貴州省遵義市2023-2024學年高一下學期4月月考物理試題【含答案解析】

高一年級聯考物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1．答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內容：人教版必修第二冊第六章、第七章。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列關于曲線運動的說法正確的是（??）A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動B.曲線運動中合運動的速度為分運動速度的矢量和C.物體在恒力作用下可能做圓周運動D.曲線運動中合運動的時間為分運動的時間之和【答案】B【解析】【詳解】A．物體在恒力作用下，可能做曲線運動，如平拋運動，故A錯誤；B．速度為矢量，曲線運動中合運動速度為分運動速度的矢量和，故B正確；C．圓周運動的向心力時刻改變，不可能是恒力，物體在恒力作用下不可能做圓周運動，故C錯誤；D．曲線運動中合運動的時間等于各個分運動的時間，故D錯誤。故選B。2.下列說法正確的是（??）A.第谷觀測記錄了大量行星運行數據后總結歸納出了行星運動定律B.開普勒在行星運動定律的基礎上推理出了萬有引力定律C.卡文迪許最早在實驗室中比較準確地測出了引力常量G的值D.萬有引力定律中，G作為常數沒有單位【答案】C【解析】【詳解】A．開普勒總結歸納出了行星運動定律，故A錯誤；B．牛頓在行星運動定律基礎上推理出了萬有引力定律，故B錯誤；C．卡文迪許最早在實驗室中比較準確地測出了引力常量G的值，故C正確；D．萬有引力定律中則G的單位為，故D錯誤。故選C。3.地球上（兩極除外）所有物體都隨地球自轉而做勻速圓周運動。質量相同的物體A、B分別放在貴州某地和赤道上某地，已知物體A隨地球自轉做勻速圓周運動的半徑小于物體B隨地球自轉做勻速圓周運動的半徑，地球可視為質量分布均勻的球體，則下列說法正確的是（）A.物體A的線速度大于物體B的線速度B.物體A的向心加速度小于物體B的向心加速度C.物體A受到地球的萬有引力小于物體B受到地球的萬有引力D.物體A受到的重力等于物體B受到的重力【答案】B【解析】【詳解】A．物體A、B隨地球自轉的角速度相同，物體A隨地球自轉做勻速圓周運動的半徑小于物體B隨地球自轉做勻速圓周運動的半徑，由，可知物體A的線速度小于物體B的線速度，故A錯誤；B．由，可知物體A的向心加速度小于物體B的向心加速度，故B正確；C．由可知質量相同的物體A、B受到地球的萬有引力大小相等，故C錯誤；D．由于在地球赤道上的重力加速度最小，由可知物體A受到的重力大于物體B受到的重力，故D錯誤。故選B正確。4.圖甲為一輛汽車在水平路面上做勻速圓周運動，圖乙為一架飛機在水平面內做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（??）A.圖甲中的汽車受到的力有重力、路面的支持力和向心力B.若圖甲中的汽車速度超過一定限度，則汽車會向彎道內側側滑C.圖乙中飛機運動所需的向心力由重力和空氣對它的作用力的合力提供D.圖乙中飛機的速度大小不變，因此飛機受到的合力為0【答案】C【解析】【詳解】A．向心力是效果力，并不是物體受到的力，故A錯誤；B．若圖甲中的汽車速度超過一定限度，摩擦力不足以提供向心力，會做離心運動，向彎道的外側側滑，故B錯誤；CD．圖乙中飛機在水平面內做勻速圓周運動，合外力恰好提供向心力且不為零，運動所需的向心力由重力和空氣對它的作用力的合力提供，故C正確，D錯誤。故選C。5.2024年2月3日11時06分，“捷龍三號”運載火箭在廣東陽江附近海域點火升空，以“拼車”形式將9顆衛(wèi)星順利送入預定軌道，發(fā)射任務取得圓滿成功。這次任務充分驗證火箭海上長距離機動發(fā)射的適應性。某衛(wèi)星進入軌道后繞地球做半長軸為a的橢圓運動，地球同步軌道衛(wèi)星繞地球做半徑為R的勻速圓周運動，則下列說法正確的是（??）A.該衛(wèi)星與地球中心的連線在相等時間內掃過相等的面積B.地球在該衛(wèi)星橢圓軌道的中心處C.該衛(wèi)星與地球同步軌道衛(wèi)星的周期之比為D.該衛(wèi)星與地球同步軌道衛(wèi)星的周期之比為【答案】A【解析】【詳解】A．根據開普勒第二定律，該衛(wèi)星與地球中心的連線在相等時間內掃過相等的面積，故A正確；B．根據開普勒第一定律，地球在該衛(wèi)星橢圓軌道焦點處，故B錯誤；CD．根據開普勒第三定律，該衛(wèi)星與地球同步軌道衛(wèi)星的周期之比為，故CD錯誤。故選A。6.蕩秋千深受兒童喜愛，已知秋千的兩根繩的長度均為4m，秋千踏板的質量為5kg，繩的質量忽略不計，當兒童蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為4m/s，此時每根繩子平均承受的拉力大小為210N，取重力加速度大小，則該兒童的質量為（）A.16kg B.25kg C.30kg D.37kg【答案】B【解析】【詳解】以兒童和秋千為對象，根據牛頓第二定律可得其中，，，聯立解得該兒童的質量為故選B。7.圖為某種大型游戲器械，它是一個筒壁豎直的圓筒形大容器，游客進入容器后靠筒壁站立，當圓筒開始轉動后，轉速加快到一定程度時，游客對底板恰好無壓力，游客也沒有落下去。已知游客與筒壁間的動摩擦因數為，轉動半徑為r，重力加速度大小為g，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，此時游客的角速度為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】此時墻壁對游客的彈力恰好提供向心力，有豎直方向，根據平衡條件有聯立解得故選A。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全都選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，某乘客坐在該摩天輪的座椅上隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動，整個過程座椅始終保持水平。已知乘客到摩天輪圓心的距離為r，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（?）A.座艙處于最低點時乘客對座椅的壓力比乘客受到的重力大B.座艙處于最高點時乘客處于超重狀態(tài)C.座艙處在與圓心等高的位置時乘客受到的合力沿水平方向D.座艙在最高點時乘客的線速度不能小于【答案】AC【解析】【詳解】A．座艙處于最低點時，乘客加速度向上，處于超重狀態(tài)，則乘客對座椅的壓力比乘客受到的重力大，故A正確；B．座艙處于最高點時，乘客加速度豎直向下，則乘客處于失重狀態(tài)，故B錯誤；C．座艙處在與圓心等高的位置時，乘客受到的合力提供向心力，指向圓心，即沿水平方向，故C正確；D．由于座艙可以對乘客有向上的支持力，則乘客的線速度最小可以為零，故D錯誤。故選AC。9.圖為中國航天員科研訓練中心的載人離心機，某次訓練中質量為m的航天員進入臂架末端的吊艙中呈仰臥姿態(tài)，航天員可視為質點。當航天員做勻速圓周運動的速率為v時，航天員所需的向心力大小為F，下列說法正確的是（??）A.航天員運動的周期為 B.航天員運動的角速度為C.航天員運動的轉速為 D.航天員運動的頻率為【答案】BC【解析】【詳解】AB．航天員所需向心力可得則周期故A錯誤，B正確；CD．航天員運動的轉速等于運動的頻率為故C正確，D錯誤。故選BC。10.如圖所示，兩根長度不同的細線分別系有兩個質量相等的小球a，b，細線的上端都系于O點，兩個小球在同一水平面上做勻速圓周運動。系著小球a的細線1與豎直方向的夾角為，系著小球b的細線2與豎直方向的夾角為，已知，，小球a的角速度、線速度、向心加速度大小分別為、、，小球b的角速度、線速度、向心加速度大小分別為、、，細線1、2上的彈力大小分別為、，則下列比值關系式正確的是（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【詳解】D．對圓錐擺的小球分析，設擺線與豎直方向夾角為，則有解得則小球和的角速度大小之比為故D正確；A．對圓錐擺的小球分析，設擺線與豎直方向夾角為，則有則細線和細線所受的拉力大小之比為故A正確；B．對圓錐擺的小球分析，設擺線與豎直方向夾角為，則有則小球和的向心力大小之比為故B錯誤；C．對圓錐擺的小球分析，設擺線與豎直方向夾角為，則有解得則小球和的線速度大小之比為故C錯誤。故選AD。三、非選擇題：共57分。11.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關。（1）在研究向心力大小F與小球質量的關系時，把皮帶套在左右兩個塔輪的半徑________（填“相同”或“不同”）的位置上，把兩個質量不同的小球分別放置在離標尺1，2距離________（填“相同”或“不同”）的擋板位置，這里用到的實驗方法是________。（2）保持小球的質量和軌道半徑不變，研究向心力大小F與小球的角速度的關系時，記錄5組數據后，在坐標紙中描繪數據點擬合一條直線，則下列圖像可能正確的是__________（填選項序號）。A. B.C. D.【答案】（1）①.相同②.相同③.控制變量法（2）C【解析】【小問1詳解】[1][2][3]在研究向心力大小F與小球質量m的關系時，需要控制兩小球做圓周運動的角速度和半徑相同，所以需要把皮帶套在左右兩個塔輪的半徑相同的位置上；同時把兩個質量不同的小球分別放置在離標尺1，2距離相同的擋板位置，這里用到的實驗方法是控制變量法?！拘?詳解】保持小球的質量和軌道半徑不變，研究向心力大小F與小球的角速度的關系時，根據可知要在坐標紙中描繪數據點擬合一條直線，應作出圖像，且得到的圖線為一條過坐標原點的傾斜向上的直線，結合選項圖像。故選C。12.假設未來在某星球表面，宇航員利用圖示裝置測該星球表面的重力加速度，鐵架臺放在水平臺面上，上端固定電磁鐵M，接通電磁鐵M的開關后能吸住小球，在電磁鐵正下方安裝一個位置可上下調節(jié)的光電門A。實驗中測出小球的直徑為d、小球球心與光電門中心的高度差為h，斷開開關，小球自由下落，記錄小球通過光電門的擋光時間t，調整光電門的位置，得出多組h，t數據。（1）某次實驗時，測得，，，則小球經過光電門時的瞬時速度大小__________，該星球表面的重力加速度大小__________。（計算結果均保留兩位有效數字）（2）實驗中，多次實驗得到多組h、t數據后，繪制出圖像（題中未畫出），得出的圖像斜率為k，則該星球的重力加速度大小__________（用d、k表示），若已知該星球的半徑為R，引力常量為G，則該星球的質量__________（用d、k、G、R表示）。【答案】（1）①.2.0②.1.6（2）①.②.【解析】【小問1詳解】[1]根據極短時間的平均速度等于瞬時速度，小球經過光電門時的瞬時速度大小[2]小球做自由落體運動，則解得星球表面的重力加速度大小小問2詳解】[1]根據極短時間的平均速度等于瞬時速度，小球經過光電門時的瞬時速度大小小球做自由落體運動，則整理得圖像斜率為解得星球的重力加速度大小為[2]根據萬有引力與重力的關系星球的質量13.如圖所示，長度的細繩一端拴著質量的小球（可視為質點），另一端固定于水平天花板上的O點，讓小球在水平面內做勻速圓周運動，此時細繩與豎直方向的夾角。不計空氣阻力，取重力加速度大小，，。（1）畫出小球的受力示意圖；（2）求細繩上的拉力大小F；（3）求小球的角速度大小?！敬鸢浮浚?）小球的受力情況見解析；（2）;(3)【解析】【詳解】(1)小球受力情況如下圖所示（2）根據受力分析可知，在豎直方向上，小球受力平衡，則(3)小球的重力與繩的拉力的合力為其做圓周運動提供向心力，所以其中得到14.如圖所示，長度的細繩一端固定于O點，另一端系一個質量的小球，在O點的正下方釘一個釘子A，小球從一定高度擺下。在細繩與釘子相碰前瞬間，細繩上的拉力大小。已知細繩與釘子的碰撞對小球的速度無影響，細繩能承受的最大拉力，釘子和小球均可視為質點，取重力加速度大小，求：（1）小球經過釘子正下方時的速度大小v；（2）為保證細繩不被拉斷，釘子A到O點的最大距離d。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）在細繩與釘子相碰前瞬間，對小球由牛頓第二定律得解得小球經過釘子正下方時的速度大?。?）小球經過釘子正下方細繩承受的拉力最大時解得15.天文學家通過凌日系外行星巡天衛(wèi)星，在距離地球137光年的位置發(fā)現了一顆“超級地球”（編號為TOI-715b），分析顯示，它上面可