2023—2024 学年度第二学期3月考试卷
高一物理试题
考生注意：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 75 分
钟．请将答案填写在答题卡相应的位置，交卷时，只交答题卡.
第Ⅰ卷（选择题共 48 分）
一、选择题（1—8 题为单选题，每小题 4分，错选或不选得 0分；9—12 题为多选题，每小题 4分，全选对得 4分，选对但不全得 2分，错选或不选得 0分，共 48分）
1.如图为质点在恒力作用下做曲线运动的轨迹示意图，且质点运动到D点时的速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是( )
A. 质点经过D点时的加速度比B点的大
B. 质点从B到E的过程中速率一直在减小
C. 质点经过C点的速率比D点的大
D. 质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
【答案】A
【解析】由题意可知，质点从C到D的过程中做减速运动，质点经过C点的速率比D点的大，故A正确
；由题意可知，质点从A到D的过程中加速度方向与速度方向的夹角是钝角，运动到D点以后由直角变为锐角，即质点先减速后加速，故B、D错误；质点的加速度大小和方向均不变，且加速度指向轨迹弯曲的方向(向上)故C错误，2. 如图所示，将一个小球(可视为质点)从半球形坑的边缘A以速度v0沿直径方向水平抛出，落在坑壁某点B，忽略空气阻力。从A到B的过程，下列说法中正确的是( )
A. v0越大，小球运动时间越长
B. v0越大，小球运动位移越大
C. v0越大，小球运动加速度越大
D. v0取适当值，小球可能垂直坑壁落入坑中
【答案】B
【解析】根据题意可知，小球做平抛运动，竖直方向上，有h＝gt2，解得t＝，可知，当小球落在圆心正下方时，运动时间最长为tm＝，水平方向上有R＝v0tm，解得v0＝，即当小球以抛出时，运动时间最长，若初速度v0>，则v0越大，小球运动时间越短，若初速度v0<，则v0越大，小球运动时间越长，故A错误；由分析可知v0越大，小球运动的水平位移越大，由几何关系可知，小球运动的位移越大，故B正确；小球做平抛运动，加速度为重力加速度，大小与初速度无关，故C错误；若小球垂直坑壁落入坑中，则小球落地速度的方向沿半径方向，由几何关系可知，此时，速度方向与水平方向的夹角等于位移方向与水平方向夹角的2倍，由平抛运动规律可知，落地速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角的正切值的2倍，相互矛盾，则无论v0为何值，小球都不可能垂直坑壁落入坑中，故D错误。
3. 如图所示，某物体(可视为质点)以水平初速度抛出，飞行一段时间t＝ s后，垂直地撞在倾角θ＝30°的斜面上(g取10 m/s2)，不计空气阻力，由此计算出该物体的水平位移x和水平初速度v0为( )
A. x＝25 m B. x＝5 m C. v0＝10 m/s D. v0＝20 m/s
【答案】C
【解析】物体撞在斜面上时竖直分速度vy＝gt＝10 m/s，将速度进行分解，有tan 30°＝，解得v0＝10× m/s＝10 m/s，则水平位移x＝v0t＝10× m＝10 m，故C正确，A、B、D错误。
4. 如图所示，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ光滑且足够长．一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆．金属框绕MN轴先以角速度ω1匀速转动，然后提高转速以角速度ω2匀速转动．下列说法正确的是( )
A. 小球的高度一定升高
B. 小球的高度一定降低
C. 两次转动杆对小球的合力大小可能不变
D. 两次转动小球所受的弹力大小可能不变
【答案】D
【解析】如图所示，对小球进行受力分析：
小球受重力、支持力、弹簧的拉力．在竖直方向弹簧拉力的竖直方向的分力等于重力，所以弹簧的拉力F是不变的，则小球的高度不变，故A、B错误；小球位置不变，圆周运动的半径不变，角速度增大，根据F合＝mω2r可知，合力肯定增大，故C错误;角速度小时，转动杆对小球的支持力FN的方向可能如图所示，角速度大时，转动杆对小球的支持力方向可能与图示FN的方向相反，此时角速度不同，支持力的大小可能相等，故D正确.
