精品解析：山东青岛第九中学2025-2026学年高一下学期4月阶段性检测物理学科试题

青岛九中2025-2026学年度第二学期高一阶段性质量检测 （物理）试题 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选题，共60分，满分100分，考试时间为90分钟。 2.第Ⅰ卷共4页，每小题有一个正确答案，请将选出的答案标号（A、B、C、D）涂在答题卡上。第Ⅱ卷共4页，将答案用黑色签字笔（0.5mm）写在答题卡上。 第Ⅰ卷 一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分） 1. 在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成面，假设驴对磨杆的平均拉力为 600 N，半径r为0.5 m，转动一周为5 s，则（　　） A. 驴转动一周拉力所做的功为0 B. 驴转动一周拉力所做的功为600 J C. 驴转动一周拉力的平均功率为120π W D. 磨盘边缘的线速度为0.1π m/s 【答案】C 【解析】 【详解】AB．驴转动一周拉力所做的功为变力做功，根据变力做功得求解方法可得驴转动一周拉力所做的功为 故AB错误； C．驴转动一周拉力的平均功率为 故C正确； D．磨盘边缘的线速度为 故D错误。 故选C。 2. 图（a）所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图（b）为其结构示意图，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。保持伞柄不动，向上推滑环P，使得伞骨ON以恒定角速度开伞，则（　　） A. M点的线速度方向总是沿PM方向 B. M点的向心加速度方向沿MP方向 C. N点线速度大小是M点的2倍 D. N点的向心加速度大小是M点的4倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，M点做匀速圆周运动，线速度方向始终沿圆周的切线方向，始终与ON垂直，而非沿PM方向，故A错误； B．由题意可知，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，M点以O点为圆心做匀速圆周运动，所以向心加速度方向始终沿M指向圆心O，不是沿MP方向，故B错误； C．由匀速圆周运动规律可知 由于， 所以有 所以N点线速度大小是M点的2倍，故C正确； D．由向心加速度公式可知 由于， 所以有 所以N点的向心加速度大小是M点的2倍，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径。在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（　　） A. 物块在c点受到三个力作用 B. 只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心 C. 物块在a点受到的摩擦力方向水平向右 D. 从b到a，物块处于超重状态 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物块做匀速圆周运动，合外力始终指向圆心，在c点物块只受到重力和支持力的作用，故AB错误； C．因做匀速圆周运动的物体合外力始终指向圆心，在a点物块受到的合外力向左，可知摩擦力方向水平向左，故C错误； D．物块逆时针从b运动到a，向心加速度有向上的分量，所以物块处于超重状态，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为某高速公路的一段弯道，其宽度为，内外侧的高度差为，转弯半径为，设计时速为。当汽车以设计时速在弯道上水平转弯时，恰好没有向内外两侧滑动的趋势，即汽车的向心力完全由重力和支持力的合力提供。对该弯道下列说法正确的是（　　） A. 汽车的质量越大，弯道的设计时速也应该越大 B. 路面结冰与未结冰时相比，弯道的设计时速应该不同 C. 保持和不变，通过减小可以提升该弯道的设计时速 D. 保持和不变，通过增大可以提升该弯道的设计时速 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车的向心力完全由重力和支持力的合力提供，设支持力与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律 由几何关系可知 解得，与汽车质量无关，故A错误； B．路面结冰与未结冰时相比，车与地面间的动摩擦因数变小，由可知，与动摩擦因数无关，故B错误； C．保持d和R不变，由可知，，当减小时，将减小，故C错误； D．保持d和h不变，由可知，，当增大时，将增大，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°，有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. A、B球受到的支持力之比为：3 B. A、B球的向心力之比为：1 C. A、B球运动的角速度之比为3：1 D. A、B球运动的线速度之比为1：3 【答案】C 【解析】 【详解】A．对两球分别进行受力分析可得 ， 解得 A错误； B．两球做匀速圆周运动，分别有 ， 联立解得 B错误； C．两球做匀速圆周运动，有 ， 设两球距离锥尖的高度为h，根据几何关系有 ， 解得 C正确； D．A、B球运动的线速度之比为 D错误。 故选C。 6. 地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆（如图所示）。天文学家哈雷成功预言了哈雷彗星的回归。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预计下次飞近地球将在2061年左右。若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，角速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，角速度大小为；地球绕太阳做圆周运动的半径为R。下列说法正确的是（ ） A. ＜ B. ＜ C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．因单位时间扫过的面积相等，则距离远的对应的角度越小，角速度越小，所以，故A错误； B．由开普勒第二定律可知，哈雷彗星在近日点的速度大于远日点的速度，即，故B错误； C．