高級中學名校試題PAGEPAGE1雅禮教育集團2025年上學期第一次月考試卷高一物理時量：75分鐘分值：100分一、單項選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個正確選項）。1.1687年牛頓在總結了前人研究成果的基礎上提出了萬有引力定律，并通過月—地檢驗證明了地球對地面物體的引力與行星對衛星的引力具有相同的性質。當時牛頓掌握的信息有：地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，月球繞地球做圓周運動的軌道半徑為r=3.8×108m，約為地球半徑的60倍，月球的公轉周期約為27.3天。下列關于月—地檢驗的說法中正確的是()A.牛頓計算出了地球對月球的萬有引力的數值，從而完成了月—地檢驗B.牛頓計算出了月球對月球表面物體的萬有引力的數值，從而完成了月—地檢驗C.牛頓計算出了月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的，從而完成了月—地檢驗D.牛頓計算出了月球繞地球做圓周運動的加速度約為地球表面重力加速度的，從而完成了月—地檢驗【答案】D【解析】ABC．當時牛頓并沒有測量出萬有引力常量值，所以牛頓并沒有計算出地球對月球的萬有引力的數值和月球對月球表面物體的萬有引力的數值，也不能計算出月球表面的重力加速度，ABC錯誤；D．設月球的質量為m，地球質量為M，地球表面物體的質量為m′，地球半徑為R，月球軌道半徑r＝60R，月球繞地球做圓周運動時的加速度為a，若地球對地面物體的引力與行星對衛星的引力具有相同的性質，由牛頓第二定律有則由圓周運動的知識可知代入數據得在誤差允許的范圍內則完成了月—地檢驗，D正確。故選D。2.一小球質量為m，用一端固定于O點長為l的懸線（不可伸長，質量不計）系住，在O點正下方處釘有一顆光滑小釘子。如圖所示，將懸線沿水平方向拉直，無初速度釋放，當懸線碰到釘子后的瞬間，下列說法不正確的是（）A.小球的角速度不發生突變B.小球的線速度不發生突變C.小球的向心加速度突然增大D.懸線上的張力突然增大【答案】A【解析】當懸線碰到釘子后的瞬間，由于小球水平方向不受力，可知小球的線速度不變，由于轉動半徑減小，根據v=ωr可知，角速度突然變大；根據可知向心加速度突然增大；根據可知懸線上的張力突然增大，則BCD正確，A錯誤。此題選擇不正確的，故選A。3.如圖，甲、乙兩顆衛星以相同的軌道半徑分別繞質量為M和的行星做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.乙的線速度比甲的小B.甲的運行周期比乙的大C.乙的角速度比甲的小D.甲的向心加速度比乙的大【答案】B【解析】A．根據可知甲乙的線速度，乙的線速度比甲的大，選項A錯誤；B．根據甲乙運行的周期，甲的運行周期比乙的大，選項B正確；C．根據可知，乙的角速度比甲的大，選項C錯誤；D．根據可得甲乙的向心加速度，甲的向心加速度比乙的小，選項D錯誤。故選B。4.中國天宮空間站運行在距離地球表面約400千米高近地軌道上，而地球同步衛星離地高度約為36000千米。如圖所示，a為靜止在地球赤道上的物體，b為中國空間站，c為地球同步衛星，則下列說法正確的是（）A.線速度的大小關系為B.周期關系為C.向心加速度的關系D.同步衛星c的發射速度要大于11.2km/s【答案】C【解析】A．對ac因為兩者的角速度相同，根據可知對bc根據可得可知則線速度的大小關系為選項A錯誤；B．對ac兩者的周期相同對bc根據開普勒第三定律可知可知可知周期關系為選項B錯誤；C．對ac因為兩者的角速度相同，根據可知對bc根據可知可知則向心加速度的關系選項C正確；D．同步衛星c沒有脫離地球的引力范圍，則發射速度要小于11.2km/s，選項D錯誤。故選C。5.如圖，“旋轉秋千”中的兩個座椅A、B質量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在水平的旋轉圓盤上，座椅A離轉軸的距離較近。