黑龙江省哈尔滨市第九中学校2024-2025学年高一 下学期4月 月考物理试卷 （原卷版+解析版）

哈九中2024级高一学年下学期4月月考试物理试卷（考试时间：90分钟满分：100分）Ⅰ卷（选择题，14小题，共47分）一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.下列说法中正确的是（）A.对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，行星运动过程中速度大小不变B.天王星被称作“笔尖下发现行星”C.开普勒第三定律，月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值相同D.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点2.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A.如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用B.如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零C.如图丙，图丙中皮带轮上b点的加速度大于a的加速度D.如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A比B的角速度大3.一个物体静止在水平粗糙地面上。第一次用斜向上的力拉物体，如图1所示：第二次用斜向下的力推物体，如图2所示。两次力的大小相等，力的作用线与水平方向的夹角也相等，物体均做匀加速直线运动，位移的大小也相等。图1和图2力F对物体做的功分别为，合外力对物体做的功分别为，下列说法正确的是（）A.， B.，C.， D.，4.如图所示为一质量为M的球形物体，质量分布均匀，半径为R，在距球心2R处有一质量为m的质点。球体与质点间的万有引力大小为F。若将球体挖去一个半径为的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力的大小为（）A. B. C. D.5.有两颗卫星分别用a、b表示，若a、b两颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为，如图所示，则下列说法正确的是（）A.a、b两颗卫星的质量之比为B.a、b两颗卫星运行的线速度大小之比为C.a、b两颗卫星运行的角速度之比为D.a、b两颗卫星运行的向心加速度大小之比为6.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球静止卫星。已知地球自转周期为，B的运行周期为，则以下判断正确的是（）A.卫星C的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度B.A、B的线速度大小关系为C.周期大小关系为D.B、C相距最近为计时起点，绕行方向相同，经过时间，B、C相距最远7.如图所示，在地球表面发射一枚火箭，其上有精密的探测器，竖直向上做加速直线运动，已知地球半径为，表面重力加速度为，引力常量为，当火箭上升到某一高度时，加速度为，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的，下列说法正确的是（）A.测试仪器在此过程中处于失重状态B.由题目所给的数据不可以估算地球的密度C.此时火箭距地球表面的高度为D.若发射近地卫星时，发射速度可以小于8.2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（）A.神舟十二号飞船在轨道Ⅰ上运动时将不受重力的作用B.神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为C.神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期D.正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度9.中国科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空电梯”让人印象深刻。科学家们在地球同步轨道上建造了一个空间站，再用超级缆绳连接地球赤道上的固定基地，通过超级缆绳承载太空电梯，使轿厢沿绳索从地球基地直入太空，而向空间站运送货物。原理如图甲所示，图中的太空电梯正停在离地面高R处的站点修整，并利用太阳能给蓄电池充电。图乙中r为货物到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对货物产生的加速度大小与r的关系；直线B为货物由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的电梯中货物，下列说法正确的有（）A.货物的线速度随着r的增大而减小B.货物在r=R处的线速度等于第一宇宙速度C.地球自转的周期D.图甲中质量为m的货物对电梯底板的压力大小为二、不定项选择题（本题共5小题，每题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选不全的得2分，有选错的得0分）10.冬天的北方，人们常用狗来拉雪橇。一条狗用水平拉力拉着质量为80kg的雪橇（包括内部物品），在水平1雪面做半径为24m的匀速圆周运动，速度大小为3m/s，雪橇与地面间的动摩擦因数0.05，重力加速度取，。下列说法正确的是（）A.狗给雪橇的水平拉力方向指向圆心B.雪橇受到狗的水平拉力大小为40NC.狗给雪橇的水平拉力方向与雪橇前进方向成D.狗拉着雪橇转过30°圆弧的过程中，雪橇克服地面摩擦力做功11.如图1所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图2所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.小球的质量为B.轻杆长度为C.时，在最高点杆对小球的弹力大小为3bD.若小球与O点用细线相连，图2中a点的位置不变12.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，则不正确的是（）A.A的加速度一定大于B的加速度B.L一定时，M越大，T越大C.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D.A的质量一定大于B的质量13.如图所示，竖直面内有一半径为的圆环，可绕直径AB所在的竖直轴转动，半径OC水平；质量为m的小球（可视为质点）套在圆环上，同时有一原长为的轻弹簧一端系于球上，另一端系于B点，若圆环以角速度ω匀速转动，小球恰好稳定在圆环上的C点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，则（）A.弹簧的劲度系数为B.弹簧的劲度系数为C.圆环受到小球的弹力大小为D.圆环受到小球的弹力大小为14.卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知，下列说法正确的是（）A.P、Q绕行星公转的周期之比为B.P、Q到行星中心距离的最小值之比为C.P、Q的质量之比为D.P、Q的质量之比为Ⅱ卷（非选择题，5小题，共53分）三、实验题（本题共两小题，共17分）15.探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置如图所示。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，左侧塔轮自上而下半径分别为r、2r、3r，右侧塔轮自上而下半径分别为3r、2r、r。左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。（1）在该实验中应用了______来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。A理想实验法B.控制变量法C.等效替代法（2）如果某次实验中，小明用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右边标尺露出9格，则皮带连接的左右塔轮转动的角速度之比为______；塔轮自上而下为第一层至第三层，此时左侧塔轮第______层与右侧塔轮第______层通过皮带连接。16.在研究平抛运动的实验中，采用如图1所示装置进行了实验。（1）下列关于实验步骤的说法正确的是______。A．斜槽的末端必须调成水平B．使木板平面与小球下落的竖直平面平行C．每次小球可以从斜面上的不同位置释放D．斜槽轨道必须光滑（2）图2为一小球做平抛运动的部分轨迹图，取A点为坐标原点，建立如图所示坐标系，轨迹上A、B、C的坐标如图所示，已知方格边长为d=5cm，重力加速度g取，则：①小球的水平初速度大小为______m/s；②小球经过B点时的速度大小为______m/s；③小球抛出点的坐标为：______cm；______cm。17.在研究平抛运动的实验中，采用如图1所示装置进行了实验。图2为一小球做平抛运动的部分轨迹图，取A点为坐标原点，建立如图所示坐标系，轨迹上A、B、C的坐标如图所示，已知方格边长为d=5cm，重力加速度g取，则：（1）小球的水平初速度大小为___________m/s；（2）小球经过B点时的速度大小为___________m/s；（3）小球抛出点的坐标为：___________cm；___________cm。四、计算题（本题共3小题，共36分）18.我国计划在2030年前后完成载人登月计划，若宇航员登月后站在一斜坡上，从P点沿水平方向以初速度v0抛出一小石块，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡倾角为α，已知月球的半径为R，引力常量为G。求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）月球的质量M；（3）月球的第一宇宙速度v。19.一宇航员在地球表面上做如图所示的实验，将一质量为m的小球，先后两次以不同的初速度沿着水平面射入半径为R、内径很小的竖直放置的光滑半圆管道，通过力传感器测得两次小球通过最高点时，分别对上、下管壁的压力均为为0.5mg，并测得从管口飞出落到水平面上所用时间为t，该宇航员又在某一星球表面用同样的装置完成同样实验，测得小球从管口飞出落到水平面上的时间为5t，根据实验记录，求：（1）在地球上实验时，小球从最高点飞出后两次落点间的距离是R的多少倍；（2）求该星球表面附近的重力加速度；（3）已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地＝1:4，求该星球的质量与地球质量之比M星:M地．20.有人设想建设贯通地球弦线的光滑列车隧道：质量为m的列车不需要引擎，从入口的A点由静止开始穿过隧道到达另一端的B点，为隧道的中点，与地心O的距离为，如图所示。假设地球是质量均匀分布的球体，地球的半径为R，表面的重力加速度为g，忽略地球的自转。已知质量均匀分布的球壳对球壳内物体的引力为零，P点到的距离为x，引力常量为G，求：（1）列车在P点受到引力的大小与列车在地面受到重力大小mg的比值；（2）列车在P点沿隧道AB方向的加速度大小。

哈九中2024级高一学年下学期4月月考试物理试卷（考试时间：90分钟满分：100分）Ⅰ卷（选择题，14小题，共47分）一、单项选择题（本题共9小题，每题3分，共27分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.下列说法中正确的是（）A.对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，行星运动过程中速度大小不变B.天王星被称作“笔尖下发现的行星”C.开普勒第三定律，月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值相同D.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点【答案】C【解析】【详解】A．对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，近日点速度大，远日点速度小，故A错误；B．海王星被称作“笔尖下发现的行星”，故B错误；C．若将轨道简化为圆，根据解得可知，公式中的k值由中心天体的质量决定，可知，月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k值相同，故C正确；D．哥白尼提出了“日心说”的观点，故D错误。故选C。2.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A.如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用B.如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零C.如图丙，图丙中皮带轮上b点的加速度大于a的加速度D.如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A比B的角速度大【答案】B【解析】【详解】A．如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，火车有做离心运动的趋势，则外轨和轮缘间会有挤压作用，选项A错误；B．如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零，此时水流星的速度为，选项B正确；C．如图丙，若a点的角速度为ω，则根据v=ωr因ac两点线速度相等，可知c点的角速度为0.5ω，b点角速度也为0.5ω，根据可知图丙中皮带轮上b点的加速度小于a的加速度选项C错误；D．如图丁，根据可得可知A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A和B的角速度相等，选项D错误。故选B。3.一个物体静止在水平粗糙地面上。第一次用斜向上的力拉物体，如图1所示：第二次用斜向下的力推物体，如图2所示。两次力的大小相等，力的作用线与水平方向的夹角也相等，物体均做匀加速直线运动，位移的大小也相等。图1和图2力F对物体做的功分别为，合外力对物体做的功分别为，下列说法正确的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】【详解】由知，由于两种情况下力的大小和位移大小相同，故力F两种情况下对物体做功一样多，即物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用，两种情况下物体对地面的压力不同，所以滑动摩擦力的大小也不同，导致水平方向的合力也不同，由牛顿第二定律可知，当斜向上拉时，合力当斜下推时，合力对比可知合力根据可知故选B。4.如图所示为一质量为M的球形物体，质量分布均匀，半径为R，在距球心2R处有一质量为m的质点。球体与质点间的万有引力大小为F。若将球体挖去一个半径为的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力的大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据由于挖去的球体半径是原球体半径的，则挖去的球体质量是原球体质量的，所以挖去的球体质量未挖时，原球体对质点的万有引力挖去部分对质点的万有引力则剩余部分对质点的万有引力大小故选A。5.有两颗卫星分别用a、b表示，若a、b两颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为，如图所示，则下列说法正确的是（）A.a、b两颗卫星的质量之比为B.a、b两颗卫星运行的线速度大小之比为C.a、b两颗卫星运行的角速度之比为D.a、b两颗卫星运行的向心加速度大小之比为【答案】D【解析】【详解】A．由题中条件不能比较两颗卫星的质量关系，选项A错误；BCD．根据可得，，因，可知，a、b两颗卫星运行的线速度大小之比为；角速度之比为；向心加速度大小之比为，选项BC错误，D正确。故选D。6.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球静止卫星。已知地球自转周期为，B的运行周期为，则以下判断正确的是（）A.卫星C的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度B.A、B的线速度大小关系为C.周期大小关系为D.B、C相距最近为计时起点，绕行方向相同，经过时间，B、C相距最远【答案】D【解析】【详解】A．根据解得可知，轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，其轨道半径最小，可知，卫星C的运行速度大小小于地球的第一宇宙速度，故A错误；B．结合上述可知，B的线速度大于C的线速度，同步卫星与地球自转角速度相等，根据可知，C的线速度大于A的线速度，则有故B错误；C．根据解得可知，C的周期大于B的周期，又由于同步卫星的周期等于地球自转周期，则有故C错误；D．B、C相距最近为计时起点，绕行方向相同，则B、C第一次相距最远时有解得故D正确。故选D。7.如图所示，在地球表面发射一枚火箭，其上有精密的探测器，竖直向上做加速直线运动，已知地球半径为，表面重力加速度为，引力常量为，当火箭上升到某一高度时，加速度为，测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的，下列说法正确的是（）A.测试仪器在此过程中处于失重状态B.由题目所给的数据不可以估算地球的密度C.此时火箭距地球表面的高度为D.若发射近地卫星时，发射速度可以小于【答案】C【解析】【详解】A．根据题意可知，测试仪器在此过程中有向上的加速度，处于超重状态，故A错误；B．根据题意，由万有引力等于重力有解得则地球的密度为故B错误；C．根据题意，设此时的重力加速度为，由牛顿第二定律有代入数据解得由万有引力等于重力有联立解得故C正确；D．第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，则发射速度应大于，故D错误。故选C。8.2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r3的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（）A.神舟十二号飞船在轨道Ⅰ上运动时将不受重力的作用B.神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为C.神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期D.正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度【答案】B【解析】【详解】A．神舟十二号飞船在轨道Ⅰ上运动时仍受重力作用，只是因为重力全部用来提供向心力而处于完全失重状态，故A错误；B．根据开普勒第三定律得又联立解得故B正确；C．根据得可知神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，故C错误；D．根据得可知正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度，故D错误。故选B。9.中国科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空电梯”让人印象深刻。科学家们在地球同步轨道上建造了一个空间站，再用超级缆绳连接地球赤道上的固定基地，通过超级缆绳承载太空电梯，使轿厢沿绳索从地球基地直入太空，而向空间站运送货物。原理如图甲所示，图中的太空电梯正停在离地面高R处的站点修整，并利用太阳能给蓄电池充电。图乙中r为货物到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对货物产生的加速度大小与r的关系；直线B为货物由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的电梯中货物，下列说法正确的有（）A.货物的线速度随着r的增大而减小B.货物在r=R处线速度等于第一宇宙速度C.地球自转的周期D.图甲中质量为m的货物对电梯底板的压力大小为【答案】C【解析】【详解】A．相对地面静止在不同高度的货物，角速度相同，都等于地球的自转角速度，货物的线速度v=rω随着r增大线速度v增大，故A错误；B．货物在r=R处是在地面上，除了受到万有引力还受到地面的支持力，线速度远小于第一宇宙速度，故B错误；C．图乙中图线的交点表示万有引力产生的加速度和地球自转产生的加速度相等，又静止卫星的角速度与地球自转角速度相同，因此交点的横坐标表示静止卫星所在的轨道半径。解得周期故C正确；D．在地球极地表面解得地球质量设货物质量为m，在距地面高R站点受到的支持力为FN，此时货物绕地球做匀速圆周运动有即解得根据牛顿第三定律，货物对电梯底板的压力故D错误。故选C。二、不定项选择题（本题共5小题，每题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选不全的得2分，有选错的得0分）10.冬天的北方，人们常用狗来拉雪橇。一条狗用水平拉力拉着质量为80kg的雪橇（包括内部物品），在水平1雪面做半径为24m的匀速圆周运动，速度大小为3m/s，雪橇与地面间的动摩擦因数0.05，重力加速度取，。下列说法正确的是（）A.狗给雪橇的水平拉力方向指向圆心B.雪橇受到狗的水平拉力大小为40NC.狗给雪橇水平拉力方向与雪橇前进方向成D.狗拉着雪橇转过30°圆弧的过程中，雪橇克服地面摩擦力做功【答案】CD【解析】【详解】B．狗拉雪橇的水平拉力有两个作用效果，一个作用效果平衡雪橇做圆周运动时切向受到的摩擦力，另一个作用效果使雪橇做圆周运动，根据雪橇做圆周运动，由牛顿第二定律有在雪橇前进的方向上始终有则可得雪橇受到狗的水平拉力大小为故B错误；AC．狗给雪橇的水平拉力方向与雪橇前进方向之间夹角的正切值为可得夹角故A错误，C正确；D．狗拉着雪橇转过30°圆弧的过程中，雪橇克服地面摩擦力做功故D正确。故选CD。11.如图1所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图2所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.小球的质量为B.轻杆的长度为C.时，在最高点杆对小球的弹力大小为3bD.若小球与O点用细线相连，图2中a点的位置不变【答案】AD【解析】【详解】A．当小球的速度为零时，杆的弹力b等于小球的重力，即解得故A正确；B．当时，杆的弹力为零，此时重力提供向心力，有解得故B错误；C．当时，根据牛顿第二定律得解得故C错误；D．若小球与O点用细线相连，还是恰好由重力提供向心力，所以根据可知大小不变，即a点的位置不变，故D正确。故选AD。12.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，则不正确的是（）A.A的加速度一定大于B的加速度B.L一定时，M越大，T越大C.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D.A的质量一定大于B的质量【答案】BD【解析】【详解】A．双星系统中两颗恒星间距不变，是同轴转动，角速度相等，根据，因为所以A正确；B．根据牛顿第二定律，对A、B卫星分别有，其中联立解得L一定，M越大，T越小，B错误；D．双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等，故有所以其中所以L一定时，m越小，r越大；因为所以D错误；C．双星的向心力由它们之间的万有引力提供，有A的质量mA小于B的质量mB，L一定时，A的质量减小Δm而B的质量增加Δm，根据数学知识可知，它们的质量乘积减小，所以它们的向心力减小，C正确。本题选不正确的，故选BD。13.如图所示，竖直面内有一半径为的圆环，可绕直径AB所在的竖直轴转动，半径OC水平；质量为m的小球（可视为质点）套在圆环上，同时有一原长为的轻弹簧一端系于球上，另一端系于B点，若圆环以角速度ω匀速转动，小球恰好稳定在圆环上的C点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，则（）A.弹簧的劲度系数为B.弹簧的劲度系数为C.圆环受到小球弹力大小为D.圆环受到小球的弹力大小为【答案】AC【解析】【详解】AB．由题意可知BC=a，弹簧原长，则小球在C点时，弹簧被压缩，则竖直方向解得选项A正确，B错误；CD．对球水平方向解得选项C正确，D错误。故选AC。14.卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知，下列说法正确的是（）A.P、Q绕行星公转的周期之比为B.P、Q到行星中心距离的最小值之比为C.P、Q的质量之比为D.P、Q的质量之比为【答案】AC【解析】【详解】A．由图可知故A正确：B．当P离行星最近时当P离行星最远时当Q离行星最近时当Q离行星最远时由开普勒第三定律可知联立解得故B错误；CD．由B可知解得故C正确，D错误。故选AC。Ⅱ卷（非选择题，5小题，共53分）三、实验题（本题共两小题，共17分）15.探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置如图所示。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，左侧塔轮自上而下半径分别为r、2r、3r，右侧塔轮自上而下半径分别为3r、2r、r。左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。（1）在该实验中应用了______来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法（2）如果某次实验中，小明用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右边标尺露出9格，则皮带连接的左右塔轮转动的角速度之比为______；塔轮自上而下为第一层至第三层，此时左侧塔轮第______层与右侧塔轮第______层通过皮带连接。【答案】①B②.1：3③.三④.三【解析】【详解】（1）[1]实验中应用了控制变量法来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系，故选B。（2）[2]根据向心力公式左边标尺露出1格，右边标尺露出9格，则A、C位置小球受到的向心力大小之比为1:9，小球质量相同，A、C位置小球处小球运动的半径相等，故左右塔轮转动的角速度之比为1：3；[3][4]左右塔轮边缘的线速度大小相等，根据公式可得故可知此时左侧塔轮第三层与右侧塔轮第三层通过皮带连接。16.在研究平抛运动的实验中，采用如图1所示装置进行了实验。（1）下列关于实验步骤的说法正确的是______。A．斜槽的末端必须调成水平B．使木板平面与小球下落的竖直平面平行C．每次小球可以从斜面上的不同位置释放D．斜槽轨道必须光滑（2）图2为一小球做平抛运动的部分轨迹图，取A点为坐标原点，建立如图所示坐标系，轨迹上A、B、C的坐标如图所示，已知方格边长为d=5cm，重力加速度g取，则：①小球的水平初速度大小为______m/s；②小球经过B点时的速度大小为______m/s；③小球抛出点的坐标为：______cm；______cm。【答案】①.AB##BA②.1.5③.2.5④.-15⑤.-5【解析】【详解】（1）[1]A．斜槽的末端必须调成水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；B．使木板平面与小球下落的竖直平面平行，选项B正确；C．每次小球必须从斜面上的相同位置释放，以保证小球到达底端时速度相同，选项C错误；D．斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端时速度相等即可，选项D错误。故选AB。（2）①[2]竖直方向根据可得小球的水平初速度大小为②[3]小球经过B点时的竖直速度则经过B点的速度大小为③[4][5]小球从抛出到经过B点时的时间小球从抛出到经过B点的竖直距离小球从抛出到经过B点的水平距离小球抛出点的坐标为17.在研究平抛运动的实验中，采用如图1所示装置进行了实验。图2为一小球做平抛运动的部分轨迹图，取A点为坐标原点，建立如图所示坐标系，轨迹上A、B、C的坐标如图所示，已知方格边长为d=5cm，重力加速度g取，则：（1）小球的水平初速度大小为___________m/s；（2）小球经过B点时的速度大小为___________m/s；（3）小球抛出点的坐标为：___________cm；___________cm。【答案】①.1.5②.2.5③.-15④.-5【解析】【详解】（1）[1]竖直方向，小球做自由落体运动，则解得可得出水平方向速度（2）[2]依题意，B点竖直方向的速度为则B点的速度为（3）[3][4]由自由落体运动公式可知，B点竖直方向的速度为解得即从抛出点到B点用时0.2s，则小球抛出点横坐标为纵坐标为四、计算题（本题共3小题，共36分）18.我国计