上海市延安中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷（原卷版+解析版）

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1. 下列关于力对物体做功的说法正确的是（ ）
A. 一对作用力和反作用力做功的代数和可为负值
B. 摩擦力一定做负功
C. 弹力一定不做功
D. 重力做功等于重力势能的变化量
2. 下列说法错误的是（ ）
A. 卡文迪什用扭秤实验测出了万有引力常量
B. 任意相同时间内“地球与太阳”连线和“火星与太阳”连线扫过的面积相同
C. 开普勒对第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律
D. 牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出物体，物体就不会再落在地球上
3. 卫星在生产生活中发挥着越来越大作用。现有一颗围绕地球做匀速圆周运动的无动力卫星，能在每天的固定时刻在北京市某个固定地点的正上方对该点进行拍照，忽略其他天体对该卫星的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 该卫星一定是地球同步卫星
B. 该卫星的轨道平面可以不过地心
C. 地球自转的周期一定是该卫星运行周期的整数倍
D. 该卫星的线速度可能大于第一宇宙速度
4. 某人将一静止在地面上的物体提到高空的过程中，重力做功，空气阻力做功，人对物体做功，取地面重力势能为零，则（ ）
A. 物体的重力势能的变化量等于B. 物体的动能等于
C. 物体的机械能等于D. 物体的机械能等于
5. 如图所示，ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，CD段是水平的，BC段是与AB和CD都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计。一质量为m的滑块（看作质点）在A点由静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示。现用一方向始终与轨道平行的力推滑块，使它缓慢地由D点推回到A点。设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，则推力对滑块做的功为（ ）

A mghB. 2mghC. μmg（s+）D. μmgs+μmghctθ
6. 一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面重力加速度为g，行星的质量M与卫星的质量m之比，行星的半径与卫星的半径之比为，行星与卫星之间的距离r与行星的半径之比为。卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度之比为（ ）
A. B. C. D.
7. 2023年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则（ ）
A. 地球的质量为B. 地球的质量为
C. 地球的密度为D. 地球的密度为
8. 质量为2kg的物体，放在动摩擦因数的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，拉力做的功W随物体的位移x变化的关系如图所示，则（ ）
A. 至的过程中，物体的加速度是
B. 时，物体的速度是4.5m/s
C. 时，拉力的功率是6W
D. 至过程中，合力做的功是12J
二、填空题（6分/题×4题=24分）
9. 在地面上以速度v0抛出质量为m物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能参考面，且不计空气阻力，那么物体在海平面上的动能为___________ 。物体在海平面上的机械能为___________。
10. 质量为3.5kg的物体由静止开始所受合力F随位移l发生如图所示的变化，这一过程中，力F对物体做的功为______J，物体的最大速度为______m/s。
11. 质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g（g为重力加速度），则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中，物体动能的增量为______，物体的机械能的改变量为______。
12. 作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为。已知月球的半径为，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R。忽略地球、月球自转的影响，则月球密度与地球密度之比为______。月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为______。
三、实验题
13. 某同学想利用如图甲所示的装置计算出轻质弹簧的弹性势能的大小。她把轻质弹簧左端固定在光滑水平桌面上，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。设重力加速度大小为，小球的质量m，小球抛出点到落地点的水平距离x，桌面到地面的高度h。
回答下列问题：
（1）本实验中，弹簧被压缩得越短，小球做平抛运动的时间______________（填“越短”、“不变”、“越长”）。
（2）写出弹簧被压缩后的弹性势能Ep=______________（用已知的字母表示）。
（3）本实验中，测量的弹簧被压缩后的弹性势能Ep往往偏小，这是因为______________。（答出一条理由即可）
四、解答题
14. 科学家通过天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双星系统。双星a、b以两者连线上的O点为圆心做匀速圆周运动，引力常量为G。若a、b到圆心的距离分别为和，圆周运动的周期为T。求
（1）双星a、b的质量之比；
（2）双星系统的总质量。
15. 一列车的质量是，在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶，当速度由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时，共用了2min。求：
（1）列车所受轨道的阻力大小；
（2）这段时间内牵引力所做的功；
（2）这段时间内列车前进的距离。
16. 如图，在竖直平面内有由圆弧和圆弧组成光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。弧的半径为R，弧的半径为。质量为m的小球从A点正上方处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。
（1）求小球刚过B点时对轨道的压力大小；
（2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。