第=page11頁，共=sectionpages33頁2024-2025學(xué)年海南省部分中學(xué)高一（下）期中物理模擬試卷一、單選題：本大題共8小題，共24分。1.如圖甲所示，某人正在進行套圈游戲：將鐵絲圈水平拋出，套中物體B就算贏。某次套圈時，鐵絲圈的軌跡如圖乙所示，落地點在物體B的正前方。為了使鐵絲圈水平拋出后能套中物體，可采取的措施是(假設(shè)鐵絲圈平面始終保持水平，不計空氣阻力)(

)A.僅適當增大拋出時的水平初速度 B.僅將拋出點A的位置適當上移

C.保持其他條件不變，套圈者適當后移 D.保持其他條件不變，套圈者適當前移2.投擲飛鏢是一種常見的娛樂活動。如圖所示，圓形靶盤豎直放置，其中心為O點。在P點正對靶盤將飛鏢以一定速度水平投出，經(jīng)0.3s擊中O點正下方的A點。已知P、O兩點等高且相距3m，g取10m/s2。則(

)

A.飛鏢水平投出的速度為0.1m/s B.O點和A點間距為0.45m

C.投出速度足夠大就可擊中O點 D.投出速度越小則飛行時間越短3.如圖，一個內(nèi)壁光滑的彎管處于豎直平面內(nèi)，其中管道半徑為R。現(xiàn)有一個半徑略小于彎管橫截面半徑的光滑小球在彎管內(nèi)運動，當小球通過最高點時速率為v0，則下列說法正確的是(

)

A.若v0=0，則小球?qū)軆?nèi)壁無壓力

B.若v0=12gR，則小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力

C.4.我們經(jīng)常可以看到面點師制作蛋糕的情景。如圖所示，蛋糕胚放在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺上，小馬和星星到轉(zhuǎn)軸的距離不同，用v、ω、an、T分別表示線速度、角速度、向心加速度和周期，則其大小比較正確的是(

)A.v馬=v星

B.ω馬=5.2024年10月30日，“神舟十九號”航天員乘組順利進駐中國空間站。假設(shè)“神舟十九號”飛船升空后先進入停泊軌道(即近地圓軌道)，而后進入轉(zhuǎn)移軌道，最后在中國空間站軌道與空間站組合體對接。各個軌道的示意圖如圖所示，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，飛船在停泊軌道的運行周期為T，中國空間站軌道可視為圓形軌道且距地面高度為h，引力常量為G，則下列說法正確的是(

)A.飛船在P點從停泊軌道進入轉(zhuǎn)移軌道時需要減速

B.空間站組合體的向心加速度大小為(Rh)2g

C.可估得地球的平均密度為3πGT26.2022年10月9日，“夸父一號”太陽探測專用衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，其環(huán)繞地球運行的軌道高度約720km。已知地球靜止衛(wèi)星軌道高度約為36000km，地球半徑約為6400km，63≈15，取重力加速度大小g=10m/sA.“夸父一號”的運行周期約為60分鐘

B.“夸父一號”的發(fā)射速度小于7.9km/s

C.“夸父一號”的加速度約為8.1m/s2

7.2024年首個“超級月亮”于8月20日凌晨現(xiàn)身夜空，從天文學(xué)的角度來講，“超級月亮”可以簡單稱為“近地點滿月”，即滿月正好出現(xiàn)在近地點附近，某時刻太陽、地球和月球的相對位置如圖所示，下列說法正確的是(

)A.當月球運行至B點時將出現(xiàn)“超級月亮”，且此時的繞行速度大于地球的第二宇宙速度

B.當月球運行至A點時，月球受力平衡

C.月球經(jīng)過A點時的角速度小于經(jīng)過B點時的角速度

D.月球經(jīng)過A點時的動能大于經(jīng)過B點時的動能8.如圖所示，水平長桿上套有一物塊Q，輕繩穿過光滑圓環(huán)連接物體P、Q，某時刻由靜止釋放P、Q，釋放時左側(cè)輕繩與水平方向夾角為θ，不計一切摩擦，下列說法正確的是(

)A.P、Q的速度大小始終相等

B.θ=90°時，Q的速度最大

C.θ向90°增大的過程中，P一直處于失重狀態(tài)

D.θ向90°增大的過程中，P的機械能先增大后減小

二、多選題：本大題共5小題，共20分。9.小明同學(xué)在進行網(wǎng)球訓(xùn)練，他先后兩次在同一高度的前后兩個不同位置將網(wǎng)球擊出，兩次均垂直擊中豎直墻上同一點，運動軌跡如圖所示，不計阻力，下列說法正確的是(

)A.網(wǎng)球兩次撞墻前的速度相等

B.網(wǎng)球兩次在空中運動時間相等

C.軌跡1的網(wǎng)球擊出時的速度大

D.軌跡2的網(wǎng)球撞墻時的速度大10.水平面上固定一半球形的玻璃器皿，器皿的軸呈豎直狀態(tài)，在距離軸心不同距離的位置，有兩個質(zhì)量相同的光滑小球a、b在器皿內(nèi)壁的水平面內(nèi)做勻速圓周運動。則關(guān)于各個物理量的關(guān)系，下列說法正確的是(

)A.a、b兩球?qū)ΣＡ髅髢?nèi)壁的壓力大小相同

B.a、b兩球做勻速圓周運動的加速度大小相同

C.a球做勻速圓周運動的線速度較大

D.a球做勻速圓周運動的角速度較大11.胸懷“國之大者，奔赴星辰大海”，我國祝融號已登陸火星并傳回了一組火星上的圖像。已知火星的直徑大約是地球的一半，質(zhì)量大約是地球的19，則(

)A.火星的平均密度大約是地球的98

B.火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的122

C.火星表面的重力加速度是地球的412.如圖所示，半徑R=0.3m的14光滑圓管豎直固定，圓管上端切線水平，下端正下方有一豎直固定的輕質(zhì)彈簧，O為圓心。傾角為30°的斜面底端位于O點，斜面頂端與圓管最高點等高。現(xiàn)用彈簧將一鋼珠(可視為質(zhì)點，直徑略小于圓管直徑)射入圓管，鋼珠從圓管上端飛出后恰好擊中斜面中點。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是(

)A.鋼珠從圓管飛出后在空中運動的過程中，重力的功率與時間成正比

B.鋼珠在圓管中運動的過程中，圓管對鋼珠作用力的功率逐漸減小

C.鋼珠從圓管飛出時的速度大小為1.5m/s

D.若調(diào)整彈簧壓縮量改變鋼珠射入圓管速度，當鋼珠下落313.我國計劃完成下一代北斗系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，形成由地球同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星組成的星座體系。如圖甲所示，同步衛(wèi)星a和中軌道衛(wèi)星b在同一平面內(nèi)環(huán)繞地球同向做勻速圓周運動。兩衛(wèi)星之間距離d隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮衛(wèi)星間的作用力，下列說法正確的是(

)A.a與b的軌道半徑之比為2：1 B.a與b的線速度之比為1：2

C.圖乙中t0的值為247h D.三、實驗題：本大題共2小題，共18分。14.在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動。現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝，在有坐標紙的背景屏前，拍下了小球在平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.20s，照片大小如圖中坐標所示，又知該照片的長度與實際背景屏的長度之比為1：4，則：

(1)由已知信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為______m/s2；小球平拋的初速度是______m/s；小球在b點時的速度是______m/s；(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(2)若已知該星球半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：5，忽略各球體自傳，則該星球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星：M地=______。第一宇宙速度之比v星：v15.“天工”實驗小組的同學(xué)為完成“探究向心力大小的表達式”實驗，設(shè)計了如圖甲所示的裝置。水平轉(zhuǎn)臺(轉(zhuǎn)速可調(diào)整)中心固定有定滑輪，細線跨過定滑輪將放置在轉(zhuǎn)臺邊緣處的金屬塊與豎直固定的力傳感器相連，定滑輪與金屬塊之間的細線與轉(zhuǎn)臺平行。金屬塊中心的正下方固定有寬度為d的遮光條。金屬塊和遮光條一起隨轉(zhuǎn)臺做勻速圓周運動時，位于水平地面的光電計時器可以記錄下遮光條經(jīng)過光電計時器的遮光時間t1和相鄰兩次經(jīng)過光電計時器的時間間隔t2(t2?t1)，力傳感器可以記錄下細線上的拉力F。金屬塊與轉(zhuǎn)臺之間的摩擦力可忽略。

(1)金屬塊做圓周運動的線速度大小v=______，半徑r=______；(均用給定的物理量符號表示)

(2)僅改變轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速，多次實驗后，測得多組F、t1、t2的數(shù)據(jù)，為了更直觀地得出結(jié)論，同學(xué)們繪制出如圖乙所示的F-1t1t2圖像。由此可以得出結(jié)論：做勻速圓周運動的物體所需的向心力大小與______(填“v”“v2”或“1v”四、計算題：本大題共3小題，共38分。16.如圖所示，一座小山的截面可近似視為底角θ=37°的等腰三角形AOB，山高為h=600m。一架轟炸機以300m/s的速度水平勻速飛行，飛機飛到某位置時釋放一枚炸彈，炸彈無動力飛行一段時間后，恰好落在坡面AO的中點且速度與坡面垂直。不計空氣阻力，不計炸彈大小，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)炸彈落到OA坡面中點時的速度為多大；

(2)轟炸機釋放炸彈時離地面的高度為多少。17.如圖所示，AB為豎直光滑圓弧軌道的直徑，其半徑R=0.9m，A端切線水平，水平軌道BC與半徑r=0.5m的光滑圓弧軌道CD相接于C點，D為圓弧軌道的最低點。圓弧軌道CD對應(yīng)的圓心角θ=37°。一質(zhì)量為M=1kg的小球(視為質(zhì)點)從水平軌道上某點以某一速度沖上豎直圓軌道，并從A點飛出，經(jīng)過C點恰好沿切線進入圓弧軌道，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求小球從A點飛出的速度大小v0；

(2)求小球在A點對圓弧軌道的壓力大小FA；

(3)求小球在C點受到的支持力的大小FC；

(4)改變小球在水平軌道上的速度，使小球恰好能從A18.“嫦娥六號”是中國探月工程的第六個探測器。“嫦娥六號”經(jīng)歷了環(huán)繞、變軌、勻減速著陸三個階段，最終釋放的著陸器平穩(wěn)降落月球。環(huán)繞階段，“嫦娥六號”在距離月球表面為h高度的軌道上做勻速圓周運動。變軌后的著陸器距離月球表面越來越近。某時刻開始，“嫦娥六號”釋放的著陸器依靠發(fā)動機的反向推力在豎直方向上做勻減速直線運動，當著陸器速度為零時，恰好到達月球表面。已知著陸器做勻減速運動的初速度為v0，勻減速運動的時間為t，且在著陸過程中質(zhì)量m保持不變，下降的高度遠小于月球的半徑。月球表面的重力加速度為g，月球半徑為R，不考慮月球自轉(zhuǎn)。求：

(1)嫦娥六號圍繞月球做勻速圓周運動的周期；

(2)勻減速降落過程中發(fā)動機反向推力對著陸器所做的功。

答案和解析1.【答案】C

【解析】鐵絲圈做平拋運動，豎直方向h=12gt2，水平方向x=vt，解得x=v2hg

A、適當增大拋出時的水平速度v，水平位移x增大，不能套中物體，故A錯誤；

B、僅將拋出點A的位置適當上移，h增大，x增大，不能套中物體，故B錯誤；

C、保持其他條件不變，水平位移x不變，套圈者適當后移，可能套中物體，故C正確；

D、保持其他條件不變，水平位移x不變，套圈者適當前移，不可能套中物體，故D【解析】飛鏢做平拋運動，

豎直方向上做自由落體運動，h=12gt2，

水平方向上做勻速直線運動，x=v0t

代入數(shù)據(jù)解得h=0.45m，v0=10m/s

因為存在豎直位移，不可能擊中O點，水平長度恒定，速度越小時間越長。

故B正確，【解析】A.設(shè)小球在最高點時管內(nèi)下壁對小球有豎直向上的支持力，根據(jù)合外力提供向心力可得：mg-FN=mv02R

如果v0=0，

解得：FN=mg

根據(jù)牛頓第三定律，可知小球?qū)軆?nèi)下壁有豎直向下的壓力，故A錯誤；

B.設(shè)小球在最高點時管內(nèi)上壁對小球有豎直向下的壓力，根據(jù)合外力提供向心力可得：mg+FN=mv02R

如果v0=12gR

解得：FN=-34mg

負號說明管內(nèi)下壁對小球有豎直向上的支持力，根據(jù)牛頓第三定律，可知小球?qū)軆?nèi)下壁有豎直向下的壓力，故B錯誤；

C.設(shè)小球在最高點時管內(nèi)上壁對小球有豎直向下的壓力，根據(jù)合外力提供向心力可得：mg+FN=m【解析】ABD、依題意可知，小馬和星星屬于同軸轉(zhuǎn)動，二者周期T、角速度ω相同，根據(jù)線速度計算公式

v=ωr

可知圓周半徑大的，線速度大，圖像可知小馬的圓周半徑大，則

v馬>v星

故AD錯誤，B正確；

C、根據(jù)向心加速度計算公式

an=ω2r

以及小馬的圓周半徑大，則可知

【解析】A.根據(jù)變軌原理，飛船從低軌道(停泊軌道)進入高軌道(轉(zhuǎn)移軌道)，需要做離心運動。根據(jù)離心運動條件，需要加速使所需向心力大于萬有引力，所以需要加速，故A錯誤；

B.空間站組合體的向心加速度大小為：g1=GM(R+h)2

因根據(jù)黃金代還公式可得：GM=gR2

聯(lián)立解得：g1=R2(R+h)2g

故B錯誤；

C.根據(jù)萬有引力提供向心力可得，GMmR2=m4π2T2R

解得：M=4π2R3GT2

根據(jù)密度公式：ρ=M【解析】由題知，夸父一號的軌道半徑為：r1=6400km+720km=7120km，

地球靜止衛(wèi)星的軌道半徑為：r2=36000km+6400km=42400km、周期為：T2=24h；

A.根據(jù)開普勒第三定律可知：r13T12=r23T22，

解得“夸父一號”的運行周期為：T1≈99min，故A錯誤；

B.7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是使衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最小地面發(fā)射速度，故“夸父一號”的發(fā)射速度不可能小于7.9km/s，故B錯誤；

C.萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：GMmr12=ma，

由黃金代換可得：GMR【解析】A、只有當太陽、地球、月球三者共線且月球運行至B點附近時才會出現(xiàn)“超級月亮”，并沒有脫離地球的束縛，所以其運行速度小于第二宇宙速度，故A錯誤；

B、月球運行至A點時所受的合外力由月心指向地心，受力并不平衡，故B錯誤；

C、根據(jù)開普勒第二定律可知，vA<vB，由v=ωr，rA>rB，可得ωA<ωB，故C正確；

D、由Ek【解析】A.根據(jù)關(guān)聯(lián)速度的含義可知，P、Q沿繩方向的速度大小始終相同，但P、Q速度大小不相同，故A錯誤；

B.由題意可知，P、Q組成的系統(tǒng)的機械能守恒，當θ=90°時，P的重力勢能最小，Q沿繩方向的速度為0，則此時P的動能為0，則Q的動能最大，速度最大，故B正確；

