精品解析：上海市华东师范大学松江实验高级中学2024-2025学年高一下学期期末物理试卷

2024学年第二学期高一物理期末考试 试卷 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3.本试卷的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4.本试卷标注“计算”、“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 功能关系 功能关系是能量观很重要的内容，各种形式的能量转化是通过做功的形式完成的，请利用所学习的关于做功与能量的知识，回答以下问题： 1. 下列关系式中正确的是（　　） A. 重力对某物体做功： B. 物体的重力势能： C. 物体动能的变化量： D. 物体的加速度： 2. 如图所示，一物体从地面上方某点A先后沿路径Ⅰ、Ⅱ运动到地面上的B点，重力做功分别为，重力势能变化量分别为，则它们的大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 部队为了训练士兵的体能，会进行一种拖轮胎跑的训练。如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为37°，绳子拉力大小为100N，若士兵拖着轮胎以6m/s的速度匀速直线前进3s，（g取）则（　　） A. 3s内，轮胎克服地面摩擦力做功为 B. 3s内，绳子拉力对轮胎做功为1440J C. 3s内，轮胎所受合力做功为1800J D. 3s末，绳子拉力功率为600W 4. 从地面竖直向上抛出一质量为0.5kg的小球，运动过程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升过程中，其动能随距离地面高度h的变化关系如图所示。小球上升3米的过程中机械能减少了______J，运动过程中所受阻力的大小为______N。（g取） 5. 如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为，g为重力加速度。求： （1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小； （2）小球通过C点时的速率； （3）小球从A点运动到C点过程中，克服摩擦力做的功W。 【答案】1. B 2. A 3. B 4. ①. 3J ②. 1N 5. （1）7mg（2）（3）1.5mgR 【解析】 【1题详解】 A．功是标量，负号表示克服力做功，不是表示大小，故A错误； B．重力势能是标量，负号表示重力势能的大小，则，故B正确； C．动能是标量，物体动能的变化量也是标量，负号表示动能减小了，不是表示大小，故C错误； D．加速度是矢量，负号表示方向，不是表示大小，故D错误。 故选B。 【2题详解】 BC．物体沿不同的路径从A运动到B，但A、B间的高度差一定，根据重力做功公式 可知重力做功相等，即有 故BC错误； AD．根据功能关系可知，重力做多少功，重力势能就变化多少，两种情况下重力做功相同，故重力势能变化量相同，则有 故A正确，D错误。 故选A。 【3题详解】 B．3s内轮胎的位移为 3s内，绳子拉力对轮胎做功为 故B正确； A．3s内，轮胎克服地面摩擦力做功为 故A错误； C．3s内，因轮胎匀速运动，轮胎所受合外力为零，所以轮胎所受合力做功为零，故C错误； D．3s末，绳子拉力功率为 故D错误。 故选B。 【4题详解】 [1] [2]由动能定理得 代入数据得 解得， 【5题详解】 （1）小球在B点时，根据牛顿第二定律有 解得F=7mg （2）因为小球恰能通过C点，根据牛顿第二定律有 解得 （3）在小球从A点运动到C点的过程中，根据动能定理有 解得W=1.5mgR 圆周运动 圆周运动是一种常见的运动形式，请利用我们学过的圆周运动的知识，回答以下问题： 6. 如图所示，有一皮带传动装置， A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则（　　） A. B点与C点的线速度大小之比为 B. B点与C点的角速度大小之比为 C. B点与C点的向心加速度大小之比为 D. B点与C点的周期之比为 7. 美国物理学家蔡特曼（Zartman）和我国物理学家葛正权于1930-1934年对施特恩测定分子速率的实验作了改进，设计了如图所示的装置。半径为R的圆筒B可绕O轴以角速度匀速转动，aOcd在一直线上，银原子以一定速率从d点沿虚线方向射出，穿过筒上狭缝c打在圆筒内壁b点，ab弧长为s，其间圆筒转过角度小于。 （1）下列判断正确的是______ A.圆筒逆时针方向转动 B.若银原子速率为v，则银原子在筒内运动时间 C.银原子速率为 D.银原子速率为 （2）研究该问题采用的科学方法是下列四个选项中的______ A.理想实验法 B.建立物理模型法 C.类比法 D.等效替代法 8. 如果物体沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。转弯时所受合外力F的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 图甲是汽车通过凸形桥时情景，图乙是汽车急转弯时的情景。若已知图甲中凸形桥圆弧半径为R；图乙中转弯圆弧半径也为R，路面外侧高内侧低，倾角为；重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　） A. 图甲中汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越大 B. 图甲中如果车速，一定会出现“飞车现象” C. 图乙中如果车速，车辆便会向内侧滑动 D. 图乙中只要车速，车辆便会向外侧滑动 10. 如图1所示是“DIS向心力实验器”，当质量为0.25kg的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得：旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间的数据。 （1）用游标卡尺测得挡光杆的宽度为2.4mm，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为0.20m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度______rad/s。 （2）保持挡光杆的旋转半径不变，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图2所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为______m（结果保留2位有效数字）。 11. 宇宙飞船相对于地面以速度匀速直线运动，c为光速。某时刻飞船头部的飞行员向尾部平面镜垂直发出一个光信号，反射后又被头部接收器收到，飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为，则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______（相等、不等），地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______（大于、等于、小于） 【答案】6. B 7. ①. D ②. D 8. C 9. B 10. ①. 8.0 ②. 0.83 11. ①. 相等 ②. 大于 【解析】 【6题详解】 AB．皮带传动时，与皮带接触的边缘的线速度大小相等，则有 同轴转动物体上各点的角速度相等，则有 根据，， 由于 解得，，故A错误，B正确； C．根据向心加速度的表达式有， 结合上述解得，故C错误； D．根据， 结合上述解得，故D错误。 故选B。 【7题详解】 [1]A．由于圆筒转过角度小于，则圆筒顺时针方向转动，故A错误； B．银原子从c点进入后通过的位移为2R，可知，若银原子速率为v，则银原子在筒内运动时间，故B错误； CD．圆周运动的时间 结合上述有 解得，故C错误，D正确。 故选D。 [2]实验中将分子速率测量转化为圆筒转动角度的测量，通过圆筒匀速转动实现时间等效，消除了对单个分子飞行时间的直接测量需求。可知，实验采用了等效替代法。 故选D。 【8题详解】 A．物体沿曲线由M向N行驶，图示，合外力方向与速度方向夹角为锐角，物体速度逐渐增大，故A错误； B．物体沿曲线由M向N行驶，图示，合外力方向与速度方向夹角为锐角，物体速度逐渐增大，故B错误； C．物体沿曲线由M向N行驶，图示，合外力方向与速度方向夹角为钝角，物体速度逐渐减小，合外力方向指向轨迹内侧，满足要求，故C正确； D．物体沿曲线由M向N行驶，图示，合外力方向与速度方向夹角为钝角，物体速度逐渐减小，合外力方向指向轨迹外侧，不满足要求，故D错误。 故选C。 【9题详解】 A．图甲中，对汽车进行分析，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 解得 可知，汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越小，故A错误； B．若汽车恰好发生飞车现象，则有 解得 可知，图甲中如果车速，一定会出现“飞车现象”，故B正确； C．图乙中，若汽车恰好没有发生内外侧滑，此时有支持力与重力合力提供向心力，对汽车进行分析有 解得 可知，如果车速，由于所需向心力变小，支持力与重力的合力大于所需向心力，若支持力、重力与摩擦力的合力能够提供所需的向心力，则汽车有向内侧运动的趋势，但车辆并不会向内侧滑动，故C错误； D．结合上述可知，当车速，由于所需向心力变大，支持力与重力的合力小于所需向心力，若支持力、重力与摩擦力的合力能够提供所需的向心力，则汽车有向外侧运动的趋势，但车辆并不会向外侧滑动，故D错误。 故选B。 【10题详解】 [1]令挡光杆的宽度为d，其旋转过程中的旋转半径为，根据光电门的测速原理可知，挡光杆的线速度大小 根据 解得 [2]对砝码进行分析，根据牛顿第二定律有 结合上述有 结合图像有 解得 【11题详解】 [1]根据光速不变原理可知，地面观察者观测光被平面镜反射前后速度相等，均为c； [2]飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为，根据相对论时空观，地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t满足 可知 高铁 高铁具有安全性好，耗时少，载客量高的优点；截止2021年底，中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一；高铁如今不仅是我国经济腾飞的时代见证者，也成了中国走向世界的一张名片。 12. 一列高铁列车和一列普速列车匀速行驶相同的里程，高铁的速度为普速车的2倍，行驶时所受阻力都跟速度的平方成正比，则（　　） A. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的8倍，因此而消耗的能量是普速车的8倍 B. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的8倍，因此而消耗的能量是普速车的4倍 C. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的4倍，因此而消耗的能量是普速车的8倍 D. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的4倍，因此而消耗的能量是普速车的4倍 13. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。如图所示，一列动车初速度为，以额定功率在平直轨道上行驶，经过一段时间达到最大速度，若行驶过程中受到的阻力不变，该动车的额定功率P为（　　） A. B. C. D. 14. 北京冬奥会重要的交通保障设施——京张高铁，假设质量为m的高铁动车从静止开始以恒定功率P行驶，能获得最大行驶速度为，且行驶过程中受到的阻力大小不变，则当动车的速度为时，动车的加速度大小为______。 【答案】12. B 13. B 14. 【解析】 【12题详解】 列车行驶时所受阻力都跟速度的平方成正比，则 所以列车匀速行驶的功率为 高铁克服阻力做功的功率与普速车之比为 行驶过程中消耗的能量大小等于阻力做的负功，而且两列车行驶相同的里程，则有 因此高铁消耗的能量是普速车的4倍。 故选B。 【13题详解】 以额定功率在平直轨道上行驶，经过一段时间达到最大速度，此时牵引力等于阻力。则该动车的额定功率为 故选B。 【14题详解】 质量为m高铁动车从静止开始以恒定功率P行驶，能获得最大行驶速度为，则有 可得阻力大小为 动车的速度为时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得动车的加速度大小为 神舟飞船 北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，接替神舟十三号飞行乘组；17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。 15. 2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 16. 神舟飞船从发射升空至返回大致经历了以下四个阶段，判断各个阶段返回舱的机械能守恒的过程有（　　） A. 飞船发射升空。 B. 飞船在椭圆轨道上绕地球运行。 C. 飞船进行最后一圈绕地飞行时进入返回姿态，返回舱与推进舱分离，制动发动机点火，飞船持续下降预备进入大气层。 D. 飞船借助降落伞和反推发动机逐步减速穿越大气层，以3m/s的速度下降预备着陆。 17. 神舟十四号与天宫空间站进行对接的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（　　） A. 载人飞船从Q点到P点的运动过程中万有引力做正功 B. 轨道1从P点到Q点运行过程中线速度逐渐增大 C. 从轨道1进入轨道2需要在P点减速 D. 经过轨道1的P点的加速度比经过轨道2的P点的加速度大 18. 若已知地球质量为M，神舟十四号的质量为m，引力常量为G，不考虑地球自转的影响，若取无穷远处引力势能为零，质量为m物体与地心距离为r时引力势能为。 （1）神舟十四号在轨道上做圆周运动时的动能为多大？在轨道上做圆周运动时的引力势能为多大？ （2）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道，从轨道上变轨到轨道上的过程中克服引力做了多少功？ （3）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道，发动机至少要做多少功？ 【答案】15. C 16. B 17. B 18. （1）；（2）；（3） 【解析】 【15题详解】 ABC．航天员在空间站中所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等，人处于完全失重状态，所以可以自由地漂浮，故C正确，AB错误； D．由于飞船的转动半径大于地球的半径，所以根据向心力公式可知，在地球表面上所受引力的大小大于在轨时受到的地球表面的引力，即大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误。 故选C； 【16题详解】 A．飞船升空的阶段，推力做正功，机械能增加，故A错误； B．飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只受地球引力作用，重力势能和动能之和保持不变，机械能守恒，故B正确； C．飞船进行最后一圈绕地飞行时进入返回姿态，返回舱与推进舱分离，制动发动机点火，飞船持续下降预备进入大气层时，发动机对飞船做负功，机械能不守恒，故C错误； D．飞船借助降落伞和反推发动机逐步减速穿越大气层，以3m/s的速度下降预备着陆过程中，克服空气阻力做功，故机械能减小，故D错误； 故选B。 【17题详解】 A．载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力的方向与运动方向夹角为钝角，故对飞船做负功，故A错误； B．轨道1上从P到Q的过程为椭圆运动，由开普勒第二定律可知，在由远地点到近地点的过程中，速度越来越大，故B正确； C．从轨道1到轨道2时是从低轨道到高轨道，故应增大线速度，即需要加速，故C错误； D．两轨道上经过P点时受到的万有引力相等，故加速度相等，故D错误。 故选B。 【18题详解】 （1）神舟十四号在轨道r1上做圆周运动时，由牛顿第二定律可得 解得神舟十四的动能 由题意可知，轨道r1上做圆周运动时的引力势能 （2）根据功能关系可知，神舟十四号升轨克服引力做功等于引力势能的增量，由题意可知，轨道r2上做圆周运动时的引力势能 故从轨道r1上变轨到轨道r2上的过程中克服引力功W1=EP2-EP1= （3）神舟十四号在轨道r1上做圆周运动时的机械能 同理可知，神舟十四号在轨道r2上做圆周运动时的机械能 由功能关系可知，从轨道r1上变轨到轨道r2上的过程中发动机做的功等于机械能的改变量，即W2=E2-E1= 图（a）为投石机模型示意图。支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部水平轴上的O点在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有质量为m的石块，B端固定配重，OA长为2L，OB长为L。投射时，将杆转至水平方向后由静止释放，杆转到竖直位置时石块被水平抛出。 19. 在投石机正前方竖直放置一个靶，靶与石块抛出点的水平距离为4L，靶心与O点等高。若不计一切阻力，要使石块恰好击中靶心： （1）石子水平抛出时的速度大小； （2）此时配重的质量M。 20. 实际投射后发现，石块打在靶心上方，如图（b）所示。下列操作能使石块正中靶心的是（　　） A. 增大配重的质量 B. 减小石块的质量 C. 增大靶到投石机的距离 D. 将投石机架在高台上 【答案】19. （1）；（2） 20. C 【解析】 【19题详解】 （1）石子做平抛运动，其水平方向有 竖直方向有 解得 （2）设配重到达最低点速度为v，有 配重和石头有 所以有 解得 【20题详解】 A．仅增大配重的质量，根据机械能守恒定律，石子平抛的初速度变大，石子做平抛运动，其水平位移不变，有 初速度变大，所以运动时间变小，而竖直方向 竖直位移减少。而其原本就打在靶心上方，所以其仅增大配重的质量，不能打在靶心处，故A项错误； B．减少石块的质量，根据机械能守恒定律，石子的初速度变大，石子做平抛运动，其水平位移不变，有 初速度变大，所以运动时间变小，而竖直方向 竖直方向位移减少。而其原本就打在靶心上方，所以其仅增大配重的质量，不能打在靶心处，故B项错误； C．增大靶到投石机的距离，其石子做平抛运动的初速度不变，水平方向 石子运动时间变大，竖直方向上 所以竖直方向位移变大，而其原本就打在靶心上方，所以增大靶到投石机的距离，可能打在靶心处，故C项正确； D．将投石机架在高台上，其石子做平抛运动的初速度不变，石子距离靶的水平位移不变，有 竖直方向上 所以竖直方向位移变小，而其原本就打在靶心上方，所以增大靶到投石机的距离，不能打在靶心处，故D项错误。 故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024学年第二学期高一物理期末考试 试卷 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3.本试卷的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4.本试卷标注“计算”、“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 功能关系 功能关系是能量观很重要的内容，各种形式的能量转化是通过做功的形式完成的，请利用所学习的关于做功与能量的知识，回答以下问题： 1. 下列关系式中正确的是（　　） A. 重力对某物体做功： B. 物体的重力势能： C. 物体动能的变化量： D. 物体的加速度： 2. 如图所示，一物体从地面上方某点A先后沿路径Ⅰ、Ⅱ运动到地面上的B点，重力做功分别为，重力势能变化量分别为，则它们的大小关系正确的是（　　） A B. C. D. 3. 部队为了训练士兵的体能，会进行一种拖轮胎跑的训练。如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为37°，绳子拉力大小为100N，若士兵拖着轮胎以6m/s的速度匀速直线前进3s，（g取）则（　　） A. 3s内，轮胎克服地面摩擦力做功为 B. 3s内，绳子拉力对轮胎做功为1440J C. 3s内，轮胎所受合力做功为1800J D. 3s末，绳子拉力功率为600W 4. 从地面竖直向上抛出一质量为0.5kg的小球，运动过程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升过程中，其动能随距离地面高度h的变化关系如图所示。小球上升3米的过程中机械能减少了______J，运动过程中所受阻力的大小为______N。（g取） 5. 如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为，g为重力加速度。求： （1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小； （2）小球通过C点时的速率； （3）小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦力做的功W。 圆周运动 圆周运动是一种常见的运动形式，请利用我们学过的圆周运动的知识，回答以下问题： 6. 如图所示，有一皮带传动装置， A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则（　　） A. B点与C点的线速度大小之比为 B. B点与C点的角速度大小之比为 C. B点与C点的向心加速度大小之比为 D. B点与C点的周期之比为 7. 美国物理学家蔡特曼（Zartman）和我国物理学家葛正权于1930-1934年对施特恩测定分子速率的实验作了改进，设计了如图所示的装置。半径为R的圆筒B可绕O轴以角速度匀速转动，aOcd在一直线上，银原子以一定速率从d点沿虚线方向射出，穿过筒上狭缝c打在圆筒内壁b点，ab弧长为s，其间圆筒转过角度小于。 （1）下列判断正确的是______ A.圆筒逆时针方向转动 B.若银原子速率v，则银原子在筒内运动时间 C.银原子速率为 D.银原子速率为 （2）研究该问题采用的科学方法是下列四个选项中的______ A.理想实验法 B.建立物理模型法 C.类比法 D.等效替代法 8. 如果物体沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。转弯时所受合外力F的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 图甲是汽车通过凸形桥时的情景，图乙是汽车急转弯时的情景。若已知图甲中凸形桥圆弧半径为R；图乙中转弯圆弧半径也为R，路面外侧高内侧低，倾角为；重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　） A. 图甲中汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越大 B. 图甲中如果车速，一定会出现“飞车现象” C. 图乙中如果车速，车辆便会向内侧滑动 D. 图乙中只要车速，车辆便会向外侧滑动 10. 如图1所示是“DIS向心力实验器”，当质量为0.25kg的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得：旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间的数据。 （1）用游标卡尺测得挡光杆的宽度为2.4mm，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为0.20m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度______rad/s。 （2）保持挡光杆的旋转半径不变，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图2所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为______m（结果保留2位有效数字）。 11. 宇宙飞船相对于地面以速度匀速直线运动，c为光速。某时刻飞船头部的飞行员向尾部平面镜垂直发出一个光信号，反射后又被头部接收器收到，飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为，则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______（相等、不等），地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______（大于、等于、小于） 高铁 高铁具有安全性好，耗时少，载客量高的优点；截止2021年底，中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一；高铁如今不仅是我国经济腾飞的时代见证者，也成了中国走向世界的一张名片。 12. 一列高铁列车和一列普速列车匀速行驶相同的里程，高铁的速度为普速车的2倍，行驶时所受阻力都跟速度的平方成正比，则（　　） A. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的8倍，因此而消耗的能量是普速车的8倍 B. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的8倍，因此而消耗的能量是普速车的4倍 C. 高铁克服阻力做功的功率是普速车的4倍，因此而消耗的能量是普速车的8倍 D. 高铁克服阻力做功功率是普速车的4倍，因此而消耗的能量是普速车的4倍 13. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。如图所示，一列动车初速度为，以额定功率在平直轨道上行驶，经过一段时间达到最大速度，若行驶过程中受到的阻力不变，该动车的额定功率P为（　　） A. B. C. D. 14. 北京冬奥会重要的交通保障设施——京张高铁，假设质量为m的高铁动车从静止开始以恒定功率P行驶，能获得最大行驶速度为，且行驶过程中受到的阻力大小不变，则当动车的速度为时，动车的加速度大小为______。 神舟飞船 北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，接替神舟十三号飞行乘组；17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。 15. 2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 16. 神舟飞船从发射升空至返回大致经历了以下四个阶段，判断各个阶段返回舱的机械能守恒的过程有（　　） A. 飞船发射升空。 B. 飞船在椭圆轨道上绕地球运行。 C. 飞船进行最后一圈绕地飞行时进入返回姿态，返回舱与推进舱分离，制动发动机点火，飞船持续下降预备进入大气层。 D. 飞船借助降落伞和反推发动机逐步减速穿越大气层，以3m/s的速度下降预备着陆。 17. 神舟十四号与天宫空间站进行对接的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（　　） A. 载人飞船从Q点到P点的运动过程中万有引力做正功 B. 在轨道1从P点到Q点运行过程中线速度逐渐增大 C. 从轨道1进入轨道2需要在P点减速 D. 经过轨道1的P点的加速度比经过轨道2的P点的加速度大 18. 若已知地球质量为M，神舟十四号质量为m，引力常量为G，不考虑地球自转的影响，若取无穷远处引力势能为零，质量为m物体与地心距离为r时引力势能为。 （1）神舟十四号在轨道上做圆周运动时动能为多大？在轨道上做圆周运动时的引力势能为多大？ （2）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道，从轨道上变轨到轨道上的过程中克服引力做了多少功？ （3）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道，发动机至少要做多少功？ 图（a）为投石机模型示意图。支架固定在水平地面上，轻杆AB可绕支架顶部水平轴上的O点在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有质量为m的石块，B端固定配重，OA长为2L，OB长为L。投射时，将杆转至水平方向后由静止释放，杆转到竖直位置时石块被水平抛出。 19. 在投石机正前方竖直放置一个靶，靶与石块抛出点的水平距离为4L，靶心与O点等高。若不计一切阻力，要使石块恰好击中靶心： （1）石子水平抛出时的速度大小； （2）此时配重的质量M。 20. 实际投射后发现，石块打在靶心上方，如图（b）所示。下列操作能使石块正中靶心的是（　　） A. 增大配重的质量 B. 减小石块的质量 C. 增大靶到投石机的距离 D. 将投石机架在高台上 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$