河北省石家庄市第十五中学2023-2024学年高一下学期月考物理试题

河北省石家庄市第十五中学2023-2024学年高一下学期月考物
理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．河北杂技，历史悠久，源远流长。

如图甲所示，在杂技表演中，演员A沿竖直杆匀减速向上爬，同时演员B顶着杆匀速水平向右移动。

若建立如图乙所示的坐标系，其中x与y 分别表示演员A在水平方向、竖直方向的位移，则在该过程中演员A的运动轨迹可能是下图中的（）
A．B．
C．D．
2．关于行星运动的公式
3
2
a
k
T
，以下理解正确的是（）
A．k与a和T均无关B．k与3a成正比
C．k与2T的成反比D．k是一个与行星质量有关的常量
3．体育课上，小壮将铅球水平推出。

不计空气阻力。

对铅球被水平推出后在空中运动的过程，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a与速度大小v随运动时间t变化的关系图像中，可能正确的是（）
A．B．
C．D．
4．太阳系八大行星中，金星离地球最近，且到太阳的距离小于地球到太阳的距离。

认为金星与地球均绕太阳做匀速圆周运动。

下列说法正确的是（）
A．金星的线速度小于地球的线速度B．金星的周期小于地球的周期
C．金星的角速度小于地球的角速度D．金星的向心加速度小于地球的向心加速度5．如图所示，一轻质软杆下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m的小球（视为质点），小球在水平面内做半径为R、线速度大小为v的匀速圆周运动。

不计空气阻力。

下列说法正确的是（）
A．小球所受的合力为0
B．小球所受杆的弹力大小为
2 mv R
C．小球受到重力和杆对球的弹力两个力的作用
D．小球受到重力、杆对球的弹力和向心力三个力的作用
6．如图所示，一人（图中未画出）站在岸上，利用绳和定滑轮拉船，使船以大小为v的速度匀速靠岸。

当绳AO段与水平面的夹角为30°时，绳的速度大小为（）
A ．233v
B ．32v
C ．12v
D ．2v
7．一阶梯如图所示（有很多级台阶，图中只画出了一部分），每级台阶的高度和宽度均为0.4m ，一小球（视为质点）以大小为5m/s 的速度水平飞出，取重力加速度大小210m/s g =，不计空气阻力，小球第一次将落在第n 级台阶上，则n 为（ ）
A ．10
B ．11
C ．12
D ．13
二、多选题
8．一条河宽90m ，船在静水中的速度为3 m/s ，水流速度是4.5 m/s ，则（ ） A ．该船不可能垂直河岸横渡到对岸 B ．当船头垂直河岸渡河时，过河所用的时间最短，且为30 s
C ．当船头垂直河岸渡河时，船的位移最小，为90 m
D ．当水流速度增大且船头垂直河岸渡河时，渡河时间不变
9．摩擦传动机构由两个相互压紧的摩擦轮及压紧装置等组成，具有结构简单、制造容易、运转平稳等优点。

如图所示，一摩擦传动机构的1O 轮匀速转动，并带动2O 轮转动，传动过
程中轮缘间不打滑，2O 轮的半径是1O 轮半径的4倍，
A 、C 两点分别在2O 轮与1O 轮的边缘，12O C O
B =。

下列说法正确的是（ ）
A ．A 、C 两点的线速度大小之比为1:1
B ．1O 、2O 两轮的角速度大小之比为2:1
C．B、C两点的向心加速度大小之比为1:16
D．在相同的时间内，B、C两点通过的路程之比为1:16
10．2024年1月11日，我国在酒泉卫星发射中心使用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“天行一号”02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。

“天行一号”02星的定位过程可简化为如图所示的情境，椭圆轨道1为变轨的轨道，圆形轨道2为正常运行的轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，若不考虑大气阻力的影响，则下列说法正确的是（）
A．卫星在轨道1上P点的加速度小于卫星在轨道2上P点的加速度
B．卫星在轨道1上的P点需要加速进入轨道2
C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于其经过P点时的速度
D．卫星在轨道1上运行的周期大于在轨道2上运行的周期
三、实验题
11．某同学用如图所示的装置探究钢球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、转动半径r和角速度ω之间的关系。

(1)本实验使用的实验方法是（填“控制变量法”或“等效替代法”）。

(2)将两个质量不同的小球分别放在长槽和短槽上，调整塔轮上的皮带和小球位置，使两球的转动半径r和角速度ω都相同。

转动手柄，可探究________。

A．向心力的大小F与质量m的关系
B．向心力的大小F与转动半径r的关系
C ．向心力的大小F 与角速度ω的关系
(3)某次实验中，两质量相同的小球放置的位置如图所示（转动半径相同），已知用皮带连接的塔轮的半径之比为3：1，则左边塔轮与右边塔轮的角速度大小之比为 ，标尺上露出的红白相间的等分格数之比为 。

12．某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。

(1)在安装实验装置的过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是（ ）
A ．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B ．保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平
C ．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D ．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学记录了小球运动轨迹上的A 、B 、C 三点，取A 点为坐标原点，各点的坐标如图所示。

请完成下列填空：
①A 点 （填“是”或“不是”）抛出点。

②若取重力加速度大小210m/s g ，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为 m/s ，小球通过B 点时的速度大小为 m/s 。

（结果均保留两位有效数字）
四、解答题
13．如图所示，质量为m 的小球置于内壁光滑的正方体盒子内（可视为质点)，盒子的边长略大于球的直径．使该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动，当盒子通过最高点
时，盒子与小球之间恰好无作用力．重力加速度大小为g ．求盒子做匀速圆周运动的周期T ．
14．科幻电影《火星救援》展现了人类登陆火星的情景。

宇航员所在的飞船在火星上空相对火星静止时，对火星表面发射一束激光，经过时间t ，收到激光传回的信号，且测得航天器绕火星做匀速圆周运动的周期为T ，速度大小为v 。

已知球的体积公式为34π3
V r =（其中r 为球的半径），引力常量为G ，激光的速度大小为c ，忽略火星的自转，求：
(1)火星的质量M ；
(2)火星的密度ρ。

15．某闯关节目中某个环节的示意图如图所示，参与游戏的选手会遇到一个人造山谷（图中为一斜面），A 点左侧是一段水平跑道，长为(1)kL k <的轻绳一端悬挂在O 点，另一端在A 点，斜面的底边和高均为L 。

某质量为m 的选手（视为质点）助跑后在A 点抓住轻绳末端跳出，到达最低点（最低点在斜面底端的正上方且与斜面顶端在同一水平线上）时松手并水平飞出，一段时间后落在斜面的中点。

重力加速度大小为g ，不计空气阻力。

（1）求该选手松手时的速度大小v ；
（2）求该选手松手前瞬间对轻绳的拉力大小F ；
（3）若选手可以调整松手时的速度大小，该选手想使自己落在斜面上时的速度最小，求此种情况下该选手从松手至落在斜面上的过程中下落的高度h 及其落在斜面上时的最小速度min
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