精品解析：黑龙江省绥化市哈尔滨师范大学青冈实验中学校2024-2025学年高一下学期4月考试物理试题

哈师大青冈实验中学2024—2025学年度4月份考试 高一物理试题 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. 某同学到游乐场游玩，乘坐的摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，下列描述摩天轮边缘上某点运动情况的物理量保持不变的是（　　） A. 角速度 B. 线速度 C. 向心加速度 D. 向心力 【答案】A 【解析】 【详解】摩天轮边缘上某点的线速度、向心加速度、向心力都是矢量，大小不变，方向一直在变，只有角速度保持不变。 故选A。 2. 如图所示，地球可视为质量分布均匀的球体，表面不同纬度有质量相等的P、Q两物体随地球一起自转，下列物理量中，P物体一定大于Q物体的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 所在位置的重力加速度 【答案】D 【解析】 【详解】AB．P、Q两物体随地球一起自转，具有相等的角速度，根据 可知 AB错误； C．P、Q两物体随地球一起自转，具有相等的角速度，根据 可知 C错误； D．纬度越高，重力加速度越大，所以P所在位置的重力加速度较大，故D正确。 故选D。 3. 将太阳系中各行星绕太阳的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星 A. 角速度越大 B. 周期越大 C. 线速度越大 D. 向心加速度越大 【答案】B 【解析】 【详解】A. 根据公式可得，半径越大，角速度越小，故A错误 B.万有引力充当向心力，根据公式，解得，故离太阳越远，轨道半径越大，周期越大，B正确； C.根据公式，解得，故半径越大，线速度越小， C错误； D.根据公式可得，解得半径越大，向心加速度越小，D错误． 故选B。 4. 宇宙观测发现，在宇宙中甲、乙两个星体组成的双星系统，它们同时绕其连线上的某点O做匀速圆周运动，已知甲、乙的质量之比为7:1，由此可知（　　） A. 甲、乙的线速度大小之比为7:1 B. 甲、乙的向心力大小之比为7:1 C. 甲、乙的运行轨道半径之比是1:7 D. 甲、乙的周期之比为1:7 【答案】C 【解析】 【详解】BD．甲乙两星体可视为双星系统，所以甲、乙周期、角速度相等，向心力大小相等，故BD错误； C．根据万有引力提供向心力有 所以 故C正确； A．根据 可得 故A错误。 故选C。 5. 科学的发展离不开科学家的不断探索。关于科学家及其贡献，下列说法正确的是（ ） A. 托勒密否定了地心说，提出了日心说 B. 第谷利用大量天文数据归纳出了行星运动三定律 C. 爱因斯坦提出的相对论没有全面否定牛顿力学 D. 牛顿利用万有引力定律推算并观察到了海王星的存在 【答案】C 【解析】 【详解】A．哥白尼否定了托勒密的地心说，哥白尼提出了日心说，A错误； B．开普勒利用大量天文数据归纳出了行星运动三定律，B错误； C．爱因斯坦提出的相对论没有全面否定牛顿力学，C正确； D．牛顿提出了万有引力定律，亚当斯和勒维耶利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，伽勒在勒维耶预言的位置发现了海王星，D错误。 故选C。 6. 如图是某同学设计的风力选种装置。两种质量不同、大小相同的种子和从点以相同的速度进入光滑的水平面，在虚线区域有恒定风力，其余区域无风，设风力可以看成种子受到沿风方向恒力的作用，种子的质量大于种子的质量，则下列表示种子运动轨迹图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可列出种子的加速度方程为 化简得 种子的质量大于种子的，则，又因初速度相同，则在同一时刻种子的轨迹的斜率的绝对值小于种子的，故符合轨迹的为C。 故选C。 7. 假如地球自转速度增大，关于物体所受的重力，下列说法不正确的是（　　） A. 放在赤道地面上物体的万有引力不变 B. 放在赤道地面上物体的重力减小 C. 放在两极地面上物体的重力不变 D. 放在两极地面上物体的重力增加 【答案】D 【解析】 【详解】AB．放在赤道地面上物体，根据 ， 假如地球自转速度增大，即角速度增大，则放在赤道地面上物体的万有引力不变，物体的重力减小，故AB正确，不满足题意要求； CD．放在两极地面上物体，根据 ， 假如地球自转速度增大，即角速度增大，则放在两极地面上物体的重力不变，物体的重力不变，故C正确，不满足题意要求；D错误，满足题意要求。 故选D。 8. 结合生活中常见的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 当汽车驶过凸形拱形桥的顶端时会出现超重现象 B. 火车在拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力 C. 旋转雨伞，伞面上的水滴会更快被“甩”离伞面，这是一种离心现象 D. 在绕地运行的飞船中，将重物挂于弹簧测力计上其示数为零，因为此时该物体将不再受地球的引力 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当汽车驶过凸形拱形桥的顶端时，加速度方向向下，会出现失重现象，故A错误； B．火车在拐弯时的速率小于规定速率时，有近心趋势，内轨将给火车侧压力，故B正确； C．旋转雨伞，伞面上的水滴会更快被“甩”离伞面，这是一种离心现象，故C正确； D．在绕地运行的飞船中，重物处于完全失重状态，则将重物挂于弹簧测力计上其示数为零，但此时该物体仍将受地球的引力作用，故D错误。 故选BC。 9. 下列关于三种宇宙速度的说法正确的是（　　） A. 第一宇宙速度v1＝7.9km/s，第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2 B. 美国发射的“凤凰”号火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度 C. 第三宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人造天体的最小发射速度 D. 第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星环绕地球做圆周运动的最大运行速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据公式 可知人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度小于或等于v1，故A错误； B．美国发射的“凤凰”号火星探测卫星，没有脱离太阳的引力，则其发射速度大于第二宇宙速度，故B错误； C．第二宇宙速度是使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造天体的最小发射速度，故C错误； D．第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，也是最小发射速度，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，质量均为m的木块A、B叠放在一起，B通过轻绳与质量为2m的木块C相连。三木块放置在可绕固定转轴OO′转动的水平转台上。木块A、B与转轴OO′的距离为2L，木块C与转轴OO′的距离为L．A与B间的动摩擦因数为5μ，B、C与转台间的动摩擦因数为μ。（取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，直到有木块即将发生相对滑动为止。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 当时，轻绳的拉力为零 B. B木块与转台间摩擦力一直增大 C. 当时，C木块与转台间摩擦力为零 D. ω的最大值为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A开始滑动的角速度为 解得 假设没有绳，B开始滑动时的角速度为 解得 假设没有绳，C开始滑动时的角速度为 解得 A所以当，绳开始有拉力，当时，轻绳已经有拉力，A错误； B．当时，再增大加速转动，绳开始有拉力，至C滑动前，B的摩擦力不变，B错误； C．当 C木块与转台间摩擦力为零时 解得 所以，当C木块与转台间摩擦力为零，C正确； D．当最大角速度时 解得 所以，ω的最大值为，D正确。 故选CD。 二、填空题：本题共2小题，每空2分，共12分。 11. 1798年，英国物理学家卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次比较精确地测出了_________，该值的单位为_________。 【答案】 ①. 万有引力常量 ②. N·m2/kg2 【解析】 【详解】[1][2]卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次比较精确地测出了万有引力常量的数值，其单位为N·m2/kg2。 12. 实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板C到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。 （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______（填字母）。 A. 探究一根弹簧弹力与形变量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）关于本实验，下列说法不正确的是______（填字母，单选）。 A. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 B. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处 C. 探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 D. 探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处 （3）若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，则B、C两处的角速度大小之比为______；将质量相同的小球分别放在B、C两处，左、右两侧露出的标尺格数之比为______。 【答案】（1）C （2）A （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 本实验采用的方法是控制变量法。 A．探究弹簧弹力与形变量的关系没有涉及多个变量的相互影响，没有使用控制变量法，故A错误； B．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法，故B错误； C．探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 AB．当探究向心力和角速度的关系时，应使两个质量相同的小球放到半径相同的挡板处，以不同的角速度转动，因此应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意； C．探究向心力和半径的关系时，应使两个质量相等的小球放在半径不同的挡板处，以相同的角速度运动，因此应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确，不符合题意； D．探究向心力和质量的关系时，应使两个质量不同的小球放到半径相同的挡板处，以相同的角速度运动，因此应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选A。 【小问3详解】 [1]两塔轮用皮带传动，所以塔轮边缘线速度大小相等，根据 可知B、C两处的角速度与半径成反比，则有2:1； [2]根据 又两球质量相等，半径之比为1:2 则可得B、C两处小球所需向心力之比为 即左、右标尺露出的长度（格数）之比为1:2。 三、计算题：共42分 13. 如图所示，长的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量的小球，小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度的匀速圆周运动，重力加速度取，不计空气阻力。小球运动到最高点时，求轻杆对小球的作用力大小。 【答案】 【解析】 【详解】设小球运动到最高点时，轻杆对小球的作用为零，则有 解得 由题知，故轻杆对小球的作用力竖直向上，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 14. 2017年4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接，“天舟一号”与“天宫二号”进入组合体飞行阶段，正按计划开展多项实验。已知组合体在距地面高度为h的圆轨道上做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，求： (1)地球的质量； (2)组合体绕地球运动的周期。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据 可得 (2)根据 且 GM = gR2 联立解得 15. 拉格朗日点指在两个大天体引力作用下，能使小物体稳定的点（小物体质量相对两大天体可忽略不计）。这些点的存在由法国数学家拉格朗日于1772年推导证明的，1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星（见脱罗央群小行星）在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点，其中连线上有三个拉格朗日点，分别是L1、L2、L3，如图所示。我国发射的“鹊桥”卫星就在地月系统平衡点L2点做周期运动，通过定期轨控保持轨道的稳定性，可实现对着陆器和巡视器的中继通信覆盖，首次实现地月L2点周期轨道的长期稳定运行。设某两个天体系统的中心天体质量为M，环绕天体质量为m，两天体间距离为L，万有引力常量为G，L1点到中心天体的距离为R1，L2点到中心天体的距离为R2。求： （1）处于L1点小物体运行的线速度v的大小； （2）处于L2点小物体的周期T的大小； （3）为了进一步的通信覆盖，发射两颗质量均为m0的卫星，分别处于L1、L2点，L1、L2到环绕天体的距离近似相等（远小于L），两卫星与环绕天体同步绕中心天体做圆周运动，忽略卫星间的引力，求中心天体对环绕天体的引力与它对两卫星的引力之和的比值？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设处于点的小物体质量为m1，则小物体所受向心力由两天体的万有引力合力来提供，可得 解得 （2）设处于点的小物体质量为m2，则小物体所受向心力由两天体的万有引力合力来提供，可得 解得 （3）中心天体对环绕天体的引力为 中心天体对两卫星的引力之和为 设处于点的小物体与环绕天体相距x，由于x远小于L，所以有 则中心天体对环绕天体的引力与它对两卫星的引力之和的比值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈师大青冈实验中学2024—2025学年度4月份考试 高一物理试题 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. 某同学到游乐场游玩，乘坐的摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，下列描述摩天轮边缘上某点运动情况的物理量保持不变的是（　　） A. 角速度 B. 线速度 C. 向心加速度 D. 向心力 2. 如图所示，地球可视为质量分布均匀的球体，表面不同纬度有质量相等的P、Q两物体随地球一起自转，下列物理量中，P物体一定大于Q物体的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 所在位置的重力加速度 3. 将太阳系中各行星绕太阳的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星 A. 角速度越大 B. 周期越大 C. 线速度越大 D. 向心加速度越大 4. 宇宙观测发现，在宇宙中甲、乙两个星体组成的双星系统，它们同时绕其连线上的某点O做匀速圆周运动，已知甲、乙的质量之比为7:1，由此可知（　　） A. 甲、乙的线速度大小之比为7:1 B. 甲、乙的向心力大小之比为7:1 C. 甲、乙的运行轨道半径之比是1:7 D. 甲、乙的周期之比为1:7 5. 科学的发展离不开科学家的不断探索。关于科学家及其贡献，下列说法正确的是（ ） A. 托勒密否定了地心说，提出了日心说 B. 第谷利用大量天文数据归纳出了行星运动三定律 C. 爱因斯坦提出的相对论没有全面否定牛顿力学 D. 牛顿利用万有引力定律推算并观察到了海王星的存在 6. 如图是某同学设计的风力选种装置。两种质量不同、大小相同的种子和从点以相同的速度进入光滑的水平面，在虚线区域有恒定风力，其余区域无风，设风力可以看成种子受到沿风方向恒力的作用，种子的质量大于种子的质量，则下列表示种子运动轨迹图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 假如地球自转速度增大，关于物体所受的重力，下列说法不正确的是（　　） A. 放在赤道地面上物体的万有引力不变 B. 放在赤道地面上物体的重力减小 C. 放在两极地面上物体的重力不变 D. 放在两极地面上物体的重力增加 8. 结合生活中常见的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 当汽车驶过凸形拱形桥的顶端时会出现超重现象 B. 火车在拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力 C. 旋转雨伞，伞面上的水滴会更快被“甩”离伞面，这是一种离心现象 D. 在绕地运行的飞船中，将重物挂于弹簧测力计上其示数为零，因为此时该物体将不再受地球的引力 9. 下列关于三种宇宙速度的说法正确的是（　　） A. 第一宇宙速度v1＝7.9km/s，第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2 B. 美国发射的“凤凰”号火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度 C. 第三宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运行的人造天体的最小发射速度 D. 第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星环绕地球做圆周运动的最大运行速度 10. 如图所示，质量均为m的木块A、B叠放在一起，B通过轻绳与质量为2m的木块C相连。三木块放置在可绕固定转轴OO′转动的水平转台上。木块A、B与转轴OO′的距离为2L，木块C与转轴OO′的距离为L．A与B间的动摩擦因数为5μ，B、C与转台间的动摩擦因数为μ。（取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，直到有木块即将发生相对滑动为止。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 当时，轻绳的拉力为零 B. B木块与转台间摩擦力一直增大 C. 当时，C木块与转台间摩擦力为零 D. ω的最大值为 二、填空题：本题共2小题，每空2分，共12分。 11. 1798年，英国物理学家卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次比较精确地测出了_________，该值的单位为_________。 12. 实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板C到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。 （1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______（填字母）。 A. 探究一根弹簧弹力与形变量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）关于本实验，下列说法不正确的是______（填字母，单选）。 A. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 B. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处 C. 探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处 D. 探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处 （3）若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，则B、C两处的角速度大小之比为______；将质量相同的小球分别放在B、C两处，左、右两侧露出的标尺格数之比为______。 三、计算题：共42分 13. 如图所示，长的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量的小球，小球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度的匀速圆周运动，重力加速度取，不计空气阻力。小球运动到最高点时，求轻杆对小球的作用力大小。 14. 2017年4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接，“天舟一号”与“天宫二号”进入组合体飞行阶段，正按计划开展多项实验。已知组合体在距地面高度为h的圆轨道上做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，求： (1)地球的质量； (2)组合体绕地球运动的周期。 15. 拉格朗日点指在两个大天体引力作用下，能使小物体稳定的点（小物体质量相对两大天体可忽略不计）。这些点的存在由法国数学家拉格朗日于1772年推导证明的，1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星（见脱罗央群小行星）在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点，其中连线上有三个拉格朗日点，分别是L1、L2、L3，如图所示。我国发射的“鹊桥”卫星就在地月系统平衡点L2点做周期运动，通过定期轨控保持轨道的稳定性，可实现对着陆器和巡视器的中继通信覆盖，首次实现地月L2点周期轨道的长期稳定运行。设某两个天体系统的中心天体质量为M，环绕天体质量为m，两天体间距离为L，万有引力常量为G，L1点到中心天体的距离为R1，L2点到中心天体的距离为R2。求： （1）处于L1点小物体运行的线速度v的大小； （2）处于L2点小物体的周期T的大小； （3）为了进一步的通信覆盖，发射两颗质量均为m0的卫星，分别处于L1、L2点，L1、L2到环绕天体的距离近似相等（远小于L），两卫星与环绕天体同步绕中心天体做圆周运动，忽略卫星间的引力，求中心天体对环绕天体的引力与它对两卫星的引力之和的比值？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $