山東省煙臺(tái)招遠(yuǎn)市第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高一（下）4月月考物理試題（等級(jí)考）（原卷版）

2021—2022學(xué)年度第二學(xué)期第一階段檢測(cè)高一物理（等級(jí)考）注意事項(xiàng)：1.本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分，時(shí)間90分鐘。2.第Ⅰ卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；第Ⅱ卷用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)；寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。考試結(jié)束只交答題卡。一、單項(xiàng)選擇題：本題共9小題，每小題3分，共27分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.下列關(guān)于重力勢(shì)能說(shuō)法正確的是()A.物體的重力勢(shì)能一定大于零B.在地面上的物體的重力勢(shì)能一定等于零C.物體重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能面的選取有關(guān)D.物體的重力勢(shì)能與零勢(shì)能面的選取有關(guān)2.在1905年愛(ài)因斯坦提出了狹義相對(duì)論理論，此理論建立的前提有兩個(gè)假設(shè)條件以及在相對(duì)論理論下觀察到的不同現(xiàn)象，如果有接近光速運(yùn)動(dòng)下的物體時(shí)間和空間都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，下列說(shuō)法中正確的是（）A.在不同的慣性參考系中，一切物體的規(guī)律是不同的B.真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都是相同的C.物體在接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它沿運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度會(huì)變大D.狹義相對(duì)論只適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體，不適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體3.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)彎道處的鐵軌內(nèi)外軌間存在高度差，下列說(shuō)法中正確的是（）A.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)彎道處的內(nèi)軌總是略高于外軌B.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，鐵軌對(duì)火車(chē)的支持力仍沿豎直方向C.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度超過(guò)一定值后，車(chē)輪對(duì)外側(cè)鐵軌產(chǎn)生側(cè)向壓力D.因外軌略高于內(nèi)軌，故火車(chē)無(wú)論以多大速度轉(zhuǎn)彎，總是重力和支持力的合力提供向心力4.航天飛機(jī)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，宇航員（）A.處于失重狀態(tài)B.處于超重狀態(tài)C.處于平衡狀態(tài)D不受地球引力作用5.2021年5月15日“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器成功在火星軟著陸，“祝融號(hào)”火星車(chē)開(kāi)始開(kāi)展巡視探測(cè)等工作。我國(guó)成為世界上第一個(gè)首次探測(cè)火星就實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”三項(xiàng)任務(wù)的國(guó)家。已知火星的直徑約為地球的50%，質(zhì)量約為地球的10%，請(qǐng)通過(guò)估算判斷以下說(shuō)法正確的是（）A.火星表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的倍B.“祝融號(hào)”火星車(chē)在火星表面所受重力大于在地球表面所受重力C.探測(cè)器在火星表面附近的環(huán)繞速度大于D.火星的第一宇宙速度等于地球的第一宇宙速度6.有一種叫“旋轉(zhuǎn)飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目（如圖所示）。鋼繩的一端系著座椅，另一端固定在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上。轉(zhuǎn)盤(pán)可繞穿過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。將游客和座椅看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)鋼繩的重力，以下分析正確的是（）A.旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，游客和座椅受到重力、拉力和向心力B.根據(jù)可知，坐在外側(cè)的游客旋轉(zhuǎn)的線速度更大C.根據(jù)可知，“飛椅”轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，旋轉(zhuǎn)半徑越小D.若“飛椅”轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變大，鋼繩上的拉力大小不變7.如圖所示，甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在水平冰面上訓(xùn)練滑冰，恰好同時(shí)到達(dá)虛線PQ，然后分別沿半徑為r1和r2（r2>r1）的滑道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后勻加速?zèng)_向終點(diǎn)線。設(shè)甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量相等，他們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受向心力大小相等，直線沖刺時(shí)的加速度大小也相等。下列判斷中正確的是（）A.在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲所用的時(shí)間比乙的長(zhǎng)B.在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲、乙的角速度大小相等C.在沖刺時(shí)，甲一定先到達(dá)終點(diǎn)線D.在沖刺時(shí)，乙到達(dá)終點(diǎn)線時(shí)的速度較大8.據(jù)國(guó)家航天局消息，北京時(shí)間2020年12月12日，嫦娥五號(hào)軌道器和返回器組合體實(shí)施了第一次月地轉(zhuǎn)移。如圖所示，組合體自近月點(diǎn)由圓軌道變?yōu)闄E圓軌道，開(kāi)啟了回家之旅。以下說(shuō)法正確的是（）A.組合體在近月點(diǎn)減速，從而變?yōu)闄E圓軌道B.組合體在近月點(diǎn)加速，從而變橢圓軌道C.組合體在橢圓軌道運(yùn)行過(guò)程中，近月點(diǎn)的線速度小于遠(yuǎn)月點(diǎn)的線速度D.組合體在橢圓軌道運(yùn)行過(guò)程中，近月點(diǎn)的加速度小于遠(yuǎn)月點(diǎn)的加速度9.若在某行星和地球上相對(duì)于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們?cè)谒椒较蜻\(yùn)動(dòng)的距離之比為2：，已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為R。由此可知，該行星的半徑約為（）A. B. C. D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。10.如圖所示，某種型號(hào)洗衣機(jī)的脫水筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)，衣服附在筒壁上隨著脫水筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A.衣服受重力，筒壁的彈力、摩擦力，離心力的作用B.衣服受重力，筒壁的彈力、摩擦力，向心力的作用C.衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁的彈力提供D.筒壁對(duì)衣服的彈力隨著衣服含水量的減少而減小11.我國(guó)發(fā)射的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由地球同步靜止軌道衛(wèi)星、與同步靜止軌道衛(wèi)星具有相同周期的地球同步傾斜軌道衛(wèi)星，以及比它們軌道低些的中軌道衛(wèi)星組成，它們均為圓軌道衛(wèi)星，軌道分布情況如圖所示。則下列說(shuō)法中正確（）A.地球同步傾斜軌道衛(wèi)星可相對(duì)靜止在北京上空B.所有同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期都一定大于中軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期C.所有同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的速率都一定小于中軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的速率D.地球同步傾斜軌道衛(wèi)星的軌道高度大于同步靜止軌道衛(wèi)星的軌道高度12.如圖所示，兩條彈性輕繩1、2一端系在天花板上的O點(diǎn)，另一端分別系著質(zhì)量均為m的小球a和b，現(xiàn)使兩個(gè)小球都以為圓心在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知兩彈性繩的彈力都與其伸長(zhǎng)量成正比，且原長(zhǎng)恰好都等于，則（）A.兩小球的線速度大小相同 B.兩小球的運(yùn)動(dòng)周期相同C.兩小球向心力大小相同 D.彈性繩1的勁度系數(shù)小于彈性繩2的勁度系數(shù)13.地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力提供地球運(yùn)動(dòng)所需要的向心力。由于太陽(yáng)內(nèi)部的核反應(yīng)而使太陽(yáng)發(fā)光，因而太陽(yáng)的質(zhì)量在不斷減小。根據(jù)這一事實(shí)可以推知，在若干年后，地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)情況與現(xiàn)在相比（）A.運(yùn)動(dòng)半徑變大B.運(yùn)動(dòng)周期變大C.運(yùn)動(dòng)線速度變大D.運(yùn)動(dòng)角速度變大14.由教育部深空探測(cè)聯(lián)合研究中心組織，重慶大學(xué)等高校合作的“多段式多功能載運(yùn)月球天梯概念研究”，圖甲是“天梯”項(xiàng)目?；脚_(tái)效果圖，是在赤道上建造重直于水平面的“太空電梯”，宇航員乘坐太空艙通過(guò)“太空電梯”直通地球空間站。圖乙中r為宇航員到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對(duì)宇航員產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為宇航員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系，關(guān)于相對(duì)地面靜止在不同高度的宇航員，下列說(shuō)法正確的有（）A.宇航員的線速度隨著r的增大而減小 B.圖乙中為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑C.宇航員在處的線速度等于第一宇宙速度 D.宇航員感受到的“重力”隨著r的增大而減小三、非選擇題：本題共8小題，共58分。15.如圖所示，人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到軌道上遠(yuǎn)地點(diǎn)P時(shí)，速度大小為v，P點(diǎn)距離地球球心的距離為r，當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，衛(wèi)星的引力勢(shì)能_______（選填“變大、“不變”或“變小”）；衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度a________（選填“大于”“等于”或“小于”）。16.如圖所示，質(zhì)量為的小杯里盛有的水，用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為。則為使小杯經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水不流出，在最高點(diǎn)時(shí)最小速率是___________；當(dāng)水杯在最高點(diǎn)速率時(shí)，取，繩的拉力大小為_(kāi)_________。17.利用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使塔輪、長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。塔輪至上而下有三層，每層左、右半徑比分別是1：1、2：1和3：1。左、右塔輪通過(guò)皮帶連接，并可通過(guò)改變皮帶所處的層來(lái)改變左、右塔輪的角速度之比。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽C處和長(zhǎng)槽的A（或B）處，已知A、C分別到塔輪中心的距離相等，B到塔輪中心的距離是A到塔輪中心的距離的2倍，兩個(gè)小球隨塔輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出。在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的小球放在B、C位置，將皮帶處于塔輪的某一層上。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，左邊標(biāo)尺露出6個(gè)分格，右邊標(biāo)尺露出3個(gè)分格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為_(kāi)__________，此次實(shí)驗(yàn)說(shuō)明___________。18.2020年11月24日，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭搭載嫦娥五號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射升空并將其送入預(yù)定軌道，11月28日，嫦娥五號(hào)進(jìn)入環(huán)月軌道飛行，12月17日凌晨，嫦娥五號(hào)返回器攜帶月壤著陸地球。假設(shè)嫦娥五號(hào)環(huán)繞月球飛行時(shí)，在距月球表面高度為h處，繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（不計(jì)周?chē)渌祗w的影響），測(cè)出飛行周期T，已知萬(wàn)有引力常量G和月球半徑R。則嫦娥五號(hào)繞月球飛行的線速度為_(kāi)__________，月球的質(zhì)量為_(kāi)__________，月球表面的重力加速度為_(kāi)__________，月球的第一宇宙速度為_(kāi)__________19.某游樂(lè)場(chǎng)的賽車(chē)場(chǎng)地為圓形賽道，半徑為m。一賽車(chē)和車(chē)手的總質(zhì)量為150kg，車(chē)輪與地面間的最大靜摩擦力為600N，取。（1）若場(chǎng)地處于水平面內(nèi)，當(dāng)賽車(chē)的速度達(dá)到72km/h，這輛車(chē)在運(yùn)動(dòng)中會(huì)不會(huì)產(chǎn)生側(cè)移？（2）若將場(chǎng)地建成外高內(nèi)低的圓形，賽道截面圖可視為如圖所示的一個(gè)斜面，斜面傾角為30°，當(dāng)賽車(chē)和地面之間的摩擦力為零時(shí)，求賽車(chē)的速度大?。划?dāng)賽車(chē)的速度大于并能夠安全行駛時(shí)，寫(xiě)出賽車(chē)所受到的摩擦力方向。20.黑洞是宇宙空間內(nèi)存在的一種密度極大、體積極小的天體。黑洞的引力很大，連光都無(wú)法逃脫，因此它無(wú)法用天文望遠(yuǎn)鏡直接觀察。天文學(xué)家觀測(cè)河外星系麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了LMCX3天體系統(tǒng)，該系統(tǒng)只觀測(cè)到一顆可見(jiàn)星球。如果該系統(tǒng)是這顆可見(jiàn)星球與一黑洞組成的雙星系統(tǒng)，如圖所示，可見(jiàn)星球與黑洞在引力作用下繞二者之間連線上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)星球、黑洞和O三點(diǎn)始終共線，已知該可見(jiàn)星球繞O點(diǎn)做速率為v、運(yùn)行周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)星球和黑洞的質(zhì)量分別為m和M，求可見(jiàn)星球與黑洞之間的距離。21.一輛小汽車(chē)的額定功率為P=80kW，在水平直路面上由靜止啟動(dòng)，已知汽車(chē)的質(zhì)量為m＝2×103kg，汽車(chē)受到的阻力恒為車(chē)重的倍，g取10m/s2。（1）求汽車(chē)能達(dá)到的最大速度；（2）若汽車(chē)以a=2m/s2的恒定