精品解析:安徽六安市毛坦厂中学等2026-2027学年上学期高三十月份月考物理试卷
2026-10-25
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内容正文:
2026~2027学年度高三年级十月份月考物理试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题:本题共8题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷的行星观测记录,提出了开普勒行星运动定律。下列说法中正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在地球轨道的中心
B. 由开普勒第二定律可知,行星离太阳比较近的时候,运行速度比较快
C. 相同时间内,金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
D. 由开普勒第三定律可知,,k与环绕太阳运行的行星质量有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,而非轨道中心,故A错误;
B.根据开普勒第二定律,同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,行星离太阳较近时,相同时间内走过的弧长更长,因此运行速度更快,故B正确;
C.开普勒第二定律的面积相等规律仅适用于同一环绕天体,金星和地球是不同行星,相同时间内二者与太阳连线扫过的面积不相等,故C错误;
D.开普勒第三定律中的值仅与中心天体(太阳)的质量有关,与环绕行星的质量无关,故D错误。
故选B。
2. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,汽车在起伏的山路上以较大的速度匀速率行驶,A处比B处更容易爆胎
B. 如图乙,洗衣机脱水时衣服上的水滴,受衣服的附着力大于所需的向心力时做离心运动
C. 如图丙,“水流星”表演中,小桶过最低点时桶中的水可能只受重力作用,处于失重状态
D. 如图丁,火车转弯超过规定速度时,车轮会挤压内轨
【答案】A
【解析】
【详解】A. 汽车在凹形路面的A点时,向心力指向凹侧(竖直向上),由支持力和重力的合力提供
得
支持力大于重力; 汽车在凸形路面的B点时,向心力指向凸侧(竖直向下),由重力和支持力的合力提供
得
支持力小于重力。根据牛顿第三定律可知 A处车胎受到的压力更大,更容易爆胎,故A正确;
B.离心运动的条件是:外力不足以提供所需的向心力,即衣服对水滴的附着力小于水滴做圆周运动需要的向心力时,水滴才会做离心运动脱离衣物,故B错误;
C.“水流星”过最低点时,向心力竖直向上,水的加速度向上,处于超重状态;只有在最高点且速度为临界速度时,水才会仅受重力、处于完全失重状态,故C错误。
D.火车转弯的规定速度下,由重力和轨道支持力的合力提供向心力;当速度超过规定值时,所需向心力增大,重力与支持力的合力不足以提供向心力,外轨会对车轮产生侧向压力,因此车轮挤压外轨,故D错误。
故选A。
3. 关于万有引力定律的表达式,下列说法正确的是( )
A. 公式中G为引力常量,它是牛顿通过扭秤实验测得的
B. 质量分别为、的物体,彼此之间的万有引力总是大小相等
C. 当r趋于零时,两物体间的万有引力趋于无穷大
D. 引力常量G的单位是
【答案】B
【解析】
【详解】A.引力常量是卡文迪什通过扭秤实验测得的,牛顿仅提出万有引力定律,并未测量出的数值,故A错误;
B.两个物体间的万有引力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,二者始终大小相等、方向相反,与两物体质量大小无关,故B正确;
C.万有引力定律仅适用于可视为质点的物体,当趋于零时,物体的形状大小不可忽略,不能再视为质点,该公式不再适用,无法得出万有引力趋于无穷大的结论,故C错误;
D.根据万有引力定律的表达式
变形为
代入各物理量的单位,可得的单位为故D错误。
故选B。
4. 如图是A、B两颗恒星组成的双星系统,它们绕连线上的O点做匀速圆周运动,测得A、B两颗恒星间的距离为L,恒星A的周期为T,其中恒星A的向心加速度是恒星B的2倍,则( )
A. A、B两颗恒星的线速度之比为1∶2 B. A、B两颗恒星的角速度之比为2∶1
C. A、B两颗恒星的质量之比为2∶1 D. A、B两颗恒星的质量之和为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在双星系统中,两颗恒星绕连线上同一点做匀速圆周运动,二者的角速度、周期相等;
设两恒星质量分别为和,轨道半径分别为和,间距为
根据向心加速度公式,由于角速度相同,且
可解得两星的轨道半径之比为
由线速度公式可知,两恒星线速度之比为,故AB错误;
C.由万有引力提供向心力可得
化简可得
解得两恒星的质量之比为,故C错误;
D.将上述向心力表达式变形,可得,
两式相加得
结合角速度公式,代入上式并化简,可得两恒星质量之和为,故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为FN,小球在最高点的速度大小为v,图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 当地的重力加速度大小为
B. 小球的质量为
C. v2 = c时,杆对小球弹力方向向上
D. 若v2 = 2b,则杆对小球弹力大小为2a
【答案】B
【解析】
【详解】A.当杆对小球的弹力为零时,小球仅受重力作用,由牛顿第二定律有
解得,故A错误;
B.当时,杆的弹力与重力平衡;当时,杆的弹力为零,分别有,
