2022-2023学年天津九十五中、益中二校联考高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

高中物理名校试卷PAGE2023学年天津九十五中、益中二校联考高一（下）期中物理试卷一、单选题（每题3分，共30分）1．（3分）下列说法正确的是（）A．伽利略提出了行星运动的三大定律 B．牛顿最先在实验室里比较准确地测出了引力常量的数值 C．海王星被称为“笔尖下发现的行星”，它的发现确立了万有引力定律的地位 D．开普勒从实验中得出了行星运动定律〖答案〗C〖解析〗A、开普勒提出了行星运动的三大定律，故A错误。B、牛顿发现了万有引力定律，但他并没有测出引力常量，引力常量最先由卡文迪许在实验室里比较准确地测出的，故B错误。C、海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星，被人们称为“笔尖下发现的行星”，它的发现确立了万有引力定律的地位，故C正确。D、开普勒通过研究第谷的行星观测数据，研究总结出了行星运动的三大规律，并不是从实验中得出了行星运动定律，故D错误。2．（3分）火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（）A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5〖答案〗B〖解析〗解：在星球表面的万有引力等于重力，即：＝mg＝F引，则有：，即同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为0.4。故B正确，ACD错误。3．（3分）一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出，水管距地面高h＝1.8m，水落地的位置到管口的水平距离x＝1.2m，不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是（）A．1.2m/s B．2.0m/s C．3.0m/s D．4.0m/s〖答案〗B〖解析〗水平喷出的水，运动规律为平抛运动，根据平抛运动规律，竖直方向上：h＝gt2，代入数据解得：t＝0.6s水平方向上：x＝v0t代入数据解得水平速度为：v0＝2m/s，故B正确，ACD错误。4．（3分）质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v．当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（）A．0 B．mg C．3mg D．5mg〖答案〗C〖解析〗当小球以速度v经内轨道最高点时且不脱离轨道，则小球仅受重力，重力充当向心力，有；当小球以速度2v经内轨道最高点时，小球受重力G和轨道对小球竖直向下的支持力N，如图，合力充当向心力，有mg+N＝；又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′＝N；由以上三式得到，N′＝3mg。5．（3分）微风习习，眼前是如镜的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A．a的初速度可能等于b的初速度 B．a与地面接触瞬间的速度一定最大 C．b的飞行时间比c的长 D．a的飞行时间比b的短〖答案〗D〖解析〗CD、bc高度相等，根据可得：，则运动时间相等，a的高度小于bc的高度，a的运动时间最短，bc的运动时间相等，故D正确，C错误；A、a的位移最大，且时间最短，根据x＝vt可知a的初速度最大，故A错误；B、a运动的时间比b短，则落地时a竖直方向分速度比b小，而a的初速度大，根据平行四边形定则，不能判断出a与地面接触瞬间的速度一定最大，故B错误。6．（3分）火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处轨道平面与水平面夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R。在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，则下列说法中正确的是（）A．该转弯处规定的安全行驶的速度为 B．该转弯处规定的安全行驶的速度为 C．当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压内轨 D．当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压外轨〖答案〗A〖解析〗AB、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图得：F合＝mgtanθ（θ为轨道平面与水平面的夹角），根据合力提供向心力得：mgtanθ＝，解得：，故A正确，B错误；C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，轮缘挤压外轨，故C错误；D、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，轮缘挤压内轨，故D错误；7．（3分）小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，绳子拉力F提供向心力，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况说法正确的是（）A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pc做近心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动〖答案〗D〖解析〗A．若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，将沿轨迹Pa做匀速直线运动即离心运动，故A错误；BD．若拉力突然变小，拉力不足够提供需要的向心力，小球将做半径变大的离心运动，将沿轨迹Pb做离心运动，故B错误；D正确；C．若拉力突然变大，拉力大于需要的向心力，小球将做半径变小的向心运动，将沿轨迹Pc做近心运动，故C错误。8．（3分）人造地球卫星在绕地球做圆周运动的过程中，下列说法中正确的是（）A．卫星离地球越远，角速度越大 B．同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相等 C．卫星离地球越远，周期越小 D．地球同步卫星可以在以地心为圆心、离地高度为固定值的一切圆轨道上运动〖答案〗B〖解析〗根据：可得：，，A、由公式可知，卫星离地球越远，角速度越小，故A错误；B、根据可知，同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相等，故B正确；C、由上面结论可知，卫星离地球越远，周期越大，故C错误；D、对同步卫星绕地球运行时有：，变形得到同步卫星的轨道半径，由此可知，地球同步卫星轨道半径是一定值，考虑到地球自转，只能在赤道上方，且以地心为圆心、离地高度为固定值的一个圆轨道上运动，故D错误。9．（3分）城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v1，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，则（）A．小汽车通过桥顶时处于失重状态 B．小汽车通过桥顶时处于超重状态 C．小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为FN＝mg﹣ D．小汽车到达桥顶时的速度必须大于〖答案〗A〖解析〗AB．小汽车到达最高点时，需要向下的向心力，故小汽车的合外力向下，所以加速度也向下，所以小汽车在桥顶处于失重状态，故A正确，B错误；C．小汽车在上桥过程中受到垂直于接触面向上的支持力和向下的重力，令重力与半径方向的夹角为θ，所以任意位置的向心力为，所以小汽车上桥过程中受到桥面的支持力大小为，故C错误；D．小汽车在桥顶点时的向心力为F＝mg﹣FN，当支持力等于重力时向心力为零，达到最小，所以小汽车到达桥顶的速度大于0即可，故D错误；10．（3分）如图所示，以v0＝10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角θ＝30°的斜面上，g取10m/s2，以下结论中正确的是（）A．物体飞行时间是1s B．物体撞击斜面时的速度大小为20m/s C．物体飞行的水平距离10m D．物体下降的距离是10m〖答案〗B〖解析〗ACD．将小球撞击斜面时的速度分解成水平方向和竖直方向，据几何关系可得解得又vy＝gt，x＝v0t，解得：，，h＝15m故ACD错误。B．将小球撞击斜面时的速度分解成水平方向和竖直方向，得物体撞击斜面时的速度v＝20m/s故B正确。二、多选题（共5题；每题3分，共15分）（多选）11．（3分）设地球的半径为R，卫星A离地高度为R，卫星B离地的高度为2R，万有引力常量为G，若卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，则（）A．卫星A、B的加速度之比9：4 B．卫星A、B的加速度之比4：1 C．卫星A、B的速度之比 D．卫星A、B的速度之比〖答案〗AC〖解析〗做匀速圆周运动的人造卫星，万有引力提供向心力，则有：变形可得：由于卫星A、B的轨道半径是2：3，所以向心加速度大小之比是9：4，线速度大小之比是。故BD错误，AC正确。（多选）12．（3分）已知某人造地球卫星绕地球公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（）A．人造地球卫星的质量 B．地球的质量 C．人造地球卫星的运行角速度 D．地球的密度〖答案〗BC〖解析〗AB、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：＝，解得：M＝，r为卫星绕地球公转的半径，T为公转周期。所以无法求出人造地球卫星的质量，可以求出地球的质量。故A错误，B正确；C、根据圆周运动的公式ω＝可以求出卫星运行角速度，故C正确；D、由于地球半径未知，则不能求解地球的密度，故D错误。（多选）13．（3分）如图所示，一辆汽车通过一段半径约为80m的圆弧形弯道公路，假设该汽车做匀速圆周运动，水平路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.5倍，取g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．汽车安全通过此弯道的最大加速度5m/s2 B．汽车以80km/h的速率行驶可以安全通过此弯道 C．质量大的汽车在此弯道处的最大安全速度大 D．汽车以36km/h的速率通过此弯道时的角速度为0.125rad/s〖答案〗AD〖解析〗ABC、当汽车与路面间的摩擦力达到最大静摩擦时，有fm＝m＝mam＝0.5mg，解得vm＝20m/s＝72km/h＜80km/h，am＝5m/s2，故A正确，BC错误；D、汽车以36km/h的速率通过此弯道时的角速度为ω＝＝rad/s＝0.125rad/s，故D正确。（多选）14．（3分）如图所示，长L＝0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m＝3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v＝2m/s。取g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N〖答案〗BD〖解析〗A、设小球在最高点时受杆的弹力向上，则mg﹣FN＝m，得FN＝mg﹣m＝＝6N，可知杆对小球的力向上，则小球对杆表现为压力，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力大小是6N，故A错误，B正确；C、小球通过最低点时，根据牛顿第二定律得，F﹣mg＝m，解得FN＝mg+m＝＝54N，根据牛顿第三定律知，小球对杆的拉力为54N，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的拉力大小是54N，故C错误，D正确。（多选）15．（3分）如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，则（）A．飞行器在B点处点火后，速度变小 B．由已知条件不能求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期 C．只受万有引力情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度 D．飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2π〖答案〗AD〖解析〗A、飞行器在椭圆轨道近月点做离心运动，需要的向心力大于万有引力，而飞行器在圆轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，需要的向心力等于万有引力，可知飞行器在椭圆轨道近月点实施变轨成圆轨道后，飞行器所需向心力减小，所以应给飞行器点火减速，故A正确；BD、设飞行器在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T，此时的轨道半径为R，根据万有引力提供向心力与月球表面的万有引力近似等于月球表面的重力可得：mg0＝，则：T＝；飞行器在轨道Ⅱ上的半长轴为：，根据开普勒第三定律可得：，则：＝，故B错误，D正确。C、飞行器在轨道Ⅱ上通过B点与在轨道Ⅲ上通过B点的距离相等，引力相同，只有万有引力作用下则加速度相等，故C错误。三、填空题（共3题；每空2分共16分）16．（6分）地球的第一宇宙速度是km/s，是（填“最大”或“最小”）环绕速度，是（填“最大”或“最小”）的发射速度。〖答案〗7.9，最大，最小〖解析〗地球第一宇宙速度即为围绕地球表面运动的卫星的线速度，根据万有引力提供向心力，有又因为黄金代换，有联立，得根据低轨高速规律，第一宇宙速度是最大的环绕速度；第一宇宙速度也是最小的发射速度。17．（4分）如图所示，某同学到超市购物，用大小为20N、方向60°与水平面成60°角斜向上的拉力拉购物篮，以1m/s的速度在水平地面上匀速前进，前进10s内拉力所做的功为J，前进10s内拉力的平均功率为W。〖答案〗100，10〖解析〗根据匀速运动位移—时间公式，10s内购物篮前进的位移s＝vt＝1×10m＝10m根据功的定义式，拉力对购物篮做的功为W＝Fscosθ解得W＝100J前进10s内拉力的平均功率为18．（6分）在“研究平抛物体的运动”实验时，（1）已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的。A．秒表B．天平C．重垂线D．测力计（2）在该实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择。A．实心小铁球B．空心小铁球C．实心小木球D．塑料小球（3）在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差。A．斜槽轨道末端切线必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．每次要平衡摩擦力D．小球每次应从斜槽同一高度静止释放〖答案〗（1）C；（2）A；（3）AD〖解析〗（1）除所给器材外，还需要重垂线，来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间，所以不需要天平、测力计、秒表，故C正确，ABD错误。（2）为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选密度大的小球，故A正确，BCD错误。（3）A．为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动，需调节使斜槽轨道的末端水平，故A正确；BD．为了保证小球每次平抛的初速度大小相等，应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑，斜槽不需要光滑，故B错误，D正确；C．本实验中不需要平衡摩擦力，故C错误。四、解答题（共39分）19．（13分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．（1）求地球的质量M；（2）推导第一宇宙速度v1的表达式；（3）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T．〖答案〗（1）地球的质量为；（2）第一宇宙速度v1的表达式为：；（3）卫星的运行周期为．〖解析〗（1）根据得，地球的质量：（2）根据重力提供向心力得，mg＝F向＝得：（3）由卫星所需的向心力由万有引力提供可得：得：T＝20．（13分）如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内。小球通过最高点B时。（1）若小球通过最高点B时，对下管壁的压力为0.5mg，求小球从管口飞出时的速率v1；（2）若小球通过最高点B时，对上管壁的压力大小为mg，求小球从管口飞出时的速率v2；（3）若小球第一次以v1飞出管口，第二次以v2飞出管口，求两次落地点间的距离。〖答案〗（1）小球从管口飞出时的速率；（2）小球从管口飞出时的速率；（3）两次落地点间的距离。〖解析〗（1）球通过最高点B时，小球对管下壁有压力，则有解得（2）球通过最高点B时，小球对管上壁有压力，则有解得（3）从B点飞出，做平抛，所以下落时间都相同，根据，则有Δx＝v2t﹣v1t，解得Δx＝R21．（13分）一辆汽车的额定功率为80kW，运动中所受的阻力恒为4.0×103N，汽车质量为4.0×103kg，沿水平路面行驶，汽车运动过程中始终未超过额定功率。求：（1）汽车行驶的最大速度；（2）汽车以额定功率行驶，当车速为36km/h时汽车的加速度；（3）若汽车以0.25m/s2的加速度匀加速启动，求汽车维持匀加速运动的时间。〖答案〗（1）汽车运动的最大速度为20m/s；（2）汽车以额定功率行驶时，当车速为36km/h时汽车的加速度为1m/s2；（3）汽车维持匀加速运动的时间为64s。〖解析〗（1）当牵引力等于阻力时汽车的速度最大，则汽车行驶的最大速度（2）汽车以额定功率行驶，当车速为36km/h时汽车牵引力此时汽车的加速度（3）若汽车以0.25m/s2的加速度匀加速启动，牵引力F′＝ma′+f，代入数据解得：F′＝5000N匀加速能达到的最大速度汽车维持匀加速运动的时间2022-2023学年天津九十五中、益中二校联考高一（下）期中物理试卷一、单选题（每题3分，共30分）1．（3分）下列说法正确的是（）A．伽利略提出了行星运动的三大定律 B．牛顿最先在实验室里比较准确地测出了引力常量的数值 C．海王星被称为“笔尖下发现的行星”，它的发现确立了万有引力定律的地位 D．开普勒从实验中得出了行星运动定律〖答案〗C〖解析〗A、开普勒提出了行星运动的三大定律，故A错误。B、牛顿发现了万有引力定律，但他并没有测出引力常量，引力常量最先由卡文迪许在实验室里比较准确地测出的，故B错误。C、海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星，被人们称为“笔尖下发现的行星”，它的发现确立了万有引力定律的地位，故C正确。D、开普勒通过研究第谷的行星观测数据，研究总结出了行星运动的三大规律，并不是从实验中得出了行星运动定律，故D错误。2．（3分）火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（）A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5〖答案〗B〖解析〗解：在星球表面的万有引力等于重力，即：＝mg＝F引，则有：，即同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为0.4。故B正确，ACD错误。3．（3分）一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出，水管距地面高h＝1.8m，水落地的位置到管口的水平距离x＝1.2m，不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是（）A．1.2m/s B．2.0m/s C．3.0m/s D．4.0m/s〖答案〗B〖解析〗水平喷出的水，运动规律为平抛运动，根据平抛运动规律，竖直方向上：h＝gt2，代入数据解得：t＝0.6s水平方向上：x＝v0t代入数据解得水平速度为：v0＝2m/s，故B正确，ACD错误。4．（3分）质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v．当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（）A．0 B．mg C．3mg D．5mg〖答案〗C〖解析〗当小球以速度v经内轨道最高点时且不脱离轨道，则小球仅受重力，重力充当向心力，有；当小球以速度2v经内轨道最高点时，小球受重力G和轨道对小球竖直向下的支持力N，如图，合力充当向心力，有mg+N＝；又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′＝N；由以上三式得到，N′＝3mg。5．（3分）微风习习，眼前是如镜的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A．a的初速度可能等于b的初速度 B．a与地面接触瞬间的速度一定最大 C．b的飞行时间比c的长 D．a的飞行时间比b的短〖答案〗D〖解析〗CD、bc高度相等，根据可得：，则运动时间相等，a的高度小于bc的高度，a的运动时间最短，bc的运动时间相等，故D正确，C错误；A、a的位移最大，且时间最短，根据x＝vt可知a的初速度最大，故A错误；B、a运动的时间比b短，则落地时a竖直方向分速度比b小，而a的初速度大，根据平行四边形定则，不能判断出a与地面接触瞬间的速度一定最大，故B错误。6．（3分）火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处轨道平面与水平面夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R。在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，则下列说法中正确的是（）A．该转弯处规定的安全行驶的速度为 B．该转弯处规定的安全行驶的速度为 C．当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压内轨 D．当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压外轨〖答案〗A〖解析〗AB、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图得：F合＝mgtanθ（θ为轨道平面与水平面的夹角），根据合力提供向心力得：mgtanθ＝，解得：，故A正确，B错误；C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，轮缘挤压外轨，故C错误；D、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，轮缘挤压内轨，故D错误；7．（3分）小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，绳子拉力F提供向心力，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况说法正确的是（）A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pc做近心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动〖答案〗D〖解析〗A．若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，将沿轨迹Pa做匀速直线运动即离心运动，故A错误；BD．若拉力突然变小，拉力不足够提供需要的向心力，小球将做半径变大的离心运动，将沿轨迹Pb做离心运动，故B错误；D正确；C．若拉力突然变大，拉力大于需要的向心力，小球将做半径变小的向心运动，将沿轨迹Pc做近心运动，故C错误。8．（3分）人造地球卫星在绕地球做圆周运动的过程中，下列说法中正确的是（）A．卫星离地球越远，角速度越大 B．同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相等 C．卫星离地球越远，周期越小 D．地球同步卫星可以在以地心为圆心、离地高度为固定值的一切圆轨道上运动〖答案〗B〖解析〗根据：可得：，，A、由公式可知，卫星离地球越远，角速度越小，故A错误；B、根据可知，同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相等，故B正确；C、由上面结论可知，卫星离地球越远，周期越大，故C错误；D、对同步卫星绕地球运行时有：，变形得到同步卫星的轨道半径，由此可知，地球同步卫星轨道半径是一定值，考虑到地球自转，只能在赤道上方，且以地心为圆心、离地高度为固定值的一个圆轨道上运动，故D错误。9．（3分）城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v1，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，则（）A．小汽车通过桥顶时处于失重状态 B．小汽车通过桥顶时处于超重状态 C．小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为FN＝mg﹣ D．小汽车到达桥顶时的速度必须大于〖答案〗A〖解析〗AB．小汽车到达最高点时，需要向下的向心力，故小汽车的合外力向下，所以加速度也向下，所以小汽车在桥顶处于失重状态，故A正确，B错误；C．小汽车在上桥过程中受到垂直于接触面向上的支持力和向下的重力，令重力与半径方向的夹角为θ，所以任意位置的向心力为，所以小汽车上桥过程中受到桥面的支持力大小为，故C错误；D．小汽车在桥顶点时的向心力为F＝mg﹣FN，当支持力等于重力时向心力为零，达到最小，所以小汽车到达桥顶的速度大于0即可，故D错误；10．（3分）如图所示，以v0＝10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角θ＝30°的斜面上，g取10m/s2，以下结论中正确的是（）A．物体飞行时间是1s B．物体撞击斜面时的速度大小为20m/s C．物体飞行的水平距离10m D．物体下降的距离是10m〖答案〗B〖解析〗ACD．将小球撞击斜面时的速度分解成水平方向和竖直方向，据几何关系可得解得又vy＝gt，x＝v0t，解得：，，h＝15m故ACD错误。B．将小球撞击斜面时的速度分解成水平方向和竖直方向，得物体撞击斜面时的速度v＝20m/s故B正确。二、多选题（共5题；每题3分，共15分）（多选）11．（3分）设地球的半径为R，卫星A离地高度为R，卫星B离地的高度为2R，万有引力常量为G，若卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，则（）A．卫星A、B的加速度之比9：4 B．卫星A、B的加速度之比4：1 C．卫星A、B的速度之比 D．卫星A、B的速度之比〖答案〗AC〖解析〗做匀速圆周运动的人造卫星，万有引力提供向心力，则有：变形可得：由于卫星A、B的轨道半径是2：3，所以向心加速度大小之比是9：4，线速度大小之比是。故BD错误，AC正确。（多选）12．（3分）已知某人造地球卫星绕地球公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（）A．人造地球卫星的质量 B．地球的质量 C．人造地球卫星的运行角速度 D．地球的密度〖答案〗BC〖解析〗AB、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：＝，解得：M＝，r为卫星绕地球公转的半径，T为公转周期。所以无法求出人造地球卫星的质量，可以求出地球的质量。故A错误，B正确；C、根据圆周运动的公式ω＝可以求出卫星运行角速度，故C正确；D、由于地球半径未知，则不能求解地球的密度，故D错误。（多选）13．（3分）如图所示，一辆汽车通过一段半径约为80m的圆弧形弯道公路，假设该汽车做匀速圆周运动，水平路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.5倍，取g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．汽车安全通过此弯道的最大加速度5m/s2 B．汽车以80km/h的速率行驶可以安全通过此弯道 C．质量大的汽车在此弯道处的最大安全速度大 D．汽车以36km/h的速率通过此弯道时的角速度为0.125rad/s〖答案〗AD〖解析〗ABC、当汽车与路面间的摩擦力达到最大静摩擦时，有fm＝m＝mam＝0.5mg，解得vm＝20m/s＝72km/h＜80km/h，am＝5m/s2，故A正确，BC错误；D、汽车以36km/h的速率通过此弯道时的角速度为ω＝＝rad/s＝0.125rad/s，故D正确。（多选）14．（3分）如图所示，长L＝0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m＝3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v＝2m/s。取g＝10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N〖答案〗BD〖解析〗A、设小球在最高点时受杆的弹力向上，则mg﹣FN＝m，得FN＝mg﹣m＝＝6N，可知杆对小球的力向上，则小球对杆表现为压力，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力大小是6N，故A错误，B正确；C、小球通过最低点时，根据牛顿第二定律得，F﹣mg＝m，解得FN＝mg+m＝＝54N，根据牛顿第三定律知，小球对杆的拉力为54N，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的拉力大小是54N，故C错误，D正确。（多选）15．（3分）如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，则（）A．飞行器在B点处点火后，速度变小 B．由已知条件不能求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期 C．只受万有引力情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度 D．飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2π〖答案〗AD〖解析〗A、飞行器在椭圆轨道近月点做离心运动，需要的向心力大于万有引力，而飞行器在圆轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，需要的向心力等于万有引力，可知飞行器在椭圆轨道近月点实施变轨成圆轨道后，飞行器所需向心力减小，所以应给飞行器点火减速，故A正确；BD、设飞行器在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T，此时的轨道半径为R，根据万有引力提供向心力与月球表面的万有引力近似等于月球表面的重力可得：mg0＝，则：T＝；飞行器在轨道Ⅱ上的半长轴为：，根据开普勒第三定律可得：，则：＝，故B错误，D正确。C、飞行器在轨道Ⅱ上通过B点与在轨道Ⅲ上通过B点的距离相等，引力相同，只有万有引力作用下则加速度相等，故C错误。三、填空题（共3题；每空2分共16分）16．（6分）地球的第一宇宙速度是km/s，是（填“最大”或“最小”）环绕速度，是（填“最大”或“最小”）的发射速度。〖答案〗7.9，最大，最小〖解析〗地球第一宇宙速度即为围绕地球表面运动的卫星的线速度，根据万有引力提供向心力，有又因为黄金代换，有联立，得根据低轨高速规律，第一宇宙速度是最大的环绕速度；第一宇宙速度也是最小的发射速度。17．（4分）如图所示，某同学到超市购物，用大小为20N、方向60°与水平面成60°角斜向上的拉力拉购物篮，以1m/s的速度在水平地面上匀速前进，前进10s内拉力所做的功为J，前进10s内拉力的平均功率为W。〖答案〗100，10〖解析〗根据匀速运动位移—时间公式，10s内购物篮前进的位移s＝vt＝1×10m＝10m根据功的定义式，拉力对购物篮做的功为W＝Fscosθ解得W＝100J前进10s内拉力的平均功率为18．（6分）在“研究平抛物体的运动”实验时，（1）已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的。A．秒表B