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广东省湛江市2023-2024学年高一下学期7月期末调研测试物理试题
1．（2024高一下·湛江期末）如图所示，轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹。在此过程中轮滑演员（　　）
A．速度方向沿曲线上各点的切线方向
B．所受合力方向始终与速度方向一致
C．速度始终保持不变
D．运动状态始终保持不变
2．（2024高一下·湛江期末）人从高处跳到低处，为了安全，一般都是脚尖先着地，这样做的目的是（　　）
A．增大人对地面的压强，起到安全作用
B．延长与地面的作用时间，从而减小地面对人的作用力
C．减小着地时所受冲量
D．使动量增量变得更小
3．（2024高一下·湛江期末）载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降也可以快速前进，若飞行包（包括人）在竖直方向上匀速上升的过程中（空气阻力不可忽略），下列说法正确的是
A．发动机对飞行包不做功 B．飞行包的重力做正功
C．飞行包的动能不变 D．飞行包的机械能不变
4．（2024高一下·湛江期末）解放军发出4枚“东风快递”（中程弹道导弹），准确击中预定目标，发射导弹过程可以简化为：将静止的质量为M（含燃料）的东风导弹点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体，忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时东风导弹获得的速度大小是（　　）
A．v0 B．v0 C．v0 D．v0
5．（2024高一下·湛江期末）飞镖扎气球是一种民间娱乐游戏项目，其示意图如图甲所示，靶面竖直固定，O点为镖靶中心，OP水平、OQ竖直，靶面图如图乙所示。若每次都在空中同一位置M点水平射出飞镖，且M、O、Q三点在同一竖直平面，忽略空气阻力。关于分别射中靶面O、P、Q三点的飞镖，下列说法错误的是（　　）
A．射中O点的飞镖射出时的速度最小
B．射中P点的飞镖射出时的速度最大
C．射中Q点的飞镖空中飞行时间最长
D．射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等
6．（2024高一下·湛江期末）“太空电梯”的概念最初出现在1895年，由康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出．如今，目前世界上已知的强度最高的材料—石墨烯的发现使“太空电梯”制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空．设想在地球赤道平面内有一垂直于地面并延伸到太空的轻质“太空电梯”，如图所示，假设某物体b乘坐太空电梯到达了图示位置并相对电梯静止，与同高度运行的卫星a、更高处同步卫星c相比较．下列说法正确的是（　　）
A．a 与b都是高度相同的人造地球卫星
B．b的线速度小于c的线速度
C．b的线速度大于a的线速度
D．b的加速度大于a的加速度
7．（2024高一下·湛江期末）“只要速度够快，就能挑战地球引力！”在挑战极限的实验测试中，挑战者在半径为1.6m的竖直圆形跑道上成功奔跑一圈，引发观众的惊叹。对于挑战过程，取，下列说法正确的是（　　）
A．要使挑战成功，挑战者除速度要足够大外，体重越小越好
B．在跑道中运动时，挑战者的总机械能守恒
C．运动到最高点时，挑战者处于失重状态
D．要使挑战成功，挑战者在跑道最高点的速度至少为4m/s
8．（2024高一下·湛江期末）2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　）
A．在捕获轨道运行的周期大于24小时
B．离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度环月轨道
C．经过A点的加速度比经过B点时小
D．在捕获轨道上经过P点时，需要点火减速，才可能进入环月轨道
9．（2024高一下·湛江期末）假定某水平圆形环岛路面如图（a）， 汽车受到的最大静摩擦力与重力的比值恒定不变，则当汽车匀速率地通过环形路段时，汽车的侧向摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度，下列说法正确的是（　　）
A．汽车所受的合力为零
B．汽车受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用
C．汽车在环岛路外侧行驶时，其临界速度增大
D．如图（b）质量相等的两辆车以大小相等的速度绕环岛中心转，甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大
10．（2024高一下·湛江期末）塔式起重机常用于修建高层建筑，在起重机将质量为m的重物沿竖直方向吊起的过程中，起重机输出功率P随时间t的变化如图乙所示，时刻起重机输出功率达到其额定功率，下列说法正确的是（　　）
A．时间内重物增加的机械能为
B．重物的最大速度可达
C．时刻，重物的动能达到最大值
D．重物做加速度减小的加速运动直到最后匀速运动
11．（2024高一下·湛江期末）在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究：
（1）如图1，将两个倾斜角度相同的光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。2轨道末端与光滑水平面平滑连接。把两个完全相同的小钢、分别从1、2倾斜轨道上相对轨道末端有相同高度差的位置由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球在斜面上相对轨道末端的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。
该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是　 　；
A.、两个小球相撞
B.、两个小球不相撞
C.球平抛时水平方向做匀速直线运动
D.球平抛竖直方向做自由落体运动
（2）通过图2中甲图的实验装置，轨道末端切线水平。在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的、、三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为　 　；点的速度大小为　 　。（取）
12．（2024高一下·湛江期末）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图所示的装置，实验过程如下：
（1）测量时，应　 　（选填“A”或“B”，其中A为“先接通数字计时器，后释放小球”，B为“先释放小球，后接通数字计时器”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间和。
（2）计算小球通过光电门的速度。小球第一次通过光电门的速度大小为　 　；小球第二次通过光电门的速度大小为　 　。
（3）已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失　 　（用字母m、D、和表示）。
（4）若适当调低光电门的高度，将会　 　（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。
13．（2024高一下·湛江期末）如图是马戏团上演的飞车节目，半径为R的圆轨道．表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量均为m，当乙以v1 =的速度过轨道最高点B时，甲以v2 =的速度经过最低点A．忽略其他因素影响，求：
（1）乙在最高点B时受轨道的弹力大小；
（2）甲在最低点A时受轨道的弹力大小。
14．（2024高一下·湛江期末）如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A。已知男演员质量为2m，女演员质量为m，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R。求
(1)两人一起刚到最低点B时的速度v0的大小；
(2)女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出后男演员的速度v1的大小；
(3)男演员落地点C与O点的水平距离x。
15．（2024高一下·湛江期末）图a是我国传统农具——风鼓车，图b是其工作原理示意图。转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风，入料仓漏口漏出的谷物经过车斗，质量大于的谷粒为饱粒，落入第一出料口；质量为的谷粒为瘪粒，落入第二出料口；质量小于的草屑被吹出出风口。已知、、三点在同一水平线上，的宽度为0.6m；在H正下方，的高度为0.8m；质量为的谷粒从H漏出，恰好经点落入，设谷物从漏出时速度为零；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风力作用，取重力加速度为。
（1）求谷粒从H落到出料口所经历的时间；
（2）求谷粒所受水平风力的大小；
（3）若瘪粒恰好能全部落入，求的宽度。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】A．根据曲线运动的特点可以得出做曲线运动的轮滑演员的速度方向沿曲线上各点的切线方向，故A正确；
B．根据曲线运动的条件可以得出轮滑演员所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，故B错误；
CD．轮滑演员做曲线运动，速度方向不断变化，运动状态不断变化，故CD错误。
故选A。
【分析】利用曲线运动轨迹的切线方向可以判别速度的方向；利用曲线运动的条件可以判别合力方向与速度方向不在同一直线上；由于速度方向不断改变则运动状态不断改变。
2．【答案】B
【知识点】动量定理
【解析】【解答】人在和地面接触时，人的速度减为零，由于初末速度变化量不变，因此动量的该变量不变，由动量定理可得
而脚尖着地可以增加人与地面的作用时间，根据动量定理从而可以减小所受地面的冲击力，着地时所受的冲量即动量的改变量也不变。
故选B。
【分析】利用初末速度可以判别动量变化量不变，结合动量定理可以判别冲量的大小不变；结合作用时间可以判别冲击力的大小。
3．【答案】C
【知识点】功的概念；功的计算；动能；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．飞行包（包括人）在竖直匀速上升的过程中，发动机的动力向上，由于位移方向向上则发动机对飞行包做正功，故A错误；
B．高度上升，由于重力方向与位移方向相反，则飞行包的重力做负功，故B错误；
C．飞行包（包括人）在竖直方向上匀速上升，根据动能的表达式可以得出飞行包的动能不变，故选C正确；
D．飞行包在上升过程中动能不变，重力势能变大，机械能为重力势能和动能之和，故机械能变大，故D错误。
故选C。
【分析】利用动力向上和位移向上可以判别动力做正功；利用重力方向与位移方向相反可以判别重力做负功；利用速度不变可以判别动能保持不变；利用动能不变重力势能增大可以判别机械能增大。
4．【答案】D
【知识点】动量守恒定律；反冲
【解析】【解答】静止的导弹点火升空时，根据动量守恒定律得
则导弹获得的速度
故选D。
【分析】利用动量守恒定律可以求出导弹获得的速度大小。
5．【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】飞镖做平抛运动，根据平抛运动的位移公式有
解得飞镖飞行时间
飞镖初速度
O、P、Q三点，根据下落的高度有
则运动的时间为：
飞镖射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等，射中Q点的飞镖空中飞行时间最长。由
、
根据水平方向的位移公式可以得出：
即射中Q点的飞镖射出时的速度最小，射中P点的飞镖射出时的速度最大。
本题选择错误的，故选A。
【分析】利用竖直方向的位移公式可以比较运动的时间，结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小。
6．【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A.a是人造地球卫星，但b物体乘坐太空电梯，不是人造卫星，故A错误；
B.由于b与c在相同时间内转过的角度与地球相等，所以b与c的角速度相同，但b运动半径小于a运动半径，根据线速度和角速度的大小关系有v=r知，b的线速度小于c的线速度，故B正确；
C.根据角速度的表达式
所以b角速度小于a的角速度，运动半径相同，根据表达式v=r知所以b的线速度小于a的线速度，故C错误；
D. 根据角速度的表达式
b角速度小于a的角速度，运动半径相同，根据向心加速度的表达式a=2r知，b的加速度小于a的加速度，故D错误。
故选B。
【分析】a是人造地球卫星，但b物体乘坐太空电梯，不是人造卫星；利用b、c角速度相等，结合半径的大小可以比较线速度的大小；利用引力提供向心力可以比较a和b角速度的大小，结合线速度和向心加速度的表达式可以比较线速度和向心加速度的大小。
7．【答案】C
【知识点】超重与失重；生活中的圆周运动；机械能守恒定律
【解析】【解答】B．在跑道中运动时，人本身做功，根据能量的转化可以得出机械能不守恒，故B错误；
D．在最高点时，当重力恰好提供向心力时，速度最小，根据牛顿第二定律有
解得挑战者的最小速度为：
实际上，人体的重心大约在腰部，故实际半径小于1.6m，故最小速度小于4m/s，故D错误；
A．根据表达式
可知，质量可以消去，体重对能否完成挑战无影响，故A错误；
C．运动到最高点时，由于向心力的方向向下，所以挑战者的向心加速度向下处于失重状态，故C正确。
故选C。
【分析】利用能量守恒定律可以判别机械能不守恒；利用最高点的牛顿第二定律可以求出最小的速度大小；利用牛顿第二定律可以判别体重对挑战没有影响；利用向心力的方向可以判别加速度的方向进而判别超重与失重。
8．【答案】A,C,D
【知识点】离心运动和向心运动；开普勒定律；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】A．卫星绕月球做椭圆运动，根据开普勒第三定律有
根据半长轴的大小可得鹊桥二号在捕获轨道上运行的周期大于在环月轨道上运行的周期，故A正确；
B．鹊桥二号属于地月系卫星，卫星需要离开地面，到达月球附近，则离开火箭时速度要大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，才能进入环月轨道，故B错误；
C．月球对卫星的引力提供向心力，结合牛顿第二定律可以得出：
解得
根据半径的大小可以得出经过A点的加速度比经过B点时小，故C正确；
D．在P点要由捕获轨道变轨到环月轨道，做近心运动，为了减小向心力的大小则必须降低速度，经过P点时，需要点火减速，故D正确。
故选ACD。
【分析】根据开普勒第三定律结合半长轴的大小可以比较周期的大小；利用卫星到达月球表面可以判别线速度的大小；利用引力提供向心力可以比较加速度的大小；利用近心运动可以判别速度的大小变化。
9．【答案】C,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．当物体受到的合力方向和速度方向不共线时，物体做曲线运动，则汽车做曲线运动，合力不为零，故A错误；
B．汽车受到重力、弹力和摩擦力的作用，向心力是效果力，是重力、弹力、摩擦力的合力，故B错误；
C．根据合力提供向心力，结合牛顿第二定律有
最大静摩擦力不变，则外侧行驶半径较大，临界速度较大，故C正确；
D．汽车在拐弯时，摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律
两车质量相等，速度大小相等，甲车运动半径小，则受到指向轨道圆心的摩擦力大，故D正确。
故选CD。
【分析】物体做曲线运动则物体受到的合力不等于0；汽车受到重力、弹力和摩擦力的作用；利用牛顿第二定律可以求出临界速度的大小；利用向心力的大小可以比较摩擦力的大小。
10．【答案】A,B
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】A．时间内，重物增加的机械能等于起重机对重物做的功，根据功能关系有
故A正确；
B．起重机输出功率达到其额定功率后，保持额定功率工作，由于功率不变，起重机的速度增大时牵引力不断减小，当起重机对重物的拉力大小等于重力大小时，根据功率的表达式可以得出重物达到最大速度为
故B正确；
D．在内，功率与时间成正比，根据功率的表达式
所以这段时间重物做匀加速直线运动，时间后，功率达到额定功率，由于功率保持不变，则重物做加速度减小的加速运动直到最后匀速运动，故D错误；
C．由以上分析可知，时刻重物做匀加速直线运动结束，开始做变加速直线运动，则速度还没有达到最大值，所以重物的动能没有达到最大值，故C错误。
故选AB。
【分析】利用功率和时间可以求出起重机对重物做功的大小；利用额定功率及平衡方程可以求出重物的最大速度；利用功率的表达式结合速度变化可以判别达到额定功率后重物做加速度不断减小的加速运动，当t0时开始做加速度不断减小的加速运动，则速度没有出现最大值，动能没有出现最大值。
11．【答案】AC；1.5；2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）由于A小球做平抛运动，B小球做匀速直线运动，两个小球在水平方向的运动规律相同，所以该同学观察到的现象是A、B两个小球相撞，故选AC。
（2）小球做平抛运动，根据竖直方向的邻差公式有：
对水平方向，利用匀速直线运动的位移公式有
根据平均速度公式可以得出B点的竖直速度
根据速度的合成可以求出B点的速度大小为
【分析】（1）由于两个小球水平方向的运动规律相同，所以可以看到两个小球出现相遇；
（2）利用平抛运动竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；利用平均速度公式可以求出竖直方向分速度的大小，结合速度的合成可以求出B点速度的大小。
12．【答案】（1）A
（2）；
（3）
（4）减小
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）为了记录小球经过计时器的时间，实验时应先接通数字计时器，后释放小球。
故选A。
（2）根据平均速度公式可以得出小球第一次通过光电门的速度大小为
根据平均速度公式可以得出小球第二次通过光电门的速度大小为
（3）已知小球初末速度的大小，结合动能的表达式可以求出小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失为
（4）为了测量小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失，若适当调低光电门的高度，则光电门离橡胶材料之间的距离减小，小球在二者之间的运动时间变短，克服空气阻力做的功减小，引起的测量误差也就减小。
【分析】（1）实验为了记录小球经过计时器的时间，实验时应先接通数字计时器，后释放小球；
（2）利用平均速度公式可以求出小球经过光电门速度的大小；
（3）利用动能的表达式可以求出小球机械能的损失；
（4）适当调低光电门的高度，则光电门离橡胶材料之间的距离减小，小球在二者之间的运动时间变短，克服空气阻力做的功减小，引起的测量误差也就减小。
（1）实验时应先接通数字计时器，后释放小球，如果先释放小球，后接通数字计时器，可能会出现小球穿过光电门时，数字计时器还未工作的情形。
故选A。
（2）[1]小球第一次通过光电门的速度大小为
[2]小球第二次通过光电门的速度大小为
（3）根据能量守恒定律可知，小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失为
（4）若适当调低光电门的高度，则光电门离橡胶材料之间的距离减小，小球在二者之间的运动时间变短，克服空气阻力做的功减小，引起的测量误差也就减小。
13．【答案】解：（1）乙在最高点的速度，故受轨道弹力方向向下，由牛顿第二定律得
解得
（2）甲在最低点A时，由牛顿第二定律得
解得
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）乙经过最高点时，利用牛顿第二定律结合乙的速度大小可以求出受到轨道弹力的大小；
（2）甲在最低点时，利用牛顿第二定律可以求出轨道对甲的弹力大小。
14．【答案】解：(1)两演员从A到B的过程中，据机械能守恒定律得
解得
(2)设刚分离时男演员的速度大小为v1，方向与v0相同，女演员的速度大小为v2，方向与v0相反。取v0方向为正方向，据动量守恒定律得
分离后，女演员刚好能回到高处A，则对女演员有
联立解得
(3)男演员做平抛运动，据平抛运动可知
、
解得
【知识点】动量守恒定律；平抛运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）两个演员从A到B的过程中，利用机械能守恒定律可以求出运动到B点速度的大小；
（2）两个运动员相互作用时，利用动能定理可以求出女演员分离后的速度，利用动量守恒定律可以求出男演员的速度大小；
（3）男演员做平抛运动，利用平抛运动的位移公式可以求出水平距离的大小。
15．【答案】解：（1）竖直方向上有
将h = 0.8m带入可得
t = 0.4s
（2）对质量为2.0×10-5 kg的谷粒，从H漏出恰好经B点，水平方向有
设风力大小为F，由牛顿第二定律
代入数据，解得
F=1.5×10-4N
（3）对质量等于1.2×10-5 kg的瘪粒，恰好落到A2点，设A2B宽度为x2，则有
代入数据，联立可解得
x2=0.4m
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；运动的合成与分解
【解析】【解答】（1）谷粒竖直方向做自由落体运动，利用竖直方向的位移公式可以求出运动的时间；
