四川省攀枝花市第三高级中学2023-2204学年高一下学期第二次月考物理试题（Word版附解析）

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注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上，并用2B铅笔将答题卡上考号对应数字标号涂黑。
2．答选择题时，必须使用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
一、选择题：（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一个选项符合题目要求，第11～13题有多个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对不全的得1.5分，有选错或不答的得0分）
1. 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（ ）
A. 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
2. 如图所示，两个互相垂直的力和作用在同一个物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力对物体做功，力对物体做功，则与的合力对物体做功为（ ）
A. 2JB. 7J
C. 10JD. 14J
3. 一个物体做圆周运动时，下列说法正确是（ ）
A. 物体所受合力的方向一定指向圆心
B. 向心力大小一定与线速度的大小成正比
C. 向心力的大小一定与角速度的大小成正比
D. 在线速度一定时，向心力大小一定与角速度成正比
4. 一个质量为2kg的小球，从足够高的地方自由下落，在下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在下落过程中的任何1s时间内重力做的功都相等
B. 小球在下落过程中的任何1s时间内重力做功的平均功率都相等
C. 小球在下落过程中的前1s内、前2s内、前3s内…前n秒内…重力的平均功率之比为1∶3∶5……：
D. 小球在下落过程中1s末、2s末、3s末…ns末…重力的瞬时功率之比为1∶2∶3……：n
5. 已知火星质量为地球质量的k倍，其半径为地球半径的p倍,由此可知同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值为（ ）
A. B. C. D.
6. 质量为的物体在四个共点力作用下静止在光滑的水平面上，在竖直方向受到重力和水平面的支持力，其它方向上受大小均为的两个力。现将其中一个力突然增加到，则在时刻该力的功率一定是（ ）
A. B. C. D.
7. 供电公司用无人机对周边线路进行巡检，一次飞行时间最长130min。如图所示，甲、乙两图分别是某一无人机在相互垂直的水平x方向和竖直y方向运动的图像。在0～2s内，以下说法正确的是（ ）
A. 无人机在1s末时瞬时速度大小是14m/s
B. 无人机在0～2s内的加速度大小为
C. 无人机在0～2s内先做匀加速直线运动再做匀加速曲线运动
D. 无人机在0～2s内位移大小是24m
8. 2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播。影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道Ⅱ。在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. 沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期
C. 沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度
D. 在轨道I上运行到B点的加速度小于在轨道2上运行到B点的加速度
9. 假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（ ）
A B. C. D.
10. 如图所示，质量为的小物体相对静止在楔形物体的倾角为的光滑斜面上，楔形物体在水平推力F作用下向左移动了距离，g取，，，在此过程中，楔形物体对小物体做的功等于（ ）
A. 0B. 240JC. 375JD. 500J
11. 如图所示，乙球静止在光滑水平面上，甲球在乙球正上方，甲、丙在同一条水平线上，三小球在同一竖直平面内，且P点在丙球正下方。某时刻，甲、乙、丙同时开始运动，甲以水平速度平抛，乙以水平速度沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 无论初速度大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在P点相遇
B. 若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在P点
C. 若甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在P点
D. 若乙、丙两球水平面上相遇，此时甲球可能在P点上方
12. 2023年10月5日，“新视野”探测器再次成功飞掠太阳系边缘柯伊伯带并发回小行星“天涯海角”的真实画面。若小行星“天涯海角”的半径为R，围绕太阳做半径为r、周期为T的匀速圆周运动；“新视野”探测器在以小行星“天涯海角”中心为圆心、半径为的轨道上绕其做圆周运动的周期为，不考虑其他星球的影响。已知地球的公转半径为、公转周期为，则有（ ）
A.
B.
C. 小行星“天涯海角”表面重力加速度为
D. 小行星“天涯海角”的第一宇宙速度为
13. 如图所示，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度匀速转动，A、B、C三个小木块放置在圆盘上面的同一直径上，已知A、B和C的质量均为m，三个小木块与圆盘间动摩擦因数均为μ，OA、OB、BC之间的距离均为L，若圆盘从静止开始缓慢加速，A、B、C均和圆盘保持相对静止，重力加速度为g，设滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力，则下列说法中正确的是（ ）
A. 圆盘转速增大到某一值时，A、B两木块将同时打滑
B. 随着角速度不断增大，木块打滑的顺序依次是A、B、C
C. 若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度大于时，A、B将一起滑动
D. 若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度大于时，B将滑动
二、实验题（本题共2小题，共15分）
14. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题：
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；
A. 理想实验法B. 等效替代法C. 控制变量法D. 演绎法
（2）图中是在研究向心力的大小F与_______的关系。
A. 质量mB. 角速度C. 半径r
（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______
A. 1∶9B. 3∶1C. 1∶3D. 1∶1
15. 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________
a. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b. 每次小球释放的初始位置可以任意选择
c. 每次小球应从同一高度由静止释放
d. 为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________
（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。
三、计算题：（本题共5小题，共46分，解题要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数据计算的题目，还应计算出最后结果，只有最后答案的不得分）
16. 质量的滑雪运动员从高度的坡顶由静止滑下，斜坡的倾角，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数，取，，，装备质量不计。运动员滑至坡底的过程中，求：
（1）重力所做的功；
（2）当运动员到达斜面底端时重力的瞬时功率。
17. 如图甲所示，一辆质量为1.6吨的轿车正在水平路面上转弯，已知圆弧形弯道半径，汽车与路面间的动摩擦因数、设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。
（1）为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须减速，要确保汽车进入弯道后不侧滑，求汽车在弯道上行驶的最大速度；
（2）为了进一步增加安全性，通常将弯道路面设计成外高内低，如图乙所示，若路面倾角为=37°，弯道半径仍为，要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车此时对斜面的压力为多大？转弯时的车速应为多大？
18. 某火星探测实验室进行电子计算机模拟实验，结果为探测器在近火星表面轨道做圆周运动的周期是T，探测器着陆过程中，第一次接触火星表面后，以v0的初速度竖直反弹上升，经t时间再次返回火星表面，设这一过程只受火星的重力作用，且重力近似不变，已知引力常量为G，试求：
（1）火星的密度；
（2）火星的半径.
19. 激光高速特技车（以下简称小车）依靠强磁电机提供动力，能以很大的速度在空心圆体中运动，如图甲所示。某同学将鱼缸固定在示数已调零的台秤上，打开小车开关，使小车在半径为的竖直面内做匀速圆周运动。已知鱼缸的质量，小车的质量，不考虑空气阻力等影响，运动模型如图乙所示。
（1）求小车恰能过最高点时速度大小；
（2）若小车在最高点时，台秤的示数为，求此时小车速度大小；
（3）在（2）的前提下，求小车在最低点时台秤的示数。
20. 如图所示，为竖直半圆形光滑圆管轨道，其半径端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点，相切于粗糙程度可调的水平轨道，圆弧轨道对应的圆心角。一质量的小球（可视为质点）在弹射器的作用下从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过点，随后落到右侧圆弧面上，圆弧面内边界截面为四分之一圆形，其圆心与小球在处球心等高，半径为。取。求∶
（1）物块到达点时的速度大小；
（2）物块从点飞出的速度大小和在点受到轨道作用力大小和方向；
（3）现改变水平轨道的粗糙程度，当小球从点抛出后落到圆弧面的速度最小时，小球在点抛出的水平速度大小为多少。