高級中學名校試卷PAGEPAGE1深圳市聚龍科學中學2024-2025學年度下學期第二次段考高一物理試卷考試時間：75分鐘滿分：100分一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.發(fā)現萬有引力定律的科學家是（）A.哥白尼 B.第谷 C.開普勒 D.牛頓【答案】D【解析】發(fā)現萬有引力定律的科學家是牛頓。故選D。2.功和能的單位都是焦耳，如果全部用力學單位制的基本單位來表示，焦耳可寫成（）A. B. C. D.【答案】C【解析】焦耳可寫成故選C?！尽狐c石成金』】此題考查了單位制；要知道物理量之間的關系是通過物理公式來推導的，記住國際單位制的基本單位在力學部分有三個，即：米、千克、秒。3.第十五屆中國國際航空航天博覽會于2024年11月12日——17日在珠海舉行。航展首日，我國新型隱形戰(zhàn)機殲驚喜亮相，如圖，這標志著我國已成為第二個同時擁有兩款隱身戰(zhàn)斗機服役的國家（殲現已經是世界最先進的艦載戰(zhàn)斗機，沒有之一?。?。假設殲某次飛行表演時正沿圖示軌跡加速運動，則飛機所受合力與速度關系可能為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】物體做曲線運動時，速度方向沿軌跡的切線方向，軌跡夾在速度方向與合力方向之間，且合力指向軌跡的凹側，由于隱形戰(zhàn)機加速運動，故速度方向與合力方向夾角要為銳角，故A正確，BCD錯誤。故選A。4.三個質量相同的小球，從同一高度由靜止釋放，其中a球自由下落，b、c球分別沿斜面和曲面下滑，如圖所示．從釋放到運動至地面的過程中，小球所受重力做功關系正確的是()A.Wa>Wb>WcB.Wa<Wb<WcC.Wa<Wb＝WcD.Wa＝Wb＝Wc【答案】D【解析】重力做功只與物體運動的初末位置的高度差有關，即，由于三小球的質量相同，下降的高度相同，故重力做功相同，故D正確，ABC錯誤．『點石成金』：本題主要考查了重力做功的計算，明確重力做功只與初末位置有關，與運動的路徑無關．5.運動員將質量為400g的足球踢出后，某人觀察它在空中飛行情況，估計上升的最大高度是5.0m，在最高點的速度為20m/s。不考慮空氣阻力，取。運動員踢球時對足球做的功約為（）A.100J B.80J C.60J D.20J【答案】A【解析】根據題意，設運動員踢球時對足球做的功約為，從開始踢球到足球上升到最大高度的過程，根據動能定理有解得故選A。6.無級變速汽車變速箱的工作原理可以簡化為如圖所示的裝置，兩個相同錐體A、B水平放置，它們的中心軸分別與動力輸入端和動力輸出端連接，動力輸入端的中心軸帶動錐體A轉動，錐體A帶動鋼帶轉動的同時，鋼帶在錐體上前后移動，帶動動力輸出端B轉速改變，實現汽車變速。a、b是錐體上與鋼帶接觸的兩動點，不計鋼帶的形變且鋼帶所在的平面始終與兩中心軸垂直，若保持動力輸入端中心軸轉速不變，則鋼帶由后向前運動的過程中（）A.動點a、b的線速度相等且逐漸減小B.錐體B的轉速增大C.汽車在減速D.任意時刻動點a、b的向心加速度都相同【答案】B【解析】A．根據題意有動點a、b的線速度相等，有鋼帶由后向前運動的過程中增大，可得增大，A錯誤；BC．由于有解得增大，減小，可得增大，汽車在加速，B正確，C錯誤；D．a、b兩點向心加速度方向不同，則加速度不同，所以D錯誤。故選B。7.小石子從山崖上無初速地脫落，不計空氣阻力，以山崖下水平面為零勢能面。小石子在空中運動時的加速度大小a、速度大小v、動能和重力勢能隨運動時間t的變化關系中，正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】AB．在空中運動時做自由落體運動，加速度為重力加速度，恒定不變；根據可知圖像為過原點的傾斜直線，故A正確，B錯誤；C．根據可知圖像為拋物線，故C錯誤；D．以山崖下水平面為零勢能面，設初始高度為，則有可知圖像為拋物線，故D錯誤。二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.下列關于物理學史或物理認識說法正確的是（）A.牛頓的理想實驗將實驗事實和邏輯推理相結合得出了力不是維持物體運動的原因B.通過第谷觀測，開普勒發(fā)現所有行星圍繞太陽運動軌跡是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上C.牛頓對引力常量G進行了準確測定，并于1687年發(fā)表在《自然哲學的數學原理》中D.根據平均功率的定義式，當Δt→0，就可以表示物體在t1時刻的瞬時功率，則平均功率定義采用了比值定義法，瞬時功率在此基礎上運用了極限法【答案】BD【解析】A．伽利略的理想實驗將實驗事實和邏輯推理相結合得出了力不是維持物體運動的原因，故A錯誤；B．