河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高一下学期5月半月考物理试题

答案第 2页，共 3页 《高中物理半月考》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B A A C C AC AC BD 2．B 【详解】A．从地球上看，太阳和水星与眼睛连线所成角度的正弦值最大为 r R ，故 A错误； B．由开普勒第三定律可知 3 2 1 3 2 2 r T R T  又知 2 1T  年 联立解得 3 1 rT R       年 故 B正确；C．由 2 2 GM vm m r r  得 GMv r  则 1 2 v v R r  故 C错误； D．由 2 2 2 1 4GM m m r r T   可得 2 3 2 1 4 rM GT   故 D错误。 4．A 【详解】返回器的角速度 t   则返回器的轨道半径 v vtr     根据万有引力提供向心力 2 2 Mm vG m r r  联立解得地球的质量 3v tM G  故选 A。 5．A【详解】A．由 2 Mg G r  ， 2 1 ( ) 2 2 th g 解得 2 8hg t  月球的半径为 2 2 2 2 π hT t 故 A正确；B．由 2 Mg G r  ， 2 8hg t  解得 3 4 4 6 32h TM G t  故 B错误； C．由 34 3 M M V r     ， 2 8hg t  解得，月球的平均密度为 2 3π GT   故 C错误； D．由 2 2 Mm vG m r r  ， 2 Mg G r  ， 2 8hg t  得 2 4 π hTv gr t   故 D错误。 9．AC【详解】AB．由万有引力提供向心力 A B A A B B2 Gm m m a m a L   可知 A B: 1:8m m  该双星系统的洛希极限为 B3 3B B A 2.44 2.44 4.88mMr R R R m m    故 A正确，B错误；CD．根据万有引力提供向心力 2 2 A B A A B B2 2 2 4 4Gm m m r m r L T T     且有 A Br r L  可得 2 2 B A 2 4 r Lm GT   ， 2 2 A B 2 4 r Lm GT   两式相加整理可得   3 A B 2 LT G m m   双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大；双星间距离一定，双星的总质量 越大，其转动周期越小，故 C正确，D错误。 答案第 3页，共 3页 10．BD 【详解】A．在两极，万有引力等于重力，则有 02 MmG mg R  解得 2 0g RM G  故 A错误；B．在赤道上，则有 2 MmG mg ma R   2 02 2 4π,MmG mg a R R T   联立解得地球表面赤道处的重力加速度大小为 2 0 2 4π Rg g T   故 B正确； C．近地卫星围绕地球表面做匀速圆周运动，则有 1 1 02 MmG m a R  又 02 MmG mg R  联立解得 0 0a g 故 C错误；D．地球静止卫星所受万有引力提供其做圆周运动的向心力，有   2 2 2 22 2π ( ) MmG m R h m a R h T        又 02 GMm mg R  联立解得 2 4 03 4 16 πg Ra T   11．(1) 水平 使小球的初速度不变，确保记录的位置是同一根运动轨迹上的点 (2)不会(3) 0.2 1 -10 -5 【详解】 （3）①根据在竖起方向上做自由落体运动，由 2y gT  解得 2 2120 40 10 40 10 s 0.2s 10 T        （ ） ②水平方向做匀速直线运动，由 0x v T 解得 2 0 40 20 10 m/s 1m/s 0.2 v     （ ） ③[1]小球运动到 B点时竖直方向上的速度等于 AC两点间 竖直方向上的平均速度 3m/s 2 AC By yv T   因此从抛出到 B点的时间为 0.3sBy v t g   从抛出到 O点的时间间隔为 1 0.1st t T   则抛出位置水平方向坐标为 0 1 0.1m 10cmx v t      [2]竖直方向坐标为 2 1 1 0.05m 5cm 2 y gt      12．(1) d D t (2)小于(3)0.14 【详解】（1）挡光条通过光电门时速度大小为 dv t   根据 v D 可得该过程中小滑块绕竖直转轴转动的角速度大小为 d D t    （2）对小滑块由牛顿第二定律 2mF f mD  化简可得 2 mF mD f  将图像中图线延长，纵截距 mb f ，则由图可知 m ma bf f 故测 a时小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力小于测b时小滑块与水平直杆间的最大静摩 答案第 4页，共 3页 擦力。（3）对小滑块由牛顿第二定律 2mF f mD  化简可得 2 mF mD f  将 2F  图像中坐标 (9 0.2)， 、 (16,0.4)代入联立解得 0.14mD  13． 33 10 m 2 1 2 mvMmG R R  1 GMv R  又 3 4 3 M V R    由题意可知 2 12v v 且对于黑洞有 2v c 33 10 mR   14． GW mgL ； TF 0W  ；WF 阻= 1 2  F 阻πL 15．