精品解析：山东青岛第五十八中学2025-2026学年高一下学期调研测试（3）物理试题

2025级高一 调研测试（3） 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案题号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。） 1. 两同学在进行投篮比赛，从同一位置先后抛出甲、乙两个篮球，结果都投进篮筐，两球空中运动的轨迹如图所示，①、②分别为甲、乙的运动轨迹，不计空气阻力，则从抛出到进框，下列说法正确的是（　　） A. 甲的加速度小于乙的加速度 B. 甲在最高点的速度小于乙在最高点的速度 C. 两球运动时间相等 D. 两球平均速度相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．不计空气阻力，篮球做斜抛运动，只受重力作用，加速度为重力加速度，故甲的加速度等于乙的加速度，故A错误； C．由图可知，甲球上抛达到的最大高度大于乙球上抛达到的最大高度，根据抛体运动的性质可知，高度决定运动时间，则甲球在空中运动的时间大于乙球在空中运动的时间，故C错误； B．篮球在最高点的速度等于水平方向的速度，水平方向篮球做匀速直线运动，甲、乙两球的水平位移相等，甲球在空中运动的时间大于乙球在空中运动的时间，根据匀速直线运动规律可知，在轨迹的最高点，甲球的水平速度小于乙球的水平速度，即甲在最高点的速度小于乙在最高点的速度，故B正确； D．从抛出到进框，甲、乙两球的位移相等，甲球在空中运动的时间大于乙球在空中运动的时间，则甲球的平均速度小于乙球的平均速度，故D错误。 故选B。 2. 2022年3月“天宫课堂”第二课开讲，王亚平老师做这样一个实验，在“L”型支架上用细线拴小钢球，用手指沿切线方向轻推小钢球，小钢球就会绕着支架的轴心在竖直面内做匀速圆周运动，在地面上的老师用相同的方法也做这个实验。下列说法正确的是（ ） A. 在太空中进行实验时，小钢球在运动过程中细线的拉力保持不变 B. 在太空中进行实验时，如果细线突然断开，小钢球相对于空间实验室将做匀速直线运动 C. 在地面上进行实验时，小钢球过最高点时，速度可以为零 D. 在地面上进行实验时，小钢球也能在竖直面内做匀速圆周运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．在太空中进行实验时，小钢球做匀速圆周运动，绳子拉力提供向心力，方向不断改变，故A错误； B．在太空中进行实验时，如果细线突然断开，小钢球相对于空间实验室将做匀速直线运动，故B正确； CD．在地面上进行实验时，小钢球受拉力、重力作用，不会在竖直面内做匀速圆周运动，过最高点时，最小速度满足 即 故CD错误； 故选B。 3. 我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。已知中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，离地高度约为400km，地球半径约为6400km，忽略地球自转的影响，则（　　） A. 漂浮在空间站中的宇航员不受地球的引力 B. 漂浮在空间站中的宇航员所受合力比静止在地面上时小 C. 空间站绕地球运动的线速度大于7.9km/s小于11.2km/s D. 空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．漂浮在空间站中的宇航员依然受地球的引力，所受引力提供向心力做匀速圆周运动而处于完全失重，视重为零，故A错误； B．忽略地球自转的影响，宇航员在地面上静止时所受的合力为零，空间站在太空绕地球做匀速圆周运动，宇航员所受的合力为地球的引力，即这使得宇航员受到的合力比静止在地面上时大，故B错误； C．空间站绕地球运动的线速度为 解得 则空间站绕地球运动的线速度小于7.9km/s，故C错误； D．根据题意知空间站绕地球运动的轨道半径与地球半径之比为 根据万有引力提供向心力，有 联立解得 地表的重力加速度为 可得 故D正确。 故选D。 4. 1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制，简称。某物理量的单位用国际单位制表示为，该物理量是（　　） A. 力 B. 加速度 C. 功 D. 功率 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律，质量的单位为，加速度的单位为，则 所以力的国际单位为，故A错误； B．根据加速度定义，速度的单位为，时间的单位为，则 所以加速度的国际单位为，故B错误； C．根据功的定义，力的单位为，位移的单位为， 所以功的国际单位为，故C正确； D．