安徽省亳州市第二完全中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题（Word附含答案）

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一、选择题（本题共10小题，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题4分，共32分。第9～10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共10分.）
1．研究表明，2000年来地球自转周期累计慢了2个多小时。假设这种趋势持续下去，地球其他条件不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在相比（ ）。
A．距地面的高度变小B．向心加速度变大
C．线速度变小D．角速度变大
2．如图，一块橡皮擦用细绳（粗细不计）悬挂于圆柱体的O点，圆柱体以恒定的角速度滚动，从而使圆柱体匀速向左边移动，同时使橡皮擦上升，细绳将缠绕在圆柱体上同一截面，若运动过程中露出桌面的圆柱体长度保持不变，选地面为参照物，下列说法正确的是（ ）
A．橡皮擦运动的轨迹为直线
B．橡皮擦在水平方向上做加速运动
C．橡皮擦运动时，绳子上的拉力小于橡皮擦受到的重力
D．橡皮擦在竖直方向上上升的速度与圆柱体滚动的角速度无关
3．长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子B，把悬线另一端的小球拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ）
A．线速度突然增大B．角速度突然减小
C．向心力突然增大D．悬线拉力突然减小
4．2028年奥运会新增壁球运动项目。如图所示，运动员从A点将球斜向上击出，水平击中墙上B点反弹后又水平飞出，落到C点，竖直，三点在同一水平面上，垂直于AC。不计空气阻力，球碰撞B点前后的速度大小分别为、，球在AB、BC两段运动时间分别为、，则正确的是（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以的速度水平向右飞行，经过倾角为45°的斜面底端O点正上方的A点时，释放了一个小球，结果小球打在斜面上的C点。已知A点与O点的距离，无人机的飞行速度不变，空气阻力忽略不计，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．增大，小球落到斜面的速度方向不变
B．小球打在C点时，无人机恰好飞到斜面上的B点
C．小球打在C点前瞬间的速率为22m/s
D．小球从A点运动到C点用时2s
6．2023年5月，我国成功发射北斗卫星导航系统第56颗卫星。图（a）是西安卫星测控中心对某卫星的监控画面，图中左侧数值表示纬度，下方数值表示经度，曲线是运行过程中，卫星和地心的连线与地球表面的交点（即卫星在地面上的投影点，称为星下点）的轨迹展开图。该卫星运行的轨道近似为圆轨道，高度低于地球同步卫星轨道，绕行方向如图（b）所示。已知地球自转周期为24小时，地球半径为R，地球同步卫星轨道半径约为6.6R。根据以上信息可以判断（ ）
A．该卫星轨道平面与北纬30°线所在平面重合 B．该卫星运行速度大于第一宇宙速度
C．该卫星运行周期为12小时 D．该卫星轨道半径约为3.3R
7．2022年1月22日，我国将一颗失效的北斗二号G2卫星从轨道半径为R₁的地球同步轨道上变轨后运行到轨道半径为R₂的“墓地”轨道上，此举标志着航天器被动移位和太空垃圾处理新方式的成功执行。该过程的简化示意图如图所示。已知椭圆转移轨道与同步轨道和“墓地”轨道分别相切于P、Q两点，同步轨道上P点处的速度大小为，转移轨道上P点处的速度大小为、Q点处的速度大小为，“墓地”轨道上Q点处的速度大小为，则北斗二号G2卫星（ ）
A．轨道上各位置处的速度大小满足
B．
C．在转移轨道上P点的速度与Q点速度之比为R₁：R₂
D．沿转移轨道从P点运动到Q点所用的时间为天
8．图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，，则下列说法中错误的是（ ）
A．发生险情处离地面的高度为45m
B．时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为630W
C．加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为280N
D．整个过程中工人所受重力做功为31500J
9．（多选）手动挡汽车最大的驾驶乐趣就是自己能随时控制挡位，加速时可以二挡2000转，也可以二挡4000转．把挡位推入后带来的不同动力感受，有人车合一的感觉．自己有什么操作，车辆就有什么反馈，做一些降挡补油、跟趾动作等等，很有成就感．如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”~“5”挡速度增大，R是倒车挡，某型号轿车发动机的额定功率为，在水平路面上行驶的最大速度可达，假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车（ ）
A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡
B．该车在水平路面上行驶时所受阻力大小为
C．以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为
D．改变输出功率，以的速度在同一水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为
10．（多选）若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为，半径为，自转周期为，引力常量为，则下列说法正确的是（ ）
A．该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为
B．该“类地球”行星的同步卫星的轨道半径为
C．该“类地球”行星表面重力加速度在两极的大小为
D．该“类地球”行星的卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为
11．学校物理兴趣小组去某废水处理厂参加社会实践活动，当大家经过厂里的废水排水口时，发现距较大水池一定高度的较小的水平排水管正在向外满口排放废水，如图所示。小组同学只找到一把卷尺，他们想估测排水管每秒的排污体积。当地的重力加速度大小为g。
(1)要想估测排水管每秒的排污体积，同学们需利用卷尺测量管口的周长l、 、 三个数据。（写出测量的物理量和对应的符号）
(2)排水管每秒的排污体积的表达式为V= 。（用题中相关物理量的符号表示）
(3)若排水管的管壁厚度不可忽略，测量准确，不考虑其他因素对测量的影响，则排水管每秒的排污体积的测量值 。（填“偏大”或“偏小”）
12．某同学用如图所示的装置探究物体做圆周运动的向心力大小与线速度的关系。用一根细线系住钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，钢球静止于A点，将光电门固定在A的正下方。钢球底部竖直地粘住一片宽度为x的遮光条。用天平测出小球质量，用刻度尺测出摆线长度，用游标卡尺测出钢球直径。
（1）实验时，他在某位置由静止释放钢球（此时细绳处于拉直状态），每次释放钢球的位置应 （填“保持不变”或“不断改变”），记录光电门的挡光时间t，每次小球下降过程中电脑屏幕上力传感器的示数是变化的，则他应该记录力传感器示数的 （填“最小值”或“最大值”或“平均值”）；
（2）该同学以F为纵坐标，以 为横坐标，若得到一条倾斜直线，则表明在物体质量和运动半径不变的情况下，向心力的大小与速度的平方成正比；若图像的斜率为k，小球质量为m，重力加速度为g，则图像横纵坐标对应物理量的关系式为 （用所给物理量的符号表示）。
（3）某同学通过进一步学习知道了向心力的公式，发现实验中使用公式求得小球经过A点的向心力比测量得
13．如图所示，轻绳的一端系在固定点O，另一端系有质量为m的小球，使小球在竖直平面内以O为圆心做圆周运动。小球某次运动到最低点时，轻绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，小球以轻绳拉断时的速度水平飞出做平抛运动，落地点P到O点的水平距离为d。已知O点离地面高度为d，轻绳长为，重力加速度为g，忽略空气阻力。求：
（1）轻绳拉断时，小球水平飞出的速度大小；
（2）轻绳能承受的最大拉力是多少；
（3）保持固定点O离地面的高度不变，改变轻绳长度，使球重复上述运动，若轻绳仍在小球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，问：轻绳长为多少时，小球抛出的水平距离最大，最大水平距离是多少？
14．当某一地外行星（火星、木星、土星、天王星、海王星）在绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一直线的状态，且地球恰好位于太阳和外行星之间的这种天文现象叫“冲日”，冲日前后是观测地外行星的好时机。如图所示是土星冲日示意图，已知地球公转周期是1年，土星质量是地球的95倍，土星半径是地球的9.5倍，土星的公转半径是地球的9.5倍.忽略星球自转影响，求：（）
（1）地球和太阳间的万有引力是土星和太阳间的几倍？
（2）土星冲日平均多长时间出现一次？
（3）假设人类在将来的某天登陆土星，若宇航员在地面上最多能举起质量为m的物体，则他在土星表面最多能举起质量是多少的物体？
15．中国宇航员计划在2030年前登上月球，假设宇宙飞船落到月面前绕月球表面做角速度为的匀速圆周运动，运动半径可近似看为月球半径。宇航员登上月球后，做了一次斜上抛运动的实验。如图所示，在月面上，小球从A点斜向上抛出，经过最高点B运动到C点，已知小球在A、C两点的速度与竖直方向的夹角分别为53°，37°，小球在B点的速度为v，小球从A到C的运动时间为t，引力常量为G，，忽略月球的自转影响，求：
（1）月球的密度（假设月球为均匀物体）以及月面的重力加速度；
（2）宇宙飞船绕月球表面做匀速圆周运动的线速度以及月球的质量。二、实验题（11题1+ 1+ 2 +1=5分，12题1+ 1+ 2+ 3+ 1=8分）
三、解答题（13题4 +3+ 6=13分，14题4+ 6 +6=16分，15题9+7=16分）
到的向心力小，你认为产生误差可能的主要原因是（写一条） 。