2023-2024學年陜西省韓城市高一下學期期中考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE2韓城市2023~2024學年度第二學期期中測試高一物理試題注意事項：1.本試題共6頁，滿分100分，時間75分鐘。2.答卷前，考生務必將自己的姓名和準考證號填寫在答題卡上。3.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第I卷（選擇題共46分）一、選擇題（本大題共10小題，計46分。第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題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，有選錯或不選的得0分）1.如圖所示，一小車在圓形軌道上做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）A.小車的速度大小保持不變B.小車的加速度保持不變C.小車的合力為零D.小車處于平衡狀態(tài)〖答案〗A〖解析〗A．做勻速圓周運動的小車速度大小不變，方向不斷發(fā)生改變，故A正確；BCD．做勻速圓周運動的小車加速度的大小不變，方向時刻改變，所以所受合力大小不變，方向不斷發(fā)生改變，小車受力不平衡，故BCD錯誤。故選A。2.2023年3月16日，在湖北省舉行的科技創(chuàng)新大會，華中科技大學獲獎41項，其中“萬有引力常數(shù)G的精確測量”項目獲湖北省科技進步特等獎。關(guān)于萬有引力定律及引力常量，下列說法正確的是（）A.由公式可知，當兩物體間的距離r趨于零時，萬有引力趨于無窮大B.萬有引力定律只適用于天體之間C.開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但沒有測定出引力常量D.引力常量G值最早是英國物理學家卡文迪什用扭稱實驗測得〖答案〗D〖解析〗A．當兩物體間的距離r趨于零時，萬有引力公式不適用，故A錯誤；B．萬有引力定律不但適用于天體之間，也適用于自然界中任何兩個物體之間的作用，故B錯誤；CD．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，引力常量G值是英國物理學家卡文迪什用扭稱實驗測得，故C錯誤，D正確；故選D。3.如圖甲所示，滾筒洗衣機脫水時，滾筒內(nèi)的衣物隨滾筒在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，可簡化為如圖乙所示模型，A、C兩點分別為衣物運動的最高點和最低點，B、D兩點與圓筒圓心等高。則對脫水過程，下列說法正確的是（）A.衣物中的水分因受到離心力的作用而被甩出B.脫水效果最好位置在C點C.從A到C，衣物處于失重狀態(tài)D.已脫水的衣物在A點受到的合力最小〖答案〗B〖解析〗A．衣服中的水分因需要的向心力大于提供給的力，從而做離心運動被甩出，故A錯誤；B．在C位置，衣物對圓筒的壓力最大，脫水效果最好，故B正確；C．從A到C衣物豎直方向的分加速度先向下后向上，因此先失重后超重，故C錯誤；D．由于滾筒內(nèi)的衣物隨滾筒在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，故已脫水的衣物在各點受到的合力大小相等，故D錯誤。故選B。4.2023年7月10日，經(jīng)國際天文學聯(lián)合會小行星命名委員會批準，中國科學院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的、國際編號為381323號的小行星被命名為“樊錦詩星”。如圖所示，“樊錦詩星”繞日運行的橢圓軌道面與地球圓軌道面間的夾角為20.11度，軌道半長軸為3.18天文單位（日地間距離為1天文單位）。若只考慮太陽對行星的引力，則“樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要（）A.3.7年 B.5.7年 C.7.7年 D.9.7年〖答案〗B〖解析〗根據(jù)開普勒第三定律解得故選B。5.盾構(gòu)隧道掘進機，簡稱盾構(gòu)機，是一種隧道掘進的專用工程機械，又被稱作“工程機械之王”，是城市地鐵建設(shè)、開山修路、打通隧道的利器。如圖為我國最新研制的“聚力一號”盾構(gòu)機的刀盤，其直徑達16m，轉(zhuǎn)速為，讓其正常工作時，刀盤邊緣的向心加速度約為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗盾構(gòu)機的刀盤，轉(zhuǎn)速為5r/min，即根據(jù)加速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系直徑達16m，即解得故選A。6.如圖所示，質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點）在豎直平面內(nèi)繞O點做半徑為L的圓周運動，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.若連接O點與小球的為輕繩，則小球過圓周最高點的最小速度為零B.若連接O點與小球的為輕桿，則小球過圓周最高點的最小速度為C.若連接O點與小球的為輕繩，則小球在圓周最高點時輕繩的作用力大小可能為D.若連接O點與小球的為輕桿，則小球在圓周最高點時對輕桿的作用力一定不為零〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)可得若連接O點與小球的為輕繩，則小球過圓周最高點的臨界速度大小為，故A錯誤；B．若連接O點與小球的為輕桿，輕桿可以提供支持力，則小球過圓周最高點的臨界速度為零，故B錯誤；C．若連接O點與小球的為輕繩，小球在圓周最高點時輕繩的作用力大小可能為，故C正確；D．若連接O點與小球的為輕桿，小球在圓周最高點時輕桿的作用力可能為零，故D錯誤。故選C。7.LAMOST黑洞獵手計劃研究團隊發(fā)現(xiàn)了一顆質(zhì)量大約為1.2倍太陽質(zhì)量的中子星，與一顆大約0.6倍太陽質(zhì)量的紅矮星組成了雙星系統(tǒng)，繞它們連線上某點旋轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是（）A.中子星與紅矮星的向心力之比大約為2：1B.中子星與紅矮星的角速度之比大約為1：2C.中子星與紅矮星的轉(zhuǎn)動半徑之比大約為2：1D.中子星與紅矮星的線速度之比大約為1：2〖答案〗D〖解析〗A．雙星系統(tǒng)中，星體之間的萬有引力提供向心力，可知，中子星繞O點運動的向心力大小等于紅矮星的向心力大小，A錯誤；B．雙星系統(tǒng)中兩天體的角速度相等，即中子星繞O點運動的角速度等于紅矮星的角速度，B錯誤；C．設(shè)中子星質(zhì)量為M，紅矮星質(zhì)量為m，相距L，根據(jù)萬有引力提供向心力有聯(lián)立可得即中子星與紅矮星的轉(zhuǎn)動半徑之比大約為1：2，C錯誤；D．雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)可知，中子星與紅矮星的線速度之比大約為1：2，D正確。故選D。8.圖甲是一款感應垃圾桶，手或垃圾靠近其感應區(qū)，桶蓋會自動繞О點水平打開，如圖乙所示為其俯視示意圖。桶蓋打開過程中其上A、B兩點的角速度分別為、，線速度分別為、，則下列關(guān)系正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗AD〖解析〗AB．桶蓋上的A、B兩點同時繞著O點轉(zhuǎn)動，則角速度相等，即故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)又有則故C錯誤，D正確。故選AD。9.2024年1月11日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用“快舟一號”甲運載火箭，成功將“天行一號”02星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，發(fā)射任務獲得圓滿成功。“天行一號”02星的發(fā)射過程可簡化如圖所示，橢圓軌道II為變軌的軌道，圓形軌道III為正常運行的軌道，兩軌道相切于B點，A點在近地圓軌道I上，也是軌道II的近地點，若不考慮大氣阻力的影響，則下列說法正確的是（）A.02星沿軌道II的運行周期小于沿軌道I的運行周期B.02星在軌道II上經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道I上經(jīng)過A點時的加速度C.02星在軌道II上經(jīng)過B點時的速度大于在軌道III上經(jīng)過B點時的速度D.相等時間內(nèi)，02星在軌道I上轉(zhuǎn)過的角度大于在軌道III上轉(zhuǎn)過的角度〖答案〗BD〖解析〗A．軌道II半長軸大于軌道I的半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知，02星沿軌道II的運行周期大于沿軌道I的運行周期，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律有解得可知，02星在軌道II上經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道I上經(jīng)過A點時的加速度，故B正確；C．軌道II相對于軌道III是低軌道，由低軌道到高軌道，需要再切點位置加速，可知02星在軌道II上經(jīng)過B點時的速度小于在軌道III上經(jīng)過B點時的速度，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有，解得軌道I的軌道半徑小于軌道III的軌道半徑，可知，相等時間內(nèi)，02星在軌道I上轉(zhuǎn)過的角度大于在軌道III上轉(zhuǎn)過的角度，故D正確。故選BD。10.如圖甲所示，一艘正在進行順時針急轉(zhuǎn)彎訓練的航母，運動軌跡可視作半徑為R的水平圓周。航母在圓周運動中，船身發(fā)生了向外側(cè)傾斜，甲板法線與豎直方向夾角為，船體簡圖如圖乙所示。一質(zhì)量為m的小物塊放在甲板上，與甲板始終保持相對靜止，兩者之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。假設(shè)航母的運動半徑為R、夾角不隨航速改變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）A.小物塊可能只受重力、支持力兩個力作用B.航母對小物塊的支持力C.航母的航速越大，則小物塊受到的摩擦力越大D.航母的最大航速為〖答案〗CD〖解析〗AB．根據(jù)題意可知，小物塊做圓周運動，一定受到重力、支持力、摩擦力，通過正交分析法如圖所示由圖可知而聯(lián)立解得故AB錯誤；C．由圖可知，小物塊做圓周運動的向心力由和提供，有由于聯(lián)立解得可得航母的航速越大，小物塊受到的摩擦力越大，故C正確；D．當最大靜摩擦力等于滑動摩擦力時，航母有最大航速，有代入上式得由A中得聯(lián)立解得故D正確。故選CD。第II卷（非選擇題共54分）二、實驗探究題（本大題共2小題，計18分）11.在“探究物體向心力的大小與物體的質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系”實驗中，所用向心力的演示器如圖（a）所示。圖（b）是演示器部分原理示意圖：其中皮帶輪①、④的半徑相同，輪②的半徑是輪①的2倍，輪④的半徑是輪⑤的2倍，兩轉(zhuǎn)臂上黑白格的長度相等。A、B、C為三根固定在轉(zhuǎn)臂上的擋板，可與轉(zhuǎn)臂上做圓周運動的實驗小球產(chǎn)生擠壓，從而提供向心力，A、C到轉(zhuǎn)軸的距離相等，B到轉(zhuǎn)軸的距離是A到轉(zhuǎn)軸距離的2倍。圖（a）中的標尺1和2可以顯示出兩球所受向心力的大小關(guān)系?？晒┻x擇的實驗小球有：質(zhì)量均為2m的球1和球2，質(zhì)量為m的球3。（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時主要用到了物理的探究方法是___________。（填正確選項前的字母）A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.微小量放大法（2）為探究向心力與小球質(zhì)量的關(guān)系，實驗時應將皮帶與輪①和輪___________相連，同時將球1和球3分別放在C擋板和___________（選填“A”或“B”）擋板處。（3）若實驗時將皮帶與輪②和輪⑤相連，此時輪②和輪⑤的角速度之比為___________?！即鸢浮剑?）C（2）④A（3）1:4〖解析〗【小問1詳析】在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，我們主要用到了物理學中的控制變量法。故選C【小問2詳析】為探究向心力與小球質(zhì)量的關(guān)系，應控制小球轉(zhuǎn)動的角速度和半徑相同，所以實驗時應將皮帶與輪①和輪④相連，同時將球1和球3分別放在C擋板和A擋板處。【小問3詳析】若實驗時將皮帶與輪②和輪⑤相連，輪②和輪⑤邊緣的點線速度相等，根據(jù)可得此時輪②和輪⑤的角速度之比為1:4。12.月地檢驗是驗證地球與月球間的吸引力與地球?qū)渖咸O果的吸引力是同一種性質(zhì)的力的最初證據(jù)。月地檢驗可以這樣思考，地球可以看成質(zhì)量均勻、半徑為R的均勻球體，質(zhì)量為的物體靜止在地面上時對地面的壓力大小為F。（1）地面上物體的重力加速度大小g可以表示為___________（用和F表示）。（2）若已知引力常量為G，地球的質(zhì)量為M，忽略地球的自轉(zhuǎn)，則___________（用m和R表示）。（3）若已知月球和地球之間的距離為r，月球繞地球的運動可以看成是勻速圓周運動，月球繞地球運動的周期為T。則月球的向心加速度大小可表示為___________（用r和T表示）。（4）月球繞地球做勻速圓周運動的向心力由地球?qū)ζ湮μ峁?，?jù)此可以得到___________（用r和T表示）。（5）根據(jù)上面的分析，只要能驗證___________（用、R、r和T表示），就能證明地球與月球間的吸引力與地球?qū)渖咸O果的吸引力是同一種性質(zhì)的力?！即鸢浮剑?）（2）（3）（4）（5）〖解析〗【小問1詳析】根據(jù)牛頓第三定律可知地面對物體的支持力大小為F，根據(jù)平衡條件可知物體的重力大小為F，則地面上的重力加速度大小g可以表示為【小問2詳析】根據(jù)結(jié)合可得【小問3詳析】根據(jù)向心加速度與周期的關(guān)系可得月球的向心加速度大小表示為【小問4詳析】根據(jù)可得【小問5詳析】根據(jù)上述公式解得三、計算題（本大題共3小題，計36分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.周末，小明去游樂場游玩，坐了名叫“飛椅”的游戲項目，如圖所示，該游戲機頂上有一個半徑為的“傘蓋”，“傘蓋”在轉(zhuǎn)動過程中帶動下面的懸繩轉(zhuǎn)動，其示意圖如圖所示。“搖頭飛椅”高，繩長。小明挑選了一個懸掛在“傘蓋”邊緣的最外側(cè)的椅子坐下，他與座椅的總質(zhì)量為。小明和座椅轉(zhuǎn)動可簡化為如圖所示的勻速圓周運動，繩與豎直方向夾角為37°。已知，，，在此過程中，求：（1）小明和座椅做勻速圓周運動的向心力大??；（2）小明和座椅做勻速圓周運動的線速度大??；（3）小明和座椅做勻速圓周運動的周期?！即鸢浮剑?）375N；（2）75m/s；（3）2πs〖解析〗（1）小明和座椅受到重力和繩子的拉力作用，向心力沿水平方向，由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，則（2）由牛頓第二定律得圓周運動的半徑為代入數(shù)據(jù)，解得（3）由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得14.2024年2月29日21時03分，長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火起飛，隨后成功將互聯(lián)網(wǎng)高軌衛(wèi)星01星送入預定軌道。如圖所示為高軌衛(wèi)星01星的軌道示意圖。已知該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為T，地球半徑為R，地球表面附近的重力加速度為g，引力常量為G。（忽略地球自轉(zhuǎn)及其他星體對衛(wèi)星的影響）（1）求地球的質(zhì)量M和密度；（2）求該衛(wèi)星的軌道距離地面的高度h；（3）請推導地球的第一宇宙速度v1的表達式，并分析比較該衛(wèi)星的運行速度與第一宇宙速度的大小關(guān)系?！即鸢浮剑?），；（2）；（3），見〖解析〗〖解析〗（1）設(shè)一物體的質(zhì)量為，在地球表面附近，萬有引定律等于重力解得地球質(zhì)量地球的體積為所以（2）設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為，根據(jù)牛頓第二定律可得解得（3）設(shè)地球表面一質(zhì)量為m的物體，根據(jù)牛頓第二定律得解得第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運行速度，即時，有該衛(wèi)星的軌道半徑所以15.如圖所示，在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為、、的可視為質(zhì)點的三個物體A、B、C。圓盤可繞其中心軸線轉(zhuǎn)動，三個物體與圓盤間動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，三個物體與中心軸線的O點共線，且，現(xiàn)將三個物體分別用兩根輕質(zhì)細線相連，保持兩根細線都伸直且繩中恰無張力，若圓盤從靜止開始轉(zhuǎn)動，且角速度在極其緩慢的變化，重力加速度，則在這一過程中，求：（1）A、B之間的繩子即將出現(xiàn)拉力時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度；（2）B、C之間的繩子即將出現(xiàn)拉力時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度以及此時A、B之間繩上的張力；（3）當C所受摩擦力的大小為0.5N時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度可能的值為多大？〖答案〗（1）；（2），；（3）；；〖解析〗（1）A、B之間繩子即將出現(xiàn)拉力時，對A有代入數(shù)據(jù)解得（2）B、C即將相對運動時，對A有對B有聯(lián)立解得（3）當，繩BC上拉力為0時，對C代入數(shù)據(jù)解得當，繩BC上拉力不為0，且圓盤對C的摩擦力方向指向圓心時，對A對B對C代入數(shù)據(jù)解得當，繩BC上拉力不為0，且圓盤對C的摩擦力方向背離圓心時，對A對B對C代入數(shù)據(jù)解得即當C所受摩擦力的大小為0.5N時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度可能的值為、、。韓城市2023~2024學年度第二學期期中測試高一物理試題注意事項：1.本試題共6頁，滿分100分，時間75分鐘。2.答卷前，考生務必將自己的姓名和準考證號填寫在答題卡上。3.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第I卷（選擇題共46分）一、選擇題（本大題共10小題，計46分。第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題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，有選錯或不選的得0分）1.如圖所示，一小車在圓形軌道上做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）A.小車的速度大小保持不變B.小車的加速度保持不變C.小車的合力為零D.小車處于平衡狀態(tài)〖答案〗A〖解析〗A．做勻速圓周運動的小車速度大小不變，方向不斷發(fā)生改變，故A正確；BCD．做勻速圓周運動的小車加速度的大小不變，方向時刻改變，所以所受合力大小不變，方向不斷發(fā)生改變，小車受力不平衡，故BCD錯誤。故選A。2.2023年3月16日，在湖北省舉行的科技創(chuàng)新大會，華中科技大學獲獎41項，其中“萬有引力常數(shù)G的精確測量”項目獲湖北省科技進步特等獎。關(guān)于萬有引力定律及引力常量，下列說法正確的是（）A.由公式可知，當兩物體間的距離r趨于零時，萬有引力趨于無窮大B.萬有引力定律只適用于天體之間C.開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但沒有測定出引力常量D.引力常量G值最早是英國物理學家卡文迪什用扭稱實驗測得〖答案〗D〖解析〗A．當兩物體間的距離r趨于零時，萬有引力公式不適用，故A錯誤；B．萬有引力定律不但適用于天體之間，也適用于自然界中任何兩個物體之間的作用，故B錯誤；CD．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，引力常量G值是英國物理學家卡文迪什用扭稱實驗測得，故C錯誤，D正確；故選D。3.如圖甲所示，滾筒洗衣機脫水時，滾筒內(nèi)的衣物隨滾筒在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，可簡化為如圖乙所示模型，A、C兩點分別為衣物運動的最高點和最低點，B、D兩點與圓筒圓心等高。則對脫水過程，下列說法正確的是（）A.衣物中的水分因受到離心力的作用而被甩出B.脫水效果最好位置在C點C.從A到C，衣物處于失重狀態(tài)D.已脫水的衣物在A點受到的合力最小〖答案〗B〖解析〗A．衣服中的水分因需要的向心力大于提供給的力，從而做離心運動被甩出，故A錯誤；B．在C位置，衣物對圓筒的壓力最大，脫水效果最好，故B正確；C．從A到C衣物豎直方向的分加速度先向下后向上，因此先失重后超重，故C錯誤；D．由于滾筒內(nèi)的衣物隨滾筒在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，故已脫水的衣物在各點受到的合力大小相等，故D錯誤。故選B。4.2023年7月10日，經(jīng)國際天文學聯(lián)合會小行星命名委員會批準，中國科學院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的、國際編號為381323號的小行星被命名為“樊錦詩星”。如圖所示，“樊錦詩星”繞日運行的橢圓軌道面與地球圓軌道面間的夾角為20.11度，軌道半長軸為3.18天文單位（日地間距離為1天文單位）。若只考慮太陽對行星的引力，則“樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要（）A.3.7年 B.5.7年 C.7.7年 D.9.7年〖答案〗B〖解析〗根據(jù)開普勒第三定律解得故選B。5.盾構(gòu)隧道掘進機，簡稱盾構(gòu)機，是一種隧道掘進的專用工程機械，又被稱作“工程機械之王”，是城市地鐵建設(shè)、開山修路、打通隧道的利器。如圖為我國最新研制的“聚力一號”盾構(gòu)機的刀盤，其直徑達16m，轉(zhuǎn)速為，讓其正常工作時，刀盤邊緣的向心加速度約為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗盾構(gòu)機的刀盤，轉(zhuǎn)速為5r/min，即根據(jù)加速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系直徑達16m，即解得故選A。6.如圖所示，質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點）在豎直平面內(nèi)繞O點做半徑為L的圓周運動，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.若連接O點與小球的為輕繩，則小球過圓周最高點的最小速度為零B.若連接O點與小球的為輕桿，則小球過圓周最高點的最小速度為C.若連接O點與小球的為輕繩，則小球在圓周最高點時輕繩的作用力大小可能為D.若連接O點與小球的為輕桿，則小球在圓周最高點時對輕桿的作用力一定不為零〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)可得若連接O點與小球的為輕繩，則小球過圓周最高點的臨界速度大小為，故A錯誤；B．若連接O點與小球的為輕桿，輕桿可以提供支持力，則小球過圓周最高點的臨界速度為零，故B錯誤；C．若連接O點與小球的為輕繩，小球在圓周最高點時輕繩的作用力大小可能為，故C正確；D．若連接O點與小球的為輕桿，小球在圓周最高點時輕桿的作用力可能為零，故D錯誤。故選C。7.LAMOST黑洞獵手計劃研究團隊發(fā)現(xiàn)了一顆質(zhì)量大約為1.2倍太陽質(zhì)量的中子星，與一顆大約0.6倍太陽質(zhì)量的紅矮星組成了雙星系統(tǒng)，繞它們連線上某點旋轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是（）A.中子星與紅矮星的向心力之比大約為2：1B.中子星與紅矮星的角速度之比大約為1：2C.中子星與紅矮星的轉(zhuǎn)動半徑之比大約為2：1D.中子星與紅矮星的線速度之比大約為1：2〖答案〗D〖解析〗A．雙星系統(tǒng)中，星體之間的萬有引力提供向心力，可知，中子星繞O點運動的向心力大小等于紅矮星的向心力大小，A錯誤；B．雙星系統(tǒng)中兩天體的角速度相等，即中子星繞O點運動的角速度等于紅矮星的角速度，B錯誤；C．設(shè)中子星質(zhì)量為M，紅矮星質(zhì)量為m，相距L，根據(jù)萬有引力提供向心力有聯(lián)立可得即中子星與紅矮星的轉(zhuǎn)動半徑之比大約為1：2，C錯誤；D．雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)可知，中子星與紅矮星的線速度之比大約為1：2，D正確。故選D。8.圖甲是一款感應垃圾桶，手或垃圾靠近其感應區(qū)，桶蓋會自動繞О點水平打開，如圖乙所示為其俯視示意圖。桶蓋打開過程中其上A、B兩點的角速度分別為、，線速度分別為、，則下列關(guān)系正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗AD〖解析〗AB．桶蓋上的A、B兩點同時繞著O點轉(zhuǎn)動，則角速度相等，即故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)又有則故C錯誤，D正確。故選AD。9.2024年1月11日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用“快舟一號”甲運載火箭，成功將“天行一號”02星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，發(fā)射任務獲得圓滿成功?！疤煨幸惶枴?2星的發(fā)射過程可簡化如圖所示，橢圓軌道II為變軌的軌道，圓形軌道III為正常運行的軌道，兩軌道相切于B點，A點在近地圓軌道I上，也是軌道II的近地點，若不考慮大氣阻力的影響，則下列說法正確的是（）A.02星沿軌道II的運行周期小于沿軌道I的運行周期B.02星在軌道II上經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道I上經(jīng)過A點時的加速度C.02星在軌道II上經(jīng)過B點時的速度大于在軌道III上經(jīng)過B點時的速度D.相等時間內(nèi)，02星在軌道I上轉(zhuǎn)過的角度大于在軌道III上轉(zhuǎn)過的角度〖答案〗BD〖解析〗A．軌道II半長軸大于軌道I的半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知，02星沿軌道II的運行周期大于沿軌道I的運行周期，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律有解得可知，02星在軌道II上經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道I上經(jīng)過A點時的加速度，故B正確；C．軌道II相對于軌道III是低軌道，由低軌道到高軌道，需要再切點位置加速，可知02星在軌道II上經(jīng)過B點時的速度小于在軌道III上經(jīng)過B點時的速度，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有，解得軌道I的軌道半徑小于軌道III的軌道半徑，可知，相等時間內(nèi)，02星在軌道I上轉(zhuǎn)過的角度大于在軌道III上轉(zhuǎn)過的角度，故D正確。故選BD。10.如圖甲所示，一艘正在進行順時針急轉(zhuǎn)彎訓練的航母，運動軌跡可視作半徑為R的水平圓周。航母在圓周運動中，船身發(fā)生了向外側(cè)傾斜，甲板法線與豎直方向夾角為，船體簡圖如圖乙所示。一質(zhì)量為m的小物塊放在甲板上，與甲板始終保持相對靜止，兩者之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。假設(shè)航母的運動半徑為R、夾角不隨航速改變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）A.小物塊可能只受重力、支持力兩個力作用B.航母對小物塊的支持力C.航母的航速越大，則小物塊受到的摩擦力越大D.航母的最大航速為〖答案〗CD〖解析〗AB．根據(jù)題意可知，小物塊做圓周運動，一定受到重力、支持力、摩擦力，通過正交分析法如圖所示由圖可知而聯(lián)立解得故AB錯誤；C．由圖可知，小物塊做圓周運動的向心力由和提供，有由于聯(lián)立解得可得航母的航速越大，小物塊受到的摩擦力越大，故C正確；D．當最大靜摩擦力等于滑動摩擦力時，航母有最大航速，有代入上式得由A中得聯(lián)立解得故D正確。故選CD。第II卷（非選擇題共54分）二、實驗探究題（本大題共2小題，計18分）11.在“探究物體向心力的大小與物體的質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系”實驗中，所用向心力的演示器如圖（a）所示。圖（b）是演示器部分原理示意圖：其中皮帶輪①、④的半徑相同，輪②的半徑是輪①的2倍，輪④的半徑是輪⑤的2倍，兩轉(zhuǎn)臂上黑白格的長度相等。A、B、C為三根固定在轉(zhuǎn)臂上的擋板，可與轉(zhuǎn)臂上做圓周運動的實驗小球產(chǎn)生擠壓，從而提供向心力，A、C到轉(zhuǎn)軸的距離相等，B到轉(zhuǎn)軸的距離是A到轉(zhuǎn)軸距離的2倍。圖（a）中的標尺1和2可以顯示出兩球所受向心力的大小關(guān)系。可供選擇的實驗小球有：質(zhì)量均為2m的球1和球2，質(zhì)量為m的球3。（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時主要用到了物理的探究方法是___________。（填正確選項前的字母）A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.微小量放大法（2）為探究向心力與小球質(zhì)量的關(guān)系，實驗時應將皮帶與輪①和輪___________相連，同時將球1和球3分別放在C擋板和___________（選填“A”或“B”）擋板處。（3）若實驗時將皮帶與輪②和輪⑤相連，此時輪②和輪⑤的角速度之比為___________?！即鸢浮剑?）C（2）④A（3）1:4〖解析〗【小問1詳析】在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，我們主要用到了物理學中的控制變量法。故選C【小問2詳析】為探究向心力與小球質(zhì)量的關(guān)系，應控制小球轉(zhuǎn)動的角速度和半徑相同，所以實驗時應將皮帶與輪①和輪④相連，同時將球1和球3分別放在C擋板和A擋板處?！拘?詳析】若實驗時將皮帶與輪②和輪⑤相連，輪②和輪⑤邊緣的點線速度相等，根據(jù)可得此時輪②和輪⑤的角速度之比為1:4。12.月地檢驗是驗證地球與月球間的吸引力與地球?qū)渖咸O果的吸引力是同一種性質(zhì)的力的最初證據(jù)。月地檢驗可以這樣思考，地球可以看成質(zhì)量均勻、半徑為R的均勻球體，質(zhì)量為的物體靜止在地面上時對地面的壓力大小為F。（1）地面上物體的重力加速度大小g可以表示為___________（用和F表示）。（2）若已知引力常量為G，地球的質(zhì)量為M，忽略地球的自轉(zhuǎn)，則___________（用m和R表示）。（3）若已知月球和地球之間的距離為r，月球繞地球的運動可以看成是勻速圓周運動，月球繞地球運動的周期為T。則月球的向心加速度大小可表示為___________（用r和T表示）。（4）月球繞地球做勻速圓周運動的向心力由地球?qū)ζ湮μ峁瑩?jù)此可以得到___________（用r和T表示）。（5）根據(jù)上面的分析，只要能驗證___________（用、R、r和T表示），就能證明地球與月球間的吸引力與地球?qū)渖咸O果的吸引力是同一種性質(zhì)的力。〖答案〗（1）（2）（3）（4）（5）〖解析〗【小問1詳析】根據(jù)牛頓第三定律可知地面對物體的支持力大小為F，根據(jù)平衡條件可知物體的重力大小為F，則地面上的重力加速度大小g可以表示為【小問2詳析】根據(jù)結(jié)合可得【小問3詳析】根據(jù)向心加速度與周期的關(guān)系可得月球的向心加速度大小表示為【小問4詳析】根據(jù)可得【小問5詳析】根據(jù)上述公式解得三、計算題（本大題共3小題，計36分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題，