高一下学期物理期中考试模拟测试02（人教版2019，第5～7章）-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第二册）

高一下学期物理期中考试模拟测试02（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第二册第5~7章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的贡献之一，也是人类认识自然界的一座里程碑。关于万有引力定律，下列说法符合史实的是（　　） A．哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行 B．对于万有引力定律的提出，胡克、哈雷等科学家做出过重要贡献 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤装置测出了引力常量 【答案】B 【详解】A．哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，但没有认为行星以椭圆轨道绕太阳运行，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行的是开普勒，故A错误； B．胡克、哈雷等科学家认为，行星绕太阳运转是由于受到了太阳的引力，并且证明行星轨道如果是圆轨道，它所受的引力大小和它到太阳距离的二次方成反比，但无法证明在椭圆轨道下也遵循这个规律，故对于万有引力定律的提出，胡克、哈雷等科学家做出过重要贡献，故B正确； C．开普勒总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因，故C错误； D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤装置测出了引力常量，故D错误。 故选B。 2．如图，哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，经观测，哈雷彗星最近一次经过M点和P点的时间分别是1986年4月和2023年12月，下列预测合理的是（　　） A．2041年左右哈雷彗星运行到Q点 B．2061年左右哈雷彗星运行到M点 C．2080年左右哈雷彗星运行到N点 D．2137年左右哈雷彗星运行回到P点 【答案】B 【详解】A．哈雷彗星最近一次经过M点和P点的时间分别是1986年4月和2023年12月，由于1986年4月到2023年4月经历时间为37年，而2023年4月到2023年12月经历时间为8个月，将其近似看为0.5年，则有 解得 ， 由于彗星从P到M，万有引力方向与速度方向成锐角，即彗星加速，则彗星从P到Q时间大于周期的四分之一，由于 2041年-2023年=18年<18.75年 可知，2041年左右哈雷彗星没有运行到Q点，在PQ之间，故A错误； B．由于 2061年-1986年=75年 结合上述可知，2061年左右哈雷彗星运行到M点，故B正确； C．由于彗星从M到P，万有引力方向与速度方向成钝角，即彗星减速，则彗星从M到N时间小于周期的四分之一，由于 2080年-1986年=94年<75年+19年>75年+18.75年 可知，2041年左右哈雷彗星没有运行到N点，在NP之间，故C错误； D．由于 2137年-2023年=114年=75年+39年 结合上述数据可知，此时彗星不在P点，故D错误。 故选B。 3．建筑工地上有一种小型打夯机，其结构原理如图所示，一个质量为的支架（含电动机）上有一根长为的轻杆，一端固定一个质量为的铁块（视为质点），另一端固定在电动机的转轴上。电动机带动铁块在竖直平面内做匀速圆周运动，当转动的角速度达到一定数值时，支架抬起然后砸向地面，从而起到夯实地基的作用。若重力加速度为，空气阻力不计，则（　　） A．铁块做圆周运动的线速度始终不变 B．铁块转动到最低点时处于支架对地面的压力小于 C．若使支架离开地面，则电动机的角速度 D．若使支架离开地面，则电动机的角速度 【答案】D 【详解】A．铁块做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向沿圆的切线，因此线速度不断变化，故A错误； B．铁块转动到最低点时，有竖直向上的加速度，故杆对铁块的拉力大于其所受的重力，铁块处于超重状态，即支架对地面的压力大于，故B错误； CD．铁块转动到最高点时对支架有向上的拉力使其离开地面，支架刚离开地面时，对铁块的拉力有 其转动到最高点时，由牛顿第二定律可得 解得 即若使支架离开地面，则电动机的角速度 故C错误，D正确。 故选D。 4．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A．图甲中，自行车行驶时大齿轮上A点和小齿轮上B点的线速度大小相等 B．图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用 C．图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力 D．图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压内轨 【答案】A 【详解】A．图甲中，自行车行驶时大齿轮与小齿轮通过链条传动，则大齿轮上A点和小齿轮上B点的线速度大小相等，故A正确； B．图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力作用，重力和绳的拉力合力提供向心力，故B错误； C．图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的附着力不足以提供所需的向心力，故C错误； D．图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，则火车有离心运动的趋势，轮缘会挤压外轨，故D错误。 故选A。 5．某校趣味运动投球项目，A、B两人站在如图所示的位置上，向正前方同一篮筐练习投球，投球位置和篮筐位于同一高度，某次两人同时投球，均投中篮筐，轨迹如图所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．A先投中 B．B先投中 C．A、B同时投中 D．A、B在最高点的速度相同 【答案】A 【详解】ABC．斜向上抛运动可以分解为竖直上抛运动和水平匀速直线运动，A上升的高度小于B上升的高度，根据可知A所用时间较短，所以A先投中，A正确，BC错误； D．A所用时间短，但水平位移大，所以A的水平速度大，则在最高点的速度不相同，D错误。 故选A 。 6．我国首颗超百容量的高通量地球静止轨道通信卫星—中星26号于北京时间2023年2月23日在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星将与中星16号、中星19号共同为用户提供高速的专网通信和卫星互联网接入等服务。中星26与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹以及某时刻所处位置、运行方向如图所示，两卫星的运行周期相同，两个轨道相交于两点，连线过地心，分别为侦察卫星的近地点和远地点。下列说法正确的是（　　） A．两点间距离等于中星26号卫星轨道半径 B．侦察卫星从D点到E点的过程中速度先减小后增大 C．中星26在C点线速度小于侦察卫星在E点线速度 D．侦察卫星在轨道上运行时，在E点的线速度小于在D点的线速度 【答案】C 【详解】A．由题知，两卫星的运行周期相同，则根据开普勒第三定律可知 则 DE=2r 故A错误； B．由开普勒第二定律可知，侦察卫星与地球的连线，在相同时间内扫过相同的面积。D点到E点的过程中速度增大。故B错误； C．以地球中心为圆心，过E点建一个辅助圆轨道，设该轨道的卫星的线速度为v3，侦查卫星E点的速度为v2。则从侦察卫星轨道到辅助圆轨道要点火加速，有 v2＞v3 再根据，可知 v1＜v3＜v2 故C正确； D．由开普勒第二定律可知，侦察卫星与地球的连线，在相同时间内扫过相同的面积。故侦查卫星D点速度小于E点速度。故D错误。 故选C。 7．如图所示，长为1m的轻杆，一端通过铰链固定在竖直墙壁上，另一端固定一小球N，一轻绳一端连接小球N，另一端通过定滑轮连接物块M。已知某时刻物块M竖直向上运动时，杆的角速度ω为2rad/s，且绳杆夹角为127°，则此时物块M的速度大小为（，） A．1.6m/s B．2m/s C．1.2m/s D．0.8m/s 【答案】A 【详解】如图所示，将N的速度分解为沿绳和垂直绳，则沿绳速度等于物块M的速度，所以 故选A。 8．非洲的草原上，一只正在饮水的斑马，突然发现潜伏在附近的猎豹，斑马为了逃生，开始沿“S”形全速奔跑，若某段时间内，斑马运动的速度大小不变，运动轨迹为如图所示的虚线，A、B、C、D为轨迹上的四点且都位于水平面上，下列说法正确的是（    ） A．斑马的加速度可能保持不变 B．斑马经过D点时的加速度与速度不共线 C．斑马可能处于受力平衡状态 D．斑马经过A点时的速度和经过B点时的速度相同 【答案】B 【详解】A．斑马做曲线运动时其合力方向或加速度方向指向轨迹凹侧，因此斑马的加速度方向一定发生了改变，，故A错误； B．斑马做曲线运动，可知斑马经过D点时的加速度与速度不共线，故B正确； C．斑马所受合力会改变其速度方向，因此斑马不可能处于平衡状态，故C错误； D．轨迹的切线方向为速度方向，因此斑马经过A点时的速度方向和经过B点时的速度方向不同，故D错误。 故选B。 9．（多选）《西游记》中，一只大龟浮水作舟，驮着唐僧师徒四人和白龙马渡过了通天河。如图所示，河宽为d，A处的下游靠河岸B处是个旋涡，A点和旋涡的连线与河岸（笔直）的最大夹角θ = 37°，河流中水流的速度大小恒为v0。取sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。要使大龟从A点以恒定的速度安全到达对岸，则大龟在静水中的最小速度vmin和大龟在此情况下渡河时间t分别为（    ） A．0.6v0 B．.0.5v0 C． D． 【答案】AC 【详解】如图所示 当大龟在静水中的速度v1与其在河流中的合速度v垂直时，大龟在静水中的速度v2最小，则最小值 v1=v0sin37°=0.6v0 大龟在此情况下渡河时间 故选AC。 10．（多选）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的倍，A放在距离转轴处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（　　） A．时，A、B相对于转盘会滑动 B．时，绳子一定有弹力 C．范围内增大时，A所受摩擦力一直变大 D．范围内增大时，B所受摩擦力变大 【答案】ABC 【详解】AB．A、B运动的角速度相等，B的运动半径大于A的运动半径，所以B需要的向心力大于A需要的向心力，而A、B与转盘的最大静摩擦力相等，故当B与转盘之间的摩擦力达到最大静摩擦力时，绳中开始出现弹力，则有 解得 所以时，B相对于盘静止，绳子上无拉力，当时，绳子上产生拉力，随着角速度的增大，A与转盘之间的摩擦力增大，当达到最大静摩擦力时，对A有 对B有 联立解得 所以当时，A、B相对于转盘静止，当时，A、B开始相对于转盘滑动，故AB正确； CD．由上分析，可知当范围内增大时，B受到的摩擦力一直保持最大值不变；当范围内增大时，A受到的摩擦力随角速度的增大而增大，直到相对于转盘滑动，故C正确，D错误。 故选ABC。 11．（多选）如图所示，P、Q是质量均为m的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，假设把地球看成是一个质量分布均匀的球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．Q质点受地球的万有引力大于P质点 B．P、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小相等 C．P质点的重力小于Q质点的重力 D．P、Q质点所受地球万有引力的方向均指向地心 【答案】CD 【详解】AD．根据题意，由公式可知，由于P、Q两个质点的质量相等，则Q质点受地球的万有引力的等于P质点，方向均指向地心，故A错误，D正确； B．P、Q两个质点为同轴转动，角速度相等，由公式可知，由于P、Q两个质点做圆周运动的半径不同，则P、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小不相等，故B错误； C．根据题意可知，若考虑地球的自转，则有 可知，由于质点做圆周运动的半径较大，则质点做圆周运动所需向心力较大，可得P质点的重力小于Q质点的重力，故C正确。 故选CD。 12．（多选）发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　） A．卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 【答案】ABD 【详解】A．根据牛顿第二定律得 解得 卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，A正确； B．根据牛顿第二定律得 解得 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，B正确； CD．根据牛顿第二定律得 解得 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，C错误，D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,共20分） 13．某物理兴趣小组验证“向心力大小与线速度大小关系”的实验装置如图所示。 实验步骤如下： ①按照图示安装仪器，轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小球，小球静止时刚好位于光电门中央； ②将小球悬挂并保持静止，此时力传感器示数为F1，用米尺量出细线长L； ③将小球拉到适当高度处且细线拉直，由静止释放小球，光电计时器记录小球的速光时间t，力传感器示数最大值为F2； ④改变小球的释放位置，重复上述过程，已知小球的直径为d（d<<L），当地的重力加速度大小为g。 (1)小球经过光电门时的速度大小v= ，小球的质量m= 。（均用给定的物理量符号表示） (2)仅从小球受力的角度分析，小球经过光电门时的加速度大小= （用F1、F2、g表示）。 (3)得出多组实验数据后，该实验小组选择用图像法处理数据，当纵轴表示，横轴表示 （填“”“”或“”）时，绘制出的图线为过坐标原点的直线，能更直观体现出向心力大小与线速度大小的关系，且图线的斜率k= （用给定的物理量符号表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）[1]小球通过最低点时的速度为 [2]小球悬挂并保持静止，此时力传感器示数为F1，则小球的质量 （2）小球通过光电门时，受小球的重力和细线的拉力作用，拉力F2和重力mg的合力提供向心力，有 解得 （3）[1]由于 d<<L 则根据向心加速度公式，有 整理得 可见当纵轴表示，横轴表时，绘制出的图线为过坐标原点的直线，能更直观体现出向心力大小与线速度大小的关系。 [2]图线的斜率 14．某实验小组用图所示装置进行“研究平抛运动”实验。 (1)关于该实验的一些做法，不合理的是___________ A．使用密度大、体积小的球进行实验 B．斜槽末端切线应当保持水平 C．斜槽轨道必须光滑 D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 (2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置，取点为坐标原点，建立如图所示坐标系，点为小球运动一段时间后的位置，取。根据图像可知小球的初速度大小 ，小球在点的速度大小 m/s。（计算结果均保留三位有效数字） (3)另一实验小组的同学在其所得的轨迹上选取间距较大的几个点，测出各点到抛出点的水平距离和竖直高度，并在直角坐标系内绘出了图像，取。根据图像可知小球的初速度大小 。 【答案】(1)C (2) 2.00 2.83 (3)1 【详解】（1）A．为了减小空气阻力的影响，应使用密度大、体积小的球进行实验，故A正确，不满足题意要求； B．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端切线应当保持水平，故B正确，不满足题意要求； C．为了保证小球每次抛出时的速度相同，每次需要从相同位置静止释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，故C错误，满足题意要求； D．为了减小误差，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，故D正确，不满足题意要求。 故选C。 （2）[1]竖直方向根据 可得 水平方向根据 可得小球的初速度大小为 [2]小球在点的竖直分速度大小为 则小球在点的速度大小为 （3）根据平抛运动规律可得， 可得 则图像的斜率为 解得小球的初速度大小 三．计算题（本题共3小题，共32分） 15．随着科技的进步，星际移民的可能性在不断提升。假设未来宇航员为测量某宜居星球的密度，采用了如下方案：如图所示，在星球表面某地，长为L的细线一端拴着质量为m的小球（可视为质点），另一端固定于水平天花板上O点，小球在水平面内做匀速圆周运动时细线与竖直方向的夹角为α，小球的角速度为ω。已知引力常量为G，该星球可视为质量分布均匀的球体且半径为R，不计空气阻力和星球自转。求： （1）细线上的拉力大小F； （2）该星球的质量M。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）对小球受力分析，水平方向上有 其中 解得 （2）对小球受力分析，竖直方向上有 在星球表面 解得 16．如图甲，某电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙，现测得转盘半径，离水面的高度，转盘与人之间的动摩擦因数，设人在转盘上所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，人可视为质点，不计空气阻力，取，求： (1)人恰好离开转盘时，转盘的角速度ω的大小； (2)人落水过程中水平位移的大小； (3)人落水时的速度与水平方向夹角的正切值。 【答案】(1) (2) (3)2 【详解】（1）根据牛顿第二定律得 其中 解得人恰好离开转盘时，转盘的角速度ω的大小 （2）由线速度和角速度的关系知 根据平抛运动规律得， 解得人落水过程中水平位移的大小 （3）根据平抛运动规律得 其中 解得人落水时的速度与水平方向夹角的正切值为 17．如图，在冬奥会跳台滑雪比赛中，运动员在滑雪道上获得水平速度从跳台a点水平飞出，着陆于直线斜坡b点，已知斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求运动员 （1）从a点到b点的时间t； （2）从a点到距斜坡最远时所用时间t1及此时的速度v。 【答案】（1）4s；（2）2s；40m/s，方向平行斜坡向下 【详解】（1）设a、b两点的水平距离与竖直距离分别为x、y，由平抛运动规律有 又 代入题给数据可得 t=4s （2）从a点飞出后速度方向与斜坡平行时运动员离斜坡最远，有 解得 此时的速度大小为 方向平行斜坡向下。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一下学期物理期中考试模拟测试02（原卷版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第二册第5~7章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的贡献之一，也是人类认识自然界的一座里程碑。关于万有引力定律，下列说法符合史实的是（　　） A．哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行 B．对于万有引力定律的提出，胡克、哈雷等科学家做出过重要贡献 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤装置测出了引力常量 2．如图，哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，经观测，哈雷彗星最近一次经过M点和P点的时间分别是1986年4月和2023年12月，下列预测合理的是（　　） A．2041年左右哈雷彗星运行到Q点 B．2061年左右哈雷彗星运行到M点 C．2080年左右哈雷彗星运行到N点 D．2137年左右哈雷彗星运行回到P点 3．建筑工地上有一种小型打夯机，其结构原理如图所示，一个质量为的支架（含电动机）上有一根长为的轻杆，一端固定一个质量为的铁块（视为质点），另一端固定在电动机的转轴上。电动机带动铁块在竖直平面内做匀速圆周运动，当转动的角速度达到一定数值时，支架抬起然后砸向地面，从而起到夯实地基的作用。若重力加速度为，空气阻力不计，则（　　） A．铁块做圆周运动的线速度始终不变 B．铁块转动到最低点时处于支架对地面的压力小于 C．若使支架离开地面，则电动机的角速度 D．若使支架离开地面，则电动机的角速度 4．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A．图甲中，自行车行驶时大齿轮上A点和小齿轮上B点的线速度大小相等 B．图乙中，做圆锥摆运动的物体，受重力、绳的拉力和向心力作用 C．图丙中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力 D．图丁中，如果火车转弯时行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压内轨 5．某校趣味运动投球项目，A、B两人站在如图所示的位置上，向正前方同一篮筐练习投球，投球位置和篮筐位于同一高度，某次两人同时投球，均投中篮筐，轨迹如图所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．A先投中 B．B先投中 C．A、B同时投中 D．A、B在最高点的速度相同 6．我国首颗超百容量的高通量地球静止轨道通信卫星—中星26号于北京时间2023年2月23日在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星将与中星16号、中星19号共同为用户提供高速的专网通信和卫星互联网接入等服务。中星26与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹以及某时刻所处位置、运行方向如图所示，两卫星的运行周期相同，两个轨道相交于两点，连线过地心，分别为侦察卫星的近地点和远地点。下列说法正确的是（　　） A．两点间距离等于中星26号卫星轨道半径 B．侦察卫星从D点到E点的过程中速度先减小后增大 C．中星26在C点线速度小于侦察卫星在E点线速度 D．侦察卫星在轨道上运行时，在E点的线速度小于在D点的线速度 7．如图所示，长为1m的轻杆，一端通过铰链固定在竖直墙壁上，另一端固定一小球N，一轻绳一端连接小球N，另一端通过定滑轮连接物块M。已知某时刻物块M竖直向上运动时，杆的角速度ω为2rad/s，且绳杆夹角为127°，则此时物块M的速度大小为（，） A．1.6m/s B．2m/s C．1.2m/s D．0.8m/s 8．非洲的草原上，一只正在饮水的斑马，突然发现潜伏在附近的猎豹，斑马为了逃生，开始沿“S”形全速奔跑，若某段时间内，斑马运动的速度大小不变，运动轨迹为如图所示的虚线，A、B、C、D为轨迹上的四点且都位于水平面上，下列说法正确的是（    ） A．斑马的加速度可能保持不变 B．斑马经过D点时的加速度与速度不共线 C．斑马可能处于受力平衡状态 D．斑马经过A点时的速度和经过B点时的速度相同 9．（多选）《西游记》中，一只大龟浮水作舟，驮着唐僧师徒四人和白龙马渡过了通天河。如图所示，河宽为d，A处的下游靠河岸B处是个旋涡，A点和旋涡的连线与河岸（笔直）的最大夹角θ = 37°，河流中水流的速度大小恒为v0。取sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。要使大龟从A点以恒定的速度安全到达对岸，则大龟在静水中的最小速度vmin和大龟在此情况下渡河时间t分别为（    ） A．0.6v0 B．.0.5v0 C． D． 10．（多选）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的倍，A放在距离转轴处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（　　） A．时，A、B相对于转盘会滑动 B．时，绳子一定有弹力 C．范围内增大时，A所受摩擦力一直变大 D．范围内增大时，B所受摩擦力变大 11．（多选）如图所示，P、Q是质量均为m的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，假设把地球看成是一个质量分布均匀的球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．Q质点受地球的万有引力大于P质点 B．P、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小相等 C．P质点的重力小于Q质点的重力 D．P、Q质点所受地球万有引力的方向均指向地心 12．（多选）发射地球静止卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　） A．卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,共20分） 13．某物理兴趣小组验证“向心力大小与线速度大小关系”的实验装置如图所示。 实验步骤如下： ①按照图示安装仪器，轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小球，小球静止时刚好位于光电门中央； ②将小球悬挂并保持静止，此时力传感器示数为F1，用米尺量出细线长L； ③将小球拉到适当高度处且细线拉直，由静止释放小球，光电计时器记录小球的速光时间t，力传感器示数最大值为F2； ④改变小球的释放位置，重复上述过程，已知小球的直径为d（d<<L），当地的重力加速度大小为g。 (1)小球经过光电门时的速度大小v= ，小球的质量m= 。（均用给定的物理量符号表示） (2)仅从小球受力的角度分析，小球经过光电门时的加速度大小= （用F1、F2、g表示）。 (3)得出多组实验数据后，该实验小组选择用图像法处理数据，当纵轴表示，横轴表示 （填“”“”或“”）时，绘制出的图线为过坐标原点的直线，能更直观体现出向心力大小与线速度大小的关系，且图线的斜率k= （用给定的物理量符号表示）。 14．某实验小组用图所示装置进行“研究平抛运动”实验。 (1)关于该实验的一些做法，不合理的是___________ A．使用密度大、体积小的球进行实验 B．斜槽末端切线应当保持水平 C．斜槽轨道必须光滑 D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 (2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置，取点为坐标原点，建立如图所示坐标系，点为小球运动一段时间后的位置，取。根据图像可知小球的初速度大小 ，小球在点的速度大小 m/s。（计算结果均保留三位有效数字） (3)另一实验小组的同学在其所得的轨迹上选取间距较大的几个点，测出各点到抛出点的水平距离和竖直高度，并在直角坐标系内绘出了图像，取。根据图像可知小球的初速度大小 。 三．计算题（本题共3小题，共32分） 15．随着科技的进步，星际移民的可能性在不断提升。假设未来宇航员为测量某宜居星球的密度，采用了如下方案：如图所示，在星球表面某地，长为L的细线一端拴着质量为m的小球（可视为质点），另一端固定于水平天花板上O点，小球在水平面内做匀速圆周运动时细线与竖直方向的夹角为α，小球的角速度为ω。已知引力常量为G，该星球可视为质量分布均匀的球体且半径为R，不计空气阻力和星球自转。求： （1）细线上的拉力大小F； （2）该星球的质量M。 16．如图甲，某电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙，现测得转盘半径，离水面的高度，转盘与人之间的动摩擦因数，设人在转盘上所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，人可视为质点，不计空气阻力，取，求： (1)人恰好离开转盘时，转盘的角速度ω的大小； (2)人落水过程中水平位移的大小； (3)人落水时的速度与水平方向夹角的正切值。 17．如图，在冬奥会跳台滑雪比赛中，运动员在滑雪道上获得水平速度从跳台a点水平飞出，着陆于直线斜坡b点，已知斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求运动员 （1）从a点到b点的时间t； （2）从a点到距斜坡最远时所用时间t1及此时的速度v。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$