黑龍江省哈爾濱市第九中學(xué)校2024-2025學(xué)年高一 下學(xué)期4月 月考物理試卷 （原卷版+解析版）

哈九中2024級高一學(xué)年下學(xué)期4月月考試物理試卷（考試時間：90分鐘滿分：100分）Ⅰ卷（選擇題，14小題，共47分）一、單項選擇題（本題共9小題，每題3分，共27分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.下列說法中正確的是（）A.對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，行星運動過程中速度大小不變B.天王星被稱作“筆尖下發(fā)現(xiàn)行星”C.開普勒第三定律，月亮圍繞地球運動的k值與人造衛(wèi)星圍繞地球運動的k值相同D.丹麥天文學(xué)家第谷經(jīng)過多年的天文觀測和記錄，提出了“日心說”的觀點2.有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌和輪緣間會有擠壓作用B.如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，水對杯底壓力可以為零C.如圖丙，圖丙中皮帶輪上b點的加速度大于a的加速度D.如圖丁，A、B兩小球在同一水平面做圓錐擺運動，則A比B的角速度大3.一個物體靜止在水平粗糙地面上。第一次用斜向上的力拉物體，如圖1所示：第二次用斜向下的力推物體，如圖2所示。兩次力的大小相等，力的作用線與水平方向的夾角也相等，物體均做勻加速直線運動，位移的大小也相等。圖1和圖2力F對物體做的功分別為，合外力對物體做的功分別為，下列說法正確的是（）A.， B.，C.， D.，4.如圖所示為一質(zhì)量為M的球形物體，質(zhì)量分布均勻，半徑為R，在距球心2R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點。球體與質(zhì)點間的萬有引力大小為F。若將球體挖去一個半徑為的小球，兩球心和質(zhì)點在同一直線上，且挖去的球的球心在原來球心和質(zhì)點連線外，兩球表面相切。已知引力常量為G，則剩余部分對質(zhì)點的萬有引力的大小為（）A. B. C. D.5.有兩顆衛(wèi)星分別用a、b表示，若a、b兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑之比為，如圖所示，則下列說法正確的是（）A.a、b兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量之比為B.a、b兩顆衛(wèi)星運行的線速度大小之比為C.a、b兩顆衛(wèi)星運行的角速度之比為D.a、b兩顆衛(wèi)星運行的向心加速度大小之比為6.如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星。B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球靜止衛(wèi)星。已知地球自轉(zhuǎn)周期為，B的運行周期為，則以下判斷正確的是（）A.衛(wèi)星C的運行速度大小大于地球的第一宇宙速度B.A、B的線速度大小關(guān)系為C.周期大小關(guān)系為D.B、C相距最近為計時起點，繞行方向相同，經(jīng)過時間，B、C相距最遠7.如圖所示，在地球表面發(fā)射一枚火箭，其上有精密的探測器，豎直向上做加速直線運動，已知地球半徑為，表面重力加速度為，引力常量為，當(dāng)火箭上升到某一高度時，加速度為，測試儀器對平臺的壓力剛好是起飛前壓力的，下列說法正確的是（）A.測試儀器在此過程中處于失重狀態(tài)B.由題目所給的數(shù)據(jù)不可以估算地球的密度C.此時火箭距地球表面的高度為D.若發(fā)射近地衛(wèi)星時，發(fā)射速度可以小于8.2021年6月17日，神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成對接，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進入天和核心艙，標(biāo)志著中國人首次進入了自己的空間站。對接過程的示意圖如圖所示，天和核心艙處于半徑為r3的圓軌道Ⅲ；神舟十二號飛船處于半徑為r1的圓軌道Ⅰ，運行周期為T1，通過變軌操作后，沿橢圓軌道Ⅱ運動到B點與天和核心艙對接。則下列說法正確的是（）A.神舟十二號飛船在軌道Ⅰ上運動時將不受重力的作用B.神舟十二號飛船沿軌道Ⅱ運行的周期為C.神舟十二號飛船沿軌道Ⅰ運行周期大于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的周期D.正常運行時，神舟十二號飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的加速度大于在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點的加速度9.中國科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空電梯”讓人印象深刻?？