陕西省2020-2021高一下学期3月月考物理试题（Word版附答案）

试卷第 1页，总 5页 2023 届高一年级 3 月份月考物理试题 考试时间：90 分钟 满分：100 分 命题人：李淑淑 审题人：侯占峰 第 I 卷（选择题） 一、单选题（每题 3 分，共 42 分） 1．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人 类文明的进步，关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（ ） A．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而 发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 B．伽利略正确认识运动和力的关系，同时建立惯性定律 C．牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿三定律对于微观、高速的运动情景也适用 D．牛顿发现了万有引力定律，并给出了引力常量的数值 2．以下是书本上的一些图片，下列说法正确的是（ ） A．图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的 B．图乙中，两个影子在 x，y 轴上的运动就是物体的两个分运动 C．图丙中，增大小锤打击弹性金属片的力，AB 两球撞击地面的声音间隔时间增大 D．图丁中，做变速圆周运动的物体所受合外力 F 在半径方向的分力大于它所需要的向心力 3．如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块 A，使汽车沿水平面向右匀速运动，在物块 A 到 达滑轮之前，下列说法正确的是（ ） A．物块 A 竖直向上做匀速运动 B．物块 A 处于超重状态 C．物块 A 处于失重状态 D．物块 A 竖直向上先加速后减 速 4．滑雪是一项深受人们喜爱的运动，假设某运动员从弧形的雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到 足够长的倾斜的雪坡上，如图所示，若倾斜的雪坡倾角为θ，运动员飞出时的水平速度大小为 v0， 且他飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，重力加速度为 g，则（ ） A．v0 不同时，该运动员落到雪坡上的速度与斜面的夹角大小不相等 B．v0 不同时，该运动员在空中运动的时间相同 C．该运动员刚要落到雪坡上时的速度大小是 0 cos v  D．该运动员在空中经历的时间是 02 tanv g  5．如图所示，线段 OA=2OB，A、B 为两个质量相等的小球，当他们绕 O 点在光滑的水平面上以 相同的角速度转动时，两线段拉力 FAB：FOB 为（ ） A．3：2 B．2：3 C．5：3 D．2：1 6．由于地球的自转，地球表面的重力加速度是不相等的。若地球自转加快，地球两极和赤道的重 力加速度差值会（ ） A．不变 B．变小 C．变大 D．无法确定 试卷第 2页，总 5页 7．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A．如图 a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B．如图 b 所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变 C．如图 c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后分别做匀速度圆周运动，则在 A、 B 两位置小球的角速度相等 D．如图 c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后分别做匀速度圆周运动，则在 A、 B 两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等 8．如图所示，质量为 0.1kgm  的木块，静置于离转轴0.6m水平转动的转盘上。木块用一轻绳拴着， 轻绳穿过转盘中央的细管，与质量也为 0.1kgm  的小球相连，木块与转盘间的最大静摩擦力为其重 力的  倍（ 0.2  ）。以下说法正确的是（ ） A．木块受到摩擦力总是沿轻绳方向 B．在转速一定的条件下，木块受到的摩擦力跟木块到轴的距离成正比 C．转盘以角速度 4rad / s  匀速转动时木块受到摩擦力为0.04N D．要保持木块与转盘相对静止，转盘转动的角速度不能大于 2 30 rad / s3 9．已知万有引力常量 G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星平均密度的 是（ ） A．在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度 H 和时间 t B．发射一颗绕火星做圆周运动的飞船，测出飞船的周期 T C．观察火星绕太阳的圆周运动，测出火星的直径 D 和火星绕太阳运行的周期 T D．发射一绕火星做圆周运动的卫星，测出卫星轨道半径与火星半径之比 K 和卫星周期 T 10．假设地球可视为质量分布均匀的球体。已知地球表面两极处的重力加速度大小约为 10m/s2， 贴近地球表面飞行的卫星运行周期约为 90 分钟，则一质量为 3000kg 的汽车停在地球赤道上随地 球自转所需要的向心力约为（ ） A．30N B．60N C．117N D．234N 11．瑞士日内瓦天文台的科学家们在法国举行的一次学术会议上宣布，他们发现了 5 颗新“超级 地球”。“超级地球”也称超级类地行星，是指那些环境可能和地球类似，但质量要大好几倍的 行星。科学家们普遍怀疑这类行星上可能存在水和生命，因此具有重大研究价值。在这次发现的 5 颗“超级地球”中，其中一颗“超级地球”A 的质量为地球质量的 4.2 倍、环绕一颗体积比太阳略 小的恒星公转，公转周期为 4 天；另一颗“超级地球”B 的质量是地球的 21 倍，围绕恒星 HD181433 公转，公转周期也为 4 天。则下列判断正确的是（ ） A．“超级地球”A 和 B 所受的引力之比为1:5 B．“超级地球”A 和 B 所受的向心加速度之比为1:1 C．“超级地球”A 和 B 公转角速度之比为1:1 D．“超级地球”A 和 B 密度之比为1:5 12．2020 年诺贝尔物理奖授予黑洞的发现者，若某黑洞的半径 R 约 45km，质量 M 和半径 R 的关 系满足 2 2 M c R G  （其中 c 为光速，G 为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为（ ） A． 8 210 m/s B． 0 2110 m/s C． 2 2110 m/s D． 4 2110 m/s 13．中国研制的嫦娥四号探测器实现在月球背面软陆。嫦娥四号探测器到达月球引力范围时，通 过变轨先进入绕月圆轨道，再经变轨，进入椭圆轨道，其中 A、B 两点分别为近月点和远月点，如 试卷第 3页，总 5页 图所示，已知月球表面重力加速度为 g，月球半径为 R，引力常量为 G，绕月圆轨道半径为 r，忽 略地球引力的影响，则嫦娥四号探测器从 A 点飞到 B 点所用的时间为（ ） A． 2 3 2 π ( ) 2 R r gR  B． 2 3 2 π r gR C． 2 3 2 r gR  D． 2 3 2 π ( ) 8 R r gR  14．光滑的圆管轨道固定在竖直平面内，圆管连同底座总质量为 M，轨道半径为 R，一光滑的小 球开始时位于轨道底端 A 点，小球的直径略小于管的直径，且远远小于轨道半径 R，现给小球一初 速度 0 6v gR ，小球开始在竖直面内做圆周运动，整个过程轨道与底座一直处于静止状态，B 点 位于轨道顶端，轨道上的 C、D 两点位于过圆心 O 的水平线上（如图所示），重力加速度为 g，下 列说法正确的是（ ） A．小球过最高点时对轨道下壁有压力 B．当小球位于圆弧 BD 之间时，地面对底座的摩擦力向右 C．小球在轨道底端 A 点时，底座对地面的压力为 6Mg mg D．当小球位于圆弧 AC 之间时，地面对底座的摩擦力向右 二、多选题(每题 4 分，共 16 分) 15．一条小船在静水中的速度为 10 m/s，要渡过宽度为 60 m、水流速度为 6 m/s 的河流，下列说 法正确的是( ) A．小船渡河的最短时间为 6 s B．小船渡河的最短时间为 10 s C．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小 D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变 16．2019 年 11 月 5 日我国成功发射第 49 颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统 3 颗地球同步轨 道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步 卫星的过程中，卫星从圆轨道 I 的 A 点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在 B 点变轨进入地球同步轨道Ⅲ， 则（ ） A．卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度小于 7.9km/s B．卫星在轨道稳定运行时，经过 A 点时的速率比过 B 点时小 C．若卫星在 I 、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为 1T 、 2T 、 3T ，则 1 2 3T T T  D．现欲将卫星由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅲ，则需在 B 点通过点火减速来实现 17．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转称之为双星系统， 设某双星系统 A、B 绕其连线上的某固定点 O 点做匀速圆周运动，如图所示，现测得两星球球心之 间的距离为 L，运动周期为 T，已知万有引力常量 G，若 AO＞OB，则（ ） 试卷第 4页，总 5页 A．星球 A 的线速度一定等于星球 B 的线速度 B．星球 A 所受向心力大于星球 B 所受向心力 C．双星的质量一定，双星之间的距离减小，其转动周期减小 D．两星球的总质量等于 2 3 2 4π L GT 18．为了探测 X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径 为 r1 的圆轨道上运动，周期为 T1，总质量为 m1。随后登陆舱脱离飞船，变 轨到离星球很近的半径为 r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为 m2。则 （ ） A．X 星球表面的重力加速度为 X 2 1 2 1 4π rg T  B．X 星球的质量为 M 2 3 1 2 1 4π r GT  C．登陆舱在半径为 r2 轨道上做圆周运动的周期为 3 2 2 1 3 1 rT T r  D．登陆舱在 r1 与 r2 轨道上运动的速度大小之比为 1 1 2 2 2 1 v m r v m r  第 II 卷（非选择题） 三、填空题（每空 2 分，共 14 分） 19．在学完了《平抛运动》后，求真班某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的 创新实验方案。如图所示，A 是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B 是质量为 m 的滑块（可视为质点）。 第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端 M 对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止 滑下，最终落在水平地面上的 P 点，测出滑槽最高点距离桌面的高度 h、M 距离地面的高度 H、M 与 P 间的水平距离 x1； 第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块 B 再次从滑槽最高 点由静止滑下，最终落在水平地面上的 P′点，测出滑槽末端与桌面右端 M 的距离 L、M 与 P′间的 水平距离 x2。 (1)在第一次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为_____________。（用实验中所测物理量的符号 表示，已知重力加速度为 g）。 (2)通过上述测量和所学的牛顿运动定律的应用，该研究小组可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ的 表达式为_____________。 (3)若实验中测得 h＝15cm、H＝25cm、x1＝30cm、L＝15cm、x2＝20cm，则滑块与桌面间的动摩 擦因数μ＝_________。（结果用分数表示） 20．随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法 用天平称量物体的质量。假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中 O 为光滑的小孔） 来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设飞船中具有 基本测量工具： (1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是___________________； (2)实验时测得的物理量有弹簧秤示数 F、圆周运动的周期 T 和圆周运动的半径 R，则待测物体质量 的表达式为 M=_____。 21．长 0.5m 的轻杆，一端连着质量 0.5kg 的小球，另一端绕过 O 点的水平固定轴在竖直平面内自 试卷第 5页，总 5页 由转动。当小球以 2m/s 的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力为大小为____N，是______（选填 “拉力”或“支持力”）。g=10m/s2。 四、解答题（22 题 8 分，23 题 10 分，24 题 10 分，共 28 分） 22．如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面，由 P 点沿水平方向以初速度 v0 抛出一个 小球，测得小球经时间 t，恰好垂直落到斜面上．已知斜面的倾角为α，该星球半径为 R，万有引 力常量为 G，忽略星球自转，求： （1）该星球表面的重力加速度 （2）该星球的质量 （3）该星球的第一宇宙速度 23．如图所示，在某质量分布均匀的行星,其表面重力加速度未知，在 该行星表面上有一个匀质转盘，转盘上两个质量均为 m 的物体 A、B 位 于圆心的同一侧，两物体 A、B 到圆心的距离分别为 L、2L，两物体 A、 B 用一根轻绳连接，开始时轻绳恰好处于伸直状态，当角速度为 时，两物体 A、B 刚要相对转盘 发生相对滑动，两物体 A、B 与转盘间的动摩擦因数  ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知行星 的半径为 R，引力常量为 G，求： (1)两物体即将发生滑动时绳子上的拉力； (2)此行星的密度； (3)此行星的第一宇宙速度。 24．如图所示，质量分别为 m 和 M 的两个星球 A 和 B 在引力作用下都绕 O 点做匀速圆周运动， 星球 A 和 B 两者中心之间距离为 L。已知 A、B 的中心和 O 三点始终共线，A 和 B 分别在 O 的两 侧，引力常量为 G。求： (1)A 星球做圆周运动的半径 R 和 B 星球做圆周运动的半径 r； (2)两星球做圆周运动的周期； (3)如果把星球 A 质量的 1 2 搬运到 B 星球上，并保持 A 和 B 两者中心之间距离仍为 L。则组成新的 稳定双星后那么星球 A 半径和周期如何变化？ 试卷第 6页，总 2页 参考答案 1．A 2．B 3．B 4．D 5．B 6．C 7．B 8．C 9．D 10．C 11．C 12．C 13．D 14．B 15．AD 16．AC 17．CD 18．BC 19． 1 1 2 gv x H  2 2 1 2 4 x x HL   1 3 20．在太空中物体与桌面间几乎没有压力，物体与接触面间摩擦力几乎为零 2 24 FT R 21．1 支持力 22．（1） 0 tan vg t  （2） 2 0 tan v RM G t   （3） 0 tan v Rv t   试卷第 7页，总 2页 23．(1) 2 2 mL ；(2) 29 8   L GR ；(3) 23 2   RL 24．(1) MR Lm M   ； mr Lm M   (2)   3L2 G M m   (3) 半径变大；周期不变