岳汨联考2023-2024学年高一下学期5月月考
物理试题
一．选择题（共8小题，每题4分，共24分）
1．下列说法不符合物理学史的是（ ）
A．牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中
B．英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值
C．牛顿做了月地检验，证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律
D．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的
2．下列现象中属于防止离心现象带来危害的是（ ）
A．旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴
B．列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些
C．拖把桶通过旋转使拖把脱水
D．洗衣机脱水筒高速旋转甩掉附着在衣服上的水
3．如图所示，质量为m的物块随水平转盘绕竖直固定轴做匀速圆周运动，角速度为ω，物块到轴心的距离为r。则物块受到的向心力大小为（ ）
A．mω2r2 B．mωr C．mωr2 D．mω2r
4．2022年11月27日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭，成功将“遥感三十六号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若已知该卫星在预定轨道上绕地球做匀速圆周运动，其线速度大小为v，角速度大小为ω，引力常量为G，则地球的质量为（ ）
A． B． C． D．
5．风能是一种绿色能源。如图所示，叶片在风力推动下转动，带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列判断正确的是（ ）
A．M点的线速度小于N点的线速度
B．M点的角速度小于N点的角速度
C．M点的转速大于N点的转速
D．M点的周期大于N点的周期
6．设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为（ ）
A． B．
C． D．
7．物体A以速度v沿杆匀速下滑，如图所示．A用轻质细绳通过不计摩擦的定滑轮拉光滑水平面上的物体B，当绳与竖直方向夹角为θ时，B的速度为（ ）
A．vsinθ B． C． D．vcosθ
8．质量为m＝20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动．0～2s内F与运动方向相反，2～4s内F与运动方向相同，物体的v﹣t图象如图所示．g取10m/s2，则（ ）
A．拉力F的大小为100 N
B．物体在4 s时拉力的瞬时功率为120W
C．4s内拉力所做的功为480J
D．4s内物体克服摩擦力做的功为320 J
二．多选题（共4小题，每题5分，共20分）
（多选）9．广东省某小镇一次洪水后，将一座桥的桥墩冲毁，桥面向下凹陷，成为一座罕见的“倒拱桥“，如图所示，一辆摩托车正在通过此桥，试分析该摩托车通过此桥凹陷路段最低点时，下列判断正确的是（ ）
A．桥面对整车的支持力大于整车自身重力
B．整车受到重力、支持力、向心力的作用
C．为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应加速尽快通过
D．为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应减速缓慢通过
（多选）10．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在圆周最高点时所受向心力一定为小球重力
B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
D．小球在最高点的速率至少为
（多选）11．如图所示，物体A、B质量相同，与地面的动摩擦因数也相同，在大小相等的F1和F2的作用下，在水平面上移动相同的距离l，则（ ）
A．F1和F2所做的功相同
B．两物体受到的摩擦力做的功相同
C．支持力对物体做的功相同
D．合外力对物体做的功相同
（多选）12．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上；C是地球同步卫星。以下判断正确的是（ ）
A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度
B．A、B的线速度大小关系为vA＞vB
C．周期大小关系为TA＝TC＞TB
D．若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速
三．解答题（共4小题,56分）
13．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。（12分）
（1）本实验采用的科学方法是
A．控制变量法 B．累积法 C．微元法 D．放大法
（2）图示情景正在探究的是
A．向心力的大小与半径的关系
B．向心力的大小与线速度大小的关系
C．向心力的大小与角速度大小的关系
D．向心力的大小与物体质量的关系
（3）通过本实验可以得到的结果是
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比。
14．质量m＝5t的汽车以速率v＝10m/s分别驶过一座半径R＝200m的凸形和凹形形桥的中央，g＝10m/s2，求：（14分）
（1）在凸形桥的中央，汽车对桥面的压力大小；
（2）在凹形桥的中央，汽车对桥面的压力大小；
（3）若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零，此时汽车的速率是多少？
15．一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向左上方500N的拉力F作用，在水平地面上移动的距离l＝5m（如图所示）．物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N，求：（14分）
（1）力F对物体所做的功；
（2）摩擦力对物体所做的功；
（3）求合外力对物体所做的总功。
16．宇航员在某星球表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为h，小钢球从抛出到落回星球表面的时间为t．不计空气阻力，忽略该星球的自转，已知该星球的半径为R（R远大于h），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G．求（14分）
（1）该星球表面的重力加速度；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度。
17．如图所示，一个可视为质点的质量为m＝2kg的木块从P点以初速度v0＝5m/s向右运动，木块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，木块运动到M点后水平抛出，恰好沿粗糙圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧轨道（不计空气阻力）。已知圆弧的半径R＝0.5m，半径OA与竖直半径OB间的夹角θ＝53°，木块到达A点时的速度vA＝5m/s，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2。（16分）
（1）求P到M的距离l；
（2）求M、A间的距离s；
（3）若木块到达圆弧底端B点时速度大小vB＝5m/s，求此时木块对轨道的压力。
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1-5：ABDAA 6-8:ADB
二．多选题（共4小题）
9：AD。10：CD 11：AC 12：CD。
13．
故答案为：（1）A；（2）D；（3）C
14．
【解答】解：汽车质量m＝5t＝5000kg，
（1）汽车通过凸形桥上时有：，解得：FN1＝mg﹣m＝5000×10N﹣5000×N＝4.75×104N；
根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力为4.75×104N；
（2）汽车通过凹形桥时有：，解得：FN2＝mg+m＝5000×10N+5000×N＝5.25×104N；
根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力为5.25×104N；
（3）当汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零时，由
解得：v′＝＝m/s＝20m/s。
答：（1）在凸形桥的中央，汽车对桥面的压力大小为4.75×104N；
（2）在凹形桥的中央，汽车对桥面的压力大小为5.25×104N；
（3）若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零，此时汽车的速率20m/s。
15．
【解答】解：（1）由功的定义式可得力F做的功为WF＝Flcosθ＝500N×5m×cos37°＝2000J；
（2）摩擦力对物体做功为；
（3）合外力做的总功等于各个力做功的代数和，所以总功为
。
答：（1）力F对物体所做的功为2000J；
（2）摩擦力对物体所做的功为﹣500J；
（3）合外力对物体所做的总功为1500J。
16．
【解答】解：（1）根据竖直上抛运动的对称性可知小球上升、下落过程的时间均为
根据自由落体运动公式，有：h＝g（）2
解得该星球表面的重力加速度为：g＝
（2）静止在该星球表面的物体，根据重力等于万有引力，有：G＝mg
解得星球的质量为：M＝
星球的体积为：V＝
故该星球的密度为：ρ＝＝
（3）根据万有引力提供向心力，有：mg＝m
解得第一宇宙速度：v1＝＝
答：（1）该星球表面的重力加速度为；
（2）该星球的密度为；
（3）该星球的第一宇宙速度为。
17．
【解答】解：（1）木块从M点到A点做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，将木块在A点的速度分解到水平方向和竖直方向，如图
木块从M点飞出的速度为v＝vAcosθ＝5×0.6m/s＝3m/s
木块在水平面上滑行时，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得：﹣μmg＝﹣ma
代入数据解得：a＝4m/s2
从P点到M点，由位移—速度公式得：v2﹣＝﹣2al
代入数据解得：l＝2m
（2）由题图可知，木块运动至A点时竖直方向的分速度为vy＝vAsinθ＝5×0.8m/s＝4m/s
设M点与A点的水平距离为x，竖直高度为h，竖直方向有vy＝gt
＝2gh
水平方向有x＝vt
M、A间的距离即为合位移，s＝
代入数据联立解得：s＝ m
（3）设木块到达圆弧底端时，底端对木块的支持力为N，由牛顿第二定律得：N﹣mg＝m
代入数据解得：N＝120N
由牛顿第三定律可知，木块对轨道的压力大小N′＝N＝120N，方向竖直向下。
答：（1）P到M的距离l为2m；
（2）M、A间的距离s为m；
（3）木块对轨道的压力大小为120N，方向竖直向下。
