【物理】四川省眉山市东坡区多校2024-2025学年高一下学期6月期末联考试题（解析版）

2027届高一下学年期末校际联考物理试题满分100分考试时间：75分钟注意事项：1.答题前，务必将自己的姓名、考绩号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案编号。3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色铅字笔，将其答案书写在答题卡规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答，在试卷上答题无效。5.考试结束后，只将答题卡交回。一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分，给出的四个选项中有且只有一个正确答案)1.下列说法正确的是（）A.为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，牛顿做了著名的“月-地”检验B.在牛顿万有引力定律的指导下，开普勒发现了开普勒三大定律C.在不同星球上，万有引力常量G的数值不一样D.牛顿用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”【答案】A【解析】A．为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，牛顿做了著名的“月-地”检验，选项A正确；B．在开普勒行星三大定律的指导下，牛顿发现了万有引力定律，选项B错误；C．在不同星球上，万有引力常量G的数值是一样的，选项C错误；D．卡文迪许用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”，选项D错误。故选A。2.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d，现将小环从定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑的距离为d时（图中B处），小环与重物的速度大小之比为（）A.2：1 B.：1 C.：2 D.1：1【答案】B【解析】根据题意，小环与重物沿绳子方向的速度大小相等，将小环在A的速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足即得，小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比故选B。3.如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（）A.荷叶a B.荷叶b C.荷叶c D.荷叶d【答案】C【解析】青蛙做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体则有可得因此水平位移越小，竖直高度越大初速度越小，因此跳到荷叶c上面。故选C。4.“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为地轴R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】地球表面的重力加速度为g，根据牛顿第二定律得解得根据题意可知，卫星的运行周期为根据牛顿第二定律，万有引力提供卫星运动的向心力，则有联立解得故选C。5.图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断正确的是（）A.图甲中支持力对人不做功B.图甲中摩擦力对人做正功C.图乙中支持力对人做正功D.图乙中摩擦力对人做负功【答案】B【解析】A．在图甲中，女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼，支持力方向竖直向上，且支持力与位移夹角小于，根据功的定义可知支持力对人做正功，故A错误；B．在图甲中，女士站在台阶式自动扶梯上匀加速上楼，加速度有水平向前的分量，根据牛顿第二定律可知人受到水平向前的摩擦力，摩擦力方向与位移方向夹角小于，根据功的定义可知摩擦力对人做正功，故B正确；CD．在图乙中，一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，通过分析，可知支持力与速度方向垂直，支持力不做功；而静摩擦力方向与速度方向相同，故静摩擦力做正功，故CD错误。故选B。6.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线现象，称为“行星冲日”，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表：行星名称地球火星木星土星天王星海王星轨道半径1.01.55.29.51930则相邻两次“冲日”时间间隔约为（）A.火星365天 B.火星800天C.天王星365天 D.天王星800天【答案】B【解析】根据开普勒第三定律有解得设相邻两次“冲日”时间间隔为，则解得由表格中数据可得故选B。7.在刘慈欣的科幻小说《带上她的眼睛》里演绎了这样一个故事：“落日六号”地层飞船深入地球内部进行探险，在航行中失事后下沉到船上只剩下一名年轻的女领航员，她只能在封闭的地心度过余生。已知地球可视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零。若地球表面的重力加速度为g，当“落日六号”位于地面以下深0.5R处时，该处的重力加速度大小为（）A.0.25g B.0.5g C.2g D.4g【答案】B【解析】设地球的密度为，则在地球表面地球的质量为联立可得，地表重力加速度表达式为由题意可知，地面以下深0.5R处的重力加速度相当于半球为0.5R的球体表面的重力加速度，即对比可得B正确。故选B。二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。有多个选项正确，全部选对得6分，选对但不全得3分,有选错不得分)8.如图所示，升降机内斜面的倾角θ＝30°，质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5m/s2的加速度从静止开始匀加速上升4s的过程中。g取10m/s2，则（）A.斜面对物体的支持力做功900JB.斜面对物体的摩擦力做功－300JC.物体克服重力做功－800JD.合外力对物体做功400J【答案】AD【解析】A．物体置于升降机内随升降机一起匀加速运动过程中，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Ffcosθ－FNsinθ＝0，Ffsinθ＋FNcosθ－G＝ma代入数据得Ff＝15N，FN＝15N又x＝at2＝40m斜面对物体的支持力所做的功WN＝FNxcosθ＝900J故A正确；B．斜面对物体的摩擦力所做的功Wf＝Ffxsinθ＝300J故B错误；C．物体重力做的功WG＝－mgx＝－800J则物体克服重力做功800J，故C错误；D．合外力对物体做的功W合＝WN＋Wf＋WG＝400J故D正确。故选AD。9.在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如图乙所示。已知X星球的半径为R0，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是（）A.X星球的第一宇宙速度B.X星球的密度C.X星球的质量D.环绕X星球的轨道离星球表面高度为R0的卫星周期【答案】AD【解析】A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据可得小球在最高点时，根据牛顿第二定律有变形得由F-v2图像可知，当时，当时，此时则X星球的第一宇宙速度，A正确；BC．由又化简可得星球密度，B错误，C错误；D．卫星轨道半径根据万有引力提供向心力结合解得，D正确。故选AD。10.如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（）A.若，则B.若，则C.若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同D.若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则【答案】BD【解析】AB．根据平抛运动的规律解得可知若h1=h2，则v1:v2=R1:R2若v1=v2，则选项A错误，B正确；C．若，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因v1=v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多，选项C错误；D．设出水口横截面积为S0，喷水速度为v，流量为Q，在圆周上单位长度的水量为若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则，选项D正确。故选BD。三、实验题(总共18分，每空2分)11.“探究向心力大小的表达式”的实验装置如图甲所示。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下有如图乙所示三种组合方式传动，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。（1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是___________；A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎推理法（2）某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，可探究向心力的大小与_____________的关系；（3）为探究向心力和角速度的关系，应将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选“A和B”、“A和C”、“B和C”）。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4：1，则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为_____________。【答案】（1）C（2）半径（3）A和C1:2【解析】【小问1解析】向心力大小与质量、角速度、半径多个因素有关。控制变量法是在研究多个变量关系时，每次只改变其中一个变量，而保持其他变量不变，从而研究被改变变量对事物的影响。在探究向心力大小与这些因素关系时，就是采用这种方法，即控制变量法，故选C。【小问2解析】传动皮带调至第一层塔轮，左右塔轮边缘线速度相等，根据可知B、C位置角速度ω相等。两钢球质量相等，放B、C位置，B、C处小球做圆周运动轨迹半径不同，由向心力可知可探究向心力大小与半径的关系。【小问3解析】探究向心力和角速度关系，要控制质量和半径相同，A和C处小球运动半径相同，所以选A和C。匀速摇动手柄时，左、右两标尺显示的格数之比为，则向心力之比为4：1，由因两个钢球的质量和运动半径相等，则角速度之比为2∶1，同一条皮带传动的两个轮子边缘线速度大小相等，由可知，与皮带连接的左塔轮和右塔轮的半径之比为1∶2。12.实验小组用如图甲所示的装置，来探究斜面对平抛运动的制约性，点是A点在水平地面的投影点，是固定在轨道与地面之间的斜面，小球在水平桌面上获得水平向右的速度，然后在A点以水平向右的初速度（可通过安装在A的光电门测出）做平抛运动，落到或平面上，用刻度尺测出小球的落点与之间的距离为，多次做实验，获取数据，画出的关系图像如图乙所示，画出的关系图像如图丙所示，重力加速度为，设，回答下列问题。（1）图________（选填“乙”或“丙”）说明小球落在水平面上，图________（选填“乙”或“丙”）说明小球落在斜面上；（2）图丙对应小球平抛运动的时间________（选填“是”或“不是”）定值，若图丙的斜率为，则A、两点的高度差为________；（3）若图乙的斜率为，则的正切值为________。【答案】（1）丙乙（2）是（3）【解析】【小问1解析】若小球落在斜面AC上，由平抛运动知识，，综合可得说明图像是过原点的一条倾斜的直线，对应的图像为图乙，图像的斜率若小球落到水平面CD上，平抛运动高度不变，运动时间t不变，则有则关系图像是过原点的一条倾斜直线，对应的图像为图丙，即图丙说明小球落在水平面CD上，图乙说明小球落在斜面AC上。【小问2解析】图丙对应小球平抛运动的时间是定值，若图丙的斜率为，则有可得所以A、B两点的高度差为【小问3解析】若图乙的斜率为，则解得四、解答题13.2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，进入地月转移轨道，6月2日，嫦娥六号探测器组合体成功着陆月背预选着陆区，并从月背上采集月壤，为我国研究月球做出巨大的贡献。假设嫦娥六号在月球表面做如下实验，在距离月球表面高度为h的位置将一小球以初速度为水平抛出（不计阻力），实验测量落点离抛出点水平距离为x。将月球视为质量分布均匀且不考虑自转的球体，月球半径为R，万有引力常量为G。求：（1）月球表面的重力加速度g的大小及月球质量M；（2）月球的第一宇宙速度ν。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】根据平抛运动规律有联立解得由黄金代换式有联立解得月球质量【小问2解析】第一宇宙速度是卫星在星球表面附近做匀速圆周运动的速度，此时万有引力提供向心力，在星球表面重力等于万有引力，则有联立解得14.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则：（1）汽车在前5s内的牵引力为多少？（2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？（3）假设汽车达到最大速度所