第1頁/共1頁2023～2024學(xué)年懷仁一中高一年級下學(xué)期第二次月考物理試題（時間：75分鐘滿分：100分）一單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符含題目要求的。1.以下關(guān)于圓周運動的描述正確的是（）A.如圖甲所示，手握繩子能使小球在該水平面內(nèi)做勻速圓周運動B.如圖乙所示，小朋友在秋千的最低點處于超重狀態(tài)C.如圖丙所示，旋轉(zhuǎn)拖把脫水原理是水滴受到了離心力，從而沿半徑方向甩出D.如圖丁所示，摩托車在水平賽道上勻速轉(zhuǎn)彎時，為了安全經(jīng)過彎道，人和摩托車整體會向彎道內(nèi)側(cè)傾斜，人和摩托車整體受到重力、支持力、摩擦力和向心力四個力作用【答案】B【解析】【詳解】A．對小球受力分析，小球受豎直向下的重力和沿繩子方向的拉力，合力不可能沿水平方向，故手握繩子不可能使小球在該水平面內(nèi)做勻速圓周運動，故A錯誤；B．小朋友在秋千的最低點具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故B正確；C．旋轉(zhuǎn)拖把桶的脫水原理是水滴與拖把間的摩擦力不足以提供其做圓周運動的向心力，水滴做離心運動，沿切線方向甩出，故C錯誤；D．摩托車在水平賽道上勻速轉(zhuǎn)彎時，為了安全經(jīng)過彎道，人和摩托車整體會向彎道內(nèi)側(cè)傾斜，人和摩托車整體受到重力、支持力、摩擦力三個力作用，故D錯誤。故選B。2.地球可近似看成球形,由于地球表面上物體都隨地球自轉(zhuǎn),所以有（）A.物體在赤道處受的地球引力等于兩極處,而重力小于兩極處B.赤道處的角速度比南緯30°大C.地球上物體的向心加速度都指向地心，且赤道上物體的向心加速度比兩極處大D.地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時提供向心力的是重力【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．地球兩極處，物體不隨地球自轉(zhuǎn)，萬有引力等于重力，赤道處重力作為萬有引力的一個分力，小于萬有引力．故A正確；B．地球各處相同時間轉(zhuǎn)過的角度相等，由角速度的定義式，赤道和南緯30°角速度相等．故B錯誤；CD．地球上所有物體的向心加速度方向都指向地軸，只有赤道地區(qū)的物體向心加速度方向指向地心，由a=ω2r可知角速度相同時，轉(zhuǎn)動半徑越大，角速度相同，向心加速度越大，赤道上物體的向心加速度比兩極處大．自轉(zhuǎn)時提供向心力的是萬有引力的一個分力，不是重力．故CD錯誤；故選A。3.在2022年卡塔爾世界杯賽場上，梅西在一次主罰定位球時，踢出的足球劃出一條完美弧線，軌跡如圖所示。下列關(guān)于足球在飛行過程中的說法正確的是（）A.在空中只受到重力的作用B.合外力的方向與速度方向在一條直線上C.合外力的方向沿軌跡切線方向，速度方向指向軌跡內(nèi)側(cè)D.合外力方向指向軌跡內(nèi)側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向【答案】D【解析】【詳解】A．若在空中只受到重力的作用，則其應(yīng)該做拋體運動，不會劃出一條完美弧線繞過人墻，故A錯誤；B．球做曲線運動，則合外力的方向與速度方向不在一條直線上，故B錯誤；CD．做曲線運動的物體，合外力的方向沿指向軌跡內(nèi)側(cè)，速度方向沿軌跡切線方向，故C錯誤，D正確。故選D。4.光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，運動到螺旋形中央，下列關(guān)于該小球運動的說法正確的是（）A.線速度增大，角速度不變 B.線速度不變，角速度減小C.線速度減小，向心加速度增大 D.角速度增大，向心加速度增大【答案】D【解析】【詳解】水平軌道光滑，所以小球的線速度大小不變，但是轉(zhuǎn)動半徑變小，根據(jù)可知角速度增大，根據(jù)可知向心加速度變大，故D正確，ABC錯誤。故選D。5.如圖所示，河水流速以及渡船在靜水中的劃行速度大小均恒定，渡船從平直河岸邊的A處開始渡河，當(dāng)船頭方向垂直河岸時，渡船到達(dá)正對岸岸邊B處下游的C處，A、C連線與水流方向的夾角為60°。若要使渡船從A處開始渡河，能夠沿直線到達(dá)B處，則船頭方向與水流反方向的夾角θ的正切值應(yīng)為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設(shè)船在靜水中的速度為v1，水速為v2，則當(dāng)船垂直渡河時得故選A。6.“嫦娥五號”探測器繞月球做勻速圓周運動時，軌道半徑為r，速度大小為v。已知月球半徑為R，引力常量為G，忽略月球自轉(zhuǎn)的影響。下列選項正確的是（）A.月球的平均密度為 B.月球的平均密度為C.月球表面重力加速度為 D.月球表面重力加速度為【答案】D【解析】【詳解】AB．探測器繞月球做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力，則有可得又可得月球的平均密度為故AB錯誤；CD．在月球表面有且可得月球表面重力加速度為故C錯誤，D正確故選D。7.如圖，兩個小球A、B固定在長為2L的輕桿上，球A質(zhì)量為2m，球B質(zhì)量為m。兩球繞桿的端點O在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，B球固定在桿的中點，A球在桿的另一端，不計小球的大小，當(dāng)小球A在最高點時，OB桿對球B的作用力恰好為零，重力加速度為g。當(dāng)A球運動到最低點時，OB段桿對B球的作用力大小為（）A.2.5mg B.3mg C.3.5mg D.6mg【答案】D【解析】【詳解】設(shè)B的速度為v，則A的速度為2v，A在最高點時根據(jù)牛頓第二定律得A在最低點時根據(jù)牛頓第二定律得解得故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示。則衛(wèi)星在各軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道3上的速度小于在軌道1上的速度B.衛(wèi)星在軌道3上的P點的速度大于在軌道2上經(jīng)過P點時的速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上運動的周期大于在軌道3上運動的周期【答案】ABC【解析】【詳解】A．根據(jù)可得可知衛(wèi)星在軌道3上的速度小于在軌道1上的速度，A正確；B．衛(wèi)星從軌道2上的P點進(jìn)入軌道3需要加速，故衛(wèi)星在軌道3上的P點的速度大于在軌道2上經(jīng)過P點時的速度，B正確；C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時所受的萬有引力大小等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時所受的萬有引力大小，所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度，C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律則衛(wèi)星在軌道2上運動的周期小于在軌道3上運動的周期，D錯誤。故選ABC。9.如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一塊，甲圓盤為主動輪，乙靠摩擦隨甲轉(zhuǎn)動無滑動。甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為r甲∶r乙=3∶1，兩圓盤和小物體m1、m2之間的動摩擦因數(shù)相同，m1距O點為2r，m2距O′點為r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動起來且轉(zhuǎn)速慢慢增加時（）A.滑動前m1與m2線速度之比v1∶v2=2∶3B.滑動前m1與m2的向心加速度之比a1∶a2=1∶3C.隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開始滑動D.隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動【答案】AD【解析】【詳解】A．甲、乙兩輪子邊緣上的各點線速度大小相等，有則得所以物塊相對盤開始滑動前，m1與m2的線速度之比為故A正確；B．物塊相對盤開始滑動前，根據(jù)得，m1與m2的向心加速度之比為故B錯誤；CD．隨著轉(zhuǎn)盤慢慢滑動，靜摩擦力提供向心力，當(dāng)開始發(fā)生相對滑動時，對m1有可得此時角速度此時m2的角速度此時，m2的向心力此時已經(jīng)大于最大靜摩擦力μm2g，即m2早于m1開始發(fā)生相對滑動，故C錯誤，D正確。故選AD。10.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)第41顆衛(wèi)星為地球靜止軌道衛(wèi)星，第49顆衛(wèi)星為傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它們的軌道半徑約為4.2×107m，運行周期都等于地球的自轉(zhuǎn)周期24h。傾斜地球同步軌道平面與地球赤道平面成一定夾角，如圖所示。已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg。下列說法正確的是（）A.根據(jù)題目數(shù)據(jù)不可估算出地球的質(zhì)量B.靜止軌道衛(wèi)星不可能經(jīng)過北京上空C.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星一天2次經(jīng)過赤道正上方同一位置D.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)可得則根據(jù)題目數(shù)據(jù)可估算出地球的質(zhì)量，故A錯誤；B．靜止軌道衛(wèi)星一定在地球赤道平面上，不可能經(jīng)過北京上空，故B正確；C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星若某時刻經(jīng)過赤道正上方某位置，經(jīng)過半個周期，恰好地球也轉(zhuǎn)了半個周期，因此又會經(jīng)過赤道上方的同一位置，即其一天2次經(jīng)過赤道正上方同一位置，故C正確；D．地球的第一宇宙速度是近地衛(wèi)星圍繞地球運行的最大速度，則傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，故D錯誤。故選BC。三、非選擇題：共54分。11.如圖所示，某同學(xué)想用此裝置驗證向心力表達(dá)式，把滑塊套在水平桿上，細(xì)線一端系住滑塊，另一端系在豎直桿上，細(xì)線上連有力的傳感器，滑塊上接有速度傳感器。實驗時勻速轉(zhuǎn)動橫桿，同時讀出力傳感器示數(shù)F和速度傳感器示數(shù)v，要驗證向心力公式（用速度來表示）表達(dá)式，本實驗還需要測出的物理量有________和________；保持繩子長度不變，改變轉(zhuǎn)速測出多組F和v，如果要驗證向心力的表達(dá)式中F與v的關(guān)系，還可以借助用圖像法來猜想表達(dá)式，如果縱坐標(biāo)采用F，則橫坐標(biāo)應(yīng)采用________（選填“v”“”或“”）?！敬鸢浮竣?滑塊質(zhì)量②.運動半徑③.【解析】【詳解】[1][2][3]向心力公式為所以還需要測出滑塊質(zhì)量m和運動半徑r。借助圖像法來猜想表達(dá)式應(yīng)作出的圖像為。12.在學(xué)習(xí)完平拋運動一節(jié)內(nèi)容后，成都市某中學(xué)的小楊同學(xué)想利用平拋運動來測量成都本地的重力加速度，實驗裝置如圖甲所示。為確定平拋運動的軌跡，小楊同學(xué)利用手機(jī)連拍功能，根據(jù)拍攝的照片，在坐標(biāo)紙上描出小球在不同時刻的位置，已知手機(jī)啟動連拍功能時，每秒可以拍攝50張照片。（1）關(guān)于此實驗，下列說法正確的一項是___________（填標(biāo)號）。A．應(yīng)保證斜槽軌道末端水平B．必須保證斜槽軌道光滑C．實驗前應(yīng)測出小球的質(zhì)量才能測出重力加速度D．為減小實驗誤差，可以選用乒乓球進(jìn)行實驗（2）小楊同學(xué)在完成某次實驗后，根據(jù)照片順序，每5張照片選取一張，然后將選出照片中小球的位置描到同一張坐標(biāo)紙中，如圖乙為軌跡中截取出來的一部分，根據(jù)該圖，可求出小球拋出時的水平初速度大小為___________，過B點時豎直方向的速度大小為___________（第二空保留2位小數(shù)）（3）可測得，成都本地的重力加速度大小為___________【答案】①.A②.2.5③.1.17④.9.79【解析】【詳解】（1）[1]A．為使小球做平拋運動，應(yīng)保證斜槽軌道末端水平，故A正確；B．只需保證小球從斜槽同一位置釋放即可，以保證在斜槽軌道末端速度相等，斜槽軌道不必光滑，故B錯誤；C．實驗前不需要測出小球的質(zhì)量，故C錯誤；D．若選乒乓球，受阻力影響太大，故D錯誤。故選A。（2）[2][3]A、B照片間的時間間隔小球拋出時的水平初速度大小為過B點時豎直方向的速度大小為（3）[4]根據(jù)成都本地的重力加速度大小為13.如圖所示裝置可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動，可視為質(zhì)點的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點，當(dāng)細(xì)線AB沿水平方向繃直時，細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC長L=1m，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6。（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動時，細(xì)線AB剛好被拉直成水平狀態(tài)，求此時的角速度ω1；（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度，求細(xì)線AB和AC上的張力大小TAB、TAC。【答案】（1）；（2）2.5N；12.5N【解析】【詳解】（1）當(dāng)細(xì)線AB剛好被拉直，則AB的拉力為零，靠AC的拉力和重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有解得（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度豎直方向上有水平方向上有代入數(shù)據(jù)解得，14.某游樂設(shè)施如圖所示，由半圓形APB和直線形BC細(xì)圓管組成的軌道固定在水平桌面上（圓半徑比細(xì)圓管內(nèi)徑大得多），軌道內(nèi)壁光滑。已知APB部分的半徑R＝0.8m，BC段長L＝1.6m。彈射裝置將一質(zhì)量m＝0.2kg的小球（可視為質(zhì)點）以水平初速度v0從A點彈入軌道，小球從C點離開軌道后水平拋出，落地點D離C點的水平距離為x＝1.6m，桌子的高度h＝0.8m，不計空氣阻力，取g＝10m/s2。求：（1）小球水平初速度v0的大小；（2）小球在半圓形軌道上運動的角速度ω以及從A點運動到C點的時間t；（3）小球在半圓形軌道上運動時細(xì)圓管對小球的作用力F的大小。【答案】（1）4m/s；（2）5rad/s，1.028s；（3）2N【解析】【詳解】（1）小球離開軌道后做平拋運動，則有：豎直方向水平方向x＝v0t解得（2）小球在半圓形軌道上運動時的角速度為小球從A到B的時間為從B到C做勻速直線運動，時間為因此從A點運動到C點的時間為t＝t1＋t2＝0.628s+0.4s=1.028s（3）根據(jù)牛頓第二定律得，圓管對小球的水平方向作用力大小為豎直方向作用力大小為Fy＝mg＝2N則細(xì)圓管對小球的作用力大小為15.假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)某行星，在該行星“北極”距地面h處由靜止釋放一個小球（