精品解析:上海市华东师范大学第一附属中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷
2026-10-26
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内容正文:
华东师大一附中2025学年第二学期高一年级
期中考试物理试题
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。作答必须写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3、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。标注“计算”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、选择题(1~4为单选,5、6为多选)
1. 荷花谢了后会长出莲房。下图中根茎对静止莲房的作用力方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】以莲房为研究对象,莲房受到重力和根茎的作用力两个力作用,根据平衡条件可知,根茎对莲房的作用力与莲房的重力等大反向,则根茎对莲房的作用力方向竖直向上。
故选B。
2. 真空中,将羽毛和硬币同时从同一高度由静止释放,并拍下频闪照片,下面照片符合事实的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在真空中,将羽毛和硬币同时从同一高度由静止释放,两者一起做自由落体运动,所以两者下落的一样快,由于是匀加速直线运动,所以在相同的时间内下落高度逐渐增加,故选C。
3. 如图,鱼儿摆尾击水跃出水面吞食花瓣的过程,下列说法正确的是( )
A. 鱼儿吞食花瓣时受力平衡
B. 鱼儿摆尾出水时受力平衡
C. 鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受重力和花瓣对它的作用力,鱼儿有下坠的趋势,合力向下,受力不平衡,重力大于花瓣对它的作用力,故A错误;
B.鱼儿在摆尾出水时在水里的体积减小,浮力减小,鱼儿能够出水是因为摆尾击水时受水对它向上的冲击力加上浮力大于重力,并非受力平衡。故B错误;
C.鱼儿摆尾击水时给水作用力的同时,根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,作用在不同的物体上,所以鱼儿摆尾击水时受到水的作用力。故C正确。
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的具体动作时不能把鱼儿视为质点,否则就没动作可言了,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,在减速上升的升降机中,物块相对于固定斜面静止,关于物块所受各力做功说法正确的是( )
A. 合力不做功 B. 合力做正功
C. 摩擦力不做功 D. 摩擦力做正功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.升降机减速上升,位移方向竖直向上,加速度方向向下,因此物块所受合力方向向下,合外力与位移夹角为 ,故合外力做负功,AB错误
CD.物块静止在斜面上,受重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力,位移方向竖直向上。摩擦力与位移方向夹角为锐角,故摩擦力做正功,C错误,D正确。
故选D。
5. 一位同学(可视为质点)参加立定跳远测试,如图所示,若不计空气阻力,则( )
A. 该同学在腾空的最高点位置时处于超重状态
B. 该同学在腾空的最高点位置时处于失重状态
C. 该同学在最高点位置时重力的瞬时功率最大
D. 该同学从起跳到落地过程重力的平均功率为零
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.该同学在腾空的最高点位置时,加速度向下,所以为失重状态,故A错误,B正确;
C.据重力瞬时功率公式
(为速度的竖直分量),最高点时竖直分速度为0,因此重力的瞬时功率为0,故C错误;
D.根据平均功率公式
该同学从起跳到落地过程重力做功为0,所以该同学从起跳到落地过程重力的平均功率为0,故D正确。
故选BD。
6. 如图所示,某两栖攻击舰船头垂直海岸从点出发,分别沿路径、在演练岛屿的、两点登陆,已知舰在静水中的速度恒定且大于水速,则( )
A. 沿航行所用时间较长
B. 沿航行时水速较大
C. 沿航行时的实际航速比沿航行时的大
D. 只要调整船头方向,可以使舰在点正对岸登陆
【答案】BD
【解析】
【详解】A.船头垂直河岸渡河时,渡河时间由垂直河岸方向的分运动决定:
和均不变,所以沿和渡河时间相等,故A错误;
B.沿河岸方向的位移:,两次渡河时间相等,点沿水流方向的位移比点的位移更大,说明沿航行时水速更大,故B正确;
C.船的实际航速是合速度,对应的水速更大,根据,因此沿航行的实际合速度更大,即沿AB航行的实际航速较小,故C错误;
D.到达正对岸的条件:,将船头斜向上游,使舰船静水速度沿河岸向上的分速度抵消水流的速度,合速度方向垂直河岸,就可以在点正对岸登陆,故D正确。
故选BD。
二、填空题
7. 蔡老师乘京沪高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移___________(选填“相同”或“不同”),___________(选填“能”或“不能”)画出她从上海到北京过程的“速度—时间”图像。
【答案】 ①. 不同 ②. 不能
【解析】
【详解】[1][2] 蔡老师乘京沪高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移不同,因为位移方向不同,不能画出她从上海到北京过程的“速度—时间”图像,因为“速度—时间”图像只能表示直线运动。
8. 某款新能源汽车具备四轮独立控制能力,可实现以点为中心的原地旋转。、是车上的两点,且、、三点在同一直线上,如图所示,在旋转过程中,点的线速度___________点的线速度,点的角速度___________点的角速度。(以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 小于 ②. 等于
【解析】
【详解】[1][2]汽车以点为中心在原地旋转,、是车上的两点,所以、两点的运动是同轴转动,所以、两点转动的角速度相等,根据可知,转动半径越大质点的线速度越大,由题图可知,点的转动半径小于点的转动半径,所以点的线速度小于点的线速度。
9. 用国际单位制中的基本单位表示功率的单位为___________。
【答案】或
【解析】
【详解】根据,可知
根据,可知
所以用国际单位制中的基本单位表示功率的单位为或
10. 如图所示,将运球转身过程理想化,球紧贴竖直手掌绕转轴(中枢脚所在直线)做圆周运动。手掌和球之间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。篮球质量500g,球心到转轴距离45cm,g取,则篮球和手的最小速度为___________。
【答案】
【解析】
【详解】对篮球进行受力分析可知,篮球受重力、支持力和摩擦力的作用绕转轴做圆周运动,在竖直方向上,根据平衡关系有
在水平方向上手对篮球的支持力提供向心力,有
当篮球和手达到最小速度时,有
联立解得篮球和手的最小速度为
11. 图甲是我国自主设计开发的全球最大回转自升塔式起重机。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体,其图像如图乙所示,内起重机的功率为额定功率,不计其它阻力,则此起重机的额定功率为___________W,内起重机对物体做的功为___________()。
【答案】 ①. 24000 ②.
【解析】
【详解】[1]根据题意,由图可知,物体在内做匀加速直线运动,时物体的速度为
物体在时结束匀加速直线运动,此时起重机功率达到额定功率,根据牛顿第二定律有
解得
则起重机的额定功率为
[2]内起重机保持额定功率不变,起重机对物体做的功为
12. 若将球以水平初速度抛出(不考虑球的自转和空气阻力),分别测得了末、末和末的速度矢量、和,并在方格纸内画出了如图所示的速度矢量图,重力加速度。则______,内篮球的位移______。
【答案】 ①. 4 ②. 3
【解析】
【详解】[1]0.2s内竖直速度的增加量为
可知图中一个小格代表0.4m/s,则初速度v0=10×0.4m/s=4m/s
[2]0.6 s内篮球的水平位移
竖直位移
则位移
三、综合题
“探究平抛运动的特点”实验
13. 仅用如图1所示装置进行探究,下列说法正确的是( )
A. 只能探究平抛运动水平分运动的特点
B. 需改变小锤击打的力度,多次重复实验
C. 能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
14. 用如图2所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有( )
A.轨道光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于点,钢球的___________(选填“A、上端”、“B、最下端”或者“C、球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定轴时___________(选填“A、需要”或“ B、不需要”)轴与重锤线平行。
(3)某同学从实验得到的平抛小球的运动轨迹上取出一些点,以平抛起点为坐标原点;测量它们的水平坐标和竖直坐标,并作出图像。他认为若图像为正比例图像(如图3所示),则可说明平抛运动在水平方向为匀速直线运动、竖直方向为自由落体运动。该同学的观点是否正确(选填“A、是”或者“ B、否”)___________,你的理由是__________________________________________________________________。
15. 牛顿曾提出:若在地球表面的高山上做平抛实验,把物体抛出,它将落向地面;如果将物体抛出的速度变大,它将会落向更远的地方;如果抛出的速度足够大,它有可能不落回地面,而是绕地球运转。
(1)已知地球半径为,小张同学用如下方法推导这一速度:,结果与正确值相差很远,这是由于他做了以下错误的假设( )
A.卫星的轨道是圆的
B.卫星的轨道半径等于地球半径
C.卫星的周期等于地球自转的周期
D.卫星的向心力等于它在地球上受到的地球引力
(2)已知地球表面重力加速度,则可求出“足够大的速度”为___________km/s(结果保留2位有效数字)。
【答案】13. B 14. ①. BC##CB ②. C ③. A ④. A ⑤. 平抛运动函数关系式为
15. ①. C ②. 7.9
【解析】
【13题详解】
A.实验中B始终做自由落体运动,两小球同时落地,可知只能探究平抛运动竖直分运动的特点,故A错误;
B.图1中,为了说明A球体在不同初速度下做平抛运动竖直方向的分运动相同,需改变小锤击打的力度,多次重复实验,故B正确;
C.结合上述可知,该实验装置只能够探究平抛运动竖直分运动的特点,故C错误。
故选B。
【14题详解】
[1] AB.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的,故A错误,B正确;
C.为保证每次小球做平抛运动的初速度大小相同,每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球,故C正确。
故选BC。
[2]因为钢球有一定大小,球在运动中记录下的是其球心的位置,故抛出点也应是小球球心的位置,将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为原点。
故选C。
[3]小球在竖直方向为自由落体运动,故y轴必须保证与重锤线平行。
故选A。
[4] [5]若小球在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动,则,
联立可得
以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,并作出图像,若图像是一条过原点的直线,可以说明两个方向的运动规律,该同学观点正确。
故选A。
由上述分析可知,理由是:平抛运动函数关系式为
【15题详解】
[1] AD.如果抛出的速度足够大,它有可能不落回地面,而是绕地球运转,由万有引力提供向心力,做匀速圆周运动,故AD正确,不符合题意;
B.由于山的高度远小于地球的半径,则该卫星的轨道半径可视为等于地球半径,故B正确,不符合题意;
C.由于山的高度远小于地球的半径,则该卫星的轨道半径可视为等于地球半径,则该卫星为近地卫星,而只有地球同步卫星的周期才等于地球自转的周期,故C错误,符合题意。
故选C。
[2] 由于山的高度远小于地球的半径,则该卫星的轨道半径可视为等于地球半径,则该卫星为近地卫星,有
在地球表面有
整理有
(二)游乐场
游乐场中有老少咸宜的项目,也有刺激惊险的项目,如高空骑行、激流勇进等。
16. 如图所示,某高空骑行项目中骑行车的后车轮半径,固定在轮轴上的飞轮半径,与脚踏板关联的链轮半径。骑行时每秒蹬脚踏板2圈,不考虑车轮打滑等传递损耗。则链轮的角速度___________rad/s;车前行速度___________m/s。(两问结果均保留π)
17. 激流勇进项目中有一漂流段,水的流速大小恒定,方向从流向,下面哪处河岸最容易被水冲击磨损( )
A. B. C. D.
18. 质量为的小孩在游乐场荡秋千(如图所示)。小孩视作质点,大人用水平力缓慢将秋千板(含小孩)由最低点拉至某一高度后静止释放。已知小孩坐在秋千板上静止时离系绳子的横梁。若秋千板摆到最低点时,小孩的速度为;秋千板摆到最高点时,小孩与横梁在竖直方向上的距离为,不考虑空气阻力的影响。取,求:
(1)大人缓慢拉秋千时秋千绳上的拉力大小变化情况以及绳上拉力的做功情况;
(2)秋千从最高点摆到最低点的过程中,小孩重力所做的功;
(3)当秋千板摆到最低点时,小孩对秋千板的压力大小与方向。
【答案】16. ①. ②. 17. A
18. (1)绳上的拉力变大,绳上的拉力不做功;(2);(3),竖直向下
【解析】
【16题详解】
[1]运动员骑行时每秒蹬脚踏板2圈,则链轮的角速度
[2]链轮与飞轮线速度相等,有
后轮与飞轮角速度相等,则自行车前行速度
联立解得自行车前行速度
【17题详解】
由于水流做曲线运动,合力指向轨迹的凹侧,由可知,水的流速大小恒定时,曲率半径越小,所需向心力越大,河岸最容易被水冲击磨损,结合图可知,处河岸最容易被水冲击磨损。
故选A。
【18题详解】
(1)大人缓慢拉秋千时,设绳子与竖直方向的夹角为,绳子的拉力大小为,由平衡条件有
移动过程中,增大,减小,则绳子的拉力大小增大;
移动过程中,绳上拉力的方向与秋千板(含小孩)速度方向时刻垂直,则绳上拉力不做功。
(2)秋千从最高点摆到最低点的过程中,小孩下降的高度
小孩重力所做的功
(3)当秋千板摆到最低点时,由牛顿第二定律有
代入数据解得
由牛顿第三定律可知,小孩对秋千板的压力大小
方向竖直向下。
(三)探索宇宙
探索宇宙需要非常多关于曲线运动和万有引力的知识。
19. 设想发射一颗人造卫星,能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行,该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比,一定相等的是( )
A. 向心力大小 B. 向心加速度大小
C. 受到地球的万有引力大小 D. 角速度
20. 在太阳系中,哈雷彗星是人一生中唯一裸眼可能看见两次的彗星。哈雷彗星上一次回归在1986年。
(1)哈雷彗星和行星A围绕太阳公转的轨道如图所示,其中阴影部分分别为它们与太阳连线在相等时间内扫过的面积、、、,则必定有( )
A. B. C. D.
(2)(计算)已知日地平均距离为1.5亿千米,地球绕太阳公转一周所需的时间为365天,试估算哈雷彗星运行到其轨道与地球公转轨道相交处时的加速度大小_________(仅考虑太阳的引力,结果保留3位有效数字)。
(3)哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,则哈雷彗星自1986年回归后经___________年会再次回归(结果保留3位有效数字)。
21. 2023年5月30日,神舟十六号载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,形成了三舱三船组合体。飞船发射后会在停泊轨道(Ⅰ)上进行数据确认,后择机经转移轨道(Ⅱ)完成与中国空间站的交会对接,其变轨过程可简化为图所示,已知停泊轨道半径近似为地球半径,中国空间站轨道(Ⅲ)距地面的平均高度为,则飞船( )
A. 由轨道(Ⅰ)进入轨道(Ⅱ)要在点加速
B. 由轨道(Ⅱ)进入轨道(Ⅲ)要在点减速
C. 在轨道(Ⅰ)比在轨道(Ⅲ)上的速率小
【答案】19. BD 20. ①. B ②. ③. 76.4 21. A
【解析】
【19题详解】
A.向心力公式为
月球和卫星的质量未知,因此向心力不一定相等,故A错误;
B.向心加速度由万有引力提供
解得
由于轨道半径和地球质量都相等,因此二者向心加速度大小一定相等,故B正确;
C.地球对它们的万有引力为
卫星和月球的质量未知,因此受到地球万有引力大小不一定相等,故C错误;
D.由万有引力提供向心力可得
解得
由于轨道半径,地球质量都相等,所以二者角速度相等,故D正确。
故选BD。
【20题详解】
[1]根据开普勒第二定律:绕太阳运动的同一天体,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。只有
故选B。
[2]根据万有引力提供向心力则有
解得
该加速度只与太阳质量和轨道半径有关,故哈雷彗星在此处的加速度等于地球在此处的加速度
[3]根据开普勒第三定律可知
代入解得年
【21题详解】
AB.飞船从低轨道到高轨道需要点火加速,此时飞船做离心运动,故A正确,B错误;
C.根据万有引力提供向心力则有
解得,因此轨道半径越大,速度越小,故C错误。
故选A。
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华东师大一附中2025学年第二学期高一年级
期中考试物理试题
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。作答必须写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3、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。标注“计算”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、选择题(1~4为单选,5、6为多选)
1. 荷花谢了后会长出莲房。下图中根茎对静止莲房的作用力方向正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 真空中,将羽毛和硬币同时从同一高度由静止释放,并拍下频闪照片,下面照片符合事实的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图,鱼儿摆尾击水跃出水面吞食花瓣的过程,下列说法正确的是( )
A. 鱼儿吞食花瓣时受力平衡
B. 鱼儿摆尾出水时受力平衡
C. 鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
4. 如图所示,在减速上升的升降机中,物块相对于固定斜面静止,关于物块所受各力做功说法正确的是( )
A. 合力不做功 B. 合力做正功
C. 摩擦力不做功 D. 摩擦力做正功
5. 一位同学(可视为质点)参加立定跳远测试,如图所示,若不计空气阻力,则( )
A. 该同学在腾空的最高点位置时处于超重状态
B. 该同学在腾空的最高点位置时处于失重状态
C. 该同学在最高点位置时重力的瞬时功率最大
D. 该同学从起跳到落地过程重力的平均功率为零
6. 如图所示,某两栖攻击舰船头垂直海岸从点出发,分别沿路径、在演练岛屿的、两点登陆,已知舰在静水中的速度恒定且大于水速,则( )
A. 沿航行所用时间较长
B. 沿航行时水速较大
C. 沿航行时的实际航速比沿航行时的大
D. 只要调整船头方向,可以使舰在点正对岸登陆
二、填空题
7. 蔡老师乘京沪高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移___________(选填“相同”或“不同”),___________(选填“能”或“不能”)画出她从上海到北京过程的“速度—时间”图像。
8. 某款新能源汽车具备四轮独立控制能力,可实现以点为中心的原地旋转。、是车上的两点,且、、三点在同一直线上,如图所示,在旋转过程中,点的线速度___________点的线速度,点的角速度___________点的角速度。(以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)
9. 用国际单位制中的基本单位表示功率的单位为___________。
10. 如图所示,将运球转身过程理想化,球紧贴竖直手掌绕转轴(中枢脚所在直线)做圆周运动。手掌和球之间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。篮球质量500g,球心到转轴距离45cm,g取,则篮球和手的最小速度为___________。
11. 图甲是我国自主设计开发的全球最大回转自升塔式起重机。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体,其图像如图乙所示,内起重机的功率为额定功率,不计其它阻力,则此起重机的额定功率为___________W,内起重机对物体做的功为___________()。
12. 若将球以水平初速度抛出(不考虑球的自转和空气阻力),分别测得了末、末和末的速度矢量、和,并在方格纸内画出了如图所示的速度矢量图,重力加速度。则______,内篮球的位移______。
三、综合题
“探究平抛运动的特点”实验
13. 仅用如图1所示装置进行探究,下列说法正确的是( )
A. 只能探究平抛运动水平分运动的特点
B. 需改变小锤击打的力度,多次重复实验
C. 能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
14. 用如图2所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有( )
A.轨道光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于点,钢球的___________(选填“A、上端”、“B、最下端”或者“C、球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定轴时___________(选填“A、需要”或“ B、不需要”)轴与重锤线平行。
(3)某同学从实验得到的平抛小球的运动轨迹上取出一些点,以平抛起点为坐标原点;测量它们的水平坐标和竖直坐标,并作出图像。他认为若图像为正比例图像(如图3所示),则可说明平抛运动在水平方向为匀速直线运动、竖直方向为自由落体运动。该同学的观点是否正确(选填“A、是”或者“ B、否”)___________,你的理由是__________________________________________________________________。
15. 牛顿曾提出:若在地球表面的高山上做平抛实验,把物体抛出,它将落向地面;如果将物体抛出的速度变大,它将会落向更远的地方;如果抛出的速度足够大,它有可能不落回地面,而是绕地球运转。
(1)已知地球半径为,小张同学用如下方法推导这一速度:,结果与正确值相差很远,这是由于他做了以下错误的假设( )
A.卫星的轨道是圆的
B.卫星的轨道半径等于地球半径
C.卫星的周期等于地球自转的周期
D.卫星的向心力等于它在地球上受到的地球引力
(2)已知地球表面重力加速度,则可求出“足够大的速度”为___________km/s(结果保留2位有效数字)。
(二)游乐场
游乐场中有老少咸宜的项目,也有刺激惊险的项目,如高空骑行、激流勇进等。
16. 如图所示,某高空骑行项目中骑行车的后车轮半径,固定在轮轴上的飞轮半径,与脚踏板关联的链轮半径。骑行时每秒蹬脚踏板2圈,不考虑车轮打滑等传递损耗。则链轮的角速度___________rad/s;车前行速度___________m/s。(两问结果均保留π)
17. 激流勇进项目中有一漂流段,水的流速大小恒定,方向从流向,下面哪处河岸最容易被水冲击磨损( )
A. B. C. D.
18. 质量为的小孩在游乐场荡秋千(如图所示)。小孩视作质点,大人用水平力缓慢将秋千板(含小孩)由最低点拉至某一高度后静止释放。已知小孩坐在秋千板上静止时离系绳子的横梁。若秋千板摆到最低点时,小孩的速度为;秋千板摆到最高点时,小孩与横梁在竖直方向上的距离为,不考虑空气阻力的影响。取,求:
(1)大人缓慢拉秋千时秋千绳上的拉力大小变化情况以及绳上拉力的做功情况;
(2)秋千从最高点摆到最低点的过程中,小孩重力所做的功;
(3)当秋千板摆到最低点时,小孩对秋千板的压力大小与方向。
(三)探索宇宙
探索宇宙需要非常多关于曲线运动和万有引力的知识。
19. 设想发射一颗人造卫星,能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行,该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比,一定相等的是( )
A. 向心力大小 B. 向心加速度大小
C. 受到地球的万有引力大小 D. 角速度
20. 在太阳系中,哈雷彗星是人一生中唯一裸眼可能看见两次的彗星。哈雷彗星上一次回归在1986年。
(1)哈雷彗星和行星A围绕太阳公转的轨道如图所示,其中阴影部分分别为它们与太阳连线在相等时间内扫过的面积、、、,则必定有( )
A. B. C. D.
(2)(计算)已知日地平均距离为1.5亿千米,地球绕太阳公转一周所需的时间为365天,试估算哈雷彗星运行到其轨道与地球公转轨道相交处时的加速度大小_________(仅考虑太阳的引力,结果保留3位有效数字)。
(3)哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,则哈雷彗星自1986年回归后经___________年会再次回归(结果保留3位有效数字)。
21. 2023年5月30日,神舟十六号载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱径向端口,形成了三舱三船组合体。飞船发射后会在停泊轨道(Ⅰ)上进行数据确认,后择机经转移轨道(Ⅱ)完成与中国空间站的交会对接,其变轨过程可简化为图所示,已知停泊轨道半径近似为地球半径,中国空间站轨道(Ⅲ)距地面的平均高度为,则飞船( )
A. 由轨道(Ⅰ)进入轨道(Ⅱ)要在点加速
B. 由轨道(Ⅱ)进入轨道(Ⅲ)要在点减速
C. 在轨道(Ⅰ)比在轨道(Ⅲ)上的速率小
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