枣庄市重点中学2022-2023学年高一下学期4月月考
物理试题
一、选择题(本题共15小题,共66分。1-9为单选题,每小题4分,10-15为多选题,每小题5分.每题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1.关于圆周运动的说法,正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力
B.向心加速度描述线速度方向变化的快慢
C.匀速圆周运动是一种匀变速运动
D.做圆周运动的物体,所受的合力一定等于向心力
2.在如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是,若皮带不打滑,则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的( )
A.角速度之比为2:1:2 B.线速度大小之比为1:1:2
C.周期之比为1:2:2 D.转速之比为1:1:2
3.如图所示,将一半径为R的光滑圆形管道竖直放置,A、B、C、D是过管道圆心的水平、竖直虚线与管道的四个交点,可视为质点的小球在圆形管道内做完整的圆周运动,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.当时小球恰好能通过最高点
B.小球通过A点时对外侧管壁的作用力可以为零
C.小球在上半部管道运动过程中对内侧管壁一定有作用力
D.小球在下半部管道运动过程中对外侧管壁一定有作用力
4.如图,三个小木块a、b和c(均可视为质点)放在水平圆盘上,a、b质量均为m,c的质量为2m,a与转轴的距离为L,b、c与转轴的距离均为2L,木块与圆盘的最大静摩擦力均为木块所受重力的倍,重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示转盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A.木块b受到摩擦力最大。
B.木块a和b同时相对圆盘发生滑动
C.当时,三木块与圆盘均保持相对静止
D.当时,三木块与圆盘均保持相对静止
5.如图所示,双星是宇宙中一种常见的天体运动形式,二者围绕二者连线上某一点做各自的匀速圆周运动,下面关于双星系统说法正确的是( )
A.双星系统中A、B的向心加速度大小相同
B.双星系统中A、B的线速度大小一定不同
C.双星系统中A、B的转动半径一定不同
D.双星系统中A、B的周期一定相同
6.如图所示,把两个相同的小球从离地面相同高度处,以相同大小的初速度v分别沿竖直向上和竖直向下方向抛出,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.两小球落地时速度不相同
B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C.从小球抛出到落地,重力对两小球做的功不相等
D.从小球抛出到落地,重力对两小球做功的平均功率相等
7.四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示,其中,a是静止在地球赤道上还末发射的卫星,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,四颗卫星相比较( )
A.a的向心加速度最大 B.相同时间内b转过的弧长最长
C.c相对于b静止 D.d的运动周期可能是23h
8.地球引力像一根无形的“绳子”,牵引着人造地球卫星环绕地球运动,如图所示是人造卫星运行的几条轨道,这几条轨道在P点相切,Q是轨道Ⅱ的远地点。在地面附近发射卫星到轨道Ⅰ上的发射速度为,发射到轨道Ⅱ上的发射速度为,下列说法正确的是( )
A.
B.若发射速度,卫星将沿轨道Ⅱ运行
C.卫星在轨道Ⅱ由P点运行到Q点的过程中速度逐渐变大
D.由轨道Ⅰ变轨至轨道Ⅱ,卫星需要在P点减速
9.游戏是父子之间进行有效交流的方式之一,能增进父子间的情感交流,同时父亲在游戏中的机智表现又能促使幼儿的心智和情感得到进一步的发展。如图甲爸爸抓住孩子的双手,使孩子离开地面做圆周运动,可以简化为一长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点,让小球在水平面内做匀速圆周运动的模型,如图乙所示。当摆线L与竖直方向的夹角为a时,下列说法正确的是( )
A.小球质量越大向心加速度越大 B.小球质量越大角速度越大
C.摆线L越长周期越大 D.摆线L越长线速度小
10.下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A B C D
A.如图A所示,汽车通过凹形桥的最低点时,汽车处于失重状态
B.如图B所示,在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高
C.如图C所示,轻质细杆长为l,一端固定一个小球,绕另一端O点在竖直面内做圆周运动,在最高点小球的速度可能为0
D.如图D所示,脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
11.如图所示,直径为d的纸筒以角速度绕中心轴匀速转动,将枪口垂直指向圆筒轴线,使子弹穿过圆筒,结果发现圆筒上只有一个弹孔,若忽略空气阻力及子弹自身重力的影响,则子弹的速度可能是( )
A. B. C. D.
12.城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥。如图所示,桥面是半径为R的圆弧形的立交桥横跨在水平路面上,一辆质量为m的小汽车,在A端冲上该立交桥,小汽车到达桥顶时的速度大小为,若小汽车在上桥过程中保持速率不变,则( )
A.小汽车通过桥顶时处于失重状态
B.小汽车通过桥顶时处于超重状态
C.小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为
D.小汽车到达桥顶时的速度必须不大于
13.我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星—500”的实验活动。假设王跃登陆火星后,测得火星半径是地球半径的,质量是地球质量的。已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h,忽略自转的影响,下列说法正确的是( )
A.火星的密度为
B.火星表面的重力加速度是
C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
D.王跃以在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是
14.为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为的圆轨道上运动,周期为,总质量为。随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为,则( )
A.X星球表面的重力加速度为
B.X星球的质量为
C.登陆舱在与轨道上运动时的速度大小之比为
D.登陆舱在半径为轨道上做圆周运动的周期为
15.如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶,在斜坡段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,,段的倾角为30°,重力加速度g取,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.从M到N,小车牵引力大小为40N B.从M到N,小车克服摩擦力做功800J
C.从P到Q,小车克服摩擦力做功700J D.从P到Q,小车重力势能增加10000J
三、解答题(共34分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
16.(10分)2022年4月17日下午3时,国务院新闻办公室举行新闻发布会介绍了中国空间站建造进展情况,根据任务计划安排,今年将实施6次飞行任务,完成我国空间站在轨建造,并将于6月发射神舟十四号载人飞船,3名航天员进驻核心舱并在轨驻留6个月。神舟十四号飞船发射成功后,进入圆形轨道稳定运行,运转一周的时间为T,地球的半径为R,表面重力加速度为g,万有引力常量为G。求:
(1)地球的密度?
(2)“神舟”十四号飞船轨道距离地面的高度?
17.(12分)在光滑水平转台上开有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端拴一质量为0.1kg的物体A,另一端连接质量为1kg的物体B,如图所示,已知O与物体A间的距离为25cm,开始时物体B与水平地面接触,设转台旋转过程中物体A始终随它一起运动,。问:
(1)当转台以角速度旋转时,物体B对地面的压力多大?
(2)要使物体B开始脱离地面,则转台旋转的角速度至少为多大?
18.(12分)有一艘质量为的轮船,发动机的额定功率是,假设所受的阻力为,且始终保持不变。求:
(1)当发动机以额定功率工作,航行速度为9m/s时,轮船的加速度?
(2)这艘轮船能保持的最大航行速度?
(3)若轮船从静止开始以的加速度启动,这一过程能维持多长时间?
枣庄市重点中学2022-2023学年高一下学期4月月考
物理试题答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 B B D C D B B A C BC AC AD AC BD ABC
16.(10分)(1);(2)
【详解】(1)由题意,在地球表面有万有引力提供重力,即
,
地球的体积为
故地球的密度为
(2)设飞船距地面高为h,在太空中,万有引力充当向心力
在地球表面附有
联立可解
17.(12分)解:(1)当物体A以角速度旋转时,
绳子的拉力为:
B受重力、支持力和绳子的拉力,由于B处于静止,合力为零,
则B所受的支持力为:
由牛顿第三定律知,B物体对地面的压力为:。
(2)当物体开始脱离地面时,B对地面的压力为0,
此时绳子的拉力为:
又因为:,
解得物体A此时的角速度至少为:。
18.(12分)(1)(2)(3)
【详解】(1)由可知,当时,
牵引力的大小为:,
又,
故
(2)轮船以最大速度航行时,,
故
(3)
解得:,则
则由,解得
故本题答案是:(1);(2);(3)
点睛:本题是一道汽车启动的问题,要知道汽车启动时最大速度与额定功率之间的关系,并利用牛顿第二定律和运动学公式求匀加速的时间.