精品解析：天津市第十四中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

2024-2025学年度第二学期十四中学3月考考试试卷 高一年级物理 一、单选题（每小题3分，共60分） 1. 下列现象中利用了离心现象的是（　　） A. 旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴 B. 列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些 C. 拖把桶通过旋转使拖把脱水 D. 洗衣机脱水桶高速旋转甩掉附着在衣服上的水 2. 圆周运动中，以下关于向心力及其作用说法正确的是（ ） A. 向心力既改变圆周运动速度的方向，又改变速度的大小 B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为物体的向心力 C. 做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，一定还受到一个向心力的作用 D. 在匀速圆周运动中向心力是恒力，在变速圆周运动中向心力才是变力 3. A、B两物体都做匀速圆周运动，在 A 转过45°角的时间内， B 转过了60°角，则A物体的角速度与B的角速度之比为（ ） A. 1:1 B. 4:3 C. 3:4 D. 16:9 4. 北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，缩写为BDS．北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成．空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星．地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站．绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星内，物体处于完全失重状态，则物体 A. 不受地球引力作用 B. 所受地球引力提供为向心力 C. 加速度为零 D. 向心力为零 5. 下列说法中正确的是（ ） A. 开普勒发现了行星运动定律 B. 牛顿较准确地测出了引力常量的数值 C. 经典力学既适用于宏观世界，也适用于微观世界 D. 经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动 6. 由开普勒定律可知，行星绕恒星运行轨道半长轴a的三次方与周期T的二次方之比为常数，即，其中k的大小（　　） A. 只与行星的质量有关 B. 只与恒星的质量有关 C. 与恒星和行星的质量都有关 D. 与恒星的质量及行星的速率有关 7. 2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器“天宫一号”发射升空。2011年11月3日凌晨“神舟八号”“天宫一号”对接成功，完美完成一次天空之吻。若对接前两者在同一轨道上运动，下列说法正确的是（　　） A. 对接前“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率 B. 对接前“神舟八号”的向心加速度小于“天宫一号”的向心加速度 C. “神舟八号”先加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 D. “神舟八号”先减速后加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 8. 2020年1月16日，酒泉卫星发射中心成功发射一颗由“快舟一号甲”火箭运载的5G低轨宽带卫星，也是全球首颗5G卫星，可以有效解决沙漠、海洋等地区网络覆盖和接入难的问题。假设该卫星的轨道为圆形，比地球静止卫星轨道低，该卫星与静止卫星相比，下列说法正确的是（　　） A. 线速度较小 B. 角速度较小 C. 周期较大 D. 向心加速度较大 9. 如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，当质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力的作用，下面分析正确的是 A. 此时火车转弯所需向心力由重力和支持力合力来提供 B. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用 C. 若火车速度大于v时，内侧轨将受到侧压力作用 D. 火车在弯道行驶时受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力． 10. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 做圆周运动的物体所受的合力方向一定指向圆心 B. 做曲线运动的物体速度大小一定变化 C. 做曲线运动的物体合力一定不为零 D. 做平抛运动的物体其运动性质属于变加速曲线运动 11. 中国空间站（Space Station）又称“天宫空间站”，它是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。2022年11月30日我国神舟十五号航天员乘组入驻天宫空间站，意味着中国空间站建设阶段性圆满收官，2023年将进入运营阶段。已知空间站离地面的高度为h（约400km），地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 以地球为参考系，空间站中的航天员处于平衡状态 B. 空间站的线速度大小为 C. 空间站的周期为2π D. 空间站的加速度小于地球静止卫星的加速度 12. 如图所示，、两个小球从不同高度同时沿相同方向水平抛出，其平抛运动轨迹的交点为，则以下说法正确的是（　　） A. 、两球同时落地 B. 球先落地 C. 、两球在点相遇 D. 两球落地时的速度方向相同 13. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则（　　） A. 卫星的向心加速度减小到原来的 B. 卫星的角速度减小到原来的 C. 卫星的周期增大到原来的8倍 D. 卫星的半径增大到原来的2倍 14. 如图所示，小物块从半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中，若物块的速度大小始终不变，则（　　） A. 物块的加速度始终不变 B. 碗对物块的支持力大小始终不变 C. 碗对物块的摩擦力大小始终不变 D. 物块所受的合力大小始终不变 15. 从距水平地面高的位置，将小石块以某一速度水平抛出，落地时水平位移为。不计空气阻力，取重力加速度。则小石块（　　） A. 在空中运动的时间为 B. 水平初速度大小为 C. 落地时速度大小为 D. 空中运动的位移大小为 16. 同步通信卫星相对于地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法中错误的是（　　） A. 各国的同步通信卫星都在同一圆周上运行 B. 同步通信卫星的速率是唯一的 C. 同步通信卫星处于平衡状态 D. 同步通信卫星加速度大小是唯一的 17. 如图所示为一个半径为的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方的高度有一小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，，要使得小球正好落在A点，则（　　） A. 小球平抛的初速度一定是 B. 小球平抛初速度可能是 C. 圆盘转动的角速度一定是 D. 圆盘转动的加速度可能是 18. 摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动（　　） A. 在最高点，乘客处于超重状态 B. 任一时刻乘客受到的合力都不等于零 C. 乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变 D. 在最低点，乘客受到的支持力大于座椅受到的压力 19. 小球做匀速圆周运动，圆周半径为R，向心加速度为a，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球的角速度ω＝ B. 小球的运动周期T＝2π C. 小球在时间t内通过的位移s＝ D. 小球的转速n＝2π 20. 如图所示，一长为的轻绳下端拴着质量为的小球，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动的加速度大小为 B. 小球运动的线速度大小为 C. 小球运动的角速度大小为 D. 轻绳拉力大小为 二、多选题（每小题4分，选对但不全得2分，共40分） 21. 下列选项中，属于相对论时空观的基本假设的有（　　） A. 在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的 B. 在不同的惯性参考系中，真空中的光速大小都是相同的 C. 运动物体的长度跟物体的运动状态有关 D. 物体运动的时间跟物体的运动状态有关 22. 关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法正确的是（　　） A. 因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B. 因向心力指向圆心，且与线速度的方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C. 它是物体所受的合力 D. 向心力和向心加速度的方向都是不变的 23. 物体在地面附近绕地球做圆周运动时的速度就叫做第一宇宙速度．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是 A. 第一宇宙速度大小约为11.2 km/s B. 第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小速度 C. 第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最小运行速度 D. 若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度 24. 如图所示的装置中，左侧的轮子利用皮带带动右侧轮轴转动。已知，是轮轴上的一点，到轴心的距离也为，分别是三个轮（轴）边缘上的点，到轴心的距离，则下列说法错误的是（　　） A. B. C. D. 25. 如图，洗衣机的脱水筒在转动时有衣物附在圆筒内壁上，此时：（ ） A. 衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用 B. 衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供 C. 筒壁对衣物的弹力随筒的转速增大而增大 D. 筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速增大而增大 26. 如图所示，细绳的一端系着质量为M=2kg的物体A，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m=0.5kg球B，A的重心与圆孔的距离为0.5m．并已知与A圆盘的最大静摩擦力为4N，A随水平圆盘一起转动，为使球B高度不变，则水平转盘的角速度取（ ）．（g取10m/s2） A. 1.5rad/s B. 2.5rad/s C. 3.5rad/s D. 4.5rad/s 27. 如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当小球第一次通过最低点，悬线碰到钉子瞬间（　　） A. 小球的瞬时速度突然变大 B. 小球的角速度突然变大 C. 小球的向心加速度突然变小 D. 线所受的拉力突然变大 28. 如图所示，有a、b、c、d四颗人造地球卫星，a在地球赤道上未发射，b在近地轨道上做圆周运动，c是地球同步卫星，d是在高空椭圆轨道上运行的探测卫星，它们的运动轨道都在同一平面内。则有（　　） A. a的向心加速度大小等于地球表面的重力加速度大小 B. 在相同时间内b转过的角度最大 C. c在6h内转过圆心角是 D. d的运动周期有可能是22h 29. 一颗在地球赤道上空绕地球运转的静止卫星，距地面高度为h，已知地球半径为R，自转周期为T，地面重力加速度为g，则这颗卫星运转的速度大小是（　　） A. B. C. D. 30. 如图所示，倾角θ=30°的斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴OO₁上。可视为质点、质量为m的小物块随转台一起以角速度ω匀速转动，此时小物块到A点的距离为L，其与斜面之间动摩擦因数为重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块随斜面一起转动且无相对滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块对斜面压力大小可能等于 B. 小物块对斜面的压力大小不可能等于 C. 水平转台转动角速度ω可能为 D. 水平转台转动角速度ω不可能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第二学期十四中学3月考考试试卷 高一年级物理 一、单选题（每小题3分，共60分） 1. 下列现象中利用了离心现象的是（　　） A. 旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴 B. 列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些 C. 拖把桶通过旋转使拖把脱水 D. 洗衣机脱水桶高速旋转甩掉附着在衣服上的水 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．旋转雨伞，甩掉雨伞上的水滴，水做离心运动被从伞上甩掉，属于离心现象的应用，故A正确； B．火车外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，防止火车发生离心现象，故B错误； C．在脱水的过程中，随脱水筒转速的增加，拖把上水所受的力不足以提供水做圆周运动所需要的向心力，所以水做离心运动，拖布上的水沿切线的方向向外甩出，利用了离心现象，故C正确； D．洗衣机脱水筒高速旋转把附着在衣服上的水分，是利用离心作用将水从衣服甩掉，是利用的离心运动，故D正确。 故选ACD。 2. 圆周运动中，以下关于向心力及其作用说法正确的是（ ） A. 向心力既改变圆周运动速度的方向，又改变速度的大小 B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为物体的向心力 C. 做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，一定还受到一个向心力的作用 D. 在匀速圆周运动中向心力是恒力，在变速圆周运动中向心力才是变力 【答案】B 【解析】 【分析】考查了对向心力的理解 【详解】A．向心力只改变圆周运动的速度方向，切线加速度改变圆周运动的速度大小，A错误； BC．匀速圆周运动的物体的合力指向圆心，充当向心力，B正确，C错误； D．在匀速圆周运动中向心力时时刻刻指向圆心，大小不变，方向在变，所以向心力是变力，D错误。 故选B。 【点睛】本题考查对向心力理解能力，向心力不是什么特殊的力，其作用产生向心加速度，改变速度的方向，不改变速度的大小。 3. A、B两物体都做匀速圆周运动，在 A 转过45°角的时间内， B 转过了60°角，则A物体的角速度与B的角速度之比为（ ） A. 1:1 B. 4:3 C. 3:4 D. 16:9 【答案】C 【解析】 分析】 【详解】由角速度的定义式 可知 故选C。 4. 北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，缩写为BDS．北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成．空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星．地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站．绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星内，物体处于完全失重状态，则物体 A. 不受地球引力作用 B. 所受地球引力提供为向心力 C. 加速度为零 D. 向心力为零 【答案】B 【解析】 【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星内的物体所受的地球的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，但重力不是零、加速度不为零、向心力也不为零．故ACD错误、B正确． 【点睛】人造卫星做匀速圆周运动，处于完全失重状态，万有引力提供向心力，处于非平衡状态． 5. 下列说法中正确的是（ ） A. 开普勒发现了行星运动定律 B. 牛顿较准确地测出了引力常量数值 C. 经典力学既适用于宏观世界，也适用于微观世界 D. 经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．开普勒在分析第谷的观测数据后发现了行星的运动定律，A正确； B．卡文迪许测出的引力常量，B错误； CD．经典力学只适用于宏观、低速，CD错误。 故选A。 6. 由开普勒定律可知，行星绕恒星运行轨道半长轴a的三次方与周期T的二次方之比为常数，即，其中k的大小（　　） A. 只与行星的质量有关 B. 只与恒星的质量有关 C. 与恒星和行星的质量都有关 D. 与恒星的质量及行星的速率有关 【答案】B 【解析】 【详解】开普勒第三定律中的公式，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比，式中的只与恒星的质量有关，与行星质量无关，与行星的速率无关，即只与中心体质量有关，与环绕体质量无关，与环绕体的速率无关，故A、C、D错误，B正确； 故选B。 7. 2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器“天宫一号”发射升空。2011年11月3日凌晨“神舟八号”“天宫一号”对接成功，完美完成一次天空之吻。若对接前两者在同一轨道上运动，下列说法正确的是（　　） A. 对接前“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率 B. 对接前“神舟八号”的向心加速度小于“天宫一号”的向心加速度 C. “神舟八号”先加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 D. “神舟八号”先减速后加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力得出 A．根据 所以对接前“天宫一号”的运行速率等于“神舟八号”的运行速率，故A错误； B．根据 所以对接前“神舟八号”的向心加速度等于“天宫一号”的向心加速度，故B错误； C．飞船与天宫一号在同一轨道上，此时飞船受到的万有引力等于向心力，若让飞船加速，所需要的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，不能实现对接，故C错误； D．飞船与天宫一号在同一轨道上，“神舟八号”先减速飞船做近心运动，进入较低的轨道，后加速做离心运动，轨道半径变大，可以实现对接，故D正确； 故选D。 8. 2020年1月16日，酒泉卫星发射中心成功发射一颗由“快舟一号甲”火箭运载的5G低轨宽带卫星，也是全球首颗5G卫星，可以有效解决沙漠、海洋等地区网络覆盖和接入难的问题。假设该卫星的轨道为圆形，比地球静止卫星轨道低，该卫星与静止卫星相比，下列说法正确的是（　　） A. 线速度较小 B. 角速度较小 C. 周期较大 D. 向心加速度较大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】5G卫星比静止卫星较低，根据万有引力提供向心力 A．可得 该卫星半径较小，所以该卫星线速度较大，故A错误； B．可得 该卫星半径较小，所以该卫星角速度较大，故B错误； C．可得 该卫星半径较小，所以该卫星周期较小，故C错误； D．可得 该卫星半径较小，所以该卫星向心加速度较大，故D正确。 故选D。 9. 如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，当质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力的作用，下面分析正确的是 A. 此时火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来提供 B. 若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用 C. 若火车速度大于v时，内侧轨将受到侧压力作用 D. 火车在弯道行驶时受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力． 【答案】A 【解析】 【详解】火车速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，由重力和支持力的合力提供向心力，如图所示．故A正确； 若火车速度小于v时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用，故B错误；若火车速度大于v时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用，故C错误；火车在弯道行驶时受到重力、支持力、牵引力、摩擦力作用．选项D错误； 10. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 做圆周运动的物体所受的合力方向一定指向圆心 B. 做曲线运动的物体速度大小一定变化 C. 做曲线运动的物体合力一定不为零 D. 做平抛运动的物体其运动性质属于变加速曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体所受的合力方向一定指向圆心，变速圆周运动的物体所受合力的方向指向圆内，但不指向圆心，故A错误； B．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化，但大小不一定变化，如：匀速圆周运动，故B错误； C．物体做曲线运动，需要物体受到的合外力与速度不共线，可知做曲线运动的物体合力一定不为零，故C正确； D．做平抛运动的物体只受重力，属于加速度不变的曲线运动，即匀变速曲线运动，故D错误。 故选C。 11. 中国空间站（Space Station）又称“天宫空间站”，它是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。2022年11月30日我国神舟十五号航天员乘组入驻天宫空间站，意味着中国空间站建设阶段性圆满收官，2023年将进入运营阶段。已知空间站离地面的高度为h（约400km），地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 以地球为参考系，空间站中的航天员处于平衡状态 B. 空间站的线速度大小为 C. 空间站的周期为2π D. 空间站的加速度小于地球静止卫星的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．宇航员做匀速圆周运动，不是平衡状态，故A错误； B．对空间站有 忽略地球自转则 联立可得 故B正确； C．运行周期 2π 故C错误； D．由 可知，静止卫星与地球间的距离大于空间站与地球间的距离，则静止卫星的加速度小于空间站的加速度，故D错误。 故选B。 12. 如图所示，、两个小球从不同高度同时沿相同方向水平抛出，其平抛运动轨迹的交点为，则以下说法正确的是（　　） A 、两球同时落地 B. 球先落地 C. 、两球在点相遇 D. 两球落地时的速度方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．平抛运动的时间由高度决定，所以两球同时抛出时，球先落地；球先到点。AC错误，B准确； D．从水平分运动来看，经过同一个点，说明，从竖直方向看，有，落地时，有 所以两球落地时的速度方向不同。D错误。 故选B。 13. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则（　　） A. 卫星的向心加速度减小到原来的 B. 卫星的角速度减小到原来的 C. 卫星的周期增大到原来的8倍 D. 卫星的半径增大到原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】D．卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有： 可得线速度 ，可知线速度减为原来的时，半径增加为原来的4倍，故D错误； A．向心加速度知，半径增加为原来的4倍，向心加速度减小为原来的，故A错误； C．周期 知，半径增加为原来的4倍，周期增加为原来的8倍，故C正确； B．角速度 知，半径增加为原来的4倍，角速度减小为原来的倍，故B错误． 故选C． 14. 如图所示，小物块从半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中，若物块的速度大小始终不变，则（　　） A. 物块的加速度始终不变 B. 碗对物块的支持力大小始终不变 C. 碗对物块的摩擦力大小始终不变 D. 物块所受的合力大小始终不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块做匀速圆周运动，加速度方向始终变化且指向圆心，A错误； B．物块所受重力和支持力的合力提供向心力，重力沿半径方向的分力一直变化，向心力大小不变，则支持力大小一定变化，B错误； C．物块所受摩擦力与重力沿斜线方向的分力大小相等、方向相反，因重力沿切线方向的分力变化，则摩擦力也变化，C错误； D．物块做匀速圆周运动，物块所受合力提供向心力，大小始终不变，D正确。 故选D。 15. 从距水平地面高的位置，将小石块以某一速度水平抛出，落地时水平位移为。不计空气阻力，取重力加速度。则小石块（　　） A. 在空中运动的时间为 B. 水平初速度大小为 C. 落地时速度大小为 D. 空中运动的位移大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动规律可知，小石块在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，则在水平方向和竖直方向有 ， 代入题中数据解得 ， 故A错误，B正确； C．落地时，竖直方向速度为 则落地速度大小为 故C错误； D．空中运动的位移大小为 故D错误。 故选B。 16. 同步通信卫星相对于地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法中错误的是（　　） A. 各国的同步通信卫星都在同一圆周上运行 B. 同步通信卫星的速率是唯一的 C. 同步通信卫星处于平衡状态 D. 同步通信卫星加速度大小是唯一的 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据静止卫星与地球自转同步，与地面相对静止，同时卫星受到地球的万有引力提供向心力，指向圆心，万有引力指向地心，故静止卫星只能在赤道上空，所以各国的静止卫星都在同一圆周上运动，故A正确； B．静止卫星要和地球自转同步，角速度相同，根据 可知静止卫星运行的轨道半径是确定值，根据 可知静止卫星的速率是唯一的，故B正确； C．静止卫星受到地球的万有引力提供向心力做匀速圆周运动，加速度不为零，不是平衡状态，故C错误； D．同步通信卫星加速度大小 可知同步通信卫星加速度大小是唯一的，故D正确。 本题选错误的，故选C。 17. 如图所示为一个半径为的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方的高度有一小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，，要使得小球正好落在A点，则（　　） A. 小球平抛的初速度一定是 B. 小球平抛的初速度可能是 C. 圆盘转动的角速度一定是 D. 圆盘转动的加速度可能是 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据可得 则小球平抛运动的初速度 A正确，B错误； CD．根据，，解得圆盘转动的角速度 ， 圆盘转动的加速度为 ， 故选项CD错误。 故选A。 18. 摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动（　　） A. 在最高点，乘客处于超重状态 B. 任一时刻乘客受到的合力都不等于零 C. 乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变 D. 在最低点，乘客受到的支持力大于座椅受到的压力 【答案】B 【解析】 【分析】转轮始终不停地匀速转动，乘客做匀速圆周运动，加速度不为零；乘客所受的合外力提供向心力，方向指向圆心，时刻在变化，是变力；乘客对座椅的压力和座椅受到的压力为作用力和反作用力。 【详解】A．在最高点，向心加速度向下，乘客处于失重状态，故A错误； B．乘客做匀速圆周运动，需要大小不变，方向时刻改变的向心力，所以乘客受到的合力都不等于零，故B正确； C．乘客对座位的压力大小是变化的，最高点是最小的，故C错误； D．乘客受到的支持力和座椅受到的压力为作用力和反作用力，作用力和反作用力都等大反向，故D错误。 故选B。 【点评】本题是实际生活中的圆周运动问题，要抓住加速度、合外力都是矢量，当它们的方向改变时，矢量也是变化的。 19. 小球做匀速圆周运动，圆周半径为R，向心加速度为a，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球的角速度ω＝ B. 小球的运动周期T＝2π C. 小球在时间t内通过的位移s＝ D. 小球的转速n＝2π 【答案】B 【解析】 【详解】A．由圆周运动的向心加速度得 a=ω2R 记得 选项A错误； B．由周期的关系得 选项B正确； C．小球的线速度 则小球在时间t内通过的路程为 则位移 选项C错误； D．小球的转速 选项D错误。 故选B。 20. 如图所示，一长为的轻绳下端拴着质量为的小球，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动的加速度大小为 B. 小球运动的线速度大小为 C. 小球运动的角速度大小为 D. 轻绳的拉力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】D．根据题意可知，小球在水平面内做匀速圆周运动，小球所受合力提供向心力，对小球受力分析，如图所示 由几何关系有 解得 故D错误； A．由牛顿第二定律有 解得 故A错误； BC．根据题意，由几何关系可知，小球在水平面内做匀速圆周运动的半径为 由牛顿第二定律有 解得 故C错误，B正确。 故选B 二、多选题（每小题4分，选对但不全得2分，共40分） 21. 下列选项中，属于相对论时空观的基本假设的有（　　） A. 在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的 B. 在不同的惯性参考系中，真空中的光速大小都是相同的 C. 运动物体的长度跟物体的运动状态有关 D. 物体运动的时间跟物体的运动状态有关 【答案】AB 【解析】 【详解】相对论时空观的基本假设是：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的，真空中的光速大小都是相同的。 故选AB。 22. 关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法正确的是（　　） A. 因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B. 因向心力指向圆心，且与线速度的方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C. 它是物体所受的合力 D. 向心力和向心加速度的方向都是不变的 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，但方向不断变化，所以向心力是一个变力，故A错误； B．因向心力指向圆心，且与线速度的方向垂直，所以它不能改变线速度的大小，只能改变线速度的方向，故B正确； C．匀速圆周运动的向心力由物体所受合力提供，故C正确； D．向心力和向心加速度的方向都是不断变化的，故D错误。 故选BC。 23. 物体在地面附近绕地球做圆周运动时的速度就叫做第一宇宙速度．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是 A. 第一宇宙速度大小约为11.2 km/s B. 第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小速度 C. 第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最小运行速度 D. 若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度 【答案】BD 【解析】 【详解】已知第一宇宙速度的公式是①，根据万有引力等于重力得②，由①②得，将，代入速度公式得，A错误D正确；由于第一宇宙速度绕地球距离最小，所以它是卫星被发射的最小速度，B正确；由第一宇宙速度的公式是可得，当半径越大时，其运动速度越小．所以它是卫星能绕地球做匀速圆周运动的最大速度，C错误； 24. 如图所示的装置中，左侧的轮子利用皮带带动右侧轮轴转动。已知，是轮轴上的一点，到轴心的距离也为，分别是三个轮（轴）边缘上的点，到轴心的距离，则下列说法错误的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意，由图可知，两点为皮带传动，则有 三点为同轴转动，则有 由于 可得 A．由公式可知，由于到轴心的距离为，则有 则 故A错误； B．由公式可得 则有 故B正确； C．由公式可得 则有 故C错误； D．根据题意，由公式和可得 则有 故D正确。 本题选错误的，故选AC。 25. 如图，洗衣机的脱水筒在转动时有衣物附在圆筒内壁上，此时：（ ） A. 衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用 B. 衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供 C. 筒壁对衣物的弹力随筒的转速增大而增大 D. 筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速增大而增大 【答案】AC 【解析】 【详解】对衣物研究：竖直方向：f＝mg.水平方向：弹力提供向心力：N＝mω2r，可知当角速度增大时，摩擦力f不变，弹力N增大，故AC正确，BD错误。 26. 如图所示，细绳的一端系着质量为M=2kg的物体A，另一端通过光滑的小孔吊着质量为m=0.5kg球B，A的重心与圆孔的距离为0.5m．并已知与A圆盘的最大静摩擦力为4N，A随水平圆盘一起转动，为使球B高度不变，则水平转盘的角速度取（ ）．（g取10m/s2） A. 1.5rad/s B. 2.5rad/s C. 3.5rad/s D. 4.5rad/s 【答案】AB 【解析】 【详解】当物体M在此平面绕中心轴线以角速度转动时，当A恰好要向里滑动时，取得最小值为，此时A所受的静摩擦力达到最大为，方向沿半径向外，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：，代入数据解得：，当A恰好要向外滑动时，取得最大值为，此时A所受的静摩擦力达到最大为，方向沿半径向里，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：，代入数据解得：，所以角速度范围是：，故AB正确，CD错误；故选AB． 【点睛】本题是圆周运动中临界问题，抓住当A恰好相对此平面滑动时静摩擦力达到最大，可能有向外滑的运动趋势，也有可能向里滑的趋势，最后由牛顿第二定律求解角速度的取值范围． 27. 如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方P点钉一颗钉子，使线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当小球第一次通过最低点，悬线碰到钉子瞬间（　　） A. 小球的瞬时速度突然变大 B. 小球的角速度突然变大 C. 小球的向心加速度突然变小 D. 线所受的拉力突然变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．碰到钉子前后，圆周运动半径变小，但在最低点小球水平方向没有受到力的作用，小球的瞬时速度不会发生改变，A错误； B．根据 可知，线速度不变，半径变小，角速度变大，B正确； C．根据 可知，由于线速度不变，半径变小，加速度变大，C错误； D．根据 可知，加速度变大，绳上的拉力变大，D正确； 故选BD。 28. 如图所示，有a、b、c、d四颗人造地球卫星，a在地球赤道上未发射，b在近地轨道上做圆周运动，c是地球同步卫星，d是在高空椭圆轨道上运行的探测卫星，它们的运动轨道都在同一平面内。则有（　　） A. a的向心加速度大小等于地球表面的重力加速度大小 B. 在相同时间内b转过的角度最大 C. c在6h内转过的圆心角是 D. d的运动周期有可能是22h 【答案】BC 【解析】 【详解】A．同步卫星的周期与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据 可知c的向心加速度大于a的向心加速度；卫星绕地球做匀速圆周运动时，由 得 卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度等于地球表面的重力加速度大小，故可知a的向心加速度小于地球表面的重力加速度大小，故A错误； B．a与c的角速度相同；卫星绕地球做匀速圆周运动时，由 可得 可知卫星的半径越大，角速度越小；则a、b、c、d四颗卫星中，b的角速度最大，在相同时间内b转过的角度最大，故B正确； C．同步卫星c的周期为24h，则c在6h内转过的圆心角为 故C正确； D．由开普勒第三定律，可知卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，不可能为22h，故D错误。 故选BC。 29. 一颗在地球赤道上空绕地球运转的静止卫星，距地面高度为h，已知地球半径为R，自转周期为T，地面重力加速度为g，则这颗卫星运转的速度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】静止卫星的周期等于地球自转的周期T，则静止卫星的速度 对静止卫星 则 带入可得 故选AD。 30. 如图所示，倾角θ=30°的斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴OO₁上。可视为质点、质量为m的小物块随转台一起以角速度ω匀速转动，此时小物块到A点的距离为L，其与斜面之间动摩擦因数为重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块随斜面一起转动且无相对滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块对斜面的压力大小可能等于 B. 小物块对斜面的压力大小不可能等于 C. 水平转台转动角速度ω可能为 D. 水平转台转动角速度ω不可能为 【答案】BC 【解析】 【详解】根据题意可知，当角速度最小时，物块恰好不下滑，受力分析如下图所示 由平衡条件，轴方向有 由牛顿第二定律，轴方向有 解得 当角速度最大时，物块恰好不上滑，受力分析如下图所示 由平衡条件，轴方向有 由牛顿第二定律，轴方向有 解得 由以上分析可知，角速度的取值范围为 设小物块对斜面的压力为，则根据牛顿第三定律可知小物块对斜面的压力 由此可知，小物块对斜面压力的取值范围为 故选BC。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$