2021-2022學(xué)年遼寧省朝陽(yáng)市建平縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一（下）第二次月考物理試題（解析版）

1、 建平縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一下學(xué)期疫情期間物理測(cè)試題考試時(shí)間：75分鐘；滿分100分；命題人：注意事項(xiàng)：1.答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2.請(qǐng)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(cuò)選不得分漏選得3分）1. 關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)是指線速度大小處處相等圓周運(yùn)動(dòng)。但其線速度的方向在時(shí)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(dòng)，乙、丙屬于皮帶傳動(dòng)（皮帶與輪不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)），A、B、C分別是三個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，設(shè)甲、乙、丙三輪的半徑分別是、和，且，如果三點(diǎn)的線速度分別為，三點(diǎn)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(dòng)，則角速度相同，根據(jù)公式可知AB錯(cuò)誤；C由于乙、丙屬于皮帶傳動(dòng)（皮帶與輪不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)），所以相等的時(shí)間內(nèi)B、C兩點(diǎn)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)相等，即又解得C錯(cuò)誤；D由于乙、丙屬于皮帶傳動(dòng)（皮帶與輪不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)），所以相等的時(shí)間內(nèi)B、C兩點(diǎn)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)相等，即又根據(jù)公式解得D正確。故選D。3. 下列有關(guān)天體運(yùn)動(dòng)的說

3、法正確的是（）A. 繞太陽(yáng)運(yùn)行的行星，軌道半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)的周期就越小B. 在月球繞地球運(yùn)動(dòng)中，中的T表示月球自轉(zhuǎn)的周期C. 對(duì)于任意一個(gè)行星，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等D. 若地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半長(zhǎng)軸為，周期為，月球繞地球運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)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(yáng)運(yùn)行的行星，軌道半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)的周期就越大。故A錯(cuò)誤；B由開普勒第三定律可知，在月球繞地球運(yùn)動(dòng)中，中的T表示月球環(huán)繞地球的周期。故B錯(cuò)誤；C由開普勒第二定律可知，對(duì)于任意一個(gè)行星，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)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(duì)的是環(huán)繞同一中心的天體的行星間的關(guān)系。故D錯(cuò)誤。故選C。4. 如圖所示，在光滑桿上穿著兩個(gè)小球，其質(zhì)量關(guān)系是，用細(xì)線把兩小球連起來，當(dāng)盤架勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩小球剛好能與桿保持無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)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】?jī)尚∏蛩艿睦K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(wàn)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(yùn)動(dòng)，測(cè)得飛船線速度大小的二次方與軌道半徑的倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖中實(shí)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(shè)飛船的質(zhì)量為m，由圖像可知，該星球的半徑r0，探測(cè)器受到的萬(wàn)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(wú)法求得該星自轉(zhuǎn)周期，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)該星表面上質(zhì)量為m的物體受到的萬(wàn)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(cuò)誤；D根據(jù)繞該星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度等于該星的第一宇宙速度，得解得故D錯(cuò)誤。故選A。7. 2013年12月11日，“嫦娥三號(hào)”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)入近月點(diǎn)為15km的橢圓軌道，由近月點(diǎn)Q落月，如圖所示。關(guān)于“嫦娥三號(hào)”說法正確的是（）A. 沿軌道運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期B. 沿軌道I運(yùn)動(dòng)至P時(shí)，需制動(dòng)減速才能進(jìn)入軌道C. 沿軌道運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度D. 在軌道上由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)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(zhǎng)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(cuò)誤；B在軌道I上運(yùn)動(dòng)，從P點(diǎn)開始變軌，可知嫦娥三號(hào)做近心運(yùn)動(dòng)，故在P點(diǎn)應(yīng)該減速以減小向心力通過做近心運(yùn)動(dòng)減小軌道半徑，故B正確；C根據(jù)得沿軌道運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；D在軌道上由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過程中，萬(wàn)有引力方向與速度方向成銳角，萬(wàn)有引力對(duì)其做正功，動(dòng)能增大，速度增大，故D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是B. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)最小速度為零C. 小球通過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)外側(cè)管壁對(duì)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(diǎn)時(shí)，由于內(nèi)側(cè)管壁和外側(cè)管壁都可以給小球產(chǎn)生彈力的作用，當(dāng)小球的速度為零時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁給小球提供一個(gè)豎直向上的支持力，大小等于重力，則小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零，故A錯(cuò)誤，B正確；C小球在最低點(diǎn)時(shí)，由于做圓周運(yùn)動(dòng)，需要方向向上的向心力，則有可知此時(shí)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(diǎn)時(shí)對(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)，小球速度非常大時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球沒有作用力，此時(shí)是外側(cè)管壁對(duì)小球有作用力。若小球速度很小時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球有作用力，外側(cè)管壁對(duì)小球沒有作用力，故D錯(cuò)誤。故選BC。9. 北京時(shí)

9、間2021年6月17日15時(shí)54分，“神舟十二號(hào)”載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式成功對(duì)接“天和核心艙”前向端口。己知“天和核心艙”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(cè)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(hào)”載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接模式成功對(duì)接“天和核心艙”前向端口為背景，考查萬(wàn)有引力與航天。要求學(xué)生掌握萬(wàn)有引力的公式，能應(yīng)用該公式解決航天相關(guān)的問題，目的是考查學(xué)生的推理能力

10、?！驹斀狻坑深}意可得出已知量為由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力解得由萬(wàn)有引力公式由密度和質(zhì)量的關(guān)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(wú)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(dòng)；b處于地面附近的近地軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)；c是地球同步衛(wèi)星；d是高空探測(cè)衛(wèi)星；各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則關(guān)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(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)C. c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是D. d的運(yùn)動(dòng)周期可能是【10題答案】【答案】BCD【解析】詳解】Aa受到萬(wàn)有引力和

11、地面支持力，由于支持力大小等于重力，與萬(wàn)有引力大小接近，所以向心加速度遠(yuǎn)小于重力加速度，A錯(cuò)誤；B由萬(wàn)有引力公式可知因?yàn)閎、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?yàn)閏為同步衛(wèi)星，所以a的角速度和c相同，因?yàn)閍的半徑小于c，所以a的線速度小于c。所以在相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，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(wàn)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(shí)驗(yàn)題（共14分，每空2分）11. 某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。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(diǎn)時(shí)，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(diǎn)后滑向另一側(cè)。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(hào)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(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為_N，小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_m/s（重力加速度大小取，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！?1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(diǎn)時(shí)托盤秤最大示數(shù)的平均值為小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為根據(jù)牛頓第三定律可知?jiǎng)t橋?qū)π≤嚨闹С至?由題意可知小車的質(zhì)量為對(duì)小車，在最低點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得解得12. 為驗(yàn)證向心力公式的正確性，某同學(xué)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(diǎn)O在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（小球的重力遠(yuǎn)小于繩子拉力，可近似認(rèn)為繩子水平），物抉做圓周運(yùn)動(dòng)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(jì)），用以下兩種方法驗(yàn)證：（1）方法一：用秒表記錄物塊運(yùn)動(dòng)n圈的時(shí)間

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

15、中裝有水，桶與細(xì)桿一起在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)水不流出來，則水桶的最小速率是多少；（2）若水桶在最高點(diǎn)的速率v=3m/s，則水對(duì)桶底的壓力是多少。【13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(diǎn)水不流出來，則說明此時(shí)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(diǎn)的速率v=3m/s，由于，則水的重力不夠提供向心力，故此時(shí)桶底對(duì)水會(huì)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(duì)水向下的支持力為根據(jù)牛頓第三定律可得，水對(duì)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(diǎn)，記此時(shí)m與的引力大小為。現(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(duì)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(wàn)有引力定律有解得（2）設(shè)挖去部分的小球質(zhì)量為，由可得由補(bǔ)缺法可知，有聯(lián)立解得則15. “天問一號(hào)”于20