上海市上海中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题（B卷）

2024~2025学年上海市上海中学高一下学期3月阶段测试卷（B卷） 物理 试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 考生注意： 1. 本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，不得全选，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项 1. 在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示 1. 试卷共5页，答题纸共3页，在答题纸上准确填写个人信息，作答在答题纸上，在试卷上作答一律不得分 1. 若无特殊说明，本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2 一. 万有引力定律与开普勒三大定律 1. 万有引力定律与开普勒三大定律是研究天体运动的重要物理原理，请回答下列有关问题： （1）火星是距离太阳第四近的行星，也是太阳系中第二小的行星。已知火星的公转周期约为687天，把地球和太阳之间的平均距离计为1天文单位，结合天文常识可知，火星到太阳的平均距离约为（　　） A．1.5天文单位 B．2天文单位 C．2.5天文单位 D．3天文单位 （2）根据万有引力定律F，万有引力常量G的国际单位为__________. （3）对于万有引力定律F，吴老师提出了一个问题：如果R无限趋近于0，那是否物体间的引力会接近∞呢？请你回答这个问题并说明理由：___________________________________________________________________。 （4）如右下图为一个空球壳，其内部有A点，其质心为O点，吴老师告诉小朱同学，空球壳内任意一点受到空球壳的万有引力为0，小朱同学认为，O点受到上下引力可以平衡，A点距离上下两部分距离不同，故上下万有引力之间一定无法平衡，这是因为她没有认识到___________这一物理方法，请写出其错误：____________________。 （5）下列说法错误的是（ ）（多选题） A．开普勒三大定律是开普勒计算了第谷观测到的大量不同星系的数据总结而成的 B．离天体中心越近，物体受到的万有引力越大 C．行星公转的周期与行星的质量有关 D．万有引力常量G的值由卡文迪什通过扭秤实验测得 （6）如右图所示为地球和月球的相对位置图，则下列说法中正确的是（　　） A．D点离月球较近，月球对地表水的万有引力较大，形成高潮 B．A点和C点既不是高潮又不是低潮 C．B点离月球较远，月球对地表水的万有引力较小，因而形成低潮 D．B点离月球较远，月球对地表水的万有引力较大，因而形成高潮 二. 我国的航天事业 2. 近年来，我国的航天事业取得长足进步和发展，走在了世界航天科学研究和应用的前列。 （1）2018年，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制，进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。地月L2是个“有趣”的位置，在这里中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同。则下列说法正确的是（ ）（多选题） A．“鹊桥”中继星绕地球转动的角速度比月球绕地球角速度大 B．“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球线速度大 C．“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度小 D．“鹊桥”中继星绕地球转动的周期比地球的同步卫星周期长 （2）如图为“北斗”卫星导航系统的a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（　　） A．a的向心加速度等于重力加速度g B．四颗地球卫星中b的线速度最大 C．c在4小时内转过的圆心角是 D．d的运动周期有可能是20小时 （3）中国新闻网宣布：在摩洛哥坠落的陨石被证实来自火星。某同学想根据平时收集的部分火星资料（如图所示）计算出火星的密度，再与这颗陨石的密度进行比较。下列计算火星密度的公式，正确的是（引力常量G已知，忽略火星自转的影响）（　　）（多选题） A．ρ＝ B．ρ＝ C．ρ＝ D．ρ＝ （4）我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。如图所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为h，绕行周期为T2；月球绕地球公转的周期为T1，公转轨道半径为r；地球半径为R1，月球半径为R2，忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，万有引力常量为G。则月球质量M2=__________；地球表面重力加速度g1=_____________． （3）题图 （4）题图 三. 欢乐谷 3. 上海松江欢乐谷是无数学生社会实践最想去的地方，其丰富的游乐项目蕴含许多物理原理，回答下列问题： （1）有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁竖直，陆老师进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动，转速增大到一定程度时，突然底板塌落，陆老师发现自己没有落下去。其中支持力充当向心力，支持力是按照力的_________命名的。陆老师随圆筒一起做匀速圆周运动，陆老师不落下去的原因是（    ） A．陆老师处于失重状态 B．陆老师受到的静摩擦力大小等于重力大小 C．陆老师随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势 陆老师在游玩该器械时想起他曾经探究匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系，他按图甲所示的装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动一周的时间。 （2）陆老师根据实验数据作出图像，而不是图像，这样做的理由是： 。 （3）陆老师按上述实验将测算得到的结果用作图法来处理数据，如图乙，纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是 。 （4）用电子秤测得物块的质量为15N，直尺测得半径为50cm，则图线斜率的大小为 。