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浙江省台州市山海协作体2022-2023学年高一下学期4月期中联考物理试题
一、单选题
1．（2023高一下·台州期中）瓦特是国际单位制中功率的单位，符号 W，是以英国发明家詹姆斯·瓦特的名字命名的。若用国际单位制基本单位的符号来表示W，正确的是（ ）
A．J/s B．N·m/s C．kg·m2/s3 D．kg·m/s3
【答案】C
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】国际单位的基本单位有，kg、m、s、A、K、mol、cd， 用国际单位制基本单位的符号来表示W ，根据公式P=Fv，其中F的单位为N=kgm/s2，故功率的单位为 kg·m2/s3 ，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【分析】本题根据国际单位的基本单位以及物理公式，即可解答。
2．（2023高一下·台州期中）关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A．速度大小一定变化 B．速度方向一定变化
C．加速度一定变化 D．合外力一定变化
【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】曲线运动的速度方向一定变化，速度大小、加速度、合外力都可以不变，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【分析】本题根据曲线运动的速度特征即可解答，比较简单。
3．（2023高一下·台州期中）如图所示为无人机沿曲线从M点向N点飞行的过程中的一段轨迹，速度逐渐增大，在此过程无人机所受合力方向可能的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】曲线运动速度沿曲线切线，加速曲线运动力指向曲线内侧，且与速度夹角为锐角，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【分析】本题考查学生对加速曲线运动条件的掌握，是一道基础题。
4．（2023高一下·台州期中）下列有关万有引力定律的发现历程叙述符合史实的是（ ）
A．开普勒通过分析第谷的天文观测数据，提出了“日心说”，并发现了万有引力定律
B．卡文迪什通过实验推算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C．丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，建立了行星运动三定律
D．伽利略利用“月地检验”验证了万有引力定律的正确性，使其得到了广泛的应用
【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】 A、开普勒通过分析第谷的天文观测数据，总结出行星的运动三大定律，牛顿发现了万有引力定律，哥白尼提出了“日心说”的观点，故A错误；
B、卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故B正确；
C、开普勒通过分析第谷的天文观测数据，总结出行星的运动三大定律，故C错误；
D、牛顿利用“地—月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用，故D错误。
故选：B。
【分析】本题根据物理学史的相关内容，即可解答，需要学生平时多积累熟记。
5．（2023高一下·台州期中）如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，在盘面上有一小物块，随圆盘一起运动。关于小物块的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．受重力和支持力
B．受重力、支持力和离心力
C．受重力、支持力和摩擦力
D．受重力、支持力、摩擦力和向心力
【答案】C
【知识点】向心力
【解析】【解答】 物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故ABD错误，C正确。故选：C。
【分析】本题考查学生对向心力来源的分析，比较基础。
6．（2023高一下·台州期中）如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，R从坐标原点开始运动的轨迹如图所示，则红蜡块R在x、y方向的运动情况可能是（ ）
A．x方向上做匀速直线运动，y方向上做匀速直线运动
B．x方向上做匀速直线运动，y方向上做匀加速直线运动
C．x方向上做匀减速直线运动，y方向上做匀加速直线运动
D．x方向上做匀加速直线运动，y方向上做匀速直线运动
【答案】D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】根据红蜡块轨迹，曲线运动受力指向曲线内侧，故若 x方向上做匀速直线运动，y方向上做匀减速直线运动，y方向上做匀速直线运动 ，x方向上做匀加速直线运动，故AB错误，D正确，若x方向上做匀减速直线运动，y方向上做匀加速直线运动 ，合力不指向曲线内侧，故C错误。
故选：D。
【分析】本题考查学生对曲线运动受力特点的掌握，即曲线运动受力指向曲线内侧。
7．（2023高一下·台州期中）如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体，现给小物体一个水平初速度，则物体将（ ）
A．沿球面滑至M点
B．按半径大于R的新圆弧轨道运动
C．立即离开球面做平抛运动
D．先沿球面滑至某点再离开球做斜下抛运动
【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】 在最高点，有mg-N=m，v0=，所以N=0.知物块在最高点仅受重力，有水平初速度，所以物块离开半球面做平抛运动.故C正确，ABD错误.故选C.
