黑龍江省哈爾濱市第九中學(xué)2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期4月月考試題 物理 含答案

一、單選題1．下列說法中正確的是()A．對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，行星運動過程中速度大小不變B．天王星被稱作“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”C．開普勒第三定律=k，月亮圍繞地球運動的k值與人造衛(wèi)星圍繞地球運動的k值相同D．丹麥天文學(xué)家第谷經(jīng)過多年的天文觀測和記錄，提出了“日心說”的觀點2．有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是()A．如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌和輪緣間會有擠壓作用B．如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，水對杯底壓力可以為零C．如圖丙，圖丙中皮帶輪上b點的加速度大于a的加速度D．如圖丁，A、B兩小球在同一水平面做圓錐擺運動，則A比B的角速度大3．一個物體靜止在水平粗糙地面上。第一次用斜向上的力拉物體，如圖1所示：第二次用物體均做勻加速直線運動，位移的大小也相等。圖1和圖2力F對物體做的功分別為W1、W2，合外力對物體做的功分別為W3、W4，下列說法正確的是()4．如圖所示為一質(zhì)量為M的球形物體，質(zhì)量分布均勻，半徑為R，在距球心2R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點。球體與質(zhì)點間的萬有引力大小為F。若將球體挖去一個半徑為的小球，兩球心和質(zhì)點在同一直線上，且挖去的球的球心在原來球心和質(zhì)點連線外，兩球表面相切。已知引力常量為G，則剩余部分對質(zhì)點的萬有引力的大小為()5．有兩顆衛(wèi)星分別用a、b表示，若a、b兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑之比為4:9，如圖所示，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量之比為3:2B．a(chǎn)、b兩顆衛(wèi)星運行的線速度大小之比為2:3C．a(chǎn)、b兩顆衛(wèi)星運行的角速度之比為8:27D．a(chǎn)、b兩顆衛(wèi)星運行的向心加速度大小之比為81:166．如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星。B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球靜止衛(wèi)星。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T1，B的運行周期為T2，則以下判斷正確的是()A．衛(wèi)星C的運行速度大小大于地球的第一宇宙速度B．A、B的線速度大小關(guān)系為vA>vBC．周期大小關(guān)系為TC>TB>TAD．B、C相距最近為計時起點，繞行方向相同，經(jīng)過時間相距最遠(yuǎn)7．如圖所示，在地球表面發(fā)射一枚火箭，其上有精密的探測器，豎直向上做加速直線運動，已知地球半徑為R，表面重力加速度為g，引力常量為G，當(dāng)火箭上升到某一高度時，加速度為g，測試儀器對平臺的壓力剛好是起飛前壓力的，下列說法正確的是()A．測試儀器在此過程中處于失重狀態(tài)B．由題目所給的數(shù)據(jù)不可以估算地球的密度C．此時火箭距地球表面的高度為RD．若發(fā)射近地衛(wèi)星時，發(fā)射速度可以小于7.9km/s8．2021年6月17日，神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成對接，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國人首次進(jìn)入了自己的空間站。對接過程的示意圖如圖所示，天和核心艙處于半徑為r3的圓軌道Ⅲ；神舟十二號飛船處于半徑為r1的圓軌道Ⅰ, 運行周期為T1，通過變軌操作后，沿橢圓軌道Ⅱ運動到B點與天和核心艙對接。則下列說法A．神舟十二號飛船在軌道Ⅰ上運動時將不受重力的作用B．神舟十二號飛船沿軌道Ⅱ運行的周期為C．神舟十二號飛船沿軌道Ⅰ運行的周期大于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的周期D．正常運行時，神舟十二號飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的加速度大于在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點的加速度9．中國科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空電梯”讓人印象深刻?？茖W(xué)家們在地球同步軌道上建造了一個空間站，再用超級纜繩連接地球赤道上的固定基地，通過超級纜繩承載太空電梯，使轎廂沿繩索從地球基地直入太空，而向空間站運送貨物。原理如圖甲所示，圖中的太空電梯正停在離地面高R處的站點修整，并利用太陽能給蓄電池充電。圖乙中r為貨物到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對貨物產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為貨物由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于相對地面靜止在不同高度的電梯中貨物，下列說法正確的有()A．貨物的線速度隨著r的增大而減小B．貨物在r=R處的線速度等于第一宇宙速度C．地球自轉(zhuǎn)的周期D．圖甲中質(zhì)量為m的貨物對電梯底板的壓力大小為mg0-2mr0a04R二、多選題10．冬天的北方，人們常用狗來拉雪橇。一條狗用水平拉力拉著質(zhì)量為80kg的雪橇（包括內(nèi)部物品在水平1雪面做半徑為24m的勻速圓周運動，速度大小為3m/s，雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)0.05，重力加速度取10m/s2，cos53o=0.6。下列說法正確的是()A．狗給雪橇的水平拉力方向指向圓心B．雪橇受到狗的水平拉力大小為40NC．狗給雪橇的水平拉力方向與雪橇前進(jìn)方向成37oD．狗拉著雪橇轉(zhuǎn)過30°圓弧的過程中，雪橇克服地面摩擦力做功160πJ11．如圖1所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為FN，小球在最高點的速度大小為v，其FN-v2圖像如圖2所示，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．小球的質(zhì)量為B．輕桿的長度為C．v2=3a時，在最高點桿對小球的彈力大小為3bD．若小球與O點用細(xì)線相連，圖2中a點的位置不變12．如圖為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運動周期為T，則不正A．A的加速度一定大于B的加速度B．L一定時，M越大，T越大C．L一定時，A的質(zhì)量減小Δm而B的質(zhì)量增加Δm，它們的向心力減小D．A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量13．如圖所示，豎直面內(nèi)有一半徑為a的圓環(huán)，可繞直徑AB所在的豎直軸轉(zhuǎn)動，半徑OC水平；質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）套在圓環(huán)上，同時有一原長為的輕彈簧一端系于球上，另一端系于B點，若圓環(huán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，小球恰好穩(wěn)定在圓環(huán)上的C點，不計一切摩擦，重力加速度大小為g，則()A．彈簧的勁度系數(shù)為B．彈簧的勁度系數(shù)為C．圓環(huán)受到小球的彈力大小為D．圓環(huán)受到小球的彈力大小為14．衛(wèi)星P、Q繞某行星運動的軌道均為橢圓，只考慮P、Q受到該行星的引力，引力大小隨時間的變化如圖所示，已知，下列說法正確的是()B．P、Q到行星中心距離的最小值之比為3:2C．P、Q的質(zhì)量之比為32:81D．P、Q的質(zhì)量之比為81:32三、實驗題15．探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度①和半徑r之間的關(guān)系的實驗裝置如圖所示。轉(zhuǎn)動手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。塔輪自上而下有三層，左側(cè)塔輪自上而下半徑分別為r、2r、3r，右側(cè)塔輪自上而下半徑分別為3r、2r、r。左右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處的層來改變左右塔輪的角速度之比。實驗時，將兩個小球分別放在短槽C處和長槽的A（或B）處，A、C到塔輪中心的距離相等。兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動，向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出。（1）在該實驗中應(yīng)用了來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度①和半徑r之間的關(guān)A．理想實驗法B．控制變量法C．等效替代法（2）如果某次實驗中，小明用兩個質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動時，左邊標(biāo) 尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出9格，則皮帶連接的左右塔輪轉(zhuǎn)動的角速度之比為；塔輪自上而下為第一層至第三層，此時左側(cè)塔輪第層與右側(cè)塔輪第層通過皮帶連接。16．在研究平拋運動的實驗中，采用如圖1所示裝置進(jìn)行了實驗。（1）下列關(guān)于實驗步驟的說法正確的是。A．斜槽的末端必須調(diào)成水平B．使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．每次小球可以從斜面上的不同位置釋放D．斜槽軌道必須光滑（2）圖2為一小球做平拋運動的部分軌跡圖，取A點為坐標(biāo)原點，建立如圖所示坐標(biāo)系，軌跡上A、B、C的坐標(biāo)如圖所示，已知方格邊長為d=5cm，重力加速度g取10m/s2，則：①小球的水平初速度大小為m/s；②小球經(jīng)過B點時的速度大小為m/s；③小球拋出點的坐標(biāo)為：x=cm；y=cm。17．在研究平拋運動的實驗中，采用如圖1所示裝置進(jìn)行了實驗。圖2為一小球做平拋運動的部分軌跡圖，取A點為坐標(biāo)原點，建立如圖所示坐標(biāo)系，軌跡上A、B、C的坐標(biāo)如圖所示，已知方格邊長為d=5cm，重力加速度g取10m/s2，則：（1）小球的水平初速度大小為m/s；（2）小球經(jīng)過B點時的速度大小為m/s；（3）小球拋出點的坐標(biāo)為：x=cm；y=cm。四、解答題18．我國計劃在2030年前后完成載人登月計劃，若宇航員登月后站在一斜坡上，從P點沿水平方向以初速度v0拋出一小石塊，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡另一點Q上，斜坡的傾角為α,已知月球的半徑為R，引力常量為G。求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）月球的質(zhì)量M；（3）月球的第一宇宙速度v。19．一宇航員在地球表面上做如圖所示的實驗，將一質(zhì)量為m的小球，先后兩次以不同的初速度沿著水平面射入半徑為R、內(nèi)徑很小的豎直放置的光滑半圓管道，通過力傳感器測得兩次小球通過最高點時，分別對上、下管壁的壓力均為為0.5mg，并測得從管口飛出落到水平面上所用時間為t，該宇航員又在某一星球表面用同樣的裝置完成同樣實驗，測得小球從管口飛出落到水平面上的時間為5t，根據(jù)實驗記錄，求：（1）在地球上實驗時，小球從最高點飛出后兩次落點間的距離是R的多少倍；（2）求該星球表面附近的重力加速度g'；（3）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地＝1:4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星:M地．220．有人設(shè)想建設(shè)貫通地球弦線的光滑列車隧道：質(zhì)量為m的列車不需要引擎，從入口的A2如圖所示。假設(shè)地球是質(zhì)量均勻分布的球體，地球的半徑為R，表面的重力加速度為g，忽略地球的自轉(zhuǎn)。已知質(zhì)量均勻分布的球殼對球殼內(nèi)物體的引力為零，P點到O,的距離為x，引力常量為G，求：(1)列車在P點受到引力的大小與列車在地面受到重力大小mg的比值；(2)列車在P點沿隧道AB方向的加速度大小。黑龍江省哈爾濱市第九中學(xué)校2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期4月月考物理試卷參考答案題號123456789答案CBBADDCBCCD題號答案ADBDACAC182）【詳解】（1）小石塊做平拋運動，水平方向有x=v0t豎直方向有2y=2gt根據(jù)幾何關(guān)系有ytanα=x月球表面的重力加速度為（2）根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系月球的質(zhì)量為（3）根據(jù)萬有引力提供向心力月球的第一宇宙速度為(2)(3)1：400【詳解】（1）當(dāng)小球?qū)芟卤谟袎毫r，則有：mg－0.5mg＝m解得：當(dāng)小球?qū)苌媳谟袎毫r，則有解得：小球從管口飛出后做平拋運動，豎直方向上解得.小球從最高點飛出后兩次落點間的距離是R的(·、i6-v2)倍（2）小球從管口飛出后做平拋運動，豎