山东省青岛第二中学2025-2026学年高一下学期月考物理试题

山东省青岛市青岛二中2025-2026学年高一下学期 物理试题 时间：90分钟 满分100分 一、单选题：本题共8小题，每题3分，共24分。 1．在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（　　） A．牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常数G B．哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心 C．伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星 D．第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 2．如图所示，两小球a、b分别从斜面长度为的斜面底端以某角度斜向上抛出，分别落到斜面顶端和距底端处，且在落点的速度均沿水平方向。不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A．小球a、b抛出时的初速度方向相同 B．小球a、b在空中飞行时间之比为5∶2 C．小球a、b抛出时的初速度大小之比为5∶2 D．小球a、b在空中飞行速度的变化率之比为 3．有、、、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是地球静止卫星，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．在相同时间内a转过的弧长最长 B．b的向心加速度近似等于重力加速度g C．c在内转过的圆心角是 D．d的运动周期有可能是 4．如图所示，有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体，从中挖去一个半径为的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为（已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零）（　　） A． B． C． D．0 5．牛顿通过著名的“月—地检验”证实了地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，遵循同样的规律，都满足。已知地月之间的距离大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为，则月球绕地球公转的角速度为（　　） A． B． C． D． 6．某行星外围有一圈厚度为d的发光带（发光的物质），简化为如图甲所示模型，R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，某科学家做了精确地观测，发现发光带绕行星中心的运行速度v与到行星中心的距离r的关系如图乙所示（图中所标为已知），则下列说法正确的是（　　） A．发光带是该行星的组成部分 B．该行星的质量 C．行星表面的重力加速度 D．该行星的平均密度为 7．宇宙中有一种恒星被人们称为“吸血鬼恒星”，如图所示。所谓“吸血鬼恒星”是指一个双星系统中，体积较小的成员通过“吸食”另一颗恒星（伴星）的物质而“返老还童”。假设两恒星中心之间的距离保持不变，忽略因热核反应和辐射等因素导致的质量亏损，经过一段时间演化后，则（　　）    A．两恒星之间万有引力大小保持不变 B．吸血鬼恒星做圆周运动的半径增大 C．吸血鬼恒星的角速度增大 D．吸血鬼恒星的线速度减小 8．大型风洞是研发飞行器不可缺的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，风力大小和方向均恒定，一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为v，方向与a、b连线成角；在b点的速度大小也为v，方向与a、b连线成角。已知a、b连线长为d，小球只受风力的作用，小球的重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．风力方向平行于a、b连线 B．从a点运动到b点所用的时间为 C．小球的最小速度为 D．风力大小为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．图甲为一种小型打夯机，利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土，图乙为这种打夯机的结构示意图。质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座（含电动机）上的转轴相连，轻杆质量忽略不计。电动机带动摆锤绕转轴O在竖直面内以角速度匀速转动，转动半径为l，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．摆锤转到最低点时，底座对地面的压力不可能为零 B．若摆锤转到最高点时，底座对地面的压力刚好为零，则角速度 C．若摆锤转到最高点时，轻杆对摆锤的弹力为0，则角速度 D．摆锤转到轻杆水平时，轻杆对摆锤的作用力大小为 10．