2023泰安新泰一中（老校区）高一下学期第二次段考考试物理试题含解析

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新泰一中2022级高一下学期第一次阶段性考试
物理试题
考试时间：100分钟
第I卷（选择题）
一、单选题（每题3分，共30分）
1. 下列关于物理学家的说法正确的是（　　）
A. 开普勒通过深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律
B. 笛卡尔发现了万有引力定律
C. 卡文迪许为了检验万有引力定律的正确性，首次进行了“月﹣地检验”
D. 伽利略第一次精确测量出了万有引力常量
【答案】A
【解析】
【详解】A．开普勒通过观察天象以及深入研究第谷的数据提出行星运动三大定律，A正确；
B．牛顿提出了万有引力定律，B错误；
C．牛顿为了检验万有引力定律的正确性，首次进行了“月﹣地检验”，而卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量。C错误；
D．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，D错误。
故选A。
2. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比为2:1，运动方向改变的角度之比为4:3，它们的向心加速度之比为（　　）
A. 3:2 B. 2:3 C. 8:3 D. 3:8
【答案】C
【解析】
【详解】因为在相同的时间内，它们通过的路程之比为2:1，运动方向改变的角度之比为4:3，则由

解得

由

解得

由

解得它们的向心加速度之比为

故ABD错误，C正确。
故选C。
3. 杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆锥形筒内壁上或球形容器内壁上。圆锥形筒与球的中轴线均垂直于水平地面，且圆锥筒和球固定不动，演员和摩托车的总质量为m，若在圆锥形筒内壁A、B两处沿图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A. A处的车对轨道的压力等于B处车对轨道的压力
B. A处的角速度等于B处的角速度
C. A处的线速度小于B处的线速度
D. 若该演员移至右侧球形容器中分别沿高低不同的两水平面做匀速圆周运动，则在较高水平轨道内运动时周期大
【答案】A
【解析】
【详解】A．在A、B两处分别对车受力分析，可知，在A、B两处的支持力方向相同，若设支持力与水平方向的夹角为，则竖直方向，根据平衡条件有

可知，车在A、B两处受到的支持力相等，根据牛顿第三定律可知，A处的车对轨道的压力等于B处车对轨道的压力，故A正确；
BC．水平方向，根据牛顿第二定律有

可知，车在A、B两处的向心加速度相等，根据公式，且由图可知，在A处的半径大于B处的半径，则A处的角速度小于B处的角速度，根据公式可知，A处的线速度大于B处的线速度，故BC错误；
D．若该演员移至右侧球形容器中，设球的半径为，演员做圆周运动的半径为，设支持力与水平方向的夹角为，根据几何关系可知

根据牛顿第二定律有

联立解得

由图可知，在较高的水平轨道运动时，较小，故在较高水平轨道内运动时周期小，故D错误。
故选A。
4. 关于引力波，早在1916年爱因斯坦基于广义相对论预言了其存在.1974年拉塞尔赫尔斯和约瑟夫泰勒发现赫尔斯—泰勒脉冲双星，这双星系统在互相公转时，由于不断发射引力波而失去能量，逐渐相互靠近，此现象为引力波的存在提供了首个间接证据．科学家们猜测该双星系统中体积较小的星球能“吸食”另一颗体积较大的星球表面的物质，达到质量转移的目的，则关于赫尔斯—泰勒脉冲双星周期T随双星之间的距离L变化的关系图象正确的是(　　)
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】双星做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供
＝m12R1＝m22R2，
由几何关系得：
R1＋R2＝L
解得：
＝·
已知此双星系统中体积较小的星球能“吸食”另一颗体积较大的星体表面的物质，达到质量转移的目的，每个星球的质量变化，但质量之和不变，所以

故B正确，A、C、D错误。
故选B。
5. 如图所示，用起瓶器开启瓶盖时，起瓶器上A、两点绕点转动的角速度分别为和，线速度的大小分别为和，向心加速度的大小分别为和，下列说法正确的是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AD．由于A、两点都在起瓶器上，随着起瓶器一起绕O点旋转，起瓶器上各点的角速度都相同，A正确，D错误；
B．根据

由于

因此

B错误；
C．根据

可知

C错误。
故选A。
6. 一物体在地球表面重16N，它在以的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的（ ）
A. 2倍 B. 3倍 C. 4倍 D. 一半
【答案】B
【解析】
【详解】在地球表面，有
．
其中g为地球表面的重力加速度，取
得出物体质量
．
该物体放在火箭中，对物体进行受力分析，物体受重力G′和支持力N．
火箭中以的加速度匀加速竖直向上，根据牛顿第二定律得：

解得

由于不考虑地球自转的影响，根据万有引力等于重力得出：
在地球表面

在航天器中

则

所以

即此时火箭距地高度

故选项B正确，选项ACD错误．
故选B.
点睛：把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题，重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．
7. 如图所示，一内壁光滑、质量为m、半径为 r的环形细圆管，用硬杆竖直固定在天花板上．有一质量为 m 的小球（可看作质点）在圆管中运动．小球以速率v0经过圆管最低点时，杆对圆管的作用力大小为（　　）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对小球做受力分析受到环给小球的支持力和小球的重力，根据牛顿第二定律

环给小球的支持力为 ，小球给环的压力为 ，根据牛顿第三定律

环受到竖直向下重力和小球给环的压力和杆的作用力，杆的作用力为

故选C。
8. 2020年7月23日，我国火星探测器“天问一号”在海南文昌发射成功，开启了我国探测火星之旅，它将在明年2月份抵达环绕火星轨道，届时探测器将环绕火星运行2个月。假设探测器在环绕火星轨道上做匀速圆周运动时，探测到它恰好与火星表面某一山脉相对静止，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，探测器仪表上显示的绕行速度为v，已知引力常量G，则火星的质量为（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】探测器在离火星表面某一高度的轨道上运行时，探测到它恰好与火星表面某一山脉相对静止，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，说明探测器恰好在火星的同步轨道上，探测器的绕行周期为T，根据

可得探测器绕火星做匀速圆周运动的半径为r=
根据万有引力提供向心力，则有
G=mr()2
解得火星质量为，故选C。
9. 绿色出行，自行车是一种不错的选择。自行车基本原理如图所示，a、b、c分别为链轮，飞轮和后轮上的三个点，已知链轮、飞轮和后轮的半径之比为2∶1∶6，将后轮悬空，匀速转动踏板时，a、b、c三点的（　　）

A. 线速度大小之比为6∶6∶1
B. 角速度大小之比为1∶6∶6
C. 转速之比为2∶2∶1
D. 向心加速度大小之比为1∶2∶12
【答案】D
【解析】
【详解】根据传动装置的特点，可知


A．根据，可得

则a、b、c三点的线速度大小之比为

故A错误；
B．根据，可得

则a、b、c三点的速度大小之比为

故B错误；
C．根据转速，可得a、b、c三点的转速之比为

故C错误；
D．根据，可得a、b、c三点的向心加速度大小之比为

故D正确。
故选D。
10. 已知地球半径为6400km，可能用到数学近似算法(1+ x)k » 1+ kx, (x