萝北县高级中学2023-2024学年度高一下学期 6月考试——物理参考答案：
1．D
【详解】根据万有引力定律可知，物体受到地球的万有引力大小为，故选D.
2．B
【详解】A． 由万有引力等于向心力，可得
故A正确，不符合题意；
BC．由在地表
空间站
联立可得
故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．因为空间站轨道半径小于同步卫星轨道半径，根据开普勒第三定律可知，空间站的运行周期小于地球自转周期，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】AB．物块向右匀速运动，根据平衡条件可得物体所受摩擦力大小为
物块向右匀速运动了，可得摩擦力做功为
AB错误；
CD．拉力做功为
C错误，D正确。
故选D。
4．C
【详解】物块的向心加速度沿水平方向，加速度大小为a=ω2r，设斜劈倾角为θ，对物块沿AB方向有
f-mgsinθ=macosθ
垂直AB方向有
mgcosθ-N=masinθ
解得
f=mgsinθ+macosθ
N=mgcosθ-masinθ
当角速度ω逐渐减小时，加速度a逐渐减小，f逐渐减小，N逐渐增大．
A．斜劈对物块的支持力逐渐减小，与结论不相符，选项A错误；
B．斜劈对物块的支持力保持不变，与结论不相符，选项B错误；
C．斜劈对物块的摩擦力逐渐减小，与结论相符，选项C正确；
D．斜劈对物块的摩擦力保持不变，与结论不相符，选项D错误；
5．B
【详解】A．同步卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据
可知c的向心加速度比a的大，由牛顿第二定律可得
可得
卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；
B．由万有引力提供向心力可得
可得
卫星的轨道半径越大，线速度越小，则有
由
可得
所以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；
C．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C错误；
D．由开普勒第三定律
可知卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期，则d的运动周期一定大于24h，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】A．根据题意可知，A和B是地球上的两个海区，角速度与地球自转角速度相同，则海区的角速度等于海区的角速度，故A错误；
B．根据题意，对地球赤道上的物体有
地球自转持续减速，周期变大，可得，地球赤道上的重力加速度会增大，故B错误；
C．由万有引力提供向心力有
由于月球逐浙远离地球，增大，则月球绕地球做圆周运动的加速度会减小，故C错误；
D．
解得
由于地球自转周期变大，则地球的同步卫星距离地面的高度会增大，故D正确。
故选D。
7．BD
【详解】A．A、B两颗恒星的角速度相等，周期相等，则恒星B的周期为，故A错误；
B．分别对A、B，根据牛顿第二定律可得
，
可得
，
则有
故B正确；
C．根据
由于A、B两颗恒星的角速度相等，A恒星的轨道半径大于B恒星的轨道半径，则有
故C错误；
D．根据万有引力提供向心力可得
，
联立解得A、B两颗恒星质量之和为
故D正确。
故选BD。
8．D
【详解】A．设轻绳与竖直方向夹角为，小球在水平面做匀速圆周运动时竖直方向处于平衡状态，可得
解得
故小球对轻绳的拉力一定大于，A错误；
B．整体在竖直方向处于平衡，由平衡条件可知，圆环A受到细杆的支持力N等于整体重力，故圆环A对细杆的压力不可能大于，B错误；
CD．当轻绳与竖直方向的夹角达最大值时，对B由牛顿第二定律可得
竖直方向由平衡条件可得
联立解得，小球做圆周运动的最大角速度为
此时圆环与细杆之间达到最大静摩擦时，对A正交分解，满足
联立解得
C错误，D正确。
故选D。
9．BC
【详解】A．做斜抛运动的物体，水平方向不受力，做匀速直线运动，竖直方向只受重力，做竖直上抛运动，从地面做斜上抛运动的物体，抛出时的速度与落地时的速度大小相等，故物体抛出时的速度大小为，A错误；
B．斜抛物体在最高点的速度即为其水平方向的分速度，故，所以抛出时竖直方向的分速度为
故物体在空中运动的时间为
B正确；
C．物体在空中飞行的最大高度为
C正确；
D．物体在空中飞行的水平射程为
D错误。
故选BC。
10．BD
【详解】A．由万有引力提供向心力
可得
由于轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅲ的半径，所以沿轨道Ⅰ运行的速度大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的速度，故A错误；
B．由牛顿第二定律可知
解得
在轨道Ⅰ上运动经过A点与在轨道Ⅱ上运动经过A点到地心的距离相等，故在轨道Ⅰ上运动经过A点的加速度等于在轨道Ⅱ上运动经过A点的加速度，故B正确；
C．沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，相同时间内与地心的连线扫过的面积相等，故速度不断减小，故C错误；
D．由开普勒第三定律
可知在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期，故 D正确。
故选BD。
11．BD
【详解】由图像可知车的最大速度为20m/s；根据功率的定义
再根据牛顿第二定律
两式联立整理得
如果车启动功率恒定，图像恰好是一条倾斜的直线，再对照图像数据可得
从而求得
车的最大速度为20m/s，根据动能定理
代入数据得，最大位移
当玩具车的速度等于10m/s时。根据牛顿第二定律
代入数据整理得
则BD正确，AC错误。
故选BD。
12．BC
【详解】A．卫星A加速后做离心运动，轨道变高，不可能追上同一轨道上的C点，故A错误；
B．卫星A、B由相距最近到相距最远，圆周运动转过的角度差为，所以可得
其中
，
则经历的时间
t=
故B正确；
C．根据牛顿第二定律可知
解得
卫星A和C的轨道半径相同且小于B的轨道半径，则卫星A和C的向心加速度相等且小于B的向心加速度，故C正确；
D．绕地球运动的卫星与地心的连线在相同时间t内扫过的面积为
由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得
整理解得
可知，在相同时间内，C与地心连线扫过的面积大于B与地心连线扫过的面积，故D错误。
故选BC。
13． C 不同 A
【详解】（1）[1] 本实验采用的科学方法是控制变量法，故选C。
（2）[2] [3]探究向心力大小与质量的关系时，两小球的质量应不同，而旋转半径应相同，故分别放在挡板A和挡板C处。
（3）[4]因为皮带不打滑，所以A点与C点的线速度相等，即
则
所以
[5]而B点与A点的角速度相同，则B点与C点的向心加速度大小之比为
14．（1）3s；（2）45m；（3）450J
【详解】（1）水平方向
x=vt
可求飞行的时间
（2）竖直方向
（3）重力做功
W=mgh=450J
15．（1）；（2）
【详解】（1）在地球表面
对B卫星
解得
（2）由A为同步卫星，C在赤道上知
对C卫星
解得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律有
解得
前3s内物体的位移为
前3s内重力做的功为
（2）前3s内重力的平均功率
（3）物体末的速度为
3s末重力的瞬时功率
17．（1） （2） （3）
【详解】（1）线AB水平且张力恰为0时，对小球受力分析：
线AC的拉力：
T==N=12.5N
（2）当细线AB上的张力为0时，小球的重力和细线AC拉力的合力提供小球圆周运动的向心力，有：
解得：
由于，则细线AB上有拉力，设为，AC线上的拉力为
竖直方向
根据牛顿第二定律得
解得细线AC的拉力
细线AB的拉力
（3）当AB细线竖直且拉力为零时，B点距C点的水平和竖直距离相等，故此时细线与竖直方向的夹角为，此时的角速度为，
根据牛顿第二定律
解得
由于，当时，细线AB在竖直方向绷直，拉力为，仍然由细线AC上拉力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力．
水平方向
竖直方向
解得细线AC的拉力
，
细线AB的拉力
答案第1页，共2页萝北县高级中学2023-2024学年度高一下学期 6月考试——物理试卷
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题（每小题4分，共32分）
1．如图所示，将质量为m的物体（可看作质点），放在离地面高度为h的p点，已知地球半径为R、质量为M，万有引力常量为G，则物体受到地球的万有引力大小为（ ）
A． B．
C． D．
2．2022年左右我国将建成载人空间站，轨道高度距地面约，在轨运营10年以上，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。设该空间站绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为，轨道半径为，万有引力常量为，地球半径为，地球表面重力加速度为。下列说法不正确的是（ ）
A．地球的质量为
B．空间站的线速度大小为
C．空间站的向心加速度为
D．空间站的运行周期小于地球自转周期
3．如图所示，一个质量为0.26kg的物体静止在水平面上，二者间动摩擦因数。现用F=1N、与水平面夹角为37°的力斜向上拉动物块向右匀速运动了1m。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体所受摩擦力不做功
B．物体所受摩擦力做功大小为0.6J
C．拉力做功大小为0.6J
D．拉力做功大小为0.8J
4．如图所示，一直角斜劈ABC绕其竖直边BC做圆周运动，物块始终静止在斜劈A上．若斜劈转动的角速度缓慢减小时，下列说法正确的是（ ）
A．斜劈对物块的支持力逐渐减小
B．斜劈对物块的支持力保持不变
C．斜劈对物块的摩擦力逐渐减小
D．斜劈对物块的摩擦力保持不变
5．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ）
A．a的向心加速度等于重力加速度g B．b在相同时间内转过的弧长最长
C．c在4h内转过的圆心角是 D．d的运动周期有可能是23h
6．潮汐是发生在沿海地区海水周期性涨落的一种自然现象，主要是受月球对海水的引力而形成，导致地球自转持续减速，同时月球也会逐渐远离地球。如图所示，已知地球和月球的球心分别为和，A和B是地球上的两个海区，多年后，下列说法正确的是（ ）
A．海区的角速度小于海区的角速度
B．地球赤道上的重力加速度会减小
C．月球绕地球做圆周运动的加速度会增大
D．地球的同步卫星距离地面的高度会增大
7.在银河系中双星的数量非常多。研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，线速度大小分别为、，恒星A的周期为T，其中恒星A的向心加速度是恒星B的向心加速度的2倍，则（ ）
A．恒星B的周期为
B．A、B两颗恒星质量之比为
C．
D．A、B两颗恒星质量之和为
一固定的水平细杆上套着一个质量为的圆环A（体积可以忽略），圆环通过一长度为的轻绳连有一质量也是的小球。现让小球在水平面内做匀速圆周运动，圆环与细杆之间的动摩擦因数为且始终没有相对滑动。在此条件下，轻绳与竖直方向夹角的最大值是，当地重力加速度为，已知，，则（ ）
A.小球对轻绳的拉力可能小于
B．圆环A对细杆的压力可能大于
C．小球做圆周运动的最大角速度为
D．圆环与细杆之间的动摩擦因数
二、多选题（每小题4分，共16分）
9．如图所示，从地面做斜上抛运动的物体到达最高点时，速度大小，落地时速度大小，取重力加速度大小。则（ ）
A．物体抛出时的速度大小为
B．物体在空中飞行的时间为
C．物体在空中飞行的最大高度
D．物体在空中飞行的水平射程
10．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，当经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船（ ）
A．沿轨道Ⅰ运行的速度小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的速度
B．在轨道Ⅰ上运动经过A点的加速度等于在轨道Ⅱ上运动经过A点的加速度
C．沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，速度不断增大
D．在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期
11．一辆质量为20kg的玩具车在平直的水平面上从静止开始运动，运动过程中玩具车所受到的阻力恒定，经过10s达到最大速度。其加速度a和速度的倒数图象如图所示，根据图象所给的信息，下列说法正确的是（ ）
A．玩具车的最大速度为10m/s
B．玩具车达到最大速度时发生的位移为100m
C．玩具车功率恒定，功率为400W
D．玩具车运动过程所受到的阻力大小为40N
12．三颗人造卫星A、B、C 都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C 为地球同步卫星，某时刻A、B 相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T1，B 的运行周期为T2，则下列说法正确的是（ ）
A.A 加速可直接追上同一轨道上的 C
B．经过时间 ，A、B 相距最远
C．A、C 向心加速度大小相等，且小于B 的向心加速度
D．在相同时间内，C 与地心连线扫过的面积等于B 与地心连线扫过的面积
第II卷（非选择题）
三、实验题（10分）
13．用如图甲所示的向心力演示器探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。
（1）在这个实验中，利用了 来探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法
（2）探究向心力大小与质量的关系时，选择两个质量 （选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板 （选填“A”或“B”）和挡板C处。
（3）如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比 ，B点与C点的向心加速度大小之比 。
四、解答题（42分）
14（8分）．质量为的小球从距水平地面高为h的位置以的速度水平抛出，小球抛出点与落地点之间的水平距离为，不计空气阻力，取。求：
（1）小球在空中飞行的时间t；
（2）小球抛出时的高度h；
（3）小球下落过程中重力做的功W。
15（10分）．如图所示，为地球赤道上待发射卫星，B为近地圆轨道卫星（到地面高度可以忽略），C为赤道上空地球同步卫星．若已知地球半径为，地球表面的重力加速度为g，C到地球表面的高度约，试求：
（1）B卫星的运行周期
（2）卫星与B卫星的周期之比
16（10分）．如图所示，质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知：，，g取，求：
（1）前3s内重力做的功；
（2）前3s内重力的平均功率；
（3）3s末重力的瞬时功率。
17（14分）．如图所示，装置可绕竖直轴转动，可视为质点的小球与两轻细线连接后分别系于、两点，装置静止时细线水平，细线与竖直方向的夹角．已知小球的质量m=1kg，细线长L=1m，点距点的水平和竖直距离相等．（重力加速度取，，）
（1）若装置以一定的角速度匀速转动时，线水平且张力恰为0，求线的拉力大小？
（2）若装置匀速转动的角速度，求细线与的拉力分别多大？
（3）若装置匀速转动的角速度，求细线与的拉力分别多大？
