珠海市第一中学 2024级高一下学期第一阶段考试
物理科目试题命题
本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的信息点涂黑，不按要求填涂的，答卷无效。
选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效
4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，只需将答题卡交回。
一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题目要求，选对得4分;不选、错选或多选不得分。)
1.物理学发展中许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下列说法正确的是（ ）
A.卡文迪什发现了万有引力定律，并在实验室测出了引力常量
B.第谷将开普勒的几千个数据归纳得出简洁的三定律，揭示了行星运动的规律
C.牛顿最早通过理想斜面实验得出:力不是维持物体运动的原因
D.托勒密和哥白尼都建立了物理模型来分析行星运动，对后人产生了深远影响
2.如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是( )
A.图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B.图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力
C.图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
D.图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服与桶壁间的弹力越小
3.在倾角为37°的斜面上。从A点以6m/s的速度水平抛出一小球，小球落在B点，如图所示，则以下说法正确的是 (g取 10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) （ ）
A. 小球在空中飞行时间为0.85s
B. A、B两点距离为6m
C. 小球在空中飞行0.45m时距斜面最远
D. 到达B点时速度为12m/s
现已发现海王星共有14颗卫星，其中有一颗卫星(海卫四)绕海王星做匀速圆周运动的轨道半径近似认为是海王星半径的两倍，其周期为T，把海王星看作是质量均匀分布的球体，引力常量为G，则海王星的密度可表示为( )
A. B. C. D.
5.有a、b、c、d四颗地球卫星:a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动;b处干离地很近的近地轨道上正常运动;c是地球同步卫星;d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图所示，下列说法中正确的是( )
a的向心加速度等于重力加速度
b在相同时间内转过的弧长最长
d的运行周期有可能是20h
把a直接发射到b运行的轨道上，其发射速度大于第一宇宙速度
6.2023年5月17日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第56颗北斗导航卫星。如图所示为该卫星发射过程的示意图，卫星先发射进入停泊轨道1，再进入转移轨道2，最后进入静止轨道3则( )
A.导航卫星在轨道1上的周期大于在轨道3上的周期
B.导航卫星在轨道1上的速度大于在轨道3上的速度
C.导航卫星在轨道2上经过B点的速度大于在轨道3上经过B点的速度
D.导航卫星在轨道2上经过B点的加速度大于在轨道3上经过B点的加速度
天问一号火星探测团队问鼎2022年度“世界航天奖”。他们设计的“祝融号”火星探测器，探测到火星的自转周期为T，火星车在赤道处的重力为G，在极地处的重力为G,，已知万有引力常量为G，火星可视为球体。则火星的平均密度可以表示为( )
多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得6分;选对但不全的得3分;不选、错选或多选不得分。)
如图所示，有A、B两个行星绕同一恒星O做圆周运动，旋转方向相同，
A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相遇
(即两行星距离最近)开始计时，则下列正确的( )
9.2020年7月23日，我国火星探测器“天问一号”发射成功，2021年1月28日，“天问一号”飞行里程突破四亿千米，图甲是火星探测器的运行路线图。假设探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹变化可抽象为如图乙所示，探测器先在轨道上运动，经过P点启动变轨发动机切换到圆轨道I上运动，经过一段时间后，再次经过P点时启动变轨发动机切换到椭圆轨道I上运动。轨道上的P、Q、S三点与火星中心位于同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，且PQ=2QS=2l。除了变轨瞬间，探测器在轨道上运行时均处于无动力航行状态。探测器在轨道1、Ⅱ、Ⅲ上经过P点的速度分别为v1、v2、v3，下列说法正确的是（ ）
A. v1 < v2 < v3
B.探测器在轨道I上从P点运动到Q点的过程中速率变大
C.探测器在轨道I上运动时，经过P点的加速度为2v2/3l
D.探测器在轨道I上由P点运动到S点与探测器在轨道I上由P点运动到Q点的时间之比为9:4
10.如图所示，挡板OA与竖直方向的夹角为θ，小球(视为质点)从O点的正上方高度为H的P点以大小为v0的初速度水平抛出，落到斜面上时，小球的位移与斜面垂直，重力加速度大小为g，不讨论小球落到斜面后的情况，下列说法正确的是（ ）
实验题(11题每空1分，12题每空2分，共17分。)
甲乙两位同学用图1所示装置研究平抛运动:
(1)在实验过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是____________
(2)甲同学在实验时，依次将水平板向下移动相同距离(如图2中的1、2、3的位置)，每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，小球从斜槽末端水平飞出。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是____________
A.x2-x1=x3-x2 B.x2-x1＜x3-x2 C.x2-x1＞x3-x2 D.无法判断
(3)乙同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点0，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图3所示的坐标系，轨迹上的这三点坐标值图中已标出。则小球平抛的初速度为 _____m/s,小球抛出点的坐标为(______cm,______cm)。(取g=10m/s2，计算结果均保留两位有效数字)
12.某兴趣小组欲测定当地重力加速度，装置图如下，摇柄下端0点处系上一根细线，细线连接一小钢球，转动摇柄可使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，小钢球的直径很小，在小钢球做圆周运动的圆周上安有一光电门。已知小钢球的质量为m、直径为d，细线长为l。
(1)某次小钢球做匀速圆周运动的过程中，小钢球经过光电门的时间为Δt，则线速度为 。若测量出细线与竖直方向的夹角为α，则角速度为 ，小钢球所需的向心力为 。(均用题中给出的物理量符号表示)
(2)增大摇柄的转速，小钢球做匀速圆周运动的转速也增大，调节光电门的位置，则细线与竖直方向的夹角会 。细线的拉力会 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
(3)当地的重力加速度大小为 （用题中给出的物理量符号表示)
四、计算题(本题共3小题，第13题12分，第14题13分，第15题13分，共37分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。)
13.（12分）如图所示，AB为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径R=0.9m,A端切线水平，水平轨道BC与半径r= 0.5m的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆弧轨道的最低点。圆弧轨道CD对应的圆心角θ=37°。一质量为M=1kg的小球(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°= 0.8。
(1)求小球从A点飞出的速度大小v0；
(2)求小球在A点对圆弧轨道的压力大小F；
(3)求小球在C点受到的支持力的大小FC；
(4)改变小球在水平轨道上的速度，使小球恰好能从A点飞出，求小球落地点与B点的水平距离。
14.（13分）光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为74°，圆锥底面的圆心为O'。用一根长为0.5m的轻绳一端系一质量为0.1kg的小球(可视为质点)，另一端固定在光滑圆锥顶上O点，O点距地面高度为0.75m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。
(1)当小球的角速度不断增大，求小球恰离开圆锥表面时的角速度和此时细绳的拉力；
(2)当小球的角速度为2rad/s时，求轻绳中的拉力大小；
(3)逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为2N时会被拉断,求当轻绳断裂后小球落地点与O'点间的距离。(取
g=10m/s2，sin37°=0.6,cos 37°= 0.8)
15.（13分）在宇宙中有两颗星组成的孤立“双星系统”，“双星系统”离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对“双星系统”的引力作用。星A和星B的质量分别为M1和M2，它们都绕二者连线上的某点做周期为T的匀速圆周运动。已知引力常量为G，求星A和星B间的距离L。
(2)在宇宙中也存在由质量相等的四颗星组成的“四星系统”,”四星系统”离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对“四星系统”的引力作用。已观测到稳定的“四星系统”存在两种基本的构成形式:一种是四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的匹个顶点上，均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，如图(1)所示。另一种形式是有三颗星位于等边三角形的三个顶点上，第四颗星刚好位于三角形的中心不动，三颗星沿外接于等边三角形的半径为a的圆形轨道运行，如图(2)所示。假设两种形式的“四星系统”中每个星的质量均为m，已知引力常量为G，求这两种形式下的周期T1和T2。珠海市第一中学 物理 2024级高一下学期第一阶段考试答案
一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分。)
1 2 3 4 5 6 7
D B C A C B D
二、多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分。）
8 9 10
AC BC BD
实验题(11题每空1分，12题每空2分，共17分。)
(1)保证小球飞出时，初速度水平或保证小球飞出后做平抛运动 (2)C
(3)1.5 ，-30， -20
12.
计算题(本题共3小题，第13题12分，第14题13分，第15题13分，共37分）
13.（12分）(1)小球从A点飞出的速度大小笑V0为8m/s；
小球在A点对圆弧轨道的压力大小FA为N；
小球在C点受到的支持力的大小Fc为208N；
改变小球在水平轨道上的速度，使小球恰好能从A点飞出，小球落地点与B点的水平距离为1.8m。
14.（13分）(1)小球恰离开圆锥表面时的角速度为5rad/s，此时细绳的拉力为1.25N；
(2)当小球的角速度为2rad/s时，轻绳中的拉力大小为0.872N；
(3)逐渐增加小球的角速度，当轻绳受力为N时会被拉断，小球此时的线速度为m/s。
15.（13分）
