福建省寧德市博雅培文學(xué)校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月月考物理試題

2024年寧德博雅培文學(xué)校高中部高一5月月考高試題（考試形式：閉卷滿分：100分時(shí)間：75分鐘）一、單選題（每題4分，共16分，每個(gè)題只一個(gè)選項(xiàng)符合要求）1．發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出引力常量的科學(xué)家分別是（）A．開普勒、卡文迪許 B．牛頓、伽利略 C．牛頓、卡文迪許 D．開普勒、伽利略2．在公路上開車經(jīng)常會(huì)遇到凸形和凹形的路面。如圖所示，一質(zhì)量為的汽車，通過凸形路面的最高處時(shí)對(duì)路面的壓力為，通過凹形路面最低處時(shí)對(duì)路面的壓力為，重力加速度為，則（）A． B． C． D．3．如圖所示，質(zhì)量為的小球固定在長為的細(xì)桿一端，繞細(xì)桿的另一端O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，線速度大小為，則此時(shí)小球?qū)?xì)桿的作用力方向和大小分別為（）A．向下， B．向上， C．向上， D．向下，4．火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓。已知火衛(wèi)一的周期為7小時(shí)39分。火衛(wèi)二的周期為30小時(shí)18分，則兩顆衛(wèi)星相比（）A．火衛(wèi)一距火星表面較近 B．火衛(wèi)二的角速度較大C．火衛(wèi)一的運(yùn)動(dòng)速度較小 D．火衛(wèi)二的向心加速度較大二、雙項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每題6分，共24分，每個(gè)題只有兩項(xiàng)符合要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，不選或錯(cuò)選得0分）5．對(duì)于萬有引力的表達(dá)式，下列說法正確的是（）A．公式中的為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)得出的，而不是人為規(guī)定的B．當(dāng)趨近于零時(shí)，萬有引力趨近于無窮大C．質(zhì)量為的物體和質(zhì)量為的物體受到的引力總是大小相等，而與是否相等無關(guān)D．質(zhì)量為的物體與質(zhì)量為的物體受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力6．圖示是行星m繞恒星M做橢圓運(yùn)動(dòng)的示意圖，下列說法正確的是（）A．恒星位于該橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上的 B．恒星位于該橢圓的中心C．行星在點(diǎn)時(shí)的速度最大 D．行星在點(diǎn)時(shí)的速度最小7．如所示，質(zhì)量為的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。圓環(huán)半徑為，小球半徑不計(jì)，小球經(jīng)過圓環(huán)內(nèi)側(cè)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點(diǎn)時(shí)下列表述正確的是（）（重力加速度為）A．小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于 B．重力充當(dāng)小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力C．小球的線速度大小等于0 D．小球的向心加速度大小等于8．如圖所示，質(zhì)量均為的木塊疊放在一起，通過輕繩與質(zhì)量為的木塊相連。三木塊放置在可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上。木塊與轉(zhuǎn)軸的距離為，木塊與轉(zhuǎn)軸的距離為。與間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，B、C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。（取最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，直到有木塊即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)為止。用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說法正確的是（）A．當(dāng)時(shí)，輕繩的拉力為零 B．B木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦力一直增大C．當(dāng)時(shí)，木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦力為零 D．的最大值為三、填空題（每空2分，共22分）9．（4分）直徑的飛輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每分鐘600轉(zhuǎn)。則轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是______，邊緣上的質(zhì)點(diǎn)的線速度是______。10．（4分）如圖所示，A、B分別是兩顆圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，則兩顆衛(wèi)星的線速度大小關(guān)系為______（填“>”“<”下同），周期關(guān)系為______。11．（4分）2020年7月23日，我國的“天問一號(hào)”火星探測器，搭乘著長征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭，成功從地球飛向了火星。如圖所示為“天問一號(hào)”發(fā)射過程的示意圖，從地球上發(fā)射之后經(jīng)過地火轉(zhuǎn)移軌道被火星捕獲，進(jìn)入環(huán)火星圓軌道。在變軌的過程中需要在A點(diǎn)向運(yùn)動(dòng)方向的_______（填“反”“同”）方向噴氣從而使探測器________（填“加速”“減速”）才能被捕獲。12．（4分）如圖所示，有一個(gè)水平大圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小強(qiáng)站在距圓心r處的P點(diǎn)不動(dòng)。（1）關(guān)于小強(qiáng)的受力，下列說法正確的是______；A．小強(qiáng)在P點(diǎn)不動(dòng)，因此不受摩擦力作用B．小強(qiáng)隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其重力和支持力充當(dāng)向心力C．小強(qiáng)隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓盤對(duì)他的摩擦力充當(dāng)向心力D．當(dāng)使圓盤以較小的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小強(qiáng)在P點(diǎn)受到的摩擦力不變（2）如果小強(qiáng)隨圓盤一起做變速圓周運(yùn)動(dòng)，那么其所受摩擦力是否指向圓心。_____（選填“是”或“否”）

13．（6分）如圖1所示，在使用向心力演示器探究向心力大小的表達(dá)式實(shí)驗(yàn)中：（1）下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是______。A．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系C．伽利略對(duì)自由落體的研究

（2）通過本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)果有_______。A．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成反比C．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比

（3）某同學(xué)用傳感器測出小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的大小和對(duì)應(yīng)的周期，獲得多組數(shù)據(jù)，畫出了如圖2所示的圖像，該圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則圖像橫坐標(biāo)代表的是______（填或）。四、解答題（共38分）14．（10分）我國自行研制的“天問1號(hào)”火星探測器于2021年5月19日成功著陸火星。設(shè)著陸前探測器對(duì)火星完成了“繞、著、巡”三項(xiàng)目標(biāo)考查。探測器經(jīng)過一系列的制動(dòng)減速進(jìn)入火星近地圓軌道繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，之后再經(jīng)過制動(dòng)在火星表面著陸。著陸后，探測器上的科研裝置，將一個(gè)小球從離地面的高度由靜止釋放，做自由落體運(yùn)動(dòng)，測得小球經(jīng)過時(shí)間落地。已知引力常量為，火星的半徑為（遠(yuǎn)小于），求：（1）火星表面重力加速度；（2）火星的質(zhì)量；（3）火星的平均密度。15．（14分）如圖所示，粗?的水平面與光滑的豎直半圓軌道相切于點(diǎn)，為豎直直徑，半圓軌道的半徑，一質(zhì)量的小球從點(diǎn)以初速度向右運(yùn)動(dòng)，從到的過程中克服摩擦力做功，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取，求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A弧軌道的壓力多大？（2）小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的向心力大小。（3）小球從C點(diǎn)拋出后，落回到水平地面時(shí)與點(diǎn)的水平距離為多少？16．（14分）如圖所示，質(zhì)量為的小球，由長為的細(xì)線系住，線能承受的最大拉力是，細(xì)線的另一端固定在點(diǎn)，是過的豎直線，為上的一點(diǎn)，且，過作水平線，在上釘鐵釘D，現(xiàn)將小球拉至水平，然后由靜止釋放，小球在運(yùn)動(dòng)過程中，不計(jì)細(xì)線與釘子碰撞時(shí)的能量損失，不考慮小球與細(xì)線間的碰撞。（1）若釘鐵釘?shù)奈恢迷邳c(diǎn)，求細(xì)線與釘子碰撞前后瞬間，細(xì)線的拉力分別是多少？（2）若小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求釘子位置在水平線上距點(diǎn)距離的取值。2024年寧德博雅培文學(xué)校高中部高一5月月考高試題參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（共40分）題號(hào)12345678答案CBAAACACBDCD8、CD解：A、A開始滑動(dòng)的角速度為解得假設(shè)沒有繩，開始滑動(dòng)時(shí)的角速度為解得假設(shè)沒有繩，C開始滑動(dòng)時(shí)的角速度為解得A、所以當(dāng)，繩開始有拉力，當(dāng)時(shí)，輕繩已經(jīng)有拉力，A錯(cuò)誤；B、當(dāng)時(shí)，再增大加速轉(zhuǎn)動(dòng)，繩開始有拉力，至滑動(dòng)前，的摩擦力不變，B錯(cuò)誤；C、當(dāng)木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦力為零時(shí)解得所以，當(dāng)時(shí)，木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦力為零，C正確；D、當(dāng)最大角速度時(shí)解得所以，的最大值為，D正確。三、填空題（每空2分，共22分）9．0.110．＞＜11．同減速12．C否13．BA四、解答題14．（10分）解：（1）小球從離地面h的高度由靜止釋放，做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有解得（2）物體在火星表面處，有解得（3）根據(jù)聯(lián)立解得火星的平均密度為15．解：（1）從到，由動(dòng)能定理：在點(diǎn)，由牛頓第二定律：由牛頓第三定律：解得：（2）從到，由動(dòng)能定理：在點(diǎn)，由牛頓第二定律：解得：（3）由平拋知識(shí)：解得：16．（14分）解：（1）小球釋放后沿圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，設(shè)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)速度為，由機(jī)械能守恒定律得：碰釘子瞬間前后小球運(yùn)動(dòng)的速率不變，碰釘子前瞬間圓周運(yùn)動(dòng)半徑為，碰釘子前瞬間線的拉力為，碰釘子后瞬間圓周運(yùn)動(dòng)半徑為，碰釘子后瞬間線的拉力為，由圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律得：得（2）設(shè)在點(diǎn)繩剛好承受最大拉力，記，則：懸線碰到釘子后，繞釘做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：當(dāng)小球落到點(diǎn)正下方時(shí)，繩受到的最大拉力為，此時(shí)小球的速度，由牛頓第二定律有：結(jié)合由機(jī)械能守恒定律得：