PAGE2024~2025學年度高一年級4月質量檢測物理全卷滿分100分，考試時間75分鐘。注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．請按題號順序在答題卡上各題目的答題區域內作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。3．選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4．考試結束后，請將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.物理學在發展完善的過程中，不同年代的物理學家對物理現象進行觀察、思考和研究、在實驗論證、邏輯推理、演繹論證等基礎上建構了如今比較完善的體系。下列關于物理學重大歷史事件描述正確的是（）A.第谷否定了托勒密提出的地心說，提出了日心說B.開普勒對行星的運動進行了長期的觀測和記錄，并提出了關于行星運動的三條定律C.牛頓在尋找萬有引力的過程中，他應用了牛頓第二定律、第三定律，以及開普勒第三定律D.卡文迪什用扭秤實驗測出了引力常量，并被稱為“稱量地球質量的第一人”【答案】CD【解析】A．哥白尼否定了托勒密提出的地心說，提出了日心說。故A錯誤；B．第谷對行星的運動進行了長期的觀測和記錄，開普勒提出了關于行星運動的三條定律。故B錯誤；C．牛頓在尋找萬有引力的過程中，他應用了牛頓第二定律、第三定律，以及開普勒第三定律。故C正確；D．卡文迪什用扭秤實驗測出了引力常量，并被稱為“稱量地球質量的第一人”。故D正確。2.如圖所示為中國古代手搖紡車，勻速轉動手柄，帶動繩輪勻速轉動，A、B為繩輪上的兩點，A、B兩點到轉軸O的距離之比為3：1。下列說法正確的是（）A.A、B兩點的周期之比為3：1B.A、B兩點的角速度之比為1：3C.A、B兩點的線速度大小之比為3：1D.A、B兩點的向心加速度大小之比為9：1【答案】C【解析】AB．A、B兩點一起做圓周運動，為同軸傳動，所以角速度相同，根據可知，周期也相同，故AB錯誤；C．根據線速度因為所以故C正確；D．根據所以故D錯誤。故選C。3.如圖所示，物塊甲套在傾斜固定的細直桿上，桿與水平方向的夾角為53°，輕質細線跨過定滑輪，與物塊甲、乙（均可視為質點）相連。物塊乙懸在空中，細線伸直，在A點給甲一個沿斜面向下的初速度，當甲運動到B點時，與甲連接的細線沿水平方向。當甲運動到C點時，與甲連接的細線與桿垂直。已知甲在B、C兩點的速度大小分別為、，乙始終未落地。，下列說法正確的是（）A.甲從A運動到B的過程中，甲、乙的速度大小有可能相等B.甲從A運動到C的過程中，乙先下降后上升C.甲運動到B點時，乙的速度大小為D.甲運動到C點時，乙的速度大小為【答案】C【解析】A．把甲的速度分別沿著繩和垂直繩分解，沿繩方向的分速度小于甲的速度，乙的速度等于甲沿繩方向的分速度，所以甲從A到B的運動過程中，乙的速度小于甲的速度，故A錯誤；B．甲從A到C的運動過程中，滑輪與桿間細線長度一直減小，則滑輪與乙之間的細線一直增加，乙一直下降，故B錯誤；C．甲運動到B點時，乙的速度大小為故C正確；D．甲運動到C點時，滑輪與甲之間的繩與桿垂直，則甲的速度沿繩方向的分速度等于0，即乙的速度為0，故D錯誤。故選C。4.如圖所示的雙星系統，甲、乙兩顆恒星繞連線上的O點做勻速圓周運動，間距L保持不變，已知一段時間t內乙轉過的角度為θ，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（）A.甲、乙圓周運動的半徑與兩恒星質量成反比B.甲、乙的線速度大小與兩恒星質量成正比C.甲的周期大于D.甲、乙的總質量為【答案】A【解析】C．對雙星系統在相等的時間內轉過的角度相等，周期相等，由角速度的定義式可得甲的周期故C錯誤；A．對雙星系統由相互作用的萬有引力充當向心力可得即故甲、乙圓周運動的半徑與兩恒星質量成反比，故A正確；B．由勻速圓周運動的規律可得，可得故甲、乙的線速度大小與兩恒星質量成反比，故B錯誤；D．由，解得其中綜合可得甲、乙的總質量為故D錯誤。故選A。5.如圖所示，質量為m的火車在轉彎時的角速度為ω，內外軌的高度差為h，內外軌間的距離為L（L>>h），重力加速度為g，轉彎時軌道對車輪沒有側向壓力，已知角度很小時有。下列說法正確的是（）A.火車轉彎時做圓周運動所在平面與兩鐵軌所在的斜面平行B.火車轉彎時的線速度大小為C.火車轉彎時的向心力大小為D.火車轉彎時的軌道半徑為【答案】B【解析】A．火車轉彎時，圓弧軌道所在圓面在水平面內，A錯誤；BCD．設兩鐵軌所在斜面與水平面的夾角為θ，由幾何關系可得有火車轉彎時的合力大小為由支持力與重力的合力充當向心力，則可得火車轉彎時的線速度大小為火車轉彎時的軌道半徑為故B正確，CD錯誤。故選B。6.在豎直平面內建立如圖所示的平面直角坐標系。0時刻，將可視為質點的小球從坐標原點水平向右拋出，其運動軌跡的表達式為，重力加速度為g，空氣阻力不計。下列說法正確的是（）A.小球的初速度大小為B.t時刻小球所在位置的坐標為（，）C.0至t時間內小球的位移大小為D.0至t時間內小球平均速度大小為【答案】B【解析】A．由平拋運動的規律可得，綜合可得對比，可得解得小球的初速度大小為故A錯誤；B．0至t時間內，有，則t時刻的坐標為（，），故B正確；C．0至t時間內的位移為故C錯誤；D．0至t時間內的平均速度為故D錯誤。故選B。7.如圖所示，質量為m的小球用輕質細線懸掛在天花板上的O1點，使之繞O1正下方、光滑水平桌面上的O2點做勻速圓周運動，已知O1、O2兩點間的距離為H，細線與豎直方向的夾角為θ，重力加速度為g，細線始終伸直且小球始終未離開桌面。下列說法正確的是（）A.細線的拉力大小可能為0B.當桌面對小球的支持力等于小球重力的一半時，小球的向心加速度大小為2gtanθC.當小球的周期等于時，桌面對小球的支持力剛好為0D.當小球的線速度大小為v時，桌面對小球的支持力大小為【答案】C【解析】A．若細線的拉力0，則重力與支持力為一對平衡力，水平方向沒有力提供向心力，則小球不可能做勻速圓周運動，則細線一定有拉力，A錯誤；B．當桌面對小球的支持力為等于小球重力的一半時，對小球受力分析，設細線的拉力為F，則Fcosθ=0.5mg由Fsinθ=man綜合可得故B錯誤；C．若桌面對小球的支持力剛好為0時，對小球進行受力分析，由牛頓第二定律其中綜合可得小球的周期為故C正確；D．當小球的線速度為v時，對小球受力分析，水平方向有豎直方向有其中綜合可得故D錯誤。故選C。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.2025年3月全國兩會期間，天問三號總設計師劉繼忠提出要推動航天產業向“智能航天”加速邁進。比如，將來嫦娥六號探月著陸器可通過人工智能自主識別選擇著陸區域。如圖所示是我國發射的某探月衛星在升空后順利進入捕獲軌道運行，后經多次軌道調整，進入凍結軌道運行的示意圖，兩軌道的近月點重合。則該衛星在凍結軌道運行時（）A.周期小于在捕獲軌道運行時的周期B.近月點的速度大小等于遠月點的速度大小C.近月點的速度大于在捕獲軌道運行時近月點的速度D.近月點的加速度大小與在捕獲軌道運行時近月點的加速度大小相等【答案】AD【解析】A．凍結軌道和捕獲軌道的中心天體是月球，根據開普勒第三定律得，因，可得在凍結軌道運行時的周期小于在捕獲軌道上的周期，故A正確；B．在凍結軌道運行時，根據開普勒第二定律可知，近月點的速度大于遠月點的速度，故B錯誤；C．從捕獲軌道變軌到凍結軌道需要在近月點點火減速，所以在凍結軌道運行時近月點的速度小于在捕獲軌道運行時近月點的速度，故C錯誤；D．根據牛頓第二定律，可得可知在凍結軌道運行時近月點的加速度大小等于在捕獲軌道運行時近月點的加速度大小，故D正確。故選AD。9.如圖所示，傾角均為30°的兩個光滑斜面體固定放置，兩個斜面ABCD、abcd均是正方形，ABCD的邊長為2L，abcd的邊長未知，a是CD的中點，O是ABCD的中心，a、C、b在同一條直線上。質量為m的小球（視為質點）用長為L的輕質細線系于O點，在a點給小球一個沿ab方向、大小為的初速度，繞O點在斜面內做圓周運動，當小球再次運動到a點時，突然剪斷細線（不影響小球的速度），此后小球沿斜面abcd運動并從c點離開，重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.剪斷細線前，小球在a點時細線的拉力大小為4mgB.小球在c點的速度大小為C.abcd的邊長為16LD.剪斷細線后，小球從a到c的運動時間為【答案】BCD【解析】A．在a點對小球進行受力分析，把重力分別沿著斜面和垂直斜面分解，則有其中可得剪斷細線前，小球在a點時細線的拉力大小為F=4.5mg故A錯誤；B．設小球在c點速度的反向延長線與bc的夾角為θ，小球從a到c做類平拋運動，勻速直線分運動與勻加速直線分運動的位移大小相等，類平拋運動速度的反向延長線經過水平位移的中點，設abcd的邊長為d，則有解得則小球在c點的速度大小為故B正確；CD．小球在斜面abcd上的加速度為由類平拋運動的規律可得，，結合可得abcd的邊長為剪斷細線后，小球從a到c的運動時間為故CD正確。故選BCD。10.如圖甲所示，傾斜擋板OA與豎直方向的夾角為θ，小球從O點的正上方高度為H的P點以水平速度v0水平拋出，落到擋板時，小球的位移與擋板垂直；現讓擋板繞O點在豎直面內轉動，改變擋板與豎直方向夾角θ（0°<θ<90°）的同時，也改變小球從P點水平拋出的初速度v0的大小，使每次落到擋板時，小球的位移總與擋板垂直，作出關系圖像如圖乙所示，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.若當地的重力加速度為g，圖乙的圖像對應的關系式B.若圖乙的斜率為k，則當地的重力加速度大小為C.若當地的重力加速度為g，則圖像的斜率為HgD.若當地的重力加速度為g，且，則此時θ=45°【答案】BD【解析】A．如圖所示，把平拋運動的位移分別沿水平和豎直方向分解設平拋運動的時間為t，豎直方向有水平方向有聯立可得，故A錯誤；B．若圖乙的斜率為k，則由可得當地的重力加速度為，故B正確；C．若當地的重力加速度為g，則圖像的斜率為，故C錯誤；D．若當地的重力加速度為g，且平拋運動初速度圖乙的圖像對應的關系式可得則有解得，故D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.在“探究平拋運動特點”實驗中，某學習小組用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將印有方格的紙和復寫紙重疊對齊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點，從而畫出物體平拋運動的軌跡。（1）下列實驗條件必須滿足的有（）（填字母）；A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末段水平C.圖中擋板MN每次必須等間距下移D.每次從斜槽上相同位置無初速度釋放鋼球（2）該小組同學正確操作后，用印有小方格（小方格的邊長為L）的紙記錄下軌跡，a、b、c、d為軌跡上四個點如圖乙所示，已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則a點___________（填“是”或“不是”）拋出點，小球平拋的初速度_________（用題中字母表示）。【答案】（1）BD（2）不是【解析】【小問1解析】AD．為了獲得相同的初速度，需要每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球，但斜槽軌道不需要光滑，A錯誤，D正確；B．為保證小球飛出時速度水平，所以斜槽軌道末段需要水平，B正確；C．擋板只要能記錄下小球在不同高度時的不同位置，不需要等間距變化，C錯誤。故選BD。【小問2解析】小球豎直方向做自由落體運動，若a為拋出點，則應有1：3：5，故圖中關系不符合，故a點不是拋出點。根據勻變速直線運動推論有解得小球平拋的初速度大小為12.用如圖所示的裝置來探究與向心力有關的問題，輕質細線的上端與鐵架臺上的力傳感器相連，下端懸掛一個直徑為d、質量為m的小鋼球，小鋼球靜止時位于光電門的正中央。將鋼球拉到合適的高度（細線伸直）由靜止釋放，鋼球運動到最低點時，讀出鋼球通過光電門的遮光時間為，傳感器的示數為F，已知重力加速度為g，懸點到球心的距離為L，回答下列問題：（1）鋼球通過光電門的線速度大小v=______，根據向心力公式，鋼球通過最低點的向心力大小Fn=______（用m、d、L、表示）；（2）通過受力分析，可得鋼球通過最低點的合力大小F合=______（用F、m、g表示），比較Fn與F合在誤差允許范圍內是否相等；（3）改變鋼球靜止釋放的高度，多次測量與F相應的值，若Fn與F合在誤差允許范圍內相等，則作出的F與______（填“”“”“”或“”）關系圖像是一條傾斜直線，圖像的斜率為______（用m、d、L表示）。【答案】（1）（2）F-mg（3）【解析】【小問1解析】根據光電門的測速原理可知，鋼球通過光電門的線速度大小鋼球通過最低點的向心力結合上述解得【小問2解析】對鋼球進行受力分析，鋼球通過最低點的合力大小【小問3解析】若Fn與F合在誤差允許范圍內相等，結合上述有變形得可知，作出F與關系圖像是一條傾斜直線，圖像的斜率為。13.2024年10月30日，“神舟十九號”3名航天員順利進駐中國空間站，2025年1月21日，“神舟十九號”航天員乘組圓滿完成第二次出艙活動。某同學設想的對接過程如圖所示，載人飛船在圓軌道Ⅰ的A處點火加速，沿橢圓轉移軌道Ⅱ運動到遠地點B，再次點火加速，進入圓軌道Ⅲ，并恰好與圓軌道Ⅲ上的空間站對接。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，圓軌道Ⅰ離地高度為h，圓軌道Ⅲ的半徑為r，忽略地球自轉的影響。求：（1）載人飛船在圓軌道Ⅰ上的運行周期T1；（2）載人飛船在轉移軌道Ⅱ上的運行周期T2；（3）地球的平均密度ρ。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1解析】由在地球表面有解得【小問2解析】根據開普勒第三定律有解得【小問3解析】在地球表面有可得由密度公式得解得14.如圖所示，半徑均為R的圓心為O1的圓軌道和圓心為O2的圓形管狀軌道在同一豎直平面內固定，與水平地面分別相切于B、D點，現讓質量均為m的小球（均可視為質點）在兩軌道內運動，小球直徑略小于管內徑，管內徑遠小于軌道半徑R，重力加速度為g，不計空氣阻力。（1）若小球剛好能通過圓軌道最高點C，求此時小球的速度大小；（2）若小球在圓軌道內向上運動至F點時恰好脫離軌道，此時連線與水平方向間的夾角為，，求此后小球運動的最高點到水平地面的距離（結果保留分數形式）；（3）若小球通過圓形管狀軌道最高點E時，對軌道的壓力大小為，求此時小球在E點的速度大小。【答案】（1）（2）（3）或【解析】【小問1解析】小球恰好到達最高點C，此時滿足解得【小問2