海南省琼海市嘉积中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题 A卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 海南省琼海市嘉积中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题 A卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 731.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-13 17:54:16 | ||
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文档简介
海南省琼海市嘉积中学2023-2024学年高一年级下学期
四月月考 物理试题A卷
一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1.如图所示，两艘飞船A，B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为（接近光速）。地面上测得它们相距为，根据相对论时空观，则A测得两飞船间的距离（ ）
A．大于 B．等于 C．小于 D．与无关
2.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘上有三个点A、B、C，关于它们的线速度、角速度、周期、向心加速度大小，下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
3.“天问一号”探测器（图甲）成功着陆火星。图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星的理想轨迹示意图，其中轨道I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆，不计探测器变轨时质量的变化，则（ ）
A．在轨道I的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期
B．在轨道Ⅱ上的速度小于火星的“第一宇宙速度”
C．在轨道I上O点的加速度小于轨道Ⅱ上O点的加速度
D．在轨道Ⅲ上，从O点运动到Q点的过程中速度逐渐减小
4.摩托车转弯时容易发生侧滑或侧翻，所以除了控制速度外，车手要将车身倾斜一个适当角度，使车轮受到路面的径向静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身(过重心)。如图所示，某摩托车沿水平路面以恒定速率转弯过程中车身与路面间的夹角为37°，转弯半径为30m，估算摩托车的转弯速度为( )
A.15m/s B.20m/s C.27m/s D.30m/s
5.如图所示，“嫦娥一号”的绕月圆周轨道距离月球表面的高度为150km，而“嫦娥三号”绕月圆周轨道距离月球表面的高度为100km，若将月球看成球体，下列说法中正确的是( )
A.“嫦娥三号”的运行速率小于“嫦娥一号”的运行速率
B.“嫦娥三号”的运行速率大于“嫦娥一号”的运行速率
C.“嫦娥三号”的运行速率等于“嫦娥一号”的运行速率
D. 不能确定
6.天体演变的过程中，红巨星发生“超新星爆炸”后，可以形成中子星，中子星具有极高的密度。若已知某中子星的半径为R，密度为ρ，引力常量为G。则( )
A.该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最小周期为
B.该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最小周期为
C.该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最大周期为
D.该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最大周期为
7.如图所示是小明同学画的几种人造地球卫星轨道的示意图，视地球为质量分布均匀的球体，其中a卫星的轨道平面过地轴，b卫星轨道与地轴夹角为一锐角，c卫星轨道为与地轴垂直的椭圆。则( )
A.三个卫星都不可能是地球静止卫星
B.各轨道运行的卫星的速度大小始终不变
C.如果各卫星质量相等，则它们的加速度大小也相等
D.c卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度
8.人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球静止卫星的过程中，卫星从圆形轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II，然后在B点变轨进入地球静止轨道III。下列说法不正确的是( )
A.该卫星在轨道II上过A点的速率比卫星在轨道II上过B点的速率大
B.若卫星在I、II、II轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1C.该卫星在B点通过加速实现由轨道II进入轨道III
D.该卫星在静止轨道III上的运行速度大于7.9km/s
9.如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时火车的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在平面的倾角为θ，则下列说法不正确的是( )
A.该弯道的半径r＝
B.当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变
C.当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
D.当火车以规定的行驶速度转弯时，向心加速度大小为an＝gtan θ
10.测得海王星绕太阳公转的轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径的30倍，则它的公转周期约是( )
A.年 B.30年 C.年 D.90年
11.如图所示，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆轨道的半长轴为a，运行周期为；C为绕地球沿圆轨道运行的卫星，圆轨道的半径为r，运行周期为.下列说法或关系式中正确的是( )
A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上
B.卫星运动的速度大小均不变
C.，该比值的大小仅与地球和卫星有关
D.，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关
12.在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为，地球绕太阳运动的周期为，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为( )
