2021-2022學年安徽省合肥市高一下學期期末物理模擬試卷

一.選擇題（共14小題，滿分56分）

1.（4分）關于曲線運動，下列說法中正確的是（）

A.曲線運動的加速度可以為零

B.曲線運動一定是變速運動

C.物體在變力作用下一定做曲線運動

D.物體在恒力作用下不能做曲線運動

2.（4分）如圖所示，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點，第二

次小球落到斜面底端，從拋出到落至斜面上（忽略空氣阻力）（）

A.兩次小球運動時間之比ti：t2=&:1

B.兩次小球運動時間之比ti：t2=l：2

C.兩次小球拋出時初速度之比vol：V02=l：V2

D.兩次小球拋出時初速度之比vol：VO2=1：2

3.（4分）如圖所示，兩個嚙合的齒輪，其中小齒輪半徑為10cm,大齒輪半徑為20cm,大

齒輪中C點離圓心02的距離為10cm,A、B兩點分別為兩個齒輪邊緣上的點，則A、B、

C三點的（）

A.線速度之比是1：1：1

B.角速度之比是1：1：1

C.向心加速度之比是4：2：1

D.轉動周期之比是1：1：2

4.（4分）下列說法符合史實的是（）

A.開普勒根據(jù)行星觀測數(shù)據(jù)總結出了行星運動三大定律

B.卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出了萬有引力常量的數(shù)值

第1頁共32頁

C.伽利略通過月-地檢驗發(fā)現(xiàn)地球與蘋果間的引力跟天體之間的引力是同一種力

D.1781年發(fā)現(xiàn)的天王星的軌跡有些古怪，表明萬有引力定律的準確性有問題

5.（4分）2019年1月3日，我國發(fā)射的“嫦娥四號”探測器在月球背面成功著陸。若已知

地球半徑是月球半徑的p倍，地球質量是月球質量的q倍，地球的半徑為R,地球表面

的重力加速度為g,“嫦娥四號”繞月球做勻速圓周運動的半徑為月球半徑的k倍。則下

列說法正確的是（）

A.月球的第一宇宙速度為第靛

B.月球表面的重力加速度大小是彳

c.“嫦娥四號”繞月球運行的周期為如恪

D.“嫦娥四號”繞月球運行的速度大小為騰康

6.（4分）忽略空氣阻力，下列物體運動過程中機械能守恒的是（）

A.電梯勻速下降

B.汽車剎車到停下來

C.物體沿著光滑斜面下滑

D.跳水運動員入水后在水中下沉

7.（4分）質量為m的物體，在距地面h高處以手的加速度由靜止豎直下落到地面.下列

說法中正確的是（）

1

A.物體的重力勢能減少§mg九

1

B.物體的動能增加57ng九

1

C.物體的機械能減少

1

D.重力做功

8.（4分）用一根繩子豎直向上拉一個物塊，物塊從靜止開始運動，繩子拉力的功率按如圖

所示規(guī)律變化，。?to時間內物塊做勻加速直線運動，to時刻后物體繼續(xù)加速，ti時刻物

塊達到最大速度。已知物塊的質量為m,重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

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B.ti時刻物塊的速度大小為生

mg

C.0?to時間內物塊的加速度大小為—~

mgt0

D.0?ti時間內繩子拉力做的總功為紅⑷一郛一丁全

9.（4分）2018年1月12日，我國成功發(fā)射北斗三號組網衛(wèi)星。如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖,

先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌道上做圓周運動，到A點時使衛(wèi)星加速進入橢圓軌道,

到橢圓軌道的遠地點B點時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進入半徑為2r的圓軌道。已

知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地球的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速

度為v,衛(wèi)星的質量為m,地球的質量為M,引力常量為G,則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做

的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差為（忽略衛(wèi)星的質量變化）（）

33GMm53GMm

A.-mv2---------B.-mv2---------

44r84r

33GMm523GMm

C.-mv2+--------D.-mv+

44r84r

10.關于環(huán)繞地球運行的衛(wèi)星，下列說法正確的是（）

A.分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期

B.沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率

C.在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同

D.沿不同軌道經過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定不會重合

11.2019年1月3日，“嫦娥四號”成為了全人類第一個在月球背面成功實施軟著陸的探測

器。為了減小凹凸不平的月面可能造成的不利影響，“嫦娥四號”采取了近乎垂直的著陸

方式。己知：月球半徑為R,表面重力加速度大小為g,引力常量為G,下列說法正確的

是（）

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A.“嫦娥四號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的過程中處于超重狀態(tài)

