山东省济宁市育才中学2023-2024学年高一下学期4月月考试题 物理 含解析

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济宁市育才中学 2023 级高一下学期 4 月月考
物理试题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第 I 卷（选择题）
一、单选题：本题共 8小题，每小题 3分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．如图所示为某港口大型起重装置，缆车下吊一重物正匀速运动，速度为
❑
√
gL
，所吊重物（可视为质点）的质
量为 m，吊重物的缆绳长为 L，不计缆绳的重量，重力加速度为 g，当缆车突然停止时，缆绳所承受的拉力为（
）
A．2mg B．3mg
C．4mg D．mg
2．质量为 2kg 的质点在 x—y平面上运动，x方向的速度—时间图像和 y方向的位 移—时
间图像分别如图所示，则质点（　　）
A．做匀变速直线运动
B．初速度的方向与合外力的方向垂直
C．初速度为 4m/s
D．所受合外力为 4N
3．如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙
上的同一点，不计空气阻力，则（　　）
A．两次击中墙时的速度相等
B．沿 1轨迹打出时的初速度大
C．沿 1轨迹打出时速度方向与水平方向夹角大
D．从打出到撞墙，沿 2轨迹的网球在空中运动时间长
4．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）
A．如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B．乙所示是圆锥摆，减小 ，但保持圆锥的高不变；则圆锥摆的角速度不变
C．如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，、内轨对轮缘会有挤压作用
D．如图丙，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圆周运动，则在 A、B两位置小
球的角速度大小不同，但所受筒壁的支持力也不相等。
5．2022 年10 月9日，我国成功发射“夸父一号”探测卫星，用于探测由太阳发射而来的高能宇宙射线，卫星
绕地球做匀速圆周运动，运行轨道离地面的高度为 720km，下列说法正确的是（　　）
A．“夸父一号”的运行速度大于
B．“夸父一号”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速
度
C．“夸父一号”绕地球做圆周运动的周期为 24 小时
D．为使“夸父一号”能更长时间观测太阳，采用a轨道比b
轨道更合理
6．2023 年11 月23 日《中国日报》消息，11 月23 日18 时00 分04 秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号
丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆
满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为 T，地球的半径为R，引力常量为 G，则（）
A．地球的质量为 B．地球的质量为 C．地球的密度为 D．地球的密度为
7．将一质量为 m的物体分别放到地球的南北两极点时，该物体的重力均为 。将该物体放在地球赤道上时，
该物体的重力为 mg；假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R，已知引力常量为 G，则由以上信息可得
出（　　）
A．B．地球的质量为
C．地球自转的角速度为 D．地球的平均密度为
8．我国自 2004 年起启动月球探测工程，2022 年10 月31 日，山东大学牵头完成的世界第一幅1：250 万月球全
月岩石类型分布图对外公布，该研究成果发表于国际综合性期刊《科学通报》。假设距离月球球心 处的重力加
速度 与 的关系图像如图所示，已知引力常量为 ，质量分布均匀的球壳对球壳内质点引力为零。则（　　）
A．距月球表面高 处的重力加速度
B．在距月球表面 轨道上运行的航天器的速度大小为
C．月球的平均密度为
D．距月球球心 和 两位置处的重力加速度大小相等
二、多项选择题：本题共 4小题，每小题 4分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求，全部
选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示，一可绕光滑固定轴O转动的轻杆，另一端连接一小球，小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。
小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为 ，小球在最高点的速度大小为 v， 图像如图乙所示。下
列说法正确的是（　　）
A．小球的质量为
aR
b
B． 时，小球处于完全失重状态
C． 时，杆对小球的弹力方向竖直向上
D．
v2=3c
时，杆对小球的弹力大小为 5b
10．2023 年5月30 日9时31 分，我国自主研发的长征二号F遥十六运载火箭，搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮三
名航天员的神舟十六号载人飞船，在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟十六号飞船入轨后在停泊轨道（Ⅰ）上
进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）于当日 16 时29 分与中国空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨
过程可简化如右图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径 R，中国空间站轨道距地面的平均高度为 h，飞船在
停泊轨道上的周期为 T1，则（　　）

A．飞船在停泊轨道上的速度等于第一宇宙速度
B．飞船在转移轨道上 P、Q两点的速率之比为
C．若飞船在Ⅰ轨道的点 P点火加速，至少经过时间 ，才能在Ⅱ轨道的 点与空间站完成交会
对接
D．中国空间站的物品或宇航员可以漂浮，说明此时它们或他们不受地球引力作用
11．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球 P，细线的上端固定在金属块 Q上，Q放在带小孔(小孔光滑)的水
平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运
动(图中 P′位置)，两次金属块 Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的
是(　　)
A．细线所受的拉力变小
B．小球 P运动的角速度变大
C．Q受到桌面的静摩擦力变大
D．Q受到桌面的支持力变大
12． 如图所示，质量均为m的甲、乙、丙三个小物块（均可看作质点）随水平转盘一起以角速度 绕 OO'轴做
匀速圆周运动，物块甲叠放在物块乙的上面，所有接触面间的动摩擦因数均为 。已知甲、乙到转轴的距离为
r1，丙到转轴的距离为 r2，且r2>r1。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。下列说法正确的是（　
　）
A．甲受到的摩擦力一定为
B．乙受到转盘的摩擦力一定为：
C．若角速度增大，丙先达到滑动的临界点
D．若角速度增大，甲先达到滑动的临界点
第 II 卷（非选择题）
三、实验题：每空 2 分，共 14 分。
13．(6 分）如图所示是研究向心力的大小 F与质量 m。角速度 和半径 r之间的关系的实验装置图。
（1）现将两小球分别放在两边的槽内。为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列做法正确的是
。
A．让两个小球运动半径相等，用质量相同的小球做实验；
B．让两个小球运动半径相等，用质最不同的小球做实验
C．让两个小球运动半径不相等，用质量不同的小球做实验
D．让两个小球运动半径不相等，用质量相同的小球做实验
（2）在该实验中采用了（选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小 F
与质量 m、角速度 和半径 r之间的关系。
（3）当用两个质量相等的小球做实验，且右边的小球的轨道半径与左边小球轨道半径相等，转动时发现右边标
尺上露出的红白相间的等分格数为左边的4倍。那么，右边轮塔与左边轮塔之间的角速度之比为。
14．（8分）某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体运动”，通过描点画出平抛小球的运
动轨迹。
(1)下列关于实验步骤没有必要的是___________。
A．将斜槽的末端切线调成水平
B．通过重锤线将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C．小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放
D．斜槽轨道必须光滑
(2)某同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点 O，只记录了 A、B、C三点，于是就取 A点为坐标原点，建
立了如图乙所示的坐标系。运动轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度大小为m/s
（保留三位有效数字），经过B点时速度大小为m/s（可保留根号），小球抛出点的坐标为（单位
cm）。（重力加速度 g取10m/s2）
四、计算题：共 4 小题，共 46分。
15．（8分）两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点 为圆心各自做匀速圆周运动，
两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图所示。已知双星的质量分别为 和 ，它
们之间的距离为 ，引力常量为 ，求双星中质量为 和 的两个天体分别对应的运行轨道半径 和及运行
周期 。
16．（10 分）某人在离地面 3.2m 的高度，将质量 1kg 的小球以v0=10m/s 的速度斜向上抛出，小球的初速度方向
与水平方向之间的夹角为 ，不计空气阻力，（重力加速度 g取10 ， ， ）,求
（1）小球从抛出点上升的最大高度；
（2）小球在空中运动的时间；
（3）小球落地点与抛出点的水平距离。

17．（13 分）如图所示，装置 可绕竖直轴转动，可 视为质点
的小球 A与两轻细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB 水平，细线AC 与竖直方向的夹角 。
已知小球的质量 ，细线AC 长 ，B点距C点的水平和竖直距离相等。（重力加速度 g取10
， ， ）
（1）若装置以一定的角速度匀速转动，线 AB 水平且张力恰为 0时，求此时的角速度 ω？
（2）若装置匀速转动的角速度
ω1=2 rad/s
，求细线AC 与AB 的拉力分别多大？
（3）若装置匀速转动的角速度 ，求细线AC 与AB 的拉力分别多大？
18．（15 分）如图所示， 为竖直光滑圆弧的直径，其半径 ，A端沿水平方向。水平轨道 与半径
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