精品解析：湖北武汉市华中科技大学附属中学2025-2026学年高一下学期4月阶段检测物理试卷

物理试卷 满分：100分 ★祝顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合要求，第8-10题有多项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。 1. 某校天文社成员在校园天文台观测太阳系行星运动，结合万有引力定律相关科学史，下列说法正确的是（　　） A. 开普勒通过分析第谷的观测数据，直接推导得出万有引力定律 B. 牛顿在研究天体运动时，将行星的椭圆轨道近似为圆轨道，结合开普勒定律与牛顿运动定律，推导出太阳与行星间的引力规律 C. 开普勒第三定律中的比值k，与行星的质量有关，与中心天体的质量无关 D. 第谷通过扭秤实验测出引力常量G，从而证明了太阳与行星间引力的存在 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒通过分析第谷的观测数据得出了开普勒三大定律，万有引力定律是由牛顿基于开普勒定律和牛顿运动定律推导得出的，故A错误； B．牛顿在研究天体运动时，将行星椭圆轨道近似为圆轨道，结合开普勒第三定律和牛顿第二定律、向心力公式，推导出太阳与行星间的引力规律，为万有引力定律奠定基础，故B正确； C．开普勒第三定律中的比值对于同一中心天体的所有行星是常数，且仅与中心天体的质量有关，与行星质量无关，故C错误； D．第谷以天文观测著称，未进行扭秤实验；引力常量是由卡文迪许于1798年通过扭秤实验测出的。牛顿通过理论推导和数学证明证实了太阳与行星间引力的存在，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，一辆电动汽车经过一平直路面，在匀减速向左运动，一人用力向前推车厢，若人与车厢始终保持相对静止。关于人对车厢的做功情况，以下说法正确的是（　　） A. 人对车厢不做功 B. 人对车厢做正功 C. 人对车厢做负功 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】人对车厢的作用力包括人对车厢向左的推力F和人对车厢底板的向右的摩擦力f，根据牛顿第三定律可知，车厢对人向右的推力F＇=F，车厢底板对人的向左的摩擦力f＇=f，对人受力分析，人的加速度向右，则由牛顿第二定律 可知 则F>f，因F和f位移相同，根据W=Fx，F做的正功大于f对车厢做的负功，则人对车厢做正功。故选B。 3. 宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动，称之为双星系统。由恒星与恒星组成的双星系统绕其连线上的点做匀速圆周运动，如图所示。已知它们之间的距离为，周期为，轨道半径之比，引力常量为，则下列判断正确的是（　　） A. 的线速度大小之比为 B. 的质量之比为 C. 的总质量为 D. 的总质量一定的情况下，越大，越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．双星绕点做周期为的匀速圆周运动，角速度相等，根据 可得线速度大小之比为，故A错误； BCD．双星绕点做匀速圆周运动，由两者之间的万有引力提供向心力，有， ，， 联立求得质量之比为， 双星系统的周期，的总质量一定的情况下，越大，越大，故C正确，B、D错误。 故选C。 4. 自1970年4月24日我国第一颗人造卫星“东方红一号”顺利升空，到2024年底，我国已发射各式卫星、飞船、空间站等人造天体600余颗。如图所示，a为近地空间站，b为极地卫星，c为运行在倾斜同步轨道上的北斗导航卫星，d为地球静止同步轨道气象卫星。已知b的轨道半径大于a的轨道半径，小于c的轨道半径，则下列说法中正确的是（ ） A. 卫星b绕地球运动的周期为1天 B. a、b、c、d的运行速度大小关系为 C. 北斗导航卫星c可能定位在北京上空，相对地面保持静止 D. 卫星c与d的周期、加速度及所受地球引力都相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．b为极地卫星，其轨道半径小于地球同步卫星，周期小于24小时，故A错误； B．a、b、c、d做圆周运动的向心力皆由地球对其的万有引力提供，由 可得 因为，所以，故B正确； C．同步轨道卫星c，其周期为24小时，但其速度方向与地面上各点线速度方向不同，不可能相对地面静止，故C错误； D．c与d的速度、周期、加速度大小均相等，但卫星的质量关系不清楚，故其所受地球引力未必相等，故D错误。 故选B。 5. 2026年1月10日，木星冲日，如图所示，此时地球恰好运行到太阳和木星之间，三者近似排成一条直线，可认为木星与地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。若已知木星公转周期为12年，则下一次冲日时间为（ ） A. 2026年6月 B. 2026年11月 C. 2027年2月 D. 2027年6月 【答案】C 【解析】 【详解】设地球、木星的绕日周期分别为、，相邻两次木星冲日的时间间隔为年，根据题意可得 根据题意， 解得 2026年1月经过约月是2027年2月。 故选C。 6. 国家十三五规划中提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。某款电动概念汽车在平直的公路上由静止开始启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v﹣t图像如图所示，已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车的额定功率为50kW B. 汽车的速度为12m/s时，其加速度为1.5m/s2 C. 汽车在前5s内的牵引力为4×103N D. 汽车的最大速度为15m/s 【答案】B 【解析】 【详解】AC．汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，可得阻力为 前5s内做匀加速直线运动，根据速度时间图像的斜率表示加速度，可得加速度为 根据牛顿第二定律可得 可得牵引力为 5s末达到额定功率，速度为，可得汽车的额定功率为 解得，故AC错误； B．汽车的速度为12m/s时，根据 可得此时的牵引力为 根据 可得加速度为，故B正确； D．当汽车牵引力大小等于阻力时，速度达到最大，有 可得，故D错误。 故选B。 7. 科幻作家刘慈欣在作品《地球大炮》中写道：阿根廷是地球上与中国相距最远的一个国家，为了两国更好地交流，只需从中国挖一条通过地心贯穿地球的隧道就行了。“地球隧道”这一奇妙的幻想受到广泛关注。已知在质量分布均匀的球壳内部，该球壳对任意一点处的质点的万有引力合力为零。为了方便，地球可以视作一个质量分布均匀的球体，且不考虑地球自转。若质量为m的物体从地球表面由静止掉入洞中，且假设在洞中运动时受到的摩擦力忽略不计，关于该物体的运动下列说法正确的是（ ） A. 小球在隧道中作匀加速直线运动 B. 小球在隧道中运动到球心位置后返回 C. 小球能够运动到隧道另一端的地表，且运动到隧道另一端时速度最大 D. 小球运动到球心位置时加速度最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．设地球的质量为M，半径为R，密度为ρ，当物体m运动到距离地心为r（r≤R）的位置时，根据题意，它只受到半径为r的球体对它的万有引力，外层球壳对它的引力合力为零。 半径为r的球体质量为 地球总质量为 联立可得 此时，物体m受到的万有引力为 该力指向地心，是回复力。根据牛顿第二定律，物体的加速度 因为加速度a与位移r成正比，不是一个恒定值，所以小球做的不是匀加速直线运动，而是简谐运动。故A错误； B．小球从地表下落，向地心运动的过程中，引力做正功，动能增加，速度增大。运动到球心时，所受合力为零，加速度为零，但速度达到最大值。由于惯性，小球会继续向隧道的另一端运动。故B错误； C．小球的运动是简谐运动，根据对称性从一端地表（最大位移处）由静止释放，会运动到另一端地表（另一侧最大位移处），此时速度减为零。速度最大的位置是在球心处。故C错误； D．由加速度表达式 可知，加速度的大小与到球心的距离r成正比。当小球运动到球心位置时，r=0，加速度a=0，为最小值。故D正确。 故选D。 8. 神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于圆轨道III；神舟十八号飞船处于圆轨道，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II运动到处与天和核心舱对接。天和核心舱在距离地面约的轨道上运行。则神舟十八号飞船（　　） A. 由轨道II变换到轨道III需要在点减速 B. 在轨道和轨道上分别经过点时加速度相同 C. 在轨道II上经过点向点运动时速度大小将增大 D. 在处与天和核心舱对接后，其线速度小于第一宇宙速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由轨道II变换到轨道III需要在点加速，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 解得 故在轨道和轨道上分别经过点时加速度相同，故B正确； C．根据开普勒第二定律可知，轨道II上经过点向点运动时速度大小将减小，故C错误； D．第一宇宙速度是最大的环绕速度，在处与天和核心舱对接后，其线速度小于第一宇宙速度，故D正确； 故选BD。 9. 我国计划在2030年前实现载人登月，这一目标是其航天事业的重要里程碑。为实现这一目标，我国正在积极研发关键装备，包括长征十号火箭、新一代载人飞船、月面着陆器和载人月球车。假设在一次模拟实验中，科研人员将一质量为m的物体放在月球“赤道上”，受到的“重力”为mg0；而将该物体放在月球的“北极点”，物体受到的“重力”为mg。月球可视为质量分布均匀的球体，其半径为R，引力常量为G。则月球的（已知重力加速度为g）（　　） A. 自转周期为 B. 质量为 C. 质量为 D. 自转周期为 【答案】CD 【解析】 【详解】BC．在极点处，有 可得月球质量为，故B错误，C正确； AD．在赤道处，有 联立解得月球自转周期为，故A错误，D正确。 故选CD。 10. 如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体、，质量分别为、。B、C之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力，B、C离圆心的距离分别为、，将质量为的小物块放在上。现让圆盘由静止缓慢加速，若、之间能发生相对滑动，则认为刚发生相对滑动时立即飞走，此后不再受的影响，且细线不会被拉断。已知各接触面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 当时，细线张力为 B. 当时，即将滑离 C. 当时，剪断细线，将做离心运动 D. 无论多大，、都不会和圆盘发生相对滑动 【答案】AD 【解析】 【详解】B．当即将滑离时，静摩擦力达到最大，有 解得此时的角速度为，故B错误； A．因为各接触面间的动摩擦因数均为，故当角速度为 、整体的角速度达到最大，即与圆盘的静摩擦力也达到最大。 当时，已滑离，对有 代入数据解得，故A正确； C．当时，所需的向心力为 故剪断细线，与圆盘一起转动，故C错误； D．飞走之后，与圆盘间的静摩擦力达到最大时有 解得 此时与圆盘间的摩擦力大小为 当与圆盘间的静摩擦力达到最大时有 解得 即，即当角速度增大时，的静摩擦力先达到最大，考虑、所需的向心力为、 即二者相等，、所受绳子的拉力大小相等，、与圆盘间的摩擦力大小保持不变，即无论多大，、所需的向心力都可以由各自摩擦力和拉力的合力提供，故D正确。 故选AD。 二、实验题 11. 如图甲所示是向心力演示器，用于探究做圆周运动物体的向心力大小与物体的质量、半径、角速度的关系。挡板A、B、C可以控制小球做圆周运动的半径，所连弹簧测力筒的标尺露出的格数可以显示向心力的大小。挡板A、C到各自转轴的距离均为挡板B到转轴距离的一半。塔轮结构如图乙所示，每侧三个转轮的半径从小到大分别为r、2r、3r，可分别用传动皮带连接。请完成下列问题。 （1）在这个实验中，采用的实验方法是___________ A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）探究向心力大小与半径的关系时，选择两个质量相同的小球，分别放在挡板___________（选填“A”或“B”）和挡板C处，传动皮带挂左塔轮的中轮，应挂右塔轮的___________（填“上”“中”或“下”）轮。 （3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则向心力大小F与小球做圆周运动的半径r的关系是________。 A. F与r2成反比 B. F与r2成正比 C. F与r成反比 D. F与r成正比 【答案】（1）C （2） ①. B ②. 中 （3）D 【解析】 【小问1详解】 探究做圆周运动物体的向心力大小与物体的质量、半径、角速度的关系，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，，采用的实验方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]探究向心力大小与半径的关系时，应控制两小球的质量相等，做圆周运动的角速度相等，做圆周运动的半径不相等；则选择两个质量相同的小球，分别放在挡板B和挡板C处；传动皮带挂左塔轮的中轮，应挂右塔轮的中轮。 【小问3详解】 按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示，可知左右两小球的向心力大小之比为；由于两小球分别放在挡板B和挡板C处，所以两小球做圆周运动的半径之比为；则向心力大小F与小球做圆周运动的半径r的关系是：F与r成正比。 故选D。 12. 兴趣小组用如图甲所示装置探究圆周运动的一些规律。将力传感器固定，细线上端固定在力传感器上。下端栓接一金属小球。已知球心到悬点O的距离为l，小球的直径为d，重力加速度为g。忽略空气阻力，让小球在水平面内做圆锥摆运动，小球圆周运动的圆心为，O与间的距离用H表示。 （1）当圆锥摆的角速度增大时，力传感器示数______（填写变大，变小或不变）；用秒表记录不同H对应的圆锥摆的周期T，则图像的斜率为______； （2）该小组又设计了如图乙所示的装置，O点下方再固定一个光电门，小球自然下垂时球心与光电门中心重合，自然悬垂时力传感器读数为，将小球拉离竖直方向一定角度后由静止释放，摆动过程中，测得小球通过光电门的时间t，力传感器对应测得细线的最大拉力F，则在误差范围内______（用题中已知量表示），增大释放时的偏角，则的值______（填写变大，变小或不变）。 【答案】（1） ①. 变大 ②. （2） ①. ②. 变大 【解析】 【小问1详解】 [1]小球做匀速圆周运动时，向心力由合力提供，可得 解得 当角速度增大，H要减小，所以细线与竖直方向的夹角增大，对小球做受力分析，细线对应的拉力 故拉力F变大。 [2]根据 可得 又 联立，解得 故 斜率 【小问2详解】 [1]小球自然下垂时力传感器读数为，根据平衡关系可知 解得小球的质量 小球经过最低点时的速度大小 根据向心力公式可知 [2]由[1]可得 释放的偏角增大，到最低点时小球速度变大，光电门测量时间变短，故变大。 三、计算题 13. 如图所示，A、B是绕地球做圆周运动的两颗卫星，已知其轨道半径分别为r1、r2，A的运行周期为T1，地球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）B卫星的周期T2； （2）地球的密度ρ； （3）地球表面的重力加速度g（忽略地球自转）。 【答案】（1） （2） （3）g 【解析】 【小问1详解】 根据开普勒第三定律有 解得 【小问2详解】 卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，则有 地球的体积为 地球的密度为 【小问3详解】 忽略地球自转时，重力等于万有引力 结合卫星A的向心力公式 可得 联立解得 14. 如图，用一根长的细线，一端系一质量的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，圆锥体放置在地面上始终静止不动，锥面与竖直方向的夹角，O点距地面高度。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。（，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）若小球与圆锥体之间恰好没有弹力，小球所受细绳的拉力的大小； （2）若小球的角速度，求此时小球所受细绳的拉力的大小； （3）若（2）中小球在转动中绳子突然断裂，求小球落点到在水平面投影的距离s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当小球与圆锥体间恰好无弹力时，竖直方向上 解得； 【小问2详解】 设小球角速度为时小球恰好离开圆锥体表面，此时仅由重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 若小球的角速度，，说明小球已经离开圆锥体表面，设此时绳子与竖直方向夹角为，在水平方向上，根据牛顿第二定律有 解得此时小球所受细绳的拉力； 【小问3详解】 若（2）中小球在转动中绳子突然断裂，小球沿切线飞出，做平抛运动，则有 解得 小球做平抛运动的水平初速度为小球在（2）问中做匀速圆周运动的线速度，则有 故水平位移为 故球落点到在水平面投影的距离 15. 如图是一弹珠游戏机的简化示意图。长2.5R、宽2R的矩形面板ABCD竖直放置，圆心为O、半径为R的四分之一圆弧轨道分别与AB、BC相切于P、Q两点。圆心O和Q的连线与面板下边缘交点为M。质量为m的小球被弹射进入轨道运动，若与CD挡板发生碰撞，则碰撞前后小球沿挡板方向速度不变，垂直挡板方向速度大小不变，方向相反。已知重力加速度为g，小球可视为质点，不计空气阻力。求 （1）若某次弹射小球恰好通过Q点，求小球在Q点的速度大小； （2）若某次弹射小球恰好通过Q点，判断小球飞出后是否会与CD挡板发生碰撞，若发生碰撞，求碰撞点到C点的距离d；若不发生碰撞，求落地点到D点的距离x。 （3）某次弹射后，小球运动过程中经过了圆心O点，求小球离开圆弧轨道时的速度大小（不考虑落到AD板后的反弹）。 【答案】（1） （2）小球会与CD板发生碰撞，碰撞点到C点的距离为 （3）或 【解析】 【小问1详解】 恰好通过Q点，小球不受圆弧轨道作用力，由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 假设小球与CD板发生碰撞，则水平方向的位移 解得 竖直方向的位移为 解得 说明假设成立。 【小问3详解】 情况一：小球在圆弧轨道中间某位置脱离轨道，做斜抛运动经过O点，如图所示 设小球在A处脱离圆弧轨道，之后做斜抛运动经过圆心O处，设A处小球速度大小为，由牛顿第二定律有 设斜抛运动时间为，沿AO方向，有 垂直AO方向，有 联立解得， 情况二：小球从Q点离开后与CD挡板碰撞后经过O点，根据对称性，小球碰前后的运动可等效为一个完整的平抛运动，则水平方向有 竖直方向有 联立解得 综上可知，小球离开圆弧轨道时的速度大小为或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试卷 满分：100分 ★祝顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合要求，第8-10题有多项符合要求。全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。 1. 某校天文社成员在校园天文台观测太阳系行星运动，结合万有引力定律相关科学史，下列说法正确的是（　　） A. 开普勒通过分析第谷的观测数据，直接推导得出万有引力定律 B. 牛顿在研究天体运动时，将行星的椭圆轨道近似为圆轨道，结合开普勒定律与牛顿运动定律，推导出太阳与行星间的引力规律 C. 开普勒第三定律中的比值k，与行星的质量有关，与中心天体的质量无关 D. 第谷通过扭秤实验测出引力常量G，从而证明了太阳与行星间引力的存在 2. 如图所示，一辆电动汽车经过一平直路面，在匀减速向左运动，一人用力向前推车厢，若人与车厢始终保持相对静止。关于人对车厢的做功情况，以下说法正确的是（　　） A. 人对车厢不做功 B. 人对车厢做正功 C. 人对车厢做负功 D. 无法确定 3. 宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动，称之为双星系统。由恒星与恒星组成的双星系统绕其连线上的点做匀速圆周运动，如图所示。已知它们之间的距离为，周期为，轨道半径之比，引力常量为，则下列判断正确的是（　　） A. 的线速度大小之比为 B. 的质量之比为 C. 的总质量为 D. 的总质量一定的情况下，越大，越小 4. 自1970年4月24日我国第一颗人造卫星“东方红一号”顺利升空，到2024年底，我国已发射各式卫星、飞船、空间站等人造天体600余颗。如图所示，a为近地空间站，b为极地卫星，c为运行在倾斜同步轨道上的北斗导航卫星，d为地球静止同步轨道气象卫星。已知b的轨道半径大于a的轨道半径，小于c的轨道半径，则下列说法中正确的是（ ） A. 卫星b绕地球运动的周期为1天 B. a、b、c、d的运行速度大小关系为 C. 北斗导航卫星c可能定位在北京上空，相对地面保持静止 D. 卫星c与d的周期、加速度及所受地球引力都相等 5. 2026年1月10日，木星冲日，如图所示，此时地球恰好运行到太阳和木星之间，三者近似排成一条直线，可认为木星与地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。若已知木星公转周期为12年，则下一次冲日时间为（ ） A. 2026年6月 B. 2026年11月 C. 2027年2月 D. 2027年6月 6. 国家十三五规划中提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。某款电动概念汽车在平直的公路上由静止开始启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v﹣t图像如图所示，已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车的额定功率为50kW B. 汽车的速度为12m/s时，其加速度为1.5m/s2 C. 汽车在前5s内的牵引力为4×103N D. 汽车的最大速度为15m/s 7. 科幻作家刘慈欣在作品《地球大炮》中写道：阿根廷是地球上与中国相距最远的一个国家，为了两国更好地交流，只需从中国挖一条通过地心贯穿地球的隧道就行了。“地球隧道”这一奇妙的幻想受到广泛关注。已知在质量分布均匀的球壳内部，该球壳对任意一点处的质点的万有引力合力为零。为了方便，地球可以视作一个质量分布均匀的球体，且不考虑地球自转。若质量为m的物体从地球表面由静止掉入洞中，且假设在洞中运动时受到的摩擦力忽略不计，关于该物体的运动下列说法正确的是（ ） A. 小球在隧道中作匀加速直线运动 B. 小球在隧道中运动到球心位置后返回 C. 小球能够运动到隧道另一端的地表，且运动到隧道另一端时速度最大 D. 小球运动到球心位置时加速度最小 8. 神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于圆轨道III；神舟十八号飞船处于圆轨道，通过变轨操作后，沿椭圆轨道II运动到处与天和核心舱对接。天和核心舱在距离地面约的轨道上运行。则神舟十八号飞船（　　） A. 由轨道II变换到轨道III需要在点减速 B. 在轨道和轨道上分别经过点时加速度相同 C. 在轨道II上经过点向点运动时速度大小将增大 D. 在处与天和核心舱对接后，其线速度小于第一宇宙速度 9. 我国计划在2030年前实现载人登月，这一目标是其航天事业的重要里程碑。为实现这一目标，我国正在积极研发关键装备，包括长征十号火箭、新一代载人飞船、月面着陆器和载人月球车。假设在一次模拟实验中，科研人员将一质量为m的物体放在月球“赤道上”，受到的“重力”为mg0；而将该物体放在月球的“北极点”，物体受到的“重力”为mg。月球可视为质量分布均匀的球体，其半径为R，引力常量为G。则月球的（已知重力加速度为g）（　　） A. 自转周期为 B. 质量为 C. 质量为 D. 自转周期为 10. 如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体、，质量分别为、。B、C之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力，B、C离圆心的距离分别为、，将质量为的小物块放在上。现让圆盘由静止缓慢加速，若、之间能发生相对滑动，则认为刚发生相对滑动时立即飞走，此后不再受的影响，且细线不会被拉断。已知各接触面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 当时，细线张力为 B. 当时，即将滑离 C. 当时，剪断细线，将做离心运动 D. 无论多大，、都不会和圆盘发生相对滑动 二、实验题 11. 如图甲所示是向心力演示器，用于探究做圆周运动物体的向心力大小与物体的质量、半径、角速度的关系。挡板A、B、C可以控制小球做圆周运动的半径，所连弹簧测力筒的标尺露出的格数可以显示向心力的大小。挡板A、C到各自转轴的距离均为挡板B到转轴距离的一半。塔轮结构如图乙所示，每侧三个转轮的半径从小到大分别为r、2r、3r，可分别用传动皮带连接。请完成下列问题。 （1）在这个实验中，采用的实验方法是___________ A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）探究向心力大小与半径的关系时，选择两个质量相同的小球，分别放在挡板___________（选填“A”或“B”）和挡板C处，传动皮带挂左塔轮的中轮，应挂右塔轮的___________（填“上”“中”或“下”）轮。 （3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则向心力大小F与小球做圆周运动的半径r的关系是________。 A. F与r2成反比 B. F与r2成正比 C. F与r成反比 D. F与r成正比 12. 兴趣小组用如图甲所示装置探究圆周运动的一些规律。将力传感器固定，细线上端固定在力传感器上。下端栓接一金属小球。已知球心到悬点O的距离为l，小球的直径为d，重力加速度为g。忽略空气阻力，让小球在水平面内做圆锥摆运动，小球圆周运动的圆心为，O与间的距离用H表示。 （1）当圆锥摆的角速度增大时，力传感器示数______（填写变大，变小或不变）；用秒表记录不同H对应的圆锥摆的周期T，则图像的斜率为______； （2）该小组又设计了如图乙所示的装置，O点下方再固定一个光电门，小球自然下垂时球心与光电门中心重合，自然悬垂时力传感器读数为，将小球拉离竖直方向一定角度后由静止释放，摆动过程中，测得小球通过光电门的时间t，力传感器对应测得细线的最大拉力F，则在误差范围内______（用题中已知量表示），增大释放时的偏角，则的值______（填写变大，变小或不变）。 三、计算题 13. 如图所示，A、B是绕地球做圆周运动的两颗卫星，已知其轨道半径分别为r1、r2，A的运行周期为T1，地球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）B卫星的周期T2； （2）地球的密度ρ； （3）地球表面的重力加速度g（忽略地球自转）。 14. 如图，用一根长的细线，一端系一质量的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，圆锥体放置在地面上始终静止不动，锥面与竖直方向的夹角，O点距地面高度。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。（，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）若小球与圆锥体之间恰好没有弹力，小球所受细绳的拉力的大小； （2）若小球的角速度，求此时小球所受细绳的拉力的大小； （3）若（2）中小球在转动中绳子突然断裂，求小球落点到在水平面投影的距离s。 15. 如图是一弹珠游戏机的简化示意图。长2.5R、宽2R的矩形面板ABCD竖直放置，圆心为O、半径为R的四分之一圆弧轨道分别与AB、BC相切于P、Q两点。圆心O和Q的连线与面板下边缘交点为M。质量为m的小球被弹射进入轨道运动，若与CD挡板发生碰撞，则碰撞前后小球沿挡板方向速度不变，垂直挡板方向速度大小不变，方向相反。已知重力加速度为g，小球可视为质点，不计空气阻力。求 （1）若某次弹射小球恰好通过Q点，求小球在Q点的速度大小； （2）若某次弹射小球恰好通过Q点，判断小球飞出后是否会与CD挡板发生碰撞，若发生碰撞，求碰撞点到C点的距离d；若不发生碰撞，求落地点到D点的距离x。 （3）某次弹射后，小球运动过程中经过了圆心O点，求小球离开圆弧轨道时的速度大小（不考虑落到AD板后的反弹）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $