吉林省吉林市实验中学2024-2025学年高一下学期6月期中物理试题

这是一份吉林省吉林市实验中学2024-2025学年高一下学期6月期中物理试题，共9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。
1．开普勒用20年时间研究了丹麦一位天文学家的行星观测记录，最终发表了著名的开普勒三定律，这位天文学家是（ ）
A．伽利略B．第谷C．托勒密D．哥白尼
2．关于经典物理学的发展史，下列说法不正确的是（ ）
A．密立根最早测定了元电荷的数值
B．法拉第提出了电场的概念
C．牛顿测出了引力常量
D．爱因斯坦提出了相对论
3．汽车上坡性能主要取决于发动机功率、传动系统效率、轮胎抓地力以及悬挂系统的性能。这些因素共同决定了汽车在爬坡时的表现。如图所示，汽车在圆形拱形桥上进行相关性能测试，若图中汽车正在减速上坡，则汽车此时所受合力F的画法合理的是（ ）
A．B．
C．D．
4．下列关于几种圆周运动实例（不计空气阻力）的说法中，正确的是（ ）
A．图甲中小球在竖直光滑圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A、C两点时，所需的向心力相同
B．图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的滑动摩擦力方向始终指向圆心
C．图丙中小球做圆锥摆运动，小球只受到沿绳方向的拉力和竖直向下的重力二个力的作用
D．图丁的圆筒匀速转动，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受重力和支持力的合力提供向心力
5．节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据下图，则（ ）
A．芒种到夏至的时间间隔比大雪到冬至的长
B．立夏时地球的公转速度比谷雨时大
C．夏至时地球受太阳的引力比冬至大
D．由地球的公转周期可求出地球的质量
6．关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．物体做曲线运动时，速度一定随时间均匀变化
B．做曲线运动的物体在某段时间内的路程不可能为零
C．物体做曲线运动时，加速度方向一定不断变化
D．物体做曲线运动时，其合力的方向与加速度方向一定不在同一直线上
7．主题口号为“冰雪同行”的2025年亚冬会圆满落幕。跳台滑雪比赛在哈尔滨举行，如图，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡CD、停止区DE三部分组成。比赛中，甲、乙两运动员先后以速度v1、v2从C点正上方B处沿水平方向飞出，分别落在了着陆坡的P、D两点，运动员可看成质点，不计空气阻力，着陆坡的倾角为θ，重力加速度为g，若P为DC中点，BC高度恰为C离地面高度h的一半，则（ ）
A．
B．甲、乙运动员在空中飞行时间之比为2∶3
C．甲、乙运动员落到着陆坡时竖直方向的分速度之比为
D．甲、乙运动员落到着陆坡时的速度方向相同
二、多选题
8．如图所示，小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动，两小球运动的半径均为R，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球a经过最高点时的速度可能小于
B．小球b经过最高点时的速度可能小于
C．小球a经过最高点时，细绳对小球a一定有拉力作用
D．小球b经过最高点时，细杆对小球b可能有支持力作用
9．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ）
A．速度一定在不断地改变，加速度可能不变
B．速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变
C．速度可能不变，加速度也可能不变
D．可能速度大小和加速度大小均不变，但它们的方向均不断地改变
10．北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于这些卫星，以下说法正确的是（ ）
A．5颗同步卫星的轨道半径一定都相同
B．5颗同步卫星的运行轨道可能不在同一平面内
C．导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度
D．导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大，周期越小
三、实验题
11．“探究平抛运动的特点”的实验有以下几步。

（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到的结论是 。
（2）①在（1）的基础上，该组同学用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是 。
A．斜槽轨道末端切线必须水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接
D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
②该组同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹如图丙中的曲线所示。在曲线上取A、B、C、D四点，这四个点对应的坐标分别（xA，yA）、（xB，yB）、（xC，yC）、（xD，yD），使，若 ，则说明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动。
（3）另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丁所示，已知每个小方格的边长为L，重力加速度为，则钢球平抛的初速度大小为 。

12．某实验小组利用打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)以下三种测量速度的方案中，合理的是 。
A．测量下落高度h，通过算出瞬时速度v
B．测量下落时间t，通过v=gt算出瞬时速度v
C．根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点瞬时速度v
(2)按照正确的操作得到图1所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，已知重物的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为 ，动能的增加量为 。
(3)完成上述实验后，某同学采用传感器设计了新的实验方案验证机械能守恒，装置如图2所示。他将宽度均为d的挡光片依次固定在圆弧轨道上，并测出挡光片距离最低点的高度h，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片的时间Δt。某次实验中记录数据并绘制图像，以h为横坐标，若要得到线性图像，应以 为纵坐标，并分析说明如何通过该图像验证机械能守恒。
四、解答题
13．探索地外文明一直是人们的梦想，假设多年以后，一宇航员在某星球表面做物理实验，宇航员在一斜坡上P点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到与斜坡另一点Q上。已知斜坡与水平方向夹角为，该星球的半径为R。假设星球为质量分布均匀的球体且不考虑自转，求：
(1)该星球表面的重力加速度g；
(2)该星球的第一宇宙速度。
14．我国自行研制的“天问1号”火星探测器于2021年5月19日成功着陆火星。设着陆前探测器对火星完成了“绕、着、巡”三项目标考查。探测器经过一系列的制动减速进入火星近地圆轨道绕火星做匀速圆周运动，之后再经过制动在火星表面着陆。着陆后，探测器上的科研装置，将一个小球从离地面的高度由静止释放，做自由落体运动，测得小球经过时间t落地。已知引力常量为G，火星的半径为R（远小于），求：
（1）火星表面重力加速度；
（2）火星的质量；
（3）火星的平均密度。
15．某同学在水平空地上练习网球发球技巧，将网球竖直向上抛出，网球运动到最高点A时恰好被球拍水平拍出。如图所示，A点离地面高，A点与落地点B的水平距离，忽略空气阻力，重力加速度大小。求：
(1)网球从A点运动到B点所用的时间t；
(2)网球被拍出时瞬间速度的大小；
(3)网球运动到B点时的速度。
参考答案
1．B【详解】开普勒用20年时间研究了丹麦一位天文学家第谷的行星观测记录，最终发表了著名的开普勒三定律。
故选B。
2．C【详解】A．密立根最早测定了元电荷e的数值，故A正确，不符合题意；
B．法拉第提出了电场的概念。故B正确，不符合题意；
C．卡文迪什测出了引力常量。故C错误，符合题意；
D．爱因斯坦提出了相对论。故D正确，不符合题意。故选C。
3．C【详解】AD．物体做曲线运动时，合外力及加速度指向运动轨迹凹的一侧，故AD错误；
BC．汽车做减速曲线运动，合力与速度夹角为钝角，故C正确，B错误。故选C。
4．C【详解】A．小球在图甲的竖直圆形轨道内运动，经过与圆心O等高的A、C两点时，所需向心力大小相同，方向相反，故A错误；
B．图乙中物体放在水平转台上并随转台一起匀速转动，受到重力、支持力和静摩擦力，不是滑动摩擦力，故B错误；
C．图丙中小球做圆锥摆运动，对小球受力分析，受到重力和绳子的拉力，合力提供向心力，故C正确；
D．图丁的圆筒匀速转动的角速度无论多大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力与其重力等大反向，筒壁支持力提供向心力，故D错误。故选C。
5．A【详解】A．芒种到夏至和大雪到冬至均转过15°，因前者在远地点附近，角速度较小，后者在近日点附近，角速度较大，由可知芒种到夏至的时间间隔比大雪到冬至的长，故A正确；
B．从谷雨到立夏做离心运动，线速度的大小逐渐减小，则立夏时地球的公转速度比谷雨时小，故B错误；
C．因夏至时地球离太阳的距离更大，由可知夏至时地球受太阳的引力比冬至小，故C错误；
D．由可知，由地球的公转周期和半长轴可以求出太阳的质量，地球作为环绕天体无法求出其质量，故D错误。故选A。
6．B【详解】A．物体做匀变速曲线运动时，加速度变化时，则速度随时间不均匀变化，故A错误；
B．做曲线运动的物体，路程不可能为0，故B正确；
C．曲线运动的物体加速度可以保持不变，如平抛运动，故C错误；
D．根据牛顿第二定律可知，物体做曲线运动时，其合力的方向与加速度方向一定在同一直线上，故D错误。
故选B。
7．C【详解】B．由题意可知BC=h，则落到P点时竖直高度为h；落到D点时的竖直高度为1.5h，根据
可知甲、乙运动员在空中飞行时间之比为，选项B错误；
A．甲乙的水平位移之比为1:2，根据可得选项A错误；
C．根据可知甲、乙运动员落到着陆坡时竖直方向的分速度之比为选项C正确；
D．落到斜坡时速度方向与水平方向夹角可知
可知甲、乙运动员落到着陆坡时的速度方向不相同，选项D错误。故选C。
8．BD【详解】AC．当绳子拉力为零时，小球通过最高点的速度最小，根据
解得小球a经过最高点时的速度不得小于，故AC错误；
BD．杆可以对物体支持力，当支持力等于重力时，速度最小为0，则小球b经过最高点时的速度可能小于，故BD正确。故选BD。
9．AD【详解】ABC．一质点在某段时间内做曲线运动，速度方向时刻发生变化，即速度一定在不断地改变；根据曲线运动的条件可知，加速度与速度方向不在同一直线上，但加速度可能保持不变，故A正确，BC错误；
D．质点在某段时间内做曲线运动，如果做的匀速圆周运动，则质点的速度大小和加速度大小均不变，但它们的方向均不断地改变，故D正确。故选AD。
10．AC【详解】A．因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在平面内，根据
因为一定，所以r必须固定，所以一定位于空间同一轨道上，故A错误；
B．同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那么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。所以我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空，在同一平面内，故 B错误；
C．第一宇亩速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇亩速度，故C正确；
D．根据知周期则运行轨道半径越大，周期越大，故D错误。故选AC。
11． 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 AD/DA 1:2:3:4
【详解】（1）[1]实验发现，两球总是同时落地，由此可以得到得结论是平抛运动在竖直方向得分运动为自由落体运动。
（2）[2]A．为保证小球离开斜槽末端时初速度沿水平方向，斜槽末端切线必须水平，故A正确；
BD．只要小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，都可保证小球在斜槽末端速度相等，斜槽轨道无需光滑，故B错误，D正确；
C．将坐标纸上确定得点用光滑得曲线依次连接，故C错误。
故选AD。[3]小球竖直方向做自由落体运动，则小球运动时间为
根据相邻相等时间内的位移差为定值可知相邻点迹间的时间间隔相等，所以若水平方向做匀速直线运动，则应满足
（3）[4] 根据相邻相等时间内的位移差则
根据匀速直线运动的规律得
12．(1)C(2) mghB (3)或
【详解】（1）AB．不可以用和计算出瞬时速度v，因为这样就默认重物做自由落体运动，失去了验证的意义，故AB错误；
C．测出物体下落的高度h，根据纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，故C正确。故选C。
（2）[1]从打O点到打B点的过程中，重物重力势能的减少量为；
[2]根据纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，打下B点时重物的速度大小为
从打下O点到打下B点的过程中，重物的动能变化量为
（3）设摆锤释放时高度为h0，若机械能守恒则有
整理得
图线为不过原点的一条直线，斜率大小为（或），可验证机械能守恒。
13．(1)(2)
【详解】（1）小球做平抛运动过程中，水平方向，有
直方向，有由几何知识可得
联立解得
（2）该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运行速度，故有
又 联立解得
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球从离地面的高度由静止释放，做自由落体运动，则有
解得火星表面重力加速度为
（2）物体在火星表面处，有
解得火星的质量为
（3）根据
联立解得火星的平均密度为
15．(1)(2)(3)，速度与水平方向的夹角为
【详解】（1）网球做平抛运动，在竖直方向上有解得
（2）网球在水平方向上有解得
（3）竖直方向上，根据速度公式，
根据速度的合成有
，速度与水平方向的夹角为。