精品解析：辽宁葫芦岛市第一高级中学2025-2026学年度高一下学期5月练习物理试题

高一物理5月练习 考试时间：75分钟 满分：100分 第I卷（选择题46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分） 1. 物理学在发展完善的过程中，不同年代的物理学家对物理现象进行观察、思考和研究、在实验论证、逻辑推理、演绎论证等基础上建构了现在比较完善的体系。下列关于物理学重大历史事件描述正确的是（　　） A. 亚里士多德否定了托勒密提出的地心说，提出了日心说 B. 开普勒通过分析自己长期的天文观测数据总结出了开普勒行星运动的三大定律 C. 牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来，进而发现了万有引力定律 D. 英国物理学家卡文迪许用扭秤测量引力常量中用到了等效替代的思想 【答案】C 【解析】 【详解】A．提出日心说、否定地心说的是哥白尼，亚里士多德支持地心说，故A错误； B．开普勒是分析第谷长期观测积累的天文数据，总结出开普勒行星运动三大定律，并非使用自己的观测数据，故B错误； C．牛顿结合运动定律，将行星做圆周运动的向心加速度与太阳对行星的引力关联，经过推导发现了万有引力定律，故C正确； D．卡文迪许扭秤实验测量引力常量时，利用光的反射放大微小形变，用到的是微小量放大思想，不是等效替代思想，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，质量m=5kg物体在粗糙水平面上受到与水平面成、大小的力的作用下，向右前进了10m，已知动摩擦因数，重力加速度大小，则力F在此过程中做功为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由做功的计算公式 解得 故选C。 3. 已知某品牌概念车的质量为，额定功率为，运动过程中汽车所受的阻力大小恒定，若保持额定功率不变，汽车能达到的最大速度为。若汽车以的恒定功率启动。从静止开始做加速直线运动，当速度为时，则汽车的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当汽车以额定功率行驶到最大速度时，加速度为0，牵引力等于阻力，由功率公式得 解得阻力 当汽车以的恒定功率启动，速度为时，设此时牵引力为，由功率公式可得 解得牵引力 根据牛顿第二定律可得 联立解得 故选B。 4. 暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在低于静止卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为，与地球中心连线扫过的角度为（弧度），引力常量为G，则下列说法中不正确的是（　　） A. “悟空”的线速度小于第一宇宙速度 B. “悟空”的环绕周期为 C. “悟空”的质量为 D. “悟空”的向心加速度大于地球静止卫星的向心加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是近地轨道卫星环绕速度，轨道半径近似等于地球半径。根据万有引力提供向心力有，解得 由于“悟空”的轨道半径大于地球的半径，因此其线速度小于第一宇宙速度，故A正确； B．根据角速度的定义可知，卫星的角速度为，则“悟空”的环绕周期为，故B正确； C．卫星的线速度大小为，根据弧长与圆心角的关系可知轨道半径为。根据万有引力提供向心力有 解得中心天体（即地球）的质量为 利用已知条件只能求出地球的质量，在等式两边“悟空”的质量被约去，故无法求出“悟空”的质量，故C错误; D．根据牛顿第二定律，万有引力产生加速度，有，解得 已知“悟空”处于低于静止卫星的轨道上，即其轨道半径小于地球静止卫星的轨道半径，因此“悟空”的向心加速度大于地球静止卫星的向心加速度，故D正确。 故选C。 5. 跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一。如图所示，运动员从助滑道AB段滑下，从跳台B处沿水平方向飞出，飞行一段时间后在着陆坡C点着陆。着陆坡可看作倾角为的斜面，已知运动员离开B点的速度为，D点离坡道BC最远。不计运动员所受阻力的影响，则运动员从B点运动到C点的过程中（　　） A. 运动员在D点时，机械能最小 B. 轨迹BD和CD在水平方向的投影长度之比为 C. 若助滑道高度减半，则运动员在空中运动的时间变为原来的 倍 D. 若助滑道高度减半，则运动员落到斜坡时速度与水平方向的夹角将变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．不计空气阻力，运动员只受重力作用，机械能守恒，所以在D点机械能等于运动员在空中任意位置的机械能，故A错误； B．运动员做平抛运动，D点离坡道最远，说明在D点速度方向与斜面平行，即速度偏转角等于，有 解得 运动员落在C点，位移偏转角等于，有 解得 可知 运动员在水平方向做匀速直线运动，轨迹BD和CD在水平方向的投影长度之比等于时间之比，即，故B错误； C．设助滑道高度为，根据动能定理，运动员从B点飞出的速度大小满足 解得 若助滑道高度减半，可知运动员从B点飞出的速度大小变为原来的倍，即 由B选项分析可知，运动员在空中运动时间 可知当助滑道高度减半，运动员在空中运动的时间变为原来的倍，故C正确； D．若助滑道高度减半，运动员落到斜坡时，位移偏转角为，设速度与水平方向夹角为，可知 代入， 解得 可知则运动员落到斜坡时速度与水平方向的夹角与从B点飞出的初速度大小无关，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为的另一物体B（可看成质点）以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（g取）（　　） A. 木板A的质量 B. 系统损失的机械能为 C. 木板A的最小长度为 D. A、B间的动摩擦因数为0.2 【答案】B 【解析】 【详解】AD．由图像可知，木板A的加速度大小 物体B的加速度大小 对木板A，根据牛顿第二定律有 对物体B，根据牛顿第二定律有 联立解得，，故A、D错误； B．系统损失的机械能等于系统动能的减少量，即，故B正确； C．木板A的最小长度等于内A、B的相对位移，由图像面积可知，故C错误。 故选B。 7. 如图甲是倾角为θ、长为3d的斜面，AB段光滑，BC段长度为2d，动摩擦因数自上而下均匀增大，如图乙所示。质量为m的小物体由A处静止释放，恰好能运动到C，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小物体进入BC段立即做减速运动 B. 小物体下滑过程重力做功为3mgd C. BC段动摩擦因数最大值 D. 小物体从AB中点静止释放则恰能到达BC中点 【答案】C 【解析】 【详解】A．小物体进入BC段后，开始时动摩擦因数较小，摩擦力较小，根据牛顿第二定律可知物体的合力方向仍向下，物体向下做加速运动，故A错误； B．小物体下滑过程重力做功为，故B错误； C．质量为m的小物体由A处静止释放，恰好能运动到C，物体在BC段上运动时，动摩擦因数自上而下均匀增大，根据可知摩擦力均匀增大，则物体克服摩擦力做功为 对全程，根据动能定理可得 可知 解得，故C正确； D．小物体从AB中点静止释放到BC中点时，设其速度为，根据动能定理可得 其中 可知速度，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B. 图2中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等 C. 图3中在铁路转弯处，设计外轨比内轨高，目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力 D. 图4中脱水筒原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 【答案】AC 【解析】 【详解】A．汽车在最低点时向心加速度向上，此时支持力大于重力，汽车处于超重状态，故A正确。 B．旋转秋千装置中，重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 由于B的圆周运动半径大，则B绳索与竖直方向的夹角更大，根据 可知绳索对座椅B的拉力更大，故B错误。 C．外轨高于内轨可以让支持力水平分量充当部分向心力，从而减小侧压力，故C正确。 D．脱水筒原理是水滴受到的实际合力不足以提供所需的向心力，从而沿切线方向甩出，故D错误。 故选AC。 9. 马斯克的星链计划要发射数万颗低轨道卫星。目前，我国已有近千颗卫星在轨运行。质量为m的某卫星发射初期先进入近地圆轨道1稳定运行，后在近地点P进行加速进入椭圆轨道2，在椭圆轨道的远地点Q再次加速后，进入预定圆轨道3稳定运行。已知卫星近地圆轨道半径为R，预定圆轨道3半径为3R，地球表面的重力加速度为g。若仅考虑地球引力，则该卫星距离地心r处的引力势能表达式为（r≥R）。不考虑地球自转，且除近地点和远地点外，其余位置发动机不提供动力，则（　　） A. 卫星在椭圆轨道近地点P和远地点Q的速率之比为3∶1 B. 卫星在椭圆轨道近地点的速率为 C. 第一次点火时卫星获得的机械能为 D. 卫星在预定圆轨道上稳定的运行速率为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星在椭圆轨道上运行时，即 由题意知，近地点在轨道1上，距离地心 ；远地点在轨道3上，距离地心 。代入解得 ，故A正确； B．卫星在近地点的速度为v近，到达远地点未加速时的速度为v远，根据机械能守恒和开普勒第二定律可得， 代入题目给的势能公式， 解得，v远=，故B错误； C．近地圆速度v0满足 根据万有引力与重力的关系有 则可知总机械能为 第一次点火后椭圆轨道总机械能 卫星增加的机械能为，故C正确； D．卫星在预定圆轨道3上运行，半径 。由 得，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，质量相等的物体a和b用劲度系数的轻弹簧连接，b放置在地面上，一根不可伸长的轻绳一端与a连接，另一端绕过两个光滑的小定滑轮、与小球c连接，c套在倾角的光滑轻杆上，F点为轻杆的底端，开始时小球c处于轻杆的E点，连接c的轻绳处于水平状态，此时物体b恰好对地面没有压力。E、F两点关于P点对称，且，已知物体a和b的质量均为3kg，小球c的质量为1.5kg，，g取，，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的形变量）。小球c从E点由静止释放到达F点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体a、b及小球c组成的系统机械能守恒 B. 小球c到达P点时，物体a的速度不为0 C. 小球c到达P点时，小球c的机械能增加了16J D. 小球c刚到达F点时，a的动能为8.1J 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球c在E点和在F点时弹簧的长度相同，弹性势能大小相等，但是运动的过程中弹簧对物体a做了功，所以物体a、b和小球c组成的系统机械能不守恒，故A错误； B．设小球c到P点时的速度为，根据绳连接体的特点，，故B错误； C．当小球c处于E点时，弹簧的弹力为 此时的弹簧伸长量为 当小球c运动到P点时，根据几何关系可知 所以物体a下降了 此时弹簧压缩量为 三个物体与弹簧组成的系统机械能是守恒的，有 经计算可知小球c的机械能变化量为，故C正确； D．当小球c到达F点时，弹簧仍伸长，此时物体a与小球c的速度关系为 有 解得，故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（本题共2小题，11题6分，12题8分，每空2分，共14分。） 11. 学习小组利用手机和自行车探究圆周运动的相关知识。已知手机的加速度传感器可以测量x、y、z三个方向的加速度值（如图1），将自行车架起，手机固定在自行车后轮轮毂上（如图(2)，轮胎厚度不计），转动踏板，后轮带动手机在竖直面内做圆周运动。 （1）若加速转动踏板，则手机可测到哪些方向的加速度值不为零？______ A. x、y方向的加速度值 B. x、z方向的加速度值 C. y、z方向的加速度值 （2）利用Phyphox软件可以直接作出向心加速度an与角速度平方的关系图像，若图像斜率为k，已知自行车后轮半径为R，则手机的加速度传感器到轮胎边缘的距离为_____________（用题中符号表示），查阅相关资料得知该手机使用的加速度传感器质量为m，当后轮角速度为ω0时，则手机的加速度传感器做圆周运动的向心力Fn=________（用题中符号表示）。 【答案】（1）A （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由图 (1) 可知，、轴在手机平面内，轴垂直于手机平面。由图 (2) 可知，手机固定在车轮轮毂上，手机平面与车轮平面平行，因此轴沿车轴方向，、轴在车轮平面内。手机随车轮在竖直面内做加速圆周运动，具有指向圆心的向心加速度和沿切线方向的切向加速度，这两个加速度均在车轮平面内，即在、轴构成的平面内，在轴方向无分量。重力加速度竖直向下，也在车轮平面内，在轴方向无分量。因此方向加速度始终为零，、方向加速度不为零。 故选A。 【小问2详解】 [1]根据向心加速度公式，其中为手机做圆周运动的半径。题目中与的关系图像斜率为，结合物理规律，该关系应满足 即图像斜率代表做圆周运动的半径，所以 已知后轮半径为，则传感器到轮胎边缘的距离为 [2]当后轮角速度为时，传感器的向心加速度 根据牛顿第二定律，向心力 12. 利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重锤、纸带、铁架台含铁夹、电火花计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 直流电源 D. 天平含砝码 （2）实验中，先接通电源，再释放重锤，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为。从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量 ______，重锤动能增加量 ______。 （3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地重力加速度 ______保留位有效数字。 （4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是______。 A. 重物下落时受到的阻力过大 B. 利用公式计算重物速度 C. 交流电源的频率偏小 D. 未静止释放，O点有初速度 【答案】（1）AB （2） ①. ②. （3）9.76 （4）CD 【解析】 【小问1详解】 AC．电火花计时器需要使用交流电源，故A正确，C错误； B．实验中需要测量纸带上计数点间的距离，所以需要刻度尺，故B正确； D．验证机械能守恒定律的表达式为，质量可以约去，不需要测量重锤质量，故不需要天平，D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1][2]从打点到打点的过程中，重锤下落的高度为，重力势能减少量 点的瞬时速度等于段的平均速度，即 则重锤动能增加量 【小问3详解】 根据机械能守恒定律有 整理得 由图像可知，图线的斜率 根据图丙数据，斜率 解得 【小问4详解】 A．重物下落时受到的阻力过大，会导致动能增加量小于势能减少量，故A错误； B．利用公式计算重物速度，这是理论推导，会导致动能增加量等于势能减少量，不符合题意，故B错误； C．若交流电源的频率偏小，实际打点周期偏大，计算时仍用，会导致速度计算值偏大，动能增加量偏大，故C正确； D．若未静止释放，点有初速度，会导致末速度偏大，而计算动能增加量时认为初速度为0，则，导致动能增加量大于势能减少量，故D正确。 故选CD。 三、计算题（本题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。如图所示为滑雪轨道一段简化图，运动员经过A点时速度水平，经过B点恰好沿切线方向进入一段半径为25m的光滑圆弧轨道BC，在C点调整姿态后飞出，腾空落到倾角为30°的斜坡轨道CD上。已知运动员的质量为60kg，A、B两点的高度差为20m，水平距离为30m，B、C两点在同一水平面上（即运动员经过B、C两点速度大小相等），不考虑空气阻力，重力加速度为10m/s2，在C处调整姿态只改变速度方向，不改变速度大小，斜坡CD足够长。求： （1）运动员经过A点的速度大小； （2）运动员在B点时对轨道的压力大小； 【答案】（1）15m/s （2）1860N 【解析】 【小问1详解】 运动员做平抛运动，A、B两点的高度差为20m，水平距离为30m，在竖直方向，有 在水平方向，有 解得 【小问2详解】 运动员经过A点时速度水平，经过B点恰好沿切线方向进入，令OB与水平方向夹角为，则根据速度分解有 根据几何关系，有 解得， 在B点对运动员进行分析，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 解得 14. 当某一地外行星（火星、木星、土星、天王星、海王星）在绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一直线的状态，且地球恰好位于太阳和外行星之间的这种天文现象叫“冲日”，冲日前后是观测地外行星的好时机。如图所示是土星冲日示意图，已知地球公转周期是1年，土星质量是地球的95倍，土星半径是地球的9.5倍，土星的公转半径是地球的9.5倍.忽略星球自转影响，求：（） （1）地球和太阳间的万有引力是土星和太阳间的几倍？ （2）土星冲日平均多长时间出现一次？ （3）假设人类在将来的某天登陆土星，若宇航员在地面上最多能举起质量为m的物体，则他在土星表面最多能举起质量是多少的物体？ 【答案】（1）0.95；（2）年；（3） 【解析】 【详解】（1）根据万有引力定律可知 对于地球 对于土星 两式做比值 （2）根据万有引力提供圆周运动的向心力，可知 解得 所以土星的公转周期 年 设土星冲日的时间为，则有 整理可得 年 （3） 在地球表面上 在土星表面上 所以 设宇航员在土星说举起物体的质量为，则 所以 15. 如图所示为一弹射游戏装置，由安装在水平轨道AB左侧的弹射器、半圆轨道CDE、水平轨道EF、四分之一圆弧轨道FO4、IO2、对称圆弧轨道GO4、HO2等组成。CDE半径r1=0.9m，EF长度L=4.5m，FO4、IO2半径r2=0.6m，GO4、HO2半径r3=0.3m、圆心角θ=37°。C点略高于B点且在同一竖直线上，其余各段轨道平滑连接。可视为质点的滑块质量m=1kg，锁定在弹射器上的A点，解除锁定后滑块在水平轨道AB上运动了l=0.2m，从B点贴着C点进入半圆轨道，滑块在C点对半圆轨道的压力恰好为零。除水平轨道AB、EF外其余轨道均光滑，滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ1=0.2，sin37=0.6，cos37=0.8.求： （1）弹射器的弹性势能Ep； （2）若滑块从G点飞出后从H点进入轨道，求滑块在G点时的动能： （3）若滑块在运动过程中不脱离轨道且经过了F点，滑块与水平轨道EF的动摩擦因数μ的范围。 【答案】（1）4.9J （2）2.5J （3） 【解析】 【小问1详解】 对滑块在C点，有 解得 对滑块从A点到C点过程中，有 解得 【小问2详解】 对滑块从G点到H点过程，有， 解得 所以滑块在G点时的动能 【小问3详解】 情景1.若滑块刚好到F点速度为0，对滑块从C点到F点的过程，有 解得 情景2.若滑块刚好点速度为0，对滑块从C点到点过程，有 解得 综上所述，若滑块在运动过程中最终不脱离轨道且经过了F点，滑块与水平轨道EF的动摩擦因数μ的范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理5月练习 考试时间：75分钟 满分：100分 第I卷（选择题46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分） 1. 物理学在发展完善的过程中，不同年代的物理学家对物理现象进行观察、思考和研究、在实验论证、逻辑推理、演绎论证等基础上建构了现在比较完善的体系。下列关于物理学重大历史事件描述正确的是（　　） A. 亚里士多德否定了托勒密提出的地心说，提出了日心说 B. 开普勒通过分析自己长期的天文观测数据总结出了开普勒行星运动的三大定律 C. 牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来，进而发现了万有引力定律 D. 英国物理学家卡文迪许用扭秤测量引力常量中用到了等效替代的思想 2. 如图所示，质量m=5kg物体在粗糙水平面上受到与水平面成、大小的力的作用下，向右前进了10m，已知动摩擦因数，重力加速度大小，则力F在此过程中做功为（　　） A. B. C. D. 3. 已知某品牌概念车的质量为，额定功率为，运动过程中汽车所受的阻力大小恒定，若保持额定功率不变，汽车能达到的最大速度为。若汽车以的恒定功率启动。从静止开始做加速直线运动，当速度为时，则汽车的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。已知“悟空”在低于静止卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为，与地球中心连线扫过的角度为（弧度），引力常量为G，则下列说法中不正确的是（　　） A. “悟空”的线速度小于第一宇宙速度 B. “悟空”的环绕周期为 C. “悟空”的质量为 D. “悟空”的向心加速度大于地球静止卫星的向心加速度 5. 跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一。如图所示，运动员从助滑道AB段滑下，从跳台B处沿水平方向飞出，飞行一段时间后在着陆坡C点着陆。着陆坡可看作倾角为的斜面，已知运动员离开B点的速度为，D点离坡道BC最远。不计运动员所受阻力的影响，则运动员从B点运动到C点的过程中（　　） A. 运动员在D点时，机械能最小 B. 轨迹BD和CD在水平方向的投影长度之比为 C. 若助滑道高度减半，则运动员在空中运动的时间变为原来的 倍 D. 若助滑道高度减半，则运动员落到斜坡时速度与水平方向的夹角将变小 6. 如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为的另一物体B（可看成质点）以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（g取）（　　） A. 木板A的质量 B. 系统损失的机械能为 C. 木板A的最小长度为 D. A、B间的动摩擦因数为0.2 7. 如图甲是倾角为θ、长为3d的斜面，AB段光滑，BC段长度为2d，动摩擦因数自上而下均匀增大，如图乙所示。质量为m的小物体由A处静止释放，恰好能运动到C，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小物体进入BC段立即做减速运动 B. 小物体下滑过程重力做功为3mgd C. BC段动摩擦因数最大值 D. 小物体从AB中点静止释放则恰能到达BC中点 8. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B. 图2中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等 C. 图3中在铁路转弯处，设计外轨比内轨高，目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力 D. 图4中脱水筒原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 9. 马斯克的星链计划要发射数万颗低轨道卫星。目前，我国已有近千颗卫星在轨运行。质量为m的某卫星发射初期先进入近地圆轨道1稳定运行，后在近地点P进行加速进入椭圆轨道2，在椭圆轨道的远地点Q再次加速后，进入预定圆轨道3稳定运行。已知卫星近地圆轨道半径为R，预定圆轨道3半径为3R，地球表面的重力加速度为g。若仅考虑地球引力，则该卫星距离地心r处的引力势能表达式为（r≥R）。不考虑地球自转，且除近地点和远地点外，其余位置发动机不提供动力，则（　　） A. 卫星在椭圆轨道近地点P和远地点Q的速率之比为3∶1 B. 卫星在椭圆轨道近地点的速率为 C. 第一次点火时卫星获得的机械能为 D. 卫星在预定圆轨道上稳定的运行速率为 10. 如图所示，质量相等的物体a和b用劲度系数的轻弹簧连接，b放置在地面上，一根不可伸长的轻绳一端与a连接，另一端绕过两个光滑的小定滑轮、与小球c连接，c套在倾角的光滑轻杆上，F点为轻杆的底端，开始时小球c处于轻杆的E点，连接c的轻绳处于水平状态，此时物体b恰好对地面没有压力。E、F两点关于P点对称，且，已知物体a和b的质量均为3kg，小球c的质量为1.5kg，，g取，，弹簧的弹性势能为（x为弹簧的形变量）。小球c从E点由静止释放到达F点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体a、b及小球c组成的系统机械能守恒 B. 小球c到达P点时，物体a的速度不为0 C. 小球c到达P点时，小球c的机械能增加了16J D. 小球c刚到达F点时，a的动能为8.1J 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（本题共2小题，11题6分，12题8分，每空2分，共14分。） 11. 学习小组利用手机和自行车探究圆周运动的相关知识。已知手机的加速度传感器可以测量x、y、z三个方向的加速度值（如图1），将自行车架起，手机固定在自行车后轮轮毂上（如图(2)，轮胎厚度不计），转动踏板，后轮带动手机在竖直面内做圆周运动。 （1）若加速转动踏板，则手机可测到哪些方向的加速度值不为零？______ A. x、y方向的加速度值 B. x、z方向的加速度值 C. y、z方向的加速度值 （2）利用Phyphox软件可以直接作出向心加速度an与角速度平方的关系图像，若图像斜率为k，已知自行车后轮半径为R，则手机的加速度传感器到轮胎边缘的距离为_____________（用题中符号表示），查阅相关资料得知该手机使用的加速度传感器质量为m，当后轮角速度为ω0时，则手机的加速度传感器做圆周运动的向心力Fn=________（用题中符号表示）。 12. 利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重锤、纸带、铁架台含铁夹、电火花计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 直流电源 D. 天平含砝码 （2）实验中，先接通电源，再释放重锤，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为。从打点到打点的过程中。重锤的重力势能减少量 ______，重锤动能增加量 ______。 （3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地重力加速度 ______保留位有效数字。 （4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是______。 A. 重物下落时受到的阻力过大 B. 利用公式计算重物速度 C. 交流电源的频率偏小 D. 未静止释放，O点有初速度 三、计算题（本题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。如图所示为滑雪轨道一段简化图，运动员经过A点时速度水平，经过B点恰好沿切线方向进入一段半径为25m的光滑圆弧轨道BC，在C点调整姿态后飞出，腾空落到倾角为30°的斜坡轨道CD上。已知运动员的质量为60kg，A、B两点的高度差为20m，水平距离为30m，B、C两点在同一水平面上（即运动员经过B、C两点速度大小相等），不考虑空气阻力，重力加速度为10m/s2，在C处调整姿态只改变速度方向，不改变速度大小，斜坡CD足够长。求： （1）运动员经过A点的速度大小； （2）运动员在B点时对轨道的压力大小； 14. 当某一地外行星（火星、木星、土星、天王星、海王星）在绕日公转过程中运行到与地球、太阳成一直线的状态，且地球恰好位于太阳和外行星之间的这种天文现象叫“冲日”，冲日前后是观测地外行星的好时机。如图所示是土星冲日示意图，已知地球公转周期是1年，土星质量是地球的95倍，土星半径是地球的9.5倍，土星的公转半径是地球的9.5倍.忽略星球自转影响，求：（） （1）地球和太阳间的万有引力是土星和太阳间的几倍？ （2）土星冲日平均多长时间出现一次？ （3）假设人类在将来的某天登陆土星，若宇航员在地面上最多能举起质量为m的物体，则他在土星表面最多能举起质量是多少的物体？ 15. 如图所示为一弹射游戏装置，由安装在水平轨道AB左侧的弹射器、半圆轨道CDE、水平轨道EF、四分之一圆弧轨道FO4、IO2、对称圆弧轨道GO4、HO2等组成。CDE半径r1=0.9m，EF长度L=4.5m，FO4、IO2半径r2=0.6m，GO4、HO2半径r3=0.3m、圆心角θ=37°。C点略高于B点且在同一竖直线上，其余各段轨道平滑连接。可视为质点的滑块质量m=1kg，锁定在弹射器上的A点，解除锁定后滑块在水平轨道AB上运动了l=0.2m，从B点贴着C点进入半圆轨道，滑块在C点对半圆轨道的压力恰好为零。除水平轨道AB、EF外其余轨道均光滑，滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ1=0.2，sin37=0.6，cos37=0.8.求： （1）弹射器的弹性势能Ep； （2）若滑块从G点飞出后从H点进入轨道，求滑块在G点时的动能： （3）若滑块在运动过程中不脱离轨道且经过了F点，滑块与水平轨道EF的动摩擦因数μ的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $