精品解析：辽宁沈阳市第二中学2025-2026学年度高一下学期阶段能力测试物理试题

沈阳二中28届2025-2026学年度下学期阶段能力测试 物理试题 说明： 1、测试时间：90分钟，总分：100分。 2、客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上。 一、选择题。 1. 在物理学发展的过程中，科学家总结了许多重要的物理思想与方法。关于物理学思想方法和物理学史，下列叙述正确的是（  ） A. 哥白尼的地心说认为地球是宇宙的中心 B. 卡文迪什在测万有引力常量时，利用了微小量放大法的思想 C. 第谷根据自己的天文观测数据，总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律 D. 牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量的数值 【答案】B 【解析】 【详解】A．哥白尼提出的是日心说，认为太阳是宇宙的中心，地心说是托勒密的观点，故A错误； B．卡文迪什测量万有引力常量的扭秤实验中，通过光的反射将微小的扭转形变放大观测，用到了微小量放大法的思想，故B正确； C．第谷只积累了大量天文观测数据，行星沿椭圆轨道运行的规律是开普勒基于第谷的观测数据总结得出的，故C错误； D．牛顿发现了万有引力定律，但引力常量是卡文迪什通过扭秤实验测出的，故D错误。 故选B。 2. 早在两千多年前，我国就发明了石磨盘，如图甲所示，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，示意图如图乙所示，假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动，驴对磨杆末端的平均拉力F=800N，拉力沿圆周切线方向，磨杆长r=0.7m，驴拉磨转动一周的时间为7s，，则（  ） A. 驴拉磨转动一周拉力所做的功为3660J B. 驴拉磨转动一周拉力所做的功为0 C. 驴拉磨转动一周拉力的平均功率为480W D. 磨杆末端的线速度大小为0.3m/s 【答案】C 【解析】 【详解】AB．拉力始终沿圆周切线方向，与速度方向相同，转动一周拉力做的功，故AB错误； C．驴拉磨转动一周拉力的平均功率，故C正确； D．磨杆末端的线速度大小，故D错误。 故选C。 3. 某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为v．已知人与滑板的总质量为m，可视为质点．重力加速度大小为g，不计空气阻力．则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】人在下滑的过程中，由动能定理可得 可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为 故选D。 4. 科学家观测发现银河系的“MAXIJ1820+070”是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，若系统中黑洞与恒星的中心距离为L，黑洞做匀速圆周运动的加速度为a，恒星做匀速圆周运动的加速度为aʹ，则黑洞做圆周运动的半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设黑洞的质量为M，恒星的质量为m，则 二者角速度相等，设黑洞做圆周运动的半径为R，由 可推知 联立解得 故选A。 5. 2022年9月27日的“木星冲日”是观测木星的一次好机会。木星冲日就是指木星、地球和太阳依次排列大致形成一条直线时的天象。已知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，木星质量约为地球质量的318倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍，则下列说法正确的是（　　） A. 木星运行的加速度比地球运行的加速度大 B. 木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小 C. 在木星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s D. 上一次“木星冲日”的时间大约在2021年8月份 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 可得 木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍，所以木星运行的加速度比地球运行的加速度小，故A错误； B．由 可得 木星质量约为地球质量的318倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大，故B错误； C．由 可得行星的第一宇宙速度为 则木星表面附近发射飞行器的速度大于7.9km/s，故C错误； D．由 可得 则由 可得 所以上一次“木星冲日”的时间大约在2021年8月份，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。忽略空气阻力，则球B在最高点时（　　） A. 球B的速度为零 B. 球A的速度大小为 C. 杆对A球的作用力大小为2.5mg D. 水平转轴对杆的作用力大小为1.5mg 【答案】D 【解析】 【详解】A．球B在最高点时，杆对球B恰好无作用力，重力恰好提供向心力 解得，故A错误； B．由球A与球B角速度相同，则线速度与旋转半径成正比 解得，故B错误； C．设杆对A球作用力为，由牛顿第二定律有 解得，故C错误； D．球B对杆无作用力，则只需要考虑球A对杆的作用力，取杆为研究对象，受到球A的作用力和水平转轴的作用力为一对平衡力，则水平转轴对杆的作用力大小为，故D正确。 故选D。 7. 我国将在2030年前后实施火星采样返回。若a为火星表面赤道上的物体，b为轨道在火星赤道平面内的近火星表面卫星，为在赤道上空的火星同步卫星，两卫星的绕行方向相同，下列说法正确的是（　　） A. a、b、c的线速度大小关系为 B. a、b、c的角速度大小关系为 C. a、b、c的向心力大小关系为 D. a、b、c的向心加速度大小关系为 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．火星静止卫星的角速度等于火星自转角速度，则知a与c的角速度大小相等，即 根据 因卫星c的轨道半径大于火星的半径，可知 根据 因卫星c的轨道半径大于火星的半径，可知 对于卫星b与c，根据万有引力提供向心力得 可得，， 因卫星b的轨道半径小于卫星c的轨道半径，则，， 由上分析可知，三者的线速度大小关系为 角速度大小关系为 向心加速度大小关系为 故AB错误，D正确； C．向心力大小为 由于质量未知，所以无法比较a、b、c的向心力大小关系，故C错误。 故选D。 8. 如图1所示，某人造卫星沿椭圆轨道Ⅰ绕地球运动，所受地球引力大小随时间变化规律如图2所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为、，地球的半径为R，近地点离地面的高度可忽略不计，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星在近地点与远地点的速度大小之比 B. 卫星在近地点与远地点的加速度大小之比 C. 卫星在远地点可以沿方向点火喷射进入Ⅱ轨道 D. 地球的质量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星在近地点时 在远地点时 可得 根据开普勒第二定律则 可得近地点与远地点的速度大小之比，A错误； B．根据，可得卫星在近地点与远地点的加速度大小之比，B错误； C．卫星在远地点可以沿方向的反方向点火喷射做离心运动进入Ⅱ轨道，C错误； D．人造卫星沿椭圆轨道Ⅰ绕地球运动的周期为，与沿半径为的圆轨道周期相等，则根据 可得地球的质量为，D正确。 故选D。 9. 汽车在平直公路上沿直线行驶，它受到的阻力f大小不变，发动机的额定功率为P。汽车在不超过额定功率的情况下行驶，下列说法正确的是（　　） A. 若汽车匀加速启动，一定一直匀加速到最大速度后做匀速直线运动 B. 若发动机的功率保持恒定，汽车可以做匀加速运动 C. 汽车能够达到的最大行驶速度为 D. 若汽车做匀速运动，某时刻其功率突然减小为某一定值，短时间内汽车将做加速度逐渐减小的减速运动 【答案】CD 【解析】 【详解】A．汽车匀加速启动时，牵引力恒定，随速度增大，功率逐渐升高，当功率达到额定功率后，功率无法继续增大，牵引力会随增大而减小，加速度随之减小，后续将做加速度减小的加速运动，直到时才达到最大速度，并非一直匀加速到最大速度，故A错误； B．若发动机功率恒定，由可知，速度增大时牵引力减小，根据牛顿第二定律，加速度会逐渐减小，汽车做加速度减小的加速运动，无法做匀加速运动，故B错误； C．当汽车牵引力与阻力大小相等时，速度达到最大值，此时，解得最大行驶速度，故C正确； D．汽车匀速时功率突然减小为定值，瞬间速度不变，由可知牵引力小于阻力，合力与运动方向相反，汽车做减速运动；随减小，逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，因此短时间内汽车做加速度逐渐减小的减速运动，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，一水平匀质圆盘可随过圆心的竖直轴一起匀速转动。长1m的轻绳一端固定在转轴位置，另一端与质量为1kg的小物块相连，绳处于伸直状态，小物块与圆盘始终保持相对静止。已知物块与盘面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取，下列说法中正确的是（　　） A. 当圆盘转动角速度时，轻绳中的弹力大小为0 B. 当圆盘转动角速度时，轻绳中的弹力大小为1N C. 当圆盘转动角速度时，轻绳中的弹力大小为1N D. 当圆盘转动角速度时，轻绳中的弹力大小为4N 【答案】AC 【解析】 【详解】物块做圆周运动，向心力由静摩擦力和绳子拉力提供。最大静摩擦力。 当绳子拉力恰好为零时，静摩擦力提供向心力，此时角速度为临界角速度，有 解得 A．当时，静摩擦力足以提供向心力，绳子拉力，故A正确； B．当时，静摩擦力足以提供向心力，绳子拉力，故B错误； C．当时，静摩擦力不足以提供向心力，绳子产生拉力。由牛顿第二定律得 解得，故C正确； D．当时，由 得，故D错误。 故选AC。 11. 科幻电影《流浪地球》讲述了这样的故事：太阳即将毁灭，人类在地球上建造出巨大的推进器，使地球经历了停止自转、加速逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段，最后成为比邻星的一颗行星。假设若干年后，地球流浪成功。设比邻星的质量为太阳质量的，地球质量在流浪过程中损失了，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的，则地球绕比邻星运行与绕太阳运行相比较，下列关系正确的是（　　） A. 公转周期之比为 B. 向心加速度之比为 C. 动能之比为 D. 万有引力之比为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 故，故A错误； B．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 故，故B错误； C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 动能 代入数据计算解得动能之比为，故C正确； D．万有引力 代入数据计算解得，故D正确。 故选CD。 12. 波轮洗衣机中的脱水筒在脱水时，衣服（视为质点）紧贴在筒壁上做匀速圆周运动且恰好不下滑，如图甲、乙所示。某同学对此过程进行了探究，并猜想是否可以通过类似方法为空间站中处于失重状态的宇航员带来“踏实感”。通过查阅资料发现科学家已设想建造一种环形空间站，如图丙所示。圆环绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知圆环半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，宇航员可视为质点，不考虑地球的自转，则下列说法正确的是（　　） A. 衣服受到筒壁的弹力提供向心力 B. 环形空间站的旋转角速度为 C. 环形空间站的旋转角速度为 D. 若某人造卫星在距离地球表面高为h处做匀速圆周运动，则该人造卫星的向心加速度小于旋转舱绕其轴线匀速转动的向心加速度 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．衣服紧贴筒壁做匀速圆周运动，在竖直方向上受重力和静摩擦力平衡，在水平方向上受筒壁的弹力，弹力指向圆心，提供向心力，故A正确； BC．宇航员在旋转舱内随舱做匀速圆周运动，侧壁的支持力提供向心力，根据牛顿第二定律有 由题意可知支持力大小等于地球表面的重力，即 联立解得，故B错误，C正确； D．旋转舱绕其轴线匀速转动的向心加速度大小为 人造卫星在距离地球表面高为处做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 在地球表面有 联立解得 因为，所以，即，故D正确。 故选ACD。 二、非选择题。 13. 某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图2所示）。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，请回答下列问题： （1）在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系； A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 等效替代法 （2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第______层（填“一”、“二”或“三”）； （3）某次实验时，小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为2∶3，由此可知______。 【答案】（1）B （2）一 （3） 【解析】 【小问1详解】 探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系，先探究向心力与其中一个物理量关系，控制其他物理量不变，采用的实验方法是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 若要探究向心力的大小F与半径r的关系，需要控制质量和角速度一定，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第一层。 【小问3详解】 小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，则小球做圆周运动半径之比为 传动皮带位于第三层，由于左右塔轮边缘的线速度大小相等，可知小球的角速度之比为 当塔轮匀速转动时，通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为2∶3，则有 根据 可得 14. 未来在一个未知星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.1s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则： （1）由以上信息，可知a点______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点； （2）由乙图信息，可以算出小球平抛的初速度是______m/s； （3）由乙图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为______m/s2； （4）由乙图信息，可以算出小球在b点时的速度是______m/s（此空保留三位有效数字）。 【答案】（1）是 （2）0.8 （3）8 （4）1.13 【解析】 【小问1详解】 由以上信息，可知水平方向位移相等，可知时间间隔相等，竖直方向位移之比为1:3:5，可知a点是小球的抛出点； 【小问2详解】 水平方向根据 解得 【小问3详解】 竖直方向 解得 【小问4详解】 小球在b点时的竖直速度 则b点的速度是 15. 某款儿童滑梯如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角的平直斜面，滑面顶端距离地面高度。一质量的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已知儿童与滑梯间的动摩擦因数，儿童沿滑面下滑的过程，可以看做质点沿斜面做直线运动。已知，，取重力加速度，忽略空气阻力的影响。求： （1）儿童下滑过程中，所受摩擦力做的功； （2）儿童下滑至底端时，重力的瞬时功率。 【答案】（1） （2）1080W 【解析】 【小问1详解】 儿童下滑过程中，所受摩擦力的大小f=μmgcosθ=72N 摩擦力做功 【小问2详解】 在整个下滑过程中，根据牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma 根据速度位移公式有 儿童下滑至底端时，重力的瞬时功率P=mgvsinθ 代入数据解得P=1080W 16. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员在该星球表面做了如下测试：如图所示，一根长为L的细线一端系一小球（可视为质点），另一端系在一光滑固定圆锥顶端，当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为时，小球恰好要离开圆锥表面。已知圆锥面母线与竖直方向的夹角为，该星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的平均密度。 （3）在该星球表面附近绕其做匀速圆周运动飞行器的周期T。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球受到拉力为F，根据圆周运动规律有Fcosθ=mg 联立解得该星球表面的重力加速度 【小问2详解】 对星球表面上的物体，有 密度 联立以上，解得该星球的平均密度 【小问3详解】 质量为m'的飞行器在星球表面附近绕其做匀速圆周运动，有 在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动飞行器的周期 17. 图为沈阳二中科创小组设计的球形小车“翱翔”系列，其上装有速度传感器，现检测其性能及对涉及的物理过程进行研究。甲车质量为，在斜面底端A点以某一恒定功率P由静止启动，沿虚线运动到B点前已达稳定速度，在AB段受到的阻力大小为，斜面倾角。在水平面BC段经调控以从C点开始以轨迹Ⅰ在水平面内做匀速圆周运动，半径，此过程受到阻力大小为，方向始终与速度方向相反，取，，计算结果均可保留，求： （1）甲车在AB段运动时的恒定功率P。 （2）甲车在轨迹Ⅰ做匀速圆周运动的牵引力大小及运动一周牵引力所做的功。 （3）甲车离开轨迹Ⅰ后沿CD运动，由缺口D进入水平放置的圆管Ⅱ，立即关闭甲车牵引力并将缺口补全成为闭合圆管。甲车与圆管中静置的无动力乙车发生碰撞，碰后瞬间二者速度大小分别为，，且速度方向相同。乙车质量，圆管Ⅱ内壁光滑且始终保持静止，圆管半径，小球直径略小于圆管内径，圆管内径远小于圆管半径。则从甲、乙碰后至少经过多长时间，水平面对圆管的摩擦力最小？最小值为多少？ 【答案】（1）20W （2）10N，24πJ （3）πs，3N 【解析】 【小问1详解】 甲车在A点由静止启动后，有 当加速度a=0时，获得速度，此时 【小问2详解】 甲车在轨迹Ⅰ做匀速圆周运动时，有 得 此过程由动能定理得 则 【小问3详解】 圆管对甲、乙水平方向上的弹力提供各自的向心力，分别为、 根据牛顿第三定律得，甲、乙对圆管水平方向上的弹力，，当甲、乙与圆管圆心第一次共线时，水平面对圆管的摩擦力最小，大小为 设所求时间为t，则有 解得t=πs 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳二中28届2025-2026学年度下学期阶段能力测试 物理试题 说明： 1、测试时间：90分钟，总分：100分。 2、客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上。 一、选择题。 1. 在物理学发展的过程中，科学家总结了许多重要的物理思想与方法。关于物理学思想方法和物理学史，下列叙述正确的是（  ） A. 哥白尼的地心说认为地球是宇宙的中心 B. 卡文迪什在测万有引力常量时，利用了微小量放大法的思想 C. 第谷根据自己的天文观测数据，总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律 D. 牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量的数值 2. 早在两千多年前，我国就发明了石磨盘，如图甲所示，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，示意图如图乙所示，假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动，驴对磨杆末端的平均拉力F=800N，拉力沿圆周切线方向，磨杆长r=0.7m，驴拉磨转动一周的时间为7s，，则（  ） A. 驴拉磨转动一周拉力所做的功为3660J B. 驴拉磨转动一周拉力所做的功为0 C. 驴拉磨转动一周拉力的平均功率为480W D. 磨杆末端的线速度大小为0.3m/s 3. 某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为v．已知人与滑板的总质量为m，可视为质点．重力加速度大小为g，不计空气阻力．则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（ ） A. B. C. D. 4. 科学家观测发现银河系的“MAXIJ1820+070”是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，若系统中黑洞与恒星的中心距离为L，黑洞做匀速圆周运动的加速度为a，恒星做匀速圆周运动的加速度为aʹ，则黑洞做圆周运动的半径为（　　） A. B. C. D. 5. 2022年9月27日的“木星冲日”是观测木星的一次好机会。木星冲日就是指木星、地球和太阳依次排列大致形成一条直线时的天象。已知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，木星质量约为地球质量的318倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍，则下列说法正确的是（　　） A. 木星运行的加速度比地球运行的加速度大 B. 木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小 C. 在木星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s D. 上一次“木星冲日”的时间大约在2021年8月份 6. 如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。忽略空气阻力，则球B在最高点时（　　） A. 球B的速度为零 B. 球A的速度大小为 C. 杆对A球的作用力大小为2.5mg D. 水平转轴对杆的作用力大小为1.5mg 7. 我国将在2030年前后实施火星采样返回。若a为火星表面赤道上的物体，b为轨道在火星赤道平面内的近火星表面卫星，为在赤道上空的火星同步卫星，两卫星的绕行方向相同，下列说法正确的是（　　） A. a、b、c的线速度大小关系为 B. a、b、c的角速度大小关系为 C. a、b、c的向心力大小关系为 D. a、b、c的向心加速度大小关系为 8. 如图1所示，某人造卫星沿椭圆轨道Ⅰ绕地球运动，所受地球引力大小随时间变化规律如图2所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为、，地球的半径为R，近地点离地面的高度可忽略不计，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星在近地点与远地点的速度大小之比 B. 卫星在近地点与远地点的加速度大小之比 C. 卫星在远地点可以沿方向点火喷射进入Ⅱ轨道 D. 地球的质量为 9. 汽车在平直公路上沿直线行驶，它受到的阻力f大小不变，发动机的额定功率为P。汽车在不超过额定功率的情况下行驶，下列说法正确的是（　　） A. 若汽车匀加速启动，一定一直匀加速到最大速度后做匀速直线运动 B. 若发动机的功率保持恒定，汽车可以做匀加速运动 C. 汽车能够达到的最大行驶速度为 D. 若汽车做匀速运动，某时刻其功率突然减小为某一定值，短时间内汽车将做加速度逐渐减小的减速运动 10. 如图所示，一水平匀质圆盘可随过圆心的竖直轴一起匀速转动。长1m的轻绳一端固定在转轴位置，另一端与质量为1kg的小物块相连，绳处于伸直状态，小物块与圆盘始终保持相对静止。已知物块与盘面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取，下列说法中正确的是（　　） A. 当圆盘转动角速度时，轻绳中的弹力大小为0 B. 当圆盘转动角速度时，轻绳中的弹力大小为1N C. 当圆盘转动角速度时，轻绳中的弹力大小为1N D. 当圆盘转动角速度时，轻绳中的弹力大小为4N 11. 科幻电影《流浪地球》讲述了这样的故事：太阳即将毁灭，人类在地球上建造出巨大的推进器，使地球经历了停止自转、加速逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段，最后成为比邻星的一颗行星。假设若干年后，地球流浪成功。设比邻星的质量为太阳质量的，地球质量在流浪过程中损失了，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的，则地球绕比邻星运行与绕太阳运行相比较，下列关系正确的是（　　） A. 公转周期之比为 B. 向心加速度之比为 C. 动能之比为 D. 万有引力之比为 12. 波轮洗衣机中的脱水筒在脱水时，衣服（视为质点）紧贴在筒壁上做匀速圆周运动且恰好不下滑，如图甲、乙所示。某同学对此过程进行了探究，并猜想是否可以通过类似方法为空间站中处于失重状态的宇航员带来“踏实感”。通过查阅资料发现科学家已设想建造一种环形空间站，如图丙所示。圆环绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知圆环半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，宇航员可视为质点，不考虑地球的自转，则下列说法正确的是（　　） A. 衣服受到筒壁的弹力提供向心力 B. 环形空间站的旋转角速度为 C. 环形空间站的旋转角速度为 D. 若某人造卫星在距离地球表面高为h处做匀速圆周运动，则该人造卫星的向心加速度小于旋转舱绕其轴线匀速转动的向心加速度 二、非选择题。 13. 某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图2所示）。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，请回答下列问题： （1）在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系； A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 等效替代法 （2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第______层（填“一”、“二”或“三”）； （3）某次实验时，小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为2∶3，由此可知______。 14. 未来在一个未知星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.1s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则： （1）由以上信息，可知a点______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点； （2）由乙图信息，可以算出小球平抛的初速度是______m/s； （3）由乙图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为______m/s2； （4）由乙图信息，可以算出小球在b点时的速度是______m/s（此空保留三位有效数字）。 15. 某款儿童滑梯如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角的平直斜面，滑面顶端距离地面高度。一质量的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已知儿童与滑梯间的动摩擦因数，儿童沿滑面下滑的过程，可以看做质点沿斜面做直线运动。已知，，取重力加速度，忽略空气阻力的影响。求： （1）儿童下滑过程中，所受摩擦力做的功； （2）儿童下滑至底端时，重力的瞬时功率。 16. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员在该星球表面做了如下测试：如图所示，一根长为L的细线一端系一小球（可视为质点），另一端系在一光滑固定圆锥顶端，当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为时，小球恰好要离开圆锥表面。已知圆锥面母线与竖直方向的夹角为，该星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的平均密度。 （3）在该星球表面附近绕其做匀速圆周运动飞行器的周期T。 17. 图为沈阳二中科创小组设计的球形小车“翱翔”系列，其上装有速度传感器，现检测其性能及对涉及的物理过程进行研究。甲车质量为，在斜面底端A点以某一恒定功率P由静止启动，沿虚线运动到B点前已达稳定速度，在AB段受到的阻力大小为，斜面倾角。在水平面BC段经调控以从C点开始以轨迹Ⅰ在水平面内做匀速圆周运动，半径，此过程受到阻力大小为，方向始终与速度方向相反，取，，计算结果均可保留，求： （1）甲车在AB段运动时的恒定功率P。 （2）甲车在轨迹Ⅰ做匀速圆周运动的牵引力大小及运动一周牵引力所做的功。 （3）甲车离开轨迹Ⅰ后沿CD运动，由缺口D进入水平放置的圆管Ⅱ，立即关闭甲车牵引力并将缺口补全成为闭合圆管。甲车与圆管中静置的无动力乙车发生碰撞，碰后瞬间二者速度大小分别为，，且速度方向相同。乙车质量，圆管Ⅱ内壁光滑且始终保持静止，圆管半径，小球直径略小于圆管内径，圆管内径远小于圆管半径。则从甲、乙碰后至少经过多长时间，水平面对圆管的摩擦力最小？最小值为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $