广东省深圳市龙岗区德琳学校2022-2023学年高一下学期4月第一次月考物理试题（含答案）

深圳市龙岗区德琳学校2022—2023学年度第二学期高一第一次考试
物理试卷
满分：100考试时间：75分钟
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分。）
1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（ ）
A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
C.牛顿在实验中测出万有引力常量G，因而被称为是能称出地球质量的人
D.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
2.2017年2月10日，俄罗斯总统普京在莫斯科会见到访的斯洛文尼亚总统帕霍尔，并发表了重要讲话，如图甲所示为俄罗斯总统普京佩戴的手表，图乙为该表的表盘，手表指针的运动可看作匀速运动，下列说法中正确的是（ ）
甲 乙
A.秒针、分针、时针转动周期相同 B.秒针的角速度最大，时针的角速度最小
C.秒针上A、B两点线速度一样大 D.秒针上A、B两点向心加速度一样大
3.如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐增大，在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（ ）
A. B. C. D.
4.如图是一种新概念自行车，它没有链条，共有三个转轮，A、B、C转轮半径依次减小。轮C与轮A啮合在一起，骑行者踩踏板使轮C动，轮C驱动轮A转动，从而使得整个自行车沿路面前行。对于这种自行车，下面说法正确的是（ ）
A.转轮A、B、C线速度、、之间的关系是
B.转轮A、B、C线速度、、之间的关系是
C.转轮A、B、C角速度、、之间的关系是
D.转轮A、B、C角速度、、之间的关系是
5.智能化电动扶梯如图所示，当扶梯上没人时，扶梯是静止的，当乘客站上时，扶梯先缓慢加速，然后再匀速上升，则（ ）
A.乘客始终处于超重状态
B.电梯对乘客的作用力始终竖直向上
C.加速阶段乘客受到的摩擦力方向与v相同
D.电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上
6.在水平面上转弯的摩托车，如图所示，向心力是（ ）
A.重力和支持力的合力 B.静摩擦力
C.滑动摩擦力 D.重力、支持力、牵引力的合力
7.荡秋千是一项非常有趣的娱乐活动，如图所示，公园里一个小姑娘在荡秋千小姑娘（包括坐着的踏板可视为质点，不考虑绳索的重力，下列判断正确的是（ ）
A.小姑娘受重力、绳索拉力和向心力
B.小姑娘经过最高点时的加速度可能为0
C.小姑娘在某时刻的加速度可能沿切线方向
D.小姑娘经过最低点时的绳索张力大小可能等于其重力
8.每年元宵节当天，人们都会放飞孔明灯表达自己对新年的祝福。如图所示，孔明灯在上升的某段过程中，在竖直Oy方向做匀速运动，在水平Ox方向做匀加速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（ ）
A.直线OA B.曲线OB C.曲线OC D.曲线OD
二、多选题（本大题共4小题，每小题6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
9.如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地前下一片片很薄的面片儿，面片儿便飞向锅里。面片刚被削离时距锅的高度为h与锅缘的水平方向的距离为L，锅的半径也为L。将削出的面片的运动视为平抛运动，且面片都落入锅中，重力加速度为g。则下列对所有面片在空中运动的描述，其中，正确的是（ ）
A.运动的时间相同
B.速度的变化量不相同
C.落入锅中的面片，水平最大速度是最小速度的3倍
D.落入锅中的面片，水平最大速度是最小速度的4倍
10.双人花样滑冰表演时，女运动员有时会男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动，如图所示通过目测估计，男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°重力加速度g=10m/s2，女运动员与其身上装备的总质量约为45kg，据此可估算该女运动员（ ）
A.受到的拉力约为N B.受到的拉力约为450N
C.向心加速度约为10m/s2 D.向心加速度约为m/s2
11.天文学家发现某恒星附近有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和周期，引力常量已知，由此可推算出（ ）
A.行星的质量 B.行星的运行速率 C.恒星的质量 D.恒星的平均密度
12.如图甲所示，在光滑水平转台上放一木块A，用细绳的一端系住木块A，另一端穿过转台中心的光滑小孔O悬挂另一木块B。当转台以角速度匀速转动时，A恰能随转台一起做匀速圆周运动，图乙为其俯视图，则（ ）
甲 乙
A.当转台的角速度变为1.5时，木块A将沿图乙中的a方向运动
B.当转台的角速度变为1.5时，木块A将沿图乙中的b方向运动
C.当转台的角速度变为0.5时，木块A将沿图乙中的b方向运动
D.当转台的角速度变为0.5时，木块A将沿图乙中的c方向运动
三、实验题（本大题共2小题，每题6分，共12分，请将正确答案填在答题卡相应位置处。）
13.用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。
某次实验图片如下，请回答相关问题：
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中________的方法；
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法
（2）图中是在研究向心力的大小F与________的关系。
A.质量m B.角速度 C.半径r
（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为________。
A. B. C. D.
14.某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。
甲 乙
（1）先采用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，他观察到的现象是：小球同时落地。让AB球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将________（填“变长”，“不变”或“变短”）。
（2）接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长L=1.0cm，闪光的快慢是每秒30次，则可以计算出小球做平抛运动的初速度是________m/s。（保留2位有效数字）
四、计算题（12题10分、13题12分、14题10分，共32分。要求有必要的公式和必要的文字说明，只有数据没有公式不得分。）
15.图是某游乐场里的过山车。试分析过山车运动到A点和B点时它（包括车中乘客）的受力情况，并说明是什么力提供了它做圆周运动的向心力，设过山车与其中乘客的总质量为300kg，通过A、B点的线速度分别是25m/s和6m/s，g取10m/s2，求过山车对轨道A点和B点的压力。
16.摩托车飞越表演是一项惊险刺激的活动。假设在一次飞越河流的表演中，摩托车以72km/h的水平速度离开平台，成功落到对面的平台上，测得两岸平台的高度差为5m，如图所示，若飞越过程中不计空气阻力，摩托车可以看成质点，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）摩托车在空中的时长；
（2）河流的最大宽度；
（3）摩托车落地瞬间的速度。
17.石墨烯是一种具有超轻超高强度的新型材料。有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半径R，自转周期T，地球北极表面重力加速度，万有引力常量G。
（1）求地球的质量M；
（2）太空电梯停在距地3R的站点，求该站点处的重力加速度g的大小。
深圳市龙岗区德琳学校2022—2023学年度第二学期
高一第一次月考考试物理试卷答案
一、单选题
1.D 2.B 3.B 4.C 5.D
6.B 7.C 8.C
二、多选题
9.AC 10.AC 11.BC 12.BD
三、实验题
13.（1）C； （2）B； （3）B
14.（1）不变 （2）0.60
四、解答题
15.【答案】见解析，2.175×104 N，方向竖直向下，2.28×103 N，方向竖直向下
【详解】过山车运动到A点时受到重力和轨道对它的支持力，由支持力和重力的合力提供它做圆周运动的向心力；过山车运动到B点时受到重力和轨道对它的支持力，由重力和支持力的合力提供它做圆周运动的向心力。
运动到A点时，由牛顿第二定律，可得
代入数据，解得 N
根据牛顿第三定理可知，过山车对轨道A点的压力大小为2.175×104 N，方向竖直向下；
运动到B点时，由牛顿第二定律，可得
代入数据，解得
根据牛顿第三定理可知，过山车对轨道B点的压力大小为2.28×103 N，方向竖直向下。
16.【答案】（1）1s；（2）20m；（3）m/s
【详解】（1）根据平抛运动竖直距离与时间关系得，解得s。
（2）水平方向初速度，河流最大宽度为。
（3）落地时竖直速度为，由速度的合成得。。
17.【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设质量为的物体北极地面静止，则，
解得。
（2）设货物质量为m，在距地面高3R站点受到的万有引力为F，则，
货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为N，则，，，
解得。