苏州高新区2022-2023学年高一下学期3月月考 物理
(时间 75分钟 满分100分)
单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共计44分。
1. 下列论述符合物理史实的是
A. 伽利略发现了行星的运动规律 B. 卡文迪许首先在实验室里测出了万有引力常量
C. 开普勒发现了万有引力定律 D. 牛顿根据万有引力定律发现了海王星和冥王星
2. 卫星定位导航系统使人们可以更顺利地到达目的地,我国“北斗三号”导航系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍,则该地球静止轨道卫星
A. 发射速度一定大于11.2 km/s B. 线速度一定小于7.9 km/s
C. 轨道可能是椭圆 D. 可以经过苏州正上空
3.登月舱在离月球表面112km的高空圆轨道上,环绕月球做匀速圆周运动,运动周期为120.5min,月球的半径约为1.7×103km,不考虑地球对登月舱的作用力,引力常量
G=6.67 ×10-11N·m2/kg2则月球质量约为( )
A.6.7 ×1022kg B.6.7 ×1023 kg C.6.7 ×1024kg D.6.7×1025 kg
4.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
5.科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为(太阳到地球的距离为)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为( )
B. C. D.
6.如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速传送至高处,在此过程中,下述说法正确的是
A.摩擦力对物体做正功 B.支持力对物体做正功
C.重力对物体做正功 D.合外力对物体做正功
7.汽车在平直公路上行驶,它受到的阻力大小不变,若发动机的功率保持恒定,汽车在加速行驶的过程中,它的牵引力F和加速度a的变化情况是
A.F逐渐减小,a逐渐增大 B.F逐渐增大,a也逐渐增大
C.F逐渐增大,a逐渐减小 D.F逐渐减小,a也逐渐减小
8.如图所示,人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h时,速度为v。则在此过程中
A.物体所受的合力做功等于 B.物体所受的合力做功等于
C.人的拉力做功等于 D.人的拉力做功小于
9. 一物体被水平抛出后,重力做功50J,同时克服阻力做功20J,则下列说法正确的是
A. 物体重力势能增加了50J B. 物体动能增加了30J
C. 物体重力势能减少了20J D. 物体动能减少了20J
10.质量为2 kg的物体以一定的初速度沿倾角为30°的斜面向上滑行,在向上滑行的过程中,其动能随位移的变化关系如图所示,则物体返回到出发点时的动能为(取g=10 m/s2)
A.34 J B.56 J C.92 J D.196 J
11.如图所示,小明用一根轻绳以拉力F拉动木箱,当绳子与水平方向成θ角时,木箱能沿水平面做匀速直线运动。若增大θ角,而保持木箱运动的速度不变,以下说法中正确的是
A.木箱所受的合力增大
B.木箱所受到的摩擦力一定增大
C.拉力F一定增大
D.拉力F的功率一定减少
二、非选择题:共5题,共56分。解答时请写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. (8分)一颗质量为m的卫星在离地球表面一定高度的轨道上绕地球做圆周运动,若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1:9,求:
(1)卫星的轨道半径r:
(2)卫星的动能Ek。
13. (10分)2022年4月17日下午3时,国务院新闻办公室举行新闻发布会介绍了中国空间站建造进展情况。根据任务计划安排,2022年实施6次飞行任务,完成我国空间站在轨建造,并于2022年6月发射神舟十四号载人飞船,3名航天员进驻核心舱并在轨驻留6个月。假设神舟十四号在飞行的过程中绕地球圆轨道运行,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船绕地球运行的周期为T,求:
(1)飞船离地面的高度h;
(2)如图所示,卫星A与神舟十四号B在同一轨道平面,已知卫星A运行方向与B相同,A的轨道半径为B的2倍,某时刻A、B相距最近,则至少经过多长时间它们再一次相距最近。
14.(12分)如图所示,小明用与水平方向夹角的轻绳拉木箱,绳的拉力为,木箱由静止开始沿水平地面向右移动了一段距离,木箱的质量为,木箱受到地面的阻力,,,取g=10 m/s2,求:
(1)绳的拉力及地面的阻力分别对木箱做的功;
(2)木箱前进时的动能;
(3)木箱前进时绳的拉力的瞬时功率。
15.(12分)如图所示,光滑水平面与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处。小球从A处由静止释放被弹开后,经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能沿轨道运动到C点,求:
(1)小球在最高点C的速度和最低点B的速度;
(2)释放小球前弹簧的弹性势能;
(3)小球由B到C克服阻力做的功。
16. (14分)如图甲所示,在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车,正以10 m/s的速度向右匀速运动,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图乙所示(在t=15 s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。求:
(1)汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1;
(2)汽车刚好到达B点时的加速度a;
(3)5秒到15秒内运动的位移。高一 3 月物理月考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
B B A B B A D B B A D
12.解:在地球表面有: ' 2 =
, 卫星做圆周运动有: 2 =
由于卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为 1:9即:
2 2 1= = 2 = ,则卫星的轨道半径:r=3R
2
9
=
2
卫星绕地球做匀速圆周运动: 2 ,又: 2 =
1 2 1 1 可解得卫星的动能为: = 2 = 2 = 2 3 = 6
13.解(1)飞船绕地球圆轨道运行,根据万有引力提供向心力有
G Mm m 4
2
(R h)
(R h)2 T 2
在地球表面,根据万有引力等于重力有G Mm2 mgR
gR2T 2
解得,飞船离地面的高度为 h 3 R
4 2
r3 r3
(2)根据开普勒第三定律有 A B ,解得T 2 2T
T 2 T 2 AA B
t t
设经过 t时间它们再一次相距最近,则有 1TA TB
t 8 2 2解得 T
7
14. 1 WF FLcos 100 5 0.8J 400J解( )由功的定义式有拉力做功
摩擦力做功Wf fL 200J
2 W W E 0 E 200J( )由动能定理有 F f k ,得 k
E 1k mv
2
(3)因为动能 2 ,可求得 v 4m/s
则瞬时功率为 P Fvcos 320W
2
15.解(1)在最高点 C v时,根据牛顿第二定律有m C mg,解得 vC gRR
根据牛顿第三定律可知,小球在最低点 B 时所受支持力大小为 FN 8mg
2
F mg m v BN
根据牛顿第二定律有 R ,解得 vB 7gR
(2)弹簧弹力对小球做功,对小球由动能定理得可得释放小球前弹簧的弹性势能为
E 1p mv
2 7
B mgR2 2
1mv2 1C mv
2
B 2mgR W
(3)设小球由 B 到 C 克服阻力做的功为 W,根据动能定理有 2 2
解得 W mgR
P
16.解(1)汽车在 AB路段时,有 F1=Ff1, P =F1v1, Ff1= v1
联立解得 Ff1=2 000 N
P
(2)t=15 s时汽车处于平衡状态,有 F2=Ff2 P=F2v2 Ff2= v2
联立解得 Ff2=4 000 N
t=5 s时汽车开始做减速运动,有 F1-Ff2=ma, 解得 a=-1 m/s2
1 1
(3)由动能定理得 PΔt-Ff2x= mv22- mv2 2 1
2
解得 x=68.75 m
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