2022-2023年河北省邢臺市高一下學期4月期中考試物理試題(解析版)

2022-2023學年高一（下）第二次月考物理一、單選題1.開普勒研究的行星觀測記錄源自（）A.第谷 B.拉普拉斯 C.開普勒 D.牛頓【答案】A【解析】開普勒用年的時間研究丹麥天文學家第谷的行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)行星運動定律。故選A。2.某行星繞太陽運動的軌道為橢圓，取了其中三段相等的時間，其間行星與太陽的連線掃過的面積分別為、、，如圖所示。下列說法正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根據開普勒第二定律可知相等的時間內,行星與太陽的連線掃過的面積相等。故選D。3.年月日，我國第一顆靜止軌道同步通信衛(wèi)星發(fā)射成功。關于同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.同步衛(wèi)星的運轉方向與地球自轉方向相反B.同步衛(wèi)星的運轉周期與地球自轉周期相同C.同步衛(wèi)星的高度可以根據實際需求來改變D.同步衛(wèi)星的向心加速度等于地球表面的重力加速度【答案】B【解析】同步衛(wèi)星的運轉方向與地球自轉方向相同，故A錯誤；同步衛(wèi)星相對地面靜止，其運轉周期與地球自轉周期相同，故B正確；根據開普勒第三定律可知，同步衛(wèi)星的高度是一定的，不可以根據實際需求來改變，故C錯誤；同步衛(wèi)星的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D錯誤。故選B。4.兩個質點相距時，它們之間的萬有引力為，若它們間的距離縮短為，其中一個質點的質量變?yōu)樵瓉淼谋?，另一質點質量保持不變，則它們之間的萬有引力為()A. B. C. D.【答案】C【解析】兩個質點相距時，它們之間的萬有引力為，若它們間的距離縮短為，其中一個質點的質量變?yōu)樵瓉淼谋叮瑒t它們之間的萬有引力為，故選C。5.壁虎不僅能飛檐走壁，也可以在水面上輕松游動，有一只壁虎要穿過一條寬為的小河到對岸尋找食物。已知河岸兩側平行，河水流動的速度為，壁虎在靜止水面上最大的游動速度為，下列說法正確的是（）A.若壁虎以的恒定速度游向河對岸，其在水中最短的運動時間為B.若壁虎以的恒定速度游動，要想垂直到達河對岸，壁虎的身體姿態(tài)應斜向上游C.若壁虎保持身體姿勢垂直河岸方向從靜止加速游向河對岸，壁虎在水中運動的軌跡是一條直線D.若暴雨天氣后，水流速度達到，其他條件不變，壁虎仍可能垂直游到河對岸【答案】B【解析】當壁虎垂直河岸游動時，在水中運動時間最短，為，故A錯誤；若壁虎以的恒定速度游動，要想垂直到達河對岸，壁虎的身體姿態(tài)應斜向上游，使得合速度與河岸垂直，故B正確；若壁虎保持身體姿勢垂直河岸方向從靜止加速游向河對岸，由于合加速度與合初速度不共線，則壁虎在水中運動的軌跡是一條曲線，故C錯誤；若暴雨天氣后，水流速度達到，由于，則壁虎不可能垂直游到河對岸，故D錯誤。故選B。6.“嫦娥六號”探測器計劃在到年執(zhí)行月球背面的月球樣品采集任務。若“嫦娥六號”探測器在月球附近軌道上運行的示意圖如圖所示，“嫦娥六號”探測器先在圓軌道上做勻速圓周運動，運動到點時變軌為橢圓軌道，點是近月點，則下列有關“嫦娥六號”探測器的說法正確的是（）A.發(fā)射速度等于地球的第二宇宙速度B.運行至點時的速度等于月球的第一宇宙速度C.要想從圓軌道進入橢圓軌道必須在點減速D.在橢圓軌道上運行的周期比在圓軌道上運行的周期長【答案】C【解析】“嫦娥六號”探測器沒有脫離地球的束縛，因此發(fā)射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A錯誤；月球的第一宇宙速度等于近月圓軌道上的環(huán)繞速度，“嫦娥六號”探測器在近月點所在橢圓軌道相對于近月圓軌道為高軌道，由橢圓軌道變軌到近月圓軌道，需要在近月點減速，可知“嫦娥六號”探測器運行至點時的速度大于月球的第一宇宙速度，故B錯誤；圖中圓軌道相對于橢圓軌道為高軌道，可知，要想從圓軌道進入橢圓軌道必須在點減速，故C正確；令圖中圓軌道半徑為，橢圓軌道的半長軸為，根據開普勒第三定律有，由于，可知，即在橢圓軌道上運行的周期比在圓軌道上運行的周期短，故D錯誤。故選C。7.、兩衛(wèi)星在同一平面內繞某一行星沿逆時針方向做勻速圓周運動，如圖所示。已知軌道半徑之比為，從圖示位置（連線與連線的夾角）開始，在轉動一周的過程中，、、將共線（）A.次 B.次 C.次 D.次【答案】D【解析】根據，得，則周期之比為，兩衛(wèi)星，取，且，得，則取整數(shù)為。故選D。二、多選題8.若地球和火星繞太陽的運動均視為勻速圓周運動，地球、火星的公轉軌道半徑之比為，則地球與火星繞太陽運動的（）A.周期之比為 B.線速度大小之比為C.角速度大小之比為 D.向心加速度大小之比為【答案】C、D【解析】根據萬有引力提供天體做圓周運動的向心力，可知，解得，，，，根據上述結論可知地球與火星繞太陽運動的周期之比為，故A錯誤；地球與火星繞太陽運動的線速度大小之比為，故B錯誤；地球與火星繞太陽運動的角速度之比為，故C正確；地球與火星繞太陽運動的向心加速度大小之比為，故D正確。故選CD。9.如圖所示，一個大小可忽略、質量為的模型飛機，在距水平地面的高度為的水平面內以速率繞圓心做半徑為的勻速圓周運動，為圓心在水平地面上的投影，某時刻該飛機上有一個小螺絲掉離飛機，不計空氣對小螺絲的作用力，重力加速度大小為。下列說法正確的是（）A.空氣對模型飛機的作用力大小為B.空氣對模型飛機的作用力大小為C.小螺絲落地點與點的距離為D.小螺絲落地點與點的距離為【答案】B、C【解析】對飛機，受到重力和空氣對飛機的作用力，如圖所示：空氣對模型飛機的作用力大小為，故A錯誤，B正確；小螺絲釘?shù)綦x飛機后做平拋運動，投影如下圖所示：由，得，水平位移，根據幾何關系，小螺絲釘?shù)谝淮温涞攸c與的距離，故C正確，D錯誤。故選BC。10.宇宙中存在一些離其他恒星較遠的四顆星組成的四星系統(tǒng)，若四星系統(tǒng)中每個星體的質量均為、半徑均為，四顆星穩(wěn)定分布在邊長為的正方形的四個頂點上，如圖所示。已知引力常量為，忽略其他星體對它們的引力作用，則下列說法正確的是（）A.四顆星的軌道半徑均為B.四顆星表面的重力加速度大小均為C.每顆星所受的相鄰兩顆星的萬有引力的合力等于對角星對其的萬有引力D.四顆星的周期均為【答案】A、D【解析】四星系統(tǒng)的圓心在正方形中心，根據幾何關系可得軌道半徑為，A正確；在星球表面根據，得，B錯誤。每顆星所受的相鄰兩顆星的萬有引力的合力，對角星對星球的萬有引力，可知，C錯誤；向心力由合力提供，故，解得，D正確；故選AD。三、非選擇題11.在細線的一端系一個小球，手執(zhí)細線的另一端使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動。（1）當轉速相同時，細線越長越易斷，說明向心力的大小與________（填“轉動半徑”或“小球的質量”）有關；（2）小球運動過程中，若細線被豎直固定在水平面上的一個釘子擋住，則細線碰釘子時釘子離小球越________（填“遠”或“近”），細線越易斷；（3）如圖所示，表示在細線牽引下的小球做勻速圓周運動的加速度隨半徑變化的曲線，其中為雙曲線的一支，由圖可知________（填“”或“”）的角速度不變?！敬鸢浮竣?轉動半徑；②.近；③.【解析】（1）根據受力分析可知合外力提供向心力，即，，解得，根據結果可知當轉速相同時，細線越長，即轉動半徑越大，繩上的力越大，越容易斷。（2）碰釘子瞬間線速度大小不變，此時繩上拉力，根據結果可知，釘子離小球越近，即轉動半徑越小，越容易斷。（3）角速度不變時，向心加速度與轉動半徑的關系為，則與成正比，故可知其對應的圖像為。12.（1）在“研究平拋物體的運動”的實驗中，為減小空氣阻力對小球的影響，選擇小球時，應選擇________。A.實心小鐵球B.空心鐵球C.實心小木球（2）在研究平拋運動的實驗中，斜槽末端切線要________，且要求小球要從________由靜止釋放。（3）現(xiàn)用一張印有小方格的紙記錄小球運動的軌跡，小方格邊長，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖所示，小球由位置運動到位置的時間為________，小球剛離開斜槽末端時的速度大小為________，小球在點的豎直分速度大小為________。（取重力加速度大小，結果均保留到小數(shù)點后兩位）【答案】①.A；②.水平；③.同一位置；④.；⑤.⑥.【解析】（1）在“研究平拋物體的運動”的實驗中，為減小空氣阻力對小球的影響，選擇小球時，應選擇實心小鐵球。故選A。（2）[2][3]在研究平拋運動的實驗中，斜槽末端切線要水平，且要求小球要從同一位置由靜止釋放。（3）[4]根據可得小球由位置運動到位置的時間為。[5]小球剛離開斜槽末端時的速度大小為。[6]小球在點的豎直分速度大小為。13.宇航員在某星球表面高處以某速度水平拋出一個小球，小球經過時間落在星球表面。該星球的質量為，引力常量為，星球表面的空氣阻力不計，忽略星球的自轉。求：（1）該星球的半徑；（2）該星球的第一宇宙速度的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設該星球表面附近的重力加速度大小為，小球在豎直方向做自由落體運動，有，解得，設該星球表面上有一物體的質量為，忽略星球自轉，萬有引力等于重力，有，解得。（2）設某衛(wèi)星的質量為，該衛(wèi)星在星球表面附近運行，有，解得。14.如圖所示，甲、乙兩小球自同一位置同時開始運動，甲在豎直平面內沿逆時針方向做勻速圓周運動，乙做初速度大小的平拋運動，當乙下落至點時，甲恰好第一次運動到最低點，、兩點在同一水平線上，、兩點間的距離，取重力加速度大小，不計空氣阻力，求：（1）甲做勻速圓周運動的半徑；（2）甲做勻速圓周運動的角速度大??；（3）甲做勻速圓周運動的向心加速度的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）根據平拋運動規(guī)律有，，解得。（2）依題意，又，解得。（3）由向心加速度大小，解得。15.如圖所示，質量分別為和的兩個星球和（均視為質點）在它們之間的引力作用下都繞點做勻速圓周運動，星球和之間的距離為。已知星球和和三點始終共線，和分別在點的兩側。引力常量為。（1）求星球的周期；（2）求星球的線速度大小；（3）在地月系統(tǒng)中，若忽略其他星球的影響，可