2024-2025学年高一物理下册压轴题考卷02（人教版2019必修第二册）（原卷版）

高一下册物理压轴题考卷02（原卷版）（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．测试范围：人教版（2019）：

必修第二册第5~7章。2．本卷平均难度系数0.15。第Ⅰ卷选择题一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题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，有选错的得0分）1．将一质量为m的物体分别放在地球的南、北两极点时，该物体的重力均为mg0；将该物体放在地球赤道上时，该物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R，已知引力常量为G，则由以上信息可得出（）A．g0小于gB．地球的质量为C．地球自转的角速度为ω=D．地球的平均密度为2．中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示，测得两卫星之间的距离随时间t变化的关系如图乙所示，不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（

）A．a、b两卫星的线速度大小之比B．a、b两卫星的加速度大小之比C．a卫星的运转周期为D．b卫星的运转周期为2T3．如图，光滑斜面的倾角为θ＝45°，斜面足够长，在斜面上A点向斜上方抛出一小球，初速度方向与水平方向夹角为α，小球与斜面垂直碰撞于D点，不计空气阻力；若小球与斜面碰撞后返回A点，碰撞时间极短，且碰撞前后能量无损失，重力加速度g取10m/s2。则可以求出的物理量是（）A．α的值B．小球的初速度v0C．小球在空中运动时间D．小球初动能4．某行星的两卫星A、B绕以该行星为焦点的椭圆轨道运行，A、B受到该行星的引力随时间的变化如图所示，其中，卫星A、B与行星的距离分别为rA、rB，假设卫星A、B只受到行星的引力。下列叙述正确的是（）A．A与B的绕行周期之比为B．rA的最大值与rB的最小值之比为2∶1C．rB的最小值与rA的最小值之比为2∶3D．卫星A与卫星B的质量之比为32∶815．如图所示，圆心为的半圆形轨道固定在水平地面上的点，是水平直径，是最低点，是水平地面上的一点且在点的正下方，圆弧轨道的点有个小孔。让小球甲从地面上的点、小球乙从地面上的点斜向上抛出（甲、乙均视为质点），甲、乙均恰好经过点，甲落到点，乙通过处的小孔（无碰撞）运动到点，忽略空气的阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（）A．甲、乙在点的速度大小之比为B．甲在点速度的反向延长线经过的中点C．甲、乙在空中的运动时间均为D．乙在点的速度与水平方向的夹角为6．如图所示，水平地面上有一个可以绕竖直轴匀速转动的圆锥筒，筒壁与水平面的夹角，内壁有一个可视为质点、质量为3.2kg的物块，始终相对筒壁静止在A点，随圆锥筒一起做匀速圆周运动，物块受到的最大静摩擦力是正压力的k倍。当角速度为时，物块受到的摩擦力恰好为零。当角速度为时，物块即将相对于圆锥筒滑动。，则k值为（）A．0.6 B．0.3 C．0.5 D．0.47．如图所示，质量分别为、的物块A、B分居圆心两侧放在水平圆盘上，用不可伸长的轻绳相连，与圆心距离分别为和，其中。A、B与圆盘的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘以不同角速度轴匀速转动时，绳中弹力F随的变化关系如图所示。当角速度为时，A物块恰好不受摩擦力作用，取。下列说法正确的是（）A．B．C．物块与圆盘间的动摩擦因数D．当角速度为时，物块恰好与圆盘相对滑动8．如图所示是卫星绕不同行星在不同轨道上运动的lgT−lgr图像，其中T为卫星的周期，r为卫星的轨道半径。卫星M绕行星P运动的图线是a，卫星N绕行星Q运动的图线是b，若卫星绕行星的运动可以看成匀速圆周运动，则（）A．直线a的斜率与行星P质量有关B．行星P的质量大于行星Q的质量C．卫星M在1处的向心加速度小于在2处的向心加速度D．卫星M在2处的向心加速度小于卫星N在3处的向心加速度9．（多选）“天问一号”探测器需要通过转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时转移轨道是一个近日点B和远日点C都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道（如图所示）。在近日点短暂点火后“天问一号”进入转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为M，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。下列说法中正确的是（）A．两次点火时喷气方向都与运动方向相同B．两次点火之间的时间间隔为C．两次点火之间的时间间隔大于6个月D．如果火星运动到A点，地球恰好在B点时发射探测器，那么探测器将沿轨迹BC运动到C点时，恰好与火星相遇10．（多选）由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（）A．Q点的水平分速度逐渐增大 B．P点的加速度方向不变C．Q点在竖直方向做匀速运动 D．Q点和P点角速度相等11．（多选）2024年6月，受强降雨的影响，赣江发生洪水，导致江西多地发生洪涝灾害，党和政府积极组织抢险救援，保障人民群众的生命安全。在某次救援中，战士欲划小船从处横渡一条宽的小河，处下游有一山体滑坡造成的障碍区域，点与障碍区域边缘连线与河岸的最大夹角为，如图所示。已知河中水流速度为，战士划船的速度（即船相对静水的速度）最大可达，小船可视为质点，下列说法正确的是（）A．战士渡河的最短时间为B．战士渡河的最短距离为C．战士能够安全渡河的最小划船速度为D．战士以最小安全速度渡河时所需时间为12．（多选）如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（）A．A的质量一定大于B的质量B．A的加速度一定大于B的加速度C．L一定时，M越小，T越大D．L一定时，A的质量减小Δm而B的质量增加Δm，它们的向心力减小第Ⅱ卷非选择题二、实验题（共2小题,共20分）13．某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F与半径r、角速度ω、质量m的关系”实验，实验装置如图甲所示，装置中水平光滑直杆能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直杆一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。（1）该小组同学先让一个滑块做半径r为0.20m的圆周运动，得到图乙中②图线。然后保持滑块质量不变，再将运动的半径r分别调整为0.14m、0.16m、0.18m、0.22m，在同一坐标系中又分别得到图乙中⑤、④、③、①四条图线。（2）对②图线的数据进行处理，获得了F­-x图像，如图丙所示，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是。（用半径r、角速度ω、质量m表示）（3）对5条F-­ω图线进行比较分析，作F­-r图像，得到一条过坐标原点的直线，则该直线的斜率为。（用半径r、角速度ω、质量m表示）14．用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，在如图乙所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。（已知当地重力加速度为）（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是。A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．实验时应先确定轴再确定轴D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）如图乙所示，根据印迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取C、D两点，与的水平间距相等且均为，测得与的竖直间距分别是和；重复上述步骤，测得多组数据，计算发现始终满足，由此可初步得出结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。（3）如图丙所示，若实验过程中遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为，点距离抛出点的高度差为。（用已知量和测量量的字母符号表示）三、计算题（本题共3小题，共32分）15．遥远的星球。某星球完全由不可压缩的液态水组成。星球的表面重力加速度为，半径为R，且没有自转。水的密度，万有引力常数。本题中可能用到如下公式：半径为R的球，其体积为，表面积为。（1）星球的半径R是多少？（2）星球内部的重力加速度为，其中r是到球心的距离。请通过分析画出图。（提示：已知均匀球壳对球壳内部物体的万有引力为零）（3）假定该星球没有大气层，求这个星球中心处由水产生的压强。16．如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.20m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.5，B与转盘间的动摩擦因数为0.18，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零。当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）。（1）当B与地面之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度；（2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度；（3）试通过计算写出关系式。17．一平板车的质量M=100kg，停在水平路面上，车身的平板离地面的高度h=1.