联立解得,故B正确;
C.当时,由于,有
此时小球所需的向心力大于重力,杆对小球的弹力应竖直向下,故C错误;
D.当时,杆对小球的弹力竖直向下,根据牛顿第二定律有
结合、解得,故D错误。
故选B。
6. 三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动,A、C为地球静止卫星,某时刻A、B相距最近,如图所示。已知地球自转周期为T1,B的运行周期为T2,下列说法正确的是( )
A. A加速可直接追上同一轨道上的C
B. 经过时间,A、B第一次相距最远
C. A、C向心加速度大小相等,且大于B的向心加速度
D. A、C所受万有引力大小相等,且比B的万有引力大
【答案】B
【解析】
【详解】A.卫星A加速后做离心运动,轨道变高,不可能追上同一轨道上的C,故A错误;
B.卫星A、B由相距最近到相距最远,二者转过的角度差为π,即
解得,故B正确;
C.根据万有引力提供向心力可得
解得
由于卫星A和C的轨道半径相同,且大于B的轨道半径,则卫星A和C的向心加速度相等且小于B的向心加速度,故C错误;
D.万有引力大小为
由于卫星A、C的质量不一定相等,则A、C受到地球的万有引力大小也不一定相等,也不一定比B的万有引力大,故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,长为的光滑水平滑轨与竖直固定、半径为的粗糙半圆轨道在处平滑连接,点为半圆轨道的最高点。质量为的物块(视为质点)在水平外力的作用下,从点由静止开始向右运动,水平外力的大小随物块位移大小的变化关系如图乙所示,物块到达点时撤去外力,物块冲上竖直半圆轨道,恰好能通过最高点,之后落在水平滑轨上即静止。不计空气阻力,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 物块经过点时的速度为0
B. 物块在水平滑轨上的落点到点的距离为
C. 物块在半圆轨道上滑的过程中克服摩擦阻力做功为
D. 物块经过半圆轨道点时对半圆轨道的压力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.物块恰好通过最高点,说明重力恰好提供向心力,由
得
代入得, A错误;
B.物块从点飞出后做平抛运动,竖直方向
得
代入得
水平位移
代入得
物块在点的速度水平向左,故落点在点左侧,落点到点的距离为
代入得,B错误;
C.由-图线与轴围成的面积可得过程中外力做的功
代入得
由动能定理
得
从到,由动能定理
代入得,C正确;
D.在点,由牛顿第二定律
得
代入得,由牛顿第三定律,物块对轨道的压力大小为,D错误。
故选C。
8. 2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船成功发射。飞船入轨后,采用自主快速交会对接技术,成功与空间站天和核心舱径向端口对接,形成了三舱三船组合体。飞船发射后经过变轨成功进入轨道Ⅲ的圆轨道,轨道Ⅱ是椭圆轨道,轨道Ⅰ是近地圆轨道,如图所示。若卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小分别为、、、。下列说法正确的是( )
A. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上各点的速度均小于
B. 神舟二十三号飞船在三个轨道上的周期大小关系为
C. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过点的加速度
D. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小关系为
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为是卫星的最大环绕速度,卫星从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要在点点火加速,则
A错误;
B.由开普勒第三定律得
由于神舟二十三号飞船在三个轨道上的半长轴满足
故神舟二十三号飞船在三个轨道上的周期大小关系为
B错误;
C.根据万有引力提供向心力可知
得
故卫星在轨道Ⅱ上经过点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过点的加速度,C错误;
D.卫星从轨道Ⅱ到轨道Ⅲ要在点点火加速,则
同理有
根据万有引力提供向心力可知
可知
由于,有
故卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小关系为,D正确;
故选D。
二、多项选择题:本小题共2题;每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上的选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B,它们到转轴的距离分别为rA=20cm,rB=30cm,A、B与盘间最大静摩擦力均为重力的k = 0.4倍,现极其缓慢的增加转盘的角速度( )
A. 当细线上开始出现张力时,圆盘的角速度rad/s
B. 当A开始滑动时,圆盘的角速度rad/s
C. 当A开始滑动时,圆盘的角速度4 rad/s
D. 当A即将滑动时,烧断细线,B将远离圆心,A将继续做圆周运动
【答案】ACD
【解析】
【详解】A. 当B的摩擦力达到最大时,细线开始出现张力,隔离对B分析,根据牛顿第二定律有:kmg=mrBω2,解得ω= rad/s,故A正确;
BC、当A开始滑动时,A、B均达到最大静摩擦力,对A有:kmg−T=mrAω2,对B有:kmg+T=mrBω2,代入数据解得ω=4rad/s,故B错误,C正确;
D. 当A即将滑动时,烧断细线,对A,由于最大静摩擦力大于向心力,A继续做圆周运动,靠静摩擦力提供向心力,对B,由于最大静摩擦力小于向心力,B将远离圆心,故D正确.
故选ACD.
【点睛】抓住最大静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律求出细线出现张力时圆盘的角速度;当A开始滑动时,B靠拉力和最大静摩擦力提供向心力,A靠最大静摩擦力和拉力的合力提供向心力,结合牛顿第二定律列式求出A开始滑动时圆盘的角速度;根据静摩擦力和向心力的关系判断A、B的运动规律.
10. 为了贯彻节能减排政策,我国城市公交推出新型节能环保电动车. 在检测某款电动车性能的实验中,质量为 8×102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为 15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-1/v图,如图所示(图中AB、BC均为直线)。假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则( )
A. 在全过程中,电动车在B点时的速度最大
B. AB过程电动车做匀加速运动,其加速度大小为2m/s2
C. 电动车匀加速运动的时间为1.5s
D. BC过程电动车的牵引力的功率恒为6kW
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由题意可知,电动车在C点的速度最大,故A错误;
BD.AB过程中牵引力F不变,随着速度的倒数逐渐减小,速度逐渐增大,可以判断AB过程为初速度为零的匀加速直线运动,在BC过程由
可得
图像的斜率表示功率,因此在此过程中汽车的功率等于额定功率不变,做加速度减小的加速运动,当速度最大时,牵引力等于阻力,由图知,在C点最大速度为15m/s,此时牵引力为400N,因此阻力为400N,额定功率为
在B点刚好增大到额定功率,此时速度为
匀加速的加速度可根据
求得
故BD正确;
C.匀加速运动的时间
故C正确;
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 中国赴南极考察船“雪龙号”,从上海港口出发一路向南,经赤道到达南极。某同学设想,在考察船“雪龙号”上做一些简单的实验来探究地球的半径;当“雪龙号”停泊在赤道时,用弹簧测力计测量一个质量为的钩码的重力,记下弹簧测力计的读数为,当“雪龙号”到达南极后,仍用弹簧测力计测量同一个钩码的重力,记下弹簧测力计的读数为,设地球的自转周期为,不考虑地球两极与赤道的半径差异,万有引力常量、圆周率已知。请根据探索实验的设想,回答以下问题:
(1)_____(填“”、“”或“”);
(2)在南极的重力加速度大小为_____;
(3)地球对钩码的万有引力大小为_____;
(4)根据题目信息可计算地球的半径为_____。
【答案】(1)< (2)
(3)F2 (4)
【解析】
【小问1详解】
因两极的重力加速度比赤道大,可知<;
【小问2详解】
在南极的重力加速度大小为
【小问3详解】
地球对钩码的万有引力大小等于在南极弹簧秤的拉力,即F引=F2;
【小问4详解】
在赤道上时
解得
12. 探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系,使用的向心力演示仪如图1所示,简化示意图如图2所示。挡板B、C到转轴距离为R,挡板A到转轴距离为2R,塔轮①④半径相同。
(1)本实验主要采用的物理学研究方法是_________。
A. 理想实验法 B. 放大法
C. 控制变量法 D. 等效替代
(2)探究向心力的大小与角速度的关系,可将传动皮带套在②⑤塔轮上,将质量相同的小球分别放在挡板_____________处(选填“A和C”或“B和C”);
(3)探究向心力的大小与运动半径之间的关系。应将皮带套在_______塔轮上(选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”);
(4)某兴趣小组用如图3所示的装置与传感器结合验证向心力的表达式。实验时用手拨动旋臂产生圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器上,实时测量角速度和向心力的大小:
a、图4中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图可知曲线①对应的砝码质量___________(填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量;
b、为了进一步明确向心力和角速度的关系,可以作向心力F与__________关系的图像,该图像为线性图像,更容易观察。
【答案】(1)C (2)B和C
(3)①④ (4) ①. 小于 ②. 角速度平方##ω2
【解析】
【小问1详解】
本实验通过控制小球质量m、运动半径r和角速度ω这三个物理量中两个量相同,探究向心力F与另一个物理量之间的关系,采用的主要实验方法为控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
探究向心力的大小与角速度的关系,要保持转动半径和质量一定,则可将传动皮带套在②⑤塔轮上,将质量相同的小球分别放在挡板B、C处。
故选B和C。
【小问3详解】
探究向心力的大小与运动半径之间的关系,要保持角速度和质量一定,应将皮带套在①④塔轮上。
故选①④。
【小问4详解】
[1] 根据F=mω2r可知,相同半径,当角速度相同时,质量越大,则向心力F越大,由图可知曲线①对应的砝码质量小于曲线②对应的砝码质量。
故选小于。
[2] 为了进一步明确向心力和角速度的关系,可以作F-ω2的关系图像,该图像为线性图像,更容易观察。
13. 如图所示,质量为m=1kg的物体静止在水平地面上,当其受到与水平地面夹角为37°、大小F=10N的恒定拉力作用下开始做匀加速直线运动,移动的位移L=3m,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6。试求:
(1)合力所做的总功W总;
(2)在L=3m处拉力F做功的瞬时功率P。
【答案】(1)18J (2)48W
【解析】
【小问1详解】
根据功的计算公式可得
代入数据解得
【小问2详解】
根据动能定理可得
所以
在L=3m处拉力F做功的瞬时功率为
14. 我国计划于2030年前实现载人登月。若登月后,某航天员在月球表面以大小为的初速度竖直向上抛出一个小球,经时间后小球刚好落回抛出点。已知月球的半径为,万有引力常量为,月球表面几乎为真空环境,忽略月球的自转,求:
(1)月球的质量;
(2)月球的第一宇宙速度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设月球表面重力加速度为,小球做竖直上抛运动,根据运动对称性,上升和下落时间相等,则
整理得
月球表面物体所受重力等于万有引力,即
解得
【小问2详解】
第一宇宙速度是近月卫星的环绕速度,此时卫星轨道半径近似等于月球半径,向心力由月球对卫星的万有引力(等效为重力)提供,满足
整理得
代入,解得
15. 如图所示的装置放在水平地面上,该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ = 37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m = 0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高,H = 2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ = 0.25,弧形轨道和圆轨道均可视为光滑,忽略空气阻力,取g = 10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。
(1)若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N,求竖直圆轨道的半径;
(2)若LAB = LBC = 2.0m,试计算说明滑块能否滑出斜轨道BC;
(3)求滑块最终停止的位置。
【答案】(1)R = 0.5m
(2)滑块沿斜面最大上滑距离1.875m < 2.0m,不能滑出BC轨道
(3)最终静止在水平轨道AB上,距离A点1m(距离B点1m)处
【解析】
【小问1详解】
从M到D,弧形、圆轨道光滑,只有重力做功
滑块在D点,轨道压力N = 6N向下,合力提供向心力
联立代入已知数据解得R = 0.5m
【小问2详解】
设滑块沿BC向上滑行最大距离为x,从M到斜面上最高点,由动能定理:mgH-μmgLAB-mgxsinθ-μmgxcosθ = 0
代入已知:H = 2.0m,LAB = 2.0m,μ = 0.25,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8
解得:x = 1.875m
因为x = 1.875m < LBC = 2.0m,所以滑块不能滑出斜轨道BC。
【小问3详解】
沿斜面下滑时mgsin37° = 1.2N,f = μmgcos37° = 0.4N
因为mgsin37° > μmgcos37°
所以滑块到达斜面最高点后会沿斜面下滑,最终只能停在水平轨道AB上。
滑块第一次冲上斜面最大距离x = 1.875m。从最高点滑回B点,由动能定理mgxsinθ-μmgxcosθ = EkB
代入数据EkB = 1.5J
从B向A运动,经过LAB = 2.0m,摩擦力做功Wf = μmgLAB = 1.0J
到达A点时剩余动能EkA = EkB-Wf = 0.5J
此时滑块进入竖直圆轨道。圆轨道半径R = 0.5m,若上升到与圆心等高处,需要克服重力做功mgR = 1.0J
但滑块只有EkA = 0.5J < 1.0J
所以它只能在下半圆内运动,不能到达与圆心等高处,更不可能到达上半圆,因此不会脱离圆轨道。圆轨道光滑,机械能守恒,所以滑块在圆轨道内上升再返回后,回到A点时动能仍为EkA = 0.5J,速度方向变为向右。之后滑块在水平轨道AB上向右滑行,摩擦力fAB = μmg = 0.5N
设还能滑行距离为x′,则fABx′ = EkA
有0.5x′ = 0.5
解得x′ = 1.0m
因此滑块最终停在距A点1.0m处,即水平直轨道AB的中点。
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2026~2027学年度高三年级十月份月考物理试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题:本题共8题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷的行星观测记录,提出了开普勒行星运动定律。下列说法中正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在地球轨道的中心
B. 由开普勒第二定律可知,行星离太阳比较近的时候,运行速度比较快
C. 相同时间内,金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
D. 由开普勒第三定律可知,,k与环绕太阳运行的行星质量有关
2. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,汽车在起伏的山路上以较大的速度匀速率行驶,A处比B处更容易爆胎
B. 如图乙,洗衣机脱水时衣服上的水滴,受衣服的附着力大于所需的向心力时做离心运动
C. 如图丙,“水流星”表演中,小桶过最低点时桶中的水可能只受重力作用,处于失重状态
D. 如图丁,火车转弯超过规定速度时,车轮会挤压内轨
3. 关于万有引力定律的表达式,下列说法正确的是( )
A. 公式中G为引力常量,它是牛顿通过扭秤实验测得的
B. 质量分别为、的物体,彼此之间的万有引力总是大小相等
C. 当r趋于零时,两物体间的万有引力趋于无穷大
D. 引力常量G的单位是
4. 如图是A、B两颗恒星组成的双星系统,它们绕连线上的O点做匀速圆周运动,测得A、B两颗恒星间的距离为L,恒星A的周期为T,其中恒星A的向心加速度是恒星B的2倍,则( )
A. A、B两颗恒星的线速度之比为1∶2 B. A、B两颗恒星的角速度之比为2∶1
C. A、B两颗恒星的质量之比为2∶1 D. A、B两颗恒星的质量之和为
5. 如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为FN,小球在最高点的速度大小为v,图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 当地的重力加速度大小为
B. 小球的质量为
C. v2 = c时,杆对小球弹力方向向上
D. 若v2 = 2b,则杆对小球弹力大小为2a
6. 三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动,A、C为地球静止卫星,某时刻A、B相距最近,如图所示。已知地球自转周期为T1,B的运行周期为T2,下列说法正确的是( )
A. A加速可直接追上同一轨道上的C
B. 经过时间,A、B第一次相距最远
C. A、C向心加速度大小相等,且大于B的向心加速度
D. A、C所受万有引力大小相等,且比B的万有引力大
7. 如图甲所示,长为的光滑水平滑轨与竖直固定、半径为的粗糙半圆轨道在处平滑连接,点为半圆轨道的最高点。质量为的物块(视为质点)在水平外力的作用下,从点由静止开始向右运动,水平外力的大小随物块位移大小的变化关系如图乙所示,物块到达点时撤去外力,物块冲上竖直半圆轨道,恰好能通过最高点,之后落在水平滑轨上即静止。不计空气阻力,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 物块经过点时的速度为0
B. 物块在水平滑轨上的落点到点的距离为
C. 物块在半圆轨道上滑的过程中克服摩擦阻力做功为
D. 物块经过半圆轨道点时对半圆轨道的压力大小为
8. 2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船成功发射。飞船入轨后,采用自主快速交会对接技术,成功与空间站天和核心舱径向端口对接,形成了三舱三船组合体。飞船发射后经过变轨成功进入轨道Ⅲ的圆轨道,轨道Ⅱ是椭圆轨道,轨道Ⅰ是近地圆轨道,如图所示。若卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小分别为、、、。下列说法正确的是( )
A. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上各点的速度均小于
B. 神舟二十三号飞船在三个轨道上的周期大小关系为
C. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过点的加速度
D. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小关系为
二、多项选择题:本小题共2题;每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上的选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B,它们到转轴的距离分别为rA=20cm,rB=30cm,A、B与盘间最大静摩擦力均为重力的k = 0.4倍,现极其缓慢的增加转盘的角速度( )
A. 当细线上开始出现张力时,圆盘的角速度rad/s
B. 当A开始滑动时,圆盘的角速度rad/s
C. 当A开始滑动时,圆盘的角速度4 rad/s
D. 当A即将滑动时,烧断细线,B将远离圆心,A将继续做圆周运动
10. 为了贯彻节能减排政策,我国城市公交推出新型节能环保电动车. 在检测某款电动车性能的实验中,质量为 8×102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为 15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-1/v图,如图所示(图中AB、BC均为直线)。假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则( )
A. 在全过程中,电动车在B点时的速度最大
B. AB过程电动车做匀加速运动,其加速度大小为2m/s2
C. 电动车匀加速运动的时间为1.5s
D. BC过程电动车的牵引力的功率恒为6kW
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 中国赴南极考察船“雪龙号”,从上海港口出发一路向南,经赤道到达南极。某同学设想,在考察船“雪龙号”上做一些简单的实验来探究地球的半径;当“雪龙号”停泊在赤道时,用弹簧测力计测量一个质量为的钩码的重力,记下弹簧测力计的读数为,当“雪龙号”到达南极后,仍用弹簧测力计测量同一个钩码的重力,记下弹簧测力计的读数为,设地球的自转周期为,不考虑地球两极与赤道的半径差异,万有引力常量、圆周率已知。请根据探索实验的设想,回答以下问题:
(1)_____(填“”、“”或“”);
(2)在南极的重力加速度大小为_____;
(3)地球对钩码的万有引力大小为_____;
(4)根据题目信息可计算地球的半径为_____。
12. 探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系,使用的向心力演示仪如图1所示,简化示意图如图2所示。挡板B、C到转轴距离为R,挡板A到转轴距离为2R,塔轮①④半径相同。
(1)本实验主要采用的物理学研究方法是_________。
A. 理想实验法 B. 放大法
C. 控制变量法 D. 等效替代
(2)探究向心力的大小与角速度的关系,可将传动皮带套在②⑤塔轮上,将质量相同的小球分别放在挡板_____________处(选填“A和C”或“B和C”);
(3)探究向心力的大小与运动半径之间的关系。应将皮带套在_______塔轮上(选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”);
(4)某兴趣小组用如图3所示的装置与传感器结合验证向心力的表达式。实验时用手拨动旋臂产生圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器上,实时测量角速度和向心力的大小:
a、图4中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图可知曲线①对应的砝码质量___________(填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量;
b、为了进一步明确向心力和角速度的关系,可以作向心力F与__________关系的图像,该图像为线性图像,更容易观察。
13. 如图所示,质量为m=1kg的物体静止在水平地面上,当其受到与水平地面夹角为37°、大小F=10N的恒定拉力作用下开始做匀加速直线运动,移动的位移L=3m,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6。试求:
(1)合力所做的总功W总;
(2)在L=3m处拉力F做功的瞬时功率P。
14. 我国计划于2030年前实现载人登月。若登月后,某航天员在月球表面以大小为的初速度竖直向上抛出一个小球,经时间后小球刚好落回抛出点。已知月球的半径为,万有引力常量为,月球表面几乎为真空环境,忽略月球的自转,求:
(1)月球的质量;
(2)月球的第一宇宙速度。
15. 如图所示的装置放在水平地面上,该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ = 37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m = 0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高,H = 2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ = 0.25,弧形轨道和圆轨道均可视为光滑,忽略空气阻力,取g = 10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。
(1)若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N,求竖直圆轨道的半径;
(2)若LAB = LBC = 2.0m,试计算说明滑块能否滑出斜轨道BC;
(3)求滑块最终停止的位置。
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