2021-2022学年河南省新蔡县第一高级中学高二10月半月考物理试题 （Word版）

新蔡县第一高级中学2021—2022学年高二上学期10月

月考物理试题

一、选择题（每个4分，共48分，1-8单选，9-12多选，多选选对选不全得2分）

1. 我国于1970年4月发射的第一颗卫星“东方红一号”还在运行，“东方红一号”运行的轨道是椭圆，近地点A距地面的高度为，远地点距地面的高度为。若地球的半径为，地球同步轨道卫星距地面的高度为，则“东方红一号”与地球同步轨道卫星绕地球运行的周期之比为（　　）

A.  B.

C.  D.

2. 下列说法中正确的是（　　）

A. 质点、位移都是理想化模型

B. 开普勒发现了万有引力定律，卡文迪什测量了万有引力常量

C. 在万有引力定律的表达式中，当趋近于零时，两物体间的万有引力无穷大

D. 单位、、是一组属于国际单位制的基本单位

3. 设地球半径为R，一物体在地球表面时与地球间的万有引力为F，则当该物体在距地面高R处时（如图所示），与地球间的万有引力大小为（　　）

A. F B. F C. 2F D. 4F

4. 甲、乙两质点间万有引力的大小为F，若保持它们的质量不变，将它们之间的距离减小为原来的二分之一，则它们之间的万有引力将变为（　　）

A. F B.  C. 8F D. 4F

5. 地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，下式关于地球密度的估算式正确的是（　　）

A  B.  

C.  D.

6. 2021年6月11日，国家航天局在北京举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，标志着我因首次火星探测任务取得圆满成功。已知火星直径约为地球直径的50%，火星质量约为地球质量的10%，探测器在地球表而的环绕周期约为85min，地球表面的重力加速度取g=9.8m/s2。下列说法正确的是（　　）

A. “天问一号”的发射速度为7.9km/s

B. 火星与地球的第一宇宙速度的比值为

C. 火星表面的重力加速度大小约为3.92m/s2

D. “天问一号”绕火星表面运行的周期小于85min

7. 下列说法错误的是（　　）

A. 经典力学适用于低速运动、宏观物体

B. 汽车在通过弯道时，如果速度过大，往往出现“甩尾”现象，这是一种离心现象，这是由于受到离心力而产生的

C. 开普勒继承了第谷对太阳系行星运动的观测数据，总结出开普勒三大定律

D. 卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值

8. 一位同学在实验室的地面上用一个质量为1kg的小车以一定的速度挤压弹簧，当小车的动能为20J时，弹簧的弹性势能恰好是10J，如果以距地面3m高的天花板为零势面，则此时小车、弹簧和地球构成的系统总机械能是（　　）（g=10m/s2）

A. 30J B. 0J C. 60J D. -30J

9. 木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星。若木星绕太阳做圆周运动的半径为、周期为，木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为、周期为。已知引力常量为G，则根据题中给定条件（　　）

A. 可以断定

B. 能求出木星的质量

C. 能求出木星与其卫星间的万有引力

D. 能求出太阳与木星间的万有引力

10. 中国空间站轨道高度约为400km，倾角约42°，设计寿命为10年，长期驻留3人，总重量约100t。如图所示为中国空间站示意图，2021年6月17日顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功已知以地面为零势能点，地球半径约6400km，下列说法正确的有（　　）

A. 中国空间站实质上就是一颗同步卫星 B. 宇航员进驻空间站时为完全失重状态

C. 中国空间站的重力势能约为4×1011J D. 中国空间站向心加速度约为8.7m/s2

11. 下列关于重力势能和弹性势能的相关说法中，正确的是（　　）

A. 重力势能与重力做功密切相关，重力做功与路径有关

B. 抬高物体，物体具有重力势能，重力势能是地球上物体单独具有的

C. 弹簧受力发生弹性形变，具有弹性势能

D. 选择不同的参考平面，重力势能不相同，但是对于同一过程重力势能的变化都是相同的

12. 如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以v向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为30°，则（   ）

A. 从开始到绳与水平夹角为30°时，拉力做功mgh+mv2

B. 从开始到绳与水平夹角为30°时，拉力做功mgh+mv2

C. 在绳与水平夹角为30°时，拉力功率等于mgv

D. 在绳与水平夹角为30°时，拉力功率大于mgv

二、实验题（本大题共3小题，共26分）

13. 卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量：

（1）横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为F=_________．

（2）在下图所示几个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是__________．（选填“甲”“乙”或“丙”）

（3）引力常量得出具有重大意义，比如：_____________________．（说出一条即可）

14. 某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功．实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动．图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz．

（1）根据纸带提供数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA．vB，其中vA=_________m/s．（结果保留两位有效数字）

（2）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是_____．（填入物理量前的字母）

A．木板的长度l　         　B．木板的质量m1 C．木块的质量m2

D．重物的质量m3 E．木块运动的时间t  F．AB段的距离xAB

（3）在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB=________________．（用vA．vB和第（2）问中测得的物理量的字母表示）

15. 图甲为某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），此外，该实验小组还准备了一套砝码（总质量为kg）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答。

（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的高度差h。

（2）取出质量为m的砝码放在A箱子中，剩余砝码都放在B箱子中，让A从位置O由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，其机械能是_______的（填增加、减少或守恒）。

（3）记录下遮光条通过光电门的时间t，根据所测数据可计算出A下落到F处的速度________，下落过程中的加速度大小________（用d、t、h表示）。

（4）改变m重复（2）（3）步骤，得到多组m与a的数据，作出a-m图像如图乙所示。可得A的质量________kg，B的质量________kg（重力加速度大小g取）。

三、计算题（本大题共3小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位）

16. 一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d＝6r处有一质量为m2的质点，求：

(1)被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为多大？

(2)剩余部分对m2的万有引力为多大？

17. 用长度均为的细线把小球和质量为的小球悬挂起来，二者静止时的状态如图所示。今对小球加一水平向左的力，对小球加一水平向右的力，且，重力加速度为。物体在运动过程中和空气之间由于摩擦而生热，最后两个小球再次静止不动。则当两个小球最后再次静止不动时，二者组成的系统的重力势能与不加外力时相比变化了多少？

18. 如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点，质量为m的小方块物体（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点B滑上粗糙水平面，圆弧轨道在B点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至C点静止。若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为。求：

（1）物体滑到B点时的速度的大小；

（2）B点与C点间的距离x大小。

答案

1-8 DDBDA  CBB  9.BD  10.BD  11.CD  12.BD

13.  ①.     ②. 乙    ③. 引力常量的普适性证明了万有引力定律的正确性（或：引力常量的得出使得可以定量计算万有引力的大小；引力常量的得出使得人们可以方便地计算出地球的质量）

14. ①. 0.72    ②. B    ③.

15. ①. 减少    ②.     ③.     ④.     ⑤.

16. (1)被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为

F2＝G＝G

(2)将挖去的小球填入空穴中，由V＝πR3，m＝ρV可知，大球的质量为8m，则挖去小球前大球对m2的万有引力为

F1＝G＝G

m2所受剩余部分的万有引力为

F＝F1－F2＝G

17.解：由题意可知，当两个小球再次静止时位置及受力图如图所示

由小球的受力图可知

解得

由图知，小球重力势能不变，小球重力势能增加，小球重力势能的变化量为

解得

18. （1）物体从A到B过程，由动能定理可得

解得

（2）物块在水平面滑行过程，由动能定理可得

代入数值解得，B点与C点间的距离为