2022-2023学年高一下学期物理复习必刷卷（2）
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．如图所示，圆a的圆心在地球自转的轴线上，圆b、c、d的圆心均在地球的地心上，对绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星而言（ ）
A．卫星的轨道可能为a
B．同步卫星的轨道只能为b
C．同步卫星的轨道只能为c
D．卫星的轨道不可能为d
2．如图所示是机械手表传动装置中相互啮合的两个齿轮。齿轮转动时，其边缘P、Q两点线速度大小分别为和，角速度大小分别为和，则（ ）
A． B．
C． D．
3．如图是甲、乙、丙、丁四个物体的物理量随时间变化关系的图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲物体的机械能一定守恒
B．乙物体受到的合力越来越大
C．丙物体相同时间内的速度变化量相同
D．丁物体的速度越来越大
4．甲（质量为80kg）、乙（质量为40kg）两名溜冰运动员，面对面拉着轻弹簧做圆周运动的溜冰表演，如图所示，此时两人相距0.9m且弹簧秤的示数为6N，下列说法正确的是（ ）
A．甲的线速度为0.4m/s
B．乙的角速度为
C．两人的运动半径均为0.45m
D．甲的运动半径为0.3m
5．如图所示，环绕太阳运行的小行星“吴健雄星”的半径约为16km，密度与地球相近。已知地球半径为6400km，地球上第一宇宙速度为8km/s，地球表面的重力加速度g取10m/s2，则以下说法正确的是（ ）
A．地球公转的速度小于“吴健雄星”的公转速度
B．地球公转的角速度小于“吴健雄星”的公转角速度
C．“吴健雄星”表面的重力加速度约为0.025m/s2
D．“吴健雄星”的第一宇宙速度为4m/s
6．关于功是否为矢量，下列说法正确的是( )
A．因为功有正功和负功，所以功是矢量
B．因为功没有方向性，所以功是标量
C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量
D．力是矢量，功也是矢量
7．如图，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是
A．小球受到重力、漏斗壁的支持力和向心力
B．小球受到的重力大于漏斗壁的支持力
C．小球受到的重力小于漏斗壁的支持力
D．小球所受的合力的大小等于0
二、多选题（每小题4分，共16分）
8．关于开普勒行星运动的公式=k，以下理解正确的是（ ）
A．k是一个与太阳有关与行星无关的量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a月，周期为T月，则
C．T表示行星运动的自转周期
D．T表示行星运动的公转周期
9．下列说法正确的是（ ）
A．物体速度变化越快，则加速度一定越大
B．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能一定要变化
C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化
D．若物体除受重力外还受到其他力作用，物体的机械能也可能守恒
E．由于月球的重力加速度是地球的，所以同一物体从地球搬到月球表面，其惯性减小
10．如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为 m 的小球，从离弹簧上端高 h 处由静止释放。研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴 Ox，做出小球所受弹力 F 的大小随小球下落的位置坐标 x 变化的关系，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为 g。以下说法正确的是（ ）
A．小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度始终减小
B．小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大
C．当 x＝h＋2x0时，小球的动能为零
D．小球动能的最大值为
11．甲、乙两颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比m1：m2=1：2，它们圆周运动的轨道半径之比为r1：r2=1：2，下列关于卫星的说法中正确的是（ ）
A．它们的线速度之比
B．它们的运行周期之比
C．它们向心加速度大小之比a1：a2= 4：1
D．它们向心力大小之比F1：F2= 4：1
三、实验题（共12分）
12．某同学做“探究平抛运动的特点”实验。
（1）该同学先用上图所示的器材进行实验。他用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，改变小球距地面的高度和打击小球的力度，多次重复实验，均可以观察到A、B两球同时落地。关于本实验，下 列说法正确的是( )
A．实验现象可以说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
B．实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
C．实验现象可以同时说明平抛运动在两个方向上的运动规律
（2）为了在（1）实验结论的基础上进一步研究平抛运动的规律,该同学用如图所示的器材继续进行实验，描绘出小球做平抛运动的轨迹。然后，以小球的抛出点为原点，水平方向为轴，竖直方向为轴建立坐标系。该同学在轨迹上测量出、、三点的坐标分别为、和。如果纵坐标________，说明小球抛出后在、、、相邻两点间运动经历了相等的时间间隔。同时，如果横坐标________，那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动。
（3）在探究清楚平抛运动的特点后，该同学在描出的平抛运动的轨迹上测量了相关数据并标在图上，其中点为物体的抛出点。根据图中数据，物体做平抛运动的初速度________。（取，计算结果保留两位有效数字）
13．某实验小组用如图所示的装置，验证机械能守恒定律．当地重力加速度为g．
（1）固定板通过铁夹固定在铁架台上，小球紧靠固定板由静止释放，小球通过光电门所用时间为t，小球直径为d，测出固定板到光电门的距离h，若根据测得数值，得到表达式______（用已知和测得的物理量表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律得到验证．
（2）保持固定板位置不变，改变光电门的位置，重复上述实验，测得多组h及小球通过光电门的时间t，为了能通过图象直观地得到实验结果，需要作出h-______（填“t”“t2”“”或“”）图象，当图象是一条过原点的直线，且在误差允许的范围内，斜率等于______（用已知和测得的物理量表示），则机械能守恒定律得到验证．
（3）下列措施可以减小实验误差的是______．
A．小球的直径尽量小些 B．小球的质量尽量小些
C．固定板到光电门的距离适当大些 D．尽量让小球球心通光电门
四、解答题（共44分）
14．（6分）行星绕恒星环绕半径为r,周期为T，则恒星的质量M等于？（用r,T表示）
15．（8分）如图所示，一质量的小球从离地高为处以的速度水平抛出，求小球落地时的速度大小为多少？（g取10m/s2）
16．（12分）2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）火星的密度；
（2）火星表面的重力加速度g的大小。
17．（18分）如图所示，倾角为30°的足够长斜面固定于水平面上，轻滑轮的顶端与固定于竖直平面内圆环的圆心0及圆环上的P点在同一水平线上，细线一端与套在环上质量为m的小球相连，另一端跨过滑轮与质量为M的物块相连．在竖直向下拉力作用下小球静止于Q点，细线与环恰好相切，0Q、OP问成53°角．撤去拉力后球运动到P点速度恰好为零．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6.求：
(1)拉力的大小F；
(2)物块和球的质量之比；
(3)球向K运动到Q点时，绷线张力T的大小．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】AD．卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心。因此轨道a是不可能的，而轨道b、c、d均是可能的轨道；故AD错误
BC．同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空。故轨道只可能为b，故B正确，C错误。
故选B。
2．D
【详解】齿轮传动装置中，齿轮边缘的线速度大小相等，即
根据角速度与线速度的关系有
由于
则有
ABC错误，D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．由图像可知，甲物体做匀速运动，则受到的合力为零，但机械能不一定守恒，A错误；
B．乙物体做匀加速运动，则加速度恒定不变，受到的合力不变，B错误；
C．丙物体加速度恒定，根据，相同时间内相同，C正确；
D．丁物体受合外力逐渐变大，根据可知，物体的加速度越来越大，如果速度与加速度方向相反，速度可能变小，D错误。
故选C。
4．D
【详解】CD．弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得
由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以有
则
两人相距0.9m，所以两人的运动半径不同
故C错误D正确；
B．根据
得角速度
故B错误；
A．根据线速度
得甲的线速度是
故A错误。
故选D。
5．C
【详解】A．根据
得
M为太阳质量，因为地球的公转半径小于吴健雄星的公转半径，所以地球公转的速度大于“吴健雄星”的公转速度，故A错误；
B．根据
得
M为太阳质量，因为地球的公转半径小于吴健雄星的公转半径，所以地球公转的角速度大于“吴健雄星”的公转角速度，故B错误；
C．星球表面重力加速度
根据题意知吴健雄星密度与地球接近，所以有
即
故C正确；
D．第一宇宙速度公式
则有
即
故D错误。
故选C。
6．B
【详解】功是标量，但有正负之分，力和位移都是矢量，B对；ACD错；
7．C
【详解】小球受到重力、支持力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，合力不为零，故AD错误；
小球靠重力和支持力的合力提供向心力，合力的方向沿水平方向，如图所示，可知支持力大于重力，故B错误，C正确．
点睛：解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，注意受力分析，不能说小球受到向心力．
8．AD
【详解】A．k是一个与太阳有关与行星无关的量，A正确；
B．地球和月球不是绕同一个中心天体运动，所以不相等。B错误；
CD．T表示行星运动的公转周期，C错误，D正确。
故选AD。
9．ACD
【详解】A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故A正确；
B．根据牛顿第二定律可知运动物体所受合外力不为零，则其速度一定发生变化，但是速度大小可能不变，如匀速圆周运动速度大小不变，方向在变，动能不变，故B错误；
C．动能
质量恒定，如果动能发生变化则速度大小一定发生变化，但速度变化时，可能是方向变动，如匀速圆周运动，速度大小不变，动能不变，故C正确；
D．若物体除受重力外还受到其他力，若其他力不做功，则物体的机械能守恒，故D正确；
E．惯性只和物体的质量有关，所以到月球上，物体的质量不变则其惯性也不变，故E错误。
故选ACD。
10．BD
【详解】AB．小球刚落到弹簧上时，弹力小于重力，小球加速度向下，速度增大，随弹力的增加，加速度减小，当弹力等于重力时加速度为零，此时速度最大；然后向下运动时弹力大于重力，小球的加速度向上且逐渐变大，小球做减速运动直到最低点，则小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故A错误，B正确；
C．根据乙图可知，当x=h+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，是平衡位置，在x=0处小球的动能不为零，根据对称性可知，在 x＝h＋2x0 位置小球的动能也不为零，选项C错误；
D．小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知
故小球动能的最大值为，故D正确；
故选BD。
11．BC
【详解】A．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有
解得
，，
故甲、乙两颗人造地球卫星的线速度之比
故A错误；
B．同理，甲、乙两颗人造地球卫星的运行周期之比
故B正确；
C．甲、乙两颗人造地球卫星的向心加速度比
故C正确；
D．甲、乙两颗人造地球卫星的向心力之比
故D错误。
故选BC。
12． B
【详解】（1）[1] B球做自由落体运动，A球做平抛运动，因为A、B两球同时落地，所以实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，不能说明平抛运动在水平方向上是什么运动。
故选B。
（2）[2]由自由落体运动的位移公式
可得，如果纵坐标
说明小球抛出后在、、、相邻两点间运动经历了相等的时间间隔。
[3]平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以相同时间的水平位移相同，所以有
（3）[4]由图中数据结合平抛运动规律
可得
水平方向做匀速直线运动，由
可得，物体做平抛运动的初速度为
13． ACD
【详解】（1）[1]小球下落过程中，重力势能减少量为mgh，小球过光电门的速度为：，动能增加量为：
，
若要验证机械能守恒，则有：
，
化简得：；
（2）[2]由得：，即为了直观地得到实验结果，应作图象，
[3]图象的斜率为在误差允许的范围内等于，则机械能守恒定律得到验证．
（3）[4]AB.为了减少实验误差，应选用质量大、体积小的小球，A项正确，B项错误；
CD.固定板到光电门的距离适当大些可以减小长度及速度测量的误差，尽量让小球球心通光电门，减小因小球遮光长度不同引起的误差，C、D项正确；
14．
【详解】根据万有引力提供向心力有：
解得：
15．m/s
【详解】从释放到小球落地，由动能定理可得
将题中已知数据代入可得
即小球落地时的速度大小为50m/s。
16．（1）；（2）
【详解】（1）设“天问一号”的质量为m，其绕火星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有
解得火星质量
火星半径为R，则其体积为
火星密度为
（2）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受万有引力等于重力，有
解得火星表面的重力加速度为
17．（1）（2）M∶m＝12∶5（3）
【分析】（1）根据平衡条件，对M和m分别列出平衡方程即可；
（2）对M和m列出系统机械能守恒，即可求解；
（3）对M和m根据牛顿第二定律列出方程即可；
【详解】（1）设细线的张力为，根据平衡条件可以得到：
物块M：
球m：
得到：；
（2）设环的半径为R，球运动至P过程中，球上升高度为：
物块沿斜面下滑的距离为：
由机械能守恒定律有：
得到：；
（3）设细线的张力为T，根据牛顿第二定律可以得到：
物块M：
球m：
解得：(或，)．
【点睛】本题考查了平衡条件、牛顿第二定律以及机械能守恒的应用，关键对m和M进行受力分析，根据运动情况恰当的选择定律进行求解即可．