不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動，穩定后A、B都在水平面內做勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A.座椅B的角速度比A的大B.座椅A、B做勻速圓周運動的半徑可能相等C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D.懸掛B的纜繩所承受的拉力比懸掛A的纜繩所承受的拉力大【答案】D【解析】A．座椅A、B同軸轉動，所以座椅A、B的角速度相同，故A錯誤；BCD．設穩定時懸掛A的纜繩與豎直方向的夾角，若懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等，由于兩個座椅A、B質量相等，豎直方向根據受力平衡可知，懸掛A、B的纜繩拉力大小相等；拉力水平分力相等，由于座椅B在外側，座椅B的半徑較大，所需的向心力較大，則纜繩與豎直方向的夾角為時，拉力水平分力不足以提供座椅B所需的向心力，則穩定時，懸掛B的纜繩與豎直方向的夾角大于，座椅B做勻速圓周運動的半徑較大；根據可知懸掛B的纜繩所承受的拉力比懸掛A的纜繩所承受的拉力大，故BC錯誤，D正確。故選D。6.已知物體放在質量分布均勻的球殼內部的時候受到球殼的萬有引力為零，假想沿地球的直徑打一個孔。在不考慮地球自轉的情況下，從一端釋放一個看成質點的小球，小球將沿直徑運動到另一端，則小球運動的速度時間圖像下列正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】如圖所示，當小球運動至A處，由題意可知，A處以外的地球部分對小球作用力為零，A處以內的地球部分對小球作用力產生加速度，滿足又有聯立解得小球靠近地球球心過程，r減小，a減小，做加速度減小的加速運動，到球心另一側時，由對稱性可知，小球做加速度增大的減速運動，A正確。故選A。二、多項選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯的得0分）。7.汽車后備廂蓋一般都配有可伸縮的液壓桿，如圖甲所示，其示意圖如圖乙所示，可伸縮液壓桿上端固定于后蓋上A點，下端固定于箱內O'點，B也為后蓋上一點，后蓋可繞過O點的固定鉸鏈轉動。在合上后備廂蓋的過程中（）A.A點相對O'點做圓周運動B.B點相對O點做圓周運動C.A點與B點相對于O點轉動的線速度大小相等D.A點與B點相對于O點轉動的角速度大小相等【答案】BD【解析】A．在合上后備廂蓋的過程中，O'A的長度是變化的，因此A點相對O'點不是做圓周運動，故A錯誤；B．在合上后備廂蓋的過程中，A點與B點到O點的距離不變，所以A點與B點都是繞O點做圓周運動，故B正確；CD．A點與B點在相同的時間繞O點轉過的角度相同，即A點與B點相對O點的角速度相等，由于OB大于OA，根據v=rω可知，B點相對于O點轉動的線速度大，故C錯誤，D正確。故選BD。8.“嫦娥六號”月球探測器在月球背面南極附近軟著陸，如圖所示，“嫦娥六號”從環月圓形軌道Ⅰ上的P點實施變軌，進入環月橢圓形軌道Ⅱ，由近月點Q落月，關于“嫦娥六號”，下列說法正確的是（）A.沿軌道Ⅰ運行至P點時，需加速才能進入軌道ⅡB.沿軌道Ⅱ運行的周期小于沿軌道Ⅰ運行的周期C.沿軌道Ⅱ運行經P點時的加速度等于沿軌道Ⅰ運行經P點時的加速度D.若已知“嫦娥六號”軌道Ⅰ的半徑、運動周期和引力常量，可算出月球的密度【答案】BC【解析】A．軌道Ⅰ相對于軌道Ⅱ是高軌道，沿軌道Ⅰ運行至P點時，需減速才能進入軌道Ⅱ，故A錯誤；B．沿軌道Ⅱ的半長軸小于軌道Ⅰ的半徑，根據開普勒第三定律可知，沿軌道Ⅱ運行的周期小于沿軌道Ⅰ運行的周期，故B正確；C．根據牛頓第二定律有解得可知，沿軌道Ⅱ運行經P點時的加速度等于沿軌道Ⅰ運行經P點時的加速度，故C正確；D．“嫦娥六號”軌道Ⅰ上有解得由于不知道月球的半徑，則不能算出月球的密度，故D錯誤。9.如圖甲所示為一種叫”魔力陀螺”的玩具，其結構可簡化為圖乙所示。半徑為R的鐵質圓軌道用支架固定在豎直平面內，陀螺在軌道內、外兩側均可以旋轉。陀螺的質量為m（視為質點），陀螺磁芯對軌道的吸引力始終沿軌道的半徑方向（指向圓心或背離圓心），大小恒為。不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.陀螺沿軌道可能做勻速圓周運動B.陀螺在軌道外側運動，由A到B的過程中，軌道對其的支持力逐漸變小C.陀螺在軌道外側運動到最低點時不脫離軌道，此時的最大速度為D.陀螺在軌道內側運動到最高點時的速度為，其對軌道的壓力大小為【答案】BC【解析】A．陀螺沿軌道運動過程，軌道彈力和軌道的吸引力總是沿著徑向方向，陀螺的重力總是豎直向下，由于重力存在沿切向方向的分力，所以陀螺在切向方向的合力不可能一直為0，陀螺沿軌道不可能做勻速圓周運動，故A錯誤；B．陀螺在軌道外側運動，由A運動到與圓心等高點處過程，設陀螺與圓心連線與豎直方向的夾角為，根據牛頓第二定律可得由于逐漸增大，逐漸增大，則軌道對其的支持力逐漸變小；由與圓心等高點處運動到B過程，根據牛頓第二定律可得由于逐漸減小，逐漸增大，則軌道對其的支持力繼續逐漸變小；故B正確；C．設陀螺在軌道外側運動到最低點時，根據牛頓第二定律可得當時，可得此時的最大速度為故C正確；D．陀螺在軌道內側運動到最高點時的速度為，根據牛頓第二定律可得解得根據牛頓第三定律可知，其對軌道的壓力大小為9mg，故D錯誤。故選BC。10.這是摘自某篇新聞報道的一段話：“X-378空天飛機被認為是承擔了美軍太空戰職能的航天器。世界各地天文愛好者經過近一個月的通力合作，竟然捕捉到了一條絕密軌道。根據觀測：X-37B是在一個傾角39.9度的近圓軌道上運行，它每90分鐘繞地球轉一圈，正好需要每4天才能飛臨同一地點。”專業人士分析“它每90分鐘繞地球轉一圈”可以理解為它是在近地軌道上飛行，其中的“90分鐘”應該只是一個大約數，并不是精確值。地球可視為半徑為的均勻球體，地面處的重力加速度，則關于該航天器下列說法正確的是（）A.因為該航天器大約每90分鐘繞地球轉一圈，所以四天繞地球飛行64圈B.該航天器的周期一定為91.4minC.該航天器距離地面高度的數值可能為D.若航天器的周期為92.9min，那么將觀察到它正好每2天飛臨同一地點【答案】AD【解析】AB．因為該航天器大約每90分鐘統地球轉一圈，所以四天繞地球飛行圈，若該航天器的周期為91.4min，則不可能每4天飛臨同一地點，故A正確，B錯誤；C．根據，可得其中T=90min，代入數據解得故C錯誤；D．若航天器的周期為92.9min，每2天繞地球轉過圈，即它正好每2天飛臨同一地點，故D正確。故選AD。三、實驗題（本題共2小題8個空，每空2分，共16分）。11.探究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系的向心力演示器如圖甲所示，轉動手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。如圖乙所示是演示器部分原理示意圖：兩轉臂上黑白格的長度相等，A、B、C為三根固定在轉臂上的擋板（長槽的長度為短槽的2倍，擋板A在長槽正中間），可與轉臂上做圓周運動的實驗球產生擠壓，從而提供向心力。根據圖甲中向心力演示器標尺上露出的紅白相間等分標記，可以粗略計算出兩個球所受向心力的比值。已知塔輪①和塔輪④的半徑相等，塔輪②和塔輪⑤的半徑之比為2∶1，塔輪③和塔輪⑥的半徑之比為3∶1。由于皮帶長度和傳動效果的限制，皮帶只能同時套在同一層的塔輪上，即同時套在塔輪①和塔輪④、塔輪②和塔輪⑤或塔輪③和塔輪⑥上。（1）在該實驗中應用了來探究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系。A.理想實驗法 B.控制變量法 C.等效替代法 D.演繹法（2）探究向心力與角速度之間的關系時，應選擇半徑_________（填“相同”或“不同”）的兩個塔輪；同時應將質量相同的小球分別放在_________處。A.擋板A與擋板BB.擋板A與擋板CC.擋板B與擋板C（3）某同學用質量為3m和m的兩個小球進行探究實驗，他分別把兩小球同時放在左右轉臂上的合適位置，通過調整皮帶套在塔輪的位置，轉動手柄，得到兩個標尺上示數差別最大的結果，此時標尺的最大示數和最小示數之比為____________。【答案】（1）B（2）不同B（3）27∶1【解析】【小問1解析】在該實驗中應用了控制變量法，故選B。【小問2解析】探究F的大小與ω的關系時，應保持小球質量m和小球做圓周運動的半徑r相同，所以應將相同的小球分別放在擋板A處和擋板C處，并將皮帶套在兩邊半徑不同的變速塔輪上，故選B。【小問3解析】將m的小球放在A處，3m的小球放在C處，皮帶套在塔輪③和塔輪⑥上，兩物體向心力差別最大，塔輪③和塔輪⑥半徑之比為，塔輪③和塔輪⑥邊緣的線速度相等，角速度與半徑成反比兩小球做圓周運動的向心力之比故此時標尺的最大示數和最小示數之比為27:1。12.2023年《三體》電視劇異常火爆，這正展示了人類想了解未知世界的渴望，為延續人類文明防患于未然，人類也需要尋找適宜人類居住的新家園。假設多年后宇航員找到了一類地星球，為了探究星球的相關情況，宇航員降落在星球表面，并做了以下實驗（假設該星球為勻質球體，星球半徑為R）：實驗Ⅰ：讓一石子和一片羽毛分別從相同高度由靜止同時釋放多次，發現兩者總沿豎直方向向下運動并同時落在水平地面上。由此可以判斷該星球表面___________（填“有”或“無”）大氣。實驗Ⅱ：在赤道水平地面上，以一定的水平速度拋出物體，并記錄下拋出點的高度h及相應的從拋出到落地過程中的水平位移x，保持不變，改變高度，重復實驗多次。并用描點法做出了圖像，你認為宇航員做___________圖像最為合理。（選填選項前的相應字母）A．

B．

C．若求出圖線的斜率為，則赤道處的重力加速度g=___________。實驗Ⅲ：到達極地后，在拋出速度與實驗Ⅱ中一樣的情況下，重復實驗Ⅱ，若得到圖像的斜率為。據此宇航員推出了該類地星球的自轉周期T=___________。（用、、R、表示）【答案】實驗Ⅰ:無實驗Ⅱ:C實驗Ⅲ：【解析】實驗Ⅰ，因只有沒有空氣阻力影響，石子和羽毛才能總是同時落地，可以判斷該星球表面無大氣。實驗Ⅱ，在實驗Ⅰ的基礎上可確定保證石子做的是平拋運動，由兩個方向上的規律可得可得即h與成正比關系，做此圖像可以有效減小實驗數據處理偶然誤差，則宇航員做C圖像最為合理。由斜率可得實驗Ⅲ，跟實驗Ⅱ的原理相同，可得又赤道極地聯立可得四、解答題（本題共3小題，第13題10分，第14題14分，第15題16分，共40分）。13.如圖所示，質量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速圓周運動，星球A和B兩者中心之間距離為L。已知星球A、B的中心和O三點始終共線，星球A和B分別在O的兩側，引力常量為G．（1）求兩星球做圓周運動的角速度；（2）在地月系統中，若忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B，月球繞其軌道中心運行的周期記為，但在近似處理問題時，常常認為月球是繞地心做勻速圓周運動的，這樣算得的運行周期記為，已知地球和月球的質量分別為和。求與兩者平方之比。（計算結果保留兩位有效數字）【答案】（1）（2）0.99【解析】【小問1解析】兩者之間的萬有引力充當做圓周運動的向心力可知其中解得【小問2解析】由上述計算可知根據解得可得14.如圖，輕桿長，中點裝在水平軸O上，兩端分別固定著小球A和B，A球質量為，B球質量為，重力加速度為g，兩者一起在豎直平面內繞O軸做圓周運動。（1）若A球在最高點時，桿的A端恰好不受力，求此時B球的速度大小；（2）若B球到最高點時的速度等于第（1）問中的速度，求此時O軸的受力大小、方向；（3）在桿轉速逐漸變化的過程中，輕桿轉到豎直位置時能否出現O軸不受力的情況？若不能，請說明理由；若能，求出此時A、B球的速度大小。【答案】（1）（2）4mg、方向向下（3）A、B球的速度大小均為【解析】【小問1解析】桿的A端恰好不受力，則對A分析可知解得可知此時B球的速度大小。【小問2解析】若B球到最高點時的速度等于第（1）問中的速度，則B對桿的作用力仍為零；對A：解得T=4mg則此時O軸的受力大小4mg、方向向下；【小問3解析】要使O軸不受力，根據B的質量大于A的質量，可判斷B球應在最高點。對B有：對A有軸O不受力時TOA=TOB可得：則A、B球的速度大小均為。15.如圖所示，餐桌中心是一個半徑為的圓盤，圓盤可繞中心軸轉動，近似認為圓盤與餐桌在同一水平面內且兩者之間的間隙可忽略不計。已知放置在圓盤邊緣的小物體與圓盤間的動摩擦因數為，與餐桌間的動摩擦因數為。設小物體與圓盤以及餐桌之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取，不計空氣阻力。（，，計算結果均保留一位有效數字）（1）若緩慢增大圓盤的角速度（物體可視為做勻速圓周運動），為使物體不滑到餐桌上，圓盤的角速度的最大值為多少？（2）若緩慢增大圓盤的角速度，為使物體不滑落到地面，餐桌半徑R的最小值為多大？（3）若圓盤從靜止開始加速轉動，且轉動的角速度隨時間均勻增加，即，己知，求物體飛出圓盤時圓盤轉過的角度。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1解析】當小物體在圓盤上隨圓盤一起轉動時，由圓盤對小物體的靜摩擦力提供向心力，隨著圓盤角速度的增大，小物體受到的靜摩擦力增大。當靜摩擦力最大時，小物體即將滑離圓盤，此時圓盤的角速度達到小物塊恰好不滑離圓盤的最大值，則有解得【小問2解析】在餐桌上有可得小物塊滑上餐桌上的初速度小物體在餐桌上滑行的時間為小物體恰好不好滑出桌面，小物體在桌面上滑行的距離為設餐桌半徑為，物塊是沿圓盤邊緣切線飛出，則有聯立解得所以餐桌的最小半徑為【小問3解析】小物塊飛出圓盤時的角速度為由，k=1s-1得角速度與時間成正比，則轉過的角度雅禮教育集團2025年上學期第一次月考試卷高一物理時量：75分鐘分值：100分一、單項選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個正確選項）。1.1687年牛頓在總結了前人研究成果的基礎上提出了萬有引力定律，并通過月—地檢驗證明了地球對地面物體的引力與行星對衛星的引力具有相同的性質。當時牛頓掌握的信息有：地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，月球繞地球做圓周運動的軌道半徑為r=3.8×108m，約為地球半徑的60倍，月球的公轉周期約為27.3天。下列關于月—地檢驗的說法中正確的是()A.牛頓計算出了地球對月球的萬有引力的數值，從而完成了月—地檢驗B.牛頓計算出了月球對月球表面物體的萬有引力的數值，從而完成了月—地檢驗C.牛頓計算出了月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的，從而完成了月—地檢驗D.牛頓計算出了月球繞地球做圓周運動的加速度約為地球表面重力加速度的，從而完成了月—地檢驗【答案】D【解析】ABC．當時牛頓并沒有測量出萬有引力常量值，所以牛頓并沒有計算出地球對月球的萬有引力的數值和月球對月球表面物體的萬有引力的數值，也不能計算出月球表面的重力加速度，ABC錯誤；D．設月球的質量為m，地球質量為M，地球表面物體的質量為m′，地球半徑為R，月球軌道半徑r＝60R，月球繞地球做圓周運動時的加速度為a，若地球對地面物體的引力與行星對衛星的引力具有相同的性質，由牛頓第二定律有則由圓周運動的知識可知代入數據得在誤差允許的范圍內則完成了月—地檢驗，D正確。故選D。2.一小球質量為m，用一端固定于O點長為l的懸線（不可伸長，質量不計）系住，在O點正下方處釘有一顆光滑小釘子。如圖所示，將懸線沿水平方向拉直，無初速度釋放，當懸線碰到釘子后的瞬間，下列說法不正確的是（）A.小球的角速度不發生突變B.小球的線速度不發生突變C.小球的向心加速度突然增大D.懸線上的張力突然增大【答案】A【解析】當懸線碰到釘子后的瞬間，由于小球水平方向不受力，可知小球的線速度不變，由于轉動半徑減小，根據v=ωr可知，角速度突然變大；根據可知向心加速度突然增大；根據可知懸線上的張力突然增大，則BCD正確，A錯誤。此題選擇不正確的，故選A。3.如圖，甲、乙兩顆衛星以相同的軌道半徑分別繞質量為M和的行星做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.乙的線速度比甲的小B.甲的運行周期比乙的大C.乙的角速度比甲的小D.甲的向心加速度比乙的大【答案】B【解析】A．根據可知甲乙的線速度，乙的線速度比甲的大，選項A錯誤；B．根據甲乙運行的周期，甲的運行周期比乙的大，選項B正確；C．根據可知，乙的角速度比甲的大，選項C錯誤；D．根據可得甲乙的向心加速度，甲的向心加速度比乙的小，選項D錯誤。故選B。4.中國天宮空間站運行在距離地球表面約400千米高近地軌道上，而地球同步衛星離地高度約為36000千米。如圖所示，a為靜止在地球赤道上的物體，b為中國空間站，c為地球同步衛星，則下列說法正確的是（）A.線速度的大小關系為B.周期關系為C.向心加速度的關系D.同步衛星c的發射速度要大于11.2km/s【答案】C【解析】A．對ac因為兩者的角速度相同，根據可知對bc根據可得可知則線速度的大小關系為選項A錯誤；B．對ac兩者的周期相同對bc根據開普勒第三定律可知可知可知周期關系為選項B錯誤；C．對ac因為兩者的角速度相同，根據可知對bc根據可知可知則向心加速度的關系選項C正確；D．同步衛星c沒有脫離地球的引力范圍，則發射速度要小于11.2km/s，選項D錯誤。故選C。5.如圖，“旋轉秋千”中的兩個座椅A、B質量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在水平的旋轉圓盤上，座椅A離轉軸的距離較近。不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動，穩定后A、B都在水平面內做勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A.座椅B的角速度比A的大B.座椅A、B做勻速圓周運動的半徑可能相等C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D.懸掛B的纜繩所承受的拉力比懸掛A的纜繩所承受的拉力大【答案】D【解析】A．座椅A、B同軸轉動，所以座椅A、B的角速度相同，故A錯誤；BCD．設穩定時懸掛A的纜繩與豎直方向的夾角，若懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等，由于兩個座椅A、B質量相等，豎直方向根據受力平衡可知，懸掛A、B的纜繩拉力大小相等；拉力水平分力相等，由于座椅B在外側，座椅B的半徑較大，所需的向心力較大，則纜繩與豎直方向的夾角為時，拉力水平分力不足以提供座椅B所需的向心力，則穩定時，懸掛B的纜繩與豎直方向的夾角大于，座椅B做勻速圓周運動的半徑較大；根據可知懸掛B的纜繩所承受的拉力比懸掛A的纜繩所承受的拉力大，故BC錯誤，D正確。故選D。6.已知物體放在質量分布均勻的球殼內部的時候受到球殼的萬有引力為零，假想沿地球的直徑打一個孔。在不考慮地球自轉的情況下，從一端釋放一個看成質點的小球，小球將沿直徑運動到另一端，則小球運動的速度時間圖像下列正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】如圖所示，當小球運動至A處，由題意可知，A處以外的地球部分對小球作用力為零，A處以內的地球部分對小球作用力產生加速度，滿足又有聯立解得小球靠近地球球心過程，r減小，a減小，做加速度減小的加速運動，到球心另一側時，由對稱性可知，小球做加速度增大的減速運動，A正確。故選A。二、多項選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯的得0分）。7.汽車后備廂蓋一般都配有可伸縮的液壓桿，如圖甲所示，其示意圖如圖乙所示，可伸縮液壓桿上端固定于后蓋上A點，下端固定于箱內O'點，B也為后蓋上一點，后蓋可繞過O點的固定鉸鏈轉動。在合上后備廂蓋的過程中（）A.A點相對O'點做圓周運動B.B點相對O點做圓周運動C.A點與B點相對于O點轉動的線速度大小相等D.A點與B點相對于O點轉動的角速度大小相等【答案】BD【解析】A．在合上后備廂蓋的過程中，O'A的長度是變化的，因此A點相對O'點不是做圓周運動，故A錯誤；B．在合上后備廂蓋的過程中，A點與B點到O點的距離不變，所以A點與B點都是繞O點做圓周運動，故B正確；CD．A點與B點在相同的時間繞O點轉過的角度相同，即A點與B點相對O點的角速度相等，由于OB大于OA，根據v=rω可知，B點相對于O點轉動的線速度大，故C錯誤，D正確。故選BD。8.“嫦娥六號”月球探測器在月球背面南極附近軟著陸，如圖所示，“嫦娥六號”從環月圓形軌道Ⅰ上的P點實施變軌，進入環月橢圓形軌道Ⅱ，由近月點Q落月，關于“嫦娥六號”，下列說法正確的是（）A.沿軌道Ⅰ運行至P點時，需加速才能進入軌道ⅡB.沿軌道Ⅱ運行的周期小于沿軌道Ⅰ運行的周期C.沿軌道Ⅱ運行經P點時的加速度等于沿軌道Ⅰ運行經P點時的加速度D.若已知“嫦娥六號”軌道Ⅰ的半徑、運動周期和引力常量，可算出月球的密度【答案】BC【解析】A．軌道Ⅰ相對于軌道Ⅱ是高軌道，沿軌道Ⅰ運行至P點時，需減速才能進入軌道Ⅱ，故A錯誤；B．沿軌道Ⅱ的半長軸小于軌道Ⅰ的半徑，根據開普勒第三定律可知，沿軌道Ⅱ運行的周期小于沿軌道Ⅰ運行的周期，故B正確；C．根據牛頓第二定律有解得可知，沿軌道Ⅱ運行經P點時的加速度等于沿軌道Ⅰ運行經P點時的加速度，故C正確；D．“嫦娥六號”軌道Ⅰ上有解得由于不知道月球的半徑，則不能算出月球的密度，故D錯誤。9.如圖甲所示為一種叫”魔力陀螺”的玩具，其結構可簡化為圖乙所示。半徑為R的鐵質圓軌道用支架固定在豎直平面內，陀螺在軌道內、外兩側均可以旋轉。陀螺的質量為m（視為質點），陀螺磁芯對軌道的吸引力始終沿軌道的半徑方向（指向圓心或背離圓心），大小恒為。不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.陀螺沿軌道可能做勻速圓周運動B.陀螺在軌道外側運動，由A到B的過程中，軌道對其的支持力逐漸變小C.陀螺在軌道外側運動到最低點時不脫離軌道，此時的最大速度為D.陀螺在軌道內側運動到最高點時的速度為，其對軌道的壓力大小為【答案】BC【解析】A．陀螺沿軌道運動過程，軌道彈力和軌道的吸引力總是沿著徑向方向，陀螺的重力總是豎直向下，由于重力存在沿切向方向的分力，所以陀螺在切向方向的合力不可能一直為0，陀螺沿軌道不可能做勻速圓周運動，故A錯誤；B．陀螺在軌道外側運動，由A運動到與圓心等高點處過程，設陀螺與圓心連線與豎直方向的夾角為，根據牛頓第二定律可得由于逐漸增大，逐漸增大，則軌道對其的支持力逐漸變小；由與圓心等高點處運動到B過程，根據牛頓第二定律可得由于逐漸減小，逐漸增大，則軌道對其的支持力繼續逐漸變小；故B正確；C．設陀螺在軌道外側運動到最低點時，根據牛頓第二定律可得當時，可得此時的最大速度為故C正確；D．陀螺在軌道內側運動到最高點時的速度為，根據牛頓第二定律可得解得根據牛頓第三定律可知，其對軌道的壓力大小為9mg，故D錯誤。故選BC。10.這是摘自某篇新聞報道的一段話：“X-378空天飛機被認為是承擔了美軍太空戰職能的航天器。世界各地天文愛好者經過近一個月的通力合作，竟然捕捉到了一條絕密軌道。根據觀測：X-37B是在一個傾角39.9度的近圓軌道上運行，它每90分鐘繞地球轉一圈，正好需要每4天才能飛臨同一地點。”專業人士分析“它每90分鐘繞地球轉一圈”可以理解為它是在近地軌道上飛行，其中的“90分鐘”應該只是一個大約數，并不是精確值。地球可視為半徑為的均勻球體，地面處的重力加速度，則關于該航天器下列說法正確的是（）A.因為該航天器大約每90分鐘繞地球轉一圈，所以四天繞地球飛行64圈B.該航天器的周期一定為91.4minC.該航天器距離地面高度的數值可能為D.若航天器的周期為92.9min，那么將觀察到它正好每2天飛臨同一地點【答案】AD【解析】AB．因為該航天器大約每90分鐘統地球轉一圈，所以四天繞地球飛行圈，若該航天器的周期為91.4min，則不可能每4天飛臨同一地點，故A正確，B錯誤；C．根據，可得其中T=90min，代入數據解得故C錯誤；D．若航天器的周期為92.9min，每2天繞地球轉過圈，即它正好每2天飛臨同一地點，故D正確。故選AD。三、實驗題（本題共2小題8個空，每空2分，共16分）。11.探究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系的向心力演示器如圖甲所示，轉動手柄，可使塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。如圖乙所示是演示器部分原理示意圖：兩轉臂上黑白格的長度相等，A、B、C為三根固定在轉臂上的擋板（長槽的長度為短槽的2倍，擋板A在長槽正中間），可與轉臂上做圓周運動的實驗球產生擠壓，從而提供向心力。根據圖甲中向心力演示器標尺上露出的紅白相間等分標記，可以粗略計算出兩個球所受向心力的比值。已知塔輪①和塔輪④的半徑相等，塔輪②和塔輪⑤的半徑之比為2∶1，塔輪③和塔輪⑥的半徑之比為3∶1。由于皮帶長度和傳動效果的限制，皮帶只能同時套在同一層的塔輪上，即同時套在塔輪①和塔輪④、塔輪②和塔輪⑤或塔輪③和塔輪⑥上。（1）在該實驗中應用了來探究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系。A.理想實驗法 B.控制變量法 C.等效替代法 D.演繹法（2）探究向心力與角速度之間的關系時，應選擇半徑_________（填“相同”或“不同”）的兩個塔輪；同時應將質量相同的小球分別放在_________處。A.擋板A與擋板BB.擋板A與擋板CC.擋板B與擋板C（3）某同學用質量為3m和m的兩個小球進行探究實驗，他分別把兩小球同時放在左右轉臂上的合適位置，通過調整皮帶套在塔輪的位置，轉動手柄，得到兩個標尺上示數差別最大的結果，此時標尺的最大示數和最小示數之比為____________。【答案】（1）B（2）不同B（3）27∶1【解析】【小問1解析】在該實驗中應用了控制變量法，故選B。【小問2解析】探究F的大小與ω的關系時，應保持小球質量m和小球做圓周運動的半徑r相同，所以應將相同的小球分別放在擋板A處和擋板C處，并將皮帶套在兩邊半徑不同的變速塔輪上，故選B。【小問3解析】將m的小球放在A處，3m的小球放在C處，皮帶套在塔輪③和塔輪⑥上，兩物體向心力差別最大，塔輪③和塔輪⑥半徑之比為，塔輪③和塔輪⑥邊緣的線速度相等，角速度與半徑成反比兩小球做圓周運動的向心力之比故此時標尺的最大示數和最小示數之比為27:1。12.2023年《三體》電視劇異常火爆，這正展示了人類想了解未知世界的渴望，為延續人類文明防患于未然，人類也需要尋找適宜人類居住的新家園。假設多年后宇航員找到了一類地星球，為了探究星球的相關情況，宇航員降落在星球表面，并做了以下實驗（假設該星球為勻質球體，星球半徑為R）：實驗Ⅰ：讓一石子和一片羽毛分別從相同高度由靜止同時釋放多次，發現兩者總沿豎直方向向下運動并同時落在水平地面上。由此可以判斷該星球表面___________（填“有”或“無”）大氣。實驗Ⅱ：在赤道水平地面上，以一定的水平速度拋出物體，并記錄下拋出點的高度h及相應的從拋出到落地過程中的水平位移x，保持不變，改變高度，重復實驗多次。并用描點法做出了圖像，你認為宇航員做___________圖像最為合理。（選填選項前的相應字母）A．

B．

C．若求出圖線的斜率為，則赤道處的重力加速度g=___________。實驗Ⅲ：到達極地后，在拋出速度與實驗Ⅱ中一樣的情況下，重復實驗Ⅱ，若得到圖像的斜率為。據此宇航員推出了該類地星球的自轉周期T=___________。（用、、R、表示）【答案】實驗Ⅰ:無實驗Ⅱ:C實驗Ⅲ：【解析】實驗Ⅰ，因只有沒有空氣阻力影響，石子和羽毛才能總是同時落地，可以判斷該星球表面無大氣。實驗Ⅱ，在實驗Ⅰ的基礎上可確定保證石子做的是平拋運動，由兩個方向上的規律可得可得即h與成正比關系，