資源簡介

弋橫鉛聯考物理試卷
考試時間：75 分鐘 滿分：100 分
一、單選題（每小題 4 分，共 28 分）
1．2020年6月23日9時43分我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功發射北斗系統第五十五顆導航衛星，暨北斗三號最后一顆全球組網衛星，中國北斗衛星導航系統是中國自行研制的全球衛星導航系統，其中包括地球同步通信衛星，下列關于地球靜止衛星的說法正確的是（　　）
A．靜止衛星的角速度雖已被確定，但軌道可以選擇，只要軌道平面過地心即可
B．各國發射的靜止衛星的高度和速率都是相等的
C．靜止衛星的發射速度小于7.9km/s
D．靜止衛星與地面上靜止的物體的向心加速度大小是相等的
2．2025年春節聯歡晚會上最大的亮點莫過于機器人和真人一起跳舞，也標志中國的人形機器人處于國際領先水平。如圖為機器人在豎直平面上轉動手帕的情景，已知手帕直徑約為40cm。要想把該手帕在豎直平面內以帕中心為轉軸轉動起來，重力加速度g取10m/s ，則需提供的最小轉速約為（　　）
A．0.61r/s B．0.79r/s C．1.12r/s D．2.50r/s
如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內的水平軌道，軌道上有兩個物體A和B，它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A以速率勻速向右運動，當繩與軌道成37°角時，物體A的速度大小與物體B的速度大小之比為（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　）

A． B． C． D．
4．我國在人工智能和無人駕駛技術方面已取得較大突破，某公司生產的一種無人駕駛汽車的最大輸出功率為，汽車在某段平直路面上由靜止開始做加速度大小為a的勻加速直線運動，達到最大功率后汽車保持最大功率行駛，直到達到最大速度；已知汽車的總質量為m，汽車受到的阻力恒為f，則下列說法正確的是（　　）
A．在達到最大功率之前，汽車的牽引力逐漸增大
B．在達到最大功率之后，汽車的牽引力逐漸減小
C．汽車做勻加速運動的時間為
D．汽車的最大速度為
5．如圖所示，在同一豎直面內，物塊1從a點以速度水平拋出，同時物塊2從b點以速度拋出，兩物塊在落地前相遇，兩物塊均視為質點，除重力外不受其他作用力。下列說法正確的是（　　）
A．相遇點在二者初速度連線交點的正下方
B．只改變的大小，兩物塊仍可相遇
C．只改變的大小，兩物塊仍可相遇
D．只把的方向向左轉動，兩物塊仍可相遇
6．如圖所示，足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達到最高點2的位置。設足球受到的阻力與運動速度大小成正比，以下關于從2到3的運動過程中，足球重力勢能以及動能的變化說法正確的是（已知落地前，足球的速度在增加）（　　）
A．變小，先變小后變大
B．變小，一直變大
C．和均變大
D．變小，在最初的一段時間不能確定如何變化
7．A、B兩顆衛星在同一平面內沿同一方向繞地球做勻速圓周運動，它們之間的距離隨時間變化的關系如圖所示。已知地球的半徑為0.8r，萬有引力常量為G，衛星A的線速度大于衛星B的線速度，不考慮A、B之間的萬有引力，則下列說法正確的是（　　）
A．衛星A的加速度小于衛星B的加速度
B．衛星A的發射速度可能大于第二宇宙速度
C．地球的質量為
D．地球的第一宇宙速度為
二、多選題（每小題 6 分，共 18 分，錯選得 0 分，漏選得 3 分）
8．太極球是廣大市民中較流行的一種健身器材.現將其簡化成如圖所示的光滑球拍和小球，讓小球在豎直面內始終不脫離板而做勻速圓周運動，且在運動到圖中的A、B、C、D位置時球與球拍間無相對運動.A為圓周的最高點，C為最低點，B、D與圓心O等高，且與水平面成角，設球的質量為m，做圓周運動半徑為R，線速度為v，重力加速度為，下列說法正確的是
A．小球在C處受到的板的彈力比在A處大2mg
B．小球通過C處時向心力比小球通過A處的向心力大
C．在B、D兩處板的傾角與小球的運動速度v應滿足
D．小球在B、D兩處受到的板的彈力為
9．如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直線運動。通過力傳感器和速度傳感器監測到推力F和物體速度v隨時間t變化的規律如圖乙所示。重力加速度。則（　　）
A．物體的質量
B．第2s內物體克服摩擦力做的功
C．前2s內推力F做功的平均功率
D．前3s內推力F做功的平均功率
10．如圖所示，豎直墻上固定有光滑的小滑輪D，質量相等的物體A和B用輕彈簧連接，物體B放在地面上，用一根不可伸長的輕繩一端與物體A連接，另一端跨過定滑輪與小環C連接，小環C穿過豎直固定的光滑均勻細桿，小環C位于位置R時，繩與細桿的夾角為，此時物體B與地面剛好無壓力。圖中SD水平，位置R和Q關于S對稱。現讓小環從R處由靜止釋放，環下落過程中繩始終處于拉直狀態，且環到達Q時速度最大。下列關于小環C下落過程中的描述正確的是（　　）
A．小環C、物體A組成的系統機械能守恒
B．小環C下落到位置S時，小環C的機械能一定最大
C．小環C下落到位置S時，物塊A的速度為0
D．小環C從位置R運動到位置Q的過程中，彈簧的彈性勢能一定先減小后增大
三、實驗題（共16分）
11．（本題6分）利用如圖所示的實驗裝置可驗證做勻速圓周運動的物體所受合外力與所需向心力的“供”“需”關系，啟動小電動機帶動小球做圓錐擺運動，不計一切阻力，移動水平圓盤，當盤與球恰好相切時關閉電動機，讓球停止運動，懸線處于伸直狀態。利用彈簧秤水平徑向向外拉小球，使小球恰好離開圓盤且處于靜止狀態時，測出水平彈力的大小F。
（1）為算出小球做勻速圓周運動時所需向心力，下列物理量還應該測出的有 。
A．小球運動的周期T
B．小球做勻速圓周運動的半徑r
C．小球到線的懸點的豎直高度h
D．小球的質量m
（2）小球做勻速圓周運動時，所受重力與線拉力的合力大小 （選填“大于”、“等于”或“小于”）彈簧秤測出F的大小。
（3）當所測物理量滿足 關系式時，則做勻速圓周運動的物體所受合外力與所需向心力的“供”“需”平衡。
12．（本題10分）小浩同學用甲圖所示的裝置驗證機械能守恒定律，物塊1的質量瓶均m1＝0.3kg，物塊2的質量m2＝0.1kg。初始時刻兩細線均繃直且處于豎直狀態，靜止開始釋放物塊1后，打點計時器在物塊，2所連接的紙帶（不計質量）上打出的點如圖乙所示，已知AB、BC段之間還有四個點未畫出，O點為打出的第一個點，，重力加速度g＝9.80m/s2，打點計時器接在50Hz的低壓交流電源上。（本題計算結果均在小數點后保留兩位數字）請回答下列問題：
（l）打點計時器在打B點時，紙帶的速度大小為vB＝ m/s；系統運動的加速度大小＝ m/s2；
（2）該同學分析了紙帶的OB段，則從O點到B點，系統減少的重力勢能△Ep＝ J，系統增加的動能△Ek＝ J；
（3）雖然在誤差范圍內系統機械能守恒，但多次計算出的結果都為，小浩同學分析可能的原因是由于空氣阻力、打點計時器與紙帶的阻力、細繩與滑輪的阻力等的影響。他又利用上面的數據計算出系統運動所受的平均阻力f＝ N。
四、解答題（共38分）
13．（本題10分）某天文愛好者在觀測某行星時，測得繞該行星的衛星做圓周運動的半徑r的三次方與運動周期T的平方滿足如圖所示的關系，圖中a、b、R已知，且R為該行星的半徑。
（1）求該行星的第一宇宙速度；`
（2）若在該行星上以豎直向上拋出一個小球，則能上升的最大高度為多大？
14．（本題12分）如圖所示，運動員以一定速度從P點沿水平方向離開平臺，恰能從A點與軌道相切進入粗糙圓弧軌道AC，沿圓弧軌道在豎直平面做圓周運動。已知運動員（含裝備）質量m=50kg，運動員進入圓弧軌道時的速度大小vA=10m/s，圓弧軌道的半徑R=4m，圓弧軌道AB對應的圓心角∠。測得運動員在軌道最低點B時對軌道的壓力是其總重力的3.8倍。取重力加速度， ，。將運動員視為質點，忽略空氣阻力。求：
(1)運動員從P點到A點運動過程所用時間t；
(2)運動員在B點時的動能；
(3)在圓弧軌道AB段運動過程中，摩擦力對運動員所做的功W。
15．（本題16分）如圖所示，足夠長的光滑傾斜軌道傾角為，圓形管道半徑為R、內壁光滑，傾斜軌道與圓形管道之間平滑連接，相切于B點，C、D分別為圓形管道的最高點和最低點，整個裝置固定在豎直平面內，一小球質量為m，小球直徑略小于圓形管道內徑，圓形管道內徑遠小于R，重力加速度為g，，。
（1）將圓形管道的上面三分之一部分（PDQ段）取下來，并保證剩余圓弧管道的P、Q兩端等高，為使小球滑下后，在圓形管道內運動通過P點時，管道內壁對小球的作用力恰好為0，從傾斜軌道上距離C點多高的位置A由靜止釋放小球；
（2）若將圓形管道的DQB段取下來，改變小球在傾斜軌道上由靜止釋放的位置，小球從D點飛出后落到傾斜軌道時的動能也隨之改變，求小球從D點飛出后落到傾斜軌道上動能的最小值（只考慮小球落到傾斜軌道上的第一落點）。
弋橫鉛高一物理參考答案 【詳解】（1）由于運動員從 P到 A的運動過
題 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
號 程為平拋運動，且 vA=10m/s，故運動員在 A
答 B C D B A A C AC AC BC
點豎直方向速度 vy vA cos53 gt
案
解得 t 0.6s（4分）
2
11． ABD 4π等于 m 2 r FT （2）在 B點由牛頓第二定律得
2
12． 2.40 4.80 1.18 1.15 F vBN mg m R
0.05
由牛頓第三定律可知 FN F
'
N 3.8mg
13 1 2 a 2 bR
2v2
．（ ） ；（ ） 0 1 2
bR 8a 2 運動員在 B點的動能 EkB mv2 B
【詳解】（1）衛星在軌運行時，根據牛頓第
解得 Ek B 2800J（4分）
二定律
（3）運動員從 A到 B過程，由動能定理得
GMm 4 2
2 mr T 2
r mgR 1 cos37 1 1 Wf mv2B mv22 2 A
由圖像可知
解得Wf 100J
r3 a
T 2

b 所以在圓弧軌道 AB段運動過程中，摩擦力
設第一宇宙速度為 v1，根據牛頓第二定律 對運動員所做的功為-100J。（4分）
GMm m v
2
1 7
R2 R 15．（1） R；（2） 13 2 mgR4
解得
【詳解】（1）小球在圓形管道內運動通過 P
v a1 2 （5分）bR 點時，管道內壁對小球的作用力恰好為 0，
（2）設該行星表面的重力加速度為 g，則 則重力沿圓心方向的分力提供向心力
GMm v2
2 mg mg cos60 mR R
解得 解得
g 4
2a
v
1
gR
bR2 2
能上升的最大高度為 小球從 A點到 P點，由動能定理得
v2H 0 mg h 1 R R sin 30 mv2
2g 2
解得 解得
H bR
2v2
0 （5分） h
7
R（6分）
8a 2 4
14．(1)0.6s ; (2)2800J; (3)-100J （2）將圓形管道的 DQB段取下來，小球離
答案第 1頁，共 2頁
{#{QQABKYIh5woQ0gQACZ66EQGYCwiQsJEQLQoGARCcKA4KQAFAFAA=}#}
開 D點后做平拋運動，設小球落到斜面上時
豎直位移為 y，水平位移為 x，落到傾斜軌
道的動能為 Ek，如圖所示
豎直方向的位移
y 1 gt 2
2
水平位移
x v0t
小球從 D點飛出后落到傾斜軌道上動能
E 1 2k mgy mv2 0
根據幾何關系可知
R 1 cos37 y x Rsin37 tan37
解得

E mg 13y 9R
2
k 2R
9 4y
小球動能有最小值時
y 9 13 R
26
動能最小值為
Ekmin 13 2 mgR （10分）
答案第 2頁，共 2頁
{#{QQABKYIh5woQ0gQACZ66EQGYCwiQsJEQLQoGARCcKA4KQAFAFAA=}#}

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