由开普勒第二定律，可知，故C错误； D．由题知哈雷彗星的运行周期为75年，根据开普勒第三定律有，可求得哈雷彗星轨道的半长轴为，约为地球公转半径的18倍，故D正确。 故选D。 7. 中国预计在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号”奔月的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”，以下说法正确的是（　　） A. 轨道Ⅱ上Q点的加速度与轨道Ⅲ上Q点的加速度大小相等 B. 16h轨道与24h轨道半长轴的平方与公转周期的立方之比相等 C. 轨道Ⅲ上Q点的速度等于轨道Ⅱ上Q点的速度 D. 轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时，需向后喷气 【答案】A 【解析】 【详解】A．“嫦娥一号”在不同轨道绕月球运行时，均只受万有引力，故同一点加速度大小应相等，故A正确； B．根据开普勒第三定律可知，16h轨道与24h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等，故B错误； CD．卫星从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处向前喷气减速，所以“嫦娥一号”在轨道Ⅲ上Q点的速度大于轨道Ⅱ上Q点的速度，故CD错误。 故选A。 8. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距离底面高为的点处，给一个质量为的小滑块沿水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与筒内表面紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。小滑块第一次滑过点正下方时，恰好经过点，且的距离为0.2m。则下列说法正确的是（　　） A. 小滑块的初速度为 B. 小滑块经过点的速度大小为 C. 小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变 D. 小滑块最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒 【答案】D 【解析】 【详解】A．小滑块水平方向做匀速圆周运动，竖直方向做自由落体运动，则从O点到O1点的时间 则初速度，A错误； B．小滑块经过点的水平速度为2m/s，因有竖直速度，可知经过点的速度大于，B错误； C．小滑块运动过程中，因水平速度不变，则根据，可知受到的筒壁的支持力大小不变，但方向不断变化，C错误； D．小滑块运动的总时间为 则转过的圈数为圈 可知最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。每小题4分，共16分，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 9. 图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（ ） A. 在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9km/s B. 某时刻有一个部件从航天器上分离，航天器的周期不变 C. 在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的16倍 D. 在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，再过3h两卫星连线再次过地心 【答案】BC 【解析】 【详解】A．7.9 km/s是第一宇宙速度，从地面发射卫星的速度不小于第一宇宙速度，卫星绕地球做圆周运动的速度不大于第一宇宙速度，故A错误； B．部件从航天器上分离，航天器的轨道半径不变，由开普勒第三定律可知航天器的周期不变，故B正确； C．万有引力提供向心力，有得加速度 因两者的轨道半径之比为，所以加速度比为，故C正确； D．根据开普勒第三定律，由题意，解得 在题图中状态之后，当“轨道康复者”转过的弧度与地球同步卫星转过的弧度差为时，两卫星连线再次过地心。经，地球同步卫星转过的弧度为 “轨道康复者”转过的弧度为 弧度差为 因此再过两卫星连线不会过地心，故D错误。 故选BC。 10. 我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，距离地面的高度约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（　　） A. 虽然宇航员在空间站中漂浮，但仍受到地球的引力 B. 空间站绕地球运动的角速度大小约为 C. 空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍 D. 地球的平均密度约为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．漂浮在空间站中的宇航员依然受地球的引力，所受引力提供做匀速圆周运动的向心力，故A正确； B．根据角速度定义，可知空间站绕地球运动的角速度大小约为 故B错误； C．设空间站的质量为m，地球质量为M，对空间站，根据万有引力提供向心力，有 由黄金代换式 可知地表的重力加速度为 联立解得 故C正确； D．对空间站，根据万有引力提供向心力，有 地球密度 联立解得 故D正确。 故选ACD。 11. 某电动汽车在平直路面上做性能测试，将运动简化处理后，其图像如图所示。若整个过程中汽车受到的阻力恒定，则下列关于汽车牵引力F及其功率P随时间t变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由图像知电动汽车运动过程分三段：匀加速、匀速和匀减速。 匀加速阶段：根据，为定值， 匀速阶段 匀减速阶段：根据，为定值， A错误，B正确； CD．阶段：牵引力恒定，速度均匀增加。根据，功率随时间线性增加 阶段：汽车做匀速运动，速度保持不变，牵引力恒定，功率保持不变，所以功率是一条水平直线 阶段：牵引力恒定，速度均匀减小，根据，功率随时间线性减小，直到时刻速度为0。 在每段运动的衔接点处，因牵引力减小（从减小到，从减小到）功率会突变减小，导致图像不连续，C正确、D错误。 故选BC。 12. 如图所示，质量均为m的A、B两个物块（均可视为质点），用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　） A. 当圆盘的角速度小于时，绳中有拉力 B. 当圆盘的角速度大于时，绳中有拉力 C. 当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为零 D. 当圆盘的角速度等于时，物块A和B相对圆盘向A的一侧发生相对滑动 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．物块随圆盘转动，静摩擦力提供向心力。由于B的半径大，根据可知，B需要的向心力大，故B先达到最大静摩擦力。当B的静摩擦力达到最大值时，绳子即将产生拉力，此时有 解得临界角速度 当时，绳中有拉力；当时，绳中无拉力，故A错误，B正确。 C．当圆盘的角速度等于时，绳中有拉力。对B分析，由牛顿第二定律得 解得 对A分析，需要的向心力 此时绳子对A的拉力恰好提供A所需的向心力，故A受到的摩擦力为零，故C正确； D．当角速度继续增大，A受到的摩擦力方向变为指向圆外（背离圆心）。当A的摩擦力也达到最大值时，两物块即将相对滑动。 对A有 对B有 联立解得 此时若角速度再增大，B做离心运动（向B侧滑动），A在绳子拉力作用下向圆心运动（也是向B侧滑动），故整体向B的一侧发生相对滑动，故D错误。 故选BC。 第II卷 三、实验题（本题含2小题，共14分） 13. 在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻的位置，实验时用如图甲所示的装置，实验操作的主要步骤如下： A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直； B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A； C．将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B； D．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C； 若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2，已知当地的重力加速度为g。 （1）关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A. 斜槽轨道必须尽可能光滑 B. 每次释放小球的位置可以不同 C. 每次小球均需由静止释放 D. y1：y2=1：3 （2）根据上述直接测量的物理量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式v0=________。（用题中所给字母表示） （3）另外一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2，令，并描绘出了如图乙所示的图像。若已知图线的斜率为k，则k的表达式为________。（用重力加速度g和平抛初速度v0表示） 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽轨道不必光滑，只要每次释放位置相同、由静止释放，就能保证初速度一致，故A错误。 B．每次释放小球的位置必须相同，否则初速度不同，故B错误。 C．每次小球均需由静止释放，以保证初速度恒定，故C正确。 D．只有当A为抛出后第一个时刻点时，，但本题中A点并非抛出时刻，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 设小球从抛出到撞到板上A点的时间为，则水平方向： 竖直方向： 撞到B点时水平位移，时间， 故 撞到C点时水平位移，时间， 故 由，结合，得： 整理得初速度： 【小问3详解】 由 图像的斜率 14. 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、角速度和半径r之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，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，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、和，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）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； （2）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，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为________ A. B. C. D. （3）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： ①测出挡光片与转轴的距离为L； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r； ③启动电动机，使凹槽AB绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度________（用L、d、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小F与角速度ω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，则小钢球的质量________kg（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. A ②. 一 （2）B （3） ①. ②. 0.45 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据控制变量法的原理可知，为了研究向心力大小与质量之间的关系，则两球运动的半径和角速度要相同，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 【小问2详解】 在探究向心力与角速度的关系时，则小球的质量和半径相同，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，则角速度之比为1:3，两变速轮塔通过皮带传动，故线速度相同，根据 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。 【小问3详解】 [1]由题可知线速度为 根据 联立解得 [2]根据向心力公式 可知图像的斜率为 解得 四、计算题（本题共4小题，共46分，每小题都应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。） 15. 高速转动的物体若重心偏离转轴，会产生偏心振动，转轴将承受较大作用力。手机偏心轮振动马达即利用此原理制成，其结构如图所示，将质量分别为2m、3m的小球A、B固定在轻杆两端，使轻杆围绕位于其中点的转轴O在竖直平面内匀速转动，转动角速度。已知杆长为2L，重力加速度为g，不计一切阻力，当轻杆转动至图示竖直状态时，求： （1）A球向心加速度的大小an； （2）轻杆对B球的作用力的大小FB； （3）轻杆对转轴的作用力F的大小及方向。 【答案】（1） （2） （3），方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 由于轻杆绕中心转动，所以A球与B球做圆周运动的半径均为L。根据向心加速度的公式可知，A球的向心加速度为 【小问2详解】 此时B球受到的合外力为 对B球受力分析，有 解得 【小问3详解】 对A球受力分析有 可解得 根据牛顿第三定律，轻杆对转轴的作用力与转轴对轻杆的作用力是一对相互作用力，同时杆对B球的作用力与B球对杆的作用力也是一对相互作用力，根据第2小问可知，B球对杆的作用力大小为6mg，方向竖直向下，由于轻杆受力平衡，所以转轴对轻杆的作用力大小也为6mg，方向竖直向上。 所以轻杆对转轴的作用力大小为6mg，方向竖直向下。 16. 如图所示，某行星表面，有一个半径为R的实心圆盘，其中心轴与竖直方向的夹角为，开始时，圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰尘，没有掉落。现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速度从零缓慢增大至，此时圆盘表面上的灰尘75%被甩掉，设灰尘与圆盘间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），星球的半径为r，引力常量为G，求：（计算结果用字母m、L、、r、R、G表示） （1）求该行星表面的重力加速度g； （2）该行星的密度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 越靠近边缘的灰尘越容易被甩掉，剩余的灰尘半径为，则有 解得 在圆盘的最低点，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 近地卫星所受的万有引力即为重力，则有 行星的质量为 联立解得行星的密度为 17. 如图所示，直角细支架竖直段粗糙、水平段光滑且均足够长，段、段各穿过一个质量的小球与两球通过长的细线连接。支架以初始角速度绕段匀速转动，此时细线与竖直方向夹角为，两小球在支架上不滑动；现缓慢增大角速度至足够大，此后又缓慢减小至，在此过程中小球由静止缓慢上升至最高点后缓慢下滑。小球与段间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，支架转动角速度从变化到过程中，求： （1）初始时刻，细线中的张力大小； （2）小球高度的变化量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 初始时，小球做匀速圆周运动，半径 水平方向，细线拉力的水平分量提供向心力 解得 【小问2详解】 设角速度缓慢减小至时，细线与竖直方向夹角为。研究小球水平方向，细线拉力的水平分量提供向心力 研究小球，水平方向平衡 竖直方向平衡 解得 则 18. 如图所示，传送装置由同一竖直平面内的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC及倾角的倾斜传送带CD平滑连接而成。已知粗糙圆弧轨道AB的半径，水平轨道BC的长度、与物块P间的动摩擦因数。质量的物块P由A点静止释放，到达B点时速度的大小。传送带CD的长度，物块P相对传送带上行时的动摩擦因数，相对传送带下行时的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。物块P可视为质点，忽略空气阻力，取，。 （1）求物块P到达B点时对圆轨道的压力； （2）求物块P到达C点时的速度的大小； （3）若传送带顺时针匀速转动，速度可调节，为使物块P能够到达D点，求的最小值。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在B点对轨道的压力大小为，轨道对物块的支持力 代入数据得 由牛顿第三定律，物块对轨道的压力 压力方向竖直向下 【小问2详解】 物块在水平轨道上运动，由牛顿第二定律得 解得 由运动学公式得 解得物块到达C点时的速度大小 【小问3详解】 物块在CD段的受力分两种情况：当，相对上行，加速度 其方向沿传送带向下；当，相对下行，加速度 方向沿传送带向下。物块从减速到阶段 若物块P从减速运动能够到达D点，则，有 位移满足 代入相关数据并推导得到 当时，取最小值，为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青岛九中2025-2026学年度第二学期高一阶段性质量检测 （物理）试题 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选题，共60分，满分100分，考试时间为90分钟。 2.第Ⅰ卷共4页，每小题有一个正确答案，请将选出的答案标号（A、B、C、D）涂在答题卡上。第Ⅱ卷共4页，将答案用黑色签字笔（0.5mm）写在答题卡上。 第Ⅰ卷 一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分） 1. 在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成面，假设驴对磨杆的平均拉力为 600 N，半径r为0.5 m，转动一周为5 s，则（　　） A. 驴转动一周拉力所做的功为0 B. 驴转动一周拉力所做的功为600 J C. 驴转动一周拉力的平均功率为120π W D. 磨盘边缘的线速度为0.1π m/s 2. 图（a）所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图（b）为其结构示意图，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。保持伞柄不动，向上推滑环P，使得伞骨ON以恒定角速度开伞，则（　　） A. M点的线速度方向总是沿PM方向 B. M点的向心加速度方向沿MP方向 C. N点线速度大小是M点的2倍 D. N点的向心加速度大小是M点的4倍 3. 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径。在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（　　） A. 物块在c点受到三个力作用 B. 只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心 C. 物块在a点受到的摩擦力方向水平向右 D. 从b到a，物块处于超重状态 4. 如图所示为某高速公路的一段弯道，其宽度为，内外侧的高度差为，转弯半径为，设计时速为。当汽车以设计时速在弯道上水平转弯时，恰好没有向内外两侧滑动的趋势，即汽车的向心力完全由重力和支持力的合力提供。对该弯道下列说法正确的是（　　） A. 汽车的质量越大，弯道的设计时速也应该越大 B. 路面结冰与未结冰时相比，弯道的设计时速应该不同 C. 保持和不变，通过减小可以提升该弯道的设计时速 D. 保持和不变，通过增大可以提升该弯道的设计时速 5. 如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°，有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. A、B球受到的支持力之比为：3 B. A、B球的向心力之比为：1 C. A、B球运动的角速度之比为3：1 D. A、B球运动的线速度之比为1：3 6. 地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆（如图所示）。天文学家哈雷成功预言了哈雷彗星的回归。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预计下次飞近地球将在2061年左右。若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，角速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，角速度大小为；地球绕太阳做圆周运动的半径为R。下列说法正确的是（ ） A. ＜ B. ＜ C. D. 7. 中国预计在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号”奔月的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”，以下说法正确的是（　　） A. 轨道Ⅱ上Q点的加速度与轨道Ⅲ上Q点的加速度大小相等 B. 16h轨道与24h轨道半长轴的平方与公转周期的立方之比相等 C. 轨道Ⅲ上Q点的速度等于轨道Ⅱ上Q点的速度 D. 轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时，需向后喷气 8. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距离底面高为的点处，给一个质量为的小滑块沿水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与筒内表面紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。小滑块第一次滑过点正下方时，恰好经过点，且的距离为0.2m。则下列说法正确的是（　　） A. 小滑块的初速度为 B. 小滑块经过点的速度大小为 C. 小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变 D. 小滑块最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒 二、多项选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。每小题4分，共16分，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 9. 图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（ ） A. 在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9km/s B. 某时刻有一个部件从航天器上分离，航天器的周期不变 C. 在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的16倍 D. 在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，再过3h两卫星连线再次过地心 10. 我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，距离地面的高度约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（　　） A. 虽然宇航员在空间站中漂浮，但仍受到地球的引力 B. 空间站绕地球运动的角速度大小约为 C. 空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍 D. 地球的平均密度约为 11. 某电动汽车在平直路面上做性能测试，将运动简化处理后，其图像如图所示。若整个过程中汽车受到的阻力恒定，则下列关于汽车牵引力F及其功率P随时间t变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 12. 如图所示，质量均为m的A、B两个物块（均可视为质点），用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　） A. 当圆盘的角速度小于时，绳中有拉力 B. 当圆盘的角速度大于时，绳中有拉力 C. 当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为零 D. 当圆盘的角速度等于时，物块A和B相对圆盘向A的一侧发生相对滑动 第II卷 三、实验题（本题含2小题，共14分） 13. 在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻的位置，实验时用如图甲所示的装置，实验操作的主要步骤如下： A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直； B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A； C．将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B； D．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C； 若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2，已知当地的重力加速度为g。 （1）关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A. 斜槽轨道必须尽可能光滑 B. 每次释放小球的位置可以不同 C. 每次小球均需由静止释放 D. y1：y2=1：3 （2）根据上述直接测量的物理量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式v0=________。（用题中所给字母表示） （3）另外一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2，令，并描绘出了如图乙所示的图像。若已知图线的斜率为k，则k的表达式为________。（用重力加速度g和平抛初速度v0表示） 14. 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、角速度和半径r之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，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，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、和，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）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； （2）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，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为________ A. B. C. D. （3）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： ①测出挡光片与转轴的距离为L； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r； ③启动电动机，使凹槽AB绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度________（用L、d、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小F与角速度ω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，则小钢球的质量________kg（结果保留两位有效数字）。 四、计算题（本题共4小题，共46分，每小题都应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。） 15. 高速转动的物体若重心偏离转轴，会产生偏心振动，转轴将承受较大作用力。手机偏心轮振动马达即利用此原理制成，其结构如图所示，将质量分别为2m、3m的小球A、B固定在轻杆两端，使轻杆围绕位于其中点的转轴O在竖直平面内匀速转动，转动角速度。已知杆长为2L，重力加速度为g，不计一切阻力，当轻杆转动至图示竖直状态时，求： （1）A球向心加速度的大小an； （2）轻杆对B球的作用力的大小FB； （3）轻杆对转轴的作用力F的大小及方向。 16. 如图所示，某行星表面，有一个半径为R的实心圆盘，其中心轴与竖直方向的夹角为，开始时，圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰尘，没有掉落。现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速度从零缓慢增大至，此时圆盘表面上的灰尘75%被甩掉，设灰尘与圆盘间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），星球的半径为r，引力常量为G，求：（计算结果用字母m、L、、r、R、G表示） （1）求该行星表面的重力加速度g； （2）该行星的密度。 17. 如图所示，直角细支架竖直段粗糙、水平段光滑且均足够长，段、段各穿过一个质量的小球与两球通过长的细线连接。支架以初始角速度绕段匀速转动，此时细线与竖直方向夹角为，两小球在支架上不滑动；现缓慢增大角速度至足够大，此后又缓慢减小至，在此过程中小球由静止缓慢上升至最高点后缓慢下滑。小球与段间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，支架转动角速度从变化到过程中，求： （1）初始时刻，细线中的张力大小； （2）小球高度的变化量。 18. 如图所示，传送装置由同一竖直平面内的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC及倾角的倾斜传送带CD平滑连接而成。已知粗糙圆弧轨道AB的半径，水平轨道BC的长度、与物块P间的动摩擦因数。质量的物块P由A点静止释放，到达B点时速度的大小。传送带CD的长度，物块P相对传送带上行时的动摩擦因数，相对传送带下行时的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。物块P可视为质点，忽略空气阻力，取，。 （1）求物块P到达B点时对圆轨道的压力； （2）求物块P到达C点时的速度的大小； （3）若传送带顺时针匀速转动，速度可调节，为使物块P能够到达D点，求的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $