精品解析：天津市蓟州中学2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

高一物理 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 假设在地球周围有质量相等的A、B两颗地球卫星，已知地球半径为R,卫星A距地面高度为R,卫星B距地面高度为2R,卫星B受到地球的万有引力大小为F,则 卫星A受到地球的万有引力大小为： A. B. C. D. 4F 【答案】C 【解析】 【详解】B卫星距地心为3R，根据万有引力的表达式，可知受到的万有引力为；A卫星距地心为2R，受到的万有引力为，则有；故A，B，D错误；C正确. 2. 20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域，人类突破了大气层的阻拦，摆脱了地球引力的束缚，实现了在太空翱翔的梦想，近年来我国也在太空探索中取得多项重大突破。以下关于宇宙相关知识说法正确的是（　　） A. 伽利略对第谷观测的行星数据进行多年研究，提出了行星运动定律 B. 卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 C. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度 D. 开普勒经过长期研究发现了万有引力定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，提出了行星运动定律，A错误； B．卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，并且被誉为第一个能“称量地球质量”的人，B正确； C．地球的第一宇宙速度被称为最大的环绕速度，因此人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度都小于第一宇宙速度，C错误； D．开普勒在第谷观测数据的基础上总结出开普勒三大定律，而牛顿在开普勒三大定律的基础上，发现万有引力定律，D错误。 故选B。 3. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。则下列说法正确的是（　　） A. 角速度的大小关系是ωa<ωb B. 向心加速度的大小关系是aa>ab C. 线速度的大小关系是va>vb D. 周期的大小关系是Ta<Tb 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题知ωa＝ωc，而rb<rc，万有引力充当向心力，所以 解得 所以ωc<ωb，所以ωa＝ωc<ωb，A正确； B．a与c的角速度相等，由a＝ω2r，得aa<ac，b与c都是万有引力提供向心力，有 解得 则ac<ab，所以aa<ab，B错误； C．a、c比较，角速度相等，由v＝ωr，可知va<vc，因为 解得 得vc<vb，故va<vb，C错误； D．卫星c为静止卫星，所以Ta＝Tc，周期与角速度关系为 又因ωc<ωb，所以Tc>Tb，故Ta＝Tc>Tb，D错误。 故选A。 4. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据G=mg，所以 ，根据万有引力提供向心力得： 解得： ，故选B. 点睛：本题是卫星类型的问题，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．重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁． 5. “嫦娥之父”欧阳自远透露：我国计划于年登陆火星。假如某志愿者登上火星后将一小球从高为h的地方由静止释放，不计空气阻力，测得经过时间t小球落在火星表面，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转，则下列说法正确的是（　　） A. 火星的第一宇宙速度为 B. 火星的质量为 C. 火星的平均密度为 D. 环绕火星表面运行的卫星的周期为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设火星表面的重力加速度大小为g，由题意根据运动学公式可得 ① 设火星的第一宇宙速度为v，根据第一宇宙速度的物理意义可知 ② 联立①②解得 ③ 故A错误； B．设火星的质量为M，根据火星表面物体所受重力等于万有引力有 ④ 联立①④解得 ⑤ 故B错误； C．火星的平均密度为 ⑥ 故C正确； D．环绕火星表面运行的卫星的周期为 ⑦ 故D错误。 故选C。 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端以不变的速率驶过该立交桥，则（　　） A. 小汽车通过桥顶时处于失重状态 B. 小汽车通过桥顶时处于超重状态 C. 小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为 D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．小汽车通过桥顶时，加速度方向向下，处于失重状态，故A正确，B错误； CD．小汽车在桥上最高点，根据牛顿第二定律可得 可得小汽车受到桥面的支持力大小为 可得汽车到达桥顶时的速度必须满足 故C正确，D错误。 故选AC。 7. 2016年5月30日，在太原卫星发射中心用长征4号乙运载火箭顺利将我国第一颗高分辨率立体测图业务卫星“资源三号”02星送入太空。随后“资源三号”02星与火箭分离，进入离地面高度约力500km的轨道运行，之前我国发射的“天宫一号”空间站在离地面高度约为360km的轨道运行。“资源三号”02星和“天宫一号”空间站的轨道均视为圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. “资源三号”02星在轨运行速度大于第一宇宙速度 B. “资源三号”02星在轨运行的加速度小于地球表面的重力加速度 C. “资源三号”02星在轨运行的加速度小于“天宫一号”空间站运行的加速度 D. “资源三号”02星在轨运行的周期大于“天宫一号”空间站运行的周期 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度为最大环绕速度，则“资源三号”02星在轨运行速度小于第一宇宙速度。