安徽省廬巢聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期第二次月考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年度第二學(xué)期第二次集體練習(xí)高一物理一、選擇題（本題共10道小題，共42分．1-8題只有一項符合要求，每題4分，9-10題有多項符合題目要求，全選對的得5分，選對但不全對的得3分，有選錯的得0分）1.如圖，水平桌面上一小鐵球沿直線運動。若在鐵球運動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁體，下列關(guān)于小鐵球運動的說法正確的是（）A.磁體放在A處時，小鐵球做勻速直線運動B.磁體放在A處時，小鐵球做直線運動，加速度大小不變C.磁體放在B處時，小鐵球做曲線運動，加速度不變D.磁體放在B處時，小鐵球做曲線運動，加速度大小和方向都變〖答案〗D〖解析〗AB．磁體放在A處時，小鐵球受磁體的引力方向與速度方向共線，且引力逐漸變大，可知小鐵球做加速度增大的變加速直線運動，選項AB錯誤；CD．磁體放在B處時，小鐵球受磁體的引力方向與速度方向不共線，小鐵球做曲線運動，隨引力的增加，加速度大小和方向都變，選項C錯誤，D正確。故選D。2.如圖所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為、的輕質(zhì)彈簧和細線上，的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為，水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.彈簧的伸長量為B.繩子上的拉力為C.剪斷的瞬間，物體的加速度為零D.剪斷瞬間，物體的加速度為〖答案〗D〖解析〗AB．對小球受力分析可知可得彈簧的伸長量為繩子上的拉力為選項AB錯誤；C．剪斷的瞬間，此時F1和F2都變?yōu)榱?，物體的加速度為g，選項C錯誤；D．剪斷的瞬間，彈簧彈力不變，即F1不變，則物體受的合力大小為則物體的加速度為選項D正確。故選D。3.隨著中國航天科技的進一步發(fā)展，我國計劃于今年發(fā)射首個火星探測器。已知地球和火星的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表，下列說法正確的是（）行星半徑質(zhì)量繞太陽轉(zhuǎn)動的軌道半徑地球火星A.火星的公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的倍B.火星繞太陽運動速度比地球繞太陽運動的速度大C.若在火星和地球表面同一高度釋放一小球，則火星上的小球先落地D.地球的第一宇宙速度約為火星的“第一宇宙速度”的2倍〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)開普勒第三定律因火星公轉(zhuǎn)半徑大約是地球公轉(zhuǎn)半徑的倍，則故A錯誤；B．根據(jù)可得所以火星繞太陽運動的速度比地球繞太陽運動的速度小，故B錯誤；C．根據(jù)可得，由可知地球上的小球先落地，故C錯誤；D．根據(jù)可得第一宇宙速度為可知地球的第一宇宙速度約為火星的“第一宇宙速度”的2倍，故D正確。故選D。4.如圖所示，三個質(zhì)量均為M的球分別位于圓環(huán)、半圓環(huán)和完整圓環(huán)的圓心，圓環(huán)、半圓環(huán)分別是由與丙圖中相同的完整圓環(huán)截去和一半所得，環(huán)的粗細忽略不計，若甲圖中環(huán)對球的萬有引力大小為F，則乙圖、丙圖中環(huán)對球的萬有引力大小分別為（）A.， B.，0 C.，0 D.，〖答案〗B〖解析〗將圖甲中的圓環(huán)分成3個圓環(huán)，則由對稱性可知，圓環(huán)對小球的萬有引力等于其中的一個圓環(huán)對小球的引力，則每個圓環(huán)對小球的引力均為F；則圖乙中半圓環(huán)對球的引力為圖丙中由對稱性可知，整個圓環(huán)對球的萬有引力為零。5.1844年，德國天文學(xué)家貝塞爾根據(jù)天狼星的移動路徑形成的波浪圖形，推斷天狼星是雙星系統(tǒng)中的一顆星。已知天狼星及其伴星都在各自軌道上互相繞轉(zhuǎn)，繞轉(zhuǎn)的周期約為50年，兩星體之間的距離約為日地距離的20倍，引力常量為G。則（）A.可估算出雙星系統(tǒng)的平均密度B.可估算出雙星系統(tǒng)中任一星體的質(zhì)量C.可估算出雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量D.雙星系統(tǒng)中質(zhì)量大的星體離繞行中心遠〖答案〗C〖解析〗根據(jù)可得可知質(zhì)量大的星體離繞行中心較近，但和的大小不知道，無法求解雙星系統(tǒng)中任一星體的質(zhì)量，且雙星的體積未知，則無法求出雙星系統(tǒng)的平均密度，故ABD錯誤，C正確。故選C。6.如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星繞地球做圓周運動，已知甲衛(wèi)星的周期為N小時，每過9N小時，乙衛(wèi)星都要運動到與甲衛(wèi)星同居于地球一側(cè)且三者共線的位置上，則甲、乙兩顆衛(wèi)星的線速度之比為（）A B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)乙的周期為T乙，則可得根據(jù)開普勒第三定律根據(jù)可得可得故選A。7.一提升裝置把靜置于地面上的重物豎直向上提升的過程中，提升裝置功率隨時間變化的P-t圖像如圖所示。在時，重物上升的速度達到最大速度的一半，在時，達到最大速度。在時，重物再次勻速上升，取，不計一切阻力。下列說法正確的是（）A.在s時間內(nèi)，重物做加速度逐漸減小的加速運動B.在時，重物的加速度大小C.在時，重物的速度大小D.在時間內(nèi)，重物上升的高度〖答案〗D〖解析〗A．在0~1s時間內(nèi)，功率P均勻增大，拉力F不變，則提升裝置的功率由圖可知重物做加速度不變的勻加速上升運動，故A錯誤；B．在t=3s時，達到最大速度后重物做勻速運動，則有可得m=2kg在t=1s時，重物的加速度其中解得即在t=1s時，重物的加速度大小，故B錯誤；C．在t=6s時，重物再次勻速上升，由可得故C錯誤；D．在s時間內(nèi)重物做勻加速運動，則有在1~3s時間內(nèi)，重物做加速度減小的加速運動，則有可解得在3~4s時間內(nèi)，重物做勻速運動，則有在4~6s時間內(nèi)，重物做加速度逐漸減小的減速運動，則有解得重物在0~6s時間內(nèi)，重物上升的高度為故D正確。故選D。8.質(zhì)量的物體靜止放在粗糙水平地面上?，F(xiàn)對物體施加一個隨位移變化的水平外力時，物體在水平面上運動。已知物體與地面間的滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等。若圖像如圖所示。且內(nèi)物體勻速運動。時撤去外力，取，則下列有關(guān)描述正確的是（）A.物體與地面間的動摩擦因數(shù)為B.時物體的速度最大C.內(nèi)外力對物體的所做總功為D.撤去外力后物體將作勻加速直線運動〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)題意，由于內(nèi)物體勻速運動，由圖可得，摩擦力為又有解得故A錯誤；B．根據(jù)題意，由圖可知，內(nèi)水平外力大于滑動摩擦力，合外力做正功，由動能定理可知，物體的速度增大，水平外力小于滑動摩擦力，合外力做負功，物體的速度減小，則物體內(nèi)物體勻速運動時，速度最大，故B錯誤。C．根據(jù)題意，由做功公式可知，圖像中面積表示做功，則內(nèi)外力對物體的所做總功為故C正確。D．根據(jù)題意，由做功公式可知，內(nèi)摩擦力做功為由動能定理可知，時撤去外力時，物體的速度未減速到0，則撤去外力后物體將作勻減速直線運動，故D錯誤。故選C。9.如圖是“嫦娥三號”飛行軌道示意圖。假設(shè)“嫦娥三號”運行經(jīng)過P點第一次通過近月制動使“嫦娥三號”在距離月面高度為100km的圓形軌道Ⅰ上運動，再次經(jīng)過P點時第二次通過近月制動使“嫦娥三號”在距離月面近地點為Q、高度為15km，遠地點為P、高度為100km的橢圓軌道Ⅱ上運動，下列說法正確的是（）A.“嫦娥三號”在距離月面高度為100km的圓軌道Ⅰ上運動時速度大小可能變化B.“嫦娥三號”在距離月面高度為100km的圓軌道Ⅰ上運動的周期一定大于在橢圓軌道Ⅱ上運動的周期C.“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經(jīng)過Q點時的加速度一定大于經(jīng)過P點時的加速度D.“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經(jīng)過Q點時的速率可能小于經(jīng)過P點時的速率〖答案〗BC〖解析〗A．“嫦娥三號”在距離月面高度為100km的圓軌道Ⅰ上的運動是勻速圓周運動，速度大小不變故A錯誤；B．由于圓軌道Ⅰ的軌道半徑大于橢圓軌道Ⅱ的半長軸，根據(jù)開普勒第三定律，“嫦娥三號”在距離月面高度為100km的圓軌道Ⅰ上運動的周期一定大于在橢圓軌道Ⅱ上運動的周期故B正確；C．由于在Q點“嫦娥三號”所受的萬有引力比在P點大，所以“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經(jīng)過Q點時的加速度一定大于經(jīng)過P點時的加速度故C正確；D．根據(jù)開普勒第二定律可知，“嫦娥三號”在橢圓軌道Ⅱ上運動經(jīng)過Q點時的速率一定大于經(jīng)過P點時的速率故D錯誤。故選BC。10.北斗系統(tǒng)主要由離地面高度約為（R為地球半徑）的地球同步軌道衛(wèi)星和離地面高度約為的中軌道衛(wèi)星組成，地球表面重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（）A.中軌道衛(wèi)星的運行周期為12小時B.中軌道衛(wèi)星的向心加速度約為C.同步軌道衛(wèi)星的角速度小于中軌道衛(wèi)星的角速度D.因為同步軌道衛(wèi)星的速度小于中軌道衛(wèi)星的速度，所以衛(wèi)星從中軌道變軌到同步軌道，需向前方噴氣減速〖答案〗BC〖解析〗A．地球同步軌道衛(wèi)星周期為根據(jù)開普勒第三定律解得中軌道衛(wèi)星的運行周期為故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系中軌道衛(wèi)星的向心加速度約為故B正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力可得同步軌道衛(wèi)星的運動半徑大于中軌道衛(wèi)星的運動半徑，則同步軌道衛(wèi)星的角速度小于中軌道衛(wèi)星的角速度，故C正確；D．衛(wèi)星在中軌道上需向后方噴氣加速做離心運動，變軌到同步軌道，故D錯誤。故選BC。二、實驗題（本大題共2小題，每空2分，共18分。）11.（1）卡文迪什利用如圖所示的扭稱實驗裝置測量了引力常量：如圖所示，橫梁一端固定有一質(zhì)量為m、半徑為r的均勻鉛球A，旁邊有一質(zhì)量為m、半徑為r的相同鉛球B，A、B兩球表面的最近距離為L，兩球間的萬有引力大小為F，則可以表示出引力常量_____。（2）已知某天體半徑為R，現(xiàn)要測得該天體質(zhì)量，用如圖甲所示裝置做了如下實驗：懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動?，F(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝。在有坐標紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s，照片中坐標為物體運動的實際距離，已知引力常量為G，則：①由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度g為_____m/s2；（保留兩位有效數(shù)字）。②該星球質(zhì)量為_____。（用G、R、g表示）〖答案〗（1）（2）①.8.0②.〖解析〗【小問1詳析】根據(jù)萬有引力定律解得引力常量【小問2詳析】根據(jù)解得根據(jù)解得12.用如圖1所示裝置研究平拋運動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點。（1）為定量研究，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的________（選填“最上端”“最下端”或者“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為原點；在確定y軸時________（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和BC的豎直間距分別是和，則________（選填“大于”“等于”或者“小于”）?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開_______（已知當?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）。（2）為了得到平拋物體的運動軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行是（）A.從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡B.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡C.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡（3）伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體（）A.在水平方向上做勻速直線運動 B.在豎直方向上做自由落體運動〖答案〗（1）a.球心需要b.大于（2）AB（3）B〖解析〗【小問1詳析】a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的球心對應(yīng)白紙上的位置即為原點；在確定y軸時需要y軸與重錘線平行。b、AB和BC的水平間距相等，說明A到B所用時間T等于B到C所用時間T，A點不是平拋運動起始點，設(shè)A點的豎直分速度為vy，則有可得則有豎直方向做自由落體運動，根據(jù)Δy＝y(tǒng)2?y1＝gT2水平方向做勻速直線運動，則有x=v0T解得鋼球平拋的初速度大小為【小問2詳析】A．從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，可得到平拋運動軌跡，此方案是可行的，故A正確；B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡，此方案是可行的，故B正確。C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，筆尖與白紙板碰撞后鉛筆被彈開，鉛筆的運動軌跡不是平拋運動的軌跡，故C錯誤；故選AB?！拘?詳析】因為炮彈落地的時間是一樣的，所以這揭示了平拋物體在豎直方向上做自由落體運動，故B正確，A錯誤。故選B。三、計算題（本大題共3小題，第13、14小題各12分，第15小題16分，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后〖答案〗的不能得分。有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.若某位宇航員隨飛船登陸火星后，在火星表面的某處以速度豎直向上拋出一個小球，經(jīng)過時間t，小球落回了拋出點。已知火星的半徑為R，引力常量為G，“螢火號”衛(wèi)星繞火星運動的周期為T，“螢火號”衛(wèi)星繞火星的運動近似看作勻速圓周運動。試求：（1）火星的質(zhì)量M。（2）“螢火號”衛(wèi)星繞火星運動的軌道半徑r?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）設(shè)火星的重力加速度為g，則聯(lián)立得根據(jù)萬有引力充當向心力知解得【『點石成金』】本題主要考查萬有引力定律及其應(yīng)用。根據(jù)豎直上拋運動的對稱性求時間，根據(jù)天體表面的萬有引力約等于重力求質(zhì)量，根據(jù)萬有引力充當向心力求半徑。14.如圖所示是一款用來運載貨物的小型電動貨車。某次小貨車在水平地面上由靜止開始勻加速啟動運送貨物，已知貨車與貨物的總質(zhì)量為，勻加速的加速度大小為，行駛距離