精品解析：河北省沧州市泊头市第一中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题

高一年级下学期第二次月考物理试题 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 对万有引力定律的描述，下列叙述符合史实的是（　　） A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律 B. 丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 C. 卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个“称量地球质量”的人 D. 天王星是通过计算和观测发现的新天体，被人们称为“笔尖下发现的行星” 【答案】C 【解析】 【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误； B．哥白尼提出了“日心说”的观点，故B错误； C．卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故C正确； D．海王星是通过计算和观测发现的新天体，被人们称为“笔尖下发现的行星”，故D错误。 故选C。 2. 羽毛球比赛前测试羽毛球的性能，将球击出后，球在空中的轨迹如图所示，B是轨迹的最高点，A、C为轨迹上相同高度的两点，羽毛球受到的阻力仅与速度有关且和速度大小成正比，下列说法正确的是（　　） A. 羽毛球在B点速度为零 B. 从A到B的运动时间大于从B到C的运动时间 C. 羽毛球在A点的速度大小大于在C点的速度大小 D. 羽毛球在A点的加速度大小小于在C点的加速度大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由轨迹可知，羽毛球做曲线运动，则羽毛球在B点速度不为零，速度方向沿切线方向，故A错误； B．羽毛球受到的阻力方向与运动方向相反，根据牛顿第二定律可知，羽毛球从A到B在竖直方向的加速度大于从B到C竖直方向的加速度，由于羽毛球从A到B在竖直方向的分位移等于从B到C竖直方向的分位移，根据位移公式可知，羽毛球从A到B运动的时间小于从B到C的运动时间，故B错误； C．由于羽毛球克服空气阻力做功，根据动能定理可知，羽毛球在A点的速度大于在C点的速度，故C正确； D．结合上述可知，羽毛球在A点的重力与阻力的合力大于在C点重力与阻力的合力，因此羽毛球在A点的加速度大于在C点的加速度，故D错误。 故选C。 3. 如图，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管内运动，当小球通过最高点时速率为v0，则下列说法正确的是（　　） A. 若v0=0，则小球对管内壁无压力 B. 若，则小球对管内上壁有压力 C. 若，则小球对管内下壁没有压力 D. 不论v0多大，小球对管内壁都有压力 【答案】C 【解析】 【详解】A．设小球在最高点时管内下壁对小球有竖直向上的支持力，则有 若v0=0，可得小球所受的支持力 根据牛顿第三定律，可知小球对管内下壁有竖直向下的压力，故A错误； B．设小球在最高点时管内上壁对小球有竖直向下的压力，则有 若，可得小球所受的压力 负号说明管内下壁对小球有竖直向上的支持力，根据牛顿第三定律，可知小球对管内下壁有竖直向下的压力，故B错误； C．设小球在最高点时管内上壁对小球有竖直向下的压力，则有 若，可得小球所受的压力 即管内上壁对小球有竖直向下的压力，大小为，根据牛顿第三定律，可知小球对管内上壁有竖直向上的压力，小球对管内下壁没有压力，故C正确； D．设小球在最高点时管内壁对小球没有力的作用，则有 解得 此时小球对管内壁没有压力，故D错误。 故选C。 4. 北京时间2025年1月7日04时00分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践25号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。经过一个月的时间，实践25号抵达同步轨道，并成功给北斗三号G7星加注了142公斤肼类燃料，实现了全球首次卫星在轨加注燃料。若后期还要给同轨道上的另一颗卫星加注燃料，加注前两卫星的位置如图所示，则是要想实现加注燃料，对实践25号星操作正确的是（　　） A. 实践25号卫星直接加速与卫星A对接即可 B. 实践25号卫星和卫星A对接时具有相同的速度 C. 实践25号卫星受到地球的万有引力一定大于卫星A受到地球的万有引力 D. 实践25号卫星对卫星A加注燃料时处于静止状态 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．航天器对接，后面的航天器应先减速降低高度，再加速提升高度，通过适当控制，使后面的航天器追上前面的航天器时恰好具有相同的速度，相对静止，故B正确，AD错误； C．由于不知道实践25号卫星和卫星A的质量大小，故无法比较受到地球的万有引力大小，故C错误。 故选B。 5. 如图所示，内壁粗糙的半径的圆弧轨道竖直固定在水平地面上，最底端与足够长的水平地面相切。将一质量的滑块（视为质点）从与圆心O等高处沿圆弧轨道由静止释放，滑块经过圆弧轨道最低点P后最终停止在Q点，已知P、Q间的距离，滑块与水平地面间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是（　　） A. 滑块经过P点时速度大小为2m/s B. 滑块在水平地面上运动的时间为0.2s C. 滑块经过圆弧轨道最低点P时，对轨道的压力大小为15N D. 滑块沿圆弧轨道滑动的过程中，克服摩擦力做的功为0.5J 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑块从P点到Q点，做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 由匀变速运动规律，可知 解得 故A错误； B．滑块在水平地面上运动的时间 故B错误； C．在圆弧轨道最低点P时，根据牛顿第二定律，有 解得 根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小 故C错误； D．滑块沿圆弧轨道滑动过程中，根据动能定理，有 解得 故D正确。 故选D。 6. 北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。如图所示，倾斜地球同步轨道卫星与中圆地球轨道卫星同平面，中圆地球轨道卫星的周期为同步卫星周期T的一半。下列关于地球静止同步轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　） A. 卫星C的线速度小于卫星B的线速度 B. 卫星A和卫星B均相对地球表面静止 C. 卫星A与地心连线和卫星C与地心连线在相同时间内扫过相同的面积 D. 某时刻B、C两卫星相距最近，则再经，两卫星相距最远 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得 卫星C的轨道半径小于卫星B的轨道半径，所以卫星C的线速度大于卫星B的线速度，故A错误； B．卫星A地球静止同步轨道卫星相对地球表面静止，卫星B为倾斜地球同步轨道卫星相对地球表面是运动的，故B错误； C．卫星A与卫星C不在同一个轨道上，所以他们与地心连线在相同时间内扫过的面积不相同，故C错误； D．令经过t时间相距最远，则有 解得 故D正确。 故选D。 7. 一辆质量为m的小汽车在水平地面上由静止开始运动，其功率随速度的变化关系如图所示，其中AB段平行于v轴，汽车匀速运动阶段的速度为。根据图像，下列说法正确的是（　　） A. 速度增大到的过程中，汽车的加速度逐渐减小，当时， B. 汽车与地面间的摩擦力大小为 C. 在OA段汽车的位移为 D. 若AB段汽车的位移为s，则AB段汽车运动的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像斜率代表牵引力，速度增大到的过程中，汽车的牵引力不变，加速度不变，故A错误； B．汽车匀速运动阶段的速度为，此时牵引力等于摩擦力，汽车与地面间的摩擦力大小为 故B错误； C．图像斜率代表牵引力，汽车牵引力在OA段不变，故汽车为匀加速启动，在A点功率为额定功率，牵引力为匀加速运动的牵引力，故匀加速阶段的牵引力为 联立得 故C正确； D．根据动能定理 得 故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为L，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若小球在最高点时杆对球无作用力则 可得 若角速度小于，则杆对小球的作用力向上，A正确； B．图b中若火车转弯时未达到规定速率，则轨道对火车的支持力和重力的合力大于所需的向心力，则火车有做向心运动的趋势，则轮缘对内轨道有挤压作用，B错误； C．图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量= ， 根据，可知A 、B所受摩擦力，C错误； D．图d中是一圆锥摆，根据 可得 可知增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，D正确。 故选AD。 9. “天舟8号”货运飞船于2024年11月15日23时13分由长征七号遥九运载火箭搭载，在中国文昌航天发射场成功发射并与“天宫一号”空间站对接。“天舟8号”除了承担了向空间站运送货物的运输使命，还肩负着一次“特殊”的科学任务，把我国科研人员根据月壤样品所研究出来的月壤砖放置在空间站外，接受宇宙射线和剧烈温度变化的考验，以评估其在实际应用中的表现，为推进月球科研站的建设做出积极贡献。“天舟8号”多次变轨简化示意图如图所示。从近地轨道1的P点变轨到椭圆轨道2，在远地点Q再次变轨转移到330千米的圆轨道3。对“天舟8号”此次发射、变轨、对接过程，下列说法正确的是（　　） A. “天舟8号”在近地轨道1的周期大于轨道3的周期 B. “天舟8号”在椭圆轨道2上任何一点的速度都小于 C. “天舟8号”在轨道3稳定运行时经一次加速即与“天宫一号”空间站成功对接，可知“天宫一号”空间站的轨道半径大于轨道3的轨道半径 D. “天舟8号”在轨道3稳定运行时，经过Q点的向心加速度大小等于轨道2上经过Q点的加速度大小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．轨道1的半径小于轨道3的半径，根据开普勒第三定律可知，轨道1的周期小于轨道3的周期，故A错误； B．“天舟8号”在近地轨道1的速度等于第一宇宙速度7.9km/s，相对于轨道2，天舟8号”在近地轨道1上是低轨道，需要加速才能变轨到轨道2，故“天舟8号”在近地轨道1的速度小于轨道2在P点的速度，即“天舟8号”在椭圆轨道2上经过P点的速度大于，故B错误； C．“天舟8号”在轨道3再次加速与“天宫一号”对接，可知，“天宫一号”空间站处于更高的轨道，即“天宫一号”空间站的轨道半径大于轨道3的轨道半径，故C正确； D．“天舟8号”在轨道3稳定运行时，根据万有引力提供向心力有 解得 可知，“天舟8号”在轨道3稳定运行时，经过Q点的向心加速度大小等于轨道2上经过Q点的加速度大小，故D正确。 故选CD。 10. “双星系统”是指在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。假设在太空中有星球A、B组成的双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动，如图所示，两星球的间距为，公转周期为。为探索该双星系统，向星球B发射一颗人造卫星C，C绕B运行的周期为，轨道半径为，忽略C的引力对双星系统的影响，万有引力常量为。则以下说法正确的是（　　） A. 星球A、B的质量之和为 B. 星球A做圆周运动的半径为 C. 星球B做圆周运动的半径为 D. 若A也有一颗周期为的卫星，则其轨道半径一定大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 其中 得两星球质量之和为 故A错误； BC．C围绕B做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有 解得 ， 故B正确，C错误； D．若A也有一颗周期为的卫星，则 解得 由于 则 可知其轨道半径一定大于，故D正确； 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图甲所示。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下有如图乙所示三种组合方式传动，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。 （1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是___________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，可探究向心力的大小与___________的关系； （3）为探究向心力和角速度的关系，应将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选“A和B”、“A和C”、“B和C”）。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4：1，则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为___________ 。 （4）在某次实验中，某同学将质量相同的小球分别放在挡板B和C处，传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为3：1，则左、右标尺显示的格子数之比为___________。 【答案】（1）C （2）半径 （3） ①. A和C ②. 1:2 （4）2:9 【解析】 【小问1详解】 向心力大小与质量、角速度、半径多个因素有关。控制变量法是在研究多个变量关系时，每次只改变其中一个变量，而保持其他变量不变，从而研究被改变变量对事物的影响。在探究向心力大小与这些因素关系时，就是采用这种方法，即控制质量法 。 故选C。 【小问2详解】 传动皮带调至第一层塔轮，左右塔轮边缘线速度相等，根据 可知B、C位置角速度ω相等。两钢球质量相等，放在B、C位置，B、C处小球做圆周运动轨迹半径不同，由向心力 可知可探究向心力大小与半径的关系 。 【小问3详解】 [1]探究向心力和角速度关系，要控制质量和半径相同，A和C处小球运动半径相同，所以选A和C 。 [2]匀速摇动手柄时，左、右两标尺显示的格数之比为，则向心力之比为4：1，由 因两个钢球的质量和运动半径相等，则角速度之比为2∶1，同一条皮带传动的两个轮子边缘线速度大小相等，由 可知，与皮带连接的左塔轮和右塔轮的半径之比为1∶2。 【小问4详解】 传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为3∶1，由 可知，与皮带连接的左塔轮和右塔轮的角速度之比为1∶3，因为质量相同的小球分别放在挡板B和C处，则左右半径之比为2：1，根据 可知向心力之比。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平放置的倾斜挡板上，钢球落到挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有______；（填选项前字母） A. 斜槽轨道要光滑 B. 斜槽轨道末端要水平 C. 每次要从斜槽上同一位置无初速度释放钢球 D. 图中挡板每次必须等间距下移 （2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A、、三点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，和的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，则______；若A点不是抛出点，则钢球平抛的初速度大小为______，钢球在点时的速度大小为______。（后两空均用、、和重力加速度表示） 【答案】（1）BC （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确； D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1] 由图乙可知从A到的时间与从到的时间相同，设钢球平抛的初速度大小为，若A点是抛出点，根据匀变速直线运动相同时间的位移之比为可知 [2] 若A点不是抛出点，根据匀变速直线运动规律有 解得 水平方向做匀速直线运动有，解得钢球平抛的初速度大小为 [3] 点的竖直分速度大小为 则点的速度大小为 四、解答题 13. 如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为m=0.5kg的赛车（视为质点）从A处出发，以速率驶过半径的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为的竖直圆轨道，并以某速度v₂驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零、重力加速度g取，试计算： （1）赛车在B点受到轨道支持力的大小； （2）若赛车以3v2的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力。 【答案】（1）4.95N （2）40N 【解析】 【小问1详解】 在B点时根据牛顿第二定律 解得FNB=4.95N 赛车在B点受到轨道支持力的大小4.95N。 【小问2详解】 在E点时 解得 若赛车以3v2的速率经过E点，则 解得 根据牛顿第三定律可知，轨道受到来自赛车的弹力为40N。 14. 如图所示，在竖直平面内，光滑斜面下端与水平面BC平滑连接于B点，水平面BC与光滑半圆弧轨道CDE相切于C点，E点在圆心O点正上方，D点与圆心等高。一物块（可看作质点）从斜面上A点由静止释放，物块通过半圆弧轨道E点且水平飞出，最后落到水平面BC上的F（图中未标出）点处。已知斜面上A点距离水平面BC的高度h = 2.0m，圆弧轨道半径R = 0.4m，B、C两点距离LBC=2.0m，F、C两点距离LFC = 1.6m。重力加速度g取。求： （1）物块通过E点时的速度大小； （2）物块与水平面BC间的动摩擦因数； （3）将物块从斜面上由静止释放，若物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面BC的高度h'应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 物块从E点飞出到落在F点，做平抛运动，则有， 联立解得物块通过E点时的速度大小为 【小问2详解】 物块从A点到E点过程，根据动能定理可得 代入数据解得物块与水平面BC间的动摩擦因数为 【小问3详解】 若物块刚好通过E点，则有 解得 根据动能定理可得 解得 若物块刚好可以运动到与圆心等高处，根据动能定理可得 解得 若物块刚好可以运动C点，根据动能定理可得 解得 综上分析可知，要物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面 BC的高度应满足或 15. 宇宙空间有两颗相距较远、中心距离为的星球A和星球B。在星球A上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，如图（a）所示，P由静止向下运动，其加速度与弹簧的压缩量间的关系如图（b）中实线所示。在星球B上用完全相同的弹簧和物体P完成同样的过程，其关系如图（b）中虚线所示（图中未知）。已知两星球密度相等。星球A的质量为，引力常量为G。假设两星球均为质量均匀分布的球体。 （1）求星球A和星球B的表面重力加速度的比值； （2）求星球B的质量M； （3）若将星球A和星球B看成是远离其他星球的双星模型，求两星球做匀速圆周运动的周期T。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)对物体P受力分析，根据牛顿第二定律 可得 结合a−x图像可知，纵截距表示星球表面重力加速度， 则有 (2)设星球B的质量为M，根据黄金替换公式 根据质量与体积关系式 联立得 由于星球A和星球B密度相等，可见 可得 则星球B与星球A的质量比为 联系以上各式可得 (3)将星球A和星球B看成双星模型时，它们在彼此的万有引力作用下做匀速圆周运动，周期相同。研究星球A，有 研究星球B，有 又 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一年级下学期第二次月考物理试题 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 对万有引力定律的描述，下列叙述符合史实的是（　　） A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律 B. 丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 C. 卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个“称量地球质量”的人 D. 天王星是通过计算和观测发现的新天体，被人们称为“笔尖下发现的行星” 2. 羽毛球比赛前测试羽毛球的性能，将球击出后，球在空中的轨迹如图所示，B是轨迹的最高点，A、C为轨迹上相同高度的两点，羽毛球受到的阻力仅与速度有关且和速度大小成正比，下列说法正确的是（　　） A. 羽毛球在B点速度为零 B. 从A到B的运动时间大于从B到C的运动时间 C. 羽毛球在A点的速度大小大于在C点的速度大小 D. 羽毛球在A点的加速度大小小于在C点的加速度大小 3. 如图，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管内运动，当小球通过最高点时速率为v0，则下列说法正确的是（　　） A. 若v0=0，则小球对管内壁无压力 B. 若，则小球对管内上壁有压力 C. 若，则小球对管内下壁没有压力 D. 不论v0多大，小球对管内壁都有压力 4. 北京时间2025年1月7日04时00分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践25号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。经过一个月的时间，实践25号抵达同步轨道，并成功给北斗三号G7星加注了142公斤肼类燃料，实现了全球首次卫星在轨加注燃料。若后期还要给同轨道上的另一颗卫星加注燃料，加注前两卫星的位置如图所示，则是要想实现加注燃料，对实践25号星操作正确的是（　　） A. 实践25号卫星直接加速与卫星A对接即可 B. 实践25号卫星和卫星A对接时具有相同的速度 C. 实践25号卫星受到地球的万有引力一定大于卫星A受到地球的万有引力 D. 实践25号卫星对卫星A加注燃料时处于静止状态 5. 如图所示，内壁粗糙的半径的圆弧轨道竖直固定在水平地面上，最底端与足够长的水平地面相切。将一质量的滑块（视为质点）从与圆心O等高处沿圆弧轨道由静止释放，滑块经过圆弧轨道最低点P后最终停止在Q点，已知P、Q间的距离，滑块与水平地面间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是（　　） A. 滑块经过P点时速度大小为2m/s B. 滑块在水平地面上运动的时间为0.2s C. 滑块经过圆弧轨道最低点P时，对轨道的压力大小为15N D. 滑块沿圆弧轨道滑动的过程中，克服摩擦力做的功为0.5J 6. 北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。如图所示，倾斜地球同步轨道卫星与中圆地球轨道卫星同平面，中圆地球轨道卫星的周期为同步卫星周期T的一半。下列关于地球静止同步轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　） A. 卫星C的线速度小于卫星B的线速度 B. 卫星A和卫星B均相对地球表面静止 C. 卫星A与地心连线和卫星C与地心连线在相同时间内扫过相同的面积 D. 某时刻B、C两卫星相距最近，则再经，两卫星相距最远 7. 一辆质量为m的小汽车在水平地面上由静止开始运动，其功率随速度的变化关系如图所示，其中AB段平行于v轴，汽车匀速运动阶段的速度为。根据图像，下列说法正确的是（　　） A. 速度增大到的过程中，汽车的加速度逐渐减小，当时， B. 汽车与地面间的摩擦力大小为 C. 在OA段汽车的位移为 D. 若AB段汽车的位移为s，则AB段汽车运动的时间 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为L，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 9. “天舟8号”货运飞船于2024年11月15日23时13分由长征七号遥九运载火箭搭载，在中国文昌航天发射场成功发射并与“天宫一号”空间站对接。“天舟8号”除了承担了向空间站运送货物的运输使命，还肩负着一次“特殊”的科学任务，把我国科研人员根据月壤样品所研究出来的月壤砖放置在空间站外，接受宇宙射线和剧烈温度变化的考验，以评估其在实际应用中的表现，为推进月球科研站的建设做出积极贡献。“天舟8号”多次变轨简化示意图如图所示。从近地轨道1的P点变轨到椭圆轨道2，在远地点Q再次变轨转移到330千米的圆轨道3。对“天舟8号”此次发射、变轨、对接过程，下列说法正确的是（　　） A. “天舟8号”在近地轨道1的周期大于轨道3的周期 B. “天舟8号”在椭圆轨道2上任何一点的速度都小于 C. “天舟8号”在轨道3稳定运行时经一次加速即与“天宫一号”空间站成功对接，可知“天宫一号”空间站的轨道半径大于轨道3的轨道半径 D. “天舟8号”在轨道3稳定运行时，经过Q点的向心加速度大小等于轨道2上经过Q点的加速度大小 10. “双星系统”是指在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。假设在太空中有星球A、B组成的双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动，如图所示，两星球的间距为，公转周期为。为探索该双星系统，向星球B发射一颗人造卫星C，C绕B运行的周期为，轨道半径为，忽略C的引力对双星系统的影响，万有引力常量为。则以下说法正确的是（　　） A. 星球A、B的质量之和为 B. 星球A做圆周运动的半径为 C. 星球B做圆周运动的半径为 D. 若A也有一颗周期为的卫星，则其轨道半径一定大于 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图甲所示。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下有如图乙所示三种组合方式传动，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。 （1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是___________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，可探究向心力的大小与___________的关系； （3）为探究向心力和角速度的关系，应将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选“A和B”、“A和C”、“B和C”）。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4：1，则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为___________ 。 （4）在某次实验中，某同学将质量相同的小球分别放在挡板B和C处，传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为3：1，则左、右标尺显示的格子数之比为___________。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平放置的倾斜挡板上，钢球落到挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有______；（填选项前字母） A. 斜槽轨道要光滑 B. 斜槽轨道末端要水平 C. 每次要从斜槽上同一位置无初速度释放钢球 D. 图中挡板每次必须等间距下移 （2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A、、三点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，和的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，则______；若A点不是抛出点，则钢球平抛的初速度大小为______，钢球在点时的速度大小为______。（后两空均用、、和重力加速度表示） 四、解答题 13. 如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为m=0.5kg的赛车（视为质点）从A处出发，以速率驶过半径的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为的竖直圆轨道，并以某速度v₂驶过圆轨的最高点E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零、重力加速度g取，试计算： （1）赛车在B点受到轨道支持力的大小； （2）若赛车以3v2的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力。 14. 如图所示，在竖直平面内，光滑斜面下端与水平面BC平滑连接于B点，水平面BC与光滑半圆弧轨道CDE相切于C点，E点在圆心O点正上方，D点与圆心等高。一物块（可看作质点）从斜面上A点由静止释放，物块通过半圆弧轨道E点且水平飞出，最后落到水平面BC上的F（图中未标出）点处。已知斜面上A点距离水平面BC的高度h = 2.0m，圆弧轨道半径R = 0.4m，B、C两点距离LBC=2.0m，F、C两点距离LFC = 1.6m。重力加速度g取。求： （1）物块通过E点时的速度大小； （2）物块与水平面BC间的动摩擦因数； （3）将物块从斜面上由静止释放，若物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面BC的高度h'应满足的条件。 15. 宇宙空间有两颗相距较远、中心距离为的星球A和星球B。在星球A上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，如图（a）所示，P由静止向下运动，其加速度与弹簧的压缩量间的关系如图（b）中实线所示。在星球B上用完全相同的弹簧和物体P完成同样的过程，其关系如图（b）中虚线所示（图中未知）。已知两星球密度相等。星球A的质量为，引力常量为G。假设两星球均为质量均匀分布的球体。 （1）求星球A和星球B的表面重力加速度的比值； （2）求星球B的质量M； （3）若将星球A和星球B看成是远离其他星球的双星模型，求两星球做匀速圆周运动的周期T。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $