重庆巴蜀中学张家花园校区2025-2026学年高一下学期质量检测物理试卷

2025-2026学年高一下学期物理质量检测 (满分：100分，时间：75min) 一、单选题（每题4分，共28分） 1.下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是( 2 斜面1 斜面2 丙 A.甲图，牛顿发现了万有引力定律并通过引力扭秤实验测出了万有引力常量 B.乙图，开普勒根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因 C.丙图，伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比 D.丁图，第谷通过大量天文观测数据总结了行星运行的规律 2.探测器进入环绕某行星的圆轨道运行，周期为T,轨道距行星表面的高度与行星半径之比 为k,引力常量为G,则行星的平均密度为( ) A. 3π(1+k) B. 3n c. π(1+k) D. 3πk3 GT2 GT2 3GT'k GT2 3.如图所示，质量相等、周期均为T的两颗人造地球卫星，1轨道为圆、2轨道为椭圆。A、 B两点是椭圆长轴两端，A距离地心为"。C点为椭圆短轴端点且是两轨道的交点，到地心距 离为2r,卫星1的速率为v,下列说法正确的是（) 卫星1 A.C点到椭圆中心的距离为r B.卫星1和卫星2运动到C点时加速度相同 C。卫星2在C点的向心加速度等于芬 、地球 D.卫星2由A到C的时间等于 卫星2 4.天空中星体壮丽璀璨，在万有引力作用下，做着不同的运动。如图1、2所示分别为双星、 三星模型，星体都绕它们之间的某一点做匀速圆周运动，轨迹圆半径都为R,五个环绕天体质 量均为m,引力常量为G,忽略其他天体对系统的作用，则() m m m 双星 m 三星 m 图1 图2 A.图1中两环绕天体向心力相同 B.图1中天体运动的周期为2π R V2Gm C.图2中天体运动的向心力大小为c2m 3P2 D.图1和图2中环绕天体的线速度之比为3：2 5.黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸。在我们的银河系中，天文 学家发现了一个天体正在被拖入星系中心的黑洞，黑洞吞噬星系的情景如图所示，假设该黑洞 的质量为M,第一字宙速度为光速的兰倍，引力常量为G,光速为©。下列说法正确的是 A.该黑洞的半径为 2GM B。该照洞的半径为坠 C.该黑洞的密度为 3c6 3c4 4πGM2 D.该黑洞的密度为 4πG2M2 6.我国计划2030年前实现载人登月科学探索。探月卫星A、B绕月球运动的轨道均为椭圆， 月球位于椭圆的一个焦点上，两卫星分别与月球间引力F的大小随时间t的变化规律如图所示。 已知2=V2,则A、B的质量之比为() A.1:√2 B.√2：1 C.16:81 D.81:16 F t122t 7.如图所示，宇宙中有一个由P和Q两颗恒星构成的双星系统，它们在彼此间万有引力下以 周期T绕0点逆时针旋转，轨道半径分别是和。(<。)，P有一颗卫星M,以轨道半径绕 P顺时针以周期T做匀速圆周运动，己知T>T2,卫星M对恒星P、Q的运动没有影响，且忽略 恒星Q对卫星M的影响，万有引力常量为G,下列说法不正确的是() A.由已知条件可以求出Q的质量M。=4 π2，，+o)2 GT2 B.恒星P、Q之间的万有引力为F=16m GT7☒ C.若Q也有一颗质量很小的周期也为T,的卫星，则其轨道半径一定小于M的轨道半径 D.P、Q、M由图示位置到再次共线所需时间为2- TT 二、多选题（每题5分，共15分，选对但不全得3分，有选错不得分) 8.近年来我国航天事业飞速发展，从神舟飞到嫦娥探测器，再到天宫空间站，均取得卓越 成就。已知天宫空间站绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为”，运行周期为T,万有引力常 量为G。利用以上物理量能求出的是（) A.地球的质量 B.空间站的加速度大小 C.空间站受到的向心力大小 D.空间站运行的线速度大小 9.如图所示，甲、乙两卫星均绕地心做匀速圆周运动，甲卫星轨道平面与赤道平面重合，运 行周期为：乙卫星轨道平面倾斜，运行周期为7。已知4时刻甲、乙两卫星距离最近，T 为地球自转周期。则下列说法正确的是() A.甲卫星的动能一定大于乙卫星的动能 B.甲、乙卫星从4，时刻到下一次相距最近，甲比乙绕地心多转的角度为2π C.甲、乙卫星从4，时刻到下一次相距最近，甲比乙绕地心多转的角度为4π D.假设甲卫星要变轨到地球静止卫星的高度，可以通过增大线速度来实现 甲 10.低轨道卫星的离地高度通常在200km以下，也称近地卫星。这种卫星由于由于离地高度较 低，受地球影响较大。某近地卫星绕地球运动的周期为T,由于地球遮挡阳光，会经历“日全 食”（无阳光照射）过程，如图所示。已知地球的半径为R,引力常量为G,地球自转周期为 T。太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的对地球的观察张角如图为a,则() 2πR A.飞船绕地球运动的线速度为Tsin 2 二天内飞船经历“日全食”的次数为 C.飞船每次经历“日全食”过程的时间为 2元 地球质量为GT5n号 4π2R3 D. 三、非选择题 11.(6分)某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实 验装置：电动机带动转轴OO匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速：其中AB是 固定在竖直转轴O0上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端 固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。该同学多次改变转速后， 记录了一系列力与对应角速度的数据，忽略小球所受的摩擦力，作出了如图乙所示的图像。 本FN 1.0 光电门 压力传感器 0.8 挡光片 0.6 0.4 0.2 0 24 6810 多 乙 具体实验步骤如下： ①测出挡光片与转轴OO'的距离为R; ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r=02m; ③启动电动机，使凹槽AB绕转轴O0匀速转动； ④记录下此时压力传感器的示数F和光电门的挡光时间△：； ⑤多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 (1)小钢球转动的角速度ω= (用d、R、△表示)： (2)乙图中坐标系的横轴应为 (选填A、B或C): B.@/(rad/s) C.w21(ad21s2） (3)本实验中所使用的小钢球的质量m= kg（结果保留2位有效数字)。 12.（9分)在做“研究平抛运动”的实验时，成都七中的一位同学让小球多次沿同一斜槽轨 道滑下，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。取地表重力加速度g为10s2。 (1)为了能较准确描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为不正确的选项前面的 字母填在横线上 A 20 40 A.通过调节使斜槽的末端保持水平 15 x/cm B.每次释放小球的位置必须相同 B C.每次必须由静止释放小球 40 D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降 v/cm E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触 F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 (2)在做实验时，该同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建 立了直角坐标系，得到如图所示的图像，试根据图像求出物体平抛运动的初速度大小为 s(结果保留两位有效数字)：物体运动到B点时的速度大小为 m/s。 （3)在未来的某一天，另一位成都七中的同学在地心探险的过程中，在地球内部采用频闪摄 影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片，得到钢球平抛运动轨迹中的三个点A、B、C,如图 所示，已知小球小球从槽口末端水平抛出的初速度为0.6ms,坐标纸每小格边长为4cm,地球 半径为6400km。则该同学离地心的距离为 km。（在匀质球体内部距离球心r处的质 点受到的万有引力等于球体内半径为r的同心球体对它的万有引力) 13.（11分)中国宇航员驾驶宇宙飞船去考察某未知星球，落地前驾驶飞船围绕该星球表面做 匀速圆周运动的周期为T,运动半径可近似看作该星球的半径。到了星球表面后做了如下实验： 如图所示用长为L的细线悬挂一可视为质点的质量为的小球在水平面内做圆锥摆运动。小球 以周期T,匀速转动时，细线与竖直方向夹角为日。已知万有引力常量为G。忽略星球自转，求： (1)细线上拉力的大小：(2)该星球的质量： (3)若细线的最大承受力为B(且>24mcos9),为使小球在竖直面内做完整的圆周运动， 公 小球在圆周最高点的速度不能超过多少？ iiiiiiiieliiiiiis∠ 14.（13分)一个半径为R=0.5m的水平转盘可以绕竖直轴00”转动，水平转盘中心0'处有一 个光滑小孔，用一根长L=1m细线穿过小孔将质量分别为m=0.2kg、m=0.5kg的小球A和小物 块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示。现让小球A在水 平面做角速度w=5ads的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数μ=0.3（取 g=10ms2),求：(1)细线与竖直方向的夹角0： (2)小球A运动不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块B与水平转盘间保持相对静止， 通过计算，写出小物块所受摩擦力f与转盘角度速度平方ω之间的函数关系式，并求出水平 转盘角速度的取值范围；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） (3)在水平转盘角速度为(2)问中的最大值的情况下，当小球A和小物块B转动至两者 速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间小球A和小物块B的速度相互垂 直。（可能使用到的sm30°=分cos30= 2,sin37°=3 ∠∠∠ 15.(18分)将地球视为半径为R的球体，质量分布均匀，密度为P,引力常量为G,已知某 物体受到的地球的万有引力相当于球内质量集中于0点对物体的引力，质量均匀分布的球壳对 壳内质点万有引力的合力为零。 (1)a、求距离地球球心距离为r(r>R)的质量为m的物体所受到地球的引力大小F; b、求距离地球球心距离为r(r<R)的质量为m的物体所受到地球的引力大小F,: (2)科学家根据天文观测提出宇宙膨胀模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物质在做彼此远离 运动，且质量始终均匀分布，在宇宙中所有位置观测的结果都一样。如图所示，以某一点0 为观测点，以质量为m,的星系P为观测对象，以P到0点的距离r为半径建立球面。设星系P 到O点的距离为时，宇宙的密度为P。。请推导宇宙膨胀过程中星系P受到的引力大小F随距 离r变化的关系式。 (3)科学家在利用超新星检测宇宙的膨胀速度时，观察数据说明其膨胀的速度越来越大，根据 (2)中的简化模型，请你从力与运动的角度判断理论和实际是否相符：如果相符，进行论证 说明其合理性：如果不相符，请对模型（2)提出修正方案，并论证说明修正方案的合理性。 O P 参考答案 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案C A B D A 0 D ABD CD ACD 11.(1), (2)C,(3)0.44/0.45/0.46 12.DF/FD 2.0 2.8 1280 3.1mi4xL,（②)Gz2eos0,(3) FL20π2L2cos0 GT m T 14.(1)0=37°：(2)2rads≤≤4rads,设沿半径指向圆心为正方向：∫=0.25w-2.5,或者 若设沿半径背离圆心为正方向：了=-0.25m+2.5:(3)1= 10 15.(1)4 RpGm,4 arpGm,(2)F-4oGm,(3)不相符 3r2 3 3r2