2023-2024學年廣東省珠海市六校聯(lián)考高一（下）期中物理試卷

一、單選題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題的四個選項中，只有一項符合題目要求。

1.（4分）在萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程中，下列敘述符合史實的是（）

A.卡文迪什通過實驗推算出來引力常量G的值，被譽為第一個能“稱量地球質(zhì)量”的人

B.丹麥天文學家第谷經(jīng)過多年的天文觀測和記錄，提出了“日心說”的觀點

C.開普勒通過分析第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

D.伽利略利用“地一一月系統(tǒng)”驗證了萬有引力定律的正確性，使得萬有引力定律得到了推廣和更廣

泛的應用

2.（4分）某河寬度為120m,河水流動與河岸平行，流速均勻且恒定，一艘小船從河邊某點出發(fā)，則下列

說法錯誤的是（）

A.若船的速度大小恒為4m/s,方向可變，其航行軌跡一定為直線

B.若船的速度大小恒為4m/s,方向可變，則其過河至少需要30s

C.若船頭方向與河岸垂直，由靜止啟動，船速隨時間均勻增加，則其航行軌跡一定為拋物線

D.若船頭方向與河岸垂直，由靜止啟動，船速隨時間均勻增加，其完全過河時與出發(fā)點的正對岸相距

240m,則小船靠岸時的船速大小與水速相等

3.（4分）北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導

航系統(tǒng)，中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗”的發(fā)展理念，服務“一帶一路”建設發(fā)展,

積極推進北斗系統(tǒng)國際合作。北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO,繞行周期24小時）、傾

斜地球同步軌道衛(wèi)星（IGSO,繞行周期24小時）和中圓地球軌道衛(wèi)星（MEO,繞行周期12小時）組

成。下列關于以上三類北斗衛(wèi)星的說法正確的是（）

A.MEO衛(wèi)星運行的線速度最大，且大于第一宇宙速度

B.GEO衛(wèi)星與IGSO衛(wèi)星運行周期相同，所以線速度也相同

C.GEO衛(wèi)星的向心加速度大于MEO衛(wèi)星的向心加速度

2

D.IGSO衛(wèi)星的軌道半徑是MEO衛(wèi)星軌道半徑的23倍

4.（4分）如圖，一運動員將籃球從地面上方B點以速度vo斜向上拋出，恰好垂直擊中豎直籃板上A點。

后來該運動員后撤到更遠的C點投籃，仍然將球垂直擊中籃板上A點。關于兩次投籃的比較，下列說

A.在C點拋出速度vo更小，同時拋射角。更大

B.在C點拋出速度vo更小，同時拋射角0更小

C.在C點拋出速度V0更大，同時拋射角0更大

D.在C點拋出速度vo更大，同時拋射角。更小

5.（4分）如圖所示，下列有關生活中圓周運動實例分析，其中說法正確的是（）

A.甲圖中，汽車通過凹形橋的最低點時，速度不能超過J證

B.乙圖中，“水流星”勻速轉動過程中，在最低處水對桶底的壓力最大

C.內(nèi)圖中，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對內(nèi)輪緣會有擠壓作用

D.丁圖中，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩

位置小球向心加速度不相等

6.（4分）如圖所示，兩個完全相同的小球A、B被兩根長度不同的細繩拴著，在同一水平面內(nèi)做勻速圓

周運動.已知拴A球的細繩與豎直方向之間的夾角是拴B球的細繩與豎直方向之間的夾角的2倍，則

A.A球轉動的線速度大小比B球大

B.A球轉動的角速度大小比B球小

C.兩根細繩的拉力大小相同

D.A球的向心加速度大小是B球的2倍

7.（4分）應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入。例如你用手掌平托一

蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內(nèi)按順時針方向做勻速圓周運動。關于蘋果從最高點c到最右側點d

運動的過程，下列說法中正確的是（）

A.手掌對蘋果的摩擦力越來越大

B.蘋果先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

C.手掌對蘋果的支持力越來越小

D.蘋果所受的合外力越來越大

二、多選題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題的四個選項中，有多項符合題目要求。全

部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得。分。

（多選）8.（6分）甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，它們的質(zhì)量之比mi：m2=l：2,

它們圓周運動的軌道半徑之比為n：r2=l：2,下列關于衛(wèi)星的說法中正確的是（）

A.它們的線速度之比vi：v2=l：V2

B.它們的運行周期之比Ti：T2=l：2V2

C.它們向心加速度大小之比ai：a2=4：1

D.它們向心力大小之比Fi：F2=4：1

（多選）9.（6分）刀削面?zhèn)鹘y(tǒng)手法如圖，一手托面一手拿刀直接將面削到鍋里。面圈剛被削離時距鍋的

高度為h,與鍋沿的水平距離為L,鍋的半徑也為L,將削出的面圈的運動視為平拋運動，且面圈都落

入鍋中，重力加速度為g,則所有面圈在空中運動的描述正確的是（）

B.速度的變化量都相同

C.落入鍋中時，最大速度是最小速度的3倍

D.若初速度為vo,則L<vo<3L

（多選）10.（6分）嫦娥五號發(fā)射過程某一階段如圖所示，嫦娥五號在橢圓軌道I上運行到遠地點N變

軌進入圓形軌道H,在圓形軌道II上運行一段時間后在N點時再次加速變軌，從而最終擺脫地球束縛。

對于該過程，下列說法正確的是（）

N

A.嫦娥五號在N點通過向前噴氣減速實現(xiàn)由軌道I進入軌道n

B.嫦娥五號在軌道I上運行的周期小于在軌道H上運行的周期

C.嫦娥五號在軌道I正常運行時（不含變軌時刻）經(jīng)過N點的加速度比在軌道II正常運行（不含變軌

時刻）時經(jīng)過N點的加速度大

D.嫦娥五號在軌道I上過M點的速率比在軌道I上過N點的速率大

三、實驗題：11題（1）（2）每空1分，（3）每空2分，共8分。12題（1）（2）（3）每空1分，（4）每

空2分，共8分?？荚嚫鶕?jù)要求作答。

11.（8分）用向心力演示器來探究物體做圓周運動所需向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度3和半徑r之

間的關系。兩個變速塔輪通過皮帶連接，勻速轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪1和變速塔輪2

勻速轉動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的彈力提供向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^

橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標尺。標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心

力的比值，圖示為裝置實物圖和結構簡圖。

標尺1標尺2

（1）在研究向心力F的大小與質(zhì)量m的關系時，要保持和相同。

（2）若兩個鋼球質(zhì)量和轉動半徑相等，且標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的大小

之比為1：9,則與皮帶連接的兩個變速塔輪的角速度之比為,半徑之比為o

12.（8分）小明用如圖甲所示的裝置“研究平拋運動及其特點”，他的實驗操作是：在小球A、B處于同

一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片使A球水平飛出，同時B球被松開。

（1）他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B（填“同時”或“先后”）落地。

（2）上述現(xiàn)象說明：平拋運動的豎直分運動是運動。

（3）小明用圖乙所示方法記錄平拋運動的規(guī)矩，實驗前應對實驗裝置反復條件，直到斜槽末端切

線;

每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保證每次小球平拋o

（4）然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運動的軌跡，由于沒有記錄拋出點，如圖丙所示，數(shù)據(jù)處理時

選擇A點為坐標原點（0,0）,結合實驗中重錘方向確定坐標系，丙圖中小方格的邊長均為0.05m,g

取10m/s2,則小球運動的初速度的大小為m/s,小球經(jīng)過B點時的速度大小為

m/So

四、解答題，本題共3小題，共38分。

13.（11分）北京時間2023年5月30日16時29分，神舟十六號載人飛船成功對接于空間站天和核心艙

徑向端口，整個對接過程歷時約6.5小時。對接完成后中國空間站形成三艙三船組合體繞地球（可視為

質(zhì)量分布均勻的球體）做勻速圓周運動。已知空間站繞地球飛行n圈的時間為t,地球的半徑為R,地

球表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G,不計地球的自轉影響。求:

(1)空間站飛行的周期T；

(2)地球的質(zhì)量M；

(3)空間站離地面高度h。

3

14.(13分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的一光滑圓弧軌道半徑R=5m,A端與圓心0等高，AD為與水平方向

4

成45°角的斜面，B端在0的正上方，一個質(zhì)量為0.1kg的小球在A點正上方某處由靜止開始釋放，

自由下落至A點后進入圓弧軌道并能沿軌道到達B點，到達B點時小球?qū)A弧軌道頂端的壓力大小為

INo隨后小球做平拋運動，最后落到斜面上的C點。小球運動過程空氣阻力不計，g取10m/s2,求：

(1)小球到達B點時的速度vo的大??；

(2)小球離開B點后到離斜面AD所在直線最遠所用的時間ti；

(3)小球離開B點后到落到斜面C點時距A點的距離do

15.(14分)旋轉秋千是游樂園里常見的游樂項目，它由數(shù)十個座椅通過纜繩固定在旋轉圓盤上，每一座

椅可坐一人。如圖所示，是一種模擬該運動的裝置，整個裝置可繞置于地面上的豎直軸oa轉動，已知

與轉軸固定連接的水平桿ab長s=0.1m,連接小球的細繩長L=4根，小球質(zhì)量m=0.1kg,整個裝置繞

豎直軸oa做勻速圓周運動時，連接小球的細繩與豎直方向成37°角，小球到地面的高度h=0.8m,重

力加速度g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)細繩對小球的拉力T是多大；

(2)該裝置勻速轉動角速度的大?。?/p>

(3)若轉動過程中，細繩突然斷裂，小球落地時到轉軸oa的水平距離。

2023-2024學年廣東省珠海市六校聯(lián)考高一（下）期中物理試卷

參考答案與試題解析

一.選擇題（共7小題）

題號1234567

答案AADDBAA

二.多選題（共3小題）

題號8910

答案BCABDBD

一、單選題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題的四個選項中，只有一項符合題目要求。

1.（4分）在萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程中，下列敘述符合史實的是（）

A.卡文迪什通過實驗推算出來引力常量G的值，被譽為第一個能“稱量地球質(zhì)量”的人

B.丹麥天文學家第谷經(jīng)過多年的天文觀測和記錄，提出了“日心說”的觀點

C.開普勒通過分析第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

D.伽利略利用“地一一月系統(tǒng)”驗證了萬有引力定律的正確性，使得萬有引力定律得到了推廣和更廣

泛的應用

【分析】根據(jù)物理學史和常識進行解答，記住著名物理學家如牛頓、卡文迪什、開普勒的物理學貢獻即

可。

【解答】解：A、卡文迪什通過實驗推算出引力常量G的值，被譽為第一個能“稱量地球質(zhì)量”的人,

故A正確；

B、哥白尼提出了“日心說”的觀點，故B錯誤；

C、開普勒通過分析第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，總結出行星運動規(guī)律的三大定律，但萬有引力定律是牛頓發(fā)

現(xiàn)的，故C錯誤；

D、牛頓利用“地一月系統(tǒng)”驗證了萬有引力定律的正確性，使得萬有引力定律得到了推廣和更廣泛的

應用，故D錯誤；

故選：A?

【點評】本題主要考查物理學史，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論和實驗要加強記憶，重視積

累。

2.（4分）某河寬度為120m,河水流動與河岸平行，流速均勻且恒定，一艘小船從河邊某點出發(fā)，則下列

說法錯誤的是（）

A.若船的速度大小恒為4m/s,方向可變，其航行軌跡一定為直線

B.若船的速度大小恒為4m/s,方向可變，則其過河至少需要30s

C.若船頭方向與河岸垂直，由靜止啟動，船速隨時間均勻增加，則其航行軌跡一定為拋物線

D.若船頭方向與河岸垂直，由靜止啟動，船速隨時間均勻增加，其完全過河時與出發(fā)點的正對岸相距

240m,則小船靠岸時的船速大小與水速相等

【分析】A、速度大小不變，方向變化，加速度不能為零，利用曲線運動的條件判斷；

B、船的速度方向垂直河岸時，渡河時間最短與河寬與船的速度大小有關，可利用此特點計算時間；

C、利用運動的合成與分解思想判斷船的運動實際運動規(guī)律；

D、船頭垂直與河岸方向的速度做勻加速直線運動，沿河岸方向做勻速直線運動，結合運動規(guī)律計算靠

岸時運動規(guī)律。

【解答】解：A、若船的速度大小恒為4m/s,方向時刻發(fā)生變化，則船的加速度不為零，其航行軌跡為

曲線。故A錯誤；

B、若船的速度大小恒為4m/s,方向垂直河岸時，則其過河至時間最短為

d

^min=萬~

V船

代入數(shù)據(jù)解得tmin=30s

故B正確；

C、若船頭方向與河岸垂直，由靜止啟動，船速隨時間均勻增加，易知船垂直河岸方向做初速度為零的

勻加速直線運動，同時沿河岸做勻速直線運動，船做類平拋運動，其航行軌跡一定為拋物線。故C正

確；

D、若船頭方向與河岸垂直，垂直河岸方向有d=：砒2

沿著河岸方向X=v水t

船靠岸時的速度為短船=沆

聯(lián)立，整理解得v'ffi=v水

故D正確。

故選：Ao

【點評】本題考查學生運用運動合成與分解思想解決小船過河模型相關問題的能力。

3.（4分）北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導

航系統(tǒng)，中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗”的發(fā)展理念，服務“一帶一路”建設發(fā)展,

積極推進北斗系統(tǒng)國際合作。北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO,繞行周期24小時）、傾

斜地球同步軌道衛(wèi)星（IGSO,繞行周期24小時）和中圓地球軌道衛(wèi)星（MEO,繞行周期12小時）組

成。下列關于以上三類北斗衛(wèi)星的說法正確的是（）

A.MEO衛(wèi)星運行的線速度最大，且大于第一宇宙速度

B.GEO衛(wèi)星與IGSO衛(wèi)星運行周期相同，所以線速度也相同

C.GEO衛(wèi)星的向心加速度大于MEO衛(wèi)星的向心加速度

2

D.IGSO衛(wèi)星的軌道半徑是MEO衛(wèi)星軌道半徑的左倍

【分析】第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球做圓周運動的最大速度；

根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星的向心力列式分析出線速度、加速度和半徑的關系并完成分析。

【解答】解：A、第一宇宙速度是環(huán)繞地球做圓周運動的物體的最大速度，所以MEO衛(wèi)星運行的線速

度不可能大于第一宇宙速度，故A錯誤；

B、GEO衛(wèi)星和IGSO衛(wèi)星運行周期相同，所以線速度大小相同，故B錯誤；

C、根據(jù)萬有引力提供向心力得：

GMm47r2r

——=m——=ma

r2T2

倚：7=2.詢;a=p-

可知GEO衛(wèi)星的軌道半徑大于MEO衛(wèi)星的軌道半徑，則GEO衛(wèi)星的向心加速度小于MEO衛(wèi)星的向

心加速度，故C錯誤；

D、根據(jù)T=2兀腐得:r=可知IGSO衛(wèi)星的軌道半徑是MEO衛(wèi)星軌道半徑的/倍，故D

正確；

故選：D。

【點評】本題主要考查了萬有引力定律的相關應用，理解衛(wèi)星做圓周運動的向心力來源并列式分析出圓

周運動物理量的變化，同時要正確理解第一宇宙速度的特點即可。

4.（4分）如圖，一運動員將籃球從地面上方B點以速度vo斜向上拋出，恰好垂直擊中豎直籃板上A點。

后來該運動員后撤到更遠的C點投籃，仍然將球垂直擊中籃板上A點。關于兩次投籃的比較，下列說

A.在C點拋出速度vo更小，同時拋射角。更大

B.在C點拋出速度vo更小，同時拋射角0更小

C.在C點拋出速度V0更大，同時拋射角0更大

D.在C點拋出速度vo更大，同時拋射角。更小

【分析】投籃過程是一般拋體運動，根據(jù)運動的合成和分解，將運動過程分為豎直和水平兩個方向的分

運動，再根據(jù)運動規(guī)律分析判斷。

所以擊中A時籃球豎直速度需減為0,又因為

A到B和C的豎直高度相等，根據(jù)自由落體公式:

h=d

2g

得：t弋,

可知拋出時豎直速度相等，運動時間也相等，在水平方向上，有:

X=Vxt

運動員后撤到C點，位移X增大，時間t不變，所以水平速度增大，由圖可知：

tan0=也

Vx

vo=1試+藥

所以Vx增大后，拋射角。減小，初速度V0增大.故D正確，ABC錯誤；

故選：D。

【點評】本題中需由籃球垂直擊中A點這一條件，判斷出此時豎直分速度變?yōu)?,利用運動的分解，明

確籃球豎直方向做勻減速運動，水平方向做勻速直線運動。

5.（4分）如圖所示，下列有關生活中圓周運動實例分析，其中說法正確的是（)

A.甲圖中，汽車通過凹形橋的最低點時，速度不能超過J證

B.乙圖中，“水流星”勻速轉動過程中，在最低處水對桶底的壓力最大

C.丙圖中，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對內(nèi)輪緣會有擠壓作用

D.丁圖中，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩

位置小球向心加速度不相等

【分析】甲圖中，根據(jù)題意分析汽車的加速度方向，由此分析其速度的可能情況；乙圖中，根據(jù)加速度

的方向，結合超失重的知識點分析出水對桶底壓力最大的位置；丙圖中，根據(jù)火車轉彎的特點得出速度

超過規(guī)定值時火車會擠壓外軌；丁圖中，根據(jù)對小球的受力分析，結合幾何關系得出兩個位置的加速度

關系。

【解答】解：A、甲圖中，汽車通過凹形橋的最低點時加速度豎直向上，處于超重狀態(tài)，速度大小可以

超過癡瓦故A錯誤；

B、乙圖中，“水流星”勻速轉動過程中，在最低處桶底對水的支持力為FNI,則由牛頓第二定律得FW1-

v2

mg=m-^

得FJVI=嗒+mg

由牛頓第三定律得，水對桶底的壓力大小為F'NI=嗒+爪9

2

在最高處桶底對水的壓力為FN2,則即2+m9=

2

由牛頓第三定律得，在最高處水對桶底的壓力大小為F'N2=牛-機9

所以在最低處水對桶底的壓力最大，故B正確；

C、丙圖中，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，所需要的向心力增大，重力和支持力的合力不夠提供向心

力，外軌受到擠壓，故C錯誤；

D、丁圖中，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，設筒臂和豎直

方向的夾角為仇則由牛頓第二定律有一^=ma,得。=扁，所以A、B兩位置小球向心加速度相

tanOtanu

等，故D錯誤。

故選：Bo

【點評】本題主要考查圓周運動的相關應用，能正確分析物體的受力情況，理解其向心力來源，結合牛

頓第二定律即可完成解答。

6.（4分）如圖所示，兩個完全相同的小球A、B被兩根長度不同的細繩拴著，在同一水平面內(nèi)做勻速圓

周運動.已知拴A球的細繩與豎直方向之間的夾角是拴B球的細繩與豎直方向之間的夾角的2倍，則

（）

\\\\\、\\\\\

A.A球轉動的線速度大小比B球大

B.A球轉動的角速度大小比B球小

C.兩根細繩的拉力大小相同

D.A球的向心加速度大小是B球的2倍

【分析】小球受重力和拉力，兩個力的合力提供小球做圓周運動的向心力。通過合力提供向心力，比較

出兩球的角速度大小，抓住小球距離頂點0的高度相同求出半徑的關系，再分析向心加速度大小關系。

【解答］解：AB＞根據(jù)mgtana=m?htana?32=m冠嬴^得，角速度3=［普線速度"=看幾加8,可

知A球轉動的線速度大小比B球大，A、B兩球轉動的角速度大小相同，故A正確，B錯誤；

C、細線的拉力7=爆，則細繩對A的拉力較大，故C錯誤；

D、根據(jù)a==（器產(chǎn)xhtcma=gtcma可知A球與B球的向心加速度大小之比是：tan2。：tan。，

故D錯誤；

故選：Ao

【點評】解決本題的關鍵會正確地受力分析，知道勻速圓周運動向心力是由物體所受的合力提供并能結

合幾何關系求解，同時注意正確應用圓周運動的性質(zhì)。

7.（4分）應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和深入。例如你用手掌平托一

蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內(nèi)按順時針方向做勻速圓周運動。關于蘋果從最高點c到最右側點d

運動的過程，下列說法中正確的是（）

b：0?：d

?I

A.手掌對蘋果的摩擦力越來越大

B.蘋果先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

C.手掌對蘋果的支持力越來越小

D.蘋果所受的合外力越來越大

【分析】根據(jù)加速度的方向確定蘋果處于超重還是失重，將加速度進行分解，結合水平分加速度和豎直

分加速度的變化分析摩擦力和支持力的變化。

【解答】解：A、從c到d的過程中，加速度大小不變，加速度在水平方向上的分加速度逐漸增大，根

據(jù)牛頓第二定律知，摩擦力越來越大，故A正確。

B、蘋果做勻速圓周運動，從c到d的過程中，加速度在豎直方向上有向下的加速度，可知蘋果一直處

于失重狀態(tài)，故B錯誤。

C、從c到d的過程中，加速度大小不變，加速度在豎直方向上的加速度逐漸減小，方向向下，則重力

和支持力的合力逐漸減小，可知支持力越來越大，故C錯誤。

D、蘋果做勻速圓周運動，合力大小不變，方向始終指向圓心，故D錯誤。

故選：Ao

【點評】解決本題的關鍵知道蘋果的加速度大小不變，方向指向圓心，本題的巧妙之處在于將加速度分

解為水平方向和豎直方向，水平方向的加速度由摩擦力產(chǎn)生，豎直方向上的加速度由重力和支持力的合

力產(chǎn)生。

二、多選題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題的四個選項中，有多項符合題目要求。全

部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。

（多選）8.（6分）甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，它們的質(zhì)量之比mi：m2=l：2,

它們圓周運動的軌道半徑之比為ri：r2=l：2,下列關于衛(wèi)星的說法中正確的是（）

A.它們的線速度之比VI：V2=l：V2

B.它們的運行周期之比Ti：T2=l：2V2

C.它們向心加速度大小之比ai：a2=4：1

D.它們向心力大小之比Fi：F2=4：1

【分析】根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、角速度、周期和向心力的表達式進行

討論即可。

【解答】解：A、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌

道半徑為r、地球質(zhì)量為M,有

GMmv247r2

——=m-=m——r=ma=F向

r2rT2

解得線速度：v=抨，周期：T=2兀舄,向心加速度：a=署，

它們的質(zhì)量之比mi：m2=l：2,它們圓周運動的軌道半徑之比為ri：r2=l：2,

A、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的線速度之比vi：V2=V2：1,故A錯誤；

B、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的運行周期之比Ti：T2=l：2V2,故B正確；

C、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的向心加速度比ai：a2=4：1,故C正確；

D、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的向心力之比Fi：F2=2：1,故D錯誤。

故選：BCo

【點評】此題考查了人造衛(wèi)星的相關知識，解題的關鍵抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度、

角速度、周期和向心力的表達式，再進行討論。

（多選）9.（6分）刀削面?zhèn)鹘y(tǒng)手法如圖，一手托面一手拿刀直接將面削到鍋里。面圈剛被削離時距鍋的

高度為h,與鍋沿的水平距離為L,鍋的半徑也為L,將削出的面圈的運動視為平拋運動，且面圈都落

入鍋中，重力加速度為g,則所有面圈在空中運動的描述正確的是（）

A.運動的時間都相同

B.速度的變化量都相同

C.落入鍋中時，最大速度是最小速度的3倍

D.若初速度為vo,則L您<Vo<3L用

【分析】小面圈做平拋運動，豎直方向為自由落體運動，水平方向為勻速直線運動；豎直方向根據(jù)位移

一時間公式比較運動的時間，根據(jù)Av=gt比較速度的變化量；水平方向根據(jù)x=vt求解初速度的取值

范圍；小面圈落入鍋中的速度為合速度，根據(jù)平行四邊形定則求解合速度。

【解答】解：A、平拋運動的時間由下落的高度決定，根據(jù)h=4gt2,可知t=楞，所以削面下落時的

間相同，故A正確；

B、根據(jù)速度的變化量Av=gAt可知，加速度相同，下落時間相同，故速度的變化量相同，故B正確；

CD、根據(jù)h=%t2得，t=楞，水平位移的范圍：L<x<L+2R=3L

根據(jù)vo=*得，初速度的范圍為：L搞Vvo<3L底①

由動能定理得：mgh=

①②聯(lián)立解得：Vmax=大2gh+9L/2,,,Vmin=J2gh+乙2.基,

顯然落入鍋中時，最大速度不是最小速度的3倍，故C錯誤，D正確；

故選：ABDo

【點評】本題考查平拋運動，解題關鍵是知道平拋運動水平分運動為勻速直線運動，豎直分運動為自由

落體運動，結合運動學公式列式求解即可。

（多選）10.（6分）嫦娥五號發(fā)射過程某一階段如圖所示，嫦娥五號在橢圓軌道I上運行到遠地點N變

軌進入圓形軌道H,在圓形軌道H上運行一段時間后在N點時再次加速變軌，從而最終擺脫地球束縛。

對于該過程，下列說法正確的是（）

A.嫦娥五號在N點通過向前噴氣減速實現(xiàn)由軌道I進入軌道II

B.嫦娥五號在軌道I上運行的周期小于在軌道n上運行的周期

C.嫦娥五號在軌道I正常運行時（不含變軌時刻）經(jīng)過N點的加速度比在軌道H正常運行（不含變軌

時刻）時經(jīng)過N點的加速度大

D.嫦娥五號在軌道I上過M點的速率比在軌道I上過N點的速率大

【分析】衛(wèi)星由低軌道變軌到高軌道時要加速；應用開普勒第三定律比較在兩軌道運動時的周期關系,

根據(jù)萬有引力提供向心力，求加速度的關系，根據(jù)由M點向N點運動，萬有引力做負功，速度減小，

判斷M、N兩點速度關系。

【解答】解：A、衛(wèi)星由低軌道變軌到高軌道時要加速，發(fā)動機做正功，即向后噴氣才能實現(xiàn)由軌道I

進入軌道II,故A錯誤。

B、設嫦娥五號在軌道I、II上運行的軌道半徑分別為n（半長軸）、⑵運行的周期分別為Ti、T2,由

r3

開普勒第三定律菽=k,因為nVr2,所以T1VT2,故嫦娥五號在軌道I上運行的周期小于在軌道II上

運行的周期，故B正確。

C、根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力提供向心力/華=ma得：a=粵，因為G、M、r都相等，故嫦娥五號

在軌道I正常運行時（不含變軌時刻）經(jīng)過N點的加速度與在軌道II正常運行（不含變軌時刻）時經(jīng)

過N點的加速度相等，故C錯誤。

D、在軌道I上，由M點向N點運動，萬有引力做負功，速度減小，故在軌道I上過M點的動能比嫦

娥五號在軌道上II過N點的速度大，故D正確。

故選：BD?

【點評】本題考查了萬有引力定律的應用，知道變軌原理、掌握萬有引力提供向心力是解題的前提。

三、實驗題：11題（1）（2）每空1分，（3）每空2分，共8分。12題（1）（2）（3）每空1分，（4）每

空2分，共8分?？荚嚫鶕?jù)要求作答。

11.（8分）用向心力演示器來探究物體做圓周運動所需向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度3和半徑r之

間的關系。兩個變速塔輪通過皮帶連接，勻速轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪1和變速塔輪2

勻速轉動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的彈力提供向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^

橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標尺。標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心

力的比值，圖示為裝置實物圖和結構簡圖。

（1）在研究向心力F的大小與質(zhì)量m的關系時,要保持角速度3和半徑r相同。

（2）若兩個鋼球質(zhì)量和轉動半徑相等，且標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的大小

之比為1：9,則與皮帶連接的兩個變速塔輪的角速度之比為1：3,半徑之比為3：1。

【分析】(1)根據(jù)實驗原理和控制變量法分析判斷；

(2)根據(jù)向心力公式計算；根據(jù)線速度與角速度關系計算。

【解答】解：(1)在研究向心力F的大小與質(zhì)量m的關系時，要保持角速度3、半徑r不變。

(2)根據(jù)

F=mo)r

可得

311

3?3

由于兩個變速輪塔邊緣線速度相等，根據(jù)

v=3r

所以

ri_3

「2一1

故答案為：(1)角速度3,半徑r；(2)1：3,3：lo

【點評】本題關鍵掌握探究物體做圓周運動所需向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度3和半徑r之間關

系的實驗原理和控制變量法。

12.(8分)小明用如圖甲所示的裝置“研究平拋運動及其特點”，他的實驗操作是：在小球A、B處于同

一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片使A球水平飛出，同時B球被松開。

(1)他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B同時(填“同時”或“先后”)落地。

(2)上述現(xiàn)象說明：平拋運動的豎直分運動是自由落體運動。

(3)小明用圖乙所示方法記錄平拋運動的規(guī)矩,實驗前應對實驗裝置反復條件,直到斜槽末端切線水

每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保證每次小球平拋初速度相同

(4)然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運動的軌跡，由于沒有記錄拋出點，如圖丙所示，數(shù)據(jù)處理時

選擇A點為坐標原點(0,0),結合實驗中重錘方向確定坐標系，丙圖中小方格的邊長均為0.05m,g

取10m/s2,則小球運動的初速度的大小為1.5m/s,小球經(jīng)過B點時的速度大小為2.5m/s。

【分析】(1)根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷；

(2)根據(jù)自由落體運動的特點判斷；

(3)根據(jù)實驗原理和注意事項分析判斷；

(4)根據(jù)豎直方向與水平方向的運動規(guī)律計算。

【解答】解：(1)他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B同時落地；

(2)上述現(xiàn)象說明：平拋運動的豎直分運動是自由落體運動；

(3)調(diào)節(jié)斜槽使其末端保持水平，以保證小球能做平拋運動；

每次釋放小球的位置必須相同，以保證小球做平拋運動的初速度相同；

(4)根據(jù)31=vt

Ay=21=gt2

解得v=L5m/s

小球經(jīng)過B點豎直方向的速度為vBy=畀

小球經(jīng)過B點時的速度大小為VB=yjv2+vj

解得vB=2.5m/s

故答案為：(1)同時；(2)自由落體；(3)水平；初速度相同；(4)1.5,2.5

【點評】本題關鍵掌握研究平拋運動及其特點的實驗原理和平拋運動、勻變速直線運的規(guī)律。

四、解答題，本題共3小題，共38分。

13.(11分)北京時間2023年5月30日16時29分，神舟十六號載人飛船成功對接于空間站天和核心艙

徑向端口，整個對接過程歷時約6.5小時。對接完成后中國空間站形成三艙三船組合體繞地球(可視為

質(zhì)量分布均勻的球體)做勻速圓周運動。已知空間站繞地球飛行n圈的時間為t,地球的半徑為R,地

球表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G,不計地球的自轉影響。求：

(1)空間站飛行的周期T；

(2)地球的質(zhì)量M；

(3)空間站離地面高度h。

【分析】（1）根據(jù)空間站繞地球飛行n圈的時間為3即可列式求解;

（2）地球表面，萬有引力近似等于重力，據(jù)此列式，即可求解;

（3）由萬有引力提供向心力列式，結合角速度與周期的關系,即可列式求解。

【解答】解：（1）由題知，空間站繞地球飛行n圈的時間為t,故周期為:

工.

71；

（2）地球表面，萬有引力近似等于重力，則有:

cMm

G—O-=mg，

片

解得:

（3）由萬有引力提供向心力得:

G糯=3…)'

其中:

27r

3=-jTf

聯(lián)立可得:

繇-R；

答：（1）空間站飛行的周期T為:

n

QR2

（2）地球的質(zhì)量M為-^―；

322

（3）空間站離地面高度h為」翳-R。

【點評】本題考查衛(wèi)星或行星運行參數(shù)的計算，解題時需注意,把衛(wèi)星的運行看作勻速圓周運動，萬有

引力完全充當圓周運動的向心力，但是計算的公式比較多，需要根據(jù)題目給出的參數(shù)，選擇恰當?shù)墓?/p>

進行計算。

3

14.(13分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的一光滑圓弧軌道半徑R=5m,A端與圓心O等高，AD為與水平方向

4

成45。角的斜面，B端在。的正上方，一個質(zhì)量為0.1kg的小球在A點正上方某處由靜止開始釋放，

自由下落至A點后進入圓弧軌道并能沿軌道到達B點，到達B點時小球?qū)A弧軌道頂端的壓力大小為

INo隨后小球做平拋運動，最后落到斜面上的C點。小球運動過程空氣阻力不計，gIX10m/s2,求：

(1)小球到達B點時的速度vo的大??；

(2)小球離開B點后到離斜面AD所在直線最遠所用的時間ti；

(3)小球離開B點后到落到斜面C點時距A點的距離d?

【分析】(1)小球到達B點時，重力和彈力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解小球的速度；

(2)小球從B點離開做平拋運動，將運動分解到沿斜面方向和垂直于斜面方向，垂直于斜面方向的速

度為。時，小球離斜面AC所在直線最遠，根據(jù)平拋運動規(guī)律列式求解即可；

(3)當小球落到斜面上時，位移的偏轉角為45°,根據(jù)平拋運動規(guī)律結合幾何關系列式求解即可。

【解答】解：(1)小球到達B點時，根據(jù)牛頓第三定律得，軌道對小球的彈力等于小球?qū)A弧軌道頂

端的壓力，彈力和重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：m