精品解析：山东省泰安市宁阳县复圣中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

宁阳县复圣中学高一下学期期中考试物理试题（高考科目） 一、单选题（共48分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 卡文迪许测得了引力常量，进而发现了万有引力定律 B. 第谷观测出了行星的轨道数据，并总结出了行星运动三大定律 C. 亚当斯和勒维耶通过万有引力定律计算预言了海王星的存在，后来被证实，因此海王星被称为“笔尖下发现的行星” D. 开普勒第一定律认为，所有行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆轨道中心 【答案】C 【解析】 【详解】A．牛顿发现的万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量， A错误； B．开普勒总结第谷观测出了行星的轨道数据，进而提出了开普勒三大定律，即行星运动三大定律，B错误； C．牛顿发现万有引力定律后，亚当斯和勒维耶通过万有引力定律计算预言了海王星的存在，后来被证实，因此海王星被称为“笔尖下发现的行星”，C正确； D．开普勒第一定律认为，所有行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上，不是椭圆的中心上，D错误； 故选C。 2. 地球赤道、北纬60°两个位置分别放有物体A、B，已知两物体质量之比，下列说法正确的是（　　） A. 它们的角速度大小之比 B. 它们的线速度大小之比 C. 它们的向心加速度大小之比 D. 它们的向心力之比 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、B两物体同轴转动，角速度相同，故A错误； B．位于赤道上的物体A与位于北纬60°的物体B，可知A的半径与B的半径相比为 由公式 可知，A、B两物体的线速度大小之比为2：1，故B错误； C．根据 可知，它们的向心加速度大小之比为 故C错误； D．根据 可知，它们的向心力之比 故D正确。 故选D。 3. 2023年5月17日10时49分，长征三号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，若长征三号乙运载火箭在地面时，地球对它的万有引力大小为F，地球可视为球体，则当长征三号乙运载火箭上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设地球质量为，长征三号乙运载火箭质量为，地球半径为，在地面上时 火箭上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力大小为 故选B。 4. 如图，A、B为小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的末端，B在杆的中点处。则杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中（　　） A. A、B均做匀速直线运动 B. A的线速度比B的大 C. A的角速度比B的小 D. A的向心加速度比B的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．点A与B都做匀速圆周运动，不是匀速直线运动，故A错误； BC．因为A、B两点是同轴转动，所以A、B 两点的角速度是相等的；由v=rω，可知速度与半径成正比，故A的线速度比B的大，故B正确，C错误； D．由a=rω2可知，加速度与半径成正比，故A的向心加速度比B的向心加速度大，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一细绳拉一小球在竖直平面内做顺时针方向的圆周运动，细绳的长度为L，不连接小球的一端固定，以小球在最低点时的位置为坐标原点O，水平向右为正方向建立直线坐标系Ox，不计空气阻力，重力加速度为g，假如小球运动至最高点时细绳脱落，之后小球经过坐标轴时的坐标为x，x的最小值为（　　） A. 0 B. L C. L D. 2L 【答案】D 【解析】 【详解】当小球在最高点速度最小时，落到x轴上的坐标x最小，则在最高点时 做平抛运动时 解得 x=2L 故选D。 6. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（　　） A. 角速度相同 B. 线速度大小相同 C. 向心加速度大小相同 D. 受到的向心力大小相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．设细线与竖直方向的夹角为，根据合力提供向心力 根据几何关系 解得 所以它们的角速度相同，故A正确； B．两个小球的角速度相同，根据 两个小球的圆周运动半径不同，所以线速度大小不同，故B错误； C．设细线与竖直方向的夹角为，根据合力提供向心力 解得 因为细线与竖直方向的夹角为不同，故向心加速度大小不同，故C错误； D．设细线与竖直方向的夹角为，根据合力提供向心力 因为细线与竖直方向的夹角为不同，故向心加速度大小不同，故D错误。 故选A。 7. 天问一号于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，2021年2月到达火星附近，实施火星捕获。2021年5月择机实施降轨，着陆巡视器与环绕器分离，软着陆火星表面，火星车驶离着陆平台，开展对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等科学探测，实现中国在深空探测领域的技术跨越。如图为天问一号着陆前的部分运行轨道，下列有关说法正确的是（　　） A. 天问一号在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上大 B. 天问一号在停泊轨道上P点的加速度比在N点小 C. 天问一号在调相轨道上运行时经过P点的速度大于在停泊轨道上运行时经过P点的速度 D. 天问一号在调相轨道上运行时经过P点的加速度小于在停泊轨道上运行时经过P点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，由于停泊轨道半径小于调相轨道半径，则天问一号在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上小，故A错误； BD．根据万有引力提供向心力可知 解得 由于P点距离火星球心更近，则天问一号在停泊轨道上P点的加速度比在N点大，而两种轨道过P点的轨道半径相同，则天问一号在调相轨道上运行时经过P点的加速度等于在停泊轨道上运行时经过P点的加速度，故BD错误； C．天问一号从调相轨道进入停泊轨道时，由于是从高轨变到低轨，则需要在P点处减速，则天问一号在调相轨道上运行时经过P点的速度大于在停泊轨道上运行时经过P点的速度，故C正确； 故选C。 8. 质量为、电量为的小球悬挂在天花板上，带负电的点电荷与的水平距离为时绳子与竖直方向的夹角为，带负电的点电荷与的水平距离为时，绳子与竖直方向的夹角为。则两点电荷的电量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】带电小球受力是重力mg、绳子拉力T、电荷Q1对小球的库仑力F，如图所示，带电小球受 力平衡，由平衡条件可知 F=mgtan30° 由库仑定律可得 同理可得 则两点电荷的电量之比为 Q1∶Q2=1∶3 BCD错误，A正确。 故选A。 9. 印度尼西亚一中学生特别喜欢用天文望远镜仰望星空，有一次他对准某一方向观察了很长时间，发现一颗人造卫星A始终“静止不动”，另一颗人造卫星B从视野中的西方而来，“越过”卫星A，最终消失于视野中的东方。设该中学生、卫星A、卫星B的加速度分别为a人、aA、aB，下列关系式正确的是（　　） A. a人>aA>aB B. a人<aA<aB C. a人<aA>aB D. a人>aA<aB 【答案】B 【解析】 【详解】通过情景分析可知，该中学生观察星空时位于赤道上卫星A是静止卫星，卫星B比卫星A运动更快，就中学生和静止卫星而言，做圆周运动的角速度相同，根据 可知 就两卫星而言，均是地球施加给它们的万有引力提供向心力，由 可知卫星A的运行半径大于卫星B，再由 即有 所以 故 故B正确，ACD错误。 故选B。 10. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多物理思想方法。下图中所采用的物理思想方法是控制变量法的是（ ） A. 图甲位移等于图线下面的面积 B. 图乙显示桌面受力形变 C. 图丙探究两个互成角度的力的合成规律 D. 图丁探究影响向心力大小的因素 【答案】D 【解析】 【详解】A.图甲位移等于图线下面的面积用到的物理方法是微元法，故A错误； B.图乙显示桌面受力形变，用到的物理方法是放大法，故B错误； C.图丙探究两个互成角度的力的合成规律用到的物理方法是等效替代法，故C错误； D.图丁探究影响向心力大小的因素用到的物理方法是控制变量法，故D正确； 故选D。 11. 如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中，空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为 B. 悬线拉力做负功 C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力做功为，故A错误； B．悬线拉力总是与速度方向垂直，所以悬线拉力不做功，故B错误； CD．空气阻力f的大小不变，方向总是与速度方向相反，则空气阻力做功为，故C错误，D正确。 故选D。 12. 如图所示，a、b两个相同小球均可视为质点，小球a沿光滑固定斜面从静止下滑，小球b从斜面等高处自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两小球到达地面时速度相同 B. 小球a下滑过程中支持力的瞬时功率不断增大 C. 到达地面时，小球b重力的功率更大 D. 从开始运动至落地，两小球重力的平均功率相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球a沿光滑固定斜面从静止下滑，小球b从斜面等高处自由下落,均只有重力做功，有 可得 则两小球到达地面时速度大小相同，而小球a的速度沿斜面向下，小球b的速度竖直向下，即两者的速度方向不同，故两球的速度不同，故A错误； B．小球a下滑过程中支持力垂直斜面向上，与运动速度始终垂直，即支持力的瞬时功率始终为零，故B错误； C．到达地面时，两球所受重力的功率为 则小球b重力的功率更大，故C正确； D．从开始运动至落地，两小球重力所做功相等，而a球沿斜面下滑时的竖直分速度偏小，则运动时间较长，，由平均功率为 可知a球所受重力的平均功率较小，故D错误。 故选C。 二、多选题（共12分，每题部分分2分） 13. 在太阳系中有一颗半径为R行星（该行星可视为质量分布均匀的球体），若在该行星表面以初速度v0竖直向上抛出一物体，上升的最大高度为H，已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计。根据这些条件，可以求出的物理量是（　　） A. 太阳的密度 B. 该行星的第一宇宙速度 C. 该行星绕太阳运行的周期 D. 卫星绕该行星运行的最小周期 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】BD．在该行星表面以初速度v0竖直向上抛出一物体，该物体上升最大高度为H，由 ＝2gH 得 g＝ 对于在该行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星，有 mg＝m＝m 解得 v＝，T＝ 该行星的第一宇宙速度就是在该行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星的线速度，绕该行星运行的卫星的最小周期就是在该行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星的周期，故BD正确； AC．本题中不知道该行星绕太阳运行相关物理量，故不能计算出太阳的密度和绕太阳运行的周期，故AC错误。 故选BD。 14. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（　　） A. 图1：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力 B. 图2：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用 C. 图3：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面压力越大 D. 图4：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力竖直向上的分力与重力平衡，水平分力提供向心力，故A正确； B．向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误； C．汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C错误； D．汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，可能导致汽车做离心运动，容易造成交通事故，故D正确。 故选AD。 15. 探索火星的奥秘承载着人类征服宇宙的梦想。假设人类某次利用飞船探测火星的过程中，飞船只在万有引力的作用下贴着火星表面做圆周运动时，测得其绕行速度为v，绕行周期为T，已知万有引力常量为G，则（　　） A. 火星表面的重力加速度为 B. 火星的半径为 C. 火星的密度为 D. 火星的质量为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由于飞船只在万有引力的作用下贴着火星表面做圆周运动，则火星表面的重力加速度等于飞船向心力加速度，即（R为火星半径） 因为 联立解得，故A错误； B．飞船在火星表面做匀速圆周运动，轨道半径等于火星的半径，根据 整理得，故B正确； CD．根据万有引力提供向心力，有 得火星的质量 根据密度公式得火星的密度，故CD正确。 故选BCD。 三、实验题（共14分，每空2分） 16. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A.理想实验 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带置于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与_________的关系。 A.质量 B.角速度ω C.半径r 【答案】 ①. D ②. B 【解析】 【详解】（1）[1]在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，每次只能研究两个物理量之间的关系，在研究这两个物理量的关系时，需要确保其它物理量不变，因此实验用到的方法是控制变量法。 故选D。 （2）[2]该同学把两个质量相等的球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，即确保小球的质量与圆周运动的轨道半径不变，将皮带置于左右塔轮的半径不等的层上，由于皮带带动时，与皮带接触的边缘的线速度大小一定，则角速度发生变化，可知是控制质量与半径一定，研究向心力的大小与角速度ω的关系。 故选B。 17. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s²。B点速度=__________m/s，在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量__________J；重物的动能增加量__________J（结果均保留三位有效数字）。 （2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的________误差（选填“偶然”或“系统”）。由此可见，甲同学数据处理的结果比较合理的应当是________ （选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1） ①. 1.85 ②. 1.82 ③. 1.71 （2） ①. 系统 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1]B点的速度为 [2]在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量为 [3]动能的增加量为 【小问2详解】 [1]该实验没有考虑各种阻力的影响，属于系统误差。 [2]该同学数据处理的结果比较合理的应当是大于。 四、解答题（共36分） 18. 2022年6月5日“神舟十四号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲将在天和核心舱中在轨驻留6个月。为计算简便，现假设“神舟十四号”飞船绕地球做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船离地面的高度为，已知万有引力常量为G，不计地球的自转影响，求： （1）地球的质量M； （2）地球的第一宇宙速度v； （3）飞船在离地球表面高度为2R处绕地球做匀速圆周运动的周期T。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据地球表面物体的重力等于万有引力，有 解得地球的质量为 （2）地表附近卫星做匀速圆周运动，重力提供向心力 联立解得 （3）卫星的轨道半径为 根据万有引力提供向心力 联立解得 19. 如图所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半径，在圆形绝缘细管中心处固定一个带电荷量为的点电荷，一质量为、电荷量为的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，已知重力加速度为，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力大小。 【答案】 【解析】 【详解】设小球在最高点时的速度为，根据牛顿第二定律有 设小球在最低点时的速度为，管壁对小球的作用力为F，根据牛顿第二定律有 小球从最高点运动到最低点的过程中，由动能定理有 联立解得 由牛顿第三定律得小球在最低点时对管壁的作用力大小。 20. 如图所示，光滑倾斜轨道AB和水平轨道BC平滑连接（小球经过时速度大小不变），轨道AB距地面高h的A点有一个质量m＝1kg的小球无初速释放，小球从C点向右进入半径R＝1m的光滑圆形轨道，圆形轨道底部C处前后错开，小球可以从C点向右离开圆形轨道，在水平轨道上继续前进。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数，水平轨道BC长L＝1m，不计其它阻力，重力加速度。 （1）若释放点A高度h＝3m，求小球到达B点的速度大小； （2）要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要满足什么条件； （3）若小球恰好不脱离轨道，求小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离。 【答案】（1）；（2）不小于2.9m；（3）C点的左侧0.5m处或在C点右侧6.25m处 【解析】 【详解】（1）从A到B，根据动能定理有 解得 （2）要使小球完成圆周运动，则小球在最高点时最小速度需重力提供向心力，则有 根据动能定理有 解得 则可知要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要不小于2.9m； （3）若小球恰好不脱离轨道，第一种情况是，即小球从2.9m高处滑下，过圆最高点后，从C点向右离开圆形轨道，小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离为x，根据动能定理 解得 即小球最后静止的位置在C点的右侧，距圆轨道最低点C的距离为6.25m； 若小球恰好不脱轨道，第二情况是，小球从斜面滑下后最高点只刚好到与圆心等高处，然后滑回来过C点向左滑，根据动能定理有 解得 即小球最后静止的位置在C点的左侧，因BC长L＝1m，所以小球最后停在BC中点处、距圆轨道最低点点C的距离为0.5m。 综上所述，小球最后静止的位置可能在C点的左侧0.5m处或在C点右侧6.25m处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宁阳县复圣中学高一下学期期中考试物理试题（高考科目） 一、单选题（共48分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A 卡文迪许测得了引力常量，进而发现了万有引力定律 B. 第谷观测出了行星的轨道数据，并总结出了行星运动三大定律 C. 亚当斯和勒维耶通过万有引力定律计算预言了海王星的存在，后来被证实，因此海王星被称为“笔尖下发现的行星” D. 开普勒第一定律认为，所有行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆轨道中心 2. 地球赤道、北纬60°两个位置分别放有物体A、B，已知两物体质量之比，下列说法正确的是（　　） A. 它们的角速度大小之比 B. 它们线速度大小之比 C. 它们的向心加速度大小之比 D. 它们的向心力之比 3. 2023年5月17日10时49分，长征三号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，若长征三号乙运载火箭在地面时，地球对它的万有引力大小为F，地球可视为球体，则当长征三号乙运载火箭上升到离地面距离等于地球半径时，地球对它的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图，A、B为小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的末端，B在杆的中点处。则杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中（　　） A A、B均做匀速直线运动 B. A的线速度比B的大 C. A的角速度比B的小 D. A的向心加速度比B的小 5. 如图所示，一细绳拉一小球在竖直平面内做顺时针方向的圆周运动，细绳的长度为L，不连接小球的一端固定，以小球在最低点时的位置为坐标原点O，水平向右为正方向建立直线坐标系Ox，不计空气阻力，重力加速度为g，假如小球运动至最高点时细绳脱落，之后小球经过坐标轴时的坐标为x，x的最小值为（　　） A. 0 B. L C. L D. 2L 6. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（　　） A. 角速度相同 B. 线速度大小相同 C. 向心加速度大小相同 D. 受到的向心力大小相同 7. 天问一号于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，2021年2月到达火星附近，实施火星捕获。2021年5月择机实施降轨，着陆巡视器与环绕器分离，软着陆火星表面，火星车驶离着陆平台，开展对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等科学探测，实现中国在深空探测领域的技术跨越。如图为天问一号着陆前的部分运行轨道，下列有关说法正确的是（　　） A. 天问一号在停泊轨道上运行周期比在调相轨道上大 B. 天问一号在停泊轨道上P点的加速度比在N点小 C. 天问一号在调相轨道上运行时经过P点的速度大于在停泊轨道上运行时经过P点的速度 D. 天问一号在调相轨道上运行时经过P点的加速度小于在停泊轨道上运行时经过P点的加速度 8. 质量为、电量为的小球悬挂在天花板上，带负电的点电荷与的水平距离为时绳子与竖直方向的夹角为，带负电的点电荷与的水平距离为时，绳子与竖直方向的夹角为。则两点电荷的电量之比为（　　） A. B. C. D. 9. 印度尼西亚一中学生特别喜欢用天文望远镜仰望星空，有一次他对准某一方向观察了很长时间，发现一颗人造卫星A始终“静止不动”，另一颗人造卫星B从视野中的西方而来，“越过”卫星A，最终消失于视野中的东方。设该中学生、卫星A、卫星B的加速度分别为a人、aA、aB，下列关系式正确的是（　　） A. a人>aA>aB B. a人<aA<aB C. a人<aA>aB D. a人>aA<aB 10. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多物理思想方法。下图中所采用的物理思想方法是控制变量法的是（ ） A. 图甲位移等于图线下面的面积 B. 图乙显示桌面受力形变 C. 图丙探究两个互成角度的力的合成规律 D. 图丁探究影响向心力大小的因素 11. 如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中，空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（　　） A. 重力做功 B. 悬线拉力做负功 C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为 12. 如图所示，a、b两个相同小球均可视为质点，小球a沿光滑固定斜面从静止下滑，小球b从斜面等高处自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两小球到达地面时速度相同 B. 小球a下滑过程中支持力的瞬时功率不断增大 C. 到达地面时，小球b重力的功率更大 D. 从开始运动至落地，两小球重力的平均功率相等 二、多选题（共12分，每题部分分2分） 13. 在太阳系中有一颗半径为R的行星（该行星可视为质量分布均匀的球体），若在该行星表面以初速度v0竖直向上抛出一物体，上升的最大高度为H，已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计。根据这些条件，可以求出的物理量是（　　） A. 太阳的密度 B. 该行星的第一宇宙速度 C. 该行星绕太阳运行的周期 D. 卫星绕该行星运行的最小周期 14. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（　　） A. 图1：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力 B. 图2：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用 C. 图3：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大 D. 图4：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故 15. 探索火星的奥秘承载着人类征服宇宙的梦想。假设人类某次利用飞船探测火星的过程中，飞船只在万有引力的作用下贴着火星表面做圆周运动时，测得其绕行速度为v，绕行周期为T，已知万有引力常量为G，则（　　） A. 火星表面的重力加速度为 B. 火星的半径为 C. 火星的密度为 D. 火星的质量为 三、实验题（共14分，每空2分） 16. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A.理想实验 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带置于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与_________的关系。 A.质量 B.角速度ω C.半径r 17. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s²。B点速度=__________m/s，在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量__________J；重物的动能增加量__________J（结果均保留三位有效数字）。 （2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的________误差（选填“偶然”或“系统”）。由此可见，甲同学数据处理的结果比较合理的应当是________ （选填“大于”、“等于”或“小于”）。 四、解答题（共36分） 18. 2022年6月5日“神舟十四号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲将在天和核心舱中在轨驻留6个月。为计算简便，现假设“神舟十四号”飞船绕地球做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船离地面的高度为，已知万有引力常量为G，不计地球的自转影响，求： （1）地球的质量M； （2）地球的第一宇宙速度v； （3）飞船在离地球表面高度为2R处绕地球做匀速圆周运动的周期T。 19. 如图所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半径，在圆形绝缘细管中心处固定一个带电荷量为的点电荷，一质量为、电荷量为的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，已知重力加速度为，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力大小。 20. 如图所示，光滑倾斜轨道AB和水平轨道BC平滑连接（小球经过时速度大小不变），轨道AB距地面高h的A点有一个质量m＝1kg的小球无初速释放，小球从C点向右进入半径R＝1m的光滑圆形轨道，圆形轨道底部C处前后错开，小球可以从C点向右离开圆形轨道，在水平轨道上继续前进。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数，水平轨道BC长L＝1m，不计其它阻力，重力加速度。 （1）若释放点A高度h＝3m，求小球到达B点的速度大小； （2）要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要满足什么条件； （3）若小球恰好不脱离轨道，求小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $