江苏省徐州市铜山区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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注意：本试卷满分100分，考试时间75分钟。请将答案填涂在答题卡上，直接写在试卷上不得分。
一、单选题（共20题，每题3分，共60分。）
1. 北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（ ）
A. 夏至时地球的运行速度最大
B. 从冬至到春分的运行时间为地球公转周期的
C. 太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上
D. 若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球和火星对应的k值不同
2. 下列关于物理学家及其贡献的说法正确的是（ ）
A. 开普勒在牛顿的观测记录的基础上，研究总结出了行星绕太阳运动的定律
B. 牛顿在前人的研究基础上，总结出万有引力定律，并测出了万有引力常量
C. 牛顿运动定律有其局限性，仅适用于解决宏观低速问题
D. 爱因斯坦提出的相对论否定了牛顿的万有引力定律
3. 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. FB. C. 8FD. 4F
4. 在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，则它将（ ）
A. 绕地球做圆周运动
B. 绕地球做椭圆运动
C. 挣脱地球的束缚绕太阳运动
D. 挣脱太阳束缚飞离太阳系
5. 假设地球质量不变，而地球的半径增大到原来的2倍，那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的（ ）
A. 倍B. 2倍C. 倍D. 倍
6. 如图所示的三个人造地球卫星，下列说法正确的是（ ）

A. 卫星可能的轨道为a、b、c
B. 卫星可能的轨道为a、b
C. 同步卫星可能的轨道为a
D. 同步卫星可能的轨道为a，c
7. 2021年10月16日“神舟十三号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，执行此次航天任务的三名宇航员将在轨驻留六个月。空间站和同步卫星轨道的示意图如图所示，已知同步卫星的周期为，地球表面重力加速度为，第一宇宙速度为，下面对空间站的运动描述正确的是（ ）
A. 周期大于B. 速度大于
C. 角速度小于D. 加速度小于
8. 如图所示，一位老爷爷在一片平坦的草地上遛狗，拉狗的绳子与地面的夹角为，设绳的拉力始终是，在向前移动的过程中，小狗的拉力对老爷爷做的功为（ ）
A. 40JB. C. -40JD.
9. 如图所示，汽车上坡时司机要用“换挡”的方法来（ ）

A. 减小速度，得到较大的牵引力B. 增大速度，得到较大的牵引力
C. 增大速度，得到较小的牵引力D. 减小速度，得到较小的牵引力
10. 质量为0.1kg的小球做自由落体运动，下落前2s内重力的平均功率和2s末重力的瞬时功率分别为（ ）
A. 10W，10WB. 10W，20WC. 20W，10WD. 20W，20W
11. 一端固定的轻质弹簧处于原长，第一次用互成角度的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点，如图所示，在此过程F1、F2分别做了6 J、8 J的功，；第二次换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，该过程F所做的功是( )
A. 2 J
B. 8 J
C. 10 J
D. 14 J
12. 如图所示，粗糙弧形轨道高为h，将质量为m的小球从轨道顶端由静止释放，小球运动到轨道底端时的速度为v，重力加速度为g。该过程中，阻力对小球做的功为（ ）
A. B. C. D.
13. 从高为h处以速度竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图所示。若取抛出点小球的重力能为0，不计空气阻力，则小球着地时的机械能为（ ）
A. B.
C. D.
14. 如图所示，小朋友站在“蹦蹦跳”上随踏板跳跃，从状态1到状态2是着地后杆外的弹簧向上弹起并恢复原长的过程。在此过程中关于小朋友的重力势能和弹簧的弹性势能的变化，下列判断正确的是（ ）
A. 减小，增加B. 减小，减小
C. 增加，减小D. 增加，增加
15. 一台额定功率为P起重机从静止开始提升质量为m的重物，重物运动的v-t图像如图所示，图中线段除AB段是曲线外，其余线段都是直线，已知在t1时刻拉力的功率达到额定功率，之后功率保持不变。下列说法正确的是（ ）
A. 图像中曲线AB段起重机加速度越来越大
B. 图像中直线OA段起重机的功率保持不变
C. 在t1时刻，起重机的拉力最大且为
D. 在t2时刻，起重机的拉力最大且为
16. 解放前后，机械化生产水平较低，人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用．如图，一个人推磨，其推磨杆的力的大小始终为F，方向与磨杆始终垂直，作用点到轴心的距离为r，磨盘绕轴缓慢转动，则在转动一周的过程中推力F做的功为
A. 0B. 2πrFC. 2FrD. -2πrF
17. 一质量为的小球，用长为的轻绳悬挂于点，小球在水平力作用下从平衡位置点很缓慢地移动到点，如图所示，则力所做的功为（ ）
A. B. C. D.
18. 如图所示，一个小球质量为m，初始时静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为 （）
A mgRB. 2mgRC. 2.5mgRD. 3mgR
19. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）
A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B. 乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒
D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能不守恒
20. 如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )
A. 圆环的机械能守恒
B. 弹簧弹性势能变化了mgL
C. 圆环下滑到最大距离时,所受合力为零
D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
二、计算题（本题共4小题，共40分。）
21. 2021年11月8日，天问一号火星探测器的“环绕器”成功实施第五次近火制动，准确进入遥感使命轨道，开展火星全球遥感探测。若其绕火星运行的轨道半径为r，火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，求：
（1）火星的质量M；
（2）环绕器的运行周期T。
22. 汽车发动机的额定功率为60kW，质量为5t，当汽车在水平路面上行驶时，阻力始终是车重的0.1倍，。
（1）若汽车从静止开始，以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间?
（2）汽车所能达到的最大速度是多大?
23. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来，如图是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回，已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度为h和H，且，，g取。求：
（1）运动员从A运动到达B点时的速度大小；
（2）轨道CD段的动摩擦因数；
（3）通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，则最后停在何处？
24. 如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压，处于静止状态，同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B．已知a球质量为，b球质量为，重力加速度为g，求：
(1)a球离开弹簧时速度大小；
(2)b球离开弹簧时的速度大小；
(3)释放小球前弹簧的弹性势能。