通過研究第谷的觀測數據，開普勒發(fā)現所有行星圍繞太陽運動的軌跡是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上，故B正確；C．卡文迪許對引力常量G進行了準確測定，故C錯誤；D．根據平均功率的定義式當Δt→0，就可以表示物體在t1時刻的瞬時功率，則平均功率定義采用了比值定義法，瞬時功率在此基礎上運用了極限法，故D正確。故選BD。9.年月日，長征八號火箭成功發(fā)射，將鵲橋二號直接送入預定地月轉移軌道。如圖所示，鵲橋二號在進入近月點、遠月點的月球捕獲橢圓軌道，開始繞月球飛行。經過多次軌道控制，鵲橋二號最終進入近月點和遠月點、周期為小時的環(huán)月橢圓軌道。關于鵲橋二號的說法正確的是（）A.在捕獲軌道運行的周期小于小時B.離開火箭時速度大于地球的第三宇宙速度C.經過點的加速度比經過點時小D.在捕獲軌道上經過點時，需要點火減速，才可能進入環(huán)月軌道【答案】CD【解析】A．由題圖可知，捕獲軌道的半長軸比環(huán)月軌道的半長軸長，則由開普勒第三定律可知，鵲橋二號在捕獲軌道上運行的周期大于在環(huán)月軌道上運行的周期（24小時），故A錯誤；B．若鵲橋二號離開火箭時速度大于地球的第三宇宙速度，會脫離太陽的引力范圍，但鵲橋二號屬于地月系衛(wèi)星，所以其離開火箭時速度一定比地球的第三宇宙速度小，故B錯誤；C．根據萬有引力提供向心力可得解得由題圖可知，則經過A點加速度比經過B點時小，故C正確；D．如果衛(wèi)星想要進入更低的軌道，需要做減速運動，則鵲橋二號在捕獲軌道上經過P點時，需要點火減速，才可能進入環(huán)月軌道，故D正確。故選CD。10.無償獻血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會的標志之一．現代獻血常采用機采成分血的方式，就是指把健康人捐獻的血液，通過血液分離機分離出其中某一種成分（如血小板、粒細胞或外周血干細胞）儲存起來，再將分離后的血液回輸到捐獻者體內．分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內，離心分離器轉動時給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠離轉軸的方向，其大小與血液中細胞的質量以及其到轉軸距離成正比．初始時試管靜止，血液內離轉軸同樣距離處有兩種細胞a、b，其密度分別為ρa和ρb，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關系為ρa<ρ0<ρb．對于試管由靜止開始繞軸旋轉并不斷增大轉速的過程中，下列說法中正確的是A.細胞a相對試管向內側運動，細胞b相對試管向外側運動B.細胞a相對試管向外側運動，細胞b相對試管向內側運動C.這種離心分離器“模擬重力”對應的“重力加速度”沿轉動半徑方向向外側逐漸變大D.這種離心分離器“模擬重力”對應的“重力加速度”沿轉動半徑方向各處大小相同【答案】AC【解析】AB．因為滿足ρa<ρ0<ρb，則根據離心原理，細胞a相對試管向內側運動，細胞b相對試管向外側運動，選項A正確，B錯誤；CD．根據a=ω2r可知，這種離心分離器“模擬重力”對應的“重力加速度”沿轉動半徑方向向外側逐漸變大，選項C正確，D錯誤．三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數圈后，著陸在行星上。宇宙飛船上備有以下實驗儀器：A.物體一個B.天平一臺（附砝碼一套）C.精確秒表一只D.彈簧測力計一個已知引力常量為G，為測定該行星的質量M，宇航員在繞行及著陸后各進行了一次測量。（1）繞行時測量所用的儀器為______（用儀器的字母序號表示），繞行n圈用時為t，則繞行周期為______。（2）著陸后測量所用的儀器為A、B、D，所測物理量為物體質量m、重力F。則該行星的質量表達式為M=______。（用G、F、m、t、n表示）【答案】（1）C（2）【解析】（1）繞行時需要測量飛船的運行周期，則測量所用的儀器為精確秒表。故選C。由于繞行n圈用時為t，則繞行周期為（2）在行星表面有，在靠近該行星表面的圓形軌道有解得12.如圖所示是探究向心力的大小與質量、角速度和半徑之間的關系的實驗裝置。轉動手柄，可使兩側變速塔輪以及長槽和短槽隨之勻速轉動。皮帶分別套在左右兩塔輪上的不同圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運動，其向心力由擋板對小球的支持力提供，球對擋板的反作用力使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，根據標尺上露出的紅白相間等分標記，可粗略計算出兩個球所受向心力的比值。（1）在探究向心力的大小與角速度的關系時，要保持______相同。A.和 B.和 C.和 D.和（2）下列實驗中，利用到控制變量法的是______。A.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律B.探究加速度與物體受力、物體質量的關系C.探究平拋運動的特點（3）某同學利用圖所示的裝置探究滑塊做圓周運動時向心力和周期的關系。力傳感器可記錄細線對滑塊拉力的大小，光電門可記錄滑塊做圓周運動的周期，獲得多組數據，畫出了如圖所示的線性圖像，則圖像橫坐標代表的是______。A. B. C. D.（4）圖中的圖線沒有通過坐標原點，其原因是______?！敬鸢浮浚?）C（2）B（3）D（4）滑塊受到摩擦力的作用【解析】【小問1解析】在探究向心力大小F與角速度的關系時，要保持小球質量m和小球做勻速圓周運動的半徑r不變。故選C?！拘?解析】本實驗所用的研究方法是控制變量法。A．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律，采用了等效替代法，故A錯誤；B．探究加速度與物體受力、物體質量的關系，采用了控制變量法，故B正確；C．探究平拋運動規(guī)律的特點，采用了運動的合成與分解，故C錯誤。故選C?！拘?解析】繩拉力和摩擦力提供向心力，根據向心力公式有即，結合圖像可知橫坐標x代表的是。故選D。【小問4解析】由（3）中函數表達式可知圖3中的圖線沒有通過坐標原點，其原因是滑塊受到摩擦力的作用。13.如圖所示，質量為m=3kg的木塊在傾角θ=37°的足夠長的斜面上靜止開始下滑，且木塊與斜面的動摩擦因數為0.5。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8；g=10m/s2），求：（1）前4s內重力做的功；（2）前4s內重力的平均功率；（3）4s末重力的瞬時功率?！敬鸢浮浚?）288J（2）72W（3）144W【解析】【小問1解析】木塊下滑過程，根據牛頓第二定律可得解得加速度大小為則前4s木塊的位移為前4s內重力做的功【小問2解析】前4s內重力的平均功率為解得【小問3解析】4s末木塊的速度為4s末重力的瞬時功率為解得14.如圖所示，是固定在豎直平面內半徑為的光滑圓弧軌道，過圓弧軌道最低點的切線水平，最高點到水平地面的高度為，現使一質量的小球視為質點從點由靜止滑下。不計空氣阻力，取。求：（1）小球滑至點時的速度（2）小球對軌道最低點處的壓力（3）小球落到地面時的速度大小【答案】（1），方向水平向右（2），方向豎直向下（3）【解析】【小問1解析】根據動能定理小球滑至B點時的速度方向水平向右?！拘?解析】根據牛頓第二定律解得根據牛頓第三定律小球對軌道最低點B處的壓力方向豎直向下?！拘?解析】根據動能定理小球落到地面時速度大小15.地球對其周圍的物體產生的萬有引力是通過地球周圍的引力場產生的，物體在引力場中具有的勢能我們稱為引力勢能。在物理學中，動能、引力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。一衛(wèi)星在半徑為r的軌道上做勻速圓周運動。已知在半徑為r的軌道上做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星引力勢能的表達式，離地心無窮遠處引力勢能為0，其中M為地球的質量（即產生引力場的中心天體質量），m為衛(wèi)星的質量，G為引力常量。（1）a．求該衛(wèi)星的動能；b．求該衛(wèi)星的機械能；c．若該衛(wèi)星變軌后到達高軌道繼續(xù)做勻速圓周運動，請說明隨著軌道半徑的增大，該衛(wèi)星的機械能變化情況及原因。（不計衛(wèi)星質量的變化）（2）我們知道地球有三大宇宙速度，衛(wèi)星沿地球表面附近做勻速圓周運動時所需的最小發(fā)射速度叫第一宇宙速度，也稱為環(huán)繞速度。當衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度超過第一宇宙速度達到一定值時，它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，這個速度叫第二宇宙速度，亦稱逃逸速度。所謂擺脫地球束縛，就是幾乎不受地球引力影響，這與處于離地球無窮遠點的位置情況等價。請嘗試從機械能守恒的角度推導地球的第二宇宙速度為，即第二宇宙速度為第一宇宙速度的倍（其中R為地球的半徑，忽略其他天體的影響）。（3）已知在地球表面附近，對于質量為m的物體離開地面高度為h時，若規(guī)定地球表面為重力勢能零點，物體重力勢能的表達式E0=mgh（g為重力加速度），這個表達式雖然與題干中引力勢能的表達式在形式上有很大的差別，但二者本質相同，試證明在忽略地球自轉的情況下，當h遠小于地球半徑R時，重力勢能和引力勢能的表達式是一致的。（可能用到的數學知識：當x→0時，）【答案】（1）a．，b．，c