精品解析：北京市北京师范大学燕化附属中学2024-2025学年高一下学期期中质量检测物理试题（选考）

北师大燕化附中2024-2025学年第二学期期中质量检测 高一年级物理（选考） 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷自行保留，答题卡上交。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列物理量中属于矢量的是（　　） A. 动能 B. 向心加速度 C. 周期 D. 频率 【答案】B 【解析】 【详解】动能、周期与频率为标量；而向心加速度为矢量，既有大小，又有方向。 故选B。 2. 如图所示，一质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2，则（ ） A. F1 = mg B. F1 >mg C. F2 = mg D. F2 >mg 【答案】D 【解析】 【详解】汽车通过凸形桥和凹形桥时均做圆周运动，因此要对汽车进行正确的受力分析，然后利用向心力公式求解． 设汽车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时所受支持力分别为和，根据向心力公式有： 通过凹形桥最低点时， 通过凸形桥最高点时：， 由于m、v、r均相等，固有，根据牛顿第三定律可知：，故ABC错误，D正确． 故选D． 【点睛】生活中有许多圆周运动的实例，要能通过所学知识，对其进行分析，提高应用物理知识解决实际问题能力． 3. 关于万有引力定律的建立，下列说法中正确的是（ ） A. 卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系 B. “月-地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的倍 C. “月-地检验”表明地面上物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律 D. 引力常量的大小是牛顿根据大量实验数据得出的 【答案】C 【解析】 【详解】A．牛顿探究天体间作用力，得到表明行星间引力与距离的平方成反比，并进一步扩展为万有引力定律，并不是卡文迪许提出的，A错误； B．“月-地检验”表明物体在地球上受到的引力是在月球上的6倍，B错误； C．万有引力定律建立后，经历过“月-地检验”，表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律，C正确； D．牛顿发现万有引力定律，但是没有测得引力常量G的大小，G大小是卡文迪许测得的，D错误。 故选C。 4. 如图所示，水平放置的转盘以角速度ω绕圆心O匀速转动，质量为m的小物块在转盘上与转盘保持相对静止并随之做匀速圆周运动。已知小物块到圆心O的距离为R，与转盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。关于小物块受到的摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. 其大小一定等于mω2R B. 其大小一定等于μmg C. 其方向沿转盘的半径方向向外 D. 其方向与小物块的线速度方向相反 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】滑块随转盘匀速转动，则静摩擦力充当向心力，即 但不一定是最大静摩擦力，即不一定等于μmg；静摩擦力的方向沿转盘的半径方向指向圆心，与速度方向垂直。 故选A。 5. 如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度 D. 卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．卫星从轨道1在P点加速才能进入轨道2，则卫星在轨道2上P点的速度大于在轨道1上P点的速度，A错误； B．根据 解得 可知，不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同，B正确； C．根据 解得 可知，卫星在轨道1的不同位置具有的加速度不同，C错误； D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同大小的速度，但是方向不同，D错误。 故选B。 6. 如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。不计空气阻力，关于这两次抛出的篮球在空中的运动时间t1和t2，篮球撞击篮板前的瞬时速度v1和v2。下列说法中正确的是（　　） A. t1= t2 B. t1< t2 C. v1=v2 D. v1< v2 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．将篮球的运动反向处理，视为平抛运动，曲线1、2对应的水平位移相等，竖直位移曲线1大于2，由竖直方向运动规律可有 可知 t1>t2 AB错误； CD．水平方向是匀速直线运动，水平初速度有 可知 v1<v2 C错误，D正确。 故选D。 7. 发射地球同步通信卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道．地球同步通信卫星的发射场一般尽可能建在纬度较低的位置，这样做的主要理由是在该位置（　　） A. 地球对卫星的引力较大 B. 地球自转线速度较大 C. 重力加速度较大 D. 地球自转角速度较大 【答案】B 【解析】 【详解】根据可知，在地球纬度较低的位置做圆周运动的半径较大，故地球自转线速度较大，则发射卫星时能使卫星得到较大的发射速度，故B正确，ACD错误．故选B． 8. 如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。坐满乘客的摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动。假设所有乘客的质量均相等，那么当摩天轮匀速转动时，关于乘客的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 所有乘客的线速度都相同 B. 所有乘客的加速度都相同 C. 每位乘客受到的合外力大小均相等 D. 每位乘客对座椅的压力大小均相等 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．所有乘客同轴转动，则角速度相同，由于半径相等，根据 知，所有乘客的线速度大小相等，但是方向不相同，故A错误； BC．根据 知，所有乘客的加速度大小相等，但方向不相同；摩天轮匀速转动时，每位乘客受到的合外力大小为 由于所有乘客的质量均相等，所以每位乘客受到的合外力大小均相等，故B错误，C正确； D．当乘客处于摩天轮最高位置时，根据牛顿第二定律有 当乘客处于摩天轮最低位置时，根据牛顿第二定律有 显然，在这两个位置，摩天轮对人的支持力不等。根据牛顿第三定律知，人对座椅的压力大小不相等，所以乘客对座椅的压力大小有不相等的情况，故D错误。 故选C。 9. 关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是 A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C. 在赤道上空运行的两颗地球静止卫星，它们的轨道半径有可能不同 D. 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 【答案】B 【解析】 【详解】由开普勒第三定律可知，当圆轨道半径R和椭圆轨道半长轴a相等时，两颗卫星的周期相同，A错误．沿椭圆轨道运行的卫星，在与地心距离相等的对称位置具有相同的速率，卫星的动能和势能相等，B正确．地球静止卫星与地球同步，与地球自转周期相同，相对地面静止，它们的轨道半径相同，轨道平面都在赤道平面，C错误．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面可能经过两极的极地卫星，也可能是轨道平面与极地卫星有一偏角，这样轨道平面就不重合，D错误． 10. 在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是（　　） A. 圆周运动轨道可处于任意平面内 B. 小球的质量为 C. 若误将圈记作n圈，则所得质量偏大 D. 若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小 【答案】A 【解析】 【详解】A．空间站内的物体都处于完全失重状态，可知圆周运动的轨道可处于任意平面内，故A正确； B．根据 解得小球质量 故B错误； C．若误将n-1圈记作n圈，则得到的质量偏小，故C错误； D．若测R时未计入小球的半径，则R偏小，所测质量偏大，故D错误。 故选A。 11. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（　　） A. 火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B. 火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．当发射速度大于第二宇宙速度时，探测器将脱离地球的引力在太阳系的范围内运动，火星在太阳系内，所以火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度，故A正确； B．第二宇宙速度是探测器脱离地球的引力到太阳系中的临界条件，当发射速度介于地球的第一和第二宇宙速度之间时，探测器将围绕地球运动，故B错误； C．万有引力提供向心力，则有 解得第一宇宙速度为 所以火星的第一宇宙速度为 所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误； D． 万有引力近似等于重力，则有 解得星表面的重力加速度 所以火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故D错误。 故选A。 12. 农田里架有一水管，如图所示，水从出水口沿水平方向满口均匀流出。用一把卷尺，只需要测出下列哪些数据就可大致估测某一时刻空中水的体积（　　） A. 管口内径d、水的水平位移x B. 管口内径d、管口到地面的高度h C. 管口到地面的高度h、水的水平位移x D. 管口到地面的高度h、水的总位移s 【答案】A 【解析】 【详解】设水从水平出水口流出时的初速度为，水的水平位移为x，某段水柱从出口流出到落地时间t内，可知从管中流出的水柱的总长度为 该长度水柱的体积为 d为管口内径，该长度水柱的体积即为空中的水的体积，故需测出管口内径d、水的水平位移x即可。 故选A。 13. 万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析和预测。2016年3月8日出现了“木星冲日”。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学家称之为“木星冲日”。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍。下列说法正确的是（　　） A. 木星运行的加速度比地球的大 B. 木星运行的周期比地球的小 C. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2017年 D. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2018年 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．设太阳质量为M， 行星质量为m，轨道半径为r ，周期为T ，加速度为a ，对行星由牛顿第二定律可得 解得 由于木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍，即，因此，木星运行的加速度比地球小，木星运行周期比地球大，故AB错误； CD．地球公转周期T1＝1年，由上式的周期T与轨道半径r的关系，可得木星公转周期 年 设经时间t，再次出现“木星冲日”，则有 其中 解得 年 因此下一次“木星冲日”发生在2017年，C 正确，D错误。 故选C。 14. 斜抛物体的运动轨迹是一条抛物线，抛物线各个位置的弯曲程度虽然不同，但我们可将抛物线分割成许多很短的小段，即物体在每小段的运动都可以看作半径为某个合适值（称为曲率半径）的圆周运动的一部分，进而采用圆周运动的分析方法来进行研究。如图所示，一个小球被斜向上抛出，初速度方向与水平方向成角，抛出点的曲率半径为，重力加速度为g，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 初速度大小为 B. 初速度大小为 C. 最高点的曲率半径为 D. 最高点的曲率半径为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．抛出时，可以把质点的运动看成是半径为的圆周运动 可得 A错误B正确 CD．在斜抛运动最高点，质点的速度为 可以把质点的运动是半径为的圆周运动，因为质点只受重力，所以根据牛顿第二定律可得 联立可得 CD错误。 故选B。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在探究小球做圆周运动所需向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验中。 （1）在探究向心力大小Fn与角速度ω的关系时，要保持________相同。 A. ω和r B. ω和m C. m和r D. m和Fn （2）本实验采用的实验方法是________。 A. 累积法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 放大法 （3）甲同学在进行如图甲所示的实验，他是在研究向心力的大小Fn与________的关系。 （4）乙同学把两小球都换为钢球，且质量相等，如图乙所示，实验中观察到标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶4。由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为________。 【答案】（1）C （2）B （3）质量 （4） 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力的大小Fn与角速度ω的关系时，要保持m和r相同。 故选C。 【小问2详解】 在探究小球做圆周运动所需向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验中，先探究向心力与其中一个物理量的关系，控制另外两个物理量不变，采用的实验方法是控制变量法。 故选B。 【小问3详解】 甲同学在进行如图甲所示的实验，由图可知，两小球的质量不同，所以他是在研究向心力的大小Fn与质量的关系。 【小问4详解】 乙同学把两小球都换为钢球，且质量相等，由图乙可知两小球做圆周运动的半径相等，根据 实验中观察到标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，则变速塔轮的角速度之比为，由于与皮带连接的变速塔轮边缘处的线速度大小相等，根据，可知变速塔轮相对应的半径之比为。 16. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是___________（填选项前的字母）。 A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向 C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球 （2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做___________运动；根据___________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 （3）某同学使小球从高度为的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的___________个位置。 （4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值、，如图3所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为___________。 【答案】 ①. ABD ②. 自由落体运动 ③. A球相邻两位置水平距离相等 ④. 10 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]A．用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小质量大的小球可以减小空气阻力的影响，A正确； B．本实验需要借助重垂线确定竖直方向，B正确； CD．实验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，C错误，D正确。 故选ABD。 （2）[2][3]根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可以判断出A球竖直方向做自由落体运动；根据A球相邻两位置水平距离相等，可以判断A球水平方向做匀速直线运动。 （3）[4]小球从高度为0.8m的桌面水平抛出，根据运动学公式，解得 频闪仪每秒频闪25次，频闪周期 故最多可以得到小球在空中运动个数为 （4）[5]如图、分别表示水平和竖直方向，设重垂线方向与y轴间的夹角为，建立坐标系存在两种情况，如图所示 当建立的坐标系为、时，则x轴方向做匀减速运动，根据逐差法计算加速度有 y轴方向在 联立解得 当建立的坐标系为、时，则x轴方向做匀加速运动，根据逐差法计算加速度有 y轴方向在 联立解得 综上所述，重垂线方向与y轴间夹角的正切值为 17. 无人机在距离水平地面高度处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为。 (1)求包裹释放点到落地点的水平距离； (2)求包裹落地时的速度大小； (3)以释放点为坐标原点，初速度方向为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则 解得 水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为 (2)包裹落地时，竖直方向速度为 落地时速度为 (3)包裹做平抛运动，分解位移 两式消去时间得包裹的轨迹方程为 18. “天宫课堂”中有利用旋转的方法将油水分离，化工中也常使用离心分离器，将微小颗粒快速从液体中沉淀析出。如图，试管中装有密度为1的液体，内有密度为2、体积为V的微小颗粒，2>1。请分析：当忽略重力，离心分离器带着试管以角速度ω高速旋转时，微小颗粒为什么会在液体中“沉”到试管底部。 【答案】见解析 【解析】 【详解】设想一个密度为1、体积为V的微小液滴在距离转轴r处随周围液体一起做角速度为ω的匀速圆周运动，小液滴所需要的向心力大小为 F向1＝1Vω2 r 忽略重力，小液滴受周围液体对它的合力提供向心力，即 F合＝F向1 把小液滴换成密度为2、体积为V的微小颗粒，在距离转轴r处，周围液体的种类及运动情况未变，小颗粒受周围液体对它的合力大小仍为F合。忽略重力，小颗粒做角速度为ω的匀速圆周运动所需要的向心力大小为 F向2=2Vω2 r 因为1<2，所以小颗粒所受的合力小于所需要的向心力，小颗粒做离心运动，“沉”到试管底部。 19. 暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示．“摇头飞椅”高O1O2=5.8m，绳长5m．小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg．小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动．在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37º．g取10m/s2, sin37º =0.6，cos37º=0.8，在此过程中，求: (1)座椅受到绳子的拉力大小； (2)小明运动的线速度大小； (3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字)． 【答案】（1）500N（2）7.5m/s（3）8.7m 【解析】 【详解】(1)拉力沿竖直方向的分力等于重力，由平行四边形定则，得拉力 (2)根据受力分析，由牛顿第二定律得： 联立代入数据解得v=7.5m/s (3)由几何关系可知座椅离地高度： 由平抛运动规律，得： 代入数据联立解得x=4.5m 由勾股定理，落地点与游艺机中心距离： 答：(1)座椅受到绳子的拉力； (2)小明运动的线速度v=7.5m/s； (3)落地点与游艺机转轴的距离． 20. 万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。 （1）用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同结果。已知地球质量为M，自转周期为T，引力常量为G。将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧测力计的读数是F0。 ①若在北极上空高出地面h处称量，弹簧测力计读数为F1，求比值的表达式，并就 h=1.0%R的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）； ②若在赤道表面称量，弹簧测力计读数为F2，求比值的表达式。 （2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳与地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的1年将变为多长？ 【答案】(1)①，②；(2)“设想地球”的1年与现实地球的1年时间相同 【解析】 【分析】 【详解】(1)在地球北极点不考虑地球自转，则秤所称得的重力则为其万有引力，于是 ， 解得 ②在赤道表面称量，弹簧测力计读数为F2 解得 (2)根据万有引力定律，有 解得 又因为 解得 从上式可知，当太阳半径减小为现在的1.0%时，地球公转周期不变。 【点睛】解决本题关键知道在地球的两极，万有引力等于重力，在赤道，万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供随地球自转所需的向心力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北师大燕化附中2024-2025学年第二学期期中质量检测 高一年级物理（选考） 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷自行保留，答题卡上交。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列物理量中属于矢量的是（　　） A. 动能 B. 向心加速度 C. 周期 D. 频率 2. 如图所示，一质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2，则（ ） A. F1 = mg B. F1 >mg C. F2 = mg D. F2 >mg 3. 关于万有引力定律的建立，下列说法中正确的是（ ） A. 卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系 B. “月-地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的倍 C. “月-地检验”表明地面上物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律 D. 引力常量的大小是牛顿根据大量实验数据得出的 4. 如图所示，水平放置的转盘以角速度ω绕圆心O匀速转动，质量为m的小物块在转盘上与转盘保持相对静止并随之做匀速圆周运动。已知小物块到圆心O的距离为R，与转盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。关于小物块受到的摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. 其大小一定等于mω2R B. 其大小一定等于μmg C. 其方向沿转盘的半径方向向外 D. 其方向与小物块线速度方向相反 5. 如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同 C. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度 D. 卫星在轨道2任何位置都具有相同的速度 6. 如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。不计空气阻力，关于这两次抛出的篮球在空中的运动时间t1和t2，篮球撞击篮板前的瞬时速度v1和v2。下列说法中正确的是（　　） A. t1= t2 B. t1< t2 C. v1=v2 D. v1< v2 7. 发射地球同步通信卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道．地球同步通信卫星的发射场一般尽可能建在纬度较低的位置，这样做的主要理由是在该位置（　　） A. 地球对卫星的引力较大 B. 地球自转线速度较大 C. 重力加速度较大 D. 地球自转角速度较大 8. 如图所示，摩天轮是游乐园中常见的大型游乐设施之一。坐满乘客的摩天轮绕中心轴在竖直平面内匀速转动。假设所有乘客的质量均相等，那么当摩天轮匀速转动时，关于乘客的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 所有乘客的线速度都相同 B. 所有乘客的加速度都相同 C. 每位乘客受到的合外力大小均相等 D. 每位乘客对座椅的压力大小均相等 9. 关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是 A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行两颗卫星，不可能具有相同的周期 B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C. 在赤道上空运行的两颗地球静止卫星，它们的轨道半径有可能不同 D. 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 10. 在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是（　　） A. 圆周运动轨道可处于任意平面内 B. 小球的质量为 C. 若误将圈记作n圈，则所得质量偏大 D. 若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小 11. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（　　） A. 火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B. 火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 12. 农田里架有一水管，如图所示，水从出水口沿水平方向满口均匀流出。用一把卷尺，只需要测出下列哪些数据就可大致估测某一时刻空中的水的体积（　　） A. 管口内径d、水的水平位移x B. 管口内径d、管口到地面的高度h C. 管口到地面的高度h、水的水平位移x D. 管口到地面的高度h、水的总位移s 13. 万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析和预测。2016年3月8日出现了“木星冲日”。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学家称之为“木星冲日”。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍。下列说法正确的是（　　） A. 木星运行的加速度比地球的大 B. 木星运行的周期比地球的小 C. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2017年 D. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2018年 14. 斜抛物体的运动轨迹是一条抛物线，抛物线各个位置的弯曲程度虽然不同，但我们可将抛物线分割成许多很短的小段，即物体在每小段的运动都可以看作半径为某个合适值（称为曲率半径）的圆周运动的一部分，进而采用圆周运动的分析方法来进行研究。如图所示，一个小球被斜向上抛出，初速度方向与水平方向成角，抛出点的曲率半径为，重力加速度为g，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 初速度大小为 B. 初速度大小为 C. 最高点的曲率半径为 D. 最高点的曲率半径为 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 在探究小球做圆周运动所需向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验中。 （1）在探究向心力的大小Fn与角速度ω的关系时，要保持________相同。 A. ω和r B. ω和m C. m和r D. m和Fn （2）本实验采用的实验方法是________。 A. 累积法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 放大法 （3）甲同学在进行如图甲所示的实验，他是在研究向心力的大小Fn与________的关系。 （4）乙同学把两小球都换为钢球，且质量相等，如图乙所示，实验中观察到标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶4。由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为________。 16. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是___________（填选项前的字母）。 A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向 C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球 （2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做___________运动；根据___________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 （3）某同学使小球从高度为的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的___________个位置。 （4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值、，如图3所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为___________。 17. 无人机在距离水平地面高度处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为。 (1)求包裹释放点到落地点水平距离； (2)求包裹落地时的速度大小； (3)以释放点为坐标原点，初速度方向为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。 18. “天宫课堂”中有利用旋转的方法将油水分离，化工中也常使用离心分离器，将微小颗粒快速从液体中沉淀析出。如图，试管中装有密度为1的液体，内有密度为2、体积为V的微小颗粒，2>1。请分析：当忽略重力，离心分离器带着试管以角速度ω高速旋转时，微小颗粒为什么会在液体中“沉”到试管底部。 19. 暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示．“摇头飞椅”高O1O2=5.8m，绳长5m．小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg．小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动．在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37º．g取10m/s2, sin37º =0.6，cos37º=0.8，在此过程中，求: (1)座椅受到绳子的拉力大小； (2)小明运动的线速度大小； (3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字)． 20. 万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。 （1）用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同结果。已知地球质量为M，自转周期为T，引力常量为G。将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧测力计的读数是F0。 ①若在北极上空高出地面h处称量，弹簧测力计读数为F1，求比值的表达式，并就 h=1.0%R的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）； ②若在赤道表面称量，弹簧测力计读数为F2，求比值的表达式。 （2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳与地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的1年将变为多长？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $