湖北省咸宁市崇阳县第二高级名校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

试卷更新日期：2024-05-10 类型：月考试卷

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一、选择题（本大题共10小题，共40分。1-7小题为单选题，每题4分，每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；8-10题为多选题，全部选对得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分。）

1. 关于向心加速度，下列说法正确的是（）

A、是描述线速度方向变化快慢的物理量 B、是描述线速度大小变化快慢的物理量 C、是描述角速度变化快慢的物理量 D、方向始终保持不变

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2. 摩托车沿水平的圆弧弯道以不变的速率转弯，则它（　　）

A、受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 B、所受的地面作用力恰好与重力平衡 C、所受的合力可能不变 D、所受的合力始终变化

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3. 如图所示，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为 $4 m$ ，该同学质量为 $50 k g$ ，绳和踏板的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，踏板速度大小为 $4 m / s$ ，此时每根绳子平均承受的拉力最接近（　　）

A、100N B、200N C、330N D、350N

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4.
如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度，下列说法正确的是（）

A、小球到达最高点时所受轻杆的作用力不可能为零 B、小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下 C、小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大 D、小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小

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5. 2023年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（）

A、地球的质量为 $\frac{4 π^{2} r^{3}}{G T^{2}}$ B、地球的质量为 $\frac{4 π^{2} R^{3}}{G T^{2}}$ C、地球的密度为 $\frac{3 π}{G T^{2}}$ D、地球的密度为 $\frac{3 π R^{3}}{G T^{2} r^{3}}$

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6. 电影《流浪地球》中，地球开始流浪前要先停止自转。若地球停止自转，下列说法正确的是（　　）

A、静止在两极的物体对地面的压力将减小 B、静止在两极的物体对地面的压力将增大 C、静止在赤道上的物体对地面的压力将减小 D、静止在赤道上的物体对地面的压力将增大

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7. 假如有一颗在赤道上的苹果树，长到了月亮的高度。请你根据苹果的运动状态进行受力分析，在下图中的树枝上选出一个长势符合物理规律的苹果。（）

A、 B、 C、 D、

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8. 如图是关于地球表面发射卫星时的三种宇宙速度的示意图，下列说法正确的是（）

A、在地球表面附近运动的卫星的速度大于第一宇宙速度 B、在地球表面附近运动的卫星的速度等于第一宇宙速度 C、若想让卫星进入月球轨道，发射速度需大于第二宇宙速度 D、若想让卫星进入太阳轨道，发射速度需大于第二宇宙速度

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9. 如图所示，利用霍曼转移轨道可以将航天器从地球发送到火星。若地球和火星绕太阳公转的轨道都是圆形，则霍曼轨道就是一个经过近日点P和远日点Q且都与这两个行星轨道相切的椭圆。当“天问一号”火星探测器到达地球轨道的P点时，瞬时点火后“天问一号”进入霍曼轨道，当“天问一号”运动到霍曼轨道的Q点时，再次瞬时点火后“天问一号”进入火星轨道。正确的是（）

A、“天问一号”在地球轨道上的线速度大于在火星轨道上的线速度 B、在P点瞬时点火后加速，“天问一号”的速度需要达到第二宇宙速度 C、在Q点再次瞬时点火加速，是为了增大太阳对“天问一号”的引力 D、“天问一号”沿霍曼轨道运行时在P点的速度最小

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10. 在银河系中，双星的数量非常多，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L ，恒星A的周期为T ，恒星A做圆周运动的向心加速度是恒星B的2倍，忽略其他星球对A、B的影响，则下列说法正确的是（　　）

A、恒星B的周期为 $\frac{T}{2}$ B、A、B两颗恒星质量之比为1：2 C、恒星B的线速度是恒星A的2倍 D、A、B两颗恒星质量之和为 $\frac{4 π^{2} L^{3}}{G T^{2}}$

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二、实验题（共18分，每空3分）

11. 某学习小组利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为 $50 H z$ 。

(1)、关于本次实验的注意事项，下列说法正确的是____。

A、实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 B、实验时为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高 C、实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车

(2)、正确完成实验操作后，得到的一条纸带部分如图乙所示，纸带上各点均为计时点，由此可得打点计时器打出 $B$ 点时小车的速度大小 $v_{B} =$ $m / s$ ，小车的加速度大小 $a =$ $m / s^{2} ($ 结果保留两位有效数字 $)$ 。

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12. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度 $ω$ 和半径r之间关系的实验装置。

(1)、下列实验的实验方法与本实验相同的是____；

A、探究平抛运动的特点 B、探究加速度与力、质量的关系 C、探究两个互成角度的力的合成规律

(2)、当探究向心力的大小F与半径r的关系时需调整传动皮带的位置使得左右两侧塔轮轮盘半径（选填“相同”或“不同”）；

(3)、当探究向心力的大小F与角速度的关系时，需要把质量相同的小球分别放在挡板（填“A、C”或者“B、C”）

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三、解答题

13. 一名宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测定该星球的质量，做了如下实验：将一个小球从该星球表面某位置以初速度v竖直向上抛出，小球在空中运动一段时间后又落回原抛出位置，测得小球在空中运动的时间为t ，已知引力常量为G ，不计阻力。试根据题中所提供的条件和测量结果，求：

(1)、该星球表面的“重力”加速度g的大小；

(2)、该星球的质量M；

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14. 在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30m/s．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍．（g=10m/s²）

(1)、如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？

(2)、如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过（不起飞）圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？

(3)、如果弯道的路面设计为倾斜（外高内低），弯道半径为120m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少？

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15. 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。陀螺的质量为 $m$ ，铁质圆轨道的质量为 $3 m$ 、半径为 $R$ ，用支架将圆轨道固定在竖直平面内，陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转，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 $5 m g$ 。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 $\sqrt{g R}$ ，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 $\sqrt{2 g R}$ ，求固定支架对轨道的作用力大小。

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