甘肃省兰州第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理Word版.docx

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兰州一中2023-2024-Ⅱ学期高一3月月考试题物理试卷说明：本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷只交答题卡。第Ⅰ卷（选择题）一、单选题（本题共7小题，每小题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分）1.当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙时，他们就开始试图破译日月星辰等天文现象的奥秘。下列叙述中正确的是（）A.人们观察到太阳东升西落，说明地球是静止不动的，是宇宙的中心B.牛顿总结了万有引力定律，并测出了引力常量C.开普勒通过对第谷大量观测数据的深入研究，总结出了行星运动三大定律D.天王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星”2.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B.火车转弯若超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有挤压作用C.利用离心运动，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞D.宇航员不受重力作用，处于完全失重状态3.甲、乙两球做匀速圆周运动，其向心加速度（a）随半径（R）变化的图像如图所示。由图像可知（）A.甲球运动时，角速度大小保持不变B.甲球运动时，线速度大小保持不变C.乙球运动时，周期保持不变D.乙球运动时，角速度大小保持不变4.飞机驾驶员所能承受的压力最大等于9倍的重力，如图所示飞机在竖直平面内沿圆弧轨道俯冲做特技表演，若飞机在最低点时速度大小为360km/h，则为保证驾驶员安全，飞机俯冲圆弧轨道的最小半径为（取）（） A.500mB.125mC.111mD.250m5.有一种叫“飞椅”的游乐项目，如图所示。长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，使游客和椅子也在水平面内匀速转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与竖直方向夹角为。不计钢绳重力，游客和飞椅质量为m。下列说法正确的是（）A.游客所受合力为零B.游客的向心加速度大小为C.游客和飞椅所需向心力等于D.若转速变大，游客将做离心运动6.赛车惊险刺激，是速度与激情的联袂展示，在赛道的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向左转弯时，车手右侧的路面比左侧的要高一些，如图所示。设路面与水平面间的夹角为，将拐弯路段视为半径为R的圆弧，要使车速为v时，车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则应满足关系（）A.B.C.D.7.2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。如图所示是地球卫星发射过程的简化模型，先将质量为m的卫星发射到近地圆形轨道1上运行，其轨道半径近似等于地球半径R，在A点点火加速进入转移轨道，转移轨道为椭圆轨道的一部分，到达转移轨道的远地点B时再次点火加速进入半径为3R的圆形轨道2，三个轨道处于同一平面内。已知地球表面的重力加速度为g，假设卫星质量不变，则（） A.该卫星在轨道2上运行时的速度大于轨道1上的运行速度B.该卫星在转移轨道上从A点运行至B点的时间是C.该卫星在轨道1的运行周期为D.卫星在轨道2上运行周期为二、多选题（本题共3小题，共18分。在所给的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全选对得6分，选对但不全得3分）8.关于高中物理实验中用到的思想方法，下列说法正确的是（）图甲图乙图丙图丁A.图甲为著名的伽利略斜面实验，应用了理想实验的方法B.图乙为研究加速度a和合外力F、质量m的关系实验，主要应用了控制变量的方法C.图丙为探究合力与分力的关系实验，主要应用了极限的思想方法D.图丁为卡文迪什通过扭秤测量引力常量的实验，应用了放大的思想方法9.如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是（）A.若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最小B.若三个物体均未滑动，A物体的向心加速度最大C.若转台转速增加，则A物体比B物体先滑动D.若转台转速增加，则三个物体中C物体最先滑动10.2023年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球2》热播。影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道Ⅱ在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是（）A.沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ B.沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期C.沿轨道Ⅰ运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度D.在轨道Ⅰ上由A点运行到B点的过程，速度逐渐减小第Ⅱ卷（非选择题）三、实验题（本题共7空，共计14分）11.某实验小组的同学探究平抛运动的规律。（1）如图甲所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平。在两轨道上与轨道末端高度相同处各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动，以相同的速度同时到达圆弧轨道的末端，A球离开轨道在空中运动，B球则进入与轨道末端相连接的光滑水平轨道运动。则离开圆弧轨道后，A球做①______运动，B球在进入光滑的水平轨道后做②______运动；实验过程中观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出结论是：③____________。（2）图乙中C为弹性铁片，它位于B球的左面并夹紧A球，开始时两球均静止，当小锤D下摆时打击铁片C，使B球做平抛运动，同时使A球自由下落，对该实验出现的现象或应得出的结论是：______A.两球在空中运动时，两者高度始终相同B.两球必定同时落地C.实验表明，平抛运动就是自由落体运动D.实验表明，平抛运动的水平分运动是匀速直线运动12.“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。（1）本实验采用的实验方法是______A.控制变量法B.等效替代C.放大法（2）在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的①______之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）；连接传动皮带的左右两侧变速塔轮半径，在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值为②______。四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）13.（12分）如图所示，一质量为0.1kg的小球，用40cm长的细绳拴住在竖直面内做圆周运动，，求： （1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？（2）小球以3m/s的速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？（3）当小球在圆周最低点时，绳的拉力为5N，则此时小球速度多大？14.（14分）如图甲，这是湖南电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙.现测得转盘半径，离水面的高度，人落水过程的水平位移大小。设人所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，人视为质点，不计空气阻力，取重力加速度。求：（1）人恰好离开转盘时的初速度大小；（2）人与转盘间的动摩擦因数；（3）人落水时的速度大小v。15.（14分）最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，假设宇航员乘坐探测器登上了火星，请你帮助宇航员完成下面科学探究：（1）如果只有一把米尺和秒表，如何测定火星表面重力加速度g大小？请简要写出探究步骤以及需要测量的物理量，并用所测物理量的字母表示火星表面重力加速度g大小；（2）通过天文观察发现，火星的其中一个卫星绕火星的周期为T，请你估算该卫星离火星表面高度h的大小，已知火星半径为R。（用第一问测出的g的表达式、T、R表示） 兰州一中2023-2024-Ⅱ学期3月月考试题高一物理参考答案12345678910CCABDABABDADBD1.C【解析】A.在太阳系中，地球及所有行星都在绕太阳转动，人们观察到太阳东升西落是选地球作为参考系造成的，宇宙没有中心，故A错误；B.牛顿总结了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，故B错误；C.开普勒通过对第谷大量观测数据的深入研究，总结出了行星运动三大定律，故C正确；D.海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星”，故D错误。2.C【解析】A.汽车通过拱桥的最高点加速度方向竖直向下，故处于失重状态，A错误；B.火车转弯若超过规定速度行驶时，此时火车重力和轨道对其支持力的合力不足以提供此时的向心力，火车有做离心运动的趋势，故此时外轨对火车轮缘会有挤压作用，B错误；C.利用离心运动，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞，C正确；D.宇航员受到重力作用，只是此时受到的重力完全提供做圆周运动的向心力，故处于完全失重状态，D错误。3.A【解析】根据可知，乙球运动的线速度不变，根据可知周期和角速度随半径不断变化，选项BCD错误。4.B5.D【解析】A.游客所受合力提供转动时所需的向心力，故合力不为零，A错误；B.游客与转盘具有相同的角速度，故游客的向心加速度大小为其中有即B错误。C.对游客和飞椅受力分析可知向心力为C错误；D.钢绳的拉力与游客和飞椅的总重力的合力提供所需的向心力，当转速变大时，该合力不足以提供此时所需的向心力，故此时游客将做离心运动，D正确。6.A7.B 【解析】A.根据万有引力提供向心力可得解得可知该卫星在轨道2上运行时的速度小于轨道1上的运行速度，故A错误；B.物体在地球表面处受到的万有引力等于重力，则有设卫星在轨道1的运行周期为，则有联立解得，故C错误设卫星在转移轨道的运行周期为，根据开普勒第三定律可得解得则该卫星在转移轨道上从A点运行至B点的时间为故B正确；同理可得卫星在轨道2上运行周期为故D错误。8.ABD9.AD10.BD11.（1）平抛匀速直线A球水平方向做匀速直线运动（2）AB12．（1）A（2）角速度平方【解析】（1）本实验的目的探究向心力与质量、角速度和半径的关系，则需应用控制变量法。（2）左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的向心力之比，根据向心力公式在小球质量和转动半径相同的情况下，向心力之比应等于线速度的平方比、等于角速度的平方比、等于周期平方的反比。连接传动皮带的左右两侧变速塔轮半径，由公式可知，角速度之比为则左右标尺露出红白相间等分标记的比值等于向心力之比 13.（1）2m/s；（2）1.25N；（3）4m/s【解析】（1）小球恰能通过最高点时，只有重力提供向心力……（2分）得……（2分）（2）根据牛顿第二定律……（2分）得……（2分）（3）根据牛顿第二定律……（2分）得……（2分）14.解：（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有：①……（2分）在水平方向上有②……（2分）由①②式解得③……（1分）（2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有④……（2分）⑤……（2分）由③④⑤式，代入数据解得……（1分）（3）（4分，可用动能定理求解，方法不唯一）15（1）见解析，；（2）【解析】（1）捡一块小石子让自由下落，用米尺测量小石子下落高度H，同时用秒表记录下落时间t，……（2分）由……（2分）得……（2分）（2）设火星质量M，卫星质量m，卫星离地面高度h，假设卫星绕火星做匀速圆周运动，火星对卫星的万有引力充当卫星做圆周运动的向心力……（3分） 设火星表面一个物体的质量为，根据物体与火星之间万有引力近视等于重力……（3分）联立可得……（2分）