吉林省长春市第八中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题试题（Word版附解析）

这是一份吉林省长春市第八中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题试题（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．关于地球静止卫星，下列说法错误的是（ ）
A．它的周期与地球自转周期相同
B．它的周期、高度、速度大小都是一定的
C．我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空
D．我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空
2．无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为 m 的雨
滴在地面附近以速率 v 下落高度 h 的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为 g
）（ ）
A．0 B．mgh C． D．
3．2021 年 5 月，“天问一号”探测器软着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要
一步。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星的轨道半径大约是
地球的 1.5 倍；火星的质量约为地球质量的 ，半径约为地球半径的 ，根据以上信息可
以得出（ ）
A．火星与地球绕太阳运动的向心加速度之比为
B．火星与地球绕太阳运动的线速度之比为
C．当火星与地球相距最近时，两者的相对速度最大
D．同一物体在火星表面与在地球表面受到引力的比值为 0.2
4．水上乐园有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示，
滑梯顶端到末端的高度 ，末端到水面的高度 。取重力加速度 ，
将人视为质点，不计摩擦和空气阻力。则人的落水点到滑梯末端的水平距离为（ ）
A． B． C． D．
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5．如图（a）所示，一物块以一定速度沿倾角为 30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大
小 f 恒定物块动能 Ek 与运动路程 s 的关系如图（b）所示，重力加速度大小取 ，物块
质量 m 和所受摩擦力大小 f 分别为（ ）
A． B．
C． D．
6．设静止卫星离地心的距离为 r，运行速率为 v1，加速度为 a1；地球赤道上的物体随地球
自转的向心加速度为 a2，第一宇宙速度为 v2，地球的半径为 R，则下列比值正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．在发射一颗质量为 的人造地球静止卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道
Ⅰ上（离地面高度忽略不计），再通过一椭圆轨道Ⅱ变轨后到达距地面高为 的预定圆轨道
Ⅲ上。已知它在圆轨道Ⅰ上运行的加速度为 ，地球半径为 ，卫星在变轨过程中质量不变，
则（ ）
A．卫星在轨道Ⅲ上运行的加速度大小为
B．卫星在轨道Ⅲ上运行的线速度大小为
C．卫星在轨道Ⅲ上的动能大于在轨道Ⅰ上的动能
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D．卫星在轨道Ⅲ上的机械能小于在轨道Ⅰ上的机械能
二、多选题
8．经长期观测人们在宇宙中已经发现了双星系统。双星系统由两颗相距较近的恒星组成，
每颗恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，
两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的 O 点做周期相同的匀速
圆周运动。现测得两颗星之间的距离为 L，质量之比为 ，则（ ）
A． 、 做圆周运动的向心力之比为 1：1
B． 、 做圆周运动的角速度之比为 3：5
C． 、 做圆周运动的半径之比为 3：5
D． 、 做圆周运动的线速度之比为 5：3
9．为了实现人类登陆火星的梦想，近期我国宇航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火
星”实验活动。已知火星半径是地球半径的 ，质量是地球质量的 ，自转周期也基本相同。
地球表面重力加速度是 g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是 h，在忽略自转影响的
条件下，下述分析正确的是（ ）
A．王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的
B．火星表面的重力加速度是 g
C．王跃以相同的初速度在火星上起跳时，在空中的时间为在地球上的 倍
D．王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是 h
10．如图所示，不可伸长的轻绳一端系一质量为 m 的重物，另一端绕过光滑定滑轮系一质
量也为 m 的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为 d，定滑轮的大小不
计。杆上的 A 点与定滑轮等高，AB 的距离为 ，现将环从 A 点由静止释放，不计一切摩
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擦，重力加速度为 g，当环下落至 B 点时，以下说法正确的是（ ）
A．环与重物的速度之比为
B．环的速度为
C．环从 A 到 B 的过程，克服绳的拉力做的功等于此过程中环减少的机械能
D．环从 A 到 B 的过程，重物的机械能守恒
