2022-2023学年安徽省安庆市安庆重点学校高一（下）第四次调研考试物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年安徽省安庆市安庆重点学校高一（下）第四次调研考试物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.对于开普勒第三定律的公式R3T2=A.公式中的k值，只与中心天体有关

B.公式中的T为天体的自转周期

C.公式只适用于行星绕太阳的运动，不适合卫星绕行星运动

D.若已知月球与地球之间的距离，根据开普勒第三定律公式求出地球与太阳之间的距离2.太阳与行星间的引力大小为F=GMmr2，其中G为比例系数，M和m分别为太阳和行星的质量，rA.m3/kg·s2 B.3.如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R=3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，关于A、B两点下列说法正确的是(

)

A.角速度之比ωA∶ωB=3∶1

B.向心加速度之比aA∶aB=1∶3

4.如图所示，长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于O点.当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好通过最高点.则下列说法中正确的是(

)

A.小球通过最高点时速度等于零 B.小球在最高点时的速度大小为gL

C.小球在最高点时绳对小球的拉力为mg 5.如图甲所示轻杆一端固定在O点另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F−v2图像如图乙所示不计空气阻力，则(

)

A.当地的重力加速度大小为Rb

B.小球的质量为bRa

C.v2=6.如图所示，质量为m的小球用长为L的悬线固定于O点，在O点正下方O′处钉一个钉子，把悬线拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，则(

)

A.小球的线速度v突然变大 B.小球的向心加速度a突然变小

C.小球的角速度ω突然变大 D.悬线的张力突然变小7.我国是第三个对火星探测并将探测器着陆火星的国家，探测器在环绕火星表面飞行时周期是T。火星表面气体非常稀薄可近似认为真空，在火星表面附近以初速度v0水平抛出一个物体，测得抛出点距火星表面高度为h，落到火星表面时物体的水平位移为x，已知引力常量为G，下列说法正确的是(

)A.物体在火星表面附近做平抛运动的加速度大小是2hxv02

B.火星的半径是2hT28.如图所示，有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体，从中挖去一个半径为R2的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)(

)

A.G4MmR2 B.G7二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.宇航员在星球A表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为h，小钢球从抛出到落回星球表面的时间为t，不计空气阻力，忽略该星球的自转，已知星球A的半径为R(R远大于h)，星球A为密度均匀的球体，引力常量为G，下列说法正确的是A.星球A表面的重力加速度为2ht2 B.星球A表面的重力加速度为8ht2

C.星球A的密度为310.如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度g，若飞镖恰好击中P点，则(

)

A.飞镖击中P点所需的时间为Lv0 B.圆盘的半径为gL22v02

11.如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(均可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(

)A.b一定比a先开始滑动

B.a、b所受的摩擦力始终相等

C.ω=kg2l是b开始滑动的临界角速度

D.12.宇航员在月球表面附近高为h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，引力常量为G。下列说法中正确的是(

)A.月球表面的重力加速度g月=2hv02L2 B.月球的质量三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）13.在研究小球平抛运动的实验中，某同学记录了A、B、C三个点，今取A为坐标原点，建立了如图所示坐标系，平抛轨迹上三点的坐标值图中已标出，则：(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平B.每次小球释放的初始位置可以任意选择C.每次小球应从同一高度由静止释放D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)小球由A运动到B所用的时间为______(3)小球平抛的初速度为______(4)小球经过B点时的速度大小为______14.A、B两个行星质量之比为mA∶mB=5∶4，星球半径之比RA∶RB(1)该物体放在(2)A15.2022年11月29日，神舟十五号飞船发射成功，绕地球做近似的匀速圆周运动，线速度大小为v，轨道半径为r，地球半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转。求：(1)神舟十五号的运行周期(2)地球的质量(3)地球表面的重力加速度16.2019年3月10日，全国政协十三届二次会议第三次全体会议上，相关人士透露：未来十年左右，月球南极将出现中国主导、多国参与的月球科研站，中国人的足迹将踏上月球。假设你经过刻苦学习与训练后成为宇航员并登上月球，你站在月球表面沿水平方向以大小为v0的速度抛出一个小球，小球经时间t落到月球表面上的速度方向与月球表面间的夹角为θ，如图所示。已知月球的半径为R，引力常量为G。求：(1(2(3

