山东省青岛第二中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷（含答案）

青岛第二中学2023-2024学年高一下学期3月月考
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）、第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分.考试时间60分钟.
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题4分，共32分.在每小路出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的2倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则（ ）
A.A点和B点的线速度大小之比为 B.前轮和后轮的角速度之比为
C.两轮转动的周期相等 D.A点和B点的向心加速度大小相等
2.北京时间2021年10月16日神舟十三号载人飞船与在轨飞行的天和核心舱顺利实现径向自主交会对接，整个交会对接过程历时约6.5小时.为实现神舟十三号载人飞船与空间站顺利对接，飞船安装有几十台微动力发动机，负责精确地控制它的各种转动和平动.对接前飞船要先到达和空间站很近的相对静止的某个停泊位置（距空间站）.为到达这个位置，飞船由惯性飞行状态转入发动机调控状态，下列说法正确的是（ ）
A.飞船先到空间站同一圆周轨道上同方向运动，合适位置减速靠近即可
B.飞船先到与空间站圆周轨道垂直的同半径轨道上运动，合适位置减速靠近即可
C.飞船到空间站轨道下方圆周轨道上同方向运动，合适的位置减速即可
D.飞船先到空间站轨道上方圆周轨道上同方向运动，合适的位置减速即可
3.如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，重物由于做离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光，下列说法正确的是（ ）
A.安装的A端比B端更靠近气嘴
B.高速旋转时，重物做离心运动是由于受到离心力作用
C.增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D.匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
4.如图所示，在竖直平面内，长为1m的细直杆的A端紧靠在竖直的墙面上，B端可以沿水平地面运动现使B端匀速向右运动，从杆与竖直墙面的夹角为30°时开始，到杆与竖直墙面的夹角为60°时结束，此过程中直杆的中点P经过的路程约为（ ）
A.0.131m B.0.223m C.0.262m D.0.286m
5.如图所示，杆以恒定角速度绕A点在竖直平面内顺时针转动，并带动套在固定水平杆上的小环M运动，间距离为h。运动开始时杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在和杆上）小环M的速度大小为（ ）.
A. B. C. D.
6.2023年5月我国“神舟十六号”载人飞船发射成功，预计在轨5个月。航空总局飞船控制中心记录了一幅卫星运行轨迹图，如图所示，它记录了“神舟十六号”飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国、太平洋、大西洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西径157.5°，轨迹②再次经过赤道时经度为180°），根据图中的信息可判断飞船运行周期为（ ）
A. B. C. D.
7.投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各投出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为53°和37°；已知两支箭质量相同， 略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响，，。下列说法正确的是（ ）
A若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲所射箭落入壶口时速度比乙大
B.若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲投壶位置距壶的水平距离比乙大
C.若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长
D.若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的小
8.质量均为m的两个星球A和B，相距为L，它们围绕着连线中点做匀速圆周运动.观测到两星球的运行周期T小于按照双星模型计算出的周期，且.于是有人猜想在A、B连线的中点有一未知天体C，假如猜想正确，则C的质量为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题包括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.河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（ ）
A船渡河的最短时间是100s B.船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线 D.船在河水中的最大速度是
10.如图所示，两段长均为L的轻绳共同系住一质量为m的小球，另一端固定在等高的两点、，两点的距离也为L，在最低点给小球一个水平向里的初速度，小球恰能在竖直面内做圆周运动，重力加速度为g，则（ ）
A.小球运动到最高点的速度
B.小球运动到最高点的速度
C.小球在最低点时每段绳子的拉为
D.小球在最低点时每段绳子的拉力
11.如图所示，同步卫星（赤道面）与地心的距离为r，运行速率为，向心加速度为；近地卫星的运行周期，地球赤道上的物体P随地球自转的向心加速度为，地球自转周期，第一宇宙速度为，地球半径为R，某时刻同步卫星、近地卫星在赤道上物体P正上方并连成一条线，则下列说法正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.同步卫星、近地卫星再次同时出现在P点正上方至少需要时间
12.如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为，下列说法正确的是（ ）
A.轨道半径越大，周期越长
B.轨道半径越大，速度越大
C.若测得周期和张角；可得到星球的平均密度
D.若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度
三、计算题，本题共2小题，共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
13.如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具，其结构可简化为图乙所示.质量为M、半径为R的铁质圆轨道用支架固定在竖直平面内，陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转.陀螺的质量为m，其余部分质量不计.陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道的半径方向，大小恒为.不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g.
（1）若陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为，求此时轨道对陀螺的弹力大小；
（2）要使陀螺在轨道外侧运动到最低点时不脱离轨道，求陀螺通过最低点时的最大速度；
（3）若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为，求固定支架对轨道的作用力大小。
14.有人设想：如果在地球的赤道上竖直向上建一座非常高的高楼，是否可以在楼上直接释放人造卫星呢 高楼设想图如图所示。已知地球自转周期为T，同步卫星轨道半径为r；高楼上有A、B两个可视为点的小房间，A到地心的距离为，B到地心的距离为。
（1）A房间天花板上连一竖直轻弹 ，弹簧下端连一质量为m的小球，求弹簧给小球的作用力
（2）从B房间窗口发射一颗小卫星，要让这颗小卫星能在与B点等高的圆轨道上绕地心与地球自转同向运行，应给这颗卫星加速还是减速 大小多少
青岛第二中学2023-2024学年高一下学期3月月考
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B D C C D A D A ABD AD ACD AC
13.答案（1）（2）（3）
【详解】（1）当陀螺在轨道内侧最高点时，设轨道对陀螺的吸引力为，轨道对陀螺的支持力为，陀螺所受的重力为，最高点的速度为，受力分析可知：
解得
（2）设陀螺在轨道外侧运动到最低点时，轨道对陀螺的吸引力为，轨道对陀螺的支持力为，陀螺所受的重力为，最低点的速度为，受力分析可知：
由题意可知，当时，陀螺通过最低点时的速度为最大值，解得
（3）设陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时，轨道对陀螺的吸引力为，轨道对陀螺的支持力为，陀螺所受的重力为.则：
解得
由牛顿第三定律可知，
固定支架对轨道的作用力为
解得.
14.（1）（方向从地心指向A房间）；
（2）要让这颗小卫星能在地心与地球自转同向运行，应给这颗卫星减速；速度变化大小为
【详解】（1）同步卫星在轨道上，万有引力提供向心力，则有
A房间内m为研究对象：
联立解得（方向从地心指向A房间）
（2）小卫星在B房间时的线速度为
小卫星在与B卫星等高的轨道上运行时
又因为联立解得
由于
因此从B房间窗口发射一颗小卫星，要让这颗小卫星能在与B点等高的圆轨道上绕地心与地球自转同向运行，应给这颗卫星减速；速度变化大小为