根据功率定义，功的单位为，时间的单位为， 所以功率的单位为，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，斜面AC与水平方向的夹角为，在底端A正上方与顶端C等高处的E点以速度v0水平抛出一小球，小球垂直于斜面落到D点，重力加速度为g，则 A. 小球在空中飞行时间为 B. 小球落到斜面上时的速度大小为 C. CD与DA的比值为 D. 小球的位移方向垂直于AC 【答案】C 【解析】 【详解】小球的运动轨迹图如图所示，把速度分解： A、小球垂直于斜面落到D点，所以在D点时有 ，解得 ，故A错； B、小球垂直于斜面落到D点，所以小球落到斜面上时的速度大小为 ,故B错； C、根据几何关系， ， ；整理得CD与DA的比值为，故C对； D、由图可知，位移不垂直与AC，故D错； 综上所述本题答案是：C 6. 如图所示，河的宽度为，水速恒定为，两船在静水中的速度同为。现让两船同时渡河，甲船头与河岸的夹角为、乙船头与河岸的夹角为，两船恰好在甲船的正对岸相遇。则（　　） A. B. C. 两船出发点相距 D. 两船的合速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．两船恰好在甲船的正对岸相遇。则 所以 故A错误； B．渡河时间 对乙船垂直河岸方向 解得 故B错误； C．乙船沿河岸方向位移 故C正确； D．两船垂直河岸方向分速度相同，沿河岸方向乙船分速度大于甲船，所以两船的合速度大小不相等，故D错误。 故选C。 7. 我国载人登月工程的总目标是2030年前实现中国人首次登陆月球，目前各项研制建设工作正在稳步推进。假设飞船完成登月探测任务后，从月球表面升空进入近月圆周轨道运行，后续变轨脱离月球束缚，关闭发动机进入返回地球的轨道。已知月球质量为M，半径为R，引力常量为G，飞船质量为m，忽略月球自转和飞船质量的变化。以下说法正确的是（　　） A. 飞船在月球表面所受重力大小为 B. 飞船在近月圆周轨道上运动的线速度大小为 C. 飞船在变轨脱离月球的过程中，发动机需要对飞船做负功 D. 关闭发动机后，飞船在靠近地球飞行的过程中速度保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．忽略月球自转时，飞船在月球表面所受重力等于万有引力，大小为，A错误； B．近月圆周轨道上万有引力提供向心力，根据可得，B正确； C．飞船脱离月球束缚需要从近月轨道变轨到更高轨道，这个过程中需要增大机械能，发动机推力与飞船运动方向同向，做正功， C错误； D．关闭发动机后飞船在靠地球引力作用下靠近地球，地球引力做正功，飞船动能增大，速度增大， D错误。 故选B。 8. 如图所示，一半径为R的光滑圆环竖直放置，AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球套在圆环上并处于静止状态，细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动，重力加速度为g，则（ ） A. 小球一定受三个力的作用 B. 绳中拉力为0时， C. 圆环对小球的弹力为0时， D. 若小球不相对圆环滑动，则不超过 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．初始状态时，小球受重力、拉力和圆环弹力的作用，当圆环以角速度ω匀速转动时，由正交分解可知 水平方向有 竖直方向有 解得 ， 当时，圆环对小球的弹力 当时，细绳拉力 可见小球不是一定受三个力作用的。故A、C错误，B正确； D．由以上可知，小球做圆周运动的向心力是由和的合力来提供的，当较小时，所需向心力也较小，则和方向相反，由于绳上只要有拉力，拉力方向就不变，始终沿绳指向，故弹力方向应沿半径向外；当时，恰好为圆周运动提供向心力，此时，弹力正好为零。若继续增大，所需向心力也要继续增大，则和方向相同，即弹力方向应沿半径向内。若再进一步增大，小球就要上滑。因此，当 ，小球不滑动。 ，支持力沿半径向外； ，支持力沿半径向内。故B正确。 故选B。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。漏选得2分） 9. 如图甲所示，质量为8kg的物体受水平推力作用在水平面上由静止开始运动，推力随位移变化的关系如图乙所示，运动10m后撤去推力。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取，已知停下时克服摩擦力做的功和推力做功相等，在物体运动的整个过程中（　　） A. 推力对物体做的功为480J B. 物体的位移为12m C. 物体的加速度大小先减小后不变 D. 物体在时速度最大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图乙中四边形的面积表示推力对物体做的功为,故A正确； B．物体受水平推力作用从静止到静止，由动能定理 解得，故B正确； CD．因,当水平推力时，即物体在时，其加速度为零，速度最大，又 知在，加速度恒定；在，加速度减小；在，加速度向左且增大，故CD错误。 故选AB。 10. 如图所示，光滑的圆弧内轨道竖直放置，为圆心，半径竖直，缺口对应的圆心角.在圆心正上方某点处，以初速度水平抛出一个小球。该小球恰好能从点无碰撞地进入圆弧轨道。重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 小球在点处的速度大小为 B. 小球进入圆弧轨道前运动时间为 C. 圆弧轨道的半径为 D. 小球可沿圆弧轨道运动至 【答案】AD 【解析】 【详解】C．小球从M运动到N为平抛运动，设运动时间为t，则水平方向有rsinθ＝v0t 如图所示，在N点有tanθ＝　　 联立解得 故C错误； A．根据速度的合成与分解可知小球在N点处的速度大小为 故A正确； B．根据速度的合成与分解可知 解得 故B错误； D．小球在N点的动能为 小球从N点到M点根据动能定理，有 解得 恰好过M点，则有 解得 所以小球可沿圆弧轨道运动至M，故D正确。 故选AD。 11. 如图所示，小球从固定的斜面上方某处由静止释放，随后小球与斜面发生第一次碰撞并反弹，再落回斜面发生第二次碰撞并反弹设小球与斜面间的碰撞为弹性碰撞小球垂直斜面的速度大小不变、方向反向，沿斜面方向的速度大小和方向均不变，碰撞时间极短，碰撞点依次为、、、，小球从到、从到、从到的运动时间依次为、、，位移依次为、、，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】小球从释放开始，在平行斜面方向一直做匀加速直线运动，而在垂直斜面方向上，第一次碰撞前做类自由落体运动，每次碰撞后都做相同的类竖直上抛运动。设由释放到第一次碰撞的时间为，则此后相邻两次碰撞间的时间间隔均为，由匀变速直线运动规律可知，在平行斜面方向上，由静止开始，各个内的位移之比为，故有，，故AC错误，BD正确。 故选BD。 12. 北京时间2021年9月中旬至10月下旬出现了“火星合日”现象，即当火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线干扰无线电时，影响通信的天文现象，因此中国首辆火星车“祝融号”发生短暂失联。已知地球与火星绕太阳做匀速圆周运动的方向相同。火星的公转周期为，地球公转周期为，“祝融号”在火星赤道表面做匀速圆周运动的周期为，“祝融号”的质量为，火星的半径为，万有引力常量为，则下列说法正确的是（　　） A. 火星的第一宇宙速度大小为 B. 太阳的质量为 C. 火星的公转周期为大于地球公转周期 D. 相邻两次“火星合日”的时间间隔为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．“祝融号”在火星赤道表面附近做匀速圆周运动，由，解得火星质量 由，解得火星的第一宇宙速度大小，故A正确； B．火星和地球的公转轨道半径未知，所以无法求出太阳的质量，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，火星轨道半径大于地球轨道半径，故火星的公转周期更大，故C正确； D．相邻两次“火星合日”的时间间隔满足 解得，故D正确。 故选ACD。 三、实验题：2个小题，共14分。 13. 甲图为向心力演示仪。某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1：2：1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1：1、2：1和3：1。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是___________； A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第___________层塔轮（选填“一”“二””或“三”）； （3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则可得出的实验结论是___________。 【答案】（1）C （2）一 （3）当质量m、角速度一定时，F与小球运动半径r成正比 【解析】 【小问1详解】 A．本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误； B．在“探究平抛运动的特点”的实验中，采用的是等效思想，故B错误； C．在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验中，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，应保持两小球质量m、角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮，以保证两球的角速度相同。 【小问3详解】 当两次实验的角速度为、时，左、右测力筒露出的格子数之比均为2：1，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，且B处、C处分别到各自转轴中心距离之比为2：1，可知当质量m、角速度一定时，F与小球运动半径r成正比。 14. 实验小组做平抛实验，得到小球做平抛运动的轨迹如图甲所示，图中每小方格的边长为5cm，取重力加速度大小g=10m/s2；另一实验小组用喷水枪喷射出一股水流，改变水流喷出时初速度的大小和方向，得到的运动轨迹如图乙所示，五条轨迹分别为1、2、3、4、5，水流喷出时初速度方向与水平方向的夹角在对应的轨迹上标出，以此来探究斜抛运动的规律。回答下列问题: （1）由图甲可知，O点____（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，平抛运动的初速度大小v0=____m/s（结果保留两位有效数字）。 （2）五条轨迹中运动时间最长的是轨迹_______（填“1”“2”“3”“4”或“5”），轨迹2与轨迹4的初速度大小__________（填“相等”或“不相等”）。 【答案】（1） ①. 是 ②. 1.5 （2） ①. 1 ②. 相等 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图甲可知，小球从O点到A点和从A点到B点的水平距离均为15cm，故它们的运动时间相等，若O点是平抛运动的起点，则小球从O点到A点和从A点到B点的竖直方向上的分位移大小之比应为1:3，由题图甲可知，，，则有 则O点是平抛运动的抛出点； [2]在竖直方向上 水平方向上 将，代入，解得 【小问2详解】 [1]斜抛运动的运动时间由竖直方向上的高度来决定，高度越大，运动时间越长，则轨迹1的运动时间最长； [2]设轨迹2、4的初速度大小分别为、，把轨迹2、4的初速度分别沿着水平方向和竖直方向分解，则运动时间分别为， 射程分别为、 由题图乙可知 解得 四、计算题：本题共4个小题，共46分。解答时应写出必要的文字说明和原理式，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，某行星周围有一宽为的卫星环，卫星环中有大量绕行星做圆周运动的卫星。已知卫星环中的卫星最大线速度为，最小周期为，引力常量为，求： （1）卫星环中卫星的最小半径及行星的质量； （2）卫星环中卫星的最小线速度。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据万有引力提供圆周运动的向心力，则有 结合 可知半径越小，线速度越大，周期越小，将、代入解得 卫星环最内侧卫星的半径 【小问2详解】 最外侧卫星的半径 根据 可得 即 解得 16. 一质量为，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动后以额定功率运动，它在水平面上运动时所受阻力为车重的0.1倍，取，求： （1）汽车启动后4s末发动机的输出功率； （2）汽车以的加速度做匀加速运动所能行驶的时间。 （3）汽车在此路面上所能行驶的最大速度； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车受到的阻力 由牛顿第二定律 得 由运动学公式可知末的速度为 则汽车启动后末发动机的输出功率 【小问2详解】 汽车做匀加速运动过程中，当汽车的实际功率达到额定功率时，由 得匀加速运动的末速度 汽车做匀加速运动的时间 【小问3详解】 当牵引力等于阻力时，速度达到最大 解得汽车在此路面上所能行驶的最大速度为 17. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上（为斜面与地面的交线），有一根长的细线，细线的一端固定在点，另一端连接着一个质量为可视为质点的小球，过点平行于的直线交于点，的长度。小球经过最低点时绳子拉力为，从某次过点细线被割断瞬间开始计时（不影响小球速度），经落到地面上的点（图中未画出点）。不考虑小球反弹，忽略空气阻力，，。求： （1）小球经过点时速率； （2）小球离开斜面时的点和地面上点间的竖直高度； （3）水平面内点到点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球做圆周运动 解得小球经过点时速率为 【小问2详解】 小球在间做类平抛运动，则 作出小球在点的侧视图，如图所示 点沿方向的分速度为 点沿竖直方向的分速度为 离开点后，竖直方向的位移为 联立解得小球离开斜面时的点和地面上点间的竖直高度为 【小问3详解】 如图所示 沿水平方向的分速度为 点沿水平方向的分速度为 和之间的距离为 联立可得水平面内点到点的距离 18. 如图所示，AB为竖直半圆形光滑圆管轨道，其半径R=1.6m，A端切线水平。水平轨道AC与半径r=1m的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆弧轨道的最低点，相切于粗糙程度可调的水平轨道DE，圆弧轨道CD对应的圆心角θ=30°。一质量m=1kg的小球（可视为质点）在弹射器的作用下从水平轨道AC上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道，并从B点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后落到右侧圆弧面MN上，圆弧面内边界截面为四分之一圆形，其圆心与小球在E处球心等高，半径为。取g=10m/s2。求： （1）小球到达C点时的速度大小vC； （2）小球在B点受到轨道作用力大小F和方向； （3）现改变水平轨道DE的粗糙程度，当小球从E点抛出后落到圆弧面MN的速度最小时，小球在E点抛出的水平速度大小为多少？ 【答案】（1）16m/s （2）110N，竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 B到C运动过程，由 解得 因为小球沿切线进入圆弧轨道CD，所以 【小问2详解】 小球在B点的速度即为C点的水平速度，有 当B点轨道对小球恰好无作用力时，有 解得 所以B点轨道对小球作用力方向竖直向下 由牛顿第二定律，有 解得 【小问3详解】 设从E点抛出时水平速度为vx，落到圆弧面MN时速度为v′，水平位移x，竖直位移y 有，， 代入数据 变形得 又 代入得 由数学知识可知，当时，v′最小 解得 此时的水平速度 附加题 19. 如图，一轻绳跨过两个质量为，半径为的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为和的重物，绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑，两个定滑轮的转动惯量均为，将由两个定滑轮以及质量为和的重物组成的系统从静止释放，重力加速度为g，求重物的加速度和两滑轮之间绳内的张力。 【答案】； 【解析】 【详解】受力分析如图，由牛顿第二定律，有 ， 又 ， 依题意，可得 联立可得 ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025级高一 调研测试（3） 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案题号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。） 1. 两同学在进行投篮比赛，从同一位置先后抛出甲、乙两个篮球，结果都投进篮筐，两球空中运动的轨迹如图所示，①、②分别为甲、乙的运动轨迹，不计空气阻力，则从抛出到进框，下列说法正确的是（　　） A. 甲的加速度小于乙的加速度 B. 甲在最高点的速度小于乙在最高点的速度 C. 两球运动时间相等 D. 两球平均速度相等 2. 2022年3月“天宫课堂”第二课开讲，王亚平老师做这样一个实验，在“L”型支架上用细线拴小钢球，用手指沿切线方向轻推小钢球，小钢球就会绕着支架的轴心在竖直面内做匀速圆周运动，在地面上的老师用相同的方法也做这个实验。下列说法正确的是（ ） A. 在太空中进行实验时，小钢球在运动过程中细线的拉力保持不变 B. 在太空中进行实验时，如果细线突然断开，小钢球相对于空间实验室将做匀速直线运动 C. 在地面上进行实验时，小钢球过最高点时，速度可以为零 D. 在地面上进行实验时，小钢球也能在竖直面内做匀速圆周运动 3. 我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。已知中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，离地高度约为400km，地球半径约为6400km，忽略地球自转的影响，则（　　） A. 漂浮在空间站中的宇航员不受地球的引力 B. 漂浮在空间站中的宇航员所受合力比静止在地面上时小 C. 空间站绕地球运动的线速度大于7.9km/s小于11.2km/s D. 空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍 4. 1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制，简称。某物理量的单位用国际单位制表示为，该物理量是（　　） A. 力 B. 加速度 C. 功 D. 功率 5. 如图所示，斜面AC与水平方向的夹角为，在底端A正上方与顶端C等高处的E点以速度v0水平抛出一小球，小球垂直于斜面落到D点，重力加速度为g，则 A. 小球在空中飞行时间为 B. 小球落到斜面上时的速度大小为 C. CD与DA的比值为 D. 小球的位移方向垂直于AC 6. 如图所示，河的宽度为，水速恒定为，两船在静水中的速度同为。现让两船同时渡河，甲船头与河岸的夹角为、乙船头与河岸的夹角为，两船恰好在甲船的正对岸相遇。则（　　） A. B. C. 两船出发点相距 D. 两船的合速度大小相等 7. 我国载人登月工程的总目标是2030年前实现中国人首次登陆月球，目前各项研制建设工作正在稳步推进。假设飞船完成登月探测任务后，从月球表面升空进入近月圆周轨道运行，后续变轨脱离月球束缚，关闭发动机进入返回地球的轨道。已知月球质量为M，半径为R，引力常量为G，飞船质量为m，忽略月球自转和飞船质量的变化。以下说法正确的是（　　） A. 飞船在月球表面所受重力大小为 B. 飞船在近月圆周轨道上运动的线速度大小为 C. 飞船在变轨脱离月球的过程中，发动机需要对飞船做负功 D. 关闭发动机后，飞船在靠近地球飞行的过程中速度保持不变 8. 如图所示，一半径为R的光滑圆环竖直放置，AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球套在圆环上并处于静止状态，细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动，重力加速度为g，则（ ） A. 小球一定受三个力的作用 B. 绳中拉力为0时， C. 圆环对小球的弹力为0时， D. 若小球不相对圆环滑动，则不超过 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。漏选得2分） 9. 如图甲所示，质量为8kg的物体受水平推力作用在水平面上由静止开始运动，推力随位移变化的关系如图乙所示，运动10m后撤去推力。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取，已知停下时克服摩擦力做的功和推力做功相等，在物体运动的整个过程中（　　） A. 推力对物体做的功为480J B. 物体的位移为12m C. 物体的加速度大小先减小后不变 D. 物体在时速度最大 10. 如图所示，光滑的圆弧内轨道竖直放置，为圆心，半径竖直，缺口对应的圆心角.在圆心正上方某点处，以初速度水平抛出一个小球。该小球恰好能从点无碰撞地进入圆弧轨道。重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 小球在点处的速度大小为 B. 小球进入圆弧轨道前运动时间为 C. 圆弧轨道的半径为 D. 小球可沿圆弧轨道运动至 11. 如图所示，小球从固定的斜面上方某处由静止释放，随后小球与斜面发生第一次碰撞并反弹，再落回斜面发生第二次碰撞并反弹设小球与斜面间的碰撞为弹性碰撞小球垂直斜面的速度大小不变、方向反向，沿斜面方向的速度大小和方向均不变，碰撞时间极短，碰撞点依次为、、、，小球从到、从到、从到的运动时间依次为、、，位移依次为、、，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. B. C. D. 12. 北京时间2021年9月中旬至10月下旬出现了“火星合日”现象，即当火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线干扰无线电时，影响通信的天文现象，因此中国首辆火星车“祝融号”发生短暂失联。已知地球与火星绕太阳做匀速圆周运动的方向相同。火星的公转周期为，地球公转周期为，“祝融号”在火星赤道表面做匀速圆周运动的周期为，“祝融号”的质量为，火星的半径为，万有引力常量为，则下列说法正确的是（　　） A. 火星的第一宇宙速度大小为 B. 太阳的质量为 C. 火星的公转周期为大于地球公转周期 D. 相邻两次“火星合日”的时间间隔为 三、实验题：2个小题，共14分。 13. 甲图为向心力演示仪。某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1：2：1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1：1、2：1和3：1。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是___________； A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第___________层塔轮（选填“一”“二””或“三”）； （3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则可得出的实验结论是___________。 14. 实验小组做平抛实验，得到小球做平抛运动的轨迹如图甲所示，图中每小方格的边长为5cm，取重力加速度大小g=10m/s2；另一实验小组用喷水枪喷射出一股水流，改变水流喷出时初速度的大小和方向，得到的运动轨迹如图乙所示，五条轨迹分别为1、2、3、4、5，水流喷出时初速度方向与水平方向的夹角在对应的轨迹上标出，以此来探究斜抛运动的规律。回答下列问题: （1）由图甲可知，O点____（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，平抛运动的初速度大小v0=____m/s（结果保留两位有效数字）。 （2）五条轨迹中运动时间最长的是轨迹_______（填“1”“2”“3”“4”或“5”），轨迹2与轨迹4的初速度大小__________（填“相等”或“不相等”）。 四、计算题：本题共4个小题，共46分。解答时应写出必要的文字说明和原理式，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图所示，某行星周围有一宽为的卫星环，卫星环中有大量绕行星做圆周运动的卫星。已知卫星环中的卫星最大线速度为，最小周期为，引力常量为，求： （1）卫星环中卫星的最小半径及行星的质量； （2）卫星环中卫星的最小线速度。 16. 一质量为，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动后以额定功率运动，它在水平面上运动时所受阻力为车重的0.1倍，取，求： （1）汽车启动后4s末发动机的输出功率； （2）汽车以的加速度做匀加速运动所能行驶的时间。 （3）汽车在此路面上所能行驶的最大速度； 17. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上（为斜面与地面的交线），有一根长的细线，细线的一端固定在点，另一端连接着一个质量为可视为质点的小球，过点平行于的直线交于点，的长度。小球经过最低点时绳子拉力为，从某次过点细线被割断瞬间开始计时（不影响小球速度），经落到地面上的点（图中未画出点）。不考虑小球反弹，忽略空气阻力，，。求： （1）小球经过点时速率； （2）小球离开斜面时的点和地面上点间的竖直高度； （3）水平面内点到点的距离。 18. 如图所示，AB为竖直半圆形光滑圆管轨道，其半径R=1.6m，A端切线水平。水平轨道AC与半径r=1m的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆弧轨道的最低点，相切于粗糙程度可调的水平轨道DE，圆弧轨道CD对应的圆心角θ=30°。一质量m=1kg的小球（可视为质点）在弹射器的作用下从水平轨道AC上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道，并从B点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后落到右侧圆弧面MN上，圆弧面内边界截面为四分之一圆形，其圆心与小球在E处球心等高，半径为。取g=10m/s2。求： （1）小球到达C点时的速度大小vC； （2）小球在B点受到轨道作用力大小F和方向； （3）现改变水平轨道DE的粗糙程度，当小球从E点抛出后落到圆弧面MN的速度最小时，小球在E点抛出的水平速度大小为多少？ 附加题 19. 如图，一轻绳跨过两个质量为，半径为的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为和的重物，绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑，两个定滑轮的转动惯量均为，将由两个定滑轮以及质量为和的重物组成的系统从静止释放，重力加速度为g，求重物的加速度和两滑轮之间绳内的张力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $