【文档说明】2022-2023学年下学期湖北省武汉市第一中学三月月考高一物理试题【武汉专题】.docx，共(11)页，3.602 MB，由小赞的店铺上传

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2022-2023学年下学期武汉市第一中学三月月考高一物理试卷命题教师：彭芳审题教师：段卉考试时间：16：30～17：45试卷满分：100分一、单选题.(本题共11小题,每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,第1～7题只有一项符合题目要求,第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4

分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)1．下列叙述符合史实的是（）A．开普勒对天体的运行做了多年的研究，最终提出了万有引力定律B．第谷和开普勒通过大量的天文观测和数据分析完善了“地心说”C．牛顿发

现了行星的运动规律D．通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许2．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示，当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速列车

在水平面内行驶，以360km/ℎ的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为（g取10𝑚/𝑠2）（）A．500NB．1000NC．5002ND．03．北京时间20

22年10月15日3时12分，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。遥感卫星轨道可根据需要确定,某遥感卫星经过武汉市正上方时，拍摄了该市市政府办公楼的卫星照片。该遥感卫星周期为T，地球半径为R，万有引力常量为G，地

球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．该卫星的运行轨道可能与我市所处的纬线圈共面B．该卫星可能是地球静止卫星C．根据题中所给物理量可计算出该卫星的线速度D．根据题中所给物理量可计算出该卫星和地球之间的万有引力4．双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的大小远小于两个星体之间的距

离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用m1、m2表示，且m1：m2=5：2。则可知

（）A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为5：2B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为5：2C．双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大D．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大5．新能源汽车具有广阔的发展前景，主要优点是低能耗、轻污染。某新能源汽

车生产厂家为了测试一款新能源汽车的性能，司机驾驶该汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，达到发动机额定功率后保持功率不变，最终匀速行驶。假设汽车所受的阻力不变，则汽车的速度v、加速度a、牵引力F、发动机的功率P随时间t的变化规律正确的是（）A

．B．CD．6．12月10日，改编自刘慈欣同名系列长篇科幻小说的《三体》动画在哔哩哔哩上线便备受关注。动画版《三体》总编剧之一赵佳星透露，为了还原太空电梯的结构，他们研究太空电梯的运行原理。太空电梯的原理并不复杂，与生活的中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足

够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的

固定基地与同步空间站a，相对地球静止，卫星b与同步空间站a的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间t之后，a、b第一次相距最远。已知地球半径R，自转周期T，下列说法正确的是（）A．太空电梯各点均处于完全失重状态B．b

卫星的周期为22TttT−C．太空电梯停在距地球表面高度为2R的站点，该站点处的重力加速度𝑔=4𝜋2𝑇2(𝑟39𝑅2−3𝑅)D．太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成反比7．某气体星球的

半径为R，距离星球中心2R处的P点的重力加速度大小为g。若该星球的体积均匀膨胀，膨胀过程中星球质量不变，且质量分布始终均匀。当星球半径膨胀到4R时，P点的重力加速度大小变为g。已知质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为零。则g

与g的比值为（）A．18B．14C．12D．18.如图所示，水平转台上的小物体a、b（可视为质点）通过轻弹簧连接，并静止在转台上，现从静止开始缓慢地增大转台的转速（即在每个转速下均可认为是匀速转动），已知a、b的质量分别为m、2m，a、b与转台间的动摩擦因数均为μ，

a、b离转台中心的距离都为r，且与转台保持相对静止，已知弹簧的原长为r，劲度系数为k，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法中正确的是（）A．物体a和b同时相对转台发生滑动B．当a受到的摩擦力为0时，b受

到的摩擦力背离圆心C．当b受到的摩擦力为0时，a受到的摩擦力背离圆心D．当a、b均相对转台静止时，允许的最大角速度为2kgmr+9．我国航天事业取得了举世瞩目的成就，2020年对火星发射了火星探测器“天问一号”。其发射过程中的转移轨道如图甲、乙所示，如图甲所示探测器，由P点沿地火转

移轨道运动到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道、则（）A．“天问一号”从P点由地火转移轨道到Q点所用时间超过6个月B．“天问一号”在地火转移轨道Q点的速率小于地球公转的速率C．“天问一号”在环绕火星的的调相轨道上经过加速进入停泊轨道D．“天

问一号”在着陆火星前，进入火星的近地轨道，其运动周期与火星自转周期相等10．中国“雪龙号”南极科考船上的科研人员，在经过赤道时测量的重力加速度大小为g，到达南极后，在南极附近测得的重力加速度大小为0g，已知地球的自转周期为T，引力常量为G，假设地球是均匀球

体。则下列说法正确的是（）A．地球的密度为()203gGggT−B．地球的半径为()2024ggT−C．地球的第一宇宙速度为()002Tggg−D．若地球的自转角速度变为原来的00ggg−倍时，地球赤道上的物体对地面的压力为零

11．如题图甲，辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。如题图乙为提水设施工作原理简化图，某次需从井中汲取m=2kg的水，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m，水斗的质量为0.5kg，井足够深且井绳的质量忽略不计。t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角

速度随时间变化规律如题图丙所示，g取210m/s，则（）A．水斗速度随时间变化规律为v=0.4tB．井绳拉力瞬时功率随时间变化规律为P=10tC．0～10s内水斗上升的高度为4mD．0～10s内井绳拉力所做的功为520J二、非选择题：本题共5小题，共5

6分。12(8分)．用如图所示的装置来“探究向心力与半径、角速度、质量的关系”，取一根边缘光滑平整的细管，将一根细绳穿过细管，绳的一端拴一个小球，另一端拴一只弹簧测力计，将弹簧测力计的下端固定，手握细管摇动，尽量使小球在接近水平的平面内做匀速转

动。设弹簧的弹力为F，小球的质量为m，小球的角速度为ω，匀速圆周运动的半径为r，回答下列问题：（1）本实验采用___________法来探究F、m、ω、r四者之间的关系，可以近似认为小球的向心力___________（填“大

于”“等于”或“小于”）F。（2）若测得小球做匀速圆周运动的圈数为n，对应的运动时间为t，则ω=___________。（3）保持小球做匀速圆周运动的角速度不变，作Frm−的关系图像如下，若图像的斜率为k，则可测得小球做匀速圆周运动的周期为___________。13(8分)．某兴趣小组的同

学设计了图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的小滑块放置在转台上，细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上

的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间t，兴趣小组采取了下列步骤：①用螺旋测微器测量遮光条的宽度d。②用天平称量小滑块（包括遮光条）的质量m③将滑块放置在转台上，使细线刚好绷直。④控制转台以某一角速度匀

速转动，记录力传感器和光电门的示数，分别为𝐹1和𝑡1；依次增大转台的角速度，并保证每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数𝐹2、𝐹3…和光电门的示数𝑡2、𝑡3…。回答下面的问题（1）滑块匀速转动的线速度大小可由v=______计算得出。（2）处理数据时，兴趣小组的同

学以力传感器的示数F为纵轴，对应的线速度大小的平方2v为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图丙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的滑动摩擦因数μ=______。（3）该小组同学换用相同材料的质量更大的滑

块再次做了该实验，作出F—2v的图像，与图丙中a和b比较，发现a______、b______（填“增大”“减小”或“不变”）。14(12分)．《水流星》是中国传统民间杂技艺术，杂技演员用一根长度为L绳子兜着里面倒上水的两个碗，迅速

地旋转着绳子做各种精彩表演，即使碗底朝上，碗里的水也不会洒出来。假设水的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力。绳子的长度远远大于碗口直径。杂技演员手拿绳子的中点，让碗在空中旋转。（1）两碗在竖直平面内做圆周运动，若碗通过最高点时，水对碗的压力等于mg，求碗通过最高点时的线速度；（2

）若两只碗在竖直平面内做圆周运动，两碗的线速度大小始终相等，如图甲所示，当正上方碗内的水恰好不流出来时，求正下方碗内的水对碗的压力；（3）若两只碗绕着同一点在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。已知绳与竖直方向的夹角为θ，求碗和水转动的

角速度大小。15(12分).“神舟十三号”载人飞船于2021年10月16日从酒泉卫星发射中心发射升空，随后与“天和”核心舱对接形成组合体，3名航天员进驻核心舱，进行了为期6个月的驻留，北京时间2022年4月16日09时56分，“神舟十三号

”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。关于“神舟十三号”载人飞船的几个关键点，可以简化如下：发射的最初阶段做加速度为a=3.5g的匀加速直线运动，与“天和”核心舱对接后做匀速圆周运动，返回舱进入大气层后接近地面时做匀减速直线运动。设航天员翟志刚的质量为m，已知：地球半径为R，地球表面

附近的重力加速度为g，“天和”核心舱离地面的高度为H，不考虑地球自转的影响。试求：（1）在发射的最初阶段航天员翟志刚对水平躺椅的压力是其重力的几倍？（2）“天和”核心舱做匀速圆周运动的加速度；（3）“神舟十三号”与“天和”核心舱对接形成组合体做圆周运动的线速度。16

．(16分)“神舟”飞船在预定轨道上飞行，每绕地球一圈需要时间为𝑇，每圈飞行路程为𝐿，地球的半径R，万有引力常量𝐺。（1）根据以上物理量，表示地球的质量和密度。（2）已知𝑇=90𝑚𝑖𝑛，𝐿=4.2×104km，𝑅=6.37×103km，�

�𝑜𝑠18.2°=0.95，假设飞船沿赤道平面自西向东飞行，飞行员会看到太阳从东边还是西边出来？如果太阳直射赤道，如图所示，试估算飞行员每天能看到多少次日出日落？飞船每转一圈飞行员看不见太阳的时间有多少分钟？（最后一问结果保留两位有效数字）三月月考物理参考答案1D2C3C4D5C6B7A8C

D9AB10BC11AD6【详解】A．太空电梯各点随地球-起做匀速圆周运动，只有位置达到同步卫星的高度的点才处于完全失重状态，故A错误；B．同步卫星的周期为𝑇𝑎=𝑇当两卫星a、b第一次相距最远时满足2𝜋𝑡𝑇𝑎−2𝜋𝑡𝑇𝑏=𝜋解得𝑇𝑏=2𝑇𝑡2𝑡−𝑇故

B正确；C．太空电梯长度即为同步卫星离地面的高度，根据万有引力提供向心力𝐺𝑀𝑚(𝑅+𝑟)2=𝑚4𝜋2𝑇2(𝑅+𝑟)太空电梯停在距地球表面高度为2R的站点，太空电梯上货物质量为m，在距地面高2R站点受到的万有引力为F，则𝐹=𝐺𝑀𝑚(3𝑅)2货

物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为NF，则𝐹−𝐹𝑁=𝑚𝜔2⋅3𝑅在货梯内有NFmg=𝜔=2𝜋𝑇解得𝑔=4𝜋2𝑇2[(𝑟+𝑅)39𝑅2−3𝑅]故C错误；D．太空电梯相对地球静止，各点角速度相等，各点线速度vR=与该点离地球球心距离成正比，故D错

误。7【详解】当气体星球的半径为R时，根据万有引力等于重力可得𝐺𝑀𝑚(2𝑅)2=𝑚𝑔当星球半径膨胀到4R时，设星球密度为，则有𝑀=𝜌43𝜋(4𝑅)3在P点处，有𝐺𝑀′𝑚(2𝑅)

2=𝑚𝑔′𝑀′=𝜌43𝜋(2𝑅)3联立以上式子可得𝑔′𝑔=18A正确，BCD错误；8【详解】A．发生相对滑动前，静摩擦力和弹簧的弹力充当向心力，当刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力kr＋μ

mg=mω2r得=gkrm+故随着转台转速增大，质量大的物体先达到临界角速度，会先发生相对滑动，故b先发生相对滑动，故A错误；B当a受到的摩擦力为0时，弹簧弹力充当a的向心力，根据公式2nFmr=得b质量较大，需要更大的向心力，所以弹簧弹力与静摩擦力的合力充当b的向心力，所以b受到

的摩擦力指向圆心，故B错误；C．根据B选项的分析知，当b受到的摩擦力为0时，弹簧弹力充当b的向心力，弹簧弹力与静摩擦力的合力充当a的向心力，a质量较小，故需要的向心力小，所以a受到的摩擦力背离圆心，故C正确；D．由选项A的分析可知，从静止开始缓慢地增大转台的转速，b先发生相对滑动，

b刚要发生相对滑动时的角速度为ω=2gkrm+故D正确。故选CD。10.【详解】B．物体在地球表面赤道与两极处的重力不同，是由于物体随地球的自转时需要向心力引起的。设物体的质量为m，地球的半径为R，在赤道上有𝑚𝑔0

−𝑚𝑔=𝑚4𝜋2𝑇2𝑅解得𝑅=(𝑔0−𝑔)𝑇24𝜋2故B正确；A．设地球的质量为M，则𝑀=𝜌4𝜋𝑅33在南极𝑚𝑔0=𝐺𝑀𝑚𝑅2解得𝜌=3𝜋𝑔0𝐺(𝑔0−𝑔)�

�2故A错误；C．由𝐺𝑀𝑚𝑅2=𝑚𝑣2𝑅，解得地球的第一宇宙速度为𝑣=√𝑔0𝑅解得𝑣=𝑇2𝜋√𝑔0(𝑔0−𝑔)故C正确；D．若放在地球赤道上的物体对地面的压力为零，物体受到的万有引力

充当随地球自转的向心力，即𝑚𝑔0=𝑚4𝜋2𝑇′2𝑅即𝑔0=4𝜋2𝑇′2𝑅解得𝑇′=𝑇√𝑔0−𝑔𝑔0又𝜔=2𝜋𝑇，故𝜔′𝜔=√𝑔0𝑔0−𝑔故D错误。11.【详解】A．根据图像可知，水斗速度400.10.410vrtt===A正确；B．井绳拉

力瞬时功率为PTvTr==又由于()()00Tmmgmma−+=+根据上述有20.4m/sa=则有P=10.4tB错误；C．根据图像可知，0~10s内水斗上升的高度为400.110m20m22rht===C错误；D．根据上述P=10.4t0～10s

内井绳拉力所做的功为10.41010J520J2W==D正确。12.【答案】控制变量等于2nt2k13.【答案】dtamg增大不变14.【答案】（1）𝑣=√𝑔𝑙；（2）2mg，方向竖直向

下；（3）𝜔=√2𝑔𝑙𝑐𝑜𝑠𝜃【详解】（1）水对碗的压力等于mg，根据牛顿第三定律，碗对水的弹力𝐹1=𝑚𝑔对水受力分析，合力提供向心力，即𝐹1+𝑚𝑔=𝑚𝑣2𝑅轨道半径R=𝑙2可得碗和水的线速度𝑣=√𝑔𝑙（2）两只碗在竖直平面内做

匀速圆周运动，两碗的线速度相等，若碗通过最高点时，水恰好不流出来，重力恰好提供向心力，设此时速度v0，有𝑚𝑔=𝑚𝑣02𝑅设最低点碗对水支持力大小为F2，水的合力提供向心力，即𝐹2−𝑚𝑔=𝑚𝑣02𝑅可得22Fmg=

由牛顿第三定律，水对碗的压力大小为2mg，方向竖直向下。（3）设碗的质量为M，绳的拉力为F竖直方向上𝐹𝑐𝑜𝑠𝜃=（𝑀+𝑚）𝑔水平方向上𝐹sin𝜃=（𝑀+𝑚）𝜔2𝑟sin2lr=联立可得𝜔=√2𝑔𝑙𝑐𝑜𝑠𝜃

15.【答案】（1）4.5；（2）𝑎=𝑔𝑅2(𝑅+𝐻)2；（3）𝑣=√𝑔𝑅2𝑅+𝐻【详解】（1）在发射的最初阶段对航天员翟志刚由牛顿第二定律可知NFmgma−=则𝐹𝑁𝑚𝑔=𝑚𝑔+

𝑚𝑎𝑚𝑔=4.5（2）“天和”核心舱做匀速圆周运动的向心力等于地球的引力，则𝐺𝑀𝑚0(𝑅+𝐻)2=𝑚0𝑎其中𝐺𝑀𝑚′𝑅2=𝑚′𝑔解得𝑎=𝑔𝑅2(𝑅+𝐻)2（3）对组合体𝐺𝑀

𝑚1(𝑅+𝐻)2=𝑚1𝑣2𝑅+𝐻𝐺𝑀𝑚′𝑅2=𝑚′𝑔解得𝑣=√𝑔𝑅2𝑅+𝐻16.【答案】（1）𝑀=𝐿32𝜋𝐺𝑇2；𝜌=3𝐿38𝜋2𝐺𝑇2𝑅3；（2）东边；16

次；36min【详解】（1）由2Lr=可得2Lr=飞船做圆周运动的向心力由地球引力提供，既𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚4𝜋2𝑇2𝑟可得地球质量为𝑀=𝐿32𝜋𝐺𝑇2地球密度𝜌=𝑀4𝜋3𝑅3可得𝜌=3𝐿38𝜋2𝐺𝑇2𝑅3（2）地球自西向东转动，飞船沿

赤道平面自西向东飞行的速度大于地球自转速度，飞行员会看到太阳从东边出来；由题意可得124601690TnT===地球自转一周，飞船运转16圈，飞船运动一周能看到一次日出日落，所以飞行员每天能看到16次日出日落；飞船转到地球的背影区，

飞行员就看不到太阳，如图所示sin0.95Rr==可得71.8=飞行员每转一圈，看不到太阳的时间为71.8290min36min360t==获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xian

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