山东省鄄城县第一中学2022-2023学年高一下学期4月月考物理试卷(含答案)

这是一份山东省鄄城县第一中学2022-2023学年高一下学期4月月考物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题等内容，欢迎下载使用。
山东省鄄城县第一中学2022-2023学年高一下学期4月月考物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、下列关于地球同步卫星的说法正确的是(   )A.它的周期、高度、速度大小和加速度大小都是相同的B.它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小C.地球同步卫星进入轨道以后，它们向心加速度的大小可能不同D.地球赤道上的物体随地球自转的线速度大于地球同步卫星的线速度2、如图所示，为地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中的五个位置，分别对应我国的五个节气，下列说法正确的是(   )A.夏至时地球公转的速度最大B.冬至到夏至，地球公转的速度逐渐减小C.从冬至到春分的时间大于地球公转周期的四分之一D.从冬至到春分的时间等于春分到夏至的时间3、关于万有引力定律及公式，下列说法正确的是(   )A.公式只适用于计算天体与天体之间的万有引力B.当两物体的距离很近时，两物体间已不存在万有引力，故不能用公式计算C.地球表面的物体受到地球的万有引力可用公式计算D.教室内，同学与课桌之间也有万有引力，并能直接运用公式计算4、如图所示，土星的同步卫星与土星表面的距离为h，运行周期为T，已知万有引力常量为G，土星的半径为R，则下列说法正确的是(   )A.土星的质量为 B.土星的第一宇宙速度为 C.土星表面的重力加速度为 D.卫星发射的雷达波能覆盖土星的表面积为 5、2022年9月30日12时44分，经过约1小时的天地协同，问天实验舱完成转位，空间站组合体由两舱“一”字构型转变为两舱“L”构型，等待梦天实验舱发射、交会对接后，还将转位形成空间站三舱“T”字构型组合体，如图所示。已知空间站离地面的高度为h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(   )A.地球的质量为  B.空间站的线速度大小为 C.地球的平均密度为  D.空间站的周期为 6、如图所示，小物块P位于光滑的斜面上，斜面体Q位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力(   )
 A.垂直于接触面，做功为零 B.垂直于接触面，做功不为零C.不垂直于接触面，做功不为零 D.不垂直于接触面，做功为零7、为了实现人类登陆火星的梦想，近期我国宇航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是(   )A.王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的 B.火星表面的重力加速度是 C.王跃以相同的初速度在火星上起跳时，在空中的时间为在地球上的倍D.王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是 8、满载A国公民的一航班在飞行途中神秘消失，A国推断航班遭到敌对国家劫持，政府立即调动大量海空军事力量进行搜救，并在第一时间紧急调动了21颗卫星参与搜寻.“调动”卫星的措施之一就是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，降低卫星运行的高度，以有利于发现地面（或海洋）目标。下面说法正确的是(   )A.轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小B.轨道半径减小后，卫星的环绕速度增大C.轨道半径减小后，卫星的加速度减小D.轨道半径减小后，卫星的环绕周期增大9、地球表面重力加速度、地球的半径，地球的质量，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度、火星的半径、由此可得火星的质量为(   )A. B. C.  D.10、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。已知地球的自转周期为，万有引力常量为G，根据题中条件，可求出(   )A.地球的平均密度为 B.卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的加速度之比为 C.卫的周期为 D.卫星Ⅱ运动的周期内无法直接接收到卫星发出电磁波信号的时间为 二、多选题11、在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所做贡献以及对其贡献的评价叙述中，正确的说法是(   )A.卡文迪什在实验室里通过实验比较准确的得出引力常量G的数值B.开普勒根据多年的观察，总结出了开普勒行星运动三大定律，揭示了行星绕太阳运转的规律，实践表明此定律不适用于其他天体的运动C.牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，把天体的运动与地上物体的运动统一起来，是人类对自然界认识的一次大综合D.“日心说”认为太阳是宇宙的中心，所有行星都是绕太阳做圆周运动；现代物理学表明日心说是错误的12、北京时间2020年1月7日23时20分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星五号发射升空，卫星顺利进入预定轨道绕地球做匀速圆周运动。如图所示，若a是通信技术试验卫星五号，b、c是另外两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，已知a、b轨道半径相等，c的轨道半径小于a的轨道半径，则(   )A.卫星a的角速度小于c的角速度B.卫星a的加速度大于b的加速度C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D.卫星a的周期与卫星b的周期相等13、在发射一颗质量为m的人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上（离地面高度忽略不计），再通过一椭圆轨道Ⅱ变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道Ⅲ上。已知它在圆轨道Ⅰ上运行的加速度为g，地球半径为R，卫星在变轨过程中质量不变，则(   )A.卫星在轨道Ⅲ上运行的加速度大小为 B.卫星在轨道Ⅲ上运行的线速度大小为 C.卫星在轨道Ⅱ上的周期大于在轨道Ⅰ上的周期D.卫星在轨道Ⅲ上的角速度小于在轨道Ⅰ上的角速度14、如图1所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2、3所示，，则(   )A.第1s内推力做的功为1JB.第2s内物体克服摩擦力做的功 C.第1.5s时推力F做功的功率为3WD.第2s内推力F做功的平均功率 15、天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。如图所示，是某双星系统中A、B两颗恒星围绕它们连线上的固定点O分别做匀速圆周运动，在运动中恒星A、B的中心和O三点始终共线，若A、B的质量比为4:1，下列说法正确的是(   )A.恒星A的角速度与恒星B的角速度之比为4:1B.恒星A的半径与恒星B的半径之比为1:4C.恒星A受到的向心力与恒星B受到的向心力之比为1:1D.恒星A的线速度大小与恒星B的线速度大小之比2:116、如图，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球，将小球拉至水平位置A，由静止释放小球。小球从位置A开始沿圆弧下落到O点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是(   )A.小球受到的向心力在逐渐变大B.重力对小球做功的平均功率为零C.重力对小球做功的瞬时功率逐渐增大D.拉力对小球不做功三、计算题17、如图所示，质量为的物块静止在范围足够宽的水平地面上，物块与水平地面之间的动摩擦因素为，现在用一个大小为方向与水平面成的拉力拉动物块，之后撤去拉力，结果物块再运动一段时间就停了下来，已知，，，，求：（1）拉力所做的功；（2）拉力的最大功率。18、已知某星球半径为R，若字航员随登陆舱登陆该星球后，在此星球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球，小球能上升的最大高度为，（不考虑星球自转的影响，引力常量为G）。（1）求星球表面的自由落体加速度和该星球的质量；（2）在登陆前，宇宙飞船绕该星球做匀速圆周运动，运行轨道距离星球表面高度为h，求卫星的运行周期T。19、开普勒第三定律指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立。如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，周期为T。月球的半径为R，引力常量为G。某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在月球表面的B点着陆A、O、B三点在一条直线上。求：（1）月球的密度；（2）在轨道Ⅱ上运行的时间。
参考答案1、答案：A解析：2、答案：B解析：AB.根据题意，由图可知，夏至时地球在远日点，公转速度最小，冬至在近日点，公转速度最大，则冬至到夏至，地球公转的速度逐渐减小，故A错误，B正确；CD.根据题意，由图可知，从冬至到夏至的运动时间为地球公转周期的一半，由于离太阳越近，地球公转的速度越大，则从冬至到春分的时间小于地球公转周期的四分之一，从春分到夏至的时间大于地球公转周期的四分之一，故CD错误。故选B。3、答案：C解析：4、答案：C解析：A、土星的同步卫星绕土星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，，解得土星质量，故A错误。B、卫星绕土星表面飞行，运行速度为土星第一宇宙速度，，其中r为卫星绕土星表面飞行周期，故B错误。C、物体在土星表面受到万有引力等于重力，，联立解得土星表面的重力加速度，故C正确。D、卫星距地面为h，轨道半径为R+h，根据几何关系可知，卫星发射的雷达波能覆盖土星的表面积不等于，故D错误。故选：C。5、答案：D解析：AC.根据 可得 则地球的平均密度为 AC错误；B.空间站绕地球运行，由万有引力提供向心力得 对地球表面的物体有 联立可得 B错误；D.由牛顿第二定律有得 故D正确。故选D。6、答案：B解析：小物块P在下滑过程中和斜面之间有一对相互作用力F和，如图所示。如果把斜面体Q固定在水平地面上，物块P的位移方向和弹力方向垂直，这时斜面对物块P不做功。但此题的条件是斜面体Q放在光滑的水平面上，可以自由滑动，此时弹力方向仍然垂直于斜面，但是物块P的位移方向却不平行于斜面，如图所示，弹力和位移方向不再垂直而是成一钝角，所以弹力对小物块做负功，选项B正确。7、答案：C解析：A.根据万有引力定律有： A错误；B.在星球表面，万有引力等于重力，则有：得： 则有： 解得：，B错误。C.由竖直上抛的运动时间为： 则有： C正确；D.由竖直上抛的最大高度： 则有： 解得：，D错误。 故选C。8、答案：B解析：人造卫星绕地球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有： 可得：，式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径。则知，当卫星的轨道半径减小时，线速度增大，而周期减小，故B正确，ACD错误。故选：B。9、答案：A解析：10、答案：A解析：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 由题图得 对于地球 联立以上各式，可得地球的平均密度为 故A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。若两卫星同向运行，则有 ，解得 若两卫星相向运行，则有 解得 故D错误。故选A。11、答案：ACD解析：A.英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值，牛顿在1687年将万有引力定律发表在《自然哲学的数学原理》中，A正确；B.开普勒根据多年的观察，总结出了开普勒行星运动三大定律，揭示了行星绕太阳运转的规律，实践表明此定律适用于其他天体的运动，B错误；C.牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，把天体的运动与地上物体的运动统一起来，是人类对自然界认识的一次大综合，C正确；D.“日心说”认为太阳是宇宙的中心，所有行星都是绕太阳做圆周运动；现代物理学表明宇宙没有绝对的中心，只不过是在不同参考系进行观察的结果。D正确。故选ACD。12、答案：AD解析：A.根据万有引力提供向心力 可得 运动半径越大，角速度越小，故卫星a的角速度小于c的角速度，故A正确；B.根据万有引力提供向心力 解得 所以a、b的向心加速度大小相等，故B错误；C.第一宇宙速度是近地轨道卫星做圆周运动的环绕速度，根据万有引力提供向心力 可得 运动半径越大，线速度越小，所以卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；D.根据万有引力提供向心力 可得 故轨道半径相等，周期相等，所以卫星a的周期与卫星b的周期相等，故D正确。故选AD。13、答案：BCD解析：14、答案：BC解析：由题图3可知，第1s内物体的速度为零，物体静止不动，故位移为零，推力不做功，A错误；第2s内推力为3N，第3s内推力为2N且物体做匀速直线运动，则可知摩擦力，物体第2s内的位移，则克服摩擦力所做的功，B正确；第1.5s时推力为3N，速度。则推力F做功的功率，C正确；第2s内平均速度，推力，推力F做功的平均功率，D错误。15、答案：BC解析：A、双星系统中A、B两卫星具有相同的角速度大小，即恒星A的角速度与恒星B的角速度之比为1:1，故A错误；B、根据万有引力提供向心力，设A和B的质量为4m、m，双星距离为L，圆周半径为，有 联立解得 则恒星A半径与恒星B的半径之比为1:4，故B正确；C、恒星的向心力是对方的万有引力，是一对作用力与反作用力，则恒星A受到的向心力与恒星B受到的向心力之比为1:1，故C正确；D、根据匀速圆周运动的线速度公式可知恒星A的线速度大小与恒星B的线速度大小之比1:4，故D错误；故选：BC。16、答案：AD解析：17、答案： （1）拉力所做的功为6000J；（2）拉力的最大功率为2400W解析：物块在拉力撤去前的运动过程中，（1）由牛顿第二定律可得： 由运动学规律可得： 由功的计算公式可得：综上解得：；（2）由运动学规律可得：由功的计算公式可得：综上解得：：18、答案：（1） （2） 解析：（1）在星球表面，抛出小球后做竖直上抛运动，由可得表面的重力加速度 星球表面的物体受到的重力等于万有引力 可得星球的质量 （2）根据万有引力提供飞船圆周运动的向心力 有飞船的周期为 得 19、答案：（1） （2） 解析：（1）万有引力提供向心为 解得 月球体积 密度 解得 （2）椭圆轨道的半长轴设椭圆轨道上运行周期为，由开普勒第三定律有 在轨道Ⅱ上运行的时间为解得