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模块测评验收卷(一)
(满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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(　　)
两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
做圆周运动的物体受到的合力不一定指向圆心
一对摩擦力做功的代数和为零
物体竖直向上运动，其机械能一定增加
2.如图所示，a、b是伞面上的两颗相同的雨滴。当以伞柄为轴旋转雨伞时，下列说法正确的是(　　)
a更容易移动，因为a所需的向心力更小
a更容易移动，因为a所需的向心力更大
b更容易移动，因为b所需的向心力更小
b更容易移动，因为b所需的向心力更大
3.(2024·四川成都高一期中)一根轻质细绳一端缠绕在一半径为r的圆盘边缘，另一端和一放在水平面上的物体相连，如图所示，圆盘在电动机的带动下以角速度ω逆时针匀速转动，此过程中物体沿水平面向左移动，则在绳子变为竖直之前(　　)
物体沿水平面加速运动，速度始终小于ωr
物体沿水平面加速运动，速度始终大于ωr
物体沿水平面减速运动，速度始终小于ωr
物体沿水平面减速运动，速度始终大于ωr
4.(2024·四川眉山高一统考期中)如图，树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，在子弹出枪口的瞬间，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠能逃脱厄运不被击中的是(树枝足够高)(　　)
①自由落下　②竖直上跳　③迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝　④背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝
① ③
② ④
5.(2024·四川成都校考期中)2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站内，为广大青少年带来了一场别出心裁的太空科普课。已知地球的半径为R，空间站距离地球表面的高度为h，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是(　　)
空间站的周期T＝
空间站的加速度比同步卫星的加速度小
空间站运行的线速度介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
根据题中信息可以求出空间站的质量
6.(2024·四川绵阳高一校考期末)如图所示，一物体在水平恒力F的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体从M点到N点的运动过程中，力F的功率(　　)
不断增大 不断减小
先增大后减小 先减小后增大
7.(2024·四川省眉山市期末)如图所示，光滑圆弧形轨道BCD固定在竖直平面内，O点为圆心，半径为R，BO水平，C为最低点，∠COD＝60°。一小球(可视为质点)从A点静止释放，恰好从B点沿切线进入圆弧形轨道，A、B之间的距离也为R，则小球飞离D点后离D点的最大高度为(　　)
R
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.(2024·广西钦州高一校考期中)以下是我们研究有关圆周运动的基本模型，关于这四幅图下列说法正确的是(　　)
如图甲，杂技演员在表演“水流星”时，盛水的杯子通过最高点而水不流出，水对杯底压力可以为零
如图乙，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，mB＝2mA，rA＝2rB，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动
如图丙，轻杆OA的A点和B点各固定一个小球，杆绕过O点的竖直轴MN旋转，则轻杆OB段给小球的弹力大于AB段
如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等
9.假设天问一号火星探测器轨迹如图所示。天问一号从地球发射后直接进入地火转移轨道，接近火星时制动被火星捕获，图中P点为环绕火星运行的近火点，火星在调相轨道运行至近火点进行制动，进入停泊轨道运行。调相轨道、停泊轨道都是环绕火星运行的椭圆轨道，假设天问一号在变轨前后质量保持不变。下列说法正确的是(　　)
天问一号火星探测器的发射速度大于11.2 km/s
设天问一号火星探测器在调相轨道上经过P点时的加速度为a1，在停泊轨道上经过P点时的加速度为a2，则a1＞a2
天问一号火星探测器在调相轨道上任意一点运行时的动能大于在停泊轨道上的任意一点运行时的动能
天问一号火星探测器在调相轨道上任意一点运行时的机械能大于在停泊轨道上的任意一点运行时的机械能
10.(2024·四川成都石室中学高一期中)如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中，下列说法正确的是(　　)
静摩擦力对小物块做功为mgLsin α
支持力对小物块做功为mgLsin α
滑动摩擦力对小物块做功为－mv2
木板对小物块做功为mv2
三、实验题(本题共2小题，共16分。)
11.(7分)(2024·广西河池高一统考期末)某实验小组利用频闪照相技术研究平抛运动的规律。如图所示，某次实验时，先将一足够大的方格纸平铺在竖直墙壁上作为背景。拍摄时，让一小球从A点水平抛出的同时，从B点由静止释放另一小球，已知背景的小方格均为边长为L的正方形，重力加速度为g，空气阻力不计。
(1)根据以上信息，下列说法中正确的是________(1分)。
A.只能确定水平抛出的小球水平方向的运动是匀速直线运动
B.只能确定水平抛出的小球竖直方向的运动是自由落体运动
C.既可以确定水平抛出的小球水平方向的运动是匀速直线运动，也可以确定竖直方向的运动是自由落体运动
(2)根据以上信息可求出：频闪照相机的闪光周期为________(2分)，水平抛出的小球在A点的速度大小为________(2分)，在C点的速度大小为________(2分)(均用题中所给物理量的符号表示)。
12.(9分)“用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。
(1)本实验利用________(1分)传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的________(1分)和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。
(2)将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中________(1分)。
A.连接杆拉力不做功，合外力不做功
B.连接杆拉力不做功，合外力做正功
C.连接杆拉力做正功，合外力不做功
D.连接杆拉力做正功，合外力做正功
(3)实验结果绘制数据如图所示，图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示摆锤的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。其中表示摆锤的重力势能Ep、动能Ek的图线分别是________(2分)和________(2分)(均选填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)根据实验图像，可以得出的结论是____________________________________
______________________________________________________________(2分)。
四、计算题(本题共3个小题，共38分。)
13.(9分)(2024·四川宜宾高一校考期中)随着我国“嫦娥工程”启动，我国航天的下一目标是登上月球，古人幻想的“嫦娥奔月”将变成现实。假如宇航员登陆月球后，用弹簧秤称得质量为m的砝码重量为F，乘宇宙飞船在靠近月球表面的圆形轨道空间环绕月球飞行，测得其环绕周期为T，引力常量为G，根据上述数据，求：
(1)(3分)月球表面的重力加速度；
(2)(3分)月球的半径；
(3)(3分)月球的第一宇宙速度。
14.(14分)如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接。斜面AB和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点C。已知重力加速度为g。求：
(1)(7分)如果小车恰能通过圆形轨道的最高点C，求在B点轨道对小车的支持力的大小；
(2)(7分)如果小车能不脱离轨道，求A点与地面高度的取值范围。
15.(15分)(2024·四川宜宾高一校考期中)某同学对一辆自制小遥控车的性能进行测试，让小车在水平地面上由静止开始运动。小车上的传感器将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图像。已知小车在0～2 s内做匀加速直线运动，2～10 s内小车牵引力的功率保持不变，在10 s末停止遥控，关闭电动机。小车的总质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力保持不变。求：
(1)(3分)小车关闭发动机后加速度大小a1及阻力的大小；
(2)(3分)小车的额定功率；
(3)(3分)小车匀加速启动时加速度a2的大小及牵引力的大小；
(4)(3分)小车运动3 s时速度为5 m/s，此时小车加速度a3的大小；
(5)(3分)0～8 s内电动机对小车做的功。
模块测评验收卷(一)
1.B　[两个匀变速直线运动，若合加速度方向与合初速度方向相同，则合运动为匀变速直线运动，若合加速度方向与合初速度方向有夹角，则合运动为匀变速曲线运动，选项A错误；物体做匀速圆周运动时，合力一定指向圆心，若物体做变速圆周运动，则合力不指向圆心，选项B正确；一对滑动摩擦力做功的代数和为负值，选项C错误；物体竖直向上运动时，若受到除重力以外的向上的外力，则机械能增加，若受到除重力以外的向下的外力，则机械能减小，若除重力外不受到外力，则机械能不变，选项D错误。]
2.D　[因为当雨滴随雨伞一起绕伞柄转动时，需要的力为Fn＝mω2r，可以看出半径越大，所需向心力越大，更容易发生移动，因为b的半径大于a的半径，故b更容易移动，故D正确，A、B、C错误。]
3.B　[令绳与水平方向夹角为θ，物体速度为v，则有vcos θ＝ωr，解得v＝；物体沿水平面向左移动，夹角θ增大，可知速度v增大，即物体沿水平面加速运动，速度始终大于ωr，故B正确。]
4.C　[子弹在竖直方向上是自由落体运动，松鼠做自由落体运动，那么松鼠和子弹在竖直方向上的运动是一样的，它们始终在一个高度上，所以松鼠一定会被击中，故A错误；竖直上跳时，松鼠在竖直方向上和子弹的运动过程不一样，能逃过厄运，故C正确；迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝和背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝这两种运动在竖直方向上也是自由落体运动，松鼠同样会被击中，都不能逃脱厄运，故B、D错误。]
5.A　[根据G＝m(R＋h)，G＝mg，得T＝，A正确；根据G＝ma，得a＝，空间站的运动半径小于卫星的运动半径，则空间站的加速度比同步卫星的加速度大，B错误；空间站运行的线速度一定小于第一宇宙速度7.9 km/s，C错误；空间站为环绕天体，无法求得质量，D错误。]
6.D　[其速度方向恰好改变了90°，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于90°小于180°才能出现末速度与初速度垂直的情况，根据P＝Fvcos θ，夹角由钝角减小到直角过程中，恒力先做负功，速度减小，cos θ绝对值变小，所以功率减小；当达到速度与恒力方向垂直后，夹角由直角继续减小，恒力做正功，速度增大，cos θ变大，所以功率增大，故D正确。]
7.D　[设小球到达D点时的速度大小为v，根据机械能守恒定律得mg(R＋Rcos 60°)＝mv2，求得v＝，从D点飞出后，小球做斜抛运动，设到达离D点的最大高度为h，根据机械能守恒定律有mv2＝m(vcos 60°)2＋mgh，得h＝，故D正确。]
8.ABC　[杂技演员在表演“水流星”时，盛水的杯子通过最高点而水不流出，只有水的重力提供向心力，水与杯底压力可以为零，故A正确；A、B两个物体的最大静摩擦力为fA＝μmAg，fB＝μmBg＝2fA，A、B两个物体所需的向心力分别为FA＝mAω2rA，FB＝mBω2rB＝FA，可知转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动，故B正确；对B球，根据牛顿第二定律有FOB－FAB＝mω2r′，轻杆OB段给小球的弹力大于AB段，故C正确；设圆锥筒壁与竖直方向夹角为θ，对小球受力分析，竖直方向有Nsin θ＝mg，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等，故D错误。]
9.AD　[天问一号火星探测器要脱离地球的引力，则其发射速度大于第二宇宙速度11.2 km/s，选项A正确；设天问一号火星探测器在调相轨道上经过P点时的加速度为a1，在停泊轨道上经过P点时的加速度为a2，则根据a＝可知a1＝a2，选项B错误；天问一号火星探测器在调相轨道上任意一点的运行速度不一定大于在停泊轨道上任意一点的运行速度，则天问一号火星探测器在调相轨道上任意一点运行时的动能不一定大于在停泊轨道上的任意一点运行时的动能，选项C错误；天问一号火星探测器在调相轨道上P点减速才能进入停泊轨道，而在调相轨道上和在停泊轨道上的机械能守恒，则天问一号火星探测器在调相轨道上任意一点运行时的机械能大于在停泊轨道上的任意一点运行时的机械能，选项D正确。]
10.BD　[当小物块缓慢上升的过程中，静摩擦力的方向与速度方向垂直，不做功，故A错误；支持力和重力做的总功等于物体动能的变化，而因为小物块是缓慢移动，故动能不变，支持力对小物块做功为mgLsin α，故B正确；下滑过程由动能定理可知mgLsin α－μmgLcos α＝mv2，则滑动摩擦力对小物块做功为Wf＝mgLsin α－mv2，故C错误；整个过程，木板对小物块做功为W，重力做功为0，由动能定理可知W＝mv2，故D正确。]
11.(1)C　(2)　　
解析　(1)因为相邻两张照片间的时间间隔相等，由图可知，水平抛出的小球相邻两点间水平距离相等，可知其沿水平方向的运动是匀速直线运动；竖直方向上，水平抛出的小球的运动规律与自由落体运动的小球运动规律相同，竖直方向相邻两点间的距离之比为1∶3∶5，故其在竖直方向上做自由落体运动。故选C。
(2)在竖直方向上，根据Δy＝2L＝gT2，
解得T＝
小球在A点速度即为平抛初速度v0＝＝
运动到C点时竖直方向的速度大小为vy＝2gT＝2
则C点的速度大小为vC＝＝。
12.(1)光电门　高度　(2)B　(3)乙　丙
(4)在实验误差允许的范围内，摆锤运动过程中机械能守恒
解析　(1)本实验利用光电门传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的高度和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。
(2)将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中，连接杆拉力方向始终垂直于摆锤的速度方向，所以不做功，而摆锤动能增大，合外力做正功，故B正确。
(3)摆锤的重力势能Ep随h的增大而增大，动能Ek随h的增大而减小，所以表示摆锤的重力势能Ep、动能Ek的图线分别是乙和丙。
(4)甲图线表示摆锤运动过程中的机械能，在实验误差允许的范围内图线甲平行于h轴，由此可以得出的结论是摆锤运动过程中机械能守恒。
13.(1)　(2)　(3)
解析　(1)着陆后用弹簧秤称出质量为m的物体的重力F，则F＝mg月
可得月球表面的重力加速度g月＝。
(2)因为近月飞行，故绕月运行的轨道半径近似等于月球半径，由万有引力提供向心力知G＝mg月
又因为G＝mR
联立求得月球的半径R＝。
(3)根据mg月＝m
可得月球的第一宇宙速度为v1＝。
14.(1)6mg　(2)h≥2.5R或h≤R
解析　(1)如果小车恰能通过圆形轨道的最高点C，则在C点，仅由重力提供向心力，有mg＝m，解得vC＝，小车从B到C，只有重力做功，根据动能定理有－mg·2R＝mv－mv，解得vB＝，在B点，根据牛顿第二定律有N－mg＝m
解得N＝6mg。
(2)若要使小车能不脱离轨道，则分两种情况讨论：第一种情况是小车能通过最高点C，此时A点与地面的高度h有最小值，从A到C，根据机械能守恒定律有mgh1≥mg·2R＋mv，解得h1≥2.5R
第二种情况是小车最多到达与圆心等高处的右侧，此时A点与地面的高度h有最大值，根据机械能守恒定律有mgh2≤mgR，解得h2≤R，故要使小车能不脱离轨道，则A点与地面高度的取值范围为h≥2.5R或h≤R。
15.(1)2 m/s2　2 N　(2)16 W　(3)2 m/s2　4 N　(4)1.2 m/s2　(5)112 J
解析　(1)对小车分析，关闭发动机后在10～14 s内由a＝
解得a1＝ m/s2＝2 m/s2
根据牛顿第二定律有f＝ma1
解得f＝2 N。
(2)小车在2～10 s内功率不变，设为P，在8～10 s内，由汽车做匀速运动，根据平衡条件可得F2＝f
根据功率P＝F2vm
解得P＝16 W。
(3)在0～2 s内，由a＝
解得a2＝＝2 m/s2
根据牛顿第二定律有F1－f＝ma2
解得F1＝4 N。
(4)小车运动3 s时速度为5 m/s，此时牵引力大小F3＝＝3.2 N
根据牛顿第二定律F3－f＝ma3
解得a3＝1.2 m/s2。
(5)0～2 s的位移x1＝×4×2 m＝4 m
0～8 s内电动机对小车做的功W＝F1x1＋Pt2
代入数据可得W＝4×4 J＋16×6 J＝112 J。(共33张PPT)
模块测评验收卷(一)
(时间：75分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
B.做圆周运动的物体受到的合力不一定指向圆心
C.一对摩擦力做功的代数和为零
D.物体竖直向上运动，其机械能一定增加
B
解析　两个匀变速直线运动，若合加速度方向与合初速度方向相同，则合运动为匀变速直线运动，若合加速度方向与合初速度方向有夹角，则合运动为匀变速曲线运动，选项A错误；物体做匀速圆周运动时，合力一定指向圆心，若物体做变速圆周运动，则合力不指向圆心，选项B正确；一对滑动摩擦力做功的代数和为负值，选项C错误；物体竖直向上运动时，若受到除重力以外的向上的外力，则机械能增加，若受到除重力以外的向下的外力，则机械能减小，若除重力外不受到外力，则机械能不变，选项D错误。
2.如图所示，a、b是伞面上的两颗相同的雨滴。当以伞柄为轴旋转雨伞时，下列说法正确的是(　　)
A.a更容易移动，因为a所需的向心力更小
B.a更容易移动，因为a所需的向心力更大
C.b更容易移动，因为b所需的向心力更小
D.b更容易移动，因为b所需的向心力更大
D
解析　因为当雨滴随雨伞一起绕伞柄转动时，需要的力为Fn＝mω2r，可以看出半径越大，所需向心力越大，更容易发生移动，因为b的半径大于a的半径，故b更容易移动，故D正确，A、B、C错误。
3.(2024·四川成都高一期中)一根轻质细绳一端缠绕在一半径为r的圆盘边缘，另一端和一放在水平面上的物体相连，如图所示，圆盘在电动机的带动下以角速度ω逆时针匀速转动，此过程中物体沿水平面向左移动，则在绳子变为竖直之前(　　)
A.物体沿水平面加速运动，速度始终小于ωr
B.物体沿水平面加速运动，速度始终大于ωr
C.物体沿水平面减速运动，速度始终小于ωr
D.物体沿水平面减速运动，速度始终大于ωr
B
C
4.(2024·四川眉山高一统考期中)如图，树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，在子弹出枪口的瞬间，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠能逃脱厄运不被击中的是(树枝足够高)(　　)
①自由落下　②竖直上跳　③迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝　④背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝
A.① B.③ C.② D.④
解析　子弹在竖直方向上是自由落体运动，松鼠做自由落体运动，那么松鼠和子弹在竖直方向上的运动是一样的，它们始终在一个高度上，所以松鼠一定会被击中，故A错误；竖直上跳时，松鼠在竖直方向上和子弹的运动过程不一样，能逃过厄运，故C正确；迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝和背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝这两种运动在竖直方向上也是自由落体运动，松鼠同样会被击中，都不能逃脱厄运，故B、D错误。
5.(2024·四川成都校考期中)2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站内，为广大青少年带来了一场别出心裁的太空科普课。已知地球的半径为R，空间站距离地球表面的高度为h，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是(　　)
A
6.(2024·四川绵阳高一校考期末)如图所示，一物体在水平恒力F的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体从M点到N点的运动过程中，力F的功率(　　)
D
A.不断增大 B.不断减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
解析　其速度方向恰好改变了90°，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于90°小于180°才能出现末速度与初速度垂直的情况，根据P＝Fvcos θ，夹角由钝角减小到直角过程中，恒力先做负功，速度减小，cos θ绝对值变小，所以功率减小；当达到速度与恒力方向垂直后，夹角由直角继续减小，恒力做正功，速度增大，cos θ变大，所以功率增大，故D正确。
D
7.(2024·四川省眉山市期末)如图所示，光滑圆弧形轨道BCD固定在竖直平面内，O点为圆心，半径为R，BO水平，C为最低点，∠COD＝60°。一小球(可视为质点)从A点静止释放，恰好从B点沿切线进入圆弧形轨道，A、B之间的距离也为R，则小球飞离D点后离D点的最大高度为(　　)
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.(2024·广西钦州高一校考期中)以下是我们研究有关圆周运动的基本模型，关于这四幅图下列说法正确的是(　　 )
A.如图甲，杂技演员在表演“水流星”时，盛水的杯子通过最高点而水不流出，水对杯底压力可以为零
B.如图乙，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，mB＝2mA，rA＝2rB，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动
C.如图丙，轻杆OA的A点和B点各固定一个小球，杆绕过O点的竖直轴MN旋转，则轻杆OB段给小球的弹力大于AB段
D.如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等
答案　ABC
解析　杂技演员在表演“水流星”时，盛水的杯子通过最高点而水不流出，只有水的重力提供向心力，水与杯底压力可以为零，故A正确；A、B两个物体的最大静摩擦力为fA＝μmAg，fB＝μmBg＝2fA，A、B两个物体所需的向心力分别为FA＝mAω2rA，FB＝mBω2rB＝FA，
可知转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动，故B正确；对B球，根据牛顿第二定律有FOB－FAB＝mω2r′，轻杆OB段给小球的弹力大于AB段，故C正确；设圆锥筒壁与竖直方向夹角为θ，对小球受力分析，竖直方向有Nsin θ＝mg，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等，故D错误。
9.假设天问一号火星探测器轨迹如图所示。天问一号从地球发射后直接进入地火转移轨道，接近火星时制动被火星捕获，图中P点为环绕火星运行的近火点，火星在调相轨道运行至近火点进行制动，进入停泊轨道运行。调相轨道、停泊轨道都是环绕火星运行的椭圆轨道，假设天问一号在变轨前后质量保持不变。下列说法正确的是(　　)
AD
A.天问一号火星探测器的发射速度大于11.2 km/s
B.设天问一号火星探测器在调相轨道上经过P点时的加速度为a1，在停泊轨道上经过P点时的加速度为a2，则a1＞a2
C.天问一号火星探测器在调相轨道上任意一点运行时的动能大于在停泊轨道上的任意一点运行时的动能
D.天问一号火星探测器在调相轨道上任意一点运行时的机械能大于在停泊轨道上的任意一点运行时的机械能
解析　天问一号火星探测器要脱离地球的引力，则其发射速度大于第二宇宙速度11.2 km/s，选项A正确；设天问一号火星探测器在调相轨道上经过P点时的加速度为a1，在停泊轨道上经过P点时的加
10.(2024·四川成都石室中学高一期中)如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中，下列说法正确的是(　　)
BD
解析　当小物块缓慢上升的过程中，静摩擦力的方向与速度方向垂直，不做功，故A错误；支持力和重力做的总功等于物体动能的变化，而因为小物块是缓慢移动，故动能不变，支持力对小物块做功为mgLsin α，故B正确；
三、实验题(本题共2小题，共16分。)
11.(7分)(2024·广西河池高一统考期末)某实验小组利用频闪照相技术研究平抛运动的规律。如图所示，某次实验时，先将一足够大的方格纸平铺在竖直墙壁上作为背景。拍摄时，让一小球从A点水平抛出的同时，从B点由静止释放另一小球，已知背景的小方格均为边长为L的正方形，重力加速度为g，空气阻力不计。
(1)根据以上信息，下列说法中正确的是________。
A.只能确定水平抛出的小球水平方向的运动是匀速直线运动
B.只能确定水平抛出的小球竖直方向的运动是自由落体运动
C.既可以确定水平抛出的小球水平方向的运动是匀速直线运动，也可以确定竖直方向的运动是自由落体运动
(2)根据以上信息可求出：频闪照相机的闪光周期为________，水平抛出的小球在A点的速度大小为________，在C点的速度大小为_____(均用题中所给物理量的符号表示)。
解析　(1)因为相邻两张照片间的时间间隔相等，由图可知，水平抛出的小球相邻两点间水平距离相等，可知其沿水平方向的运动是匀速直线运动；竖直方向上，水平抛出的小球的运动规律与自由落体运动的小球运动规律相同，竖直方向相邻两点间的距离之比为1∶3∶5，故其在竖直方向上做自由落体运动。故选C。
12.(9分)“用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。
(1)本实验利用________传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的________和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。
(2)将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中________。
A.连接杆拉力不做功，合外力不做功
B.连接杆拉力不做功，合外力做正功
C.连接杆拉力做正功，合外力不做功
D.连接杆拉力做正功，合外力做正功
(3)实验结果绘制数据如图所示，图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示摆锤的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。其中表示摆锤的重力势能Ep、动能Ek的图线分别是________和________(均选填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)根据实验图像，可以得出的结论是____________________________________。
答案　(1)光电门　高度　(2)B　(3)乙　丙
(4)在实验误差允许的范围内，摆锤运动过程中机械能守恒
解析　(1)本实验利用光电门传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的高度和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。
(2)将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中，连接杆拉力方向始终垂直于摆锤的速度方向，所以不做功，而摆锤动能增大，合外力做正功，故B正确。
(3)摆锤的重力势能Ep随h的增大而增大，动能Ek随h的增大而减小，所以表示摆锤的重力势能Ep、动能Ek的图线分别是乙和丙。
(4)甲图线表示摆锤运动过程中的机械能，在实验误差允许的范围内图线甲平行于h轴，由此可以得出的结论是摆锤运动过程中机械能守恒。
四、计算题(本题共3个小题，共38分。)
13.(9分)(2024·四川宜宾高一校考期中)随着我国“嫦娥工程”启动，我国航天的下一目标是登上月球，古人幻想的“嫦娥奔月”将变成现实。假如宇航员登陆月球后，用弹簧秤称得质量为m的砝码重量为F，乘宇宙飞船在靠近月球表面的圆形轨道空间环绕月球飞行，测得其环绕周期为T，引力常量为G，根据上述数据，求：
(1)月球表面的重力加速度；
(2)月球的半径；
(3)月球的第一宇宙速度。
14.(14分)如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接。斜面AB和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点C。已知重力加速度为g。求：
(1)如果小车恰能通过圆形轨道的最高点C，求在B点轨道对小车的支持力的大小；
(2)如果小车能不脱离轨道，求A点与地面高度的取值范围。
答案　(1)6mg　(2)h≥2.5R或h≤R
15.(15分)(2024·四川宜宾高一校考期中)某同学对一辆自制小遥控车的性能进行测试，让小车在水平地面上由静止开始运动。小车上的传感器将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图像。已知小车在0～2 s内做匀加速直线运动，2～10 s内小车牵引力的功率保持不变，在10 s末停止遥控，关闭电动机。小车的总质量 m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力保持不变。求：
(1)小车关闭发动机后加速度大小a1及阻力的大小；
(2)小车的额定功率；
(3)小车匀加速启动时加速度a2的大小及牵引力的大小；
(4)小车运动3 s时速度为5 m/s，此时小车加速度a3的大小；
(5)0～8 s内电动机对小车做的功。
答案　(1)2 m/s2　2 N　(2)16 W　(3)2 m/s2，4 N (4)1.2 m/s2　(5)112 J
(2)小车在2～10 s内功率不变，设为P，在8～10 s内，
由汽车做匀速运动，根据平衡条件可得F2＝f

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