湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

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1. 一个物体在两个力、共同作用下发生了一段位移，做功分别为、，下列说法正确的是（ ）
A. 这两个力大小相等B. 这两个力做的总功为
C. 这两个力的功率不相等D. 比做的功多
2. 关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确是（ ）
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B. 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C. 表达式=k，k是一个与行星无关常量
D. 表达式=k，T代表行星运动的自转周期
3. 某人造地球卫星绕地球运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，卫星在A点的速率比在B点的大，则地球位于（ ）
A. F2B. OC. F1D. B
4. 2021年，“天问一号”火星探测器到达火星轨道后，着陆器脱离探测器，在万有引力的作用下逐渐靠近火星表面。已知火星的质量为，半径为，引力常量为。质量为的着陆器在距离火星表面高度为时，速度大小为，此时着陆器所受火星的引力大小为（ ）
A. B. C. D.
5. 为探究地球表面万有引力与重力的关系，一科学爱好者用同一弹簧测力计分别在地面的不同纬度位置测量一质量为m的物体所受的重力。假设在两极时，物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F1，在赤道上时，物体静止时竖直方向的弹簧弹力为F2。地球自转角速度为ω，设地球为标准的球体，半径为R，质量为M，引力常量为G．则以下表达式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 已知地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，将地球视为质量均匀分布的球体，忽略地球自转的影响，则地球质量等于（ ）
A. B. C. D.
7. 2021年10月，中国发射了首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，用于实现太阳波段光谱成像的空间探测。该卫星轨道为圆轨道，通过地球南北两极上方，离地高度约为517km。如图所示，a为羲和号，b为地球同步卫星，c为赤道上随地球一起转动的物体。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星a运行速度大于第一宇宙速度
B. a的角速度小于c的角速度
C. a的向心加速度大于c的向心加速度
D. a的向心加速度小于b的向心加速度
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8. 如图所示，、、三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星（ ）
A. 线速度大小关系为
B. 加速度大小关系为
C. 向心力大小关系为
D. 周期关系为
9. 2020年9月4日，我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号F运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器，图为此发射过程的简化示意图。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P点、Q点。下列说法正确的是（ ）
A. 航天器在轨道1的运行周期小于其在轨道3的运行周期
B. 航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，速度越来越大
C. 航天器在轨道2上经过P点时的速率大于它在轨道1上经过P点时的速率
D. 航天器在轨道1上运行的加速度小于其在轨道3上运行的加速度
10. 设某双星系统中的、两星球绕其连线上的某固定点做匀速圆周运动，如图所示，现测得两星球球心之间的距离为，运动周期为，已知引力常量为，若，则（ ）
A. 两星球的总质量等于
B. 星球的向心力大于星球的向心力
C. 星球的线速度一定小于星球的线速度
D. 双星的质量一定，双星之间的距离减小，其转动周期减小
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11. 某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示
（1）该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是（ ）。
A．测定平抛小球的质量 B．确保斜槽光滑
C．确保斜槽末端水平 D．测定斜槽顶端到桌面的高度
（2）图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图乙背景中每一小方格的边长为，、、是照片中小球的三个位置，（取），那么：
①照相机拍摄时每______s曝光一次；
②小球做平抛运动的初速度的大小为______m/s。
12. 如图所示是“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验，细线下悬挂了一个质量为m的小钢球，细线上端固定在O点。将画有几个同心圆的白纸至于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张紧）位于同心圆。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离。（当地的重力加速度为g）。
(1)用秒表记录小钢球运动n圈的时间t，从而测出此时钢球做匀速圆周运动的周期T=_________；
(2)再通过纸上的圆，测出小钢球的做匀速圆周运动的半径R，可算出小钢球做匀速圆周运动的向心加速度an=____________；小钢球做匀速圆周运动时所受的合力F合=____________（小钢球的直径与绳长相比可忽略）。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13. 2020年6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心成功发射了第五十五颗北斗导航卫星。假设该卫星在距离地球表面高为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，地球的体积为V=πR3，忽略地球自转的影响。求:
(1)地球的平均密度ρ；
(2)该人造卫星绕地球运动的周期T。
14. 电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G(忽略其他星球对地球的影响)，求：
(1)比邻星的质量M；
(2)比邻星表面的重力加速度g；
(3)比邻星的第一宇宙速度v1。
15. 如图所示，质量的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数。现用大小、方向与水平方向角斜向上的力拉物块。重力加速度，，。求：
（1）求物体运动的加速度：
（2）力F作用3s过程中，拉力F对物块做的功；
（3）力作用时，摩擦力对物块做功的功率。