精品解析：北京市海淀区首都师范大学附属中学2025-2026学年高一下学期期中物理试卷

2025-2026学年北京市海淀区首都师范大学附属中学高一（下）期中物理试卷 一、单选题：本大题共8小题，共24分。 1. 理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体包括卫星绕行星的运动都适用。下列关于开普勒第三定律的公式的说法正确的是（ ） A. 公式只适用于轨道是椭圆的运动 B. 式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体运动的行星或卫星无关 C. 式中的k值，对于所有行星和卫星都相同 D. 若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。所以也适用于轨道是圆的运动，故A错误； B．式中的k是只与中心星体的质量有关，与绕中心天体旋转的行星或卫星无关，故B正确； C．式中的k是与中心星体的质量有关，对于所有行星或卫星的中心天体可能不同，故k值可能不都相等，故C错误； D．式中的k是与中心星体的质量有关，月球绕地球转动而地球绕太阳运动，二者不具有同一中心天体，故公式不成立，所以已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之间的距离，故D错误。 故选B。 2. 2021年5月15日“天问一号”探测器成功在火星软着陆，“祝融号”火星车开始开展巡视探测等工作，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。已知火星的直径约为地球的，质量约为地球的，请通过估算判断以下说法正确的是（ ） A. 火星表面的重力加速度小于 B. “祝融号”火星车在火星表面所受重力大于在地球表面所受重力 C. 探测器在火星表面附近的环绕速度小于 D. 火星的第一宇宙速度等于地球的第一宇宙速度 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．探测器在星球表面受到重力等于万有引力，即 解得星球表面重力加速度 已知火星的直径约为地球的，质量约为地球的，地球表面重力加速度为，解得火星表面的重力加速度 可知探测器在火星表面所受重力小于在地球表面所受重力，故A正确，B错误； C．探测器在星球表面，绕星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有 解得 则探测器在火星表面的环绕速度 ，故C正确； D．探测器在星球表面的环绕速度即该星球的第一宇宙速度，由C可知，火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故D错误。 故选AC。 3. 2022年3月23日，“天宫课堂”进行了第二次授课活动。授课过程中信号顺畅不卡顿，主要是利用天链系列地球同步轨道卫星进行数据中继来实现的。如图所示，天链卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入圆形同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。设地球半径为R，地球表面的重力加速度为，卫星质量保持不变。则下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在轨道I和轨道Ⅲ运动的周期均与地球自转周期相同 B. 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运动经过B点的加速度大小不同 C. 卫星在轨道Ⅲ上的运行速率小于 D. 卫星在轨道I上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有 可得 卫星在同步轨道Ⅲ的周期与地球自转周期相同，卫星在轨道I的周期小于地球自转周期，A错误； B．卫星在运行过程只受地球的万有引力，根据牛顿第二定律可得 解得 由于、都相同，可知卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运动经过B点的加速度大小相同，B错误； C．卫星在轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有 物体在地球表面受到的重力等于万有引力，则有 联立解得 C正确； D．卫星在同一轨道上运行时，只受万有引力，卫星的机械能守恒，卫星从轨道I变轨到轨道Ⅱ需要在A处点火加速，即机械能增加，故卫星在轨道I上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能，D错误； 故选C。 4. 如图所示，在水平桌面上的A点，有一个质量为m的物体，以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为（ ） A. mv02+mgH B. mv02+mgh C. mgH+mgh D. mv02+mg（H﹣h） 【答案】B 【解析】 【详解】小球做平抛运动，只受重力，机械能守恒，其减小的重力势能等于增加的动能，即：mgh=EKB-mv02，解得：EKB=mgh+mv02，故选B． 5. 在一条直线上运动的物体，其初动量为8kg·m/s，它在第一秒内受到的冲量为-3N·s，第二秒内受到的冲量为5N·s，它在第二秒末的动量为（　　） A. 10kg·m/s B. 11kg·m/s C. 13kg·m/s D. 16kg·m/s 【答案】A 【解析】 【详解】根据动量定理可得 解得 故选A。 6. 如图所示，小明在演示惯性现象时，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条。第一次，当他快速“拉出”纸条，发现杯子几乎不动；第二次，若相对较慢的速度“拉出”纸条，杯子会明显移动，甚至滑落。对于这个实验，下列说法正确的是（ ） A. 第二次杯子受到的摩擦力较大 B. 两次杯子受到的摩擦力等大 C. 第一次，杯子受到的冲量较大 D. 第二次，杯子受到的冲量较大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．第一次快速拉出纸条，杯子相对于纸条发生滑动，受滑动摩擦力 第二次相对较慢的速度“拉出”纸条，杯子会明显移动，这两次摩擦力大小均为，故A错误，B正确； CD．根据动量定理 第一次快速拉出，作用时间t短，摩擦力冲量小，杯子动量变化小，几乎不动；第二次较慢拉出，作用时间t长，摩擦力冲量大，杯子动量变化大，明显移动，故C错误，D正确。 故选BD。 7. 用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理。如图所示，从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力），已知1000 粒的豆粒的总质量为100g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为（　　） A. 0.2N B. 0.6N C. 1.0N D. 1.6N 【答案】B 【解析】 【详解】豆粒下落到秤盘上的速度 反弹后速度大小为 设向上为正方向，在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，由于碰撞力远大于豆粒受到的重力，则可忽略豆粒的重力，每个豆粒只与秤盘碰撞一次，可认为碰完后豆粒都离开了秤盘平台，根据动量定理得 得 由牛顿第三定律可知，在碰撞过程中秤盘受到的压力大小为0.6N。 故选B。 8. 电动车配有把机械能转化为电能的“能量回收”装置。某次测试中电动车沿倾角为的斜坡向下运动，初动能为，第一次让车无动力滑行，其动能与位移x的关系如图中直线①所示；第二次让车无动力并开启“能量回收”装置滑行，其动能与位移x的关系如图中曲线②所示。假设“两次摩擦力和空气阻力大小都不变”“机械能回收效率为”。重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 图中①过程汽车所受合力越来越大 B. 可求图中②过程下滑200m回收的电能 C. 图中②过程下滑100m后不再回收能量 D. 由题中及图像信息不能求出电动车的质量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据动能定理有可见，图线的斜率为合外力，图中①为倾斜直线，斜率不变，对应过程汽车所受合力不变，故A错误； B．根据动能定理，在车自由下滑200m时合力的功为 根据能量守恒定律，开启能量回收模式下滑200m时有 则回收的电能为 代入数据可得，故B正确； C．图中②对应过程下滑100m后动能不变，但是重力势能减少，机械能减少，根据能量守恒定律可知会继续回收能量，故C错误； D．根据图①可求解合力，合力是图像中的斜率，所以 根据受力分析，有 由上式可知，由于不知道车与斜坡的摩擦因数，故无法由题中及图像信息求出电动车的质量，故D正确。 故选BD。 二、多选题：本大题共7小题，共21分。 9. 地球同步卫星与地球自转周期相同，其运动可视为绕地球做匀速圆周运动。其中一种轨道平面与赤道平面成0度角，因其相对地面静止，也称静止卫星。下列说法正确的是（ ） A. 同步卫星的轨道半径都相同 B. 同步卫星的加速度小于地球表面物体随地球自转的向心加速度 C. 静止卫星可以在北京天空正上方，相对地面静止 D. 静止卫星一定位于赤道正上方 【答案】AD 【解析】 【详解】A．同步卫星围绕地球运动的周期T与地球自转的周期相同，由万有引力提供向心力可得， 解得 由于G、M，T 均为定值，因此所有同步卫星轨道半径都相同，故A正确； B．地球表面物体和同步卫星角速度相等，由向心加速度公式可得，由于同步卫星的轨道半径大于地球表面物体随地球自转的半径，则同步卫星的加速度大于地球表面物体随地球自转的向心加速度，故B错误； CD．静止卫星轨道平面必须与赤道平面重合，只能在赤道正上方；若在北京上空非赤道，万有引力的分力会使卫星无法保持相对地面静止，无法稳定运行，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 两颗人造地球卫星轨道半径之比。下列说法正确的是（ ） A. 线速度之比为8：1 B. 角速度之比为8：1 C. 周期之比为1：8 D. 向心加速度之比为8：1 【答案】BC 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力，可得 可得线速度 角速度 周期 向心加速度 两颗卫星的各运行参数之比分别为，，， 故选BC。 11. 某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力F大小恒定。则在上升过程中关于小球能量描述正确的是（ ） A. 重力势能变化量为 B. 动能变化量为 C. 机械能变化量为 D. 机械能保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．重力势能的变化量等于重力做功的负值，上升过程中重力做负功，大小为mgH，故重力势能变化量为mgH，故A错误； B．根据动能定理，合外力做功等于动能变化，上升过程中重力与空气阻力均做负功，总功为，故动能变化量为，故B正确； C．机械能的变化量等于除重力外其他力做的功，空气阻力做负功，故机械能变化量为 ，故C正确； D．上升过程中空气阻力对小球做负功，机械能不守恒，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内，成为2022年北京冬奥会重要的交通保障设施。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为m，最高行驶速度 ，则下列说法正确的是（ ） A. 行驶过程中动车受到的阻力大小为 B. 当动车的速度为时，动车的加速度大小为 C. 从启动到速度为的过程中，动车牵引力所做的功为 D. 由题目信息可估算京张铁路的全长为350km 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．当动车达到最大速度时，动车受到牵引力等于受到的阻力，故行驶过程中动车受到的阻力大小为 当动车的速度为时，动车受到的牵引力为，则有 根据牛顿第二定律可得 联立整理可得，故AB正确； C．从启动到速度为的过程中，对动车利用动能定理，可得 其中表示该过程中克服阻力做的功，故动车牵引力所做的功为，故C错误； D．由题目信息只知道最高时速，无法估计平均速度，故不可估算京张铁路的全长，故D错误。 故选AB。 13. 如图为“蹦极”运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点，另一端和人相连。人从O点自由下落，至A点时弹性绳恰好伸直，继续向下运动到达最低点B。不计空气阻力的影响，将人视为质点。则人从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 绳的拉力逐渐增大，人的速度逐渐减小 B. 人重力势能与绳弹性势能之和先减小后增大 C. 人重力势能的减少量等于绳弹性势能的增加量 D. 绳对人一直做负功，人的机械能逐渐减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．人从A点运动到B点的过程中，人受到重力和绳的拉力，绳的拉力从零开始逐渐增大，开始阶段，绳的拉力小于重力，人的合力向下，加速度向下，人的速度增大；后来，绳的拉力大于重力，合力向上，加速度向上，人的速度减小，所以人的速度先增大后减小，故A错误； B．对于人和绳组成的系统，因只有重力和弹力做功，故系统机械能守恒，即人的动能、重力势能与绳的弹性势能之和保持不变，人的动能先增大后减小，则人重力势能与绳弹性势能之和先减小后增大，故B正确； C．由能量关系可知，人机械能的减少量等于绳的弹性势能的增加量，故C错误； D．绳的拉力向上，人的位移方向向下，故绳对人一直做负功，人的机械能逐渐减小，故D正确。 故选BD。 14. 如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在t时间内所受力的冲量，正确的是（ ） A. 拉力F的冲量大小为 B. 拉力F的冲量大小为Ft C. 重力的冲量大小为mgt D. 物体所受支持力的冲量是0 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据冲量的定义可知拉力F的冲量大小为，故A错误，B正确； C．重力的冲量大小为，故C正确； D．竖直方向根据平衡条件可得支持力大小为 则物体所受支持力的冲量大小为，故D错误。 故选BC。 15. 将如图所示的跳水过程简化为运动员沿竖直方向的运动。若运动员的质量为m，起跳后重心上升的最大高度为h，从最高点至入水后速度减为零的过程所用时间为t，重力加速度为g，不考虑空气阻力。根据题中信息，可以求得（　　） A. 在上升过程中，运动员重力势能的变化量 B. 从入水到速度减为零的过程中，水的阻力对运动员做的功 C. 在空中运动过程中，重力对运动员的冲量大小 D. 从入水到速度减为零的过程中，水对运动员作用力的冲量大小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．起跳后重心上升的最大高度为h，则 故A正确； B．从最高点至入水后速度减为零的过程，有 由于最高点至入水后速度减为零的高度未知，所以不能确定水的阻力对运动员做的功，故B错误； C．由于不能确定运动员在空中运动的时间，所以在空中运动过程中，重力对运动员的冲量大小不能确定，故C错误； D．根据动量定理可得 所以 即从入水到速度减为零的过程中，水对运动员作用力的冲量大小为mgt，故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共1小题，共20分。 16. 某小组同学在“验证机械能守恒定律”实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。 （1）如下操作中没有必要或者操作不当的步骤是______。 A. 用天平测出重锤的质量 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 测量选取点迹到起点之间的距离 D. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 （2）在实验操作中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是______填选项下字母。 A. B. C. D. （3）实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量______，动能增加量______。在误差允许的范围内，如果，则可验证机械能守恒。 （4）某同学的做法是以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方为纵坐标，建立直角坐标系，用实验测得的数据绘制出图像，如图所示。 ①计算图线的斜率______（保留三位有效数字；） ②在误差允许范围内，该图线______（A、能；B、不能）说明实验过程机械能守恒。 （5）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于该误差下列说法正确的是______。 A. 该误差属于偶然误差；可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 B. 该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 C. 该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 D. 该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 （6）某同学利用图所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为d，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。已知重力加速度为g。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是______，将该物理量用 x表示。若符合机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为______。 （7）某同学想用图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。请写出： ①所需测量物理量之间应满足的关系式不需要推导过程； ②说明关系式中每个字母的含义。 【答案】（1）AB （2）B （3） ①. ②. （4） ①. 19.3 ②. A （5）D （6） ①. 遮光条初始位置到光电门的距离 ②. （7）①所需测量物理量之间应满足的关系式为；②释放时b球距地面的高度和a球上升的最高点距地面的高度 【解析】 【小问1详解】 A．验证机械能守恒定律的表达式为 两边质量可以约掉，所以不需要测量重锤的质量，故A错误； B．正确的操作是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，如果先释放纸带后接通电源，纸带开头部分的点迹会不清晰，不利于数据采集，故B错误； C．测量选取点迹到起点之间的距离是为了得到下落高度，故C正确； D．实验目的就是验证减少的重力势能是否等于增加的动能，故D正确。 故选AB。 【小问2详解】 AC．打点计时器必须使用交流电源，故A错误，C错误； B．手捏住纸带上方，让重物自然下垂，纸带竖直，符合实验要求，故B正确； D．手握住重物，纸带没有保持竖直，释放后可能会晃动，影响打点效果，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]从打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量 [2] B点的瞬时速度为 动能变化量为 【小问4详解】 [1]根据图像可知斜率 [2]验证机械能守恒定律的表达式为 化简得 可得图像理论上斜率为 实验测得的斜率接近这个值，在误差允许范围内，说明运动过程中机械能守恒。 故选A。 【小问5详解】 重力势能减少量大于动能增加量的原因是存在空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦，这属于系统误差，不是偶然误差。系统误差需要改进实验方法或减小阻力影响来减小，而多次测量取平均只能减小偶然误差。 故选D。 【小问6详解】 [1]还需要测量的物理量是滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离。 [2]遮光条经过光电门时的速度为 根据机械能守恒，满足的关系式为 【小问7详解】 ①设a球质量为m，则b球质量为3m，释放时b球距地面高度为，a球上升的最高点距地面高度为 以地面为0势能面，释放时a球的重力势能为0，两球的动能为0，系统的机械能 b球落地前瞬间，b下降，a上升，两球速度大小为v，此时系统机械能 由机械能守恒得 解得 b落地后，a球以速度v竖直上抛，上升高度 a球上升的最高点距地面高度 四、计算题：本大题共3小题，共35分。 17. 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T；已知引力常量为G，月球半径为R，飞船的总质量为m。忽略月球的自转。根据以上信息，求： （1）月球的质量M； （2）月球表面的重力加速度g； （3）你经过一系列操控后，飞船以竖直速度v与月面接触，飞船下端的减震器，通过延长作用时间，削弱了落地时的冲击力。若已知作用时间为t，那么此次触地过程飞船受到的平均冲力F多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对飞船，由万有引力提供向心力，则有 解得月球质量 【小问2详解】 月球表面重力等于万有引力，即 联立以上解得 【小问3详解】 规定初速度方向为正方向，根据动量定理有 其中 联立解得 18. 如图所示，半径为R=0.4m的半圆竖直轨道BCD与水平地面平滑连接，O是半圆形轨道的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m=2kg的物体（可视为质点）以vA=7m/s的速度从A点沿水平面向右运动，冲上圆弧后从D点水平抛出，落在水平地面上，落点与B点的距离x=1.2m．忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2．求： （1）小物块从D点抛出时的速度大小； （2）小物块运动到D点时，对轨道压力的大小； （3）小物块从A点运动到D点的过程中克服摩擦力所做的功． 【答案】（1） ； （2）； （3） 【解析】 【详解】（1）从D点做平抛运动，由：， ； 代入数据解得：； （2）物块在D点受力分析如图， 由 代入数据得：； 由牛顿第三定律可知物体对轨道的压力与轨道对物体的作用力等大反向，大小为25N． （3）对物块从A到D过程应用动能定理：； 代入数值解得：，因此物块从A到D过程中克服摩擦力做了24J的功． 19. 如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部是一长为的竖直细管，上半部是半径为的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，管内有一原长为、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为的鱼饵到达管口时，对管壁的作用力恰好为零，不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能、已知重力加速度为。求： （1）质量为的鱼饵到达管口时的速度大小； （2）弹簧压缩到时的弹性势能； （3）已知地面与水面相距，若每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的长度是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 鱼饵运动至管口时，对管壁恰好无压力，此时重力完全充当向心力，依据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 对于质量为的鱼饵，从释放点到点的过程中，机械能守恒，有 代入解得弹簧的弹性势能 【小问3详解】 设质量为的鱼饵到达点时的速度为，根据机械能守恒定律，有 鱼饵离开管口后做平抛运动，下落总高度为，根据平抛运动规律，竖直方向满足，水平位移为 当鱼饵质量为时，平抛水平位移最小，解得 当鱼饵质量为时，平抛水平位移最大，解得 因此，鱼饵能够落到水面的长度，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年北京市海淀区首都师范大学附属中学高一（下）期中物理试卷 一、单选题：本大题共8小题，共24分。 1. 理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体包括卫星绕行星的运动都适用。下列关于开普勒第三定律的公式的说法正确的是（ ） A. 公式只适用于轨道是椭圆的运动 B. 式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体运动的行星或卫星无关 C. 式中的k值，对于所有行星和卫星都相同 D. 若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离 2. 2021年5月15日“天问一号”探测器成功在火星软着陆，“祝融号”火星车开始开展巡视探测等工作，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。已知火星的直径约为地球的，质量约为地球的，请通过估算判断以下说法正确的是（ ） A. 火星表面的重力加速度小于 B. “祝融号”火星车在火星表面所受重力大于在地球表面所受重力 C. 探测器在火星表面附近的环绕速度小于 D. 火星的第一宇宙速度等于地球的第一宇宙速度 3. 2022年3月23日，“天宫课堂”进行了第二次授课活动。授课过程中信号顺畅不卡顿，主要是利用天链系列地球同步轨道卫星进行数据中继来实现的。如图所示，天链卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入圆形同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。设地球半径为R，地球表面的重力加速度为，卫星质量保持不变。则下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在轨道I和轨道Ⅲ运动的周期均与地球自转周期相同 B. 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运动经过B点的加速度大小不同 C. 卫星在轨道Ⅲ上的运行速率小于 D. 卫星在轨道I上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 4. 如图所示，在水平桌面上的A点，有一个质量为m的物体，以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为（ ） A. mv02+mgH B. mv02+mgh C. mgH+mgh D. mv02+mg（H﹣h） 5. 在一条直线上运动的物体，其初动量为8kg·m/s，它在第一秒内受到的冲量为-3N·s，第二秒内受到的冲量为5N·s，它在第二秒末的动量为（　　） A. 10kg·m/s B. 11kg·m/s C. 13kg·m/s D. 16kg·m/s 6. 如图所示，小明在演示惯性现象时，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条。第一次，当他快速“拉出”纸条，发现杯子几乎不动；第二次，若相对较慢的速度“拉出”纸条，杯子会明显移动，甚至滑落。对于这个实验，下列说法正确的是（ ） A. 第二次杯子受到的摩擦力较大 B. 两次杯子受到的摩擦力等大 C. 第一次，杯子受到的冲量较大 D. 第二次，杯子受到的冲量较大 7. 用豆粒模拟气体分子，可以模拟气体压强产生的原理。如图所示，从距秤盘80 cm高度把1000 粒的豆粒连续均匀地倒在秤盘上，持续作用时间为1s，豆粒弹起时竖直方向的速度变为碰前的一半。若每个豆粒只与秤盘碰撞一次，且碰撞时间极短（在豆粒与秤盘碰撞极短时间内，碰撞力远大于豆粒受到的重力），已知1000 粒的豆粒的总质量为100g。则在碰撞过程中秤盘受到的压力大小约为（　　） A. 0.2N B. 0.6N C. 1.0N D. 1.6N 8. 电动车配有把机械能转化为电能的“能量回收”装置。某次测试中电动车沿倾角为的斜坡向下运动，初动能为，第一次让车无动力滑行，其动能与位移x的关系如图中直线①所示；第二次让车无动力并开启“能量回收”装置滑行，其动能与位移x的关系如图中曲线②所示。假设“两次摩擦力和空气阻力大小都不变”“机械能回收效率为”。重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 图中①过程汽车所受合力越来越大 B. 可求图中②过程下滑200m回收的电能 C. 图中②过程下滑100m后不再回收能量 D. 由题中及图像信息不能求出电动车的质量 二、多选题：本大题共7小题，共21分。 9. 地球同步卫星与地球自转周期相同，其运动可视为绕地球做匀速圆周运动。其中一种轨道平面与赤道平面成0度角，因其相对地面静止，也称静止卫星。下列说法正确的是（ ） A. 同步卫星的轨道半径都相同 B. 同步卫星的加速度小于地球表面物体随地球自转的向心加速度 C. 静止卫星可以在北京天空正上方，相对地面静止 D. 静止卫星一定位于赤道正上方 10. 两颗人造地球卫星轨道半径之比。下列说法正确的是（ ） A. 线速度之比为8：1 B. 角速度之比为8：1 C. 周期之比为1：8 D. 向心加速度之比为8：1 11. 某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力F大小恒定。则在上升过程中关于小球能量描述正确的是（ ） A. 重力势能变化量为 B. 动能变化量为 C. 机械能变化量为 D. 机械能保持不变 12. 如图所示，京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内，成为2022年北京冬奥会重要的交通保障设施。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为m，最高行驶速度 ，则下列说法正确的是（ ） A. 行驶过程中动车受到的阻力大小为 B. 当动车的速度为时，动车的加速度大小为 C. 从启动到速度为的过程中，动车牵引力所做的功为 D. 由题目信息可估算京张铁路的全长为350km 13. 如图为“蹦极”运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点，另一端和人相连。人从O点自由下落，至A点时弹性绳恰好伸直，继续向下运动到达最低点B。不计空气阻力的影响，将人视为质点。则人从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 绳的拉力逐渐增大，人的速度逐渐减小 B. 人重力势能与绳弹性势能之和先减小后增大 C. 人重力势能的减少量等于绳弹性势能的增加量 D. 绳对人一直做负功，人的机械能逐渐减小 14. 如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在t时间内所受力的冲量，正确的是（ ） A. 拉力F的冲量大小为 B. 拉力F的冲量大小为Ft C. 重力的冲量大小为mgt D. 物体所受支持力的冲量是0 15. 将如图所示的跳水过程简化为运动员沿竖直方向的运动。若运动员的质量为m，起跳后重心上升的最大高度为h，从最高点至入水后速度减为零的过程所用时间为t，重力加速度为g，不考虑空气阻力。根据题中信息，可以求得（　　） A. 在上升过程中，运动员重力势能的变化量 B. 从入水到速度减为零的过程中，水的阻力对运动员做的功 C. 在空中运动过程中，重力对运动员的冲量大小 D. 从入水到速度减为零的过程中，水对运动员作用力的冲量大小 三、实验题：本大题共1小题，共20分。 16. 某小组同学在“验证机械能守恒定律”实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。 （1）如下操作中没有必要或者操作不当的步骤是______。 A. 用天平测出重锤的质量 B. 先释放纸带，后接通电源 C. 测量选取点迹到起点之间的距离 D. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 （2）在实验操作中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是______填选项下字母。 A. B. C. D. （3）实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量______，动能增加量______。在误差允许的范围内，如果，则可验证机械能守恒。 （4）某同学的做法是以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方为纵坐标，建立直角坐标系，用实验测得的数据绘制出图像，如图所示。 ①计算图线的斜率______（保留三位有效数字；） ②在误差允许范围内，该图线______（A、能；B、不能）说明实验过程机械能守恒。 （5）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于该误差下列说法正确的是______。 A. 该误差属于偶然误差；可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 B. 该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 C. 该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 D. 该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 （6）某同学利用图所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为d，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。已知重力加速度为g。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是______，将该物理量用 x表示。若符合机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为______。 （7）某同学想用图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。请写出： ①所需测量物理量之间应满足的关系式不需要推导过程； ②说明关系式中每个字母的含义。 四、计算题：本大题共3小题，共35分。 17. 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T；已知引力常量为G，月球半径为R，飞船的总质量为m。忽略月球的自转。根据以上信息，求： （1）月球的质量M； （2）月球表面的重力加速度g； （3）你经过一系列操控后，飞船以竖直速度v与月面接触，飞船下端的减震器，通过延长作用时间，削弱了落地时的冲击力。若已知作用时间为t，那么此次触地过程飞船受到的平均冲力F多大？ 18. 如图所示，半径为R=0.4m的半圆竖直轨道BCD与水平地面平滑连接，O是半圆形轨道的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m=2kg的物体（可视为质点）以vA=7m/s的速度从A点沿水平面向右运动，冲上圆弧后从D点水平抛出，落在水平地面上，落点与B点的距离x=1.2m．忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2．求： （1）小物块从D点抛出时的速度大小； （2）小物块运动到D点时，对轨道压力的大小； （3）小物块从A点运动到D点的过程中克服摩擦力所做的功． 19. 如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部是一长为的竖直细管，上半部是半径为的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，管内有一原长为、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为的鱼饵到达管口时，对管壁的作用力恰好为零，不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能、已知重力加速度为。求： （1）质量为的鱼饵到达管口时的速度大小； （2）弹簧压缩到时的弹性势能； （3）已知地面与水面相距，若每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的长度是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $