2023-2024年江苏省无锡市江阴市两校联考高一下学期3月月考物理试题（解析版）

2023-2024学年第二学期第一次月考测试卷高一物理一、单选题1.下列关于行星运动规律和万有引力定律的说法正确的是（）A.牛顿总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律B.引力常量的大小首先是由开普勒测出来的，且等于C.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积【答案】C【解析】开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿发现了万有引力定律，选项A错误；引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于，选项B错误；根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同，选项C正确；根据开普勒第二定律，因火星绕太阳运动和木星绕太阳运动的轨道不同，则相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不一定等于木星与太阳连线扫过的面积，选项D错误。故选C。2.关于近地卫星和地球同步卫星，下列说法正确的是（）A.地球同步卫星距地面的高度是确定的,发射速度要大于B.近地卫星在轨道上的运行速度大于C.近地卫星的发射速度小于D.地球同步卫星运行时可能会经过地球北极点的正上方【答案】A【解析】地球同步卫星周期是一定的，则距地面的高度是确定的，发射速度要大于，选项A正确；第一宇宙速度是最大的环绕速度，则近地卫星在轨道上的运行速度小于，选项B错误；第一宇宙速度是最小的发射速度，近地卫星的发射速度大于，选项C错误；地球同步卫星运动轨道与赤道平面重合，不可能会经过地球北极点的正上方，选项D错误。故选A。3.要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是（）A.使两物体的质量各减小一半，距离不变B.使两物体间的距离和两物体的质量都减到原来的C.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变D.使两物体间的距离增加到原来的倍，质量不变，【答案】B【解析】根据可知，使两物体的质量各减小一半，距离不变，则两质点间的万有引力减小到原来的，A正确，不符合题意；根据可知，使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的，则两质点间的万有引力不变，B错误，符合题意；根据可知，使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，则两质点间的万有引力减小到原来的，C正确，不符合题意；根据可知，使两物体间的距离增大到原来的倍，质量不变，则两质点间的万有引力减小到原来的，D正确，不符合题意。故选B。4.根据西游记关于“天庭”的描述，可推算出“天庭”绕地心运动的半径约为。年月日，天宫课堂第四课在距地面高约的中国“天宫”空间站开讲。假如“天庭”真实存在，且“天庭”和“天宫”均绕地心做匀速圆周运动，地球可视为半径约的均匀球体，则“天庭”相对于“天宫”（）A.线速度更大 B.周期更大C.加速度更大 D.受地球引力一定更大【答案】B【解析】根据，可得，，，“天庭”的轨道半径大于“天宫”的轨道半径，可知“天庭”相对于“天宫”线速度更小，周期更大，加速度更小，故AC错误，B正确；“天庭”和“天宫”质量关系不确定，则不能比较受地球引力关系，故D错误。故选B。5.因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在年中国科学院紫金山天文台就将一颗于年月日发现的国际编号为“”的小行星命名为“高锟星”。假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的倍，半径为地球半径的倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）A.倍 B.倍 C.倍 D.倍【答案】C【解析】根据，得，，因为高锟星的质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的，故C正确，ABD错误．6.年月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并于月择机实施降轨，软着陆火星表面。如图“天问一号”在点被火星捕获后，假设进入大椭圆环火轨道，一段时间后，在近火点变轨至中椭圆环火轨道运行，再次经过点变轨至近火圆轨道运行。下列说法不正确的是（）A.“天问一号”在在轨道上经过的加速度小于在轨道上经过的加速度B.“天问一号”在轨道上运行时，经过点的线速度小于点的线速度C.在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须大于D.“天问一号”从轨道变轨至轨道需要在点减速【答案】A【解析】“天问一号”在轨道上运行至点时，有，由此可知，“天问一号”在在轨道Ⅲ上经过的加速度等于在轨道上经过的加速度，故A错误，符合题意；由开普勒第二定律可知，“天问一号”在轨道上运行时，经过点的线速度小于点的线速度，故B正确，不符合题意；“天问一号”能够摆脱地球引力的束缚到达火星且没有飞出太阳系，所以在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度，故C正确，不符合题意；“天问一号”从轨道变轨至轨道需要在点减速，做近心运动从高轨变到低轨，故D正确，不符合题意。故选A。7.中国是目前全球最大且最灵敏的射电望远镜，利用灵敏度高、可监测脉冲星数目多、测量精度更高的优势，发现了具有纳赫兹引力波特征的四极相关信号的证据。利用引力波观测，能够捕捉到“黑暗”的蛛丝马迹，探测宇宙中最大质量的天体即超大质量黑洞的增长、演化及合并过程。若甲、乙两个恒星组成的双星系统在合并前稳定运行时，绕同一点做圆周运动，测得甲、乙两恒星到绕行中心的距离之比为，则甲、乙两恒星（）A.质量之比 B.线速度之比为C.周期之比为 D.动能之比为【答案】D【解析】两恒星向心力大小相等，则甲、乙两恒星质量之比为，A错误；根据，甲、乙两恒星线速度之比为，B错误；两恒星周期相等，周期之比为，C错误；根据，甲、乙两恒星动能之比为，D正确。故选D。8.在一个高速旋转的巨大转盘上放置三个完全相同的时钟，放在转轴处，放在中间，放在边缘处，如图所示。对于地面上的观察者，根据相对论认为三个时钟的快慢情况，下列说法正确的是（）A.钟最快，、钟一样慢B.钟最慢，、钟一样快C.钟最快，钟最慢D.钟最慢，钟最快【答案】C【解析】由狭义相对论可知，其时间间隔为，由上述公式可知其物体运动的速度越快，时间间隔越慢，而、、三者做圆周运动，属于同轴传动，其角速度相同，而其速度根据公式，可知的半径最大，其速度最大，时间最慢，的半径最小，速度最慢，时间最快。故选C。9.下列关于功、功率的说法，正确的是（）A.只要力作用在物体上，则该力一定对物体做功B.由知，只要知道和就可求出任意时刻的功率C.摩擦力一定对物体做负功D.由知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比【答案】D【解析】只有同时满足功的两个条件，力才做功，即：物体受力，同时在力的方向上发生了位移，故A错误；公式只能计算平均功率，不能计算瞬时功率，故B错误；恒力做功的表达式，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功；静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故C错误；据可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故D正确．故选D．点睛：解答此题的关键是：①理解做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一不可；②理解平均功率和瞬时功率的概念，会用控制变量法讨论；③同时要明确恒力做功的求法．10.如图所示，物体在大小为、方向与水平地面成角的拉力作用下，内水平向右运动，此过程中拉力对物体做的功和平均功率分别是（）A.、 B.、 C.、 D.、【答案】A【解析】由力对物体做功的计算公式可得，拉力F对物体做的功为,由功率的定义式，可得平均功率,故选A。

11.物体开始静止，从某时刻起受到两个垂直的力、共同作用，一段时间后做功，做功，下列说法正确的是（）A.物体受合力，合力做总功B.物体受合力，合力做总功C.物体受合力，合力做总功D.物体受合力，合力做总功【答案】C【解析】物体受合力,合力做总功,故选C。12.如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是（）A.弹力对物体做正功，弹簧的弹性势能减少B.弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能减少C.合外力对物体做正功，物体的动能减少D.合外力对物体做负功，物体的动能减少【答案】D【解析】物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧过程中，弹簧被压缩，则弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加；合外力对物体做负功，物体的动能减少。故选D。13.“长征”系列运载火箭是中国自行研制的航天运载工具，为中国航天的发展提供了强有力的支撑。如图所示，“长征三号”丙发射“嫦娥二号”，“嫦娥二号”质量为，假设可以把整个助推过程看成初速度为的匀加速直线运动，助推的距离为，时间为，则它们在脱离的瞬间，“嫦娥二号”获得的动能是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据题意，由运动学公式，可得，脱离的瞬间“嫦娥二号”的速度为，则“嫦娥二号”获得的动能是，故ABD错误，C正确。故选C。14.如图所示，一质量为、长度为的均匀柔软细绳竖直悬挂。用外力将绳的下端缓慢地竖直向上拉起至点，点与绳的上端相距。重力加速度大小为。在此过程中，绳的重力势能增加（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由题意可知，段细绳的重力势能不变，段细绳的重心升高了，则重力势能增加,故选A。15.汽车发动机通过变速箱将动力传输给运动系统，一般赛车的变速箱有挡到挡个逐次增高的前进挡位，在发动机输出功率不变时，挡位越高车速越快，加大油门可以增大发动机的输出功率。如图所示是赛车越野比赛时正在爬坡的情形，为了能够顺利爬上陡坡，司机应该（）A.拨挡，减小油门 B.拨挡，加大油门C.拨挡，减小油门 D.拨挡，加大油门【答案】B【解析】赛车爬坡时要克服重力做功，因此需要较大的牵引力，由功率得牵引力为，为了能够顺利爬上陡坡，应增大发动机的输出功率和减小速度，才能获得更大的牵引力，因此应拨挡，加大油门。故选B。16.成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（）A.从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间大于米粒的运动时间B.落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率C.从释放到落地的过程中，米粒和糠重力做功相同D.从释放到落地的过程中，米粒和糠风力做功相同【答案】B【解析】糠秕和米粒在竖直方向均做自由落体运动，下落的高度相同，可知从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间等于米粒的运动时间，选项A错误；落地时，米粒的竖直速度等于糠秕的竖直速度，根据，因米粒的重力大于糠秕的重力，则米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率，选项B正确；根据因米粒和糠秕质量不同，则从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力做功不相同，选项C错误；从释放到落地的过程中，因米粒质量较大，则加速度较小，落地时水平位移较小，根据可知，米粒和糠秕风力做功不相同，选项D错误。故选B。17.两辆动能相同的汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比。当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为，乙车滑行的最大距离为，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据动能定理，解得，故选C。18.静止在粗糙水平面上的物块受方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动，时停下，其速度—时间图象如图所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（）A.全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B.全过程拉力做的功等于零C.从到这段时间内拉力的功率保持不变，该功率为整个过程的最大值D.可从到这段时间内拉力不做功【答案】A【解析】对物块运动的全过程运用动能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，故A正确；对物块运动的全过程运用动能定理可知，合外力做功之和等于零，即拉力做的功等于克服摩擦力所做的功，不等于零，故B错误；由图象可知，物块在内做匀加速直线运动，拉力大于摩擦力，在末时刻，,内做匀速运动，拉力等于摩擦力，,因此内功率不为整个过程的最大值，故C错误；从到这段时间内拉力等于摩擦力，拉力方向上有位移，所以拉力做功，故D错误；故选A。二、解答题19.寻找地外文明一直是科学家们不断努力的目标。为了探测某行星上是否存在生命，科学家们向该行星发射了一颗探测卫星，卫星绕该行星做匀速圆周运动的半径为，卫星的质量为，该行星的质量为，引力常量为，已知该行星的半径为。试求：（1）该卫星做圆周运动的向心加速度的大小；（2）卫星的运行周期；（3）行星的第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）；（3）；【解析】（1）根据，可得该卫星做圆周运动的向心加速度的大小；（2）根据，可得卫星的运行周期；（3）根据，行星的第一宇宙速度；20.若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为处下落，经时间落到月球表面.已知引力常量为，月球的半径为。求：(不考虑月球自转的影响)(1)月球表面的自由落体加速度大小。(2)月球的质量。(3)月球的密度。【答案】（1）；（2）；（3）；【解析】试题分析：根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度；根据月球表面重力和万有引力相等，利用求出的重力加速度和月球半径可以求出月球的质量；根据即可求出月球的密度．（1）月球表面附近的物体做自由落体运动：，月球表面的自由落体加速度大小：；（2）不考虑月球自转的影响有：，解得月球的质量为：；（3）月球的密度；点睛：本题主要考查了结合自由落体运动规律求月球表面的重力加速度，根据万有引力与重力相等和万有引力提供圆周运动向心力求解问题．21.如图所示为某中学科技小