一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。
1. 研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)。假設(shè)這種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（ ）
A. 距地面的高度變大B. 向心加速度變大C. 線速度變大D. 角速度變大
2. 如圖甲所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，現(xiàn)假使三角板沿刻度尺水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)一支鉛筆從三角板直角邊的最下端，由靜止開始沿此邊向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于鉛筆尖的運(yùn)動(dòng)及其留下的痕跡的判斷中，正確的有（ ）
A. 筆尖留下的痕跡可以是一條如圖乙所示的拋物線
B. 筆尖留下的痕跡可以是一條傾斜的直線
C. 在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的速度方向始終保持不變
D. 在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終保持不變
3. 如圖所示，在距河面高度的岸上有人用長(zhǎng)繩拴住一條小船，開始時(shí)繩與水面的夾角為。人以恒定的速率拉繩，使小船靠岸，那么（ ）
A. 5s時(shí)繩與水面的夾角為B. 5s時(shí)小船前進(jìn)了15m
C. 5s時(shí)小船的速率為4m/sD. 5s時(shí)小船到岸邊的距離為15m
4. 如圖所示，足夠長(zhǎng)的斜面靜止在水平地面上。將質(zhì)量為m的小球從斜面底端以初速度拋出，初速度的方向與斜面間夾角為，小球恰好沿水平方向撞到斜面上。不計(jì)空氣阻力。.若仍從斜面底端拋出，改變以下條件仍能使小球水平撞到斜面上的是（ ）
A. 僅適當(dāng)增大B. 僅增大速度
C. 將m和都適當(dāng)減小D. 將和都適當(dāng)增大
5. 假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，則地球的半徑是（ ）
A. B. C. D.
6. 圖甲所示的“太極球”是較流行的健身器材?，F(xiàn)將太極球拍和球簡(jiǎn)化成如圖乙所示的平板和球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在運(yùn)動(dòng)到圖中的四個(gè)位置時(shí)球與板間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。A為圓周的最高點(diǎn)，C為最低點(diǎn)，B、D與圓心O等高。設(shè)球的質(zhì)量為m，不計(jì)球拍的質(zhì)量和球與球拍間的摩擦。下列說法正確的是（ ）
A. 球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A時(shí)的最小速度為零
B. 球在C處對(duì)板的作用力比在A處對(duì)板的作用力大2mg
C. 增大球的運(yùn)動(dòng)速度，當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)板與水平面的夾角變小
D. 球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，時(shí)，板對(duì)球的作用力大小
7. 如圖所示，豎直桿AB在A、B兩點(diǎn)通過光滑鉸鏈連接兩等長(zhǎng)輕桿AC和BC，AC和BC與豎直方向的夾角均為，輕桿長(zhǎng)均為L(zhǎng)，在C處固定一質(zhì)量為m的小球，重力加速度為g，在裝置繞豎直桿AB轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度從0開始逐漸增大的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 當(dāng)時(shí)，AC桿和BC桿對(duì)球的作用力都表現(xiàn)為拉力
B. AC桿對(duì)球的作用力先增大后減小
C. 一定時(shí)間后，AC桿與BC桿上的力的大小之差恒定
D. 當(dāng)時(shí)，BC桿對(duì)球的作用力為0
8. 小明撐一雨傘站在水平地面上，傘面邊緣點(diǎn)所圍圓形的半徑為R，現(xiàn)將雨傘繞豎直傘桿以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴落到地面，落點(diǎn)形成一半徑為r的圓形，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮間，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推知傘邊緣距地面的高度為（ ）
A. B. C. D.
二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。
9. 2018年2月6日，馬斯克的SpaceX“獵鷹”重型火箭將一輛跑車發(fā)射到太空，其軌道示意圖如圖中橢圓Ⅱ所示，其中A、C分別是近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，圖中Ⅰ、Ⅲ軌道分別為地球和火星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的圓軌道，B點(diǎn)為軌道Ⅱ、Ⅲ的交點(diǎn)，若運(yùn)動(dòng)中只考慮太陽(yáng)的萬(wàn)有引力，則以下說法正確的是（ ）
A. 跑車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率大于火星繞日的速率
B. 跑車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度等于火星經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度
C. 跑車在C點(diǎn)的速率一定大于火星繞日的速率
D. 跑車在C點(diǎn)的速率一定小于火星繞日的速率
10. 在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度豎直上拋一小球，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的圖像分別如圖所示。假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體，星球P的半徑是星球Q半徑的3倍，下列說法正確的是（ ）
A. 星球P和星球Q的質(zhì)量之比為B. 星球P和星球Q的密度之比為
C. 星球P和星球Q的第一宇宙速度之比為D. 星球P和星球Q的近地衛(wèi)星周期之比為
11. 如圖所示，小球用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接后繞固定點(diǎn)O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，此時(shí)繩子的拉力大小為，拉力與速度的平方的關(guān)系如圖所示。已知重力加速度為g，以下說法正確的是（ ）
A. 圓周運(yùn)動(dòng)半徑
B. 小球的質(zhì)量
C. 圖乙圖線的斜率只與小球的質(zhì)量有關(guān)，與圓周運(yùn)動(dòng)半徑無關(guān)
D. 若小球恰好能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)過最高點(diǎn)的速度
12. 如圖所示，在水平圓盤上，沿半徑方向放置物體A和B，，，它們分居在圓心兩側(cè)，與圓心距離為，，中間用細(xì)線相連細(xì)線拉直且剛好沒有拉力，A、B與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，若圓盤從靜止開始繞中心轉(zhuǎn)軸非常緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，，以下說法正確的是（ ）
A. B的摩擦力先達(dá)到最大
B. 當(dāng)時(shí)，繩子出現(xiàn)張力
C. 當(dāng)時(shí)，A、B兩物體出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)
D. 當(dāng)時(shí)，A、B兩物體出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)
第Ⅱ卷（共60分）
三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共15分，把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。
13.（6分）用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片如圖所示，拍攝時(shí)，光源的頻閃頻率為10Hz，a球從A點(diǎn)水平拋出的同時(shí)，b球自B點(diǎn)開始下落，背景的小方格為相同的正方形。重力加速度g取，不計(jì)阻力。
（1）根據(jù)照片顯示的信息，下列說法中正確的是______
A. 只能確定a球的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)
B. 不能確定a球沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)
C. 只能斷定a球的運(yùn)動(dòng)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)
D. 可以確定a球沿水平方向的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成
（2）根據(jù)照片信息可求出a球的水平速度大小為______m/s；當(dāng)a球與b球運(yùn)動(dòng)了______s時(shí)它們之間的距離最小。
14.（9分）用如圖甲所示的向心力演示器探究向心力的表達(dá)式，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）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，利用了______來探究向心力的大小F與小球質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系。
A. 理想實(shí)驗(yàn)法B. 等效替代法C. 控制變量法
（2）探究向心力大小F與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，選擇兩個(gè)質(zhì)量______（選填“相同”或“不同”）的小球，分別放在擋板______（選填“A”或“B”）和擋板C處。
（3）如圖乙所示，一類似于實(shí)驗(yàn)裝置的皮帶傳動(dòng)裝置，A、B、C三點(diǎn)到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為、、，已知，若在傳動(dòng)過程中，皮帶不打滑。則A點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度之比______，B點(diǎn)與C點(diǎn)的向心加速度大小之比______。
四、計(jì)算題：本題共4小題，共45分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
15.（9分）如圖所示，一半徑的圓盤水平放置，在其邊緣E點(diǎn)固定一個(gè)小桶，在圓盤直徑DE的正上方平行放置一水平滑道BC，滑道右端C點(diǎn)與圓盤圓心O在同一豎直線上，高度差。AB為一豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道，半徑，且與水平滑道相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)以一定初速度與軌道相切進(jìn)入軌道，當(dāng)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，對(duì)B點(diǎn)壓力為52N，恰在此時(shí)，圓盤從圖示位置以一定的角速度繞通過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，最終物塊由C點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。已知滑塊與滑道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，，求：
（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）水平滑道BC的長(zhǎng)度；
（3）圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)滿足的條件。
16.（10分）如圖甲所示，長(zhǎng)的輕桿的一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，另一端固定一質(zhì)量的小球，小球隨輕桿繞轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做線速度的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力。
（1）小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，求輕桿對(duì)小球的作用力；
（2）小球運(yùn)動(dòng)到水平位置A時(shí)，求輕桿對(duì)小球的作用力大?。?br>（3）若將輕桿換成輕繩，再將小球提至轉(zhuǎn)軸正上方的B點(diǎn)，此時(shí)繩剛好伸直且無張力，然后將球以水平速度拋出，如圖乙所示。求從拋出小球到繩再次伸直的時(shí)間t。
17.（10分）由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其他星體對(duì)它們的作用，存在著一種運(yùn)動(dòng)形式：三顆星體在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，繞某一共同的圓心在三角形所在的平面內(nèi)做角速度相等的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知星體A的質(zhì)量為4m，星體B、C的質(zhì)量均為m，三角形邊長(zhǎng)為d，引力常量G。求：
（1）星體A所受的合力大??；
（2）星體A、B、C的向心加速度大小之比。
18.（16分）如圖水平桿KO可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小環(huán)A套在水平桿KO上并與小球B通過細(xì)線連接，靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角，水平細(xì)線P端固定在轉(zhuǎn)軸上，已知，，AB線長(zhǎng)，BP線長(zhǎng)。（重力加速度g取，，）。求：
（1）裝置靜止時(shí)，KO桿對(duì)小環(huán)A的支持力和摩擦力多大；
（2）若裝置以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線AB與豎直方向的夾角仍是，且KO桿與小環(huán)A間的摩擦力恰好為零，求角速度和此時(shí)細(xì)線BP的張力T；
（3）若小環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6，當(dāng)裝置以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試作出小環(huán)A受到的摩擦力大小隨裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小變化的關(guān)系圖像。
2023級(jí)高一第二學(xué)期階段性檢測(cè)物理試卷答案
一、單選
1. A 2. D 3. D 4. B 5. A 6. B 7. C 8. A
二、多選
9. ABD 10. BC 11. AB 12. AC
三、非選擇題
13. D 1 0.2
【詳解】第一空. 因?yàn)橄噜弮烧掌g的時(shí)間間隔相等，水平位移相等，知小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與b球運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，知豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。故D正確，ABC錯(cuò)誤。
第二空. 根據(jù)。所以，所以平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。
第三空. 因?yàn)閮汕蛟谪Q直方向上都做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以位移之差恒定，當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)到與b在同一豎直線上時(shí)，距離最短，則
14.【答案】C 不同 A
【詳解】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是控制變量法，故選C。
（2）[2][3]探究向心力大小F與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，兩小球的質(zhì)量應(yīng)不同，而旋轉(zhuǎn)半徑應(yīng)相同，故分別放在擋板A和擋板C處。
（3）[4]因?yàn)槠Р淮蚧訟點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度相等，即
則
所以
[5]而B點(diǎn)與A點(diǎn)的角速度相同，則B點(diǎn)與C點(diǎn)的向心加速度大小之比為
四、解答題
15.（1）5m/s；（2）1.5m；（3）
【詳解】（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得 解得
（2）從C到E做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向 豎直方向
聯(lián)立解得 從B到C 解得BC間的距離
（3）從B到C用時(shí)
從C到E的時(shí)間
由題意知
解得
16.（1）桿對(duì)球的作用力的大小為3N，方向豎直向上；（2）；（3）0.6s
【詳解】（1）假設(shè)的方向向上，對(duì)小球有：
解得 所以桿對(duì)球的作用力的大小為3N，方向豎直向上；
（2）小球運(yùn)動(dòng)到水平位置A時(shí)，桿對(duì)球的豎直方向分力
水平分力
故桿對(duì)球的作用力大小
代入數(shù)據(jù)解得
（3）小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，
有
代入數(shù)據(jù)解得
17.【答案】（1）；（2）
【詳解】（1）設(shè)星體A受到星體B、C的引力大小分別為、，
分析如圖所示，由幾何關(guān)系知
又
由矢量合成有
則二者的合力大小
（2）由幾何對(duì)稱性可知星體B、C受力大小相等，對(duì)星體B分析如圖所示

設(shè)星體B所受的合力為，正交分解，
有
則 則
解得
18.【答案】（1），；（2），；（3）見解析
【詳解】（1）對(duì)AB整體，根據(jù)力的平衡條件有，
對(duì)小球B，根據(jù)力的平衡條件有，
解得，
（2）設(shè)細(xì)線BP的張力T，線AB中張力為，對(duì)A有
對(duì)B有
聯(lián)立解得，
（3）小環(huán)A受到的最大靜摩擦力為
所以當(dāng)時(shí)，小環(huán)A受到的摩擦力方向向左，有
即
設(shè)角速度為時(shí)，小環(huán)A受到方向向右的最大靜摩擦力，
則有
解得
當(dāng)時(shí)，有
綜上可得
則關(guān)系圖像為

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