三、实验题
11．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着
的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒
定律。已知当地重力加速度为 g。
（1）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是 。
A．直流电源、天平（含砝码）
B．直流电源、刻度尺
C．交流电源、天平（含砝码）
D．交流电源、刻度尺
（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图中所示安装好实验器材并连接好电源
B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带
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C．测量纸带上某些点间的距离
D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 （选填步骤前的字母）。
（3）如下图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点 A、B、C、D、E，通过测
量并计算出点 A 距起始点 O 的距离为 s0，点 AC 间的距离为 s1，点 CE 间的距离为 s2。若相
邻两点的打点时间间隔为 T，重锤质量为 m，根据这些条件计算重锤从释放到下落 OC 距离
时的重力势能减少量 Ep= ，动能增加量 Ek= 。
四、解答题
12．随着国产汽车的日益崛起，越来越多的人选择购买国产汽车，某国产汽车发动机的额定
功率为 ，驾驶员和汽车的总质量为 ，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为
车对路面压力的 0.2 倍。若汽车从静止开始以恒定的加速度启动， 时，功率达到额定
功率，此后汽车以额定功率运行， 时速度达到最大值，汽车运动的 图像如图所
示，取 ，求：
(1)汽车的额定功率 ；
(2)汽车在 期间牵引力的大小 及汽车在 期间牵引力做的功 ；
(3)汽车在 期间的位移大小 。
13．a、b 两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，a 为近地卫星，b 卫星离地面高
度为 2R，已知地球半径为 R，表面的重力加速度为 g，试求：
（1）a、b 两颗卫星周期分别是多少？
（2）a、b 两颗卫星速度之比是多少？
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（3）若某时刻两卫星正好同时通过赤道同一点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距
最远？（答案皆可带根号）
14．某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道 ，左侧为半径 的
光滑圆弧轨道 ，轨道的上端点 B 和圆心 O 的连线与水平方向的夹角 ，下端点 C
与粗糙水平轨道 相切， 为倾角 的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在 E 点
处的挡板上。现有质量为 的小滑块 P（可视为质点）从空中的 A 点以 的
初速度水平向左抛出，恰好从 B 点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到 C 点之
后继续沿水平轨道 滑动，经过 D 点（不计经过 D 点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上
运动至 F 点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短。已知 C、D 之间和 D、F 之间距离都为
，滑块与轨道 间的动摩擦因数为 ，不计空气阻力。求：
（1）小滑块 P 经过圆弧轨道上 B 点的速度大小；
（2）小滑块 P 到达圆弧轨道上的 C 点时对轨道压力的大小；
（3）弹簧的弹性势能的最大值；
（4）试判断滑块返回时能否从 B 点离开，如能求出飞出 B 点的速度大小；若不能，判断滑
块最后位于何处。
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物理学科参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A A A B B AC AC AC
1．C
【详解】A．地球静止卫星的周期与地球自转周期相同，选项 A 正确；
B．根据
可知，因地球静止卫星的周期一定，则高度、速度大小都是一定的，选项 B 正确；
CD．我国发射的同步通讯卫星若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它
的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此静止卫星必
须定点在赤道上空，不可以定点在北京上空，故 C 错误，D 正确。
此题选择错误选项，故选 C。
2．B
【详解】在地面附近雨滴做匀速运动，根据动能定理得
故雨滴克服空气阻力做功为 。
故选 B。
3．A
【详解】A．行星 绕太阳 做轨道半径为 的匀速圆周运动时，由 ，可得
解得火星与地球绕太阳运动的向心加速度之比为
故 A 正确；
B．行星 绕太阳 做轨道半径为 的匀速圆周运动时，由 ，可得
解得火星与地球绕太阳运动的线速度之比为
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故 B 错误；
C．当火星与地球相距最远时，两者沿各自轨道切线的速度方向相反，两者相对速度最大，
故 C 错误；
D．由 知
同一物体在火星表面与在地球表面受到引力的比值为
故 D 错误。
故选 A。
4．A
【详解】人从滑梯由静止滑到滑梯末端速度为 ，根据机械能守恒定律可知
解得
从滑梯末端水平飞出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 可知落水时间
为
水平方向做匀速直线运动，则人的落水点距离滑梯末端的水平距离为
故选 A。
5．A
【详解】0~10m 内物块上滑，由动能定理得
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整理得
结合 0~10m 内的图像得，斜率的绝对值
10~20 m 内物块下滑，由动能定理得
整理得
结合 10~20 m 内的图像得，斜率
联立解得
故选 A。
6．B
【详解】AD．根据万有引力提供向心力，则有：
解得
则静止卫星
近地卫星即第一宇宙速度
联立得
AD 错误；
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BC．静止卫星与在赤道上的物体有相同的周期和角速度，则静止卫星的向心加速度为：
赤道上物体的加速度为：
联立得
B 正确，C 错误。
故选 B。
7．B
【详解】AB．卫星在轨道Ⅲ上运行时，根据牛顿第二定律得
在地球表面由
得
所以卫星的加速度为
线速度为
故 A 错误，B 正确；
C．卫星的速度公式为
卫星在圆轨道上运行的动能为
可知，卫星在轨道Ⅲ上的动能小于在轨道Ⅰ上的动能，故 C 错误；
D．卫星从轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要点火加速，机械能增加，从椭圆轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ要再
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次点火加速，机械能继续增加，所以卫星在轨道Ⅲ上的机械能大于在轨道Ⅰ上的机械能，故
D 错误。
故选 B。
8．AC
【详解】根据题意得：双星系统具有相同的角速度；根据万有引力提供向心力得
需要向心力大小相等， 解得
根据 v=ωr 可知，线速度之比为 3：5。
故选 AC。
9．AC
【详解】A．由 知
因此 A 正确；
B．由 知
因此 B 错误；
C．由竖直上抛的运动时间 知
因此 C 正确；
D．由竖直上抛的最大高度 知
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因此 D 错误。
故选 AC。
10．AC
【详解】A.环下落距离为 时，由几何关系可知此时绳子与竖直方向的夹角为 ，设此
时环的速度为 v，则重物的速度为
故环与重物的速度之比为 ，故 A 正确；
B. 在此运动中，对系统，由机械能守恒定律可得
解得
故 B 错误；
C．环从 A 到 B 的过程，由功能原理可知，环克服绳的拉力做的功等于此过程中重物增加的
机械能，故 C 正确；
D．环从 A 到 B 的过程，重物的动能和势能都增加，机械能增加，故 D 错误。
故选 AC。
11． D B mg(s0＋s1)
【详解】（1）[1]打点计时器需要用到交流电源；处理纸带数据需要用到刻度尺；本实验验
证机械能守恒的表达式中质量可以约去，故不需要用天平测质量。
故选 D。
（2）[2]实验操作时，应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再打开夹子释放纸带，故操
作不当的步骤是 B。
（3）[3]重锤从释放到下落 OC 距离时的重力势能减少量为
Ep = mg(s0＋s1)
[4]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有
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动能增加量为
12．(1)
(2) ；
(3)
【详解】（1）汽车受到的阻力为
当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则汽车的额定功率为
解得
（2）从 0～5s 时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大小为
汽车匀加速直线运动的位移为
根据牛顿第二定律可得
可得
在 期间牵引力做的功为
可得
（3）在 期间，由动能定理得
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解得
13．(1) ， ；(2) ；(3)
【详解】（1）卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，对于地面上的物体重力与万有引
力相等有
对 a 卫星有
解得
对 b 卫星有
解得
（2）卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，对 a 卫星有
解得
对 b 卫星有
解得
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所以
（3）当两相差半个圆周时相距最远，故相距最远的条件为
代入 a、b 周期得
14．（1） ；（2） ；（3） ；（4）无法从 B 点离开，离 D 点 或离 C 点
【详解】（1）设滑块 P 经过 B 点的速度大小为 ，由平抛运动知识
得
（2）滑块 P 从 B 点到达最低点 C 点的过程中，由机械能守恒定律
解得
经过 C 点时受轨道的支持力 ，有
解得
由牛顿第三定律可得对轨道的压力大小
（3）设弹簧的弹性势能的最大值为 ，根据动能定理有
代入数据可解得
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（4）设滑块返回时能上升的高度 h，根据动能定理有
代入数据可解得
因为 ，故无法从 B 点离开，又
代入数据可解得
滑块最后静止时离 D 点 或离 C 点
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