C.據(jù)上述分析可得，P的速度是從0到0，故加速度方向為先向下再向上，所以是先失重后超重，故C錯誤；

D.θ向90°增大的過程中，繩的拉力做功，該過程中P一直向下運動，繩的拉力做負功，故機械能一直減小，故D錯誤。

故選：B。

9.【答案】BC

【解析】ABD.根據(jù)逆向思維，將網(wǎng)球看成是從豎直墻上反向做平拋運動，則豎直方向有h=12gt2

可得t=2hg

由于兩軌跡高度相同，則兩軌跡網(wǎng)球在空中運動的時間相等；

水平方向有x=vxt

解得vx=xg2h

由于沿軌跡1運動的網(wǎng)球水平位移大，則有vx1>vx2

即沿軌跡1運動的網(wǎng)球剛要撞墻時的速度大于沿軌跡2運動的網(wǎng)球剛要撞墻時的速度，在空中豎直方向速度相等，水平方向沿軌跡1運動的網(wǎng)球速度大于沿軌跡2運動的網(wǎng)球的速度，根據(jù)運動的合成可知網(wǎng)球兩次撞墻前的速度不相等，故B正確，AD錯誤；

C【解析】設(shè)小球質(zhì)量為m，設(shè)小球與半球形器皿球心連線與豎直方向的夾角為θ，設(shè)器皿半徑為r，小球受力如圖所示，

A、由圖示可知，器皿對小球的支持力F=mgcosθ，由牛頓第三定律可知，小球?qū)ζ髅蟮膲毫Υ笮'=F=mgcosθ，由于θa>θb，則：Fa'>Fb'，即a對器皿的壓力大于b對器皿的壓力，故A錯誤；

B、對小球，由牛頓第二定律得：mgtanθ=ma，解得：a=gtanθ，由于θa>θb，則aa>ab，故B錯誤；

C、對小球，由牛頓第二定律得：mgtanθ=mv2rsinθ11.【答案】CD

【解析】A、已知火星的直徑大約是地球的一半，則火星的半徑大約是地球的一半，質(zhì)量大約是地球的19，根據(jù)密度計算公式可得：ρ=MV，其中V=43πR3，所以火星的平均密度大約是地球的89，故A錯誤；

B、根據(jù)題干條件無法半徑火星的公轉(zhuǎn)周期與地球的公轉(zhuǎn)周期的關(guān)系，故B錯誤；

C、根據(jù)萬有引力和重力的關(guān)系可得：GMmR2=mg，解得：g=GMR2，所以火星表面的重力加速度是地球的49，故C正確；

D、第一宇宙速度等于衛(wèi)星貼近地面做勻速圓周運動的環(huán)繞速度，由萬有引力提供向心力有：【解析】A.設(shè)重力的功率為P，

鋼珠從圓管飛出后做平拋運動，則有：P=mgv，v=gt，

聯(lián)立可得：P=mg2t，則重力的功率與時間成正比，故A正確；

B.鋼珠在圓管中運動的過程中，圓管對鋼珠作用力始終與速度方向垂直，則該力始終不做功、功率始終為0，故B錯誤；

C.鋼珠從圓管飛出后做平拋運動，

豎直方向有：R2=12gt2，

水平方向有：x=v0t，

且：tan30°=R2x，

聯(lián)立可得：v0=1.5m/s，故C正確；

C.根據(jù)運動規(guī)律及幾何關(guān)系有：v12=2gh，h=12gt13.【答案】BC

【解析】A.由圖像可以知道a、b兩衛(wèi)星的最近距離為4.95R，最遠距離為8.25R，設(shè)a、b的軌道半徑分別為ra、rb，則兩者關(guān)系滿足

ra+rb=8.25R，ra+rb=4.95R

解得中a、b的軌道半徑分別為

ra=6.6R，rb=1.65R

故

ra：rb=4：1

故A錯誤；

B.由萬有引力提供向心力

GMmr2=mv2r

解得

v=GMr

聯(lián)立半徑比例關(guān)系可得

va：vb=1：2

故B正確；

C.又由開普勒第三定律

ra3Ta2=rb3Tb2

得

Ta【解析】(1)由照片的長度與實際背景屏的長度之比為1：4，可得乙圖中每個正方形的實際邊長為L

=

4

cm，豎直方向上有

Δy=2L=g星T2

解得

g星=2LT2=2×4×10-20.22m/s2=2.0m/s2

水平方向小球做勻速直線運動，有

v0=2LT=2×4×10-20.2m/