精品解析：上海市华东师范大学附属东昌中学2025-2026学年第二学期期中考试高一物理等级试卷

2025-2期中考试高一物理等级 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、考场号和座位号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4、本试卷标注“计算”、“简答”、“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、体育运动（共17分） 体育力学是以运动场景探究物体运动规律、受力特点与能量转化规律的物理研究。 1. 如图所示，操场跑道的弯道部分是半圆形。一位参加“阳光跑”的同学沿最内圈跑道匀速跑过一侧弯道，则这位同学在沿弯道跑步时（ ） A. 所受合力为零 B. 受到重力、支持力和向心力作用 C. 线速度保持不变 D. 加速度不断改变 2. 某同学在投篮过程中篮球恰从球框中落下，篮球的运动过程简化图如图所示，忽略篮球运动过程中的空气阻力，篮球可视为质点。 （1）篮球离开手到进入球框的过程，下列说法正确的是（ ） A.篮球做变加速曲线运动 B.篮球做匀变速曲线运动 C.篮球在最高点速度为零 D.篮球下降过程速度变化量方向向上 （2）已知篮球的质量为m，被投出时篮球的初速度为v0，距离篮筐的竖直距离为h，取篮筐所在的平面为零势能面，重力加速度大小为g，则篮球在投出点时的重力势能为_____________，篮球刚进入篮筐时的动能为________________。 （3）该篮球在空中运动过程中，其重力势能Ep（以地面为零势能面）、动能Ek随篮球离地高度h变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 一名同学在篮球上升到最高点时竖直向下拍球，如图所示，手与篮球的作用距离为0.2m（还没到达地面），篮球离手瞬间的速度为4m/s，篮球的质量为0.5kg，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。篮球离手瞬间的动能为_________J，人对篮球的平均作用力大小为__________N。 二、游乐场（共18分） 游乐场里各类旋转设施依托圆周运动规律设计，合理把控转速、向心力等要求，兼顾游玩趣味性与运行安全性。 4. 如图所示，一摩天轮正匀速转动，其传动模型如图所示，A、B、C是三个可转动圆盘，其中A和B通过一根不打滑的皮带传动，B和C同轴转动。已知RA∶RB∶RC=2∶3∶15，则下列关于A、B、C三个圆盘边缘点的运动描述正确的是（ ） A. ωA∶ωB = 2∶3 B. vB∶vC = 2∶15 C. aA∶aC = 3∶10 D. TA∶TC = 3∶2 5. 如图所示，有一种游乐项目，游客进入一个大型圆筒状容器后，紧靠竖直筒壁站立。当圆筒开始转动后，转速逐渐增大，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上。已知人与侧壁之间的动摩擦因数为μ，人做圆周运动的半径为r，重力加速度为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。当转速增大到一定数值时，脚恰好和底板之间无弹力，此时圆筒的角速度为_________；继续增大转速，游客与筒壁之间的摩擦力大小__________。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 6. 荡秋千是许多人喜爱的娱乐活动。如图所示，大人用力缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点，再由静止释放。小朋友坐姿基本不变，小朋友与座椅的总质量为M，重心到秋千悬点的距离为L，在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为θ（θ＜90°），C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻力，重力加速度大小为g。 （1）秋千运动到O点时的加速度方向为（ ） A.水平向左 B.竖直向上 C.竖直向下 （2）秋千运动到O点时的速度大小为______________。 （3）秋千从B点到C点过程中，秋千绳上的拉力大小如何变化 （ ） A.变大 B.变小 C.先变大再变小 D.先变小再变大 （4）有一种极限秋千运动，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现360° 翻转。若秋千绳换为铁链或铁杆，______（选填：A。铁链秋千 B.铁杆秋千）更容易实现360° 极限翻转。其理由是_______________________________________________________________。 三、动力机械（共15分） 工程机械结合新能源，能提升做功效率，减少能耗，促进能源的高效使用。 7. 如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。起重机保持恒定的功率将一质量为m的重物由静止开始竖直向上吊起，当重物上升的高度为h时，重物以v开始匀速运动。重力加速度为g，摩擦及空气阻力忽略不计。 （1）计算：起重机的输出功率为多大？ （2）计算：重物由静止开始上升h高度所需要的时间。 （3）简答：重物匀速前做何种运动？简述理由。 8. 风力发电作为能源转型的核心力量，是清洁电力供应的重要方式。如图所示，风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，流经叶片的部分空气动能转化为电能。已知风力发电机叶片长度为r，空气均匀且密度为ρ，风向恰跟圆面垂直，当风速为v时，发电机的发电功率为P。 （1）单位时间内流经叶片的空气动能为______________。 （2）当风速为3v时，发电机的发电功率为（ ） A.3P B.9P C.27P D.81P 四、滑雪（共25分） 滑雪是速度与技巧兼具的冰雪运动，既具挑战性又具观赏性。 9. 如图所示，某滑雪场的传送带与水平面的夹角为θ，游客利用传送带运送器械。已知器械质量为m，与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。在器械随传送带匀速上行的过程中，下列说法正确的是 （ ） A. 器械受到的摩擦力的大小为μmgcosθ B. 器械受到的支持力对器械做正功 C. 器械受到的摩擦力对器械做正功 D. 器械所受合力做正功 10. 如图所示，一游客分别沿三条滑道由静止从同一点出发到达相同的终点，发现从B滑道滑下用时最短，C滑道其次，A滑道最长。若忽略各种阻力，比较沿三条滑道下滑情况，下列说法正确的是（ ） A. 游客沿A滑道滑下，重力做功最多 B. 沿C滑道滑下，滑道对游客的支持力做功最多 C. 游客到达终点前瞬间，沿B滑道下滑的速度最大 D. 游客到达终点前瞬间，沿C滑道下滑的小球重力功率最小 11. 滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，跳台的斜坡与水平面的夹角θ=30°，滑雪运动员从A点沿水平方向飞出，经过4.0 s落到斜坡上的B点。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。 （1）A、B两点间的距离为________m；运动员离开A点时的速度大小为________m/s（保留三位有效数字）。 （2）小王同学认为：所有的运动员从A点水平飞出后，落到斜坡上时的速度方向都相同，请你论证他的观点是否正确。 12. 如图甲所示，物块从固定斜面底端以一定初速度冲上斜面后又滑回斜面底端，斜面与水平面之间的夹角为37°。取斜面底端所在平面为零势能面，物块动能Ek随到斜面底端的距离x变化的关系如图乙所示。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2。 （1）物块的质量m=_______kg，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=_______。 （2）计算：上滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块的动能为多大？ （3）在图乙中定性作出该过程，物块的重力势能Ep随到斜面底端的距离x变化的关系图像。下滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块与斜面底端的距离_____ 2 m。（选填“＞”、“=”或“＜”） 五、航天科技（共18分） 中国航天人在航天研究的过程中，利用科学知识成功助力卫星稳定运行、飞船精准变轨，推动了宇宙航行的实现与发展。 13. 如图所示为扭秤实验的装置图。 （1）（多选）下列说法正确的是（ ） A.该实验应在真空条件下进行 B.卡文迪什通过该装置测出了引力常量G C.牛顿利用扭秤实验总结出了万有引力定律 D.该实验巧妙地利用了微小量放大思想 E.