精品解析：辽宁省大连市第八中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题

2024-2025学年度下学期高一年级4月份阶段测试 物理试题 （满分：100分，考试时间：75分钟） 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 英国物理学家焦耳最早发现了焦耳定律，给出了电能向内能转化的定量关系。为了纪念他，国际单位制（SI）中能量的导出单位也以焦耳（J）命名。焦耳用国际单位制中基本单位表示正确的是（　　） A. J B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据功的计算公式可知，焦耳用国际单位制中基本单位表示为 故选C。 2. 2021年10月16日，搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号”F遥十三运载火箭，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，标志着中国人首次长期进驻空间站，2022年3月23日15时40分，“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播。以下说法正确的是（　　） A. “神舟十三号”载人飞船的发射速度大于地球第一宇宙速度 B. 空间站离地越高运动周期越小 C. 空间站离地越高运动速度越大 D. 宇航员王亚平在进行太空转身和浮力消失实验时，空间站中的人和物体不受地球引力作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是最小的发射速度，则“神舟十三号”载人飞船的发射速度大于地球第一宇宙速度，选项A正确； BC．根据 可得 可知，空间站离地越高运动周期越大，速度越小，选项BC错误； D．宇航员王亚平在进行太空转身和浮力消失实验时，空间站中的人和物体仍受地球引力作用，选项D错误。 故选A。 3. 神舟十九号于北京时间2024年10月30日4时27分发射，于10月30日上午11时与空间站天和核心舱前向端口成功对接，“太空之家”迎来蔡旭哲、宋令东、王浩泽3名新乘组入驻。如图为飞船运行与交会对接过程示意图，椭圆轨道1为飞船对接前的运行轨道，点是轨道1的近地点，离地高度可忽略不计。圆形轨道2距地面高度为，是天和核心舱的运行轨道，点是1、2轨道的切点，也是交会点。地球半径为，表面重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 天和核心舱在轨道2上的速度大小一定大于在轨道1的速度 B. 飞船从轨道1变轨到轨道2需要在交会点点点火减速 C. 飞船在轨道1上与在轨道2上运动的周期之比为 D. 交会对接前天和核心舱的向心加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．假设有一卫星经过Q点绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得 解得 可知卫星经过在Q点绕地球做匀速圆周运动的线速度大于天和核心舱在轨道2上的速度，而做圆周运动的卫星在Q点需要点火加速才能变轨到轨道1，则天和核心舱在轨道2上的速度大小小于轨道1中Q点的速度，故A错误； B．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，则飞船从轨道1变轨到轨道2需要在交会点Р点点火加速，故B错误； C．设飞船在轨道1、轨道2运动周期分别为T1、T2，由开普勒第三定律有 解得 故C错误； D．根据牛顿第二定律 在地球表面处有 联立解得 故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，宇宙中某恒星系统由两颗互相绕行的中央恒星组成，它们被气体和尘埃盘包围，呈现出“雾绕双星”的奇幻效果。该恒星系统可简化为如图乙所示的模型，质量不同的恒星A、B绕两者连线上某点做匀速圆周运动，测得其运动周期为T，恒星A、B的总质量为M，已知引力常量为G，则恒星A、B的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力可得 又 联立可得 故选A。 5. 有一质量为M，半径为R，密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，现在从M中挖去一半径为的球体，如图所示，然后又在挖空部分填满另外一种密度为原来3倍的物质，如图所示。则填充后的实心球体对m的万有引力为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由万有引力公式得，没挖空前，球体对质点m的万有引力为 根据 可知，挖去部分质量是球体质量的，则挖去部分对质点m的引力为 则剩下部分对m的万有引力为 若挖去的小球中填满原来球的密度的3倍的物质，该物质的质量为，则该物质对质点m的万有引力 所以则填充后的实心球体对m的万有引力为 故选B。 6. 有一段粗糙轨道AB长为S，第一次物块以初速度v0由A出发，向右运动达到B时速度为v1，第二次物块以初速度v0由B出发向左运动。以A为坐标原点，物块与地面的摩擦力f随x的变化如图，已知物块质量为m，下列说法正确的是（　　） A. 物块在第一次运动中做匀减速直线运动 B. f-x图像的斜率为 C. 第二次能到达A点，且花费时间较第一次长 D. 两次运动中，在距离A点处摩擦力功率大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块在第一次运动中水平方向上只受到摩擦力，并且摩擦力随位移均匀增加，所以加速度在变大，故A错误； B．从A到B运用动能定理，则 f-x图像的斜率为 故B错误； C．根据能量守恒，第二次也能到达A点，且速度也为v1，且一开始加速度大，速度很快减小，所以花费时间较第一次长，故C正确； D．两次运动中，物块运动到A点时摩擦力做的功不相等，在A点的速度大小不相等，而摩擦力大小相等，根据力的瞬时功率计算公式 可得在距离A点处摩擦力功率大小不等，故D错误； 故选C。 7. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为，背罩和降落伞的总质量为，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的作用力，下列说法正确的有（　　） A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星的第一宇宙速度为 C. “背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为 D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在星球表面，根据万有引力等于重力，则有 解得 由题可知，该行星的质量和半径分别为地球的和，地球表面重力加速度大小取，则可得该行星表面的重力加速度大小为 故A错误； B．在星球表面上空，根据万有引力提供向心力 可得星球的第一宇宙速度 由题可知，该行星的质量和半径分别为地球的和，可得该行星的第一宇宙速度 地球的第一宇宙速度为，所以该行星的第一宇宙速度 故B错误； C．“背罩分离”前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分析，可知探测器与保护背罩之间的作用力 “背罩分离”后，背罩所受的合力大小为4000N，对背罩，根据牛顿第二定律 解得 故C正确； D．“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率 故D错误。 故选C。 8. 汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为，时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到时刻，汽车又恢复了匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变）。在下列选项中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t的变化规律的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】CD．时刻之前有 此过程汽车匀速运动，则有 在时刻有 解得 汽车随后做减速运动，由于 则牵引力F增大，由于 可知加速度减小，即汽车做加速度减小的减速运动，在时刻有 解得 可知，牵引力在时刻之前恒为F0，在时间内由增大到F0，C错误，D正确； AB．根据上述可知，时刻之前，汽车做匀速直线运动，时刻之后做加速度减小变减速直线运动，时刻之后做匀速直线运动，A正确，B错误。 故选AD。 9. 某宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为的斜面，让一个小物体以速度v0沿斜面上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v-t图像如图所示，图中t0已知。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，不考虑月球自转的影响。则下列判断正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球表面的重力加速度为 C. 月球的平均密度 D. 月球的平均密度 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设物体返回斜面底部时速度大小为v，由题意及图像可知， ，解得 上滑时： 下滑时： 解得： A正确，B错误； CD．根据万有引力定律： 又因为： 解得： C正确，D错误。 故选AC。 10. 受自动雨伞开伞过程的启发，某同学设计了如图所示的弹射模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时处于静止在A处。某时刻，滑块以初速度被向上弹出，滑到B处与滑杆发生碰撞（碰撞过程有部分机械能损失），并带动滑杆一起向上运动。若滑块的质量为m，滑杆的质量M，滑杆A、B间的距离L，滑块运动过程中受到的摩擦力为f，重力加速度为g，不计空气阻力。下列判断正确的是（  ） A. 无论滑块静止还是向上滑动，桌面对滑杆的支持力始终等于 B. 滑块沿滑杆向上滑动的过程中的加速度 C. 滑块碰撞前瞬间的动能Ek D. 滑杆能上升的最大高度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滑块向上加速滑动时，整体加速度方向向下，处于失重状态，桌面对滑杆的支持力小于，故A错误； B．根据牛顿第二定律，滑块沿滑杆向上滑动的过程中的加速度 故B正确； C．根据动能定理 =Ek 得 Ek 故C正确； D．若碰撞过程没有机械能损失，根据能量守恒 得滑杆能上升的最大高度为 因为有机械能损失，所以滑杆能上升的最大高度小于 故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，A、B是地球的两颗卫星，其中卫星A是地球静止轨道静止卫星，A、B两颗卫星轨道共面，沿相同方向绕地球做匀速圆周运动。已知卫星A的轨道半径为卫星B轨道半径的4倍，卫星A的轨道半径为地球半径的6倍，地球的自转周期为，引力常量为G。求： （1）卫星B绕地球做圆周运动的周期； （2）地球的平均密度； （3）若图示时刻两颗卫星相距最远，最短经过多长时间二者相距最近。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 详解】（1）根据开普勒第三定律 解得 （2）地球对卫星A的引力为其做圆周运动提供向心力，设地球半径R、质量M，卫星A质量m，则 地球体积 地球密度 联立解得 （3）此刻两卫星相距最远，设经过时间t两卫星第一次相距最近，有 解得 12. 如图所示，半圆形光滑轨道固定在竖直面内，与光滑水平面相切于点。水平面右侧为长度的水平传送带，在电机带动下以的速度顺时针匀速运动，传送带右侧通过一段平台与足够长的光滑斜面平滑连接。现有质量可视为质点的物块向左恰好通过圆弧最高点A，沿着圆弧运动到点时速度大小为。然后从左侧滑上传送带，第一次回到传送带上时恰好不能从左端离开。已知物块与传送带及平台间的动摩擦因数均为，不考虑物块滑上、滑下传送带和斜面的机械能损失，重力加速度取，求： （1）半圆形轨道半径； （2）物块沿斜面上升的最大高度。 【答案】（1） （2）10.6m 【解析】 【小问1详解】 由于物块P恰好通过圆弧最高点A，则有 A到B过程，根据机械能守恒定律有 联立解得 【小问2详解】 物块从左侧滑上传送带后，根据速度位移公式可得 说明物块在传送带上先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动，物块第一次经过D点速度大小为，从第一次经过D点到上升最大高度处，根据动能定理有 第一次回到传送带上时恰好不能从左端离开，即返回到左端时，速度减为零，根据动能定理有 联立解得 13. 如图所示，在距水平地面高为处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上点固定一轻定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在点的右边，杆上套有一质量的小球A。半径的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心在点的正下方，在轨道上套有一质量也为的小球B，用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现对小球A施加一个水平向右的恒力。（g取），求： （1）小球B被拉到与小球速度大小相等时，小球B距离地面高度； （2）把小球B从地面拉到正下方时，求小球B的速度大小以及此时小球B对圆形细轨道的压力； （3）在第（2）小题的情况下，此时撤去，求小球B落到地面时的速度大小。 【答案】（1）0.225m；（2），160N，方向竖直向上；（3） 【解析】 【详解】（1）当绳与轨道相切时两球速度大小相等，如图所示 由几何关系有 则有 （2）对于的做功过程，由几何知识可知力作用点的位移为 则力做的功 由于B球到达处时，已无沿绳的分速度，所以此时小球的速度为零，设小球B的速度为，由功能关系得 代入已知量解得小球B速度的大小为 小球B在C点有牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律得 方向竖直向上。 （3）撤去，小球B落到地面时，如图所示 此时绳与竖直方向夹角有 即有 将B速度分解，则有 对AB构成的系统有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度下学期高一年级4月份阶段测试 物理试题 （满分：100分，考试时间：75分钟） 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 英国物理学家焦耳最早发现了焦耳定律，给出了电能向内能转化的定量关系。为了纪念他，国际单位制（SI）中能量的导出单位也以焦耳（J）命名。焦耳用国际单位制中基本单位表示正确的是（　　） A. J B. C. D. 2. 2021年10月16日，搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号”F遥十三运载火箭，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，标志着中国人首次长期进驻空间站，2022年3月23日15时40分，“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播。以下说法正确的是（　　） A. “神舟十三号”载人飞船的发射速度大于地球第一宇宙速度 B. 空间站离地越高运动周期越小 C. 空间站离地越高运动速度越大 D. 宇航员王亚平在进行太空转身和浮力消失实验时，空间站中的人和物体不受地球引力作用 3. 神舟十九号于北京时间2024年10月30日4时27分发射，于10月30日上午11时与空间站天和核心舱前向端口成功对接，“太空之家”迎来蔡旭哲、宋令东、王浩泽3名新乘组入驻。如图为飞船运行与交会对接过程示意图，椭圆轨道1为飞船对接前的运行轨道，点是轨道1的近地点，离地高度可忽略不计。圆形轨道2距地面高度为，是天和核心舱的运行轨道，点是1、2轨道的切点，也是交会点。地球半径为，表面重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 天和核心舱在轨道2上速度大小一定大于在轨道1的速度 B. 飞船从轨道1变轨到轨道2需要在交会点点点火减速 C. 飞船在轨道1上与在轨道2上运动的周期之比为 D. 交会对接前天和核心舱的向心加速度为 4. 如图甲所示，宇宙中某恒星系统由两颗互相绕行的中央恒星组成，它们被气体和尘埃盘包围，呈现出“雾绕双星”的奇幻效果。该恒星系统可简化为如图乙所示的模型，质量不同的恒星A、B绕两者连线上某点做匀速圆周运动，测得其运动周期为T，恒星A、B的总质量为M，已知引力常量为G，则恒星A、B的距离为（　　） A. B. C. D. 5. 有一质量为M，半径为R，密度均匀球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，现在从M中挖去一半径为的球体，如图所示，然后又在挖空部分填满另外一种密度为原来3倍的物质，如图所示。则填充后的实心球体对m的万有引力为（　　） A. B. C. D. 6. 有一段粗糙轨道AB长为S，第一次物块以初速度v0由A出发，向右运动达到B时速度为v1，第二次物块以初速度v0由B出发向左运动。以A为坐标原点，物块与地面的摩擦力f随x的变化如图，已知物块质量为m，下列说法正确的是（　　） A. 物块在第一次运动中做匀减速直线运动 B. f-x图像的斜率为 C. 第二次能到达A点，且花费时间较第一次长 D. 两次运动中，在距离A点处摩擦力功率大小相等 7. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为，背罩和降落伞的总质量为，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的作用力，下列说法正确的有（　　） A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星的第一宇宙速度为 C. “背罩分离”后瞬间，背罩加速度大小为 D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为 8. 汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为，时刻，司机减小了油门，使汽车功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到时刻，汽车又恢复了匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变）。在下列选项中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t的变化规律的是（　　） A. B. C. D. 9. 某宇航员驾驶宇宙飞船成功登上月球，他在月球表面做了一个实验：在停在月球表面的登陆舱内固定一倾角为的斜面，让一个小物体以速度v0沿斜面上冲，利用速度传感器得到其往返运动的v-t图像如图所示，图中t0已知。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，不考虑月球自转的影响。则下列判断正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球表面的重力加速度为 C. 月球的平均密度 D. 月球的平均密度 10. 受自动雨伞开伞过程的启发，某同学设计了如图所示的弹射模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时处于静止在A处。某时刻，滑块以初速度被向上弹出，滑到B处与滑杆发生碰撞（碰撞过程有部分机械能损失），并带动滑杆一起向上运动。若滑块的质量为m，滑杆的质量M，滑杆A、B间的距离L，滑块运动过程中受到的摩擦力为f，重力加速度为g，不计空气阻力。下列判断正确的是（  ） A. 无论滑块静止还是向上滑动，桌面对滑杆的支持力始终等于 B. 滑块沿滑杆向上滑动的过程中的加速度 C. 滑块碰撞前瞬间的动能Ek D. 滑杆能上升的最大高度为 11. 如图所示，A、B是地球的两颗卫星，其中卫星A是地球静止轨道静止卫星，A、B两颗卫星轨道共面，沿相同方向绕地球做匀速圆周运动。已知卫星A的轨道半径为卫星B轨道半径的4倍，卫星A的轨道半径为地球半径的6倍，地球的自转周期为，引力常量为G。求： （1）卫星B绕地球做圆周运动的周期； （2）地球的平均密度； （3）若图示时刻两颗卫星相距最远，最短经过多长时间二者相距最近。 12. 如图所示，半圆形光滑轨道固定在竖直面内，与光滑水平面相切于点。水平面右侧为长度水平传送带，在电机带动下以的速度顺时针匀速运动，传送带右侧通过一段平台与足够长的光滑斜面平滑连接。现有质量可视为质点的物块向左恰好通过圆弧最高点A，沿着圆弧运动到点时速度大小为。然后从左侧滑上传送带，第一次回到传送带上时恰好不能从左端离开。已知物块与传送带及平台间的动摩擦因数均为，不考虑物块滑上、滑下传送带和斜面的机械能损失，重力加速度取，求： （1）半圆形轨道半径； （2）物块沿斜面上升的最大高度。 13. 如图所示，在距水平地面高为处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上点固定一轻定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在点的右边，杆上套有一质量的小球A。半径的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心在点的正下方，在轨道上套有一质量也为的小球B，用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现对小球A施加一个水平向右的恒力。（g取），求： （1）小球B被拉到与小球速度大小相等时，小球B距离地面高度； （2）把小球B从地面拉到的正下方时，求小球B的速度大小以及此时小球B对圆形细轨道的压力； （3）在第（2）小题的情况下，此时撤去，求小球B落到地面时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $