2025_2026学年河南商水县第一高中度下学期第一次月考高一物理试卷 [含解析]

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2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、选择题（共10小题，1-7题单选，每小题4分;8-10题多选，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。共46分）
1. 下列关于物体做匀速圆周运动的说法正确的是（ ）
A. 物体所受合力恒定不变B. 物体的线速度恒定不变
C. 物体的角速度恒定不变D. 物体的向心加速度恒定不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．匀速圆周运动的物体所受合力为向心力，方向始终指向圆心，方向不断变化，故合力是变化的，故A错误；
B．线速度方向沿切线方向，时刻改变，因此线速度不恒定，故B错误；
C．匀速圆周运动中角速度恒定不变，故C正确；
D．向心加速度方向始终指向圆心，方向不断变化，因此加速度不恒定，故D错误。
故选C。
2. “二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法正确的是（ ）
A. 地球公转到夏至时的速度比冬至时的速度小
B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力
C. 开普勒第三定律中的值大小由太阳系中各行星质量决定
D. 地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等
【答案】A
【解析】
【详解】A．由于地球公转轨道近似椭圆，地球在近日点（约在北半球的冬至附近）运动速度较大，在远日点（约在北半球的夏至附近）运动速度较小，故A正确；
B．根据牛顿第三定律，太阳与地球之间的万有引力大小相等、方向相反，故B错误；
C．开普勒第三定律中，由中心天体（太阳）的质量决定，行星质量对的影响可忽略，故C错误；
D．开普勒第二定律表明“相等时间内扫过的面积相等”，而不是“转过相同角度扫过的面积相等”，故D错误。
故选A。
3. 儿童自行车传动系统如图所示，、和分别是自行车大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的三个点，三点到对应转轴的距离之比为，当整个装置匀速转动时，a、b、c三点的线速度大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据链传动知识，可知a、b两点线速度大小相等，即
b、c两点角速度相同，即
由
联立可得
故选C。
4. 一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。将圆周运动的半径换成曲率半径后，质点在曲线上某点的向心加速度可根据圆周运动的向心加速度表达式求出，向心加速度方向沿曲率圆的半径方向。已知重力加速度为g。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出，如图乙所示，则在轨迹最高点Q处和抛出点P处的曲率半径之比为（ ）
A. B. csC. cs2D. cs3
【答案】D
【解析】
【详解】物体在其轨迹最高点Q处只有水平速度，其水平速度大小为，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力作为向心力，由向心力的公式得
所以在其轨迹最高点Q处的曲率半径为
物体的加速度为g，在点P处时沿曲率半径方向的分加速度大小为，在P点，由向心力的公式得
所以在P处的曲率半径为
因此
故D正确，ABC错误
故选D。
5. 2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船与距地面高度约为400km的空间站组合体顺利完成对接，再次上演“太空会师”。已知同步卫星距地面高度约为36000km，引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站的周期大于地球同步卫星的周期
B. 空间站的环绕速度小于地球的第一宇宙速度
C. 空间站的加速度小于地球同步卫星的加速度
D. 根据题中已知物理量可估算地球的质量
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第三定律，因，故空间站周期小于同步卫星周期，A错误。
B．根据
可得
因，而第一宇宙速度对应时的环绕速度，故空间站环绕速度小于第一宇宙速度，故B正确。
C．根据
可得
因，故空间站加速度大于同步卫星加速度，故C错误。
D．根据题中已知物理量（高度h和) 无法估算地球质量，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，a是地球赤道上的一点，t＝0时刻在a的正上空有b、c、d三颗轨道均位于赤道平面的地球卫星，这些卫星绕地球做匀速圆周运动的运行方向均与地球自转方向（顺时针转动）相同，其中c是地球同步卫星。设卫星b绕地球运行的周期为T，则在时刻这些卫星相对a的位置最接近实际的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设b的周期为Tb， 轨道半径为rb，c的周期为Tc，轨道半径为rc，d的周期为Td，轨道半径为rd，根据开普勒第二定律有
因
则有
根据
可得
则在相同时间内b运动过的角度最大，d运动过的角度最小；又c是同步卫星，故c一直在a的正上方，故b比a、c超前，而a、c比d超前。
故选C。
7. 双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】两恒星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，则有：
又，
联立以上各式可得
故当两恒星总质量变为，两星间距变为时，圆周运动的周期变为，B正确，ACD错误。
故选B。
8. 嫦娥探测器发射后经过地月转移轨道到达月球引力范围，在A点变轨进入环月圆轨道Ⅰ，在B点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，C点是椭圆轨道的近月点，轨道Ⅱ可视为与月面相切于C点。已知月球的半径为R，轨道Ⅰ的半径为r，探测器在轨道Ⅱ上从B点运行到C点所用时间为t，则下列说法正确的是（ ）
A. 探测器在地面的发射速度小于第二宇宙速度
B. 探测器在A点变轨时加速，在B点变轨时减速
C. 探测器在轨道Ⅰ上与月心连线在单位时间内扫过的面积和在轨道Ⅱ上与月心连线在单位时间内扫过的面积相等
D. 探测器在轨道Ⅰ上运行时周期为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由于探测器仍在地球引力范围内，因此在地面的发射速度小于第二宇宙速度，故A正确；
B．探测器在A点和B点变轨时速度均减小，故B错误；
C．由于在不同的轨道，探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上与月心连线在单位时间内扫过的面积不等，故C错误；
D．根据题意可知，探测器在轨道Ⅱ上的运行周期为，半长轴为
设探测器在轨道Ⅰ上的运行周期为，根据开普第三定律
可得
解得探测器在轨道Ⅰ上运行时的周期为，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，一根轻质细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑圆锥顶端，当圆锥绕中间轴匀速转动带动小球在水平面内做匀速圆周运动，细线长，小球的质量为2kg，当小球与圆锥转动的角速度时，小球脱离圆锥。已知，重力加速度g取。当小球与圆锥转动的角速度时，下列说法正确的是（ ）
A. 圆锥面与中间轴夹角
B. 小球做圆周运动所需向心力的大小为16N
C. 细线对小球的拉力为
D. 小球对锥面的压力为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．当小球刚好脱离圆锥时，圆锥面对小球的支持力，此时小球只受重力mg和细线拉力，它们的合力提供向心力。根据牛顿第二定律
（其中为临界角速度，化简可得
代入可得
所以
故A正确；
BCD．当时，对小球进行受力分析小球受重力 mg、细线拉力、圆锥面对小球的支持力，将力沿水平和竖直方向分解，水平方向：
竖直方向：
代入数据可得：，，
故C正确，BD错误。
故选AC。
10. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A. 图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上
B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用
C. 图c中若A、B均相对圆盘静止，半径2RA=3RB，质量mA=2mB，则A、B所受摩擦力fA>fB
D. 图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．图a中若轻杆上的小球在最高点时，杆受作用力为零，此时
解得
若角速度小于，杆对小球的作用力向上，选项A正确；
B．图中若火车转弯未达规定速度行驶时，此时重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力，此时火车有做向心运动的趋势，轮缘对内侧轨道有作用，选项B错误；
C．图中若A、B均相对静止，根据
若半径2RA=3RB，质量mA=2mB，则A、B所受摩擦力
选项C正确；
D．图是一圆锥摆，根据
可得
则两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同，选项D正确。
故选ACD。
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11. 某同学用向心力演示仪探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系，其中各球的大小均相等。
（1）在探究向心力大小与质量的关系时，需要先将传动皮带调至变速塔轮的第______层。（选填“一”、“二”、“三”）
（2）探究向心力大小与半径之间的关系时，应将质量相同的小球分别放在______处；
A. 挡板A和挡板B
B. 挡板A和挡板C
C. 挡板B和挡板C
（3）探究向心力大小与角速度之间的关系时，将传动皮带调至变速塔轮的第三层，质量相同的钢球分别放在挡板A和挡板C处，匀速转动时，图中左右标尺上露出的红白相间的等分格数的比为______。
【答案】（1）一 （2）C
（3）
【解析】
【小问1详解】
探究向心力大小与质量的关系时，需控制小球半径、角速度相同；变速塔轮边缘处的线速度相等，根据，为了控制角速度相同，需要将传动皮带调至变速塔轮的第一层。
【小问2详解】
为使小球运动半径不同，应将两个质量相等的钢球分别放在挡板B和挡板C处。
故选C。
【小问3详解】
将传动皮带调至变速塔轮的第三层，有
将两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板C处，小球质量相等、圆周运动半径相等，根据向心力公式有
所以向心力的比值为
12. 未来星际探索已经成为常态，在某新发现星球表面，宇航员利用图示装置探测该星球表面的重力加速度，铁架台竖直放置，其上端固定电磁铁，通电后能吸住铁质小球，电磁铁正下方安装一个可上下调节位置的光电门。已知小球直径为、小球球心与光电门中心的高度差为。断开电磁铁开关，小球立即自由下落，光电门可以记录小球挡光时间，调节光电门位置，记录多组、数据。
（1）小球经过光电门时的瞬时速度大小__________用已知物理量符号表示。
（2）应用多组、数据，绘制图像，得出的图像斜率为，则该星球表面的重力加速度__________用、表示。
（3）若已知该星球的半径为，引力常量为，结合第问中测得的该星球表面的重力加速度，则该星球的质量__________用、、、表示。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球经过光电门时的瞬时速度大小
【小问2详解】
小球自由下落，由 ，解得
由 图像的斜率为，得
则该星球的重力加速度
【小问3详解】
物体在星球表面的重力等于物体受到星球的万有引力
解得
三、计算题（共39分）
13. 如图所示，半径R＝0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2。
（1）能实现上述运动时，小球在B点的最小速度是多少？
（2）能实现上述运动时，A、C间的最小距离是多少？
（3）能实现上述运动时，C点的最小速度的大小是多少？
【答案】（1）2m/s
（2）0.8m （3）
【解析】
【小问1详解】
小球在B点时，当重力刚好提供向心力，速度最小，则有
解得小球在B点的最小速度为
【小问2详解】
小球从B点抛出后做平抛运动，竖直方向有
解得
则A、C间的最小距离为
【小问3详解】
小球落在C点时的竖直分速度为
则C点最小速度为
14. 假设“神舟十九号”在绕地球圆轨道运行，周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，不考虑地球自转，求：
（1）“神舟十九号”离地面的高度h；
（2）如图所示，卫星A与“神舟十九号”B在同一轨道平面，已知它们运行方向相同，A的轨道半径为B的2倍，某时刻“神舟十九号”B与卫星A相距最近，则至少经过多长时间它们再一次相距最近。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设地球的质量为M，在地球表面附近万有引力近似等于重力，有
解得
对“神舟十九号”，由万有引力充当向心力可得
联立解得
【小问2详解】
对一般的卫星，根据
解得
可知
在最短时间内再次相距最近满足
其中
联立解得
15. 设想利用载人飞船探索行星，飞船上备有计时器、质量为m的物体P、测力计等实验器材。该飞船到达很靠近行星表面的圆形轨道（轨道半径近似等于行星半径）绕行数圈后着陆。宇航员测得飞船绕行周期为T，物体P处于行星表面的重力为F。已知万有引力常量为G。不考虑行星自转。根据这些已知量，求：
(1)行星表面的重力加速度g；
(2)行星密度；
(3)行星的半径R。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)行星表面的重力加速度为
(2)飞船在行星表面做圆周运动，万有引力等于向心力，则有
行星的密度
联立解得
(3) 飞船在行星表面做圆周运动，重力加速度等于向心加速度
解得行星的半径为