2022 级第二学期 4 月质量监测物理试题 6. 如图所示的皮带传动装置中， a、b、c 分别为轮边缘上的三点．已知 Ra:Rb:Rc＝1:2:3．假设在传
满分：100 分，时间：75 分钟 动过程中皮带不打滑，则在传动过程中，b、c 的角速度之比为( )
一、单项选择题：本题共 7小题，每小题 4 分，共 28分。在每小题给出的四个选项中， A. 3:1
只有一项是符合题目要求的。 B. 1:3
1. 下列说法正确的是（ ） C. 2:1
A. 做曲线运动的物体，其速度大小不可能始终不变 D. 1:2
B. 开普勒在总结前人理论的基础上提出了万有引力定律 7. 如图甲，一长为 R且不可伸长的轻绳一端固定在 O 点，另一端系住一小球，使小球在竖直面内
C. 平抛运动相等时间内的速度变化量随着时间的推移越来越小 做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为 v，此时绳子拉力大小为 F，拉力 F 与速度的平方 v2 的关
D. 洗衣机脱水时利用离心运动 系如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
2. 某质点同时受到在同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动，在运动过程中撤去某一个力，则
该质点（ ）
A. 一定做匀加速直线运动 B. 一定做匀减速直线运动
C. 其轨迹可能是抛物线 D. 可能做匀速圆周运动
3.如图所示，小物体 M与水平圆盘保持相对静止，跟着圆一起做匀速圆周运动，则 M 的受力情况是
（ ）
A. 受重力、支持力 A. 绳长不变，用质量更大的球做实验，得到的图线斜率更大
B. 受重力、向心力 aRB. 利用该装置可以得出小球的质量 m =
b
C. 受重力、支持力、摩擦力
C. 小球质量不变，换绳长更长的轻绳做实验，图线 a 点的位置不变
D. 受重力、支持力、向心力、摩擦力 R
D. 利用该装置可以得出重力加速度 g
4.一艘船在静水中的速度是 4m/s，现需要渡过一条水流速度为 5m/s 的河道，已知河岸平行，河宽为 a
120m,则以下说法正确的是（ ）
A.船渡河的最短位移为 100m B.船渡河的最短时间为 24s
C.船以最短位移渡河所用的时间是 50s
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，
D.船以最短时间渡河所通过的位移为 270m
有多项符合题目要求。全部选对的得 6分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
5.如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，
8. 关于万有引力定律发现过程中的科学史，下列说法正确的是（ ）
且小于 c的质量，则（ ）
A. 托勒密和哥白尼都坚持日心说
A. a 所需向心力最小
B. 可以发射一颗公转周期为 80 分钟的人造地球卫星
B. b、c 周期相等，且大于 a 的周期
C. 卡文迪许测定了万有引力常量
C. b、c 的向心加速度大小相等，且大于 a 的向心加速度
D. 月-地检验的结果表明月球与地球表面的物体，受到地球的引力遵循同样的规律
D. b、c 的线速度大小相等，且大于 a 的线速度
1
9. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A. 如图 a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图 b 所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 （1）若要探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带调制第_______（填“一”、“二”“三”）
C. 如图 c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在 A 层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板______（填“A”、“B”）和挡板 C处；
位置小球所受筒壁的支持力要大于在 B 位置时的支持力 （2）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，A、C 两处的角速度之比为______；
D. 如图 d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用 （3）若质量相等的两小球分别放在挡板 B和挡板 C处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，
10.跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，假设运动员从 C 左右两标尺的露出的格子数之比为________。
点水平飞出，经过 3s 落到斜坡上的 D点，E点离坡道 CD 最远，CD
斜面倾角为 37°，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） 12. （每空 2分） 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．
A．运动员经过 CE 段的时间大于经过 ED 段的时间
B．C点到 D 点的距离为 75m
C．运动员在 C 点水平飞出的速度为 20m/s
D．若减小在 C 点水平飞出速度，运动员落到斜坡时速度与水
平方向的夹角将变小
三、实验题（每空 2 分，共 18 分）
11(每空 2 分)．用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小 Fn与质量 m、角速度 和半径 r 之 (1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________，每次让小球从同一位置由静止释放，
间的关系，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径 是为了保证每次小球平抛_________．
之比由上至下分别是 1∶1，2∶1 和 3∶1（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并 (2)图乙是实验取得的数据，其中 O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为____________m/s.
2
可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽的 C （保留两位有效数字，g=9.8m/s ）
处和长槽的 A（或 B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是 A 到左塔 (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长 L = 5 cm，实验记录了小球在运动中的三个位
轮中心距离的 2 倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，他们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标 置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s，小球运动到 B点的竖直分速度为
2
尺露出的等分格数计算出。 ________m/s.（保留两位有效数字，g=10m/s ）
2
四、计算题（本大题共 3 小题，共 36 分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程， 15.（14 分）某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为 m的小球，使
只写出最终结果的不得分共 36 分） 球在坚直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉
13.（10 分） 如图所示，从 A点以水平速度 v0 10m/s 抛出小球，小球垂直落在倾角为 30 的 力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离 d 后落地。已知握绳的手离地面高度为 d，手
斜面上，不计空气阻力，重力加速度 g 10m/s2 。求： 与球之间的绳长为 d/4，重力加速度为 g。忽略空气阻力。
（1）小球落在斜面上时速度的大小 vt ；（4 分） （1）绳能承受的最大拉力是多少？
（2）小球从抛出到落在斜面上经历的时间 t 。（6 分） （2）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若
绳仍在球运动到最低点达到最大拉力被拉断，要使球抛出的水
平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
14．（12 分）（1）已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，引力常量为 G，月球绕地球运
动的周期为 T，且把月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，忽略地球的自转。试求出月球绕地球
运动的轨道半径 r；（6 分）
（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度 v0竖直向上抛出一个小球，经过
时间 t 小球落回抛出点。已知月球半径为 R 月，引力常量为 G，忽略月球的自转。试求出月球的质量
m 月。（6 分）
3仁寿县2022-2023学年高一下学期4月质量检测（期中）考试
物理试题答案
满分：100分，时间：75分钟
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
下列说法正确的是（D ）
做曲线运动的物体，其速度大小不可能始终不变
开普勒在总结前人理论的基础上提出了万有引力定律
平抛运动相等时间内的速度变化量随着时间的推移越来越小
洗衣机脱水时利用离心运动
2. 某质点同时受到在同一平面内的几个力作用而做匀速直线运动，在运动过程中撤去某一个力，则该质点（ ）
A. 一定做匀加速直线运动 B. 一定做匀减速直线运动
C. 其轨迹可能是抛物线 D. 可能做匀速圆周运动
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．撤去某一个力，物体所受的合力恒定，若此时合力与速度方向相同，则做匀加速直线运动；若此时合力与速度方向相反，则做匀减速直线运动；若合力与速度方向不在一条直线上，则做匀变速曲线运动，此时轨迹可以是抛物线，AB错误，C正确；
D．做匀速圆周运动时合力是个变力，所以不可能做匀速圆周运动，D错误。
故选C。
3.如图所示，小物体M与水平圆盘保持相对静止，跟着圆一起做匀速圆周运动，则M的受力情况是（）
A. 受重力、支持力 B. 受重力、向心力
C. 受重力、支持力、摩擦力 D. 受重力、支持力、向心力、摩擦力
【答案】C
4.一艘船在静水中的速度是4m/s，现需要渡过一条水流速度为5m/s的河道，已知河岸平行，河宽为120m,则以下说法正确的是（C ）
A.船渡河的最短位移为100m
B.船渡河的最短时间为24s
C.船以最短位移渡河所用的时间是50s
D.船以最短时间渡河所通过的位移为270m
5. 如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（ ）
A. a所需向心力最小
B. b、c周期相等，且大于a的周期
C. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
D. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
【答案】B
6. 如图所示的皮带传动装置中， a、b、c分别为轮边缘上的三点．已知Ra:Rb:Rc＝1:2:3．假设在传动过程中皮带不打滑，则在传动过程中，b、c 的角速度之比为( D )
A. 3:1
B 1:3
C. 2:1
D. 1:2
7. 如图甲，一长为R且不可伸长的轻绳一端固定在点，另一端系住一小球，使小球在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为F，拉力F与速度的平方的关系如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A. 绳长不变，用质量更大的球做实验，得到的图线斜率更大
B. 利用该装置可以得出小球的质量
C. 小球质量不变，换绳长更长的轻绳做实验，图线a点的位置不变
D. 利用该装置可以得出重力加速度
【答案】A