A. B. C. D.
13.如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是( )
A.速度最大点是B点
B.速度最小点是C点
C.m从A到B做减速运动
D.m从B到A做减速运动
14.2023年4月，我国自主研发的空间站天和核心舱成功发射并入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是( )
A.核心舱的质量和绕地半径
B.核心舱的质量和绕地周期
C.核心舱的绕地角速度和绕地周期
D.核心舱的绕地线速度和绕地半径
二、非选择题（共58分）
15.（8分）火星的半径是地球半径的，火星质量约为地球质量的，忽略火星和地球的自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面所受的重力是 N；在火星表面上由于火星的引力产生的加速度是 m/s2。在地球表面上可举起60kg杠铃的人，到火星上用同样的力可举起质量是 kg的杠铃。（g取9.8m/s2)
16.（10分）某人站在一平台上，用长L＝0.6 m的轻细线拴一个质量为m＝0.6 kg的小球，让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动，最高点A距地面高度为3.2 m，当小球转到最高点A时，人突然松手，小球被水平抛出，落地点B与A点的水平距离BC＝4.8 m，不计空气阻力，g＝10 m/s2。求：
(1)小球从A到B的时间；
(2)小球离开最高点时的速度大小；
(3)人松手前小球运动到A点时，绳对小球的拉力大小。
17.（10分）如图所示，倾角为的斜面底端P与水平传送带平滑连接，将小物块从A点静止释放。已知A、P的距离，水平传送带长，逆时针运动的速度并保持不变，物块与斜面间的动摩擦因数为、与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度，．。求：
（1）小物块滑至P点时的速度大小；
（2）小物块从释放到从传送带上滑出所经历的总时间t。
18.（10分）若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地，若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R。求：(不考虑月球自转的影响)
(1)月球表面的自由落体加速度大小g月；
(2)月球的质量M；
(3)月球的平均密度ρ。
19.（10分）如图所示，有一半径为R、高为H的圆柱形屋顶，现在屋顶天花板中心的O点用长为L的细绳悬挂一质量为m的小球，将小球拉开一个角度，从静止释放，小球便能如图1所示，在竖直面内做圆周运动.已知小球的质量，绳长，取重力加速度，，.
（1）若小球运动到最低点时速度为，求绳对小球的拉力大小F；
（2）若给小球一水平速度，如图2所示，使小球在水平面内做匀速圆周运动，当角速度时，求此时绳与竖直方向的夹角θ；
（3）若图2中绳的最大张力为8 N，当小球的速度逐渐增大到绳子断裂时，小球以的速度落在墙边，求此圆柱形屋顶的高度H和半径R。
20.（10分）在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长的悬索（重力可忽略不计）系住一质量的被困人员B，直升机A和被困人员B一起沿水平方向匀速运动，当飞机突然在空中悬停寻找最近的安全目标时，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示，此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，（，）求
（1）被困人员B做圆周运动的线速度；
（2）悬索对被困人员B的拉力。
参考答案
1.A2.D3.B4.B5.B6.B7.A8.D9.C10.C11.A12.D13.C14.D
15.【答案】235.2, 3.92, 150
16.【答案】(1)0.8 s (2)6 m/s (3)30 N
【解析】(1)小球从A点飞出后做平抛运动，竖直方向满足h＝gt2
解得t＝0.8 s
(2)小球离开最高点时的速度大小为v0＝＝6 m/s
(3)人松手前小球运动到A点时，对小球由牛顿第二定律得FT＋mg＝m
代入数据解得绳对球的拉力大小为FT＝30 N。
17.【答案】（1）；（2）
【解析】（1）物块在斜面上下滑时，由牛顿第二定律
由运动学公式
联立解得
（2）令物块在斜面上运动的时间为，由
得
物块运动到传送带上时，由牛顿第二定律得
物块与传送带共速时，由速度公式得
解得
物块匀减速运动的位移
解得
匀速运动的时间
解得
物块运动的总时间
18.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)月球表面附近的物体做自由落体运动，则h＝g月t2
解得g月＝。
(2)因不考虑月球自转的影响，则有G＝mg月
月球的质量M＝＝。
(3)月球的平均密度ρ＝＝＝。
19.【答案】（1）4.8 N
（2）37°
（3）4.2 m；4.7 m
【解析】（1）小球摆到最低点时，由牛顿第二定律可得，可得绳对小球的拉力大小为 ；
（2）小球在水平面内做匀速圆周运动时，根据牛顿第二定律可得，可得，则 ；
（3）设绳子刚好断裂时与竖直方向的夹角为α，有，可得，则小球做圆周运动的半径为，悬点O至小球做圆周运动圆心的距离为,此时对小球，根据牛顿第二定律可得，解得，设小球水平飞出后，落在墙角的Q点，由平抛运动速度公式可得，联立解得，
则小球竖直方向下落的距离为，
小球水平方向运动的距离为，
故圆柱形屋顶的高为，
圆柱形屋顶的半径为。
20.【答案】（1）
（2）
【解析】（1）被困人员B在空中做圆周运动，对被困人员进行受力分析，受重力和绳子的拉力，则
且根据几何关系可知
解得
（2）设悬索对被困人员B的拉力为F，则
解得
四月月考 物理试题A卷
一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1.如图所示，两艘飞船A，B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为（接近光速）。地面上测得它们相距为，根据相对论时空观，则A测得两飞船间的距离（ ）
A．大于 B．等于 C．小于 D．与无关
2.如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘上有三个点A、B、C，关于它们的线速度、角速度、周期、向心加速度大小，下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
3.“天问一号”探测器（图甲）成功着陆火星。图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星的理想轨迹示意图，其中轨道I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆，不计探测器变轨时质量的变化，则（ ）
A．在轨道I的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期
B．在轨道Ⅱ上的速度小于火星的“第一宇宙速度”
C．在轨道I上O点的加速度小于轨道Ⅱ上O点的加速度
D．在轨道Ⅲ上，从O点运动到Q点的过程中速度逐渐减小
4.摩托车转弯时容易发生侧滑或侧翻，所以除了控制速度外，车手要将车身倾斜一个适当角度，使车轮受到路面的径向静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身(过重心)。如图所示，某摩托车沿水平路面以恒定速率转弯过程中车身与路面间的夹角为37°，转弯半径为30m，估算摩托车的转弯速度为( )
A.15m/s B.20m/s C.27m/s D.30m/s
5.如图所示，“嫦娥一号”的绕月圆周轨道距离月球表面的高度为150km，而“嫦娥三号”绕月圆周轨道距离月球表面的高度为100km，若将月球看成球体，下列说法中正确的是( )
A.“嫦娥三号”的运行速率小于“嫦娥一号”的运行速率
B.“嫦娥三号”的运行速率大于“嫦娥一号”的运行速率
C.“嫦娥三号”的运行速率等于“嫦娥一号”的运行速率
D. 不能确定
6.天体演变的过程中，红巨星发生“超新星爆炸”后，可以形成中子星，中子星具有极高的密度。若已知某中子星的半径为R，密度为ρ，引力常量为G。则( )
A.该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最小周期为
B.该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最小周期为
C.该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最大周期为
D.该中子星的卫星绕它做匀速圆周运动的最大周期为
7.如图所示是小明同学画的几种人造地球卫星轨道的示意图，视地球为质量分布均匀的球体，其中a卫星的轨道平面过地轴，b卫星轨道与地轴夹角为一锐角，c卫星轨道为与地轴垂直的椭圆。则( )
A.三个卫星都不可能是地球静止卫星
B.各轨道运行的卫星的速度大小始终不变
C.如果各卫星质量相等，则它们的加速度大小也相等
D.c卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度
8.人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球静止卫星的过程中，卫星从圆形轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II，然后在B点变轨进入地球静止轨道III。下列说法不正确的是( )
A.该卫星在轨道II上过A点的速率比卫星在轨道II上过B点的速率大
B.若卫星在I、II、II轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1
D.该卫星在静止轨道III上的运行速度大于7.9km/s
9.如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时火车的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在平面的倾角为θ，则下列说法不正确的是( )
A.该弯道的半径r＝
B.当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变
C.当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
D.当火车以规定的行驶速度转弯时，向心加速度大小为an＝gtan θ
10.测得海王星绕太阳公转的轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径的30倍，则它的公转周期约是( )
A.年 B.30年 C.年 D.90年
11.如图所示，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆轨道的半长轴为a，运行周期为；C为绕地球沿圆轨道运行的卫星，圆轨道的半径为r，运行周期为.下列说法或关系式中正确的是( )
A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上
B.卫星运动的速度大小均不变
C.，该比值的大小仅与地球和卫星有关
D.，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关
12.在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为，地球绕太阳运动的周期为，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为( )
A. B. C. D.
13.如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是( )
A.速度最大点是B点
B.速度最小点是C点
C.m从A到B做减速运动
D.m从B到A做减速运动
14.2023年4月，我国自主研发的空间站天和核心舱成功发射并入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是( )
A.核心舱的质量和绕地半径
B.核心舱的质量和绕地周期
C.核心舱的绕地角速度和绕地周期
D.核心舱的绕地线速度和绕地半径
二、非选择题（共58分）
15.（8分）火星的半径是地球半径的，火星质量约为地球质量的，忽略火星和地球的自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面所受的重力是 N；在火星表面上由于火星的引力产生的加速度是 m/s2。在地球表面上可举起60kg杠铃的人，到火星上用同样的力可举起质量是 kg的杠铃。（g取9.8m/s2)
16.（10分）某人站在一平台上，用长L＝0.6 m的轻细线拴一个质量为m＝0.6 kg的小球，让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动，最高点A距地面高度为3.2 m，当小球转到最高点A时，人突然松手，小球被水平抛出，落地点B与A点的水平距离BC＝4.8 m，不计空气阻力，g＝10 m/s2。求：
(1)小球从A到B的时间；
(2)小球离开最高点时的速度大小；
(3)人松手前小球运动到A点时，绳对小球的拉力大小。
17.（10分）如图所示，倾角为的斜面底端P与水平传送带平滑连接，将小物块从A点静止释放。已知A、P的距离，水平传送带长，逆时针运动的速度并保持不变，物块与斜面间的动摩擦因数为、与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度，．。求：
（1）小物块滑至P点时的速度大小；
（2）小物块从释放到从传送带上滑出所经历的总时间t。
18.（10分）若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地，若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面。已知引力常量为G，月球的半径为R。求：(不考虑月球自转的影响)
(1)月球表面的自由落体加速度大小g月；
(2)月球的质量M；
(3)月球的平均密度ρ。
19.（10分）如图所示，有一半径为R、高为H的圆柱形屋顶，现在屋顶天花板中心的O点用长为L的细绳悬挂一质量为m的小球，将小球拉开一个角度，从静止释放，小球便能如图1所示，在竖直面内做圆周运动.已知小球的质量，绳长，取重力加速度，，.
（1）若小球运动到最低点时速度为，求绳对小球的拉力大小F；
（2）若给小球一水平速度，如图2所示，使小球在水平面内做匀速圆周运动，当角速度时，求此时绳与竖直方向的夹角θ；
（3）若图2中绳的最大张力为8 N，当小球的速度逐渐增大到绳子断裂时，小球以的速度落在墙边，求此圆柱形屋顶的高度H和半径R。
20.（10分）在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长的悬索（重力可忽略不计）系住一质量的被困人员B，直升机A和被困人员B一起沿水平方向匀速运动，当飞机突然在空中悬停寻找最近的安全目标时，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示，此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，（，）求
（1）被困人员B做圆周运动的线速度；
（2）悬索对被困人员B的拉力。
参考答案
1.A2.D3.B4.B5.B6.B7.A8.D9.C10.C11.A12.D13.C14.D
15.【答案】235.2, 3.92, 150
16.【答案】(1)0.8 s (2)6 m/s (3)30 N
【解析】(1)小球从A点飞出后做平抛运动，竖直方向满足h＝gt2
解得t＝0.8 s
(2)小球离开最高点时的速度大小为v0＝＝6 m/s
(3)人松手前小球运动到A点时，对小球由牛顿第二定律得FT＋mg＝m
代入数据解得绳对球的拉力大小为FT＝30 N。
17.【答案】（1）；（2）
【解析】（1）物块在斜面上下滑时，由牛顿第二定律
由运动学公式
联立解得
（2）令物块在斜面上运动的时间为，由
得
物块运动到传送带上时，由牛顿第二定律得
物块与传送带共速时，由速度公式得
解得
物块匀减速运动的位移
解得
匀速运动的时间
解得
物块运动的总时间
18.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)月球表面附近的物体做自由落体运动，则h＝g月t2
解得g月＝。
(2)因不考虑月球自转的影响，则有G＝mg月
月球的质量M＝＝。
(3)月球的平均密度ρ＝＝＝。
19.【答案】（1）4.8 N
（2）37°
（3）4.2 m；4.7 m
【解析】（1）小球摆到最低点时，由牛顿第二定律可得，可得绳对小球的拉力大小为 ；
（2）小球在水平面内做匀速圆周运动时，根据牛顿第二定律可得，可得，则 ；
（3）设绳子刚好断裂时与竖直方向的夹角为α，有，可得，则小球做圆周运动的半径为，悬点O至小球做圆周运动圆心的距离为,此时对小球，根据牛顿第二定律可得，解得，设小球水平飞出后，落在墙角的Q点，由平抛运动速度公式可得，联立解得，
则小球竖直方向下落的距离为，
小球水平方向运动的距离为，
故圆柱形屋顶的高为，
圆柱形屋顶的半径为。
20.【答案】（1）
（2）
【解析】（1）被困人员B在空中做圆周运动，对被困人员进行受力分析，受重力和绳子的拉力，则
且根据几何关系可知
解得
（2）设悬索对被困人员B的拉力为F，则
解得
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