河南省信陽高級中學2023-2024學年高一下學期4月月考物理試卷（Word版附答案）-試卷下載-教習網

一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確，選對的得4分，選錯得0分。
1.有一種很大的益智玩具—“磁懸浮陀螺”，依靠磁場力可以讓旋轉的陀螺懸浮在空中，如圖所示。對處于懸浮狀態(tài)的陀螺，下列說法正確的是
A.陀螺上各質點均處于平衡狀態(tài)
B.陀螺處于完全失重狀態(tài)
C.距離陀螺中心越遠的質點，線速度越大
D.距離陀螺中心越遠的質點，向心力加速度越小
2.第十一屆全國雜技展演于2023年3月在山東省舉辦，如圖所示，水平固定的細長桿上套有一遙控電動小車，跨過懸掛于點的輕小光滑圓環(huán)的細線一端連接，另一端懸掛一雜技演員。設初始時細線的右邊部分與水平方向的夾角為，現在遙控作用下使電動小車開始向左勺速運動，電動小車和演員均可視為質點，不計空氣阻力，下列判斷正確的是
A.當時，雜技演員速度為零，處于平衡狀態(tài)
B.當時，P、Q的速度大小之比是
C.在向增大的過程中，繩子的拉力始終等于演員的重力
.在向增大的過程中，演員一直處于失重狀態(tài)
3.輕桿一端固定有質量為的小球，另一端安裝在水平軸上，轉軸到小球的距離為，轉軸固定在三角形的帶電動機（電動機沒畫出來）的支架上，在電動機作用下，輕桿在豎直平面內做勻速圓周運動，如圖所示。若轉軸達到某一恒定轉速時，在最高點，桿受到小球的壓力為，重力加速度取，則
A.小球運動到最高點時，小球需要的向心力為
B.小球運動到最高點時，線速度
C.小球運動到圖示水平位置時，地面對支架的摩擦力為
D.把桿換成輕繩，同樣轉速的情況下，小球仍能通過圖示的最高點
4.美國航天局的“機智”火星直升機于2021年4月19號在火星表面首次嘗試動力飛行，并且在起飛后成功著陸，這是人類首次在地球之外進行重力飛行。已知“機智”號懸停在空中時，稀薄的火星大氣對其支持力為，火星的質量為，火星的半徑為，萬有引力常量為，下列說法正確的是
A.火星表面的重力加速度為
B.“機智”的質量為
C.火星的第一宇宙速度為
D.“機智”號懸停在空中時是超重現象
5.如圖，某河流中水流速度大小恒為處的下游處有個漩渦，漩浴與河岸相切于點，漩渦的半徑為。為使小船從點出發(fā)以恒定的速度安全到達對岸，小船航行時在靜水中速度的最小值為
A.
B.
B.
D.
6.地球可看作半徑為的均勻球體，質量為的物體在赤道處所受的重力大小為，在北極處所受的重力大小為，引力常量為，下列說法正確的是
A.地球同步衛(wèi)星離地心的距離為
B.地球同步衛(wèi)星的運行周期為
C.地球的第一宇宙速度為
D.地球的平均密度為
7.2023年，杭州亞運會女排決賽中，中國隊戰(zhàn)勝日本隊奪冠。如圖甲排球場總長，寬，網高，假設運動員可在本方場地（如圖乙）底線正上方不同位置以不同速率向右側各方向水平擊出排球，擊球高度為。不計空氣阻力的作用，重力加速度為，若排球的擊打速度在某范圍內，通過選擇適合的方向，能使排球落在對方場區(qū)內。則
A.的最小值是
C.的最大值是
B.的最小值是
D.的最大值是
二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項正確。全部選對的得6分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分。
8.有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是
A.如圖a，汽車通過拱橋的最高點處于失重狀態(tài)
B.如圖所示是一圓錐擺，增大，但保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變
C.如圖，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在位置小球所受筒壁的支持力要大于在位置時的支持力
D.如圖d，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內軌對內輪緣會有擠壓作用
9.如圖所示，在勻速轉動的水平盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質量相等的兩個物體A和，質量都為，它們分居圓心兩側，與圓心距離分別為兩物體與盤間的動摩擦因數相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當圓盤轉速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是
A.此時細線張力為
B.此時圓盤的角速度為
C.此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓心
D.此時燒斷細線，A和B都將做離心運動
10.如圖所示，軌道1、3均是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的軌道示意圖，軌道1的半徑為，軌道2是衛(wèi)星繞地球做橢圓運動的軌道示意圖，軌道3與軌道2相切于點，點為地球球心，AB為橢圓的長軸，三個軌道和地心都在同一平面內，已知在1、2兩軌道上運動的衛(wèi)星的周期相等，引力常量為，地球質量為，三顆衛(wèi)星的質量相等，則下列說法正確的是
A.衛(wèi)星在軌道3上的周期小于在軌道1上的周期
B.若衛(wèi)星在軌道1上的速率為，衛(wèi)星在軌道2上點的速率為，則
C.若衛(wèi)星在軌道1，3上的加速度大小分別為，衛(wèi)星在軌道2上點的加速度大小為，則
D.若，則衛(wèi)星在軌道2上點的速率
第II卷（非選擇題）
三、實驗題（本題共2小題，共14分）
11.某實驗小組利用如圖所示的裝置進行“探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系”實驗轉動手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。塔輪至上而下有三層，每層左、右半徑比分別是、和。左、右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處層來改變左、右塔輪的角速度之比。實驗時，將兩個小球分別放在短槽處和長槽的（或）處，A、C到左、右塔輪中心的距離相等，兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動，向心力大小關系可由標尺露出的等分格的格數判斷。
（1）該實驗用到的方法是
A.理想實驗
B.等效替代法
C.微元法
D.控制變量法
（2）在某次實驗中，某同學把兩個質量相等的小球分別放在A、C位置，將皮帶連接在左、右塔輪半徑之比為的塔輪上，實驗中勻速轉動手柄時，得到左、右標尺露出的等分格數之比為；若將皮帶連接在左、右塔輪半徑之比為的塔輪上，左、右兩邊塔輪的角速度之比為，當左邊標尺露出1個等分格時，右邊標尺露出9個等分格，則實驗說明做勻速圓周運動的物體，在質量和轉動半徑一定時，。
12.在利用如圖甲所示實驗裝置研究平拋運動的規(guī)律中，采用頻閃照相的方法得到小球運動過程中的四個位置，由于粗心，只在紙上用鉛垂線確定了軸（過拋出點），而未在紙上記下平拋的拋出點的位置，在此基礎上，小組同學進行了如下測量：點到軸的距離，點到軸的距離兩點的豎直距離，重力加速度大小取，忽略空氣阻力，則：
（1）小球做平拋運動的初速度，該頻閃照相機的閃光頻率（結果保留兩位有效數字）。
（2）兩點間的豎直距離為；
（3）以拖出點為坐標原點建立的平面直角坐標系中（軸豎直向下的為正方向），與的函數關系式為（用、、和表示）。
四、計算題（本大題共3小題，11分+13分+16分，共40分，解答過程請寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結果的不得分）
13.（11分）如圖物體（可視為質點）由靜止從光滑曲線軌道點滑下，從傾角為足夠長的斜面頂端點斜向飛出，飛出方向與斜面夾角，速度大小為。在空中運動一段時間后落在斜面上點，已知，重力加速度取，不計空氣阻力。求：
（1）物體落在斜面上速度大小和用的時間；
（2）間距離。
14.（13分）2022年4月16日，神舟十三號載人飛船成功返回。我國空間站關鍵技術完成驗證，進入建造階段。暢想未來，假如宇航員乘坐宇宙飛船到達某行星，在該行星“北極”距地面處由靜止釋放一個小球（引力視為恒力，阻力可忽略），經過時間落到地面。知該行星半徑為，自轉周期為，引力常量為，已知半徑為的球體體積，求：
（1）該行星的第一宇宙速度；
（2）該行星的平均密度；
（3）如果該行星有一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面的高度為多少？
15.（16分）一離心調速裝置如圖所示，四根輕桿a、b、c、d與兩小球以及圓環(huán)通過鉸鏈連接，輕桿長均為L，M、N、P的質量均為，輕桿a，b上端通過鉸鏈固定在豎直轉軸上的點，套在轉軸上的輕質彈簧連接在點與圓環(huán)之間，彈簧原長為。裝置靜止時，輕桿與豎直方向的夾角均為，繞轉軸轉動該裝置并緩慢增大轉速，圓環(huán)緩慢上升，使輕桿與豎直方向的夾角均變?yōu)?，彈簧始終在彈性限度內，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為，求：
（1）裝置靜止時，輕桿對小球彈力的大??；
（2）彈簧的勁度系數；
（3）輕桿與豎直方向夾角為時該裝置轉動角速度的大小。

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