2021-2022學(xué)年重慶市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一下學(xué)期第一次月考物理試題第 Ⅰ 卷（選擇題  共47分）一、選擇題（本題共11個(gè)小題，共47分。在每個(gè)小題給的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第9-11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得5分，選對(duì)但選不全得3分，有選錯(cuò)得0分)1．下列說(shuō)法中正確的是(    )A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．物體做離心運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿诫x心力的作用C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力大小不變D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度恒定2．隨著神舟十三號(hào)的成功發(fā)射，宇航員翟志剛、王亞平、葉光富將在中國(guó)空間站駐留半年從而為我國(guó)空間站的建設(shè)揭開(kāi)新的篇章。已知空間站離地高度約為350公里，月球離地球約為38萬(wàn)公里，關(guān)于宇航員和空間站，下列說(shuō)法正確的是（　　）A．宇航員在空間站不受重力的作用B．空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期比月球繞地運(yùn)行的周期大C．空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度不變D．空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度小于7.9km/s3．（改編）為了得到火星的地形、地貌數(shù)據(jù)，“天問(wèn)一號(hào)”在近火點(diǎn)不變的情況下需要不斷變軌。如圖所示，依次從III軌道變軌到II軌道，再變到I軌道，在實(shí)施第三次近火制動(dòng)后，成功著陸火星。關(guān)于“天問(wèn)一號(hào)”，以下說(shuō)法正確的是（　　）A． “天問(wèn)一號(hào)”在不同軌道近火點(diǎn)的加速度相同B． “天問(wèn)一號(hào)”在II軌道上近火點(diǎn)的速度小于I軌道上近火點(diǎn)的速度 C． “天問(wèn)一號(hào)”在III軌道上運(yùn)行的周期小于在II軌道上運(yùn)行的周期D． “天問(wèn)一號(hào)”在I軌道近火點(diǎn)的速度小于在該軌道遠(yuǎn)火點(diǎn)的速度4．圖為某共享單車的鏈輪、鏈條、飛輪、踏板、后輪示意圖，在騎行過(guò)程中，踏板和鏈輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)、飛輪和后輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知鏈輪與飛輪的半徑之比為，后輪直徑為，當(dāng)踩踏板做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為時(shí)，后輪邊緣處A點(diǎn)的線速度大小為（　　）A．    B．     C．    D．5．宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而不至因?yàn)槿f(wàn)有引力的作用而吸引到一起。如圖所示，某雙星系統(tǒng)中A、B兩顆天體繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的軌道半徑之比rA∶rB＝1∶2，則兩顆天體的（　?。?/span>A．質(zhì)量之比mA∶mB＝1∶2               B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶2C．線速度大小之比vA∶vB＝2∶1           D．向心力大小之比FA∶FB＝1∶16．一顆在地球赤道上空繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的同步衛(wèi)星，距地面高度為h，已知地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地面處的重力加速度為g，則地球密度可以近似表達(dá)為（引力常量G已知）（　?。?/span>A．         B．      C．      D．7．如圖所示，在粗糙水平木板上放一個(gè)物塊，使木板和物塊一起在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，ab為水平直徑，cd為豎直直徑，在運(yùn)動(dòng)中木板始終保持水平，物塊始終相對(duì)于木板靜止，則（     ）A．物塊始終受到重力、支持力、摩擦力三個(gè)力作用B．物塊受到的合外力始終不變C．在a、b兩個(gè)位置，物塊所受摩擦力提供向心力，支持力相等D．在c、d兩個(gè)位置，物塊所受支持力相等，摩擦力為零8．如圖所示，一根細(xì)線繞過(guò)一個(gè)小的光滑定滑輪，兩端連著質(zhì)量分別為、的小球，讓定滑輪繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)，連接質(zhì)量為的細(xì)線長(zhǎng)為，與豎直方向的夾角力，連接質(zhì)量為的細(xì)線長(zhǎng)為，與豎直方向的夾角為，若，則下列關(guān)系正確的是（　　）A.      B．      C．        D．9．石墨烯是目前世界上已知的強(qiáng)度最高的材料，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，用石墨烯制作的“太空電梯”纜線，使人類進(jìn)入太空成為可能，假設(shè)從赤道上空與地球同步的太空站豎直放下由石墨烯材料做成的太空電梯，固定在赤道上，這樣太空電梯隨地球一起旋轉(zhuǎn)，如圖所示，關(guān)于太空電梯倉(cāng)停在太空電梯中點(diǎn)P時(shí)，下列對(duì)于太空電梯倉(cāng)說(shuō)法正確的是(          )A．處于平衡狀態(tài)B．向心加速度比同高度衛(wèi)星的小C．速度比第一宇宙速度大D．上面的乘客處于失重狀態(tài)10．如圖甲所示，小球用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接后繞固定點(diǎn)O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，此時(shí)繩子的拉力大小為FT，拉力FT與速度的平方v2的關(guān)系圖像如圖乙所示，圖像中的數(shù)據(jù)a和b，以及重力加速度g都為已知量，則以下說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．數(shù)據(jù)a與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)         B．數(shù)據(jù)b與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)C．比值只與小球的質(zhì)量有關(guān)，與圓周軌跡半徑無(wú)關(guān)D．利用數(shù)據(jù)a、b和g能夠求出小球的質(zhì)量和圓周軌跡半徑11．三顆人造衛(wèi)星A、B、C都在赤道正上方同方向繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A、C為地球同步衛(wèi)星，某時(shí)刻A、B相距最近，如圖所示。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T1，B的運(yùn)行周期為T2，則下列說(shuō)法正確的是（　　）A． A、C受到的萬(wàn)有引力大小相等B．經(jīng)過(guò)時(shí)間，A、B再次相距最近C．經(jīng)過(guò)時(shí)間，A、B相距最遠(yuǎn)D．在相同時(shí)間內(nèi)，A與地心連線掃過(guò)的面積大于B與地心連線掃過(guò)的面積第 II 卷（非選擇題  共53分）二、實(shí)驗(yàn)題（2小題，共14分）12．如圖所示，圖甲為“利用向心力演示器驗(yàn)證向心力公式”的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖乙為其俯視圖，圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同，a、b兩輪在皮帶的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量相同的鋼球，球1放在A槽的橫臂擋板處，球2放在B槽的橫臂擋板處，它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2：1。則鋼球1、2的線速度之比為______；當(dāng)鋼球1、2受到的向心力之比為       。 13．如圖所示，在“實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)”中：（1）為準(zhǔn)確確定坐標(biāo)軸，還需要的器材是______；A．彈簧測(cè)力計(jì)                                B．鉛垂線C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器                                D．天平（2）實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是______；A．小球每次從斜槽上不相同的位置自由滾下B．斜槽軌道必須光滑C．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些D．為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來(lái)（3）在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)只記錄了物體運(yùn)動(dòng)的軌跡上的A、B、C三點(diǎn)，已知相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，并以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立了直角坐標(biāo)系，得到如圖所示的圖像，g取10m/s2。①據(jù)圖像求出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為______s；②據(jù)圖像求出物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為______m/s；③物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為______m/s。（結(jié)果可含根號(hào)）三、計(jì)算題（3小題，共39分）14．(8分)一宇航員在半徑為R的某星球表面，做如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為l的輕繩一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在O點(diǎn)，當(dāng)小球繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)最高點(diǎn)速度為v0，繩的彈力為零。不計(jì)小球的尺寸，已知引力常量為G，求：（1）該行星表面的重力加速度；（2）該行星的第一宇宙速度。 15．(11分)如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合，轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為60°。已知重力加速度大小為g，小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為Ff =mg。（1）若小物塊受到的摩擦力恰好為零，求此時(shí)的角速度ω0；（2）若小物塊一直相對(duì)陶罐靜止，求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的取值范圍。 16．(20分)如圖所示，在水平圓盤(pán)上放有質(zhì)量分別為mC=mB=m=1 kg、mA=2m=2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)物體C、B、A。圓盤(pán)可繞其中心軸線OO＇轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)物體與圓盤(pán)間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等，三個(gè)物體與中心軸線的O點(diǎn)共線，且OC=OB=AB= r =0.1 m，現(xiàn)將三個(gè)物體分別用兩根輕質(zhì)細(xì)線相連，保持兩根細(xì)線都伸直且繩中恰無(wú)張力，若圓盤(pán)從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，且角速度ω在極其緩慢的變化，重力加速度g=10 m/s2，則在這一過(guò)程中求：（1）A、B之間的繩子即將出現(xiàn)拉力時(shí)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω1；（2）B、C之間的繩子即將出現(xiàn)拉力時(shí)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω2以及此時(shí)A、B之間繩上的張力T；（3）當(dāng)C所受摩擦力的大小為0.5N時(shí)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能的值。   2021—2022學(xué)年下期高一第一階段測(cè)試物理試題答案二、選擇題（本題共11個(gè)小題，共47分。在每個(gè)小題給的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第9-12有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得5分，選對(duì)但選不全得3分，有選錯(cuò)得0分)1-8.  C   D   A   B    D    D    C    B   9-11.  BD   AD    CD   二、實(shí)驗(yàn)題（2小題，共14分）12．（4分）2:1   2:113．（10分）（1）B    （2） C    （3） 0.1     2     三、計(jì)算題（3小題，共39分）14. (8分) (1)；(2)；(1)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)  （2分）  解得  （2分）  (2)對(duì)在行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m0的衛(wèi)星，有（2分）  解得第一宇宙速度為（2分）  15. (11分)（1）；（2）(1)當(dāng)摩擦力為零，支持力和重力的合力提供向心力，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律有（2分）解得（2分）(2)當(dāng)ω＞ω0時(shí)，重力和支持力的合力不夠提供向心力，當(dāng)角速度最大時(shí)，摩擦力方向沿罐壁切線向下達(dá)最大值，如圖所示設(shè)此最大角速度為ω1，由牛頓第二定律得     （1分）Ffsin60°+mg=FNsin30°     （1分）代入數(shù)據(jù)解得           （1分）當(dāng)ω＜ω0時(shí)，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切線向上，當(dāng)角速度最小時(shí)，摩擦力向上達(dá)到最大值，設(shè)此最小角速度為ω2，由牛頓第二定律得   （1分）mg=FNsin30°+Ffsin60°     （1分）代入數(shù)據(jù)解得         （1分）綜上所述，陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度范圍為  （1分）  16.(20分)【答案】（1）；（2）；；（3）見(jiàn)解析（1）A、B之間的繩子即將出現(xiàn)拉力時(shí)，對(duì)A   （2分）得   （2分）（2）B、C之間的繩子即將出現(xiàn)拉力時(shí)，對(duì)A       （2分）對(duì)B         （2分）得      （1分）           （1分）（3）當(dāng)繩BC上拉力為0時(shí)：對(duì)C          （1分）得       （1分）當(dāng)繩BC上拉力不為0，且圓盤(pán)對(duì)C摩擦力沿徑向向圓心時(shí)：對(duì)A         （1分）對(duì)B       （1分）對(duì)C           （1分）得            （1分）當(dāng)繩BC上拉力不為0，且圓盤(pán)對(duì)C摩擦力沿徑向向半徑的延長(zhǎng)線時(shí)：對(duì)A     （1分） 對(duì)B    （1分）對(duì)C      （1分）   得  （1分）
                     
 

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