答案和解析1.【答案】A

【解析】A.公式中的

k

值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星无关。故A正确；B.公式中的

T

为天体的公转周期。故B错误；C.公式不仅适用于行星绕太阳的运动，也适合卫星绕行星运动。故C错误；D.若已知月球与地球之间的距离，根据开普勒第三定律公式不能求出地球与太阳之间的距离，因为月球和地球不具有同一中心天体，不遵循开普勒第三定律。故D错误。故选A。

2.【答案】A

【解析】太阳与行星间的引力大小为F则有G又F可知G的单位是m3故选A。

3.【答案】B

【解析】A.由于AB的线速度大小相等，由v=ωr知，

ω=vr

，所以ω于rB.由

an=v2r

可知，an于r成反比，所以向心加速度之比aAC.两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等，所以C错误；D.由于AB的线速度大小相等，在相同的时间内通过的路程之比应该是sA：sB=1故选B。

4.【答案】B

【解析】B

【解析】小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，有mg=mv2L，解得v=gL，故A、C5.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能根据图象获取有效信息，难度适中。

根据v2=b时，F=0，靠重力提供向心力，结合牛顿第二定律求出当地的重力加速度，根据v=0时，F=a，得出小球的质量．结合牛顿第二定律求出v2=c时杆子作用力的方向，以及v2=2b时，小球的重力与杆子弹力大小的关系。

【解答】

A.由题图乙可知，当v2=b时，杆与小球间弹力为0，有mg=mv2R，则重力加速度g=v2R=bR，故A错误；

B.当小球速度v<6.【答案】C

【解析】A.当悬线碰到钉子时，线速度

v

大小不变，故A错误；B.当悬线碰到钉子时，线速度大小不变，半径变小，根据a可知，向心加速度

a

变大，故B错误；C.线速度大小不变，半径变小，根据ω可知，角速度

ω

变大，故C正确；D.根据牛顿第二定律得F向心加速度变大，则悬线的张力变大，故D错误。故选C。

7.【答案】C

【解析】AB.设物体在火星表面附近做类平抛运动的时间为t，水平方向x=v0t，竖直方向h=12at2，联立得a=2hv02x2，同时由探测器在环绕火星表面飞行时周期是T，可得加速度为a=4π2RT2，联立得R=8.【答案】C

【解析】【分析】采用割补法，先将空腔填满，根据万有引力定律列式求解万有引力，该引力是填入的球的引力与剩余部分引力的合力；注意均匀球壳对内部的质点的万有引力的合力为零。

本题关键是采用割补法分析，同时要注意球壳对球心的物体的万有引力为零，不难。【解答】将挖空部分填满，大球体的剩余部分对该质点的万有引力与填入球体对质点的万有引力的质量和等于，填满的大球体对质点的万有引力。由于质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则G填满后大球体的有效质量为M得大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为F故选C。

9.【答案】BD【解析】【分析】

本题考查万有引力定律的应用，知道表面重力与万有引力关系是解题的关键。

根据竖直上抛运动规律列方程得出星球A的重力加速度，根据表面重力和万有引力关系及密度公式得出星球A的密度即可判断。

【解答】

小钢球抛出后做竖直上抛运动，则h=v022g，0=v0−g·t2，解得星球A表面的重力加速度g=810.【答案】AD【解析】A.飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此t故A正确；B.飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则2解得圆盘的半径r故B错误；C.飞镖击中P点，则P点转过的角度满足θ故ω则圆盘转动角速度的最小值为

πv0L

D.P点随圆盘转动的线速度为v当

k=3v故D正确。故选AD。

11.【答案】AC【解析】ABf由于质量和角速度相等，所以半径越大则受到的摩擦力就越大，所以当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先滑动，故A正确，B错误；C.当b刚要滑动时，有k解得ω故C正确；D.当a刚要滑动时，有k解得ω当

ω=2kg3故选AC。

12.【答案】AD【解析】【分析】

宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一物体，测出物体的水平射程为L，根据水平射程和初速度求出运动的时间，根据h=12g月t2求出月球表面的重力加速度大小；由mg月=Gmm月R2求得月球的质量；由质量与半径可求得平均密度。

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力提供向心力以及万有引力等于重力这两个理论的运用。

【解答】

A.根据平抛运动规律，L=v0t，h=12g月t2，联立解得g月=2h13.【答案】(1)AC；

(2)0.1

【解析】(1)[BC.每次小球应从同一高度由静止释放，B错误，D.为描出小球的运动轨迹，应该用平滑曲线把各点连接，D错