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 关于万有引力定律发现过程中的科学史，下列说法正确的是（ ）
A. 托勒密和哥白尼都坚持日心说
B. 可以发射一颗公转周期为80分钟的人造地球卫星
C. 卡文迪许测定了万有引力常量
D. 月-地检验的结果表明月球与地球表面的物体，受到地球的引力遵循同样的规律
【答案】CD
【解析】
【详解】A．托勒密坚持“地心说”，哥白尼坚持“日心说”，故A错误；
B．B错误；
C．卡文迪许通过扭秤实验测定了万有引力常量，故C正确；
D．月-地检验的结果表明月球与地球表面的物体，受到地球的引力遵循同样的规律，故D正确。
故选CD。
9. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力
D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，竖直方向合力向下，则支持力小于重力，汽车处于失重状态。A错误；
B．根据牛顿第二定律得
增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变。B正确；
C．小球在竖直方向受力平衡，所以在不同高度支持力不变。C错误；
D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动的趋势，所以外轨对外轮缘会有挤压作用，以帮助提供向心力。D正确。
故选BD。
10.跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，假设运动员从C点水平飞出，经过3s落到斜坡上的D点，E点离坡道CD最远，CD斜面倾角为37°，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ BC ）
A．运动员经过CE段的时间大于经过ED段的时间
B．C点到D点的距离为75m
C．运动员在C点水平飞出的速度为20m/s
D．若减小在C点水平飞出速度，运动员落到斜坡时速度与水平方向的夹角将变小
三、实验题（共16分）
11(每空2分)．用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，他们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。
（1）若要探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带调制第_______（填“一”、“二”“三”）层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板______（填“A”、“B”）和挡板C处；
（2）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为______；
（3）若质量相等的两小球分别放在挡板B和挡板C处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为________。
11． 一 B 1：2 2：9
【详解】（1）[1]要探究向心力和半径的关系时，由可知需要保证质量和角速度相同，而只有第一层皮带传送时线速度相等且半径相等，则两盘转动的角速度相等，所以应将传动皮带调制第一层，将质量相等的两个小球分别放置挡板B和C处，就能保证有不同的半径，而具有相同的角速度，从而能研究向心力与半径的关系；
（2）[2]根据可知，传动皮带套在塔轮第二层时，两轮边缘的线速度相等，角速度的比值与盘的半径成反比，即为1：2；
（3）[3]传动皮带套在塔轮第三层时，塔轮的半径之比为3：1，则角速度之比为1：3，rB=2rC，由代入数据可知
即左右两标尺的露出的格子数之比为2：9。
12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．
（每空1分）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球平抛________________________．
（2分）图乙是实验取得的数据，其中点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为____________
（每空2分）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________，小球运动到点的竖直分速度为________.
12. 水平；初速度相同；；；；
四、计算题
13. 如图所示，从A点以水平速度抛出小球，小球垂直落在倾角为的斜面上，不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）小球落在斜面上时速度的大小；
（2）小球从抛出到落在斜面上经历的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据几何关系可得
（2）小球落在斜面上时竖直方向的速度
球从抛出到落在斜面上经历的时间
14．（1）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，忽略地球的自转。试求出月球绕地球运动的轨道半径r；
（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点。已知月球半径为R月，引力常量为G，忽略月球的自转。试求出月球的质量m月。
14．（1）；（2）
15.某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，使球在坚直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离d后落地。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d/4，重力加速度为g。忽略空气阻力。
绳能承受的最大拉力是多少？
保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点达到最大拉力被拉断，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
15.答案：(1)绳能承受的最大拉力是mg
(2) 要使球抛出的水平距离最大，绳长应为，最大水平距离为
