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2027届高一年级第五次周练物理试卷
一、单选题（每题4分，共28分）
1．科学家设计了一个微观粒子与宏观传送带耦合的精密实验装置。该装置中，粒子与传送带间的相互作用力成为能量传递的关键机制。此时，研究员需判断以下关于摩擦力做功的论述中，哪一项正确揭示了其动力学本质（　　）。
A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功
B．静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功
C．静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功
D．系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和等于零
2.中国航天科技集团在嫦娥七号月球着陆器测试中，模拟探测器在月面陨石坑边缘的自主避障机动。已知月面重力加速度为g，某型探测器质量为 m，其自适应导航算法在陨石坑倾角为θ的斜坡上方顶端处以初速度v0水平弹出（等效为平抛运动）。工程团队需验证探测器轨迹优化方程，确保其飞跃陨石坑与斜坡保持最大安全距离。右图为多普勒雷达捕捉的探测器运动轨迹，在飞行器与斜坡达到最远距离时请分析以下的选项错误的是（　　）
A．下落的高度 B．速度的变化
C．运动时间 D．运动的时间
3.武汉科技馆的互动展区内，设计了一个模拟竖直平面内匀速圆周运动的实验装置。如图所示，轻杆一端固定在垂直于纸面的水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．小球运动到最高点时，杆对球的作用力一定竖直向下
B．小球运动到左侧与圆心等高的A点时，杆对球的力沿杆向右
C．在最低点和最高点，杆对球的弹力之差一定为2mg
D．小球运动到最低点杆对球的作用力一定比运动到最高点时大
4.如图所示,半圆柱体上有一根能沿竖直方向运动的竖直杆,竖直杆在外力作用下以速度v向下匀速运动,当杆与半圆柱体的接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为θ时,半圆柱体的速度大小为(　　)
A.　　　　B.　　C. tan θ　　　　D. sin θ
5..如图甲是某花样滑冰运动员在赛场上的情形,假设在比赛的某段时间他单脚着地,以速度v做匀速圆周运动,转弯时冰刀嵌入冰内从而受与冰面夹角为53°的支持力,如图乙冰刀与冰面的夹角为53°,该运动员的质量为m,重力加速度为g,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,不计一切摩擦,下列说法正确的是(　　)
A.该运动员受重力、冰面的支持力、向心力的作用
B.冰面对该运动员的支持力大小为mg
C.该运动员做匀速圆周运动的半径为
D.该运动员做匀速圆周运动的向心加速度大小为g
6.如图所示,在倾角为θ的足够大的固定斜面上,一长度为L的轻绳一端固定在斜面上的O点,另一端连着一质量为m的小球(视为质点)。现使小球从最低点A以速率v开始在斜面上做圆周运动,通过最高点B。重力加速度大小为g,轻绳与斜面平行,不计一切摩擦。下列说法不正确的是(　　)
A.小球通过B点时的最小速度为
B.小球通过A点时的加速度为
C.若小球以的速率通过B点时突然脱落而离开轻绳,则小球到达与A点等高处时与A点间的距离为2L
D.小球通过A点时的速度越大,斜面对小球的支持力越大
7.已知火星可视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零。若火星表面的重力加速度为g，当“勘测器”位于地面以下深0.25R处时，该处的重力加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题（每题6分，共18分）
8.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动；b是近地轨道地球卫星；c是地球的同步卫星；d是高空探测卫星。它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（　　）
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的运动周期可能是20h
9.如图为一种四颗星体组成的稳定系统，四颗质量均为m的星体位于边长为L的正方形四个顶点，四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，忽略其他星体对它们的作用，引力常量为G。下列说法中正确的是（ ）
A．星体做匀速圆周运动的圆心不一定是正方形的中心
B．每个星体做匀速圆周运动的角速度均为
C．若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原来的两倍
D．若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小不变
10.如图所示，某卫星在赤道平面内围绕地球做匀速圆周运动，其对地张角为，运动周期为。已知地球质量为，自转周期为，万有引力常量为，下列说法正确的是（　　）
A．卫星运动的轨道半径为
B．地球的密度为
C．赤道上随地球自转物体的向心加速度为
D．赤道上地球表面的重力加速度为
三、实验题
11.如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1∶1、2∶1和3∶1。
(1)本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是________；
A．探究两个互成角度的力的合成规律
B．探究平抛运动的特点
C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；
(3)按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则向心力大小F与小球做圆周运动半径r的关系是________。
A．F与r2成反比 B．F与r2成正比
C．F与r成反比 D．F与r成正比
12.某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验：
（1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有 。
A．两球的质量应相等 B．两球的质量可以不相等
C．两球应同时落地 D．应改变装置的高度，多次实验
E.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动

（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果重力加速度g取，照相机的闪光频率为 Hz；小球平抛的初速度大小为 m/s，经过B点时的竖直分速度大小为 m/s。（所有结果保留2位有效数字）
四、解答题（12+14+14）
13.如图在绕竖直轴OO’做匀速转动的水平圆盘上，沿同一半径方向放着可视为质点的A、B两物体，同时用长为l的细线将这两物连接起来，一起随盘匀速转动．已知A、B两物体质量分别为mA=0.3kg和mB=0.1kg，绳长l=0.1m，A到转轴的距离r=0.2m,A、B两物体与盘面之间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍，g取10m/s2．
⑴若使A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动，求圆盘的角速度．
⑵当圆盘转速增加到A、B两物体即将开始滑动时烧断细线，则A、B两物体的运动情况如何？A物体所受摩擦力是多大？
14.研究发现：太阳系外某一恒星有一行星，已知行星围绕恒星运行一周所用的时间为1200年，行星与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍。假定行星围绕该恒星运行的轨道及地球绕太阳运行的轨道均可看成是圆轨道，则：
(1)该恒星的质量与太阳的质量之比是多少？
(2)行星绕恒星的公转速率与地球绕太阳的公转速率之比是多少？
15.如图所示,竖直平面xOy内有一根过原点的光滑直杆OC,与x轴的夹角为θ=37°,一个套在直杆上的小圆环被控制在B点静止不动。一个可视为质点的小球从y轴上的A点以初速度v0=3 m/s水平抛出,与此同时释放小圆环让其沿杆无摩擦地下滑。经过时间t它们恰好在直杆上的C点相遇。直线AC与直杆OC垂直。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)时间t;
(2)O、A两点间的距离d1以及B、C两点间的距离d2。
2027届高一年级第五次周练物理试卷参考答案
1---7 C C D A C D C 8---10 BC BD BC
11.(1)C (2)一 (3)D
12. BCD 10 1.5 2.0
13.（1）（2）A不动；B物体做离心运动；fA=1.07N或fA=3.2/3N=16/15N
【详解】（1）当A开始滑动时，表明A与盘间的静摩擦力也已达最大，则：
对A：μmAg-FT=mω2RA
对B：FT+μmBg=mω2RB
由上面两式联解得：此时圆盘的角速度为：
则当时，A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动．
（2）烧断细线，A与盘间静摩擦力减小，继续随盘做半径为RA=20cm的圆周运动．
此时f=mAω2RA，解得：f=0.3×()2×0.2＝1.07N 或fA=3.2/3N=16/15N
而B由于最大静摩擦力不足以提供向心力而做离心运动．
点睛：题考查圆周运动中力与运动的关系，注意本题中为静摩擦力与绳子的拉力充当向心力，故应注意静摩擦力是否已达到最大静摩擦力．
14.(1)(2)
【详解】(1)设行星的质量为m，恒星的质量为，行星的公转周期为，公转轨道半径为，则根据万有引力定律和牛顿第二定律可得
解得。
设太阳的质量为，地球绕太阳的公转周期为，公转轨道半径为，
同理可得
故恒星质量与太阳质量之比为
代入数据可解得。
(2)设行星绕恒星运行的速率为，则有
可得
设地球统太阳的运行速率为，同理可得
行星绕恒星的公转速率与地球绕太阳的公转速率之比为
代入数据可解得。
15.答案　(1)0.8 s　(2)5 m　1.92 m
解析　(1)小球从A点运动到C点做平抛运动,设水平位移为x,竖直位移为y。根据平抛运动规律有
x=v0t (1分)
y=gt2 (1分)
由几何关系有tan θ= (1分)
解得t=0.8 s (2分)
(2)根据(1)中公式解得x=2.4 m,y=3.2 m (2分)
由几何关系得O点到A点的距离
d1=y+x tan 37° (2分)
解得d1=5 m (1分)
设圆环运动的加速度为a,由牛顿第二定律得
mg sin θ=ma (1分)
由运动学公式得B、C两点间的距离d2=at2 (1分)
解得d2=1.92 m2027届高一年级第五次周练物理试卷答题卡
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客观题(1-7单选，每题4分，共28分；8-10多选，每题6分，全部选对的得6分，选对但未选全得3分，有选错的得0分，共18分）
1 5 9
2 6 10
3 7
4 8
实验题（每空2分，共14分）
计算题：（3小题，共40分）
注意事项
1.答题前请将姓名、班级、考场、准考证号填写清楚。
2.客观题答题，必须使用2B铅笔填涂，修改时用橡皮擦干净。
3.必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效。
正确填涂 缺考标记
11.(6分) (1) (2) (3)
12.(8分)(1)
(2)
13.（12分）
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14.（14分）
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15. （14分）
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