2024-2025學(xué)年遼寧省普通高中高一下學(xué)期4月聯(lián)考物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試題PAGEPAGE1高中2024-2025學(xué)年度下學(xué)期高一4月聯(lián)合考試物理試卷一選擇題（本題共10小題，共46分，第1~7小題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10小題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，有選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分）1.如圖所示，水平圓盤A和B通過(guò)摩擦傳動(dòng)正在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，它們不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，物塊1和2分別相對(duì)靜止在圓盤A和B上，圓盤B的半徑是圓盤A的1.5倍，物塊2做圓周運(yùn)動(dòng)半徑是物塊1的2倍，則物塊1和物塊2的向心加速度之比為（）A.2：1 B.3：2 C.9：8 D.4：9【答案】C【解析】設(shè)A的角速度為ω，則物塊1的向心加速度AB同緣轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)v=ωR可知?jiǎng)t物塊2的向心加速度可得故選C。2.如圖所示，一質(zhì)量為0.3kg的小球B用輕繩AB和BC系著正在做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，豎直桿CA為轉(zhuǎn)軸，，繩AB和轉(zhuǎn)軸垂直，繩AB的拉力為2N，繩AB的長(zhǎng)度為0.2m。，，那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】對(duì)小球受力分析可知，豎直方向水平方向聯(lián)立解得故選A。3.一物體在地球表面重18N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重（即物體對(duì)火箭豎直向下的壓力）為17N，則此火箭離地球表面的距離為地球半徑的（地球表面重力加速度取10m/s2）（）A.0.5倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍【答案】A【解析】在地球表面時(shí)G=mg升空后根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)，解得h=0.5R故選A。4.人造衛(wèi)星離地面距離等于地球半徑,衛(wèi)星以速度沿圓軌道運(yùn)動(dòng),設(shè)地面上的重力加速度為,則()A. B. C. D.【答案】A【解析】萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，得：在地球表面，又有：聯(lián)立上式解得：故選A．5.地球同步衛(wèi)星到地心的距離為r，加速度為a1，運(yùn)行速率為v1，地球半徑為R，赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，則（）A. B. C. D.【答案】B【解析】AB．同步衛(wèi)星和赤道上的物體就有相同的角速度，則根據(jù)可得選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；CD．對(duì)同步衛(wèi)星和繞地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，根據(jù)解得可得選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。6.宇宙中有兩顆恒星S1、S2，半徑均為R0。如圖分別是兩顆恒星周圍行星公轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)半徑r3的關(guān)系圖像，則（）A.恒星S1與恒星S2的質(zhì)量之比為2∶1B.恒星S1與恒星S2的質(zhì)量之比為4∶1C.恒星S1與恒星S2的密度之比為1：2D.恒星S1與恒星S2密度之比為2：1【答案】C【解析】AB．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得可知公轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)半徑r3的關(guān)系圖像斜率為由圖像可得則故AB錯(cuò)誤；CD．星球的密度為恒星S1與恒星S2的密度之比為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，A、B兩個(gè)天體可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比，A、B同時(shí)繞它們連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由此可知，A天體繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的（）A.向心力大小為B的3倍 B.角速度大小為B的C.線速度大小為B3倍 D.軌道半徑為B的【答案】D【解析】AB．在該雙星系統(tǒng)中，兩個(gè)天體繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期相同，角速度大小相同，且兩者之間的萬(wàn)有引力提供各自的向心力，所以二者向心力大小相同，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)可知故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度【答案】BC【解析】AB．根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可知可得因r3>r1可知衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)可得可知衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度；衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖1所示一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線豎直，母線與軸線之間夾角為，一條長(zhǎng)度為l的輕繩，一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處，另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），小球以角速度繞圓錐體的軸線做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線拉力F隨變化關(guān)系如圖2所示。重力加速度g取，由圖2可知（）A.小球的角速度為時(shí)，小球剛離開(kāi)錐面B.母線與軸線之間夾角C.小球質(zhì)量為D.繩長(zhǎng)為【答案】AD【解析】A．根據(jù)圖乙可知，當(dāng)小球的角速度滿足小球恰好要離開(kāi)錐面，此時(shí)角速度為可知小球的角速度為時(shí)，小球剛離開(kāi)錐面，故A正確；BCD．當(dāng)小球?qū)⒁x開(kāi)錐面時(shí)，繩子拉力與小球重力的合力提供向心力，有即當(dāng)小球離開(kāi)錐面后，設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，繩子拉力與小球重力的合力提供向心力，有即則根據(jù)圖乙，結(jié)合所得繩子拉力與的函數(shù)關(guān)系可知，當(dāng)小球離開(kāi)錐面后當(dāng)小球未離開(kāi)錐面時(shí)，分析小球受力情況，水平方向，根據(jù)牛頓第二定律有豎直方向根據(jù)平衡條件有聯(lián)立可得根據(jù)圖乙，結(jié)合所得函數(shù)關(guān)系可得，聯(lián)立解得，，故D正確，BC錯(cuò)誤。故選AD。10.如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩（輕繩不可伸長(zhǎng)）連接的A、B兩物塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)）放置在繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，A、B連線的延長(zhǎng)線過(guò)圓盤的圓心O，A與圓心O的距離也為L(zhǎng)，A、B兩物塊的質(zhì)量均為m，與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、B始終相對(duì)圓盤靜止，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B所受的摩擦力一定相等B.是物塊開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度C.輕繩最大彈力為D.當(dāng)時(shí)，A所受摩擦力的大小為【答案】BCD【解析】ABC．當(dāng)ω較小時(shí)，甲乙均由靜摩擦力充當(dāng)向心力，由F=mω2r可知，兩滑塊受摩擦力不等，當(dāng)ω增大，它受到的靜摩擦力也增大，而B(niǎo)的圓周半徑大于A的圓周半徑，所以B受到的靜摩擦力先達(dá)到最大，此后ω繼續(xù)增大，要保證B不滑動(dòng)，輕繩產(chǎn)生彈力并增大，A受到的靜摩擦力繼續(xù)增大，直到A受到的靜摩擦力也達(dá)到最大，此時(shí)ω最大，輕繩彈力T也最大，該過(guò)程中兩滑塊的摩擦力不相等；對(duì)B：對(duì)A：聯(lián)立解得，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，BC正確；D．當(dāng)B恰到最大靜摩擦力細(xì)繩拉力為零時(shí)解得當(dāng)時(shí)，此時(shí)對(duì)B分析對(duì)A分析解得A所受摩擦力的大小為選項(xiàng)D正確。故選BCD。二非選擇題（本題共4小題，共54分）11.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，塔輪自上而下有三層，每層左右半徑之比由上至下分別是1∶1，2∶1和3∶1（如圖乙所示）。左右塔輪通過(guò)不打滑的傳動(dòng)皮帶連接，并可通過(guò)改變傳動(dòng)皮帶所處的層來(lái)改變左右塔輪的角速度之比，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽的C處和長(zhǎng)槽的A（或B）處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：（1）下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是__________。A.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律B.探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系C.伽利略對(duì)自由落體的研究D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的的特點(diǎn)（2）某次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左右標(biāo)出的刻度，此時(shí)可研究向心力的大小與_____的關(guān)系：A質(zhì)量 B.角速度 C.半徑（3）若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處角速度之比為_(kāi)____；（4）在另一次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置。傳動(dòng)皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比為_(kāi)____。（5）某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)如圖丙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；瑝K套在水平桿上，可隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過(guò)細(xì)繩連接滑塊，可測(cè)繩上拉力大小?；瑝K上固定一遮光片，寬度為，光電門可以記錄遮光片通過(guò)的時(shí)間，測(cè)出滑塊中心到豎直桿的距離為。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中細(xì)繩始終被拉直。①滑塊隨桿轉(zhuǎn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，每經(jīng)過(guò)光電門一次。力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組拉力和遮光時(shí)間，則滑塊的角速度=_____（用、、表示）。②為探究向心力大小與角速度的關(guān)系，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，應(yīng)作出與____（填“t”、“”、“”或“”）的關(guān)系圖像。若作出圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，表明此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中向心力與____成正比（選填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。③若作出圖像如圖丁所示，圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是____________________?！敬鸢浮浚?）B（2）C（3）1∶3（4）1∶4（5）①.②.角速度的平方③.滑塊與水平桿之間有摩擦力【解析】【小問(wèn)1解析】該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量的思想，與探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法相同，故選B?！拘?wèn)2解析】某次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量m相等的鋼球放在B、C位置，即轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r不同，將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪，角速度ω相同，此時(shí)可研究向心力的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r的關(guān)系，故選C?！拘?wèn)3解析】若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，因兩塔輪邊緣線速度相等，半徑之比3:1，根據(jù)v=ωr則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處的角速度之比為1:3；【小問(wèn)4解析】在另一次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等。傳動(dòng)皮帶位于第二層，因兩塔輪邊緣線速度相等，半徑之比2:1，根據(jù)v=ωR則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處的角速度之比為1:2；根據(jù)F=mω2r可知向心力之比為1:4，即當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比為1:4?！拘?wèn)5解析】①滑塊的角速度。②為探究向心力大小與角速度的關(guān)系，根據(jù)得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，應(yīng)作出與的關(guān)系圖像。若作出圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，表明此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中向心力與角速度平方成正比。③由圖像可知，當(dāng)角速度增加一定值時(shí)力傳感器才有示數(shù)，則圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是滑塊與水平桿之間有摩擦力。12.如圖所示，將長(zhǎng)為3L的輕桿穿過(guò)光滑水平轉(zhuǎn)軸O，兩端分別固定質(zhì)量為m的球A和質(zhì)量為3m的球B，A到O的距離為L(zhǎng)，現(xiàn)使桿在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)球A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，恰好與輕桿沒(méi)有作用力，兩球均視為質(zhì)點(diǎn)。已知重力加速度為g，求：（1）A球在最高點(diǎn)的速度大小；（2）A球在最高點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)B小球的作用力大小；【答案】（1）（2）9mg【解析】【小問(wèn)1解析】A球重力充當(dāng)向心力可得：【小問(wèn)2解析】A球和B球角速度相等，根據(jù)可得：對(duì)B球應(yīng)用牛頓第二定律：可得F=9mg13.如圖所示，傾角（）的窄斜面ABC固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，斜面最低點(diǎn)A在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放置于斜面上，與斜面一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)斜面靜止在AB上。小物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物塊與A點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)，重力加速度大小為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，。（1）求ω為多大時(shí)，小物塊與斜面之間沒(méi)有摩擦力（2）若為了使小物塊始終相對(duì)斜面靜止在AB上，求ω?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）當(dāng)摩擦力為0時(shí)，重力與支持力提供向心力解得（2）當(dāng)角速度最小時(shí)，物塊恰好不下滑，受力分析如下圖甲所示，y軸方向根據(jù)平衡得x軸方向根據(jù)牛頓第二定律得又聯(lián)立解得當(dāng)角速度最大時(shí)，物塊恰好不上滑，受力分析如圖乙所示，y軸方向根據(jù)平衡條件得x軸方向根據(jù)牛頓第二定律得又聯(lián)立解得由以上分析可知，角速度取值范圍為14.如圖所示，兩顆衛(wèi)星繞某行星在同一平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩衛(wèi)星繞行方向相同（圖中為逆時(shí)針?lè)较颍?。已知衛(wèi)星1運(yùn)行的周期為T1=T0，行星的半徑為R，衛(wèi)星1和衛(wèi)星2到行星中心的距離分別為r1=2R，r2=8R，引力常量為G。某時(shí)刻兩衛(wèi)星與行星中心連線之間的夾角為。求：（題干中T0、R、G已知）（1）行星的質(zhì)量M；（2）行星的第一宇宙速度；（3）從圖示時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩衛(wèi)星第一次相距最近？【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問(wèn)1解析】對(duì)衛(wèi)星1，根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，則：得：【小問(wèn)2解析】第一宇宙速度的軌道半徑為R，則根據(jù)可得：【小問(wèn)3解析】對(duì)衛(wèi)星1和衛(wèi)星2，由開(kāi)普勒第三定律：可得：由圖示時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)t時(shí)間第一次相距最近，則有：可得：高中2024-2025學(xué)年度下學(xué)期高一4月聯(lián)合考試物理試卷一選擇題（本題共10小題，共46分，第1~7小題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10小題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題6分，全部選對(duì)的得6分，有選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分）1.如圖所示，水平圓盤A和B通過(guò)摩擦傳動(dòng)正在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，它們不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，物塊1和2分別相對(duì)靜止在圓盤A和B上，圓盤B的半徑是圓盤A的1.5倍，物塊2做圓周運(yùn)動(dòng)半徑是物塊1的2倍，則物塊1和物塊2的向心加速度之比為（）A.2：1 B.3：2 C.9：8 D.4：9【答案】C【解析】設(shè)A的角速度為ω，則物塊1的向心加速度AB同緣轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)v=ωR可知?jiǎng)t物塊2的向心加速度可得故選C。2.如圖所示，一質(zhì)量為0.3kg的小球B用輕繩AB和BC系著正在做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，豎直桿CA為轉(zhuǎn)軸，，繩AB和轉(zhuǎn)軸垂直，繩AB的拉力為2N，繩AB的長(zhǎng)度為0.2m。，，那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】對(duì)小球受力分析可知，豎直方向水平方向聯(lián)立解得故選A。3.一物體在地球表面重18N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重（即物體對(duì)火箭豎直向下的壓力）為17N，則此火箭離地球表面的距離為地球半徑的（地球表面重力加速度取10m/s2）（）A.0.5倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍【答案】A【解析】在地球表面時(shí)G=mg升空后根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)，解得h=0.5R故選A。4.人造衛(wèi)星離地面距離等于地球半徑,衛(wèi)星以速度沿圓軌道運(yùn)動(dòng),設(shè)地面上的重力加速度為,則()A. B. C. D.【答案】A【解析】萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，得：在地球表面，又有：聯(lián)立上式解得：故選A．5.地球同步衛(wèi)星到地心的距離為r，加速度為a1，運(yùn)行速率為v1，地球半徑為R，赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，則（）A. B. C. D.【答案】B【解析】AB．同步衛(wèi)星和赤道上的物體就有相同的角速度，則根據(jù)可得選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；CD．對(duì)同步衛(wèi)星和繞地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，根據(jù)解得可得選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。6.宇宙中有兩顆恒星S1、S2，半徑均為R0。如圖分別是兩顆恒星周圍行星公轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)半徑r3的關(guān)系圖像，則（）A.恒星S1與恒星S2的質(zhì)量之比為2∶1B.恒星S1與恒星S2的質(zhì)量之比為4∶1C.恒星S1與恒星S2的密度之比為1：2D.恒星S1與恒星S2密度之比為2：1【答案】C【解析】AB．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得可知公轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)半徑r3的關(guān)系圖像斜率為由圖像可得則故AB錯(cuò)誤；CD．星球的密度為恒星S1與恒星S2的密度之比為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，A、B兩個(gè)天體可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比，A、B同時(shí)繞它們連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由此可知，A天體繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的（）A.向心力大小為B的3倍 B.角速度大小為B的C.線速度大小為B3倍 D.軌道半徑為B的【答案】D【解析】AB．在該雙星系統(tǒng)中，兩個(gè)天體繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期相同，角速度大小相同，且兩者之間的萬(wàn)有引力提供各自的向心力，所以二者向心力大小相同，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)可知故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度【答案】BC【解析】AB．根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可知可得因r3>r1可知衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)可得可知衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度；衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖1所示一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線豎直，母線與軸線之間夾角為，一條長(zhǎng)度為l的輕繩，一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處，另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），小球以角速度繞圓錐體的軸線做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線拉力F隨變化關(guān)系如圖2所示。重力加速度g取，由圖2可知（）A.小球的角速度為時(shí)，小球剛離開(kāi)錐面B.母線與軸線之間夾角C.小球質(zhì)量為D.繩長(zhǎng)為【答案】AD【解析】A．根據(jù)圖乙可知，當(dāng)小球的角速度滿足小球恰好要離開(kāi)錐面，此時(shí)角速度為可知小球的角速度為時(shí)，小球剛離開(kāi)錐面，故A正確；BCD．當(dāng)小球?qū)⒁x開(kāi)錐面時(shí)，繩子拉力與小球重力的合力提供向心力，有即當(dāng)小球離開(kāi)錐面后，設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，繩子拉力與小球重力的合力提供向心力，有即則根據(jù)圖乙，結(jié)合所得繩子拉力與的函數(shù)關(guān)系可知，當(dāng)小球離開(kāi)錐面后當(dāng)小球未離開(kāi)錐面時(shí)，分析小球受力情況，水平方向，根據(jù)牛頓第二定律有豎直方向根據(jù)平衡條件有聯(lián)立可得根據(jù)圖乙，結(jié)合所得函數(shù)關(guān)系可得，聯(lián)立解得，，故D正確，BC錯(cuò)誤。故選AD。10.如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩（輕繩不可伸長(zhǎng)）連接的A、B兩物塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)）放置在繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，A、B連線的延長(zhǎng)線過(guò)圓盤的圓心O，A與圓心O的距離也為L(zhǎng)，A、B兩物塊的質(zhì)量均為m，與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、B始終相對(duì)圓盤靜止，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B所受的摩擦力一定相等B.是物塊開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度C.輕繩最大彈力為D.當(dāng)時(shí)，A所受摩擦力的大小為【答案】BCD【解析】ABC．當(dāng)ω較小時(shí)，甲乙均由靜摩擦力充當(dāng)向心力，由F=mω2r可知，兩滑塊受摩擦力不等，當(dāng)ω增大，它受到的靜摩擦力也增大，而B(niǎo)的圓周半徑大于A的圓周半徑，所以B受到的靜摩擦力先達(dá)到最大，此后ω繼續(xù)增大，要保證B不滑動(dòng)，輕繩產(chǎn)生彈力并增大，A受到的靜摩擦力繼續(xù)增大，直到A受到的靜摩擦力也達(dá)到最大，此時(shí)ω最大，輕繩彈力T也最大，該過(guò)程中兩滑塊的摩擦力不相等；對(duì)B：對(duì)A：聯(lián)立解得，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，BC正確；D．當(dāng)B恰到最大靜摩擦力細(xì)繩拉力為零時(shí)解得當(dāng)時(shí)，此時(shí)對(duì)B分析對(duì)A分析解得A所受摩擦力的大小為選項(xiàng)D正確。故選BCD。二非選擇題（本題共4小題，共54分）11.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，塔輪自上而下有三層，每層左右半徑之比由上至下分別是1∶1，2∶1和3∶1（如圖乙所示）。左右塔輪通過(guò)不打滑的傳動(dòng)皮帶連接，并可通過(guò)改變傳動(dòng)皮帶所處的層來(lái)改變左右塔輪的角速度之比，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽的C處和長(zhǎng)槽的A（或B）處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：（1）下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是__________。A.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律B.探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系C.伽利略對(duì)自由落體的研究D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的的特點(diǎn)（2）某次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左右標(biāo)出的刻度，此時(shí)可研究向心力的大小與_____的關(guān)系：A質(zhì)量 B.角速度 C.半徑（3）若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處角速度之比為_(kāi)____；（4）在另一次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置。傳動(dòng)皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比為_(kāi)____。（5）某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)如圖丙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；瑝K套在水平桿上，可隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過(guò)細(xì)繩連接滑塊，可測(cè)繩上拉力大小?；瑝K上固定一遮光片，寬度為，光電門可以記錄遮光片通過(guò)的時(shí)間，測(cè)出滑塊中心到豎直桿的距離為。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中細(xì)繩始終被拉直。①滑塊隨桿轉(zhuǎn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，每經(jīng)過(guò)光電門一次。力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組拉力和遮光時(shí)間，則滑塊的角速度=_____（用、、表示）。②為探究向心力大小與角速度的關(guān)系，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，應(yīng)作出與____（填“t”、“”、“”或“”）的關(guān)系圖像。若作出圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，表明此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中向心力與____成正比（選填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。③若作出圖像如圖丁所示，圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是____________________?！敬鸢浮浚?）B（2）C（3）1∶3（4）1∶4（5）①.②.角速度的平方③.滑塊與水平桿之間有摩擦力【解析】【小問(wèn)1解析】該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量的思想，與探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法相同，故選B?！拘?wèn)2解析】某次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量m相等的鋼球放在B、C位置，即轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r不同，將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪，角速度ω相同，此時(shí)可研究向心力的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r的關(guān)系，故選C?！拘?wèn)3解析】若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，因兩塔輪邊緣線速度相等，半徑之比3:1，根據(jù)v=ωr則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處的角速度之比為1:3；【小問(wèn)4解析】在另一次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等。傳動(dòng)皮帶位于第二層，因兩塔輪邊緣線速度相等，半徑之比2:1，根據(jù)v=ωR則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處的角速度之比為1:2；根據(jù)F=mω2r可知向心力之比為1:4，即當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比為1:4?！拘?wèn)5解析】①滑塊的角速度。②為探究向心力大小與角速度的關(guān)系，根據(jù)得到