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河北枣强中学高一年级下学期第二次调研考试物理试题
答案
1．B
【详解】A．由功率公式
可知做功越多，不一定功率越大，故A错误；
B．功的正负是由位移和力的方向共同决定的，当位移与力夹角大于90°时功为负，当位移与力夹角小于90°时功为正，故B正确；
C．功是标量，做功比少，故C错误；
D．汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，则有
可知汽车行驶的最大速度由额定功率和阻力共同决定，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．小孩做匀速圆周运动时，角速度
故A错误；
B．小孩做匀速圆周运动的向心加速度
故B错误；
C．周期为
故C正确；
D．转速为
故D错误。
故选C。
3．D
【详解】设两个大小相同的实心铁小球的质量都为m，半径为r，根据万有引力公式得
根据
可知，半径变为原来的倍，质量变为原来的倍，所以将两个半径为小铁球倍的实心大铁球紧靠在一起时，万有引力
故选D。
4．C
【详解】
AC．“嫦娥五号”探测器绕近月轨道做圆周运动，万有引力提供向心力有
解得月球质量为
又有
则月球的密度为
故A错误，C正确；
BD．月球绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力有
解得地球质量为
又有
解得地球的密度为
地球半径未知，地球密度不可求，故BD错误。
故选C。
5．C
【详解】A．根据线速度定义式
已知在相同时间内它们通过的路程之比是，则线速度大小之比为，A错误；
B．根据角速度定义式
运动方向改变的角速度等于运动转过的角度，相同时间内它们通过的角度之比是，则角速度大小之比为，B错误；
C．根据公式
可得圆周运动半径
则A、B做圆周运动的半径之比为
C正确；
D．根据
可得A、B的加速度之比为
故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．地球表面两极处的重力加速度大小为，质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为。故A正确；
B．质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小等于其在地球两极受到的万有引力，大小为mg0，故B错误；
C．设地球半径为R，在地球赤道上随地球自转物体的质量为m，由牛顿第二定律可得
故C正确；
D．设地球质量为M，地球半径为R，质量为m的物体在地球表面两极处受到的地球引力等于其重力，可得
又
则有
故D正确。
选不正确的，故选B。
7．B
【详解】
A．力F做功为Flcosθ，故A错误
BD．力F的瞬时功率
P = Fvcosθ
由于木箱从静止开始沿直线匀加速运动，则力F的瞬时功率一直增大，故B正确、D错误；
C．木箱受到的摩擦力为
f = μFN
FN = mg－Fsinθ
则木箱克服摩擦力做功为
W = μ(mg－Fsinθ)l
故C错误。
故选B。
8．BD
【详解】
A．小球做圆周运动过程中要有向心力，因此，当小球运动到与相平的水平位置时杆对小球提供一个指向圆心的拉力，故A错误；
B．在最高点，当只有重力提供向心力时有
代入数据解得
故B正确；
C．在最高点，杆对小球的作用力可能向上，也可能向下，因此有
或
解得
故C错误；
D．当小球运动到最低点时，小球受杆的拉力为，有
代入数据解得
故D正确。
故选BD。
9．AC
【详解】
A．对于卫星A、B，根据万有引力提供向心力，有
解得
由图可知
所以
对于卫星P、B，由于一起转动， 可知相等， 则卫星A、B、P的角速度大小关系为
ωA> ωB = ωP
故A正确；
B．由万有引力提供向心力，则
解得
因为
所以
vA>vB
对于卫星P、B
ωB = ωP，rB>rP
所以
vB > vP
则卫星A、B、P的线速度大小关系为
vA>vB > vP
故B错误；
C．卫星B和卫星P同轴转动，角速度相等，根据
可知，卫星B的向心加速度大小大于卫星P随地球自转的向心加速度大小，故C正确；
D．地球同步卫星B在12h内转动的圆心角为
因为
所以
则卫星A转动的更快，圆心角大于π，故D错误。
故选AC。
10．BC
【详解】A．汽车在平直公路上以额定功率P启动时，由可知，汽车速度增大，则牵引力逐渐减小，故A错误；
B．时刻起以最大速度匀速行驶，阻力与牵引力平衡，则阻力大小为
故B正确；
C．牵引力的功率恒定不变，则在时间内牵引力对汽车做的功为
故C正确；
D．根据题意，设在时间内汽车行驶的距离为，由动能定理有
可得汽车行驶的距离为
故D错误。
故选BC。
11． BC/CB 0.40 0.79
【详解】（1）[1] AB．为了充分利用纸带，实验时应先接通电源再释放小车，故A错误，B正确；
CD．为了充分利用纸带，将小车放在靠近打点计时器的一端，故C正确D错误。
故选BC。
（2）[2][3] 每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，则相邻两计数点间的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s
B点的瞬时速度等于AC间的平均速度，则有
根据逐差法可知，小车的加速度为
12．(1) 一 B和C
(2) 小球的质量、运动半径相同时，小球受到的向心力与角速度的平方成正比
【详解】（1）[1][2]变速塔轮边缘处的线速度相等，根据
在探究向心力大小与半径的关系时，需控制小球质量、角速度相同，运动半径不同，故需要将传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置。
[3]左右两球所受向心力大小之比为
（2）[1]变速塔轮边缘处的线速度相等，根据
左右两小球的角速度之比为
[2]可得的实验结论是：小球的质量、运动半径相同时，小球受到的向心力与角速度的平方成正比。
13．（1）33N；（2）8m/s；（3）8m
【详解】（1）质点在最低点受到的拉力与重力提供向心力，则：
，
代入数据解得：
F=33N
（2）小球下摆到B点时，绳的拉力和重力提供向心力，
由牛顿第二定律的：
，
代入数据解得：
vm=8m/s
（3）绳子断后，小球做平抛运动，运动时间为t，
竖直方向：h=gt2，
水平方向，DC间距离：x=vmt，
代入数据解得：x=8m；
答：（1）若小球通过最低点的速度大小为v=2m/s，此时绳的拉力大小为33N；
（2）若轻绳能够承受的最大拉力为78N，允许小球通过最低点的最大速率为8m/s；
（3）若以（2）问的最大速率通过最低点时，轻绳恰好断裂，小球抛出，小球平抛的水平位移大小为8m．
14．（1）（2）
【详解】（1）月球对卫星的引力提供向心力，则
又
解得
（2）在月球表面的卫星，由牛顿第二定律
解得 ，
则
15．（1），方向水平向右；（2）18J；（3）
【详解】（1）滑块在水平轨道运动的加速度为
方向水平向右
（2）滑块运动到B点时的速度为
滑块运动到B点时的动能为
（3）滑块运动到C点时的速度，根据动能定理可得
解得河北枣强中学高一年级下学期第二次调研考试物理试题
本试卷满分100分，考试用时75分钟
注意事项：
1．答卷前，用黑色字迹笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2．选择题，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔，在答题卡各题目指定区域内相应位置上。
4．考生必须保持答题卡的整洁。
一、单选题（28分）
1．下列有关功和功率的说法，正确的是（　　）
A．做功越多，功率越大
B．功的正负是由位移和力的方向共同决定的
C．功是标量，做功比多
D．汽车的最大行驶速度只由汽车的额定功率决定
2．一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。已知圆周运动的半径为R，线速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．小孩做匀速圆周运动的角速度是
B．小孩做匀速圆周运动的向心加速度为
C．小孩做匀速圆周运动的周期为
D．小孩做匀速圆周运动的转速为
3．两个完全相同的实心均质大铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F．若将两个用同种材料制成的半径是大铁球倍的实心均质小铁球紧靠在一起，则两小铁球之间的万有引力为（　　）
A． B． C． D．
4．2020年11月24日成功发射的“嫦娥五号”是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。已知月球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，月球绕地球做圆周运动的公转周期为，“嫦娥五号”探测器绕近月轨道做圆周运动的周期为，引力常量为G，由以上条件可知（　　）
A．月球质量为 B．地球质量为
C．月球的密度为 D．地球的密度为
5．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，则它们（　　）
A．线速度大小之比为 B．角速度大小之比为
C．圆周运动的半径之比为 D．加速度之比为
6．由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体。下列说法不正确的是（　　）
A．质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为
B．质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg
C．地球的半径为
D．地球的密度为
7．如图所示，水平地面上有一质量为m的木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ，现对木箱施加一与水平方向成θ角的拉力F，使木箱从静止开始沿直线匀加速前进距离l时速度为v，则在该过程中下列说法正确的是（ ）
A．力F做功为Flsinθ
B．力F的功率一直增大
C．木箱克服摩擦力做功为μmgl
D．力F的平均功率是Fvcosθ
二、多选题（18分）
8．如图所示，长为0.1m的轻杆一端固定一小球质量为0.1kg的小球，小球绕圆心O在竖直面内做圆周运动。P是圆周上的最高点，重力加速度，下面说法正确的时（　　）
A．当小球运动到与O相平的水平位置时，杆对小球作用力为零
B．若小球经过P点时速度为1m/s，杆对小球作用力为零
C．若小球经过P点时杆对小球作用力等于0.36N，小球的速度一定等于0.8m/s
D．若小球经过Q点时杆对小球作用力等于5N，小球速度一定等于2m/s
9．随着科技的发展，在距地面不同高度的太空已经有了许多的飞行器。如图所示，卫星A是2023年10月24日我国成功发射的遥感三十九号卫星，卫星B是地球同步卫星，它们均做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星。已知地球自转周期为24h，下列说法正确的是（　　）
A．卫星A、B、P的角速度大小关系为
B．卫星A、B、P的线速度大小关系为
C．卫星B的向心加速度大于卫星P随地球一起自转的向心加速度
D．卫星A在12h内转过的圆心角是π
10．为倡导“碳减排”，北京冬奥会期间示范运行超1000辆氢能源汽车．某款质量为的氢能源汽车如图甲所示，测试其性能时的图像如图乙所示，已知汽车在平直公路上以额定功率启动，整个运行过程中汽车功率及所受阻力均恒定，时刻起以最大速度vm匀速行驶．则在时间内，下列说法正确的是（　　）
A．牵引力逐渐增大 B．阻力大小为
C．牵引力对汽车做的功为 D．汽车行驶的距离为
三、实验题（16分）
11．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

（１）实验中，必要的措施是
A．先释放小车再接通电源
B．先接通电源再释放小车
C．将小车放在靠近打点计时器的一端
D．将小车放在远离打点计时器的一端
（2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，选取的计数点如下图所示。每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出。

s =3.60cm，s =4.41cm，s =5.18cm，s =5.96cm，s =6.78cm，s =7.60cm，则打点计时器在打B点时小车的速度vB= m/s，充分利用测量数据得到小车的加速度a= m/s 。（计算结果均保留两位有效数字）
12．用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1.
(1)在探究向心力大小与半径的关系时，为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第 （填“一”“二”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在 （填“A和B”“A和C”或“B和C”）位置，匀速转动手柄，左侧标尺露出4格，右侧标尺露出2格，则左右两球所受向心力大小之比为 ；
(2)在探究向心力大小与角速度的关系时，若将传动皮带调至图乙中的第三层，转动手柄，则左右两小球的角速度之比为 。为了更精确探究向心力大小F与角速度的关系，采用接有传感器的自制向心力实验仪进行实验，测得多组数据经拟合后得到图像如图丙所示，由此可得的实验结论是 。
四、解答题（38分）
13．如图所示，一轻绳连着一小球，悬挂于O点，现把小球拉开一角度后静止释放．设小球质量m=3kg，绳长L=4m，小球运动的最低点离地高度h=5m．
（1）若小球通过最低点的速度大小为v=2m/s，求此时绳的拉力大小；
（2）若轻绳能够承受的最大拉力为78N，求允许小球通过最低点的最大速率；
（3）若以（2）问的最大速率通过最低点时，轻绳恰好断裂，小球抛出，求小球平抛的水平位移大小．
14．2018年12月8日，嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射． 2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地撞击坑的预选着陆区，月球车“玉兔二号”到达月面开始巡视探测．若该卫星将在距月球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动,其运行的周期为T，然后卫星在月球上空减速下落软着陆．若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响，则
(1) 月球的密度为多少？
(2) 月球的第一宇宙速度为多少？
15．如图所示，一滑块经水平轨道AB，进入竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道BC，已知滑块的质量，在A点的速度，经过运动到B点，滑块与水平轨道间的滑动摩擦力大小为2N，圆弧轨道的半径，取。求：
（1）滑块在水平轨道运动的加速度大小和方向；
（2）滑块运动到B点时的动能；
（3）滑块运动到C点时的速度大小。

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