（2）谷粒水平方向做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律结合位移公式可以求出风力的大小；
（3）瘪粒水平方向做匀加速直线运动，利用位移公式结合牛顿第二定律可以求出的宽度。
1 / 1广东省湛江市2023-2024学年高一下学期7月期末调研测试物理试题
1．（2024高一下·湛江期末）如图所示，轮滑演员在舞台上滑出漂亮的曲线轨迹。在此过程中轮滑演员（　　）
A．速度方向沿曲线上各点的切线方向
B．所受合力方向始终与速度方向一致
C．速度始终保持不变
D．运动状态始终保持不变
【答案】A
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】A．根据曲线运动的特点可以得出做曲线运动的轮滑演员的速度方向沿曲线上各点的切线方向，故A正确；
B．根据曲线运动的条件可以得出轮滑演员所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，故B错误；
CD．轮滑演员做曲线运动，速度方向不断变化，运动状态不断变化，故CD错误。
故选A。
【分析】利用曲线运动轨迹的切线方向可以判别速度的方向；利用曲线运动的条件可以判别合力方向与速度方向不在同一直线上；由于速度方向不断改变则运动状态不断改变。
2．（2024高一下·湛江期末）人从高处跳到低处，为了安全，一般都是脚尖先着地，这样做的目的是（　　）
A．增大人对地面的压强，起到安全作用
B．延长与地面的作用时间，从而减小地面对人的作用力
C．减小着地时所受冲量
D．使动量增量变得更小
【答案】B
【知识点】动量定理
【解析】【解答】人在和地面接触时，人的速度减为零，由于初末速度变化量不变，因此动量的该变量不变，由动量定理可得
而脚尖着地可以增加人与地面的作用时间，根据动量定理从而可以减小所受地面的冲击力，着地时所受的冲量即动量的改变量也不变。
故选B。
【分析】利用初末速度可以判别动量变化量不变，结合动量定理可以判别冲量的大小不变；结合作用时间可以判别冲击力的大小。
3．（2024高一下·湛江期末）载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降也可以快速前进，若飞行包（包括人）在竖直方向上匀速上升的过程中（空气阻力不可忽略），下列说法正确的是
A．发动机对飞行包不做功 B．飞行包的重力做正功
C．飞行包的动能不变 D．飞行包的机械能不变
【答案】C
【知识点】功的概念；功的计算；动能；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．飞行包（包括人）在竖直匀速上升的过程中，发动机的动力向上，由于位移方向向上则发动机对飞行包做正功，故A错误；
B．高度上升，由于重力方向与位移方向相反，则飞行包的重力做负功，故B错误；
C．飞行包（包括人）在竖直方向上匀速上升，根据动能的表达式可以得出飞行包的动能不变，故选C正确；
D．飞行包在上升过程中动能不变，重力势能变大，机械能为重力势能和动能之和，故机械能变大，故D错误。
故选C。
【分析】利用动力向上和位移向上可以判别动力做正功；利用重力方向与位移方向相反可以判别重力做负功；利用速度不变可以判别动能保持不变；利用动能不变重力势能增大可以判别机械能增大。
4．（2024高一下·湛江期末）解放军发出4枚“东风快递”（中程弹道导弹），准确击中预定目标，发射导弹过程可以简化为：将静止的质量为M（含燃料）的东风导弹点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体，忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时东风导弹获得的速度大小是（　　）
A．v0 B．v0 C．v0 D．v0
【答案】D
【知识点】动量守恒定律；反冲
【解析】【解答】静止的导弹点火升空时，根据动量守恒定律得
则导弹获得的速度
故选D。
【分析】利用动量守恒定律可以求出导弹获得的速度大小。
5．（2024高一下·湛江期末）飞镖扎气球是一种民间娱乐游戏项目，其示意图如图甲所示，靶面竖直固定，O点为镖靶中心，OP水平、OQ竖直，靶面图如图乙所示。若每次都在空中同一位置M点水平射出飞镖，且M、O、Q三点在同一竖直平面，忽略空气阻力。关于分别射中靶面O、P、Q三点的飞镖，下列说法错误的是（　　）
A．射中O点的飞镖射出时的速度最小
B．射中P点的飞镖射出时的速度最大
C．射中Q点的飞镖空中飞行时间最长
D．射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】飞镖做平抛运动，根据平抛运动的位移公式有
解得飞镖飞行时间
飞镖初速度
O、P、Q三点，根据下落的高度有
则运动的时间为：
飞镖射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等，射中Q点的飞镖空中飞行时间最长。由
、
根据水平方向的位移公式可以得出：
即射中Q点的飞镖射出时的速度最小，射中P点的飞镖射出时的速度最大。
本题选择错误的，故选A。
【分析】利用竖直方向的位移公式可以比较运动的时间，结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小。
6．（2024高一下·湛江期末）“太空电梯”的概念最初出现在1895年，由康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出．如今，目前世界上已知的强度最高的材料—石墨烯的发现使“太空电梯”制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空．设想在地球赤道平面内有一垂直于地面并延伸到太空的轻质“太空电梯”，如图所示，假设某物体b乘坐太空电梯到达了图示位置并相对电梯静止，与同高度运行的卫星a、更高处同步卫星c相比较．下列说法正确的是（　　）
A．a 与b都是高度相同的人造地球卫星
B．b的线速度小于c的线速度
C．b的线速度大于a的线速度
D．b的加速度大于a的加速度
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A.a是人造地球卫星，但b物体乘坐太空电梯，不是人造卫星，故A错误；
B.由于b与c在相同时间内转过的角度与地球相等，所以b与c的角速度相同，但b运动半径小于a运动半径，根据线速度和角速度的大小关系有v=r知，b的线速度小于c的线速度，故B正确；
C.根据角速度的表达式
所以b角速度小于a的角速度，运动半径相同，根据表达式v=r知所以b的线速度小于a的线速度，故C错误；
D. 根据角速度的表达式
b角速度小于a的角速度，运动半径相同，根据向心加速度的表达式a=2r知，b的加速度小于a的加速度，故D错误。
故选B。
【分析】a是人造地球卫星，但b物体乘坐太空电梯，不是人造卫星；利用b、c角速度相等，结合半径的大小可以比较线速度的大小；利用引力提供向心力可以比较a和b角速度的大小，结合线速度和向心加速度的表达式可以比较线速度和向心加速度的大小。
7．（2024高一下·湛江期末）“只要速度够快，就能挑战地球引力！”在挑战极限的实验测试中，挑战者在半径为1.6m的竖直圆形跑道上成功奔跑一圈，引发观众的惊叹。对于挑战过程，取，下列说法正确的是（　　）
A．要使挑战成功，挑战者除速度要足够大外，体重越小越好
B．在跑道中运动时，挑战者的总机械能守恒
C．运动到最高点时，挑战者处于失重状态
D．要使挑战成功，挑战者在跑道最高点的速度至少为4m/s
【答案】C
【知识点】超重与失重；生活中的圆周运动；机械能守恒定律
【解析】【解答】B．在跑道中运动时，人本身做功，根据能量的转化可以得出机械能不守恒，故B错误；
D．在最高点时，当重力恰好提供向心力时，速度最小，根据牛顿第二定律有
解得挑战者的最小速度为：
实际上，人体的重心大约在腰部，故实际半径小于1.6m，故最小速度小于4m/s，故D错误；
A．根据表达式
可知，质量可以消去，体重对能否完成挑战无影响，故A错误；
C．运动到最高点时，由于向心力的方向向下，所以挑战者的向心加速度向下处于失重状态，故C正确。
故选C。
【分析】利用能量守恒定律可以判别机械能不守恒；利用最高点的牛顿第二定律可以求出最小的速度大小；利用牛顿第二定律可以判别体重对挑战没有影响；利用向心力的方向可以判别加速度的方向进而判别超重与失重。
8．（2024高一下·湛江期末）2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　）
A．在捕获轨道运行的周期大于24小时
B．离开火箭时速度大于地球的第三宇宙速度环月轨道
C．经过A点的加速度比经过B点时小
D．在捕获轨道上经过P点时，需要点火减速，才可能进入环月轨道
【答案】A,C,D
【知识点】离心运动和向心运动；开普勒定律；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】A．卫星绕月球做椭圆运动，根据开普勒第三定律有
根据半长轴的大小可得鹊桥二号在捕获轨道上运行的周期大于在环月轨道上运行的周期，故A正确；
B．鹊桥二号属于地月系卫星，卫星需要离开地面，到达月球附近，则离开火箭时速度要大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，才能进入环月轨道，故B错误；
C．月球对卫星的引力提供向心力，结合牛顿第二定律可以得出：
解得
根据半径的大小可以得出经过A点的加速度比经过B点时小，故C正确；
D．在P点要由捕获轨道变轨到环月轨道，做近心运动，为了减小向心力的大小则必须降低速度，经过P点时，需要点火减速，故D正确。
故选ACD。
【分析】根据开普勒第三定律结合半长轴的大小可以比较周期的大小；利用卫星到达月球表面可以判别线速度的大小；利用引力提供向心力可以比较加速度的大小；利用近心运动可以判别速度的大小变化。
9．（2024高一下·湛江期末）假定某水平圆形环岛路面如图（a）， 汽车受到的最大静摩擦力与重力的比值恒定不变，则当汽车匀速率地通过环形路段时，汽车的侧向摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度，下列说法正确的是（　　）
A．汽车所受的合力为零
B．汽车受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用
C．汽车在环岛路外侧行驶时，其临界速度增大
D．如图（b）质量相等的两辆车以大小相等的速度绕环岛中心转，甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大
【答案】C,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．当物体受到的合力方向和速度方向不共线时，物体做曲线运动，则汽车做曲线运动，合力不为零，故A错误；
B．汽车受到重力、弹力和摩擦力的作用，向心力是效果力，是重力、弹力、摩擦力的合力，故B错误；
C．根据合力提供向心力，结合牛顿第二定律有
最大静摩擦力不变，则外侧行驶半径较大，临界速度较大，故C正确；
D．汽车在拐弯时，摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律
两车质量相等，速度大小相等，甲车运动半径小，则受到指向轨道圆心的摩擦力大，故D正确。
故选CD。
【分析】物体做曲线运动则物体受到的合力不等于0；汽车受到重力、弹力和摩擦力的作用；利用牛顿第二定律可以求出临界速度的大小；利用向心力的大小可以比较摩擦力的大小。
10．（2024高一下·湛江期末）塔式起重机常用于修建高层建筑，在起重机将质量为m的重物沿竖直方向吊起的过程中，起重机输出功率P随时间t的变化如图乙所示，时刻起重机输出功率达到其额定功率，下列说法正确的是（　　）
A．时间内重物增加的机械能为
B．重物的最大速度可达
C．时刻，重物的动能达到最大值
D．重物做加速度减小的加速运动直到最后匀速运动
【答案】A,B
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】A．时间内，重物增加的机械能等于起重机对重物做的功，根据功能关系有
故A正确；
B．起重机输出功率达到其额定功率后，保持额定功率工作，由于功率不变，起重机的速度增大时牵引力不断减小，当起重机对重物的拉力大小等于重力大小时，根据功率的表达式可以得出重物达到最大速度为
故B正确；
D．在内，功率与时间成正比，根据功率的表达式
所以这段时间重物做匀加速直线运动，时间后，功率达到额定功率，由于功率保持不变，则重物做加速度减小的加速运动直到最后匀速运动，故D错误；
C．由以上分析可知，时刻重物做匀加速直线运动结束，开始做变加速直线运动，则速度还没有达到最大值，所以重物的动能没有达到最大值，故C错误。
故选AB。
【分析】利用功率和时间可以求出起重机对重物做功的大小；利用额定功率及平衡方程可以求出重物的最大速度；利用功率的表达式结合速度变化可以判别达到额定功率后重物做加速度不断减小的加速运动，当t0时开始做加速度不断减小的加速运动，则速度没有出现最大值，动能没有出现最大值。
11．（2024高一下·湛江期末）在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究：
（1）如图1，将两个倾斜角度相同的光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。2轨道末端与光滑水平面平滑连接。把两个完全相同的小钢、分别从1、2倾斜轨道上相对轨道末端有相同高度差的位置由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球在斜面上相对轨道末端的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。
该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是　 　；
A.、两个小球相撞
B.、两个小球不相撞
C.球平抛时水平方向做匀速直线运动
D.球平抛竖直方向做自由落体运动
（2）通过图2中甲图的实验装置，轨道末端切线水平。在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的、、三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为　 　；点的速度大小为　 　。（取）
【答案】AC；1.5；2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）由于A小球做平抛运动，B小球做匀速直线运动，两个小球在水平方向的运动规律相同，所以该同学观察到的现象是A、B两个小球相撞，故选AC。
（2）小球做平抛运动，根据竖直方向的邻差公式有：
对水平方向，利用匀速直线运动的位移公式有
根据平均速度公式可以得出B点的竖直速度
根据速度的合成可以求出B点的速度大小为
【分析】（1）由于两个小球水平方向的运动规律相同，所以可以看到两个小球出现相遇；
（2）利用平抛运动竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；利用平均速度公式可以求出竖直方向分速度的大小，结合速度的合成可以求出B点速度的大小。
12．（2024高一下·湛江期末）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图所示的装置，实验过程如下：
（1）测量时，应　 　（选填“A”或“B”，其中A为“先接通数字计时器，后释放小球”，B为“先释放小球，后接通数字计时器”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间和。
（2）计算小球通过光电门的速度。小球第一次通过光电门的速度大小为　 　；小球第二次通过光电门的速度大小为　 　。
（3）已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失　 　（用字母m、D、和表示）。
（4）若适当调低光电门的高度，将会　 　（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。
【答案】（1）A
（2）；
（3）
（4）减小
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）为了记录小球经过计时器的时间，实验时应先接通数字计时器，后释放小球。
故选A。
（2）根据平均速度公式可以得出小球第一次通过光电门的速度大小为
根据平均速度公式可以得出小球第二次通过光电门的速度大小为
（3）已知小球初末速度的大小，结合动能的表达式可以求出小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失为
（4）为了测量小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失，若适当调低光电门的高度，则光电门离橡胶材料之间的距离减小，小球在二者之间的运动时间变短，克服空气阻力做的功减小，引起的测量误差也就减小。
【分析】（1）实验为了记录小球经过计时器的时间，实验时应先接通数字计时器，后释放小球；
（2）利用平均速度公式可以求出小球经过光电门速度的大小；
（3）利用动能的表达式可以求出小球机械能的损失；
（4）适当调低光电门的高度，则光电门离橡胶材料之间的距离减小，小球在二者之间的运动时间变短，克服空气阻力做的功减小，引起的测量误差也就减小。
（1）实验时应先接通数字计时器，后释放小球，如果先释放小球，后接通数字计时器，可能会出现小球穿过光电门时，数字计时器还未工作的情形。
故选A。
（2）[1]小球第一次通过光电门的速度大小为
[2]小球第二次通过光电门的速度大小为
（3）根据能量守恒定律可知，小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失为
（4）若适当调低光电门的高度，则光电门离橡胶材料之间的距离减小，小球在二者之间的运动时间变短，克服空气阻力做的功减小，引起的测量误差也就减小。
13．（2024高一下·湛江期末）如图是马戏团上演的飞车节目，半径为R的圆轨道．表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量均为m，当乙以v1 =的速度过轨道最高点B时，甲以v2 =的速度经过最低点A．忽略其他因素影响，求：
（1）乙在最高点B时受轨道的弹力大小；
（2）甲在最低点A时受轨道的弹力大小。
【答案】解：（1）乙在最高点的速度，故受轨道弹力方向向下，由牛顿第二定律得
解得
（2）甲在最低点A时，由牛顿第二定律得
解得
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）乙经过最高点时，利用牛顿第二定律结合乙的速度大小可以求出受到轨道弹力的大小；
（2）甲在最低点时，利用牛顿第二定律可以求出轨道对甲的弹力大小。
14．（2024高一下·湛江期末）如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A。已知男演员质量为2m，女演员质量为m，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R。求
(1)两人一起刚到最低点B时的速度v0的大小；
(2)女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出后男演员的速度v1的大小；
(3)男演员落地点C与O点的水平距离x。
【答案】解：(1)两演员从A到B的过程中，据机械能守恒定律得
解得
(2)设刚分离时男演员的速度大小为v1，方向与v0相同，女演员的速度大小为v2，方向与v0相反。取v0方向为正方向，据动量守恒定律得
分离后，女演员刚好能回到高处A，则对女演员有
联立解得
(3)男演员做平抛运动，据平抛运动可知
、
解得
【知识点】动量守恒定律；平抛运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）两个演员从A到B的过程中，利用机械能守恒定律可以求出运动到B点速度的大小；
（2）两个运动员相互作用时，利用动能定理可以求出女演员分离后的速度，利用动量守恒定律可以求出男演员的速度大小；
（3）男演员做平抛运动，利用平抛运动的位移公式可以求出水平距离的大小。
15．（2024高一下·湛江期末）图a是我国传统农具——风鼓车，图b是其工作原理示意图。转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风，入料仓漏口漏出的谷物经过车斗，质量大于的谷粒为饱粒，落入第一出料口；质量为的谷粒为瘪粒，落入第二出料口；质量小于的草屑被吹出出风口。已知、、三点在同一水平线上，的宽度为0.6m；在H正下方，的高度为0.8m；质量为的谷粒从H漏出，恰好经点落入，设谷物从漏出时速度为零；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风力作用，取重力加速度为。
（1）求谷粒从H落到出料口所经历的时间；
（2）求谷粒所受水平风力的大小；
（3）若瘪粒恰好能全部落入，求的宽度。
【答案】解：（1）竖直方向上有
将h = 0.8m带入可得
t = 0.4s
（2）对质量为2.0×10-5 kg的谷粒，从H漏出恰好经B点，水平方向有
设风力大小为F，由牛顿第二定律
代入数据，解得
F=1.5×10-4N
（3）对质量等于1.2×10-5 kg的瘪粒，恰好落到A2点，设A2B宽度为x2，则有
代入数据，联立可解得
x2=0.4m
【知识点】牛顿运动定律的综合应用；运动的合成与分解
【解析】【解答】（1）谷粒竖直方向做自由落体运动，利用竖直方向的位移公式可以求出运动的时间；
（2）谷粒水平方向做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律结合位移公式可以求出风力的大小；
（3）瘪粒水平方向做匀加速直线运动，利用位移公式结合牛顿第二定律可以求出的宽度。
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