高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1海南省部分中學(xué)2024-2025學(xué)年高一年級下學(xué)期期中模擬考試物理試題一、單選題（本題共8小題，每小題3分，共24分。在每個小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意）1.跳臺滑雪是一項勇敢者的運動，某運動員從跳臺A處沿水平方向飛出，在斜面AB上的B處著陸，斜面與水平方向夾角為且足夠長，如圖所示，測得A、B間的距離為40m，斜坡與水平面的夾角為，運動員質(zhì)量，不計空氣阻力，下列說法正確的有（）A.運動員在空中相同時間內(nèi)的速度變化逐漸增大B.運動員的質(zhì)量越大，落點離A越遠C.運動員在A處的速度為D.運動員落在B處的速度與水平方向夾角為【答案】C【解析】A．根據(jù)題意可知，運動員在空中做平拋運動，加速度為重力加速度，由可知，運動員在空中相同時間內(nèi)的速度變化相同，故A錯誤；BC．根據(jù)平拋運動規(guī)律有，又有，整理可得，代入數(shù)據(jù)解得，可知，運動員在A處的速度為，在斜面上的落點到A點的距離與初速度的平方成正比，與質(zhì)量無關(guān)，故B錯誤，C正確；D．運動員落在B處的豎直速度為則速度與水平方向夾角的正切值可見速度與水平方向夾角不等于，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，河的寬度為L，河水流速為u，甲、乙兩船均以靜水中的速度v同時渡河。出發(fā)時兩船相距2L，甲、乙船頭均與岸邊成60°角，且乙船恰好能直達正對岸的A點，則（）A. B.甲船在A點左側(cè)靠岸C.甲乙兩船到達對岸的時間不相等 D.甲乙兩船可能在未到達對岸前相遇【答案】B【解析】A．乙船恰好能直達正對岸的A點，則乙船平行河岸的分速度與水流速度相等，有A錯誤；B．甲船垂直河岸的分速度為平行河岸的分速度為甲船的渡河時間為甲船沿河岸方向的位移為所以甲船在A點左側(cè)靠岸，B正確；C．乙船垂直河岸的分速度為乙船的渡河時間為C錯誤；D．由于兩船到河對岸的時間相等，甲船在A點左側(cè)靠岸，乙船恰好能直達正對岸的A點，所以兩船不可能在未到達對岸前相遇，D錯誤。故選B3.如圖甲所示，傾角為的光滑斜面固定在水平地面上，細線一端與可看成質(zhì)點的質(zhì)量為的小球相連，另一端穿入小孔與力傳感器（位于斜面體內(nèi)部）連接，傳感器可實時記錄細線拉力大小及掃過的角度。初始時，細線水平，小球位于小孔的右側(cè)，現(xiàn)敲擊小球，使小球獲得一平行于斜面向上的初速度，此后傳感器記錄細線拉力的大小隨細線掃過角度的變化圖像如圖乙所示，圖中已知，小球到點距離為，重力加速度為，則下列說法不正確的是（）A.小球位于初始位置時的加速度為B.小球通過最高點時速度為C.小球通過最高點時速度為D.小球通過最低點時速度為【答案】A【解析】A．位于初始位置時的向心加速度大小為沿斜面向下的加速度大小為根據(jù)平行四邊形定則知，則小球位于初始位置時的加速度大于，故A錯誤，滿足題意要求；B．由圖乙可知，小球通過最高點時細線的拉力最小，為零，則有解得小球通過最高點時的速度故B正確，不滿足題意要求；C．小球在初始位置時，有則小球通過最高點時的速度故C正確，不滿足題意要求；D．小球通過最低點時，細線的拉力最大，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得小球通過最低點的速度為故D正確，不滿足題意要求。故選A。4.一個小球質(zhì)量為m，用長為L的懸線固定在O點，在O點正下方處釘有一根長釘，把懸線沿水平方向拉直后無初速度地釋放小球。當懸線碰到釘子的前后瞬間，下列說法中錯誤的是（）A.小球的線速度突然增大 B.小球的角速度突然增大C.小球的向心力突然增大 D.懸線對球拉力突然增大【答案】A【解析】AC．把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放，當懸線碰到釘子的前后瞬間，由于重力與拉力都與速度垂直，所以小球的線速度大小不變，根據(jù)向心力公式得，線速度大小不變，半徑變小，則向心力變大，故C正確，不符合題意，A錯誤，符合題意；B．根據(jù)知線速度大小不變，半徑變小，則角速度增大，故B正確，不符合題意；D．根據(jù)牛頓第二定律得得半徑變小，則拉力變大，故D正確，不符合題意；本題選擇錯誤選項；故選A。5.某行星的衛(wèi)星A、B繞以其為焦點的橢圓軌道運行，作用于A、B的引力隨時間的變化如圖所示，其中，行星到衛(wèi)星A、B軌道上點的距離分別記為、，假設(shè)A與B只受到行星的引力，下列敘述正確的是（）A.B與A的繞行周期之比為2∶1B.的最大值與的最小值之比為4∶1C.的最大值與的最小值之比為3∶1D.衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的質(zhì)量之比為8∶9【答案】C【解析】A．由題圖可知，A、B的周期分別為由題知聯(lián)立可得故A錯誤；BCD．由圖可知，當A衛(wèi)星離行星的距離rA最小時，衛(wèi)星A受到的萬有引力最大當rA最大時，衛(wèi)星A受到的萬有引力最小聯(lián)立可得由圖可知，當rB最小時，衛(wèi)星B受到的萬有引力最大當rB最大時，衛(wèi)星B受到的萬有引力最小聯(lián)立可得結(jié)合前面分析，根據(jù)開普勒第三定律的變形可得聯(lián)立可得由題圖可知，B受力最大時，兩式相除可得聯(lián)立可得故C正確，BD錯誤。故選C。6.如圖所示，載人飛船先后在環(huán)繞地球的圓形軌道Ⅰ、橢圓軌道Ⅱ和圓形軌道Ⅲ上運行并最終與“天和”核心艙成功對接。已知軌道Ⅰ、Ⅲ的半徑分別為、，軌道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分別相切于A、B兩點，則飛船（）A.在軌道Ⅲ上的線速度大于宇宙第一速度B.在軌道Ⅰ上A點應(yīng)減速才能進入軌道ⅡC.在軌道Ⅲ和軌道Ⅰ上的線速度大小之比為D.在軌道Ⅱ和軌道Ⅰ上運行的周期之比為【答案】D【解析】A．根據(jù)萬有引力提供向心力，有解得第一宇宙速度為因為軌道Ⅲ的半徑大于地球半徑所以在軌道Ⅲ上的線速度小于宇宙第一速度，故A錯誤；B．載人飛船在軌道Ⅰ上A點應(yīng)加速離心才能進入軌道Ⅱ，故B錯誤；C．由萬有引力提供向心力得解得可知在軌道Ⅲ和軌道Ⅰ上的線速度大小之比為故C錯誤；D．軌道Ⅱ的半長軸為，根據(jù)開普勒第三定律知在軌道Ⅱ和軌道Ⅰ上運行的周期之比是，故D正確。故選D。7.如圖所示，原長為的輕質(zhì)彈簧，一端固定在點，另一端與一質(zhì)量為的小球相連。小球套在豎直固定的粗糙桿上，與桿之間的動摩擦因數(shù)為。桿上M、N兩點與點的距離均為，點到點的距離為，OP與桿垂直。當小球置于桿上點時恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為。小球以某一初速度從M點向下運動到點，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.小球在點下方處的加速度大小為C.從M點到點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大D.從M點到點和從點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同【答案】D【解析】A．小球在點恰好能保持靜止，由平衡條件知此時小球所受靜摩擦力力最大，由題知

其中聯(lián)立解得彈簧的勁度系數(shù)為，故A錯誤；B．小球運動到點下方

時，彈簧與豎直方向的夾角為

，彈簧的壓縮量為此時彈簧彈力的大小為小球所受的彈力為故此時小球所受的滑動摩擦力大小為由牛頓第二定律聯(lián)立解得故B錯誤；C．由到的過程中，彈簧的壓縮量增大，彈簧彈力的大小增大，彈簧與桿之間的夾角逐漸增大，則彈簧對桿的壓力等于，也在逐漸增大，則桿對小球的摩擦力也在逐漸增大；同理可知，從到的過程中，桿對小球的摩擦力在逐漸減小，故C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知在任意關(guān)于點對稱的點摩擦力大小相等，由此可知到和到摩擦力做功大小相等，D正確。故選D。8.質(zhì)量為m的某國產(chǎn)新能源汽車在平直道路上以恒定功率P由靜止啟動，經(jīng)過時間t達到最大速度，汽車在行駛時所受阻力恒為f，該過程中（）A.汽車做勻加速直線運動 B.汽車達到的最大速率為C.汽車平均速率為 D.汽車行駛的距離為【答案】D【解析】A．對汽車，由牛頓第二定律可得因為可知功率不變時，隨著速度增大，減小，合力減小，加速度減小，故A錯誤；B．速度最大時，汽車加速度為0，此時牽引力等于阻力，即得最大速度故B錯誤；C．若汽車做勻加速運動，則汽車的平均速率為但汽車做的是加速度減小的加速運動，故平均速率不等于，故C錯誤；D．對汽車，由動能定理有聯(lián)立解得汽車行駛的距離為故D正確。故選D。二、多項選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分，在每個小題給出的四個選項中，有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對而不全的得2分，錯選或不選的得0分。）9.如圖所示，一半徑為R的半球形坑，其中坑邊緣兩點與圓心等高且在同一豎直面內(nèi)。現(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)分別將M、N兩個小球以的速度沿圖示方向水平拋出，發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點Q，已知，，，重力加速度為g，忽略空氣阻力。則下列說法正確的是（）A.B.C.兩球的初速度無論怎樣變化，只要落在坑中的同一點，兩球拋出的速率之和不變D.若僅從M點水平拋出小球，改變小球拋出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中【答案】BD【解析】A．從Ｍ點拋出的小球，解得選項Ａ錯誤；B．從N點拋出的小球，解得選項B正確；C．兩球的初速度無論怎樣變化，只要落在坑中的同一點，則運動時間相同均為根據(jù)兩球拋出的速率之和隨著落點的豎直高度的變化而變化，選項C錯誤；D．根據(jù)平拋運動的推論：速度的反向延長線交水平位移的中點，假設(shè)小球垂直落在半球型坑中，速度反向延長線過球心O并不是水平位移的中點，兩者矛盾，所以假設(shè)錯誤，不可能使小球沿半徑方向落在圓弧軌道內(nèi)，故D正確。故選BD。10.圖甲為游樂場中常見的“空中飛椅”的游樂項目，簡化圖如圖乙所示。已知某座椅和游客的總質(zhì)量為，轉(zhuǎn)盤半徑為，鋼絲繩長為。轉(zhuǎn)盤繞其豎直中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，帶動座椅和游客在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此時鋼絲繩與豎直方向的夾角，不計空氣阻力和鋼絲繩自身的重力，取重力加速度大小，。下列說法正確的是（）A.游客對座椅的壓力大于座椅對游客的支持力B.鋼絲繩上的拉力大小為C.游客（含座椅）做圓周運動的向心力大小為D.游客做圓周運動的周期為【答案】CD【解析】A．游客對座椅的壓力與座椅對游客的支持力是一對相互作用力，大小一定相等，故A錯誤；B．座椅和游客在豎直方向上受力平衡，有解得故B錯誤；CD．根據(jù)向心力公式有解得，故CD正確。故選CD。11.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖，則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度【答案】BC【解析】AB．根據(jù)萬有引力充當向心力可知可得因r3>r1可知衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度，選項A錯誤，B正確；CD．根據(jù)可得可知衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度；衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度，選項C正確，D錯誤。故選BC。12.如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長度為L，把懸線拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球從A點運動到B點的過程中空氣阻力的大小不變，則在此過程中（）A.重力的瞬時功率先增大后減小 B.重力的瞬時功率在不斷增大C.空氣阻力做功為 D.空氣阻力做功為【答案】AC【解析】AB．擺球下落過程中，豎直方向速度先增大后減小，故重力做功的功率先增大后減小，故A正確，B錯誤；CD．空氣阻力大小不變，方向始終與速度方向相反，故空氣阻力做功為，故C正確，D錯誤。故選AC。13.質(zhì)量為的滑雪運動員沿著傾角為的一段斜坡從靜止開始自由滑下，下滑過程中運動員加速度大小為，為重力加速度；滑雪者沿坡道下滑的過程中，下列說法正確的是（）A.運動員重力做功 B.克服摩擦阻力做功C.合力做功為 D.下滑時重力與合力瞬時功率之比為【答案】CD【解析】A．運動員重力做功故A錯誤；B．因為求得摩擦阻力則克服摩擦力做功故B錯誤；C．合力做功為故C正確；D．設(shè)下滑時的瞬時速度為，此時重力的瞬時功率合力的瞬時功率可得故D正確。故選CD。三、實驗題（本題共兩個小題，共18分）14.某同學(xué)在做“探究平拋運動的特點”的實驗。（1）甲圖實驗中，用小錘以不同力度敲擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開自由下落，下列說法正確的是__________。A.可研究平拋運動豎直方向是否為自由落體運動B.可研究平拋運動水平方向是否為勻速直線運動（2）實驗前，圖乙斜槽末端的切線________（選填“需要”或“不需要”）調(diào)成水平；背板________（選填“需要”或“不需要”）校準到豎直方向，使背板平面與小球下落的豎直平面平行。（3）在實驗中用方格紙記錄了小球在運動途中經(jīng)過A、B、C三個位置，如圖丙所示，每個格的邊長，取，則該小球做平拋運動的初速度大小為________m/s，小球在B點的豎直分速度大小為________m/s，圖中O點________（選填“是”或“不是”）小球做平拋運動的拋出點。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）A（2）需要需要（3）1.471.96不是【解析】【小問1解析】該實驗中無論兩球從多高的位置落下還是對A的打擊力度多大，兩球總是同時落地，可知兩球在豎直方向的運動完全相同，即可研究平拋運動豎直方向是否為自由落體運動，但不可研究平拋運動水平方向是否為勻速直線運動。故選A。【小問2解析】為了研究小球平拋運動的特點，需要保證小球開始做平拋運動的初速度水平，故他們在圖乙所示的裝置實驗前必須將軌道末端調(diào)成水平。背板需要校準到豎直方向，使背板平面與小球下落的豎直平面平行，從而保證小球在豎直方向上做自由落體運動。【小問3解析】根據(jù)圖丙，可知小球在水平方向有對應(yīng)豎直方向有解得該小球做平拋運動的初速度大小為豎直方向根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則小球在B點的豎直速度大小為假設(shè)圖中O點是小球做平拋運動的拋出點，則小球從O點到B點運動的時間為小球?qū)?yīng)在水平方向上運動的距離為而小球從O點到B點實際運動的水平距離為所以可知小球并沒有經(jīng)過O點，則O點不是小球做平拋運動的拋出點。15.“探究向心力大小的表達式”的實驗裝置如圖甲所示。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1∶2∶1，變速塔輪自上而下有如圖乙所示三種組合方式傳動，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1。（1）在研究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時，我們主要用到的物理學(xué)研究方法是___________；A.理想實驗法 B.等效替代法C.控制變量法 D.演繹推理法（2）某次實驗中，把傳動皮帶調(diào)至第一層塔輪，將兩個質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，可探究向心力的大小與___________的關(guān)系；（3）為探究向心力和角速度的關(guān)系，應(yīng)將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板___________處（選“A和B”、“A和C”、“B和C”）。若在實驗中發(fā)現(xiàn)左、右標尺顯示的向心力之比為4：1，則選取的左、右變速塔輪輪盤半徑之比為___________。（4）在某次實驗中，某同學(xué)將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和C處，傳動皮帶所套的左、右變速塔輪輪盤半徑之比為3：1，則左、右標尺顯示的格子數(shù)之比為___________。【答案】（1）C（2）半徑（3）A和C1:2（4）2:9【解析】【小問1解析】向心力大小與質(zhì)量、角速度、半徑多個因素有關(guān)。控制變量法是在研究多個變量關(guān)系時，每次只改變其中一個變量，而保持其他變量不變，從而研究被改變變量對事物的影響。在探究向心力大小與這些因素關(guān)系時，就是采用這種方法，即控制質(zhì)量法。故選C。【小問2解析】傳動皮帶調(diào)至第一層塔輪，左右塔輪邊緣線速度相等，根據(jù)可知B、C位置角速度ω相等。兩鋼球質(zhì)量相等，放在B、C位置，B、C處小球做圓周運動軌跡半徑不同，由向心力可知可探究向心力大小與半徑的關(guān)系。【小問3解析】探究向心力和角速度關(guān)系，要控制質(zhì)量和半徑相同，A和C處小球運動半徑相同，所以選A和C

。勻速搖動手柄時，左、右兩標尺顯示的格數(shù)之比為，則向心力之比為4：1，由因兩個鋼球的質(zhì)量和運動半徑相等，則角速度之比為2∶1，同一條皮帶傳動的兩個輪子邊緣線速度大小相等，由可知，與皮帶連接的左塔輪和右塔輪的半徑之比為1∶2。【小問4解析】傳動皮帶所套的左、右變速塔輪輪盤半徑之比為3∶1，由可知，與皮帶連接的左塔輪和右塔輪的角速度之比為1∶3，因為質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和C處，則左右半徑之比為2：1，根據(jù)可知向心力之比。四、計算題（本題共三個小題，其中第16題10分，第17題12分，第18題16分，共38分。）16.吹箭筒的特點是無聲無光，便于攜帶，射擊精準，我國叢林部隊特種兵也配備了這種裝備。如圖甲所示，某戰(zhàn)士從距水平地面高的位置斜向上吹出一支箭，射出方向與水平方向成角，初速度大小，不計空氣阻力，重力加速度，，。（1）若該箭落至水平地面，求該箭運動到最高點時與水平地面的距離及落地時的水平射程；（2）若該箭下落過程中恰好垂直射到一個凹坑中傾角為37°的側(cè)壁上，如圖乙所示，求其在空中的飛行時間。【答案】（1）6.05m，24m（2）2.5s【解析】【小問1解析】根據(jù)運動的合成與分解原理，可知將箭的速度分解成水平方向的速度和豎直方向的速度，則有，故豎直方向減速到零的時間為水平位移豎直位移為故該箭運動到最高點時與水平地面的距離為該箭運動到最高點時仍有水平速度，所以該箭將做平拋運動落回到地面在豎直方向有解得則這段時間對應(yīng)的水平位移為所以該箭落地時的水平射程為【小問2解析】由題知，該箭下落過程中恰好垂直射到一個凹坑中傾角為37°的側(cè)壁上，則其末速度與斜面垂直，根據(jù)運動的合成與分解原理，可知箭水平方向的速度保持不變，仍為，設(shè)此時豎直方向的速度為，則有解得可知在豎直方向箭的速度由向上的，變成向下的，取向下方向為正方向，則有17.如圖所示，半徑為R=1m的圓弧形軌道BCD豎直固定在水平地面上，D為其最高點，C為其最低點，O為其圓心，傾斜軌道AB與圓弧軌道相切與B點，傾斜軌道與水平地面的夾角θ=37°。質(zhì)量m=1kg的小球由傾斜軌道某處滑下，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。（1）若小球恰好能通過D點，小球從傾斜軌道剛進入圓弧軌道上時（剛剛過B點）對軌道的壓力比通過D點對軌道的壓力大54N，求小球在B點的速度大小；（2）若小球能到達D點，請判斷小球能否落到B點，若能，計算小球到達D點的速度大小，若不能，請說明理由；（3）改變小球釋放的高度使其以不同速度從D點水平拋出并落到傾斜軌道上，為了使其落到傾斜軌道上的速度最小，求小球在D點速度大小。【答案】（1）（2）不能，理由見解析（3）【解析】【小問1解析】小球剛好過D點，所以D點壓力大小為0，則B點支持力大小為54N，設(shè)此時B點速度為，根據(jù)圓周運動知代入得【小問2解析】小球沿圓周運動到達D點，由題意可知解得設(shè)小球在D點速度為時，恰好落到B點，則，聯(lián)立解得故小球不可能落到B點【小問3解析】由平拋運動知，設(shè)水平方向位移為，水平方向有豎直方向有由幾何關(guān)系知又，聯(lián)立解得則當，取得最小值，解得18.如圖所示，兩顆衛(wèi)星繞某行星在同一平面內(nèi)做勻速圓周運動，兩衛(wèi)星繞行方向相同（圖中為逆時針方向）。已知衛(wèi)星1運行的周期為T1=T0，行星的半徑為R，衛(wèi)星1和衛(wèi)星2到行星中心的距離分別為r1=2R，r2=8R，引力常量為G。某時刻兩衛(wèi)星與行星中心連線之間的夾角為。求：（題干中T0、R、G已知）（1）行星質(zhì)量M；（2）行星的第一宇宙速度；（3）從圖示時刻開始，經(jīng)過多長時間兩衛(wèi)星第一次相距最近？【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1解析】對衛(wèi)星1，根據(jù)萬有引力充當向心力，則：得：【小問2解析】第一宇宙速度的軌道半徑為R，則根據(jù)可得：【小問3解析】對衛(wèi)星1和衛(wèi)星2，由開普勒第三定律：可得：由圖示時刻開始，經(jīng)t時間第一次相距最近，則有：可得：海南省部分中學(xué)2024-2025學(xué)年高一年級下學(xué)期期中模擬考試物理試題一、單選題（本題共8小題，每小題3分，共24分。在每個小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意）1.跳臺滑雪是一項勇敢者的運動，某運動員從跳臺A處沿水平方向飛出，在斜面AB上的B處著陸，斜面與水平方向夾角為且足夠長，如圖所示，測得A、B間的距離為40m，斜坡與水平面的夾角為，運動員質(zhì)量，不計空氣阻力，下列說法正確的有（）A.運動員在空中相同時間內(nèi)的速度變化逐漸增大B.運動員的質(zhì)量越大，落點離A越遠C.運動員在A處的速度為D.運動員落在B處的速度與水平方向夾角為【答案】C【解析】A．根據(jù)題意可知，運動員在空中做平拋運動，加速度為重力加速度，由可知，運動員在空中相同時間內(nèi)的速度變化相同，故A錯誤；BC．根據(jù)平拋運動規(guī)律有，又有，整理可得，代入數(shù)據(jù)解得，可知，運動員在A處的速度為，在斜面上的落點到A點的距離與初速度的平方成正比，與質(zhì)量無關(guān)，故B錯誤，C正確；D．運動員落在B處的豎直速度為則速度與水平方向夾角的正切值可見速度與水平方向夾角不等于，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，河的寬度為L，河水流速為u，甲、乙兩船均以靜水中的速度v同時渡河。出發(fā)時兩船相距2L，甲、乙船頭均與岸邊成60°角，且乙船恰好能直達正對岸的A點，則（）A. B.甲船在A點左側(cè)靠岸C.甲乙兩船到達對岸的時間不相等 D.甲乙兩船可能在未到達對岸前相遇【答案】B【解析】A．乙船恰好能直達正對岸的A點，則乙船平行河岸的分速度與水流速度相等，有A錯誤；B．甲船垂直河岸的分速度為平行河岸的分速度為甲船的渡河時間為甲船沿河岸方向的位移為所以甲船在A點左側(cè)靠岸，B正確；C．乙船垂直河岸的分速度為乙船的渡河時間為C錯誤；D．由于兩船到河對岸的時間相等，甲船在A點左側(cè)靠岸，乙船恰好能直達正對岸的A點，所以兩船不可能在未到達對岸前相遇，D錯誤。故選B3.如圖甲所示，傾角為的光滑斜面固定在水平地面上，細線一端與可看成質(zhì)點的質(zhì)量為的小球相連，另一端穿入小孔與力傳感器（位于斜面體內(nèi)部）連接，傳感器可實時記錄細線拉力大小及掃過的角度。初始時，細線水平，小球位于小孔的右側(cè)，現(xiàn)敲擊小球，使小球獲得一平行于斜面向上的初速度，此后傳感器記錄細線拉力的大小隨細線掃過角度的變化圖像如圖乙所示，圖中已知，小球到點距離為，重力加速度為，則下列說法不正確的是（）A.小球位于初始位置時的加速度為B.小球通過最高點時速度為C.小球通過最高點時速度為D.小球通過最低點時速度為【答案】A【解析】A．位于初始位置時的向心加速度大小為沿斜面向下的加速度大小為根據(jù)平行四邊形定則知，則小球位于初始位置時的加速度大于，故A錯誤，滿足題意要求；B．由圖乙可知，小球通過最高點時細線的拉力最小，為零，則有解得小球通過最高點時的速度故B正確，不滿足題意要求；C．小球在初始位置時，有則小球通過最高點時的速度故C正確，不滿足題意要求；D．小球通過最低點時，細線的拉力最大，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得小球通過最低點的速度為故D正確，不滿足題意要求。故選A。4.一個小球質(zhì)量為m，用長為L的懸線固定在O點，在O點正下方處釘有一根長釘，把懸線沿水平方向拉直后無初速度地釋放小球。當懸線碰到釘子的前后瞬間，下列說法中錯誤的是（）A.小球的線速度突然增大 B.小球的角速度突然增大C.小球的向心力突然增大 D.懸線對球拉力突然增大【答案】A【解析】AC．把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放，當懸線碰到釘子的前后瞬間，由于重力與拉力都與速度垂直，所以小球的線速度大小不變，根據(jù)向心力公式得，線速度大小不變，半徑變小，則向心力變大，故C正確，不符合題意，A錯誤，符合題意；B．根據(jù)知線速度大小不變，半徑變小，則角速度增大，故B正確，不符合題意；D．根據(jù)牛頓第二定律得得半徑變小，則拉力變大，故D正確，不符合題意；本題選擇錯誤選項；故選A。5.某行星的衛(wèi)星A、B繞以其為焦點的橢圓軌道運行，作用于A、B的引力隨時間的變化如圖所示，其中，行星到衛(wèi)星A、B軌道上點的距離分別記為、，假設(shè)A與B只受到行星的引力，下列敘述正確的是（）A.B與A的繞行周期之比為2∶1B.的最大值與的最小值之比為4∶1C.的最大值與的最小值之比為3∶1D.衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的質(zhì)量之比為8∶9【答案】C【解析】A．由題圖可知，A、B的周期分別為由題知聯(lián)立可得故A錯誤；BCD．由圖可知，當A衛(wèi)星離行星的距離rA最小時，衛(wèi)星A受到的萬有引力最大當rA最大時，衛(wèi)星A受到的萬有引力最小聯(lián)立可得由圖可知，當rB最小時，衛(wèi)星B受到的萬有引力最大當rB最大時，衛(wèi)星B受到的萬有引力最小聯(lián)立可得結(jié)合前面分析，根據(jù)開普勒第三定律的變形可得聯(lián)立可得由題圖可知，B受力最大時，兩式相除可得聯(lián)立可得故C正確，BD錯誤。故選C。6.如圖所示，載人飛船先后在環(huán)繞地球的圓形軌道Ⅰ、橢圓軌道Ⅱ和圓形軌道Ⅲ上運行并最終與“天和”核心艙成功對接。已知軌道Ⅰ、Ⅲ的半徑分別為、，軌道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分別相切于A、B兩點，則飛船（）A.在軌道Ⅲ上的線速度大于宇宙第一速度B.在軌道Ⅰ上A點應(yīng)減速才能進入軌道ⅡC.在軌道Ⅲ和軌道Ⅰ上的線速度大小之比為D.在軌道Ⅱ和軌道Ⅰ上運行的周期之比為【答案】D【解析】A．根據(jù)萬有引力提供向心力，有解得第一宇宙速度為因為軌道Ⅲ的半徑大于地球半徑所以在軌道Ⅲ上的線速度小于宇宙第一速度，故A錯誤；B．載人飛船在軌道Ⅰ上A點應(yīng)加速離心才能進入軌道Ⅱ，故B錯誤；C．由萬有引力提供向心力得解得可知在軌道Ⅲ和軌道Ⅰ上的線速度大小之比為故C錯誤；D．軌道Ⅱ的半長軸為，根據(jù)開普勒第三定律知在軌道Ⅱ和軌道Ⅰ上運行的周期之比是，故D正確。故選D。7.如圖所示，原長為的輕質(zhì)彈簧，一端固定在點，另一端與一質(zhì)量為的小球相連。小球套在豎直固定的粗糙桿上，與桿之間的動摩擦因數(shù)為。桿上M、N兩點與點的距離均為，點到點的距離為，OP與桿垂直。當小球置于桿上點時恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為。小球以某一初速度從M點向下運動到點，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.小球在點下方處的加速度大小為C.從M點到點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大D.從M點到點和從點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同【答案】D【解析】A．小球在點恰好能保持靜止，由平衡條件知此時小球所受靜摩擦力力最大，由題知

其中聯(lián)立解得彈簧的勁度系數(shù)為，故A錯誤；B．小球運動到點下方

時，彈簧與豎直方向的夾角為

，彈簧的壓縮量為此時彈簧彈力的大小為小球所受的彈力為故此時小球所受的滑動摩擦力大小為由牛頓第二定律聯(lián)立解得故B錯誤；C．由到的過程中，彈簧的壓縮量增大，彈簧彈力的大小增大，彈簧與桿之間的夾角逐漸增大，則彈簧對桿的壓力等于，也在逐漸增大，則桿對小球的摩擦力也在逐漸增大；同理可知，從到的過程中，桿對小球的摩擦力在逐漸減小，故C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知在任意關(guān)于點對稱的點摩擦力大小相等，由此可知到和到摩擦力做功大小相等，D正確。故選D。8.質(zhì)量為m的某國產(chǎn)新能源汽車在平直道路上以恒定功率P由靜止啟動，經(jīng)過時間t達到最大速度，汽車在行駛時所受阻力恒為f，該過程中（）A.汽車做勻加速直線運動 B.汽車達到的最大速率為C.汽車平均速率為 D.汽車行駛的距離為【答案】D【解析】A．對汽車，由牛頓第二定律可得因為可知功率不變時，隨著速度增大，減小，合力減小，加速度減小，故A錯誤；B．速度最大時，汽車加速度為0，此時牽引力等于阻力，即得最大速度故B錯誤；C．若汽車做勻加速運動，則汽車的平均速率為但汽車做的是加速度減小的加速運動，故平均速率不等于，故C錯誤；D．對汽車，由動能定理有聯(lián)立解得汽車行駛的距離為故D正確。故選D。二、多項選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分，在每個小題給出的四個選項中，有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對而不全的得2分，錯選或不選的得0分。）9.如圖所示，一半徑為R的半球形坑，其中坑邊緣兩點與圓心等高且在同一豎直面內(nèi)。現(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)分別將M、N兩個小球以的速度沿圖示方向水平拋出，發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點Q，已知，，，重力加速度為g，忽略空氣阻力。則下列說法正確的是（）A.B.C.兩球的初速度無論怎樣變化，只要落在坑中的同一點，兩球拋出的速率之和不變D.若僅從M點水平拋出小球，改變小球拋出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中【答案】BD【解析】A．從Ｍ點拋出的小球，解得選項Ａ錯誤；B．從N點拋出的小球，解得選項B正確；C．兩球的初速度無論怎樣變化，只要落在坑中的同一點，則運動時間相同均為根據(jù)兩球拋出的速率之和隨著落點的豎直高度的變化而變化，選項C錯誤；D．根據(jù)平拋運動的推論：速度的反向延長線交水平位移的中點，假設(shè)小球垂直落在半球型坑中，速度反向延長線過球心O并不是水平位移的中點，兩者矛盾，所以假設(shè)錯誤，不可能使小球沿半徑方向落在圓弧軌道內(nèi)，故D正確。故選BD。10.圖甲為游樂場中常見的“空中飛椅”的游樂項目，簡化圖如圖乙所示。已知某座椅和游客的總質(zhì)量為，轉(zhuǎn)盤半徑為，鋼絲繩長為。轉(zhuǎn)盤繞其豎直中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，帶動座椅和游客在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此時鋼絲繩與豎直方向的夾角，不計空氣阻力和鋼絲繩自身的重力，取重力加速度大小，。下列說法正確的是（）A.游客對座椅的壓力大于座椅對游客的支持力B.鋼絲繩上的拉力大小為C.游客（含座椅）做圓周運動的向心力大小為D.游客做圓周運動的周期為【答案】CD【解析】A．游客對座椅的壓力與座椅對游客的支持力是一對相互作用力，大小一定相等，故A錯誤；B．座椅和游客在豎直方向上受力平衡，有解得故B錯誤；CD．根據(jù)向心力公式有解得，故CD正確。故選CD。11.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖，則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度【答案】BC【解析】AB．根據(jù)萬有引力充當向心力可知可得因r3>r1可知衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率，衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度，選項A錯誤，B正確；CD．根據(jù)可得可知衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度；衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度，選項C正確，D錯誤。故選BC。12.如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長度為L，把懸線拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球從A點運動到B點的過程中空氣阻力的大小不變，則在此過程中（）A.重力的瞬時功率先增大后減小 B.重力的瞬時功率在不斷增大C.空氣阻力做功為 D.空氣阻力做功為【答案】AC【解析】AB．擺球下落過程中，豎直方向速度先增大后減小，故重力做功的功率先增大后減小，故A正確，B錯誤；CD．空氣阻力大小不變，方向始終與速度方向相反，故空氣阻力做功為，故C正確，D錯誤。故選AC。13.質(zhì)量為的滑雪運動員沿著傾角為的一段斜坡從靜止開始自由滑下，下滑過程中運動員加速度大小為，為重力加速度；滑雪者沿坡道下滑的過程中，下列說法正確的是（）A.運動員重力做功 B.克服摩擦阻力做功C.合力做功為 D.下滑時重力與合力瞬時功率之比為【答案】CD【解析】A．運動員重力做功故A錯誤；B．因為求得摩擦阻力則克服摩擦力做功故B錯誤；C．合力做功為故C正確；D．設(shè)下滑時的瞬時速度為，此時重力的瞬時功率合力的瞬時功率可得故D正確。故選CD。三、實驗題（本題共兩個小題，共18分）14.某同學(xué)在做“探究平拋運動的特點”的實驗。（1）甲圖實驗中，用小錘以不同力度敲擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開自由下落，下列說法正確的是__________。A.可研究平拋運動豎直方向是否為自由落體運動B.可研究平拋運動水平方向是否為勻速直線運動（2）實驗前，圖乙斜槽末端的切線________（選填“需要”或“不需要”）調(diào)成水平；背板________（選填“需要”或“不需要”）校準到豎直方向，使背板平面與小球下落的豎直平面平行。（3）在實驗中用方格紙記錄了小球在運動途中經(jīng)過A、B、C三個位置，如圖丙所示，每個格的邊長，取，則該小球做平拋運動的初速度大小為________m/s，小球在B點的豎直分速度大小為________m/s，圖中O點________（選填“是”或“不是”）小球做平拋運動的拋出點。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）A（2）需要需要（3）1.471.96不是【解析】【小問1解析】該實驗中無論兩球從多高的位置落下還是對A的打擊力度多大，兩球總是同時落地，可知兩球在豎直方向的運動完全相同，即可研究平拋運動豎直方向是否為自由落體運動，但不可研究平拋運動水平方向是否為勻速直線運動。故選A。【小問2解析】為了研究小球平拋運動的特點，需要保證小球開始做平拋運動的初速度水平，故他們在圖乙所示的裝置實驗前必須將軌道末端調(diào)成水平。背板需要校準到豎直方向，使背板平面與小球下落的豎直平面平行，從而保證小球在豎直方向上做自由落體運動。【小問3解析】根據(jù)圖丙，可知小球在水平方向有對應(yīng)豎直方向有解得該小球做平拋運動的初速度大小為豎直方向根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則小球在B點的豎直速度大小為假設(shè)圖中O點是小球做平拋運動的拋出點，則小球從O點到B點運動的時間為小球?qū)?yīng)在水平方向上運動的距離為而小球從O點到B點實際運動的水平距離為所以可知小球并沒有經(jīng)過O點，則O點不是小球做平拋運動的拋出點。15.“探究向心力大小的表達式”的實驗裝置如圖甲所示。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1∶2∶1，變速塔輪自上而下有如圖乙所示三種組合方式傳動，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1。（1）在研究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時，我們主要用到的物理學(xué)研究方法是___________；A.理想實驗法 B.等效替代法C.控制變量法 D.演繹推理法（2）某次實驗中，把傳動皮帶調(diào)至第一層塔輪，將兩個質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，可探究向心力的大小與___________的關(guān)系；（3）為探究向心力和角速度的關(guān)系，應(yīng)將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板___________處（選“A和B”、“A和C”、“B和C”）。若在實驗中發(fā)現(xiàn)左、右標尺顯示的向心力之比為4：1，則選取的左、右變速塔輪輪盤半徑之比為___________。（4）在某次實驗中，某同學(xué)將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和C處，傳動皮帶所套的左、右變速塔輪輪盤半徑之比為3：1，則左、右標尺顯示的格子數(shù)之比為___________。【答案】（1）C（2）半徑（3）A和C1:2（4）2:9【解析】【小問1解析】向心力大小與質(zhì)量、角速度、半徑多個因素有關(guān)。控制變量法是在研究多個變量關(guān)系時，每次只改變其中一個變量，而保持其他變量不變，從而研究被改變變量對事物的影響。在探究向心力大小與這些因素關(guān)系時，就是采用這種方法，即控制質(zhì)量法。故選C。【小問2解析】傳動皮帶調(diào)至第一層塔輪，左右塔輪邊緣線速度相等，根據(jù)可知B、C位置角速度ω相等。兩鋼球質(zhì)量相等，放在B、C位置，B、C處小球做圓周運動軌跡半徑不同，由向心力可知可探究向心力大小與半徑的關(guān)系。【小問3解析】探究向心力和角速度關(guān)系，要控制質(zhì)量和半徑相同