(1)200J(2)10m/s(3)112.5m 【详解】（1）A到 B过程中，由动能定理 2f 1 2 B W mgh mv   解得 f 200JW  （2）达到最大速度时牵引力等于阻力，则根据 m mP Fv fv  则车的最大速度 m 10m / sv  （3）从 B到 C由动能定理 2 2m 1 1 2 2 B Pt fs mv mv   解得 112.5ms  试卷第 1页，共 6页 新蔡一高 2024-2025 学年下学期 5 月半月考 . 高一物理试题 一、单选题（每小题 4 分，共 28 分） 1．钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车 上，再经出发区、滑行区和减速区的一系列直道、弯道后到达终点、用时少者获胜。图（a） 是比赛中一运动员在滑行区某弯道的图片，假设可视为质点的人和车的总质量 m=90kg，其 在弯道上 P处做水平面内圆周运动的模型如图（b），车在 P处既无侧移也无切向加速度， 速率 v=30m/s，弯道表面与水平面成θ=53°，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度 g=10m/s2， sin53°=0.8。则在 P处（ ） A．车对弯道的压力大小为 900N B．人对车的压力大小为 1500N C．人和车做圆周运动的半径为 67.5m D．人和车的加速度大小为 7.5m/s2 2．如图所示，A、B、C分别表示太阳、水星和地球，假设水星和地球在同一平面内绕太阳 做匀速圆周运动，水星公转半径为 r，地球公转半径为 R，此时 AB与 BC垂直．水星的公转 周期为 1T ，地球的公转周期为 2T ，太阳质量为 M，引力常量为 G，所有天体均可视为质点， 不考虑其他天体的影响，下列说法正确的是（ ） A．从地球上看，太阳和水星与眼睛连线所成角度的正弦值最大为 R r B． 3 1 rT R       年 C．水星与地球公转线速度之比为 R r D．太阳的质量可表示为 2 2 2 1 4 rM GT   3．下列说法正确的是（ ） 试卷第 2页，共 6页 A．发射探月卫星的速度应大于 11.2km/s，小于 16.7km/s B．卡文迪许利用扭秤实验测得了引力常量 G C．根据开普勒第二定律可以推出地球在远日点速度大于在近日点速度 D．静止卫星绕地球转动时，可以出现在成都的正上方 4．2024年 6月，内蒙古乌兰察布阿木古郎草原迎回了携带月背“土特产”的嫦娥六号返回器， 这是人类历史上首次实现月球背面采样返回。返回器在返回地球前绕地球运行的某段可视为 匀速圆周运动，在该段运动过程中，返回器转过圆心角所用时间为 t、速度大小为 v。已知 引力常量为 G，则地球质量可表示为（ ） A． 3v t G B． 3 2 v t G C． 2v t G D． 2 2 v t G 5．2020年 11月 17日，长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场完 成技术区总装测试工作后，垂直转运至发射区，计划于 11月下旬择机实施发射。在未来的 某一天，我国载人探月飞船“嫦娥 x号”飞临月球，先在月球表面附近的圆轨道上绕月球做周 期为 T的匀速圆周运动，然后逐渐调整并安全登月。宇航员出舱后沿竖直方向做了一次跳跃， 他腾空的高度为 h，腾空时间为 t。由此可计算出（ ） A．月球的半径为 2 2 2 2 π hT t B．月球的质量为 3 4 4 6 32 π h T t C．月球的平均密度为 2 3π T D．飞船在近月圆轨道上运行的线速度大小为 4 π hT t 6．某人（视为质点）在空乘逃生演练时，从倾斜滑垫上端 A点由静止滑下，经过转折点 B 后进入水平滑垫，最后停在水平滑垫上的 C点，A点在水平地面上的射影为D点，该过程 简化示意图如图所示。已知人与倾斜滑垫和水平滑垫间的动摩擦因数均为  ，D、B两点间 的距离为 1L ，B、C两点间的距离为 2L ，人的质量为m，重力加速度大小为 g，不计人通过 转折点 B时的机械能损失，下列说法正确的是（ ） A．人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量大于 1mgL B．人与倾斜滑垫间因摩擦产生的热量为 2mgL 试卷第 3页，共 6页 C．人从 A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功为  1 2mg L L  D．因为倾斜滑垫的倾角未知，所以不能求出人从 A点运动到 C点的过程中克服摩擦力 做的功 7．质量为 m=1.6kg的小球，从离桌面 H=2.0m高的 A处由静止下落，桌面离地面 B处高度 为 h=1.0m，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度 g=10m/s²，下列说法正确的是（ ） A．小球在 A点的重力势能为 48J B．小球在 B点的重力势能 16J C．由 A点下落至 B点过程中重力做功为 48J D．由 A点下落至 B点过程中重力势能的变化量为 48J 二、多选题（每小题 6 分，共 18 分） 8．有一种叫作“魔盘”的娱乐设施，如图所示。当水平“魔盘”转动很慢时，人会随其一起转 动，当其转速逐渐增大时，上面的人便逐渐向边缘滑去，最终“贴”在竖直壁上而不会滑出。 下列判断中正确的是（假设不同的人所穿衣服的布料及鞋子的材料相同）（ ） A．人随“魔盘”一起做匀速圆周运动时，其角速度相等 B．人随“魔盘”一起做匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比 C．“魔盘”的转速逐渐增大时，离转动中心越远的人，滑动的趋势越明显并最先“贴”在竖 直壁上 D．“魔盘”的转速逐渐增大时，体重较小的人，滑动的趋势越明显并最先“贴”在竖直壁上 9．洛希极限是指在双星系统中，两个天体之间的最近距离。如果两个天体之间的距离小于 洛希极限，则质量较小的天体就会在质量较大的天体引力下被撕碎、洛希极限的计算公式为： 32.44 Mr R m  ，其中，r为洛希极限，M、m分别为质量较大和较小的天体质量，R为质量 较大的天体半径。如图甲所示，某脉冲双星系统由两颗相距较近的天体组成，并远离其他天 体，它们在彼此间的万有引力作用下，绕连线上的一点做匀速圆周运动。简化为如图乙所示， 测得 A、B两恒星间的距离为 L，A、B两恒星的半径分别为 AR 、 BR ，恒星 A做圆周运动 的向心加速度是恒星 B的 8倍，下列说法正确的是（ ） 试卷第 4页，共 6页 A．该双星系统的洛希极限为 B4.88R B．该双星系统的洛希极限为 A2.44R C．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 D．双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 10．假设地球可视为质量分布均匀的球体。已知地球表面两极处的重力加速度大小为 0g ， 地球的半径为 R，地球的自转周期为T ，引力常量为G，由此可知（ ） A．地球的质量为 0 g R G B．地球表面赤道处的重力加速度大小为 2 0 2 4π Rg T  C．近地卫星运行的加速度大小为 2 2 4 π R T D．地球静止卫星在轨道上运行的加速度大小为 2 4 03 4 16 πg R T 三、实验题（每空 2分，共 14 分） 11．在做“探究平抛运动水平分运动的特点”的实验时： (1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线 ；每次让小球从同一位置由 静止释放，是为了 。 (2)正确操作后得到平抛运动的频闪照片的一部分，并以 A 点为坐标原点，建立了如图乙所 示坐标系，平抛轨迹上三点的坐标值图中已标出，（重力加速度 g取 210m/s ）则： 试卷第 5页，共 6页 A闪光时间间隔 T为 s； B小球水平抛出点的坐标为 y= cm。 12．某小组用如图甲所示的装置探究了小滑块做圆周运动时，向心力与质量、转动半径、角 速度大小之间的关系。直杆水平固定在竖直转轴上，一端套有小滑块，另一端竖直固定一挡 光条，在水平直杆上固定一力传感器，用轻绳将滑块与力传感器水平相连，竖直转轴由电动 机带动匀速旋转。 该小组利用实验所测数据，描点作出两条力传感器示数 F 与小滑块转动角速度的平方 2 的 关系图像分别如图乙中 a、b所示，则： (1)测得挡光条的宽度为d，到竖直转轴的距离为D，某次挡光条通过光电门时的挡光时间 为 t ，则该过程中小滑块绕竖直转轴转动的角速度大小为 （用所给物理量符号表示）； (2)由 2F  图像可知，在分别测量 a、b两图像对应数据时，测 a时小滑块与水平直杆间的 最大静摩擦力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）测b时小滑块与水平直杆间的最大静 摩擦力； (3)已知测量 a图像对应数据时所用小滑块的质量为 200g，则由 2F  图像可知，测量 a图像 对应数据时小滑块到竖直转轴的距离为 m（结果保留 2位有效数字）。 四、解答题 13．（12 分）浩瀚的宇宙中有着无数的未知天体，当宇宙中的天体的质量和密度大到一定程 度就可以形成黑洞。根据万有引力知识可得出在黑洞表面，物体的逃逸速度等于光速。已知 试卷第 6页，共 6页 天体表面的逃逸速度 2v 和其第一宇宙速度 1v 的关系为 2 12v v ，万有引力常量 11 3 26.67 10 m /kg sG    ，光速 83 10 m/sc   。若某黑洞的密度约为 19 32 10 kg/m ，试估算该 黑洞半径最小为多少？（保留一位有效数字） 14．（12 分)如图所示，摆球质量为 m，悬线的长为 L，把悬线拉到水平位置后放手。 设在 摆球运动过程中空气阻力 F 阻的大小不变，求摆球从 A运动到竖直位置 B时，重力 mg、绳 的拉力 FT、空气阻力 F 阻各做了多少功？ 15．（16 分）如图，一自行车骑行者和车的总质量为 80kgm  ，从距离水平路面高为 1.5mh  的斜坡路上 A点，由静止开始不蹬踏板让车自由运动，到达水平路面上的 B点时速度大小 为 5m/sv  ，之后人立即以恒定的功名蹬车，人的输出功率 160WP  ，从 B运动到 C所用 时间 30st  ，到达 C点时速度恰好达到最大。车在水平路面上行驶时受到阻力恒为总重力 的 0.02倍，运动过程可将人和车视为质点，重力加速度 210m/sg  ，求： (1)A到 B过程中自行车克服阻力的功； (2)自行车的最大速度 vm； (3)B、C之间的距离 s。