天津市第二南开学校2025-2026学年度下学期高一年级厚植计划物理试卷

《2025-2026学年度下学期高一年级厚植计划物理学科》参考答案 题号 1 2 4 6 8 9 10 答案 B C D CD BD 1.B 【详解】A,4、C的线速度大小相等，放二品 2r 因为B、C、D的角速度相等，A、B、C、D点角速度之比为2：1：1：1，故A错误； B.因为B、C、D的角速度相等，则VgVo:VD=:ox2r:ox4=1:2:4 又因为A点和C点的线速度大小相等，A、B、C、D点的线速度之比为2：1：2：4，故B 正确： C.因为B、C、D的角速度相等，根据a=oR可知，B、C、D点向心加速度之比等于半径 之比，B、CD点向心加速度之比1：2：4。A、C的线速度大小相等，由a=二可知，A、 R C的向心加速度之比与半径成反比，即A、C的向心加速度之比2：1，综上可知，A、B、C、 D点向心加速度之比为4：1：2：4，故C错误： D.A点和C点的线速度大小相等，方向不同，故D错误。 故选B。 2.C 【详解】设太空舱质量为，月球质量为o,引力合力为零的位置到地心的距离为1，地 球质量为81o,引力合力为零的位置到月球中心的距离为r2,由万有引力定律和力的平衡 81G,_G,m 有： 可得1=91 故选C。 3.C 【详解】AC.根据近月点速度大于远月点速度可知，嫦娥六号在轨道2上运行时，经过P 点时的速度大于经过Q点时的速度，在P点需要减速才能进入轨道1上运行，故在轨道2 上经过P点的速度大于在轨道1上经过P点的速度，故A错误，C正确； B.嫦娥六号在轨道1上运行时，加速度的大小保持不变，但方向在变，故B错误： D.根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道1的周期比轨道2的周期小，故D错误。 故选C。 4.C 【详解】小球在半球形容器内做匀速圆周运动，圆心在水平面内，受到自身重力g和内壁 的弹力F,合力方向指向半球形的球心。受力如图 答案第1页，共7页 mg Y 有几何关系可知R=8 cos日'且F=R 设球体半径为R,则圆周运动的半径为r=RsiO 根据牛顿第二定律有ug tan0=a=Rsin0o2=m- Rsin e 解得w= a=gtane,v=gRtanesine VRcOSO 小球a的弹力和竖直方向夹角O大，所以a对内壁的压力大： α球做匀速圆周运动的线速度、加速度和角速度都较大。故ABD均错误，只有C正确。 故选C。 5.A 【详解】当动摩擦因数最小时，则对圆筒壁上的物块，根据牛顿第二定律可得，水平方向有 Fy=mo'r 竖直方向有g=0 又有FuFN 对底面物块，根据牛顿第二定律可得业·28= nn 2w2 联立解得u= 2 故选A。 6.B 【详解】A.由题意得，汽车通过凹形桥的最低点时所需要的向心力由车受到的支持力和重 力的合力提供，即乃，-s=m 桥对车的支持力大于汽车的重力，即车处于超重状态，则为了防止爆胎，车应减速驶过，故 A错误： B.由于水随杯子做圆周运动，所以当在最高点，水靠重力提供向心力时，有g=m二 R 解得v。=√gR 此时水对杯底的作用力可为零，故B正确： C.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力 的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故C错误； D.洗衣机脱水简的脱水原理是：衣服对水滴的吸附力小于水滴做圆周运动所需要的向心力， 因此水滴被甩出，故D错误。 故选B。 7.B 答案第2页，共7页 【详解】BD.在两极无自转影响，重力加速度g等于引力加速度，即8= GM R2 解得M=SR G M 地球密度p= 4 其中地球体积V 3 8R2 解得p= G 381 4 3 4πRG B正确，D错误； M-@R AC.地球赤道上受地球自转影响有8，= 由于ω未知，不能直接表示M,故不能求得地球密度，AC错误。 故选B。 8.B 【详解】A.由图乙可知，当在最高点v2=b时，F=0,则在最高点重力提供小球做圆周 运动的向心力，此时 mg=mR 代入得 R= b 8 A错误； B.由图乙知，当2=0时，在最高点重力等于下管道对小球向上的弹力，此时 F:=mg a 代入得 m=a 8 B正确； C.小球在水平线N以下的管道中运动时，由于向心力的方向要指向圆心，则管壁必然要 提供指向圆心的支持力，只有外壁才可以提供这个力，所以内侧管壁对小球没有作用力，C 错误； D.小球在水平线N以上的管道中运动时，重力沿径向的分量必然参与提供向心力，故外 侧管壁可能对小球有作用力，内侧管壁也可能对小球有作用力，还可能均无作用力。D错误： 故选B。 9.BC 【详解】ABC.行星绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 GMin v2 4π2 2 -=l一=l 7 m2 r=ma 答案第3页，共7页 解得v= GM 4n'r GM L,T=1 GM a= 由于该行星绕太阳公转的轨道半径大于地球绕太阳公转的轨道半径，则该行星公转的线速度 比地球公转的线速度小：该行星公转的周期大于地球公转的周期，即大于T;公转的向心加 速度比地球公转的向心加速度小；故A错误，BC正确： D.在星球表面有 GMmt R2 -=1L'g 可得g=GMM R2 R 可如该行星表面重方加速度与地球表面蓝力加速度比微为，亭放D错误。 故选BC。 10.BD 【详解】A.星体A所需的向心力由星体B对它的万有引力提供，星体B所需的向心力由 星体A对它的万有引力提供，而星体B对星体A的万有引力与星体A对星体B的万有引力 大小相等，故A错误： B.设星体A和星体B圆周运动的半径分别为和2，由于二者角速度相等，根据星体A的 向心力等于星体B的向心力得⑦T=,o 即5=，2 由于5<12，所以>m 故B正确； .4π2 4x2 CD.对星体A和星体B,根据万有引力提供向心力得G”三必，G"业三心 又片+5=L L 以上三式联立得T=2πL G(+2) 故选BD。 11.(1) A (2)B (3) 0.45 L△t 【详解】(1)[1][2]根据控制变量法的原理可知，为了研究向心力F大小与质量m之间的关 系，则两球运动的半径”和角速度ω要相同，故将选好的铝球放到短槽C处，钢球应该放在 长槽A处；两变速轮塔通过皮带传动，故线速度相同，所以要保证两小球的角速度相同， 则两变速轮塔转动的半径要相同，故调整皮带时应将其放置在第一层组装变速轮塔 （2)在探究向心力F与角速度ω的关系时，则小球的质量和半径r相同，由题知，图中 标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1：9，则角速度之比为1：3，两 答案第4页，共7页 变速轮塔通过皮带传动，故线速度相同，根据v=ωR 可知与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比与角速度成反比，即为3：1。 故选B。 (3)[由题可知线速度为v= △t 根据v=oL 联立解得0= d L△t [2]根据向心力公式F=rw2 可知F-02图像的斜率为k=m=0 kg'm 10 解得m=0.45kg GTR:(3)4r' 12.F:(2》 T2R2 【详解】(1)根据 4=p2 V 27 T 联立解得 ,s4 (2)“天问一号”环绕火星运动时由万有引力提供向心力，可得 GMi-m 2 解得火星的质量为 s4e和 GT2 由 V V= 解得火星的密度为 p灵 (3)不考虑火星自转，在火星表面重力等于万有引力 GMinL =mg R2 解得 4π23 8= TR2 13.(1)耳=-9N;(2)E2=V101N;(3)0.6s 答案第5页，共7页 【详解】(1)假设耳的方向向下，对小球有 v2 mg+耳=m 解得 F=-9N 所以杆对球的作用力F,的大小为9N,方向竖直向上 (2)小球运动到水平位置A时，杆对球的竖直方向分力 F,=ng 水平分力 1y2 F,= 故杆对球的作用力大小 R=VF+码 代入数据解得 E,=V101N (3)小球将做平抛运动，运动轨迹如图中实线所示，有 L2=(y-L)2+x2 又 x=t,y=28 代入数据解得：=0.6s 2H (2)T=2π H 14.(1)t=2 :3)w= 38 g 【详解】(1)小物体沿筒面下滑时，根据牛顿第二定律有 gcosθ-g sin=a 小物体由A点静止下滑到O点，根据运动学公式有 H1 c0s021 联立解得 答案第6页，共7页 t=2. 2H (2)小物体随圆锥筒匀速转动不受摩擦力时，受力如图所示 mg 则 器 tan 而 r H tan 联立解得 T=2π， H g (3)圆锥筒的角速度最大，则小物体受到的摩擦力沿圆锥面向下，则沿半径方向有 Ncosθ+f sine=mar 垂直半径方向有 Nsinθ=fcos8+mg 且 万=uW 联立解得 B3g 0=H 答案第7负，共7页2025-2026学年度下学期高一年级厚植计划物理学科 一、单选题 1.如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为”，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半 径为4r,小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为"。C点和D点分别位于小轮和大轮 的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，那么下面选项正确的是() A.A、B、C、D点角速度之比为2：1：2：1 B.AB、C、D点的线速度之比为2：1：2：4 C.AB、C、D点向心加速度之比为2：1：2：4 D.A点和C点的线速度相等 2.我国发射的嫦娥四号成功在月球背面软着陆，实现了人类历史上首次月球背面软着陆与探测， 为人类开发月球迈出坚实一步。太空船返回地球的过程中，一旦通过地球、月球对其引力的合力为 零的位置后，该合力将有助于太空船返回地球，已知地球质量约为月球的81倍，则该位置距地心 的距离和距月球中心的距离之比为（) A.81:1 B.10:9 C.9:1 D.9:10 3.嫦娥六号接近月球后，在绕月球的椭圆轨道做了多次减速后，实现绕月飞行。如图所示，嫦娥 六号先沿轨道2运行，再沿轨道1运行，两轨道相切于P点，Q为轨道2离月球最远点。假设在两 轨道上嫦娥六号只受月球引力作用，下列说法正确的是() A.嫦娥六号在轨道2上运行时，经过P点时的速度小于经 过？点时的速度 轨道2 B.嫦娥六号在轨道1上运行时，加速度保持不变 轨道1 C.嫦娥六号在轨道2上运行时经过P点的速度大于在轨道1 9 运行时经过P点的速度 D.嫦娥六号在轨道1运行的周期比在轨道2运行的周期大 4.水平面上固定一半球形的玻璃器皿，器皿的轴呈竖直状态，在距离轴心不同距离的位置，有两 个质量相同的光滑小球4、b在器皿内壁的水平面内做匀速圆周运动。则关于各个物理量的关系， 下列说法正确的是（) A.α、b两球对玻璃器皿内壁的压力大小相同 B.α、b两球做匀速圆周运动的加速度大小相同 C.a球做匀速圆周运动的线速度较大 D.a球做匀速圆周运动的角速度较小 5.如图所示，半径为”的圆筒绕竖直中心轴OO匀速转动，质量为m的小物块A靠在圆简的内壁 上，质量为？的小物块B位于圆筒底面距中心轴5处，两个小物块均恰能与圆简保持相对静止。 两个小物块与圆筒筒面的动摩擦因数均为“（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则“的最小值为 () 04 A. B. 6 3 D. AD 厚植计划试卷第1页，共4页 6.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.公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥 时，为了防止趣胎，应快速驶过。 B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的挤压助火车转弯。 C.洗衣机脱水桶的脱水原理是：水滴受到的离心力大于它所粥的向心力，从而沿切线方向甩出。 D.杂技演员表演水流星”，当“水流星”通过最高点时，水不会流出，水对杯底的作用力可能为 裂。 7.2025年是人工智能规模化应用元年，越来越多的人在工作和学习中使用人工智能体。某同学通 过人工智能体查询到在地球两极的重力加速度为g1,地球赤道上的重力加速度为g2,将地球视为 质量分布均匀的球体，已知引力常量G和地球半径R,则地球密度P为() A. 382 8.3 C.383 3g1 4πRG 4元RG 4πRG D. 4π2RG 8.如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点 时，管道对小球的弹力与在最高点时的速度平方的关系如图乙所示（取竖直向下为正方向）。MN为 通过圆心的一条水平线。不计小球半径、管道的粗细，重力加速度为g。则下列说法正确的是() b2 A.管道的半径为 B.小球的质量为日 C.小球在W以下的管道中运动时，内侧管壁对小球可能 有作用力 D.小球在N以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 二、多选题 9.某行星绕太阳公转的轨道半径为R,地球绕太阳公转的轨道半径为R2、周期为T,且R>R2。 该行星和地球均可视为均匀圆球，且它们均绕太阳做匀速圆周运动。已知该行星的质量是地球质量 的k倍，该行星的半径是地球半径的倍，不考虑自转，忽略该行星和地球间的相互影响。则该行 星（) A.公转的线速度比地球公转的线速度大 B.公转的周期小于T C.公转的向心加速度比地球公转的向心加速度小 D.表面重力加速度与地球表面重力加速度比值为 10.“双星系统”由相距较近的两颗恒星组成，在万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相等的匀 速圆周运动。如图所示，星体A的质量为m,星体B的质量为m2,均可看作质点，它们之间的距 离为L,A到O点的距离小于B到O点的距离，引力常量为G,下列说法正确的是() A.星体A受到的向心力小于星体B受到的向心力 B.星体A的质量大于星体B的质量 L C.双星做匀速圆周运动的周期为T=2πL Gm m2 B D.双星做匀速圆周运动的周期为T=2πL, VG(m +m) 厚植计划试卷第2页，共4页 三、实验题 标尺 11.用如图甲所示的实验装置来探究向心力F的大小与质量m、 弹资测 力衡 角速度ω和半径，之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变 挡板A 挡板B 挡板 变速张 小球 速轮塔匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。挡板对球的支持 短相 力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使 传动 弹簧测力计下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格 皮带 显示出两个球所受向心力的比值。长槽的A、B处和短槽的C处 分别到各自转轴中心距离之比为1：2：1，图甲中左右两侧的变速 轮塔从上到下都有三层，每层左右半径之比分别为1：1、2：1和3：1，传送带从上到下一共有三种放 置方式，分别是第一层、第二层、第三层。 (1)该实验采用的实验方法是： (2)为了研究向心力F大小与质量m之间的关系，选用体积相同质量不相等的钢球和铝球对照研究， 将选好的铝球放到短槽C处，钢球应该放在长槽 (选填“A或“B”)处；这时应该调整皮带， 将其放置在第 层组装变速轮塔； (3)在探究向心力F与角速度⊙的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心 力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 A.1:3 B.3:1 C.1:9 D.9:1 (④)为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装 置，电动机带动转轴OO'匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中AB是固定在竖 直转轴OO'上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为 d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ◆FN 10 ①测出挡光片与转轴的距离为L； 光电门 压力传感器 0.8 ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时 ☐b 、挡光片 0.6 小钢球球心与转轴的距离为r; A o 0.4 02 ③启动电动机，使凹槽AB绕OO'转轴匀速转动； 2468.10 ◆a2/rad22) ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间△t。 丙 （a)小钢球转动的角速度ω= （用L、d、△t表示)： (b)该同学为了探究向心力大小F与角速度®的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角 速度的数据，作出F-0图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为 r=02m,则小钢球的质量m=kg(（结果保留两位有效数字)。 四、解答题 12.“天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国的长诗《天问》。2021年2月 10日19时52分“天问一号探测器实施近火捕获制动成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造 火星卫星。“天问一号环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T,轨道半径为”，已知火星的半径为R, 引力常量为G,不考虑火星的自转。求： (1)“天问一号”环绕火星运动的向心加速度4的大小： (2)火星的密度P; (3)火星表面的重力加速度g。 厚植计划试卷第3页，共4页 13、如图甲所示，一长L=1的轻杆的一端固定在水平转轴O上，另一端固定一质量m=1kg的小 球、小球随径杆绕转轴在竖直平面内做线速度v=1m/s的匀速圆周运动，重力加速度g取0m/s2, 不计空气阻力。 (1)小球运动到最高点时，求球对杆的作用为： (2)小球运动到水平位置A时，求杆对球的作用力大小F2: (③)若将轻杆换成轻绳，再将小球提至转轴正上方的B点，此时绳刚好伸直且无张力，然后将球以水 平速度=1s抛出，如图乙所示。求从抛出小球到绳再次伸直的时间t。 BO 蠡 甲 乙 14.一个竖直放置的圆锥筒可绕其竖直中心轴OO转动，筒内壁粗糙，圆锥筒面与中心轴线的夹角 为B。质量为m可视为质点的小物体初始位于简内A点，A点距离O点的竖直高度为H,物体与圆 锥筒面间的动摩擦因数为4。已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计。 求： (1)若圆锥筒保持静止，小物体从A点静止下滑到O点，加速度大小为多少？ (2)若圆锥简匀速转动，小物体始终相对A点静止，恰好不受摩擦力作用，圆锥筒转动的周期为 多大？ (3)若缓慢增大圆锥筒匀速转动的角速度，要使小物体始终相对A点静止，圆锥筒匀速转动的最 大角速度为多大？ ￥