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四川省成都市北京第二外国语学院成都附属中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷
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这是一份四川省成都市北京第二外国语学院成都附属中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷，文件包含四川省成都市北京第二外国语学院成都附属中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷原卷版docx、四川省成都市北京第二外国语学院成都附属中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在告题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结求后，将答题卡交回。
第Ⅰ卷 选择题（44分）
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分，给出的四个选项中有且只有一个正确答案）
1. 理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．对开普勒第三定律公式的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 公式只适用于轨道是椭圆的运动
B. 式中的k值，对于所有行星(或卫星)都相等
C. 式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关
D. 若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
2. 杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在的圆锥形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，演员和摩托车的总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁水平面内做匀速圆周运动，其模型可简化为光滑的小球靠初速度在如图的锥桶上分别沿图中虚线所示的A、B水平圆面上做匀速圆周运动，则（ ）
A. A处的线速度小于B处的线速度
B. A处的角速度大于B处的角速度
C. A处对筒的压力等于B处对筒的压力
D. A处向心力大于B处的向心力
3. 如图，玩具小车在轨道上做匀速圆周运动，测得小车1s绕轨道运动一周，圆轨道半径为0.3m，玩具小车的质量为0.5kg，AC为过圆心竖直线，BD为过圆心水平线，重力加速度g大小取，小车看作质点，下列说法正确的是（ ）
A. 小车BD下方运动时处于失重状态
B. 小车在B点不受摩擦力作用
C. 小车在C点时对轨道的压力恰好为零
D. 小车在A点时对轨道的压力比在C点时大10N
4. 火星跟地球的相似度很高，被认为是人类进行星际移民的首选之地.将火星和地球绕太阳的运动视为匀速圆周运动，已知火星与地球的质量之比为p、轨道半径之比为q，则火星与地球绕太阳运动的角速度大小之比为
A. B. C. D.
5. 2020年11月24日成功发射“嫦娥五号”是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。已知月球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，月球绕地球做圆周运动的公转周期为，“嫦娥五号”探测器绕近月轨道做圆周运动的周期为，引力常量为G，由以上条件可知（ ）
A. 月球质量为B. 地球质量为
C. 月球的密度为D. 地球的密度为
6. 如图所示，质量均为m的A、B两小物块用轻质弹簧相连，A放置在光滑水平地面上，一轻绳通过光滑的定滑轮与物块B相连（连接物块B的绳子恰好伸直但不绷紧），弹簧的劲度系数k。现用一水平向右的拉力F作用在轻绳上，使物块B缓慢向上运动，已知重力加速度为g，当A物块恰好离开地面时，F所做功为（ ）
A. B. C. D.
7. 如图所示，圆筒绕竖直中心轴OO'匀速转动，在其底面和内壁上各有一物块随筒转动。两物块均恰与圆筒接触面保持相对静止，圆筒底面半径为r，底面的物块到底面圆心的距离为0.5r，已知两物块与各接触面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两个物块均可视为质点，则物块与接触面间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
8. 如图所示，在水平匀速转动的圆盘圆心正上方一定高度处，若向同一方向以相同速度每秒抛出N个小球，不计空气阻力，发现小球仅在盘边缘共有4个均匀对称分布的落点，则圆盘转动的角速度可能是（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题（本题共5小题，每小翘4分，共20分。有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错不得分）
9. 如图所示，质量为m滑块（可视为质点），从半径为R的半球面的上端A点处以初速度v0滑下，B为最低点，O为球心，A、O、C三点等高，从A到C滑动过程中滑块所受到的摩擦力大小恒为Ff。则滑块（ ）
A. 从A到B过程，重力做功为零B. 从A到B过程，弹力做功为零
C. 从A到B过程，摩擦力做功为 D. 从A到C过程，摩擦力做功为
10. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火车转弯半径为r，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 火车以速度v转弯时，铁轨对火车支持力大于其重力
B. 火车转弯时，实际转弯速度越小越好
C. 若不挤压轨道，当火车上乘客增多时，火车转弯时的速度不变
D. 火车转弯速度大于时，外轨对车轮轮缘的压力沿水平方向
11. 2023年10月26日11时14分，长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火升空，送汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔赴“天宫”。飞船入轨后先在近地停泊轨道1上进行数据确认，后经椭圆转移轨道2与在轨道3做匀速圆周运动的空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化成如图所示，则（ ）
A. 由于不受力，所以宇航员会“漂浮”在空间站内
B. 飞船在转移轨道2上P点的速率大于Q点的速率
C. 飞船在停泊轨道1上的速度大于第一宇宙速度
D. 飞船在转移轨道2上Q点加速度等于在轨道3上Q点的加速度
12. 如图所示，有A、B两颗卫星绕地心O做圆周运动，运动方向相反。A卫星的周期为T1，B卫星的周期为T2，在某一时刻两卫星相距最近，则（引力常量为G）（ ）
A. 两卫星下一次相距最近需经过时间t＝
B. 两颗卫星的轨道半径之比为
C. 若已知两颗卫星相距最近时的距离，可求出地球的密度
D. 若已知两颗卫星相距最近时的距离，可求出地球表面的重力加速度
13. 如图甲所示，将质量为M的物块A和质量为m的物块B放在水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接，物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，物块A与转轴的距离等于轻绳长度，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。开始时，轻绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，绳中张力与转动角速度的平方的关系如图乙所示，当角速度的平方超过时，物块A、B开始滑动。若图乙中的、及重力加速度均为已知，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
第Ⅱ卷 非选择题（52分）
三、实验题（共16分，每空2分）
14. 向心力演示器如图所示。
（1）本实验采用的实验方法是__________。
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
（2）若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，质量相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与__________（选填“”、“”或“”）的关系。
（3）若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上（两圆盘半径之比为），质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则可以得出的实验结论为：__________。
15. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是：小球A、B_______（填“同时”或“先后”）落地；
(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间______（填“变长”“不变”或“变短”）；
(3)上述现象说明：平抛运动的时间与_________大小无关，平抛运动的竖直分运动是_________运动；
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为______m/s。
四、计算题（本大题共4个小题，共40分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）
16. 2022年12月17日凌晨，“嫦娥五号”探测器圆满完成我国首次月球无人采样任务，携带样品返回地球。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球半径为。
（1）求地球表面重力加速度大小g；
（2）求月球的第一宇宙速度大小v。
17. 如图所示，物体放在水平地面上，用一根细绳跨过固定在物体上的定滑轮，绳的一端固定在墙上A处，且使细绳的AB部分与地面平行，细绳的另一端C在水平拉力F=20N的作用下，使物体向右沿地面移动2m，求
(1)则拉力F做功是多少？
(2)若作用在C端的外力F斜向上，与水平方向的夹角为60°，仍使物体沿地面向右移动2m，则拉力F做的功是多少？
18. 如图所示，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求：
（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；
（2）小球在D点时的速度大小；
（3）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向．
19. 神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双从系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响。A、B围绕两者连线上的О点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。
（1）若A和B的质量分别为m1、m2，试求暗星B的轨道半径r（用m1、m2表示）；
（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；
（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量mS的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v=2.7×105m/s，运行周期T=4.7π×104s，质量m1=6m，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G=6.67×10-11N·m2/kg2，mS=2.0×1030kg）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在告题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结求后，将答题卡交回。
第Ⅰ卷 选择题（44分）
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分，给出的四个选项中有且只有一个正确答案）
1. 理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．对开普勒第三定律公式的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 公式只适用于轨道是椭圆的运动
B. 式中的k值，对于所有行星(或卫星)都相等
C. 式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关
D. 若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
2. 杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在的圆锥形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，演员和摩托车的总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁水平面内做匀速圆周运动，其模型可简化为光滑的小球靠初速度在如图的锥桶上分别沿图中虚线所示的A、B水平圆面上做匀速圆周运动，则（ ）
A. A处的线速度小于B处的线速度
B. A处的角速度大于B处的角速度
C. A处对筒的压力等于B处对筒的压力
D. A处向心力大于B处的向心力
3. 如图，玩具小车在轨道上做匀速圆周运动，测得小车1s绕轨道运动一周，圆轨道半径为0.3m，玩具小车的质量为0.5kg，AC为过圆心竖直线，BD为过圆心水平线，重力加速度g大小取，小车看作质点，下列说法正确的是（ ）
A. 小车BD下方运动时处于失重状态
B. 小车在B点不受摩擦力作用
C. 小车在C点时对轨道的压力恰好为零
D. 小车在A点时对轨道的压力比在C点时大10N
4. 火星跟地球的相似度很高，被认为是人类进行星际移民的首选之地.将火星和地球绕太阳的运动视为匀速圆周运动，已知火星与地球的质量之比为p、轨道半径之比为q，则火星与地球绕太阳运动的角速度大小之比为
A. B. C. D.
5. 2020年11月24日成功发射“嫦娥五号”是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。已知月球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，月球绕地球做圆周运动的公转周期为，“嫦娥五号”探测器绕近月轨道做圆周运动的周期为，引力常量为G，由以上条件可知（ ）
A. 月球质量为B. 地球质量为
C. 月球的密度为D. 地球的密度为
6. 如图所示，质量均为m的A、B两小物块用轻质弹簧相连，A放置在光滑水平地面上，一轻绳通过光滑的定滑轮与物块B相连（连接物块B的绳子恰好伸直但不绷紧），弹簧的劲度系数k。现用一水平向右的拉力F作用在轻绳上，使物块B缓慢向上运动，已知重力加速度为g，当A物块恰好离开地面时，F所做功为（ ）
A. B. C. D.
7. 如图所示，圆筒绕竖直中心轴OO'匀速转动，在其底面和内壁上各有一物块随筒转动。两物块均恰与圆筒接触面保持相对静止，圆筒底面半径为r，底面的物块到底面圆心的距离为0.5r，已知两物块与各接触面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两个物块均可视为质点，则物块与接触面间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
8. 如图所示，在水平匀速转动的圆盘圆心正上方一定高度处，若向同一方向以相同速度每秒抛出N个小球，不计空气阻力，发现小球仅在盘边缘共有4个均匀对称分布的落点，则圆盘转动的角速度可能是（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题（本题共5小题，每小翘4分，共20分。有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错不得分）
9. 如图所示，质量为m滑块（可视为质点），从半径为R的半球面的上端A点处以初速度v0滑下，B为最低点，O为球心，A、O、C三点等高，从A到C滑动过程中滑块所受到的摩擦力大小恒为Ff。则滑块（ ）
A. 从A到B过程，重力做功为零B. 从A到B过程，弹力做功为零
C. 从A到B过程，摩擦力做功为 D. 从A到C过程，摩擦力做功为
10. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火车转弯半径为r，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 火车以速度v转弯时，铁轨对火车支持力大于其重力
B. 火车转弯时，实际转弯速度越小越好
C. 若不挤压轨道，当火车上乘客增多时，火车转弯时的速度不变
D. 火车转弯速度大于时，外轨对车轮轮缘的压力沿水平方向
11. 2023年10月26日11时14分，长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火升空，送汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔赴“天宫”。飞船入轨后先在近地停泊轨道1上进行数据确认，后经椭圆转移轨道2与在轨道3做匀速圆周运动的空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化成如图所示，则（ ）
A. 由于不受力，所以宇航员会“漂浮”在空间站内
B. 飞船在转移轨道2上P点的速率大于Q点的速率
C. 飞船在停泊轨道1上的速度大于第一宇宙速度
D. 飞船在转移轨道2上Q点加速度等于在轨道3上Q点的加速度
12. 如图所示，有A、B两颗卫星绕地心O做圆周运动，运动方向相反。A卫星的周期为T1，B卫星的周期为T2，在某一时刻两卫星相距最近，则（引力常量为G）（ ）
A. 两卫星下一次相距最近需经过时间t＝
B. 两颗卫星的轨道半径之比为
C. 若已知两颗卫星相距最近时的距离，可求出地球的密度
D. 若已知两颗卫星相距最近时的距离，可求出地球表面的重力加速度
13. 如图甲所示，将质量为M的物块A和质量为m的物块B放在水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接，物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍，物块A与转轴的距离等于轻绳长度，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。开始时，轻绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，绳中张力与转动角速度的平方的关系如图乙所示，当角速度的平方超过时，物块A、B开始滑动。若图乙中的、及重力加速度均为已知，下列说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
第Ⅱ卷 非选择题（52分）
三、实验题（共16分，每空2分）
14. 向心力演示器如图所示。
（1）本实验采用的实验方法是__________。
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
（2）若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，质量相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与__________（选填“”、“”或“”）的关系。
（3）若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上（两圆盘半径之比为），质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则可以得出的实验结论为：__________。
15. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是：小球A、B_______（填“同时”或“先后”）落地；
(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间______（填“变长”“不变”或“变短”）；
(3)上述现象说明：平抛运动的时间与_________大小无关，平抛运动的竖直分运动是_________运动；
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为______m/s。
四、计算题（本大题共4个小题，共40分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）
16. 2022年12月17日凌晨，“嫦娥五号”探测器圆满完成我国首次月球无人采样任务，携带样品返回地球。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球半径为。
（1）求地球表面重力加速度大小g；
（2）求月球的第一宇宙速度大小v。
17. 如图所示，物体放在水平地面上，用一根细绳跨过固定在物体上的定滑轮，绳的一端固定在墙上A处，且使细绳的AB部分与地面平行，细绳的另一端C在水平拉力F=20N的作用下，使物体向右沿地面移动2m，求
(1)则拉力F做功是多少？
(2)若作用在C端的外力F斜向上，与水平方向的夹角为60°，仍使物体沿地面向右移动2m，则拉力F做的功是多少？
18. 如图所示，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求：
（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；
（2）小球在D点时的速度大小；
（3）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向．
19. 神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双从系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响。A、B围绕两者连线上的О点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。
（1）若A和B的质量分别为m1、m2，试求暗星B的轨道半径r（用m1、m2表示）；
（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；
（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量mS的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v=2.7×105m/s，运行周期T=4.7π×104s，质量m1=6m，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G=6.67×10-11N·m2/kg2，mS=2.0×1030kg）
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