精品解析：四川省绵阳市绵阳中学实验学校2022-2023学年高一下学期第三次月考物理试卷

绵阳中学实验学校高2022级高一下期第三次月考 物理试题 （考试时间：90分钟 满分：100分） 一、单项选择题。本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 由开普勒第三定律可知，地球与火星绕太阳公转轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值相等 B. 一个行星沿椭圆轨道绕太阳运动，从远日点向近日点运动的过程中，它的动能逐渐增大，而机械能不变 C. 公式中的G为比例系数，它的单位是N·m2·kg2 D. 牛顿可以通过万有引力定律公式计算求得地球质量 【答案】B 【解析】 【详解】A．由开普勒第三定律可知，地球与火星绕太阳公转轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等，故A错误； B．一个行星沿椭圆轨道绕太阳运动，从远日点向近日点运动的过程中，只有万有引力做正功，它的动能逐渐增大，而机械能不变，故B正确； C．公式中的G为比例系数，它的单位是N·m2/kg2，故C错误； D．牛顿发现了万有引力定律，但卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，从而计算求得地球质量，故D错误。 故选B。 2. 云梯车是指可以向高空运送人员、救援物资、救援被困人员，喷射灭火剂、建筑材料、工作设备的一种工具车。为了节省时间，当云梯车匀加速前进的同时，救援物资沿着竖直云梯被匀速向上输送，其运动轨迹应为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，救援物质水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速运动，则在轴方向上取相等距离，则运动时间相等，在轴方向上，相等时间运动的距离会越来越大。 故选C。 3. 公园里滑梯坡度是变化的，小孩沿粗糙的滑梯上端先加速后减速地滑到了滑梯的底端，则该过程中小孩的（　　） A. 重力势能增加，动能先增加后减少，机械能先增加后减少 B. 重力势能增加，动能先增加后减少，机械能一直减少 C. 重力势能减少，动能先增加后减少，机械能先不变后减少 D. 重力势能减少，动能先增加后减少，机械能一直减少 【答案】D 【解析】 【详解】小孩从滑梯上端滑到了滑梯的底端过程，重力对小孩做正功，小孩的重力势能减少；由题意可知，小孩下滑过程先加速后减速，则小孩的速度先增大后减小，小孩的动能先增加后减少；由于摩擦力对小孩一直做负功，根据功能关系可知，小孩的机械能一直减少。 故选D。 4. 如图所示，运动员对着竖直的墙壁练习打乒乓球，若某次乒乓球从墙壁上的A点垂直于墙壁弹回，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ=37°，A、B两点高度差h=1.8 m．忽略空气阻力，重力加速度g=10 m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8．则乒乓球落到球拍上时速度大小为 A. 6 m/s B. 7.5 m/s C. 8 m/s D. 10 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】 根据竖直方向乒乓球做自由落体运动，竖直分速度 根据平行四边形定则知,刚要落到球拍上时速度大小 B正确，ACD错误． 故选B． 【名师点睛】根据竖直方向乒乓球做自由落体运动，求出球的竖直分速度；根据平行四边形定则求出刚要落到球拍上时速度大小． 5. 下列关于圆周运动模型的说法中不正确的是（　　） A. 图a中，拱形桥半径为，当最高点车速为时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，仅受重力、弹力 C. 图c中，在竖直平面内绕轻杆端做圆周运动的小球，运动到最高点时最小速度为0 D. 图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，内轨对火车轮缘有侧压力 【答案】D 【解析】 【详解】A．图a中，拱形桥半径为，在最高点当车对桥面的压力为零时，只有重力提供向心力，由牛顿第二定律 解得 此后车具有水平方向初速度、只受重力，将做平抛运动，故A正确，不符合题意； B．图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，仅受重力、弹力。重力、弹力的合力提供向心力，故B正确，不符合题意； C．图c中，在竖直平面内绕绳端做圆周运动的小球，运动到最高点时杆的支持力和重力大小相等，方向相反，合外力为0，则速度为0，故C正确，不符合题意； D．图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车受到的重力、支持力的合力不足以提供火车做圆周运动所需的向心力，火车有离心的趋势，故外轨对火车轮缘有侧压力，故D错误，符合题意。 故选D。 6. 2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星），则该卫星（　　） A. 加速度小于空间站的加速度 B. 授课期间经过北京正上空 C. 运行周期小于空间站的运行周期 D. 运行速度大于地球的第一宇宙速度 【答案】A 【解析】 【详解】AC．由万有引力提供向心力得 可得， 可知地球静止轨道卫星的加速度小于空间站的加速度，地球静止轨道卫星的运行周期大于空间站的运行周期，故A正确，C错误； B．地球静止轨道卫星只能经过赤道的正上空，不能经过北京正上空，故B错误； D．地球的第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，由 可得 可知地球静止轨道卫星运行速度小于地球的第一宇宙速度，故D错误。 故选A。 7. 电影《流浪地球》中设想用发动机推动地球：行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的轨道，具体过程如图所示，轨道1为地球公转的近似圆轨道，轨道2、3为椭圆轨道，P、Q为椭圆轨道3长轴的端点。以下说法正确的是（　　） A. 地球在1、2、3轨道的运行周期分别为T1、T2、T3，则T1 > T2 > T3 B. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为v1、v2、v3，则v1 > v2 > v3 C. 地球在1轨道过P点的速度大于在3轨道过Q点的速度 D. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的加速度分别为a1、a2、a3，则a3 > a2 > a1 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，可知地球在1、2、3轨道的运行周期大小关系为，故A错误； B．根据卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，可知地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度大小关系为，故B错误； C．地球绕太阳做匀速圆周运动，由 可得 可知过Q点绕太阳做匀速圆周运动的线速度小于地球在1轨道过P点的速度，而在3轨道Q点需要点火加速才能变轨为过Q点的圆轨道，所以地球在1轨道过P点的速度大于在3轨道过Q点的速度，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 可得 可知地球在1、2、3轨道运行时经过P点的加速度相等，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，半径为R的圆弧轨道固定在竖直平面内，一质量为m的小球由距槽口M正上方3R的O点无初速度释放，经过一段时间小球运动到圆弧轨道的最高点N，且此时小球与轨道之间压力的大小为mg。重力加速度为g，则对小球由O到N的过程，下列描述正确的是（　　） A. 小球在N点的速度大小为 B. 合力对小球做功为mgR C. 摩擦力做功为 D. 小球机械能减少 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在N点与轨道之间压力的大小为mg，根据向心力公式 解得小球在N点的速度大小，故A错误； B．对小球由O到N的过程，根据动能定理可得 解得，故B正确； C．对小球由O到N的过程，根据动能定理可得 解得，故C错误； D．小球克服摩擦力做功为，根据能量守恒定律，可得小球机械能减少，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系质量分别为和的小球A和B，用手拉住A球，绳子拉住B球，A、B均处于静止状态，重力加速度为g，不计一切阻力。释放A球，在B球下降h、A球上升h的过程中（　　） A. A球、B球机械能均守恒 B. B球落地瞬间，A的速度为 C. 绳子拉力对A球做功为 D. B球减少的重力势能等于A球增加的机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．对A、B分别进行受力分析，二者均受重力和拉力作用，其中，二者受到的拉力在运动过程中均对球做了功，所以两小球各自的机械能均不守恒，故A错误； B．对两球构成的系统，由动能定理 故，故B错误； C．对A研究，根据动能定理可得 解得，故C正确； D．根据能量转化与守恒定律可知，B球减少的重力势能等于A球增加的机械能和B球增加的动能，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，原长为L的轻弹簧一端固定在O点，另一端与质量为m的小球相连，小球穿在倾斜的光滑固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，小球在A点时弹簧水平且处于原长，OB垂直于杆，C点是杆上一点且A、C关于B点对称。将小球从A由静止释放，到达D点时速度为零，OD沿竖直方向，弹簧始终在弹性限度内。则（　　） A. 下滑过程中，小球在C点的动能最大 B. 下滑过程中小球经过A、B、C三点的加速度相同 C. 小球在C点的动能为mgLsinα D. 从B运动到D的过程中，重力势能与弹性势能之和增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．下滑过程中，小球在CD中间某位置合力为零，可知此时的动能最大，即C点的动能不是最大，故A错误； B．在A点时，因弹簧处于原长，则小球的加速度为gsinθ；在B点时，弹簧处于压缩状态，且弹力方向垂直于斜杆，可知小球的加速度也为gsinθ；在C点时，因弹簧也处于原长，则小球的加速度为gsinθ，即下滑过程中小球经过A、B、C三点的加速度相同，故B正确； C．从A到C由动能定理 即小球在C点的动能为mgLsin2α，故C错误； D．因小球下滑过程中，重力势能、动能和弹性势能之和守恒，则从B运动到D的过程中，动能先增加后减小，则重力势能与弹性势能之和先减小后增大，故D错误。 故选B。 二、多项选择题。本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 如图所示，质量为1kg的小球以4m/s的速度从桌面竖直上抛，到达的最大高度为0.8m，返回后，落到桌面下1m的地面上，取桌面为重力势能的参考平面，则下述说法正确的是（　　） A. 小球在最高点时具有的重力势能为18J B. 小球在最高点时具有的机械能能为8J C. 小球落地前瞬间具有的机械能为8J D. 小球落地前瞬间具有的动能为8J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．以桌面为参考面，小球在最高点时具有的重力势能 A错误； B．以桌面为参考面，小球在最高点时动能为零，因此具有的机械能 B正确； C．由于在整个运动过程中机械能守恒，因此落地前瞬间的机械能为8J，C正确； D．落地前瞬间的势能 由于整个运动过程中机械能守恒，因此动能 D错误。 故选BC。 12. 有一辆质量为的汽车在平直公路上行驶，设汽车在运动中所受阻力恒定，某段时间汽车以恒定的加速度做匀加速运动，当汽车速度为时对应的发动机功率为，汽车最终能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　） A. 汽车牵引力 B. 汽车受到的阻力 C. 汽车匀加速运动时发动机功率变大 D. 汽车一直匀加速直到达到最大速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据 可知汽车的牵引力为，故A正确； B．根据牛顿第二定律可得 解得汽车受到的阻力，故B错误； C．汽车做匀加速运动时，加速度不变，速度变大，根据 牵引力大小不变，则发动机功率变大，故C正确； D．汽车达到最大功率后会继续加速运动，根据 此时牵引力变小，汽车做变加速直线运动，直至大小和阻力相等，速度达到最大，故D错误。 故选AC。 13. 长度的细线，拴一质量的小球（不计大小），另一端固定于O点。让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动。如图所示，摆线与竖直方向的夹角，sin37º=0.6，cos37º=0.8，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 细线的拉力大小为16N B. 小球运动的角速度为 C. 小球运动的线速度大小为1.5m/s D. 小球所受到的向心力大小为15N 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球做圆锥摆运动，竖直方向有 解得，故A错误； B．绳子拉力和重力的合力提供向心力，水平方向有 解得小球运动的角速度为，故B错误； C．水平方向有 解得小球运动的线速度大小为1.5m/s，故C正确； D．水平方向有 解得小球所受到的向心力大小为15N，故D正确。 故选CD。 14. 位于重庆永川乐和乐都主题公园的极限蹦极高度约60米，是西南地区的蹦极“第一高”。为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，不考虑空气阻力的影响。游客在从O→B→C→D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从B到C过程中，游客一直处于失重状态 B. 从B到D过程中，游客的机械能一直减小 C. 从O到D整个过程中，游客机械能守恒 D. 从O到D整个过程中，游客与弹性绳的系统的势能先减小后增大 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．从到过程中，弹性绳的弹力逐渐增大，但始终小于重力，因为点是合力为零的点，即到过程中弹力 合力 方向竖直向下，因此加速度方向竖直向下，游客一直处于失重状态，A正确； B．除重力外的其他力做功，会引起机械能变化。弹力做负功，机械能减小；弹力做正功，机械能增大。从到过程中，弹性绳的弹力方向始终与游客的运动方向相反。游客向下运动，弹力向上，因此弹力一直做负功。游客的机械能一直减小，B正确； C．从到过程中，弹性绳的弹力对游客做负功，游客的机械能转化为弹性绳的弹性势能，因此游客的机械能不守恒，C错误； D．游客与弹性绳的系统的势能包括重力势能和弹性势能。从到，弹性绳无弹力，无弹性势能，只有重力势能减小，动能增大，系统势能减小。从到，重力势能继续减小，但弹性绳的弹性势能因形变增大而增大，且在点后，合力向上，游客做减速运动，动能减小，因系统机械能守恒，则系统势能增大。故系统势能先减小后增大，D正确； 故选ABD。 15. 如图a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N，空气阻力不计，B点为AC轨道中点，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 图b中 B. 小球质量为0.2kg C. 小球在A点时重力的功率为5W D. 小球在B点受到轨道作用力为8N 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球在光滑轨道上运动，只有重力做功，故机械能守恒，有 解得 即，故A正确； B．依题意小球在C点，有 又， 解得，故B正确； C．小球在A点时重力方向竖直向下，速度水平向右，二者夹角为，根据 可知重力的瞬时功率为零，故C错误； D．由机械能守恒，可得 又因为小球在B点受到的在水平方向上的合外力提供向心力，可得 联立可得，故D错误。 故选AB。 三、填空题。本题共3小题，每空2分，共18分。 16. 某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动： (1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_______（填选项前的字母）。 A．保证小球飞出时的速度既不太大也不太小 B．保证小球飞出时的初速度水平 C．保证小球在空中运动的时间每次都相等 D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线 (2)实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度大小为v0=_____m/s（取g=10m/s2，L=2.5cm，结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. B ②. 1.0 【解析】 【详解】(1)[1]研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，选项B正确，ACD错误。 故选B。 (2)[2]在竖直方向上有 解得 水平方向有 解得 17. 向心力演示器如图所示，匀速转动手柄1，可以使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做匀速圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒9下降，从而露出标尺10，根据标尺10上露出的红白相间的等分格，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 当把皮带放在皮带盘第二挡时，此时皮带盘的半径之比为，将质量均为的钢球分别放在长、短槽上半径相等的横臂挡板内侧，然后匀速摇动手柄，记录实验数据，研究小球做圆周运动所需要的向心力与角速度之间的关系。根据实验数据，请回答： （1）当把皮带放在皮带盘第二挡时，变速轮塔2和3的角速度之比为______； （2）匀速摇动手柄后，标尺10左、右两边露出的格数之比约为______； （3）根据该实验操作，可粗略判断做匀速圆周运动所需向心力大小与角速度的关系是______。 【答案】 ①. ②. ③. 与角速度的平方成正比 【解析】 【详解】（1）[1]当把皮带放在皮带盘第二挡时，此时皮带盘的半径之比为，根据 可知变速轮塔2和3的角速度之比为 （2）[2]由图可知标尺10上露出的红白相间的格数之比约为。 （3）[3]由于标尺10上露出的红白相间的格数之比约为，则有 可粗略判断做匀速圆周运动所需向心力大小与角速度的平方成正比。 18. 在做“验证机械能守恒定律”实验时： （1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需的器材是_______； A. 直流电源、天平及砝码 B. 直流电源、刻度尺 C. 交流电源、天平及砝码 D. 交流电源、刻度尺 （2）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点， A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.8m/s2则： ①从O点到B点，重物重力势能减少量△Ep=__________J，打B点时重物的动能为__________J；（结果取3位有效数字） ②实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是________ A.该误差属于偶然误差 B.该误差属于系统误差 C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 【答案】（1）D （2） ①. 1.88 ②. 1.84 ③. BD 【解析】 【小问1详解】 打点计时器需要接交流电源，实验中需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离；由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要天平。 故选D。 【小问2详解】 ①[1]从O点到B点，重物重力势能减少量为 [2]打B点时的速度为 打B点时重物的动能为 ②[3]实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，是因为受到一定的空气阻力和摩擦阻力，这个误差是系统误差，无法避免，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差。 故选BD。 四、计算题。本题共3小题，共32分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 19. 火星探测器“天问一号”于2020年7月23日在海南文昌发射升空，2021年2月24日成功进入火星停泊轨道。假设停泊轨道为距火星表面高为h的圆轨道，“天问一号”在该轨道上运行的角速度为，火星半径为R，引力常量为G。求： （1）火星的质量； （2）在火星表面附近沿圆轨道运行的卫星的周期。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据万有引力提供向心力可得 解得火星的质量 【小问2详解】 设在火星表面附近沿圆轨道运行的卫星的周期为，根据万有引力提供向心力可得 联立解得 20. 某种型号的轿车其部分配置参数如下表所示。若该轿车行驶过程中所受阻力大小始终不变。求： 长（a）×宽（b）×高（c） 4865×1820×1475 净重m0（kg） 1540 发动机排量V（mL） 1984 水平直线路面最高车速vm（km/h） 216 额定功率P0（kW） 120 （1）若轿车在水平直线路面上以最高车速匀速行驶时，发动机功率是额定功率，此时轿车所受阻力为多大？ （2）在某次官方测试中，一位质量60kg的驾驶员驾驶该轿车（即车与人的总质量m=1600kg），在水平直线路面上以额定功率将车速由零提高到108km/h，此时轿车的加速度为多大？ （3）在第（2）问中驾驶员将车速由零提高到108km/h用时9s，则这段时间内轿车行驶的距离为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 轿车在水平直线路面上以最高车速匀速行驶时，发动机功率是额定功率，即 此时牵引力大小等于阻力，根据 可得 已知216km/h=60m/s，解得阻力 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得 根据 已知108km/h=30m/s，代入数据解得 【小问3详解】 轿车在加速行驶过程中，根据动能定理 解得 21. 如图所示，在高h1的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2，已知h1＝30m，h2＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，即圆弧轨道的半径R=h1，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝40m的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s2， （1）求小物块由A到B的运动时间t； （2）求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小； （3）若小物块与墙壁发生碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中刚好没有冲出B点，求CD间动摩擦因数μ的大小以及小物块通过C点时对轨道的最小压力。 【答案】（1）s （2）50J （3）， 【解析】 【小问1详解】 设从A运动到B的时间为t，由平抛运动规律得 解得 【小问2详解】 由，h2＝15 m，设∠BOC= 则 解得∠BOC=60° 物块沿切线进入轨道B点，故将B点速度分解可得 解得=10m/s 根据能量守恒定律，弹簧的弹性势能转化给物块的动能，有 解得 【小问3详解】 因为小物块刚好没有从B点出去，则返回B点时速度为0，则小物块从A水平抛出到刚返回B点时，由动能定理 解得 小物块到B点速度为0之后，向下滑经过C点时对轨道压力最小，从B点到C点，根据机械能守恒可得 由向心力公式得 解得 根据牛顿第三定律，可得小物块通过C点时对轨道的最小压力为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绵阳中学实验学校高2022级高一下期第三次月考 物理试题 （考试时间：90分钟 满分：100分） 一、单项选择题。本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 由开普勒第三定律可知，地球与火星绕太阳公转轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值相等 B. 一个行星沿椭圆轨道绕太阳运动，从远日点向近日点运动的过程中，它的动能逐渐增大，而机械能不变 C. 公式中的G为比例系数，它的单位是N·m2·kg2 D. 牛顿可以通过万有引力定律公式计算求得地球质量 2. 云梯车是指可以向高空运送人员、救援物资、救援被困人员，喷射灭火剂、建筑材料、工作设备的一种工具车。为了节省时间，当云梯车匀加速前进的同时，救援物资沿着竖直云梯被匀速向上输送，其运动轨迹应为（　　） A. B. C. D. 3. 公园里滑梯坡度是变化的，小孩沿粗糙的滑梯上端先加速后减速地滑到了滑梯的底端，则该过程中小孩的（　　） A. 重力势能增加，动能先增加后减少，机械能先增加后减少 B. 重力势能增加，动能先增加后减少，机械能一直减少 C. 重力势能减少，动能先增加后减少，机械能先不变后减少 D. 重力势能减少，动能先增加后减少，机械能一直减少 4. 如图所示，运动员对着竖直的墙壁练习打乒乓球，若某次乒乓球从墙壁上的A点垂直于墙壁弹回，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ=37°，A、B两点高度差h=1.8 m．忽略空气阻力，重力加速度g=10 m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8．则乒乓球落到球拍上时速度大小为 A. 6 m/s B. 7.5 m/s C. 8 m/s D. 10 m/s 5. 下列关于圆周运动模型的说法中不正确的是（　　） A. 图a中，拱形桥半径为，当最高点车速为时，车对桥面的压力为零，车将做平抛运动 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，仅受重力、弹力 C. 图c中，在竖直平面内绕轻杆端做圆周运动的小球，运动到最高点时最小速度为0 D. 图d中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，内轨对火车轮缘有侧压力 6. 2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星），则该卫星（　　） A. 加速度小于空间站的加速度 B. 授课期间经过北京正上空 C. 运行周期小于空间站的运行周期 D. 运行速度大于地球的第一宇宙速度 7. 电影《流浪地球》中设想用发动机推动地球：行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的轨道，具体过程如图所示，轨道1为地球公转的近似圆轨道，轨道2、3为椭圆轨道，P、Q为椭圆轨道3长轴的端点。以下说法正确的是（　　） A. 地球在1、2、3轨道的运行周期分别为T1、T2、T3，则T1 > T2 > T3 B. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为v1、v2、v3，则v1 > v2 > v3 C. 地球在1轨道过P点的速度大于在3轨道过Q点的速度 D. 地球在1、2、3轨道运行时经过P点的加速度分别为a1、a2、a3，则a3 > a2 > a1 8. 如图所示，半径为R的圆弧轨道固定在竖直平面内，一质量为m的小球由距槽口M正上方3R的O点无初速度释放，经过一段时间小球运动到圆弧轨道的最高点N，且此时小球与轨道之间压力的大小为mg。重力加速度为g，则对小球由O到N的过程，下列描述正确的是（　　） A. 小球在N点的速度大小为 B. 合力对小球做功为mgR C. 摩擦力做功为 D. 小球机械能减少 9. 如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系质量分别为和的小球A和B，用手拉住A球，绳子拉住B球，A、B均处于静止状态，重力加速度为g，不计一切阻力。释放A球，在B球下降h、A球上升h的过程中（　　） A. A球、B球机械能均守恒 B. B球落地瞬间，A的速度为 C. 绳子拉力对A球做功为 D. B球减少的重力势能等于A球增加的机械能 10. 如图所示，原长为L的轻弹簧一端固定在O点，另一端与质量为m的小球相连，小球穿在倾斜的光滑固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，小球在A点时弹簧水平且处于原长，OB垂直于杆，C点是杆上一点且A、C关于B点对称。将小球从A由静止释放，到达D点时速度为零，OD沿竖直方向，弹簧始终在弹性限度内。则（　　） A. 下滑过程中，小球在C点的动能最大 B. 下滑过程中小球经过A、B、C三点的加速度相同 C. 小球在C点的动能为mgLsinα D. 从B运动到D的过程中，重力势能与弹性势能之和增大 二、多项选择题。本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 如图所示，质量为1kg的小球以4m/s的速度从桌面竖直上抛，到达的最大高度为0.8m，返回后，落到桌面下1m的地面上，取桌面为重力势能的参考平面，则下述说法正确的是（　　） A. 小球在最高点时具有的重力势能为18J B. 小球在最高点时具有的机械能能为8J C. 小球落地前瞬间具有的机械能为8J D. 小球落地前瞬间具有的动能为8J 12. 有一辆质量为的汽车在平直公路上行驶，设汽车在运动中所受阻力恒定，某段时间汽车以恒定的加速度做匀加速运动，当汽车速度为时对应的发动机功率为，汽车最终能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　） A. 汽车牵引力 B. 汽车受到的阻力 C. 汽车匀加速运动时发动机功率变大 D. 汽车一直匀加速直到达到最大速度 13. 长度的细线，拴一质量的小球（不计大小），另一端固定于O点。让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动。如图所示，摆线与竖直方向的夹角，sin37º=0.6，cos37º=0.8，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 细线的拉力大小为16N B. 小球运动的角速度为 C. 小球运动的线速度大小为1.5m/s D. 小球所受到的向心力大小为15N 14. 位于重庆永川乐和乐都主题公园的极限蹦极高度约60米，是西南地区的蹦极“第一高”。为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，不考虑空气阻力的影响。游客在从O→B→C→D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从B到C过程中，游客一直处于失重状态 B. 从B到D过程中，游客的机械能一直减小 C. 从O到D整个过程中，游客机械能守恒 D. 从O到D整个过程中，游客与弹性绳的系统的势能先减小后增大 15. 如图a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N，空气阻力不计，B点为AC轨道中点，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 图b中 B. 小球质量为0.2kg C. 小球在A点时重力的功率为5W D. 小球在B点受到轨道作用力为8N 三、填空题。本题共3小题，每空2分，共18分。 16. 某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动： (1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_______（填选项前的字母）。 A．保证小球飞出时的速度既不太大也不太小 B．保证小球飞出时的初速度水平 C．保证小球在空中运动的时间每次都相等 D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线 (2)实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度大小为v0=_____m/s（取g=10m/s2，L=2.5cm，结果保留两位有效数字）。 17. 向心力演示器如图所示，匀速转动手柄1，可以使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做匀速圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒9下降，从而露出标尺10，根据标尺10上露出的红白相间的等分格，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 当把皮带放在皮带盘第二挡时，此时皮带盘的半径之比为，将质量均为的钢球分别放在长、短槽上半径相等的横臂挡板内侧，然后匀速摇动手柄，记录实验数据，研究小球做圆周运动所需要的向心力与角速度之间的关系。根据实验数据，请回答： （1）当把皮带放在皮带盘第二挡时，变速轮塔2和3的角速度之比为______； （2）匀速摇动手柄后，标尺10左、右两边露出的格数之比约为______； （3）根据该实验操作，可粗略判断做匀速圆周运动所需向心力大小与角速度的关系是______。 18. 在做“验证机械能守恒定律”实验时： （1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需的器材是_______； A. 直流电源、天平及砝码 B. 直流电源、刻度尺 C. 交流电源、天平及砝码 D. 交流电源、刻度尺 （2）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点， A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.8m/s2则： ①从O点到B点，重物重力势能减少量△Ep=__________J，打B点时重物的动能为__________J；（结果取3位有效数字） ②实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是________ A.该误差属于偶然误差 B.该误差属于系统误差 C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 四、计算题。本题共3小题，共32分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 19. 火星探测器“天问一号”于2020年7月23日在海南文昌发射升空，2021年2月24日成功进入火星停泊轨道。假设停泊轨道为距火星表面高为h的圆轨道，“天问一号”在该轨道上运行的角速度为，火星半径为R，引力常量为G。求： （1）火星的质量； （2）在火星表面附近沿圆轨道运行的卫星的周期。 20. 某种型号的轿车其部分配置参数如下表所示。若该轿车行驶过程中所受阻力大小始终不变。求： 长（a）×宽（b）×高（c） 4865×1820×1475 净重m0（kg） 1540 发动机排量V（mL） 1984 水平直线路面最高车速vm（km/h） 216 额定功率P0（kW） 120 （1）若轿车在水平直线路面上以最高车速匀速行驶时，发动机功率是额定功率，此时轿车所受阻力为多大？ （2）在某次官方测试中，一位质量60kg的驾驶员驾驶该轿车（即车与人的总质量m=1600kg），在水平直线路面上以额定功率将车速由零提高到108km/h，此时轿车的加速度为多大？ （3）在第（2）问中驾驶员将车速由零提高到108km/h用时9s，则这段时间内轿车行驶的距离为多少？ 21. 如图所示，在高h1的光滑水平平台上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度h2，已知h1＝30m，h2＝15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，即圆弧轨道的半径R=h1，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝40m的水平粗糙轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s2， （1）求小物块由A到B的运动时间t； （2）求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小； （3）若小物块与墙壁发生碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中刚好没有冲出B点，求CD间动摩擦因数μ的大小以及小物块通过C点时对轨道的最小压力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $