精品解析：陕西省汉中东辰外国语学校2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷

汉中东辰外国语学校2027届高一下学期第1次月考 物理试题 （总分：100分，时长：75分钟） 一、单选题（共8小题，每小题4分，计32分） 1. “青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，进入无风区后雨滴只受重力，速度和加速度不在一条直线上，不可能做直线运动，A错误； BD．离开斜风区时雨滴的速度斜向左下方，轨迹在速度和重力之间偏向重力一侧，B正确，D错误； C．离开斜风区时雨滴有水平向左的分速度，所以在落地前雨滴的速度不可能竖直向下，C错误。 故选B。 2. 如图所示，某同学将地面上一根木棍的A端以恒定的速度v竖直向上提起，且A端始终在同一竖直线上运动。当木棍与地面的夹角为α时，B端的速度大小为（ ） A. vsinα B. vcosα C. vtanα D. 【答案】C 【解析】 【详解】木棍长度不变，、两端沿木棍方向的速度分量应相等，设端速度大小为，则有 解得 A．不满足木棍长度不变的速度约束关系，故A错误； B．不满足木棍长度不变的速度约束关系，故B错误； C．由可得，故C正确； D．不满足木棍长度不变的速度约束关系，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，倾角为的斜面末端与水平地面相连，在斜面上距水平面高的P处将一小球（可看成质点）以的初速度水平抛出，不计空气阻力，则小球抛出后第一次落在接触面（斜面或者地面）上的时间为（ ） A. 0.8s B. 1.0s C. 1.6s D. 2.0s 【答案】B 【解析】 【详解】如果落在斜面上 解得 因为 所以落在水平面上，则 解得 故选B。 4. 从足够长的光滑斜面顶端以v0水平抛出一个弹性小球，小球在斜面上经多次弹性碰撞（沿斜面方向速度不变，垂直斜面方向速度大小不变）后，运动轨迹如图所示。则四个选项中与实际符合最好的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】CD．将小球的运动分解为沿斜面向下和垂直斜面向上两个方向。在垂直斜面方向上，小球做类竖直上抛运动。由于是弹性碰撞，垂直斜面方向的速度大小不变，故每次反弹后垂直斜面的初速度相同大小为   离斜面的最大高度为   H保持不变，而图D中轨迹离斜面高度逐渐减小，图C中轨迹离斜面高度逐渐增大，故CD错误； AB．在垂直斜面方向上，每次飞行时间为   T不变。在沿斜面方向上，小球受重力分力作用做匀加速直线运动，速度越来越大，因此在相同时间  内，沿斜面的位移  应逐渐增大。 图A中轨迹沿斜面间距基本不变（或变化不明显）， 图B小球轨迹表现为：每次弹起离斜面的最大高度不变，且沿斜面方向相邻落点间的距离逐渐增大，图B符合，故A错误，B正确。 故选B。 5. 如图所示，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. 一铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯 B. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力 C. “水流星”表演中，通过最高点时杯子处于完全失重状态，不受重力作用 D. 山崖边的公路被称为最险公路，若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择内圈较为安全 【答案】B 【解析】 【详解】A．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，从而避免轮缘对外轨的挤压，故A错误； B．汽车通过凹形桥的最低点时，圆心在汽车的正上方，此时重力与支持力的合力提供向心力，即有 可知，故B正确； C．当“水流星”通过最高点时，杯子受重力、水的压力和拉力，加速度向下，合力提供向心力，处于失重状态；而当“水流星”刚好能通过最高点时，仅受重力，重力提供向心力，处于完全失重状态，故C错误； D．当汽车转弯时，摩擦力提供向心力 可知汽车以恒定的线速度大小转弯，半径越大需要的向心力越小，所以外圈较为安全，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，半径为R的光滑细圆环固定在竖直平面内，一质量为m、中心有小孔的小球（可视为质点）穿在圆环上，并在竖直平面内做圆周运动，以大小为（为重力加速度）的速度经过圆环最高点A，则下列说法正确的是（ ） A. 要保证小球可以到达最高点A，k不可能等于0 B. 若0<k<1，则小球在A点对圆环的压力大小为0 C. 若k=1，则小球在A点对圆环产生方向竖直向下、大小为mg的压力 D. 若k>1，则小球在A点对圆环产生方向竖直向上、大小为（k-1）mg的拉力 【答案】D 【解析】 【详解】在最高点，取竖直向下为正方向，设圆环对小球的作用力为，根据牛顿第二定律有 由解得 其中表示圆环对小球的作用力竖直向下，表示圆环对小球的作用力竖直向上。 A．当时，小球在最高点的速度为，此时，圆环对小球施加竖直向上、大小为mg的作用力，可以平衡重力。由于小球穿在圆环上，圆环对小球的作用力方向不受限制，因此小球可以恰好到达最高点，故A错误； B．当时，，圆环对小球的作用力竖直向上，大小为。根据牛顿第三定律，小球对圆环产生竖直向下、大小为的压力，并非压力为，故B错误； C．当时，，小球与圆环之间没有作用力，小球对圆环的压力为，故C错误； D．当时，，圆环对小球施加竖直向下、大小为的作用力。根据牛顿第三定律，小球对圆环产生竖直向上、大小为的拉力，故D正确。 故选D。 7. 中国天眼发现距地球17光年的地方有一颗“超级地球”，据科学家测算，这颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示，假设该星球绕AB轴自转，CD所在的赤道平面将星球分为南北半球，OE连线与赤道平面的夹角为。经测定，A位置的重力加速度为g，D位置的重力加速度为，则E位置的向心加速度为（　　） A. B. C. D. g 【答案】A 【解析】 【详解】A位置的重力加速度由万有引力提供得 D位置万有引力提供重力加速度和向心加速度 E位置的向心加速度，则有 故选A。 8. 2024年1月，天舟七号货运飞船发射升空，顺利进入近地轨道（LEO），之后经转移轨道与位于正圆轨道上的中国空间站完成对接，整个对接过程历时约3小时，轨道简化如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 天舟七号在M点加速进入转移轨道 B. 天舟七号在LEO轨道的运行周期大于空间站的运行周期 C. 天舟七号在转移轨道经过N点时的加速度小于空间站经过N点时的加速度 D. 空间站的运行速度小于天舟七号经过N点时的运行速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．天舟七号由半径较小的近地圆轨道转移到半径较大的空间站圆轨道，应在转移轨道的近地点沿速度方向加速，使其机械能增大，远地点升高至点，故A正确； B．设地球质量为，飞船做圆周运动时，根据万有引力提供向心力有 解得 由于近地轨道半径小于空间站圆轨道半径，因此天舟七号在近地轨道上的运行周期小于空间站的运行周期，故B错误； C．天舟七号与空间站经过点时，到地心的距离均为，二者的加速度均由地球引力产生，其大小为 因此二者经过点时的加速度大小相等，故C错误； D．天舟七号到达转移轨道的远地点后，还需沿运动方向加速才能进入空间站所在的圆轨道，因此空间站的运行速度大于天舟七号经过点时的运行速度，故D错误。 故选A。 二、多选题（共4小题，每小题6分，计24分） 9. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当金星恰好运行到地球和太阳之间，且三者排成一条直线的现象，天文学称为“金星凌日”。当太阳位于金星和地球之间，且三者排成一条直线的现象，天文学称为“金星合日”。已知金星与太阳间的距离约为地球和太阳间距的0.72倍。下列判定正确的有（ ） A. 金星绕太阳的周期约为0.6年 B. “金星凌日”的周期小于1年 C. 从某次“金星凌日”到最近的“金星合日”的时间小于1年 D. 从某次“金星凌日”到最近的“金星合日”的时间大于1年 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力，有 可得 有 所以 故A正确； B．设“金星凌日”的周期为，有 解得 故B错误； CD．设从某次“金星凌日”到最近的“金星合日”的时间为，有 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为0。P、Q两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同，它们的重力加速度大小g随物体到星球中心的距离r变化的图像如图所示。关于P、Q星球，下列说法正确的是（ ） A. 质量相同 B. 密度相同 C. 同步卫星距星球表面的高度之比为2：1 D. 同步卫星距星球表面的高度之比为1：2 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图像可知，星球的半径为，表面重力加速度为；星球的半径为，表面重力加速度为。根据星球表面重力加速度公式分别有， 解得 两星球质量不相同，故A错误； B．质量分布均匀的星球质量满足 因此两星球密度之比为 代入、，解得 故两星球密度相同，故B正确； C．设两星球同步卫星的轨道半径分别为、，两星球自转角速度均为，根据万有引力提供向心力分别有， 解得 同步卫星距星球表面的高度分别为、，由于、，所以有 按、顺序，高度之比为，故C错误； D．由同步卫星轨道半径及星球半径的关系可知，、星球的同步卫星距各自表面的高度之比为1:2，故D正确。 故选BD。 11. 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，如图所示，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。卫星1是一颗地球静止轨道卫星，卫星2是一颗倾斜地球同步轨道卫星，卫星3是一颗中圆地球轨道卫星。已知卫星1、2、3的轨道半径之比为，质量之比为，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星1、2受地球的万有引力大小之比为 B. 卫星2、3运行的线速度大小之比为 C. 卫星2、3的向心加速度大小之比为 D. 卫星1、3的运行周期之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据万有引力表达式 由于卫星1、2的轨道半径相等，则卫星1、2受地球的万有引力大小之比为 故A正确； BC．根据万有引力提供向心力可得 可得 ， 则卫星2、3运行的线速度大小之比为 卫星2、3的向心加速度大小之比为 故B错误，C正确； D．根据万有引力提供向心力可得 可得 则卫星1、3的运行周期之比为 故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，用长为的轻绳（轻绳不可伸长）连接的A、B两物块（均可视为质点）放置在水平圆盘上，A、B连线的延长线过圆盘的圆心A与圆心的距离也为A、B两物块的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B始终相对圆盘静止，则下列说法正确的是（　　） A. A、B所受的摩擦力始终相等 B. 是物块开始滑动的临界角速度 C. 轻绳最大弹力为 D. 当时，所受摩擦力的大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当较小时，甲乙均由静摩擦力提供向心力，增大，由可知，受到的静摩擦力越大，由于rB>rA，所以B受到的静摩擦力先达到最大，此后继续增大，要保证B不滑动，轻绳产生弹力并增大，甲受到的静摩擦力继续增大，直到甲受到的静摩擦力达到最大。此时达到最大，轻绳弹力也达到最大，故A错误； B．达到最大，轻绳弹力也达到最大时，对A、B整体 解得 故B正确； C．对A 得 故C错误； D．当时，B向心力 根据轻绳张力大小 A向心力 又 得所受摩擦力的大小为 故D正确。 故选BD。 三、填空题（共2小题，每空2分，计12分） 13. 为了探究平抛运动规律，实验室用以下实验器材进行实验探究：二维运动传感器、平抛轨道、计算机、数据线、铁架台、重垂线。如图甲所示，二维运动传感器是由小球A和接收器B组成。接收器B每隔0.02s采集一次小球A发射出的定位信号，并将数据发送给计算机进行处理。 （1）调节平抛轨道，使轨道末端________。 （2）将小球A从轨道的某高度处由静止释放。计算机接收到的数据如下表所示，并根据数据自动绘出了小球A运动的点迹如图乙所示。根据实验数据可知，小球A在水平方向的分运动是________运动，且速度大小为________m/s；小球A在竖直方向的分运动为匀加速直线运动，则小球A的加速度大小为________m/s²。 x/cm 6.60 9.00 11.40 13.80 16.20 18.60 21.00 y/cm 0.67 1.89 3.50 5.50 7.89 10.67 13.84 （3）进一步分析可知，图乙中的坐标原点________（填“是”或“不是”）小球A做平抛运动的起始点。 【答案】（1）水平 （2） ①. 匀速直线 ②. 1.2 ③. 9.75 （3）不是 【解析】 【小问1详解】 为使小球离开轨道时的速度沿水平方向，应调节平抛轨道，使轨道末端水平。 【小问2详解】 [1]接收器每隔相同时间采集一次小球的位置，由表中数据可知，小球在水平方向连续相等时间内的位移均为，因此小球在水平方向做匀速直线运动。 [2]根据匀速直线运动规律有 代入数据解得 [3]小球在竖直方向相邻相等时间内的位移依次为、、、、、，相邻位移之差均为，因此小球在竖直方向做匀加速直线运动。根据逐差法有 解得 代入数据解得 水平方向加速度为零，因此小球加速度大小为。 【小问3详解】 若图乙中的坐标原点是小球做平抛运动的起始点，则小球运动到第一个数据点所用时间为 代入数据解得 小球初速度沿水平方向，竖直初速度为零，则第一个数据点的纵坐标应满足 代入数据解得 该结果与表中第一个数据点的纵坐标不相等，因此图乙中的坐标原点不是小球做平抛运动的起始点。 14. 如图1所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方靠近A处。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，小钢球的质量为m，重力加速度为g。实验步骤如下： （1）将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为________cm；将钢球拉至某一位置释放，测得遮光条的挡光时间为0.010s，小钢球在A点的速度大小v=________m/s（结果保留三位有效数字）。 （2）先用力传感器的示数FA计算小钢球运动的向心力，FA应取该次摆动过程中示数的________（选填“平均值”或“最大值”），然后再用计算向心力。 （3）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F总是略大于，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是________。 A．小钢球的质量偏大 B．小钢球初速不为零 C．总是存在空气阻力 D．速度的测量值偏大 （4）为了消除该系统误差，可以________（回答一条即可）。 【答案】 ①. 1.50（1.49-1.51） ②. 1.50（1.49-1.51） ③. 最大值 ④. D ⑤. 测出光电门发光孔到悬点的距离L，由，求出小球的准确速度（将悬线变长一些、遮光条长度变短不得分） 【解析】 【详解】（1）[1]根据刻度尺数据可直接读出，读数为1.50cm。 [2]根据速度公式可得 （2）[3]因为只有力传感器的示数FA最大时，小球在最低点，此时才能满足。 （3）[4]因为，当速度测量值偏大时，F偏大，此时F才略大于，故选D。 （4）[5] 为了消除该系统误差，可以减小速度误差，测出光电门发光孔到悬点的距离L，由，求出小球的准确速度。 四、解答题（共3小题，计32分） 15. 激光高速特技车（以下简称小车）依靠强磁电机提供动力，能以很大的速度在空心球体中运动。某同学将鱼缸固定在示数已调零的台秤上，打开小车开关，使小车在半径的竖直面内做匀速圆周运动。已知鱼缸的质量，小车的质量，不考虑空气阻力等影响，运动模型如图所示，重力加速度g取。 （1）求小车恰能通过最高点A时的速度大小； （2）若小车在最高点A时，根据台秤的示数可知台秤受到的压力，求此时小车的速度大小； （3）在（2）的前提下，求小车在最低点B时台秤受到的压力。 【答案】（1）；（2）；（3）12.7N 【解析】 【详解】（1）小车恰能通过最高点A时，刚好由重力提供做圆周运动所需的向心力，则有 解得 （2）小车在最高点A时，以小车为研究对象，设鱼缸对小车的弹力大小为，根据牛顿第二定律可得 以鱼缸为研究对象，根据受力平衡可得 由牛顿第三定律可知 联立解得 （3）小车在最低点B时，以小车为研究对象，设鱼缸对小车的弹力大小为，根据牛顿第二定律可得 以鱼缸为研究对象，根据受力平衡可得 由牛顿第三定律可知 联立解得 16. 如图所示，在一水平光滑、距地面高为，边长为 的正方形MNPQ桌面上，用长为的不可伸长的轻绳连接质量的小球A和未知质量的小球B，两小球在绳子拉力作用下，绕绳上某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面的中心重合且小球A距O点距离为 ，已知小球A的速度大小为，重力加速度g取。 （1）求绳子的拉力大小及小球B的质量。 （2）当轻绳与MN平行时，绳子断开，求两小球落到地面上时两点间的距离。 【答案】（1）绳子的拉力为，小球的质量为 （2） 【解析】 【小问1详解】 设小球、做圆周运动的半径分别为、，由于圆心位于绳上且绳长为，有 解得 绳不可伸长，两小球绕转动的角速度相同，设角速度为，则， 解得 绳子的拉力分别提供两小球做圆周运动所需的向心力，有， 联立解得 代入数据解得， 代入数据解得 代入数据解得 【小问2详解】 轻绳与MN平行时，两小球的速度均垂直于MN且方向相反，绳子断开后两小球分别沿相反方向做匀速直线运动，并从桌面的两条相对边离开。设小球离开桌面后的运动时间为，根据平抛运动的竖直分运动有 解得 两落地点在平行于MN方向的距离等于两小球断绳时的距离，有 两落地点在垂直于MN方向的距离为 根据勾股定理，两落地点间的距离为 联立解得 代入数据解得， 代入数据解得 17. 假设航天员到了某星球后，利用光滑圆锥、小球等工具进行了实验。如图所示，在圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，测得球恰好对锥面无压力。已知圆锥顶角为2θ，星球的半径为R，引力常量为G。求： （1）球恰好对锥面无压力时细线的拉力大小； （2）该星球表面的重力加速度大小； （3）该星球的第一宇宙速度的大小； （4）该星球的密度。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 小球恰好对锥面无压力，则锥面对小球的支持力为零，小球只受重力和细线拉力。细线与竖直方向的夹角为，小球做圆周运动的角速度和轨道半径分别为， 沿水平方向根据牛顿第二定律有 解得 代入解得 【小问2详解】 小球在竖直方向的加速度为零，根据平衡条件有 解得 代入细线拉力的表达式解得 【小问3详解】 设该星球的质量为，质量为的物体贴近星球表面做匀速圆周运动的速度为第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有 星球表面的重力加速度满足 联立解得 代入重力加速度的表达式解得 【小问4详解】 设该星球的密度为、质量为，根据星球表面重力加速度公式和球体质量公式分别有， 联立解得 代入重力加速度的表达式解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 汉中东辰外国语学校2027届高一下学期第1次月考 物理试题 （总分：100分，时长：75分钟） 一、单选题（共8小题，每小题4分，计32分） 1. “青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，某同学将地面上一根木棍的A端以恒定的速度v竖直向上提起，且A端始终在同一竖直线上运动。当木棍与地面的夹角为α时，B端的速度大小为（ ） A. vsinα B. vcosα C. vtanα D. 3. 如图所示，倾角为的斜面末端与水平地面相连，在斜面上距水平面高的P处将一小球（可看成质点）以的初速度水平抛出，不计空气阻力，则小球抛出后第一次落在接触面（斜面或者地面）上的时间为（ ） A. 0.8s B. 1.0s C. 1.6s D. 2.0s 4. 从足够长的光滑斜面顶端以v0水平抛出一个弹性小球，小球在斜面上经多次弹性碰撞（沿斜面方向速度不变，垂直斜面方向速度大小不变）后，运动轨迹如图所示。则四个选项中与实际符合最好的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，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. 一铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯 B. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力 C. “水流星”表演中，通过最高点时杯子处于完全失重状态，不受重力作用 D. 山崖边的公路被称为最险公路，若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择内圈较为安全 6. 如图所示，半径为R的光滑细圆环固定在竖直平面内，一质量为m、中心有小孔的小球（可视为质点）穿在圆环上，并在竖直平面内做圆周运动，以大小为（为重力加速度）的速度经过圆环最高点A，则下列说法正确的是（ ） A. 要保证小球可以到达最高点A，k不可能等于0 B. 若0<k<1，则小球在A点对圆环的压力大小为0 C. 若k=1，则小球在A点对圆环产生方向竖直向下、大小为mg的压力 D. 若k>1，则小球在A点对圆环产生方向竖直向上、大小为（k-1）mg的拉力 7. 中国天眼发现距地球17光年的地方有一颗“超级地球”，据科学家测算，这颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示，假设该星球绕AB轴自转，CD所在的赤道平面将星球分为南北半球，OE连线与赤道平面的夹角为。经测定，A位置的重力加速度为g，D位置的重力加速度为，则E位置的向心加速度为（　　） A. B. C. D. g 8. 2024年1月，天舟七号货运飞船发射升空，顺利进入近地轨道（LEO），之后经转移轨道与位于正圆轨道上的中国空间站完成对接，整个对接过程历时约3小时，轨道简化如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 天舟七号在M点加速进入转移轨道 B. 天舟七号在LEO轨道的运行周期大于空间站的运行周期 C. 天舟七号在转移轨道经过N点时的加速度小于空间站经过N点时的加速度 D. 空间站的运行速度小于天舟七号经过N点时的运行速度 二、多选题（共4小题，每小题6分，计24分） 9. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当金星恰好运行到地球和太阳之间，且三者排成一条直线的现象，天文学称为“金星凌日”。当太阳位于金星和地球之间，且三者排成一条直线的现象，天文学称为“金星合日”。已知金星与太阳间的距离约为地球和太阳间距的0.72倍。下列判定正确的有（ ） A. 金星绕太阳的周期约为0.6年 B. “金星凌日”的周期小于1年 C. 从某次“金星凌日”到最近的“金星合日”的时间小于1年 D. 从某次“金星凌日”到最近的“金星合日”的时间大于1年 10. 已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为0。P、Q两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同，它们的重力加速度大小g随物体到星球中心的距离r变化的图像如图所示。关于P、Q星球，下列说法正确的是（ ） A. 质量相同 B. 密度相同 C. 同步卫星距星球表面的高度之比为2：1 D. 同步卫星距星球表面的高度之比为1：2 11. 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，如图所示，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。卫星1是一颗地球静止轨道卫星，卫星2是一颗倾斜地球同步轨道卫星，卫星3是一颗中圆地球轨道卫星。已知卫星1、2、3的轨道半径之比为，质量之比为，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星1、2受地球的万有引力大小之比为 B. 卫星2、3运行的线速度大小之比为 C. 卫星2、3的向心加速度大小之比为 D. 卫星1、3的运行周期之比为 12. 如图所示，用长为的轻绳（轻绳不可伸长）连接的A、B两物块（均可视为质点）放置在水平圆盘上，A、B连线的延长线过圆盘的圆心A与圆心的距离也为A、B两物块的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B始终相对圆盘静止，则下列说法正确的是（　　） A. A、B所受的摩擦力始终相等 B. 是物块开始滑动的临界角速度 C. 轻绳最大弹力为 D. 当时，所受摩擦力的大小为 三、填空题（共2小题，每空2分，计12分） 13. 为了探究平抛运动规律，实验室用以下实验器材进行实验探究：二维运动传感器、平抛轨道、计算机、数据线、铁架台、重垂线。如图甲所示，二维运动传感器是由小球A和接收器B组成。接收器B每隔0.02s采集一次小球A发射出的定位信号，并将数据发送给计算机进行处理。 （1）调节平抛轨道，使轨道末端________。 （2）将小球A从轨道的某高度处由静止释放。计算机接收到的数据如下表所示，并根据数据自动绘出了小球A运动的点迹如图乙所示。根据实验数据可知，小球A在水平方向的分运动是________运动，且速度大小为________m/s；小球A在竖直方向的分运动为匀加速直线运动，则小球A的加速度大小为________m/s²。 x/cm 6.60 9.00 11.40 13.80 16.20 18.60 21.00 y/cm 0.67 1.89 3.50 5.50 7.89 10.67 13.84 （3）进一步分析可知，图乙中的坐标原点________（填“是”或“不是”）小球A做平抛运动的起始点。 14. 如图1所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方靠近A处。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，小钢球的质量为m，重力加速度为g。实验步骤如下： （1）将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为________cm；将钢球拉至某一位置释放，测得遮光条的挡光时间为0.010s，小钢球在A点的速度大小v=________m/s（结果保留三位有效数字）。 （2）先用力传感器的示数FA计算小钢球运动的向心力，FA应取该次摆动过程中示数的________（选填“平均值”或“最大值”），然后再用计算向心力。 （3）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F总是略大于，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是________。 A．小钢球的质量偏大 B．小钢球初速不为零 C．总是存在空气阻力 D．速度的测量值偏大 （4）为了消除该系统误差，可以________（回答一条即可）。 四、解答题（共3小题，计32分） 15. 激光高速特技车（以下简称小车）依靠强磁电机提供动力，能以很大的速度在空心球体中运动。某同学将鱼缸固定在示数已调零的台秤上，打开小车开关，使小车在半径的竖直面内做匀速圆周运动。已知鱼缸的质量，小车的质量，不考虑空气阻力等影响，运动模型如图所示，重力加速度g取。 （1）求小车恰能通过最高点A时的速度大小； （2）若小车在最高点A时，根据台秤的示数可知台秤受到的压力，求此时小车的速度大小； （3）在（2）的前提下，求小车在最低点B时台秤受到的压力。 16. 如图所示，在一水平光滑、距地面高为，边长为 的正方形MNPQ桌面上，用长为的不可伸长的轻绳连接质量的小球A和未知质量的小球B，两小球在绳子拉力作用下，绕绳上某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面的中心重合且小球A距O点距离为 ，已知小球A的速度大小为，重力加速度g取。 （1）求绳子的拉力大小及小球B的质量。 （2）当轻绳与MN平行时，绳子断开，求两小球落到地面上时两点间的距离。 17. 假设航天员到了某星球后，利用光滑圆锥、小球等工具进行了实验。如图所示，在圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，测得球恰好对锥面无压力。已知圆锥顶角为2θ，星球的半径为R，引力常量为G。求： （1）球恰好对锥面无压力时细线的拉力大小； （2）该星球表面的重力加速度大小； （3）该星球的第一宇宙速度的大小； （4）该星球的密度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $