遼寧省沈陽市交聯(lián)體2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期4月月考物理試題含解析

遼寧省重點高中沈陽市郊聯(lián)體2022—2023學(xué)年度下學(xué)期4月月考高一年級試題物理考試時間：75分鐘試卷滿分100分注意事項：本試卷由第I卷和第Ⅱ卷兩部分組成。第I卷選擇題部分，一律用2B鉛筆按題號依次涂在答題卡上；第Ⅱ卷非選擇題部分，按要求答在答題卡相應(yīng)位置。第I卷選擇題(共46分)一、選擇題，本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，第1~7小題只有一個選項符合題目要求，每個小題4分；8~10題有多個選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全得3分，選錯或不答的得0分。1.在科學(xué)發(fā)展的歷程中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)，下列敘述符合史實的是()A.開普勒總結(jié)出了行星運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.關(guān)于萬有引力公式公式中引力常量G的值是牛頓測得的C.相對論的出現(xiàn)使經(jīng)典物理學(xué)在自己的適用范圍內(nèi)不再繼續(xù)發(fā)揮作用D.牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律2.下列現(xiàn)象中屬于防止離心現(xiàn)象帶來危害是()A.旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水滴B.列車轉(zhuǎn)彎處鐵軌的外軌道比內(nèi)軌道高些C.拖把桶通過旋轉(zhuǎn)使拖把脫水D.洗衣機(jī)脫水簡高速旋轉(zhuǎn)甩掉附著在衣服上的水3.一質(zhì)點做半徑為R的勻速圓周運動，在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)動n周，則該質(zhì)點的線速度為()A B. C. D.4.年月日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用“長征二號”丁運載火箭，成功將“遙感三十六號”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。若已知該衛(wèi)星在預(yù)定軌道上繞地球做勻速圓周運動，其線速度大小為，角速度大小為，引力常量為，則地球的質(zhì)量為()A. B. C. D.5.如圖所示，長為l的輕繩，一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，另一端栓接質(zhì)量為m的小球?，F(xiàn)給靜止于最低點的小球一初速度，使小球繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)運動，當(dāng)繩與水平面之間的夾角為時，輕繩的拉力恰好為零，重力加速度為g，則此時小球繞轉(zhuǎn)軸O運動的角速度為()A. B. C. D.6.設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T，質(zhì)量為M，引力常量為G。假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R。同一物體在南極和赤道水平面上靜止時所受到的支持力之比為()A. B.C. D.7.假設(shè)有一載人宇宙飛船在距地面高度為4200km的赤道上空繞地球做勻速圓周運動，地球半徑約為6400km，地球同步衛(wèi)星距地面高為36000km，宇宙飛船和一地球同步衛(wèi)星繞地球同向運動，每當(dāng)兩者相距最近時，宇宙飛船就向同步衛(wèi)星發(fā)射信號，然后再由同步衛(wèi)星將信號發(fā)送到地面接收站，某時刻兩者相距最遠(yuǎn)，從此刻開始，在一晝夜的時間內(nèi)，接收站共接收到信號的次數(shù)為()A.4次 B.6次 C.7次 D.8次8.如圖所示，一個被無彈性繩子牽引的小球，在光滑水平板上以速度做勻速圓周運動，A軌道運動半徑。現(xiàn)迅速松手使繩子放長20cm后立即拽緊繩子，使小球在更大半徑的新軌道B上做勻速圓周運動，下列說法正確的是()A.實現(xiàn)這一過渡所需時間為2.0sB.小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運動的線速度之比為5：3C.小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運動角速度之比為25：9D.小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運動時繩子拉力之比為5：39.如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運動，星球相對飛行器的張角為θ，下列說法正確的是()A.軌道半徑越大，周期越長 B.軌道半徑越大，速度越大C.若測得周期和張角，可得到星球的平均密度 D.若測得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度10.如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上沿半徑方向放著用細(xì)線相連的物體A和B，細(xì)線剛好拉直，A和B質(zhì)量都為m，它們位于圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為r、2r，A、B與盤間的動摩擦因數(shù)相同。若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)圓盤從靜止開始緩慢加速到兩物體恰要與圓盤發(fā)生相對滑動的過程中，下列說法正確的是()A.繩子的最大張力為B.A與轉(zhuǎn)盤的摩擦力先增大后減小C.B與轉(zhuǎn)盤的摩擦力先達(dá)到最大靜摩擦力且之后保持不變D.開始轉(zhuǎn)動時兩物塊均由指向圓心的靜摩擦力提供向心力，繩子無拉力第Ⅱ卷非選擇題(共54分)11.探究向心力大小與小球質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系的實驗裝置如圖所示，轉(zhuǎn)動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球分別以不同角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，同時，小球?qū)醢宓膹椓κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出測力筒內(nèi)的標(biāo)尺，標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比即為兩個小球所受向心力的比值。(1)在這個實驗中，利用了______(選填“理想實驗法”“等效替代法”或“控制變量法”)來探究向心力大小與小球質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系；(2)探究向心力大小與圓周運動半徑的關(guān)系時，應(yīng)選擇兩個質(zhì)量______(選填“相同”或“不同”)的小球；(3)當(dāng)用兩個質(zhì)量相等的小球做實驗，調(diào)整長槽中小球的軌道半徑是短槽中小球半徑的倍，轉(zhuǎn)動時發(fā)現(xiàn)左、右標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為1:2，則左、右兩邊塔輪的半徑之比為______。12.卡文迪許利用如圖所示的扭稱實驗裝置測量了引力常量：(1)橫梁一端固定有一質(zhì)量為m半徑為r的均勻鉛球A，旁邊有一質(zhì)量為m，半徑為r的相同鉛球B，A、B兩球表面的最近距離L，已知引力常量為G，則A、B兩球間的萬有引力大小為F=_________．(2)在下圖所示的幾個實驗中，與“卡文迪許扭秤實驗”中測量微小量的思想方法最相近的是__________．(選填“甲”“乙”或“丙”)(3)引力常量的得出具有重大意義，比如：_____________________．(說出一條即可)13.如圖所示，長為L的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，細(xì)線另一端固定于O點，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，這種運動通常稱為圓錐擺運動．已知運動中細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，求：(1)細(xì)線對小球拉力F的大??；(2)小球運動的周期；(3)小球運動的線速度大?。?4.宇航員在某星球表面將一小鋼球以某一初速度豎直向上拋出，測得小鋼球上升的最大高度為h，小鋼球從拋出到落回星球表面的時間為t．不計空氣阻力，忽略該星球的自轉(zhuǎn)，已知該星球的半徑為R(R遠(yuǎn)大于h)，該星球為密度均勻的球體，引力常量為G．求：(1)該星球表面的重力加速度；(2)該星球的密度；(3)該星球的第一宇宙速度。15.有一軌道平面與赤道平面重合的偵察衛(wèi)星，軌道高度為R，飛行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為，半徑為R，地球赤道處的重力加速度為g。位于赤道的某一地面基站在某時刻恰好與該衛(wèi)星建立起通信鏈路，求衛(wèi)星的角速度和該地面基站能不間斷的從偵察衛(wèi)星上下載偵察數(shù)據(jù)的時間。

遼寧省重點高中沈陽市郊聯(lián)體2022—2023學(xué)年度下學(xué)期4月月考高一年級試題物理考試時間：75分鐘試卷滿分100分注意事項：本試卷由第I卷和第Ⅱ卷兩部分組成。第I卷選擇題部分，一律用2B鉛筆按題號依次涂在答題卡上；第Ⅱ卷非選擇題部分，按要求答在答題卡相應(yīng)位置。第I卷選擇題(共46分)一、選擇題，本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，第1~7小題只有一個選項符合題目要求，每個小題4分；8~10題有多個選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全得3分，選錯或不答的得0分。1.在科學(xué)發(fā)展的歷程中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)，下列敘述符合史實的是()A.開普勒總結(jié)出了行星運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.關(guān)于萬有引力公式公式中引力常量G的值是牛頓測得的C.相對論的出現(xiàn)使經(jīng)典物理學(xué)在自己的適用范圍內(nèi)不再繼續(xù)發(fā)揮作用D.牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律【答案】D【解析】【詳解】A．開普勒總結(jié)出了行星運動的規(guī)律，萬有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的，故A錯誤；B．卡文迪什第一次在實驗室里測出了萬有引力常量G，故B錯誤；C．經(jīng)典力學(xué)是狹義相對論在低速條件下的近似，因此經(jīng)典力學(xué)在自己的適用范圍內(nèi)還將繼續(xù)發(fā)揮作用，故C錯誤；D．牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律，故D正確。故選D。2.下列現(xiàn)象中屬于防止離心現(xiàn)象帶來危害的是()A.旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上的水滴B.列車轉(zhuǎn)彎處鐵軌的外軌道比內(nèi)軌道高些C.拖把桶通過旋轉(zhuǎn)使拖把脫水D.洗衣機(jī)脫水簡高速旋轉(zhuǎn)甩掉附著在衣服上的水【答案】B【解析】【詳解】旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉雨傘上水滴，拖把桶通過旋轉(zhuǎn)使拖把脫水和洗衣機(jī)脫水簡高速旋轉(zhuǎn)甩掉附著在衣服上的水，都是利用的離心運動；在修建鐵路時，列車轉(zhuǎn)彎處鐵軌的外軌道比內(nèi)軌道高些，目的是由重力的分力提供一部分向心力，彌足向心力不足，防止車速過大，火車產(chǎn)生離心運動而發(fā)生側(cè)翻，所以該現(xiàn)象屬于防止離心現(xiàn)象帶來危害。故選B。3.一質(zhì)點做半徑為R的勻速圓周運動，在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)動n周，則該質(zhì)點的線速度為()A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)動n周，根據(jù)線速度定義得周期為該質(zhì)點的線速度大小為故選B。4.年月日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用“長征二號”丁運載火箭，成功將“遙感三十六號”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。若已知該衛(wèi)星在預(yù)定軌道上繞地球做勻速圓周運動，其線速度大小為，角速度大小為，引力常量為，則地球的質(zhì)量為()A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)地球質(zhì)量為，衛(wèi)星質(zhì)量為，運動半徑為，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)勻速圓周運動規(guī)律有聯(lián)立以上兩式解得故選C。5.如圖所示，長為l的輕繩，一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，另一端栓接質(zhì)量為m的小球。現(xiàn)給靜止于最低點的小球一初速度，使小球繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)運動，當(dāng)繩與水平面之間的夾角為時，輕繩的拉力恰好為零，重力加速度為g，則此時小球繞轉(zhuǎn)軸O運動的角速度為()A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有可得故選D。6.設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T，質(zhì)量為M，引力常量為G。假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R。同一物體在南極和赤道水平面上靜止時所受到的支持力之比為()A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】在赤道上可得在南極由兩式可得故選A。7.假設(shè)有一載人宇宙飛船在距地面高度為4200km的赤道上空繞地球做勻速圓周運動，地球半徑約為6400km，地球同步衛(wèi)星距地面高為36000km，宇宙飛船和一地球同步衛(wèi)星繞地球同向運動，每當(dāng)兩者相距最近時，宇宙飛船就向同步衛(wèi)星發(fā)射信號，然后再由同步衛(wèi)星將信號發(fā)送到地面接收站，某時刻兩者相距最遠(yuǎn)，從此刻開始，在一晝夜的時間內(nèi)，接收站共接收到信號的次數(shù)為()A.4次 B.6次 C.7次 D.8次【答案】C【解析】【詳解】設(shè)宇宙飛船的周期為T，由得則解得T=3h設(shè)兩者由相隔最遠(yuǎn)至第一次相隔最近的時間為t1，有解得再設(shè)兩者相鄰兩次相距最近的時間間隔為t2，有解得由n==6.5次知，接收站接收信號的次數(shù)為7次。故選C。8.如圖所示，一個被無彈性繩子牽引的小球，在光滑水平板上以速度做勻速圓周運動，A軌道運動半徑。現(xiàn)迅速松手使繩子放長20cm后立即拽緊繩子，使小球在更大半徑的新軌道B上做勻速圓周運動，下列說法正確的是()A.實現(xiàn)這一過渡所需時間為2.0sB.小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運動的線速度之比為5：3C.小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運動的角速度之比為25：9D.小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運動時繩子拉力之比為5：3【答案】BC【解析】【詳解】A．松手后小球沿切線方向做勻速直線運動，過渡時間為A錯誤；B．小球到達(dá)B軌道后，沿繩方向的分速度變?yōu)榱悖怪崩K方向的分速度為B軌道的線速度，即得B正確；C．由得小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運動的角速度之比為C正確；D．繩拉力提供向心力得小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運動時繩子拉力之比為D錯誤。故選BC。9.如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運動，星球相對飛行器的張角為θ，下列說法正確的是()A.軌道半徑越大，周期越長 B.軌道半徑越大，速度越大C.若測得周期和張角，可得到星球的平均密度 D.若測得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度【答案】AC【解析】【詳解】A．對飛行器，根據(jù)可知軌道半徑越大，周期越大，故選項A正確；B．根據(jù)可知道軌道半徑越大，速度越小，故選項B錯誤；C．若測得周期T，且由A中方程可得如果知道張角θ，則該星球半徑為所以可得到星球的平均密度，故選項C正確；D．若測得周期和軌道半徑，無法得到星球半徑，則無法求出星球的平均密度，故選項D錯誤。故選AC10.如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上沿半徑方向放著用細(xì)線相連的物體A和B，細(xì)線剛好拉直，A和B質(zhì)量都為m，它們位于圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為r、2r，A、B與盤間的動摩擦因數(shù)相同。若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)圓盤從靜止開始緩慢加速到兩物體恰要與圓盤發(fā)生相對滑動的過程中，下列說法正確的是()A.繩子的最大張力為B.A與轉(zhuǎn)盤的摩擦力先增大后減小C.B與轉(zhuǎn)盤的摩擦力先達(dá)到最大靜摩擦力且之后保持不變D.開始轉(zhuǎn)動時兩物塊均由指向圓心的靜摩擦力提供向心力，繩子無拉力【答案】CD【解析】【詳解】D．開始轉(zhuǎn)動時兩物塊均由指向圓心的靜摩擦力提供向心力，繩子無拉力，只有當(dāng)B的摩擦力達(dá)到最大時繩子上才會出現(xiàn)拉力，故D正確；BC．第一階段，兩物塊在隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動的過程中，僅由摩擦力提供向心力，方向指向各自做圓周運動的圓心。由題可知物塊B做圓周運動的半徑更大，由知物塊B的摩擦力先達(dá)到最大靜摩擦，此時A受到的靜摩擦力為。第二階段，物塊B在摩擦力達(dá)到最大的瞬間將要開始滑動，但與A用繩子連接，故此時繩子上產(chǎn)生張力，隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增大，所需向心力也逐漸增大，而物塊B所受摩擦力在達(dá)到最大后不變，繩子上的張力開始增大，B需要的向心力始終是A的2倍，由于，所以這個過程中A受到的摩擦力逐漸減小，直至為零。第三階段，當(dāng)A受到的摩擦力減為零，而轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時，A受到的摩擦力方向?qū)l(fā)生變化，背離圓心，且摩擦力逐漸增大，直至增大到最大靜摩擦，之后繼續(xù)增加轉(zhuǎn)速，AB將發(fā)生滑動?？芍狝與轉(zhuǎn)盤的摩擦力先增大后減小再增大；B與轉(zhuǎn)盤的摩擦力先達(dá)到最大靜摩擦力之后保持不變，故B錯誤，C正確；A．當(dāng)兩物塊恰好要與圓盤發(fā)生相對滑動時，繩子張力最大。分別對兩物塊有根據(jù)牛頓第三定律始終有解得故A錯誤。故選CD。第Ⅱ卷非選擇題(共54分)11.探究向心力大小與小球質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系的實驗裝置如圖所示，轉(zhuǎn)動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球分別以不同角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，同時，小球?qū)醢宓膹椓κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出測力筒內(nèi)的標(biāo)尺，標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比即為兩個小球所受向心力的比值。(1)在這個實驗中，利用了______(選填“理想實驗法”“等效替代法”或“控制變量法”)來探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系；(2)探究向心力的大小與圓周運動半徑的關(guān)系時，應(yīng)選擇兩個質(zhì)量______(選填“相同”或“不同”)的小球；(3)當(dāng)用兩個質(zhì)量相等的小球做實驗，調(diào)整長槽中小球的軌道半徑是短槽中小球半徑的倍，轉(zhuǎn)動時發(fā)現(xiàn)左、右標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為1:2，則左、右兩邊塔輪的半徑之比為______?！敬鸢浮竣?控制變量法②.相同③.2:1【解析】【詳解】(1)[1]實驗?zāi)康氖茄芯肯蛐牧Υ笮∨c小球質(zhì)量m、角速度和半徑r多個物理量之間的關(guān)系，因此在這個實驗中，采用了控制變量法。(2)[2]根據(jù)可知，為了探究向心力的大小與圓周運動半徑的關(guān)系時，必需保持小球質(zhì)量m、角速度不變，即應(yīng)選擇小球質(zhì)量m、角速度兩個物理量相同。(3)[3]根據(jù)，由于皮帶連接的左、右兩邊塔輪邊緣的線速度大小相等，則有解得12.卡文迪許利用如圖所示的扭稱實驗裝置測量了引力常量：(1)橫梁一端固定有一質(zhì)量為m半徑為r的均勻鉛球A，旁邊有一質(zhì)量為m，半徑為r的相同鉛球B，A、B兩球表面的最近距離L，已知引力常量為G，則A、B兩球間的萬有引力大小為F=_________．(2)在下圖所示的幾個實驗中，與“卡文迪許扭秤實驗”中測量微小量的思想方法最相近的是__________．(選填“甲”“乙”或“丙”)(3)引力常量得出具有重大意義，比如：_____________________．(說出一條即可)【答案】①.②.乙③.引力常量普適性證明了萬有引力定律的正確性(或：引力常量的得出使得可以定量計算萬有引力的大??；引力常量的得出使得人們可以方便地計算出地球的質(zhì)量)【解析】【詳解】(1)根據(jù)萬有引力公式可得(2)由于引力較小，所以卡文迪許設(shè)計此實驗時運用了放大法的思想，所以利用微小測量方法放大的思想的是乙圖(3)引力常量的得出具有重大意義，比如：引力常量的普適性證明了萬有引力定律的正確性(或：引力常量的得出使得可以定量計算萬有引力的大??；引力常量的得出使得人們可以方便地計算出地球的質(zhì)量)故本題答案是：(1).(2).乙(3).引力常量的普適性證明了萬有引力定律的正確性(或：引力常量的得出使得可以定量計算萬有引力的大??；引力常量的得出使得人們可以方便地計算出地球的質(zhì)量)13.如圖所示，長為L的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，細(xì)線另一端固定于O點，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