辽宁省沈阳实验中学2022-2023学年高一年级下册第一次月考物理试题（含答案解析）

辽宁省沈阳实验中学2022-2023学年高一下学期第一次月考

物理试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.如图所示，某一飞行器绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为r,该飞行器观测火星的

张角为夕，下列说法正确的是（）

A.绕火星匀速圆周运动的飞行器的轨道半径r越大，其周期越小

B.绕火星匀速圆周运动的飞行器的轨道半径，•越大，其速度越大

C.若测得该飞行器运动的周期T和张角夕，可得到火星的平均密度

D.若测得该飞行器运动的周期7及角速度可得到火星的质量

2.2021年7月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星“风云三号05星”送入预定圆

轨道，轨道周期约为L7h,被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、

上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家，如图所示。某时刻'‘黎明星"正好经

过赤道上P城市正上方，则下列说法正确的是（）

A.“黎明星”做匀速圆周运动的速度大于7.9km/s

B.同步卫星轨道半径约为“黎明星”轨道半径的10倍

C.该时刻后“黎明星''经过1天能经过P城市正上方

D.该时刻后“黎明星”经过17天能经过P城市正上方

3.假设地球可视为质量分布均匀的球体，由于地球的自转，地球表面上不同纬度的重

力加速度有所差别，己知地球表面的重力加速度在两极的大小为g。，在赤道的大小为

gi,则在纬度为45。的地球表面上重力加速度为（）

A.；Qg；+g；

CJg；+2g：一应g&

4.设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，站在太空舱里的宇航员可通过竖直的

电梯缓慢直通太空站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球

引力对宇航员产生的加速度大小与，的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向

心加速度大小与，•的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有

（）

甲乙

A.随着，增大，宇航员的角速度增大B.图中/•。为地球同步卫星的轨道半径

C.宇航员在处的线速度等于第一宇宙速度D.随着r增大，宇航员对太空

舱的压力增大

5.如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极大陆的昆仑

站,电力供应仅为1X103W。若用国际单位制基本单位的符号来表示W,正确的是（）

A.N,sB.N,m/sC.kg•m/sD.kg-m2/s3

6.如图，工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从A点缓慢拉到B点，轻绳与斜坡的夹

角恒为。。若工人采用身体前倾的姿势使。变小且保持恒定，仍把货物从A点缓慢拉到

8点，则用身体前倾的姿势拉货物（）

A.一定更省力，对货物做的功也一定更少

试卷第2页，共6页

B.一定更省力，但对货物做的功一定更多

C.不一定更省力，但对货物做的功一定更多

D.不一定更省力，但对货物做的功一定更少

7.将一小球竖直向上抛出，过一段时间小球回到抛出点。以向上为正方向，绘制出小

球从抛出到回到抛出点（，2时刻）的VT图如图所示。小球运动过程中仅受重力和空气

阻力。下列说法正确的是（）

A.小球上升过程所用时间为全过程所用时间的一半

B.小球上升过程中空气阻力做功和下降过程中空气阻力做功相等

C.小球回到出发点时的速率匕和抛出时的速率W相等

D.v-t图在r轴上方所围面积与，轴下方所围面积大小相等

二、多选题

8.卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。为了测量石英丝极微小

的扭转角，该实验装置中采取的“微小量放大”的主要措施是（）

A.减小石英丝的直径B.增大T型架横梁的长度

C.利用平面镜对光线的反射D.增大刻度尺与平面镜的距离

9.2019年12月7日，“长征三号”运载火箭在中国文昌发射场发射升空，将卫星送入预

定轨道。图为该卫星绕地球运动示意图，测得卫星在f时间内逆时针从尸点运动到Q点，

这段圆弧对应的圆心角为6。已知地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,则该卫

星运动的（）

A.线速度大小为v=粗察B.周期为7=平

C.轨道半径为「=传1D.向心加速度大小为衿3

10.甲、乙两颗卫星在不同轨道上绕地球运动，甲卫星的轨道是圆，半径为R,乙卫星

的轨道是椭圆，其中尸点为近地点，到地心的距离为m。为远地点，到地心的距离为

儿已知则下列说法正确的是（）

A.卫星乙运动到P点时的速度可能小于卫星甲的速度

B.卫星乙运动到Q点时的速度一定小于卫星甲的速度

C.若a+b<2R,卫星甲运行的周期一定小于卫星乙运行的周期

D.若a+b=2R,卫星乙与地心连线单位时间扫过的面积比卫星甲小

11.如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度

5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。己知小车总质

量为50kg,MN=PQ=20m,PQ段的倾角为30。，重力加速度g取lOm/s?,不计空气

阻力。下列说法正确的有（）

试卷第4页，共6页

A.从M到N,小车牵引力大小为40NB.从M到N,小车克服摩擦力做功800J

C.从尸到Q,小车重力势能增加lxlO4JD.从P到0,小车克服摩擦力做功700J

12.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动。图（甲）为某跳台滑雪运动员从跳台“（长度

可忽略不计）处沿水平方向飞出、经2s在斜坡6处着陆的示意图，图（乙）为运动员

从。到b飞行时的动能以随飞行时间1变化的关系图象。不计空气阻力作用，重力加速

度g取10m/s2,则下列说法正确的是（）

3

fEk/(xlOJ)

A.运动员在。处的速度大小为10m/sB.斜坡的倾角为30°

C.运动员运动到匕处时重力的瞬时功率为1.2xl04wD.运动员在1s末时离坡面

的距离最大

三、解答题

13.小红用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的质量为

20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过

5m/s2的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，g取10m/s2,要使得提升重物的时间最短

则：

（1）重物匀加速上升的时间才；

（2）重物上升整个过程的最短时间以。

14.如图所示，上表面AC段粗糙、BC段光滑，下表面粗糙的木板放置于水平地面上，

可视为质点的滑块置于木板右端。f=0时刻，分别给滑块、木板水平向左、向右的初速

度v,一段时间后木板、滑块先后停止运动，整个过程中滑块始终在木板上。已知木板

的质量〃=0.3kg,滑块的质量，”=O/kg,滑块与木板上表面AC段的动摩擦因数

7

4=04,木板下表面与地面间的动摩擦因数〃2=0225,木板8C段长度/=：m,初速

6

度大小v=2m/s,取重力加速度g=I0m/s2。不计空气阻力。求：

(1)运动过程中木板、滑块克服摩擦力所做的总功为多少？

(2)运动过程中木板克服滑块、地面的摩擦力所做的功分别为多少？

C□一

A\'Bf

zzzzzz/zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

15.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双

星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，

它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响。A、B

围绕两者连线上的。点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常

量为G,由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期兀

(1)可见星A所受暗星B的引力自可等效为位于。点处质量为加的星体(视为质点)

对它的引力，设A和B的质量分别为m/、m2,试求H的表达式(用机/、加2表示)；

(2)求暗星B的质量瓶2与可见星A的速率丫、运行周期T和质量〃〃之间的关系式；

(3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞。若可

见星A的速率v=2.7xlO5mz运行周期T=4.7兀xlO&质量町=6%,试通过估算来判

断暗星B有可能是黑洞吗？(G=6.67xl(T"N-m2/kg2,/n,=2.0x1050kg)

试卷第6页，共6页

参考答案:

1.c

【详解】AB.根据公式

2

MmN乃、2v

G——=——)r=tn—

广Tr

解得

故半径r越大，其周期越大，速度越小，AB错误;

C.设火星的质量为M,半径为R,有

„Mm,2〃、2..4

G―7-=——)T,M=p—nR

r2T3

由几何关系可知

R=rsin—

2

联立解得

_34

夕GT’sin.

故测得周期T和张角夕，可得到火星的平均密度，C正确；

D.根据公式

—Mm

G——=mcD2'T

解得

因为不知道飞行器的轨道半径广，所以当测得该飞行器运动的周期T及角速度。，不能得到

火星的质量，D错误。

故选C。

2.D

【详解】A.第一宇宙速度为最大的环绕速度，卫星的运行速度不会超过第一宇宙速度，故

可知1“黎明星”做匀速圆周运动的速度一定小于7.9km/s,A错误；

B.根据开普勒第三定律有

答案第1页，共12页

蜃一响

2~2

“T黎T，同

可得

B错误；

CD.“黎明星”的周期为1.7h,由于地球的自转，该时刻后“黎明星”并不会经过I.7h又经过

P城市正上方，经过的时间必须满足同时是“黎明星”的周期和地球自转周期的整数倍，故可

知经过17天能经过P城市正上方，经过1天不能经过P城市正上方，C错误，D正确。

故选D。

3.B

【详解】在两极，万有引力等于重力，即

—Mm

G~je=mg°

在赤道处，引力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得

八Mm4病„

在纬度为45。的地球表面关系如下图

根据余弦定理，可得

、2(„(4/八心Y寸Mm4万2

(zw^2)=[GRJ+[mFR8S45J-2GR•加产Reos45?

联立上式解得

故选B。

4.B

答案第2页，共12页

【详解】A.宇航员站在“太空电梯”上，相对地面静止，故角速度与地球自转角速度相同,

在不同高度角速度不变，故A错误；

B.当，•=/；，时，引力加速度正好等于宇航员做圆周运动的向心加速度，即万有引力提供做圆

周运动的向心力，所以宇航员相当于卫星，此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致,

可以看作是地球的同步卫星，即“为地球同步卫星的轨道半径，故B正确；

C.宇航员在r=/?处是在地面上，除了受到万有引力还受到地面的支持力，线速度远小于

第一宇宙速度，故c错误；

D.宇航员乘坐太空舱在“太空电梯”的某位置时，由牛顿第二定律可得

GMm-

-；——inco2r

r

其中乙为太空舱对宇航员的支持力，大小等于宇航员对太空舱的压力

GMm/\

“=_"702r=ma,厂=，44厂%)

其中均为地球引力对宇航员产生的加速度大小，。向为地球自转而产生的向心加速度大小,

由图可知：在R轰左为时，(羯-%)随着r增大而减小，宇航员对太空的压力随r的增大而

减小，故D错误。

故选B»

5.D

【详解】A.N不是国际单位制基本单位，根据冲量的定义/=H可知，N-s是冲量的的单

位，A错误；

B.根据功率的计算公式P=可知功率的单位可以表示为N・m/s,但N不是国际单位制基

本单位，B错误；

C.根据动量的定义△=〃”可知，kg-m/s是动量的单位，C错误；

D.根据尸=四可知功率的单位可以表示为N-m/s,结合F=可知N=kg.m/s2,则功率

得单位W=N-m/s=kg-m2/s3,D正确。

故选D。

6.C

【详解】设绳中拉力为T,斜面倾角为根据平衡关系

Tcos0=mgsina+cosa-Tsin0)

答案第3页，共12页

整理

pmgsina+umgcosa

1=---------------------------

cose+〃sin。

对货物做的功

1+〃tan0

。变小，拉力不一定变小，但做功一定变大。

故选C。

7.D

【详解】D.n―图中图线与坐标轴所围面积表示小球的位移，依题意小球上升和下降的位

移大小相等，所以在f轴上方所围面积与，轴下方所围面积大小相等。故D正确；

A.小球上升过程，由牛顿第二定律可得

_mg+ft

a\-

m

下降过程，有

m

可知上升过程的加速度大于下降过程加速度，根据

h=—at2

2

易知上升过程时间短，小球上升过程所用时间小于全过程所用时间的一半。故A错误；

C.小球运动过程，始终有阻力做功，所以小球回到出发点时的速率匕小于抛出时的速率匕。

故C错误；

B.由图可知上升过程加速度逐渐减小，即随速度减小，阻力减小，下降过程加速度逐渐减

小，即随速度增加阻力变大。由上面选项分析可知，上升的平均阻力大于下降的平均阻力，

根据

W=fli

可知小球上升过程中空气阻力做功大于和下降过程中空气阻力做功。故B错误。

故选D。

8.CD

【详解】A.减小石英丝的直径，会导致石英丝更容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角

没有作用，A错误；

B.增大T型架横梁的长度，会导致石英丝更容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角没有

答案第4页，共12页

作用，B错误；

CD.该装置采用“微小量放大”，利用平面镜对光线的反射,可以体现微小形变；当增大刻

度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显，CD正确。

故选CD。

9.ACD

【详解】AC.由牛顿第二定律

「Mm（。丫

G下叫7厂

v=a）r

「Mm

6下=盛

解得

卡

故AC正确；

B.由

T=生

CO

e

CD=—

t

得

7=网

0

故B错误；

D.由

a=co2~r

t

解得

答案第5页，共12页

故D正确。

故选ACDo

10.BD

【详解】A.若卫星乙以P点到地心的距离做匀速圆周运动时的速度为力，根据公式

GMmv2

——--=m—

rr

得

GM

v=

可知咻<以，因为卫星乙以P点到地心的距离的圆轨道在P点加速才能进入椭圆轨道，所以

卫星乙在P点的速度大于“，故卫星乙运动到尸点时的速度一定大于卫星甲的速度，A错

误；

B.同理，卫星乙以。点到地心的距离做匀速圆周运动时的速度为％,可得因为卫

星乙以Q点到地心的距离的圆轨道在。点减速才能进入椭圆轨道，所以卫星乙在Q点的速

度小于％,故卫星乙运动到。点时的速度一定小于卫星甲的速度，B正确；

C.若a+b<2R,即椭圆轨道的半长轴小于R,根据开普勒第三定律可知卫星甲运行的周期

一定大于卫星乙运行的周期，C错误；

D.根据前面分析，若。+匕=2/?,同理可知两卫星的运行周期相等，又因为椭圆轨道的面

积小于圆轨道面积，故卫星乙与地心连线单位时间扫过的面积比卫星甲小，D正确。

故选BD。

11.ABD

【详解】A.小车从M到N,依题意有

[=/匕=200W

代入数据解得

F=40N

故A正确；

B.依题意，小车从例到M因匀速，小车所受的摩擦力大小为

答案第6页，共12页

<=尸=40N

则摩擦力做功为

叱=-40X20J=-800J

则小车克服摩擦力做功为800J,故B正确；

C.依题意，从尸到Q,重力势能增加量为

AEp=mgxM=500Nx20mxsin30°=5000J

故C错误；

D.依题意，小车从尸到。，摩擦力为力，有

f2+mgsin30°=—

V2

摩擦力做功为

IV,=-f2xs2

s2=20m

联立解得

W2=-700J

则小车克服摩擦力做功为700J,故D正确。

故选ABD。

12.ACD

【详解】A.根据图像可得

gw：=3xl()3j,}“W：+3)2]=i5xl03j

联立解得

v0=10m/s

A正确；

B.斜坡的倾角满足

12

3gt

tana=±-----=1

%

解得

a=45

答案第7页，共12页

B错误；

C.根据动能公式

—/nv„=3xlO3J

20

解得

，”=60kg

运动员运动到b处时重力的瞬时功率为

P==1.2xl04W

C正确；

D.运动员离坡面距离最远时，速度方向与坡面平行，有

tana=—=1

%

解得

r'=ls

D正确。

故选ACDo

13.(1)0.8s；(2)15.5s

【详解】(1)要使得提升重物的时间最短，一开始要以最大拉力提升重物，重物匀加速上升，

达到额定功率时保持功率不变直到重物达到最大速度，接着做匀速运动，最后以最大加速度

匀减速上升到平台速度刚好为零，故可得重物匀加速上升时的加速度为

q=「-mg=5m/s2

m

刚达到额定功率时，重物的速度为

V.=-=4m/s

该过程所用的时间和上升的高度分别为

fi=—=0.8sh-―J6m

62q

(2)重物以最大速度匀速运动时速度为

v=—=—=6m/s

mFmg

重物最后以最大加速度%=5m/s?做匀减速运动的时间和上升的高度分别为

答案第8页，共12页

4=-01=1.2s,/&=区—=3.6m

%2%

设匀加速结束到开始做匀减速所用的时间为「2，该过程根据动能定理有

力71212

P^2-mgh.=-mv^--mv,

其中

出=85.2m-1.6m-3.6m=80m

联立解得

t2=13.5s

故总时间为

，总=r,+r2+r3=15.5s

3

14..(1)0.8J；(2)—J,

65

【详解】（1）在滑块运动到c点前向，滑块做匀速运动，此时木板做匀减速运动的加速度

大小为

〃式…g=3m/s2

木M

设经过时间f滑块运动到C点，对该段时间有

工常+滁口

即

W+由一1。木，2=/

2木

同时对时间，应有

v2

t<--=—

4木3

代入数值解得

1

3

此时木板的速度和运动的位移分别为

丫木=丫一。木/=1111/$,X木=木/=o.5m

滑块运动到C点后，滑块和木板的加速度大小分别为

答案第9页，共12页

。澹=〃ig=4m/s,“木=~tLA-----L2-=_m/s

分析可知木板先停止，因为有

+，〃）g

所以当木板停止后，滑块继续向左减速直到停止，而木板一直静止，故从滑块运动到C点

到木板停止该段时间木板的位移为

从滑块运动到C点到滑块停止时，滑块的位移为

故运动过程中木板、滑块克服摩擦力所做的总功为

W=JU2（M+"?）g-x木+[〃巾g+〃式M+m）g}x/+〃Mg-x/=0.8J

（2）根据前面分析可得运动过程中木板克服滑块摩擦力所做的功为

'3

u叱/=〃Mgx木=话」

运动过程中木板克服地面的摩擦力所做的功为

吗=〃2（M+m）g（x木+=

77?晨V3T

15.（1）-一F；（2）；一r=亦；（3）估算过程见解析，星B有可能是黑洞

（町+铀），+m2）27tG

【详解】（1）设A、B圆轨道半径分别为〃、/7,由题意知I,A、B做匀速圆周运动的角速度

相同，设其为。。由牛顿运动定律，有

2

入=