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2023年春季学期镇雄长风中学第二次月考卷
高一物理
第I卷（选择题）
一、选择题（1-8单选，9-12多选，每题4分，共48分）
1．从地面上方某点，将一小球以5m/s 的初速度沿水平方向抛出，小球经过2s落地，不计空气阻力。g取10m/s2，则抛出后2s内的水平距离是（ ）
A．5 m B．10m C．15m D．20m
2．下列关于向心加速度的说法中正确的是( )
A．向心加速度表示做圆周运动的物体速率改变的快慢 B．向心加速度表示角速度变化的快慢
C．向心加速度描述线速度方向变化的快慢 D．匀速圆周运动的向心加速度不变
3．物体做匀速圆周运动时，以下说法正确的是（ ）
A．物体必须受到恒力作用 B．物体所受合力必须等于零
C．物体必须提供大小变化的向心力作用 D．物体必须提供大小不变的向心力作用
4．如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑表面上，一个质量为m的小球以角速度在水平面内绕过球心O的竖直轴做匀速圆周运动，该平面距碗底的距离h为
A． B． C． D．
5．如图所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度向左运动，同时有一个小孩在A球正上方以的速度将B球水平抛出去，最后落于C点，不计空气阻力，则（ ）
A．小球A先到达C点 B．两球同时到达C点
C．小球B先到达C点 D．无法确定两球到达时间的先后
6．如图所示，是门的转轴，当门转动时，门上a、b两点的角速度分别为ωa和ωb，线速度的大小分别为va和vb，下列关系正确的是（ ）
A．ωa=ωb，va< vb B．ωa=ωb，va> vb
C．ωa<ωb，va= vb D．ωa>ωb，va= vb
7．北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（ ）
A．夏至时地球的运行速度最大
B．从冬至到春分的运行时间为地球公转周期的
C．太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上
D．若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球和火星对应的k值不同
8．如图所示，质量为的小球用长为的悬线固定于点，在点正下方处钉了一个钉子，把悬线拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（ ）
A．小球的线速度突然变大 B．小球的向心加速度突然变小
C．小球的角速度突然变小 D．悬线的张力突然变大
9．如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上．小滑块运动时物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．滑块运动到A点时，N
C．滑块运动到C点时，N>( M+m) g，M与地面无摩擦力
D．滑块运动到D点时，N=Mg，物体所受摩擦力方向向左
10．下列关于离心运动理解正确的是（ ）
A．物体做离心运动是因为受到了背离圆心的离心力
B．离心运动的本质是惯性的表现
C．洗衣机脱水是利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉
D．在合力不足以提供所需向心力时，物体一定沿曲线的切线飞出
11．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对筒壁静止，则（ ）
A．物体受到3个力的作用 B．物体所受向心力是物体所受的重力提供的
C．物体所受向心力是物体所受的弹力提供的
D．物体所受向心力是物体所受的静摩擦力提供的
12．有关重力和万有引力的下列说法中正确的是（ ）
A．重力就是地球对物体的万有引力
B．若考虑地球自转的影响，同一物体在地球两极受到的重力最小在赤道受到的重力最大
C．静止在地球赤道上的物体，所受重力与支持力为一对平衡力
D．静止在北京地面上的物体，所受万有引力和地面对物体作用力的合力是物体随地球自转的向心力
第II卷（非选择题）
二、实验题（每空3分，共18分）
13．如图甲所示是一个验证向心力与哪些因素有关的实验装置示意图。其中质量为m的小圆柱体放在未画出的水平光滑圆盘上，沿图中虚线做匀速圆周运动。力电传感器测定圆柱体的向心力，光电传感器测定线速度，轨迹的半径为r。某同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来验证向心力F与线速度v的关系。
（1）该同学采用的实验方法为___________
A．等效替代法 B．控制变量法
C．理想化模型法
（2）改变线速度v，并进行多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
F/N 0.88 1.98 3.50 5.50 7.90
该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。
①作出图线；( )
②若圆柱体运动半径，由作出的的图线可得圆柱体的质量m=___________kg（结果保留一位有效数字）。
14．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关。（1）图示情境正在探究的是___________。
A．向心力的大小与半径的关系 B．向心力的大小与线速度大小的关系
C．向心力的大小与角速度大小的关系 D．向心力的大小与物体质量的关系
（2）若上图中铝球和钢球的质量比为1:2，则铝球与钢球的向心加速度之比为___________，受到的向心力之比为___________。
三、解答题（15题9分，16题13分，17题12分）
15．2022年花样滑冰世锦赛双人滑比赛中，张丹、张昊连续第二年获得亚军，如图所示。张昊（男）以自己为转轴拉着张丹（女）做匀速圆周运动，转速为30r/min。张丹的脚到转轴的距离为1.5m。取，求：
（1）张丹做匀速圆周运动的角速度；
（2）张丹的脚运动速度的大小。
16．如图，长度为L＝4.5m的轻绳，系一质量为的小球在竖直平面内做圆周运动，小球刚好能够经过最高点A；已知轻绳可以承受的最大张力为60N，当小球运动到最低点时，绳恰好断裂，之后小球恰好沿倾角为的斜面下滑，B点距斜面高度为H，斜面高度为，动摩擦因数为，小球可视为质点，g取10m/s2（小球在斜面上的运动视作滑动，，）。求：
（1）小球在最高点时的速度大小以及绳断裂瞬间小物块的速度大小；
（2）小球从最低点到斜面顶端的水平距离；
（3）小球到达斜面底端D点时的速度大小。
17.已知月球的质量是7.3x1022kg,半径1.7x103,(1)月球表面的自由落体加速度有多大？(保留三位有效数字)(2)这对宇航员在月球表面行走会产生什么影响？(3)若宇航员在地面上最多举起质量为m的物体，他在月球表面最多能举起质量是m的多少倍？（保留整数）
参考答案：
1．B
平抛运动水平方向做匀速直线运动，则抛出后2s内的水平距离
2．C
ABC．向心加速度表示做圆周运动的物体速度方向改变的快慢，选项AB错误，C正确；
D．匀速圆周运动的向心加速度大小不变方向不断变化，选项D错误；
3．D
A．物体必须受到变力作用，A错误；B．物体所受合力必须不等于零，B错误；
CD．物体必须提供大小不变化的向心力作用，C错误，D正确。
4．A
【详解】小球靠重力和支持力的合力提供向心力，小球做圆周运动的半径为r=Rsinθ，根据力图可知：，解得：，所以，故A正确．
5．B
【详解】小球B做的是平抛运动，在水平方向上的运动是匀速直线运动，小球A做的就是匀速直线运动，水平速度都相同，所以A、B在水平方向的运动情况一样，可知相同时间内B球的水平位移和A球的水平位移相等，两个小球将同时到达C点，故B正确，ACD错误。
6．A
【详解】同轴转动，角速度相同，而根据
可知参考点与转轴越远，即r越大，速度越大。所以
7．C
8．D
【详解】A．当悬线碰到钉子时，线速度大小不变，故A错误；B．当悬线碰到钉子时，线速度大小不变，半径变小，根据可知，向心加速度变大，故B错误；C．线速度大小不变，半径变小，根据可知，角速度变大，故C错误；
D．根据牛顿第二定律得
向心加速度变大，则悬线的张力变大，故D正确。
9．BCD
10．BC
11．AC
【详解】物体受重力、筒壁竖直向上的静摩擦力、筒壁水平方向的弹力，A正确；重力与静摩擦力在竖直方向上，不可能提供向心力，BD错误；弹力指向圆心，提供向心力，C正确．
12．CD
13． B
【详解】（1）探究向心力与质量，半径和线速度的关系时，为了只研究向心力与速度的关系，应采用控制变量法，B正确．
（2）连线如图
根据可知
图线的斜率
求得
14． D 1:1 1:2
【详解】（1）从图示中可以看出两组实验采用的是不同质量的物体，所以探究的是向心力的大小与物体质量的关系。故选D。
（2）根据向心加速度和向心力的公式
由于线速度和半径相等，所以向心加速度之比为1:1；向心力之比为1:2。
15．（1）3.14rad/s；（2）4.71m/s
【详解】（1）已知转动转速，
由公式
可得
（2）已知张丹的脚做圆周运动的半径，
由线速度
可得
16．（1）；15m/s；（2）；（3）31 m/s
【详解】（1）小球在最高点时，由
解得
在最低点B时
（2）小球从B点到C点做平抛运动，在C点时
从B到C的时间为
故其水平距离为
（3）在C点时平行于CD斜面的速度为
在斜面上，由牛顿第二定律得
得
从C到D小球做匀加速直线运动
其中
17．（1） 忽略月球的自转时，有
可得月球表面的重力加速度g月=1.68m/s2
（2）在月球上人感觉很轻，习惯在地球表面行走的人，在月球表面行走的时是跳跃前进的
（3）g月约为地球表面重力加速度的1/6,所以宇航员在月球上最多能举起的物体质量为m’=6m
