河南省周口市太康县2022-2023学年高一下学期5月期中考试物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 河南省周口市太康县2022-2023学年高一下学期5月期中考试物理试题（含解析） |
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| 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 | 2023-05-17 00:00:00 | ||
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文档简介
绝密★启用前
太康县2022-2023学年高一下学期5月期中考试
物 理 试 题
（考试用时75分钟 试卷满分100分）
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应科目的答案标号涂黑。如需改动，橡皮擦干净后，涂上其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:必修第二册第5-7章。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24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．如图，有一条宽为100m的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为4m/s，水流速度大小为3m/s。下列说法正确的是（ ）
A．小船在河水中航行的轨迹是曲线 B．小船渡河过程中的位移大小为100m
C．小船在河水中的速度是7m/s D．小船渡河的时间是25s
2．某质点沿如图所示的曲线abcde运动，则在a、b、c、d、e各点上，质点的速度方向大致相同的两点是（ ）
A．a点与c点 B．b点与d点 C．c点与e点 D．d点与e点
3．为了维护足球场草坪，场地周边有灌溉喷洒装置如图，已知喷嘴距地高0.8m，工作时喷嘴在水平面缓慢转动，喷洒半径为4m，假定水从喷嘴水平喷出，忽略喷嘴转动，不计空气阻力，。则（ ）
A．水从喷嘴落到地面的时间为0.8s
B．水从喷嘴喷出的最大速度为2m/s
C．水在下落过程中处于超重状态
D．水在下落过程中加速度不变
4．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，小齿轮和后轮同轴传动，小齿轮与大齿轮通过链条传动。架起后轮，使大齿轮匀速转动时，关于图中A、B、C三点的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．A、B、C三点的线速度vB．A、B、C三点的线速度vC．A、B、C三点的角速度ω=ω>ω
D．A、B、C三点的角速度ω>ω=ω
5．如图所示为向心力演示仪，挡板B到转轴的距离是A的2倍，挡板A和C到各自转轴的距离相等，转动时挡板对球的压力提供向心力，其相对大小通过标尺上端露出的等分格数来显示.某同学在探究向心力大小与角速度的关系时，选择了两个质量相同的小球，对于传动皮带所套的两个塔轮的半径和两小球所放的位置还应分别满足（ ）
A．半径相同放在挡板A和C处 B．半径不同、放在挡板A和C处
C．半径相同、放在挡板B和C处 D．半径不同、放在挡板A和B处
6．如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为50 kg的学员在A点位置，质量为60 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为6.0 m，B点的转弯半径为5.0 m，则学员和教练员（均视为质点）（ ）
A．运动周期之比为6:5 B．运动线速度大小之比为1:1
C．向心加速度大小之比为5:6 D．受到的合力大小之比为1:1
7．2023年4月2日在酒泉卫星发射中心成功发射“爱太空科学号”遥感卫星，它将为中国青少年科普教育提供海量宇宙影像素材。该卫星在距地面约高度的圆周轨道上运行，则该卫星（ ）
A．运行周期大于地球的自转周期
B．运行线速度小于地球赤道上的物体随地球自转的线速度
C．向心加速度小于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度
D．在竖直向上的加速升空过程中，卫星内的实验器材均处于超重状态
8．2022年4月29日，天和核心舱作为天宫空间站的组成部分，已环绕地球在轨运行满一年；5月10日，天舟四号货运飞船从200km的近地轨道运行至393km的空间站轨道，完成了与天和核心舱的对接，为空间站提供物质保障。下列说法正确的是（ ）
A．核心舱运行速度大于第一宇宙速度
B．核心舱运行周期小于地球自转周期
C．核心舱内的物体仍受重力作用，可用弹簧秤直接测出所受重力的大小
D．天舟四号从近地轨道运行至空间站轨道需要发动机喷气制动
二、多项选择题：本题共4小题(每小题6分，共24分)。在每小题所给的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．小明从斜面底端斜向右上方抛出两个完全相同的小球（视为质点），A球恰好落到斜面顶端，B球恰好落到斜面中点，且两球落到斜面上时的速度方向均刚好水平，不计空气阻力，则（ ）
A．抛出后，A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的倍
B．抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的2倍
C．落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍
D．抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角等于B球的速度方向与水平方向的夹角
10．如图所示，质量为4，半径为0.5m的光滑匀质细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径，它们的质量均为2。某时刻，小球A，B分别位于细圆管最低点和最高点，则下列说法正确的是（ ）（取）
A．轻杆对细圆管的弹力与A、B两球的速度差成线性关系
B．轻杆对细圆管的弹力与A、B两球的速度平方差成线性关系
C．杆对细圆管弹力不可能为零
D．若A、B两球的速度大小为、，此时杆的下端受到向上的压力
11．如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，周期大小分别为、、，向心加速度大小分别为、、，则下列关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
12．我国曾与俄罗斯联合实施火星探测计划，由我国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯一土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶号”运载火箭发射前往火星，但由于火箭故障未能成功发射。若发射成功，且已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，下列关于火星探测器的说法中正确的是（ ）
A．发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度
B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以成功
C．发射速度只要大于第一宇宙速度即可
D．地球第一宇宙速度约为火星探测器环绕火星运行的最大速度的倍
三、实验题：本题共2小题，共计20分。
13．（14分）为了更全面地探究平抛运动的规律，某实验小组利用如图甲、乙所示两种装置设计实验：
（1）该小组先利用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，球沿水平方向抛出，同时球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地：改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，________（选填“能”或“不能”）判断出球在竖直方向做自由落体运动；________（选填“能”或“不能”）判断出球在水平方向做匀速直线运动。
（2）再利用图乙所示装置，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为了确保每次钢球从点能水平飞出且速度是一定的，下列实验条件必须满足的是________。
A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点，只记录了、、三点，于是就取点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，点________（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为________m/s。经过点的瞬时速度为________m/s（取，计算结果均保留两位有效数字）。
14．（6分）某款智能手机内置多种传感器，其中加速度传感器使用如图（a）所示的直角坐标系。x轴和y轴分别平行于屏幕的底边和侧边，z轴垂直于手机平面，三个坐标轴的正方向如图（a），坐标原点O在手机的几何中心。加速度传感器可视为质点，相对于手机固定于手机内某一位置。将手机水平固定于转台正中央正面朝上，让手机随转台一起绕z轴匀速旋转。
（1）某次实验测得传感器的加速度的大小为a1，手机转动的角速度的大小为ω1，则传感器离转轴的距离为____________。
（2）缓慢改变转台转动角速度，多次采集传感器的加速度的大小a和手机的角速度的大小ω，并将其绘制成如图（b）所示的图像。若要得到一条过原点的倾斜直线，应该将横坐标调整为__________。
A． B． C． D．
（3）读取加速度传感器测得加速度的分量值，发现加速度的x分量为正值，y分量为负值，由此可知该传感器的位置在Oxy平面的投影在第_________象限。
四、计算题：本题共2小题，共计32分。
15．（16分）如图所示，倾角为37°的斜面体ABC固定放置在水平面上，斜面的高度为h，P点是A点的正上方与C点等高的点，让一小球（视为质点）从P点水平向右抛出，结果垂直打在斜面的D点，重力加速度为g，、，求：
（1）小球在P点的速度大小以及小球从P到D的运动时间；
（2）小球在D点的速度大小以及C、D两点之间的距离。
16．（16分）我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星，利用该卫星可对月球进行成像探测。如图所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为h，绕行周期为T1；月球半径为R1，公转轨道半径为r；地球半径为R2，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G。忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响。求：
（1）月球质量M1；
（2）月球绕地球公转的周期T2。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．小船垂直于河岸方向做匀速直线运动，沿河岸方向也做匀速直线运动，所以小船的实际运动为匀速直线运动，A错误；
D．由于渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，故
解得
D正确；
B．小船到达河对岸时，垂直于河岸的位移为100m，沿河岸方向的位移为
合位移为
B错误；
C．小船在河水中的速度为
C错误。
故选D。
2．B
【详解】曲线运动的速度方向在该点的切线方向上，如图所示
可知质点的速度方向大致相同的两点是b点与d点。
故选B。
3．D
【详解】A．根据
解得
A错误；
B．水从喷嘴喷出的最大速度为
B错误；
C．水在下落过程中只收到重力作用，所以处于完全失重状态，C错误；
D．水在下落过程中受到的加速度始终为重力加速度，所以不变，D正确。
故选D。
4．C
【详解】由图可知，
v=v，ω=ω
根据
因为
得
v>v=v，ω=ω>ω
故选C。
5．B
【详解】探究向心力大小与角速度的关系时，要保持质量和半径相同，即将质量相同的两球要放在挡板A和C处，同时角速度不同，因传动皮带所套的两个塔轮的线速度相同，则两个塔轮的半径应该不同，故选项ACD错误，B正确。
故选B。
6．D
【详解】A．学员和教练员的角速度相等，根据
可知学员和教练员运动周期之比为，故A错误；
B．根据
可知学员和教练员运动线速度大小之比为
故B错误；
C．根据
可知学员和教练员向心加速度大小之比为
故C错误；
D．根据
可知学员和教练员受到的合力大小之比为
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】A．地球半径约为6400km，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，根据题意可知，“爱太空科学号”遥感卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据
解得
可知，“爱太空科学号”遥感卫星运行周期小于地球同步卫星，即“爱太空科学号”遥感卫星运行周期小于地球的自转周期，A错误；
B．根据
解得
由于“爱太空科学号”遥感卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“爱太空科学号”遥感卫星的线速度大于同步卫星的线速度，根据
地球自转角速度等于同步卫星角速度，则地球同步卫星线速度大于地球赤道上的物体随地球自转的线速度，即“爱太空科学号”遥感卫星运行线速度大于地球赤道上的物体随地球自转的线速度，B错误；
C．根据
由于“爱太空科学号”遥感卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“爱太空科学号”遥感卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，根据
地球自转角速度等于同步卫星角速度，则地球同步卫星线的向心加速度大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度，即“爱太空科学号”遥感卫星运行的向心加速度大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度，C错误；
D．在竖直向上的加速升空过程中，加速度方向向上，则卫星内的实验器材均处于超重状态，D正确。
故选D。
8．B
【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球匀速圆周运动的最大环绕速度，核心舱运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B．根据开普勒第三定律可知核心舱运行周期小于地球同步卫星的运动周期，所以核心舱运行周期小于地球自转周期，故B正确；
C．核心舱内的物体处于完全失重状态，不能用弹簧秤直接测出所受重力的大小，故C错误；
D．卫星从低轨道运行至高轨道需要发动机喷气加速，故D错误；
故选B。
9．ACD
【详解】A．根据逆向思维，把小球的运动看成逆向平抛运动，由
可得
由于
可知A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的倍，故A正确；
BC．在竖直方向，则有
可知抛出时A、B两球在竖直方向的速度大小之比为
在水平方向，则有
可知抛出时A、B两球在水平方向的速度大小之比为
可知落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍；又由
可知抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的倍，故B错误，C正确；
D．设小球抛出时速度方向与水平方向的夹角为，则有
由于抛出时，A球的竖直分速度大小为B球的竖直分速度大小的倍，A球的水平分速度大小为B球的水平分速度大小的倍，可知抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角等于B球的速度方向与水平方向的夹角，故D正确。
故选ACD。
10．BD
【详解】AB．对小球A、B及细圆管整体进行受力分析，设杆对细圆环的弹力为，向上为正方向，则
故选项A错误，B正确；
C．由上述表达式可知，当满足时，杆对细圆管弹力为零，选项C错误；
D．当、时，解得，故杆对细圆管的弹力向下，杆下端受压力向上，选项D正确。
故选BD。
11．AC
【详解】A．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以
根据
得
可知
A正确；
B．根据
可知
B错误；
C．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，故由
可知
根据
得
可知
B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，即
所以B的线速度小于第一宇宙速度，C正确；
D．根据
可知
根据
得
可知
D错误。
故选AC。
12．AD
【详解】ABC．火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度，故A正确，BC错误；
D．由
得
已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，可得火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比
故D正确。
故选AD。
13． 能 不能 BD 不是 2 2.5
【详解】（1）[1][2]这个对比实验，只能对竖直方向的运动进行对比，通过对比发现两球竖直方向的运动相同，由于B球做自由落体，故A球在竖直方向也做自由落体；水平方向没有对比，故不能判断水平方向球A的运动形式。
（2）[3]为了确保每次钢球从点能水平飞出且速度是一定的,需要满足斜槽轨道末段水平，且每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球。
故选BD。
[4]由图丙可知，A点到B点，B点到C点的水平距离相同，说明连续两点间的时间间隔相等，根据初速度为零的匀变速直线运动连续相等时间的位移比为奇数比可知，A点不是抛出点。
[5][6]由题可知
代入数据解得连续两点间的时间间隔为
则初速度为
B点竖直方向的速度为
故B点的速度为
14． D 二
【详解】（1）[1]由于
解得
（2）[2]由于
则
故若要得到一条过原点的倾斜直线，应该将横坐标调整为，图像为过原点的一次函数。
故选D。
（3）[3]加速度的x分量为正值，y分量为负值，则根据数学知识可知，该传感器的位置在Oxy平面的上方，由于y分量为负值，故投影在第二象限。
15．（1），；（2），
【详解】（1）设小球在P点的速度为，小球从P到D的运动时间为t，把小球在D点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，由几何关系可得
由平抛运动的规律可得
，
由几何关系可得
联立解得
，，
（2）把小球在D点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，由几何关系可得
由几何关系可得
综合解得
，
16．（1）；（2）
【详解】（1）卫星环绕月球做匀速圆周运动，可得
解得月球质量
（2）月球绕地球做匀速圆周运动，可得
在地球表面有
联立解得
太康县2022-2023学年高一下学期5月期中考试
物 理 试 题
（考试用时75分钟 试卷满分100分）
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应科目的答案标号涂黑。如需改动，橡皮擦干净后，涂上其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:必修第二册第5-7章。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24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．如图，有一条宽为100m的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为4m/s，水流速度大小为3m/s。下列说法正确的是（ ）
A．小船在河水中航行的轨迹是曲线 B．小船渡河过程中的位移大小为100m
C．小船在河水中的速度是7m/s D．小船渡河的时间是25s
2．某质点沿如图所示的曲线abcde运动，则在a、b、c、d、e各点上，质点的速度方向大致相同的两点是（ ）
A．a点与c点 B．b点与d点 C．c点与e点 D．d点与e点
3．为了维护足球场草坪，场地周边有灌溉喷洒装置如图，已知喷嘴距地高0.8m，工作时喷嘴在水平面缓慢转动，喷洒半径为4m，假定水从喷嘴水平喷出，忽略喷嘴转动，不计空气阻力，。则（ ）
A．水从喷嘴落到地面的时间为0.8s
B．水从喷嘴喷出的最大速度为2m/s
C．水在下落过程中处于超重状态
D．水在下落过程中加速度不变
4．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，小齿轮和后轮同轴传动，小齿轮与大齿轮通过链条传动。架起后轮，使大齿轮匀速转动时，关于图中A、B、C三点的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．A、B、C三点的线速度v
D．A、B、C三点的角速度ω>ω=ω
5．如图所示为向心力演示仪，挡板B到转轴的距离是A的2倍，挡板A和C到各自转轴的距离相等，转动时挡板对球的压力提供向心力，其相对大小通过标尺上端露出的等分格数来显示.某同学在探究向心力大小与角速度的关系时，选择了两个质量相同的小球，对于传动皮带所套的两个塔轮的半径和两小球所放的位置还应分别满足（ ）
A．半径相同放在挡板A和C处 B．半径不同、放在挡板A和C处
C．半径相同、放在挡板B和C处 D．半径不同、放在挡板A和B处
6．如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为50 kg的学员在A点位置，质量为60 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为6.0 m，B点的转弯半径为5.0 m，则学员和教练员（均视为质点）（ ）
A．运动周期之比为6:5 B．运动线速度大小之比为1:1
C．向心加速度大小之比为5:6 D．受到的合力大小之比为1:1
7．2023年4月2日在酒泉卫星发射中心成功发射“爱太空科学号”遥感卫星，它将为中国青少年科普教育提供海量宇宙影像素材。该卫星在距地面约高度的圆周轨道上运行，则该卫星（ ）
A．运行周期大于地球的自转周期
B．运行线速度小于地球赤道上的物体随地球自转的线速度
C．向心加速度小于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度
D．在竖直向上的加速升空过程中，卫星内的实验器材均处于超重状态
8．2022年4月29日，天和核心舱作为天宫空间站的组成部分，已环绕地球在轨运行满一年；5月10日，天舟四号货运飞船从200km的近地轨道运行至393km的空间站轨道，完成了与天和核心舱的对接，为空间站提供物质保障。下列说法正确的是（ ）
A．核心舱运行速度大于第一宇宙速度
B．核心舱运行周期小于地球自转周期
C．核心舱内的物体仍受重力作用，可用弹簧秤直接测出所受重力的大小
D．天舟四号从近地轨道运行至空间站轨道需要发动机喷气制动
二、多项选择题：本题共4小题(每小题6分，共24分)。在每小题所给的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．小明从斜面底端斜向右上方抛出两个完全相同的小球（视为质点），A球恰好落到斜面顶端，B球恰好落到斜面中点，且两球落到斜面上时的速度方向均刚好水平，不计空气阻力，则（ ）
A．抛出后，A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的倍
B．抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的2倍
C．落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍
D．抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角等于B球的速度方向与水平方向的夹角
10．如图所示，质量为4，半径为0.5m的光滑匀质细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径，它们的质量均为2。某时刻，小球A，B分别位于细圆管最低点和最高点，则下列说法正确的是（ ）（取）
A．轻杆对细圆管的弹力与A、B两球的速度差成线性关系
B．轻杆对细圆管的弹力与A、B两球的速度平方差成线性关系
C．杆对细圆管弹力不可能为零
D．若A、B两球的速度大小为、，此时杆的下端受到向上的压力
11．如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，周期大小分别为、、，向心加速度大小分别为、、，则下列关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
12．我国曾与俄罗斯联合实施火星探测计划，由我国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯一土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶号”运载火箭发射前往火星，但由于火箭故障未能成功发射。若发射成功，且已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，下列关于火星探测器的说法中正确的是（ ）
A．发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度
B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以成功
C．发射速度只要大于第一宇宙速度即可
D．地球第一宇宙速度约为火星探测器环绕火星运行的最大速度的倍
三、实验题：本题共2小题，共计20分。
13．（14分）为了更全面地探究平抛运动的规律，某实验小组利用如图甲、乙所示两种装置设计实验：
（1）该小组先利用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，球沿水平方向抛出，同时球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地：改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，________（选填“能”或“不能”）判断出球在竖直方向做自由落体运动；________（选填“能”或“不能”）判断出球在水平方向做匀速直线运动。
（2）再利用图乙所示装置，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为了确保每次钢球从点能水平飞出且速度是一定的，下列实验条件必须满足的是________。
A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点，只记录了、、三点，于是就取点为坐标原点，建立了如图丙所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，点________（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为________m/s。经过点的瞬时速度为________m/s（取，计算结果均保留两位有效数字）。
14．（6分）某款智能手机内置多种传感器，其中加速度传感器使用如图（a）所示的直角坐标系。x轴和y轴分别平行于屏幕的底边和侧边，z轴垂直于手机平面，三个坐标轴的正方向如图（a），坐标原点O在手机的几何中心。加速度传感器可视为质点，相对于手机固定于手机内某一位置。将手机水平固定于转台正中央正面朝上，让手机随转台一起绕z轴匀速旋转。
（1）某次实验测得传感器的加速度的大小为a1，手机转动的角速度的大小为ω1，则传感器离转轴的距离为____________。
（2）缓慢改变转台转动角速度，多次采集传感器的加速度的大小a和手机的角速度的大小ω，并将其绘制成如图（b）所示的图像。若要得到一条过原点的倾斜直线，应该将横坐标调整为__________。
A． B． C． D．
（3）读取加速度传感器测得加速度的分量值，发现加速度的x分量为正值，y分量为负值，由此可知该传感器的位置在Oxy平面的投影在第_________象限。
四、计算题：本题共2小题，共计32分。
15．（16分）如图所示，倾角为37°的斜面体ABC固定放置在水平面上，斜面的高度为h，P点是A点的正上方与C点等高的点，让一小球（视为质点）从P点水平向右抛出，结果垂直打在斜面的D点，重力加速度为g，、，求：
（1）小球在P点的速度大小以及小球从P到D的运动时间；
（2）小球在D点的速度大小以及C、D两点之间的距离。
16．（16分）我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星，利用该卫星可对月球进行成像探测。如图所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为h，绕行周期为T1；月球半径为R1，公转轨道半径为r；地球半径为R2，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G。忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响。求：
（1）月球质量M1；
（2）月球绕地球公转的周期T2。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．小船垂直于河岸方向做匀速直线运动，沿河岸方向也做匀速直线运动，所以小船的实际运动为匀速直线运动，A错误；
D．由于渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，故
解得
D正确；
B．小船到达河对岸时，垂直于河岸的位移为100m，沿河岸方向的位移为
合位移为
B错误；
C．小船在河水中的速度为
C错误。
故选D。
2．B
【详解】曲线运动的速度方向在该点的切线方向上，如图所示
可知质点的速度方向大致相同的两点是b点与d点。
故选B。
3．D
【详解】A．根据
解得
A错误；
B．水从喷嘴喷出的最大速度为
B错误；
C．水在下落过程中只收到重力作用，所以处于完全失重状态，C错误；
D．水在下落过程中受到的加速度始终为重力加速度，所以不变，D正确。
故选D。
4．C
【详解】由图可知，
v=v，ω=ω
根据
因为
得
v>v=v，ω=ω>ω
故选C。
5．B
【详解】探究向心力大小与角速度的关系时，要保持质量和半径相同，即将质量相同的两球要放在挡板A和C处，同时角速度不同，因传动皮带所套的两个塔轮的线速度相同，则两个塔轮的半径应该不同，故选项ACD错误，B正确。
故选B。
6．D
【详解】A．学员和教练员的角速度相等，根据
可知学员和教练员运动周期之比为，故A错误；
B．根据
可知学员和教练员运动线速度大小之比为
故B错误；
C．根据
可知学员和教练员向心加速度大小之比为
故C错误；
D．根据
可知学员和教练员受到的合力大小之比为
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】A．地球半径约为6400km，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，根据题意可知，“爱太空科学号”遥感卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，根据
解得
可知，“爱太空科学号”遥感卫星运行周期小于地球同步卫星，即“爱太空科学号”遥感卫星运行周期小于地球的自转周期，A错误；
B．根据
解得
由于“爱太空科学号”遥感卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“爱太空科学号”遥感卫星的线速度大于同步卫星的线速度，根据
地球自转角速度等于同步卫星角速度，则地球同步卫星线速度大于地球赤道上的物体随地球自转的线速度，即“爱太空科学号”遥感卫星运行线速度大于地球赤道上的物体随地球自转的线速度，B错误；
C．根据
由于“爱太空科学号”遥感卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“爱太空科学号”遥感卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，根据
地球自转角速度等于同步卫星角速度，则地球同步卫星线的向心加速度大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度，即“爱太空科学号”遥感卫星运行的向心加速度大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度，C错误；
D．在竖直向上的加速升空过程中，加速度方向向上，则卫星内的实验器材均处于超重状态，D正确。
故选D。
8．B
【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球匀速圆周运动的最大环绕速度，核心舱运行速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B．根据开普勒第三定律可知核心舱运行周期小于地球同步卫星的运动周期，所以核心舱运行周期小于地球自转周期，故B正确；
C．核心舱内的物体处于完全失重状态，不能用弹簧秤直接测出所受重力的大小，故C错误；
D．卫星从低轨道运行至高轨道需要发动机喷气加速，故D错误；
故选B。
9．ACD
【详解】A．根据逆向思维，把小球的运动看成逆向平抛运动，由
可得
由于
可知A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的倍，故A正确；
BC．在竖直方向，则有
可知抛出时A、B两球在竖直方向的速度大小之比为
在水平方向，则有
可知抛出时A、B两球在水平方向的速度大小之比为
可知落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍；又由
可知抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的倍，故B错误，C正确；
D．设小球抛出时速度方向与水平方向的夹角为，则有
由于抛出时，A球的竖直分速度大小为B球的竖直分速度大小的倍，A球的水平分速度大小为B球的水平分速度大小的倍，可知抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角等于B球的速度方向与水平方向的夹角，故D正确。
故选ACD。
10．BD
【详解】AB．对小球A、B及细圆管整体进行受力分析，设杆对细圆环的弹力为，向上为正方向，则
故选项A错误，B正确；
C．由上述表达式可知，当满足时，杆对细圆管弹力为零，选项C错误；
D．当、时，解得，故杆对细圆管的弹力向下，杆下端受压力向上，选项D正确。
故选BD。
11．AC
【详解】A．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以
根据
得
可知
A正确；
B．根据
可知
B错误；
C．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，故由
可知
根据
得
可知
B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，即
所以B的线速度小于第一宇宙速度，C正确；
D．根据
可知
根据
得
可知
D错误。
故选AC。
12．AD
【详解】ABC．火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度，故A正确，BC错误；
D．由
得
已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，可得火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比
故D正确。
故选AD。
13． 能 不能 BD 不是 2 2.5
【详解】（1）[1][2]这个对比实验，只能对竖直方向的运动进行对比，通过对比发现两球竖直方向的运动相同，由于B球做自由落体，故A球在竖直方向也做自由落体；水平方向没有对比，故不能判断水平方向球A的运动形式。
（2）[3]为了确保每次钢球从点能水平飞出且速度是一定的,需要满足斜槽轨道末段水平，且每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球。
故选BD。
[4]由图丙可知，A点到B点，B点到C点的水平距离相同，说明连续两点间的时间间隔相等，根据初速度为零的匀变速直线运动连续相等时间的位移比为奇数比可知，A点不是抛出点。
[5][6]由题可知
代入数据解得连续两点间的时间间隔为
则初速度为
B点竖直方向的速度为
故B点的速度为
14． D 二
【详解】（1）[1]由于
解得
（2）[2]由于
则
故若要得到一条过原点的倾斜直线，应该将横坐标调整为，图像为过原点的一次函数。
故选D。
（3）[3]加速度的x分量为正值，y分量为负值，则根据数学知识可知，该传感器的位置在Oxy平面的上方，由于y分量为负值，故投影在第二象限。
15．（1），；（2），
【详解】（1）设小球在P点的速度为，小球从P到D的运动时间为t，把小球在D点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，由几何关系可得
由平抛运动的规律可得
，
由几何关系可得
联立解得
，，
（2）把小球在D点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，由几何关系可得
由几何关系可得
综合解得
，
16．（1）；（2）
【详解】（1）卫星环绕月球做匀速圆周运动，可得
解得月球质量
（2）月球绕地球做匀速圆周运动，可得
在地球表面有
联立解得
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