高級中學名校試題PAGEPAGE12024—2025學年高一3月聯考物理試題注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。考試時間為90分鐘，滿分100分一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.用國際單位制的基本單位表示萬有引力常量的單位，下列符合要求的是（）A.N·m/kg2 B.m3.s2/kg C.N·m2/kg2 D.m3/（kg·s2）【答案】D【解析】國際單位制中質量m、距離r、力F的單位分別是：kg、m、N，根據牛頓的萬有引力定律得到G的單位是N?m2/kg2，但N不是基本單位。根據牛頓第二定律得則1N＝1kg?m/s2所以G單位還可以寫成m3/（kg?s2），故D正確，ABC錯誤；故選D。2.如圖所示，地球沿橢圓形軌道繞太陽運動，所處四個位置分別對應北半球的四個節氣。根據開普勒行星運動定律可以判定，地球繞太陽公轉速度最小的節氣是（）A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至【答案】B【解析】根據開普勒第二定律，相同時間內行星與太陽的連線掃過的面積相同，夏至時地球與太陽的連線最長，所以速度最小。故選B。3.關于開普勒行星運動定律，下列說法不正確的是（）A.所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上B.表達式，a代表行星與太陽之間的最遠距離C.表達式，k與中心天體有關D.表達式，T代表行星運動的公轉周期【答案】B【解析】A．根據開普勒第一定律可知，所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上，故A正確，不符合題意；B．在開普勒第三定律表達式中，a代表行星運行軌道的半長軸，故B錯誤，符合題意；C．在開普勒第三定律表達式中，k與中心天體質量有關，故C正確，不符合題意；D．在開普勒第三定律表達式中，T代表星球運行的公轉周期，故D正確，不符合題意。故選B。4.如圖所示，帶有一白點的灰色圓盤，繞過其中心且垂直于盤面的軸沿逆時針方向勻速轉動，轉速n＝20r/s。在暗室中用每秒閃光18次的頻閃光源照射圓盤，則觀察到白點（）A.逆時針轉動，周期為1s B.逆時針轉動，周期為0.5sC.順時針轉動，周期為1s D.順時針轉動，周期為0.5s【答案】B【解析】由題意黑色圓盤，可繞過其中心，垂直于盤面的軸勻速轉動，每秒沿逆時針方向旋轉20圈，即頻率為在暗室中用每秒閃光18次的頻閃光源照射圓盤，即則所以觀察到白點逆時針旋轉，則有所以觀察到白點每秒逆時針旋轉2圈，即轉動周期故選B。5.關于向心加速度，下列說法中正確的是（）A.若物體做圓周運動的向心加速度大小和半徑不變，則該物體的線速度大小不變B.物體做圓周運動的周期越長，向心加速度越大C.不同物體做圓周運動的向心力越大，向心加速度越大D.物體做圓周運動的線速度越大，向心加速度越大【答案】A【解析】A．若物體做圓周運動的向心加速度大小和半徑不變，根據可知該物體的線速度大小不變，故A正確；B．根據物體做圓周運動的周期越長，由于不清楚半徑的變化，所以向心加速度不一定越大，故B錯誤；C．根據可知不同物體做圓周運動的向心力大，其向心加速度不一定大，還要看物體的質量關系，故C錯誤；D．根據可知物體做圓周運動的線速度大，向心加速度不一定越大，還要看物體做圓周運動的半徑關系，故D錯誤。故選A。6.如圖所示，下列有關生活中的圓周運動實例分析說法正確的是（）A.圖甲中，汽車通過凹形橋的最低點的速度越大，汽車受到的支持力越小B.圖乙中，小球做圓周運動的角速度越大，細繩拉力越大C.圖丙中，“水流星”表演通過最高點時，水處于完全失重狀態，不受重力D.圖丁中，脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出【答案】B【解析】A．圖甲中，汽車通過凹形橋的最低點，根據牛頓第二定律可得可得可知汽車速度越大，汽車受到的支持力越大，故A錯誤；B．圖乙中，設細繩與豎直方向的夾角為，豎直方向根據受力平衡可得根據牛頓第二定律可得可得，可知小球做圓周運動的角速度越大，越小，細繩拉力越大，故B正確；C．圖丙中，“水流星”表演通過最高點時，水處于完全失重狀態，仍受重力作用，故C錯誤；D．圖丁中，脫水桶的脫水原理是水滴受到的實際力不足以提供所需的向心力，從而沿切線方向甩出，故D錯誤。故選B。7.如圖甲所示，輕桿的一端固定一小球（可視為質點），另一端套在光滑的水平軸O上，水平軸的正上方有一速度傳感器（圖中未畫出），可以測量小球通過最高點時的速度大小v，水平軸O處有一力傳感器（圖中未畫出），可以測量小球通過最高點時水平軸受到的桿的作用力F，若取豎直向下為F的正方向，在最低點時給小球不同的初速度，得到的（v為小球在最高點時的速度）圖像如圖乙所示，取重力加速度大小。下列說法正確的是（）A.小球的質量為10kgB.輕桿的長度為1.8mC.若小球通過最高點時的速度大小為，則輕桿對小球的作用力大小為6.4ND.若小球通過最高點時的速度大小為，則小球受到的合力為0【答案】C【解析】AB．設桿的長度為L，水平軸受到的桿的作用力F與桿對小球的作用力大小相等、方向相反，因此對小球受力分析有整理可得對比題圖乙可得，故AB錯誤；C．當時，解得則桿對小球的作用力大小為6.4N，故C正確；D．若小球通過最高點時的速度大小為，則小球受到的合力故D錯誤。故選C。8.如圖甲所示，傾角為θ的光滑斜面固定在水平地面上，細線一端與可看成質點的質量為m的小球相連，另一端穿入小孔O與力傳感器（位于斜面體內部）連接，傳感器可實時記錄細線拉力大小及掃過的角度。初始時，細線水平，小球位于小孔O的右側，現敲擊小球，使小球獲得一平行于斜面向上的初速度v0，此后傳感器記錄細線拉力T的大小隨細線掃過角度α的變化圖像如圖乙所示，圖中F0已知，小球到O點距離為l，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球位于初始位置時的加速度大小為B.小球通過最高點時速度大小為C.小球通過最高點時速度大小為D.小球通過最低點時速度大小為【答案】C【解析】A．位于初始位置時的向心加速度沿斜面向下的加速度根據平行四邊形定則知，則小球位于初始位置時的加速度大于，故A錯誤；B．由圖乙可知，小球通過最高點時細線拉力最小，為零，則有解得小球通過最高點時的速度故B錯誤；C．小球在初始位置時，有則小球通過最高點時的速度，故C正確；D．小球通過最低點時，細線的拉力最大，根據牛頓第二定律有解得小球通過最低點速度故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，一質量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104N，當汽車經過半徑為80m的彎道時，下列判斷正確的是（）A.汽車轉彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力B.汽車轉彎的速度為20m/s時所需的向心力為1.0×104NC.汽車轉彎的速度為20m/s時汽車會發生側滑D.汽車能安全轉彎的向心加速度不超過7.0m/s2【答案】BD【解析】A．汽車轉彎時受到重力、彈力和摩擦力，A錯誤；BC．汽車轉彎時，根據向心力的公式代入數據解得汽車不會發生側滑，B正確，C錯誤；D．汽車轉彎時，摩擦力為其圓周運動提供向心力，故其轉彎的最大加速度代入數據解得D正確。故選BD。10.如圖所示，三顆質量均為m的地球同步衛星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上，設地球質量為M，半徑為R．下列說法正確的是（）A.地球對一顆衛星的引力大小為B.一顆衛星對地球的引力大小為C.兩顆衛星之間引力大小為D.三顆衛星對地球引力的合力大小為【答案】BC【解析】AB．根據萬有引力定律可知：地球對一個衛星的引力大小為物體間的萬有引力是相互作用力，所以一個衛星對地球的引力大小也為，選項A錯誤，B正確；C．如圖所示，兩顆衛星之間的距離所以兩顆衛星之間的引力大小為C選項正確；D．三顆衛星處在圓軌道的內接正三角形頂角上，根據三力平衡知識可知，對地球引力的合力大小為零，D錯誤。故選BC?！究键c定位】本題考查了萬有引力定律、數學幾何知識，主要考查學生運用數學知識解決物理問題的能力，難度中等．11.騎自行車是一種綠色環保的出行方式。如圖所示是某款自行車傳動結構的示意圖，該自行車的大齒輪、小齒輪與后輪的半徑之比為3:1:7，它們的邊緣分別有A、B、C三個點，則下列說法正確的是A.A、B兩點的周期之比為1:3B.A、C兩點的角速度之比為3:7C.B、C兩點的線速度大小之比為1:7D.A、C兩點的向心加速度大小之比為1:7【答案】C【解析】A．由可得選項A錯誤；B．由可得選項B錯誤；C．由得選項C正確；D．由可得選項D錯誤。故選C。12.如圖所示，一上表面距地面高為、半徑為的水平圓盤上放置質量分別為、的A和B兩個物體，用長為的輕繩連接，A物體在轉軸位置上，B在圓盤邊緣。當圓盤繞其豎直軸以角速度轉動時，、兩物體剛好相對圓盤靜止。兩物體均看做質點，兩物體與圓盤之間的動摩擦因數均為0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。某時刻輕繩突然斷裂，下列說法正確的是（）A.輕繩斷裂前，圓盤轉動的角速度為 B.輕繩斷裂前，輕繩拉力的大小為C.B物體落到水平地面的位置到豎直軸的距離為 D.B物體落地時的速度大小為【答案】BC【解析】AB．當圓盤繞其豎直軸以角速度轉動時，由牛頓第二定律得將，、、代入以上兩式可得輕繩拉力大小故A錯誤，B正確；C．輕繩突然斷裂，B物體做平拋運動，有所以B物體落到水平面的位置到豎直軸的距離為故C正確；D．B物體落地時的速度大小為故D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某學習小組利用如圖所示的裝置“探究向心力大小的表達式”實驗，所用向心力演示器如圖（a）所示，待選小球是質量均為2m的球1、球2和質量為m的球3，標尺1和2可以顯示出兩球所受向心力的大小。圖（b）是演示器部分原理示意圖，其中皮帶輪①、④的半徑相同，輪②的半徑是輪①的1.6倍，輪③的半徑是輪①的2倍，輪⑤的半徑是輪④的0.8倍，輪⑥的半徑是輪④的0.5倍；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。（1）在探究向心力F的大小與質量m、角速度ω和半徑之間的關系時我們主要用到了物理學中的（）A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹法（2）若兩個鋼球的質量和運動半徑相等，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出A、C位置兩鋼球所受向心力的比值為1:4，則塔輪1和塔輪2轉動的角速度之比為____。（3）若將球1、2分別放在擋板B、C位置，將皮帶與輪①和輪④相連則是在研究向心力的大小F與（）的關系。A.轉動半徑r B.質量m C.角速度ω D.線速度v（4）若將球1、3分別放在擋板B、C位置，轉動手柄時標尺1和標尺2示數的比值為1:4，則可判斷與皮帶連接的變速塔輪為（）A.①和④ B.②和⑤ C.③和⑥ D.③和④【答案】（1）C（2）1：2（3）A（4）C【解析】【小問1解析】在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時主要用到了物理學中的控制變量法，即研究向心力的大小F與質量m的關系時，需要保證角速度ω和半徑r不變。故選C?！拘?解析】若兩個鋼球的質量和運動半徑相等，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出A、C位置兩鋼球所受向心力的比值為1:4，即則塔輪1和塔輪2轉動的角速度之比為【小問3解析】若將球1、2分別放在擋板B、C位置，則兩小球做圓周運動的半徑不同；將皮帶與輪①和輪④相連，兩小球轉動的角速度相等，則是在研究向心力的大小F與轉動半徑的關系。故A正確，BCD錯誤。故選A?！拘?解析】若將球1、3分別放在擋板B、C位置，則球1、3的軌道半徑之比為轉動手柄時標尺1和標尺2示數的比值為1:4，則球1、3所受向心力之比為球1、3的質量之比為由可知球1、3轉動的角速度之比為由皮帶傳動的變速塔輪的邊緣的線速度大小相等，，所以球1、3所在變速塔輪的半徑之比為由于輪①、④的半徑相同，輪③的半徑是輪①的2倍，輪⑥的半徑是輪④的0.5倍，可知輪③的半徑是輪⑥的4倍，則可判斷與皮帶連接的變速塔輪為③和⑥。故選C。14.某同學用如圖a所示裝置探究向心力與角速度和運動半徑的關系。裝置中豎直轉軸固定在電動機的轉軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉軸上，能隨豎直轉軸一起轉動。水平直桿的左端套上滑塊，用細線將滑塊與固定在豎直轉軸上的力傳感器連接，細線處于水平伸直狀態，當滑塊隨水平直桿一起勻速轉動時，細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的擋光條，擋光條到豎直轉軸的距離為，光電門可以測出擋光條經過光電門所用的時間（擋光時間）?；瑝K與豎直轉軸間的距離可調。（1）若某次實驗中測得擋光條的擋光時間為，則電動機的角速度為_______。（2）若保持滑塊P到豎直轉軸中心的距離為不變，僅多次改變豎直轉軸轉動的快慢，測得多組力傳感器的示數F和擋光時間。畫出圖像，如圖b所示。實驗中，測得圖線的斜率為，則滑塊的質量為_______。（3）若保持豎直轉軸轉速不變，調節滑塊P到豎直轉軸中心的距離r，測得多組力F和r的數據，以F為縱軸，以_______(填“r”“”或“”)為橫軸，將所測量的數據描繪在坐標系中，可以更直觀地反映向心力大小與圓周運動半徑r之間的關系?，F測得擋光條的擋光時間為，則圖線的斜率應為_______?！敬鸢浮浚?）（2）（3）r【解析】（1）由可得（2）由題意可得故因此滑塊的質量（3）由可知，當m、一定時，，所以以r為橫軸；畫圖象，則圖線的斜率為15.如圖所示，半徑的圓盤繞圓心O勻速水平轉動，從O點正上方距O點的高度處水平拋出一個小球（視為質點），此時圓盤半徑OA（A點在圓盤邊緣）恰好與小球被拋出時的初速度方向相同。取重力加速度大小，不計空氣阻力。若小球只與圓盤碰撞一次，且落點為A點關于O點對稱的B點，求：（1）小球被拋出時的初速度大??；（2）圓盤轉動的角速度大小。【答案】（1）5m/s；（2）【解析】（1）設小球在空中運動的時間為，根據平拋運動的研究方法，豎直方向有水平方向有聯立解得（2）在時間內，圓盤可能轉過了0.5周、1.5周、2.5周、…經分析可知由（1）可得解得16.如圖所示，可視為質點、質量均為m=0.6kg的小球A、B用輕繩2連接在一起，小球A通過輕繩1系在豎直轉軸上。當兩球隨轉軸以相同角速度一起勻速轉動時，輕繩1、2與豎直方向的夾角分別為θ=37°、α=53°，小球B到豎直轉軸的距離。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8。求：（1）小球B的角速度大小ω；（2）輕繩1上的拉力大小F1；（3）小球A做圓周運動的半徑r1。（計算結果可保留分數）【答案】（1）2rad/s（2）15N（3）【解析】【小問1解析】對小球B，根據牛頓第二定律有解得【小問2解析】對小球B，在豎直方向有對小球A，在豎直方向有解得【小問3解析】對小球A，根據牛頓第二定律有解得17.有一質量為M、半徑為R、密度均勻的球體，在距離球心O為2R的地方有一質量為m的質點，已知球體的體積，引力常量為G。（1）求m對M的萬有引力大??；（2）現從M中挖去半徑為的球體（兩球心和質點在同一直線上，且兩球表面相切），如圖所示，求：①剩余部分的質量；②剩余部分對m的萬有引力大小?！敬鸢浮浚?）（2）①；②【解析】【小問1解析】由萬有引力定律可知球體與質點之間的萬有引力解得【小問2解析】①完整球體的質量挖去的小球質量故剩余部分的質量②被挖掉的小球與質點之間的萬有引力由題意可知解得故剩余部分對質點的萬有引力解得18.如圖所示，有一個可視為質點的質量為的小物塊，從光滑平臺上的點以的初速度水平飛出，到達點時，恰好沿點的切線方向進入固定在地面上的豎直圓弧軌道，圓弧軌道的半徑為，點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角，不計空氣阻力，取重力加速度。（，）。求：（1）、兩點的高度差；（2）若小物塊恰好能經過圓弧軌道最高點，求小物塊經過點時的速度大小。（3）若小物塊經過圓弧軌道最低點時速度為，求小物塊經過點時對軌道的壓力?！敬鸢浮浚?）（2）（3）100N，方向豎直向下【解析】【小問1解析】由題意可知，小物塊在B點的速度為小物塊在B點豎直方向的分速度為根據平拋運動在豎直方向為自由落體可知【小問2解析】小物塊恰好能經過圓弧軌道最高點D，此時重力恰好提供向心力解得【小問3解析】小物塊運動到C點時，設軌道對小物塊的支持力為N，根據牛頓第二定律解得根據牛頓第三定律，小物塊對軌道的壓力等于軌道對小物塊的支持力，為100N，方向豎直向下。2024—2025學年高一3月聯考物理試題注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回?？荚嚂r間為90分鐘，滿分100分一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.用國際單位制的基本單位表示萬有引力常量的單位，下列符合要求的是（）A.N·m/kg2 B.m3.s2/kg C.N·m2/kg2 D.m3/（kg·s2）【答案】D【解析】國際單位制中質量m、距離r、力F的單位分別是：kg、m、N，根據牛頓的萬有引力定律得到G的單位是N?m2/kg2，但N不是基本單位。根據牛頓第二定律得則1N＝1kg?m/s2所以G單位還可以寫成m3/（kg?s2），故D正確，ABC錯誤；故選D。2.如圖所示，地球沿橢圓形軌道繞太陽運動，所處四個位置分別對應北半球的四個節氣。根據開普勒行星運動定律可以判定，地球繞太陽公轉速度最小的節氣是（）A.春分 B.夏至 C.秋分 D.冬至【答案】B【解析】根據開普勒第二定律，相同時間內行星與太陽的連線掃過的面積相同，夏至時地球與太陽的連線最長，所以速度最小。故選B。3.關于開普勒行星運動定律，下列說法不正確的是（）A.所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上B.表達式，a代表行星與太陽之間的最遠距離C.表達式，k與中心天體有關D.表達式，T代表行星運動的公轉周期【答案】B【解析】A．根據開普勒第一定律可知，所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上，故A正確，不符合題意；B．在開普勒第三定律表達式中，a代表行星運行軌道的半長軸，故B錯誤，符合題意；C．在開普勒第三定律表達式中，k與中心天體質量有關，故C正確，不符合題意；D．在開普勒第三定律表達式中，T代表星球運行的公轉周期，故D正確，不符合題意。故選B。4.如圖所示，帶有一白點的灰色圓盤，繞過其中心且垂直于盤面的軸沿逆時針方向勻速轉動，轉速n＝20r/s。在暗室中用每秒閃光18次的頻閃光源照射圓盤，則觀察到白點（）A.逆時針轉動，周期為1s B.逆時針轉動，周期為0.5sC.順時針轉動，周期為1s D.順時針轉動，周期為0.5s【答案】B【解析】由題意黑色圓盤，可繞過其中心，垂直于盤面的軸勻速轉動，每秒沿逆時針方向旋轉20圈，即頻率為在暗室中用每秒閃光18次的頻閃光源照射圓盤，即則所以觀察到白點逆時針旋轉，則有所以觀察到白點每秒逆時針旋轉2圈，即轉動周期故選B。5.關于向心加速度，下列說法中正確的是（）A.若物體做圓周運動的向心加速度大小和半徑不變，則該物體的線速度大小不變B.物體做圓周運動的周期越長，向心加速度越大C.不同物體做圓周運動的向心力越大，向心加速度越大D.物體做圓周運動的線速度越大，向心加速度越大【答案】A【解析】A．若物體做圓周運動的向心加速度大小和半徑不變，根據可知該物體的線速度大小不變，故A正確；B．根據物體做圓周運動的周期越長，由于不清楚半徑的變化，所以向心加速度不一定越大，故B錯誤；C．根據可知不同物體做圓周運動的向心力大，其向心加速度不一定大，還要看物體的質量關系，故C錯誤；D．根據可知物體做圓周運動的線速度大，向心加速度不一定越大，還要看物體做圓周運動的半徑關系，故D錯誤。故選A。6.如圖所示，下列有關生活中的圓周運動實例分析說法正確的是（）A.圖甲中，汽車通過凹形橋的最低點的速度越大，汽車受到的支持力越小B.圖乙中，小球做圓周運動的角速度越大，細繩拉力越大C.圖丙中，“水流星”表演通過最高點時，水處于完全失重狀態，不受重力D.圖丁中，脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出【答案】B【解析】A．圖甲中，汽車通過凹形橋的最低點，根據牛頓第二定律可得可得可知汽車速度越大，汽車受到的支持力越大，故A錯誤；B．圖乙中，設細繩與豎直方向的夾角為，豎直方向根據受力平衡可得根據牛頓第二定律可得可得，可知小球做圓周運動的角速度越大，越小，細繩拉力越大，故B正確；C．圖丙中，“水流星”表演通過最高點時，水處于完全失重狀態，仍受重力作用，故C錯誤；D．圖丁中，脫水桶的脫水原理是水滴受到的實際力不足以提供所需的向心力，從而沿切線方向甩出，故D錯誤。故選B。7.如圖甲所示，輕桿的一端固定一小球（可視為質點），另一端套在光滑的水平軸O上，水平軸的正上方有一速度傳感器（圖中未畫出），可以測量小球通過最高點時的速度大小v，水平軸O處有一力傳感器（圖中未畫出），可以測量小球通過最高點時水平軸受到的桿的作用力F，若取豎直向下為F的正方向，在最低點時給小球不同的初速度，得到的（v為小球在最高點時的速度）圖像如圖乙所示，取重力加速度大小。下列說法正確的是（）A.小球的質量為10kgB.輕桿的長度為1.8mC.若小球通過最高點時的速度大小為，則輕桿對小球的作用力大小為6.4ND.若小球通過最高點時的速度大小為，則小球受到的合力為0【答案】C【解析】AB．設桿的長度為L，水平軸受到的桿的作用力F與桿對小球的作用力大小相等、方向相反，因此對小球受力分析有整理可得對比題圖乙可得，故AB錯誤；C．當時，解得則桿對小球的作用力大小為6.4N，故C正確；D．若小球通過最高點時的速度大小為，則小球受到的合力故D錯誤。故選C。8.如圖甲所示，傾角為θ的光滑斜面固定在水平地面上，細線一端與可看成質點的質量為m的小球相連，另一端穿入小孔O與力傳感器（位于斜面體內部）連接，傳感器可實時記錄細線拉力大小及掃過的角度。初始時，細線水平，小球位于小孔O的右側，現敲擊小球，使小球獲得一平行于斜面向上的初速度v0，此后傳感器記錄細線拉力T的大小隨細線掃過角度α的變化圖像如圖乙所示，圖中F0已知，小球到O點距離為l，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球位于初始位置時的加速度大小為B.小球通過最高點時速度大小為C.小球通過最高點時速度大小為D.小球通過最低點時速度大小為【答案】C【解析】A．位于初始位置時的向心加速度沿斜面向下的加速度根據平行四邊形定則知，則小球位于初始位置時的加速度大于，故A錯誤；B．由圖乙可知，小球通過最高點時細線拉力最小，為零，則有解得小球通過最高點時的速度故B錯誤；C．小球在初始位置時，有則小球通過最高點時的速度，故C正確；D．小球通過最低點時，細線的拉力最大，根據牛頓第二定律有解得小球通過最低點速度故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，一質量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104N，當汽車經過半徑為80m的彎道時，下列判斷正確的是（）A.汽車轉彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力B.汽車轉彎的速度為20m/s時所需的向心力為1.0×104NC.汽車轉彎的速度為20m/s時汽車會發生側滑D.汽車能安全轉彎的向心加速度不超過7.0m/s2【答案】BD【解析】A．汽車轉彎時受到重力、彈力和摩擦力，A錯誤；BC．汽車轉彎時，根據向心力的公式代入數據解得汽車不會發生側滑，B正確，C錯誤；D．汽車轉彎時，摩擦力為其圓周運動提供向心力，故其轉彎的最大加速度代入數據解得D正確。故選BD。10.如圖所示，三顆質量均為m的地球同步衛星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上，設地球質量為M，半徑為R．下列說法正確的是（）A.地球對一顆衛星的引力大小為B.一顆衛星對地球的引力大小為C.兩顆衛星之間引力大小為D.三顆衛星對地球引力的合力大小為【答案】BC【解析】AB．根據萬有引力定律可知：地球對一個衛星的引力大小為物體間的萬有引力是相互作用力，所以一個衛星對地球的引力大小也為，選項A錯誤，B正確；C．如圖所示，兩顆衛星之間的距離所以兩顆衛星之間的引力大小為C選項正確；D．三顆衛星處在圓軌道的內接正三角形頂角上，根據三力平衡知識可知，對地球引力的合力大小為零，D錯誤。故選BC?！究键c定位】本題考查了萬有引力定律、數學幾何知識，主要考查學生運用數學知識解決物理問題的能力，難度中等．11.騎自行車是一種綠色環保的出行方式。如圖所示是某款自行車傳動結構的示意圖，該自行車的大齒輪、小齒輪與后輪的半徑之比為3:1:7，它們的邊緣分別有A、B、C三個點，則下列說法正確的是A.A、B兩點的周期之比為1:3B.A、C兩點的角速度之比為3:7C.B、C兩點的線速度大小之比為1:7D.A、C兩點的向心加速度大小之比為1:7【答案】C【解析】A．由可得選項A錯誤；B．由可得選項B錯誤；C．由得選項C正確；D．由可得選項D錯誤。故選C。12.如圖所示，一上表面距地面高為、半徑為的水平圓盤上放置質量分別為、的A和B兩個物體，用長為的輕繩連接，A物體在轉軸位置上，B在圓盤邊緣。當圓盤繞其豎直軸以角速度轉動時，、兩物體剛好相對圓盤靜止。兩物體均看做質點，兩物體與圓盤之間的動摩擦因數均為0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。某時刻輕繩突然斷裂，下列說法正確的是（）A.輕繩斷裂前，圓盤轉動的角速度為 B.輕繩斷裂前，輕繩拉力的大小為C.B物體落到水平地面的位置到豎直軸的距離為 D.B物體落地時的速度大小為【答案】BC【解析】AB．當圓盤繞其豎直軸以角速度轉動時，由牛頓第二定律得將，、、代入以上兩式可得輕繩拉力大小故A錯誤，B正確；C．輕繩突然斷裂，B物體做平拋運動，有所以B物體落到水平面的位置到豎直軸的距離為故C正確；D．B物體落地時的速度大小為故D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某學習小組利用如圖所示的裝置“探究向心力大小的表達式”實驗，所用向心力演示器如圖（a）所示，待選小球是質量均為2m的球1、球2和質量為m的球3，標尺1和2可以顯示出兩球所受向心力的大小。圖（b）是演示器部分原理示意圖，其中皮帶輪①、④的半徑相同，輪②的半徑是輪①的1.6倍，輪③的半徑是輪①的2倍，輪⑤的半徑是輪④的0.8倍，輪⑥的半徑是輪④的0.5倍；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。（1）在探究向心力F的大小與質量m、角速度ω和半徑之間的關系時我們主要用到了物理學中的（）A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.演繹法（2）若兩個鋼球的質量和運動半徑相等，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出A、C位置兩鋼球所受向心力的比值為1:4，則塔輪1和塔輪2轉動的角速度之比為____。（3）若將球1、2分別放在擋板B、C位置，將皮帶與輪①和輪④相連則是在研究向心力的大小F與（）的關系。A.轉動半徑r B.質量m C.角速度ω D.線速度v（4）若將球1、3分別放在擋板B、C位置，轉動手柄時標尺1和標尺2示數的比值為1:4，則可判斷與皮帶連接的變速塔輪為（）A.①和④ B.②和⑤ C.③和⑥ D.③和④【答案】（1）C（2）1：2（3）A（4）C【解析】【小問1解析】在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時主要用到了物理學中的控制變量法，即研究向心力的大小F與質量m的關系時，需要保證角速度ω和半徑r不變。故選C?！拘?解析】若兩個鋼球的質量和運動半徑相等，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出A、C位置兩鋼球所受向心力的比值為1:4，即則塔輪1和塔輪2轉動的角速度之比為【小問3解析】若將球1、2分別放在擋板B、C位置，則兩小球做圓周運動的半徑不同；將皮帶與輪①和輪④相連，兩小球轉動的角速度相等，則是在研究向心力的大小F與轉動半徑的關系。故A正確，BCD錯誤。故選A?！拘?解析】若將球1、3分別放在擋板B、C位置，則球1、3的軌道半徑之比為轉動手柄時標尺1和標尺2示數的比值為1:4，則球1、3所受向心力之比為球1、3的質量之比為由可知球1、3轉動的角速度之比為由皮帶傳動的變速塔輪的邊緣的線速度大小相等，，所以球1、3所在變速塔輪的半徑之比為由于輪①、④的半徑相同，輪③的半徑是輪①的2倍，輪⑥的半徑是輪④的0.5倍，可知輪③的半徑是輪⑥的4倍，則可判斷與皮帶連接的變速塔輪為③和⑥。故選C。14.某同學用如圖a所示裝置探究向心力與角速度和運動半徑的關系。裝置中豎直轉軸固定在電動機的轉軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉軸上，能隨豎直轉軸一起轉動。水平直桿的左端套上滑塊，用細線將滑塊與固定在豎直轉軸上的力傳感器連接，細線處于水平伸直狀態，當滑塊隨水平直桿一起勻速轉動時，細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的擋光條，擋光條到豎直轉軸的距離為，光電門可以測出擋光條經過光電門所用的時間（擋光時間）。滑塊與豎直轉軸間的距離可調。（1）若某次實驗中測得擋光條的擋光時間為，則電動機的角速度為_______。（2）若保持滑塊P到豎直轉軸中心的距離為不變，僅多次改變豎直轉軸轉動的快慢，測得多組力傳感器的示數F和擋光時間。畫出圖像，如圖b所示。實驗中，測得圖線的斜率為，則滑塊的質量為_______。（3）若保持豎直轉軸轉速不變，調節滑塊P到豎直轉軸中心的距離r，測得多組力F和r的數據，以F為縱軸，以_______(填“r”“”或“”)為橫軸，將所測量的數據描繪在坐標系