山东省泰安市新泰市第一中学东校2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题

新泰一中东校高一下学期第一次质量检测
物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。

每小题只有一个选项符合题目要求。

1．关于运动的性质，以下说法中正确的是（
）A ．匀速圆周运动一定是变速运动
B ．曲线运动一定是加速度变化的运动
C ．匀速圆周运动是匀速运动
D ．匀速圆周运动是匀变速运动
2.毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”道出了地球自转的影响。

下列关于地表的某一物体所受重力的说法正确的是（
）
A ．物体所受重力的方向一定指向地心
B ．地球表面物体所受的重力就是地球与物体间的万有引力
C ．物体在地表随地球一起自转所需向心力的方向都指向地心
D ．地球表面重力加速度随纬度的升高而增大
3.如图所示为皮带传动装置，轴1O 上两轮的半径分别为4r 和r ，轴2O 上轮的半径为3r ，A 、B 、C 分别为轮缘上的三点，皮带不打滑，下列说法正确的是（）A ．A 、B 、C 三点周期之比
A B C ::1:1:4
T T T =B ．A 、B 、C 三点线速度之比A B C ::4:1:3
v v v =C ．A 、B 、C 三点角速度之比A B C ::4:4:1
ωωω=D ．A 、B 、C 三点加速度之比A B C ::12:3:1
a a a =4.如果物体在地球表面处的重力为G ，则该物体在离地面高度等于地球半径处的重力为（
）A ．2G
B ．3G
C ．4G
D ．9
G
5.北京时间2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F 遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。

飞船入轨后，在完成与空间站高难度的径向交会对接后，航天员将进驻天和核心舱，开启为期6个月的在轨驻留。

若已知空间站在距地球表面高约400km 的近地轨道上做匀速圆周运动，把地球看成是质量分布均匀的球体，测得天和核心舱绕地飞行的周期为T ，已知引力常量为G ，由此可以估算地球的（
）A ．平均密度B ．半径C ．质量D ．表面的重力加速度
6.假如某天地球加速绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为R （R 为加速前地球绕太阳做圆周运动时与太阳间的距离），地球的公转周期变为8年，则在该轨道上地球距太阳的最远距离为（
）A ．2R B ．4R C ．7R D ．8R
7．如图甲所示，倾角为45︒的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m 的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量2m ，滑块恰好静止在粗糙的斜面上。

在图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，且45θ≤︒，此时滑块、斜面仍然处于静止状态，重力加速度为g ，则以下说法中正确的是（
）
A ．甲图滑块受到斜面的摩擦力为()21mg +
B ．甲图斜面受到地面的摩擦力为2mg
C ．乙图中45θ=︒时，滑块恰好不受摩擦力
D ．乙图中小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越小
8.如图所示，地球可看作质量分布均匀、半径为R 的球体，地球内
部的a 点距地心的距离为r ，地球外部的b 点距地心的距离为3r ，
3r R >。

已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，忽略地球的自转，则a 、b 两点的重力加速度大小之比为（
）A ．333r R B ．339r R C ．333R r D ．339R r
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

每小题有多个选项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.质量为m 的小球由轻绳a 、b 分别系于一轻质木架上的A 点和C 点，如图所示，当轻杆绕轴BC 以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a 在竖直方向，绳b 在水平方向。

当小球运动到图示位置时，将绳b 烧断的同时轻杆停止转动，则（）
A ．小球将在竖直平面内做匀速圆周运动
B ．小球将在水平平面内做匀速圆周运动
C ．在绳b 被烧断的前后，绳a 中张力大小一定变大
D ．若角速度ω较大，小球可能在垂直于平面ABC 的竖直平面内做圆周运动
10.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道半径为R ，
小球直径略小于管径（管径远小于R ），则下列说法正确的
是（重力加速度为g ）（）
A ．小球通过最高点时的最小速度
min v =B ．小球通过最高点时的最小速度v min ＝0
C ．小球在水平线ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D ．小球在水平线ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
11.随着科技的发展，人类的脚步已经踏入太空，并不断
向太空发射人造卫星以探索地球和太空的奥秘。

如图所示
为绕地球旋转的两颗人造地球卫星，它们绕地球旋转的角
速度分别为ω1、ω2。

关于它们的运动，下列说法正确的是
()
A ．卫星1绕地球旋转的周期小于卫星2
B ．卫星1绕地球旋转的角速度小于卫星2
C ．卫星1绕地球旋转的向心加速度小于卫星2
D ．若某一时刻卫星1、2以及地心处在同一直线上，我们说此时两颗卫星相距最近。

从此时开始计时，两卫星要再次相距最近，需要的时间为t ＝2π
ω1－ω2
12.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。

物
，盘面与水平面的夹角为30°，g 取210m/s 。

则ω的可能取值为（
）A ．0.5rad/s B ．0.7rad/s C ．1.0rad/s D ．1.5rad/s
三．实验题（本题共2个小题，每个空2分，共14分）
13.（8分）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F 与质量m 、角速度ω和半径r 之间的关系。

两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。

塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是
1：1、2：1和3：1。

钢球对挡板的作用力通过横臂的
杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上
有等分格。

A 到左塔轮中心的距离等于C 到右塔轮中
心的距离。

（1）图中钢球做圆周运动的向心力来源于__________，标尺上的等分格显示出两个钢球所受向心力的__________（选填“比值”“大小”）
R v a n 2=（2）在某次实验中，某同学为了探究向心力的大小F 与质量m 的关系，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为______________的塔轮上，两个质量分别为1m 和2m 的小球，其中2m 放在C 位置，1m 放在A 位置。

实验中匀速转动手柄时，左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出2个等分格，若12:1:2m m =，则实验说明______________。

14.（6分）利用如图所示装置验证向心加速度n a 与线速度v 的关系，14
圆弧轨道固定在水平桌面上，末端上表面与很小的压力传感器表面相切，水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。

将小球从圆折轨道某一点由静止释放，经轨道末端飞出，落到铺着复写纸和白纸的木板上，在白纸上留下点迹，小球由同一位置重复释放几次，记录每次压力传感器的示数，改变小球在圆弧轨道上的释放位置，重复上述实验步骤。

（当地的重力加速度为g ）
（1）为了完成实验，下列操作正确的是______。

（填正确答案
标号）
A ．必须选择光滑的圆弧轨道
B ．固定圆弧轨道时，末端必须水平
C ．实验中应选择密度小的小球
D ．确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即为平均落点
（2）某次实验时记录的压力传感器示数为F ，并测出小球的质量为m ，小球的向心加速度n a =______。

（3）又测出轨道末端距地面高度h 、平抛的水平位移x 、则小球在圆弧轨道最低点的线速度=v ______。

最后测出圆弧轨道半径R ，则可验证是否在误差
允许的范围内满足
三．计算题（本题共4个小题，46分）
15.（9分）已知某球形行星的半径为R，自转周期为T。

在该行星上用弹簧秤测同一物体的重力，发现在其“赤道”上弹簧秤的读数比其两极处小25%。

万有引力常量为G。

求：
（1）根据以上条件写出该行星质量的表达式。

（2）设想该行星的自转速度加快，“赤道”上的物体刚好飘起来，则此时该行星的自转周期是多大？
16.（10分）如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，在其正上方高h处沿OB方向水平抛出一小球，不计
空气阻力，重力加速度为g，要使球与盘只碰一次，
且落点为B，B为圆盘边缘上的点，求
（1）小球的初速度v的大小
（2）圆盘转动的角速度ω
17.（12分）如图所示，在光滑的圆锥体顶用长为L的细线悬挂一质量为m 的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，细线与轴线之间
θ=︒，小球以速率ω绕圆锥体轴线做水平
的夹角为37
圆周运动（sin370=0.6，cos370=0.8，重力加速度大小
为g）。

（1）当
ω
1
锥体的压力大小；
（2）当
ω=
2
18.（15分）物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定，合力提
供的向心力F
供由物体受力情况决定。

若某时刻F
需
＝F
供
，则物体能做圆周运动；
若F
需>
F供，物体将做离心运动；若F需<F供，物体将做近心运动。

现有一根长L ＝1m的不可伸长的轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量为m＝0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无弹力，如图所示。

不计空气阻力，g取10m/s2。

（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？
（2）在小球以速度v1＝4m/s水平抛出的瞬间，绳所受拉力为多
少？
（3）在小球以速度v2＝1m/s水平抛出的瞬间，绳若受拉力，求
其大小；若不受拉力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。

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