黑龙江省哈尔滨市德强高级中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

黑龙江省哈尔滨市哈尔滨德强高级中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理

一、单选题（每题4分，共28分）

1．下列说法正确的是（　　）

A．第谷经过多年的天文观测，发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆

B．牛顿利用扭秤实验测出了引力常量，成为第一个计算出地球质量的人

C．开普勒第三定律中，月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同

D．所有行星围绕太阳运动的轨道都是圆，行星运动的方向总是与它和太阳连线垂直

2．如图甲所示是梦溪广场环岛的俯视图A、B两车（同种型号可认为质量相等）正在绕环岛做线速度大小相等的匀速圆周运动，如图乙所示。已知A、B两车做匀速圆周运动的半径之比满足，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两车的角速度之比

B．A、B两车的向心加速度之比

C．A、B两车所受的合力大小之比

D．A、B两车所需的向心力大小之比

3．从空中以10m/s的初速度沿着水平方向抛出一个质量为1kg的物体，已知t=3s时物体未落地，不计空气阻力，取，取抛出点所在水平面为零势能面。下列说法正确的是（　　）

A．抛出后3s末，小球的速度大小为30m/s

B．抛出后3s末，重力的功率为300W

C．抛出后3s内，重力的平均功率为300W

D．抛出后3s末，小球的重力势能为450J

4．太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间内喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则下列错误的是（　　）

A．空间站变轨前、后在P点的加速度相同

B．空间站变轨后的运动周期比变轨前的小

C．空间站变轨后在P点的速度比变轨前的大

D．空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小

5．甲是地球赤道上的一个物体，乙是某个宇宙飞船（周期约90分钟），丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是（    ）

A．它们运动的向心加速度大小关系是

B．它们运动的线速度大小关系是

C．已知乙运动的周期及轨道半径，可计算出地球质量

D．已知甲运动的周期，可计算出地球的密度

 

6．如图所示，半球面的半径为，球面上点与球心等高，小球先后两次从点以不同的速度沿方向抛出，下落相同高度，分别撞击到球面上点。设上述两过程中小球运动时间分别为，速度的变化量分别为。则（　　）

A． B．

C．，式中为重力加速度 D．撞击点时的速度方向与球面垂直

7．如图甲所示，小木块和（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，的质量为，的质量为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同且均为。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。表示圆盘转动的角速度，在角速度增大到一定值的过程中，、与圆盘保持相对静止，所受摩擦力与满足如图乙所示关系，图中。下列判断正确的是（　　）

A．图线（1）对应物体a B．

C． D．时绳上张力大小为

二、多选题（每题6分，共18分）

8．有一辆质量为的电动玩具车，从时刻在水平面上由静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动，当前进的距离时，马达输出的功率达到额定功率，此后保持额定功率直到玩具车最后匀速直线运动。玩具车所受阻力恒为在匀加速直线运动时牵引力的，则玩具车（　　）

A．匀加速运动的时间为

B．最大速度等于

C．匀加速时的牵引力等于

D．玩具车额定功率为

9．为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，A、B平行相距2 m，轴杆的转速为3600 r/min（从左往右看是逆时针转动），子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角是30°，如图所示。则该子弹的速度大小可能是（　　）

A．360 m/s B．57.6 m/s

C．1440 m/s D．108 m/s

10．建造一条能通向太空的电梯（如图甲所示），是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，密度是其，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，图像中的图线A表

示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的航天员，地面附近重力加速度g取，地球自转角速度，地球半径。下列说法正确的有（　　）

A．随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小

B．航天员在处的线速度等于第一宇宙速度

C．图中为地球静止卫星的轨道半径

D．电梯舱停在距地面高度为的站点时，舱内质量的航天员对水平地板的压力为零

三、实验题（每空2分，共14分）

11．用图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，已知挡板A、C到左右塔轮中心轴的距离相等，B到左塔轮中心轴距离是A的2倍，皮带按图乙三种方式连接左右变速塔轮，每层半径之比由上至下依次为、和。

(1)若要利用该装置探究向心力与转动半径之间的关系，则此时应将两完全相同的小球分别放置在挡板      处（填“A和B”、“A和C”或“B和C”），传动皮带应调至第      （填“一”、“二”或“三”）层塔轮。

(2)利用此装置探究向心力与角速度之间的关系，某同学测出数据后作图，为了能简单明了地观察出向心力与角速度的关系，最适合做的图像是______。

A． B． C． D．

(3)探究向心力与角速度之间的关系时，此时将完全相同的两小球分别放在挡板A、C两处，传动皮带则调至第二层塔轮，转动手柄过程中左右标尺上红白相间的等分格数之比为      。

12．2023年《三体》电视剧异常火爆，这正展示了人类想了解未知世界的渴望，为延续人类文明防患于未然，人类也需要寻找适宜人类居住的新家园。假设多年后宇航员找到了一类地星球，为了探究星球的相关情况，宇航员降落在星球表面，并做了以下实验（假设该星球为匀质球体，星球半径为R）：

(1)实验Ⅰ：在赤道的水平地面上，为了测定赤道处的重力加速度，宇航员以一定的水平速度v0抛出物体，并记录下抛出点的高度h及相应的从抛出到落地过程中的水平位移x，保持v0不变，改变高度，重复实验多次。并用描点法做出了图像，你认为宇航员作了          图像。（选填选项前的相应字母）

A．　　B．　　C．

若求出图线的斜率为k1，则赤道处的重力加速度g=          。

(2)实验Ⅱ：到达该星球极地后，在抛出速度与实验Ⅰ中v0一样的情况下，重复实验Ⅰ，若得到图像的斜率为。据此宇航员推出了该类地星球的自转周期T=          。（用k1、k2、R、v0表示）

四、解答题

13．（12分）如图所示，平台距竖直光滑圆弧轨道的点的竖直高度，竖直光滑圆弧轨道半径为，与竖直方向的夹角为。质量为的小球以初速度从平台边缘A点水平飞出，恰好沿圆弧轨道点的切线方向进入圆弧，小球在点的速度和在点的速度之间的关系满足