2022-2023學(xué)年山東省青島第二中學(xué)高一（下）期中物理試卷（含解析）

2022-2023學(xué)年山東省青島第二中學(xué)高一（下）期中物理試卷

一、單選題（本大題共8小題，共24.0分）

1.某型號(hào)跑車質(zhì)量m=It,發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率P=18OkIV,平路上運(yùn)動(dòng)時(shí)的總阻力為車重的

0.1倍。在汽車以額定功率或恒定加速度啟動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）

A.該車的最大行駛速度為1.8XIO3m/s

B.若以80kW恒定功率運(yùn)動(dòng)，其最大速率為288km"

C.以恒定加速度3m∕s2啟動(dòng)時(shí)，最多可以保持20s

D.以IOokW恒定功率啟動(dòng)過程中，速率為20m∕s時(shí)的加速度是5m∕s2

2.騎馬射箭是蒙古族傳統(tǒng)的體育項(xiàng)目，如圖甲所示。在某次比賽中，選手騎馬沿直線。】。2勻

速前進(jìn)，速度大小為打，射出的箭做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為方，靶中心P距。1。2為d,垂

足為D,如圖乙所示?關(guān)于此次比賽，下列說法正確的是（）

甲乙

A.選手應(yīng)瞄準(zhǔn)靶心放箭

B.選手想要射中靶心，必須在到達(dá)。點(diǎn)之前某處把箭射出

C.為保證箭能命中靶心，且在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，箭射中靶心的最短時(shí)間為《

v2

D.為保證箭能命中靶心，且在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，箭射中靶心的最短時(shí)間為二

3.如圖所示，4、8兩物體系在跨過光滑定滑輪的一根輕繩的兩端，當(dāng)A物體以速度D向左運(yùn)

動(dòng)時(shí)，系4、B的繩分別與水平方向成a、0角，此時(shí)B物體的速度大小為（）

4.春風(fēng)爾來為阿誰，蝴蝶忽然滿芳草.隨著氣溫的不斷回升，各個(gè)公園都展現(xiàn)出春意盎然

的盛景。人們紛紛走出家門，游玩踏青。在公園里，套圈是一項(xiàng)很受歡迎的游戲，規(guī)則要求

每次從同一位置水平拋出圓環(huán)，套住與圓環(huán)中心水平距離為3.5m的15cτn高的豎直水瓶（寬度

忽略不計(jì)），即可獲得獎(jiǎng)品。一身高1.6m的同學(xué)從距地面1.4m高度水平拋出圓環(huán)，圓環(huán)半徑

為20cm,設(shè)圓環(huán)始終水平，則要想套住水瓶，他水平拋出的速度可能為（g=10m∕s2）（）

A.6.6m∕sB.7.4m∕sC.7.1m∕sD.8.2m∕s

5.飛車走壁是一項(xiàng)極具觀賞性的雜技表演。如圖是三位車手駕車在沿圓臺(tái)形表演臺(tái)側(cè)壁的

不同高度處表演飛車走壁，假設(shè)三車都是在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法不正確的

是（）

A.三位車手的向心加速度大小相同B.離地越高的車角速度越小

C.離地越高的車周期越小D.離地越高的車線速度越大

6.如圖所示，一傾斜圓盤可繞通過圓心、垂直于盤面的固定軸以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，

盤面上距離轉(zhuǎn)軸Z=5cm處有一可視為質(zhì)點(diǎn)的物體在圓盤上且始終與圓盤保持相對(duì)靜止。已

知物塊與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，盤面與水平面的夾角。=30。，重力加速度大小為g=

10m∕s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說法正確的是（）

A.若圓盤角速度逐漸增大，物體會(huì)在最高點(diǎn)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

B.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度的可能為5Crad∕s

C.物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)所受摩擦力方向一定背離圓心

D.物體運(yùn)動(dòng)到與圓盤圓心等高點(diǎn)時(shí)，摩擦力的方向垂直于物體和轉(zhuǎn)盤圓心的連線

7.一顆人造地球通訊衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）對(duì)地球的張角能覆蓋赤道上空東經(jīng)M-4。到東經(jīng)拆+

4。之間的區(qū)域。已知地球半徑為R。，地球表面處的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為Ttp引

力常量為G。下列說法中正確的是（）

?-tan（240）=罌

b?S=懵

c?地球的平均密度為舒麗

D.近地衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)的角速度為和COS3（40）

8.宇航員從空間站（繞地球運(yùn)行）上釋放了一顆質(zhì)量50Okg的探測衛(wèi)星。該衛(wèi)星通過一條柔軟

的細(xì)輕繩與空間站連接，穩(wěn)定時(shí)衛(wèi)星始終在空間站的正下方，到空間站的距離20km。己知空

間站的軌道為圓形，周期92min,忽略繩的拉力對(duì)空間站運(yùn)動(dòng)的影響，僅考慮拉力對(duì)衛(wèi)星運(yùn)

動(dòng)的影響。取地球半徑6.4X103km,地球同步衛(wèi)星到地面的高度為3.6X109m,地球自轉(zhuǎn)

周期24A則（）

A.空間站繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的速度必須大于7.9∕σn∕s

B.空間站繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于同步衛(wèi)星的速度

C.衛(wèi)星所受輕繩拉力的大小約為40N

D.空間站的軌道高度約為575kτn

二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）

9.關(guān)于力做功的下列判斷中正確的是（）

A.作用力與反作用力等大反向，因此做功總是相反數(shù)

B.一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功總和只與相對(duì)位移有關(guān)

C.只要是做圓周運(yùn)動(dòng)，向心力就不做功

D.行星繞太陽由近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力對(duì)行星做負(fù)功

10.為了增強(qiáng)廣大學(xué)生體質(zhì)，提高學(xué)生身心健康水平。青島二中的體育節(jié)正如火如荼的展開。

其中，乒乓球賽深受學(xué)生喜愛。如圖所示，整個(gè)乒乓球臺(tái)長為23某同學(xué)在乒乓球訓(xùn)練中，

從距左側(cè)球臺(tái)邊緣,處，將球沿垂直于球網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過球網(wǎng)的上沿落到右側(cè)

邊緣，設(shè)乒乓球的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是（）

A.乒乓球過網(wǎng)時(shí)與落到臺(tái)面邊緣時(shí)豎直方向速率之比為2:5

B.乒乓球過網(wǎng)時(shí)與落到臺(tái)面邊緣時(shí)豎直方向速率之比為1:5

C.擊球點(diǎn)的高度與球網(wǎng)的高度之比為25:23

D.擊球點(diǎn)的高度與球網(wǎng)的高度之比為25:21

11.在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下

運(yùn)動(dòng)，物體的加速度α與彈簧壓縮量X之間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相

同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其a-%關(guān)系如圖中虛線所示。假設(shè)兩星球均為質(zhì)量

均勻分布的球體，已知星球M的半徑是星球N的3倍，則（）

A.物體Q的質(zhì)量是P的3倍

B.P、Q下落過程中的最大速度之比滿足子=苧

C.M與N的密度相等

D.Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的2倍

12.如圖，水平放置的圓盤繞豎直固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上沿半徑開有一條寬度為2mm的

均勻縫，將激光器a與傳感器b上下對(duì)準(zhǔn)，a、b可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動(dòng)。當(dāng)狹縫

經(jīng)過a、b之間時(shí)，b接收到一個(gè)激光信號(hào)，圖乙為b所接收的光信號(hào)強(qiáng)度/隨時(shí)間t變化的圖線，

A.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為0.6sB.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2.5τrrαd∕s

C.a、b同步移動(dòng)的方向沿半徑指向圓心D?a、b同步移動(dòng)的速度大小約為am∕s

三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共1小題，共8.0分)

13.某同學(xué)利用圖(a)所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)

做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05S發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖(b)

所示(圖中未包括小球剛離開軌道的圖像)。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板,

紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長為5cτn0該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的小球影

像的高度差已經(jīng)在圖(b)中標(biāo)出。

(1)為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字

母填寫在橫線上__________。

4通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平

B.每次釋放小球的位置必須不同

C.每次必須由靜止開始釋放小球

。.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)必須與木板上的白紙(或方格紙)相接觸

￡得到頻閃照片后，用鉛筆將小球通過各位置連成平滑的曲線

完成下列填空：(結(jié)果均保留2為有效數(shù)字)

(2)小球運(yùn)動(dòng)到圖(b)中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為m∕s,豎直分量大小為

__________m/s；

(3)根據(jù)圖(b)中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮閙∕s2.

四、計(jì)算題(本大題共5小題，共52.0分)

14.探究向心力大小尸與小球質(zhì)量m、角速度3和半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)

手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個(gè)槽

內(nèi)的小球分別以不同角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂的擋板提供，

同時(shí)，小球?qū)醢宓膹椓κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出測力筒內(nèi)的標(biāo)尺。已知小球在擋板4、

B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1：2：1。

(1)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，利用了(填”理想實(shí)驗(yàn)法””等效替代法”或“控制變量法”)來探

究向心力的大小與小球質(zhì)量加、角速度3和半徑r之間的關(guān)系。

(2)在探究向心力的大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇兩個(gè)質(zhì)量(填“相同”或“不

同”)的小球，分別放在擋板C與(填“擋板4”或“擋板B”)處，同時(shí)選擇半徑(填

“相同””或“不同”)的兩個(gè)塔輪。

(3)當(dāng)用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球做實(shí)驗(yàn)，將小球分別放在擋板B和擋板C處，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)左、右

標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為1：2,則左、右兩邊塔輪的半徑之比為o

15.如圖所示滑輪組套裝，大小為ION的拉力F與水平方向夾8=53°角，拉動(dòng)物體沿水平面

向右移動(dòng)了S=2m,物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小/=6N。不計(jì)滑輪大小,取sin53。=0.8,

cos53o=0.6o求此過程中：

(1)滑動(dòng)摩擦力f對(duì)物體做的功必；

(2)拉力F對(duì)物體做的功匹;

(3)力對(duì)物體做的總功W。

、

ZZZZZZ////Z/////////////Z////ZZ×

16.人類對(duì)未知事物的好奇和科學(xué)家們的不懈努力，使人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)越來越豐富。隨著

物理理論的發(fā)展和觀測技術(shù)的進(jìn)步，人們在宇宙中發(fā)現(xiàn)了越來越多奇特的現(xiàn)象。

(1)天文觀測發(fā)現(xiàn)，在銀河系中，由兩顆相距較近、僅在彼此間引力作用下運(yùn)行的恒星組成的

雙星系統(tǒng)很普遍。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周

期為7,兩顆恒星之間的距離為d,引力常量為G。求此雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。

(2)北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí)，由全球200多位科學(xué)家合作得到的人類首張黑洞照片面世,

引起眾多天文愛好者的興趣。同學(xué)們在查閱相關(guān)資料后知道：①黑洞具有非常強(qiáng)的引力，即

使以3×108m/s的速度傳播的光也不能從它的表面逃逸出去。②地球的逃逸速度是第一宇宙

速度的4倍，這個(gè)關(guān)系對(duì)于其他天體也是正確的。③地球質(zhì)量砥=6.0X1024kg引力常量

G=6.67×10-11Λ∕?m?2o請(qǐng)你根據(jù)以上信息，利用高中學(xué)過的知識(shí)，通過計(jì)算求出：假

如地球變?yōu)楹诙矗谫|(zhì)量不變的情況下，地球半徑的最大值(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。(注意：

解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明)

17.2022年北京冬奧會(huì)的圓滿成功，是中國發(fā)展成果和中華文化的集中展現(xiàn)，承載著人類向

更美好未來進(jìn)發(fā)的期望和理想。北京冬奧會(huì)的單板滑雪大跳臺(tái)，是深受人民喜愛的項(xiàng)目。運(yùn)

動(dòng)員進(jìn)入起跳臺(tái)后的運(yùn)動(dòng)可簡化成如圖所示，先以水平速度從4點(diǎn)沿圓弧切線沖上圓心角為

α=30。的圓弧跳臺(tái)，從B點(diǎn)離開跳臺(tái)后落在傾角0=30。的斜坡上的E點(diǎn)，C點(diǎn)為軌跡最高點(diǎn)，

D點(diǎn)為斜坡與水平面的交點(diǎn)，D、E相距20m,尸點(diǎn)正好位于C點(diǎn)正下方，D、F相距5√^lτn,

運(yùn)動(dòng)員從C運(yùn)動(dòng)到E的時(shí)間為2s,忽略過程中受到的一切阻力并將運(yùn)動(dòng)員及其裝備看成質(zhì)點(diǎn),

g^λlθm∕s2,求：

(1)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)的速度；

(2)8、C兩點(diǎn)高度差.

18.圓錐擺是我們在研究生活中的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)常遇到的一類物理模型。圖一所示為兩根長度

相同的輕質(zhì)細(xì)線LI和G分別系有兩個(gè)小球m1和機(jī)2,二者質(zhì)量相等，細(xì)線的上端都系于。點(diǎn)，

設(shè)法讓兩個(gè)小球均在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知Ll跟豎直方向的夾角為60。，人跟豎直方

向的夾角為30。。若將連接小球62的輕質(zhì)細(xì)線G直接系于小球，則可以得到圖二中的小角

度的圓錐擺模型，兩球?qū)⒏髟谝粋€(gè)水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線Ll和5

與豎直方向的夾角分別為小θ.求：

(1)圖一中mi和τ∏2兩小球的角速度之比；

(2)當(dāng)α非常小時(shí)，有tana=Sina。求圖二中^^之比。

m2

圖一圖二

答案和解析

1.【答案】B

【解析】

【分析】

本題考查汽車啟動(dòng)問題，熟練掌握瞬時(shí)功率公式P=Fv,運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析,

明確當(dāng)加速度為零時(shí)，即牽引力等于阻力時(shí)，物體的速度達(dá)到最大。

【解答】

A、當(dāng)牽引力等于阻力時(shí),速度最大，則P=Fvm=fvm,f-OΛmg=IOoON,解得%l=180m∕s,

故4錯(cuò)誤；

B、若以P'=80kW恒定功率運(yùn)動(dòng)，其最大速率為Mm=：=當(dāng)需m∕s=80m∕s=288kτn∕h,

故8正確；

C、以恒定加速度α=3m∕s2啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律Fo-√=m。，解得EO=4000/V,

做勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為U=4=I?黑臚=45m∕s,

保持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=?=15s,故C錯(cuò)誤；

D、以PI=IOok此恒定功率啟動(dòng)過程中，速度為%=20m∕s時(shí)，牽引力為F'=a=5000N,根

據(jù)牛頓第二定律F'—f=τnα',解得a'=4m∕s2,故Z）錯(cuò)誤。

故選Bt,

2.【答案】C

【解析】

【分析】

本題主要考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解，結(jié)合小船渡河的模型解決問題，難度不大。

【解答】

A.箭射出的同時(shí)，箭也要參與沿跑道方向的運(yùn)動(dòng)。若運(yùn)動(dòng)員瞄準(zhǔn)靶心放箭，則箭的合速度不會(huì)指

向靶心，故A錯(cuò)誤；

氏箭參與沿直線。1。2勻速前進(jìn)的速度巧和沿射出方向的勻速運(yùn)動(dòng)的速度為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知，

只要箭的合速度方向指向P點(diǎn)，均能射中靶心，不一定必須在到達(dá)。點(diǎn)之前某處把箭射出，故B錯(cuò)

誤；

CD當(dāng)剪垂直。1。2方向射出時(shí)用時(shí)間最短，則箭運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為tmin=2,故C正確，。錯(cuò)誤。

3.【答案】D

【解析】解：對(duì)4物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度

大小為以cosa;對(duì)B物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速

I?COSa

度大小為VBCoS°,由于沿著繩子方向速度大小相等，所以則有DCOSa=UBCOS/J,因此瓦，

且向右運(yùn)動(dòng);選項(xiàng)。正確。

故選：Do

分別對(duì)4、B物體速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系及沿著繩子方向

速度大小相等，可知兩物體的速度大小關(guān)系。

考查學(xué)會(huì)對(duì)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的分解，涉及到平行四邊形定則與三角函數(shù)知識(shí)，同時(shí)本題的突破口是

沿著繩子的方向速度大小相等。

4.【答案】C

【解析】

【分析】

本題考查平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。解決問題的關(guān)鍵是清楚圓環(huán)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，結(jié)合臨界條件進(jìn)行分

析計(jì)算。

【解答】

2

根據(jù)厄一九2=另I?得t=I.(?1-?2)=I2X(1.4-0,15)5=05S>

NNgyJIU

則水平拋出物體的最大速度為％=牛=葛詈m/s=7Am/s,

2

平拋出物體的最小速度為“2=~~=?ζfθ,m∕s=6.6τn∕s,

則有6.6m∕SVuV7.4τn∕s,故C正確，ABZ)錯(cuò)誤。

5.【答案】C

【解析】

【分析】解決本題的關(guān)鍵是明確車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由重力和支持力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定

律結(jié)合向心力公式求出向心加速度、角速度、周期、線速度的表達(dá)式，然后分析。

【解答】4.根據(jù)牛頓第二定律得Tngtan。=Zna解得α=gtanθ,三個(gè)車的向心加速度相同，A正確

?

區(qū)根據(jù)牛頓第二定律得mgtan8=M32r解得3=J耳，離地越高的車半徑越大，角速度越小，

8正確；

C根據(jù)牛頓第二定律得mgtanθ=m,r解得7=2兀J扁,離地越高的車半徑越大,周期越大，

C錯(cuò)誤；

2___________

D根據(jù)牛頓第二定律得Tngtane=mg解得"=√grtanθ,離地越高的車半徑越大，線速度越大，

￡）正確。

本題選錯(cuò)誤的，故選C。

6.【答案】C

【解析】

【分析】本題關(guān)鍵要分析向心力的來源，明確角速度在什么位置最大，由牛頓第二定律進(jìn)行解題。

當(dāng)物體在最高點(diǎn)時(shí)，可能受到2個(gè)力的作用，當(dāng)物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點(diǎn)，由重力沿斜面向下的分力

和最大靜摩擦力的合力提供向心力時(shí)，角速度最大，由牛頓第二定律求出最大角速度。

【解答】B.小物塊在最低點(diǎn)即將滑動(dòng)時(shí)，此時(shí)圓盤角速度最大，由牛頓第二定律有PngeOS30。-

2

ZngSin30。=mω1l,解得圓盤角速度的最大值磯=??=5√~∑rαd∕s故B錯(cuò)誤；

AC、小物塊在最高點(diǎn)恰好不受摩擦力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin30。=m3z2∕,解得小物塊在

最高點(diǎn)不受摩擦力時(shí)的角速度M=??,代入數(shù)據(jù)解得32=1Orad∕s,由于物體與圓盤相對(duì)靜

止，故角速度不會(huì)超過5√露rαd∕s,故到最高點(diǎn)摩擦力一定背離圓心，且物體現(xiàn)在最低點(diǎn)發(fā)生相

對(duì)滑動(dòng)，故C正確A錯(cuò)誤；

D由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力方向指向圓盤中心，除掉最高點(diǎn)和最低點(diǎn)外其他位置，重力的沿斜

面向下分力方向均不通過圓心，則摩擦力方向均不通過圓盤中心，故。錯(cuò)誤。

7.【答案】C

【解析】AB.由題意知人造地球通訊衛(wèi)星的軌道半徑r=茴輸，由萬有引力提供向心力有等=

mr^,在地球表面有G器=mg,聯(lián)立可得cos(∕0)=乎!于，AB錯(cuò)誤；

C.因?yàn)槿嗽斓厍蛲ㄓ嵭l(wèi)星的軌道半徑r=;?,由萬有引力提供向心力等=mr與，由密度公

式M=g兀脂p,聯(lián)立可得，地球的平均密度為P=而焉拓，C正確；

。.近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為島，故由開普勒第三定律，同步衛(wèi)星的軌道周期和近地衛(wèi)星

軌道周期之比滿足今=,則二者角速度之比為冬代入r=V?3=,可得，近地衛(wèi)

星繞地球公轉(zhuǎn)的角速度為ωff=名I-??,D錯(cuò)誤。

坦Toqcos%/。)

故選Co

8.【答案】C

【解析】4?7.9kτn∕s是第一宇宙速度，是最小的發(fā)射速度，是最大的環(huán)繞速度，所以空間站繞地

球圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于7.9kτn∕s,A錯(cuò)誤：

B.由萬有引力提供向心力G粵=小包，可得V=叵由于空間站周期小于同步衛(wèi)星周期，所以

rzr7r

空間站繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則空間站繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于同

步衛(wèi)星的速度，B錯(cuò)誤；

/).設(shè)空間站離地面的高度為，，因?yàn)橥叫l(wèi)星的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，根據(jù)開普勒第三定律

行(R+H)3T2

有語而=需

即H=(R+%)米彳-R,代入數(shù)據(jù)得，空間站的軌道高度約為H。376∕σn,。錯(cuò)誤；

C.衛(wèi)星的高度為九=H-I=356km,衛(wèi)星在細(xì)繩的拉力F和地球引力作用下跟隨空間站一起繞地

球作周期為7的圓周運(yùn)動(dòng)，有微器-F=m(R+∕l)(竽)2,式中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，

空間站在地球引力作用下繞地球做周期為T的圓周運(yùn)動(dòng)，故有黑與=M(R+H)H)2,式中加為

空間站的質(zhì)量，兩式聯(lián)立得F=771(多)2磬匕代入數(shù)據(jù)得衛(wèi)星所受輕繩拉力的大小約為

'T'(R+∕ι)/

F≈40N,C正確。

故選C-

9.【答案】CD

【解析】

【分析】

本題考查對(duì)力做功的基礎(chǔ)，要明確功雖然有正負(fù)，但是功是標(biāo)量，求多個(gè)力做功的總和即為求每

個(gè)力做功的代數(shù)和。當(dāng)力與運(yùn)動(dòng)方向的夾角為O≤8<90。時(shí)，力做正功，當(dāng)力與運(yùn)動(dòng)方向夾角為

90o<e≤180。時(shí)，力做負(fù)功，力與運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)，力不做功。

【解答】

A、一對(duì)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同物體上，它們可能分別對(duì)兩個(gè)物體都做正功，比如

在冰面相互推開的滑冰運(yùn)動(dòng)員，作用力和反作用力都做正功，故A錯(cuò)誤；

8、一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功總和與相對(duì)路程有關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C、只要是做圓周運(yùn)動(dòng)，向心力時(shí)刻與運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功，故C正確；

。、行星繞太陽由近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，距離太陽越來越遠(yuǎn)，萬有引力對(duì)行星做負(fù)功，故。正

確。

10.【答案】AD

【解析】從擊球點(diǎn)到球網(wǎng)，有2x=v0t1,h1=gg/從擊球點(diǎn)到右側(cè)邊緣,有5x=v0t2,h2=gg考，

乒乓球過網(wǎng)時(shí)與落到臺(tái)面邊緣時(shí)時(shí)間之比為?=之根據(jù)v=gt,乒乓球過網(wǎng)時(shí)與落到臺(tái)面邊緣時(shí)

豎直方向速率之比為P擊球點(diǎn)的高度與球網(wǎng)的高度之比為占=梟

V2t>九2一九1

故選AD)

11.【答案】BCD

【解析】

【分析】

本題主要是考查動(dòng)能定理、萬有引力定律及圖象問題。

根據(jù)平衡條件求解質(zhì)量之比；根據(jù)動(dòng)能定理結(jié)合圖象的面積求解最大動(dòng)能之比；在星球表面，根

據(jù)萬有引力等于重力可得爺=∕∏g,求出密度的表達(dá)式進(jìn)行分析；根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)求解最

大壓縮量之比。

【解答】

A?加速度為零時(shí)受力平衡，根據(jù)平衡條件可得mpgnf=kx0,mQgN=2kx0,解得黑=與，故A錯(cuò)

誤；

R根據(jù)動(dòng)能定理、圖像的面積可得EkP=?mp?3α0?x0,Ekρ=∣mρ?α0?2x0,即普=焉a=當(dāng),

故B正確；

C在星球表面，根據(jù)萬有引力等于重力可得爺=mg,則GM=gR2,所以有GPq兀R3=gR2,

解得P=根據(jù)圖像可知，在M星球表面的重力加速度為OM=3的,在N表面的重力加速度為

gN=a0,星球M的半徑是星球N的3倍，則M與N的密度相等，故C正確；

。.根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，P下落過程中彈簧最大壓縮量為2x°,Q下落過程中彈簧最大壓縮量

為4xo,Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的2倍，故。正確。

故選BCD。

12.【答案】BD

【解析】

【分析】

由圖乙得到圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期（兩次電脈沖信號(hào)的時(shí)間差），然后根據(jù)角速度定義公式求解圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)

的角速度；由圖乙得到電脈沖信號(hào)寬度在逐漸變窄，說明線速度變大，結(jié)合公式"=「3進(jìn)行判斷

即可。

考查圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與周期的關(guān)系、角速度與線速度和半徑關(guān)系，以及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析問題

的能力，較難。

【解答】

4B,由圖線讀得，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=O.8s,故角速度：ω=^=^=2.5πrad∕s,故A錯(cuò)誤，B

IU.O

正確；

C.由于電脈沖信號(hào)寬度在逐漸變窄，表明光能通過狹縫的時(shí)間逐漸減少，即圓盤上對(duì)應(yīng)探測器所

在位置的線速度逐漸增加，因此激光器α和探測器b沿半徑由中心向邊緣移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

DO.2s時(shí)刻的線速度：今=3討1；1.0S時(shí)刻的線速度：?-=ω2r2;徑向速度：D=與?,解得:

zlt?Z1C21

V=γ-τn∕s,故。正確。

4π'

故選8。o

13.【答案】(IMCE；(2)1.0；2.0；(3)9.7

【解析】

【分析】本題為“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)，解題關(guān)鍵是明確平拋運(yùn)動(dòng)水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，豎

直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜槽末端要水平，且小球每次從同一位置由靜止釋放；畫軌跡

時(shí)應(yīng)該使用平滑的曲線，偏差較大的點(diǎn)舍去；通過重錘線確保坐標(biāo)紙?jiān)谪Q直平面內(nèi)并固定。

處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，注意逐差法、勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于平均速度這兩個(gè)推論的運(yùn)用.

【解答】(1)4通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)。故A正確；

BC.因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的

平拋初速度，故B錯(cuò)誤，C正確：

。.實(shí)驗(yàn)要求小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不能碰到木板上的白紙，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成

平滑的曲線，故。錯(cuò)誤；

E得到頻閃照片后，取下紙，用鉛筆將小球通過各位置連成平滑的曲線，故E正確。

故選ACE.

(2)小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知?x=Scm=0.05m,

則水平分速度vx=27=媒m/s-1.0m∕s,

豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于全程的平均速度，設(shè)在4點(diǎn)時(shí)豎直

2

分速度為力,則有Vy-_8然X10^m∕s-1.96m∕s≈2.0m∕s

(3)小球在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由ZJy=g/J可知，重力加速度為g=

0.134+0.11-(0.086+0.061)2=2

(2x0.05)2

14.【答案】(1)控制變量法；(2)相同；擋板8；相同；(3)2：1。

【解析】

【分析】

(L2)探究多變量因素實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用控制變量法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定需要控制的變量，根據(jù)題意分析

答題。

(3)兩小球質(zhì)量相等，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑關(guān)系與向心力關(guān)系，應(yīng)用向心力公式求出兩塔倫的角速度之比。

本題考查了探究向心力與質(zhì)量、半徑與角速度間關(guān)系實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，即要研究一

個(gè)量與另外一個(gè)量的關(guān)系，需要控制其它量不變。

【解答】

(1)探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度3和半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用控制變量法；

(2)探究向心力的大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系時(shí)，需控制m、3相同，故應(yīng)選擇質(zhì)量相同的小球，

選擇半徑相同的塔輪，確保兩球角速度相等，同時(shí)要使小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不相等，故選擇擋

板8位置。

(3)由題意可知，兩球的質(zhì)量m相等，兩球軌道半徑關(guān)系是：r左=2r右,向心力關(guān)系為：F右=2F左，

由向心力公式F=可知，ω-I―,

?mr

f?

則右邊塔輪與左邊塔輪之間的角速度比"=!」=警=Iτ×τ=p所以左邊塔輪與右

3左p7JF疝右7111

mr..

y1左

邊塔輪之間的半徑比為2：1.

故答案為：(1)控制變量法；(2)相同；擋板B；相同；(3)2：1。

15.【答案】解：(1)叼=-fs=-12∕;

(2)繩子自由端移動(dòng)的距離X=s(2+cosθ)=5.2m,

拉力F對(duì)物體做的功％=Fx=52/；

(3)力對(duì)物體的做功W=Wf+WF=407o

【解析】本題考查了恒力做功和多個(gè)力的總功，要熟練掌握恒力做功公式，并知道求多個(gè)力的總

功是求每個(gè)力做功的代數(shù)和，功有正負(fù)，但是功是標(biāo)量，要能區(qū)分力是做正功還是負(fù)功。本題還

要掌握混輪組的特點(diǎn)。

16.【答案】⑴如M；(2)9×10-3m

GTΔ

【解析】(1)設(shè)雙星的質(zhì)量分別為租1、m2,軌道半徑分別為G、r2,根據(jù)萬有引力定律及牛頓

運(yùn)動(dòng)定律

2

.m↑τ∏o4TΓ2Cm↑m?4π

=產(chǎn)「1，G-^-=-m27p-r2

且有

rl+r2=d

解得雙星總質(zhì)量

4TΓ2CZ3

怒

Tn=m1+m2=

(2)設(shè)地球質(zhì)量為me，地球半徑為R。質(zhì)量為Wi的物體在地球表面附近環(huán)繞地球飛行時(shí)，環(huán)繞速

度為力,由萬有引力定律和牛頓第二定律

memv?

解得

Gme

Vi=?

逃逸速度

2Gm

-t

~~R~

假如地球變?yōu)楹诙磛2≥c,代入數(shù)據(jù)解得地球半徑的最大值

R=9X10-3Zn

17.【答案】解：(1)運(yùn)動(dòng)員從C運(yùn)動(dòng)到E的過程中，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，則由時(shí)間可知

CE兩點(diǎn)間的豎直高度差為九CE==I×10×22m=20m,

又由圖可知。E兩點(diǎn)間的水平距離為孫E=DEcosβ=10y∕~~3τ∏y

故FE兩點(diǎn)間的水平