（用国际单位制表示） （5）如图甲所示，游乐场有一种叫作“快乐飞机”的游乐项目，模型如图乙所示、已知模型飞机质量为m，固定在长为L的旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为θ，当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，不计空气阻力，则旋臂对模型飞机的作用力方向 （选填：A．一定与旋臂垂直，B．可能与悬臂不垂直）；若仅夹角θ增大，则旋臂对模型飞机的作用力 （选填：A．变大，B．变小，C．不变） （6）如图丙，陆老师又来到“旋转飞椅”这一装置前。观察到，由于悬挂座椅的绳索可以绕悬挂点自由转动，所以当整个装置匀速旋转时，绳索与竖直方向保持一定的夹角，如果测得这个夹角，则可以求出（　　） A．绳索受到的拉力 B．人对座椅的压力 C．座椅和人的速度 D．座椅和人的加速度 丙 四. 球类运动 4. 我校开展体育选课分班，让同学能在自己喜爱的球类运动中培养运动能力，回答下列有关问题： 【篮球运动】：在对抗中强身健体，在比赛中活跃自我，篮球运动是在我校学生中最受欢迎的球类运动： （1）篮球比赛中，可以单手持球的同学往往饱受青睐，某同学正在联系单手持球，在以下三种持球方式中，人对球的作用力分别为F1，F2，F3，请问F1，F2，F3的大小关系为（　　） A．F1>F2>F3 B．F1<F2<F3 C．F1=F2=F3 （2）在原地传球训练中，某队员用双手将篮球水平推出，篮球从离开双手到第一次落地的过程中，球心水平方向位移s=2m，竖直方向位移h=1.25m。则不考虑空气阻力和篮球转动，则篮球离开双手时的速度大小v0=________.篮球落地前瞬间的速度方向与水平面的夹角为________. （3）如图，某同学将篮球水平推出，篮球沿图中虚线轨迹加速下落，若篮球所受的空气阻力大小不变、方向与篮球的运动方向相反，则篮球在图示的下落过程中加速度的大小（　　） A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 【网球运动】：通过跳跃与敏捷的判断著称，需要把控出球的角度和力度，是我校教师中最受欢迎的运动： 如图所示，一个同学将网球沿水平方向且与底线垂直击出（非发球），网球越过球网落到对方场地得分。已知正中间的球网高，场地总长24m，宽11m，重力加速度g取，不计空气阻力。据此完成下列各题：    （4）网球从被击出到落地前的过程中，网球相等时间内速度的变化量（　　） A．大小、方向都不变 B．大小不变，方向会变化 C．大小不断增大，方向不变 D．大小不断增大，方向也在变化 （5）如果网球被击出时距离地面的高度不足，则无论击球速度多大都不能得分，则该最小高度值为________。 五. 圆周运动跨学科应用 5. 圆周运动是指一种运动轨迹为圆或圆的一部分的平面曲线运动，在诸多领域都有所运用： 【表演艺术】：（1）有一段单人绸吊空中表演，运动员拉住一根长绸带在水平面内做近似圆周运动，如图所示，若运动员重心到悬点距离不变，绸带与竖直方向夹角为θ。忽略空气阻力，则下列说法错误的是（ ）（多选题） A．绳子拉力提供运动员做圆周运动的向心力 B．如果θ增大，其他条件不变，运动员转动的周期不变 C．如果有另一名运动员，用长为1.2L的绸带在与正在表演的运动员在同一水平面做圆周运动，则在其中一人停止前，两人的位置相对保持不变。 D．如果L增大，其他条件保持不变，则运动员转动的周期减小。 【交通运输】：（2）火车在弯道转弯时，对于其向心力的分析正确的是（　　） A．由于火车本身作用而产生了向心力 B．由于内、外轨的高度差，车身略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力 C．火车拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力，侧压力就是向心力 D．火车拐弯时的速率大于规定速率时，外轨将给火车侧压力，侧压力作为向心力的一部分 （3）如图甲所示为一辆用式货车的后视图。如图乙为该路段的限速标志，该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径，车轮与路面间的最大静摩擦力为车对路面压力的0.8倍。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速直线运动时，传感器的示数，某次在此弯道上转弯时做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数，取重力加速度。 ①如图甲可知，货车 转弯（选涂：A．向左 B．向右）；货车转弯时速度大小为 m/s ②关于图乙标志，请向交管部门提出一项建议并说明理由：__________________________________。 【测定分子速度】：（4）如图所示为蔡特曼和柯氏改进后测定分子速度大小的装置简图。银蒸汽分子以相同速率从小炉O的细缝中逸出沿虚线通过圆筒上的细缝S₃进入圆筒C并落在玻璃板G上。已知圆筒C的半径为R，转速为n，银分子在玻璃板G上的落点与b之间的弧长为s，则银分子的最大速率表达式为： 。 【地理科学】：（5）小易同学假期去游玩看到了一条弯曲的河流，图中A、B、C、D为四处河岸，他想根据所学知识分析一下河水对河岸的冲刷程度，你认为冲刷最严重最有可能的是（    ） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 图乙 （5）题图 图甲 （4）题图 参考答案： 一. 万有引力定律与开普勒三大定律（共20分） 1. （1）A（3分） （2）kg·m3·s-2（3分） （3）不会，因为此时无法忽略物体体积形状，不能将物体视为质点（1+2=3分） （4）控制变量法（2分） A点上下两部分球壳质量也不同（2分） （5）ABC（4分） （6）A（3分） 二. 我国的航天事业（共17分） 2. （1）BD（4分） （2）B（3分） （3）ACD（4分） （4） （3分） （3分） 三. 欢乐谷（共20分） 3. （1）作用效果（2分） B（2分） （2）根据向心力公式，可知F与成正比，与不成正比，故作出的图像可描出一条近似直线的图形，便于计算并得出结论；而若作图像，则是一条曲线，较难得出结论。（4分） （3）存在摩擦力的影响（2分） （4）0.75kg·m （4分） （5）B（2分） A（2分） （6）D（2分） 四. 球类运动（共21分） 4. （1）C（3分） （2）4m/s（4分） arctan （4分） （3）A（3分） （4）A（3分） （5）1.2m（4分） 五. 圆周运动的跨学科应用（共22分） 5. （1）AB（4分） （2）D （3分） （3）①A（2分） 2（3分） ②将限速降为25km/h（小于28.8km/h即可），因为当速度超过这个值时，货车所受合外力超过所需向心力，会发生侧滑（4分） （4）（3分） （5）C （3分） 学科网（北京）股份有限公司 $$