2024-2025學(xué)年江蘇省南京市臨江某中學(xué)高一（下）期中物理試卷

2024-2025學(xué)年江蘇省南京市臨江高級中學(xué)高一（下）期中物理試卷

一、單選題（本大題共11小題，共44分）

1.（4分）如圖虛線描述的是一位跳水運(yùn)動員高臺跳水時頭部的運(yùn)動軌跡，最后運(yùn)動員以速度為v沿豎直

向下入水。圖中a、b、c、d四個位置的頭部速度方向與入水速度方向相反的是（）

A.aB.bD.d

2.（4分）一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿圓弧由M向N加速行駛。關(guān)于汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的四種

3.（4分）如圖所示的四種情況，物體在力F的作用下沿水平面運(yùn)動了一段位移1。四種情形的力F和位移

1的大小都是相同。則力F對物體做功相同的是（）

v

777777777777777777777777777777T7777777777777777T777777777777777777777777

0=150°0=30°0=30°

甲乙丙

A.甲、乙B.甲、丙C.甲、丁D.乙、丙

4.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3,在空中達(dá)到

的最高點(diǎn)位置2的高度為h,已知重力加速度為g。下列說法正確的是（）

2

L一

1h\

///////////////////////////////////////777

A.足球由1運(yùn)動到2的過程中，重力做的功為mgh

B.足球由1運(yùn)動到3的過程中，重力做的功為2mgh

C,足球由1運(yùn)動到2的過程中，重力勢能的改變量為mgh

D.足球由2運(yùn)動到3的過程中，重力勢能的改變量為mgh

5.（4分）如圖所示，兩顆探月衛(wèi)星A和B,它們距月球表面的高度hA>hB,關(guān)于兩顆衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)

A.向心加速度aB<aAB.環(huán)繞速度VB<VA

C.運(yùn)動周期TB>TAD.運(yùn)動角速度3B>3A

6.（4分）一輛轎車在平直公路上由靜止開始勻加速運(yùn)動，達(dá)到額定功率后保持功率不變，最終做勻速運(yùn)

動。轎車在行駛過程中受到的阻力恒定，關(guān)于轎車的速度V、功率P隨時間t的變化規(guī)律正確的是（）

7.（4分）如圖所示，環(huán)保人員在一次檢查時發(fā)現(xiàn)：某工廠有一根排污管正在向外滿口排出大量污水，落

點(diǎn)為P。責(zé)令該工廠落實(shí)有關(guān)節(jié)能減排政策，減排后出水速度變小，忽略空氣阻力及污水之間的相互作

用，下列說法正確的是（）

A.噴水口高度一定，減排后污水落點(diǎn)在P點(diǎn)左側(cè)

B.噴水口高度一定，減排后污水從噴出到落入池中的時間一定變長

C.提升噴水口的高度，減排后污水從噴出到落入池中的時間一定變長

D.提升噴水口的高度，減排后污水在池中的落點(diǎn)一定在P點(diǎn)

8.（4分）如圖所示，哈雷彗星在近日點(diǎn)P與太陽中心的距離為ri,線速度大小為vi,加速度大小為ai；

在遠(yuǎn)日點(diǎn)Q與太陽中心的距離為r2,線速度大小為V2,加速度大小為a2。則（）

哈雷彗星

太陽

q

A.V1<V2,—=—

七

Ox一

B.V1>V2,-=q

0-21

C.V1〈V2,-=域

d

D.V1>V2,-=

r?

9.（4分）如圖是某船采用甲、乙、丙三種過河方式的示意圖（河寬相同）。船在靜水中的速度vo不變,

河中各處的水流速度VI不變，圖中小船尖端指向?yàn)榇^方向。下列判斷正確的是（

A.由甲圖可判斷出vo<vi

B.乙過河時間最短

C.丙過河速度最小

D.甲、丙過河時間不可能相同

10.（4分）如圖所示，一部機(jī)器與電動機(jī)通過皮帶連接，機(jī)器皮帶輪的半徑是電動機(jī)皮帶輪半徑的4倍,

皮帶與兩輪之間不打滑。機(jī)器皮帶輪上A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半，B、C兩點(diǎn)為輪邊緣。下列

說法正確的是（）

電動機(jī)皮帶輪機(jī)器皮帶輪

A.轉(zhuǎn)速nA：nc=l：2

B.線速度VA:VB=1:2

C.角速度3A:3B=1:2

D.向心加速度aB：ac=l：2

11.（4分）2022年我國發(fā)射的實(shí)踐二十一號（SJ-21）衛(wèi)星，實(shí)施了一項(xiàng)“太空城管”的“軌道清掃”

任務(wù)，捕獲并拖走了一顆失效的北斗二號地球同步軌道衛(wèi)星。該衛(wèi)星發(fā)射過程如圖所示，衛(wèi)星由近地點(diǎn)

P點(diǎn)進(jìn)入橢圓軌道I,然后在Q點(diǎn)進(jìn)入地球同步軌道H,則（）

A.衛(wèi)星在同步軌道H上的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度7.9km/s

B.衛(wèi)星在同步軌道n上的運(yùn)行周期小于軌道I上的周期

C.在軌道I上衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于第一宇宙速度7.9km/s

D.衛(wèi)星在軌道I上Q點(diǎn)的加速度大于軌道II上的Q點(diǎn)的加速度

二、非選擇題（本大題共5小題，共56分）

12.（15分）如圖甲所示是某同學(xué)驗(yàn)證“做圓周運(yùn)動的物體所受向心力大小與線速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方靠近A處。在鋼球

底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條，用天平測出小鋼球的質(zhì)量為m,用刻度尺測出擺線長度1,實(shí)

驗(yàn)步驟如下：

0cm2

乙

(1)將小球豎直懸掛，測出懸點(diǎn)到鋼球球心之間的距離，得到鋼球運(yùn)動的半徑為R；用刻度尺測量遮

光條寬度，示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為cm；將鋼球拉至某一位置釋放，測得擋光時間為

0.010s,小鋼球在A點(diǎn)的速度大小v=m/s=

(2)將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，讀出鋼球經(jīng)過A點(diǎn)時力傳感器的讀數(shù)F及光電門的遮光時間t,

算出鋼球速度的平方值，具體數(shù)據(jù)如表所示：

12345

F/N0.1250.1430.1620.1810.200

v2/(m2<s-2)2.04.06.08.010.0

在圖丙中畫出F-v2的關(guān)系圖像，由圖可知：鋼球的重力為No(結(jié)果保留3位小數(shù))

F/N

v2/(m2-s-2)

(3)某同學(xué)利用向心力的公式加早，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中求得鋼球經(jīng)過A點(diǎn)的向心力比測量得到的向心力大,

你認(rèn)為產(chǎn)生誤差的主要原因是

A.鋼球運(yùn)動過程中受到空氣阻力的影響

B.鋼球經(jīng)過光電門的時間過長

C.光電門測出的是遮光條通過時的速度，大于鋼球球心通過最低點(diǎn)的速度

D.鋼球釋放的初始位置細(xì)繩與豎直方向的夾角太大

13.(8分)2022年6月5日，神舟十四號載人飛船與空間站成功對接，對接后組合體的運(yùn)動可視為勻速

圓周運(yùn)動，環(huán)繞周期為T,軌道半徑「=1＜兒R為地球半徑，萬有引力常量為G。求:

(1)對接后組合體的環(huán)繞速度;

(2)地球質(zhì)量的表達(dá)式。

14.(8分)如圖所示，北京冬奧會大跳臺的比賽中，總質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動員沿傾角為30°的足夠長

山坡由靜止開始下滑50m,下滑過程中運(yùn)動員受到的阻力恒為60N,取g=10m/s2,求:

(1)第5s末運(yùn)動員的動能;

(2)第5s末運(yùn)動員所受重力的功率。

15.(12分)如圖所示，長為4L的不可伸長的輕繩，穿過一長為L的豎直輕質(zhì)細(xì)管，兩端拴著質(zhì)量分別

為m、2m的小球A和小物塊B,B置于正下方的水平地面上，距離管的下端為2L。轉(zhuǎn)動細(xì)管，拉小球

A的繩與豎直方向成9=37°時,A在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，重力加速度取g,不計(jì)一切阻力,sin37°

=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)水平地面對物塊B的支持力FN。

(2)小球A做勻速圓周運(yùn)動的角速度31。

(3)緩慢增大A的角速度使物塊B恰好離開地面，此時小球A做勻速圓周運(yùn)動的角速度32。

-r-

L\\：1

--koA

2L

16.(13分)某人站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量m=0.05kg的小球，

甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)以手為圓心做圓周運(yùn)動。已知握繩的手離地面高度d=1.6m,手與球之間

繩長L=0.5m,繩能承受的最大拉力F=3.0N。取重力加速度g=10m/s2,忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻

力。

(1)小球在最高點(diǎn)的速度VI至少為多大；

(2)當(dāng)球某次運(yùn)動到最低點(diǎn)時，繩恰好被拉斷，求繩斷時球的速度V2大?。?/p>

(3)保持手的高度不變，改變繩長，使球重復(fù)上述運(yùn)動，若球運(yùn)動到最低點(diǎn)時繩被拉斷，要使球的落

地點(diǎn)距握繩的手的水平距離最大，繩長應(yīng)是多少？最大水平距離是多少？(結(jié)果可以用根式表示)

7777777777777777777

2024-2025學(xué)年江蘇省南京市臨江高級中學(xué)高一（下）期中物理試卷

參考答案與試題解析

一.選擇題（共11小題）

題號1234567891011

答案CABCDCCDBBC

一、單選題（本大題共11小題，共44分）

1.（4分）如圖虛線描述的是一位跳水運(yùn)動員高臺跳水時頭部的運(yùn)動軌跡，最后運(yùn)動員以速度為v沿豎直

向下入水。圖中a、b、c、d四個位置的頭部速度方向與入水速度方向相反的是（）

a

vi

A.aB.bC.cD.d

【分析】曲線運(yùn)動瞬時速度方向沿軌跡上該點(diǎn)的切線方向。

【解答】解：根據(jù)曲線運(yùn)動的軌跡上某點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的速度方向，則在C點(diǎn)位置頭部的速度方向

與入水速度方向相同，所以C正確；ABD錯誤。

故選：Co

【點(diǎn)評】考查對曲線運(yùn)動瞬時速度方向的理解，熟記其定義。

2.（4分）一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿圓弧由M向N加速行駛。關(guān)于汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的四種

方向，可能正確的是（）

NN

F

A.MB.M

N

N

【分析】做曲線運(yùn)動的物體，速度方向是曲線運(yùn)動軌跡的切線方向，合力的方向在曲線運(yùn)動的凹側(cè)，且

需與速度方向成銳角，物體才能做加速運(yùn)動。

【解答】解：汽車在水平公路上做曲線運(yùn)動，且加速行駛，故其合力應(yīng)指向曲線的凹側(cè)，與速度方向成

銳角，結(jié)合題圖，A滿足，BCD不滿足，故A正確，BCD錯誤。

故選：Ao

【點(diǎn)評】考查對物體做曲線運(yùn)動條件的理解，熟記其定義。

3.（4分）如圖所示的四種情況，物體在力F的作用下沿水平面運(yùn)動了一段位移1。四種情形的力F和位移

1的大小都是相同。則力F對物體做功相同的是（）

777777777777777777777777777777777777777777777777

0=150°0=30°

甲乙丙

A.甲、乙B.甲、丙C.甲、丁D.乙、丙

【分析】恒力做功表達(dá)式為：W=Fxcosa,注意公式中的夾角是力與位移之間的夾角。

【解答】解：圖甲中的力做功為：W=Fxcos（180°-0）=FxcosO；

圖乙中做功W=-Fxcos0；

圖丙的是W=Fxcos。；

丁中力做功W=Fx；

故做功相同的是甲和丙，

故B正確，ACD錯誤

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題考查功的計(jì)算公式的應(yīng)用，要特別注意公式中的夾角的確定。

4.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3,在空中達(dá)到

的最高點(diǎn)位置2的高度為h,已知重力加速度為g。下列說法正確的是（）

1一…十2…、

3

//////////////////////////////////////////

A.足球由1運(yùn)動到2的過程中，重力做的功為mgh

B.足球由1運(yùn)動到3的過程中，重力做的功為2mgh

C,足球由1運(yùn)動到2的過程中，重力勢能的改變量為mgh

D.足球由2運(yùn)動到3的過程中，重力勢能的改變量為mgh

【分析】根據(jù)足球由1運(yùn)動到2、運(yùn)動到3的的過程中高度的變化，結(jié)合重力做負(fù)功，重力勢能增加分

析求解。

【解答】解：AC、足球由1運(yùn)動到2的過程中，高度增加，重力做負(fù)功，為-mgh,故重力勢能增加

了mgh,故A錯誤，C正確；

BD、足球由1運(yùn)動到3的過程中，高度不變，重力不做功，故重力勢能不變，故BD錯誤；

故選：Co

【點(diǎn)評】本題考查了功相關(guān)知識，理解重力做負(fù)功，重力勢能增加是解決此類問題的關(guān)鍵。

5.（4分）如圖所示，兩顆探月衛(wèi)星A和B,它們距月球表面的高度hA>hB,關(guān)于兩顆衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)

B.環(huán)繞速度VB<VA

C.運(yùn)動周期TB>TAD.運(yùn)動角速度3B>3A

【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力求解向心加速度、速度、周期、角速度的表達(dá)式，根據(jù)兩衛(wèi)星軌道半

徑大小關(guān)系判斷各物理量大小關(guān)系。

GMmv247r2.

【解答】解：根據(jù)萬有引力提供向心力有一—=ma=mi—=mr—r-=mru）2

丁nrTz

?丁3

解得向心加速度'=等,V=塔T=2兀.GM

GM'3=/3

由于衛(wèi)星B的軌道半徑較小，所以衛(wèi)星A的向心加速度、線速度、角速度一定較小，A的周期較大,

故D正確，ABC錯誤。

故選：D。

【點(diǎn)評】本題主要考查萬有引力定律和圓周運(yùn)動的基本性質(zhì)。解決本題的關(guān)鍵是掌握萬有引力提供向心

力這一重要理論，以及知道線速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系。

6.(4分)一輛轎車在平直公路上由靜止開始勻加速運(yùn)動，達(dá)到額定功率后保持功率不變，最終做勻速運(yùn)

動。轎車在行駛過程中受到的阻力恒定，關(guān)于轎車的速度V、功率P隨時間t的變化規(guī)律正確的是()

【分析】根據(jù)P=Fv,勻加速直線運(yùn)動時，功率均勻增大，速度均勻增大，當(dāng)達(dá)到額定功率后，抓住功

率不變，結(jié)合速度的變化判斷牽引力的變化，從而得出加速度和速度的變化。當(dāng)牽引力等于阻力時，做

勻速直線運(yùn)動。

【解答】解：AB、設(shè)汽車的額定功率為尸，所受恒定阻力為f,牽引力為F,勻加速結(jié)束時的速度為V,

由于汽車開始做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)其加速度為a,則根據(jù)速度與時間的關(guān)系可得：v=at當(dāng)汽車的勻

加速階段結(jié)束，其速度還未達(dá)到最大值，此時根據(jù)P=Fv

結(jié)合牛頓第二定律可得：F-f=ma,由此可知，速度將繼續(xù)增大，而牽引力將減小，則加速度將減小，

即此后汽車將做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，直至牽引力等于阻力時，加速度減小為0,速度達(dá)到最大

值為Vm,而速度一時間圖像的斜率表示加速度，因此可知該圖像第一階段為傾斜的直線，第二階段為

斜率逐漸減小的向下彎曲的曲線，故AB錯誤；

CD、根據(jù)功率的表達(dá)式可得：P=Fv

而汽車在勻加速階段有：F-f=ma

聯(lián)立解得：F=ma+f

而v=at

即在勻加速階段有：P=Fv=(ma+f)v=(ma+f)at,則可知在汽車勻加速階段汽車的功率與時間成正

比，即此圖像為過原點(diǎn)的一條傾斜直線，而勻加速結(jié)束后，汽車的功率達(dá)到額定值，此后功率不變，其

圖像與時間軸平行，故C正確，D錯誤。

故選：Co

【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵理清機(jī)車啟動的整個過程，知道當(dāng)牽引力等于阻力時，做勻速直線運(yùn)動。知道

加速度的方向與速度方向相同時，做加速運(yùn)動，加速度方向與速度方向相反時，做減速運(yùn)動。

7.（4分）如圖所示，環(huán)保人員在一次檢查時發(fā)現(xiàn)：某工廠有一根排污管正在向外滿口排出大量污水，落

點(diǎn)為P。責(zé)令該工廠落實(shí)有關(guān)節(jié)能減排政策，減排后出水速度變小，忽略空氣阻力及污水之間的相互作

用，下列說法正確的是（）

A.噴水口高度一定，減排后污水落點(diǎn)在P點(diǎn)左側(cè)

B.噴水口高度一定，減排后污水從噴出到落入池中的時間一定變長

C.提升噴水口的高度，減排后污水從噴出到落入池中的時間一定變長

D.提升噴水口的高度，減排后污水在池中的落點(diǎn)一定在P點(diǎn)

【分析】根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式分析。

【解答】解：排出的污水做平拋運(yùn)動，則有〃=2/2,x=VOt,解得t=楞，%=X標(biāo)。

A、噴水口高度一定，出水速度變小，減排后污水落點(diǎn)在P點(diǎn)右側(cè)，故A錯誤；

B、噴水口高度一定，減排后污水從噴出到落入池中的時間不變，故B錯誤；

C、提升噴水口的高度，減排后污水從噴出到落入池中的時間一定變長，故C正確；

D、因提升的高度未知，故無法確定污水在池中的落點(diǎn)，故D錯誤。

故選：Co

【點(diǎn)評】考查對平拋運(yùn)動規(guī)律的理解，熟悉運(yùn)動學(xué)公式的運(yùn)用。

8.（4分）如圖所示，哈雷彗星在近日點(diǎn)P與太陽中心的距離為n,線速度大小為vi,加速度大小為ai；

在遠(yuǎn)日點(diǎn)Q與太陽中心的距離為r2,線速度大小為V2,加速度大小為a2。則（）

哈雷行直…

p'R一一1

太陽

rl

A.V1<V2,-=一

口2丫2

?ir

B.V1>V2,-=一2

口2丁1

C.…,電=1

口2逐

a1

D.V1>V2,

a2r1

【分析】由萬有引力提供向心力可得加速度大小的表達(dá)式，進(jìn)而求解加速度大小之比；根據(jù)開普勒第二

定律，分析線速度大小關(guān)系。

【解答】解：由萬有引力提供向心力有等=ma

解得a=皆

則有電=4

0-2埠

根據(jù)開普勒第二定律，設(shè)在極短時間At內(nèi)，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)哈雷彗星與太陽中心的連線掃過的面積

相等，有一viAtri=iv2Atr2

22

則V1>V2

故ABC錯誤，D正確；

故選：D。

【點(diǎn)評】本題考查了對天體的運(yùn)動、開普勒定律的理解和應(yīng)用，屬于常規(guī)題型。

9.（4分）如圖是某船采用甲、乙、丙三種過河方式的示意圖（河寬相同）。船在靜水中的速度vo不變，

河中各處的水流速度vi不變，圖中小船尖端指向?yàn)榇^方向。下列判斷正確的是（）

A.由甲圖可判斷出vo<vi

B.乙過河時間最短

C.丙過河速度最小

D.甲、丙過河時間不可能相同

【分析】船實(shí)際運(yùn)動的速度是船相對于靜水的速度以及水的速度的合速度，由此分析；乙圖中船垂直于

河岸方向的速度不變，而水流方向是垂直于這個方向的，時間最短。

【解答】解：A、設(shè)甲圖中的小船方向與上游成。角，由于合速度垂直河岸，故有vocose=vi,解得vo

>V1,故A錯誤；

B、當(dāng)船頭垂直河岸過河時，其過河時間最短，故B正確；

C、由于丙圖中的小船船頭指向與水速成銳角，其合速度是這三種情況中最大的，并不是最小的，故C

錯誤；

D、若甲丙的船頭方向與垂直河岸方向的夾角相同（船的分位移相同），則它們過河時間就相同，故D

錯誤。

故選：Bo

【點(diǎn)評】關(guān)鍵是將運(yùn)動分解為垂直于河岸和平行于河岸兩個分運(yùn)動，且兩運(yùn)動具有等時性，然后分別作

答即可解決此類問題。

10.（4分）如圖所示，一部機(jī)器與電動機(jī)通過皮帶連接，機(jī)器皮帶輪的半徑是電動機(jī)皮帶輪半徑的4倍,

皮帶與兩輪之間不打滑。機(jī)器皮帶輪上A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半，B、C兩點(diǎn)為輪邊緣。下列

說法正確的是（）

電動機(jī)皮帶輪機(jī)器皮帶輪

A.轉(zhuǎn)速nA：nc=l：2

B.線速度VA:VB=1:2

C.角速度3A:3B=1:2

D.向心加速度aB：ac=l：2

【分析】傳動裝置，在傳動過程中不打滑，共軸的角速度是相同的；同一傳動裝置接觸邊緣的線速度大

小是相等的。所以當(dāng)角速度一定時，線速度與半徑成正比；當(dāng)線速度大小一定時，角速度與半徑成反比。

因此根據(jù)題目條件可知加速度、線速度、轉(zhuǎn)速及角速度。

【解答】解：A、因?yàn)锳、C在同一輪上，角速度相等，可知nA：nc=l：1,故A錯誤；

B、因?yàn)锳、C在同一輪上，角速度相等，A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半，根據(jù)v=r3可知VA：vc

=1：2,因?yàn)槠c兩輪之間不打滑，所以兩輪邊緣的線速度相等，即VB=VC,可得線速度VA：VB=1：

2,故B正確；

C、因?yàn)閂A：VB=1：2,rA：rB=2：1,根據(jù)v=r3可知，角速度3A：（OB=1：4,故C錯誤；

D、角速度3C：（OB=1：4根據(jù)Gtn=r32,向心加速度aB：ac=4：1,故D錯誤。

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題要緊扣隱含條件:共軸的角速度是相同的；同一傳動裝置接觸邊緣的線速度大小是相等的。

以此作為突破口；同時能掌握線速度、角速度與半徑之間的關(guān)系。

11.（4分）2022年我國發(fā)射的實(shí)踐二十一號（SJ-21）衛(wèi)星，實(shí)施了一項(xiàng)“太空城管”的“軌道清掃”

任務(wù)，捕獲并拖走了一顆失效的北斗二號地球同步軌道衛(wèi)星。該衛(wèi)星發(fā)射過程如圖所示，衛(wèi)星由近地點(diǎn)

p點(diǎn)進(jìn)入橢圓軌道i,然后在Q點(diǎn)進(jìn)入地球同步軌道n,則（）

A.衛(wèi)星在同步軌道II上的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度7.9km/s

B.衛(wèi)星在同步軌道II上的運(yùn)行周期小于軌道I上的周期

C.在軌道I上衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于第一宇宙速度7.9km/s

D.衛(wèi)星在軌道I上Q點(diǎn)的加速度大于軌道II上的Q點(diǎn)的加速度

【分析】根據(jù)第一宇宙速度，開普勒第三定律和離心運(yùn)動，牛頓第二定律進(jìn)行分析解答。

【解答】解：A.第一宇宙速度是環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動的所有衛(wèi)星的最大速度，則衛(wèi)星在同步軌道n上的

運(yùn)行速度不可能大于7.9km/s,故A錯誤；

B.根據(jù)開普勒第三定律，軌道H的半徑大于軌道I的半長軸，則軌道H上的周期大于軌道I上的周期,

故B錯誤；

C.衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度等于7.9km/s,經(jīng)過P點(diǎn)需要加速做離心運(yùn)動才能進(jìn)入橢圓軌道I,

則衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于第一宇宙速度7.9km/s,故C正確；

D.根據(jù)a=^可知，在Q點(diǎn)，衛(wèi)星在軌道I時的加速度等于在軌道II時的加速度，故D錯誤。

故選：Co

【點(diǎn)評】考查第一宇宙速度，開普勒第三定律和離心運(yùn)動，牛頓第二定律，會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解

答。

二、非選擇題（本大題共5小題，共56分）

12.（15分）如圖甲所示是某同學(xué)驗(yàn)證“做圓周運(yùn)動的物體所受向心力大小與線速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方靠近A處。在鋼球

底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條，用天平測出小鋼球的質(zhì)量為m,用刻度尺測出擺線長度1,實(shí)

驗(yàn)步驟如下：

0cm2

乙

(1)將小球豎直懸掛，測出懸點(diǎn)到鋼球球心之間的距離，得到鋼球運(yùn)動的半徑為R；用刻度尺測量遮

光條寬度，示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為1.50cm；將鋼球拉至某一位置釋放，測得擋光時間為0.010s,

小鋼球在A點(diǎn)的速度大小v=1.50m/so

(2)將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，讀出鋼球經(jīng)過A點(diǎn)時力傳感器的讀數(shù)F及光電門的遮光時間t,

算出鋼球速度的平方值，具體數(shù)據(jù)如表所示：

12345

F/N0.1250.1430.1620.1810.200

v2/(m2<s-2)2.04.06.08.010.0

在圖丙中畫出F-v2的關(guān)系圖像，由圖可知：鋼球的重力為0.106No(結(jié)果保留3位小數(shù))

F/N

(3)某同學(xué)利用向心力的公式小十，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中求得鋼球經(jīng)過A點(diǎn)的向心力比測量得到的向心力大,

你認(rèn)為產(chǎn)生誤差的主要原因是C。

A.鋼球運(yùn)動過程中受到空氣阻力的影響

B.鋼球經(jīng)過光電門的時間過長

C.光電門測出的是遮光條通過時的速度，大于鋼球球心通過最低點(diǎn)的速度

D.鋼球釋放的初始位置細(xì)繩與豎直方向的夾角太大

【分析】(1)根據(jù)刻度尺分度值讀數(shù)，根據(jù)速度的計(jì)算公式解答；

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理寫出牛頓第二定律的表達(dá)式，整理變形為圖像的數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)截距求解鋼球的

重力；

(3)根據(jù)問題分析可知出現(xiàn)誤差的原因在速度上面，分析速度即可得出產(chǎn)生誤差的原因。

【解答】解：(1)刻度尺的分度值為1mm,讀數(shù)d=1.50cm

小鋼球在A點(diǎn)的速度大小v=牛=x0.01m/s=1.50m/s

(2)作圖需遵循使更多的點(diǎn)在直線上，不在直線的點(diǎn)應(yīng)在直線兩側(cè)，舍去誤差較大的點(diǎn)如圖:

F/N

由圖像截距可知，重力為0.106N

(3)產(chǎn)生誤差的主要原因是光電門測出的是遮光條通過時的速度，大于鋼球球心通過最低點(diǎn)的速度，

即速度測量值大于真實(shí)值，故ABD錯誤，C正確。

故選：Co

故答案為：(1)1.50：1.50；(2)圖見解析；0.106；(3)C

【點(diǎn)評】本題考查探究物體做圓周運(yùn)動的向心力大小與半徑、線速度、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生熟

練掌握實(shí)驗(yàn)原理、數(shù)據(jù)處理和誤差分析。

13.(8分)2022年6月5日，神舟十四號載人飛船與空間站成功對接，對接后組合體的運(yùn)動可視為勻速

圓周運(yùn)動，環(huán)繞周期為T,軌道半徑「=底，R為地球半徑，萬有引力常量為G。求：

(1)對接后組合體的環(huán)繞速度；

(2)地球質(zhì)量的表達(dá)式。

【分析】(1)(2)根據(jù)萬有引力提供向心力列式推導(dǎo)線速度和地球質(zhì)量的表達(dá)式。

【解答】解：(1)(2)根據(jù)萬有引力提供向心力有G=m—=mkR--得v=3鬻,M=-人『。

(fcR)2kRT2TG」

2knR

答：(1)對接后組合體的環(huán)繞速度為，一；

T

4兀2k3H3

(2)地球質(zhì)量的表達(dá)式為-----?

GT2

【點(diǎn)評】考查萬有引力定律的應(yīng)用，會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。

14.(8分)如圖所示，北京冬奧會大跳臺的比賽中，總質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動員沿傾角為30°的足夠長

山坡由靜止開始下滑50m,下滑過程中運(yùn)動員受到的阻力恒為60N,取g=10m/s2,求：

(1)第5s末運(yùn)動員的動能；

(2)第5s末運(yùn)動員所受重力的功率。

【分析】(1)根據(jù)牛頓第二定律求解下滑過程中的加速度大小，根據(jù)速度一時間關(guān)系求解速度，根據(jù)動

能的計(jì)算公式求解第5s末運(yùn)動員的動能；

(2)根據(jù)功率的計(jì)算公式求解第5s末運(yùn)動員所受重力的功率。

【解答】解：(1)下滑過程中的加速度大小為a,則有：mgsin30°-f=ma,其中：f=60N

解得：a=4m/s2

根據(jù)速度一時間關(guān)系可得：v=at=4X5m/s=20m/s

11

第5s末運(yùn)動員的動能：Ek=^mv2=^X6OX202J=12000J；

(2)第5s末運(yùn)動員所受重力的功率為：P=mgvsin30°=60X10X20X0.5W=6000W?

答：(1)第5s末運(yùn)動員的動能為12000J；

(2)第5s末運(yùn)動員所受重力的功率為6000W。

【點(diǎn)評】本題主要是考查功率的計(jì)算，解答本題的關(guān)鍵是要掌握P=Fv的物理意義，知道P=Fv可以

計(jì)算平均功率，也可以計(jì)算瞬時功率。而P=￥只能計(jì)算平均功率。

15.(12分)如圖所示，長為4L的不可伸長的輕繩，穿過一長為L的豎直輕質(zhì)細(xì)管，兩端拴著質(zhì)量分別

為m、2m的小球A和小物塊B,B置于正下方的水平地面上，距離管的下端為2L。轉(zhuǎn)動細(xì)管，拉小球

A的繩與豎直方向成6=37°時,A在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，重力加速度取g,不計(jì)一切阻力,sin37°

=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)水平地面對物塊B的支持力FN。

(2)小球A做勻速圓周運(yùn)動的角速度31。

(3)緩慢增大A的角速度使物塊B恰好離開地面，此時小球A做勻速圓周運(yùn)動的角速度32。

Z*\

：i'x

【分析】(i)根據(jù)平衡條件分別對兩物體列式求解；

(2)根據(jù)牛頓第二定律列式解答；

(3)根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律列式求解。

【解答】解：(1)拉小球A的繩與豎直方向夾角0