5. 两个大轮半径相等的皮带轮(皮带不打滑)的结构如图所示，A、B两点的半径之比为2∶1，C、D两点的半径之比也为 2∶1，下列说法正确的是( )
A. A、B两点的线速度大小之比为vA∶vB＝1∶2
B. A、C 两点的角速度大小之比为ωA∶ωC＝1∶2
C. A、C两点的线速度大小之比为vA∶vC＝1∶1
D. A、D两点的线速度大小之比为vA∶vD＝1∶2
【答案】B
【解析】A、B属于同轴转动，所以角速度相同，根据v＝ωr，线速度大小与半径成正比，则vA∶vB＝2∶1，A错误；A、D两点通过皮带传动，线速度大小相等，C、D两点角速度相同，所以ωArA＝ωDrD，所以ωA∶ωC＝1∶2，B正确；根据v＝ωr，且ωA∶ωC＝1∶2，所以vA∶vC＝1∶2，C错误；A、D两点通过皮带传动，线速度大小相等，则vA∶vD＝1∶1，D错误．
6. 如图所示，把一个原长为20 cm，劲度系数为360 N/m的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50 kg的小球，当小球以 r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长量应为( )
A. 5.2 cm B. 5.3 cm C. 5.4cm D. 5.0 cm
【答案】D
【解析】小球转动的角速度ω＝2πn＝12 rad/s，弹簧的弹力为小球做圆周运动提供向心力，即kx＝mω2(x0＋x)，解得x＝＝ m＝0.05 m＝5.0 cm，选项D正确．
7.如图所示，为地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中的五个位置，分别对应我国的五个节气，下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球公转的速度最大
B. 冬至到夏至，地球公转的速度逐渐减小
C. 从冬至到春分的时间大于地球公转周期的四分之一
D. 从冬至到春分的时间等于春分到夏至的时间
【答案】B
【解析】由题图可知，夏至时地球在远日点，公转速度最小，冬至在近日点，公转速度最大，则冬至到夏至，地球公转的速度逐渐减小，故A错误，B正确；由题图可知，从冬至到夏至的运动时间为地球公转周期的一半，由于离太阳越近，地球公转的速度越大，则从冬至到春分的时间小于地球公转周期的四分之一，从春分到夏至的时间大于地球公转周期的四分之一，故C、D错误。
8.有一质量为M、半径为R的密度均匀球体，在距离球心O为3R的地方有一质量为m的质点．先从M中挖去一半径为的球体，如图所示，已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力大小为( )
A. G B. G C. G D. G
【答案】C
【解析】完整球体对质点的万有引力为F＝G＝G，挖去部分的质量为M′＝π()3＝M，挖去部分对质点的万有引力为F1＝G＝G＝G，剩余部分对质点的万有引力大小为F′＝F－F1，解得F′＝G，故选C.
9. 物块B套在倾斜杆上，并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连(定滑轮体积大小可忽略)，今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，
下列说法正确的是( )
A. 物块A的速率先变大后变小
B. 物块A的速率先变小后变大
C. 物块A始终处于超重状态
D. 物块A先处于失重状态，后处于超重状态
【答案】BC
【解析】将B的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向，如图所示，根据平行四边形定则，沿绳方向的分速度v1＝vA＝vcos θ，可知θ在增大到90°的过程中，A的速度方向向下，且逐渐减小，由图可知，当B到达P点时，B与滑轮之间的距离最短，θ＝90°，A的速度等于0，随后A向上运动，且速度增大，所以在B沿杆由点M匀速下滑到N点的过程中，A的速度先向下减小，然后向上增大，故A错误，B正确；A向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的方向都向上，所以A始终处于超重状态，故C正确，D错误.
10.如图所示，甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的轨道车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种轨道车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为R，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力
B. 乙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力
C. 丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力
D. 丁图中，轨道车过最高点的最小速度为
【答案】BC
【解析】在甲图中，当速度比较小时，根据牛顿第二定律得mg－FN＝m，即座椅给人施加向上的力，当速度比较大时，根据牛顿第二定律得mg＋FN＝m，即座椅给人施加向下的力，故选项A错误；在乙图中，因为合力指向圆心，重力竖直向下，所以安全带一定给人向上的力，故选项B正确；在丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，合力方向向上，重力竖直向下，则座椅给人的作用力一定竖直向上，故选项C正确；在丁图中，由于轨道车有安全锁，可知轨道车在最高点的最小速度为零，故选项D错误。
11.如图所示，水平放置的两个轮盘靠之间的摩擦力传动，O、O′分别为两轮盘的轴心，轮盘的半径之比R甲∶R乙＝2∶1，传动时两轮盘不打滑。现在两轮盘上分别放置同种材料制成的滑块A、B，两滑块的质量相等，与轮盘间的动摩擦因数相同，距离轴心O、O′的间距RA＝2RB。若轮盘乙由静止缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则( )
A. 两滑块都相对轮盘静止时，两滑块线速度大小之比为vA∶vB＝1∶2
B. 两滑块都相对轮盘静止时，两滑块角速度之比为ωA∶ωB＝1∶4
C. 轮盘匀速转动且两滑块都相对轮盘静止时，两滑块所受摩擦力大小之比为fA∶fB＝1∶2
D. 转速逐渐增加，B会先发生滑动
【答案】CD
【解析】两轮盘边缘的线速度相等，则根据v＝ωr可知甲、乙两轮的角速度之比为1∶2；两滑块线速度大小之比为vA∶vB＝1∶1，两滑块角速度之比为ωA∶ωB＝1∶2，A、B错误；摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律有f＝mω2R，由于质量相同，角速度之比ωA∶ωB＝1∶2，RA＝2RB，故两滑块所受摩擦力大小之比为fA∶fB＝1∶2，C正确；由C的分析可知，转速逐渐增加，B先达到最大静摩擦力，B会先发生滑动，D正确。
12.为了测量月球的各项数据，宇航员设计一装置，用电磁铁吸住小球，启动装置后，电磁铁断电，小球自由下落，并开始计时。当小球经过光电门时停止计时。测出运动时间为t，经过光电门的速度为v0。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是( )
A. 月球表面的重力加速度g月= B. 月球的质量m月=
C. 月球的第一宇宙速度v= D. 月球的平均密度ρ=
【答案】AD
【解析】小球做自由落体运动，v=gt，g月= ，故A正确；
＝mg月2，m月= ，故B错误；
第一宇宙速度v= = ，故C错误；
密度ρ= ，故D正确。
第Ⅱ卷（非选择题共 52 分）
二、实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分）
13. 如图所示是某小组制作的研究平抛运动的实验装置，在竖直板上不同高度处固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关1控制，在上轨道末端O点同一高度处固定第三块电磁铁，并通过O点处的开关2控制。通电后，三块电磁铁分别吸住三个相同的小铁球A、B、C。断开开关1，A、B两个小铁球同时开始运动，当A小球运动到斜槽末端O点处时，触动开关2，C小球开始做自由落体运动，同时A小球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，三个小球恰好在P点相遇。
(1)球A、B在P点相遇，说明平抛运动在水平方向是________运动；
(2)球A、C在P点相遇，说明平抛运动在竖直方向是________运动；
(3)实验中，斜槽末端O点的切线必须是水平的，这样做的目的是________。
A．保证小铁球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小铁球飞出时，初速度水平
C．保证小铁球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小铁球运动的轨迹是一条抛物线
【答案】(1)匀速直线 (2)自由落体 (3)B
【解析】(1)球A、B在P点相遇，说明两球在水平方向的运动完全相同，即说明平抛运动在水平方向是匀速直线运动；
(2)球A、C在P点相遇，说明两球在竖直方向的运动完全相同，说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动；
(3)实验中，斜槽末端O点的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小铁球飞出时，初速度水平，从而使小球做平抛运动。故选B。
14.向心力演示器如图(a)所示。
(1)在进行下列实验时采用的方法与本实验相同的是________。
A．探究加速度与力、质量的关系
B．伽利略对自由落体的研究
(2)图(b)显示了左右两标尺上黑白相间的等分格之比为1∶4，则左右两处小球所受向心力大小之比约为________。
A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4
图(a)中，长槽上的球在2处到转轴的距离是球在1处到转轴距离的2倍，长槽上的球在1处和短槽上的球在3处到各自转轴的距离相等。在探究向心力和角速度的关系实验中，应取质量相同的小球分别放在图(a)中的________和________处(均选填“1”“2”或“3”)，若标尺上黑白相间的等分格恰如图(b)所示，那么图(c)中左右变速塔轮半径之比R1∶R2＝________。
【答案】(1) A (2)C (3)1 3 2∶1
【解析】(1)在这个实验中，利用了控制变量法来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系。
A项探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法；B项，伽利略对自由落体的研究采用了理想实验法。与本实验采用的方法相同的是A。
(2)两个小球所受向心力的比值为1∶4，故选C。
(3)在探究向心力和角速度的关系实验中，应取质量相同的小球分别放在题图(a)中的1和3处。
变速轮塔用皮带连接，轮塔边缘上点的线速度大小相等，据ω1R1＝ω2R2，可得与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为R1∶R2＝ω2∶ω1＝∶＝2∶1。
三、计算题（本题共 3小题，15 题 8 分，16 题 12 分，17 题 16 分,共 36 分．解答应写出必要的文 字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 航天员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，不计大气阻力，已知该星球的半径为R，引力常量为G。求
(1)该星球表面的重力加速度g；
(2)该星球的密度；
(3)该星球的第一宇宙速度。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)小球做平抛运动过程中，水平方向有x＝v0t
竖直方向有y＝gt2
由几何知识可得tan α＝
解得g＝
(2)对于星球表面质量为m0的物体，有
G＝m0g
V＝πR3
所以ρ＝＝
(3)该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运行速度，故G＝m＝mg
解得v＝。
16. 市面上有一种自动计数的智能呼啦圈深受女士们喜爱。腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图所示，已知配重质量0.5 kg，绳长为0.4 m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2 m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力，绳子与竖直方向夹角θ＝37°，配重距离地面高度为0.8 m。g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
(1)绳的拉力；
(2)滑轮在轨道中圆周运动的角速度是多少？
(3)若配重不慎脱落，落地点到脚的距离大约是多少？
【答案】(1) N (2) rad/s (3)0.85 m
【解析】(1)受力示意图如图所示
FT＝＝ N
(2)根据受力示意图可知
mgtan θ＝mω2r
而r＝r0＋Lsin θ＝0.44 m
代入数据可得ω＝ rad/s
(3)轻绳断裂后，配重做初速度为v的平抛运动。设下落距离为h，平抛运动用时为t，水平方向位移为x，则有v＝rω
x＝vt
h＝gt2
解得水平射程x≈0.73 m
设落地点与O点的距离为s，如图
由几何关系知s2＝r2＋x2
可得落地点到脚的距离大约
s＝ m≈0.85 m。
17. 我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”于2022年12月正式对外发布，此卫星的科学目标为监测太阳的“一磁两暴”现象，首批科学图像揭示了众多不为前人所知的规律。“夸父一号”围绕太阳的轨道半径为r＝2R0(R0为的太阳半径)，太阳表面的重力加速度为g0。求：
(1)该卫星所在处的重力加速度g1；
(2)该卫星绕太阳转动的角速度ω1；
(3)若太阳自转的角速度为ω0(ω1>ω0)，卫星转动方向与太阳自转方向相同。某时刻卫星在最近距离发现一耀斑现象，则经过多长时间可再次以最近距离探测此耀斑。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)卫星所在处的重力加速度g1满足：
＝mg1
结合GM＝g0R02
解得g1＝
(2)根据万有引力提供向心力，有
＝mω12(2R0)
可得ω1＝
(3)卫星绕太阳做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与太阳转过的角度之差等于2π时可再次以最近距离探测此耀斑
ω1Δt－ω0Δt＝2π
Δt＝2023—2024 学年度第二学期3月考试卷
高一物理试题
考生注意：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 75 分
钟．请将答案填写在答题卡相应的位置，交卷时，只交答题卡.
