首都师范大学附属昌江矿区中学2022-2023年度高一年级第二学期
第一次月考物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（每题3分，共24分）
1．在水平面内做直线运动的铁球，因受到一个条形磁铁的吸引作用而做图中实线所示的曲线运动，则磁铁放置的可能位置为（ ）
A．a B．b C．c D．d
2．关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的速度方向一定不断改变 B．物体的速度大小一定不断改变
C．物体的加速度方向一定不断改变 D．物体的加速度大小一定不断改变
3．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列符合物理学史实的是（ ）
A．开普勒以行星运动定律为基础总结出万有引力定律
B．伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律
C．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量
D．哥白尼提出了“日心说”
4．物体做匀速圆周运动时，保持不变的量是（ ）
A．速度 B．加速度 C．合外力 D．角速度
5．如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在南沙群岛（赤道附近），乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲的角速度小于乙的角速度 B．甲的线速度大于乙的线速度
C．甲的周期大于乙的周期 D．甲的向心加速度等于乙的向心加速度
6．如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆周运动，不考虑空气阻力，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A．重力 B．重力、绳子的拉力
C．重力、绳子的拉力、向心力 D．以上说法均不正确
7．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为1∶3，在相等时间里都转过圆心角。则（ ）
A．线速度之比为1∶1 B．线速度之比为3∶1
C．角速度之比为1∶3 D．角速度之比为1∶1
8．下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是（ ）
A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
B．火星探测卫星的发射速度大于
C．第三宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度
D．人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于或等于、小于
二、多选题（每题4分，共20分。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。）
9．下列属于离心现象的是（ ）
A．投篮球 B．洗衣机脱水
C．汽车高速转弯容易甩出车道 D．旋转雨伞甩掉雨伞上的水
10．如图所示，该卫星从轨道2变轨至距地球较近的轨道1.若卫星在两轨道上都做匀速圆周运动，相对于在轨道2上，卫星在离地面越近的轨道1上运行时（ ）
A．速度更大 B．角速度更大
C．向心加速度更小 D．周期更大
11．在光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到某位置时，拉力F突然发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（ ）
A．若拉力突然消失，小球将做离心运动
B．若拉力突然变小，小球将做离心运动
C．若拉力突然变大，小球将做离心运动
D．若拉力突然消失，小球将做匀速直线运动
12．有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是（ ）
A．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上
C．所有的行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
D．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的
13．如图所示，一长为L的轻绳，一端固定在天花板上，另一端系一质量为m的小球绕竖直轴线O1 O2做匀速圆周运动角速度为ω，绳与竖直轴线间的夹角为θ，小球与悬点O1的高度差为h，则下述说法中正确的是（ ）
A．小球受到的向心力实际上是重力和绳对小球的拉力的合力
B．小球所受向心力大小为mgtanθ
C．小球做圆周运动的向心加速度是恒定不变的
D．重力加速度g=hω2
三、实验题（本大题共2小题，14题10分，15题10分，共20分）
14．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关。
（1）本实验采用的科学方法是___________。（2分）
A．建立物理模型法 B．控制变量法
C．等效法 D．放大法
（2）图示情境正在探究的是___________。（2分）
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）若上图中铝球和钢球的质量比为1:2，则铝球与钢球的向心加速度之比为___________，（3分）受到的向心力之比为___________。（3分）
15．图（甲）是“研究平抛运动”的实验装置图。（g=10 m/s2）
（1） 实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 ________（选填“水平”、“竖直”、“与水平面成一定角度”）。（2分）
（2）每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_________（选填“没有误差”、“初速度相同”、“竖直下落”）。（2分）
（3）图（乙）是正确实验取得的数据，其中 O 为抛出点，则此小球第________s 到达 P 点，做平抛运动的初速度为 _________m/s。（3分，3分）
四、解答题
16．如图所示，从地面上方某点将一小球以v0=10m/s的初速度沿水平方向抛出。小球经过时间t=1s落地。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：
(1)小球抛出时离地面的高度h；
(2)小球落地点与抛出点的水平距离x；
(3)小球落地时的速度大小v。
17．2020春季新冠疫情期间，某同学居家自学圆周运动知识。如图所示，他用一根无弹性细绳拴住一个质量为m的小沙袋，让小沙袋在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，同时测出小沙袋运动n周所需时间为t。若小沙袋所受向心力近似等于手通过绳对小沙袋的拉力，求：
(1)小沙袋做圆周运动的周期T；
(2)小沙袋做圆周运动的角速度ω；
(3)细绳对小沙袋的拉力F。
18．“玉兔号”月球车与月球表面第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求：
（1）月球表面重力加速度；
（2）月球的质量；
（3）月球的第一宇宙速度。首都师范大学附属昌江矿区中学2022-2023年度高一年级第二学期
第一次月考物理试卷
参考答案：
1．A
【详解】磁铁对铁球有吸引力，根据曲线运动的外力指向轨迹的凹向可知，磁铁的位置在a位置。故选A。
2．A
【详解】A．做曲线运动的物体速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，A正确；
B．做曲线运动的物体速度大小可以不变，如匀速圆周运动，B错误；
CD．曲线运动的速度方向时刻改变，故一定具有加速度，但加速度的大小和方向不一定改变，如平抛运动，CD错误。故选A。
3．D
【详解】AB．开普勒通过研究第谷的数据提出行星运动三大定律，AB错误；
C．牛顿发现可万有引力定律，但未测定出引力常量，卡文迪许测定了引力常量，C错误；
D．“日心说”由哥白尼提出，D正确。故选D。
4．D
【详解】A．物体做匀速圆周运动时，线速度方向是切线方向，时刻改变，故A错误；
B．物体做匀速圆周运动时，向心加速度的方向始终指向圆心，时刻改变，故B错误；
C．物体做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，方向始终指向圆心，时刻改变，故C错误；
D．物体做匀速圆周运动时，角速度的大小和方向都不变，故D正确。故选D。
5．B
【详解】AC．物体甲和乙随地球自转做匀速圆周运动，周期和角速度等于地球自转的周期和角速度，故AC错误；
B．根据线速度与角速度的关系
由于甲的轨道半径大于乙的轨道半径，所以甲的线速度大于乙的线速度，故B正确；
D．根据向心加速度与角速度的关系
所以甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故D错误。故选B。
6．B
【详解】小球受到重力和绳子的拉力，两者的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力。
故选B。
7．D
【详解】CD．由题意在相等时间里都转过圆心角可知，甲、乙两物体的角速度相等，则角速度之比为1∶1，故D项正确，C错误；
AB．转动半径之比为1∶3，由公式
可得线速度之比为1∶3，故AB错误。故选D。
8．A
【详解】A．根据得
可知，卫星的轨道半径r越大，即距离地面越远，卫星的环绕速越小，是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，也是人造地球卫星的最小的发射速度，故A正确；
B．火是探期卫星仍在太阳系内，所以其发射速度小于第三宇宙速度，故B错误；
C．第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度，故C错误；
D．实际上由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，故卫量绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度，故D错误。
故选A。
9．BCD
【详解】A、运动员将球踢出后球在空中运动，是由于惯性作用，球要保持原来的状态，故选项A错误；
B、洗衣机的脱水过程中，随着转速的增加，水滴所需要的向心力增加，当大于衣服对水的吸附力时，水做离心运动，从而被甩出，故选项B正确；
C、在水平面拐弯，汽车受重力、支持力、静摩擦力，重力和支持力平衡，静摩擦力提供圆周运动的向心力，由于最大静摩擦力一定，所以速度过大，使静摩擦力小于向心力，做离心运动，容易造成事故，故选项C正确；
D、通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴，当转动时雨滴所需要的向心力增加，当超过雨伞对雨的吸附力时，雨滴做离心运动，故选项D正确；
10．AB
【详解】根据万有引力提供向心力
解得
轨道1比轨道2圆周运动半径更小，因此，速度更大，角速度更大，向心加速度更大，周期更小，AB正确，CD错误。
故选AB。
11．ABD
【详解】在水平面上拉力F提供小球做圆周运动所需的向心力，当拉力突然消失，物体所受的合外力为零，小球将沿拉力消失时轨迹上该点的切线方向做匀速直线运动，而当拉力突然减小时将做离心运动，拉力突然变大时，将做向心运动。
故选ABD。
12．ACD
【详解】ABD．由开普勒第一定律可知，行星分别沿不同的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故AD正确，B错误；
C．由开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故C正确。
故选ACD。
13．ABD
【详解】A．小球受重力和绳的拉力两个力，两个力的合力提供向心力，故A正确；
B．小球所受的合力等于向心力
故B正确；
C．小球做圆周运动的向心加速度方向在不断变化，故C错误；
D．根据公式
解得
故D正确。
故选ABD。
14． B D 1:1 1:2
【详解】（1）[1] 探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关。因涉及的物理量较多。故本实验采用科学方法是控制变量法，故选B。
（2）[2]从图示中可以看出两组实验采用的是不同质量的物体，所以探究的是向心力的大小与物体质量的关系。故选D。
（3）[3] [4]根据向心加速度和向心力的公式
由于线速度和半径相等，所以向心加速度之比为1:1；向心力之比为1:2。
【点睛】当实验涉及到多物理量时，采用控制变量法进行实验。
15． 水平 初速度相同 0.2 1.6
【详解】（1）[1] 为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平。
（2）[2] 每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛运动的初速度相等。
（3）[3]根据
解得
[4]根据
解得
16．（1）5m；（2）10m；（3）
【详解】平抛运动可以分解成水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。
（1）小球抛出点离地面的高度为
（2）小球抛出点到落地点的水平距离为
（3）小球落地时竖直分速度
则小球落地时的速度为
17．(1) ；(2) ；(3)
【详解】(1)小沙袋做圆周运动的周期
(2)小沙袋做圆周运动的角速度
(3)细绳对小沙袋的拉力充当向心力，根据牛顿第二定律，有
18．（1）；（2）；（3）
【详解】(1)由自由落体运动规律有
h=
解得
(2)在月球表面的物体受到的重力等于万有引力
联立解得
(3)月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力
解得
