甘肃白银市某校2025-2026学年度第二学期高一期中考试物理试题

高一物理期中考试试题 一、单选题（共10小题，每题3分，共30分) 1.万有引力定律是人类科学史上最伟大的发现之一，有关万有引力定律说法正确的是() A.伽利略进行了月地检验 B.由万有引力定律公式F=GMm可知，当→0时，F-→0 C.引力常量的普适性是万有引力定律正确性的有力证据 D.牛顿根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律，并测出了引力常量 2.如图所示为一皮带传动装置的示意图。右轮半径为r,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r。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，下列说法中正确的是() A.A、C两点的线速度之比为1：2 B.A、B两点角速度之比为2：1 C.B、D两点的角速度之比为1：4 D.B、D两点的周期之比为1：2 3.如图所示，半圆柱体Q放置在粗糙水平面上，与Q完全相同的光滑半圆柱体P放置在光滑的竖直墙壁 与Q之间，两个半圆柱体均处于平衡状态。若将Q向左移动一小段距离，两个半圆柱体仍处于平衡状态， 则() A.P与墙壁之间的弹力增大 B.P与墙壁之间的弹力不变 C.P与Q之间的弹力减小 7777777777777777777 D.Q与水平面间的弹力增大 4.己知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是() A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 B.人造卫星绕地球运行的线速度和运行的周期 C.月球绕地球运行的周期及角速度 D.同步卫星距离地球表面的高度 5.喜迎春节，红岭中学高三楼高挂红灯笼，如图所示，由七根等长的轻质细绳悬挂起六个质量相等的灯笼， 中间的细绳是水平的，另外六根细绳与水平方向所成夹角分别为8、0和8，关于8、0，和0，下列关系式 中正确的是() A.0:82:0=3:21 0 0 B.sine:sine,:sine=321 C.tane:tan0,:tane =321 D.cose:cose:cose=I23 6.如图所示，A、B两物块叠放在光滑水平面上，A被绳子系在水平天花板上，绳子刚好拉直，此时绳子与 天花板的夹角0=37°。已知A的质量为1.1kg,A、B之间的动摩擦因数为0.5，现将水平向右的外力F作用 在B上，F从0开始逐渐增大。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2,si37°=0.6， cos37°=0.8。下列说法正确的是() A.A、B之间的摩擦力一直增大 Q0 A B.F=5N时，A、B之间的摩擦力为5N F C.F=5N时，绳上的拉力为5N D.仅调节绳子长度，使绳子与天花板的夹角变小，则A、B之间的滑动摩擦力变小 7.轰炸机是军用飞机之一，在某次演习中，轰炸机沿水平方向投出了一枚炸弹，初速度大小为o,炸弹正 好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角为0-37°，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g,sn37°-0.6， c0s37°-0.8。下列说法正确的是() 个炸弹刚落到山坡时的速度大小是 B.炸弹从水平投出到落到斜坡上，所用的时间是 5vo 3g C.炸弹从投出到落到斜坡上的位移为43 D.炸弹从水平投出到落在斜坡上位移偏转角为速度偏转角的一半 8.如图所示，竖直放置的光滑圆形管道内有一小球，内侧管壁半径为R,小球半径为r,质量为。若小球 仅受重力和管道对小球的作用力，小球能在竖直面内做完整的圆周运动，已知重力加速度大小为g,下列说 法正确的是() A.小球在最高点的最小速度为Vg(R+r) R B.小球在最高点的最小速度为√gR C若小球在圆心等奇处的速度为，则此时小球的加速度大小为广 R+r D.若小球在最低点的速度为v,则管道对小球的作用力大小为m- -+mg R+ 9.如图所示，从倾角为0的足够长斜面上的A点将一小球以初速度V0水平抛出，空气阻力不计， 小球落在斜面上，则() A.平抛运动可以分解为沿斜面向下的匀速直线运动和垂直于斜面的匀减 速直线运动 B.小球离斜面距离最大和刚接触斜面时，沿斜面方向的位移之比为1：4 C.小球在空中运动的时间为an 0 8 D.小球离斜面的最大距离为sin8tan0 28 10.如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O,一轻质弹簧一端固定在定滑轮的正下方N处，另 一端与小球P连接，同时一轻绳跨过定滑轮与小球P相连。开始时在外力F作用下系统在图示位置静止。 改变F大小使小球P缓慢移动，在小球P到达N点正上方前，下列说法正确的是() A.外力F大小不变 B.外力F逐渐变大 C.弹簧弹力逐渐变小 PO D.小球运动轨迹是圆弧 二、多项选择题（共6小题，每题4分，共24分，每题有多个选项，错选多选不得分，漏选 得2分) 11.下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是() 甲 丙 A.图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B.图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小 C.图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D.图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大 12.抖空竹是国家级非物质文化遗产代表性项目，我校把它引入到体育校本课程，深受学生喜爱。如图所 示，在一次表演赛中，张宇同学保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转 动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是() A.沿虚线a向左移动时，细线的拉力将减小 B.沿虚线b向上移动时，细线的拉力将不变 b A C.沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力将减小 a->d B D.沿虚线d向右移动时，细线对空竹的合力将增大 13.已知神舟十五号飞船总质量为m,进入轨道后做匀速 圆周运动，距离地面的高度为，地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。关于神舟十五号飞船在轨运 行的周期T、线速度y、向心加速度a,以下表达式正确的是() A.T-271g B.v gR2 R+h gR2 C.a= (R+h)2 D.a=g 14.宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量， 不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为片、5，一个 为椭圆轨道，半长轴为a,a=5。在△t时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为 S2、S;。行星I的速率为y,行星IⅡ在B点的速率为2B,行星Ⅱ在E点的速率为2E,行星I的速 率为y,下列说法正确的是() A.S2<S3 B.行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期不相等 C.行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时的加速度大小不相等 D.V2E<V3<<V2B 15.“双星系统”由相距较近的两颗恒星组成，每颗恒星的半径远小于两颗恒星之间的距离，而且双星系统一 般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下绕某一点做匀速圆周运动。某一双星系统如图所示，4 恒星的质量为m,B恒星的质量为m2,A恒星的轨道半径为，B恒星的轨道半径为5，它们中心之间的距 离为L,引力常量为G。如果不停地将m2星球上的资源源源不断的运回m星球，导致m2减少，m,增加。 假设在一定时间内两星球总质量不变，两星球的间距也不变。则下列说法正确的是() A.两星球间的万有引力不变 B.两星球圆周运动的周期不变 A 1m29 -。--0m1 C.m做匀速圆周运动的轨道半径变大 D.m,做匀速圆周运动的轨道半径变大 16.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向上放置以细线相连的A、B两个质量相等的小物块。 A离轴心距离r=10cm,B离轴心距离2r=20cm,A、B与盘面间动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑 动摩擦力，g=10/s2。当圆盘转动的角速度o从零开始逐渐增大的过程中，下列说法正确的是( A.当o=5rad/s时，绳子没有拉力 0. > B.当o=5√2rad/s时，A所受的静摩擦力为零 C.o在5rad/s<o<5√2rad/s范围内增大时，A所受的摩擦力一直增 A B 大 27 D.当o=10rad/s时，A、B两物体刚好开始相对水平圆盘运动 三、实验题 17.(8分)某实验小组利用如图甲所示的装置进行探究平抛运动规律的实验。小组同学用小锤击打弹性金 属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，自由下落。 (1)小球A在水平方向上做的是。（填正确答案标号） A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动 C.变加速直线运动 D.曲线运动 (2)该小组利用上图装置，记录了小球经过的O、A、B三个 甲 乙 位置，如图乙所示，小球可视为质点，若以0点为坐标原点建立如图乙所示的坐标系，小方格是边长为20cm 的正方形，g=l0/s2,从图像上分析，记录小球位置的时间间隔T=s,小球在A点的速度大小VA =ms。小球从抛出至运动到B点的过程中，已经在空中飞行了s。 (1)A(2分) (3)0.2420.6(每空2分) 18.(6分)如图甲所示为向心力演示仪，某同学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。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,该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为11、 2:1和3：1。 皮带 标尺 第一层 长槽短槽 左塔轮 右塔轮 第二层 3R 第三层 手柄 (1)本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用 的实验方法是 ； A.理想模型法B.等效替代法 C.控制变量法 D.放大法 (2)在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第层塔轮（选填“一”、 “二”或“三”) (3)现有两钢球m,=3m2,在另一次实验中，把球1放在A位置，球2放在C位置，传动皮带位于 第三层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为 A.1:3 B.1:1 C.3:1 D.9:1 四、计算题 19.如图所示，在水平转台上放一个质量M=4kg的木块，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心 光滑小孔O,另一端悬挂一个质量m=2kg的物体，木块与O点间距离为r=0.1m,木块相对转台始 终静止。 (1)若木块与转台间是光滑的，求转台的角速度⊙，？ ○m (2)若木块与转台间的动摩擦因数为4=0.3，求ω的取值范围。 20.近年来，中国的航天实力表现十分抢眼，假如将来某天我国宇航员乘坐的宇宙飞船到达某适宜人居住 的星球，在该星球“北极”距地面h处水平抛出一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略，h远小于该星球半径） 经过时间t落到水平地面。己知该星球半径为R,自转周期为T,引力常量为G,求： (1)该星球的平均密度P: (2)该星球的第一宇宙速度v大小： (3)如果该星球有一颗同步卫星，其距星球表面的高度H为多少。 21.如图所示，地球的两个卫星同向逆时针绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，己知卫星一运行的周期为 T=T。,地球的半径为R。,卫星一和卫星二到地球中心之间的距离分别为R=2R,R=4R。,引力常量为 G,某时刻，两卫星5与地心之间的夹角为9不。（结果均用乙、R、G表示 求：(1)卫星二围绕地球做圆周运动的周期T,: 地球小 (2)地球表面的重力加速度。 (3)从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。 (o 卫星二 22.(8分)如图所示，足够长、倾角0=37°的传送带以速率v=4s沿逆时针方向转动。t=0时刻将可视 为质点、质量m=2kg的物块无初速度地轻放在传送带底端，与此同时，将方向平行于传送带向上、大小 F=17N的恒力作用在物块上，41=8s时撤去恒力。已知物块与传送带之间的动摩擦因数4=0.25，接触面 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2,si37°=0.6，cos37=0.8。求： (1)恒力作用在物块上时物块的加速度大小a: (2)物块上滑的最高点到传送带底端的距离x: (3)物块从开始运动至返回传送带底端的时间t。 0 物理答案 1、 单选题（共10小题，每题3分，共30分） 1．万有引力定律是人类科学史上最伟大的发现之一，有关万有引力定律说法正确的是（　　） A．伽利略进行了月地检验 B．由万有引力定律公式可知，当时， C．引力常量的普适性是万有引力定律正确性的有力证据 D．牛顿根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律，并测出了引力常量 【答案】C 【详解】A．牛顿进行了月地检验，故A错误； B．当时，两物体不能再看作质点，万有引力定律公式不再适用，所以不能得出的结论，故B错误； C．引力常量的普适性表明在任何情况下，万有引力定律都遵循相同的规律，是万有引力定律正确性的有力证据，故C正确； D．牛顿根据牛顿运动定律和开普勒行星运动定律得出万有引力定律，卡文迪什测出了引力常量，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为一皮带传动装置的示意图。右轮半径为r，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r。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，下列说法中正确的是（　　） A. A、C两点的线速度之比为1∶2 B. A、B两点角速度之比为2∶1 C. B、D两点的角速度之比为1∶4 D. B、D两点的周期之比为1∶2 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，A、C两点属于同皮带传动，线速度相等，则A、C两点的线速度之比为1:1，故A错误； B．根据可知， 故B正确； CD．B、C、D点属于同轴转动，则B、D两点的角速度之比与B、D两点的周期之比均为1∶1，CD错误。 故选B。 3．如图所示，半圆柱体Q放置在粗糙水平面上，与Q完全相同的光滑半圆柱体P放置在光滑的竖直墙壁与Q之间，两个半圆柱体均处于平衡状态。若将Q向左移动一小段距离，两个半圆柱体仍处于平衡状态，则（   ） A．P与墙壁之间的弹力增大 B．P与墙壁之间的弹力不变 C．P与Q之间的弹力减小 D．Q与水平面间的弹力增大 【答案】C 【详解】P受重力G、墙壁的弹力F、及Q的弹力F，对P的受力分析如图所示。 两半圆柱体间的弹力一定垂直于接触点的切线，即力的作用线过两个圆心，P的重力与墙壁的弹力可以平移，三个力形成一个封闭的三角形，若将Q向左移动一小段距离，则弹力的方向发生了变化，而的方向不变，的大小方向均不变，在三角形中，表示的斜边端不动，端在上滑动，显然如果将Q向左移动一小段距离，P与墙壁之间的弹力减小，P与Q之间的弹力也减小，对整体分析，竖直方向Q与水平面间的弹力等于PQ的重力之和不变。 故选C。 4. 已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是（　　） A. 地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 B. 人造卫星绕地球运行的线速度和运行的周期 C. 月球绕地球运行的周期及角速度 D. 同步卫星距离地球表面的高度 【答案】B 【解析】 【详解】A．设太阳质量为M，地球质量为m,已知地球绕太阳运行的周期T及地球离太阳的距离r ，根据万有引力提供向心力 解得太阳质量 无法求出地球质量，故A错误； B．已知人造卫星绕地球运行的线速度v和运行周期t，则可知卫星轨道半径 根据 联立解得地球质量 故B正确； C．已知月亮绕地球运行的角速度和运行周期，无法求出月亮绕地球运行的轨道半径，无法根据万有引力公式求出地球质量，故C错误； D．仅知道同步卫星距离地球表面的高度h ，不知道地球半径R ，无法根据万有引力公式求出地球质量，故D错误。 故选B。 5．喜迎春节，红岭中学高三楼高挂红灯笼，如图所示，由七根等长的轻质细绳悬挂起六个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外六根细绳与水平方向所成夹角分别为、和关于、和，下列关系式中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】以左侧三个灯笼为研究对象，可得， 以左侧下方2个灯笼为研究对象，可得， 以左侧最下方灯笼为研究对象，可得， 所以有 故选C。 6．如图所示，A、B两物块叠放在光滑水平面上，A被绳子系在水平天花板上，绳子刚好拉直，此时绳子与天花板的夹角。已知A的质量为1.1kg，A、B之间的动摩擦因数为0.5，现将水平向右的外力F作用在B上，F从0开始逐渐增大。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，。下列说法正确的是（　　） A．A、B之间的摩擦力一直增大 B．时，A、B之间的摩擦力为5N C．时，绳上的拉力为5N D．仅调节绳子长度，使绳子与天花板的夹角变小，则A、B之间的滑动摩擦力变小 【答案】C 【详解】A．由题意可知，当A、B间不发生相对滑动时，A、B间的摩擦力是静摩擦力与F相平衡，会随着F的增大而增大，当A、B间发生相对滑动后，A、B间的摩擦力是滑动摩擦力，不会变化，故A错误； BC．对A受力分析，如图 由平衡条件可得， 当A、B刚要发生相对滑动时，有 将A、B视为整体，当A、B刚要发生相对滑动时，对该整体受力分析，可得下图 由平衡条件可得 联立可得T=5N、F=4N、f=4N 则当F=5N时，A、B已发生相对滑动，A、B之间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为4N，绳上的拉力为5N，故B错误，C正确； D．结合前面分析可知，A、B之间的滑动摩擦力大小为 则仅调节绳子长度，使绳子与天花板的夹角变小，则A、B之间的滑动摩擦力变大，故D错误。 故选C。 7. 轰炸机是军用飞机之一，在某次演习中，轰炸机沿水平方向投出了一枚炸弹，初速度大小为v0，炸弹正好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角为θ=37°，如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 炸弹刚落到山坡时的速度大小是 B. 炸弹从水平投出到落到斜坡上，所用的时间是 C. 炸弹从投出到落到斜坡上的位移为 D. 炸弹从水平投出到落在斜坡上位移偏转角为速度偏转角的一半 【答案】C 【解析】 【详解】A．当炸弹垂直击中山坡上的目标时有 所以 即 故A错误； B．由于 解得 故B错误； C．根据平抛运动的规律有 解得 ， 则位移大小为 故C正确； D．位移偏角的正切值为 速度偏转角的正切值为 所以位移偏转角与速度偏角不是2倍关系，故D错误。 故选C。 8.如图所示，竖直放置的光滑圆形管道内有一小球，内侧管壁半径为R，小球半径为r，质量为m。若小球仅受重力和管道对小球的作用力，小球能在竖直面内做完整的圆周运动，已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A.小球在最高点的最小速度为 B.小球在最高点的最小速度为 C.若小球在圆心等高处的速度为v，则此时小球的加速度大小为 D.若小球在最低点的速度为v，则管道对小球的作用力大小为 【解析】该模型为杆模型，小球在竖直面内做完整的圆周运动，在最高点的速度应该大于等于0，故选项A、选项B均错误；若小球在圆心等高处的速度为v，则小球的向心加速度大小为，小球还有重力产生的加速度，小球的加速度肯定大于，选项C错误；对经过最低点的小球受力分析有，解得，故选项D正确。 9．如图所示，从倾角为θ的足够长斜面上的A点将一小球以初速度v0水平抛出，空气阻力不计，小球落在斜面上，则（　　） A．平抛运动可以分解为沿斜面向下的匀速直线运动和垂直于斜面的匀减速直线运动 B．小球离斜面距离最大和刚接触斜面时，沿斜面方向的位移之比为1∶4 C．小球在空中运动的时间为 D．小球离斜面的最大距离为 【答案】D 【详解】AD．采用正交分解法，将平抛运动分解到沿斜面和垂直于斜面两个方向上，沿斜面向下做匀加速直线运动，垂直于斜面方向做匀减速直线运动，有，，，，设最远距离为，则有，联立解得，A错误，D正确。 BC．将平抛运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，球落在斜面上时，有，得，小球离斜面距离最大速度与斜面平行，设所用时间为，则有，得，可知，根据上面分析知，小球沿斜面向下做初速度不为零的匀加速直线运动，所以小球离斜面距离最大和刚接触斜面时，沿斜面方向的位移之比不为1：4．BC错误。选D。 10．如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O，一轻质弹簧一端固定在定滑轮的正下方N处，另一端与小球P连接，同时一轻绳跨过定滑轮与小球P相连。开始时在外力F作用下系统在图示位置静止。改变F大小使小球P缓慢移动，在小球P到达N点正上方前，下列说法正确的是（　　） A．外力F大小不变 B．外力F逐渐变大 C．弹簧弹力逐渐变小 D．小球运动轨迹是圆弧 【答案】D 【详解】AB．对小球P进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示 根据几何关系可知两三角形相似，因此 缓慢运动过程OP越来越小，则F逐渐减小，故AB错误； BD．由可知如果PN增大，则x会先减小，如果PN减小，则x会增大，该等式不可能成立，所以弹簧的形变量保持不变，弹簧弹力大小始终不变，小球运动轨迹是圆弧，故D正确，C错误。 故选D。 2、 多项选择题（共6小题，每题4分，共24分，每题有多个选项，错选多选不得分，漏选得2分） 11．下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（     ） A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小 C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D．图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大 12．抖空竹是国家级非物质文化遗产代表性项目，我校把它引入到体育校本课程，深受学生喜爱。如图所示，在一次表演赛中，张宇同学保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　） A．沿虚线a向左移动时，细线的拉力将减小 B．沿虚线b向上移动时，细线的拉力将不变 C．沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力将减小 D．沿虚线d向右移动时，细线对空竹的合力将增大 【答案】AB 【详解】A．设θ为细线与竖直方向的夹角，对空竹受力分析，在竖直方向受力平衡有 沿虚线a向左移动时，θ角减小，则细线的拉力将减小，故A正确； B．沿虚线b向上移动时，AB两点间距不变，绳长不变，可知细线与竖直方向的夹角θ不变，则细线的拉力不变，故B正确； C．沿虚线c斜向上移动时，夹角θ变大，则细线的拉力将变大，故C错误； D．沿虚线d向右移动时，细线对空竹的合力与重力等大反向，可知合力不变，故D错误。 故选B。 13．已知神舟十五号飞船总质量为m，进入轨道后做匀速圆周运动，距离地面的高度为h，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。关于神舟十五号飞船在轨运行的周期T、线速度v、向心加速度a，以下表达式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】神舟十五号飞船在轨运行时做匀速圆周运动，轨道半径 根据万有引力提供向心力，则有 在地球表面，忽略地球自转的影响，物体的重力等于地球对其的万有引力，则有 联立解得，， 故选BC。 14．宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为、，一个为椭圆轨道，半长轴为，。在时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为、。行星I的速率为，行星II在B点的速率为，行星Ⅱ在E点的速率为，行星Ⅲ的速率为，下列说法正确的是（　　） A． B．行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期不相等 C．行星Ⅱ与行星Ⅲ在点时的加速度大小不相等 D． 【答案】AD 【详解】AB．根据开普勒第三定律可知，对于行星Ⅱ、行星Ⅲ分别有，，由于，所以，即行星Ⅱ和行星Ⅲ的周期相等，假设为一个周期，则它们与中心天体的连线扫过的面积分别为椭圆的面积和圆的面积，根据几何关系可知，椭圆的面积小于圆的面积，A正确、B错误； C．行星Ⅱ与行星Ⅲ在点时距离中心天体的距离相等，根据牛顿第二定律有，可得，即二者的加速度大小相等，C错误； D．根据万有引力提供向心力可得，因此有，当行星从I变轨到Ⅱ时，运行半径增大，需要在B点加速，因此有，行星在轨道Ⅱ上从B点到E点，与中心天体的距离增大了，动能转化为重力势能，因此有，行星在E点的速度小于行星在E点能够绕中心天体做匀速圆周运动所需的速度，由于，根据万有引力定律可得，所以有，D正确。选AD。 15．“双星系统”由相距较近的两颗恒星组成，每颗恒星的半径远小于两颗恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下绕某一点做匀速圆周运动。某一双星系统如图所示，A恒星的质量为，B恒星的质量为，A恒星的轨道半径为，B恒星的轨道半径为，它们中心之间的距离为L，引力常量为G。如果不停地将星球上的资源源源不断的运回星球，导致减少，增加。假设在一定时间内两星球总质量不变，两星球的间距也不变。则下列说法正确的是（    ） A．两星球间的万有引力不变 B．两星球圆周运动的周期不变 C．做匀速圆周运动的轨道半径变大 D．做匀速圆周运动的轨道半径变大 【答案】BC 【详解】A．由万有引力定律可知两星球间的万有引力大小为 根据数学知识可知当两星球质量相等时，万有引力最大，A错误； B．对由牛顿第二定律有 对由牛顿第二定律有 其中 联立解得星球做匀速圆周运动的角速度为 则两星球圆周运动的周期为 可知两星球圆周运动的周期不变，B正确； CD．联立以上方程可得做匀速圆周运动的半径为 做匀速圆周运动的半径为 因为停地将星球上的资源源源不断的运回星球，导致减少，增加，故做匀速圆周运动的轨道半径变小，做匀速圆周运动的轨道半径变大，C正确，D错误。 故选BC。 16．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向上放置以细线相连的A、B两个质量相等的小物块。A离轴心距离r=10cm，B离轴心距离2r=20cm，A、B与盘面间动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。当圆盘转动的角速度ω从零开始逐渐增大的过程中，下列说法正确的是（ 　） A．当ω=5rad/s时，绳子没有拉力 B．当ω=5rad/s时，A所受的静摩擦力为零 C．ω在5rad/s＜ω＜5rad/s范围内增大时，A所受的摩擦力一直增大 D．当ω=10rad/s时，A、B两物体刚好开始相对水平圆盘运动 3、 实验题 17. （8分）某实验小组利用如图甲所示的装置进行探究平抛运动规律的实验。小组同学用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被释放，自由下落。 （1）小球A在水平方向上做的是______。（填正确答案标号） A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动 C.变加速直线运动 D.曲线运动 （2）该小组利用上图装置，记录了小球经过的O、A、B三个位置，如图乙所示，小球可视为质点，若以O点为坐标原点建立如图乙所示的坐标系，小方格是边长为20cm的正方形，g＝10m/s²，从图像上分析，记录小球位置的时间间隔T＝______s，小球在A点的速度大小vA＝______m/s。小球从抛出至运动到B点的过程中，已经在空中飞行了______s。 （1）A（2分） （3）0.20.6（每空2分） 【解析】（1）平抛运动的水平方向分运动是匀速直线运动。 （2）根据两个方向分运动的等时性，两个小球将同时落地，平抛运动的竖直方向分运动是自由落体运动。 （3）小球在竖直方向上有，代入数据可得，代入数据得。 18. （6分）如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。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，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 (1)本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是___________； A．理想模型法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．放大法 (2)在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第层塔轮（选填“一”、 “二”或“三”）___________； (3)现有两钢球，在另一次实验中，把球1放在A位置，球2放在C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为___________。 A． B． C． D．9:1 【答案】(1)C，(2)一，(3)A 【详解】（1）实验中采用的实验方法是控制变量法，选C； （2）探究向心力的大小与半径的关系，需要保持角速度和质量一定，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 （3）现有两钢球，在实验中把球1放在A位置，球2放在C位置，即转动半径相等；传动皮带位于第三层，两塔轮半径之比3:1，则根据v＝ωr可知，角速度之比为1:3；根据，可知向心力之比为1:3，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约1:3。选A。 4、 计算题 19．如图所示，在水平转台上放一个质量的木块，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心光滑小孔，另一端悬挂一个质量的物体，木块与点间距离为，木块相对转台始终静止。 （1）若木块与转台间是光滑的，求转台的角速度？ （2）若木块与转台间的动摩擦因数为，求的取值范围。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）在旋转的过程中物体受力平衡，木块做圆周运动。根据平衡条件和牛顿第二定律对和分别分析可知，，解得 （2）最大静摩擦力，当转速较小，最大静摩擦力沿半径向外时  ，当转速较大，最大静摩擦力沿半径向内时   ，解得，，的取值范围为 20．近年来，中国的航天实力表现十分抢眼，假如将来某天我国宇航员乘坐的宇宙飞船到达某适宜人居住的星球，在该星球“北极”距地面h处水平抛出一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略，h远小于该星球半径），经过时间t落到水平地面。已知该星球半径为R，自转周期为T，引力常量为G，求： (1)该星球的平均密度； (2)该星球的第一宇宙速度ν大小； (3)如果该星球有一颗同步卫星，其距星球表面的高度H为多少。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设该星球的重力加速度为，小球做平抛运动，则 解得 星球表面附近万有引力等于重力，则 解得 该星球的平均密度 解得 （2）星球第一宇宙速度等于卫星在星球表面轨道做圆周运动的线速度，则 且有 解得 （3）同步卫星运动周期等于星球自转周期，则由万有引力提供向心力 解得 且有 联立解得 21. 如图所示，地球的两个卫星同向逆时针绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为，地球的半径为，卫星一和卫星二到地球中心之间的距离分别为，，引力常量为，某时刻，两卫星与地心之间的夹角为。（结果均用、、表示） 求：（1）卫星二围绕地球做圆周运动的周期； （2）地球表面的重力加速度。 （3）从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。 【答案】（1）；（2）；（3）      【详解】（1）根据万有引力提供向心力，有 解得 则有 解得卫星二围绕地球做圆周运动的周期为 （2）在地球表面有 卫星一绕地球做圆周运动，有 联立解得 （3）两卫星第一次相距最近所用时间为，则有 解得 22. （8分）如图所示，足够长、倾角的传送带以速率沿逆时针方向转动。时刻将可视为质点、质量的物块无初速度地轻放在传送带底端，与此同时，将方向平行于传送带向上、大小的恒力作用在物块上，时撤去恒力。已知物块与传送带之间的动摩擦因数，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)恒力作用在物块上时物块的加速度大小； (2)物块上滑的最高点到传送带底端的距离x； (3)物块从开始运动至返回传送带底端的时间t。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）取沿传送带向上为正方向，恒力作用在物块上时对物块受力分析，垂直于传送带方向上有 平行于传送带方向上有 其中 解得 （2）物块在内做匀加速直线运动，有 解得 撤去恒力后物块先做匀减速直线运动，此时对物块受力分析有 物块从撤去恒力到减速为0，有 解得 物块上滑的最高点到传送带底端的距离 解得 （3）撤去恒力后物块向上做减速运动的时间 物块上滑到最高点后的加速度仍为，做沿传送带向下的匀加速直线运动，直至速度与传送带的速度相等，该过程有 解得 物块的速度与传送带的速度相等的瞬间，由于，因此物块会继续沿传送带向下做匀加速直线运动，有 从物块的速度与传送带的速度相等到物块返回传送带底端，该过程有 解得 物块从开始运动至返回传送带底端的时间 解得 学科网（北京）股份有限公司 $