B.為了減小與地面的撞擊力，“嫦娥四號”著陸前的一小段時間內處于失重狀態(tài)

C.“嫦娥四號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的周期約為T=TTJ1

D.月球的密度為

12.（4分）如圖所示為低空跳傘表演，假設質量為m的跳傘運動員，由靜止開始下落，在

4

打開傘之前受恒定阻力作用，下落的加速度為gg，在運動員下落h的過程中，下列說法

正確的是（）

八

T

4

A.運動員的重力勢能減少了gzng/i

4

B.運動員的動能增加了gmg/i

4

C.運動員克服阻力所做的功為gmg/i

4

D.運動員的機械能減少了gmg/i

13.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質彈簧，一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點P,

另一端連接一套在圓環(huán)上且質量為m的小球，開始時小球位于A點，此時彈簧處于原長

且與豎直方向的夾角為45°,之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑，小球運動到最低點B時速率

為v,此時小球與圓環(huán)之間壓力恰好為零.下列分析正確的是（）

R

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A.小球過B點時，彈簧的彈力大小為mg+m—

K

B.小球過B點時，彈簧的彈力大小為k（2R-V2R）

C.從A到B的過程中，重力勢能和彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能

D.從A到B的過程中，重力對小球做的功等于小球克服彈簧彈力做的功

14.如圖所示，豎直平面內固定兩根足夠長的細桿Li、L2,兩桿分離不接觸，且兩桿間的

距離忽略不計。兩個小球a、b（視為質點）質量均為m,a球套在豎直桿Li上，b球套

在水平桿L2上，a、b通過錢鏈用長度為L的剛性輕桿連接，將a球從圖示位置由靜止釋

放（輕桿與L2桿夾角為45°）,不計一切摩擦，已知重力加速度為g。在此后的運動過

程中，下列說法中正確的是（）

A.b球的速度為零時，a球的加速度大小一定等于g

B.a球的機械能守恒

C.a球的最大速度為最

D.b球的最大速度為J（2+ggL

填空題（共3小題，滿分12分，每小題4分）

15.（4分）質量m=1000kg的汽車通過圓形拱橋的速率恒定，拱橋的半徑r=10m,則汽車

對拱橋頂端時的壓力為車重的一半時的速率為m/s；汽車的速率為lOm/s時對拱

橋的壓力為N.（g=10m/s2）

16.（4分）甲、乙為兩顆繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，甲的軌道半徑小于乙的軌道半徑，

則甲的周期乙的周期，甲的向心加速度乙的向心加速度.（選填大于、等

于或小于.）

17.（4分）某汽車的質量為2.0Xl（）3kg,額定功率為60kW,它在水平公路上行駛時所受阻

力大小恒為5X1（）3N.汽車從靜止開始做加速度為2m/s2的勻加速直線運動，它能維持這

一過程的時間為s；隨后汽車又以額定功率運動了一段距離后達到了最大速度，

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可判斷出此過程中它的加速度在逐漸減小，理由是。

三.實驗題（共2小題，滿分18分）

18.（8分）如圖1所示的實驗裝置，可用來研究平拋物體的運動。

圖1國2

（1）關于實驗過程中的一些做法，以下合理的有；

A.小球釋放的初始位置越高越好

B.調整木板，使之與小球下落的豎直面平行

C.小球的平拋運動要靠近但不接觸木板

D.用折線連接描繪的點得到小球的運動軌跡

（2）某同學在實驗操作時發(fā)現(xiàn)，將小鋼球輕輕放在斜槽末端時一，小球能自動滾下。他應

該如何調整：；

（3）某同學做“研究平拋運動的規(guī)律”的實驗時，重復讓小球從斜槽上相同位置由靜止

滾下，得到小球運動過程中的多個位置；根據(jù)畫出的平拋運動軌跡測出小球多個位置的

坐標（x,y）,畫出y-x2圖象如圖2所示，圖線是一條過原點的直線，說明小球運動的

軌跡形狀是;設該直線的斜率為k,重力加速度為g,則小球從軌道末端飛出的

速度為。（各物理量均取國際單位）

19.（10分）在利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗中，

（1）關于本實驗，說法正確的是o

A.選擇質量較小的重物，有利于減小誤差

B.選擇點跡清晰且第1、2兩點間距約為2mm的紙帶，有利于減小誤差

C.先松開紙帶后接通電源

D.本實驗必須的實驗儀器包括鐵架臺，重物，紙帶，打點計時器，天平，秒表等

（2）某同學在“驗證機械能守恒定律”實驗中得到了如圖3所示的一條紙帶，圖中O點

為打點計時器打下的第一點，可以看做重物運動的起點，從后面某點起取連續(xù)打下的三

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個點A、B、C,已知相鄰兩點間的時間間隔為0.02s,假設重物的質量為1.00kg,則從起

點O到打下B點的過程中，重物動能的增加量J,重力勢能的減小量4EF

=J(保留三位有效數(shù)字，重力加速度g取9.80m/s2),通過計算發(fā)現(xiàn)數(shù)值上AEP

大于其原因是o

工:U

」--------1555on---------'?'

??19.20cm—?i.

；一■23.23cm■；

四.計算題(共7小題，滿分3()分)

20.(8分)水平拋出的一個石子，經過0.4s落到地面，落地時的速度方向跟水平方向的夾

角是53°,g取10m/s2.試求：

(1)石子的拋出點距地面的高度；

(2)石子拋出的水平初速度.

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21.(10分)質量為m=1kg可視為質點的小球從固定斜面的頂端A處靜止下滑到B端。斜

面AB光滑，傾角0為53°,高h=12.8m,(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)。

求：

(1)物體從A運動到B,重力做功為多少焦耳：

(2)物體從A運動到B,重力做功的平均功率。

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22.電動平衡車是利用車體內部的陀螺儀和加速度傳感器，來檢測車體姿態(tài)的變化，并利用

伺服控制系統(tǒng)，精確地驅動電機進行相應的調整，以保持系統(tǒng)的平衡。下表是小米Ninebot

九號平衡車的具體參數(shù)。小黃同學，質量為50kg,駕駛平衡車以最大速度在馬路上勻速

直線運動，突然發(fā)現(xiàn)前方15m出現(xiàn)事故，有人倒在馬路前方，小黃必須馬上剎車以lm/s2

加速度勻減速，恰好在事發(fā)處停車.

(1)小黃允許的反應時間最多為多少；

(2)平衡車勻速運動時受到的阻力；

(3)剎車時平衡車給小黃的作用力為多大。

外觀尺寸整車高度59.5cm,車寬54.8cm,輪胎直徑26cm

凈重12.8kg

最高時速18km/h

額定功率700W

額定輸入電壓100-240VAC

額定輸出電壓約63VDC

口，卜*

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23.如圖所示，一質量m=2X103kg,額定功率P=72kW的汽車，當它行駛在傾角為a(sina

1

=0.08)的長直公路上時，所受摩擦阻力大小為車重的一，不計空氣阻力，重力加速度

10

大小g=10m/s2?

(1)求汽車在長直公路上行駛的最大速度Vm；

(2)若汽車從靜止開始以大小a=0.6m/s2的加速度勻加速啟動，求該勻加速過程的時間

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24.（12分）滑板運動是一項驚險刺激的運動，深受青少年的喜愛。如圖所示是滑板運動的

軌道，其中AB和CD是半徑分別為1.8m和2.0m的兩段豎直圓弧形軌道，BC是一段長

5m的水平軌道。一運動員（可視為質點）從AB軌道上的P點以4m/s的速度下滑，經

BC軌道后沖上CD軌道，到Q點時速度減為零。已知運動員的質量m=60kg,h=1.2m,

不計空氣和摩擦阻力g=10m/s2.求：

（1）運動員沿CD弧形軌道可上升的最大高度HQ。

（2）運動員經過位置C點時的動能EKC。

D

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25.某校科技新苗項目的同學在一個連鎖機關游戲中，設計了一個如圖所示的起始觸發(fā)裝置:

AB段是長度連續(xù)可調的豎直伸縮桿，BCD段是半徑為R的四分之三圓弧彎桿，DE段是

長度為2R的水平桿，與AB桿稍稍錯開。豎直桿外套有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質

彈簧，在彈簧上端放置質量為m的套環(huán)。每次將彈簧的長度壓縮至P點后鎖定，設PB

的高度差為h,解除鎖定后彈簧可將套環(huán)彈出，在觸發(fā)器的右側有多米諾骨牌，多米諾骨

牌的左側最高點Q和P點等高，且與E的水平距離為x(可以調節(jié))，已知彈簧鎖定時的

彈性勢能Ep=10mgR,套環(huán)P與水平桿DE段的動摩擦因數(shù)“=0.5,與其他部分的摩擦

可以忽略不計，不計套環(huán)受到的空氣阻力及解除鎖定時的彈性勢能損失，不考慮伸縮豎

直桿粗細變化對套環(huán)的影響，重力加速度為g。求：

(1)當h=7R時，套環(huán)到達桿的最高點C處時的速度大??；

(2)在(1)問中套環(huán)運動到最高點C時對桿作用力的大小和方向；

(3)若h在3R至10R連續(xù)可調，要使該套環(huán)恰能擊中Q點，則x應該在哪個范圍內調

節(jié)？

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26.如圖所示，水平地面上固定一半徑R=0.50m的圓弧凹槽，O為圓心，半徑0A水平,

且O點距地面的高度h=0.95m。一質量m=1.0kg的小球從圖示A點由靜止釋放，至U達

最低點B的速度v=3.0m/s。（忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）小球落地點與0點的水平距離x；

（2）小球到B點時軌道對小球的支持力大小FN；

（3）小球由A到B的過程中，克服阻力所做的功W。

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2021-2022學年安徽省合肥市高一下學期期末物理模擬試卷

參考答案與試題解析

選擇題（共14小題，滿分56分）

1.（4分）關于曲線運動，下列說法中正確的是（）

A.曲線運動的加速度可以為零

B.曲線運動一定是變速運動

C.物體在變力作用下一定做曲線運動

D.物體在恒力作用下不能做曲線運動

解：AB、物體做曲線運動，速度方向時刻改變，是變速運動，加速度是描述速度變化快

慢的物理量，故速度變化，加速度不為零，故A錯誤，B正確。

CD、物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，物體在恒力作用下，也可

以做曲線運動，如果平拋運動：物體在變力作用下，可以做直線運動，比如合力減小的

加速直線運動，故CD錯誤。

故選：B.

2.（4分）如圖所示，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點，第二

次小球落到斜面底端，從拋出到落至斜面上（忽略空氣阻力）（）

A.兩次小球運動時間之比ti：t2=&：1

B.兩次小球運動時間之比ti：t2=l：2

C.兩次小球拋出時初速度之比voi：vo2=l：V2

D.兩次小球拋出時初速度之比voi：v（）2=l：2

解：A、根據(jù)h=4gt2得，t=楞，兩小球下落的高度之比為1：2,則兩次小球運動的

時間之比為LV2,故A、B錯誤。

C、根據(jù)％知，兩小球水平位移之比為1：2,時間之比為1：V2,則初速度之比為1：

<2,故C正確，D錯誤。

故選：Co

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3.（4分）如圖所示，兩個嚙合的齒輪，其中小齒輪半徑為10cm,大齒輪半徑為20cm,大

齒輪中C點離圓心02的距離為10cm,A、B兩點分別為兩個齒輪邊緣上的點，則A、B、

C三點的（）

B.角速度之比是1：1：1

C.向心加速度之比是4：2：1

D.轉動周期之比是1：1：2

解：A、同緣傳動時，邊緣點的線速度相等，故：VA=VB；

同軸傳動時，角速度相等，故：3B=3C；

根據(jù)題意，有：「A：小：rc=l：2：1；

根據(jù)v=3r,由于3B=3C，故VB：VC=FB：rc=2：1；

故VA：VB：VC—2：2：1,故A錯誤；

B、根據(jù)v=3r,由于VA=VB，故3A：3B=FB：FA=2：1；

故3A：WB：3C=rB:FA—2:1:1,故B錯誤；

C、向心加速度之比為：aA：aB：=魯；：*=4：2：1,故C正確；

rarbrc

D、轉動周期之比為：Ta：Tb：Tc=2：2,故D錯誤；

故選：Co

4.（4分）下列說法符合史實的是（）

A.開普勒根據(jù)行星觀測數(shù)據(jù)總結出了行星運動三大定律

B.卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出了萬有引力常量的數(shù)值

C.伽利略通過月-地檢驗發(fā)現(xiàn)地球與蘋果間的引力跟天體之間的引力是同一種力

D.1781年發(fā)現(xiàn)的天王星的軌跡有些古怪，表明萬有引力定律的準確性有問題

解：A、開普勒根據(jù)行星觀測數(shù)據(jù)總結出了行星運動三大定律，符合史實，故A正確；

B、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律100多年以后，卡文迪許測出了萬有引力常量的數(shù)值，故B

錯誤；

C、牛頓通過月-地檢驗發(fā)現(xiàn)地球與蘋果間的引力跟天體之間的引力是同一種力，故C

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錯誤；

D、1871年，人們發(fā)現(xiàn)了太陽系中的第七顆行星-天王星，但是，它的運動軌跡有些“古

怪”：根據(jù)萬有引力定律計算出來的軌道與實際觀測的結果總有一些偏差；英國劍橋大學

的學生亞當斯和法國年輕的天文學家雷維耶相信在天王星軌道外面還存在一顆未發(fā)現(xiàn)的

行星；他們根據(jù)天王星的觀測資料，各自獨立地利用萬有引力定律計算出這顆“新”行

星的軌道，后來這顆行星被命名為“海王星”，表明萬有引力定律的正確性，故D錯誤。

故選：A。

5.（4分）2019年1月3日，我國發(fā)射的“嫦娥四號”探測器在月球背面成功著陸。若已知

地球半徑是月球半徑的p倍，地球質量是月球質量的q倍，地球的半徑為R,地球表面

的重力加速度為g,“嫦娥四號”繞月球做勻速圓周運動的半徑為月球半徑的k倍。則下

列說法正確的是（）

A.月球的第一宇宙速度為

p2

B.月球表面的重力加速度大小是匕。

q

C.“嫦娥四號”繞月球運行的周期為2n學

D.“嫦娥四號”繞月球運行的速度大小為舊gR

GMmv2

解：A、近地衛(wèi)星繞地球表面做勻速圓周運動，根據(jù)一h=m^,解得地球第一宇宙速

R2R

度：不，

已知地球半徑是月球半徑的P倍，地球質量是月球質量的q倍，則月球的第一宇宙速度：

根據(jù)地球的黃金代換式可知，GM=gR2,聯(lián)立解得：娟=阜R,故A錯誤；

B、根據(jù)重力等于萬有引力可知，粵1=mg,解得地球表面的重力加速度：g=等，根

RNR

據(jù)月球質量與地球質量之比和月球半徑與地球半徑之比，月球表面的重力加速度：g'=

勺9，故B正確;

C、設月球的質量為M，，軌道半徑為R\“嫦娥四號”繞月球做勻速圓周運動，萬有引力

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GMfm苣47r2而，解得：T=2叫哥(kR')3=2兀盟=2〃qk^R

提供向心力’昕nm-故C

T2GM'p3g

錯誤；

D、根據(jù)等解得“嫦娥四號”繞月球運行的速度：V=J￡=酹,故D

（kRf）2kRr7kR7kq

錯誤。

故選：B.

6.（4分）忽略空氣阻力，下列物體運動過程中機械能守恒的是（）

A.電梯勻速下降

B.汽車剎車到停下來

C.物體沿著光滑斜面下滑

D.跳水運動員入水后在水中下沉

解：A、電梯勻速下降，說明電梯受力平衡，并不是只有重力做功，故A錯誤；

B、汽車剎車過程中，由于阻力做功，機械能不守恒，故B錯誤；

C、木塊沿光滑斜面下滑時，由于只有重力做功，機械能守恒，故C正確；

D、跳水運動員入水后在水中下沉時，水的阻力做功，機械能不守恒，故D錯誤。

故選：Co

2g

7.（4分）質量為m的物體，在距地面h高處以手的加速度由靜止豎直下落到地面.下列

說法中正確的是（）

A.物體的重力勢能減少:mg/i

B.物體的動能增加［mg/i

C.物體的機械能減少：rngh

D.重力做功［mg/i

解：AD、物體下降h時，重力做的功為mgh,所以物體的重力勢能減少mgh,故AD錯

、口

I天；

9

B、由動能定理可得，\\^=Z\EK，即物體的動能增加△EK=mah=@mgh,故B錯誤；

C、物體的重力勢能減少mgh,物體的動能增加了|mgh,所以物體的機械能減少

21

mgh—gmgh=^mgh,故C正確。

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故選：Co

8.（4分）用一根繩子豎直向上拉一個物塊，物塊從靜止開始運動，繩子拉力的功率按如圖

所示規(guī)律變化，0?to時間內物塊做勻加速直線運動，to時刻后物體繼續(xù)加速，ti時刻物

塊達到最大速度。已知物塊的質量為m,重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

A.物塊始終做勻加速直線運動

B.ti時刻物塊的速度大小為也

mg

C.0?to時間內物塊的加速度大小為」2-

mgt0

D.0?ti時間內繩子拉力做的總功為生⑷一郭一丁鼻

mg42m￡g6

解：A、0-to時間內物塊做勻加速直線運動，to時刻后功率保持不變，根據(jù)P=Fv知，v

增大，F(xiàn)減小，物塊做加速度減小的加速運動，當加速度減小到零，物體做勻速直線運

動，故A錯誤；

B、在ti時刻速度達到最大，F(xiàn)=mg,根據(jù)Po=Fvm可得最大速度為Vm=懸，故B正確；

C、根據(jù)Po=Fv=Fat,F=mg+ma得：P=（mg+ma）at,可知圖線的斜率k=0=m（g+a）

c0

a,可知a#各，故C錯誤；

D、P-t圖線圍成的面積表示拉力做功的大小，根據(jù)圖線意義得0?口時間內繩子拉力做

的總功為：

W=.0+Po（t|-to）=Po（t|—^to）＞故D錯誤。

故選：Bo

9.（4分）2018年1月12日，我國成功發(fā)射北斗三號組網衛(wèi)星。如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖，

先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌道上做圓周運動，到A點時使衛(wèi)星加速進入橢圓軌道，

到橢圓軌道的遠地點B點時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進入半徑為2r的圓軌道。已

知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地球的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速

度為v,衛(wèi)星的質量為m,地球的質量為M,引力常量為G,則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做

的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差為（忽略衛(wèi)星的質量變化）（)

第18頁共32頁

33GMm53GMm

A.-mv"B.~mv'

48

523GMm

解：由6嬰=血號可知，衛(wèi)星在軌道半徑為r的圓軌道上運動的線速度大小巧=評，

在半徑為2r的圓軌道上做圓周運動的線速度大小為玲=J票，

設衛(wèi)星在橢圓軌道上B點的速度為VB.由vr=VB?2r,可知在A點時發(fā)動機對衛(wèi)星做功

Vti=,在B點時發(fā)動機對衛(wèi)星做的功為伍=*6域-1m(^)2,

因此卬1一川2=|根標一爺％,故B正確，A、C、D錯誤。

故選：B。

10.關于環(huán)繞地球運行的衛(wèi)星，下列說法正確的是()

A.分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期

B.沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率

C.在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同

D.沿不同軌道經過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定不會重合

解：A、分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，根據(jù)開普勒第三定律強=K,當橢

圓軌道的半長軸和圓軌道的半徑相等時，具有相同的周期，故A錯誤；

B、沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，根據(jù)開普勒行星運動定律可知，只要衛(wèi)星與中心天體的

連線距離相等，那么其運行速率一定相等，故B正確；

C、根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：G」%=m^^(R+h),其中R為地球半徑，

(R+/I)2T2

h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉周期相同，所以T為

一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，所以它們的軌道半

徑一定相同，故C錯誤；

D、沿不同軌道經過北京上空的兩顆衛(wèi)星，軌道平面可以不重合，只要軌跡圓的圓心與地

心重合即可，故D錯誤；

第19頁共32頁

故選：B?

11.2019年1月3日，“嫦娥四號”成為了全人類第一個在月球背面成功實施軟著陸的探測

器。為了減小凹凸不平的月面可能造成的不利影響，“嫦娥四號”采取了近乎垂直的著陸

方式。已知：月球半徑為R,表面重力加速度大小為g,引力常量為G,下列說法正確的

A.“嫦娥四號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的過程中處于超重狀態(tài)

B.為了減小與地面的撞擊力，“嫦娥四號”著陸前的一小段時間內處于失重狀態(tài)

C.“嫦娥四號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的周期約為

D.月球的密度為「=熊

解：A、“嫦娥四號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的過程萬有引力提供向心力，所以

處于失重狀態(tài)，故A錯誤;

B、在“嫦娥四號”著陸前的一小段時間內“嫦娥四號”需要做減速運動，處于超重狀態(tài),

故B錯誤;

C、“嫦娥四號”著陸前近月環(huán)繞月球做圓周運動的時，重力提供向心力，即：mg=6轉R,

解得：T=2TT4，故C錯誤；

3

D、月球表面的重力近似等于萬有引力，貝mg=—,解得：M=哆，又M=P>\R,

R23

聯(lián)立解得月球的密度：P=瀛，故D正確。

故選：D=

12.（4分）如圖所示為低空跳傘表演，假設質量為m的跳傘運動員，由靜止開始下落，在

4

打開傘之前受恒定阻力作用，下落的加速度為gg,在運動員下落h的過程中，下列說法

正確的是（）

第20頁共32頁

4

A.運動員的重力勢能減少了g?ng/i

4

B.運動員的動能增加了gmg/i

4

C.運動員克服阻力所做的功為gmg九

4

D.運動員的機械能減少了gzng九

解：A、在運動員下落h的過程中，重力做功mgh,故重力勢能減少了mgh,故A錯誤；

B、根據(jù)牛頓第二定律得，物體所受的合力為

「4

F合=012=emg,

44

則根據(jù)動能定理得，合力做功為gmgh,則動能增力□了gmgh,故B正確；

C、合力做功等于重力做功與阻力做功的代數(shù)和，因為重力做功為mgh,則克服阻力做功

1

-mgh,故C錯誤；

,,,,41

D^重力勢能減少了mgh,動能增力口了gmgh,故機械能減少了gmgh,故D錯誤。

故選：Bo

13.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質彈簧，一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點P,

另一端連接一套在圓環(huán)上且質量為m的小球，開始時小球位于A點，此時彈簧處于原長

且與豎直方向的夾角為45。，之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑，小球運動到最低點B時速率

為v,此時小球與圓環(huán)之間壓力恰好為零.下列分析正確的是()

A.小球過B點時，彈簧的彈力大小為mg+m7"

B.小球過B點時，彈簧的彈力大小為k(2R-&R)

C.從A到B的過程中，重力勢能和彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能

第21頁共32頁

D.從A到B的過程中，重力對小球做的功等于小球克服彈簧彈力做的功

解：A、根據(jù)向心力公式：小球過B點時，則由重力和彈簧彈力的合力提供小球的向心

V2V2

力，F(xiàn)-mg=m—,得：F=mg+m—,故A正確

R.R

由幾何知識可知彈簧的原長為&R,則過B點時,彈簧的彈力大小F=kAx=k（2R-V2R）o

故B正確；

C、以小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，在小球從A到B的過程中，只有重力和彈簧

的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，小球重力勢能減小轉化為彈簧的彈性勢能和動能。故

C錯誤。

D、根據(jù)能量的轉化與守恒：mgR=1mv2+Ep

/12

得：Ep=mgR—]mv-

重力對小球做的功減去小球增加的動能等于小球克服彈簧彈力做的功，故D錯誤；

故選：AB,

14.如圖所示，豎直平面內固定兩根足夠長的細桿Li、L2,兩桿分離不接觸，且兩桿間的

距離忽略不計。兩個小球a、b（視為質點）質量均為m,a球套在豎直桿Li上，b球套

在水平桿L2上，a、b通過較鏈用長度為L的剛性輕桿連接，將a球從圖示位置由靜止釋

放（輕桿與L2桿夾角為45°）,不計一切摩擦，已知重力加速度為g。在此后的運動過

程中，下列說法中正確的是（）

A.b球的速度為零時，a球的加速度大小一定等于g

B.a球的機械能守恒

C.a球的最大速度為JvigL

D.b球的最大速度為J（2+ggL

解：A、b的速度為零時，a達到L2所在面，在豎直方向只受重力作用，則加速度為g,

第22頁共32頁

故A正確；

B、a球和b球所組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，但對于a機械能不守恒,

故B錯誤；

C、a球運動到兩桿的交點處，b的速度為0,此時a的速度為va，由機械能守恒得：

mg號=得：vam=J^2gL

但此后桿向下運動，會再加速一段距離后達到一最大速度再減速到0,則其最大速度要大

于/嬴，故C錯誤；

D、當a球運動到兩桿的交點后再向下運動L距離，此時b達到兩桿的交點處，a的速度

為0,b的速度最大為Vbm，由機械能守恒得：

mg（L+孝。）=^mvlm解得：Vbm=J（2+偽以,故D正確。

故選：ADo

二.填空題（共3小題，滿分12分，每小題4分）

15.（4分）質量m=1000kg的汽車通過圓形拱橋的速率恒定，拱橋的半徑r=10m,則汽車

對拱橋頂端時的壓力為車重的一半時的速率為_￡VI_m/s；汽車的速率為10m/s時對拱

橋的壓力為0N.（g=10m/s2）

V2

解：根據(jù)牛頓第二定律得：mg-N=m—,

因N=1mg

解得：v=

汽車通過拱橋最高點由重力和支持力提供其向心力，根據(jù)牛頓第二定律有：

V2

mg-N=m-

代入數(shù)據(jù)解得：N=0N,

根據(jù)牛頓第三定律得汽車對拱橋的壓力大小是0N。

故答案為：5夜；0o

16.（4分）甲、乙為兩顆繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，甲的軌道半徑小于乙的軌道半徑，

則甲的周期小于乙的周期,甲的向心加速度大了乙的向心加速度.（選填大于、

等于或小于.）

解：根據(jù)G警=7na=mr等得，周期T=/|手，向心加速度a=警，甲的軌道半徑

第23頁共32頁

小于乙的軌道半徑，甲的周期小于乙的周期，甲的向心加速度大于乙的向心加速度.

故答案為：小于，大于.

17.（4分）某汽車的質量為2.0Xl（）3kg,額定功率為60kW,它在水平公路上行駛時所受阻

力大小恒為5X1（）3N.汽車從靜止開始做加速度為2m/s2的勻加速直線運動，它能維持這

一過程的時間為vs；隨后汽車又以額定功率運動了一段距離后達到了最大速度，可

判斷出此過程中它的加速度在逐漸減小，理由是由P額=Fv可知，P額不變，速度v變

大時，牽引力F變小，再由F-f=ma,合力變小，則加速度a也變小。

解：根據(jù)牛頓第二定律知，F(xiàn)-f=ma

得汽車以a=2m/s2加速運動時的牽引力F=f+ma=5X?N+2X103X2N=9X103N

p3

再根據(jù)P=Fv可得汽車做勻加速運動的最大速度Vmax=-fl=處篝m/s=空m/s

?9x10§

20

根據(jù)勻加速運動的速度時間關系得汽車做勻加速運動的時間t=誓=哥=學S

隨后汽車又以額定功率運動了一段距離，由P頷=Fv可知，P額不變，速度v變大時，牽

引力F變小，再由F-f=ma,合力變小，則加速度a也變小。

故答案為：y；由P額=Fv可知，P額不變，速度v變大時，牽引力F變小，再由F-f

=ma,合力變小，則加速度a也變小。

三.實驗題（共2小題，滿分18分）

18.（8分）如圖1所示的實驗裝置，可用來研究平拋物體的運動。

圖1

（1）關于實驗過程中的一些做法，以下合理的有BC；

A.小球釋放的初始位置越高越好

B.調整木板，使之與小球下落的豎直面平行

C.小球的平拋運動要靠近但不接觸木板

D.用折線連接描繪的點得到小球的運動軌跡

第24頁共32頁

（2）某同學在實驗操作時發(fā)現(xiàn)，將小鋼球輕輕放在斜槽末端時?，小球能自動滾下。他應

該如何調整：調節(jié)斜槽末端使其水平；

（3）某同學做“研究平拋運動的規(guī)律”的實驗時，重復讓小球從斜槽上相同位置由靜止

滾下，得到小球運動過程中的多個位置；根據(jù)畫出的平拋運動軌跡測出小球多個位置的

坐標（x,y）,畫出y-x2圖象如圖2所示，圖線是一條過原點的直線，說明小球運動的

軌跡形狀是拋物線；設該直線的斜率為k,重力加速度為g,則小球從軌道末端飛出

的速度為—居（各物理量均取國際單位）

解：（1）A、小球從適當高度釋放即可，釋放小球的初始位置太高，需要的木板越寬，不

利于實驗，故A錯誤；

B、調整木板，使之與小球下落的豎直面平行，如果不平行小球會與木板發(fā)生碰撞，故B

正確；

C、小球做平拋運動時要靠近平板但不能與平板接觸，否則會影響小球的運動軌跡，故C

正確；

D、用平滑的曲線逐個順次連接描繪的點得到小球的運動軌跡，故D錯誤。

故選：BC。

（2）小球自動滾下，則斜槽傾斜，調節(jié)斜槽末端使其水平；

（3）根據(jù)平拋運動規(guī)律有：

水平方向：X=vot

豎直方向：y=1gt2

由以上兩式可得：y=^/2,由此可知在y-x2圖象中，圖線是一條過原點的直線，說明

小球運動的軌跡形狀是拋物線；

圖象的斜率：k=/，由此可得：vo=提。

故答案為：（1）BC；調節(jié)斜槽末端使其水平；（2）拋物線；展

19.（10分）在利用自由落體''驗證機械能守恒定律”的實驗中，

（1）關于本實驗，說法正確的是一B。

A.選擇質量較小的重物，有利于減小誤差

B.選擇點跡清晰且第1、2兩點間距約為2mm的紙帶，有利于減小誤差

C.先松開紙帶后接通電源

第