江西省宜春市宜丰县宜丰中学2023-2024学年九年级下学期3月月考物理试题

答案第=page22页，共=sectionpages1414页-2024（下）江西省宜丰中学创新部九年级3月月考物理试卷一、选择题（1－8单选，每题共32分，9－11多选，共18分）1．一只可视为质点的蜜蜂沿弯曲轨迹做匀速率运动，蜜蜂在途经M、N、P、Q位置时的速度和所受合力F的大小，方向如图所示，其中可能正确的是（）A．M位置 B．N位置 C．P位置 D．Q位置2．如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（

）A．图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态B．图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力C．图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯D．图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大3．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（

）A．a的向心加速度等于重力加速度g B．b在相同时间内转过的弧长最长C．c在4h内转过的圆心角是 D．d的运动周期有可能是23h4．一条河两岸平行、宽度为45m，船在静水中的速度为3m/s，水流的速度为4m/s。下列说法正确的是（）A．该船可能垂直河岸横渡到对岸B．当船头垂直河岸渡河时，船渡河所用的时间最短，且为13sC．当船头垂直河岸渡河时，船的位移大小为75mD．当水速增大时，船渡河所用的时间也增大5．如图所示，不可伸长的柔软细绳穿过竖直放置固定的光滑细管，两端拴着质量分别为m和M的小球。当小球m绕细管的几何轴匀速转动时，m到管口的绳长为l，绳与竖直方向的夹角为，小球M处于静止状态。细管的半径可忽略不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．小球m的运动周期B．小球m的线速度大小C．向下缓慢拉动M的过程中，夹角变小D．向下缓慢拉动M的过程中，夹角不变6．2021年3月11日宁夏银川，一家餐厅后厨起火后，三名顾客被困。如图是火警设计的一种快捷让当事人逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻杆向平台B端靠近，平台高h，当时，则此时被救人员向B点靠近的速率是（

）A． B． C． D．7．如图甲所示，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为，此时绳子的拉力大小为，拉力与速度的平方的关系如图乙所示。已知重力加速度为，以下说法不正确的是（）A．圆周运动半径 B．小球的质量C．图乙图线的斜率只与小球的质量有关，与圆周运动半径无关D．若小球恰好能做完整圆周运动，则经过最高点的速度v=8．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。假设地球是一质量分布均匀的球体，半径为R。若在地球内部修一条距离地心O点半径为r的圆管形轨道，轨道的内径远小于r。可视为质点的物体以速率v在轨道内做匀速圆周运动，且与轨道无相互作用，已知地球表面的重力加速度为g，则物体的速率为（）A． B． C． D．9．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与变轨空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度B．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于7.9km/sC．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等D．飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为10．冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，质量之比约为，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。由此可知卡戎绕O点运动的（）A．角速度大小约为冥王星的7倍 B．向心力大小约为冥王星的C．线速度大小是冥王星周期的7倍 D．轨道半径约为冥王星的7倍11．如图所示，I为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为2θ；Ⅱ为地球的近地卫星。两卫星绕地球同向转动，已知地球的自转周期为T0，万有引力常量为G，根据题中条件，可求出（）A．卫星I和卫星II的周期之比为B．卫星I和卫星II的加速度之比为C．地球的平均密度为D．卫星II运动的周期内无法直接接收到卫星I发出电磁波信号的时间为二、实验题（每空2分，共10分）12．某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验：（1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有。A．两球的质量应相等B．两球的质量可以不相等C．两球应同时落地D．应改变装置的高度，多次实验E.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动

（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果重力加速度g取，照相机的闪光频率为Hz；小球平抛的初速度大小为m/s，经过B点时的竖直分速度大小为m/s。（所有结果保留2位有效数字）（3）在第（2）问基础上，乙同学将A点作为原点建平面直角坐标，如图所示，则该小球的平抛起点座标为。三、计算题（解答程要有必要的公式推理过程、作图或文字说明，共39分）13．（10分）2023年5月，我国神舟十六号宇宙飞船成功发射，三位宇航员与神舟十五号的三位宇航员在中国空间站成功会师。空间站绕地球运行视为匀速圆周运动，运行周期为T。若不考虑地球自转，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G。求：（1）地球的平均密度；（2）空间站距离地面的高度h。14．（13分）配重式抛石机出现于战国初期，主要用于攻城和防守要塞。抛石机可简化为图所示。将石块放在长臂A端的半球形凹槽内，在短臂B端挂上重物，将A端拉至地面然后突然释放，石块过最高点时就被水平抛出。已知转轴到地面的距离，，石块质量为50kg，石块从最高点飞出时距敌方城墙水平距离s为90m，城墙高度为15m，城门高度为5m。不计空气阻力和所有摩擦，忽略城墙厚度，取。（1）若石块恰好击中城墙顶部，求石块从点飞出瞬间速度大小（2）若石块恰好击中城墙顶部，求石块从点飞出前瞬间对半球形凹槽的竖直方向压力大小；（3）若要石块能击中城门，求石块从点飞出时的速度范围。

15．（17分）如图甲所示，竖直面内有一光滑轨道，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，圆弧轨道半径为，与水平轨道相切于点C.现将一小滑块（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点，滑块在圆弧末端C点速度为，对轨道的压力，之后继续沿水平轨道滑动，经过D点滑到质量为，长为的木板上.图乙为木板开始运动后一段时间内的图像，滑块与地面、木板与地面间的动摩擦因数相同，重力加速度g取，不计空气阻力和木板厚度。求：（1）小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小；（2）小滑块的质量；（3）全过程中木板的位移。2023-2024（下）江西省宜丰中学创新部九年级3月月考物理参考答案1．B【详解】质点做曲线运动，速率不变，合力指向轨迹凹侧，且合力与速度方向垂直，即N位置正确。故选B。2．B【详解】A．图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车的加速度方向向上，汽车处于超重状态，故A正确；B．图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处，根据牛顿第二定律可得可得在最低点处，根据牛顿第二定律可得可得联立可得根据牛顿第三定律可知，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，故B正确；C．图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对轨道的挤压，故C错误；D．图4脱水桶脱水时，桶壁对衣物的摩擦力等于衣物的重力，不会随着转速的增大而增大，故D错误。故选AB。3．B【详解】A．同步卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据可知c的向心加速度比a的大，由牛顿第二定律可得可得卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；B．由万有引力提供向心力可得可得卫星的轨道半径越大，线速度越小，则有由可得所以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；C．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C错误；D．由开普勒第三定律可知卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期，则d的运动周期一定大于24h，故D错误。故选B。4．C【详解】A．由于水速大于船速，所以船不可能垂直河岸横渡到对岸，故A错误；B．当船头垂直河岸横渡时，过河所用的时间最短，且为故B正确；C．设船在静水中的航速为，水流的速度，当船头垂直河岸横渡时，如图所示,则船沿水方向运动的位移为船的位移大小为故C正确；D．当水速增大时，不会影响垂直河岸的速度，因此横渡时间不会受到影响，故D错误。故选BC。5．A【详解】B．小球m在水平面内做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有，解得故B错误；A．小球m的运动周期为故A正确；CD．根据平衡条件可知向下缓慢拉动M的过程中，F增大，夹角变大，故CD错误。故选A。6．C【详解】设杆与水平面CD的夹角为，由几何关系可知即将杆上N点的速度分解成沿杆的分速度和垂直杆转动的速度，由矢量三角形可知而沿着同一根杆，各点的速度相同，故被救人员向B点运动的速率为。故选C。7．Ｃ【详解】A．当时，此时绳子的拉力为零，物体的重力提供向心力，则解得故圆周运动半径为故A正确；B．当时，对物体受力分析，根据向心力方程得解得小球的质量为故B正确；C．小球经过最高点时，根据向心力方程得解得图乙图线的斜率为与小球的质量和圆周轨道半径有关，故C错误；D．若小球恰好能做完整圆周运动，即小球在最高点有由图知即故D错误。故选AB。8．A【详解】设地球的密度为，在地球表面处有其中物体以速率v在轨道内做匀速圆周运动，且与轨道无相互作用，则有其中联立解得物体的速率为故选A。9．AC【详解】A．根据变轨原理，飞船在圆轨道Ⅰ的A点需加速做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ，故飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度，故A正确；B．第一宇宙速度为7.9km/s，是最大环绕速度，故飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定小于7.9km/s，故B错误；C．根据牛顿第二定律故飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等，故C正确；D．根据万有引力与重力的关系根据万有引力提供向心力解得飞船在轨道Ⅲ的周期为根据开普勒第三定律轨道Ⅱ的半轴长小于轨道Ⅲ的半径，故飞船在轨道Ⅱ的周期小于轨道Ⅲ的周期，飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为故D错误。故选AC。10．CD【详解】AC．双星系统靠的是双星之间的万有引力充当各自做圆周运动的向心力，若二者的角速度不同则二者之间的距离会不断发生变化，从而使万有引力的大小不断发生变化，如此二者将不能做匀速圆周运动，因此双星系统的角速度相同，而根据角速度与周期之间的关系可知，二者的周期也相同，故AC错误；BD．二者之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，设冥王星的质量为，轨道半径为，角速度为，星体卡戎的质量为，轨道半径为，角速度为，则有，即二者所受向心力大小相等，而联立两式可得即星体卡轨道半径约为冥王星的7倍，故B错误，D正确。故选D。11．ACD【详解】AC．设地球质量为M，卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径分别为r和R，卫星Ⅰ为同步卫星，周期为，近地卫星Ⅱ的周期为T。根据开普勒第三定律可得由图中几何关系可得可得卫星I和卫星II的周期之比为则卫星Ⅱ的周期为对于卫星Ⅱ，由万有引力提供向心力可得又联立可得地球的平均密度为故AC正确；B．对于不同轨道卫星，根据牛顿第二定律得所以卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为故B错误；D．当卫星Ⅱ运行到与卫星Ⅰ的连线隔着地球的区域内，其对应圆心角为时，卫星Ⅱ无法直接接收到卫星Ⅰ发出电磁波信号，设这段时间为t。由于两卫星同向运行，则有,，联立解得故D正确。故选ACD。12．BCD101.52.0(-15cm,-5cm)【详解】（1）[1]AB．根据实验结果可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，不需要质量相等，因此实验时需要A、B两球从同一高度开始运动，不需要两球质量相等，故A错误，B正确；C．小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况应该跟B球相同，因此两球同时落地，故C正确；D．为探究实验的科学性，应改变装置的高度多次实验，故D正确；E．本实验只能说明A球在竖直方向的运动性质，不能说明A球在水平方向做匀速直线运动，故E错误。故选BCD。（2）[2]由图乙可知，在竖直方向上根据可得故[3]小球平抛的初速度大小为[4]经过B点时的竖直分速度大小为13．（1）；（2）【详解】（1）在地球表面根据密度公式，解得（2）空间站绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力在地球表面解得14．（1）90m/s（2）2.65×104N；（3）【详解】（1）（2）设石块恰好击中城墙顶部时，石块从点飞出时速度为，时间为，则有