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广西玉林市三校2023-2024学年高一下学期4月期中联考物理试题
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，只有一项是符合题目要求的。
1．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．做曲线运动的物体速度可以保持不变
B．做曲线运动的物体所受的合力只能是变力
C．做曲线运动的物体合力与速度不在一条直线上
D．做曲线运动的物体所受的合力可能为零
2．据报道，有科学爱好者通过查阅史料，反复实践，成功复制出了已经失传上千年的指南车，这也证实了史料中有关指南车记载并非虚传.指南车是通过复杂的木制齿轮系统的精确传动来实现木人手臂一直指南的。如图为一双齿轮传动系统，大、小齿轮的半径之比为3：1，则下列结论正确的是（　　）
A．大小齿轮转动的角速度之比为3：1
B．大小齿轮转动的角速度之比为1：1
C．大小齿轮边沿的线速度之比为3：1
D．大小齿轮边沿的线速度之比为1：1
3．如图，小球半径为R、质量为M且质量分布均匀，在距小球L=3R的地方有一质量为m的质点，则小球对质点的万有引力大小为（G为引力常量）（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　）
A．铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯
B．“水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用
C．汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力
D．脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
5．两相同高度的斜面，倾角分别为300、600，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v抛出，如图所示，假设两球能落在斜面上，则两球下落高度之比（　　）
A．1：2 B．3：1 C．1：9 D．9：1
6．如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重力势能减少了mgh
B．运动员对足球做功为
C．克服重力做功为
D．足球运动到最高点时，重力的瞬时功率最大
7．如图，一倾角为 的光滑斜面固定在水平面上，斜面顶端固定一光滑的轻质小滑轮， 一条不可伸长的轻绳两端各栓一小球A和B，两球质量相等，小球B距地面高度h=1.6m，现由静止释放，取 g=10m/s2，当B球落地时A球尚未到达斜面顶端，则此时B球速度达到（　　）
A． B． C． D．
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．质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.0×104N。汽车经过半径为50m的弯路时（　　）
A．如果车速达到10m/s，这辆车会发生侧滑
B．如果车速达到10m/s，这辆车不会发生侧滑
C．汽车转弯时的向心力的重力和支持力的合力来提供
D．汽车转弯时受到重力、支持力和摩擦力
9．2022年12月27日，我国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将高分十一号04星（以下简称04星）发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图所示是简化后的04星的变轨过程，04星先在椭圆轨道1上运行，经过远地点P时变轨到圆轨道2上运动。Q点是轨道1上的近地点。不计大气阻力的影响，则下列说法正确的是（　　）
A．04星在轨道1上的P点和在轨道2上的P点速度大小相等
B．04星在轨道1上的P点和在轨道2上的P点加速度大小相等
C．04星从轨道1进入轨道2时要在P点制动减速
D．04星在轨道1上从Q点向P点运动过程中，动能逐渐减小
10．汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，如图所示为牵引力F与速度v的关系，加速过程在图中的N点结束，所用的时间t=8s，经历的路程x=50m，8s后汽车做匀速运动。若汽车所受阻力始终不变，则（　　）
A．汽车匀速运动时的牵引力大小为2×104N
B．汽车所受阻力的大小为4×104N
C．汽车恒定功率为8×104W
D．克服阻力做功为106J
三、实验题：本题共2小题，每空2分；第11题6分，第12题10分，共16分。
11．如图为小明在研究平抛运动规律实验中拍摄的一张频闪照片的一部分，图中背景方格纸边长均为1.25cm，取重力加速度g=10m/s2。则：实验中　 　（选填“需要”或“不需要”）保证方格纸左边位于竖直方向；由照片可计算出小明所使用的频闪相机的闪光频率是　 　Hz；小球抛出时的初速度大小是　 　m/s。
12．某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验。实验时让质量为m = 0.5 kg的重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，如图乙为实验时打出的一条纸带，选取纸带上连续打出三个点A、B、C，测出各点距起点P的距离，重力加速度取g = 9.8 m/s2，请完成下列问题：
（1）下列操作或分析中正确的有（　　）
A．必须要称出重物的质量
B．计时器两限位孔必须在同一竖直线上
C．实验时，应先释放重锤，再打开电源
D．用秒表测重物下落的时间
（2）打下计数点B时物体的速度大小为　 　m/s；
（3）重物从P到B减小的重力势能为　 　J，增加的动能为　 　J（计算结果保留3位小数）
（4）根据纸带计算出相关各点的速度v，用刻度尺量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴做出的图像应该是下图中的（　　）
A． B．
C． D．
四、解答题：本题共3小题，共38分、解过程要求要有必要的文字说明，只写结果的不能得分，有数值计算的要写出正确单位。
13．摩托车飞越表演是一项惊险刺激的活动。假设在一次飞越河流的表演中，如图所示摩托车以的水平速度离开平台，成功落到对面的平台上，测得两岸平台的高度差为。若飞越过程中不计空气阻力，摩托车可以看成质点，重力加速度，求：
（1）摩托车在空中的时长；
（2）河流的最大宽度；
（3）摩托车落地瞬间的速度大小。
14．“天问一号”是2020年7月23日，在海南文昌航天发射场出发。2021年2月10日“天问一号”探测器完成火星捕获，正式进入环火轨道，环绕火星飞行。2021年5月15日在火星着陆，对火星的地貌和环境进行了探测，将人类探测宇宙的脚步推向前进。设质量为m的“天问一号”探测器，在距火星表面高为R处做匀速圆周运动，已知距火星地面高度为h的物块无初速下落，经过时间t落在地面上，已测得火星半径为R，火星视为均质球体，引力常量为G，求：
（1）火星的质量M；
（2）火星的“第一宇宙速度”；
（3）“天问一号”探测器在距火星表面高为R处做匀速圆周运动的线速度。
15．如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角。已知圆弧轨道半径为，斜面AB的长度为。质量为的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。，，重力加速度。求：
（1）物块通过C点的速度大小。
（2）物块经C点时对圆弧轨道的压力大小。
（3）物块与斜面间的动摩擦因数。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】曲线运动的条件；曲线运动
【解析】【解答】A．曲线运动的速度方向始终与曲线切线方向相同，所以曲线运动速度方向时刻改变，A不符合题意；
BCD．物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不在同一条直线上，合力是否变力没有关系，但是合力不能为零BD不符合题意，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】曲线运动的速度方向为轨迹上每点的切线方向，合力指向曲线凹侧；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在一条直线上；当物体所受合力为零时物体做匀速直线运动。
2．【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】AB．根据，线速度相同时，角速度与半径成反比，所以大小齿轮转动的角速度之比为1：3，故AB错误；
CD．大小齿轮边沿的线速度相同，故D正确；C错误；
故答案为：D。
【分析】本题考查齿轮传动的圆周运动规律，核心是紧扣齿轮传动的基本特点（边缘线速度大小相等），结合线速度与角速度的关系v=ωr，分析角速度与半径的反比关系，逐一判断各选项的正误。
3．【答案】D
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】由万有引力公式，可得小球对质点的万有引力大小为，故D正确，ABC错误；
故答案为：D。
【分析】本题考查万有引力定律的应用，核心是紧扣均匀球体的引力计算规则（将球体等效为质量集中在球心的质点），确定两质点间的实际距离，再代入万有引力公式计算引力大小，逐一判断选项正误。
4．【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动；离心运动和向心运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A．铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，原因是当火车按规定速度转弯时，由火车的重力和轨道对它的支持力的合力来提供火车转弯所需的向心力，从而避免轮缘对外轨的挤压，故A错误；
B．“水流星”表演中，通过最高点时，水受到重力及筒底的支持力作用，加速度方向竖直向下，处于失重状态，而当“水流星”刚好能通过最高点时，水仅受重力的作用，支持力为零，此时处于完全失重状态，故B错误；
C．汽车通过凹形桥的最低点时，圆心在汽车的正上方，此时重力和支持力的合力提供向心力，即有，可知汽车受到的支持力大于重力，故C正确；
D．脱水桶的脱水原理是：当转筒的速度较大时，水滴做圆周运动所需要的向心力较大，而水与衣物之间的粘滞力无法提供，所以水滴将做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误。
故答案为：C。
【分析】结合圆周运动向心力的来源，逐一分析各选项中生活实例的受力与运动规律，判断说法的正误。
5．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知：，，，分别将30°、60°代入求时间之比为1：3，两球下落高度之比为1：9，C正确．
故答案为：C
【分析】利用平抛运动规律，结合斜面倾角的几何关系，推导两球的运动时间，再根据下落高度公式求解比值。
6．【答案】B
【知识点】功率及其计算；动能定理的综合应用；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A．足球从被踢出至运动到最高点的过程中，高度增加了h，则重力势能增加了mgh，故A错误；
B．根据动能定理可得，可得运动员踢球时对足球做功为，故B正确；
C．足球上升过程，重力做功为，则克服重力做功为mgh，故C错误；
D.足球从被踢出运动到最高点的过程中，竖直方向速度一直减小，运动到最高点时，竖直方向速度为零，重力的瞬时功率为零，故D错误。
【分析】本题考查抛体运动中的功能关系与功率计算，核心是紧扣重力势能变化与重力做功的关系、动能定理的应用（合外力做功等于动能变化）、重力瞬时功率的计算（P=Fvcosθ），逐一分析各选项中能量变化、做功大小及功率的正误。
7．【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】设B球落地时的速度为v，由系统的机械能守恒得
解得，代入数值得
故答案为：D。
【分析】本题考查连接体的机械能守恒问题，核心是明确A、B两球的速度关联关系（同一根绳上两球沿绳方向的分速度大小相等），结合系统机械能守恒定律（重力势能的减少量等于动能的增加量），列式求解B球落地时的速度。
8．【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB．如果车速达到10m/s，需要的向心力为。最大静摩擦力为。所以汽车不会发生侧滑，故A错误，B正确；
CD．汽车在水平面转弯时，做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，故C错误，D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查水平面圆周运动的向心力分析与侧滑条件判断，核心是紧扣向心力公式计算所需向心力，对比最大静摩擦力判断是否侧滑，同时分析汽车转弯时的受力组成及向心力的提供来源，逐一判断选项正误。
9．【答案】B,D
【知识点】卫星问题；动能定理的综合应用
【解析】【解答】AC.04星要从轨道1上变轨到轨道2上，需在P点进行加速，所以04星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点的速度，故AC错误；
B．无论是在轨道1还是轨道2上运行，04星都是只受地球的万有引力作用，由牛顿第二定律有，可得加速度大小
，可知在同一位置，卫星的加速度大小相等，故B正确；
D.04星在轨道1上从Q点向P点运动过程中，需要克服万有引力做功，动能逐渐减小，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查卫星变轨与天体运动的规律，核心是紧扣卫星变轨的速度条件（离心运动需加速、近心运动需减速）、加速度的决定因素（万有引力与牛顿第二定律），以及椭圆轨道上的动能变化（万有引力做功的影响），逐一分析各选项的正误。
10．【答案】A,D
【知识点】机车启动
【解析】【解答】AB．加速过程在N点结束，即此后汽车沿平直路面作匀速运动，由平衡条件和图像信息可得
汽车做匀速运动时的牵引力大小为
汽车所受的阻力大小，故A正确，B错误；
C．由图像信息得汽车的恒定功率，故C错误；
D．克服阻力做功为，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】本题考查汽车恒定功率启动的动力学与能量问题，核心是紧扣P=Fv的功率公式、匀速运动的受力平衡条件（牵引力等于阻力），以及克服阻力做功的计算（W=fs），结合图像信息逐一分析选项正误。
11．【答案】需要；20；0.75
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】研究小球做平抛运动时，竖直方向做自由落体运动，则需要保证方格纸左边位于竖直方向。
竖直方向做自由落体运动，则有
解得
频闪相机的闪光频率为
小球抛出时的初速度大小为
故答案为：需要；20；0.75
【分析】(1) 平抛运动竖直方向为自由落体运动，需保证方格纸竖直以准确测量竖直位移，据此判断是否需要保证方格纸左边位竖直方向；
(2) 由竖直方向连续相等时间内的位移差求闪光间隔时间，再由频率与周期的关系求闪光频率；
(3) 水平方向为匀速直线运动，由（为水平方格位移）求初速度。
12．【答案】（1）B
（2）0.98
（3）0.245；0.240
（4）C
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）A．因为我们是比较mgh、的大小关系，m可约去，不需要测量重锤的质量，故A错误；
B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦力，图中两限位孔必须在同一竖直线，故B正确；
C．实验时，为了尽量多的利用纸带的有效长度，应先打开电源，再释放重锤，故C错误；
D．打点计时器本身就是计时仪器，不需用秒表测重锤下落的时间，故D错误。
故答案为：B。
（2）B点的瞬时速度为，代入数值计算得
故答案为：0.98
（3）从开始下落到C点的过程中，重力势能的减小量为
代入数值，计算得
重物到B点时增加的动能为
又
代入数值
故答案为：0.245；0.240
（4）由机械能守恒，即，则图像为过原点的直线。
故答案为：C。
【分析】(1) 验证机械能守恒实验的核心是比较重力势能减少量与动能增加量的关系，结合实验操作规范（仪器使用、操作步骤）判断选项正误；
(2) 利用匀变速直线运动的中间时刻瞬时速度等于平均速度，求计数点B的速度；
(3) 分别由重力势能公式、动能公式计算重力势能减少量与动能增加量；
(4) 由机械能守恒定律推导与的函数关系，结合函数图象的性质判断图像形状。
（1）A．因为我们是比较mgh、的大小关系，m可约去，不需要测量重锤的质量，故A错误；
B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦力，图中两限位孔必须在同一竖直线，故B正确；
C．实验时，为了尽量多的利用纸带的有效长度，应先打开电源，再释放重锤，故C错误；
D．打点计时器本身就是计时仪器，不需用秒表测重锤下落的时间，故D错误。
故选B。
（2）B点的瞬时速度为
代入数值计算得
（3）[1]从开始下落到C点的过程中，重力势能的减小量为
代入数值，计算得
[2]重物到B点时增加的动能为
又
代入数值
（4）由机械能守恒
即
则图像为过原点的直线。
故选C。
13．【答案】（1）解：根据平抛运动竖直距离与时间关系得
解得
（2）解：河流最大宽度为
（3）解：落地时竖直速度为
由速度的合成得
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动
【解析】【分析】(1) 平抛运动竖直方向为自由落体运动，由高度差求运动时间。
(2) 平抛运动水平方向为匀速直线运动，结合时间和初速度求水平位移，即河流最大宽度。
(3) 先求落地时的竖直分速度，再由速度合成求合速度大小。
14．【答案】（1）解：距火星地面高度为h的物块无初速下落，经过时间t落在地面上，根据可得火星表面的重力加速度
根据
可得火星的质量
（2）解：根据
解得火星的“第一宇宙速度”
（3）解：“天问一号”探测器在距火星表面高为R处做匀速圆周运动
解得
【知识点】万有引力定律；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【分析】(1) 先由自由落体运动求出火星表面的重力加速度，再结合万有引力等于重力的公式求解火星质量。
(2) 利用万有引力提供向心力，且向心力由重力提供，推导第一宇宙速度公式。
(3) 探测器在距火星表面高为R处做圆周运动，轨道半径为2R，由万有引力提供向心力求解线速度。
15．【答案】（1）解：由题意知小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，由牛顿第二定律有
解得
从C到D由动能定理可得
代入数据解得
（2）解：在C点时由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律得
联立并代入数据得
（3）解：对小物块从A经B到C过程，由动能定理有
结合上述解得
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1) 物块在D点恰好通过最高点，由重力提供向心力求出D点速度；从C到D过程只有重力做功，由动能定理求出C点速度。
(2) 在C点由牛顿第二定律求出轨道支持力，再由牛顿第三定律求出物块对轨道的压力。
(3) 从A到C过程应用动能定理，结合斜面受力分析求出动摩擦因数。
（1）由题意知小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，由牛顿第二定律有
解得
从C到D由动能定理可得
代入数据解得
（2）在C点时由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律得
联立并代入数据得
（3）对小物块从A经B到C过程，由动能定理有
结合上述解得
1 / 1广西玉林市三校2023-2024学年高一下学期4月期中联考物理试题
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，只有一项是符合题目要求的。
1．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．做曲线运动的物体速度可以保持不变
B．做曲线运动的物体所受的合力只能是变力
C．做曲线运动的物体合力与速度不在一条直线上
D．做曲线运动的物体所受的合力可能为零
【答案】C
【知识点】曲线运动的条件；曲线运动
【解析】【解答】A．曲线运动的速度方向始终与曲线切线方向相同，所以曲线运动速度方向时刻改变，A不符合题意；
BCD．物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不在同一条直线上，合力是否变力没有关系，但是合力不能为零BD不符合题意，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】曲线运动的速度方向为轨迹上每点的切线方向，合力指向曲线凹侧；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在一条直线上；当物体所受合力为零时物体做匀速直线运动。
2．据报道，有科学爱好者通过查阅史料，反复实践，成功复制出了已经失传上千年的指南车，这也证实了史料中有关指南车记载并非虚传.指南车是通过复杂的木制齿轮系统的精确传动来实现木人手臂一直指南的。如图为一双齿轮传动系统，大、小齿轮的半径之比为3：1，则下列结论正确的是（　　）
A．大小齿轮转动的角速度之比为3：1
B．大小齿轮转动的角速度之比为1：1
C．大小齿轮边沿的线速度之比为3：1
D．大小齿轮边沿的线速度之比为1：1
【答案】D
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】AB．根据，线速度相同时，角速度与半径成反比，所以大小齿轮转动的角速度之比为1：3，故AB错误；
CD．大小齿轮边沿的线速度相同，故D正确；C错误；
故答案为：D。
【分析】本题考查齿轮传动的圆周运动规律，核心是紧扣齿轮传动的基本特点（边缘线速度大小相等），结合线速度与角速度的关系v=ωr，分析角速度与半径的反比关系，逐一判断各选项的正误。
3．如图，小球半径为R、质量为M且质量分布均匀，在距小球L=3R的地方有一质量为m的质点，则小球对质点的万有引力大小为（G为引力常量）（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】由万有引力公式，可得小球对质点的万有引力大小为，故D正确，ABC错误；
故答案为：D。
【分析】本题考查万有引力定律的应用，核心是紧扣均匀球体的引力计算规则（将球体等效为质量集中在球心的质点），确定两质点间的实际距离，再代入万有引力公式计算引力大小，逐一判断选项正误。
4．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　）
A．铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯
B．“水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用
C．汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力
D．脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动；离心运动和向心运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A．铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，原因是当火车按规定速度转弯时，由火车的重力和轨道对它的支持力的合力来提供火车转弯所需的向心力，从而避免轮缘对外轨的挤压，故A错误；
B．“水流星”表演中，通过最高点时，水受到重力及筒底的支持力作用，加速度方向竖直向下，处于失重状态，而当“水流星”刚好能通过最高点时，水仅受重力的作用，支持力为零，此时处于完全失重状态，故B错误；
C．汽车通过凹形桥的最低点时，圆心在汽车的正上方，此时重力和支持力的合力提供向心力，即有，可知汽车受到的支持力大于重力，故C正确；
D．脱水桶的脱水原理是：当转筒的速度较大时，水滴做圆周运动所需要的向心力较大，而水与衣物之间的粘滞力无法提供，所以水滴将做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误。
故答案为：C。
【分析】结合圆周运动向心力的来源，逐一分析各选项中生活实例的受力与运动规律，判断说法的正误。
5．两相同高度的斜面，倾角分别为300、600，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v抛出，如图所示，假设两球能落在斜面上，则两球下落高度之比（　　）
A．1：2 B．3：1 C．1：9 D．9：1
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知：，，，分别将30°、60°代入求时间之比为1：3，两球下落高度之比为1：9，C正确．
故答案为：C
【分析】利用平抛运动规律，结合斜面倾角的几何关系，推导两球的运动时间，再根据下落高度公式求解比值。
6．如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重力势能减少了mgh
B．运动员对足球做功为
C．克服重力做功为
D．足球运动到最高点时，重力的瞬时功率最大
【答案】B
【知识点】功率及其计算；动能定理的综合应用；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A．足球从被踢出至运动到最高点的过程中，高度增加了h，则重力势能增加了mgh，故A错误；
B．根据动能定理可得，可得运动员踢球时对足球做功为，故B正确；
C．足球上升过程，重力做功为，则克服重力做功为mgh，故C错误；
D.足球从被踢出运动到最高点的过程中，竖直方向速度一直减小，运动到最高点时，竖直方向速度为零，重力的瞬时功率为零，故D错误。
【分析】本题考查抛体运动中的功能关系与功率计算，核心是紧扣重力势能变化与重力做功的关系、动能定理的应用（合外力做功等于动能变化）、重力瞬时功率的计算（P=Fvcosθ），逐一分析各选项中能量变化、做功大小及功率的正误。
7．如图，一倾角为 的光滑斜面固定在水平面上，斜面顶端固定一光滑的轻质小滑轮， 一条不可伸长的轻绳两端各栓一小球A和B，两球质量相等，小球B距地面高度h=1.6m，现由静止释放，取 g=10m/s2，当B球落地时A球尚未到达斜面顶端，则此时B球速度达到（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】设B球落地时的速度为v，由系统的机械能守恒得
解得，代入数值得
故答案为：D。
【分析】本题考查连接体的机械能守恒问题，核心是明确A、B两球的速度关联关系（同一根绳上两球沿绳方向的分速度大小相等），结合系统机械能守恒定律（重力势能的减少量等于动能的增加量），列式求解B球落地时的速度。
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．质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.0×104N。汽车经过半径为50m的弯路时（　　）
A．如果车速达到10m/s，这辆车会发生侧滑
B．如果车速达到10m/s，这辆车不会发生侧滑
C．汽车转弯时的向心力的重力和支持力的合力来提供
D．汽车转弯时受到重力、支持力和摩擦力
【答案】B,D
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AB．如果车速达到10m/s，需要的向心力为。最大静摩擦力为。所以汽车不会发生侧滑，故A错误，B正确；
CD．汽车在水平面转弯时，做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，故C错误，D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查水平面圆周运动的向心力分析与侧滑条件判断，核心是紧扣向心力公式计算所需向心力，对比最大静摩擦力判断是否侧滑，同时分析汽车转弯时的受力组成及向心力的提供来源，逐一判断选项正误。
9．2022年12月27日，我国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将高分十一号04星（以下简称04星）发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图所示是简化后的04星的变轨过程，04星先在椭圆轨道1上运行，经过远地点P时变轨到圆轨道2上运动。Q点是轨道1上的近地点。不计大气阻力的影响，则下列说法正确的是（　　）
A．04星在轨道1上的P点和在轨道2上的P点速度大小相等
B．04星在轨道1上的P点和在轨道2上的P点加速度大小相等
C．04星从轨道1进入轨道2时要在P点制动减速
D．04星在轨道1上从Q点向P点运动过程中，动能逐渐减小
【答案】B,D
【知识点】卫星问题；动能定理的综合应用
【解析】【解答】AC.04星要从轨道1上变轨到轨道2上，需在P点进行加速，所以04星在轨道1上P点的速度小于在轨道2上P点的速度，故AC错误；
B．无论是在轨道1还是轨道2上运行，04星都是只受地球的万有引力作用，由牛顿第二定律有，可得加速度大小
，可知在同一位置，卫星的加速度大小相等，故B正确；
D.04星在轨道1上从Q点向P点运动过程中，需要克服万有引力做功，动能逐渐减小，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查卫星变轨与天体运动的规律，核心是紧扣卫星变轨的速度条件（离心运动需加速、近心运动需减速）、加速度的决定因素（万有引力与牛顿第二定律），以及椭圆轨道上的动能变化（万有引力做功的影响），逐一分析各选项的正误。
10．汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，如图所示为牵引力F与速度v的关系，加速过程在图中的N点结束，所用的时间t=8s，经历的路程x=50m，8s后汽车做匀速运动。若汽车所受阻力始终不变，则（　　）
A．汽车匀速运动时的牵引力大小为2×104N
B．汽车所受阻力的大小为4×104N
C．汽车恒定功率为8×104W
D．克服阻力做功为106J
【答案】A,D
【知识点】机车启动
【解析】【解答】AB．加速过程在N点结束，即此后汽车沿平直路面作匀速运动，由平衡条件和图像信息可得
汽车做匀速运动时的牵引力大小为
汽车所受的阻力大小，故A正确，B错误；
C．由图像信息得汽车的恒定功率，故C错误；
D．克服阻力做功为，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】本题考查汽车恒定功率启动的动力学与能量问题，核心是紧扣P=Fv的功率公式、匀速运动的受力平衡条件（牵引力等于阻力），以及克服阻力做功的计算（W=fs），结合图像信息逐一分析选项正误。
三、实验题：本题共2小题，每空2分；第11题6分，第12题10分，共16分。
11．如图为小明在研究平抛运动规律实验中拍摄的一张频闪照片的一部分，图中背景方格纸边长均为1.25cm，取重力加速度g=10m/s2。则：实验中　 　（选填“需要”或“不需要”）保证方格纸左边位于竖直方向；由照片可计算出小明所使用的频闪相机的闪光频率是　 　Hz；小球抛出时的初速度大小是　 　m/s。
【答案】需要；20；0.75
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】研究小球做平抛运动时，竖直方向做自由落体运动，则需要保证方格纸左边位于竖直方向。
竖直方向做自由落体运动，则有
解得
频闪相机的闪光频率为
小球抛出时的初速度大小为
故答案为：需要；20；0.75
【分析】(1) 平抛运动竖直方向为自由落体运动，需保证方格纸竖直以准确测量竖直位移，据此判断是否需要保证方格纸左边位竖直方向；
(2) 由竖直方向连续相等时间内的位移差求闪光间隔时间，再由频率与周期的关系求闪光频率；
(3) 水平方向为匀速直线运动，由（为水平方格位移）求初速度。
12．某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验。实验时让质量为m = 0.5 kg的重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，如图乙为实验时打出的一条纸带，选取纸带上连续打出三个点A、B、C，测出各点距起点P的距离，重力加速度取g = 9.8 m/s2，请完成下列问题：
（1）下列操作或分析中正确的有（　　）
A．必须要称出重物的质量
B．计时器两限位孔必须在同一竖直线上
C．实验时，应先释放重锤，再打开电源
D．用秒表测重物下落的时间
（2）打下计数点B时物体的速度大小为　 　m/s；
（3）重物从P到B减小的重力势能为　 　J，增加的动能为　 　J（计算结果保留3位小数）
（4）根据纸带计算出相关各点的速度v，用刻度尺量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴做出的图像应该是下图中的（　　）
A． B．
C． D．
【答案】（1）B
（2）0.98
（3）0.245；0.240
（4）C
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）A．因为我们是比较mgh、的大小关系，m可约去，不需要测量重锤的质量，故A错误；
B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦力，图中两限位孔必须在同一竖直线，故B正确；
C．实验时，为了尽量多的利用纸带的有效长度，应先打开电源，再释放重锤，故C错误；
D．打点计时器本身就是计时仪器，不需用秒表测重锤下落的时间，故D错误。
故答案为：B。
（2）B点的瞬时速度为，代入数值计算得
故答案为：0.98
（3）从开始下落到C点的过程中，重力势能的减小量为
代入数值，计算得
重物到B点时增加的动能为
又
代入数值
故答案为：0.245；0.240
（4）由机械能守恒，即，则图像为过原点的直线。
故答案为：C。
【分析】(1) 验证机械能守恒实验的核心是比较重力势能减少量与动能增加量的关系，结合实验操作规范（仪器使用、操作步骤）判断选项正误；
(2) 利用匀变速直线运动的中间时刻瞬时速度等于平均速度，求计数点B的速度；
(3) 分别由重力势能公式、动能公式计算重力势能减少量与动能增加量；
(4) 由机械能守恒定律推导与的函数关系，结合函数图象的性质判断图像形状。
（1）A．因为我们是比较mgh、的大小关系，m可约去，不需要测量重锤的质量，故A错误；
B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦力，图中两限位孔必须在同一竖直线，故B正确；
C．实验时，为了尽量多的利用纸带的有效长度，应先打开电源，再释放重锤，故C错误；
D．打点计时器本身就是计时仪器，不需用秒表测重锤下落的时间，故D错误。
故选B。
（2）B点的瞬时速度为
代入数值计算得
（3）[1]从开始下落到C点的过程中，重力势能的减小量为
代入数值，计算得
[2]重物到B点时增加的动能为
又
代入数值
（4）由机械能守恒
即
则图像为过原点的直线。
故选C。
四、解答题：本题共3小题，共38分、解过程要求要有必要的文字说明，只写结果的不能得分，有数值计算的要写出正确单位。
13．摩托车飞越表演是一项惊险刺激的活动。假设在一次飞越河流的表演中，如图所示摩托车以的水平速度离开平台，成功落到对面的平台上，测得两岸平台的高度差为。若飞越过程中不计空气阻力，摩托车可以看成质点，重力加速度，求：
（1）摩托车在空中的时长；
（2）河流的最大宽度；
（3）摩托车落地瞬间的速度大小。
【答案】（1）解：根据平抛运动竖直距离与时间关系得
解得
（2）解：河流最大宽度为
（3）解：落地时竖直速度为
由速度的合成得
【知识点】运动的合成与分解；平抛运动
【解析】【分析】(1) 平抛运动竖直方向为自由落体运动，由高度差求运动时间。
(2) 平抛运动水平方向为匀速直线运动，结合时间和初速度求水平位移，即河流最大宽度。
(3) 先求落地时的竖直分速度，再由速度合成求合速度大小。
14．“天问一号”是2020年7月23日，在海南文昌航天发射场出发。2021年2月10日“天问一号”探测器完成火星捕获，正式进入环火轨道，环绕火星飞行。2021年5月15日在火星着陆，对火星的地貌和环境进行了探测，将人类探测宇宙的脚步推向前进。设质量为m的“天问一号”探测器，在距火星表面高为R处做匀速圆周运动，已知距火星地面高度为h的物块无初速下落，经过时间t落在地面上，已测得火星半径为R，火星视为均质球体，引力常量为G，求：
（1）火星的质量M；
（2）火星的“第一宇宙速度”；
（3）“天问一号”探测器在距火星表面高为R处做匀速圆周运动的线速度。
【答案】（1）解：距火星地面高度为h的物块无初速下落，经过时间t落在地面上，根据可得火星表面的重力加速度
根据
可得火星的质量
（2）解：根据
解得火星的“第一宇宙速度”
（3）解：“天问一号”探测器在距火星表面高为R处做匀速圆周运动
解得
【知识点】万有引力定律；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【分析】(1) 先由自由落体运动求出火星表面的重力加速度，再结合万有引力等于重力的公式求解火星质量。
(2) 利用万有引力提供向心力，且向心力由重力提供，推导第一宇宙速度公式。
(3) 探测器在距火星表面高为R处做圆周运动，轨道半径为2R，由万有引力提供向心力求解线速度。
15．如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角。已知圆弧轨道半径为，斜面AB的长度为。质量为的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。，，重力加速度。求：
（1）物块通过C点的速度大小。
（2）物块经C点时对圆弧轨道的压力大小。
（3）物块与斜面间的动摩擦因数。
【答案】（1）解：由题意知小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，由牛顿第二定律有
解得
从C到D由动能定理可得
代入数据解得
（2）解：在C点时由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律得
联立并代入数据得
（3）解：对小物块从A经B到C过程，由动能定理有
结合上述解得
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1) 物块在D点恰好通过最高点，由重力提供向心力求出D点速度；从C到D过程只有重力做功，由动能定理求出C点速度。
(2) 在C点由牛顿第二定律求出轨道支持力，再由牛顿第三定律求出物块对轨道的压力。
(3) 从A到C过程应用动能定理，结合斜面受力分析求出动摩擦因数。
（1）由题意知小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，由牛顿第二定律有
解得
从C到D由动能定理可得
代入数据解得
（2）在C点时由牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律得
联立并代入数据得
（3）对小物块从A经B到C过程，由动能定理有
结合上述解得
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