吳江高級中學(xué)2024-2025學(xué)年度第二學(xué)期第一次階段性檢測高一年級物理學(xué)科試卷班級姓名一、單項(xiàng)選擇題：每小題4分，共計(jì)44分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.對萬有引力定律描述，下列敘述符合史實(shí)的是（）A.開普勒通過分析第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.丹麥天文學(xué)家第谷經(jīng)過多年的天文觀測和記錄，提出了“日心說”的觀點(diǎn)C.卡文迪什通過實(shí)驗(yàn)推算出來引力常量G的值，被譽(yù)為第一個(gè)“稱量地球質(zhì)量”的人D.天王星是通過計(jì)算和觀測發(fā)現(xiàn)的新天體，被人們稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”2.下列關(guān)于功和功率說法中正確的是（）A.摩擦力可能對物體做正功或做負(fù)功，也可能不做功B.若一個(gè)力對物體做功為零，則該物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C.速度大的汽車其發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定大D.有力作用在物體上，并且物體也發(fā)生了位移時(shí)，力對物體一定做功3.如圖所示，轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識(shí)。小李同學(xué)是轉(zhuǎn)筆高手，能讓筆繞其手上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是（）A.筆桿上各點(diǎn)的線速度方向沿著筆桿指向O點(diǎn)B.除了O點(diǎn)，筆桿上不同點(diǎn)的角速度大小是不一樣的C.筆桿上各點(diǎn)的線速度大小與到O點(diǎn)的距離成反比D.筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小4.如圖所示，某衛(wèi)星繞一行星沿橢圓軌道逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)。圖示中bd為長軸，S1、S2兩個(gè)面積大小相等，b、d到行星中心距離分別為r1、r2。則在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)（）A.行星不在橢圓的焦點(diǎn)上B.從b點(diǎn)到d點(diǎn)，衛(wèi)星的速度先減小后增大C.衛(wèi)星在b、d兩點(diǎn)的速度大小之比為D.衛(wèi)星從d點(diǎn)到a點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間等于從b點(diǎn)到c點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間5.如圖所示，重物P放在一長木板OA上，將長木板繞O端轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度的過程中，重物P相對于木板始終保持靜止。關(guān)于木板對重物P的摩擦力和支持力做功的情況正確的是（）A.摩擦力對重物做負(fù)功 B.支持力對重物做正功C.支持力對重物不做功 D.重力對重物做正功6.“羲和號(hào)”是我國首顆24小時(shí)全天候?qū)μ栠M(jìn)行觀測的試驗(yàn)衛(wèi)星。可認(rèn)為其繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距地高度517km，軌道平面與赤道平面垂直，如圖所示。則“羲和號(hào)”（）A.運(yùn)行周期為24hB.線速度大于第一宇宙速度C.角速度大于地球同步衛(wèi)星的角速度D.向心加速度小于地球赤道上物體的向心加速度7.如圖所示，一子彈以水平速度射入放置在光滑水平面上原來靜止的木塊，并留在木塊當(dāng)中，在此過程中子彈鉆入木塊的深度為d，木塊的位移為l，木塊與子彈間的摩擦力大小為F，則（）A.F對木塊做功為B.F對木塊做功為C.F對子彈做功D.F對子彈做功為8.若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗(yàn)證（）A.地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的B.月球公轉(zhuǎn)加速度約為蘋果落向地面加速度的C.自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的D.蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的9.如圖所示，地球球心為O，半徑為R，表面的重力加速度為g。一宇宙飛船繞地球無動(dòng)力飛行且沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)阻力，軌道上P點(diǎn)距地心最遠(yuǎn)，距離為3R。則（）A.飛船經(jīng)過P點(diǎn)的速度大于B.飛船經(jīng)過P點(diǎn)的速度一定是C.飛船在P點(diǎn)的加速度一定是D.飛船經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，若變軌為半徑為3R的圓周運(yùn)動(dòng)，需要制動(dòng)減速10.航天員王亞平、葉光富在中國空間站太空艙開設(shè)“天宮課堂”，課堂中演示了“水油分離”實(shí)驗(yàn)。如圖所示，瓶子中裝有水和油，用細(xì)繩系住瓶口，葉光富手持細(xì)繩的另一端，使瓶子在與身體平行的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.瓶子速度小于某一值就不能做完整圓周運(yùn)動(dòng)B.油水分離后，油在外側(cè)，水在內(nèi)側(cè)C.瓶子的線速度一定，細(xì)繩越短，油和水越容易分離D.航天員在某時(shí)刻松開細(xì)繩，瓶子將繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)11.如圖所示，桌面上放置一內(nèi)壁光滑的固定豎直圓環(huán)軌道，質(zhì)量為M，半徑為R。可視為質(zhì)點(diǎn)的小球在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量為m。小球在軌道最高點(diǎn)的速度大小為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（）A.當(dāng)時(shí)，軌道對小球無支持力B.當(dāng)時(shí)，軌道對桌面的壓力為C.小球運(yùn)動(dòng)到球心等高處，軌道對桌面的壓力為D.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，合外力提供向心力，二、非選擇題共計(jì)56分。12.某實(shí)驗(yàn)小組做探究影響向心力大小因素的實(shí)驗(yàn)：①方案一：用如圖甲所示的裝置，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1：2：1，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1。回答以下問題：（1）本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與下列哪些實(shí)驗(yàn)是相同的（）A.探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律B.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（2）某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第___________層塔輪（填“一”“二”或“三”）。（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兩處的角速度之比為___________；②方案二：某同學(xué)用如圖a所示裝置探究向心力與角速度和運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系。裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。水平直桿的左端套上滑塊P，用細(xì)線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線拉力的大小可以通過力傳感器測得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為a的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為D，光電門可以測出擋光條經(jīng)過光電門所用的時(shí)間（擋光時(shí)間）。滑塊P與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)。（4）若某次實(shí)驗(yàn)中測得擋光條擋光時(shí)間為Δt，則電動(dòng)機(jī)的角速度為___________。（5）若保持滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離為L不變，僅多次改變豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，測得多組力傳感器的示數(shù)F和擋光時(shí)間?t。畫出圖像，如圖b所示。實(shí)驗(yàn)中，測得圖線的斜率為k，則滑塊的質(zhì)量為___________。13.如圖所示，“好奇號(hào)”火星探測器于2012年成功登陸火星表面。在登陸火星前，“好奇號(hào)”在距火星表面高度為h的軌道上繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T。已知火星的半徑為R。引力常量為G，忽略其他天體對探測器的引力作用，求：（1）火星質(zhì)量；（2）火星的第一宇宙速度。14.如圖所示為風(fēng)靡小朋友界的風(fēng)火輪賽車競速軌道的部分示意圖。一質(zhì)量為m=0.5kg的賽車（視為質(zhì)點(diǎn)）從A處出發(fā)，以速率駛過半徑的凸形橋B的頂端，經(jīng)CD段直線加速后從D點(diǎn)進(jìn)入半徑為的豎直圓軌道，并以某速度v?駛過圓軌的最高點(diǎn)E，此時(shí)賽車對軌道的作用力恰好為零、重力加速度g取，試計(jì)算：（1）賽車在B點(diǎn)受到軌道支持力的大小；（2）若賽車以3v2的速率經(jīng)過E點(diǎn)，求軌道受到來自賽車的彈力。15.如圖甲所示，一物體置于傾角θ=30°的足夠長光滑斜面上，電動(dòng)機(jī)通過跨過定滑輪的輕繩牽引物體沿斜面上升。啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)后，在0~6s時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示，其中除1~5s時(shí)間段圖像為曲線外，其余時(shí)間段圖像均為直線，1s后電動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變。已知物體的質(zhì)量為5kg，不計(jì)一切阻力，重力加速度g取10m/s2。則：（1）0~1s內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力大小；（2）電動(dòng)機(jī)的額定功率；（3）求物體上滑達(dá)到的最大速度及此時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小。16.調(diào)速器可用來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，圓筒狀的外殼固定不動(dòng)，中心轉(zhuǎn)軸隨電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，軸上兩側(cè)各有一輕質(zhì)細(xì)桿，其上端與中心轉(zhuǎn)軸鏈接，下端各有一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的擺錘，兩細(xì)桿與中心轉(zhuǎn)軸恒在同一平面，且此平面隨中心轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，細(xì)桿可以自由張開或合攏。當(dāng)張角θ=45°時(shí)，擺錘恰好與外殼接觸；當(dāng)轉(zhuǎn)速足夠大時(shí)，擺錘會(huì)貼緊外殼，并對外殼施力，通過傳感器傳遞電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過大的信息。已知外殼的內(nèi)徑為r=0.50m，重力加速度10m/s2。（1）當(dāng)擺錘恰好與外殼接觸時(shí)，求轉(zhuǎn)軸的角速度；（2）當(dāng)中心轉(zhuǎn)軸以角速度ω=8rad/s旋轉(zhuǎn)時(shí)，求任一擺錘對外殼施加壓力的大小；（3）若擺錘和外殼之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，當(dāng)中心轉(zhuǎn)軸的角速度維持ω=8rad/s時(shí)，求兩個(gè)擺錘克服摩擦做功的功率。

吳江高級中學(xué)2024-2025學(xué)年度第二學(xué)期第一次階段性檢測高一年級物理學(xué)科試卷班級姓名一、單項(xiàng)選擇題：每小題4分，共計(jì)44分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.對萬有引力定律的描述，下列敘述符合史實(shí)的是（）A.開普勒通過分析第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.丹麥天文學(xué)家第谷經(jīng)過多年的天文觀測和記錄，提出了“日心說”的觀點(diǎn)C.卡文迪什通過實(shí)驗(yàn)推算出來引力常量G的值，被譽(yù)為第一個(gè)“稱量地球質(zhì)量”的人D.天王星是通過計(jì)算和觀測發(fā)現(xiàn)的新天體，被人們稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”【答案】C【解析】【詳解】A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯(cuò)誤；B．哥白尼提出了“日心說”的觀點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．卡文迪什通過實(shí)驗(yàn)推算出來引力常量G的值，被譽(yù)為第一個(gè)能“稱量地球質(zhì)量”的人，故C正確；D．海王星是通過計(jì)算和觀測發(fā)現(xiàn)的新天體，被人們稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，故D錯(cuò)誤。故選C。2.下列關(guān)于功和功率說法中正確的是（）A.摩擦力可能對物體做正功或做負(fù)功，也可能不做功B.若一個(gè)力對物體做功為零，則該物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C.速度大的汽車其發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定大D.有力作用在物體上，并且物體也發(fā)生了位移時(shí)，力對物體一定做功【答案】A【解析】【詳解】A．當(dāng)摩擦力方向與位移方向同向時(shí)，摩擦力做正功，反向時(shí)，摩擦力做負(fù)功，二者垂直時(shí)不做功，故摩擦力可能對物體做正功或做負(fù)功，也可能不做功，故A正確；B．若一個(gè)力對物體做功為零，則可能該物體位移方向與力的方向垂直，物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，若汽車的速度大，但是牽引力較小，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率不一定大，故C錯(cuò)誤；D．有力作用在物體上，并且物體也發(fā)生了位移時(shí)，但如果力與位移垂直，則力不做功，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識(shí)。小李同學(xué)是轉(zhuǎn)筆高手，能讓筆繞其手上的某一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是（）A.筆桿上各點(diǎn)的線速度方向沿著筆桿指向O點(diǎn)B.除了O點(diǎn)，筆桿上不同點(diǎn)的角速度大小是不一樣的C.筆桿上各點(diǎn)的線速度大小與到O點(diǎn)的距離成反比D.筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小【答案】D【解析】【詳解】A．筆桿上各點(diǎn)的線速度方向垂直于筆桿，沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向，A錯(cuò)誤；B．除了O點(diǎn)，筆桿上不同點(diǎn)的角速度大小相同，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知筆桿上各點(diǎn)的線速度大小與到O點(diǎn)的距離r成正比，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知筆桿上的點(diǎn)離O點(diǎn)越近，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小，D正確。故選D。4.如圖所示，某衛(wèi)星繞一行星沿橢圓軌道逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)。圖示中bd為長軸，S1、S2兩個(gè)面積大小相等，b、d到行星中心距離分別為r1、r2。則在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)（）A.行星不在橢圓的焦點(diǎn)上B.從b點(diǎn)到d點(diǎn)，衛(wèi)星的速度先減小后增大C.衛(wèi)星在b、d兩點(diǎn)的速度大小之比為D.衛(wèi)星從d點(diǎn)到a點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間等于從b點(diǎn)到c點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第一定律，行星（中心天體）應(yīng)占據(jù)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B．從b點(diǎn)到d點(diǎn)萬有引力對衛(wèi)星做負(fù)功，則衛(wèi)星速度減小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第二定律可知：,所以衛(wèi)星在b、d兩點(diǎn)的速度大小之比為，C正確；D．S1、S2兩個(gè)面積大小相等，所以衛(wèi)星從b點(diǎn)到a點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間等于從d點(diǎn)到c點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間,即，那么，,所以衛(wèi)星從d點(diǎn)到a點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間等于從b點(diǎn)到c點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間，D正確。故選CD。5.如圖所示，重物P放在一長木板OA上，將長木板繞O端轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度的過程中，重物P相對于木板始終保持靜止。關(guān)于木板對重物P的摩擦力和支持力做功的情況正確的是（）A.摩擦力對重物做負(fù)功 B.支持力對重物做正功C.支持力對重物不做功 D.重力對重物做正功【答案】B【解析】【詳解】物塊受到重力、支持力和摩擦力的作用，處于平衡狀態(tài)，在緩慢上升的過程中，位移方向向上，重力對物塊做了負(fù)功，物塊在上升的過程中，物塊相對于木板并沒有滑動(dòng)，所以物塊受到的摩擦力對物塊做的功為零，由于重力對物塊做了負(fù)功，摩擦力對物塊不做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，支持力對物塊做正功。故選B。6.“羲和號(hào)”是我國首顆24小時(shí)全天候?qū)μ栠M(jìn)行觀測的試驗(yàn)衛(wèi)星。可認(rèn)為其繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距地高度517km，軌道平面與赤道平面垂直，如圖所示。則“羲和號(hào)”（）A.運(yùn)行周期為24hB.線速度大于第一宇宙速度C.角速度大于地球同步衛(wèi)星的角速度D.向心加速度小于地球赤道上物體的向心加速度【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)萬有引力提供向心力可知由于“羲和號(hào)”軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星軌道半徑，所以“羲和號(hào)”的周期小于地球靜止衛(wèi)星的周期，即小于24h，故A錯(cuò)誤；B．第一宇宙速度是以地球半徑為軌道半徑的衛(wèi)星的運(yùn)行速度，是最大的運(yùn)行速度，故“羲和號(hào)”的線速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，因?yàn)椤棒撕吞?hào)”的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，則“羲和號(hào)”的角速度大于地球靜止衛(wèi)星的角速度，故C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律可得所以軌道半徑越大，加速度越小，故“羲和號(hào)”的向心加速度大于地球靜止衛(wèi)星的向心加速度，而地球赤道上物體與地球靜止衛(wèi)星具有相同的角速度，根據(jù)可知，地球靜止衛(wèi)星的向心加速度大于赤道上物體的向心加速度，所以“羲和號(hào)”的向心加速度大于地球赤道上物體的向心加速度，故D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，一子彈以水平速度射入放置在光滑水平面上原來靜止的木塊，并留在木塊當(dāng)中，在此過程中子彈鉆入木塊的深度為d，木塊的位移為l，木塊與子彈間的摩擦力大小為F，則（）A.F對木塊做功為B.F對木塊做功為C.F對子彈做功為D.F對子彈做功為【答案】D【解析】【詳解】AB．木塊的位移為，由可得F對木塊做功為A正確；B錯(cuò)誤；CD．子彈的位移為，木塊對子彈的摩擦力的方向與位移方向相反，故木塊對子彈的摩擦力做負(fù)功，即CD錯(cuò)誤。故選A。8.若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗(yàn)證（）A.地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的B.月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的C.自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的D.蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的【答案】B【解析】【詳解】設(shè)月球的質(zhì)量為，地球的質(zhì)量為，蘋果的質(zhì)量為，地球的半徑為，月球半徑為A．地球吸引月球的力為蘋果受到的萬有引力為由于月球質(zhì)量和蘋果質(zhì)量之間的關(guān)系未知，二者之間萬有引力的關(guān)系無法確定，A錯(cuò)誤；B．由萬有引力提供向心力可得，月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度整理可知B正確；C．由萬有引力等于重力，在地球表面有在月球表面有由于地球、月球本身的半徑大小、質(zhì)量大小關(guān)系未知，故無法求出月球表面和地面表面重力加速度的關(guān)系，C錯(cuò)誤；D．因無法求出月球表面和地面表面重力加速度的關(guān)系，故無法求出蘋果在月球表面受到的引力與地球表面引力之間的關(guān)系，D錯(cuò)誤。故選B。9.如圖所示，地球球心為O，半徑為R，表面的重力加速度為g。一宇宙飛船繞地球無動(dòng)力飛行且沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)阻力，軌道上P點(diǎn)距地心最遠(yuǎn)，距離為3R。則（）A.飛船經(jīng)過P點(diǎn)的速度大于B.飛船經(jīng)過P點(diǎn)的速度一定是C.飛船在P點(diǎn)的加速度一定是D.飛船經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，若變軌為半徑為3R的圓周運(yùn)動(dòng)，需要制動(dòng)減速【答案】C【解析】【詳解】AB．在地球表面，萬有引力與重力相等，即飛船經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，若為軌道半徑等于3R的圓周運(yùn)動(dòng)，則聯(lián)立可得由于飛船在P點(diǎn)由橢圓軌道變軌到3R的圓軌道，需要點(diǎn)火加速，即飛船經(jīng)過P點(diǎn)的速度小于，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律有，所以故C正確；D．飛船經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，若變軌為半徑為3R的圓周運(yùn)動(dòng)，需要點(diǎn)火加速，故D錯(cuò)誤。故選C。10.航天員王亞平、葉光富在中國空間站太空艙開設(shè)“天宮課堂”，課堂中演示了“水油分離”實(shí)驗(yàn)。如圖所示，瓶子中裝有水和油，用細(xì)繩系住瓶口，葉光富手持細(xì)繩的另一端，使瓶子在與身體平行的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.瓶子速度小于某一值就不能做完整圓周運(yùn)動(dòng)B.油水分離后，油在外側(cè)，水在內(nèi)側(cè)C.瓶子的線速度一定，細(xì)繩越短，油和水越容易分離D.航天員在某時(shí)刻松開細(xì)繩，瓶子將繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中為完全失重狀態(tài)，瓶子受細(xì)繩拉力做圓周運(yùn)動(dòng)，瓶子速度小于某一值仍能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)向心力的計(jì)算公式可知，v一定，r越小，F(xiàn)越大，越容易分離，同時(shí)密度大的物質(zhì)所需向心力越大，越容易發(fā)生離心現(xiàn)象而沉積瓶子底部，密度大的水將聚集在靠近瓶子底部的位置，即水在外側(cè)，油在內(nèi)側(cè)，故B錯(cuò)誤，C正確；D．航天員在某時(shí)刻松開細(xì)繩，瓶子不受拉力，則在空間站中勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。11.如圖所示，桌面上放置一內(nèi)壁光滑的固定豎直圓環(huán)軌道，質(zhì)量為M，半徑為R。可視為質(zhì)點(diǎn)的小球在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量為m。小球在軌道最高點(diǎn)的速度大小為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（）A當(dāng)時(shí)，軌道對小球無支持力B.當(dāng)時(shí)，軌道對桌面的壓力為C.小球運(yùn)動(dòng)到球心等高處，軌道對桌面的壓力為D.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，合外力提供向心力，【答案】B【解析】【詳解】A．當(dāng)時(shí)，設(shè)軌道對小球的支持力為對小球受力分析有解得A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖淖饔昧Υ笮樵O(shè)桌面對軌道的支持力為，對軌道受力分析得解得根據(jù)牛頓第三定律，軌道對桌面的壓力為B正確；C．小球運(yùn)動(dòng)到球心等高處，小球與軌道相互作用力的方向沿水平方向，對軌道豎直方向受力分析可得軌道對桌面的壓力為，C錯(cuò)誤；D．小球做變速圓周運(yùn)動(dòng)，除最高點(diǎn)和最低點(diǎn)合外力提供向心力，其它位置都是合外力的分力提供向心力，D錯(cuò)誤。故選B。二、非選擇題共計(jì)56分。12.某實(shí)驗(yàn)小組做探究影響向心力大小因素的實(shí)驗(yàn)：①方案一：用如圖甲所示的裝置，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1：2：1，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1。回答以下問題：（1）本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與下列哪些實(shí)驗(yàn)是相同的（）A.探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律B.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系D.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（2）某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第___________層塔輪（填“一”“二”或“三”）。（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兩處的角速度之比為___________；②方案二：某同學(xué)用如圖a所示裝置探究向心力與角速度和運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系。裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。水平直桿的左端套上滑塊P，用細(xì)線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線拉力的大小可以通過力傳感器測得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為a的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為D，光電門可以測出擋光條經(jīng)過光電門所用的時(shí)間（擋光時(shí)間）。滑塊P與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)。（4）若某次實(shí)驗(yàn)中測得擋光條的擋光時(shí)間為Δt，則電動(dòng)機(jī)的角速度為___________。（5）若保持滑塊P到豎直轉(zhuǎn)軸中心的距離為L不變，僅多次改變豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，測得多組力傳感器的示數(shù)F和擋光時(shí)間?t。畫出圖像，如圖b所示。實(shí)驗(yàn)中，測得圖線的斜率為k，則滑塊的質(zhì)量為___________。【答案】（1）C（2）一（3）1:3（4）（5）【解析】【小問1詳解】A．在該實(shí)驗(yàn)中，通過控制質(zhì)量、半徑、角速度中兩個(gè)物理量相同，探究向心力與另外一個(gè)物理量之間的關(guān)系，采用的科學(xué)方法是控制變量法，探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律，利用極限思想計(jì)算小車的速度，故A錯(cuò)誤；B．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，應(yīng)用了等效替代法，故B錯(cuò)誤；C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)用了控制變量法，故C正確；D．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，例如兩球同時(shí)落地，兩球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)效果相同，應(yīng)用了等效思想，故D錯(cuò)誤。故選C。【小問2詳解】把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，應(yīng)使兩球的角速度相同，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪。【小問3詳解】若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，塔輪半徑之比等于3:1，二者邊緣點(diǎn)的線速度大小相等，根據(jù)可知，A、C兩處的角速度之比為1:3。【小問4詳解】擋光條的線速度為則電動(dòng)機(jī)的角速度為【小問5詳解】根據(jù)向心力大小公式，所以所以圖線的斜率為解得滑塊P質(zhì)量為13.如圖所示，“好奇號(hào)”火星探測器于2012年成功登陸火星表面。在登陸火星前，“好奇號(hào)”在距火星表面高度為h的軌道上繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T。已知火星的半徑為R。引力常量為G，忽略其他天體對探測器的引力作用，求：（1）火星質(zhì)量；（2）火星的第一宇宙速度。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】火星對探測器的引力充當(dāng)向心力，則解得火星的質(zhì)量【小問2詳解】根據(jù)解得火星第一宇宙速度14.如圖所示為風(fēng)靡小朋友界的風(fēng)火輪賽車競速軌道的部分示意圖。一質(zhì)量為m=0.5kg的賽車（視為質(zhì)點(diǎn)）從A處出發(fā)，以速率駛過半徑的凸形橋B的頂端，經(jīng)CD段直線加速后從D點(diǎn)進(jìn)入半徑為的豎直圓軌道，并以某速度v?駛過圓軌的最高點(diǎn)E，此時(shí)賽車對軌道的作用力恰好為零、重力加速度g取，試計(jì)算：（1）賽車在B點(diǎn)受到軌道支持力的大小；（2）若賽車以3v2的速率經(jīng)過E點(diǎn)，求軌道受到來自賽車的彈力。【答案】（1）4.95N（2）40N【解析】【小問1詳解】在B點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律解得