茖W(xué)家們在地球同步軌道上建造了一個空間站，再用超級纜繩連接地球赤道上的固定基地，通過超級纜繩承載太空電梯，使轎廂沿繩索從地球基地直入太空，而向空間站運送貨物。原理如圖甲所示，圖中的太空電梯正停在離地面高R處的站點修整，并利用太陽能給蓄電池充電。圖乙中r為貨物到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對貨物產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為貨物由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于相對地面靜止在不同高度的電梯中貨物，下列說法正確的有（）A.貨物的線速度隨著r的增大而減小B.貨物在r=R處的線速度等于第一宇宙速度C.地球自轉(zhuǎn)的周期D.圖甲中質(zhì)量為m的貨物對電梯底板的壓力大小為二、不定項選擇題（本題共5小題，每題4分，共20分，在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項正確，選不全的得2分，有選錯的得0分）10.冬天的北方，人們常用狗來拉雪橇。一條狗用水平拉力拉著質(zhì)量為80kg的雪橇（包括內(nèi)部物品），在水平1雪面做半徑為24m的勻速圓周運動，速度大小為3m/s，雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)0.05，重力加速度取，。下列說法正確的是（）A.狗給雪橇的水平拉力方向指向圓心B.雪橇受到狗的水平拉力大小為40NC.狗給雪橇的水平拉力方向與雪橇前進方向成D.狗拉著雪橇轉(zhuǎn)過30°圓弧的過程中，雪橇克服地面摩擦力做功11.如圖1所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為，小球在最高點的速度大小為v，其圖像如圖2所示，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球的質(zhì)量為B.輕桿長度為C.時，在最高點桿對小球的彈力大小為3bD.若小球與O點用細線相連，圖2中a點的位置不變12.如圖為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運動周期為T，則不正確的是（）A.A的加速度一定大于B的加速度B.L一定時，M越大，T越大C.L一定時，A的質(zhì)量減小Δm而B的質(zhì)量增加Δm，它們的向心力減小D.A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量13.如圖所示，豎直面內(nèi)有一半徑為的圓環(huán)，可繞直徑AB所在的豎直軸轉(zhuǎn)動，半徑OC水平；質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）套在圓環(huán)上，同時有一原長為的輕彈簧一端系于球上，另一端系于B點，若圓環(huán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，小球恰好穩(wěn)定在圓環(huán)上的C點，不計一切摩擦，重力加速度大小為g，則（）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.彈簧的勁度系數(shù)為C.圓環(huán)受到小球的彈力大小為D.圓環(huán)受到小球的彈力大小為14.衛(wèi)星P、Q繞某行星運動的軌道均為橢圓，只考慮P、Q受到該行星的引力，引力大小隨時間的變化如圖所示，已知，下列說法正確的是（）A.P、Q繞行星公轉(zhuǎn)的周期之比為B.P、Q到行星中心距離的最小值之比為C.P、Q的質(zhì)量之比為D.P、Q的質(zhì)量之比為Ⅱ卷（非選擇題，5小題，共53分）三、實驗題（本題共兩小題，共17分）15.探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系的實驗裝置如圖所示。轉(zhuǎn)動手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。塔輪自上而下有三層，左側(cè)塔輪自上而下半徑分別為r、2r、3r，右側(cè)塔輪自上而下半徑分別為3r、2r、r。左右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處的層來改變左右塔輪的角速度之比。實驗時，將兩個小球分別放在短槽C處和長槽的A（或B）處，A、C到塔輪中心的距離相等。兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動，向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出。（1）在該實驗中應(yīng)用了______來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系。A理想實驗法B.控制變量法C.等效替代法（2）如果某次實驗中，小明用兩個質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動時，左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出9格，則皮帶連接的左右塔輪轉(zhuǎn)動的角速度之比為______；塔輪自上而下為第一層至第三層，此時左側(cè)塔輪第______層與右側(cè)塔輪第______層通過皮帶連接。16.在研究平拋運動的實驗中，采用如圖1所示裝置進行了實驗。（1）下列關(guān)于實驗步驟的說法正確的是______。A．斜槽的末端必須調(diào)成水平B．使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．每次小球可以從斜面上的不同位置釋放D．斜槽軌道必須光滑（2）圖2為一小球做平拋運動的部分軌跡圖，取A點為坐標(biāo)原點，建立如圖所示坐標(biāo)系，軌跡上A、B、C的坐標(biāo)如圖所示，已知方格邊長為d=5cm，重力加速度g取，則：①小球的水平初速度大小為______m/s；②小球經(jīng)過B點時的速度大小為______m/s；③小球拋出點的坐標(biāo)為：______cm；______cm。17.在研究平拋運動的實驗中，采用如圖1所示裝置進行了實驗。圖2為一小球做平拋運動的部分軌跡圖，取A點為坐標(biāo)原點，建立如圖所示坐標(biāo)系，軌跡上A、B、C的坐標(biāo)如圖所示，已知方格邊長為d=5cm，重力加速度g取，則：（1）小球的水平初速度大小為___________m/s；（2）小球經(jīng)過B點時的速度大小為___________m/s；（3）小球拋出點的坐標(biāo)為：___________cm；___________cm。四、計算題（本題共3小題，共36分）18.我國計劃在2030年前后完成載人登月計劃，若宇航員登月后站在一斜坡上，從P點沿水平方向以初速度v0拋出一小石塊，測得小球經(jīng)時間t落到斜坡另一點Q上，斜坡傾角為α，已知月球的半徑為R，引力常量為G。求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）月球的質(zhì)量M；（3）月球的第一宇宙速度v。19.一宇航員在地球表面上做如圖所示的實驗，將一質(zhì)量為m的小球，先后兩次以不同的初速度沿著水平面射入半徑為R、內(nèi)徑很小的豎直放置的光滑半圓管道，通過力傳感器測得兩次小球通過最高點時，分別對上、下管壁的壓力均為為0.5mg，并測得從管口飛出落到水平面上所用時間為t，該宇航員又在某一星球表面用同樣的裝置完成同樣實驗，測得小球從管口飛出落到水平面上的時間為5t，根據(jù)實驗記錄，求：（1）在地球上實驗時，小球從最高點飛出后兩次落點間的距離是R的多少倍；（2）求該星球表面附近的重力加速度；（3）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地＝1:4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星:M地．20.有人設(shè)想建設(shè)貫通地球弦線的光滑列車隧道：質(zhì)量為m的列車不需要引擎，從入口的A點由靜止開始穿過隧道到達另一端的B點，為隧道的中點，與地心O的距離為，如圖所示。假設(shè)地球是質(zhì)量均勻分布的球體，地球的半徑為R，表面的重力加速度為g，忽略地球的自轉(zhuǎn)。已知質(zhì)量均勻分布的球殼對球殼內(nèi)物體的引力為零，P點到的距離為x，引力常量為G，求：（1）列車在P點受到引力的大小與列車在地面受到重力大小mg的比值；（2）列車在P點沿隧道AB方向的加速度大小。

哈九中2024級高一學(xué)年下學(xué)期4月月考試物理試卷（考試時間：90分鐘滿分：100分）Ⅰ卷（選擇題，14小題，共47分）一、單項選擇題（本題共9小題，每題3分，共27分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.下列說法中正確的是（）A.對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，行星運動過程中速度大小不變B.天王星被稱作“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”C.開普勒第三定律，月亮圍繞地球運動的k值與人造衛(wèi)星圍繞地球運動的k值相同D.丹麥天文學(xué)家第谷經(jīng)過多年的天文觀測和記錄，提出了“日心說”的觀點【答案】C【解析】【詳解】A．對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，近日點速度大，遠日點速度小，故A錯誤；B．海王星被稱作“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，故B錯誤；C．若將軌道簡化為圓，根據(jù)解得可知，公式中的k值由中心天體的質(zhì)量決定，可知，月亮圍繞地球運動的k值與人造衛(wèi)星圍繞地球運動的k值相同，故C正確；D．哥白尼提出了“日心說”的觀點，故D錯誤。故選C。2.有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌和輪緣間會有擠壓作用B.如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，水對杯底壓力可以為零C.如圖丙，圖丙中皮帶輪上b點的加速度大于a的加速度D.如圖丁，A、B兩小球在同一水平面做圓錐擺運動，則A比B的角速度大【答案】B【解析】【詳解】A．如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，火車有做離心運動的趨勢，則外軌和輪緣間會有擠壓作用，選項A錯誤；B．如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，水對杯底壓力可以為零，此時水流星的速度為，選項B正確；C．如圖丙，若a點的角速度為ω，則根據(jù)v=ωr因ac兩點線速度相等，可知c點的角速度為0.5ω，b點角速度也為0.5ω，根據(jù)可知圖丙中皮帶輪上b點的加速度小于a的加速度選項C錯誤；D．如圖丁，根據(jù)可得可知A、B兩小球在同一水平面做圓錐擺運動，則A和B的角速度相等，選項D錯誤。故選B。3.一個物體靜止在水平粗糙地面上。第一次用斜向上的力拉物體，如圖1所示：第二次用斜向下的力推物體，如圖2所示。兩次力的大小相等，力的作用線與水平方向的夾角也相等，物體均做勻加速直線運動，位移的大小也相等。圖1和圖2力F對物體做的功分別為，合外力對物體做的功分別為，下列說法正確的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】【詳解】由知，由于兩種情況下力的大小和位移大小相同，故力F兩種情況下對物體做功一樣多，即物體在粗糙水平面上運動時會受到阻力的作用，兩種情況下物體對地面的壓力不同，所以滑動摩擦力的大小也不同，導(dǎo)致水平方向的合力也不同，由牛頓第二定律可知，當(dāng)斜向上拉時，合力當(dāng)斜下推時，合力對比可知合力根據(jù)可知故選B。4.如圖所示為一質(zhì)量為M的球形物體，質(zhì)量分布均勻，半徑為R，在距球心2R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點。球體與質(zhì)點間的萬有引力大小為F。若將球體挖去一個半徑為的小球，兩球心和質(zhì)點在同一直線上，且挖去的球的球心在原來球心和質(zhì)點連線外，兩球表面相切。已知引力常量為G，則剩余部分對質(zhì)點的萬有引力的大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)由于挖去的球體半徑是原球體半徑的，則挖去的球體質(zhì)量是原球體質(zhì)量的，所以挖去的球體質(zhì)量未挖時，原球體對質(zhì)點的萬有引力挖去部分對質(zhì)點的萬有引力則剩余部分對質(zhì)點的萬有引力大小故選A。5.有兩顆衛(wèi)星分別用a、b表示，若a、b兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑之比為，如圖所示，則下列說法正確的是（）A.a、b兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量之比為B.a、b兩顆衛(wèi)星運行的線速度大小之比為C.a、b兩顆衛(wèi)星運行的角速度之比為D.a、b兩顆衛(wèi)星運行的向心加速度大小之比為【答案】D【解析】【詳解】A．由題中條件不能比較兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，選項A錯誤；BCD．根據(jù)可得，，因，可知，a、b兩顆衛(wèi)星運行的線速度大小之比為；角速度之比為；向心加速度大小之比為，選項BC錯誤，D正確。故選D。6.如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星。B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球靜止衛(wèi)星。已知地球自轉(zhuǎn)周期為，B的運行周期為，則以下判斷正確的是（）A.衛(wèi)星C的運行速度大小大于地球的第一宇宙速度B.A、B的線速度大小關(guān)系為C.周期大小關(guān)系為D.B、C相距最近為計時起點，繞行方向相同，經(jīng)過時間，B、C相距最遠【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)解得可知，軌道半徑越大，線速度越小，第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，其軌道半徑最小，可知，衛(wèi)星C的運行速度大小小于地球的第一宇宙速度，故A錯誤；B．結(jié)合上述可知，B的線速度大于C的線速度，同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，根據(jù)可知，C的線速度大于A的線速度，則有故B錯誤；C．根據(jù)解得可知，C的周期大于B的周期，又由于同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，則有故C錯誤；D．B、C相距最近為計時起點，繞行方向相同，則B、C第一次相距最遠時有解得故D正確。故選D。7.如圖所示，在地球表面發(fā)射一枚火箭，其上有精密的探測器，豎直向上做加速直線運動，已知地球半徑為，表面重力加速度為，引力常量為，當(dāng)火箭上升到某一高度時，加速度為，測試儀器對平臺的壓力剛好是起飛前壓力的，下列說法正確的是（）A.測試儀器在此過程中處于失重狀態(tài)B.由題目所給的數(shù)據(jù)不可以估算地球的密度C.此時火箭距地球表面的高度為D.若發(fā)射近地衛(wèi)星時，發(fā)射速度可以小于【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，測試儀器在此過程中有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．根據(jù)題意，由萬有引力等于重力有解得則地球的密度為故B錯誤；C．根據(jù)題意，設(shè)此時的重力加速度為，由牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得由萬有引力等于重力有聯(lián)立解得故C正確；D．第一宇宙速度是發(fā)射地球衛(wèi)星的最小速度，則發(fā)射速度應(yīng)大于，故D錯誤。故選C。8.2021年6月17日，神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成對接，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波進入天和核心艙，標(biāo)志著中國人首次進入了自己的空間站。對接過程的示意圖如圖所示，天和核心艙處于半徑為r3的圓軌道Ⅲ；神舟十二號飛船處于半徑為r1的圓軌道Ⅰ，運行周期為T1，通過變軌操作后，沿橢圓軌道Ⅱ運動到B點與天和核心艙對接。則下列說法正確的是（）A.神舟十二號飛船在軌道Ⅰ上運動時將不受重力的作用B.神舟十二號飛船沿軌道Ⅱ運行的周期為C.神舟十二號飛船沿軌道Ⅰ運行的周期大于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的周期D.正常運行時，神舟十二號飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的加速度大于在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點的加速度【答案】B【解析】【詳解】A．神舟十二號飛船在軌道Ⅰ上運動時仍受重力作用，只是因為重力全部用來提供向心力而處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律得又聯(lián)立解得故B正確；C．根據(jù)得可知神舟十二號飛船沿軌道Ⅰ運行的周期小于天和核心艙沿軌道Ⅲ運行的周期，故C錯誤；D．根據(jù)得可知正常運行時，神舟十二號飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點的加速度等于在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點的加速度，故D錯誤。故選B。9.中國科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空電梯”讓人印象深刻。科學(xué)家們在地球同步軌道上建造了一個空間站，再用超級纜繩連接地球赤道上的固定基地，通過超級纜繩承載太空電梯，使轎廂沿繩索從地球基地直入太空，而向空間站運送貨物。原理如圖甲所示，圖中的太空電梯正停在離地面高R處的站點修整，并利用太陽能給蓄電池充電。圖乙中r為貨物到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對貨物產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為貨物由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于相對地面靜止在不同高度的電梯中貨物，下列說法正確的有（）A.貨物的線速度隨著r的增大而減小B.貨物在r=R處線速度等于第一宇宙速度C.地球自轉(zhuǎn)的周期D.圖甲中質(zhì)量為m的貨物對電梯底板的壓力大小為【答案】C【解析】【詳解】A．相對地面靜止在不同高度的貨物，角速度相同，都等于地球的自轉(zhuǎn)角速度，貨物的線速度v=rω隨著r增大線速度v增大，故A錯誤；B．貨物在r=R處是在地面上，除了受到萬有引力還受到地面的支持力，線速度遠小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．圖乙中圖線的交點表示萬有引力產(chǎn)生的加速度和地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的加速度相等，又靜止衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，因此交點的橫坐標(biāo)表示靜止衛(wèi)星所在的軌道半徑。解得周期故C正確；D．在地球極地表面解得地球質(zhì)量設(shè)貨物質(zhì)量為m，在距地面高R站點受到的支持力為FN，此時貨物繞地球做勻速圓周運動有即解得根據(jù)牛頓第三定律，貨物對電梯底板的壓力故D錯誤。故選C。二、不定項選擇題（本題共5小題，每題4分，共20分，在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項正確，選不全的得2分，有選錯的得0分）10.冬天的北方，人們常用狗來拉雪橇。一條狗用水平拉力拉著質(zhì)量為80kg的雪橇（包括內(nèi)部物品），在水平1雪面做半徑為24m的勻速圓周運動，速度大小為3m/s，雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)0.05，重力加速度取，。下列說法正確的是（）A.狗給雪橇的水平拉力方向指向圓心B.雪橇受到狗的水平拉力大小為40NC.狗給雪橇水平拉力方向與雪橇前進方向成D.狗拉著雪橇轉(zhuǎn)過30°圓弧的過程中，雪橇克服地面摩擦力做功【答案】CD【解析】【詳解】B．狗拉雪橇的水平拉力有兩個作用效果，一個作用效果平衡雪橇做圓周運動時切向受到的摩擦力，另一個作用效果使雪橇做圓周運動，根據(jù)雪橇做圓周運動，由牛頓第二定律有在雪橇前進的方向上始終有則可得雪橇受到狗的水平拉力大小為故B錯誤；AC．狗給雪橇的水平拉力方向與雪橇前進方向之間夾角的正切值為可得夾角故A錯誤，C正確；D．狗拉著雪橇轉(zhuǎn)過30°圓弧的過程中，雪橇克服地面摩擦力做功故D正確。故選CD。11.如圖1所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為，小球在最高點的速度大小為v，其圖像如圖2所示，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球的質(zhì)量為B.輕桿的長度為C.時，在最高點桿對小球的彈力大小為3bD.若小球與O點用細線相連，圖2中a點的位置不變【答案】AD【解析】【詳解】A．當(dāng)小球的速度為零時，桿的彈力b等于小球的重力，即解得故A正確；B．當(dāng)時，桿的彈力為零，此時重力提供向心力，有解得故B錯誤；C．當(dāng)時，根據(jù)牛頓第二定律得解得故C錯誤；D．若小球與O點用細線相連，還是恰好由重力提供向心力，所以根據(jù)可知大小不變，即a點的位置不變，故D正確。故選AD。12.如圖為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運動周期為T，則不正確的是（）A.A的加速度一定大于B的加速度B.L一定時，M越大，T越大C.L一定時，A的質(zhì)量減小Δm而B的質(zhì)量增加Δm，它們的向心力減小D.A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量【答案】BD【解析】【詳解】A．雙星系統(tǒng)中兩顆恒星間距不變，是同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)，因為所以A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律，對A、B衛(wèi)星分別有，其中聯(lián)立解得L一定，M越大，T越小，B錯誤；D．雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，所以向心力相等，故有所以其中所以L一定時，m越小，r越大；因為所以D錯誤；C．雙星的向心力由它們之間的萬有引力提供，有A的質(zhì)量mA小于B的質(zhì)量mB，L一定時，A的質(zhì)量減小Δm而B的質(zhì)量增加Δm，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，它們的質(zhì)量乘積減小，所以它們的向心力減小，C正確。本題選不正確的，故選BD。13.如圖所示，豎直面內(nèi)有一半徑為的圓環(huán)，可繞直徑AB所在的豎直軸轉(zhuǎn)動，半徑OC水平；質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）套在圓環(huán)上，同時有一原長為的輕彈簧一端系于球上，另一端系于B點，若圓環(huán)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，小球恰好穩(wěn)定在圓環(huán)上的C點，不計一切摩擦，重力加速度大小為g，則（）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.彈簧的勁度系數(shù)為C.圓環(huán)受到小球彈力大小為D.圓環(huán)受到小球的彈力大小為【答案】AC【解析】【詳解】AB．由題意可知BC=a，彈簧原長，則小球在C點時，彈簧被壓縮，則豎直方向解得選項A正確，B錯誤；CD．對球水平方向解得選項C正確，D錯誤。故選AC。14.衛(wèi)星P、Q繞某行星運動的軌道均為橢圓，只考慮P、Q受到該行星的引力，引力大小隨時間的變化如圖所示，已知，下列說法正確的是（）A.P、Q繞行星公轉(zhuǎn)的周期之比為B.P、Q到行星中心距離的最小值之比為C.P、Q的質(zhì)量之比為D.P、Q的質(zhì)量之比為【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖可知故A正確：B．當(dāng)P離行星最近時當(dāng)P離行星最遠時當(dāng)Q離行星最近時當(dāng)Q離行星最遠時由開普勒第三定律可知聯(lián)立解得故B錯誤；CD．由B可知解得故C正確，D錯誤。故選AC。Ⅱ卷（非選擇題，5小題，共53分）三、實驗題（本題共兩小題，共17分）15.探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系的實驗裝置如圖所示。轉(zhuǎn)動手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。塔輪自上而下有三層，左側(cè)塔輪自上而下半徑分別為r、2r、3r，右側(cè)塔輪自上而下半徑分別為3r、2r、r。左右塔輪通過皮帶連接，并可通過改變皮帶所處的層來改變左右塔輪的角速度之比。實驗時，將兩個小球分別放在短槽C處和長槽的A（或B）處，A、C到塔輪中心的距離相等。兩個小球隨塔輪做勻速圓周運動，向心力大小可由塔輪中心標(biāo)尺露出的等分格的格數(shù)讀出。（1）在該實驗中應(yīng)用了______來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系。A.理想實驗法B.控制變量法C.等效替代法（2）如果某次實驗中，小明用兩個質(zhì)量相等的小球放在A、C位置，勻速轉(zhuǎn)動時，左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出9格，則皮帶連接的左右塔輪轉(zhuǎn)動的角速度之比為______；塔輪自上而下為第一層至第三層，此時左側(cè)塔輪第______層與右側(cè)塔輪第______層通過皮帶連接?！敬鸢浮竣貰②.1：3③.三④.三【解析】【詳解】（1）[1]實驗中應(yīng)用了控制變量法來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，故選B。（2）[2]根據(jù)向心力公式左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出9格，則A、C位置小球受到的向心力大小之比為1:9，小球質(zhì)量相同，A、C位置小球處小球運動的半徑相等，故左右塔輪轉(zhuǎn)動的角速度之比為1：3；[3][4]左右塔輪邊緣的線速度大小相等，根據(jù)公式可得故可知此時左側(cè)塔輪第三層與右側(cè)塔輪第三層通過皮帶連接。16.在研究平拋運動的實驗中，采用如圖1所示裝置進行了實驗。（1）下列關(guān)于實驗步驟的說法正確的是______。A．斜槽的末端必須調(diào)成水平B．使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．每次小球可以從斜面上的不同位置釋放D．斜槽軌道必須光滑（2）圖2為一小球做平拋運動的部分軌跡圖，取A點為坐標(biāo)原點，建立如圖所示坐標(biāo)系，軌跡上A、B、C的坐標(biāo)如圖所示，已知方格邊長為d=5cm，重力加速度g取，則：①小球的水平初速度大小為______m/s；②小球經(jīng)過B點時的速度大小為______m/s；③小球拋出點的坐標(biāo)為：______cm；______cm?！敬鸢浮竣?AB##BA②.1.5③.2.5④.-15⑤.-5【解析】【詳解】（1）[1]A．斜槽的末端必須調(diào)成水平，以保證小球做平拋運動，選項A正確；B．使木板平面與小球下落的豎直平面平行，選項B正確；C．每次小球必須從斜面上的相同位置釋放，以保證小球到達底端時速度相同，選項C錯誤；D．斜槽軌道不一定必須光滑，只要到達底端時速度相等即可，選項D錯誤。故選AB。（2）①[2]豎直方向根據(jù)可得小球的水平初速度大小為②[3]小球經(jīng)過B點時的豎直速度則經(jīng)過B點的速度大小為③[4][5]小球從拋出到經(jīng)過B點時的時間小球從拋出到經(jīng)過B點的豎直距離小球從拋出到經(jīng)過B點的水平距離小球拋出點的坐標(biāo)為17.在研究平拋運動的實驗中，采用如圖1所示裝置進行了實驗。圖2為一小球做平拋運動的部分軌跡圖，取A點為坐標(biāo)原點，建立如圖所示坐標(biāo)系，軌跡上A、B、C的坐標(biāo)如圖所示，已知方格邊長為d=5cm，重力加速度g取，則：（1）小球的水平初速度大小為___________m/s；（2）小球經(jīng)過B點時的速度大小為___________m/s；（3）小球拋出點的坐標(biāo)為：___________cm；___________cm?！敬鸢浮竣?1.5②.2.5③.-15④.-5【解析】【詳解】（1）[1]豎直方向，小球做自由落體運動，則解得可得出水平方向速度（2）[2]依題意，B點豎直方向的速度為則B點的速度為（3）[3][4]由自由落體運動公式可知，B點豎直方向的速度為解得即從拋出點到B點用時0.2s，則小球拋出點橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)為四、計算題（本題共3小題，共36分）18.我國計