黑龙江省哈尔滨市第九中学2024-2025学年高一下学期4月月考试题 物理 含答案

一、单选题1．下列说法中正确的是()A．对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，行星运动过程中速度大小不变B．天王星被称作“笔尖下发现的行星”C．开普勒第三定律=k，月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值相同D．丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点2．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是()A．如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用B．如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零C．如图丙，图丙中皮带轮上b点的加速度大于a的加速度D．如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A比B的角速度大3．一个物体静止在水平粗糙地面上。第一次用斜向上的力拉物体，如图1所示：第二次用物体均做匀加速直线运动，位移的大小也相等。图1和图2力F对物体做的功分别为W1、W2，合外力对物体做的功分别为W3、W4，下列说法正确的是()4．如图所示为一质量为M的球形物体，质量分布均匀，半径为R，在距球心2R处有一质量为m的质点。球体与质点间的万有引力大小为F。若将球体挖去一个半径为的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力的大小为()5．有两颗卫星分别用a、b表示，若a、b两颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为4:9，如图所示，则下列说法正确的是()A．a、b两颗卫星的质量之比为3:2B．a、b两颗卫星运行的线速度大小之比为2:3C．a、b两颗卫星运行的角速度之比为8:27D．a、b两颗卫星运行的向心加速度大小之比为81:166．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球静止卫星。已知地球自转周期为T1，B的运行周期为T2，则以下判断正确的是()A．卫星C的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度B．A、B的线速度大小关系为vA>vBC．周期大小关系为TC>TB>TAD．B、C相距最近为计时起点，绕行方向相同，经过时间相距最远7．如图所示，在地球表面发射一枚火箭，其上有精密的探测器，竖直向上做加速直线运动，已知地球半径为R，表面重力加速度为g，引力常量为G，当火箭上升到某一高度时，加速度为g，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的，下列说法正确的是()A．测试仪器在此过程中处于失重状态B．由题目所给的数据不可以估算地球的密度C．此时火箭距地球表面的高度为RD．若发射近地卫星时，发射速度可以小于7.9km/s8．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ, 运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法A．神舟十二号飞船在轨道Ⅰ上运动时将不受重力的作用B．神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为C．神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期D．正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度9．中国科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空电梯”让人印象深刻。科学家们在地球同步轨道上建造了一个空间站，再用超级缆绳连接地球赤道上的固定基地，通过超级缆绳承载太空电梯，使轿厢沿绳索从地球基地直入太空，而向空间站运送货物。原理如图甲所示，图中的太空电梯正停在离地面高R处的站点修整，并利用太阳能给蓄电池充电。图乙中r为货物到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对货物产生的加速度大小与r的关系；直线B为货物由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的电梯中货物，下列说法正确的有()A．货物的线速度随着r的增大而减小B．货物在r=R处的线速度等于第一宇宙速度C．地球自转的周期D．图甲中质量为m的货物对电梯底板的压力大小为mg0-2mr0a04R二、多选题10．冬天的北方，人们常用狗来拉雪橇。一条狗用水平拉力拉着质量为80kg的雪橇（包括内部物品在水平1雪面做半径为24m的匀速圆周运动，速度大小为3m/s，雪橇与地面间的动摩擦因数0.05，重力加速度取10m/s2，cos53o=0.6。下列说法正确的是()A．狗给雪橇的水平拉力方向指向圆心B．雪橇受到狗的水平拉力大小为40NC．狗给雪橇的水平拉力方向与雪橇前进方向成37oD．狗拉着雪橇转过30°圆弧的过程中，雪橇克服地面摩擦力做功160πJ11．如图1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圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，其FN-v2图像如图2所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．小球的质量为B．轻杆的长度为C．v2=3a时，在最高点杆对小球的弹力大小为3bD．若小球与O点用细线相连，图2中a点的位置不变12．如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则不正A．A的加速度一定大于B的加速度B．L一定时，M越大，T越大C．L一定时，A的质量减小Δm而B的质量增加Δm，它们的向心力减小D．A的质量一定大于B的质量13．如图所示，竖直面内有一半径为a的圆环，可绕直径AB所在的竖直轴转动，半径OC水平；质量为m的小球（可视为质点）套在圆环上，同时有一原长为的轻弹簧一端系于球上，另一端系于B点，若圆环以角速度ω匀速转动，小球恰好稳定在圆环上的C点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，则()A．弹簧的劲度系数为B．弹簧的劲度系数为C．圆环受到小球的弹力大小为D．圆环受到小球的弹力大小为14．卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知，下列说法正确的是()B．P、Q到行星中心距离的最小值之比为3:2C．P、Q的质量之比为32:81D．P、Q的质量之比为81:32三、实验题15．探究向心力的大小F与质量m、角速度①和半径r之间的关系的实验装置如图所示。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，左侧塔轮自上而下半径分别为r、2r、3r，右侧塔轮自上而下半径分别为3r、2r、r。左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。（1）在该实验中应用了来探究向心力的大小与质量m、角速度①和半径r之间的关A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法（2）如果某次实验中，小明用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标 尺露出1格，右边标尺露出9格，则皮带连接的左右塔轮转动的角速度之比为；塔轮自上而下为第一层至第三层，此时左侧塔轮第层与右侧塔轮第层通过皮带连接。16．在研究平抛运动的实验中，采用如图1所示装置进行了实验。（1）下列关于实验步骤的说法正确的是。A．斜槽的末端必须调成水平B．使木板平面与小球下落的竖直平面平行C．每次小球可以从斜面上的不同位置释放D．斜槽轨道必须光滑（2）图2为一小球做平抛运动的部分轨迹图，取A点为坐标原点，建立如图所示坐标系，轨迹上A、B、C的坐标如图所示，已知方格边长为d=5cm，重力加速度g取10m/s2，则：①小球的水平初速度大小为m/s；②小球经过B点时的速度大小为m/s；③小球抛出点的坐标为：x=cm；y=cm。17．在研究平抛运动的实验中，采用如图1所示装置进行了实验。图2为一小球做平抛运动的部分轨迹图，取A点为坐标原点，建立如图所示坐标系，轨迹上A、B、C的坐标如图所示，已知方格边长为d=5cm，重力加速度g取10m/s2，则：（1）小球的水平初速度大小为m/s；（2）小球经过B点时的速度大小为m/s；（3）小球抛出点的坐标为：x=cm；y=cm。四、解答题18．我国计划在2030年前后完成载人登月计划，若宇航员登月后站在一斜坡上，从P点沿水平方向以初速度v0抛出一小石块，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α,已知月球的半径为R，引力常量为G。求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）月球的质量M；（3）月球的第一宇宙速度v。19．一宇航员在地球表面上做如图所示的实验，将一质量为m的小球，先后两次以不同的初速度沿着水平面射入半径为R、内径很小的竖直放置的光滑半圆管道，通过力传感器测得两次小球通过最高点时，分别对上、下管壁的压力均为为0.5mg，并测得从管口飞出落到水平面上所用时间为t，该宇航员又在某一星球表面用同样的装置完成同样实验，测得小球从管口飞出落到水平面上的时间为5t，根据实验记录，求：（1）在地球上实验时，小球从最高点飞出后两次落点间的距离是R的多少倍；（2）求该星球表面附近的重力加速度g'；（3）已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地＝1:4，求该星球的质量与地球质量之比M星:M地．220．有人设想建设贯通地球弦线的光滑列车隧道：质量为m的列车不需要引擎，从入口的A2如图所示。假设地球是质量均匀分布的球体，地球的半径为R，表面的重力加速度为g，忽略地球的自转。已知质量均匀分布的球壳对球壳内物体的引力为零，P点到O,的距离为x，引力常量为G，求：(1)列车在P点受到引力的大小与列车在地面受到重力大小mg的比值；(2)列车在P点沿隧道AB方向的加速度大小。黑龙江省哈尔滨市第九中学校2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷参考答案题号123456789答案CBBADDCBCCD题号答案ADBDACAC182）【详解】（1）小石块做平抛运动，水平方向有x=v0t竖直方向有2y=2gt根据几何关系有ytanα=x月球表面的重力加速度为（2）根据万有引力与重力的关系月球的质量为（3）根据万有引力提供向心力月球的第一宇宙速度为(2)(3)1：400【详解】（1）当小球对管下壁有压力时，则有：mg－0.5mg＝m解得：当小球对管上壁有压力时，则有解得：小球从管口飞出后做平抛运动，竖直方向上解得.小球从最高点飞出后两次落点间的距离是R的(·、i6-v2)倍（2）小球从管口飞出后做平抛运动，竖