【分析】本题根据最高点合力提供向心力，结合临界条件N=0，即可解答。
8．（2023高一下·台州期中）如图所示某同学参加引体向上测试，在40s内完成15次标准动作，每次引体向上重心上升的高度约为50cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于（ ）
A．100W B．300W C．600W D．1000W
【答案】A
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】P==W100W，故A正确，BCD错误。故选：A。
【分析】本题考查学生对功率计算式的掌握，是一道基础题。
9．（2023高一下·台州期中）如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（ ）
A．重力势能减少，动能不变，机械能减少
B．重力势能减少，动能增加，机械能减少
C．重力势能减少，动能增加，机械能增加
D．重力势能减少，动能增加，机械能守恒
【答案】B
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】 小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，速度增大，则动能增大，高度降低，则重力势能减少，阻力做负功，则机械能减少，故B正确，ACD错误。故选：B。
【分析】本题考查学生对重力势能概念、动能定理、功能关系的掌握，是一道基础题。
10．（2020高一下·海丰月考）某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度 ，不计空气阻力，则两支飞镖插在竖直靶上的状态（侧视图）可能是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．两只飞镖a、b都做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则有 ，
据题它们的水平位移大小相等， ，
所以运动时间关系为 ，
由 知 ，
所以插在竖直靶上时a镖在b的下面，AB不符合题意；
CD．设飞镖插在竖直靶上前瞬间速度与竖直方向的夹角为θ，则 ，
因为 ，所以有
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，结合运动学公式分析求解即可。
11．（2023高一下·台州期中）内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为R，球心为O，现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心O的连线与竖直线的夹角为θ，重力加速度为g，则（ ）
A．小球的加速度为a = gsinθ
B．碗内壁对小球的支持力为
C．小球的运动周期为
D．小球运动的速度为
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】 解：
A、小球受到重力和球面的支持力，所受的合力为：F合=mgtanθ，小球做圆周运动的轨道半径为：r=Rsinθ，根据F合=ma=mgtanθ得，a=gtanθ，故A错误．
B、根据平行四边形定则知，支持力N=，故B错误．
C、根据mgtanθ=，r=Rsinθ得，T=，故C正确．
D、根据mgtanθ=m得，v=，故D错误．
故选：C．
【分析】 小球受重力和支持力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得出加速度，结合平行四边形定则求出支持力的大小．根据合力提供向心力求出小球的线速度和周期．
12．（2023高一下·台州期中）2021年2月，天问一号探测器成功与火星交会，如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ=4R，轨道Ⅱ上正常运行时经过O点的速度为v，关于探测器下列说法正确的是（ ）
A．沿轨道Ⅱ运动时经过P点的速度等于沿轨道Ⅲ经过O点的速度
B．沿轨道Ⅲ运动时经过Q点的速度等于沿轨道Ⅲ经过O点的速度
C．沿轨道Ⅱ的运动周期等于沿轨道Ⅲ的运动周期
D．沿轨道Ⅲ运动时，探测器经过O点的加速度大小等于
【答案】D
【知识点】开普勒定律；卫星问题
【解析】【解答】A、 沿轨道Ⅱ运动时经过 O点需减速才能进入 轨道ⅢO点，故A错误；
B、Ⅲ为椭圆， 根据开普勒第二定律，近火点速度更大，故B错误；
C、根据开普勒第三定律， 轨道Ⅱ 的半长轴更大，周期更大，故C错误；
D、根据牛顿第二定律，轨道 Ⅱ、Ⅲ的交点 O受力相等，加速度相等，根据圆周运动公式a== ，故D正确。
故选：D。
【分析】本题根据变轨知识、开普勒第二定律、第三定律、圆周运动公式以及牛顿第二定律，即可解答。
13．（2023高一下·台州期中）如图所示，倾角为的斜面，固定在水平地面上，一小物块以初速度从斜面底端冲上斜面，小物块与斜面之间的动摩擦因数为，且，斜面足够长。重力加速度为g，不计空气阻力，用v表示速率，用表示动能，用表示重力势能，E表示机械能，（取水平地面为零势能面），用x表示小物块在斜面上滑过的路程，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】A、 小物块在斜面上滑 时，满足v2-v02=2ax，故图像为二次函数，故A错误；
B、 根据动能定理，小物块在斜面上滑 时，Ek-Eko=-max，设上升最大高度时路程为x0，下滑 时，Ek=ma‘（x-x0），故B正确；
C、小物块在斜面上滑 时， 重力势能 =mgxsin ，设上升最大高度时路程为x0，下滑 时，重力势能 =mg（2x-x0）sin ，故C错误；
D、设初始机械能为E0，根据功能关系，E-E0=- mgcos x，故D错误。
故选：B。
【分析】本题根据运动学公式、动能定理、 重力势能定义、功能关系，结合选项，即可解答。
二、多选题
14．（2023高一下·台州期中）如图所示，墙壁上固定一水平轻弹簧，一铁球以初速度 v0沿光滑水平面向左运动（不计空气阻力）。在小球向左压缩弹簧的过程中（ ）
A．小球的机械能守恒
B．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
C．小球做匀减速直线运动
D．小球和弹簧刚接触时速度最大
【答案】B,D
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】 AB、小球和弹簧组成的系统 ，没有外力做功，故系统机械能守恒，故B正确，对于 小球 ，弹簧对它做负功，小球机械能损失，故A错误；
C、弹簧弹力是变力，故小球做变加速运动，故C错误；
D、刚接触时，弹力最小，之后开始减速，故刚接触时速度最大，故D正确；
故选：BD。
【分析】根据机械能守恒条件和小球运动特征，即可解答。
15．（2023高一下·台州期中）据2021年2月10日央视新闻报道，中国科学院国家授时中心表示：地球自转加快，一天已不是24小时。如果地球质量、半径不变，仅自转加快，以下说法正确的是（ ）
A．地球表面重力加速度将减小 B．地球赤道上物体线速度不变
C．发射卫星的第一宇宙速度不变 D．同步卫星轨道高度将降低
【答案】C,D
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】A、地球表面，万有引力等于重力，g=，故重力加速度不变，故A错误；
B、线速度v=R，自转加快，故线速度变大，故B错误；
C、第一宇宙速度v=，故第一宇宙速度不变，故C正确；
D、同步卫星周期变小，根据T=，周期变小，半径变小，故轨道降低，故D正确。
故选：CD。
【分析】本题根据卫星的速度、周期公式，线速度角速度关系式，即可解答。
16．（2023高一下·台州期中）万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析和预测。2022 年9月 26 日出现了“木星冲日”。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“木星冲日”。此次极为罕见，木星视亮度为 71 年来之冠。已知木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的 5倍。下列说法正确的是（ ）
A．木星运行的速度比地球的大
B．木星运行的周期比地球的大
C．下一次出现“木星冲日”在71年后
D．给定地球到太阳距离和引力常量具体数值，可估算出太阳质量
【答案】B,D
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】 AB、设太阳质量为M，行星质量为m，轨道半径为r，周期为T，加速度为a．对行星由牛顿第二定律可得：，解得v=，T=，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的 5倍 ，故木星速度更小，周期更大，故A错误，B正确；
C、地球公转周期T1=1年，木星公转周期11.18年．设经时间t，再次出现土星冲日，则有ω1t-ω2t=2π，其中，，解得t≈1.1年，故C错误；
D、根据，给定地球到太阳距离和引力常量具体数值，可估算出太阳质量 ，故D正确。
故选：BD。
【分析】 根据万有引力提供向心力得出速度、周期与轨道半径的关系，通过轨道半径的大小比较速度和周期的大小．抓住地球转动的角度比木星转动的角度多2π，求出下一次木星冲日会发生的时间。
三、实验题
17．（2023高一下·台州期中）实验探究小球做圆周运动所需向心力的大小F 与质量m、角速度和半径r之间的关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）本实验采用的方法是____
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
（2）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，两个塔轮边缘处的 大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）
（3）图中所示，两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为____。
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶1
【答案】（1）A
（2）线速度
（3）B
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】（1） 在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系． 采用控制变量法；
（2） 当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，两个塔轮边缘处的 线速度大小相等；
（3） 根据向心力的公式：F=mω2r，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比 ， 标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9， 故角速度之比为1：3， 两个塔轮边缘处的 线速度大小相对，v=，故半径之比与角速度成反比，为3：1，故B正确。
【分析】本题采用控制变量法，根据公式F=mω2r，v=，即可解答。
18．（2023高一下·台州期中）用如下图所示的装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器打点频率 f=50Hz。
（1）实验中得到的一条纸带如上图所示，打下的第一个点标记为O，选择点迹清晰且便于测量的连续5个点，标为A、B、C、D、E，测出A、C、E到O点的距离分别为d1=7.94cm，d2=13.60cm，d3=20.74cm。重物质量为1.0kg，当地重力加速度g=9.80m/s2。现选取重物在OC段的运动进行数据处理，则OC段重力势能减少量为 J，动能增加量为 J（计算结果均保留3位有效数字）。导致上述两者不相等的原因是 。
（2）下列关于该实验说法不正确的是____。
A．选取质量和密度较大的金属锤有利于减小实验误差
B．做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源
C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，利用公式计算，其中g应取当地的重力加速度
（3）本实验可以用图像法来处理数据：测出纸带上若干个点对应的瞬时速度v和下落高度h，以 为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图的____（填选项字母）。
A． B．
C． D．
【答案】（1）1.33J；1.28J；阻力影响
（2）B；C
（3）C
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1） OC段重力势能减少量为 mg d2= 19.80.1360J=1.33J； 动能增加量为mvc2=1[]2J=1.28J，不等的原因是：存在阻力的影响。
（2） 做实验时， 先接通打点计时器的电源 ，后释放重锤；不能利用公式计算，因为该公式来自自由落体落体运动，忽略了阻力影响，故BC错误。
（3）重力势能减小量近似等于动能增量，即mgh= mv2，故 v2=gh，故C正确，ABD错误。
【分析】本题根据重力势能概念计算势能减小量，根据动能定义和纸带求速度公式，求动能增量，同时结合实验注意事项，即可解答。
四、解答题
19．（2023高一下·台州期中）如图为一摩托车（可视为质点）飞跃河流的表演，河宽是河两岸高度差的5倍，摩托车以v0=25m/s的水平速度向河对岸飞出，恰好越过小河。求：
（1）摩托车在空中的飞行时间；
（2）摩托车的落地速度与水平方向夹角的正切值。
【答案】（1）解：设高度为h，水平方向
竖直方向
联立两式解得
（2）解：落地时速度的竖直分量为
所以
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动，水平方向匀速，竖直方向自由落体列式，求时间；
（2）根据竖直方向自由落体运动求竖直速度，再求 摩托车的落地速度与水平方向夹角的正切值 。
20．（2023高一下·台州期中）如图所示，某人把一个质量m=3kg的小球从h=1m高处以60°角斜向上抛出，初速度v0=4m/s，不计空气阻力，取地面为零势能面。求：
（1）抛出过程中，人对小球做的功；
（2）小球落地时速度大小；
（3）小球抛出后到达最高点过程重力所做的功？
【答案】（1）解：小球从静止到抛出根据动能定理得
解得
（2）解：小球从抛出到落地根据动能定理得
解得
（3）解：抛出后竖直方向初速度
上升过程中竖直方向做竖直上抛运动
解得
小球抛出后到达最高点过程重力所做的功
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球从静止到抛出根据动能定理列式，求 人对小球做的功；
（2）小球从抛出到落地根据动能定理列式，求 小球落地时速度大小；
（3）根据速度合成分解规律，求抛出后竖直方向初速度，再根据竖直上抛公式，求上升高度，再求 小球抛出后到达最高点过程重力所做的功 。
21．（2023高一下·台州期中）如图为一起重机从很深的坑中将重物提起，重物先由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，当起重机输出功率达到其允许输出的最大值时，保持该功率不变，已知重物质量为500kg，起重机最大输出功率为60KW，求：
（1）重物匀加速运动的时间；
（2）重物上升的最大速度；
（3）重物达到最大速度时共上升30m，则上升的总时间为多少？
【答案】（1）解：匀加速直线运动过程有
解得
根据
解得
根据速度时间关系
解得
（2）解：加速结束后重物以最大速度匀速上升有
此时
解得
（3）解：重物匀加速上升高度
重物匀加速截止至达到最大速度过程根据动能定理得
解得
所以
【知识点】牛顿第二定律；功率及其计算；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律，求匀加速直线运动过程拉力，再根据功率计算式，求速度大小，再根据运动学公式，求时间；
（2）匀速运动时，根据平衡条件求拉力，再根据功率计算式，求最大速度大小；
（3）根据运动学公式，求重物匀加速上升时间，再根据动能定理，求时间匀速时间，最后求总时间。
22．（2023高一下·台州期中）如图为某游戏装置的示意图。AB、CD均为四分之一圆弧，E为圆弧DEG的最高点，各圆弧轨道与直轨道相接处均相切。GH与水平夹角为θ＝37°，底端H有一弹簧，A、O 、O 、D、O 、H在同一水平直线上。一质量为0.01kg的小钢球（其直径稍小于圆管内径，可视作质点）从距A点高为h处的O点静止释放，从A点沿切线进入轨道，B处有一装置，小钢球向右能无能量损失的通过，向左则不能通过且小钢球被吸在B点。若小钢球能够运动到H点，则被等速反弹。各圆轨道半径均为R＝0.6m，BC长L＝2m，水平直轨道BC和GH的动摩擦因数μ＝0.5，其余轨道均光滑，小钢球通过各圆弧轨道与直轨道相接处均无能量损失。某次游戏时，小钢球从O点出发恰能第一次通过圆弧的最高点E。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：
（1）小钢球第一次经过C点时的速度大小vC；
（2）小钢球第一次经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小FB（保留两位小数）；
（3）若改变小钢球的释放高度h，求出小钢球在斜面轨道上运动的总路程s与h的函数关系。
【答案】（1）解：小钢球从O点出发恰能第一次通过圆弧的最高点E，则小球到E点的速度为0，小球从C点到E点，根据动能定理得
代入数据解得
（2）解：从B点到C点，由动能定理得
小钢球经过B点，由牛顿第二定律得
代入数据联立解得
根据牛顿第三定律得，小钢球对轨道的压力大小FB＝N＝0.83N
（3）解：若小钢球恰能第一次通过E点，设小钢球释放点距A点为h1，从释放到E点，由动能定理得
代入数据解得h1＝1.6m
若小钢球恰能第二次通过E点，设小球钢释放点距A点为h2，从释放到E点，由动能定理得
代入数据解得h2＝2.24m
①若小球释放高度h＜1.6m，无法到达E点，s＝0
②若小球释放高度1.6m≤h＜2.24m，小球能经过E点一次，因为μ＜tanθ，则小钢球最终停在H点，从释放点到停在H点，根据动能定理得
代入数据解得s＝2.5（h﹣1）
③若小球释放高度2.24m≤h，小球经过E点两次
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球从C点到E点，根据动能定理列式，求 钢球第一次经过C点时的速度大小 ；
（2）从B点到C点，由动能定理列式，小钢球经过B点，由牛顿第二定律列式，根据牛顿第三定律，联立求小钢球对轨道的压力大小；
（3）从释放到E点，由动能定理列式，求h1，从释放到E点，由动能定理列式，求h2，若小球释放高度h＜1.6m，s＝0，若小球释放高度1.6m≤h＜2.24m，根据动能定理求s，若小球释放高度2.24m≤h，由几何关系，求s。
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浙江省台州市山海协作体2022-2023学年高一下学期4月期中联考物理试题
一、单选题
1．（2023高一下·台州期中）瓦特是国际单位制中功率的单位，符号 W，是以英国发明家詹姆斯·瓦特的名字命名的。若用国际单位制基本单位的符号来表示W，正确的是（ ）
A．J/s B．N·m/s C．kg·m2/s3 D．kg·m/s3
2．（2023高一下·台州期中）关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A．速度大小一定变化 B．速度方向一定变化
C．加速度一定变化 D．合外力一定变化
3．（2023高一下·台州期中）如图所示为无人机沿曲线从M点向N点飞行的过程中的一段轨迹，速度逐渐增大，在此过程无人机所受合力方向可能的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2023高一下·台州期中）下列有关万有引力定律的发现历程叙述符合史实的是（ ）
A．开普勒通过分析第谷的天文观测数据，提出了“日心说”，并发现了万有引力定律
B．卡文迪什通过实验推算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C．丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，建立了行星运动三定律
D．伽利略利用“月地检验”验证了万有引力定律的正确性，使其得到了广泛的应用
5．（2023高一下·台州期中）如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，在盘面上有一小物块，随圆盘一起运动。关于小物块的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．受重力和支持力
B．受重力、支持力和离心力
C．受重力、支持力和摩擦力
D．受重力、支持力、摩擦力和向心力
6．（2023高一下·台州期中）如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，R从坐标原点开始运动的轨迹如图所示，则红蜡块R在x、y方向的运动情况可能是（ ）
A．x方向上做匀速直线运动，y方向上做匀速直线运动
B．x方向上做匀速直线运动，y方向上做匀加速直线运动
C．x方向上做匀减速直线运动，y方向上做匀加速直线运动
D．x方向上做匀加速直线运动，y方向上做匀速直线运动
7．（2023高一下·台州期中）如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体，现给小物体一个水平初速度，则物体将（ ）
A．沿球面滑至M点
B．按半径大于R的新圆弧轨道运动
C．立即离开球面做平抛运动
D．先沿球面滑至某点再离开球做斜下抛运动
8．（2023高一下·台州期中）如图所示某同学参加引体向上测试，在40s内完成15次标准动作，每次引体向上重心上升的高度约为50cm，则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于（ ）
A．100W B．300W C．600W D．1000W
9．（2023高一下·台州期中）如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（ ）
A．重力势能减少，动能不变，机械能减少
B．重力势能减少，动能增加，机械能减少
C．重力势能减少，动能增加，机械能增加
D．重力势能减少，动能增加，机械能守恒
10．（2020高一下·海丰月考）某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度 ，不计空气阻力，则两支飞镖插在竖直靶上的状态（侧视图）可能是（ ）
A． B． C． D．
11．（2023高一下·台州期中）内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为R，球心为O，现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心O的连线与竖直线的夹角为θ，重力加速度为g，则（ ）
A．小球的加速度为a = gsinθ
B．碗内壁对小球的支持力为
C．小球的运动周期为
D．小球运动的速度为
12．（2023高一下·台州期中）2021年2月，天问一号探测器成功与火星交会，如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ=4R，轨道Ⅱ上正常运行时经过O点的速度为v，关于探测器下列说法正确的是（ ）
A．沿轨道Ⅱ运动时经过P点的速度等于沿轨道Ⅲ经过O点的速度
B．沿轨道Ⅲ运动时经过Q点的速度等于沿轨道Ⅲ经过O点的速度
C．沿轨道Ⅱ的运动周期等于沿轨道Ⅲ的运动周期
D．沿轨道Ⅲ运动时，探测器经过O点的加速度大小等于
13．（2023高一下·台州期中）如图所示，倾角为的斜面，固定在水平地面上，一小物块以初速度从斜面底端冲上斜面，小物块与斜面之间的动摩擦因数为，且，斜面足够长。重力加速度为g，不计空气阻力，用v表示速率，用表示动能，用表示重力势能，E表示机械能，（取水平地面为零势能面），用x表示小物块在斜面上滑过的路程，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
14．（2023高一下·台州期中）如图所示，墙壁上固定一水平轻弹簧，一铁球以初速度 v0沿光滑水平面向左运动（不计空气阻力）。在小球向左压缩弹簧的过程中（ ）
A．小球的机械能守恒
B．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
C．小球做匀减速直线运动
D．小球和弹簧刚接触时速度最大
15．（2023高一下·台州期中）据2021年2月10日央视新闻报道，中国科学院国家授时中心表示：地球自转加快，一天已不是24小时。如果地球质量、半径不变，仅自转加快，以下说法正确的是（ ）
A．地球表面重力加速度将减小 B．地球赤道上物体线速度不变
C．发射卫星的第一宇宙速度不变 D．同步卫星轨道高度将降低
16．（2023高一下·台州期中）万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析和预测。2022 年9月 26 日出现了“木星冲日”。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“木星冲日”。此次极为罕见，木星视亮度为 71 年来之冠。已知木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的 5倍。下列说法正确的是（ ）
A．木星运行的速度比地球的大
B．木星运行的周期比地球的大
C．下一次出现“木星冲日”在71年后
D．给定地球到太阳距离和引力常量具体数值，可估算出太阳质量
三、实验题
17．（2023高一下·台州期中）实验探究小球做圆周运动所需向心力的大小F 与质量m、角速度和半径r之间的关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）本实验采用的方法是____
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
（2）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，两个塔轮边缘处的 大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）
（3）图中所示，两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为____。
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶1
18．（2023高一下·台州期中）用如下图所示的装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器打点频率 f=50Hz。
（1）实验中得到的一条纸带如上图所示，打下的第一个点标记为O，选择点迹清晰且便于测量的连续5个点，标为A、B、C、D、E，测出A、C、E到O点的距离分别为d1=7.94cm，d2=13.60cm，d3=20.74cm。重物质量为1.0kg，当地重力加速度g=9.80m/s2。现选取重物在OC段的运动进行数据处理，则OC段重力势能减少量为 J，动能增加量为 J（计算结果均保留3位有效数字）。导致上述两者不相等的原因是 。
（2）下列关于该实验说法不正确的是____。
A．选取质量和密度较大的金属锤有利于减小实验误差
B．做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源
C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，利用公式计算，其中g应取当地的重力加速度
（3）本实验可以用图像法来处理数据：测出纸带上若干个点对应的瞬时速度v和下落高度h，以 为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图的____（填选项字母）。
A． B．
C． D．
四、解答题
19．（2023高一下·台州期中）如图为一摩托车（可视为质点）飞跃河流的表演，河宽是河两岸高度差的5倍，摩托车以v0=25m/s的水平速度向河对岸飞出，恰好越过小河。求：
（1）摩托车在空中的飞行时间；
（2）摩托车的落地速度与水平方向夹角的正切值。
20．（2023高一下·台州期中）如图所示，某人把一个质量m=3kg的小球从h=1m高处以60°角斜向上抛出，初速度v0=4m/s，不计空气阻力，取地面为零势能面。求：
（1）抛出过程中，人对小球做的功；
（2）小球落地时速度大小；
（3）小球抛出后到达最高点过程重力所做的功？
21．（2023高一下·台州期中）如图为一起重机从很深的坑中将重物提起，重物先由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，当起重机输出功率达到其允许输出的最大值时，保持该功率不变，已知重物质量为500kg，起重机最大输出功率为60KW，求：
（1）重物匀加速运动的时间；
（2）重物上升的最大速度；
（3）重物达到最大速度时共上升30m，则上升的总时间为多少？
22．（2023高一下·台州期中）如图为某游戏装置的示意图。AB、CD均为四分之一圆弧，E为圆弧DEG的最高点，各圆弧轨道与直轨道相接处均相切。GH与水平夹角为θ＝37°，底端H有一弹簧，A、O 、O 、D、O 、H在同一水平直线上。一质量为0.01kg的小钢球（其直径稍小于圆管内径，可视作质点）从距A点高为h处的O点静止释放，从A点沿切线进入轨道，B处有一装置，小钢球向右能无能量损失的通过，向左则不能通过且小钢球被吸在B点。若小钢球能够运动到H点，则被等速反弹。各圆轨道半径均为R＝0.6m，BC长L＝2m，水平直轨道BC和GH的动摩擦因数μ＝0.5，其余轨道均光滑，小钢球通过各圆弧轨道与直轨道相接处均无能量损失。某次游戏时，小钢球从O点出发恰能第一次通过圆弧的最高点E。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：
（1）小钢球第一次经过C点时的速度大小vC；
（2）小钢球第一次经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小FB（保留两位小数）；
（3）若改变小钢球的释放高度h，求出小钢球在斜面轨道上运动的总路程s与h的函数关系。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】国际单位的基本单位有，kg、m、s、A、K、mol、cd， 用国际单位制基本单位的符号来表示W ，根据公式P=Fv，其中F的单位为N=kgm/s2，故功率的单位为 kg·m2/s3 ，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【分析】本题根据国际单位的基本单位以及物理公式，即可解答。
2．【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】曲线运动的速度方向一定变化，速度大小、加速度、合外力都可以不变，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【分析】本题根据曲线运动的速度特征即可解答，比较简单。
3．【答案】B
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】曲线运动速度沿曲线切线，加速曲线运动力指向曲线内侧，且与速度夹角为锐角，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【分析】本题考查学生对加速曲线运动条件的掌握，是一道基础题。
4．【答案】B
【知识点】物理学史
【解析】【解答】 A、开普勒通过分析第谷的天文观测数据，总结出行星的运动三大定律，牛顿发现了万有引力定律，哥白尼提出了“日心说”的观点，故A错误；
B、卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故B正确；
C、开普勒通过分析第谷的天文观测数据，总结出行星的运动三大定律，故C错误；
D、牛顿利用“地—月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用，故D错误。
故选：B。
【分析】本题根据物理学史的相关内容，即可解答，需要学生平时多积累熟记。
5．【答案】C
【知识点】向心力
【解析】【解答】 物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故ABD错误，C正确。故选：C。
【分析】本题考查学生对向心力来源的分析，比较基础。
6．【答案】D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】根据红蜡块轨迹，曲线运动受力指向曲线内侧，故若 x方向上做匀速直线运动，y方向上做匀减速直线运动，y方向上做匀速直线运动 ，x方向上做匀加速直线运动，故AB错误，D正确，若x方向上做匀减速直线运动，y方向上做匀加速直线运动 ，合力不指向曲线内侧，故C错误。
故选：D。
【分析】本题考查学生对曲线运动受力特点的掌握，即曲线运动受力指向曲线内侧。
7．【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】 在最高点，有mg-N=m，v0=，所以N=0.知物块在最高点仅受重力，有水平初速度，所以物块离开半球面做平抛运动.故C正确，ABD错误.故选C.
【分析】本题根据最高点合力提供向心力，结合临界条件N=0，即可解答。
8．【答案】A
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】P==W100W，故A正确，BCD错误。故选：A。
【分析】本题考查学生对功率计算式的掌握，是一道基础题。
9．【答案】B
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】 小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，速度增大，则动能增大，高度降低，则重力势能减少，阻力做负功，则机械能减少，故B正确，ACD错误。故选：B。
【分析】本题考查学生对重力势能概念、动能定理、功能关系的掌握，是一道基础题。
10．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．两只飞镖a、b都做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则有 ，
据题它们的水平位移大小相等， ，
所以运动时间关系为 ，
由 知 ，
所以插在竖直靶上时a镖在b的下面，AB不符合题意；
CD．设飞镖插在竖直靶上前瞬间速度与竖直方向的夹角为θ，则 ，
因为 ，所以有
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，结合运动学公式分析求解即可。
11．【答案】C
【知识点】牛顿第二定律；向心力
【解析】【解答】 解：
A、小球受到重力和球面的支持力，所受的合力为：F合=mgtanθ，小球做圆周运动的轨道半径为：r=Rsinθ，根据F合=ma=mgtanθ得，a=gtanθ，故A错误．
B、根据平行四边形定则知，支持力N=，故B错误．
C、根据mgtanθ=，r=Rsinθ得，T=，故C正确．
D、根据mgtanθ=m得，v=，故D错误．
故选：C．
【分析】 小球受重力和支持力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得出加速度，结合平行四边形定则求出支持力的大小．根据合力提供向心力求出小球的线速度和周期．
12．【答案】D
【知识点】开普勒定律；卫星问题
【解析】【解答】A、 沿轨道Ⅱ运动时经过 O点需减速才能进入 轨道ⅢO点，故A错误；
B、Ⅲ为椭圆， 根据开普勒第二定律，近火点速度更大，故B错误；
C、根据开普勒第三定律， 轨道Ⅱ 的半长轴更大，周期更大，故C错误；
D、根据牛顿第二定律，轨道 Ⅱ、Ⅲ的交点 O受力相等，加速度相等，根据圆周运动公式a== ，故D正确。
故选：D。
【分析】本题根据变轨知识、开普勒第二定律、第三定律、圆周运动公式以及牛顿第二定律，即可解答。
13．【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】A、 小物块在斜面上滑 时，满足v2-v02=2ax，故图像为二次函数，故A错误；
B、 根据动能定理，小物块在斜面上滑 时，Ek-Eko=-max，设上升最大高度时路程为x0，下滑 时，Ek=ma‘（x-x0），故B正确；
C、小物块在斜面上滑 时， 重力势能 =mgxsin ，设上升最大高度时路程为x0，下滑 时，重力势能 =mg（2x-x0）sin ，故C错误；
D、设初始机械能为E0，根据功能关系，E-E0=- mgcos x，故D错误。
故选：B。
【分析】本题根据运动学公式、动能定理、 重力势能定义、功能关系，结合选项，即可解答。
14．【答案】B,D
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】 AB、小球和弹簧组成的系统 ，没有外力做功，故系统机械能守恒，故B正确，对于 小球 ，弹簧对它做负功，小球机械能损失，故A错误；
C、弹簧弹力是变力，故小球做变加速运动，故C错误；
D、刚接触时，弹力最小，之后开始减速，故刚接触时速度最大，故D正确；
故选：BD。
【分析】根据机械能守恒条件和小球运动特征，即可解答。
15．【答案】C,D
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】A、地球表面，万有引力等于重力，g=，故重力加速度不变，故A错误；
B、线速度v=R，自转加快，故线速度变大，故B错误；
C、第一宇宙速度v=，故第一宇宙速度不变，故C正确；
D、同步卫星周期变小，根据T=，周期变小，半径变小，故轨道降低，故D正确。
故选：CD。
【分析】本题根据卫星的速度、周期公式，线速度角速度关系式，即可解答。
16．【答案】B,D
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】 AB、设太阳质量为M，行星质量为m，轨道半径为r，周期为T，加速度为a．对行星由牛顿第二定律可得：，解得v=，T=，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的 5倍 ，故木星速度更小，周期更大，故A错误，B正确；
C、地球公转周期T1=1年，木星公转周期11.18年．设经时间t，再次出现土星冲日，则有ω1t-ω2t=2π，其中，，解得t≈1.1年，故C错误；
D、根据，给定地球到太阳距离和引力常量具体数值，可估算出太阳质量 ，故D正确。
故选：BD。
【分析】 根据万有引力提供向心力得出速度、周期与轨道半径的关系，通过轨道半径的大小比较速度和周期的大小．抓住地球转动的角度比木星转动的角度多2π，求出下一次木星冲日会发生的时间。
17．【答案】（1）A
（2）线速度
（3）B
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】（1） 在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系． 采用控制变量法；
（2） 当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，两个塔轮边缘处的 线速度大小相等；
（3） 根据向心力的公式：F=mω2r，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比 ， 标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9， 故角速度之比为1：3， 两个塔轮边缘处的 线速度大小相对，v=，故半径之比与角速度成反比，为3：1，故B正确。
【分析】本题采用控制变量法，根据公式F=mω2r，v=，即可解答。
18．【答案】（1）1.33J；1.28J；阻力影响
（2）B；C
（3）C
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1） OC段重力势能减少量为 mg d2= 19.80.1360J=1.33J； 动能增加量为mvc2=1[]2J=1.28J，不等的原因是：存在阻力的影响。
（2） 做实验时， 先接通打点计时器的电源 ，后释放重锤；不能利用公式计算，因为该公式来自自由落体落体运动，忽略了阻力影响，故BC错误。
（3）重力势能减小量近似等于动能增量，即mgh= mv2，故 v2=gh，故C正确，ABD错误。
【分析】本题根据重力势能概念计算势能减小量，根据动能定义和纸带求速度公式，求动能增量，同时结合实验注意事项，即可解答。
19．【答案】（1）解：设高度为h，水平方向
竖直方向
联立两式解得
（2）解：落地时速度的竖直分量为
所以
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动，水平方向匀速，竖直方向自由落体列式，求时间；
（2）根据竖直方向自由落体运动求竖直速度，再求 摩托车的落地速度与水平方向夹角的正切值 。
20．【答案】（1）解：小球从静止到抛出根据动能定理得
解得
（2）解：小球从抛出到落地根据动能定理得
解得
（3）解：抛出后竖直方向初速度
上升过程中竖直方向做竖直上抛运动
解得
小球抛出后到达最高点过程重力所做的功
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球从静止到抛出根据动能定理列式，求 人对小球做的功；
（2）小球从抛出到落地根据动能定理列式，求 小球落地时速度大小；
（3）根据速度合成分解规律，求抛出后竖直方向初速度，再根据竖直上抛公式，求上升高度，再求 小球抛出后到达最高点过程重力所做的功 。
21．【答案】（1）解：匀加速直线运动过程有
解得
根据
解得
根据速度时间关系
解得
（2）解：加速结束后重物以最大速度匀速上升有
此时
解得
（3）解：重物匀加速上升高度
重物匀加速截止至达到最大速度过程根据动能定理得
解得
所以
【知识点】牛顿第二定律；功率及其计算；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律，求匀加速直线运动过程拉力，再根据功率计算式，求速度大小，再根据运动学公式，求时间；
（2）匀速运动时，根据平衡条件求拉力，再根据功率计算式，求最大速度大小；
（3）根据运动学公式，求重物匀加速上升时间，再根据动能定理，求时间匀速时间，最后求总时间。
22．【答案】（1）解：小钢球从O点出发恰能第一次通过圆弧的最高点E，则小球到E点的速度为0，小球从C点到E点，根据动能定理得
代入数据解得
（2）解：从B点到C点，由动能定理得
小钢球经过B点，由牛顿第二定律得
代入数据联立解得
根据牛顿第三定律得，小钢球对轨道的压力大小FB＝N＝0.83N
（3）解：若小钢球恰能第一次通过E点，设小钢球释放点距A点为h1，从释放到E点，由动能定理得
代入数据解得h1＝1.6m
若小钢球恰能第二次通过E点，设小球钢释放点距A点为h2，从释放到E点，由动能定理得
代入数据解得h2＝2.24m
①若小球释放高度h＜1.6m，无法到达E点，s＝0
②若小球释放高度1.6m≤h＜2.24m，小球能经过E点一次，因为μ＜tanθ，则小钢球最终停在H点，从释放点到停在H点，根据动能定理得
代入数据解得s＝2.5（h﹣1）
③若小球释放高度2.24m≤h，小球经过E点两次
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）小球从C点到E点，根据动能定理列式，求 钢球第一次经过C点时的速度大小 ；
（2）从B点到C点，由动能定理列式，小钢球经过B点，由牛顿第二定律列式，根据牛顿第三定律，联立求小钢球对轨道的压力大小；
（3）从释放到E点，由动能定理列式，求h1，从释放到E点，由动能定理列式，求h2，若小球释放高度h＜1.6m，s＝0，若小球释放高度1.6m≤h＜2.24m，根据动能定理求s，若小球释放高度2.24m≤h，由几何关系，求s。
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