第Ⅰ卷（选择题共 48 分）
一、选择题（1—8 题为单选题，每小题 4分，错选或不选得 0分；9—12 题为多选题，每小题 4分，全选对得 4分，选对但不全得 2分，错选或不选得 0分，共 48分）
1.如图为质点在恒力作用下做曲线运动的轨迹示意图，且质点运动到D点时的速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是( )
A. 质点经过C点的速率比D点的大
B. 质点从B到E的过程中速率一直在减小
C. 质点经过D点时的加速度比B点的大
D. 质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
2. 如图所示，将一个小球(可视为质点)从半球形坑的边缘A以速度v0沿直径方向水平抛出，落在坑壁某点B，忽略空气阻力。从A到B的过程，下列说法中正确的是( )
A. v0越大，小球运动时间越长
B. v0越大，小球运动位移越大
C. v0越大，小球运动加速度越大
D. v0取适当值，小球可能垂直坑壁落入坑中
3. 如图所示，某物体(可视为质点)以水平初速度抛出，飞行一段时间t＝ s后，垂直地撞在倾角θ＝30°的斜面上(g取10 m/s2)，不计空气阻力，由此计算出该物体的水平位移x和水平初速度v0为( )
A. x＝25 m B. x＝5 m C. v0＝10 m/s D. v0＝20 m/s
4. 如图所示，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ光滑且足够长．一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆．金属框绕MN轴先以角速度ω1匀速转动，然后提高转速以角速度ω2匀速转动．下列说法正确的是( )
A. 小球的高度一定升高
B. 小球的高度一定降低
C. 两次转动小球所受的合力大小可能不变
D. 两次转动杆对小球的弹力大小可能不变
5. 两个大轮半径相等的皮带轮(皮带不打滑)的结构如图所示，A、B两点的半径之比为2∶1，C、D两点的半径之比也为 2∶1，下列说法正确的是( )
A. A、B两点的线速度大小之比为vA∶vB＝1∶2
B. A、C 两点的角速度大小之比为ωA∶ωC＝1∶2
C. A、C两点的线速度大小之比为vA∶vC＝1∶1
D. A、D两点的线速度大小之比为vA∶vD＝1∶2
6. 如图所示，把一个原长为20 cm，劲度系数为360 N/m的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50 kg的小球，当小球以 r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长量应为( )
A. 5.2 cm B. 5.3 cm C. 5.4 cm D. 5.0 cm
7.如图所示，为地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中的五个位置，分别对应我国的五个节气，下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球公转的速度最大
B. 冬至到夏至，地球公转的速度逐渐减小
C. 从冬至到春分的时间大于地球公转周期的四分之一
D. 从冬至到春分的时间等于春分到夏至的时间
8.有一质量为M、半径为R的密度均匀球体，在距离球心O为3R的地方有一质量为m的质点．先从M中挖去一半径为的球体，如图所示，已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力大小为( )
A. G B. G C. G D. G
9. 物块B套在倾斜杆上，并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连(定滑轮体积大小可忽略)，今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，
下列说法正确的是( )
A. 物块A的速率先变大后变小
B. 物块A的速率先变小后变大
C. 物块A始终处于超重状态
D. 物块A先处于失重状态，后处于超重状态
10.如图所示，甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的轨道车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种轨道车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为R，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力
B. 乙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力
C. 丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力
D. 丁图中，轨道车过最高点的最小速度为
11.如图所示，水平放置的两个轮盘靠之间的摩擦力传动，O、O′分别为两轮盘的轴心，轮盘的半径之比R甲∶R乙＝2∶1，传动时两轮盘不打滑。现在两轮盘上分别放置同种材料制成的滑块A、B，两滑块的质量相等，与轮盘间的动摩擦因数相同，距离轴心O、O′的间距RA＝2RB。若轮盘乙由静止缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则( )
A. 两滑块都相对轮盘静止时，两滑块线速度大小之比为vA∶vB＝1∶2
B. 两滑块都相对轮盘静止时，两滑块角速度之比为ωA∶ωB＝1∶4
C. 轮盘匀速转动且两滑块都相对轮盘静止时，两滑块所受摩擦力大小之比为fA∶fB＝1∶2
D. 转速逐渐增加，B会先发生滑动
12.为了测量月球的各项数据，宇航员设计一装置，用电磁铁吸住小球，启动装置后，电磁铁断电，小球自由下落，并开始计时。当小球经过光电门时停止计时。测出运动时间为t，经过光电门的速度为v0。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是( )
A. 月球表面的重力加速度g月= B. 月球的质量m月=
C. 月球的第一宇宙速度v= D. 月球的平均密度ρ=
第Ⅱ卷（非选择题共 52 分）
二、实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分）
13. 如图所示是某小组制作的研究平抛运动的实验装置，在竖直板上不同高度处固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关1控制，在上轨道末端O点同一高度处固定第三块电磁铁，并通过O点处的开关2控制。通电后，三块电磁铁分别吸住三个相同的小铁球A、B、C。断开开关1，A、B两个小铁球同时开始运动，当A小球运动到斜槽末端O点处时，触动开关2，C小球开始做自由落体运动，同时A小球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，三个小球恰好在P点相遇。
(1)球A、B在P点相遇，说明平抛运动在水平方向是________运动；
(2)球A、C在P点相遇，说明平抛运动在竖直方向是________运动；
(3)实验中，斜槽末端O点的切线必须是水平的，这样做的目的是________。
A．保证小铁球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小铁球飞出时，初速度水平
C．保证小铁球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小铁球运动的轨迹是一条抛物线
14.向心力演示器如图(a)所示。
(1)在进行下列实验时采用的方法与本实验相同的是________。
A．探究加速度与力、质量的关系
B．伽利略对自由落体的研究
(2)图(b)显示了左右两标尺上黑白相间的等分格之比为1∶4，则左右两处小球所受向心力大小之比约为________。
A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4
图(a)中，长槽上的球在2处到转轴的距离是球在1处到转轴距离的2倍，长槽上的球在1处和短槽上的球在3处到各自转轴的距离相等。在探究向心力和角速度的关系实验中，应取质量相同的小球分别放在图(a)中的________和________处(均选填“1”“2”或“3”)，若标尺上黑白相间的等分格恰如图(b)所示，那么图(c)中左右变速塔轮半径之比R1∶R2＝________。
三、计算题（本题共 3小题，15 题 8 分，16 题 12 分，17 题 16 分,共 36 分．解答应写出必要的文 字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 航天员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，不计大气阻力，已知该星球的半径为R，引力常量为G。求
(1)该星球表面的重力加速度g；
(2)该星球的密度；
(3)该星球的第一宇宙速度。
16. 市面上有一种自动计数的智能呼啦圈深受女士们喜爱。腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图所示，已知配重质量0.5 kg，绳长为0.4 m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2 m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力，绳子与竖直方向夹角θ＝37°，配重距离地面高度为0.8 m。g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
(1)绳的拉力；
(2)滑轮在轨道中圆周运动的角速度是多少？
(3)若配重不慎脱落，落地点到脚的距离大约是多少？
17. 我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”于2022年12月正式对外发布，此卫星的科学目标为监测太阳的“一磁两暴”现象，首批科学图像揭示了众多不为前人所知的规律。“夸父一号”围绕太阳的轨道半径为r＝2R0(R0为的太阳半径)，太阳表面的重力加速度为g0。求：
(1)该卫星所在处的重力加速度g1；
(2)该卫星绕太阳转动的角速度ω1；
(3)若太阳自转的角速度为ω0(ω1>ω0)，卫星转动方向与太阳自转方向相同。某时刻卫星在最近距离发现一耀斑现象，则经过多长时间可再次以最近距离探测此耀斑。
