湖北省黄冈中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷

这是一份湖北省黄冈中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷，共3页。试卷主要包含了9km/s等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题、实验题和解答题三部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．在科学发展中，许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献．下列表述正确的是（ ）
A．笛卡尔通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律
B．天王星被人们称为“笔尖下发现的行星”
C．牛顿进行了著名的“月——地检验”进一步验证了万有引力定律
D．开普勒巧妙地利用扭秤装置比较准确测出了万有引力常量G的值
2. 关于功率，下列说法中正确的是（ ）
A. 根据P＝ 可知，机械做功越多，其功率就越大
B. 根据P＝Fv可知，汽车的牵引力一定与其速度成反比
C. 根据P＝可知，只要知道时间t内所做的功，就可知任意时刻的功率
D. 根据P＝Fv可知，发动机的功率一定时， 交通工具的牵引力与运动速度成反比
3. 2022年11月29日晚，长征二号运载火箭将神舟十五号载人飞船精准送入预定轨道，并于11月30日7时33分对接天和核心舱，形成三舱三船组合体，这是中国太空站目前最大的构型。如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图，AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴，“神舟十五号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。下列说法正确的是（ ）
A. “神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火减速
B. “神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期小于天和核心舱运行的周期
C. “神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率大于天和核心舱经过C点时的速率
D. “神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度大于天和核心舱在C点时的加速度
4. 如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l，物体始终与斜面保持相对静止．则在斜面水平向左匀速运动距离l的过程中（ ）
A. 摩擦力对物体做的功为－μmglcs θ
B. 斜面对物体的弹力做的功为mglsin θcs2 θ
C. 重力对物体做的功为mgl
D. 斜面对物体做的功为0
5. 质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，如图是该汽车牵引力随速度变化的图像（其中的曲线为双曲线的一部分），图中、f、、已知，运动中的汽车受到的摩擦阻力大小为f并保持不变，忽略因耗油引起的汽车质量变化，则（ ）
A. 做匀加速运动的那段时间内，汽车的平均速度为
B. 整个过程中汽车的最大功率等于
C. 速度为时，汽车牵引力的功率为
D. 速度为时，汽车的加速度大小为
6. 2022年9月27日的“木星冲日”是观测木星的一次好机会。木星冲日就是指木星、地球和太阳依次排列大致形成一条直线时的天象。已知木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星质量约为地球质量的318倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍，则下列说法正确的是（ ）
A. 木星运行的加速度比地球运行的加速度大
B. 木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小
C. 在木星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s
D. 上一次“木星冲日”的时间大约在2021年8月份
7. 科学家通过研究双中子星合并的引力波，发现：两颗中子星在合并前相距为时，两者绕连线上的某点每秒转圈；经过缓慢演化一段时间后，两者的距离变为，每秒转圈，则演化前后（ ）
A. 两中子星运动周期为之前倍 B. 两中子星运动的角速度为之前倍
C. 两中子星质量之和为之前倍 D. 两中子星运动的线速度平方之和为之前倍
8.太阳由于内部的核反应导致其质量一直持续地在减小，则根据万有引力的相关规律可知在很久很久以前，太阳系中地球绕太阳公转的情况与现在相比（ ）
A．公转角速度比现在较小 B．公转半径比现在较小
C．公转速率比现在较大 D．公转周期比现在较小
9. 改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。在下列几种情况下，汽车的动能翻倍是（ ）
A．质量不变，速度增大到原来的2倍 B．速度不变，质量增大到原来的2倍
C．质量减半，速度增大到原来的2倍 D．速度减半，质量增大到原来的4倍
10. 如图所示，在水平转台上放置有轻绳相连的质量相同的滑块1和滑块2，转台绕转轴OO′以角速度ω匀运转动过程中，轻绳始终处于水平状态，两滑块始终相对转台静止，且与转台之间的动摩擦因数相同，滑块1到转轴的距离小于滑块2到转轴的距离．关于滑块1和滑块2受到的摩擦力f1和f2与ω2的关系图线，可能正确的是（ ）
A. B. C. D. D.
实验题（本大题共2小题,共16分）
11.(6分)2022年6月6日10时44分，神舟十四号飞船搭载航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲，成功发射，并与空间站核心舱顺利对接。神舟十四号飞行乘组将首次利用位于问天实验舱的气闸舱实施两到三次出舱活动，并将继续开展天宫课堂。假设刘洋想用如图所示装置进行太空实验，质量测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。由牛顿第二定律可知，如果给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。
（1）如图，假如航天员在A、B两滑块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给B滑块一个恒力F，此时压力传感器示数为。将A、B对换位置，给A施加相同的恒力F，压力传感器示数为。据此可知A、B两滑块的质量之比_______。（用N、表示）
（2）在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度a=_________（用x、t表示）。这样，我们就能够计算出A滑块的质量=______（用N1、x、t表示）
12．(10分)2023年《三体》电视剧异常火爆，这正展示了人类想了解未知世界的渴望，为延续人类文明防患于未然，人类也需要寻找适宜人类居住的新家园。假设多年后宇航员找到了一类地星球，为了探究星球的相关情况，宇航员降落在星球表面，并做了以下实验（假设该星球为匀质球体，星球半径为R）：
实验Ⅰ：让一石子和一片羽毛分别从相同高度由静止同时释放多次，发现两者总沿竖直方向向下运动并同时落在水平地面上。由此可以判断该星球表面 （填“有”或“无”）大气。
实验Ⅱ：在赤道的水平地面上，以一定的水平速度抛出物体，并记录下抛出点的高度h及相应的从抛出到落地过程中的水平位移x，保持不变，改变高度，重复实验多次。并用描点法做出了一条倾斜直线图像，你认为宇航员做 图像最为合理。（选填选项前的相应字母）
A． B． C．
若求出图线的斜率为，则赤道处的重力加速度g= 。
实验Ⅲ：到达极地后，在抛出速度与实验Ⅱ中一样的情况下，重复实验Ⅱ，若得到图像的斜率为。据此宇航员推出了该类地星球的自转周期T= 。（用、、R、表示）
三、解答题（本大题共3小题,共44分）
13. (10分)电影《流浪地球》中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，比邻星的半径为R，引力常量为G(忽略其他星球对地球的影响)，求：（1）比邻星的平均密度。 （2）比邻星的第一宇宙速度。
14. (16分)“嫦娥一号”卫星开始绕地球在椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆周运动的卫星．设卫星距月球表面的高度为 ，做匀速圆周运动的周期为T ．已知月球半径为R ，引力常量为G．求：
（1）月球的质量M及月球表面的重力加速度g；
（2）科学家在月球上做实验，将小球绕悬点在竖直平面内做圆周运动，小球质量为，绳长为，悬点距地面高度为。小球运动至最低点时，绳恰被拉断，小球着地时水平位移为；求细线刚被拉断时，小球抛出速度多大？
（3）在（2）的条件下，求落地瞬间月球引力对小球做功的瞬时功率P．
15.(18分) 如图是由弧形轨道、圆轨道（轨道底端B略错开，图中未画出）、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有轻弹簧（右端固定），圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变，现将B点置于AC中点，质量m＝2kg的滑块（可视为质点）从弧形轨道高H＝0.6m处静止释放。已知圆轨道半径R＝0.1m，水平轨道长LAC＝1.0m，滑块与AC间动摩擦因数μ＝0.2，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，求：
（1）滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小；
（2）当轻弹簧获得的最大弹性势能时，轻弹簧弹力做的功；
（3）若撤掉轻弹簧装置，改变下滑高度H的位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求下滑高度H满足条件的取值范围。