广西钦州市第六中学2022-2023学年高一下学期第八次考试物理试卷（Word版含答案）

钦州市第六中学2022-2023学年高一下学期第八次考试物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
第Ⅰ卷（选择题　共40分）
一．单项选择题：本题共8小题；每小题3分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。请把答案写在答题卡上。
1.一宇宙飞船在地球赤道平面内绕地球做匀速圆周运动，从飞船上观察地球，同一时最多能观察到地球赤道的三分之一；已知地球表面重力加速度为，地球半径为则该飞船( )
A. 线速度为B. 角速度为C. 离地面高度为D. 所在位置的重力加速度为
2.据年月日北斗网消息，北斗卫星导航系统第颗卫星地球静止轨道卫星、第颗卫星倾斜地球同步轨道卫星、第颗卫星中圆轨道卫星和第颗卫星中圆轨道卫星已正式入网工作。这四颗卫星均在西昌卫星发射中心北纬度发射，若将卫星的运动都认为是匀速圆周运动，地球静止轨道卫星和中圆轨道卫星的周期分别为和。若第颗卫星的设计寿命为年，定点于东经度。关于以上信息的理解正确的是( )
A. 第颗卫星最后定点于北纬度、东经度上空
B. 第颗卫星经多次变轨最后定点于东经度的赤道上空．
C. 第颗卫星的运行速度大于第颗卫星的运行速度
D. 第颗卫星达到寿命年后将逐渐远离地球成为太空垃圾
3.质量为、电荷量为的带电小球固定在绝缘天花板上，质量也为的带电小球在空中水平面内绕点做半径为的匀速圆周运动，如图所示。已知小球、均可视为点电荷，它们之间的距离为，重力加速度为，静电力常量为。则( )
A. 球所受合力始终指向球 B. 球所带的电荷量为
C. 球转动的角速度为 D. 天花板对球的作用力大小为
4.年诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们在宇宙演化方面取得的成就。宇宙中星体之间不断发生着演变，某双星绕两者连线上的某点做匀速圆周运动，如图描述了此双星系统中体积较小星体“吸食”另一颗体积较大星体表面物质的景象，这个过程物质在转移。在最初演变的过程中可以认为两球心之间的距离保持不变，对于这个过程下列说法正确的是( )
A. 它们之间的引力保持不变 B. 它们做圆周运动的角速度不变
C. 体积较大星体圆周运动轨道半径不变 D. 体积较小星体圆周运动的线速度变大
5.如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力为，已知这辆汽车的重力为，则( )
A. B. C. D.
6.年月日，我国“天舟二号”货运飞船携带物资与在固定轨道上的空间站成功交会对接，如图所示，二者对接前分别在各自的轨道上做圆周运动。若用、分别表示、在时间内通过的弧长和转过的角度，则在下列图像中，可能正确的是( )
A. B. C. D.
7.下列说法不正确的是( )
A. 伽利略首先将实验事实和逻辑推理包括数学推演和谐地结合起来
B. 英国科学家法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在由它产生的电场
C. 做匀速圆周运动物体合外力是恒定不变的D. 物体的动量变化越快受到的合外力越大
8.关于如图所示的四种圆周运动模型，说法正确的是( )
A. 图甲：轻质细绳一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力不可能为零
B. 图乙：汽车过拱桥最高点时速度越大，对桥面的压力越大
C. 图丙：铁路弯道处的外轨会略高于内轨，当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变
D. 图丁：洗衣机脱水过程中，吸附在衣服上的水所受合力大于所需向心力
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分. 请将答案写在答题卡上。
9.在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环小环可以自由转动，但不能上下移动，未画出，小环上连接一轻绳，与一质量为的光滑小球相连，让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触。如图所示，图甲中小环与小球在同一水平面上，图乙中轻绳与竖直轴成角。设图甲和图乙中轻绳对小球的拉力分别为和，圆锥内壁对小球的支持力分别为和，则下列说法中正确的是( )
A. 一定为零，一定为零 B. 可以为零，可以为零
C. 一定不为零，可以为零 D. 可以为零，可以为零
10.海风老师上课时说“月亮正加速远离地球后代没月亮看了。”这是真的吗？一项新的研究表明，月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象，潮汐力耗散地球的自转能量，降低地球的旋转速度，同时也导致月球正在以每年的速度远离地球。不考虑其他变化，则很多年后与现在相比，下列说法正确的是( )
A. 月球绕地球做圆周运动的周期将增大 B. 月球绕地球做圆周运动的线速度增大
C. 地球同步定点卫星的高度增大 D. 地球同步定点卫星的角速度增大
11.如图所示，、两颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期分别为和，某时刻、刚好位于地球同侧同一直线上，经又出现在地球同侧同一直线上，则下列说法正确的是( )
A. 、两颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为
B. 、两颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为
C. 可能为 D. 可能为
12.下列对物理必修教材中出现的四幅图分析正确的是
A. 图甲：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力
B. 图乙：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用
C. 图丙：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大
D. 图丁：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故
第Ⅱ卷（非选择题　共60分）
三、实验题：第13题8分，第14题9分，共17分.请把答案写在答题卡上.
13.某兴趣小组为测量小铁块与铝板表面间的动摩擦因数，设计了如下实验：将铝板做成倾斜段与水平段相连接，然后固定在水平桌面上，如图甲所示。将小铁块从倾斜段点静止释放，最终停在水平段点，利用铅垂线找到点在桌面的投影点，测出点到点的高度；点到点的水平距离；改变释放位置重复多次实验，得到多组和的数值，作出的关系图像即可得到动摩擦因数。
实验前，用游标卡尺测量铝板的厚度，需用图乙中卡尺的________选填“”“”或“”进行测量，测量结果如图丙所示，则铝板厚度________。
多次实验得到多组和的数值如下表所示，请在图丁中作出的关系图像______。
根据图像求得动摩擦因数________。保留两位有效数字
作图时未用与之差作为纵坐标，对由图像求得的动摩擦因数的结果________选填“有”或“无”影响；实验中小铁块通过倾斜段与水平段转接点处有机械能损失，这会导致动摩擦因数的实验值________选填“”或“”真实值；为了消除小铁块在转接点处的机械能损失，兴趣小组中某位同学建议将倾斜段做成曲面，其末端与水平段相切，如图戊所示，仍然通过测量和求得动摩擦因数．该同学的方案________选填“可行”或“不可行”，理由是_______________。
14.将力传感器连接到计算机上，不仅可以比较精确地测量力的大小，还能得到力随时间变化的关系图像。甲图中，某同学利用力的传感器测量小滑块在光滑半球形容器内运动时对容器的压力来验证小滑块的机械能守恒，实验步骤如下：
如图甲所示，将压力传感器固定在小滑块的底部；
让小滑块静止在光滑半圆形容器的最低点，从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系图像如图乙所示；
让小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的、之间往复运动、与竖直方向之间的夹角相等且都为，从计算机中得到小滑块对容器的压力随时间变化的关系图像如图丙所示。
请回答以下问题：
小滑块的重力为________。
为了验证小滑块在最高点和最低点处的机械能是否相等，则________。
A.一定得测出小滑块的质量B.一定得测出与竖直方向的夹角
C.一定得知道当地重力加速度的大小
D.只需要知道图乙中的压力和图丙中的最小压力、最大压力的大小
若已经用实验测得了第小问中所需测量的物理量，用表示半圆形容器的半径，则小滑块从点到最低点的过程中重力势能减小量________用题中所给物理量的符号来表示，动能增加量________用题中所给物理量的符号来表示，由测量的数据得到小滑块的机械能________填“是”或“不是”守恒的。
四、计算题：本题共4小题，共43分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案不得分.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位.请把答案写在答题卡上。
15.如图所示，一上表面粗糙的小车静止在光滑水平面上，小车左端固定有一个光滑的半径的圆弧，圆弧圆心恰位于点的正上方，小车含圆弧的质量现将质量的小滑块可视为质点从与点等高的点水平抛出，小滑块恰能从点切人圆弧与圆弧不碰撞，小滑块沿圆弧下滑，滑上小车后最终来滑离小车，小滑块与小车上表面之间的动摩擦因，重力加速度求：
小滑块平抛的初速度大小；
小车的最大速度的大小及小滑块与小车组成的系统在整个过程中损失的机械能；
小车的长度至少为多少？
16.如图，一个质量为的小球以某一初速度从点水平抛出，恰好从光滑圆弧的点的切线方向进入圆弧不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失。已知圆弧的半径，，小球到达点时的速度。取求：
小球做平抛运动的初速度点到点的水平距离和竖直高度
小球到达圆弧最高点时对轨道的压力。
17.空间存在着以平面为分界面的两个匀强磁场，左右两边磁场的磁感应强度分别为和，且，方向如图所示。现在原点处一静止的中性原子，突然分裂成两个带电粒子和，已知带正电荷，分裂时初速度方向为沿轴正方向，若粒子在第四次经过轴时，恰好与粒子第一次相遇。求：
粒子在磁场中作圆周运动的半径与粒子在磁场中圆周运动的半径之比。
粒子和粒子的质量之比。
18.如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径的半圆形轨道，将其竖直放置并将点与一水平轨道相连。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，至墙壁的距离为弹簧的自然长度。将一个质量的小滑块放在弹簧的右侧，向左推滑块，压缩弹簧使弹簧右端至处，然后将滑块由静止释放，滑块进入半圆轨道继续滑行不计滑块与轨道的碰撞。已知滑块运动到处刚刚进入半圆轨道时对轨道的压力，水平轨道长度，滑块与轨道的动摩擦因数，取重力加速度，求：
弹簧压缩到处时的弹性势能；
小滑块运动到轨道最高处点时对轨道的压力大小。
参考答案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
13.；；如图：；；
无；；不可行；因为物体做圆周运动时有向心力，造成支持力大于重力垂直于切面的分力，从而摩擦力偏大
14.；；，，是。
15.
16.小球到点的速度如图所示，小球做平抛运动的初速度等于的水平分速度。
由图可知 ；
由图可知，小球运动至点时竖直方向的分速度为
，
设点与点的水平距离为，竖直高度为，
则，
，
，
联立以上几式解得，
；
取点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得
，
数据得，
设小球到达圆弧最高点时，轨道对它的弹力为，
由圆周运动向心力公式得，
代入数据得，
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小，方向竖直向上。
17.经电压加速后粒子射入磁场后刚好不能从边界射出磁场，表明在磁场中做匀速圆周运动的轨迹与边界相切，要确定粒子做匀速圆周运动的圆心的位置，如图答所示，
圆半径与的关系式为：
又，解得
由于，，所以
原子为中性，分裂后一定有一定带负电
原子分裂前后动量守恒，则
粒子在磁场中运动时由牛顿定律有

则：
18.解：对小滑块在点受力分析，由牛顿第二运动定律及向心力公式得
由牛顿第三运动定律，根据支持力大小，可求得。
对小滑块从点运动到点的过程，根据能量守恒有，
可知弹簧压缩到处时的弹性势能为。
滑块由点运动到点，只有重力做功，由机械能守恒可得
，
代入数据解得，。
滑块在点所需向心力，，
则滑块在点处对轨道外壁有挤压，受到向下的压力，
且有，则，
由牛顿第三运动定律可知，滑块在点对轨道的压力大小为，方向竖直向上。