该实验巧妙地运用了极限思想法 （2）万有引力常量的单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（ ） A.m3/（kg·s2） B.kg·s2/m3 C.N·m2/kg2 D.N·kg2/m2 14. （多选）目前，我国的北斗卫星超过50颗，能够达到全球覆盖的成效。假设北斗卫星中的a、b、c轨道如图所示，下列判断正确的是（ ） A. 三颗卫星中，a的线速度最小 B. 卫星c的运行速度小于第一宇宙速度 C. 三颗卫星中，a的向心加速度最大 D. 若b受到稀薄空气的作用，轨道将会降低，动能逐渐增大 15. 2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱；将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在半径为r1的圆形轨道 Ⅰ 上，椭圆轨道 Ⅱ 为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为r2的圆形轨道 Ⅲ 上，轨道 Ⅰ 和 Ⅱ 、 Ⅱ 和 Ⅲ 分别相切于A、B两点。 （1）已知飞船在轨道 Ⅰ 上运动周期为T，忽略地球自转的影响。飞船在轨道 Ⅰ 上的线速度大小为__________，飞船在轨道 Ⅲ 上的周期为______________。 （2）飞船沿轨道Ⅱ从A点到B点的运动过程中万有引力对其做_______功（选填“正”或“负”）；从轨道 Ⅱ 变轨到轨道 Ⅲ，需在 Ⅱ 轨道上经过B点时__________（选填“加速”或“减速”），才能与“天和”核心舱完成对接。 六、物理实验（共7分） 物理实验借助科学方法探究自然规律，放大微小现象、验证物理原理。 16. 某同学为“探究平抛运动的特点”，做了如图所示的实验。水平挡板卡住平抛小球，小球挤压复写纸，在白纸上留下小球球心的投影点，从而描绘平抛运动的轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（ ） A. x2-x1 ＞ x3-x2 B. x2-x1 = x3-x2 C. x2-x1 ＜ x3-x2 17. 如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。 （1）本实验除了有无线光电门传感器（图中⑤）外，还有无线_______传感器（图中②）； （2）某小组同学先让一个砝码做半径 r 为0.12 m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量m不变，再将运动半径 r 分别调整为0.08 m、0.04 m 分别又做了两组实验，在同一坐标系中分别得到三组图线。该组同学根据图线①猜想F与成正比，作图像，得到一条过原点的直线；然后对三条F﹣ω图线进行比较分析，又作F﹣r图像，也得到一条过坐标原点的直线（图乙），则该直线的斜率表示 ___________。（用半径r、角速度ω、质量m其中一个或几个表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2期中考试高一物理等级 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、考场号和座位号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3、本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4、本试卷标注“计算”、“简答”、“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 一、体育运动（共17分） 体育力学是以运动场景探究物体运动规律、受力特点与能量转化规律的物理研究。 1. 如图所示，操场跑道的弯道部分是半圆形。一位参加“阳光跑”的同学沿最内圈跑道匀速跑过一侧弯道，则这位同学在沿弯道跑步时（ ） A. 所受合力为零 B. 受到重力、支持力和向心力作用 C. 线速度保持不变 D. 加速度不断改变 2. 某同学在投篮过程中篮球恰从球框中落下，篮球的运动过程简化图如图所示，忽略篮球运动过程中的空气阻力，篮球可视为质点。 （1）篮球离开手到进入球框的过程，下列说法正确的是（ ） A.篮球做变加速曲线运动 B.篮球做匀变速曲线运动 C.篮球在最高点速度为零 D.篮球下降过程速度变化量方向向上 （2）已知篮球的质量为m，被投出时篮球的初速度为v0，距离篮筐的竖直距离为h，取篮筐所在的平面为零势能面，重力加速度大小为g，则篮球在投出点时的重力势能为_____________，篮球刚进入篮筐时的动能为________________。 （3）该篮球在空中运动过程中，其重力势能Ep（以地面为零势能面）、动能Ek随篮球离地高度h变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 一名同学在篮球上升到最高点时竖直向下拍球，如图所示，手与篮球的作用距离为0.2m（还没到达地面），篮球离手瞬间的速度为4m/s，篮球的质量为0.5kg，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。篮球离手瞬间的动能为_________J，人对篮球的平均作用力大小为__________N。 【答案】1. D 2. ①. B ②. ③. ④. C 3. ①. 4 ②. 15 【解析】 【1题详解】 A．匀速圆周运动存在向心加速度，合力不为零，故A错误； B．向心力是效果力，不是独立的受力，同学实际受重力、支持力、地面的静摩擦力，故B错误； C．线速度是矢量，弯道运动中速度方向不断变化，因此线速度时刻改变，故C错误； D．匀速圆周运动的加速度为向心加速度，方向始终指向圆心，时刻发生变化，因此加速度不断改变，故D正确。 故选D。 【2题详解】 （1）[1]AB．忽略空气阻力，篮球离开手后只受重力，加速度恒为重力加速度，且初速度与重力不在同一直线，因此做匀变速曲线运动，故A错误，B正确； C．斜抛运动的最高点存在水平分速度，速度不为零，故C错误； D．根据，可知篮球下降过程速度变化量方向向下，故D错误。 故选B。 （2）[2]取篮筐所在的平面为零势能面，则篮球在投出点时的重力势能为 [3]根据动能定理可得 可得篮球刚进入篮筐时的动能为 （3）[4] AB．以地面为零势能面，重力势能为 与成正比，图像为过原点的倾斜直线，故AB错误； CD．由机械能守恒可得 可得 因此随变化为斜率为负的倾斜直线；斜抛运动的最高点仍有水平速度，动能不为零，因此h最大时，故C正确，D错误； 故选C。 【3题详解】 [1]篮球离手瞬间的动能为 [2]拍球过程，篮球初始速度为0，由动能定理可得 可得人对篮球的平均作用力大小为 二、游乐场（共18分） 游乐场里各类旋转设施依托圆周运动规律设计，合理把控转速、向心力等要求，兼顾游玩趣味性与运行安全性。 4. 如图所示，一摩天轮正匀速转动，其传动模型如图所示，A、B、C是三个可转动圆盘，其中A和B通过一根不打滑的皮带传动，B和C同轴转动。已知RA∶RB∶RC=2∶3∶15，则下列关于A、B、C三个圆盘边缘点的运动描述正确的是（ ） A. ωA∶ωB = 2∶3 B. vB∶vC = 2∶15 C. aA∶aC = 3∶10 D. TA∶TC = 3∶2 5. 如图所示，有一种游乐项目，游客进入一个大型圆筒状容器后，紧靠竖直筒壁站立。当圆筒开始转动后，转速逐渐增大，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上。已知人与侧壁之间的动摩擦因数为μ，人做圆周运动的半径为r，重力加速度为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。当转速增大到一定数值时，脚恰好和底板之间无弹力，此时圆筒的角速度为_________；继续增大转速，游客与筒壁之间的摩擦力大小__________。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 6. 荡秋千是许多人喜爱的娱乐活动。如图所示，大人用力缓慢将秋千由最低点O点拉至图示B点，再由静止释放。小朋友坐姿基本不变，小朋友与座椅的总质量为M，重心到秋千悬点的距离为L，在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为θ（θ＜90°），C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻力，重力加速度大小为g。 （1）秋千运动到O点时的加速度方向为（ ） A.水平向左 B.竖直向上 C.竖直向下 （2）秋千运动到O点时的速度大小为______________。 （3）秋千从B点到C点过程中，秋千绳上的拉力大小如何变化 （ ） A.变大 B.变小 C.先变大再变小 D.先变小再变大 （4）有一种极限秋千运动，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现360° 翻转。若秋千绳换为铁链或铁杆，______（选填：A。铁链秋千 B.铁杆秋千）更容易实现360° 极限翻转。其理由是_______________________________________________________________。 【答案】4. C 5. ①. ②. 不变 6. ①. B ②. ③. C ④. B ⑤. 铁链秋千在最高点的最小速度为，铁杆秋千在最高点的最小速度为，所以铁杆秋千更容易实现极限翻转 【解析】 【4题详解】 AD．皮带不打滑，、圆盘边缘线速度大小相等，有 所以 又因、圆盘同轴转动， 所以 故A、D均错误。 B．、圆盘同轴转动，角速度相等，由 整理得，故B错误； C．由皮带传动和同轴转动关系得，由 可得，故C正确。 故选C。 【5题详解】 [1]设筒壁对游客的支持力为，脚刚好和底板之间无弹力时，竖直方向有 水平方向由牛顿第二定律得 联立解得圆筒角速度为 [2]继续增大转速后，游客在竖直方向仍保持平衡，静摩擦力大小始终为，与角速度无关，故摩擦力大小不变。 【6题详解】 [1]秋千运动到点时，速度沿水平方向，重力沿轨迹切线方向的分力为零，合加速度为沿绳方向竖直向上的向心加速度。 故选B。 [2]秋千从点运动到点的过程中机械能守恒，有 解得秋千运动到点时的速度大小为 [3]设秋千绳与竖直方向的夹角为，绳的拉力大小为，沿绳方向由牛顿第二定律得 由机械能守恒得 联立得 从点到点，减小，拉力增大；从点到点，增大，拉力减小。 故选C。 [4]在最高点，铁链只能提供指向圆心的拉力，满足 且，故临界速度为；铁杆既能提供拉力也能提供支持力，最高点的临界速度可为，因此铁杆秋千更容易完成翻转。 故选B。 [5]铁链秋千在最高点的最小速度为，铁杆秋千在最高点的最小速度为，所以铁杆秋千更容易实现极限翻转。 三、动力机械（共15分） 工程机械结合新能源，能提升做功效率，减少能耗，促进能源的高效使用。 7. 如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。起重机保持恒定的功率将一质量为m的重物由静止开始竖直向上吊起，当重物上升的高度为h时，重物以v开始匀速运动。重力加速度为g，摩擦及空气阻力忽略不计。 （1）计算：起重机的输出功率为多大？ （2）计算：重物由静止开始上升h高度所需要的时间。 （3）简答：重物匀速前做何种运动？简述理由。 8. 风力发电作为能源转型的核心力量，是清洁电力供应的重要方式。如图所示，风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，流经叶片的部分空气动能转化为电能。已知风力发电机叶片长度为r，空气均匀且密度为ρ，风向恰跟圆面垂直，当风速为v时，发电机的发电功率为P。 （1）单位时间内流经叶片的空气动能为______________。 （2）当风速为3v时，发电机的发电功率为（ ） A.3P B.9P C.27P D.81P 【答案】7. （1）；（2）；（3）由于起重机保持一定功率运行，速度继续增大，牵引力减小。由牛顿第二定律可知，加速度减小；则重物匀速前做加速度减小的加速运动。 8. ①. ②. C 【解析】 【7题详解】 （1）重物匀速运动时，由平衡条件可得 起重机输出的功率 （2）设重物由静止开始上升h高度的时间为t，由动能定理，有 得 （3）由于起重机保持一定功率运行，速度继续增大，牵引力减小。由牛顿第二定律可知，加速度减小；则重物匀速前做加速度减小的加速运动。 【8题详解】 （1）设圆面面积为S，根据 可得时间t内流经叶片的空气动能为 则单位时间内流经叶片的空气动能为 （2）根据能量守恒，可知发电机的发电功率 则 可知风速为3v时，发电机的发电功率为27P。 故选C。 四、滑雪（共25分） 滑雪是速度与技巧兼具的冰雪运动，既具挑战性又具观赏性。 9. 如图所示，某滑雪场的传送带与水平面的夹角为θ，游客利用传送带运送器械。已知器械质量为m，与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。在器械随传送带匀速上行的过程中，下列说法正确的是 （ ） A. 器械受到的摩擦力的大小为μmgcosθ B. 器械受到的支持力对器械做正功 C. 器械受到的摩擦力对器械做正功 D. 器械所受合力做正功 10. 如图所示，一游客分别沿三条滑道由静止从同一点出发到达相同的终点，发现从B滑道滑下用时最短，C滑道其次，A滑道最长。若忽略各种阻力，比较沿三条滑道下滑情况，下列说法正确的是（ ） A. 游客沿A滑道滑下，重力做功最多 B. 沿C滑道滑下，滑道对游客的支持力做功最多 C. 游客到达终点前瞬间，沿B滑道下滑的速度最大 D. 游客到达终点前瞬间，沿C滑道下滑的小球重力功率最小 11. 滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，跳台的斜坡与水平面的夹角θ=30°，滑雪运动员从A点沿水平方向飞出，经过4.0 s落到斜坡上的B点。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。 （1）A、B两点间的距离为________m；运动员离开A点时的速度大小为________m/s（保留三位有效数字）。 （2）小王同学认为：所有的运动员从A点水平飞出后，落到斜坡上时的速度方向都相同，请你论证他的观点是否正确。 12. 如图甲所示，物块从固定斜面底端以一定初速度冲上斜面后又滑回斜面底端，斜面与水平面之间的夹角为37°。取斜面底端所在平面为零势能面，物块动能Ek随到斜面底端的距离x变化的关系如图乙所示。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2。 （1）物块的质量m=_______kg，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=_______。 （2）计算：上滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块的动能为多大？ （3）在图乙中定性作出该过程，物块的重力势能Ep随到斜面底端的距离x变化的关系图像。下滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块与斜面底端的距离_____ 2 m。（选填“＞”、“=”或“＜”） 【答案】9. C 10. D 11. ①. 160 ②. 34.6 ③. 小王同学的观点是正确的。运动员落到斜面上时，斜坡与水平面的夹角为，满足。设速度与水平方向的夹角为，则所以运动员落到斜坡上时的速度方向都相同 12. ①. 2 ②. 0.25 ③. ④. ＜ 【解析】 【9题详解】 A．器械与传送带之间无相对滑动，器械受到的是静摩擦力。沿斜面方向受力平衡，有，故A错误； B．支持力方向与器械位移方向垂直，支持力不做功，故B错误； C．摩擦力方向沿斜面向上，与器械位移方向相同，摩擦力做正功，故C正确； D．器械匀速运动，动能不变，由动能定理知合力做功为零，故D错误。 故选C。 【10题详解】 AC．三条滑道的起点、终点相同，重力做功均为 机械能守恒，游客到达终点前瞬间的速度大小均为，故A错误，C错误。 B．轨道支持力始终与游客的瞬时位移方向垂直，支持力均不做功，故B错误； D．设游客到达终点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为，由图可知沿轨道运动时最小。三种情况下速度大小相同，而重力的瞬时功率为 故沿轨道运动时重力功率最小，故D正确。 故选D。 【11题详解】 （1）[1] 运动员在竖直方向做自由落体运动，竖直位移为 、两点间的距离为 [2] 水平位移为 运动员的水平初速度为 （2）设运动员从点水平飞出后经时间落到斜坡上，水平初速度为，水平方向位移为 竖直方向位移为 由斜坡的几何关系得 设落点速度方向与水平方向的夹角为，则，由于固定，所以固定，小王同学的观点正确。 【12题详解】 （1）[1] 上滑图线与下滑图线的斜率绝对值分别为、 由动能定理得， 两式相加，代入数据解得 [2] 两式相减得 代入，解得 （2）上滑时由图像得 重力势能为 令，有 解得 此时物块的动能为 （3）[3] 重力势能，其图像为过原点和的直线。 下滑时由图像得 令，有 解得 五、航天科技（共18分） 中国航天人在航天研究的过程中，利用科学知识成功助力卫星稳定运行、飞船精准变轨，推动了宇宙航行的实现与发展。 13. 如图所示为扭秤实验的装置图。 （1）（多选）下列说法正确的是（ ） A.该实验应在真空条件下进行 B.卡文迪什通过该装置测出了引力常量G C.牛顿利用扭秤实验总结出了万有引力定律 D.该实验巧妙地利用了微小量放大思想 E.该实验巧妙地运用了极限思想法 （2）万有引力常量的单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（ ） A.m3/（kg·s2） B.kg·s2/m3 C.N·m2/kg2 D.N·kg2/m2 14. （多选）目前，我国的北斗卫星超过50颗，能够达到全球覆盖的成效。假设北斗卫星中的a、b、c轨道如图所示，下列判断正确的是（ ） A. 三颗卫星中，a的线速度最小 B. 卫星c的运行速度小于第一宇宙速度 C. 三颗卫星中，a的向心加速度最大 D. 若b受到稀薄空气的作用，轨道将会降低，动能逐渐增大 15. 2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱；将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在半径为r1的圆形轨道 Ⅰ 上，椭圆轨道 Ⅱ 为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为r2的圆形轨道 Ⅲ 上，轨道 Ⅰ 和 Ⅱ 、 Ⅱ 和 Ⅲ 分别相切于A、B两点。 （1）已知飞船在轨道 Ⅰ 上运动周期为T，忽略地球自转的影响。飞船在轨道 Ⅰ 上的线速度大小为__________，飞船在轨道 Ⅲ 上的周期为______________。 （2）飞船沿轨道Ⅱ从A点到B点的运动过程中万有引力对其做_______功（选填“正”或“负”）；从轨道 Ⅱ 变轨到轨道 Ⅲ，需在 Ⅱ 轨道上经过B点时__________（选填“加速”或“减速”），才能与“天和”核心舱完成对接。 【答案】13. ①. BD##DB ②. A 14. BCD 15. ①. ②. ③. 负 ④. 加速 【解析】 【13题详解】 [1] A．扭秤实验不需要在真空条件下进行，只需尽量减小空气扰动影响，A错误； B．卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量，B正确； C．牛顿总结出万有引力定律，但扭秤实验是卡文迪什做的，C错误； D．扭秤实验利用光斑放大微小扭转角度，是微小量放大思想，D正确； E．实验未涉及极限思想，E错误。 故选BD。 [2]由万有引力定律 得 国际单位中单位为，单位为，单位为，故的单位为，故选A。 【14题详解】 由万有引力提供向心力 得 由图可知 A．轨道半径最小，线速度最大，A错误； B．第一宇宙速度是近地卫星的最大环绕速度，轨道更高，小于第一宇宙速度，B正确； C．半径最小，向心加速度最大，C正确； D．受稀薄大气阻力，机械能减小，轨道降低；减小，由可知速度增大，动能增大，D正确。 故选BCD。 【15题详解】 [1]轨道Ⅰ周长，飞船做匀速圆周运动，线速度 [2]由开普勒第三定律 得轨道Ⅲ上周期 [3]从到，飞船远离地球，万有引力方向与速度方向夹角大于，万有引力做负功。 [4]从椭圆轨道Ⅱ变轨到更高圆轨道Ⅲ，需在点加速做离心运动，才能进入半径更大的轨道Ⅲ。 六、物理实验（共7分） 物理实验借助科学方法探究自然规律，放大微小现象、验证物理原理。 16. 某同学为“探究平抛运动的特点”，做了如图所示的实验。水平挡板卡住平抛小球，小球挤压复写纸，在白纸上留下小球球心的投影点，从而描绘平抛运动的轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（ ） A. x2-x1 ＞ x3-x2 B. x2-x1 = x3-x2 C. x2-x1 ＜ x3-x2 17. 如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。 （1）本实验除了有无线光电门传感器（图中⑤）外，还有无线_______传感器（图中②）； （2）某小组同学先让一个砝码做半径 r 为0.12 m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量m不变，再将运动半径 r 分别调整为0.08 m、0.04 m 分别又做了两组实验，在同一坐标系中分别得到三组图线。该组同学根据图线①猜想F与成正比，作图像，得到一条过原点的直线；然后对三条F﹣ω图线进行比较分析，又作F﹣r图像，也得到一条过坐标原点的直线（图乙），则该直线的斜率表示 ___________。（用半径r、角速度ω、质量m其中一个或几个表示） 【答案】16. A 17. ①. 力 ②. mω2 【解析】 【16题详解】 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 竖直方向已知位置 1与2的间距等于2与3的间距。 竖直方向小球做自由落体运动，下落速度随时间不断增大，因此通过相等的竖直位移所需的时间会越来越短，小球从位置 1 运动到 2 的时间大于从位置 2 运动到 3 的时间。 水平方向小球做匀速直线运动，水平初速度保持不变，水平位移，。 根据，可得 故选A。 【17题详解】 （1）[1]本实验除了有无线光电门传感器来确定小球运动的角速度外，还需要无线力传感器测量向心力； （2）[2]探究F与r关系时，要保证小球质量m与角速度不变，该同学实验时已经保持砝码质量m不变，所以只要在甲图中找到同一个ω所对应的3个向心力值，根据3组向心力与所对应的半径的数据，在坐标系中作图，得到一条过原点的直线，说明F与r成正比。 根据可得该直线的斜率表示 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $