2022-2023学年安徽省阜阳市阜南实验中学高一下学期5月月考物理试题（解析版）

阜南实验中学2022—2023学年度第二学期第二次质量检测高一物理试题一、选择题（每题5分计50分，1—7为单项选择，8—10为多项选择。多项选择，选错不得分，选不全得3分）1.下面有关天文学发展的历史中，错误的是（）A.古希腊思想家托勒密提出地心说B.波兰哥白尼、意大利布鲁诺是日心说的代表人物C.德国开普勒发表了行星运动的三条定律，他被后人称为“天空立法者”D.英国科学家牛顿于1798年，巧妙地利用扭秤装置测出了万有引力常量【答案】D【解析】【详解】A．古希腊思想家托勒密提出地心说,故A正确，不符合题意；B．波兰哥白尼、意大利布鲁诺是日心说的代表人物，故B正确，不符合题意；C．德国开普勒发表了行星运动的三条定律，他被后人称为“天空立法者”，故C正确，不符合题意；D．卡文迪什巧妙地利用扭秤装置测出了万有引力常量，故D错误，符合题意。故选D。2.海王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为，其近日点到太阳的距离为a，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，A、B、C、D分别为长短轴的端点，如图所示。若太阳的质量为M，万有引力常量为G，忽略其他行星对它的影响，则下列说法正确的是（）A.海王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变大B.海王星从A→B所用的时间等于C.海王星从B→C→D的过程中所用的时间与从D→A→B的过程中所用的时间相等D.由开普勒行星运动定律知，所有行星绕太阳运行的轨道不一定在同一个平面内【答案】D【解析】【详解】A．根据开普勒第二定律可知，海王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变小，故A错误；B．海王星从A→B的速度大于从B→C的速度，所以海王星从A→B所用的时间小于，故B错误；C．海王星从B→C→D走过的路程等于从D→A→B的路程，但B→C→D段的运动速度小于D→A→B的速度，所以两段路径所用的时间不相等，故C错误；D．由开普勒行星运动定律可知，所有行星绕太阳运行的轨道不一定在同一个平面内，故D正确。故选D。3.农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示．对这一现象，空气阻力不能忽略，下列分析正确的是（）A.N处是谷种，M处是瘪谷B.谷种质量大，惯性大，飞得远些C.谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些D.谷种和瘪谷在竖直方向做自由落体运动【答案】C【解析】【详解】ABC．在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，由于谷种飞出时的速度较小，所以谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以M处是谷种，N处是瘪谷，故AB错误，C正确；D．空气阻力不能忽略，在竖直方向做是加速运动，但不是自由落体运动，故D错误。故选C。4.在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（）A.减轻火车轮子挤压外轨B.减轻火车轮子挤压内轨C.限制火车向外脱轨D.使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力【答案】ACD【解析】【详解】AB．若铁轨水平，火车转弯时，则有外轨的侧压力提供向心力，由牛顿第三定律可知，这样火车轮子挤压外轨，就有火车向外脱轨的危险，为了保护铁轨，减小外轨所受的侧压力，在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，A正确，B错误；CD．当外轨略高于内轨，两铁轨都不受到侧压力时，则由火车的重力和倾斜轨道的支持力的合力完全提供向心力，如图所示，由图可得这样限制了火车向外脱轨，CD正确。故选ACD。5.如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（M＞m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L＜R．若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点）：A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有：T+μmg=mLω2，T=μMg．解得：A.与计算结果不相符，故A错误；B.与计算结果相符，故B正确；C.与计算结果不相符，故C错误；D.与计算结果不相符，故D错误．6.“神舟六号”飞行到第5圈时，在地面指挥控制中心控制下，由近地点250km圆形轨道1经椭圆轨道2转变到远地点350km的圆轨道3。设轨道2与1相切于Q点，与轨道3相切于P点，如图所示，则飞船分别在1、2、3轨道上运行时（）A.飞船在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.飞船在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C.飞船在轨道2上经过P点时的周期等于在轨道3上经过P点的周期D.飞船在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点的加速度【答案】B【解析】【详解】A．根据

可得所以，可知飞船在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，故A错误；B．根据可得

所以，可知飞船在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B正确；C．根据开普勒第三定律，可知由于飞船在椭圆轨道2上运行的半长轴小于其在圆轨道3上运行的半径，所以飞船在轨道2上经过P点时的周期小于在轨道3上经过P点的周期，故C错误；D．根据

得

所以，飞船在轨道1上经过Q点时的加速度等于在轨道2上经过Q点的加速度，故D错误。故选B。7.有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星是球的质量将是地球质量的（）A. B.4倍 C.16倍 D.64倍【答案】D【解析】【详解】在星球表面处的物体有且星球质量解得星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上的重力加速度的4倍，则星球的半径是地球半径的4倍。据知，星球的质量将是地球质量的64倍。故选D。8.质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（）A.线速度 B.角速度C.运行周期 D.向心加速度【答案】AC【解析】【详解】A.探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，由G=m可得航天器的线速度故A正确；

B.由mg=mω2R可得航天器的角速度ω=故B错误；

C.由mg=mR可得航天器的运行周期故C正确；D.由G=ma可得航天器的向心加速度故D错误．9.2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（）A.核心舱的质量和绕地半径 B.核心舱的绕地角速度和绕地半径C.核心舱的质量和绕地周期 D.核心舱的绕地线速度和绕地半径【答案】BD【解析】【详解】根据核心舱做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供，可得可得则已知核心舱的质量和绕地半径、已知核心舱的质量和绕地周期都不能求解地球的质量；若已知核心舱的绕地角速度和绕地半径、核心舱的绕地线速度和绕地半径可求解地球的质量。故选BD。10.我国已经拥有甘肃酒泉、山西太原、四川西昌和海南文昌四个卫星发射中心，其中，西昌卫星发射中心是我国目前对外开放中规模最大、设备最先进、承揽外星发射任务最多、具备发射多型号卫星能力的新型航天器发射场。关于卫星的发射，下列说法正确的是（）A.在海南发射同步卫星可以充分利用地球自转的能量，从而节省能源B.在酒泉发射同步卫星可以充分利用地球自转的能量，从而节省能源C.海南和太原相比，在海南的重力加速度略微小一点，同样的运载火箭在海南可以发射质量更大的同步卫星D.海南和太原相比，在太原的重力加速度略微小一点，同样的运载火箭在太原可以发射质量更大的同步卫星【答案】AC【解析】【详解】AB．在海南发射同步卫星，离地球赤道近，同步卫星随地球自转的速度大，故在海南发射同步卫星可以充分利用地球自转的能量，从而节省能源，故A正确，B错误；CD．纬度越高，重力加速度越大，故海南和太原相比，在海南的重力加速度略微小一点，同样的运载火箭在海南可以发射质量更大的同步卫星，故C正确，D错误。故选AC。二、实验题（每空2分，共计14分。）11.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动，现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为，则：（1）由以上信息，可知a点________（填“是”或“不是”）小球的抛出点。（2）由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2。（3）由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是________m/s。（4）由以上信息可以算出小球在c点时的速度大小是________m/s。【答案】①.是②.10③.1④.【解析】【详解】（1）[1]平抛运动在竖直方向做自由落体运动，由图乙可知根据初速度为零的匀加速直线运动在相同时间内的位移之比满足；可知a点是小球的抛出点。（2）[2]竖直方向根据解得该星球表面的重力加速度为（3）[3]水平方向做匀速直线运动，则有解得小球平抛的初速度大小为（4）[4]小球在c点时的竖直分速度大小为小球在c点时的速度大小为12.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为）。完成下列填空：（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为______kg。（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m，多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示。序号12345m/kg1781.791801.781.85（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为______N，小车通过最低点时的速度大小为______m/s（重力加速度大小取，计算结果保留3位有效数字）【答案】①.1.40②.7.84③.1.40【解析】【详解】（2）[1]根据量程为10kg，最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位，为1.40kg（2）[2]根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器中质量的平均值解得[3]根据牛顿运动定律知代入数据解得三、计算题（3题共计36分。每题解答时需要给出必要的文字说明，只有公式的解答不给分。）13.如图所示，位于竖直平面上圆弧轨道不光滑，半径为r，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为h，质量为m的小球从A点由静止释放，到达B点时速度为，最后落在地面上C点处，不计空气阻力。求：（1）小球刚运动到B点时的加速度大小和对轨道的压力大小；（2）小球落地点C与B点之间的水平距离。【答案】（1），；（2）【解析】【详解】（1）球在B点，有

对球根据牛顿第二定律，有

求得

根据牛顿第三定律，可知球对轨道的压力大小为。（2）球由B到C做平抛运动，有

求得

则

14.众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星，如图所示，两星各以一定速率绕其连线上某一点匀速转动，这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起，已知双星质量分别为m1、m2，它们间的距离始终为L，引力常数为G，求：(1)双星旋转的中心O到m1的距离；(2)双星的转动周期。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】设到中心O的距离为x1，到中心O的距离为x2，万有引力充当双星做圆周运动的向心力又联立可得15.如图所示，我国火星探测器于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空，于2021