高中试卷答案网树恩高级中学2022-2023学年高一下学期3月第一次月考
物理试卷
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（共11小题）
1. 做匀速圆周运动的两物体甲和乙，它们的向心加速度分别为a1和a2，且a1>a2，下列判断正确的是( )
A. 甲线速度大于乙的线速度
B. 甲的角速度比乙的角速度小
C. 甲的轨道半径比乙的轨道半径小
D. 甲的速度方向比乙的速度方向变化快
2. 关于向心加速度，以下说法正确的是( )
A. 它描述了角速度变化快慢
B. 它描述了线速度大小变化的快慢
C. 它描述了线速度方向变化的快慢
D. 公式只适用于匀速圆周运动
3. 如图所示是行星m绕太阳M运行情况示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴．下列说法中正确的是
A. 行星运动到A点时速度最大
B. 行星运动到C点或D点时速度最小
C. 行星从C点运动到B点的过程中做加速运动
D. 行星从B点运动到D点的过程中做加速运动
4. 质量一定的两个质点,他们的距离为 r,万有引力大小为 F,当距离为r/2时,万有引力大小为（ ）
A. r/2 B. r/4 C. 2F D. 4F
5. 若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的a倍，半径为地球的b倍，则该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度的比值为
A. B. C. D.
6. 在圆轨道上质量为m的人造地球卫星，它到地球表面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度取g，则下列说法中错误的是（ ）
A. 卫星的线速度小于
B. 卫星的线速度大小为
C. 卫星运行的周期为
D. 卫星运动的加速度为
7. 质量为m的物体，在水平力F作用下，在粗糙的水平面上向右运动．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 如果物体做匀速直线运动，F一定对物体不做功.
B. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功.
C. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做正功.
D. 如果物体做匀速直线运动，合力一定对物体做正功.
8. 我国发射“神舟七号”载人飞船，与“神舟六号”船相比，它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. “神舟七号”的角速度较大
B. “神舟七号”的线速度较大
C. “神舟七号”的周期更长
D. “神舟七号”的向心加速度较大
9. 质量为2kg的物体置于水平面上，在水平拉力F的作用下做匀变速直线运动，拉力F作用2s后撤去，物体运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是（取g=10m/s2）（ ）
A. 拉力F做功75J B. 拉力F做功150J
C. 物体克服摩擦力做功175J D. 物体克服摩擦力做功100J
10. 探索火星的奥秘承载着人类征服宇宙的梦想。假设人类某次利用飞船探测火星的过程中，飞船只在万有引力的作用下贴着火星表面做圆周运动时，测得其绕行速度为，绕行周期为，已知万有引力常量为，则（ ）
A. 火星表面的重力加速度为 B. 火星的半径为
C. 火星的密度为 D. 火星的质量为
11. 质量m=200 kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图象甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图象乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系．设汽车在运动过程中所受阻力不变，在18 s末汽车的速度恰好达到最大．则下列说法正确的是
A. 汽车受到的阻力为200 N
B. 汽车的最大牵引力为700 N
C. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为94.9 m
D. 8 s～18 s过程中汽车牵引力做的功为3.6×103 J
二、实验题
12. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上。宇宙飞船上备有以下实验仪器：
A.弹簧测力计一个
B.精确秒表一只
C.天平一台（附砝码一套）
D.物体一个
为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量，依据测量数据可求出M和R（已知引力常量为G）。
（1）绕行时测量所用的仪器为______（用仪器的字母序号表示），所测物理量为______。
（2）着陆后测量所用仪器为A、C、D，所测物理量为物体质量m、重力F。用测量数据求该行星的质量M＝______。
三、解答题
13. 用长L ＝ 0.6 m的绳系着装有m ＝ 0.5 kg水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”．G ＝10 m/s2．
求：(1) 最高点水不流出的最小速度为多少？
(2) 若过最高点时速度为3 m/s，此时水对桶底的压力多大？
14. 如图所示，光滑水平地面静止放着质量的木箱，与水平方向成的恒力作用于物体，恒力，当木箱在力作用下由静止开始运动后，求：
(1)木箱运动的加速度大小；
(2)4.0s内力F所做的功；
(3)4.0s末拉力F的瞬时功率．
15. 某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物水平射程为60m，则，试求：
（1）求该星球表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值；
（2）在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体的水平射程是？
（3）求该星球的第一宇宙速度。
16. 质量为2t的汽车，沿倾角为37°的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为126kW（，）。
（1）若汽车以额定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少？
（2）当汽车的速度为4m/s时，加速度是多少？
（3）若汽车以恒定的加速度2m/s启动，这一过程能维持多长时间？
树恩高级中学2022-2023学年高一下学期3月第一次月考
物理试卷 答案解析
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（共11小题）
1. 做匀速圆周运动的两物体甲和乙，它们的向心加速度分别为a1和a2，且a1>a2，下列判断正确的是( )
A. 甲的线速度大于乙的线速度
B. 甲的角速度比乙的角速度小
C. 甲的轨道半径比乙的轨道半径小
D. 甲的速度方向比乙的速度方向变化快
【答案】D
【解析】
【详解】由于不知甲和乙做匀速圆周运动的半径大小关系，故不能确定它们的线速度、角速度的大小关系，故ABC错误．向心加速度是表示线速度方向变化快慢的物理量，a1>a2，表明甲的速度方向比乙的速度方向变化快，选项D正确；故选D.
2. 关于向心加速度，以下说法正确的是( )
A. 它描述了角速度变化的快慢
B. 它描述了线速度大小变化的快慢
C. 它描述了线速度方向变化的快慢
D. 公式只适用于匀速圆周运动
【答案】C
【解析】
【详解】ABC、向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小．向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢，故AB错误，C正确；
D、公式既适用于匀速圆周运动，也适用于变速圆周运动．故D错误．
故选C．
3. 如图所示是行星m绕太阳M运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴．下列说法中正确的是
A. 行星运动到A点时速度最大
B. 行星运动到C点或D点时速度最小
C. 行星从C点运动到B点的过程中做加速运动
D. 行星从B点运动到D点的过程中做加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知在近日点的圆弧较长，在远日点圆弧长度较短，可知在近日点B速度最大，在远日点A速度最小，故选项AB错误；
C．行星从C点运动到B点运动，即向近日点运动，速度逐渐增大，做加速运动，故选项C正确；
D．行星从B点运动到D点运动，即向远日点运动，速度逐渐减小，做减速运动，故选项D错误．
4. 质量一定的两个质点,他们的距离为 r,万有引力大小为 F,当距离为r/2时,万有引力大小为（ ）
A. r/2 B. r/4 C. 2F D. 4F
【答案】D
【解析】
【详解】根据万有引力定律公式得，当这两个质点间的距离变为时，则万有引力的大小变为原来的4倍，即为4F，故选项D正确，选项ABC错误．
点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，并能灵活运用．
5. 若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的a倍，半径为地球的b倍，则该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度的比值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据万有引力等于重力，得出重力加速度的表达式，结合星球质量之比和半径之比求出重力加速度之比．
【详解】根据万有引力等于重力，有：，，行星其质量为地球的a倍，半径为地球的b倍，所以该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度g的比值为，故A正确，BCD错误．故选A．
【点睛】解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用，知道重力加速度的大小与中心天体的质量和半径有关．
6. 在圆轨道上质量为m的人造地球卫星，它到地球表面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度取g，则下列说法中错误的是（ ）
A. 卫星的线速度小于
B. 卫星的线速度大小为
C. 卫星运行的周期为
D. 卫星运动的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得
在地球表面，根据万有引力等于重力，得
可得，
联立解得
周期
加速度
故ABD正确，C错误。
7. 质量为m的物体，在水平力F作用下，在粗糙的水平面上向右运动．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 如果物体做匀速直线运动，F一定对物体不做功.
B. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功.
C. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做正功.
D. 如果物体做匀速直线运动，合力一定对物体做正功.
【答案】C
【解析】
【详解】物体做匀速运动时，F与s一定同方向，故拉力F一定做正功，故A错误；物体做减速运动时，位移方向与F的方向相同，力F一定做正功，故B错误，C正确；根据动能定理可知，物体做匀速运动时，合力做功为零，故D错误；故选C．
8. 我国发射的“神舟七号”载人飞船，与“神舟六号”船相比，它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. “神舟七号”的角速度较大
B. “神舟七号”的线速度较大
C. “神舟七号”的周期更长
D. “神舟七号”的向心加速度较大
【答案】C
【解析】
【详解】A．卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力
整理有
由上述式子可知，轨道半径越大，角速度越小，所以“神舟七号”角速度较大，故A项正确，不符合题意；
B．卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力
整理有
由上述式子可知，轨道半径越大，线速度越小，所以“神舟七号”的线速度较大，故B项正确，不符合题意；
C．卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力
整理有
由上述式子可知，轨道半径越大，周期越大，所以“神舟七号”的周期更短，故C项错误，符合题意；
D．卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力
整理有
由上述式子可知，轨道半径越大，加速度越小，所以“神舟七号”的向心加速度较大，故D项正确，不符合题意。
故选C。
9. 质量为2kg的物体置于水平面上，在水平拉力F的作用下做匀变速直线运动，拉力F作用2s后撤去，物体运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是（取g=10m/s2）（ ）
A. 拉力F做功75J B. 拉力F做功150J
C. 物体克服摩擦力做功175J D. 物体克服摩擦力做功100J
【答案】BC
【解析】
【分析】根据图象的斜率可求得物体的加速度，根据牛顿第二定律可求得牵引力和摩擦力；再根据功的公式即可求得各力做功情况．
【详解】由图可知，前2s的加速度a1==2.5m/s2； 后4s的加速度a2==2.5m/s2； 则由牛顿第二定律可知，阻力f=ma2=2×2.5=5N；牵引力F=ma2+f=10N；2s内的位移x1=×2=15m；后4s的位移x2==20m； 则拉力做功W1=Fx1=10×15=150J； 克服摩擦力所做的功Wf=f（x1+x2）=5×（15+20）=175J；故BC正确，AD错误；故选BC．
【点睛】本题考查功的计算以及牛顿第二定律的应用、图象的应用，要注意明确物体的运动状态，再由牛顿第二定律求出拉力和摩擦力，才能准确求解．
10. 探索火星的奥秘承载着人类征服宇宙的梦想。假设人类某次利用飞船探测火星的过程中，飞船只在万有引力的作用下贴着火星表面做圆周运动时，测得其绕行速度为，绕行周期为，已知万有引力常量为，则（ ）
A. 火星表面的重力加速度为 B. 火星的半径为
C. 火星的密度为 D. 火星的质量为
【答案】B
【解析】
【详解】飞船在火星表面做匀速圆周运动，轨道半径等于火星的半径，根据
得
根据万有引力提供向心力，有
得火星的质量
根据密度公式得火星的密度
根据
根据重力等于万有引力得
得
综上分析
A．火星表面的重力加速度为，A错误；
B．火星的半径为，B正确；
C．火星的密度为，C错误；
D．火星质量为，D错误。
故选B。
11. 质量m=200 kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图象甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图象乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系．设汽车在运动过程中所受阻力不变，在18 s末汽车的速度恰好达到最大．则下列说法正确的是
A. 汽车受到的阻力为200 N
B. 汽车的最大牵引力为700 N
C. 汽车在做变加速运动过程中位移大小约为94.9 m
D. 8 s～18 s过程中汽车牵引力做的功为3.6×103 J
【答案】C
【解析】
【详解】A．当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则有：
故A错误；
B．汽车做匀加速运动的牵引力最大，则有：
故B错误；
C．变加速过程中，根据动能定理得：
解得：
S≈94.9m
故C正确；
D．8s-18s过程中汽车牵引力已达到最大功率，所以牵引力做的功为：
W=Pt=7×104 J
故D错误．
二、实验题
12. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上。宇宙飞船上备有以下实验仪器：
A.弹簧测力计一个
B精确秒表一只
C.天平一台（附砝码一套）
D.物体一个
为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行了一次测量，依据测量数据可求出M和R（已知引力常量为G）。
（1）绕行时测量所用的仪器为______（用仪器的字母序号表示），所测物理量为______。
（2）着陆后测量所用的仪器为A、C、D，所测物理量为物体质量m、重力F。用测量数据求该行星的质量M＝______。
【答案】 ①. B ②. 周期T ③.
【解析】
【详解】（1）[1]绕行时测量所用的仪器为精确秒表；
故选B。
[2]所测物理量为宇宙飞船的周期T。
（2）[3]设该行星表面重力加速度为，则有
设行星半径为，根据物体在行星表面受到的万有引力等于重力，可得
宇宙飞船在行星表面的圆形轨道上绕星球转动，根据万有引力提供向心力可得
联立解得行星的质量为
三、解答题
13. 用长L ＝ 0.6 m的绳系着装有m ＝ 0.5 kg水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”．G ＝10 m/s2．
求：(1) 最高点水不流出的最小速度为多少？
(2) 若过最高点时速度为3 m/s，此时水对桶底的压力多大？
【答案】（1）2.45m/s （2）2.5 N 方向竖直向上
【解析】
【详解】（1）水与水桶一起做圆周运动，要让水不流出水桶，设运动的最小速率为，则在最高点处有：，代入数据解得：．
（2）设桶底对水的支持力为F，根据牛顿第二定律有：，
代入数据解得：
由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力为，方向竖直向下．
点睛：本题关键在于分析水的受力情况，确定其向心力的来源，应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘．
14. 如图所示，光滑水平地面静止放着质量的木箱，与水平方向成的恒力作用于物体，恒力，当木箱在力作用下由静止开始运动后，求：
(1)木箱运动的加速度大小；
(2)4.0s内力F所做的功；
(3)4.0s末拉力F的瞬时功率．
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【分析】（1）根据牛顿第二定律求出木箱移动的加速度；
（2）根据位移公式求出木箱移动的距离，由功的定义式求出得4.0s内力F所做的功；
（3）先求出4s末的速度，再由功率公式求出4.0s末拉力F的瞬时功率；
【详解】（1）木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用，设加速度大小为a，将拉力正交分解，根据牛顿第二定律得：，代入解得；
（2）移动的距离为：
根据功的定义式得内力F所做的功为：
（3）末箱的速度为：
根据得末拉力F的瞬时功率为：．
【点睛】
本题考查牛顿第二定律和运动学公式解决运动学问题的基本方法，也可以运用动能定理和位移公式求解，恒力的功用恒力的大小和力方向上的位移的乘积，在求瞬时功率时要注意功率公式的选择．
15. 某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物水平射程为60m，则，试求：
（1）求该星球表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值；
（2）在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体的水平射程是？
（3）求该星球的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在星体表面上万有引力等于重力由
解得
则
（2）在地球表面上由
得
同理在某星体表面上
（3）根据
解得
可得
可得
地球的第一宇宙速度为，则求该星球的第一宇宙速度
16. 质量为2t的汽车，沿倾角为37°的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为126kW（，）。
（1）若汽车以额定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少？
（2）当汽车的速度为4m/s时，加速度是多少？
（3）若汽车以恒定的加速度2m/s启动，这一过程能维持多长时间？
【答案】（1）；（2）：（3）
【解析】
【详解】（1）当达到最大速度时，有
根据
得汽车的最大速度为
（2）当汽车的速度为4m/s时牵引力
此时的加速度
（3）若汽车以恒定的加速度2m/s2启动，则牵引力
解得
匀加速结束时的速度
用时间