山东省泰安市新泰市第一中学东校2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题

试卷第1页，共7 页 新泰一中东校高一下学期第一次质量检测 物理试题 一、单项选择题：本题共8 小题，每小题3 分，共24 分。每小题只有一个 选项符合题目要求。 1．关于运动的性质，以下说法中正确的是（ ） A．匀速圆周运动一定是变速运动 B．曲线运动一定是加速度变化的运动 C．匀速圆周运动是匀速运动 D．匀速圆周运动是匀变速运动 2.毛泽东的诗句“坐地日行八万里， 巡天遥看一千河”道出了地球自转的影响。 下列关于地表的某一物体所受重力的说法正确的是（ ） A．物体所受重力的方向一定指向地心 B．地球表面物体所受的重力就是地球与物体间的万有引力 C．物体在地表随地球一起自转所需向心力的方向都指向地心 D．地球表面重力加速度随纬度的升高而增大 3.如图所示为皮带传动装置，轴 1 O 上两轮的半径分别为4r 和r，轴 2 O 上轮的 半径为3r，A、B、C 分别为轮缘上的三点，皮带不打滑，下列说法正确的是 （ ） A．A、B、C 三点周期之比 A B C : : 1:1: 4 T T T  B．A、B、C 三点线速度之比 A B C : : 4:1: 3 v v v  C．A、B、C 三点角速度之比 A B C : : 4 : 4 :1    D．A、B、C 三点加速度之比 A B C : : 12 : 3:1 a a a  4.如果物体在地球表面处的重力为G ，则该物体在离地面高度等于地球半径 处的重力为（ ） A．2 G B．3 G C．4 G D．9 G 5.北京时间2021 年10 月16 日0 时23 分，搭载神舟十三号载人飞船的长征 二号F 遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。飞船入轨后，在完 成与空间站高难度的径向交会对接后，航天员将进驻天和核心舱，开启为期 6 个月的在轨驻留。若已知空间站在距地球表面高约400km 的近地轨道上做 匀速圆周运动，把地球看成是质量分布均匀的球体，测得天和核心舱绕地飞 行的周期为T，已知引力常量为G，由此可以估算地球的（ ） A．平均密度 B．半径 C．质量 D．表面的重力加速度 试卷第2页，共7 页 6.假如某天地球加速绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为R （R 为加速前地球绕太阳做圆周运动时与太阳间的距离） ， 地球的公转周期变 为8 年，则在该轨道上地球距太阳的最远距离为（ ） A．2R B．4R C．7R D．8R 7．如图甲所示，倾角为45的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻 绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行） ，滑块质量2m ，滑块 恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运 动，轻绳与竖直方向的夹角为，且 45  ，此时滑块、斜面仍然处于静止 状态，重力加速度为g ，则以下说法中正确的是（ ） A．甲图滑块受到斜面的摩擦力为  2 1 mg  B．甲图斜面受到地面的摩擦力为 2mg C．乙图中 45  时，滑块恰好不受摩擦力 D．乙图中小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越小 8.如图所示，地球可看作质量分布均匀、半径为R 的球体，地球内 部的a 点距地心的距离为r，地球外部的b 点距地心的距离为3r， 3r R  。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，忽略地 球的自转，则a、b 两点的重力加速度大小之比为（ ） A． 3 3 3r R B． 3 3 9r R C． 3 3 3R r D． 3 3 9R r 二、多项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共16 分。每小题有多个选 项符合题目要求。 全部选对得4 分， 选对但不全的得2 分， 有选错的得0 分。 9.质量为m 的小球由轻绳a、b 分别系于一轻质木架上的A 点和C 点，如图 所示，当轻杆绕轴BC 以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周 运动，绳a 在竖直方向，绳b 在水平方向。当小球运动到图示位置时，将绳 b 烧断的同时轻杆停止转动，则（ ） A．小球将在竖直平面内做匀速圆周运动 B．小球将在水平平面内做匀速圆周运动 C．在绳b 被烧断的前后，绳a 中张力大小一定变大 D．若角速度较大，小球可能在垂直于平面ABC 的竖直平面内做圆周运动 10.如图所示， 小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动， 管道半径为R， 小球直径略小于管径（管径远小于R） ，则下列说法正确的 是（重力加速度为g） （ ） 试卷第3页，共7 页 A．小球通过最高点时的最小速度 min v gR  B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0 C．小球在水平线ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D．小球在水平线ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 11.随着科技的发展，人类的脚步已经踏入太空，并不断 向太空发射人造卫星以探索地球和太空的奥秘。如图所示 为绕地球旋转的两颗人造地球卫星，它们绕地球旋转的角 速度分别为ω1、ω2。关于它们的运动，下列说法正确的是 ( ) A．卫星1 绕地球旋转的周期小于卫星2 B．卫星1 绕地球旋转的角速度小于卫星2 C．卫星1 绕地球旋转的向心加速度小于卫星2 D．若某一时刻卫星1、2 以及地心处在同一直线上，我们说此时两颗卫星相 距最近。 从此时开始计时， 两卫星要再次相距最近， 需要的时间为t＝ 2π ω1－ω2 12.如图所示， 一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度 转动，盘面上离转轴距离2.5m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物 体与盘面间的动摩擦因数为 3 2 ，盘面与水平面的夹角为30°，g 取 2 10m/s 。则的可能取值为（ ） A．0.5rad/s B．0.7rad/s C．1.0rad/s D．1.5rad/s 三．实验题（本题共2 个小题，每个空2 分，共14 分） 13.（8 分）用如图所示的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。两个变速塔轮通过皮带连接，转动 手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运 动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是 1：1、2：1 和3：1。钢球对挡板的作用力通过横臂的 杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上 有等分格。A 到左塔轮中心的距离等于C 到右塔轮中 心的距离。 （1）图中钢球做圆周运动的向心力来源于__________，标尺上的等分格显 示出两个钢球所受向心力的__________（选填“比值”“大小”） 试卷第4页，共7 页 R v an 2  （2）在某次实验中，某同学为了探究向心力的大小F 与质量m 的关系，将 皮带连接在左、右塔轮半径之比为______________的塔轮上，两个质量分别 为 1 m 和 2 m 的小球，其中 2 m 放在C 位置， 1 m 放在A 位置。实验中匀速转动手 柄时， 左边标尺露出1 个等分格时， 右边标尺露出2 个等分格， 若 1 2 : 1: 2 m m  ， 则实验说明______________。 14.（6 分）利用如图所示装置验证向心加速度 n a 与线速度v的关系，1 4 圆弧 轨道固定在水平桌面上，末端上表面与很小的压力传感器表面相切，水平地 面上依次铺放好木板、 白纸、 复写纸。 将小球从圆折轨道某一点由静止释放， 经轨道末端飞出，落到铺着复写纸和白纸的木板上，在白纸上留下点迹，小 球由同一位置重复释放几次，记录每次压力传感器的示数，改变小球在圆弧 轨道上的释放位置，重复上述实验步骤。 （当地的重力加速度为g ） （1）为了完成实验，下列操作正确的是______。 （填正确答案 标号） A．必须选择光滑的圆弧轨道 B．固定圆弧轨道时，末端必须水平 C．实验中应选择密度小的小球 D．确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即 为平均落点 （2） 某次实验时记录的压力传感器示数为F ，并测出小球的质量为m，小球 的向心加速度 n a ______。 （3）又测出轨道末端距地面高度h、平抛的水平位移x 、则小球在圆弧轨道 最低点的线速度  v ______。最后测出圆弧轨道半径R ，则可验证是否在误差 允许的范围内满足 试卷第5页，共7 页 三．计算题（本题共4 个小题，46 分） 15.（9 分）已知某球形行星的半径为R，自转周期为T。在该行星上用弹簧 秤测同一物体的重力，发现在其“赤道”上弹簧秤的读数比其两极处小25% 。 万有引力常量为G。求： （1）根据以上条件写出该行星质量的表达式。 （2）设想该行星的自转速度加快，“赤道”上的物体刚好飘起来，则此时该行 星的自转周期是多大？ 16.（10 分）如图所示，半径为R 的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动， 在其正上方高h 处沿OB 方向水平抛出一小球，不计 空气阻力，重力加速度为g，要使球与盘只碰一次， 且落点为B，B 为圆盘边缘上的点，求 （1）小球的初速度v 的大小 （2）圆盘转动的角速度ω 试卷第6页，共7 页 17.（12 分）如图所示，在光滑的圆锥体顶用长为L 的细线悬挂一质量为m 的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，细线与轴线之间 的夹角为 37  ，小球以速率绕圆锥体轴线做水平 圆周运动（sin370=0.6，cos370=0.8，重力加速度大小 为g） 。 （1）当 1 g L  时，求细线对小球的拉力和小球对圆 锥体的压力大小； （2）当 2 2g L  时，求细线对小球的拉力。 试卷第7页，共7 页 18.（15 分）物体做圆周运动时所需的向心力F 需由物体运动情况决定，合力提 供的向心力F 供由物体受力情况决定。 若某时刻F 需＝F 供， 则物体能做圆周运动； 若F 需>F 供，物体将做离心运动；若F 需<F 供，物体将做近心运动。现有一根长L ＝1 m 的不可伸长的轻绳，其一端固定于O 点，另一端系着质量为m＝0.5 kg 的 小球（可视为质点） ，将小球提至O 点正上方的A 点处，此时绳刚好伸直且无弹 力，如图所示。不计空气阻力，g 取10 m/s2。 （1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A 点至少应施加给小球多 大的水平速度？ （2）在小球以速度v1＝4 m/s 水平抛出的瞬间，绳所受拉力为多 少？ （3）在小球以速度v2＝1 m/s 水平抛出的瞬间，绳若受拉力，求 其大小；若不受拉力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。