3月月考答案
一A C C C D B C B
二AC ABC BD ACD
三13．(1)
(2)
(3) 偏小 滑块与水平杆间有摩擦力
14．(1)控制变量法
(2)小球的向心力大小与角速度的平方成正比
(3)6.28
【详解】（1）探究向心力大小与质量、半径和角速度的关系，分别改变小球质量、转动半径以及转动角速度进行了三组实验，该同学采用控制变量法。
（2）由数据可得到的实验结论为：在误差允许范围内，当质量m和半径r一定时，小球的向心力大小与角速度的平方成正比。
（3）根据向心力公式
则
数据表中第2次实验向心力应为
四
15.（1）；（2）
【详解】（1）设在距离月球地面高度为处的重力加速度为，对着陆器受力分析可知
结合万有引力定律可知
解得
（2）由题可知
解得
16.（1）；（2）
【详解】（1）餐盘不滑到餐桌上，当圆盘的角速度达到最大值时，恰好由圆盘对餐盘的最大静摩擦力提供圆周运动的向心力，则有
解得
（2）当餐盘从圆盘上甩出时，餐盘的速度
随后，餐盘在餐桌上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
餐盘速度减为0过程，利用逆向思维，根据速度与位移关系式有
当餐桌半径取最小值时，根据几何关系有
解得
17.（1）；（2）
【详解】（1）设星球半径为r，质量为，密度为，则
则联立可以得到
（2）起飞前
高h处时根据牛顿第二定律得
联立得到
在地面时
在空中
联立得到
18
（1）m/s；（2）8.2N；（3）5m/s
【详解】（1）小球恰好通过D点时，重力提供向心力，由牛顿第二定律可得
可得
（2）小球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则
代入数据可得
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力
（3）小球从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有
得
小球沿切线进入圆弧轨道，则2024-2025学年度第二学期高一3月模块检测
物理试题
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90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(共40分)
注意事项
1. 答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。
2. 第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。
3. 第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。
一．单选
1．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．开普勒发现了行星运动的规律
B．卡文迪许发现只有天体之间才存在万有引力
C．哥白尼发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
D．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小
2．物理来源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（ ）
A．图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时，小球的速度保持不变
B．图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时，一定受到指向圆盘圆心的摩擦力
C．图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小
D．图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力
3．荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态
B．在A位置时，该同学处于失重状态
C．由B到A过程中，该秋千踏板对同学的支持力逐渐增大
D．由B到A过程中，该同学的速度始终不变
4．转篮球是一项难度较高的技巧，其中包含了许多物理知识。如图所示，假设某转篮球的高手能让篮球在手指上（手指刚好在篮球的正下方）做匀速圆周运动，下列有关该同学转篮球的物理知识正确的是（ ）
A．篮球上各点做圆周运动的圆心在手指上
B．篮球上各点的向心力是由手指提供的
C．篮球上各点做圆周运动的角速度相同
D．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大
5．如图，用一轻质细绳系着质量为m的小球在竖直面内做圆周运动。小球恰好通过最高点时速度大小为v，由于空气阻力影响，小球通过最低点时的速度大小变为2v。已知重力加速度为g，则小球通过最低点时受到绳的拉力大小为（ ）
A．2mg B．3mg C．4mg D．5mg
6．常用的通讯卫星是地球同步卫星，已知某同步卫星离地面的高度为h，地球自转的角速度为ω，地球半径为R，地球表面附近的重力加速度为g0，该同步卫星运动的加速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
7．2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，自此开启世界首次月球背面采样返回之旅。若将来宇航员在月球（视为质量分布均匀的球体）表面以大小为的初速度竖直上抛一物体（视为质点），已知引力常量为G，月球的半径为R、密度为。物体从刚被抛出到刚落回月球表面的时间为（ ）
A． B． C． D．
8．在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度竖直上抛一小球，小球在空中运动时的图像分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是（ ）
A．星球P和星球Q的质量之比为
B．星球P和星球Q的密度之比为
C．星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为
D．星球P和星球Q的近地卫星周期之比为
二．多选
9．我国北斗三号系统的“收官之星”于2020年6月23日成功发射。北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星，共30颗卫星组成。其中中圆地球轨道卫星离地高度2.1万千米，静止轨道卫星和倾斜同步卫星离地高度均为3.6万千米。以下说法正确的是（ ）
A．中圆轨道卫星的运行周期小于地球自转周期
B．地球赤道上的人的线速度比中圆轨道卫星线速度大
C．倾斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度不同
D．静止轨道卫星的发射速度一定要超过，中圆地球轨道卫星的发射速度可以小于
10．如图所示，火车质量为m，火车转弯半径为R，铁轨平面倾角为，当火车以速率驶过转弯处时，由重力和支持力的水平合力完全提供向心力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．当以速率行驶时，向心力大小为
B．当以速率行驶时，向心力大小为
C．当以速率行驶时，火车轮缘与外轨挤压
D．当以速率行驶时，火车轮缘与内轨挤压
11．北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。已知地球静止轨道卫星的运行周期为T，地球（可视为质量分布均匀的球体）的半径为R，近地卫星（轨道半径近似等于地球半径）的运行周期为，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．地球的质量为 B．地球的平均密度为
C．地球静止轨道卫星的轨道半径为
D．地球赤道上与北极极点上重力加速度大小的比值为
12．如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块（可视为质点），当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为0）。物块和转盘间的最大静摩擦力是物块对转盘压力的倍。已知重力加速度为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。下列说法正确的是（ ）
A．当转盘以角速度匀速转动时，物块所受的摩擦力大小为
B．当转盘以角速度匀速转动时，细绳的拉力大小为
C．当转盘以角速度匀速转动时，物块所受的摩擦力大小为
D．当转盘以角速度匀速转动时，细绳的拉力大小为
13．某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小，质量为m的滑块套在水平杆上（不会翻到），力传感器通过一根细绳连接滑块，用来测量绳中拉力F的大小，最初整个装置静止，细绳刚好伸直但无张力，然后让整个装置逐渐加速转动，最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片，宽度为d，滑块的中心到转轴的距离为L，每经过光电门一次，通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。
(1)某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为，则滑块转动的线速 ；
(2)认为绳的张力充当向心力，如果 （用已知量和待测量的符号表示），则向心力的表达式得到验证。
(3)该小组验证向心力的表达式时，经多次实验，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比 （填“偏大”或“偏小”），主要原因是 。
14．某实验小组探究“向心力大小与质量、半径和角速度的关系”，实验装置如图甲所示，小球放在光滑的旋转杆上，通过细绳与拉力传感器相连，当小球和旋转杆被电动机带动在水平面内一起旋转时，控制器的显示屏能显示出小球的质量m、转动半径r、转动角速度和细绳拉力F的大小。该小组分别改变小球质量、转动角速度和半径进行了三组实验，为其中的一组实验数据。
小球质量（） 转动半径（） 角速度（） 向心力（）
0.2 0.2 1.57
0.2 0.2
0.2 0.2 14.14
0.2 0.2 25.16
(1)本实验采用了 的物理思想方法；
(2)由数据可得到的实验结论为：当质量m和半径r一定时， ；
(3)数据表中第2次实验向心力应为 N（保留两位小数）。
三．解答题
15．2024年上半年，嫦娥六号将择机发射，出征月球，它要飞往月球采样并返回地球，嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成。在距离月球地面高度为h时，着陆器在大推力发动机的作用下处于悬停状态。已知悬停时发动机提供的推力为F，着陆器的质量为m，月球半径为R，万有引力常量为G．
（1）求月球的质量M；
（2）若着陆器能再次进入近月轨道执行任务，至少以多大速度从月球表面发射。
16．如图所示，餐桌中心是一个可以匀速转动、半径为的圆盘，圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可以忽略不计。服务员一边转动圆盘，一边把餐盘放在圆盘边缘。餐盘的质量为m，与圆盘之间的动摩擦因数为，与餐桌之间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g（）。
（1）为使餐盘不滑到餐桌上，求圆盘的角速度的最大值。
（2）摆放好餐盘后缓慢增大圆盘的角速度，餐盘同时从圆盘上甩出，为使餐盘不滑落到地面，求餐桌半径的最小值。
17．如图所示，在某次火箭发射阶段，火箭载着一个探测器竖直向上加速直线运动，已知地球半径为，万有引力常量为，地球表面的重力加速度为，则：
（1）探测器与箭体分离后，进入某星球表面附近的预定圆轨道，进行一系列科学实验和测量，已知飞船在预定圆轨道的周期为，试问：该星球的平均密度为多少？
（2）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，求此时火箭离地面的高度。
18．如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右、大小为1.0N的推力F作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达水平桌面边缘A点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（取，）
（1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小；
（2）若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力；
（3）求铁块运动到B点时的速度大小。
