河南省南阳市重点中学校2022-2023学年高一下学期第二次月考物理试题及参考答案

南阳市重点中学2023年春期高一年级第二次月考物理试题一、选择题（本题共10小题，其中第1-6题为单项选择题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。第7-10题为多项选择题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。共44分。）1．关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．做圆周运动物体的加速度都指向圆心B．做曲线运动的物体，所受合外力方向可以与速度在同一条直线C．物体保持速率不变沿曲线运动，其加速度一定为零D．曲线运动一定是变速运动2．一条小船在静水中的速度，它要渡过一条宽为的长直河道，河水流速为，则（）A．这条船不可能渡过这条河B．这条船过河时间可能为C．这条船可以渡过这条河，而且过河时的合速度可以为D．这条船能够过河的最小位移为3．下列说法正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的具体数值B．开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动C．第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度D．一根竹竿沿着垂直于竹竿方向高速运动时，在地面上的观察者会看到竹竿的长度缩短4．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A．如图a，洗衣机脱水过程中，吸附在衣服上的水所受合力小于所需向心力B．如图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度减小C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用5．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度挡，下图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿。那么该车可变换各种不同挡位（）A．当A与C轮组合时，两齿轮的边缘线速度之比B．当A与C轮组合时，两齿轮的边缘向心加速度之比C．当B与C轮组合时，两齿轮的角速度之比D．当B与C轮组合时，两齿轮的转速之比6．2022年10月7日，中国太原卫星发射中心在黄海海域使用长征十一号海射运载火箭，采用“一箭双星”方式，成功将微厘空间低轨导航试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。设两颗卫星轨道在赤道平面上，运行方向相同，运动周期也相同，其中a卫星为圆轨道，距离地面高度为，b卫星为椭圆轨道，近地点M距离地面高度为远地点N距离地面高度的一半，地球表面的重力加速度为g，a卫星线速度大小为，b卫星在近地点M时线速度大小为，在远地点N时线速度大小为，地球半径为R，P点为两个轨道的交点。下列说法正确的是（）A．b卫星远地点N距离地面高度为B．b卫星从N点运动到M点时间为C．D．a、b两卫星在P点受到地球的引力相等7．如图，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块放在小车的最左端。现在一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f。小车运动的位移为s时，物块刚好滑到小车的最右端。以下判断正确的是（）A．力F对物块做功为B．力F对小车做功为C．摩擦力对物块做功为D．摩擦力对小车做功为8．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。现有两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为，则可知（）A．做圆周运动的向心力之比为B．做圆周运动的线速度之比为C．星的运动满足方程D．双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大9．如图甲所示，将质量为M的物块A和质量为m的物块B放在水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接，物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，物块A与转轴的距离等于轻绳长度，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。开始时，轻绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，绳中张力与转动角速度的平方的关系如图乙所示，当角速度的平方超过时，物块A、B开始滑动。若图乙中的、及重力加速度8均为已知，下列说法正确的是（）A．B．C．D．10．如图所示，在与水平地面夹角为的光滑斜面上有一半径为的光滑圆轨道，一质量为的小球在圆轨道内沿轨道做圆周运动，，下列说法中正确的是（）A．小球能通过圆轨道最高点的最小速度为0B．小球能通过圆轨道最高点的最小速度为C．小球以的速度通过圆轨道最低点时对轨道的压力为D．若小球可以做完整的圆周运动，则小球通过圆心等高处的加速度大小为三、实验题（共16分）11．在探究平抛运动规律实验中，利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向（只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中），重力加速度为g。实验一：如图（a）所示，一倾斜角度为O的斜面AB，A点为斜面最低点，直管保持与斜面垂直，管口与斜面在同一平面内，平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管，可以根据需要沿斜面移动直管。（1）以下是实验中的一些做法，合理的是_________。A．斜槽轨道必须光滑B．安装斜槽轨道，使其末端保持水平C．调整轨道角度平衡摩擦力D．选择密度更小的小球（2）某次平抛运动中，直管移动至P点时小球恰好可以落入其中，测量出P点至A点距离为L，根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间_________。初速度_________（用L，g，表示）。实验二：如图（b）（c）所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，有一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球在b点的速度为_________（结果保留3位有效数字）。（g取）12．为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块随杆做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和_________保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度________；（2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为_________（用k、r、d表示），图线不过坐标原点的原因是_________。四、解答题13（12分）．“MarsOne”研究所推出了2025年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划。如果让小球从火星上一定高度自由下落，测得它在第内的位移是，小球下落时间大于2秒，已知火星的半径约为地球半径的号，地球表面的重力加速度g取，求：（1）火星质量和地球质量M之比；（2）火星的第一宇宙速度和地球第一宇宙速度v之比。14（12分）．电动打夯机的结构如图所示，则偏心轮（飞轮和配重物m组成）、电动机和底座三部分组成，飞轮上的配重物的质量。电动机、飞轮（不含配重物）和底座总质量，配重物的重心到轮轴的距离。在电动机带动下，偏心轮在竖直平面内匀速转动，当偏心轮上的配重物转到顶端时，刚好使整体离开地面，g取。求：（1）在电动机带动下，偏心轮转动的角速度；（2）打夯机对地面的最大压力。15（16分）．如图所示为固定在竖直平面内的轨道，足够长的倾斜直轨道AB与光滑圆弧轨道BC相切，圆弧轨道的圆心角为，半径为，C端水平，AB段的动摩擦因数。竖直墙壁CD高，紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高、底边长的斜面。一个质量的小物块（视为质点）在倾斜轨道上从距离B点处由静止释放，从C点水平抛出，己知物块在C点的速度大小为．重力加中速度g取。。（1）求小物块运动到圆弧轨道B点时，轨道对小物块的支持力大小。（2）求小物块击中斜面时的速度大小。（3）改变小物块释放的初位置，求小物块击中斜面时速度的最小值。物理答案1．【答案】D【详解】A，只有做匀速圆周运动物体的加速度才指向圆心，选项A错误；B．做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向一定不在同一条直线上，选项B错误；C．物体保持速率不变沿曲线运动，速度的方向不断变化，则其加速度一定不为零，选项C错误；D．曲线运动速度方向一定变化，即速度一定变化，即曲线运动一定是变速运动，选项D正确。2．【答案】D【详解】A．当静水速与河岸不平行，船就能渡过河．故A错误；B．当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，为：，过河时间不可能为，故B错误；C．当静水速方向沿河岸方向时，合速度为，小于，故C错误；D．当静水速与合速度垂直时，位移最小，设合速度与河岸间的夹角为，，故D正确．3．【答案】C【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的具体数值，选项A错误；B．开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星运动，选项B错误；C．第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度，选项C正确；D．根据尺缩效应，在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，尺子若沿垂直于尺子方向高速运动，尺子的长度不会变化．选项D错误。4．【答案】A【详解】A．吸附在衣服上的水所受合力大于所需的向心力时，水仍能随衣物一起做匀速圆周运动：要使水做离心运动，应让吸附在衣服上的水受合力小于所需要的向心力。C．小球的重力和支持力的合力充当向心力，重力不变，根据平行四边形定则，支持力相等，所以向心力相等，根据向心力公式由于转动半径不等，所以角速度不等，故C错误；D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车重力和铁轨支持力的合力不足以提供过弯的向心力，外轨对外轮缘会有挤压作用，故D错误。5．【答案】D【详解】A．A与C轮属于皮带传动模型，所以线速度大小相等，故A错误；B．由题意知又，可知，故B错误；C．B与C轮线速度大小相等，由知，故C错误；D．两齿轮的转速之比就等于角速度之比，由C选项分析可知，D正确。故选D。6．【答案】C【详解】A，设b卫星运行的椭圆轨道半长轴为，根据开普勒第三定律有即设近地点M距离地面高度为，有解得，故b卫星远地点N距离地面高度为，A错误；B．对卫星a有在地球表面有联立解得故b卫星从N点运动到M点时间为，B错误；C．根据开普勒第二定律可知，卫星b由N点运动到P点时速度在增大，分析可知若在P点点火加速可进入圆形a轨道，可得；同理，卫星b在近地点M减速可进入以M点高度所在处的圆轨道，根据万有引力公式可知当卫星围绕地球做圆周运动时轨道越高，速度越小，所以可知卫星a的速度小于M点高度所在处的圆轨道的速度，即卫星b在近地点M的速度大于卫星a．的速度，所以有，C正确；D．根据万有引力公式，a、b两卫星在P点时到地球的距离相等，由于两卫星的质量关系未知，所以无法判断受到地球引力大小关系，D错误。7．【答案】AD【详解】A．小物块在力F作用下通过的位移为，故力F对物块所做功为，A正确；B．小车不受力F的作用，力F对小车做功为0，故B错误；C．小物块在摩擦力f作用下通过的位移也为摩擦力对物块做负功，故摩擦力f对物块所做的功为，故C错误；D．小车在摩擦力作用下通过的位移为s，故摩擦力对小车做的功为，故D正确。8．【答案】BD【详解】A．“双星系统”做圆周运动的向心力由双星之间的万有引力提供，即可知，做圆周运动的向心力之比为，A错误；B．“双星系统”做圆周运动的角速度大小相等，根据，解得，B正确；C．令星圆周运动的半径为，周期为T，则其运动满足方程，C错误；D．根据，解得可知，双星的总质量一定，双星之间的距离L越大，其转动周期越大，D正确。故选BD。9．【答案】BD【详解】由题图乙可知，当转盘角速度的二次方为时，A、B间的细绳开始出现拉力，可知此时B达到最大静摩擦力，故有当转盘角速度的二次方为时，A达到最大静摩擦力，对A有，对B有。联立以上三式解得，故选BD。10．【答案】BC【详解】AB．设小球通过最高点的最小速度为，由题意得在最高点时有解得通过圆轨道最高点的最小速度为，故A错误；C．在最低点时有代入解得，故C正确；D．小球在圆心等高处还有向心加速度，所以在此位置的加速度应大于三、实验题11．【答案】B5.00【详解】（1）[1]AC．斜槽轨道不需要光滑也不需要平衡摩擦力，只要抛出时每次速度相同即可，故AC错误；B．为保证小球做的是平抛运动，抛出时速度要水平，则安装斜槽轨道，使其末端保持水平，故B正确；D．为减小空气阻力的影响，应选择密度更大的小球，故D错误。故选B；（2）[2][3]由抛出到P点过程，根据平抛运动规律有（3）解得12．【答案】旋转半径滑块受到摩擦力【详解】