如图甲所示，2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示，先将卫星送入圆形轨道Ⅰ，在点发动机点火加速，卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为、远地点高度为的椭圆轨道Ⅱ，卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过点的速度大小为，然后再变轨进入圆轨道Ⅲ，卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为。已知是椭圆轨道Ⅱ的长轴，地球的半径为，引力常量为，则下列说法正确的是（   ） A．地球的密度为 B．卫星在轨道Ⅱ上点的速度小于轨道Ⅲ上运动的速度 C．卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为 D．卫星在轨道Ⅱ上经过点时的速度大小为 11．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A．图a中轻杆长为l，若小球在最高点的线速度小于，杆对小球的作用力向上 B．图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C．图c中若A、B均相对圆盘静止，圆周运动半径，质量，则A、B所受摩擦力 D．图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同 12．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，所受摩擦力大小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 第II卷（非选择题） 三、实验题：每空2分，共16分，把答案填写在答题卡上。 13．在“研究小球平抛运动”的实验中： (1)如图甲所示在实验中，小球每次都从斜面上的同一高度下落，而放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为、、，根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹，可得小球平抛时的水平位移分别为、、，则________。 A．若，则能说明小球在竖直方向做自由落体运动 B．若，则能说明小球在竖直方向做自由落体运动 C．若，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动 D．若，，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动 (2)如图甲，某同学在做平抛运动实验时得出如图乙所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取，结果均保留3位有效数字） ①小球平抛运动的初速度为________m/s。 ②小球运动到b点的速度为________m/s。 ③抛出点坐标________cm，________cm。 14．如图所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 (1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．演绎法 (2)皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的______不同。 A．转动半径r B．质量m C．角速度ω D．线速度v (3)当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径为短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为______。 四、解答题 15．(8分)现在很多健身设备智能化，一种自动计数的呼啦圈深受人们欢迎，如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图乙所示，已知配重质量1kg，绳长为0.3m，悬挂点到腰带中心的距离为0.12m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力，绳子与竖直方向夹角，配重距离地面高度为0.8m，，，，求： (1)绳的拉力大小； (2)配重在轨道中圆周运动的角速度的大小； (3)若配重球不慎脱落，脱落后平抛的水平距离。 16．(8分)体育竞赛中有一项运动为掷镖，如图所示，墙壁上落有两只飞镖，它们是从同一位置水平射出的，飞镖A与竖直墙壁成角，飞镖B与竖直墙壁成角，两者间的距离为d。假设飞镖的运动为平抛运动，求射出点离墙壁的水平距离（取，）。 17．(14分)如图所示，探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的P处通过变速再进入“地月转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测．“工作轨道”周期为T、距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。 （1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度还是减小速度？ （2）求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小； （3）求月球的质量； （4）求月球的第一宇宙速度。 18．(14分)如图所示，半径R=1m的圆弧形轨道BCD竖直固定在水平地面上，D为最高点，C为最低点，O为圆心；倾角θ=37°的足够长斜面与圆弧轨道相切B点。质量m=1kg的小球（视为质点）由斜面A点静止释放（图中A点未画出），由B点进入圆弧形轨道，从D点平抛落到斜面上。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，不计一切摩擦阻力和空气阻力。 (1)若小球由A点静止释放后，到达B点时的速度vB=6m/s，求： ①AB间的距离L； ②过B点前小球对斜面的压力N1与过B点后的瞬间对圆轨道的压力N2的大小分别为多少？ (2)适当调节小球在斜面上释放点的位置，小球会以不同的速度通过D点平抛后落回斜面，在平抛过程中存在位移的最小值，请求出这种情况小球经过D时对圆轨道的压力大小N。 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 《2025-2026学年度高中物理期中考试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B C A B D D AB AC 题号 11 12 答案 ACD BD 1．C 【详解】A．卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了引力常量G值，故A错误； B．哥白尼是“日心说”的主要代表人物，现代天文学表明太阳只是太阳系的中心，不是宇宙的中心，B错误； C．德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星，故C正确； D．开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出行星按照这些规律运动的原因，D错误。 故选C。 2．A 【详解】A．小球a、b的运动可视为平抛运动的逆过程，设斜面倾角为，根据平抛运动推论可知，小球落到斜面的速度与水平方向的夹角满足 可知为定值，则小球落到斜面的速度方向相同，即小球a、b抛出时的初速度方向相同，故A正确； B．小球a、b的运动可视为平抛运动的逆过程，对小球a竖直方向有 对小球b竖直方向有 可得小球a、b在空中飞行时间之比为，故B错误； C．设小球抛出时的速度为v，根据 可知小球a、b抛出时的初速度大小之比满足，故C错误； D．速度的变化率等于加速度，两球在空中的加速度均为重力加速度，则小球a、b在空中飞行速度的变化率之比为，故D错误。 故选A。 3．B 【详解】设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、线速度为v、周期为T的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 解得 AB．根据式可知 a和c的周期相同，所以角速度相同，根据可知 故可得 所以四颗地球卫星中b的线速度最大，相同时间内b转过的弧长最长。由于b是近地轨道卫星，所以其轨道半径近似等于地球半径，因此向心加速度近似等于重力加速度g，故A错误，B正确； C．c的周期为24小时，所以它在12小时内转过的圆心角是 故C错误； D．根据可知 故D错误。 故选B。 4．C 【详解】若将挖去的小球体用原材料补回，可知剩余部分对m的吸引力等于完整大球体对m的吸引力与挖去小球体对m的吸引力之差，挖去的小球体球心与m重合，对m的万有引力为零，则剩余部分对m的万有引力等于完整大球体对m的万有引力；以大球体球心为中心分离出半径为的球，易知其质量为M，则剩余均匀球壳对m的万有引力为零，故剩余部分对m的万有引力等于分离出的球对其的万有引力，根据万有引力定律 故选C。 5．A 【详解】由题意可知 ， 又 得月球绕地球公转的角速度为 故选A。 6．B 【详解】A．若发光带是该行星的组成部分，则其角速度与行星自转角速度相同，应有 v与r应成正比，与图像不符，因此发光带不是该行星的组成部分，故A错误； B．设发光带是环绕该行星的卫星群，由万有引力提供向心力，则有 得该行星的质量为 由题图乙知，r=R时，v=v0，则有 M= 故B正确； C．当r=R时有 得行星表面的重力加速度 故C错误； D．该行星的平均密度为 故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．根据万有引力公式可知，两恒星的万有引力为 其中为两星的总质量，可以判断出当变化时，值是变化的，故A错误。 C．假设在演化开始时，吸血鬼恒星的质量为，伴星的质量为，两者之间的中心距离为，根据双星运动的特点，对于吸血鬼恒星有 同理对于伴星 又有 联立解得 由题意知两恒星的总质量不变，也不变，则角速度不变，故C错误； BD．由C中分析，联立可解得 根据题意可知，增大，减小，故减小，增大，又有 则吸血鬼恒星的线速度减小，伴星的线速度增大，故B错误，D正确。 故选D。 8．D 【详解】 A.如图所示，小球在a点和b点速度大小相等，与水平方向夹角相等，根据此特点可知，小球运动可看作斜上抛运动，由图可知风力方向垂直于a、b连线。A错误； B．因为，则 则运动时间为 故B错误； C．小球从a点到距离a、b连线最远的点做减速运动，然后做加速运动到b点，最小速度为 故C错误； D．设风速为F，由斜上抛运动规律知 代入得 故D正确； 故选D。 9．AB 【详解】A．摆锤转到最低点时，轻杆对摆锤有向上的拉力作用，根据向心力公式有 此时轻杆对底座有向下的拉力作用，所以底座对地面的压力不可能为0，故A正确； B．若摆锤转到最高点时，底座对地面的压力刚好为零，则轻杆对底座有向上的作用力，大小为Mg，所以对摆锤分析，有 可解得，故B正确； C．若摆锤转到最高点时，轻杆对摆锤的弹力为0，则对摆锤分析，有 此时，故C错误； D．摆锤转到轻杆水平时，轻杆对摆锤的作用力的水平分量提供向心力，大小为 所以轻杆对摆锤的作用力为，故D错误。 故选AB。 10．AC 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得 地球体积 则地球密度 故A正确； B．卫星在轨道Ⅲ上运动的线速度大于轨道Ⅰ的速度，在轨道Ⅰ的a点，点火加速，速度变大，卫星在轨道Ⅱ上a点的速度大于轨道Ⅲ上运动的速度，故B错误； C．由开普勒第三定律可知 解得 故C正确； D．由开普勒第二定律可知，在很短的时间内，有 解得 故D错误。 故选AC。 11．ACD 【详解】A．图a中若轻杆上的小球在最高点时，杆对小球的作用力为零，此时 解得 若速度小于，杆对小球的作用力向上，故A正确； B．图b中若火车转弯未达规定速度行驶时，此时重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力，轮缘对内侧轨道有挤压作用，轮缘对外轨道没有挤压作用，故B错误； C．图c中若A、B均相对圆盘静止，根据 若圆周运动半径，质量，则A、B所受摩擦力 即，故C正确； D．由牛顿第二定律 可得 则两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同，故D正确。 故选ACD。 12．BD 【详解】A．角速度较小时，两物体受静摩擦力提供向心力，对a有 对b有 则角速度较小时，b的静摩擦力较小，则图（1）对应物体b，故A错误； B．当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 解得 故B正确； C．当角速度达到时，b受最大静摩擦力提供向心力，有 当角速度达到时，设绳子拉力为，对a、b有 解得 故C错误； D．由上述分析可知 联立解得 故D正确。 故选BD。 13．(1)B (2) 2.00 2.50 【详解】（1）ABC．由于平抛运动在水平方向为匀速直线运动，则物体在水平方向、、的位移之比为 竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动规律 则有，故AC错误，B正确； D．假设小球在水平方向做匀速直线运动，根据 可得 小球竖直方向做自由落体运动，则有 则有 与题设条件不符，故D错误。 故选B。 （2）[1]根据匀变速直线运动规律可得 解得 则小球平抛运动的初速度大小为 [2]根据匀变速直线运动规律可知，小球经过b点时竖直方向的分速度为 则小球经过b点时的速度为 [3]根据上述分析可知，小球经过b点时运动的时间 则小球经过a点运动的时间 则抛出点的横坐标为 抛出的纵坐标为 14．(1)B (2)C (3)2：1 【详解】（1）实验目的是研究向心力的大小F与小球质量m、角速度和半径r多个物理量之间的关系，因此在这个实验中，采用了控制变量法。 故选B。 （2）皮带与不同半径的塔轮相连，可知塔轮的线速度相同，根据v＝R（R为塔轮半径），可知两小球的角速度不同。 故选C。 （3）由题可知 结合题意可知 联立解得 又因为，v＝R 联立可得左右两塔轮的半径之比为 15．(1)12.5N (2) (3)0.6m 【详解】（1）对配重进行受力分析，根据共点力平衡，在竖直方向上有 解得绳的拉力大小为 （2）由题知，配重做匀速圆周运动，根据几何关系有 配重受到的合外力提供向心力，则有 解得 （3）配重球不慎脱落后做平抛运动，在竖直方向上有 解得 平抛的初速度为 平抛的水平距离为 16． 【详解】设水平距离为，飞镖的初速度为，落到墙壁时的竖直分速度为， 又， 联立以上各式可得， 则飞镖下落的高度， 因此，飞镖下落的高度分别为， ， 由题意可知，， 即， 解得。 17．(1)减小速度；(2)；(3)；(4) 【详解】(1)使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应使卫星在Q点减小速度做近心运动。 (2)探月卫星在“工作轨道”上做匀速圆周运动，有 (3)探月卫星在“工作轨道”上做匀速圆周运，万有引力提供向心力，有 可得 (4)月球的第一宇宙速度等于“近地卫星”的环绕速度，设其质量为m’，则有 联立，可得 18．(1)①；②， (2) 【详解】（1）①斜面上运动，由牛顿第二定律得 由运动公式 联立两式代入数据解得 ②分解重力 代入数据解得 过B点后的瞬间速度仍为，， 联立两式，代入数据解得 据牛顿第三定律得，对圆轨道的压力 （2）由几何关系得，D点到斜面的垂线段最短，假设位移能垂直于斜面，对应D点的速度为vD。 ； 联立两式，代入数据解得 所以假设不成立，即位移不能垂直于斜面，根据抛物线开口特点知，刚好能过D点时平抛运动位移最小，所以 答案第12页，共12页 答案第9页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $