蘇州國(guó)裕2024-2025學(xué)年第二學(xué)期高一年級(jí)自主學(xué)習(xí)檢測(cè)試卷高一物理學(xué)科2025.03(本試卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘．)一、單項(xiàng)選擇題：本大題共10小題，每小題4分，共40分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。（請(qǐng)將所有選擇題答案填涂到答題卡的指定位置）1.如圖所示為一段盤山公路的照片，一輛汽車以恒定的速率通過(guò)該盤山公路的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A.汽車做勻速運(yùn)動(dòng) B.汽車的合外力不變C.汽車的加速度始終為0 D.汽車的加速度在不斷變化2.如圖所示，若用輕繩拴一物體，使物體向下勻減速運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做負(fù)功B．重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做正功C．重力做正功，拉力做正功，合外力做負(fù)功D．重力做負(fù)功，拉力做負(fù)功，合外力做正功3.腳踏車上的飛輪傳動(dòng)系統(tǒng)如圖，設(shè)各輪的轉(zhuǎn)軸均固定且相互平行，甲、乙兩輪同軸且無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知甲、乙、丙、丁四輪的半徑比為，A、B分別是甲、乙兩輪邊緣上的點(diǎn)，兩傳送帶在四輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)均不打滑，以下正確的是（）A.甲、乙兩輪的角速度相等B.A點(diǎn)向心加速度比B點(diǎn)的小C.兩傳送帶的線速度大小相等D.當(dāng)丙輪轉(zhuǎn)1圈時(shí)，丁輪已轉(zhuǎn)10圈4.在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員在通過(guò)彎道時(shí)如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而甩離正常比賽路線。如圖，圓弧虛線代表彎道，即正常運(yùn)動(dòng)路線，為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向（研究時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)）。下列論述正確的是（）A.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心B.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需要的向心力C.若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在與之間D.若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在左側(cè)5.如圖所示是神舟十七號(hào)載人飛船與天和核心艙對(duì)接過(guò)程示意圖，神舟十七號(hào)飛船先在軌道Ⅰ上做周期為T1的圓周運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)變軌后，沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)再次變軌與天和核心艙對(duì)接，此后共同在圓軌道Ⅲ上運(yùn)行．下列說(shuō)法正確的是()A.飛船沿軌道Ⅱ的運(yùn)行周期小于飛船沿軌道Ⅰ的運(yùn)行周期B.相等時(shí)間內(nèi)，在軌道Ⅰ上飛船與地心連線掃過(guò)的面積小于在軌道Ⅲ上掃過(guò)的面積C.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大于在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度D.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度6.太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)動(dòng)到某地外行星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”．已知各行星的軌道半徑如表所示，則相鄰兩次行星沖日的時(shí)間間隔最短的是()地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑R/AU1.01.55.29.51930A.火星B.木星C.天王星D.海王星7.如圖甲所示，輕桿一端固定一小球，另一端繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω逐漸增大時(shí)，得到F—ω2圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮锽．小球的質(zhì)量為C．時(shí)，桿對(duì)小球的彈力大小為D．若，則桿對(duì)小球彈力大小為38.將一質(zhì)量為m的物體放在地球赤道上時(shí)，該物體的重力為；將該物體放在地球的北極點(diǎn)時(shí)，該物體的重力為mg。地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，地球的半徑為R。已知引力常量為G，下列判斷不正確的是（）A.地球的質(zhì)量為B.地球的自轉(zhuǎn)周期為C.地球的平均密度為D.地球同步衛(wèi)星的高度為9.天鵝座X-1是一個(gè)由質(zhì)量較小黑洞和質(zhì)量較大恒星組成的雙星系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相互繞行中，質(zhì)量較大的恒星上的物質(zhì)會(huì)逐漸被吸入到質(zhì)量較小的黑洞中，從而被吞噬掉。在剛開始吞噬的時(shí)間內(nèi)，恒星和黑洞的距離可認(rèn)為不變，則在這段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A.恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度變大 B.恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度變小C.恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度變大 D.恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度變小10.如圖，繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上放有物塊A、B、C，質(zhì)量分別為m、2m、2m，物塊A疊放在B上，B、C到轉(zhuǎn)盤中心O的距離分別為3r、2r，B、C間用一輕質(zhì)細(xì)線相連，圓盤靜止時(shí)，細(xì)線剛好伸直無(wú)拉力。已知B、C與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為2μ。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)讓圓盤從靜止開始緩慢加速，且均未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則下列說(shuō)法不正確的是（）A．當(dāng)角速度時(shí)，細(xì)線開始出現(xiàn)拉力B．當(dāng)角速度時(shí)，圓盤對(duì)B的摩擦力為C．當(dāng)A、B間的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，角速度D．當(dāng)圓盤對(duì)C的摩擦力為0時(shí)，角速度二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題~第15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.11.（15分）用圖示的裝置探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。（1）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，使變速塔輪2和3、長(zhǎng)槽4和短槽5勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球擠壓擋板使擋板另一端壓縮測(cè)力套筒的彈簧，壓縮量可從器件（選填數(shù)字“6”“7”或“8”）上讀出，該讀數(shù)即顯示了向心力的大小。該探究實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)方法與下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法相同；A．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B．探究小車速度與時(shí)間的關(guān)系C．探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系D．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（2）圖示情境正在探究的是；A．向心力的大小與半徑的關(guān)系B．向心力的大小與線速度大小的關(guān)系C．向心力的大小與角速度大小的關(guān)系D．向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系（3）通過(guò)圖示實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)果是；A．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比C．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比（4）如圖所示，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相同的鋼球①、②分別放在A盤和B盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為2：1，a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪，a輪、b輪半徑之比為1：2，當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球①、②受到的向心力之比為。A．2：1B．4：1C．1：4D．8：112.（8分）如圖所示，某時(shí)刻質(zhì)量分別為m1、m2、m3的地球、中國(guó)空間站和月球在同一直線上，以地球球心為原點(diǎn)O，以地心和月心連線為x軸，x軸與地球表面交于A點(diǎn)，空間站和月心分別在B點(diǎn)和C點(diǎn)，A、B、C坐標(biāo)分別為x1、x2、x3。假設(shè)空間站和月球皆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，空間站可視為質(zhì)點(diǎn)，已知萬(wàn)有引力常數(shù)為G。求：（1）若將空間站在x1<x<x3范圍內(nèi)移動(dòng)，求地球和月球?qū)ζ淙f(wàn)有引力大小等大的位置坐標(biāo)x；（2）僅考慮地球引力，空間站的環(huán)繞速度v大小。13.（12分）宇航員在火星上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把質(zhì)量為m物體P輕放在彈簧上端由靜止向下運(yùn)動(dòng)，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖所示（其中a0與x0已知）。已知萬(wàn)有引力常量為G，火星的半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T。（1）求彈簧的勁度系數(shù)；（2）求火星的密度；（3）如果火星有一顆同步衛(wèi)星，其距火星表面的高度H為多少？14.（12分）如圖所示，相互垂直的兩光滑桿ON、OM，其中OM桿水平放置，兩桿上分別套著環(huán)Q和P。環(huán)Q的質(zhì)量m1=2m，P的質(zhì)量m2=m，用長(zhǎng)為輕繩連接。一根彈簧左端固定于O點(diǎn)，右端與環(huán)P拴接，彈簧的原長(zhǎng)為l。兩環(huán)靜止時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為，重力加速度g=10m/s2。整個(gè)裝置可繞ON軸勻速旋轉(zhuǎn)，求：（1）彈簧的勁度系數(shù)；（2）彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω1；（3）彈簧長(zhǎng)度為時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω2。15．（13分）如圖甲所示，一個(gè)輕質(zhì)的光滑圓環(huán)Q，上端連接一豎直輕質(zhì)桿懸掛在可繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的裝置上。一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩穿過(guò)圓環(huán)Q，兩端連接球A和B，球A的質(zhì)量為m。當(dāng)球A繞豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩AQ與豎直方向的夾角為53°，球A到Q距離為，球B恰好靜止，取sin53°=0.8，重力加速度取g，不計(jì)一切摩擦和阻力。(1)求球B的質(zhì)量M；(2)求球A運(yùn)動(dòng)的角速度ω；(3)如圖乙所示，當(dāng)兩球都繞豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在任意時(shí)刻兩球和繩都處在同一豎直平面內(nèi)，求球A到圓環(huán)Q的距離l。蘇州國(guó)裕2024-2025學(xué)年第二學(xué)期高一年級(jí)自主學(xué)習(xí)檢測(cè)試卷答案高一物理學(xué)科2025.03第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項(xiàng)選擇題：本大題共10小題，每小題4分，共40分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。（請(qǐng)將所有選擇題答案填涂到答題卡的指定位置）1.如圖所示為一段盤山公路的照片，一輛汽車以恒定的速率通過(guò)該盤山公路的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A.汽車做勻速運(yùn)動(dòng) B.汽車的合外力不變C.汽車的加速度始終為0 D.汽車的加速度在不斷變化【答案】D2.如圖所示，若用輕繩拴一物體，使物體向下勻減速運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做負(fù)功B．重力做正功，拉力做負(fù)功，合外力做正功C．重力做正功，拉力做正功，合外力做負(fù)功D．重力做負(fù)功，拉力做負(fù)功，合外力做正功【答案】A3.腳踏車上的飛輪傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示，設(shè)各輪的轉(zhuǎn)軸均固定且相互平行，甲、乙兩輪同軸且無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知甲、乙、丙、丁四輪的半徑比為，A、B分別是甲、乙兩輪邊緣上的點(diǎn)，兩傳送帶在四輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)均不打滑，下列判斷正確的是（）A.甲、乙兩輪的角速度相等B.A點(diǎn)向心加速度比B點(diǎn)的小C.兩傳送帶的線速度大小相等D.當(dāng)丙輪轉(zhuǎn)1圈時(shí)，丁輪已轉(zhuǎn)10圈【答案】A4.在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員繞周長(zhǎng)僅111米的短道競(jìng)賽。比賽過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員在通過(guò)彎道時(shí)如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而甩離正常比賽路線。如圖所示，圓弧虛線代表彎道，即正常運(yùn)動(dòng)路線，為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向（研究時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)）。下列論述正確的是（）A.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心B.發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需要的向心力C.若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在與之間D.若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在左側(cè)【答案】C【解析】【詳解】AB．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的速度過(guò)大，所需要的向心力過(guò)大，運(yùn)動(dòng)員受到的合力小于所需要的向心力，而受到的合力方向仍指向圓心，AB錯(cuò)誤；CD．若運(yùn)動(dòng)員水平方向不受任何外力時(shí)沿Oa線做離心運(yùn)動(dòng)，且軌跡仍與Oa相切，所以滑動(dòng)的方向在Oa右側(cè)與Ob之間，C正確D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示是神舟十七號(hào)載人飛船與天和核心艙對(duì)接過(guò)程示意圖，神舟十七號(hào)飛船先在軌道Ⅰ上做周期為T1的圓周運(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)變軌后，沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)再次變軌與天和核心艙對(duì)接，此后共同在圓軌道Ⅲ上運(yùn)行．下列說(shuō)法正確的是()A.飛船沿軌道Ⅱ的運(yùn)行周期小于飛船沿軌道Ⅰ的運(yùn)行周期B.相等時(shí)間內(nèi)，在軌道Ⅰ上飛船與地心連線掃過(guò)的面積小于在軌道Ⅲ上掃過(guò)的面積C.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大于在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度D.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度5.B根據(jù)開普勒第三定律k＝eq\f(R3,T2)，軌道Ⅱ的半軸長(zhǎng)大于軌道Ⅰ的半徑，可知飛船沿軌道Ⅱ的運(yùn)行周期大于飛船沿軌道Ⅰ的運(yùn)行周期，A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律有Geq\f(Mm,r2)＝ma，可知飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度，D錯(cuò)誤；根據(jù)變軌原理，飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)需加速做離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入軌道Ⅲ，飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度小于在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度，C錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，可得v＝eq\r(\f(GM,r))，相等時(shí)間內(nèi)，飛船與地心連線掃過(guò)的面積為S＝eq\f(1,2)vΔt·r＝eq\f(1,2)eq\r(GMr)Δt，軌道Ⅲ的半徑大于軌道Ⅰ的半徑，故相等時(shí)間內(nèi)，在軌道Ⅰ上飛船與地心連線掃過(guò)的面積小于在軌道Ⅲ上掃過(guò)的面積，B正確．6.太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)動(dòng)到某地外行星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”．已知地球及各地外行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如表所示，則地外行星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短的是()地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑R/AU1.01.55.29.51930A.火星B.木星C.天王星D.海王星6.D設(shè)相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為t，根據(jù)eq\f(t,T地)－eq\f(t,T行)＝1，解得t＝eq\f(T行T地,T行－T地)＝eq\f(T地,1－\f(T地,T行))，則行星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T越大，則相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔越短；而根據(jù)開普勒第三定律eq\f(r3,T2)＝k，海王星的軌道半徑最大，則周期最大，則海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短．D正確．7.如圖甲所示，輕桿一端固定一小球，另一端繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω逐漸增大時(shí)，得到F—ω2圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮锽．小球的質(zhì)量為C．時(shí)，桿對(duì)小球的彈力大小為D．若，則桿對(duì)小球彈力大小為3a【答案】C【詳解】A．當(dāng)角速度較小時(shí)，重力大于所需向心力，彈力方向向上，則有，根據(jù)圖乙可知，當(dāng)角速度的平方為b時(shí)，彈力為0，由重力提供向心力，則有，解得，故A錯(cuò)誤；B．結(jié)合上述可知，當(dāng)角速度的平方為0時(shí)，彈力大小為a，則有，結(jié)合上述解得，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)角速度較大時(shí)，重力小于于所需向心力，彈力方向向下，則有，當(dāng)時(shí)，結(jié)合上述解得，故C正確；D．若，結(jié)合上述有，解得，故D錯(cuò)誤。故選C。8.將一質(zhì)量為m的物體放在地球赤道上時(shí)，該物體的重力為；將該物體放在地球的北極點(diǎn)時(shí)，該物體的重力為mg。地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，地球的半徑為R。已知引力常量為G，下列判斷不正確的是（）A.地球的質(zhì)量為B.地球的自轉(zhuǎn)周期為C.地球的平均密度為D.地球同步衛(wèi)星的高度為【答案】B【解析】【詳解】A．在地球北極點(diǎn)時(shí)，物體受到的重力與萬(wàn)有引力大小相等，解得，故A正確；B．由于在地球赤道上該物體的重力為，則有，解得，故地球自轉(zhuǎn)的周期為，故B錯(cuò)誤；C．地球的體積為，則地球的平均密度為，故C正確；D．由于地球同步衛(wèi)星圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，故由萬(wàn)有引力定律可得，聯(lián)立解得地球同步衛(wèi)星的高度為，故D正確。故選B9.在宇宙中當(dāng)一顆恒星靠近黑洞時(shí)，黑洞和恒星可以相互繞行，從而組成雙星系統(tǒng)。在相互繞行的過(guò)程中，質(zhì)量較大的恒星上的物質(zhì)會(huì)逐漸被吸入到質(zhì)量較小的黑洞中，從而被吞噬掉，黑洞吞噬恒星的過(guò)程也被稱之為“潮汐瓦解”。天鵝座X-1就是一個(gè)由質(zhì)量較小黑洞和質(zhì)量較大恒星組成的雙星系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。在剛開始吞噬的時(shí)間內(nèi)，恒星和黑洞的距離可認(rèn)為不變，則在這段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A.恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度變大 B.恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度變小C.恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度變大 D.恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度變小【答案】C【解析】【詳解】假設(shè)恒星和黑洞的質(zhì)量分別為M、m，環(huán)繞半徑分別為R、r，且，兩者之間的距離為L(zhǎng)，雙星系統(tǒng)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的模型，角速度相等，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，其中解得恒星的角速度為，恒星和黑洞的質(zhì)量之和不變，恒星和黑洞的距離認(rèn)為不變，則恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不變；根據(jù)，，可得，由于恒星和黑洞的質(zhì)量之和不變，M減小，m增大，所以R增大，根據(jù)，可知恒星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度變大。故選C。10.如圖，水平圓形轉(zhuǎn)盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤上放有物塊A、B、C，質(zhì)量分別為m、2m、2m，物塊A疊放在B上，B、C到轉(zhuǎn)盤中心O的距離分別為3r、2r，B、C間用一輕質(zhì)細(xì)線相連，圓盤靜止時(shí)，細(xì)線剛好伸直無(wú)拉力。已知B、C與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為2μ。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)讓圓盤從靜止開始逐漸緩慢加速，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中物塊與轉(zhuǎn)盤之間、物塊與物塊之間均未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則下列說(shuō)法不正確的是（）A．當(dāng)角速度時(shí)，細(xì)線開始出現(xiàn)拉力B．當(dāng)角速度時(shí)，圓盤對(duì)B的摩擦力為C．當(dāng)A、B間的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，角速度D．當(dāng)圓盤對(duì)C的摩擦力為0時(shí)，角速度【答案】D【詳解】A．對(duì)AB整體，由牛頓第二定律，解得，對(duì)C由牛頓第二定律解得，因?yàn)椋援?dāng)角速度時(shí)，細(xì)線開始出現(xiàn)拉力，故A正確；BC．當(dāng)A、B間的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，對(duì)A由牛頓第二定律，解得A、B剛要滑動(dòng)時(shí)的角速度為，因?yàn)椋援?dāng)角速度時(shí)，圓盤對(duì)B的摩擦力為，故BC正確；D．當(dāng)圓盤對(duì)C的摩擦力為0時(shí)，對(duì)AB整體，由牛頓第二定律，對(duì)C由牛頓第二定律，聯(lián)立可得，故D錯(cuò)誤。故選D。二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題~第15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.11.用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。

（1）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，使變速塔輪2和3、長(zhǎng)槽4和短槽5勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的小球也隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球擠壓擋板使擋板另一端壓縮測(cè)力套筒的彈簧，壓縮量可從器件（選填數(shù)字“6”“7”或“8”）上讀出，該讀數(shù)即顯示了向心力的大小。該探究實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)方法與下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法相同；A．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B．探究小車速度與時(shí)間的關(guān)系C．探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系D．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（2）圖示情境正在探究的是；A．向心力的大小與半徑的關(guān)系B．向心力的大小與線速度大小的關(guān)系C．向心力的大小與角速度大小的關(guān)系D．向心力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系（3）通過(guò)圖示實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)果是；A．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與線速度的大小成正比C．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比（4）如圖所示，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相同的鋼球①、②分別放在A盤和B盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為2：1，a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪，a輪、b輪半徑之比為1：2，當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球①、②受到的向心力之比為。

A．2：1B．4：1C．1：4D．8：1【答案】8CDCD【詳解】（1）[1]器件8為標(biāo)尺，標(biāo)尺上有刻度，可以讀出壓縮量；[2]探究做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)，采用了控制變量法。探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、探究小車速度與時(shí)間的關(guān)系和探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律三個(gè)實(shí)驗(yàn)均未采用控制變量法；探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，采用了控制變量法。故選C。（2）[3]圖示情境中，皮帶連接的兩邊塔輪邊緣的線速度大小相同，由圖可判斷兩邊塔輪半徑相同，由可知小球圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，兩小球距離轉(zhuǎn)軸的距離相同，則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，所以正在探究的是向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系。故選D。（3）[4]結(jié)合（2）問(wèn)的分析結(jié)果，由向心力公式可知，圖示情境探究的結(jié)果為：在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比。故選C。（4）[5]a輪、b輪半徑之比為1：2，a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩輪邊緣線速度相同，由可得，A、B兩盤的半徑之比為，由向心力公式可得鋼球①、②受到的向心力之比為，故選D。12.2024年中國(guó)航天工程將統(tǒng)籌推進(jìn)空間應(yīng)用發(fā)展和載人登月探測(cè)量大任務(wù)。如圖所示，某時(shí)刻質(zhì)量分別為m1、m2、m3的地球、中國(guó)空間站和月球在同一直線上，以地球球心為原點(diǎn)O，以地心和月心連線為x軸，x軸與地球表面交于A點(diǎn)，空間站和月心分別在B點(diǎn)和C點(diǎn)，A、B、C坐標(biāo)分別為x1、x2、x3。假設(shè)空間站和月球皆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，空間站可視為質(zhì)點(diǎn)，已知萬(wàn)有引力常數(shù)為G。求：（1）若將空間站在x1<x<x3范圍內(nèi)移動(dòng)，求地球和月球?qū)ζ淙f(wàn)有引力大小等大的位置坐標(biāo)x；（2）僅考慮地球引力，空間站的環(huán)繞速度v大小。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）地球?qū)臻g站引力，月球?qū)臻g站引力在范圍內(nèi)引力相等滿足，解得位置坐標(biāo)（2）空間站繞地球圓周運(yùn)動(dòng)，解得13.宇航員在火星上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把質(zhì)量為m物體P輕放在彈簧上端由靜止向下運(yùn)動(dòng)，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖所