四川省眉山市青神县中2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 四川省眉山市青神县中2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理试题（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-04-27 15:30:37 | ||
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文档简介
青神县中2022-2023学年高一下学期4月期中考试
物理试题
考试时间：75分钟；满分：100分；
注意事项：
答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案填写在答题卡对应答题区域内
第I卷（选择题）
单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。请将正确的选项填涂在答题卡上。）
1．在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是（ ）
A．做平抛运动的小球，其所受合外力的方向不断改变
B．做变速圆周运动的小球，其所受合外力的方向指向圆心
C．自由下落的小球，其所受合外力的方向与其速度方向相同
D．地球上所有相对地表面静止的物体的向心加速度方向都指向地球中心
2．下列关于功的说法正确的是（ ）
A．做功的过程一定伴随着能量转化
B．功有正负之分，因此的功小于的功
C．根据功的定义式，可知功是既有大小又有方向的物理量
D．功就是能量，能量就是功，二者的含义是相同的
3．图1为电影《流浪地球2》中的太空电梯，又称为“斯科拉门德快速电梯”，是一种可以在地球表面和太空间来回运输人员和物资的巨型结构。图2为其简易图，固定在空间站和地球间的刚性“绳索”与空间站一起和地球保持相对静止，电梯可沿“绳索”升降，则（ ）
A．空间站绕地球运行的向心力小于地球对它的万有引力
B．空间站绕地球运行的向心力等于地球对它的万有引力
C．若连接空间站处的“绳索”断裂，空间站将落回地面
D．若连接空间站处的“绳索”断裂，空间站做离心运动
4．某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有T时间会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，则下列说法正确的是（ ）
A．宇宙飞船离地球表面的高度为2R B．一天内飞船经历“日全食”的次数为
C．宇航员观察地球的最大张角为120° D．地球的平均密度为
5．在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中错误的是（ ）
A．甲图中，A点逐渐向B点靠近时，观察AB割线的变化，就是曲线在B点的切线方向，运用了极限思想．说明质点在B点的瞬时速度方向
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了理想化模型的思想
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D．丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
6．2022年11月，“天舟五号”货运飞船仅用2小时就与“天宫”空间站快速交会对接，创造了世界纪录。飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与空间站实现对接，假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，则飞船（ ）
A．在轨道Ⅰ的线速度大于第一宇宙速度
B．在轨道Ⅰ上的运行周期小于空间站的运行周期
C．第一次变轨需瞬间加速，第二次变轨需瞬间减速
D．从椭圆轨道Ⅱ的A点运动到B点，动能增加
7．火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（ ）
A．轨道周长之比为2∶3 B．线速度大小之比为
C．角速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为9∶4
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每题全部选对得5分，对而不全得3分，有选错的0分。请将正确的选项填涂在答题卡上。）
8．2022年3月23日下午，在距离地面约的圆形轨道上运行的中国载人空间站内，“天宫课堂”第二课开课。最美女航天员王亚平给大家演示了八个神奇的实验，其中的浮力消失实验和太空抛物实验都与中学物理知识密不可分，大大激发同学们对科学探索的热情。下列说法正确的是（ ）
A．在天宫二号中的宇航员所受合力为零
B．实验中冰墩墩被抛出后处于完全失重状态
C．浮力消失实验中的乒乓球仍然受到地球的引力
D．王亚平可通过日常生活中的体重计进行每日体重检测
9．如图所示，用树枝提着毛毛虫水平向右匀速运动一段距离，毛毛虫始终与树枝保持相对静止，且毛毛虫所在位置的树枝与水平方向呈一定夹角，则在该运动过程中（ ）
A．摩擦力对毛毛虫做负功 B．树枝对毛毛虫的弹力做正功
C．重力对毛毛虫做的功为零 D．树枝对毛毛虫做的功为零
10．如图所示为内燃机中轻质活塞和曲柄连杆结构的示意图和简图。汽缸内高压气体推动活塞使其往复运动，某时刻活塞的速度为，连杆AO与活塞轴线BO垂直，汽缸中高压气体及外部大气对活塞作用力的合力大小为F，已知，不计一切摩擦，则此刻（ ）
A．活塞对连杆AB的作用力为2F
B．汽缸壁对活塞的作用力为
C．连杆AB的A端沿连杆AB方向的线速度为
D．连杆OA的A端绕O点转动的线速度为
第II卷（非选择题）
三、实验题(共14分）
11．（6分）某同学利用如图1所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系”。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8.根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。实验过程如下：
（1）把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上，使它们的运动半径相同，调整塔轮上的皮带的位置，探究向心力的大小与___________的关系，将实验数据记录在表格中；
（2）依旧使用（1）中的两个小球，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径___________（选填“>”“=”或“<”），保证两轮转速相同，增大长槽上小球的运动半径，探究向心力的大小与运动半径的关系，将实验数据记录在表格中；
（3）该同学用传感器测出其中一个小球做圆周运动向心力F的大小和对应的转速n，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，则图像中直线的斜率等于___________。（用题中物理量的符号表示）
12．（8分）月地检验是验证地球与月球间的吸引力与地球对树上苹果的吸引力是同一种性质的力的最初证据。月地检验可以这样思考，地球可以看成质量均匀、半径为R的均匀球体，质量为的物体静止在地面上时对地面的压力大小为F。
（1）地面上的重力加速度大小g可以表示为__________（用和F表示）
（2）若已知引力常量为G，地球的质量为M，忽略地球的自转，则__________（用、F和R表示）。月球和地球之间的距离为r，月球绕地球的运动可以看成是匀速圆周运动，月球绕地球运动的周期为T。
（3）则月球的向心加速度大小可表示为__________（用r和T表示）。
（4）月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对其吸引力提供，据此可以得到__________（用r和T表示）。
解答题（写出必要的文字说明，要有物理公式，只有数学运算不得分。）
13．假设你经过刻苦学习与训练后，成为我国登月的第一人。你站在半径为R的月球表面，用弹簧测力计测得质量为m的小球所受重力的大小为F。引力常量为G，不考虑月球的自转。
（1）求月球的质量M及其第一宇宙速度v；
（2）若你在距月球水平表面高度为h处，以大小为的速度沿水平方向抛出该小球，求该小球落到月球表面上的位置与抛出点间的水平距离x。
14．如图所示，水平传送带AB的长度，以速度顺时针匀速转动。现有一小物体（视为质点）以水平速度从A点滑上传送带，物块与传送带间动摩擦因数为，传送带上表面距地面的高度，g取10m/s2，求：（1）小物体由A点运动到B点的时间，（2）小物体落地点到B的水平位移。
15．某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人（人可看作质点）运动，下方水面上漂浮着一个匀速转动的半径为R=1m铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L、平台边缘与转盘平面的高度差H=3.2m。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电机的带动下从A点沿轨道做初速度为零，加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动，起动后3s悬挂器脱落。已知人与转盘间的动摩擦因数为0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g=10m/s2。
（1）求人随悬挂器水平运动的位移大小和悬挂器脱落时人的速率；
（2）若选手恰好落到转盘的圆心上，求L的大小；
（3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？
参考答案：
1．C
【详解】A．做平抛运动的小球所受合外力为重力，方向保持不变，故A错误；
B．做匀速圆周运动的小球，其所受合外力的方向指向圆心；做变速圆周运动的小球，速度大小变化，其所受合外力的方向不指向圆心，故B错误；
C．自由下落的小球，其所受合外力为重力，合外力的方向与其速度方向相同，都是竖直向下，故C正确；
D．地球上所有相对地表面静止的物体的向心加速度方向都指向圆周运动中心，赤道上的物体的向心加速度方向指向地球中心，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】AD．功与能是两个不同的物理量，功是能量转化的量度，做多少功，就有多少能量转化，所以做功的的过程一定伴随着能量转化，故A正确，D错误；
B．功有正负之分，力做负功表示物体克服该力做功，但做功的多少比较的是绝对值，因此的功大于的功，故B错误；
C．功是标量，只有大小没有方向，故C错误；
故选A。
3．D
【详解】AB．同步卫星在轨道上运行时，由引力作为向心力，恰好相对地球静止，而空间站轨道高于同步卫星轨道，若仅由万有引力作为向心力，转动周期大于同步卫星，不可能相对地球静止，故空间站绕地球运行的向心力大于地球对它的万有引力，AB错误；
CD．若连接空间站处的“绳索”断裂，引力不足以作为向心力，故空间站做离心运动，C错误，D正确。
故选D。
4．D
【详解】A．由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过α角，所需的时间为
t=·T
由于宇航员发现有T时间会经历“日全食”过程，则
=
所以
α=π
设宇宙飞船离地球表面的高度h，由几何关系可得
=sin=sin=
可得
h=R
故A错误；
B．地球自转一圈时间为T0，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为，故B错误；
C．设宇航员观察地球的最大张角为θ，则由几何关系可得
sin=
可得
θ=60°
故C错误；
D．万有引力提供向心力，所以
解得
其中
r=R＋h=2R
又
联立可得
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】A．甲图中，A点逐渐向B点靠近时，观察AB割线的变化，就是曲线在B点的切线方向，运用了极限思想．说明质点在B点的瞬时速度方向，A正确。不符合题意；
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效替代，B错误，符合题意；
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量，C正确，不符合题意；
D．丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，D正确，不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】A．第一宇宙速度时近地卫星的环绕速度，近地卫星的轨道半径近似等于地球半径，根据
解得
由于轨道Ⅰ的半径大于地球半径，则在轨道Ⅰ的线速度小于第一宇宙速度，A错误；
B．根据
解得
由于轨道Ⅰ的半径小于空间站的半径，可知，在轨道Ⅰ上的运行周期小于空间站的运行周期，B正确；
C．第一次变轨与第二次变轨均是由低轨道到达高轨道，则均需要在切点位置加速，C错误；
D．从椭圆轨道Ⅱ的A点运动到B点，万有引力做负功，动能减小，D错误。
故选B。
7．C
【详解】A．由周长公式可得
则火星公转轨道与地球公转轨道周长之比为
A错误；
BCD．由万有引力提供向心力，可得
则有
即
BD错误，C正确。
故选C。
8．BC
【详解】A．在天宫二号中的宇航员跟着空间站围绕地球做圆周运动，具有向心加速度，合力不为零，A错误；
B．在天宫二号中的冰墩墩所受地球的万有引力完全提供此时圆周运动的向心力，所以处于完全失重状态，B正确；
C．浮力消失实验中的乒乓球与地球之间仍然存在万有引力，C正确；
D．航天员在天宫二号中处于完全失重状态，此时体重计无法测量体重，D错误。
故选BC。
9．CD
【详解】A．毛毛虫受摩擦力方向沿树枝斜向上，与水平运动方向的夹角为锐角，由
可知，摩擦力对毛毛虫做正功，故A错误；
B．树枝对毛毛虫的弹力方向垂直树枝斜向左上方，与水平运动方向的夹角为钝角，故树枝对毛毛虫的弹力做负功，故B错误；
CD．毛毛虫所受重力方向竖直向下，与其运动方向垂直，重力不做功；树枝对毛毛虫的力为摩擦力与弹力的合力，由平衡条件知，树枝对毛毛虫的力与其重力大小相等方向相反，竖直向上，所以树枝对毛毛虫做的功为零。故CD正确。
故选CD。
10．BD
【详解】AB．连杆AO与活塞轴线BO垂直时，由几何关系可知BA与BO之间的夹角
由于是轻质活塞，所以活塞所受合外力为零，活塞受连杆AB对其的推力、汽缸壁对其的弹力和高压气体及外部大气对活塞的作用力作用，如图所示
根据平衡条件可得
解得
故A错误，B正确；
CD．沿连杆AB方向和垂直于连杆AB方向分解，如图所示
沿连杆AB方向的速度
连杆OA的A端绕O转动的线速度
故C错误，D正确。
故选BD.
11． 角速度 =
【详解】（1）[1]根据题意知控制小球的质量和运动半径相同，根据
要研究小球向心力大小与角速度的关系。
（2）[2]根据
知要探究向心力的大小与运动半径的关系，需控制小球的质量和角速度相等，使与皮带相连的左、右两轮半径相等，即
=
线速度相等时，角速度才相等。
（3）[3]根据
图像中直线的斜率等于。
12．
【详解】（1）[1]根据牛顿第三定律可知地面对物体的支持力大小为F，根据平衡条件可知物体的重力大小为，则地面上的重力加速度大小g可以表示为
（2）[2]根据
结合
可得
（3）[3]根据向心加速度与周期的关系可得月球的向心加速度大小表示为
（4）[4]根据
可得
13．（1），；（2）
【详解】（1）月球表面的重力加速度大小
由题知不考虑月球的自转，故有
联立可得
第一宇宙速度等于卫星在地球表面绕地球做匀速圆周运动时的线速度，则有
解得
（2）设小球抛出后在月球上空运动的时间为t，根据平抛运动的规律有
解得
14．1s；4m
【详解】皮带轮以速度4m/s运动，所以小物体刚滑上传送带时，做加速度运动，设加速度为a，由牛顿第二定律得
当小物体与传送带达到相同速度后，小物体与传送带以相同速度匀速运动，设加速的时间为，加速的位移为，由运动学公式得
解得
设小物体做匀速运动的时间为，则
解得
小物体由A点运动到B点的时间
小物体从B点飞出后，做平抛运动，则
解得
15．（1）9m，6m/s；（2）13.8m；（3）ω1rad/s
【详解】（1）匀加速过程选手的位移
解得
x1=9m
悬挂器脱落时选手的速度
解得
v1=6m/s
（2）悬挂器脱落后选手做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
解得
x2=4.8m
故转盘轴心离平台的水平距离
L=x1+x2=13.8m
（3）临界情况下，人落在圆盘边缘处不至被甩下且最大静摩擦力提供向心力，有
解得
=1rad/s
所以转盘的角速度必须满足
ω1rad/s
物理试题
考试时间：75分钟；满分：100分；
注意事项：
答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案填写在答题卡对应答题区域内
第I卷（选择题）
单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。请将正确的选项填涂在答题卡上。）
1．在不计空气阻力作用的条件下，下列说法中正确的是（ ）
A．做平抛运动的小球，其所受合外力的方向不断改变
B．做变速圆周运动的小球，其所受合外力的方向指向圆心
C．自由下落的小球，其所受合外力的方向与其速度方向相同
D．地球上所有相对地表面静止的物体的向心加速度方向都指向地球中心
2．下列关于功的说法正确的是（ ）
A．做功的过程一定伴随着能量转化
B．功有正负之分，因此的功小于的功
C．根据功的定义式，可知功是既有大小又有方向的物理量
D．功就是能量，能量就是功，二者的含义是相同的
3．图1为电影《流浪地球2》中的太空电梯，又称为“斯科拉门德快速电梯”，是一种可以在地球表面和太空间来回运输人员和物资的巨型结构。图2为其简易图，固定在空间站和地球间的刚性“绳索”与空间站一起和地球保持相对静止，电梯可沿“绳索”升降，则（ ）
A．空间站绕地球运行的向心力小于地球对它的万有引力
B．空间站绕地球运行的向心力等于地球对它的万有引力
C．若连接空间站处的“绳索”断裂，空间站将落回地面
D．若连接空间站处的“绳索”断裂，空间站做离心运动
4．某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有T时间会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，则下列说法正确的是（ ）
A．宇宙飞船离地球表面的高度为2R B．一天内飞船经历“日全食”的次数为
C．宇航员观察地球的最大张角为120° D．地球的平均密度为
5．在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中错误的是（ ）
A．甲图中，A点逐渐向B点靠近时，观察AB割线的变化，就是曲线在B点的切线方向，运用了极限思想．说明质点在B点的瞬时速度方向
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了理想化模型的思想
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D．丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
6．2022年11月，“天舟五号”货运飞船仅用2小时就与“天宫”空间站快速交会对接，创造了世界纪录。飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与空间站实现对接，假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，则飞船（ ）
A．在轨道Ⅰ的线速度大于第一宇宙速度
B．在轨道Ⅰ上的运行周期小于空间站的运行周期
C．第一次变轨需瞬间加速，第二次变轨需瞬间减速
D．从椭圆轨道Ⅱ的A点运动到B点，动能增加
7．火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（ ）
A．轨道周长之比为2∶3 B．线速度大小之比为
C．角速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为9∶4
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每题全部选对得5分，对而不全得3分，有选错的0分。请将正确的选项填涂在答题卡上。）
8．2022年3月23日下午，在距离地面约的圆形轨道上运行的中国载人空间站内，“天宫课堂”第二课开课。最美女航天员王亚平给大家演示了八个神奇的实验，其中的浮力消失实验和太空抛物实验都与中学物理知识密不可分，大大激发同学们对科学探索的热情。下列说法正确的是（ ）
A．在天宫二号中的宇航员所受合力为零
B．实验中冰墩墩被抛出后处于完全失重状态
C．浮力消失实验中的乒乓球仍然受到地球的引力
D．王亚平可通过日常生活中的体重计进行每日体重检测
9．如图所示，用树枝提着毛毛虫水平向右匀速运动一段距离，毛毛虫始终与树枝保持相对静止，且毛毛虫所在位置的树枝与水平方向呈一定夹角，则在该运动过程中（ ）
A．摩擦力对毛毛虫做负功 B．树枝对毛毛虫的弹力做正功
C．重力对毛毛虫做的功为零 D．树枝对毛毛虫做的功为零
10．如图所示为内燃机中轻质活塞和曲柄连杆结构的示意图和简图。汽缸内高压气体推动活塞使其往复运动，某时刻活塞的速度为，连杆AO与活塞轴线BO垂直，汽缸中高压气体及外部大气对活塞作用力的合力大小为F，已知，不计一切摩擦，则此刻（ ）
A．活塞对连杆AB的作用力为2F
B．汽缸壁对活塞的作用力为
C．连杆AB的A端沿连杆AB方向的线速度为
D．连杆OA的A端绕O点转动的线速度为
第II卷（非选择题）
三、实验题(共14分）
11．（6分）某同学利用如图1所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系”。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8.根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。实验过程如下：
（1）把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上，使它们的运动半径相同，调整塔轮上的皮带的位置，探究向心力的大小与___________的关系，将实验数据记录在表格中；
（2）依旧使用（1）中的两个小球，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径___________（选填“>”“=”或“<”），保证两轮转速相同，增大长槽上小球的运动半径，探究向心力的大小与运动半径的关系，将实验数据记录在表格中；
（3）该同学用传感器测出其中一个小球做圆周运动向心力F的大小和对应的转速n，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，则图像中直线的斜率等于___________。（用题中物理量的符号表示）
12．（8分）月地检验是验证地球与月球间的吸引力与地球对树上苹果的吸引力是同一种性质的力的最初证据。月地检验可以这样思考，地球可以看成质量均匀、半径为R的均匀球体，质量为的物体静止在地面上时对地面的压力大小为F。
（1）地面上的重力加速度大小g可以表示为__________（用和F表示）
（2）若已知引力常量为G，地球的质量为M，忽略地球的自转，则__________（用、F和R表示）。月球和地球之间的距离为r，月球绕地球的运动可以看成是匀速圆周运动，月球绕地球运动的周期为T。
（3）则月球的向心加速度大小可表示为__________（用r和T表示）。
（4）月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对其吸引力提供，据此可以得到__________（用r和T表示）。
解答题（写出必要的文字说明，要有物理公式，只有数学运算不得分。）
13．假设你经过刻苦学习与训练后，成为我国登月的第一人。你站在半径为R的月球表面，用弹簧测力计测得质量为m的小球所受重力的大小为F。引力常量为G，不考虑月球的自转。
（1）求月球的质量M及其第一宇宙速度v；
（2）若你在距月球水平表面高度为h处，以大小为的速度沿水平方向抛出该小球，求该小球落到月球表面上的位置与抛出点间的水平距离x。
14．如图所示，水平传送带AB的长度，以速度顺时针匀速转动。现有一小物体（视为质点）以水平速度从A点滑上传送带，物块与传送带间动摩擦因数为，传送带上表面距地面的高度，g取10m/s2，求：（1）小物体由A点运动到B点的时间，（2）小物体落地点到B的水平位移。
15．某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人（人可看作质点）运动，下方水面上漂浮着一个匀速转动的半径为R=1m铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L、平台边缘与转盘平面的高度差H=3.2m。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电机的带动下从A点沿轨道做初速度为零，加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动，起动后3s悬挂器脱落。已知人与转盘间的动摩擦因数为0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g=10m/s2。
（1）求人随悬挂器水平运动的位移大小和悬挂器脱落时人的速率；
（2）若选手恰好落到转盘的圆心上，求L的大小；
（3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？
参考答案：
1．C
【详解】A．做平抛运动的小球所受合外力为重力，方向保持不变，故A错误；
B．做匀速圆周运动的小球，其所受合外力的方向指向圆心；做变速圆周运动的小球，速度大小变化，其所受合外力的方向不指向圆心，故B错误；
C．自由下落的小球，其所受合外力为重力，合外力的方向与其速度方向相同，都是竖直向下，故C正确；
D．地球上所有相对地表面静止的物体的向心加速度方向都指向圆周运动中心，赤道上的物体的向心加速度方向指向地球中心，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】AD．功与能是两个不同的物理量，功是能量转化的量度，做多少功，就有多少能量转化，所以做功的的过程一定伴随着能量转化，故A正确，D错误；
B．功有正负之分，力做负功表示物体克服该力做功，但做功的多少比较的是绝对值，因此的功大于的功，故B错误；
C．功是标量，只有大小没有方向，故C错误；
故选A。
3．D
【详解】AB．同步卫星在轨道上运行时，由引力作为向心力，恰好相对地球静止，而空间站轨道高于同步卫星轨道，若仅由万有引力作为向心力，转动周期大于同步卫星，不可能相对地球静止，故空间站绕地球运行的向心力大于地球对它的万有引力，AB错误；
CD．若连接空间站处的“绳索”断裂，引力不足以作为向心力，故空间站做离心运动，C错误，D正确。
故选D。
4．D
【详解】A．由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过α角，所需的时间为
t=·T
由于宇航员发现有T时间会经历“日全食”过程，则
=
所以
α=π
设宇宙飞船离地球表面的高度h，由几何关系可得
=sin=sin=
可得
h=R
故A错误；
B．地球自转一圈时间为T0，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为，故B错误；
C．设宇航员观察地球的最大张角为θ，则由几何关系可得
sin=
可得
θ=60°
故C错误；
D．万有引力提供向心力，所以
解得
其中
r=R＋h=2R
又
联立可得
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】A．甲图中，A点逐渐向B点靠近时，观察AB割线的变化，就是曲线在B点的切线方向，运用了极限思想．说明质点在B点的瞬时速度方向，A正确。不符合题意；
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效替代，B错误，符合题意；
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量，C正确，不符合题意；
D．丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，D正确，不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】A．第一宇宙速度时近地卫星的环绕速度，近地卫星的轨道半径近似等于地球半径，根据
解得
由于轨道Ⅰ的半径大于地球半径，则在轨道Ⅰ的线速度小于第一宇宙速度，A错误；
B．根据
解得
由于轨道Ⅰ的半径小于空间站的半径，可知，在轨道Ⅰ上的运行周期小于空间站的运行周期，B正确；
C．第一次变轨与第二次变轨均是由低轨道到达高轨道，则均需要在切点位置加速，C错误；
D．从椭圆轨道Ⅱ的A点运动到B点，万有引力做负功，动能减小，D错误。
故选B。
7．C
【详解】A．由周长公式可得
则火星公转轨道与地球公转轨道周长之比为
A错误；
BCD．由万有引力提供向心力，可得
则有
即
BD错误，C正确。
故选C。
8．BC
【详解】A．在天宫二号中的宇航员跟着空间站围绕地球做圆周运动，具有向心加速度，合力不为零，A错误；
B．在天宫二号中的冰墩墩所受地球的万有引力完全提供此时圆周运动的向心力，所以处于完全失重状态，B正确；
C．浮力消失实验中的乒乓球与地球之间仍然存在万有引力，C正确；
D．航天员在天宫二号中处于完全失重状态，此时体重计无法测量体重，D错误。
故选BC。
9．CD
【详解】A．毛毛虫受摩擦力方向沿树枝斜向上，与水平运动方向的夹角为锐角，由
可知，摩擦力对毛毛虫做正功，故A错误；
B．树枝对毛毛虫的弹力方向垂直树枝斜向左上方，与水平运动方向的夹角为钝角，故树枝对毛毛虫的弹力做负功，故B错误；
CD．毛毛虫所受重力方向竖直向下，与其运动方向垂直，重力不做功；树枝对毛毛虫的力为摩擦力与弹力的合力，由平衡条件知，树枝对毛毛虫的力与其重力大小相等方向相反，竖直向上，所以树枝对毛毛虫做的功为零。故CD正确。
故选CD。
10．BD
【详解】AB．连杆AO与活塞轴线BO垂直时，由几何关系可知BA与BO之间的夹角
由于是轻质活塞，所以活塞所受合外力为零，活塞受连杆AB对其的推力、汽缸壁对其的弹力和高压气体及外部大气对活塞的作用力作用，如图所示
根据平衡条件可得
解得
故A错误，B正确；
CD．沿连杆AB方向和垂直于连杆AB方向分解，如图所示
沿连杆AB方向的速度
连杆OA的A端绕O转动的线速度
故C错误，D正确。
故选BD.
11． 角速度 =
【详解】（1）[1]根据题意知控制小球的质量和运动半径相同，根据
要研究小球向心力大小与角速度的关系。
（2）[2]根据
知要探究向心力的大小与运动半径的关系，需控制小球的质量和角速度相等，使与皮带相连的左、右两轮半径相等，即
=
线速度相等时，角速度才相等。
（3）[3]根据
图像中直线的斜率等于。
12．
【详解】（1）[1]根据牛顿第三定律可知地面对物体的支持力大小为F，根据平衡条件可知物体的重力大小为，则地面上的重力加速度大小g可以表示为
（2）[2]根据
结合
可得
（3）[3]根据向心加速度与周期的关系可得月球的向心加速度大小表示为
（4）[4]根据
可得
13．（1），；（2）
【详解】（1）月球表面的重力加速度大小
由题知不考虑月球的自转，故有
联立可得
第一宇宙速度等于卫星在地球表面绕地球做匀速圆周运动时的线速度，则有
解得
（2）设小球抛出后在月球上空运动的时间为t，根据平抛运动的规律有
解得
14．1s；4m
【详解】皮带轮以速度4m/s运动，所以小物体刚滑上传送带时，做加速度运动，设加速度为a，由牛顿第二定律得
当小物体与传送带达到相同速度后，小物体与传送带以相同速度匀速运动，设加速的时间为，加速的位移为，由运动学公式得
解得
设小物体做匀速运动的时间为，则
解得
小物体由A点运动到B点的时间
小物体从B点飞出后，做平抛运动，则
解得
15．（1）9m，6m/s；（2）13.8m；（3）ω1rad/s
【详解】（1）匀加速过程选手的位移
解得
x1=9m
悬挂器脱落时选手的速度
解得
v1=6m/s
（2）悬挂器脱落后选手做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
解得
x2=4.8m
故转盘轴心离平台的水平距离
L=x1+x2=13.8m
（3）临界情况下，人落在圆盘边缘处不至被甩下且最大静摩擦力提供向心力，有
解得
=1rad/s
所以转盘的角速度必须满足
ω1rad/s
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