故A错误； BC．由万有引力提供向心力得 解得 可知半径大，加速度小。则“资源三号”02星在轨运行的加速度小于“天宫一号”空间站运行的加速度。 而重力加速度约等于近地环绕的加速度。则“资源三号”02星在轨运行的加速度小于地球表面的重力加速度。故BC正确； D．由万有引力提供向心力得 解得 可知半径大，周期大。则“资源三号”02星在轨运行的周期大于“天宫一号”空间站运行的周期。故D正确。 故选BCD。 8. 某航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（　　） A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度 B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度 C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，航天飞机在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度，故A错误； B．航天飞机从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ需要在A点点火加速，则航天飞机在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，故B正确； C．根据开普勒第三定律 由于轨道Ⅱ的轨道半长轴小于轨道Ⅰ的半径，则航天飞机在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 解得 由于、均相同，则航天飞机在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D错误。 故选BC。 三、实验题（每空2分，共12分） 9. 某实验小组的同学用如图甲、乙所示的装置来探究平抛运动的特点，请回答下列问题。 （1）图甲中选用两个相同的弧形轨道、，的末端切线水平，的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁、，调节电磁铁、的高度，使。现将小铁球 、分别吸在电磁铁、上，切断电源，使两小铁球由静止释放后分别从轨道、的下端滑出。实验选用的弧形轨道、______（填“需要”或“不需要”）确保表面光滑。实验中观察到小铁球、相碰，保持，若仅改变弧形轨道在竖直方向的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________。 （2）用图乙装置做实验时，______（填“需要”或“不需要”）确保每次都从同一位置由静止释放小铁球。 （3）利用图乙装置完成实验后记录平抛运动的部分点如图丙所示，图中的小方格的边长均为，取重力加速度大小，则小铁球从点运动到点的时间为___________；小球运动的初速度为___________；小铁球经过点时的速度大小为___________。 【答案】（1） ①. 不需要 ②. 平抛运动在水平方向做匀速直线运动 （2）需要 （3） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]本实验中，只要两小球从轨道同一位置由静止释放，即使轨道不光滑，两小球到达末端的水平速度也相等（摩擦力的影响对两球是相同的），因此轨道不需要光滑。 [2]实验中做平抛运动，在水平面做匀速直线运动，改变高度后两球仍相碰，说明平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动。 【小问2详解】 用图乙描平抛运动轨迹时，需要保证小球每次平抛的初速度相同，才能得到同一运动的轨迹，因此需要每次从同一位置由静止释放小球。 【小问3详解】 [1]由平抛运动的特点可知，小铁球水平方向做匀速直线运动，从点到点的时间与从点到点的时间相等，由图可知小铁球从点到点与从点到点的竖直位移差为，因此有 由图得相邻两点竖直位移差 代入数据解得 故小铁球从点运动到点的时间 [2]小铁球水平方向做匀速运动，相邻两点水平位移满足 代入数据得 [3]根据匀变速平均速度规律，小铁球经过点的竖直速度等于从点到点竖直方向的平均速度，满足 因此小球经过点时的速度大小 四、 解答题（共3小题， 11题14分，12题16分，13题18分。共48分） 10. 如图所示，半径为的光滑半圆轨道竖直放置，质量为的钢球从A点射入。通过轨道的最高点后水平抛出，落在A点左侧离A点处的点。重力加速度。求： （1）小球在点时速度的大小； （2）小球在点时对轨道的压力。 【答案】（1） ；（2），方向竖直向上 【解析】 【详解】（1）设钢球从B点射出时的速度为，根据平抛运动规律有 ， 其中 ， 代入数值解得 （2）小球在点时有 代入数值解得 根据牛顿第三定律可得小球在点时对轨道的压力为 方向竖直向上。 11. 已知嫦娥五号在环月圆形轨道上的运行周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R，环月圆形轨道的半径为r，如图，求： （1）月球质量M； （2）月球的平均密度ρ； （3）月球表面的重力加速度g。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律得 整理得 （2）月球的体积为 平均密度为 （3）在月球表面，物体受到的重力可以认为等于月球对物体的万有引力 把月球质量表达式代入得 12. 宇航员在月球表面附近，从高h处以初速度v0，水平抛出一个小球，测出小球落地速度为2v0，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球表面的重力加速度； （2）小球在空中的飞行时间； （3）月球的质量和月球的第一宇宙速度。 【答案】（1）；（2）；（3）； 【解析】 【详解】（1）落地的竖直速度 根据 可得 （2）小球在空中的飞行时间 （3）根据 解得月球的质量 月球的第一宇宙速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 假设在地球周围有质量相等的A、B两颗地球卫星，已知地球半径为R,卫星A距地面高度为R,卫星B距地面高度为2R,卫星B受到地球的万有引力大小为F,则 卫星A受到地球的万有引力大小为： A. B. C. D. 4F 2. 20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域，人类突破了大气层的阻拦，摆脱了地球引力的束缚，实现了在太空翱翔的梦想，近年来我国也在太空探索中取得多项重大突破。以下关于宇宙相关知识说法正确的是（　　） A. 伽利略对第谷观测的行星数据进行多年研究，提出了行星运动定律 B. 卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 C. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度 D. 开普勒经过长期研究发现了万有引力定律 3. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。则下列说法正确的是（　　） A. 角速度的大小关系是ωa<ωb B. 向心加速度的大小关系是aa>ab C. 线速度的大小关系是va>vb D. 周期的大小关系是Ta<Tb 4. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为 A. B. C. D. 5. “嫦娥之父”欧阳自远透露：我国计划于年登陆火星。假如某志愿者登上火星后将一小球从高为h的地方由静止释放，不计空气阻力，测得经过时间t小球落在火星表面，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转，则下列说法正确的是（　　） A. 火星的第一宇宙速度为 B. 火星的质量为 C. 火星的平均密度为 D. 环绕火星表面运行的卫星的周期为 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端以不变的速率驶过该立交桥，则（　　） A. 小汽车通过桥顶时处于失重状态 B. 小汽车通过桥顶时处于超重状态 C. 小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为 D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于 7. 2016年5月30日，在太原卫星发射中心用长征4号乙运载火箭顺利将我国第一颗高分辨率立体测图业务卫星“资源三号”02星送入太空。随后“资源三号”02星与火箭分离，进入离地面高度约力500km的轨道运行，之前我国发射的“天宫一号”空间站在离地面高度约为360km的轨道运行。“资源三号”02星和“天宫一号”空间站的轨道均视为圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. “资源三号”02星在轨运行速度大于第一宇宙速度 B. “资源三号”02星在轨运行的加速度小于地球表面的重力加速度 C. “资源三号”02星在轨运行的加速度小于“天宫一号”空间站运行的加速度 D. “资源三号”02星在轨运行的周期大于“天宫一号”空间站运行的周期 8. 某航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（　　） A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度 B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度 C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 三、实验题（每空2分，共12分） 9. 某实验小组的同学用如图甲、乙所示的装置来探究平抛运动的特点，请回答下列问题。 （1）图甲中选用两个相同的弧形轨道、，的末端切线水平，的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁、，调节电磁铁、的高度，使。现将小铁球 、分别吸在电磁铁、上，切断电源，使两小铁球由静止释放后分别从轨道、的下端滑出。实验选用的弧形轨道、______（填“需要”或“不需要”）确保表面光滑。实验中观察到小铁球、相碰，保持，若仅改变弧形轨道在竖直方向的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________。 （2）用图乙装置做实验时，______（填“需要”或“不需要”）确保每次都从同一位置由静止释放小铁球。 （3）利用图乙装置完成实验后记录平抛运动的部分点如图丙所示，图中的小方格的边长均为，取重力加速度大小，则小铁球从点运动到点的时间为___________；小球运动的初速度为___________；小铁球经过点时的速度大小为___________。 四、 解答题（共3小题， 11题14分，12题16分，13题18分。共48分） 10. 如图所示，半径为的光滑半圆轨道竖直放置，质量为的钢球从A点射入。通过轨道的最高点后水平抛出，落在A点左侧离A点处的点。重力加速度。求： （1）小球在点时速度的大小； （2）小球在点时对轨道的压力。 11. 已知嫦娥五号在环月圆形轨道上的运行周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R，环月圆形轨道的半径为r，如图，求： （1）月球质量M； （2）月球的平均密度ρ； （3）月球表面的重力加速度g。 12. 宇航员在月球表面附近，从高h处以初速度v0，水平抛出一个小球，测出小球落地速度为2v0，已知月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球表面的重力加速度； （2）小球在空中的飞行时间； （3）月球的质量和月球的第一宇宙速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $