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四川省阆中中学校2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份四川省阆中中学校2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版），文件包含四川省阆中中学校2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题原卷版docx、四川省阆中中学校2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名和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，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1. 关于曲线运动的性质，以下说法正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动一定是变加速运动
C. 做曲线运动的物体受到的合力一定发生变化
D. 运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．曲线运动的速度方向时刻发生变化，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；
B．曲线运动的加速度与速度方向一定不在同一直线上，但加速度可以恒定不变，如平抛运动，故B错误；
C．做曲线运动的物体受到的合力不一定发生变化，如平抛运动，故C错误；
D．物体做匀速圆周运动时，物体的速度大小、加速度大小都不变，故D错误。
故选A。
2. 关于物体做圆周运动的说法正确的是（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体，其速度是恒定不变的
B. 做匀速圆周运动的物体，其合力是恒定不变的
C. 做圆周运动的物体，其合力一定指向圆心
D. 做圆周运动的物体，其加速度不一定指向圆心
【答案】D
【解析】
【详解】A．做匀速圆周运动的物体，其速度大小不变，方向时刻发生变化，故A错误；
B．做匀速圆周运动的物体，其合力提供向心力，大小不变，方向时刻发生变化，故B错误；
CD．做匀速圆周运动的物体，其合力方向一定指向圆心，加速度一定指向圆心；做变速圆周运动的物体，其合力方向不一定指向圆心，加速度不一定指向圆心，故C错误，D正确。
故选D。
3. 关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）
A. 做平抛运动的物体，其速度和加速度时刻变化
B. 做平抛运动的物体，相同时间内速度的变化量相等
C. 做平抛运动的物体的速度方向与加速度方向的夹角保持不变
D. 做平抛运动的物体水平射程只与初速度大小有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.平抛运动加速度不变，为重力加速度，故A错误；
B.平抛运动的加速度不变，则相同时间内的速度变化量总是相等，故B正确；
C.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角满足
随时间增大，减小，故C错误；
D.根据
得
做平抛运动的物体水平射程与初速度大小、下落高度有关，故D错误。
故选B。
4. 一条河宽360m，船在静水中的速度大小为，水流速度大小为，则船过河的最短时间为（ ）
A. 120sB. 72sC. 90sD.
【答案】C
【解析】
【详解】根据运动的合成与分解，船的两个分运动分别是船在静水中沿船头方向的匀速直线运动和船静止时沿水流方向的运动，当船头垂直于河岸时渡河的时间最短，研究船在静水中沿船头方向的匀速直线运动，则最短时间为
故C正确。
故选C。
5. 如图所示，悬点O下方固定一光滑小圆环，水平光滑细长杆左端套有一小物块Q。现用一轻质细绳跨过小圆环，细绳一端连接物块Q，另一端悬挂一物块P。现将P、Q由静止释放，当细绳左边部分与水平方向的夹角为时，下列说法正确的是（ ）
A. 当时，P、Q的速度大小之比为
B. 当时，P、Q的速度大小之比为
C. 当时，Q的速度大小为零
D. 当时，P的加速度大小为零
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题意可知，P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则满足
当时
P、Q的速度大小之比为
故A正确；
B．当时
P、Q的速度大小之比为
故B错误；
CD．P和Q组成的整体系统机械能守恒，当P的机械能最小时，Q的机械能最大，速度最大，Q到达O点的正下方，即时，Q的速度最大，P的速度最小是零，因P先加速后减速，因此P的加速度大小不是零，故CD错误。
故选A。
6. 如图，质量为m熙熙小朋友（可视为质点）坐在秋千上自由摆动，摆动到最高点时悬线与竖直方向的夹角为，重为加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 熙熙在最高点时的速度为零，所受合力为零
B. 熙熙在最高点时，秋千对他的作用力为
C. 熙熙在最低点时，秋千对他的作用力为
D. 熙熙在最低点时的向心力最大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在最高点时，速度为零，受力分析如图
易知
故AB错误；
CD．在最低点时，由牛顿第二定律，可得
秋千对他的作用力为
最低点时，速度最大，向心力最大，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图，两个靠得很近的小球（均可视为质点）从斜面上的同一位置O以不同的初速度做平抛运动，斜面足够长，在斜面上的落点分别为A、B，在空中运动的时间分别为，落到斜面前瞬间的速度与水平方向的夹角分别为，已知。下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. α = βD.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．小球做平抛运动，根据，可知A小球下落的高度为B小球下落高度的一半，对A小球
对B小球
解得
AB错误；
CD．小球落到斜面上，设速度与水平方向的夹角为θ，速度偏转角满足
所以
故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上， a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度．下列说法正确的是（ ）
A. a、b所受的摩擦力始终相等
B. a一定比b先开始滑动
C. 当时，a所受摩擦力的大小为kmg
D. 当时，a所受摩擦力的大小为0.5kmg
【答案】D
【解析】
【详解】A．a、b做圆周运动的角速度相等，相对静止时，靠静摩擦力提供向心力，根据
a、b做圆周运动的半径不相等，可知静摩擦力大小不等，故A错误；
B．根据
得发生相对滑动的临界角速度
由于b的转动半径较大，则b发生相对滑动的临界角速度较小，可知b一定比a先开始滑动，故B错误；
C．当
时，小于a的临界角速度，可知a的摩擦力未达到最大，则摩擦力大小
故C错误；
D．同理，当
时，a所受摩擦力的大小为
故D正确。
故选D。
9. 如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（ ）
A. 衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用
B 衣服受重力、弹力、摩擦力和向心力四个力作用
C. 洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的摩擦力就越大
D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力小于所需的向心力时，水滴做离心运动
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用，故B错误，A正确；
C．由于衣服在圆筒上不掉下来，竖直方向上没有加速度，即重力与摩擦力二力平衡，故衣服与筒壁间的摩擦力不变，故C错误；
D．衣服上的水滴与衣服间的附着力提供向心力，当附着力小于提供所需的向心力时，水滴做离心运动，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，神舟十七号载人飞船绕地球沿椭圆轨道运动，运动周期为T，图中虚线为飞船的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A点距离地球最近，C点距离地球最远。B点和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在C点所受地球引力最大
B. 飞船在A点运行速度最大
C. 飞船从B点经C到D点的运动时间为
D. 若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等
【答案】BD
【解析】
详解】A．根据
飞船在A点所受地球引力最大，故A错误；
B．根据开普勒第二定律，飞船在A点运行速度最大，故B正确；
C．因为飞船从A点到C点速度逐渐减小，从C点到A点速度逐渐增大，故飞船从B点经C到D点的运动时间大于，故C错误；
D．若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则
根据开普勒第三定律，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等，故D正确。
故选BD。
11. 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则（ ）
A. 小球到达c点的速度为
B. R越大，小球经过b点的瞬间对轨道的压力变大
C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R
D. 小球从c点落到d点需要时间为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，重力提供向心力，则
解得
故A正确；
B.设小球在b点受到轨道的支持力为，对小球在b点时受力分析，由牛顿第二定律可得
得
由牛顿第三定律有小球经过b点的瞬间对轨道的压力大小为
可见R越大，小球经过b点的瞬间对轨道的压力变小。故B错误；
CD.小球从c点到d点做平抛运动，则
解得
故CD正确。
故选ACD。
12. 如图所示，某同学在进行投篮训练时，将篮球从距水平地面高度为1.95m、距篮板水平距离为4m处投向篮板，篮球恰好沿水平方向击中篮板上离地高度为3.2m处，篮球反向弹回后又恰好落在该同学脚下，取重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 篮球刚离开手时的速度大小为13m/s
B. 篮球击中篮板前瞬间的速度大小为8m/s
C. 篮球反向弹回时的速度大小为6m/s
D. 篮球落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.6
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．篮球上升过程中，上升的高度
上升时间
出手时的水平速度
竖直速度
则篮球刚离开手时的速度大小为
故A错误，B正确；
C．反弹后下落的时间
可得反弹后的水平速度
故C错误；
D．落地时的竖直速度
落地时的速度方向与水平方向的夹角的正切值
故D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题 共52分）
二、实验题（每空2分，满分14分）
13. 用如图所示的实验装置来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ω和半径r之间的关系：
（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是__________。
A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与________的关系。
A．质量m B．角速度ω C．半径r
（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_________。
【答案】 ①. D ②. B ③. 2：1
【解析】
【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，保持质量m和角速度不变，探究向心力的大小F与半径r；保持质量m和半径r不变，探究向心力的大小F与角速度；保持半径r和角速度不变，探究向心力的大小F与质量m；是采用了控制变量法。
故选D。
（2）[2]图中小球的质量m相同、转动半径r也相同，可知是探究向心力的大小F与角速度的关系。故选B。
（3）[3]由向心力的表达式可知，在小球的质量m相同、转动半径r也相同的情况下，与皮带连接的两个变速轮塔的角速度之比为
两个变速轮塔是通过皮带传动，即两变速轮塔边缘点的线速度大小相等，结合线速度与角速度的关系
可知，两变速轮塔的半径之比
14. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：
（1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________；
（2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔_________s曝光一次，小球平抛初速度为_________（当地重力加速度大小）。
【答案】 ①. 自由落体运动 ②. 匀速直线运动 ③. 0.05 ④. 1
【解析】
【详解】（1）[1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；
[2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动；
（2）[3]在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得
得
[4]由公式，可得小球初速度为
三、计算题（共38分，第15题10分，16题12分，17题16分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 一玩具轰炸机沿水平方向以v0=6m/s匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A。已知山坡倾角为=37°，g取10m/s2，求：
（1）炸弹的飞行时间；
（2）炸弹抛出点到A的距离（可用根号表示）。
【答案】（1）0.8s； （2）
【解析】
【详解】（1）设炸弹落到A点竖直方向的速度为，由题意有
炸弹的飞行时间
（2）炸弹抛出点到A的水平位移
炸弹抛出点到A的竖直位移
炸弹抛出点到A的距离
16. 我国自主研发北斗系统是由GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星三种轨道卫星组成的混合导航系统，MEO卫星环绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，已知其轨道离地面的高度为h，绕地球运行的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）地球的质量M；
（2）地球两极的重力加速度大小；
（3）若已知地球自转角速度为ω ，求地球赤道的重力加速度大小g。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由万有引力提供向心力
地球的质量
（2）地球两极
地球两极的重力加速度大小
（3）若已知地球自转角速度为ω
地球赤道的重力加速度大小
17. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为3kg的小球，绳子能承受最大拉力为110N，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行一段水平距离后落地，如图所示已知握绳的手离地面高度为4m，手与球之间的绳长为3m，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力．
求绳断时球的速度大小；
求球落地时的速度大小v2？
改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
【答案】
【解析】
【详解】设绳能承受的最大拉力大小为，设手离地面高度为d，绳长为l，
对小球在最低点列牛顿第二定律方程，有：，
得；
设绳子断后球的飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向：，
绳断后竖直方向球做自由落体运动，落地时竖直分速度：，
所以=10m/s
设绳子长为l，绳子断时球的速度为，，得，
绳子断后球做平抛运动，时间为，有，，
得，
当时x有极大值：．
1．答卷前，考生务必将自己的姓名和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，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1. 关于曲线运动的性质，以下说法正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动一定是变加速运动
C. 做曲线运动的物体受到的合力一定发生变化
D. 运动物体的速度大小、加速度大小都不变的运动一定是直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．曲线运动的速度方向时刻发生变化，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；
B．曲线运动的加速度与速度方向一定不在同一直线上，但加速度可以恒定不变，如平抛运动，故B错误；
C．做曲线运动的物体受到的合力不一定发生变化，如平抛运动，故C错误；
D．物体做匀速圆周运动时，物体的速度大小、加速度大小都不变，故D错误。
故选A。
2. 关于物体做圆周运动的说法正确的是（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体，其速度是恒定不变的
B. 做匀速圆周运动的物体，其合力是恒定不变的
C. 做圆周运动的物体，其合力一定指向圆心
D. 做圆周运动的物体，其加速度不一定指向圆心
【答案】D
【解析】
【详解】A．做匀速圆周运动的物体，其速度大小不变，方向时刻发生变化，故A错误；
B．做匀速圆周运动的物体，其合力提供向心力，大小不变，方向时刻发生变化，故B错误；
CD．做匀速圆周运动的物体，其合力方向一定指向圆心，加速度一定指向圆心；做变速圆周运动的物体，其合力方向不一定指向圆心，加速度不一定指向圆心，故C错误，D正确。
故选D。
3. 关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）
A. 做平抛运动的物体，其速度和加速度时刻变化
B. 做平抛运动的物体，相同时间内速度的变化量相等
C. 做平抛运动的物体的速度方向与加速度方向的夹角保持不变
D. 做平抛运动的物体水平射程只与初速度大小有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.平抛运动加速度不变，为重力加速度，故A错误；
B.平抛运动的加速度不变，则相同时间内的速度变化量总是相等，故B正确；
C.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角满足
随时间增大，减小，故C错误；
D.根据
得
做平抛运动的物体水平射程与初速度大小、下落高度有关，故D错误。
故选B。
4. 一条河宽360m，船在静水中的速度大小为，水流速度大小为，则船过河的最短时间为（ ）
A. 120sB. 72sC. 90sD.
【答案】C
【解析】
【详解】根据运动的合成与分解，船的两个分运动分别是船在静水中沿船头方向的匀速直线运动和船静止时沿水流方向的运动，当船头垂直于河岸时渡河的时间最短，研究船在静水中沿船头方向的匀速直线运动，则最短时间为
故C正确。
故选C。
5. 如图所示，悬点O下方固定一光滑小圆环，水平光滑细长杆左端套有一小物块Q。现用一轻质细绳跨过小圆环，细绳一端连接物块Q，另一端悬挂一物块P。现将P、Q由静止释放，当细绳左边部分与水平方向的夹角为时，下列说法正确的是（ ）
A. 当时，P、Q的速度大小之比为
B. 当时，P、Q的速度大小之比为
C. 当时，Q的速度大小为零
D. 当时，P的加速度大小为零
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题意可知，P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则满足
当时
P、Q的速度大小之比为
故A正确；
B．当时
P、Q的速度大小之比为
故B错误；
CD．P和Q组成的整体系统机械能守恒，当P的机械能最小时，Q的机械能最大，速度最大，Q到达O点的正下方，即时，Q的速度最大，P的速度最小是零，因P先加速后减速，因此P的加速度大小不是零，故CD错误。
故选A。
6. 如图，质量为m熙熙小朋友（可视为质点）坐在秋千上自由摆动，摆动到最高点时悬线与竖直方向的夹角为，重为加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 熙熙在最高点时的速度为零，所受合力为零
B. 熙熙在最高点时，秋千对他的作用力为
C. 熙熙在最低点时，秋千对他的作用力为
D. 熙熙在最低点时的向心力最大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在最高点时，速度为零，受力分析如图
易知
故AB错误；
CD．在最低点时，由牛顿第二定律，可得
秋千对他的作用力为
最低点时，速度最大，向心力最大，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图，两个靠得很近的小球（均可视为质点）从斜面上的同一位置O以不同的初速度做平抛运动，斜面足够长，在斜面上的落点分别为A、B，在空中运动的时间分别为，落到斜面前瞬间的速度与水平方向的夹角分别为，已知。下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. α = βD.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．小球做平抛运动，根据，可知A小球下落的高度为B小球下落高度的一半，对A小球
对B小球
解得
AB错误；
CD．小球落到斜面上，设速度与水平方向的夹角为θ，速度偏转角满足
所以
故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上， a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度．下列说法正确的是（ ）
A. a、b所受的摩擦力始终相等
B. a一定比b先开始滑动
C. 当时，a所受摩擦力的大小为kmg
D. 当时，a所受摩擦力的大小为0.5kmg
【答案】D
【解析】
【详解】A．a、b做圆周运动的角速度相等，相对静止时，靠静摩擦力提供向心力，根据
a、b做圆周运动的半径不相等，可知静摩擦力大小不等，故A错误；
B．根据
得发生相对滑动的临界角速度
由于b的转动半径较大，则b发生相对滑动的临界角速度较小，可知b一定比a先开始滑动，故B错误；
C．当
时，小于a的临界角速度，可知a的摩擦力未达到最大，则摩擦力大小
故C错误；
D．同理，当
时，a所受摩擦力的大小为
故D正确。
故选D。
9. 如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（ ）
A. 衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用
B 衣服受重力、弹力、摩擦力和向心力四个力作用
C. 洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的摩擦力就越大
D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力小于所需的向心力时，水滴做离心运动
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用，故B错误，A正确；
C．由于衣服在圆筒上不掉下来，竖直方向上没有加速度，即重力与摩擦力二力平衡，故衣服与筒壁间的摩擦力不变，故C错误；
D．衣服上的水滴与衣服间的附着力提供向心力，当附着力小于提供所需的向心力时，水滴做离心运动，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，神舟十七号载人飞船绕地球沿椭圆轨道运动，运动周期为T，图中虚线为飞船的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A点距离地球最近，C点距离地球最远。B点和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在C点所受地球引力最大
B. 飞船在A点运行速度最大
C. 飞船从B点经C到D点的运动时间为
D. 若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等
【答案】BD
【解析】
详解】A．根据
飞船在A点所受地球引力最大，故A错误；
B．根据开普勒第二定律，飞船在A点运行速度最大，故B正确；
C．因为飞船从A点到C点速度逐渐减小，从C点到A点速度逐渐增大，故飞船从B点经C到D点的运动时间大于，故C错误；
D．若用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表飞船运动周期，则
根据开普勒第三定律，神舟十七号飞船和月球绕地球运行对应的k值相等，故D正确。
故选BD。
11. 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则（ ）
A. 小球到达c点的速度为
B. R越大，小球经过b点的瞬间对轨道的压力变大
C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R
D. 小球从c点落到d点需要时间为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，重力提供向心力，则
解得
故A正确；
B.设小球在b点受到轨道的支持力为，对小球在b点时受力分析，由牛顿第二定律可得
得
由牛顿第三定律有小球经过b点的瞬间对轨道的压力大小为
可见R越大，小球经过b点的瞬间对轨道的压力变小。故B错误；
CD.小球从c点到d点做平抛运动，则
解得
故CD正确。
故选ACD。
12. 如图所示，某同学在进行投篮训练时，将篮球从距水平地面高度为1.95m、距篮板水平距离为4m处投向篮板，篮球恰好沿水平方向击中篮板上离地高度为3.2m处，篮球反向弹回后又恰好落在该同学脚下，取重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 篮球刚离开手时的速度大小为13m/s
B. 篮球击中篮板前瞬间的速度大小为8m/s
C. 篮球反向弹回时的速度大小为6m/s
D. 篮球落地时的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.6
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．篮球上升过程中，上升的高度
上升时间
出手时的水平速度
竖直速度
则篮球刚离开手时的速度大小为
故A错误，B正确；
C．反弹后下落的时间
可得反弹后的水平速度
故C错误；
D．落地时的竖直速度
落地时的速度方向与水平方向的夹角的正切值
故D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题 共52分）
二、实验题（每空2分，满分14分）
13. 用如图所示的实验装置来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ω和半径r之间的关系：
（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是__________。
A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与________的关系。
A．质量m B．角速度ω C．半径r
（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_________。
【答案】 ①. D ②. B ③. 2：1
【解析】
【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，保持质量m和角速度不变，探究向心力的大小F与半径r；保持质量m和半径r不变，探究向心力的大小F与角速度；保持半径r和角速度不变，探究向心力的大小F与质量m；是采用了控制变量法。
故选D。
（2）[2]图中小球的质量m相同、转动半径r也相同，可知是探究向心力的大小F与角速度的关系。故选B。
（3）[3]由向心力的表达式可知，在小球的质量m相同、转动半径r也相同的情况下，与皮带连接的两个变速轮塔的角速度之比为
两个变速轮塔是通过皮带传动，即两变速轮塔边缘点的线速度大小相等，结合线速度与角速度的关系
可知，两变速轮塔的半径之比
14. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：
（1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________；
（2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔_________s曝光一次，小球平抛初速度为_________（当地重力加速度大小）。
【答案】 ①. 自由落体运动 ②. 匀速直线运动 ③. 0.05 ④. 1
【解析】
【详解】（1）[1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；
[2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动；
（2）[3]在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得
得
[4]由公式，可得小球初速度为
三、计算题（共38分，第15题10分，16题12分，17题16分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 一玩具轰炸机沿水平方向以v0=6m/s匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A。已知山坡倾角为=37°，g取10m/s2，求：
（1）炸弹的飞行时间；
（2）炸弹抛出点到A的距离（可用根号表示）。
【答案】（1）0.8s； （2）
【解析】
【详解】（1）设炸弹落到A点竖直方向的速度为，由题意有
炸弹的飞行时间
（2）炸弹抛出点到A的水平位移
炸弹抛出点到A的竖直位移
炸弹抛出点到A的距离
16. 我国自主研发北斗系统是由GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星三种轨道卫星组成的混合导航系统，MEO卫星环绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，已知其轨道离地面的高度为h，绕地球运行的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）地球的质量M；
（2）地球两极的重力加速度大小；
（3）若已知地球自转角速度为ω ，求地球赤道的重力加速度大小g。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由万有引力提供向心力
地球的质量
（2）地球两极
地球两极的重力加速度大小
（3）若已知地球自转角速度为ω
地球赤道的重力加速度大小
17. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为3kg的小球，绳子能承受最大拉力为110N，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行一段水平距离后落地，如图所示已知握绳的手离地面高度为4m，手与球之间的绳长为3m，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力．
求绳断时球的速度大小；
求球落地时的速度大小v2？
改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
【答案】
【解析】
【详解】设绳能承受的最大拉力大小为，设手离地面高度为d，绳长为l，
对小球在最低点列牛顿第二定律方程，有：，
得；
设绳子断后球的飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向：，
绳断后竖直方向球做自由落体运动，落地时竖直分速度：，
所以=10m/s
设绳子长为l，绳子断时球的速度为，，得，
绳子断后球做平抛运动，时间为，有，，
得，
当时x有极大值：．
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