2024-2025学年第二学期天津滨海新区联考高一物理期末模拟试题1

2024-2025年第二学期天津市滨海新区期末联考模拟一高一物理 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.无人机应用非常广泛，如图所示，一无人机飞行表演时沿曲线由向转弯，速度逐渐减小。在此过程中无人机所受合力的方向可能是(    ) A. B. C. D. 2.一艘小船要从点渡过一条两岸平行、宽度的河流，已知小船在静水中运动的速度为，水流速度为，方向向右点距小船正对岸的点取，，下列关于该船渡河的判断中，正确的是(    ) A. 小船做曲线运动 B. 小船过河的最短时间为 C. 小船过河的最短航程为 D. 若要使小船运动到点，则小船船头指向与上游河岸成角 3.如图所示，某物体可视为质点以水平初速度抛出，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角的斜面上取，由此计算出物体的水平位移和水平初速度分别是(    ) A. B. C. D. 4.刀削面是北方人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外，刀削面全凭刀削，因此得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为，最近的水平距离为，锅的半径为，要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度不能是下列选项中的哪些？(    ) A. B. C. D. 5.、两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动如图，在相同时间内，它们通过的路程之比是：，运动方向改变的角度之比是：，则它们 A. 线速度大小之比为： B. 角速度大小之比为： C. 圆周运动的半径之比为： D. 向心加速度大小之比为： 6.如图所示，一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴匀速转动，角速度为，盘面上有一质量为的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为，下列说法正确的是(    ) A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为 B. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为 C. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为 D. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为 7.为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星，其轨道半径约为地球半径的倍；另一地球卫星的轨道半径约为地球半径的倍。与的角速度之比约为(    ) A. B. C. D. 8.下列对物理必修教材中出现的四幅图分析正确的是 A. 图甲：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力 B. 图乙：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用 C. 图丙：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大 D. 图丁：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故 二、多选题：本大题共5小题，共20分。 9.年月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面、远火点距离火星表面，则“天问一号”(    ) A. 在近火点的加速度比远火点的小 B. 在近火点的运行速度比远火点的大 C. 在近火点的机械能比远火点的小 D. 在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动 10.如图所示，甲、乙两个斜面倾角均为，高度均为，甲斜面表面光滑，乙斜面表面粗糙。两个完全相同的滑块、分别从甲、乙斜面顶端由静止开始下滑，在从释放到滑到斜面底端的过程中，下列说法正确的是 A. 重力对滑块所做的功大于对滑块所做的功 B. 重力对滑块、所做的功相等 C. 滑块、重力的平均功率相等 D. 离开斜面瞬间滑块重力的瞬时功率较大 11.低空跳伞是一种刺激的极限运动，假设质量为的跳伞运动员，由静止开始下落的过程中受恒定阻力作用，加速度为，对于此过程，下列正确的是(    ) A. 运动员的重力势能减少了 B. 运动员克服阻力所做的功为 C. 运动员的动能增加了 D. 运动员的机械能减少了 12.在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如题图所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为，某行李箱的质量为，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，取，则(    ) A. 开始时行李的加速度为 B. 行李到达点时间为 C. 传送带对行李做的功为 D. 传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13.某实验小组分别用图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点，重力加速度大小取。 用图甲装置进行的实验，是用来探究平抛运动在          选填“水平”或“竖直”方向上的运动特点，多次实验后，发现、两球总是同时落地。 用图乙装置进行实验时，斜槽轨道末端          选填“需要”或“不需要”水平，小球          选填“需要”或“不需要”每次都从斜槽上同一位置由静止释放。 实验结果如图丙所示，则小球从点运动到点的时间为          ，抛出时的初速度大小为          。 14.如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。关于这一实验，下列说法中正确的是(    ) A.打点计时器应接直流电源 B.应先释放纸带，后接通电源打点 C.需使用秒表测出重物下落的时间 D.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度 在用电火花计时器或电磁打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带。已知计时器打点的时间间隔为，他按打点先后顺序每个点取个计数点，得到了、、、、等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为           。用刻度尺量得、、、。由此可知，纸带做           运动选填“匀加速”或“匀减速”，打点时纸带的速度大小为           。 四、计算题：本大题共4小题，共40分。 15.如下图所示为投弹练习，飞机投弹时距地面高度以速度沿水平方向匀速飞行炸弹离开飞机时相对飞机的初速度为零，飞机和投弹目标均视为质点，不计空气阻力．炸弹准确命中地面上的固定目标．重力加速度取求： 炸弹从被投出到落地所用的时间； 炸弹击中目标前瞬间的速度大小； 飞机是从距目标水平距离多远时投弹的 16.假如将来的某一天你成为了一名优秀的宇航员，并成功登上了月球。当你乘宇宙飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动时，测得宇宙飞船绕月球的周期为；已知引力常量为，月球半径为，忽略月球的自转。根据以上信息，求： 月球的质量； 月球表面的重力加速度； 月球上的第一宇宙速度。 17.快递业近几年在我国高速发展，某快递企业为了提高效率安装了一些自动卸货设备，其原理简化图如图所示。质量为的运货箱内装有质量为的货物，从半径为的光滑圆弧轨道上的最高点由静止释放，滑到圆弧轨道的最低点后再滑上静止在光滑水平轨道上的小车，圆弧轨道与小车的水平上表面相切于点，小车的质量为。运货箱与小车右端挡板碰撞后速度相同但不粘连，而后随小车向右运动至水平轨道右端时，压缩固定在水平轨道右端的弹簧，当弹簧被压缩到最短时将小车锁定。卸下货物后解除锁定，弹簧能量全部释放，将小车及空的运货箱一起弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞后瞬间停止运动。运货箱滑出小车后冲上圆弧轨道，恰好能回到出发点。若运货箱及货物可看成质点，货物不会在运货箱中滑动，弹簧的形变量始终处于弹性限度内，重力加速度为，运货箱与小车间的动摩擦因数。求： 运货箱装着货物下滑经过圆弧轨道点时对轨道的压力大小； 当弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能； 小车的长度。 答案和解析 1.【答案】  【解析】无人机做曲线运动，受到的合力要指向曲线的凹侧，故C、D错误。 速度方向是轨迹上某点的切线方向，无人机速度逐渐减小，说明合力方向与速度方向夹角为钝角，故A错误，B正确。 2.【答案】  【解析】【分析】 因为水流速度小于静水中船速，所以合速度的方向可能垂直于河岸，当船头垂直与河岸时，过河时间最短，若要使小船运动到点，呼出图形，根据垂直于河岸方向和平行于河岸方向的分运动求解。 【解答】 因为水流速度小于静水中船速，所以合速度的方向可能垂直于河岸，当合速度的方向垂直于河岸时，渡河航程最短即，故C错误 小船同时参与两个方向的匀速直线运动，合运动是匀速直线运动，故A错误 当静水中船速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间故B正确 设小船船头指向与上游河岸成角，静水中船速垂直于河岸方向的分速度为，静水中船速平行于河岸方向的分速度为，则渡河时间，沿河岸方向的位移代入得，故D错误． 3.【答案】  【解析】【分析】 根据速度时间公式求出撞在斜面上时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出初速度，从而得出水平位移。 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题。 【解答】 物体撞在斜面上时竖直分速度， 根据平行四边形定则知，，解得， 则水平位移，故C正确，ABD错误。 故选C。 4.【答案】  【解析】【分析】 本题考察了平抛运动的基本规律，解决该题的关键是能正确分析出面片要落入锅中，其水平方向做匀速直线运动的位移需要的取值范围，知道面片在竖直方向的位移是一个定值。 【解答】 面片在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有， 所以面片落入锅中所用时间为， 因为面片做平抛运动的水平位移满足， 根据知， 面片的水平初速度的范围为，不能是； 故选：。 5.【答案】  【解析】【分析】 线速度大小等于单位时间内走过的路程；角速度等于单位时间内转过的角度；根据线速度与角速度的关系，求出半径之比；向心加速度等于线速度与角速度的乘积。 本题以、两艘快艇在湖面上做圆周运动为情景载体，考查了描述圆周运动的一些物理量，要求学生知道各个物理量之间的关系，并灵活运用。 【解答】 A、根据线速度定义式，已知在相同时间内它们通过的路程之比是：，则线速度大小之比为：，故A错误； B、根据角速度定义式，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，相同时间内它们转过角度之比为：，则角速度之比为：，故B错误； C、根据公式，可得圆周运动半径，线速度之比为：，角速度之比为：，则圆周运动的半径之比为：，故C错误； D、根据向心加速度公式，结合线速度之比为：，角速度之比为：，则向心加速度之比为：，故D正确。 6.【答案】  【解析】【分析】 对物体受力分析，可得物体受力情况；物体做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，直接利用向心力公式合外力的大小． 对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源，熟练应用向心力公式求解以及圆周运动的公式的应用．向心力不进行受力分析． 【解答】 对物体受力分析，物体受重力、支持力及摩擦力作用，物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力，即合力大小为，故ABD错误，C正确． 故选： 7.【答案】  【解析】【分析】 由题得到卫星与的轨道半径之比，由开普勒第三定律求周期之比，再根据知角速度之比。 本题中已知两个卫星的轨道半径之间的关系，可以由开普勒第三定律快速解答，也可以由万有引力定律提供向心力求出周期与半径之间的关系后再进行判断。 【解答】 解：根据题意可得与的轨道半径之比为： ：： 根据开普勒第三定律有： 可得周期之比为：  ：： 根据知角速度之比为： 故C正确，ABD错误。 故选：。 8.【答案】  【解析】【分析】 小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力。 汽车过凸形桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小。 汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用。 本题考查了生活中的圆周运动知识，了解向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不能重复受力。 【解答】 A、小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力的水平分力提供向心力，故A正确。 B、向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误。 C、汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C错误。 D、汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，做离心运动，容易造成交通事故，故D正确。 故选：。 9.【答案】  【解析】解：、设火星的质量为，“天问一号”的质量为，到火星中心的距离为，根据牛顿第二定律得： ，得，所以“天问一号”在近火点的加速度比远火点的大，故A错误； B、根据开普勒第二定律知“天问一号”在近火点的运行速度比远火点的大，故B正确； C、“天问一号”在火星停泊轨道运行时，只有万有引力做功，其机械能守恒，故C错误； D、在近火点通过减速，可使探测器做近心运动，可实现绕火星做圆周运动，故D正确。 故选：。 根据牛顿第二定律和万有引力定律列式分析加速度大小；根据开普勒第二定律分析近火点与远火点的速度大小；“天问一号”在火星停泊轨道运行时机械能守恒；“天问一号”减速时将做近心运动。 解答本题时，要掌握万有引力定律、开普勒第二定律，要知道“天问一号”减速时将做近心运动。 10.【答案】  【解析】【分析】 本题主要考查了重力做功特点、瞬时功率和平均功率。注意：重力做功只与重力大小、初末位置的高度差有关；用来求平均功率；瞬时功率。 【解答】 、重力做功只与重力大小、初末位置的高度差有关，与斜面是否光滑无关，所以重力对滑块、所做的功相等，项错误，项正确； C、因为甲斜面表面光滑，滑块下滑的加速度较大，滑到底端所用时间较短，由可知滑块重力的平均功率较大，项错误； D、两滑块重力相同，离开斜面瞬间两滑块速度方向与重力夹角相同，而滑块离开斜面瞬间速度较大，所以离开斜面瞬间滑块重力的瞬时功率较大，项正确。 故选BD。 11.【答案】  【解析】A.重力势能减少量等于重力做的功，即为，故A错误； B.设阻力大小为，根据牛顿第二定律可得：，解得：； 所以运动员克服阻力所做的功为，故B错误； C.下落过程中根据动能定理可得：，所以动能增加，故C正确； D.机械能的减小量等于阻力做功，故机械能减少了，故D正确。 故选CD。 12.【答案】  【解析】【分析】 行李滑上传送带先做匀加速直线运动，速度与传送带速度相同后一起做匀速直线运动，根据牛顿第二定律求出开始时行李的加速度，通过动能定理求出传送带对行李做功的大小；相对滑动过程中，根据速度时间公式求出相对滑动的时间，结合传送带的位移和行李的位移求出相对滑动的位移，即痕迹的长度。 解决本题的关键理清行李在传送带上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解。 【解答】 解：行李开始运动时由牛顿第二定律有：，所以得： ，故A正确； B.由于传送带的长度未知，故不能求出运动的时间，故B错误； C.行李最后和传送带最终一起匀速运动，根据动能定理知，传送带对行李做的功为： ，故C正确； D.行李和传送带相对滑动的时间为：，则在传送带上留下的痕迹长度为： ，故D正确。 故选ACD。 13.【答案】竖直 需要 需要   【解析】解：用图甲装置进行的实验，是用来探究平抛运动在竖直方向上的运动特点，多次实验后，发现、两球总是同时落地。 为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，斜槽末端需要水平，本实验中需要小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，才可保证小球每次做平抛运动的初速度相同。 由图可知、两点间的水平位移等于、两点间的水平位移，则、两点间的时间间隔等于、两点间的时间间隔，设该时间间隔为， 在竖直方向上，根据逐差公式有，解得，所以， 小球做平抛运动的初速度大小为。 14.【答案】； ；匀加速；。  【解析】【分析】 正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等，明确打点计时器的使用，理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。 对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验。 【解答】 A.打点计时器应接交流电源，故A错误； B.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误； C.可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故C错误； D.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故D正确。 故选D。 【分析】 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。 根据纸带上相邻点的距离间隔判断小车的运动情况，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小。 【解答】 他按打点先后顺序每个点取个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔； 纸带上相邻计数点的距离在增大，而且相邻计数点的距离之差不变，所以纸带做匀加速运动； 利用匀变速直线运动的推论得：． 故答案为： ；匀加速；。 15.【答案】解：炸弹离开飞机后做平抛运动，竖直方向上有，代入数据解得； 炸弹落地时的竖直分速度， 炸弹刚落地时的速度大小为； 飞机投弹时距目标的水平距离为。   【解析】平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，炸弹离开飞机后做平抛运动，可根据高度求时间； 由速度时间公式求出炸弹落地时的竖直分速度，再由速度合成求炸弹落地时的速度大小； 结合时间和初速度求炸弹的水平距离。 16.【答案】设月球质量为，飞船做匀速圆周运动，有，解得 设月球表面重力加速度为，对于月球表面附近的物体，有，解得 宇宙飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动时的速度为月球的第一宇宙速度，由，解得  【解析】本题主要考查天体质量的计算、卫星的运行规律、第一宇宙速度的推导。 宇宙飞船做圆周运动，由万有引力提供向心力即可得出月球的质量； 根据月球表面物体重力等于万有引力可得月球表面的重力加速度； 宇宙飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动时的速度为月球上的第一宇宙速度，由万有引力提供向心力即可得出月球上的第一宇宙速度。 17.【答案】解：设货物的质量为，以运货箱及货物整体为研究对象，它们由点运动到最低点的过程， 根据机械能守恒定律得，其中， 解得， 对运货箱和货物构成的整体，在点由牛顿第二定律得， 解得， 由牛顿第三定律得，在点运货箱对圆弧轨道的压力大小。 从运货箱越过点到运货箱与小车右侧挡板碰撞后一起运动，对系统由动量守恒定律得， 运货箱与小车达到共速后一起压缩弹簧到最短，由机械能守恒定律得， 解得。 空运货箱返回时，弹簧的弹性势能转化成了小车和空运箱的总动能，有， 空运货箱恰好能返回点的条件是其中， 解得小车的长度。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025年第二学期天津市滨海新区期末联考模拟一高一物理 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.无人机应用非常广泛，如图所示，一无人机飞行表演时沿曲线由向转弯，速度逐渐减小。在此过程中无人机所受合力的方向可能是(    ) A. B. C. D. 2.一艘小船要从点渡过一条两岸平行、宽度的河流，已知小船在静水中运动的速度为，水流速度为，方向向右点距小船正对岸的点取，，下列关于该船渡河的判断中，正确的是(    ) A. 小船做曲线运动 B. 小船过河的最短时间为 C. 小船过河的最短航程为 D. 若要使小船运动到点，则小船船头指向与上游河岸成角 3.如图所示，某物体可视为质点以水平初速度抛出，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角的斜面上取，由此计算出物体的水平位移和水平初速度分别是(    ) A. B. C. D. 4.刀削面是北方人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外，刀削面全凭刀削，因此得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为，最近的水平距离为，锅的半径为，要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度不能是下列选项中的哪些？(    ) A. B. C. D. 5.、两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动如图，在相同时间内，它们通过的路程之比是：，运动方向改变的角度之比是：，则它们 A. 线速度大小之比为： B. 角速度大小之比为： C. 圆周运动的半径之比为： D. 向心加速度大小之比为： 6.如图所示，一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴匀速转动，角速度为，盘面上有一质量为的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为，下列说法正确的是(    ) A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为 B. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为 C. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为 D. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为 7.为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星，其轨道半径约为地球半径的倍；另一地球卫星的轨道半径约为地球半径的倍。与的角速度之比约为(    ) A. B. C. D. 8.下列对物理必修教材中出现的四幅图分析正确的是 A. 图甲：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力 B. 图乙：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和向心力三个力作用 C. 图丙：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大 D. 图丁：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故 二、多选题：本大题共5小题，共20分。 9.年月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面、远火点距离火星表面，则“天问一号”(    ) A. 在近火点的加速度比远火点的小 B. 在近火点的运行速度比远火点的大 C. 在近火点的机械能比远火点的小 D. 在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动 10.如图所示，甲、乙两个斜面倾角均为，高度均为，甲斜面表面光滑，乙斜面表面粗糙。两个完全相同的滑块、分别从甲、乙斜面顶端由静止开始下滑，在从释放到滑到斜面底端的过程中，下列说法正确的是 A. 重力对滑块所做的功大于对滑块所做的功 B. 重力对滑块、所做的功相等 C. 滑块、重力的平均功率相等 D. 离开斜面瞬间滑块重力的瞬时功率较大 11.低空跳伞是一种刺激的极限运动，假设质量为的跳伞运动员，由静止开始下落的过程中受恒定阻力作用，加速度为，对于此过程，下列正确的是(    ) A. 运动员的重力势能减少了 B. 运动员克服阻力所做的功为 C. 运动员的动能增加了 D. 运动员的机械能减少了 12.在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如题图所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为，某行李箱的质量为，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，取，则(    ) A. 开始时行李的加速度为 B. 行李到达点时间为 C. 传送带对行李做的功为 D. 传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13.某实验小组分别用图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点，重力加速度大小取。 用图甲装置进行的实验，是用来探究平抛运动在          选填“水平”或“竖直”方向上的运动特点，多次实验后，发现、两球总是同时落地。 用图乙装置进行实验时，斜槽轨道末端          选填“需要”或“不需要”水平，小球          选填“需要”或“不需要”每次都从斜槽上同一位置由静止释放。 实验结果如图丙所示，则小球从点运动到点的时间为          ，抛出时的初速度大小为          。 14.如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。关于这一实验，下列说法中正确的是(    ) A.打点计时器应接直流电源 B.应先释放纸带，后接通电源打点 C.需使用秒表测出重物下落的时间 D.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度 在用电火花计时器或电磁打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带。已知计时器打点的时间间隔为，他按打点先后顺序每个点取个计数点，得到了、、、、等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为           。用刻度尺量得、、、。由此可知，纸带做           运动选填“匀加速”或“匀减速”，打点时纸带的速度大小为           。 四、计算题：本大题共4小题，共40分。 15.如下图所示为投弹练习，飞机投弹时距地面高度以速度沿水平方向匀速飞行炸弹离开飞机时相对飞机的初速度为零，飞机和投弹目标均视为质点，不计空气阻力．炸弹准确命中地面上的固定目标．重力加速度取求： 炸弹从被投出到落地所用的时间； 炸弹击中目标前瞬间的速度大小； 飞机是从距目标水平距离多远时投弹的 16.假如将来的某一天你成为了一名优秀的宇航员，并成功登上了月球。当你乘宇宙飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动时，测得宇宙飞船绕月球的周期为；已知引力常量为，月球半径为，忽略月球的自转。根据以上信息，求： 月球的质量； 月球表面的重力加速度； 月球上的第一宇宙速度。 17.快递业近几年在我国高速发展，某快递企业为了提高效率安装了一些自动卸货设备，其原理简化图如图所示。质量为的运货箱内装有质量为的货物，从半径为的光滑圆弧轨道上的最高点由静止释放，滑到圆弧轨道的最低点后再滑上静止在光滑水平轨道上的小车，圆弧轨道与小车的水平上表面相切于点，小车的质量为。运货箱与小车右端挡板碰撞后速度相同但不粘连，而后随小车向右运动至水平轨道右端时，压缩固定在水平轨道右端的弹簧，当弹簧被压缩到最短时将小车锁定。卸下货物后解除锁定，弹簧能量全部释放，将小车及空的运货箱一起弹回，小车与水平轨道左侧台阶碰撞后瞬间停止运动。运货箱滑出小车后冲上圆弧轨道，恰好能回到出发点。若运货箱及货物可看成质点，货物不会在运货箱中滑动，弹簧的形变量始终处于弹性限度内，重力加速度为，运货箱与小车间的动摩擦因数。求： 运货箱装着货物下滑经过圆弧轨道点时对轨道的压力大小； 当弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能； 小车的长度。 答案和解析 1.【答案】  【解析】无人机做曲线运动，受到的合力要指向曲线的凹侧，故C、D错误。 速度方向是轨迹上某点的切线方向，无人机速度逐渐减小，说明合力方向与速度方向夹角为钝角，故A错误，B正确。 2.【答案】  【解析】【分析】 因为水流速度小于静水中船速，所以合速度的方向可能垂直于河岸，当船头垂直与河岸时，过河时间最短，若要使小船运动到点，呼出图形，根据垂直于河岸方向和平行于河岸方向的分运动求解。 【解答】 因为水流速度小于静水中船速，所以合速度的方向可能垂直于河岸，当合速度的方向垂直于河岸时，渡河航程最短即，故C错误 小船同时参与两个方向的匀速直线运动，合运动是匀速直线运动，故A错误 当静水中船速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间故B正确 设小船船头指向与上游河岸成角，静水中船速垂直于河岸方向的分速度为，静水中船速平行于河岸方向的分速度为，则渡河时间，沿河岸方向的位移代入得，故D错误． 3.【答案】  【解析】【分析】 根据速度时间公式求出撞在斜面上时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出初速度，从而得出水平位移。 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题。 【解答】 物体撞在斜面上时竖直分速度， 根据平行四边形定则知，，解得， 则水平位移，故C正确，ABD错误。 故选C。 4.【答案】  【解析】【分析】 本题考察了平抛运动的基本规律，解决该题的关键是能正确分析出面片要落入锅中，其水平方向做匀速直线运动的位移需要的取值范围，知道面片在竖直方向的位移是一个定值。 【解答】 面片在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有， 所以面片落入锅中所用时间为， 因为面片做平抛运动的水平位移满足， 根据知， 面片的水平初速度的范围为，不能是； 故选：。 5.【答案】  【解析】【分析】 线速度大小等于单位时间内走过的路程；角速度等于单位时间内转过的角度；根据线速度与角速度的关系，求出半径之比；向心加速度等于线速度与角速度的乘积。 本题以、两艘快艇在湖面上做圆周运动为情景载体，考查了描述圆周运动的一些物理量，要求学生知道各个物理量之间的关系，并灵活运用。 【解答】 A、根据线速度定义式，已知在相同时间内它们通过的路程之比是：，则线速度大小之比为：，故A错误； B、根据角速度定义式，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，相同时间内它们转过角度之比为：，则角速度之比为：，故B错误； C、根据公式，可得圆周运动半径，线速度之比为：，角速度之比为：，则圆周运动的半径之比为：，故C错误； D、根据向心加速度公式，结合线速度之比为：，角速度之比为：，则向心加速度之比为：，故D正确。 6.【答案】  【解析】【分析】 对物体受力分析，可得物体受力情况；物体做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，直接利用向心力公式合外力的大小． 对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源，熟练应用向心力公式求解以及圆周运动的公式的应用．向心力不进行受力分析． 【解答】 对物体受力分析，物体受重力、支持力及摩擦力作用，物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力，即合力大小为，故ABD错误，C正确． 故选： 7.【答案】  【解析】【分析】 由题得到卫星与的轨道半径之比，由开普勒第三定律求周期之比，再根据知角速度之比。 本题中已知两个卫星的轨道半径之间的关系，可以由开普勒第三定律快速解答，也可以由万有引力定律提供向心力求出周期与半径之间的关系后再进行判断。 【解答】 解：根据题意可得与的轨道半径之比为： ：： 根据开普勒第三定律有： 可得周期之比为：  ：： 根据知角速度之比为： 故C正确，ABD错误。 故选：。 8.【答案】  【解析】【分析】 小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力。 汽车过凸形桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小。 汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用。 本题考查了生活中的圆周运动知识，了解向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不能重复受力。 【解答】 A、小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力的水平分力提供向心力，故A正确。 B、向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误。 C、汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C错误。 D、汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，做离心运动，容易造成交通事故，故D正确。 故选：。 9.【答案】  【解析】解：、设火星的质量为，“天问一号”的质量为，到火星中心的距离为，根据牛顿第二定律得： ，得，所以“天问一号”在近火点的加速度比远火点的大，故A错误； B、根据开普勒第二定律知“天问一号”在近火点的运行速度比远火点的大，故B正确； C、“天问一号”在火星停泊轨道运行时，只有万有引力做功，其机械能守恒，故C错误； D、在近火点通过减速，可使探测器做近心运动，可实现绕火星做圆周运动，故D正确。 故选：。 根据牛顿第二定律和万有引力定律列式分析加速度大小；根据开普勒第二定律分析近火点与远火点的速度大小；“天问一号”在火星停泊轨道运行时机械能守恒；“天问一号”减速时将做近心运动。 解答本题时，要掌握万有引力定律、开普勒第二定律，要知道“天问一号”减速时将做近心运动。 10.【答案】  【解析】【分析】 本题主要考查了重力做功特点、瞬时功率和平均功率。注意：重力做功只与重力大小、初末位置的高度差有关；用来求平均功率；瞬时功率。 【解答】 、重力做功只与重力大小、初末位置的高度差有关，与斜面是否光滑无关，所以重力对滑块、所做的功相等，项错误，项正确； C、因为甲斜面表面光滑，滑块下滑的加速度较大，滑到底端所用时间较短，由可知滑块重力的平均功率较大，项错误； D、两滑块重力相同，离开斜面瞬间两滑块速度方向与重力夹角相同，而滑块离开斜面瞬间速度较大，所以离开斜面瞬间滑块重力的瞬时功率较大，项正确。 故选BD。 11.【答案】  【解析】A.重力势能减少量等于重力做的功，即为，故A错误； B.设阻力大小为，根据牛顿第二定律可得：，解得：； 所以运动员克服阻力所做的功为，故B错误； C.下落过程中根据动能定理可得：，所以动能增加，故C正确； D.机械能的减小量等于阻力做功，故机械能减少了，故D正确。 故选CD。 12.【答案】  【解析】【分析】 行李滑上传送带先做匀加速直线运动，速度与传送带速度相同后一起做匀速直线运动，根据牛顿第二定律求出开始时行李的加速度，通过动能定理求出传送带对行李做功的大小；相对滑动过程中，根据速度时间公式求出相对滑动的时间，结合传送带的位移和行李的位移求出相对滑动的位移，即痕迹的长度。 解决本题的关键理清行李在传送带上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解。 【解答】 解：行李开始运动时由牛顿第二定律有：，所以得： ，故A正确； B.由于传送带的长度未知，故不能求出运动的时间，故B错误； C.行李最后和传送带最终一起匀速运动，根据动能定理知，传送带对行李做的功为： ，故C正确； D.行李和传送带相对滑动的时间为：，则在传送带上留下的痕迹长度为： ，故D正确。 故选ACD。 13.【答案】竖直 需要 需要   【解析】解：用图甲装置进行的实验，是用来探究平抛运动在竖直方向上的运动特点，多次实验后，发现、两球总是同时落地。 为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，斜槽末端需要水平，本实验中需要小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，才可保证小球每次做平抛运动的初速度相同。 由图可知、两点间的水平位移等于、两点间的水平位移，则、两点间的时间间隔等于、两点间的时间间隔，设该时间间隔为， 在竖直方向上，根据逐差公式有，解得，所以， 小球做平抛运动的初速度大小为。 14.【答案】； ；匀加速；。  【解析】【分析】 正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等，明确打点计时器的使用，理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。 对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验。 【解答】 A.打点计时器应接交流电源，故A错误； B.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误； C.可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故C错误； D.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故D正确。 故选D。 【分析】 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。 根据纸带上相邻点的距离间隔判断小车的运动情况，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小。 【解答】 他按打点先后顺序每个点取个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔； 纸带上相邻计数点的距离在增大，而且相邻计数点的距离之差不变，所以纸带做匀加速运动； 利用匀变速直线运动的推论得：． 故答案为： ；匀加速；。 15.【答案】解：炸弹离开飞机后做平抛运动，竖直方向上有，代入数据解得； 炸弹落地时的竖直分速度， 炸弹刚落地时的速度大小为； 飞机投弹时距目标的水平距离为。   【解析】平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，炸弹离开飞机后做平抛运动，可根据高度求时间； 由速度时间公式求出炸弹落地时的竖直分速度，再由速度合成求炸弹落地时的速度大小； 结合时间和初速度求炸弹的水平距离。 16.【答案】设月球质量为，飞船做匀速圆周运动，有，解得 设月球表面重力加速度为，对于月球表面附近的物体，有，解得 宇宙飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动时的速度为月球的第一宇宙速度，由，解得  【解析】本题主要考查天体质量的计算、卫星的运行规律、第一宇宙速度的推导。 宇宙飞船做圆周运动，由万有引力提供向心力即可得出月球的质量； 根据月球表面物体重力等于万有引力可得月球表面的重力加速度； 宇宙飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动时的速度为月球上的第一宇宙速度，由万有引力提供向心力即可得出月球上的第一宇宙速度。 17.【答案】解：设货物的质量为，以运货箱及货物整体为研究对象，它们由点运动到最低点的过程， 根据机械能守恒定律得，其中， 解得， 对运货箱和货物构成的整体，在点由牛顿第二定律得， 解得， 由牛顿第三定律得，在点运货箱对圆弧轨道的压力大小。 从运货箱越过点到运货箱与小车右侧挡板碰撞后一起运动，对系统由动量守恒定律得， 运货箱与小车达到共速后一起压缩弹簧到最短，由机械能守恒定律得， 解得。 空运货箱返回时，弹簧的弹性势能转化成了小车和空运箱的总动能，有， 空运货箱恰好能返回点的条件是其中， 解得小车的长度。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$