2024-2025學(xué)年高一物理下冊(cè)壓軸題考卷02（人教版2019必修第二冊(cè)）（原卷版）

高一下冊(cè)物理壓軸題考卷02（原卷版）（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．測(cè)試范圍：人教版（2019）：

必修第二冊(cè)第5~7章。2．本卷平均難度系數(shù)0.15。第Ⅰ卷選擇題一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1．將一質(zhì)量為m的物體分別放在地球的南、北兩極點(diǎn)時(shí)，該物體的重力均為mg0；將該物體放在地球赤道上時(shí)，該物體的重力為mg。假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R，已知引力常量為G，則由以上信息可得出（）A．g0小于gB．地球的質(zhì)量為C．地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω=D．地球的平均密度為2．中國(guó)載人登月初步方案已公布，計(jì)劃2030年前實(shí)現(xiàn)載人登月科學(xué)探索。假如在登月之前需要先發(fā)射兩顆探月衛(wèi)星進(jìn)行科學(xué)探測(cè)，兩衛(wèi)星在同一平面內(nèi)繞月球的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且繞行方向相同，如圖甲所示，測(cè)得兩衛(wèi)星之間的距離隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，不考慮兩衛(wèi)星之間的作用力。下列說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)、b兩衛(wèi)星的線速度大小之比B．a(chǎn)、b兩衛(wèi)星的加速度大小之比C．a(chǎn)衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為D．b衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為2T3．如圖，光滑斜面的傾角為θ＝45°，斜面足夠長(zhǎng)，在斜面上A點(diǎn)向斜上方拋出一小球，初速度方向與水平方向夾角為α，小球與斜面垂直碰撞于D點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力；若小球與斜面碰撞后返回A點(diǎn)，碰撞時(shí)間極短，且碰撞前后能量無(wú)損失，重力加速度g取10m/s2。則可以求出的物理量是（）A．α的值B．小球的初速度v0C．小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間D．小球初動(dòng)能4．某行星的兩衛(wèi)星A、B繞以該行星為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行，A、B受到該行星的引力隨時(shí)間的變化如圖所示，其中，衛(wèi)星A、B與行星的距離分別為rA、rB，假設(shè)衛(wèi)星A、B只受到行星的引力。下列敘述正確的是（）A．A與B的繞行周期之比為B．rA的最大值與rB的最小值之比為2∶1C．rB的最小值與rA的最小值之比為2∶3D．衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的質(zhì)量之比為32∶815．如圖所示，圓心為的半圓形軌道固定在水平地面上的點(diǎn)，是水平直徑，是最低點(diǎn)，是水平地面上的一點(diǎn)且在點(diǎn)的正下方，圓弧軌道的點(diǎn)有個(gè)小孔。讓小球甲從地面上的點(diǎn)、小球乙從地面上的點(diǎn)斜向上拋出（甲、乙均視為質(zhì)點(diǎn)），甲、乙均恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)，甲落到點(diǎn)，乙通過(guò)處的小孔（無(wú)碰撞）運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，忽略空氣的阻力，重力加速度為，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲、乙在點(diǎn)的速度大小之比為B．甲在點(diǎn)速度的反向延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)的中點(diǎn)C．甲、乙在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為D．乙在點(diǎn)的速度與水平方向的夾角為6．如圖所示，水平地面上有一個(gè)可以繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓錐筒，筒壁與水平面的夾角，內(nèi)壁有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為3.2kg的物塊，始終相對(duì)筒壁靜止在A點(diǎn)，隨圓錐筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物塊受到的最大靜摩擦力是正壓力的k倍。當(dāng)角速度為時(shí)，物塊受到的摩擦力恰好為零。當(dāng)角速度為時(shí)，物塊即將相對(duì)于圓錐筒滑動(dòng)。，則k值為（）A．0.6 B．0.3 C．0.5 D．0.47．如圖所示，質(zhì)量分別為、的物塊A、B分居圓心兩側(cè)放在水平圓盤(pán)上，用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，與圓心距離分別為和，其中。A、B與圓盤(pán)的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。當(dāng)圓盤(pán)以不同角速度軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩中彈力F隨的變化關(guān)系如圖所示。當(dāng)角速度為時(shí)，A物塊恰好不受摩擦力作用，取。下列說(shuō)法正確的是（）A．B．C．物塊與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．當(dāng)角速度為時(shí)，物塊恰好與圓盤(pán)相對(duì)滑動(dòng)8．如圖所示是衛(wèi)星繞不同行星在不同軌道上運(yùn)動(dòng)的lgT?lgr圖像，其中T為衛(wèi)星的周期，r為衛(wèi)星的軌道半徑。衛(wèi)星M繞行星P運(yùn)動(dòng)的圖線是a，衛(wèi)星N繞行星Q運(yùn)動(dòng)的圖線是b，若衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)可以看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．直線a的斜率與行星P質(zhì)量有關(guān)B．行星P的質(zhì)量大于行星Q的質(zhì)量C．衛(wèi)星M在1處的向心加速度小于在2處的向心加速度D．衛(wèi)星M在2處的向心加速度小于衛(wèi)星N在3處的向心加速度9．（多選）“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器需要通過(guò)轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)送到火星，地球軌道和火星軌道看成圓形軌道，此時(shí)轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)近日點(diǎn)B和遠(yuǎn)日點(diǎn)C都與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示）。在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問(wèn)一號(hào)”進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問(wèn)一號(hào)”沿著這個(gè)軌道直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知萬(wàn)有引力常量為G，太陽(yáng)質(zhì)量為M，地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R，地球、火星、“天問(wèn)一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針?lè)较?。下列說(shuō)法中正確的是（）A．兩次點(diǎn)火時(shí)噴氣方向都與運(yùn)動(dòng)方向相同B．兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為C．兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔大于6個(gè)月D．如果火星運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，地球恰好在B點(diǎn)時(shí)發(fā)射探測(cè)器，那么探測(cè)器將沿軌跡BC運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，恰好與火星相遇10．（多選）由于高度限制，車(chē)庫(kù)出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動(dòng)桿OP與橫桿PQ鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個(gè)端點(diǎn)。在道閘抬起過(guò)程中，桿PQ始終保持水平。桿OP繞O點(diǎn)從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60°的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．Q點(diǎn)的水平分速度逐漸增大 B．P點(diǎn)的加速度方向不變C．Q點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng) D．Q點(diǎn)和P點(diǎn)角速度相等11．（多選）2024年6月，受強(qiáng)降雨的影響，贛江發(fā)生洪水，導(dǎo)致江西多地發(fā)生洪澇災(zāi)害，黨和政府積極組織搶險(xiǎn)救援，保障人民群眾的生命安全。在某次救援中，戰(zhàn)士欲劃小船從處橫渡一條寬的小河，處下游有一山體滑坡造成的障礙區(qū)域，點(diǎn)與障礙區(qū)域邊緣連線與河岸的最大夾角為，如圖所示。已知河中水流速度為，戰(zhàn)士劃船的速度（即船相對(duì)靜水的速度）最大可達(dá)，小船可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．戰(zhàn)士渡河的最短時(shí)間為B．戰(zhàn)士渡河的最短距離為C．戰(zhàn)士能夠安全渡河的最小劃船速度為D．戰(zhàn)士以最小安全速度渡河時(shí)所需時(shí)間為12．（多選）如圖為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L(zhǎng)，其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，則（）A．A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B．A的加速度一定大于B的加速度C．L一定時(shí)，M越小，T越大D．L一定時(shí)，A的質(zhì)量減小Δm而B(niǎo)的質(zhì)量增加Δm，它們的向心力減小第Ⅱ卷非選擇題二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題,共20分）13．某物理興趣小組利用傳感器進(jìn)行“探究向心力大小F與半徑r、角速度ω、質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，裝置中水平光滑直桿能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，將滑塊套在水平直桿上，用細(xì)線將滑塊與固定的力傳感器連接。當(dāng)滑塊隨水平光滑直桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線的拉力提供滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。拉力的大小可以通過(guò)力傳感器測(cè)得，滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可以通過(guò)角速度傳感器測(cè)得。（1）該小組同學(xué)先讓一個(gè)滑塊做半徑r為0.20m的圓周運(yùn)動(dòng)，得到圖乙中②圖線。然后保持滑塊質(zhì)量不變，再將運(yùn)動(dòng)的半徑r分別調(diào)整為0.14m、0.16m、0.18m、0.22m，在同一坐標(biāo)系中又分別得到圖乙中⑤、④、③、①四條圖線。（2）對(duì)②圖線的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得了F--x圖像，如圖丙所示，該圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則圖像橫坐標(biāo)x代表的是。（用半徑r、角速度ω、質(zhì)量m表示）（3）對(duì)5條F--ω圖線進(jìn)行比較分析，作F--r圖像，得到一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，則該直線的斜率為。（用半徑r、角速度ω、質(zhì)量m表示）14．用如圖甲所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫(xiě)紙對(duì)齊重疊并固定在硬板上，鋼球沿斜槽軌道滑下后從點(diǎn)飛出，落在水平擋板上，由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)，在如圖乙所示的白紙上建立以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、水平方向?yàn)檩S、豎直方向?yàn)檩S的坐標(biāo)系。（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?）以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的是。A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平B．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先確定軸再確定軸D．為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接（2）如圖乙所示，根據(jù)印跡描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。在軌跡上取C、D兩點(diǎn)，與的水平間距相等且均為，測(cè)得與的豎直間距分別是和；重復(fù)上述步驟，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，計(jì)算發(fā)現(xiàn)始終滿足，由此可初步得出結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。（3）如圖丙所示，若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，和的水平間距相等且均為，測(cè)得和的豎直間距分別是和，可求得鋼球平拋的初速度大小為，點(diǎn)距離拋出點(diǎn)的高度差為。（用已知量和測(cè)量量的字母符號(hào)表示）三、計(jì)算題（本題共3小題，共32分）15．遙遠(yuǎn)的星球。某星球完全由不可壓縮的液態(tài)水組成。星球的表面重力加速度為，半徑為R，且沒(méi)有自轉(zhuǎn)。水的密度，萬(wàn)有引力常數(shù)。本題中可能用到如下公式：半徑為R的球，其體積為，表面積為。（1）星球的半徑R是多少？（2）星球內(nèi)部的重力加速度為，其中r是到球心的距離。請(qǐng)通過(guò)分析畫(huà)出圖。（提示：已知均勻球殼對(duì)球殼內(nèi)部物體的萬(wàn)有引力為零）（3）假定該星球沒(méi)有大氣層，求這個(gè)星球中心處由水產(chǎn)生的壓強(qiáng)。16．如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤(pán)可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)上疊放著質(zhì)量均為1kg的A、B兩個(gè)物塊，B物塊用長(zhǎng)為0.20m的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤(pán)中心處的力傳感器相連，兩個(gè)物塊和傳感器的大小均可不計(jì)。細(xì)線能承受的最大拉力為8N，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，B與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.18，且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。轉(zhuǎn)盤(pán)靜止時(shí)，細(xì)線剛好伸直，傳感器的讀數(shù)為零。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器上就會(huì)顯示相應(yīng)的讀數(shù)F（g=10m/s2）。（1）當(dāng)B與地面之間的靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，求轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度；（2）當(dāng)A與B恰好分離時(shí)，求F的大小和轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度；（3）試通過(guò)計(jì)算寫(xiě)出關(guān)系式。17．一平板車(chē)的質(zhì)量M=100kg，停在水平路面上，車(chē)身的平板離地面的高度h=1.