重庆市第十八中学2025-2026学年高一下学期周测四物理试卷

重庆市第十八中学2025-2026学年高一（下）周测四 物理试卷 一、单选题 1．据国家航天局消息，北京时间2020年12月12日，嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施了第一次月地转移。如图所示，组合体自近月点由圆轨道变为椭圆轨道，开启了回家之旅。以下说法正确的是（　　） A．组合体在近月点减速，从而变为椭圆轨道 B．组合体在近月点加速，从而变为椭圆轨道 C．组合体在椭圆轨道运行过程中，近月点的线速度小于远月点的线速度 D．组合体在椭圆轨道运行过程中，近月点的加速度小于远月点的加速度 2．关于人造地球卫星，下列说法正确的是(　　) A．绕不同圆周运动的卫星的圆心可以不相同 B．在返回地面过程中向下减速时产生失重现象 C．由于离地面越高的卫星的线速度越小，所以发射离地面越高的卫星需要的发射速度越小 D．在发射过程中向上加速时产生超重现象 3．“神舟七号”飞船的飞行轨道可以看成是近地轨道，一般在地球上空300～700 km，绕地球飞行一周的时间大约为90min。这样，航天飞机里的航天员在24h内可以见到日落日出的次数应为（    ） A．2 B．4 C．8 D．16 4．记里鼓车是中国古代用于计量车辆行驶距离的机械装置。如图所示为《宋史》记载卢道隆所制记里鼓车：马匹拉车使车轮转动，带动一套齿轮传动。车轮转动100圈时，车行距离恰好为一里。因为立轮和车轮固定在同一轴上，立轮也转动100圈，下平轮和旋风轮转动33.3圈，中平轮转动1圈。此时通过凸轮杠杆机构，拉动木人，实现车每行1里下层木人击鼓。下列说法正确的是（　　） A．中平轮与旋风轮的周期之比为1:33.3 B．中平轮与旋风轮轮缘上线速度之比为1:33.3 C．立轮轮缘上的线速度小于车轮轮缘上的线速度 D．立轮与下平轮的角速度之比为33.3:100 如图所示，细线下端拴一个小球（可视为质点），细线上端固定在天花板的O'点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O点，细线沿圆锥面旋转形成圆锥摆。已知小球质量为m，细线长为L，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。（细线不可伸长且小球质量远大于细线的质量） 5．小球在水平面内做匀速圆周运动，其向心力由（　　） A．小球受到的重力提供 B．小球受到的重力与细线对小球拉力的合力提供 C．细线对小球的拉力与小球所受离心力的合力提供 D．小球受到的重力、细线对小球的拉力与小球所受离心力的合力提供 6．小球在水平面内做匀速圆周运动的半径为（　　） A．L B．Lsinθ C．Lcosθ D．Ltanθ 7．如果改变小球的初速度，使小球在另一个较高的水平面内做匀速圆周运动（即夹角θ变大，绳长不变）。改变初速度前后小球运动的加速度大小分别为a₁和a₂，则（　　） A．a₁=a₂ B． C．a₁<a₂ D．无法确定 8．如果改变小球的初速度，使小球在另一个较高的水平面内做匀速圆周运动（即夹角θ变大，绳长不变）。改变初速度前后小球运动的角速度大小分别为ω₁和ω₂，则（　　） A． B． C． D．无法确定 9．若保持圆心O到悬点O'的距离h 不变，改变细线长L，细线与竖直方向的夹角为α，则细线对小球的拉力 F与细线长L 的关系式为（　　） A． B． C． D． 10．已知地球半径R=6400km，卫星在距赤道20000km上空运行，求在赤道上的人能观察到此卫星的最长时间间隔为（　　） A．42100s B．38200s C．34700s D．20800s 11．某颗地球静止卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星。已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，卫星的绕地方向与地球转动方向相同，不考虑大气对光的折射。下列说法中正确的是（　　） A．静止卫星离地高度为 B．静止卫星加速度小于赤道上物体向心加速度 C． D．静止卫星的加速度大于近地卫星的加速度 二、多选题 12．来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成。现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上。目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km。则下列说法中正确的是（　　） A．所有GPS的卫星所受向心力大小均相等 B．所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大 C．北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度 D．北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度小 13．“伽利略”卫星导航定位系统由30颗轨道卫星组成，分布在3个轨道面上，每个轨道部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则以下说法中正确的是 A．替补卫星的线速度大于工作卫星的线速度 B．替补卫星的周期大于工作卫星的周期 C．工作卫星沿其轨道切线方向向后喷出气体，可能追上前面的工作卫星 D．替补卫星沿其轨道切线方向向后喷出气体，可能到达工作卫星的轨道 14．已知金星绕太阳公转的周期小于1年，则可判定（　　） A．金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离 B．金星的质量大于地球的质量 C．金星的密度大于地球的密度 D．金星的向心加速度大于地球的向心加速度 三、实验题 15．在“神舟七号”飞船稳定飞行，航天员向我们挥手示意时，在电视荧幕上能清晰地看到他手中放下的笔浮在空中．如果航天员要在飞船中做一些物理实验，下面的实验可以正常进行的是________； ①用弹簧秤测拉力　②用水银气压计测气体压强　③用托盘天平测物体质量　④用弹簧秤测钩码重力 ⑤用水银温度计测温度　⑥用小球下落方法测重力加速度　⑦用秒表测物体运动时间 16．在探究向心力大小F与物体的质量m、角速度ω和半径r的关系时，某同学用向心力演示器进行实验，实验情境如甲、乙、丙三图所示。 三个情境中，图________正在探究向心力大小F与半径r的关系（选填“甲”、“乙”或“丙”）。在甲情境中，若左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则实验中选取的左、右两个变速塔轮的半径之比为________。 四、解答题 17．若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分针的周期各是多少？角速度之比是多少？ 18．无人机在水平地面上方以为圆心做顺时针（俯视）的匀速圆周运动，无人机通过一根长为的不可伸长轻绳系一物品，稳定时轻绳与竖直方向成角。以点为坐标原点，在无人机圆周运动面内选取两条相互垂直的直径为轴和轴，其中两点为轴直径的端点。取竖直向上为轴，轴与水平地面交于点，如图甲所示。从无人机位于点时开始计时，其运动的图像如图乙所示。已知重力加速度为，水平地面位于的平面，物品可视为质点，，不考虑空气阻力。求： (1)无人机做匀速圆周运动的周期； (2)当无人机经过点瞬间轻绳断开，物品刚落到地面时的坐标（x，y，z）。 19．如图所示，摩托车爱好者做腾跃特技表演，沿曲面冲上高1.8m顶部水平高台，接着以v=4.5m/s水平速度离开平台，落至地面时恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=2.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，空气阻力忽略不计，人与车一直没有分离，人和车这个整体可以看成质点（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求： (1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s； (2)人与车整体在A点时的速度大小以及圆弧对应圆心角θ； (3)若人与车整体运动到圆弧轨道最低点O时，速度为v'=8m/s，求此时对轨道的压力大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．B 【详解】AB．组合体变为椭圆轨道运行时，做离心运动，所以，组合体需要在近月点加速，故A错误，B正确； C．由开普勒第二定律可知，近月点的速度大于远月点的速度；故C错误； D．由公式，可得近月点的加速度大于远月点的加速度，故D错误； 故选B。 2．D 【详解】所有卫星的做圆周运动的圆心都在地心都相同，选项A错误；在返回地面过程中向下减速时加速度向上，产生超重现象，选项B错误；由于离地面越高的卫星的线速度越小，但是卫星发射的越高重力势能越大，所以发射离地面越高的卫星需要的发射速度越大，选项C错误； 在发射过程中向上加速时产生超重现象，选项D正确；故选D. 3．D 【详解】卫星每90min转一圈，24h内转动16圈，故看到16次日出。 故选D。 【点睛】此题考查神舟号飞船的知识，要掌握飞船的一些飞行数据，能联系所学的知识来解释有关的问题。 4．C 【详解】A．中平轮与旋风轮的角速度之比为1:33.3 根据，中平轮与旋风轮的周期之比为33.3:1，A错误； B．旋风轮带动中平轮转动，中平轮与旋风轮轮缘上线速度之比为1:1，B错误； C．立轮和车轮同轴，立轮半径小，车轮半径大。根据，立轮轮缘上的线速度小于车轮轮缘上的线速度，C正确； D．立轮与下平轮的角速度之比为100:33.3，D错误。 故选C。 5．B 6．B 7．C 8．C 9．A 【解析】5．由图可知，小球在水平面内做匀速圆周运动，其向心力由小球受到的重力与细线对小球拉力的合力提供。 故选B。 6．小球在水平面内做匀速圆周运动的半径为 故选B。 7．由牛顿第二定律 可得小球做匀速圆周运动的加速度大小为 则夹角θ变大，加速度越大，则 故选C。 8．由牛顿第二定律 可得小球做匀速圆周运动的角速度大小为 则夹角θ变大，角速度越大，则 故选C。 9．竖直方向由平衡条件 其中 联立可得细线对小球的拉力 F与细线长L 的关系式为 故选A。 10．C 【详解】如图所示，当卫星从B到A运动的时间为站在赤道上P点的人观察的最长时间 根据万有引力提供向心力 根据题意可得 联立可得 故选C。 11．C 【详解】A．设地球静止卫星的轨道半径为r，其受到的地球万有引力提供向心力，即 对地面上的物体万有引力等于重力有 由以上两式可得： 所以静止卫星离地高度为 故A错误； B．根据 因为静止卫星与赤道上物体转动角速度相同，静止卫星离地心距离较大，静止卫星加速度大于赤道上物体向心加速度，故B错误； C．根据光的直线传播规律，日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星图示如下图所示 静止卫星相对地心转过角度为 结合 计算得出 所以C选项是正确的； D．根据 得 静止卫星的轨道半径比近地卫星轨道半径大，静止卫星的加速度小于近地卫星的加速度，故D错误。 故选C。 12．BC 【详解】A．根据公式可得，这些卫星的质量不一定相等，故向心力不一定相等，选项A错误； B．由题知北斗一号的半径大于GPS的卫星，由公式 得 半径越大，速度越小，所以所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大，选项B正确； C．由公式 得 半径越大，向心加速度越小，所以北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度，选项C正确； D．根据公式可得北斗一号系统中的三颗卫星向心加速度比赤道上物体的向心加速度大，选项D错误。 故选BC。 【点睛】常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力。 13．AD 【详解】根据万有引力提供向心力，得：，知替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，所以替补卫星的线速度大于工作卫星的线速度，故A正确．根据周期．可知替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，所以替补卫星的周期小于工作卫星的周期，故B错误．工作卫星沿其轨道切线方向后喷出气体，速度增加，将做离心运动，偏离原轨道，到达高轨道，故C错误．替补卫星沿其轨道切线方向后多次喷出气体，速度增加，将做离心运动，到达高轨道，可能到达工作卫星的轨道，故D正确．故选AD． 【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，知道线速度和周期与轨道半径的关系．知道卫星的变轨方法，从低轨道进入高轨道要加速； 14．AD 【详解】根据得，周期，由于地球公转的周期大于金星公转周期，则地球的轨道半径大于金星的轨道半径，故A正确．金星和地球属于环绕天体，根据万有引力定律理论无法求出环绕天体的质量，则无法比较金星的质量和地球质量的大小关系，故B错误．由于金星和地球的质量无法比较，半径也未知，无法比较密度的大小关系，故C错误．根据得，，由于地球的轨道半径大，则地球的向心加速度小，故D正确．故选AD． 15．①⑤⑦； 【详解】①用弹簧秤测拉力不受重力影响，可以使用；②水银气压计测气压是根据水银所受重力与气体压力平衡而测气压的，受重力影响，不可以使用；③天平测质量利用两只托盘受到的压力相同，压力等于物重，受重力影响，不可以使用；④用弹簧秤测钩码重力，因钩码失重，则不可以使用；⑤水银温度计利用热胀冷缩制成，与重力无关，可以使用．⑥用小球下落方法测重力加速度，因完全失重，则无法测量；⑦用秒表测物体运动时间，不受重力影响，可以使用；故选①⑤⑦； 16． 丙 【详解】[1]根据控制变量法，要探究向心力大小F与半径r的关系要控制质量m、角速度ω不变，由图可知演示器两侧塔轮边缘线速度大小相等，塔轮半径相等，由 得角速度相等，明显图丙符合，故选丙； [2]在甲情境中，两球质量相等，半径相同，根据牛顿第二定律可知 由于两钢球所受向心力的比值为1：4，则 两侧塔轮边缘线速度大小相等，则 由于 得 故填。 17．60s，3600s， 【详解】秒针的周期T秒 = 1min = 60s，分针的周期T分 = 1h = 3600s，由，得 18．(1) (2) 【详解】（1）根据牛顿第二定律： 其中， 由乙图可知 解得 （2）物品做平抛运动 沿轴方向运动的位移大小 并且 解得 在轴方向 无人机做顺时针匀速圆周运动，故物品落地时的坐标为 19．(1)；(2)7.5m/s，；(3)7560N 【详解】(1)车做的是平抛运动，根据平抛运动的规律可得 竖直方向上 水平方向上 可得 (2)摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度 到达A点时速度 设摩托车落至A点时，速度方向与水平方向的夹角为，则 解得 所以 (3)在最低点，受力分析可得 解得 由牛顿第三定律可知，人和车在最低点O时对轨道的压力为7560N。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $