2022-2022学年河北省石家庄市精英中学高一（下）期中物理试卷（理科）一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分．在1、2、3、7、10、13小题给出的四个选项中，每小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得2分．有选错或不答的得0分；在其它各小题中只有一个选项正确，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，不涂在答题卡上，只答在试卷上不得分）1．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干．根据我们所学的知识，叙述正确的是（ ） A．脱水桶高速运动时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物 B．脱水桶高速运动时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶 C．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央 D．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近2．（3分）（2022•宁夏）图示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2．已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是（ ） A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动 C．从动轮的转速为nD．从动轮的转速为n3．（3分）（2022春•裕华区校级期中）小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是（ ） A．小球的角速度突然增大B．小球的瞬时速度突然增大 C．小球的向心加速度突然增大D．小球对悬线的拉力保持不变-23-\n4．（3分）（2022春•裕华区校级期中）实验是模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力．在较大的平整木板上相隔一定的距离钉4个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉内，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了．把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数下列说法正确的是（ ） A．玩具车静止在拱桥顶端时比运动时的示数小一些 B．玩具车运动通过拱桥顶端时的示数比静止时大 C．玩具运动通过拱桥顶端时处于超重状态 D．玩具运动通过拱桥顶端时速度越大（未离开拱桥），示数越小5．（3分）（2022春•安徽模拟）2022年6月20日上午10时，我国首次太空授课在神州十号飞船中由女航天员王亚平执教，在太空中王亚平演示了一些奇特的物理现象，授课内容主要是使青少年了解微重力环境下物体运动的特点．如图所示是王亚平在太空仓中演示的悬浮的水滴．关于悬浮的水滴，下列说法正确的是（ ） A．环绕地球运行时的线速度一定大于7.9km/s B．水滴处于平衡状态 C．水滴处于超重状态 D．水滴处于失重状态6．（3分）（2022春•裕华区校级期中）自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法中正确的是（ ） A．动能与势能之和守恒 B．能量正在消失 C．只有动能和重力势能的相互转化 D．动能与势能之和一直减少7．（3分）（2022•湖南一模）如图所示，从地面上方不同高度处以水平速度va、vb抛出两小球a、b，结果a落在b初始位置的正下方，而b落在a初始位置的正下方，bc为过小球b初始位置的水平线，不计空气阻力，下列判断正确的有（ ） A．两球抛出时的初速度va＜vb B．-23-\n若它们同时落地（不考虑它们在空中相碰弹射，可互不影响地通过），它们可能在空中相遇 C．若两小球同时抛出，它们不能在空中相遇 D．若要使它们能在空中相遇，必须在a到达bc时将b抛出8．（3分）（2022•宜昌模拟）已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号卫星，2022年2月再次刷新我国深空探测最远距离纪录，超过7000万公里．嫦娥二号是我国探月工程二期的先导星，它先在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T；然后从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测．若以R表示月球的半径，引力常量为G，则（ ） A．嫦娥二号卫星绕月运行时的线速度为 B．月球的质量为 C．物体在月球表面自由下落的加速度为 D．嫦娥二号卫星在月球轨道经过减速才能飞赴拉格朗日L2点9．（3分）（2022秋•海曙区校级期末）2022年10月1日下午，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨，10月9日“嫦娥二号”卫星成功实施第三次近月制动后，进入距离月球表面100公里的环月圆轨道，是嫦娥二号卫星工作期间一个主要使用的工作轨道．已知月球的质量为地球质量的，月球半径为地球半径的，地球上的第一宇宙速度为7.9km/s，地表的重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4×106m，则该卫星在100公里环月轨道上运动的速度和加速度最接近的是（ ） A．0.16km/s，0.44m/s2B．0.36km/s，1.6m/s2 C．1.6km/s，1.6m/s2D．1.6km/s，0.44m/s210．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示，在地球轨道外侧有一小行星带．假设行星带中的小行星都只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是（ ） A．各小行星绕太阳运动的周期大于一年 B．与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等 C．小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 D．小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度11．（3分）（2022•顺义区一模）图是测定运动员体能的一种装置，运动员质量m1，绳拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量）悬挂质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧以速率v向右运动，下面说法正确的是（ ） A．人对重物m2做功的功率为m2gv B．人对重物m2做功的功率为m1gv-23-\n C．人对传送带做功 D．人对传送带不做功12．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示，质量为m的物体放在光滑的水平面上，两次用力拉物体，都是从静止开始，以相同的加速度移动同样的距离，第一次拉力F1的方向水平，第二次拉力F2的方向与水平方向成α角斜向上．在此过程中，两力的平均功率为P1和P2，则（ ） A．P1＜P2B．P1=P2C．P1＞P2D．无法判断13．（3分）（2022春•裕华区校级期中）我国自行研制的新一代8×8轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备．设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值vm．设在加速过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（vm＞v）时，所受牵引力为F．以下说法正确的是（ ） A．坦克速度由静止到v过程中，坦克的牵引力做功为Fs B．坦克的最大速度vm= C．坦克速度为v时加速度为a= D．坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间t=14．（3分）（2022春•裕华区校级期中）一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，现在缓慢地把绳子提起来．设提起前半段绳子时人做的功为W1，全部提起来时人做的功为W2，则W1：W2等于（ ） A．1：1B．1：2C．1：3D．1：415．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移（开始时弹簧处于原长）是H，则物体重力势能的增加量为（ ） A．MgHB．MgH+C．MgH﹣D．MgH﹣16．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示，水平木板上有质量m=1.0kg-23-\n的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小．取重力加速度g=10m/s2，下列判断正确的是（ ） A．5s内拉力对物块做功为零 B．4s末物块所受合力大小为4.0N C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4 D．6s～9s内物块的加速度大小为2.0m/s2 二、填空题（每空2分，共12分）请把正确答案填写在答题纸相应的位置上17．（12分）（2022•江门一模）用如图1所示的仪器探究做功与速度变化的关系．（1）实验步骤如下：①将木板固定有打点计时器的一端垫起适当高度，消除摩擦力的影响；②小车钩住一条橡皮筋，往后拉至某个位置，记录小车的位置；③先 ，后 ，小车拖动纸带，打点计时器打下一列点，断开电源；④改用同样的橡皮筋2条、3条…重复②、③的实验操作，每次操作一定要将小车 ．（2）打点计时器所接交流电的频率为50Hz，图2所示是四次实验打出的纸带．（3）根据纸带，完成尚未填入的数据．次数1234橡皮筋做的功W2W3W4Wv（m/s）1.001.42 2.00v2（m2/s2）1.002.01 4.00从表中数据可得出什么样的结论？ ． 三、计算题（共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）18．（8分）（2022•广州模拟）如图所示，用细线吊着一个小球，使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动；圆周运动的水平面与悬点的距离为h，与水平地面的距离为H．若细线突在A处断裂，求小球在地面上的落点P与A的水平距离．-23-\n19．（10分）（2022春•裕华区校级期中）如图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L．已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧．引力常数为G．求两星球做圆周运动的周期．20．（10分）（2022春•裕华区校级期中）质量为1kg的物块从斜面底端以10m/s的速度滑上斜面，已知斜面的倾斜角为37°，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知在整个过程中，斜面都静止不动，且斜面足够长．求从物块滑上斜面到离开斜面的整个过程中，物块所受各力对物块做的功及合力对物块做的功．21．（12分）（2022春•锦州期末）一辆汽车的质量为m，其发动机的额定功率为P0，从某时刻起汽车以速度v0在水平公路上沿直线匀速行驶，此时汽车发动机的输出功率为，接着汽车开始沿直线匀加速行驶，当速度增加到时，发动机的输出功率恰好为P0．如果汽车在水平公路上沿直线行驶中所受到的阻力与行驶速率成正比，求：（1）汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率vm；（2）汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离． -23-\n2022-2022学年河北省石家庄市精英中学高一（下）期中物理试卷（理科）参考答案与试题解析 一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分．在1、2、3、7、10、13小题给出的四个选项中，每小题有多个选项正确．全部选对的得3分，选不全的得2分．有选错或不答的得0分；在其它各小题中只有一个选项正确，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，不涂在答题卡上，只答在试卷上不得分）1．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干．根据我们所学的知识，叙述正确的是（ ） A．脱水桶高速运动时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物 B．脱水桶高速运动时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶 C．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央 D．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近考点：离心现象．专题：匀速圆周运动专题．分析：衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力提供衣物的向心力，根据向心力公式分析筒壁的弹力随筒转速的变化情况．解答：解：A、水滴依附的附着力是一定的，根据F=ma=mω2R，ω增大会使向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去．故A错误，B正确；C、衣服做圆周运动，有沿着切向飞出的趋势，故被“甩”至筒壁，因此通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近，故D正确，C错误；故选：BD．点评：本题是生活中圆周运动问题，要学会应用物理知识分析实际问题，理解水被甩出原理，掌握离心现象的应用，注意生活中还有哪些现象是利用离心运动． 2．（3分）（2022•宁夏）图示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2．已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是（ ） A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动 C．从动轮的转速为nD．从动轮的转速为n-23-\n考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：压轴题；匀速圆周运动专题．分析：因为主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据角速度与线速度的关系即可求解．解答：解：因为主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，A错误，B正确；由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据v=2πnr得：n2r2=nr1所以n2=nr1/r2故C正确，D错误．故选BC．点评：本题考查了圆周运动角速度与线速度的关系，要知道同一根带子转动，线速度相等，同轴转动，角速度相等． 3．（3分）（2022春•裕华区校级期中）小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法正确的是（ ） A．小球的角速度突然增大B．小球的瞬时速度突然增大 C．小球的向心加速度突然增大D．小球对悬线的拉力保持不变考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径减小，根据v=rω、a=判断角速度、向心加速度大小的变化，根据牛顿第二定律判断悬线拉力的变化．解答：解：AB、把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于绳子拉力与重力都与速度垂直，所以不改变速度大小，即线速度大小不变，而半径变为原来的一半，根据v=rω，则角速度增大到原来的2倍．故A正确，B错误．C、当悬线碰到钉子后，半径是原来的一半，线速度大小不变，则由a=分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的2倍．故C正确．-23-\nD、根据牛顿第二定律得：T﹣mg=m得，T=mg+m，r变小，其他量不变，则绳子的拉力T增大，故D错误．故选：AC．点评：解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度和半径的关系，抓住线速度的大小不变，去分析角速度、向心加速度等变化． 4．（3分）（2022春•裕华区校级期中）实验是模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力．在较大的平整木板上相隔一定的距离钉4个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉内，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了．把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数下列说法正确的是（ ） A．玩具车静止在拱桥顶端时比运动时的示数小一些 B．玩具车运动通过拱桥顶端时的示数比静止时大 C．玩具运动通过拱桥顶端时处于超重状态 D．玩具运动通过拱桥顶端时速度越大（未离开拱桥），示数越小考点：向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：玩具车静止在拱桥顶端时压力等于玩具车的重力，当玩具车以一定的速度通过最高达时，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解支持力，当加速度方向向上时，物体处于超重状态．解答：解：A、玩具车静止在拱桥顶端时压力等于玩具车的重力，当玩具车以一定的速度通过最高达时，合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mg﹣N=解得：N=mg﹣m＜mg，所以玩具车运动通过拱桥顶端时的示数小，故AB错误；C、玩具运动通过拱桥顶端时，加速度方向向下，处于失重状态，故C错误；D、根据N=mg﹣知，通过拱桥顶端时速度越大（未离开拱桥），支持力越小，则示数越小，故D正确．故选：D．点评：本题关键对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列式求解，知道加速度方向向下时，物体处于失重状态，加速度方向向上时，物体处于超重状态． -23-\n5．（3分）（2022春•安徽模拟）2022年6月20日上午10时，我国首次太空授课在神州十号飞船中由女航天员王亚平执教，在太空中王亚平演示了一些奇特的物理现象，授课内容主要是使青少年了解微重力环境下物体运动的特点．如图所示是王亚平在太空仓中演示的悬浮的水滴．关于悬浮的水滴，下列说法正确的是（ ） A．环绕地球运行时的线速度一定大于7.9km/s B．水滴处于平衡状态 C．水滴处于超重状态 D．水滴处于失重状态考点：超重和失重；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．分析：7.9km/s是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度；在完全失重的状态下，与重力有关的规律不再适用，据此方向各项即可．解答：解：A、7.9km/s是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度，运行的半径最小，所以神州十号飞船的线速度要小于7.9km/s．故A错误；B、水滴随飞船绕地球做匀速圆周运动，水滴的吸引力完全用来提供向心加速度，所以是与飞船一起处于完全的失重状态，故BC错误，D正确；故选：D点评：本题考查了在完全失重状态下一些规律、定理等将不再成立．当物体处于完全失重状态是指重力完全提供加速度，重力并没有消失． 6．（3分）（2022春•裕华区校级期中）自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法中正确的是（ ） A．动能与势能之和守恒 B．能量正在消失 C．只有动能和重力势能的相互转化 D．动能与势能之和一直减少考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：若只存在动能和势能的相互转化，机械能的总量保持不变，机械能就是守恒的；能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在能的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律．根据机械能守恒、能量守恒定律来分析．解答：解：A、自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，说明在这个过程中机械能是减少的，不守恒，故A错误；-23-\nB、C、秋千在运动的过程中，不可避免的要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能；任何形式的能在转化为其他形式能的过程中，能的总量都是保持不变的，即能量是守恒的；故BC错误；D、一部分机械能转化为内能，所以动能与势能之和一直减少，故D正确；故选：D．点评：判断机械能是否守恒的重要依据是看机械能是否转化成其他形式的能，即除重力和弹力做功外，还有没有其他的力做功． 7．（3分）（2022•湖南一模）如图所示，从地面上方不同高度处以水平速度va、vb抛出两小球a、b，结果a落在b初始位置的正下方，而b落在a初始位置的正下方，bc为过小球b初始位置的水平线，不计空气阻力，下列判断正确的有（ ） A．两球抛出时的初速度va＜vb B．若它们同时落地（不考虑它们在空中相碰弹射，可互不影响地通过），它们可能在空中相遇 C．若两小球同时抛出，它们不能在空中相遇 D．若要使它们能在空中相遇，必须在a到达bc时将b抛出考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，高度决定运动的时间，初速度和时间共同决定水平位移．解答：解：A、a球的高度大于b球的高度，知a球平抛运动的时间大于b球平抛运动的时间，两球的水平位移相等，根据x=v0t知，va＜vb．故A正确．B、若它们同时落地，则a球先抛出，若两球能够相遇，则a球的竖直分速度大于b球的竖直分速度，a球将先落地，所以两球不可能在空中相遇．故B错误．C、两球同时抛出，则相同时间内下降的高度相同，两球不可能在空中相遇．故C正确．D、当a到达bc线时，将b球抛出，由于a求出此时竖直方向上有速度，两球在竖直方向相同时间内的位移不同，不可能在空中相遇．故D错误．故选：AC．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．知道影响平抛运动的时间和水平位移的因素． 8．（3分）（2022•宜昌模拟）已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号卫星，2022年2月再次刷新我国深空探测最远距离纪录，超过7000万公里．嫦娥二号是我国探月工程二期的先导星，它先在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T；然后从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测．若以R表示月球的半径，引力常量为G，则（ ）-23-\n A．嫦娥二号卫星绕月运行时的线速度为 B．月球的质量为 C．物体在月球表面自由下落的加速度为 D．嫦娥二号卫星在月球轨道经过减速才能飞赴拉格朗日L2点考点：物体做曲线运动的条件．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据v=求线速度，根据万有引力提供向心力G=m，求解中心天体质量，根据万有引力等于重力，求月球表面重力加速度，要从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测需要做离心运动．解答：解：A、卫星运行的线速度v=，故A错误；B、根据万有引力提供向心力G=m得：M=，故B正确；C、根据万有引力等于重力，即=mg得，其中T′是离月球h高度的周期，故C错误；D、要从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测需要做离心运动，应加速，故D错误．故选：B点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力公式，知道要做离心运动，需要加速，难度不大，属于基础题． 9．（3分）（2022秋•海曙区校级期末）2022年10月1日下午，中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空，准确入轨，10月9日“嫦娥二号”卫星成功实施第三次近月制动后，进入距离月球表面100公里的环月圆轨道，是嫦娥二号卫星工作期间一个主要使用的工作轨道．已知月球的质量为地球质量的，月球半径为地球半径的，地球上的第一宇宙速度为7.9km/s，地表的重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4×106m，则该卫星在100公里环月轨道上运动的速度和加速度最接近的是（ ） A．0.16km/s，0.44m/s2B．0.36km/s，1.6m/s2 C．1.6km/s，1.6m/s2D．1.6km/s，0.44m/s2考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．-23-\n专题：人造卫星问题．分析：根据卫星绕地球和月球匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，可求出月球上的第一宇宙速度．根据重力等于万有引力，运用比例法列式可求出地表与月表的重力加速度之比，从而得到月表的重力加速度．即可估算出卫星在100公里环月轨道上运动的速度和加速度大约值．解答：解：卫星绕地球和月球匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，则：对近地卫星有：G=m，对近月卫星有：G=m则得月球上和地球上的第一宇宙速度之比为：===≈0.2所以月球上的第一宇宙速度为：v月=0.2v地=0.2×7.9km/s≈1.6km/s根据重力等于万有引力，得：在地球表面，有：G=mg地；在月球表面，有：G=mg月；联立解得：==≈0.17则得月表的重力加速度约为：g月=0.17g地=0.17×9.8m/s2≈1.67m/s2．由于100km的距离与月球的半径相比很小，所以该卫星在100公里环月轨道上运动的速度接近月球的第一宇宙速度，约为1.6km/s，加速度近似等于月球表面的重力加速度，约为1.6m/s2．故选：C．点评：解决本题关键掌握卫星类型常用的两条思路：重力等于万有引力和万有引力等于向心力，并能熟练运用比例法进行求解． 10．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示，在地球轨道外侧有一小行星带．假设行星带中的小行星都只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是（ ） A．各小行星绕太阳运动的周期大于一年 B．与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等-23-\n C．小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 D．小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：研究卫星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出周期、加速度、向心力等物理量．根据轨道半径的关系判断各物理量的大小关系．解答：解：A、根据万有引力提供向心力得：=T=2π离太阳越远，周期越大，所以各小行星绕太阳运动的周期大于地球的公转周期，故A正确；B、由于各小行星的质量不同，所以太阳对各小行星的引力可能不同，故B错误；C、根据万有引力提供向心力得：=maa=，所以小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度值，故C错误；D、根据万有引力提供向心力得：=mv=所以小行星带内各小行星圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值，故D正确．故选：AD．点评：比较一个物理量，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用 11．（3分）（2022•顺义区一模）图是测定运动员体能的一种装置，运动员质量m1，绳拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量）悬挂质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧以速率v向右运动，下面说法正确的是（ ）-23-\n A．人对重物m2做功的功率为m2gv B．人对重物m2做功的功率为m1gv C．人对传送带做功 D．人对传送带不做功考点：功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．专题：电磁感应与电路结合．分析：通过在力的方向上有无位移判断力是否做功．人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡．解答：解：A、人的重心不动，则重物处于静止状态，人对重物不做功，所以功率为零，故AB错误；C、人对传送带的摩擦力方向向右，传送带在力的方向上有位移，所以人对传送带做功．故C正确，D错误．故选：C．点评：解决本题的关键掌握判断力是否做功的方法，当力与运动方向垂直，该力不做功． 12．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示，质量为m的物体放在光滑的水平面上，两次用力拉物体，都是从静止开始，以相同的加速度移动同样的距离，第一次拉力F1的方向水平，第二次拉力F2的方向与水平方向成α角斜向上．在此过程中，两力的平均功率为P1和P2，则（ ） A．P1＜P2B．P1=P2C．P1＞P2D．无法判断考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：两物体以相同的加速度运动，经过相同的时间，通过相同的位移，故动能增量相同，根据动能定理，拉力的功相同，故拉力的平均功率相同．解答：解：根据动能定理，有Pt=mv2根据运动学公式，有v=at由于加速度和时间均相同，故两次功率相同；故选：B．点评：本题关键根据动能定理列方程分析．也可以用牛顿运动定律结合功和功率的表达式进行分析求解． -23-\n13．（3分）（2022春•裕华区校级期中）我国自行研制的新一代8×8轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备．设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值vm．设在加速过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（vm＞v）时，所受牵引力为F．以下说法正确的是（ ） A．坦克速度由静止到v过程中，坦克的牵引力做功为Fs B．坦克的最大速度vm= C．坦克速度为v时加速度为a= D．坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间t=考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：根据W=Pt求出牵引力做功的大小，当速度最大时，牵引力与阻力相等，根据P=Fv=fv求出最大速度的大小，根据牵引力的大小，结合牛顿第二定律求出加速度．根据动能定理求出坦克从静止开始达到最大速度vm所用的时间．解答：解：A、因为在运动的过程中，功率不变，速度增大，则牵引力减小，知牵引力不是恒力，不能通过W=Fs求解牵引力做功的大小，所以牵引力做功不等于Fs，因为功率不变，知牵引力做功W=Pt．故A错误．B、当牵引力与阻力相等时，速度最大，根据P=fvm知，最大速度．故B正确．C、当坦克的速度为v时，根据牛顿第二定律得，a=．故C正确．D、根据动能定理得，Pt﹣fs=mv2，则t=．故D错误．故选：BC．点评：本题考查了机车以恒定功率运动的问题，注意汽车在启动过程中，牵引力在变化，知道当牵引力等于阻力时，速度最大． 14．（3分）（2022春•裕华区校级期中）一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，现在缓慢地把绳子提起来．设提起前半段绳子时人做的功为W1，全部提起来时人做的功为W2，则W1：W2等于（ ） A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：绳子缓慢运动，速度不变，根据动能定理列式即可表示出两个过程中人对绳子做的功．-23-\n解答：解：绳子缓慢运动，速度不变，根据动能定理得：提起前半段绳子的过程中：①，全部提起来的过程中：②，由①②解得：故选：D点评：解决本题的关键是求出绳子重力所做的功，知道人对绳子做的功等于绳子克服重力所做的功，难度不大，属于基础题． 15．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移（开始时弹簧处于原长）是H，则物体重力势能的增加量为（ ） A．MgHB．MgH+C．MgH﹣D．MgH﹣考点：功能关系；动能和势能的相互转化．分析：知道手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动，可以看成物体是处于平衡状态．根据胡克定律求出弹簧的形变量，再求出物体上升的高度．从而得出物体重力势能的增加量．解答：解：手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动，可以看成物体是处于平衡状态．根据胡克定律得：弹簧的伸长量△x=，在这一过程中，P点的位移是H．所以物体上升的高度为H﹣，所以物体重力势能的增加量为MgH．故选：D．点评：能够通过问题情境分析找出一些条件，分清P点的位移和物体的位移关系． 16．（3分）（2022春•裕华区校级期中）如图所示，水平木板上有质量m=1.0kg-23-\n的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小．取重力加速度g=10m/s2，下列判断正确的是（ ） A．5s内拉力对物块做功为零 B．4s末物块所受合力大小为4.0N C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4 D．6s～9s内物块的加速度大小为2.0m/s2考点：功的计算；牛顿第二定律．专题：功的计算专题．分析：结合拉力和摩擦力的图线知，物体先保持静止，然后做匀加速直线运动，结合牛顿第二定律求出加速度的大小和动摩擦因数的大小．解答：解：A、在0～4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零．故A错误；B、4s末拉力为4N，摩擦力为4N，合力为零．故B错误；C、根据牛顿第二定律得，6s～9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=．f=μmg，解得．故C错误，D正确．故选：D．点评：解决本题的关键通过图线分析出物体的运动，根据牛顿第二定律进行求解． 二、填空题（每空2分，共12分）请把正确答案填写在答题纸相应的位置上17．（12分）（2022•江门一模）用如图1所示的仪器探究做功与速度变化的关系．（1）实验步骤如下：①将木板固定有打点计时器的一端垫起适当高度，消除摩擦力的影响；②小车钩住一条橡皮筋，往后拉至某个位置，记录小车的位置；③先 接通电源 ，后 释放小车 ，小车拖动纸带，打点计时器打下一列点，断开电源；④改用同样的橡皮筋2条、3条…重复②、③的实验操作，每次操作一定要将小车 从相同位置释放 ．（2）打点计时器所接交流电的频率为50Hz，图2所示是四次实验打出的纸带．（3）根据纸带，完成尚未填入的数据．-23-\n次数1234橡皮筋做的功W2W3W4Wv（m/s）1.001.42 1.73 2.00v2（m2/s2）1.002.01 2.99 4.00从表中数据可得出什么样的结论？ 橡皮筋做的功与速度的平方成正比 ．考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题．分析：（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项和操作细节，如使用打点计时器时要先打点后释放小车，为了使每次橡皮筋做功相同，每次释放小车要在同一位置．（2）根据实验原理可知，橡皮筋条数和做功倍数相同，若一根做功为W，则两根做功为2W，以此类推，小车做匀速直线运动时的速度是最大速度，据此可求出小车最大速度大小．解答：解：（1）③如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动．④实验中每根橡皮筋做功是相同的，其形变量应该相同，故要求每次要将小车从相同位置释放．（2）该实验中采用相同规格的橡皮筋，拉伸相同的长度，因此橡皮筋条数和做功倍数相同，若一根做功为W，则两根做功为2W，以此类推；纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，此时的速度即为小车的最大速度，因此有：因此有：v2=（1.73m/s）2=2.99m2/s2由表中数据可知：橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比．故答案为：（1）③接通电源，释放小车；④从相同位置释放；（3）1.73，2.99，橡皮筋做的功与速度的平方成正比．点评：对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，明确纸带处理中求解瞬时速度的方法，明确“功与速度变化的关系”的实验中，如何获得最大速度，难度不大，属于基础题． 三、计算题（共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）18．（8分）（2022•广州模拟）如图所示，用细线吊着一个小球，使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动；圆周运动的水平面与悬点的距离为h，与水平地面的距离为H．若细线突在A处断裂，求小球在地面上的落点P与A的水平距离．-23-\n考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求出细线断裂时的速度，根据平抛运动的知识求出小球在地面上的落点P与A的水平距离．解答：解：设细线与竖直方向上的夹角为θ，根据牛顿第二定律得，又tanθ=则v=．由H=，t=．则x=．答：小球在地面上的落点P与A的水平距离为．点评：本题综合考查了平抛运动和圆周运动，关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上运动规律以及圆周运动向心力的来源． 19．（10分）（2022春•裕华区校级期中）如图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间的距离为L．已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧．引力常数为G．求两星球做圆周运动的周期．考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：-23-\n该题属于双星问题，它们之间的万有引力提供向心力，它们两颗星的轨道半径的和等于它们之间的距离．代入公式即可解答．解答：解：A和B绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则A和B的向心力相等．且A和B和O始终共线，说明A和B有相同的角速度和周期．则有：mω2r=Mω2R又由已知：r+R=L解得：对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得：化简得答：两星球做圆周运动的周期：点评：该题属于双星问题，要注意的是它们两颗星的轨道半径的和等于它们之间的距离，不能把它们的距离当成轨道半径． 20．（10分）（2022春•裕华区校级期中）质量为1kg的物块从斜面底端以10m/s的速度滑上斜面，已知斜面的倾斜角为37°，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知在整个过程中，斜面都静止不动，且斜面足够长．求从物块滑上斜面到离开斜面的整个过程中，物块所受各力对物块做的功及合力对物块做的功．考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：通过受力分析确定出各力方向与位移方向的夹角关系，由W=FLcosθ求解总功．解答：解：（1）在上滑过程中，由牛顿第二定律可知mgsin37°+μmgcos37°=maa=gsin37°+μgcos37°=10×0.6+0.5×10×0.8m/s2=10m/s2上滑的位移为x=在整个过程中下降的高度为h=0WG=mgh=0支持力始终与位移垂直，故做功为WN=0摩擦力做功为Wf=﹣2μmgxcos37°=﹣2×0.5×1×10×5×0.8J=﹣40J合力做功为W合=WG+WN+Wf=﹣40J答：从物块滑上斜面到离开斜面的过程中，重力，支持力，摩擦力做功分别为0，0，﹣40J及合力物块做的功为﹣40J；点评：解决本题的关键能够对物体正确地受力分析，运用W=FLcosθ即可求解功． -23-\n21．（12分）（2022春•锦州期末）一辆汽车的质量为m，其发动机的额定功率为P0，从某时刻起汽车以速度v0在水平公路上沿直线匀速行驶，此时汽车发动机的输出功率为，接着汽车开始沿直线匀加速行驶，当速度增加到时，发动机的输出功率恰好为P0．如果汽车在水平公路上沿直线行驶中所受到的阻力与行驶速率成正比，求：（1）汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率vm；（2）汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离．考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：（1）汽车达到最大速率时候，牵引力等于阻力，依据阻力与行驶速率成正比，可表示阻力；进而可求最大速率．（2）汽车功率增加到额定功率时，匀加速过程结束，由此可求牵引力，进而由牛顿第二定律可得加速度，由运动学可求运动时间和位移．解答：解：（1）汽车以速度v0在水平公路上沿直线匀速行驶时发动机的输出功率为，可知：，汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率：P0=kvm•vm，解得：vm=2v0． （2）当汽车速度增加到时，设牵引力为F，汽车的加速度为a，，由牛顿第二定律：，汽车匀加速行驶所经历的时间：，解得：-23-\nt=，汽车匀加速行驶通过的距离：x==．答：（1）汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率vm为2v0；（2）汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离为．点评：关于汽车的启动要掌握两个过程，一个是匀加速过程，此过程在功率到达额定功率时结束；一个是恒功率过程，此过程的最大速度出现在牵引力等于阻力时． -23-
