統(tǒng)，歐洲的伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)以及俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)，其中美國的GPS系統(tǒng)采用的是運(yùn)行周期為12小時(shí)的人造衛(wèi)星，中國的北斗系統(tǒng)一部分采用了同步衛(wèi)星，現(xiàn)有一顆北斗同步衛(wèi)星A和一顆赤道平面上方的GPS衛(wèi)星B，t=0時(shí)兩者剛好均處在地面某點(diǎn)C的正上方，如圖所示，下列說法正確的是（）A．A的速度比B的小B．發(fā)射衛(wèi)星A需要更多的能量C．衛(wèi)星A、B的軌道半徑rA：rB=2：1D．從此時(shí)刻起，經(jīng)過24小時(shí)，兩者相距最近2．2021年9月~10月，“天舟三號”貨運(yùn)飛船和“神舟十三號”載人飛船發(fā)射后都會與空間站主體艙對接。2022年，我國空間站將初步建成，航天員在空間站會開展空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)、航天技術(shù)實(shí)驗(yàn)、生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)。中國空間站離地面，要在天上飛10年~15年，甚至更久。下列說法正確的是（）A．若在空間站外將一個(gè)小衛(wèi)星自由釋放，則小衛(wèi)星將做自由落體運(yùn)動B．若在空間站外將一個(gè)小衛(wèi)星自由釋放，則小衛(wèi)星將做勻速直線運(yùn)動C．“天舟三號”貨運(yùn)飛船和“神舟十三號”載人飛船與空間站對接時(shí)幾乎保持相對靜止D．空間站進(jìn)行回收時(shí)應(yīng)先讓它減速進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道3．火車鐵軌轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是（）A．為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌對輪緣的壓力提供圓周運(yùn)動的向心力B．為了使火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力由重力和鐵軌對車的彈力的合力提供C．以防列車傾倒造成翻車事故D．為了減小火車輪緣與外軌的壓力4．2015年11月27日5時(shí)24分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運(yùn)載火箭成功將遙感二十九號衛(wèi)星發(fā)射升空，這顆衛(wèi)星入軌后繞地球做半徑為R、周期為T的圓周運(yùn)動，引力常量為G，根據(jù)已知條件可得（）A．地球的質(zhì)量 B．衛(wèi)星的質(zhì)量C．衛(wèi)星的向心加速度大小 D．衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小5．摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。在摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，下列敘述正確的是（）A．乘客的速度保持不變B．乘客的機(jī)械能保持不變C．乘客的動能保持不變D．乘客重力的瞬時(shí)功率在變化6．“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高為h的地方由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，測得經(jīng)過時(shí)間t小球落在火星表面，已知火星的半徑為R，引力常量為G，不考慮火星自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A．火星的第一宇宙速度為B．火星的質(zhì)量為C．火星的平均密度為D．環(huán)繞火星表面運(yùn)行的衛(wèi)星的周期為二、單選題7．圖示是行星m繞恒星M做橢圓運(yùn)動的示意圖，下列說法中正確的是（）A．行星從A運(yùn)動到B的過程中機(jī)械能增大 B．行星在A點(diǎn)時(shí)的速度最大C．行星在B點(diǎn)時(shí)的加速度最大 D．行星在C點(diǎn)時(shí)的速度最小8．下列關(guān)于圓周運(yùn)動的說法正確的是()A．勻速圓周運(yùn)動不是勻變速運(yùn)動B．做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合外力等零C．做變速圓周運(yùn)動的物體，合力方向始終指向圓心D．做變速圓周運(yùn)動的物體，其加速度就是向心加速度9．一行星繞太陽做圓周運(yùn)動．由天文觀測可得，其運(yùn)行周期為T，速度為v．引力常量為G，則下列說正確的是A．恒星的質(zhì)量為 B．行星的質(zhì)量為C．行星運(yùn)動的軌道半徑為 D．行星運(yùn)動受到萬有引力為10．無縫鋼管的制作原理如圖所示，豎直平面內(nèi)，管狀模型置于兩個(gè)支承輪上，支承輪轉(zhuǎn)動時(shí)通過摩擦力帶動管狀模型轉(zhuǎn)動，鐵水注入管狀模型后，由于離心作用，緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，冷卻后就得到無縫鋼管。已知管狀模型內(nèi)壁半徑R，則下列說法正確的是A．鐵水是由于受到離心力的作用才覆蓋在模型內(nèi)壁上B．模型各個(gè)方向上受到的鐵水的作用力相同C．若最上部的鐵水恰好不離開模型內(nèi)壁，此時(shí)僅重力提供向心力D．管狀模型轉(zhuǎn)動的角速度ω最大為11．我國已于2013年發(fā)射攜帶月球車的“嫦娥三號”衛(wèi)星，并將月球車軟著陸到月球表面進(jìn)行勘察，假設(shè)“嫦娥三號”衛(wèi)星繞月球做半徑為的勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)動周期為，已知月球的半徑為，月球車的質(zhì)量為，則月球車在月球表面上所受的重力為A． B． C． D．12．空間站中完全失重狀態(tài)下的有趣現(xiàn)象有時(shí)也會給航天員帶來麻煩。在一些科幻作品中將空間站設(shè)計(jì)成如圖所示的環(huán)形連接體，通過繞中心旋轉(zhuǎn)來制造“人造重力”效果，航天員可以正常站立，就好像有“重力”使他與接觸面相互擠壓。下列關(guān)于這個(gè)環(huán)形空間站的說法正確的是（）A．“人造重力”的方向指向環(huán)的中心B．空間站的環(huán)半徑越大，要制造與地表一樣的重力轉(zhuǎn)動的角速度越大C．環(huán)形空間站轉(zhuǎn)動越快，相鄰艙體間的拉力越大D．空間站中沿半徑方向越往外，“人造重力加速度”越小13．炎炎夏日，汽車輪胎在高溫環(huán)境下使用，爆胎事故時(shí)有發(fā)生．如圖所示，若汽車在炎熱的夏天沿起伏不平的路面保持速率不變的行駛，其中最容易發(fā)生爆胎的點(diǎn)是（）A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn) C．c點(diǎn) D．d點(diǎn)14．如圖所示，在“嫦娥”探月工程中，設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0。飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月做圓周運(yùn)動，則（）A．飛船在軌道Ⅰ、Ⅲ上運(yùn)行的周期之比為81B．飛船在軌道Ⅲ的運(yùn)行速率大于C．飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過A處的加速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過A處的加速度D．飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過A處的運(yùn)行速率小于飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過A處的運(yùn)行速率三、解答題15．長度為d的輕質(zhì)細(xì)桿豎直放置，桿中心O有一水平方向的光滑固定軸，兩端分別固定著可視為質(zhì)點(diǎn)的小球甲和乙，甲、乙的質(zhì)量分別為和，輕桿以轉(zhuǎn)速n在豎直面上做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到如圖位置時(shí)，求轉(zhuǎn)軸受到桿的作用力的大小和方向。16．宇航員在某星球表面以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)物體，物體上升的最大高度為h，已知該星球的半徑為R，且物體只受該星球引力作用。(1)求該星球表面的重力加速度；(2)如果要在這個(gè)星球上發(fā)射一顆貼近它表面運(yùn)行的衛(wèi)星，求該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的線速度和周期。17．已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為，飛船在繞月球的圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動，A點(diǎn)距月球表面的高度為月球半徑的3倍，飛船到達(dá)軌道Ⅰ的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動。已知引力常量G，把月球看做質(zhì)量分布均勻的球體，求：（1）月球的質(zhì)量和飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期；（2）飛船從軌道Ⅱ上的遠(yuǎn)月點(diǎn)A運(yùn)動至近月點(diǎn)B所用的時(shí)間；（3）如果在軌道Ⅰ、Ⅲ上分別有一顆衛(wèi)星，它們繞月球飛行方向相同，某時(shí)刻兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)，則再經(jīng)過多長時(shí)間，它們會第一次相距最近？18．我國在2018年12月8日發(fā)射的“嫦娥四號”測控器在被月球捕獲、落月過程中，其中一階段在繞月的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動，若“嫦娥四號”在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用時(shí)間為t，如圖所示。已知月球半徑為R，月球表面處重力加速度為g月，引力常量為G。試求：（1）月球的質(zhì)量M；（2）“嫦娥四號”環(huán)繞月球的軌道半徑r。19．一物體在水平面內(nèi)沿半徑r=20cm的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動，線速度v=0.2m/s，求：(1)它的向心加速度為多少?(2)它的角速度為多少?(3)它的周期為多少？參考答案：1．AD【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供向心力得解得因?yàn)锳的軌道半徑比B的大，所以A的速度比B的小，故A正確；B．由于衛(wèi)星A、B的質(zhì)量關(guān)系未知，則發(fā)射過程需要的能量多少無法比較，故B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星B周期為，北斗同步衛(wèi)星A的周期為，根據(jù)開普勒第三定律得，可知故C錯(cuò)誤；D．經(jīng)過，A運(yùn)動1周，而B運(yùn)動2周，兩衛(wèi)星剛好回到初始位置，則此時(shí)相距最近，故D正確。故選AD。2．CD【解析】【詳解】AB．若在空間站外將一個(gè)小衛(wèi)星自由釋放，則在地球引力的作用下繞地球做勻速圓周運(yùn)動，AB錯(cuò)誤；C．“天舟三號”貨運(yùn)飛船和“神舟十三號”載人飛船與空間站對接時(shí)幾乎保持相對靜止，C正確；D．空間站進(jìn)行回收時(shí)應(yīng)先讓它減速做向心運(yùn)動進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，D正確。故選CD。3．BD【解析】【詳解】AB．火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，為了保護(hù)鐵軌，應(yīng)避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，故火車受到重力和支持力的合力完全提供向心力，則有解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)鐵軌轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌就能保證重力和支持力的合力提供向心力，外輪不產(chǎn)生側(cè)壓力，保證安全，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。4．ACD【解析】【詳解】試題分析：根據(jù)，可以得到：，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)向心加速度公式：，故選項(xiàng)C正確；根據(jù)可得線速度的大小，故選項(xiàng)D正確．考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動的向心力，由周期、半徑關(guān)系展開討論即可；根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動的向心力是解決本題的關(guān)鍵．5．CD【解析】【詳解】A．乘客的速度大小不變，方向不斷變化，則速度不斷變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．乘客的速度大小不變，則動能不變，重力勢能不斷變化，則機(jī)械能不斷變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D．根據(jù)P=mgvy可知乘客在豎直方向的速度不斷變化，則重力的瞬時(shí)功率在變化，選項(xiàng)D正確。故選CD。6．CD【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)h=gt2得火星表面的重力加速度g=在火星表面的近地衛(wèi)星的速度即第一宇宙速度mg=m解得所以火星的第一宇宙速度A錯(cuò)誤；B．火星表面任意物體的重力等于萬有引力mg=G得B錯(cuò)誤；C．火星的體積為V=πR3根據(jù)C正確；D．根據(jù)D正確。故選CD。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運(yùn)用，知道第一宇宙速度等于貼近星球表面做圓周運(yùn)動的速度，即軌道半徑等于星球的半徑。7．B【解析】【詳解】A．由于行星在運(yùn)行過程中只有萬有引力做功，所以行星的機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；BD．根據(jù)開普勒第二定律，對每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，所以速度最大點(diǎn)是A點(diǎn)，速度最小點(diǎn)是B點(diǎn)，故D錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)可知，行星距離太陽最近時(shí)加速度最大，故加速度最大的點(diǎn)為A點(diǎn)，故C錯(cuò)誤。故選B。8．A【解析】【詳解】勻速圓周運(yùn)動的速度不斷變化，加速度不斷變化，則不是勻變速運(yùn)動，選項(xiàng)A正確；做勻速圓周運(yùn)動的物體加速度不為零，則所受合外力不等于零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；做勻速圓周運(yùn)動的物體，合力方向始終指向圓心，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；做勻速圓周運(yùn)動的物體，其加速度就是向心加速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.9．C【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供向心力即可解得故A錯(cuò)誤；B．行星是環(huán)繞天體，根據(jù)題意無法求出行星的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可解得，故C正確；D．因?yàn)樾行堑馁|(zhì)量不知道,所以行星運(yùn)動受到萬有引力無法求解，故D錯(cuò)誤；10．C【解析】【詳解】A．離心力不是真實(shí)存在的力，故A錯(cuò)；B．模型最下部受到鐵水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，B錯(cuò)誤；CD．最上部的鐵水如果恰好不離開模型內(nèi)壁，則重力提供向心力，由mg＝mω2R可得：故管狀模型轉(zhuǎn)動的角速度ω至少為，C正確，D錯(cuò)誤；故選C。11．D【解析】【詳解】試題分析：月球車做圓周運(yùn)動的向心力等于月球的吸引力，由牛頓第二定律可得：，月球車在月球表面的重力等于萬有引力，即，代入得：，選項(xiàng)D正確.考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用.12．C【解析】【詳解】A．環(huán)形空間站內(nèi)的宇航員隨空間站一起做圓周運(yùn)動，其需要指向圓心的向心力，由外側(cè)底面提供指向圓心的支持力，這個(gè)支持力給航天員一種地面支持力的感覺，所以“人造重力”與這個(gè)支持力方向相反，指向環(huán)的外側(cè)，故A錯(cuò)誤；B．由得航天員處在空間站外側(cè)，越大，角速度越小，故B錯(cuò)誤；C．空間站轉(zhuǎn)動過程中單獨(dú)艙室圓周運(yùn)動的向心力由兩邊對其的拉力來提供，且兩個(gè)力夾角不變，所以轉(zhuǎn)動越快向心力要越大，拉力越大，故C正確；D．由所以離圓心越遠(yuǎn)“人造加速度”越大，故D錯(cuò)誤。故選C。13．D【解析】【詳解】最高點(diǎn)有解得在最低點(diǎn)有解得所以b、d兩點(diǎn)的支持力大于a、c兩點(diǎn)的支持力，因?yàn)閐點(diǎn)的曲率半徑較小，則d點(diǎn)支持力更大，車在該點(diǎn)最容易發(fā)生爆胎。故選D。14．A【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第三定律其中解得故A正確；B．設(shè)月球的質(zhì)量為M，飛船的質(zhì)量為m，飛船繞月運(yùn)動速度為v，由萬有引力提供向心力解得，故B錯(cuò)誤；C．由萬有引力提供向心力飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過A處的加速度等于在軌道Ⅱ上經(jīng)過A處的加速度，故C錯(cuò)誤；D．飛船在軌道Ⅰ上的A處減速做向心運(yùn)動進(jìn)入軌道Ⅱ，飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過A處的運(yùn)行速率大于飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過A處的運(yùn)行速率，故D錯(cuò)誤。故選A。15．，豎直向下【解析】【分析】【詳解】設(shè)輕桿對甲作用力大小為，對乙作用力大小為，若轉(zhuǎn)速n很小，對乙受力分析如圖由牛頓第二定律可知對甲可知設(shè)輕桿對轉(zhuǎn)軸作用力大小分別為，由牛頓第三定律可知且則轉(zhuǎn)軸受到作用力大小若轉(zhuǎn)速n很大，對乙受力分析如圖同理可知方向?yàn)樨Q直向下16．(1)；(2)，【解析】【詳解】(1)因?yàn)樯蠏佄矬w做勻減速直線運(yùn)動，已知初速度v0、末速度v=0、位移為h，據(jù)v02=2gh可得(2)衛(wèi)星貼近表面運(yùn)轉(zhuǎn)，重力提供萬有引力，則解得衛(wèi)星的周期17．（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）質(zhì)量為的物體在月球表面，有則月球的質(zhì)量飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動，由萬有引力提