教科版高中物理必修第一册单元测试题含答案

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages2020页教科版高中物理必修第一册单元测试题含答案第一章抛体运动一、单选题1．关于运动的合成，下列说法中正确的是（）A．合速度的大小一定比每一个分速度的大小都大B．合运动的时间等于所有分运动时间之和C．两个直线运动的合运动一定是直线运动D．两个匀变速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动2．一艘小船在静水中的速度为，渡过一条宽，水流速度的河，则该小船（）A．最短渡河时间为 B．最短渡河时间为C．调整船头方向，船可以到达正对岸 D．渡河的最短位移为3．下列关于曲线运动的说法正确的是（）A．曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动B．曲线运动一定是变速运动C．匀速圆周运动是匀速曲线运动D．曲线运动受到的合外力可以为零4．某同学利用实验室的斜槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动，用铅笔在坐标纸上记录小球经过的位置，然后用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。在实验过程中，为了方便分析处理数据，坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（）A． B． C． D．5．如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向而大小不变（即由F变为－F），在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（）A．物体可能沿原曲线由B点返回A点B．物体可能沿曲线Ba运动C．物体可能沿曲线Bb运动D．物体可能沿曲线Bc运动6．如图所示，某同学正在进行投篮训练。已知篮球出手点到地面的距离为h＝1.8m，篮筐到地面的距离为H＝3m，出手点到篮筐的水平距离为L＝4.2m。若出手时篮球的速度方向与水平方向的夹角为53°，且能直接进入篮筐，则出手时篮球的速度大小约为（，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）（）A．5.6m/s B．7.4m/s C．8.4m/s D．9.0m/s7．质量为的玩具车在水平面上运动，以小车的初位置为坐标原点，在平面上建立直角坐标系。描绘出小车在方向的速度—时间图像和方向的位移—时间图像，如图所示，下列说法正确的是（）A．玩具车的初速度为B．玩具车在末的速度为C．玩具车在内的位移为D．玩具车所受的合外力为8．抗震救灾国之大事，消防队员冲锋在前。为保障灾民生命财产安全，消防队员利用无人机为灾民配送物资，某次在执行任务时，无人机从地面起飞，所配送物资的质量为（含包装材料），飞行过程中，通过速度传感器测出无人机水平方向和竖直方向的分速度和随飞行时间的关系图像如图甲、乙所示，无人机到达最大高度后释放物资，物资落在预定地点，不计空气阻力，取，以下说法正确的是（）A．时间内，无人机做曲线运动 B．时无人机速度为C．时间内，无人机位移约为 D．从物资释放到落地的时间为9．随着2022年北京冬奥会的脚步日益临近，越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来，其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。如图甲所示，两名跳雪运动员a，b（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出，示意图如图乙。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（）A．他们飞行时间之比为3:1B．他们飞行的水平位移之比为1:3C．他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同D．他们在空中离雪坡面的最大距离之比为1:310．在某综艺节目中，进行抛球击鼓的游戏，如图是游戏场地的示意图。图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低但也等高。要求游戏者每次在图示位置从相同高度将球沿水平方向抛出，忽略空气阻力，则（）A．假设某次抛出的球能够击中甲鼓，则用相同速度抛球可能击中丁鼓B．击中甲、乙的两球初速度大小关系为v甲=v乙C．击中甲、乙的两球初速度大小关系为v甲＞v乙D．击中甲、丁的球，初速度大小不可能相同二、填空题11．飞机以300km/h的速度斜向上匀速飞行,飞行方向与水平方向成37°.则飞机在水平方向的分速度vx＝________km/h,在竖直方向的分速度vy＝_________km/h．(sin37°＝0.6,cos37°＝0.8)12．如图，质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动．当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时，绳的拉力_________mgsin（填写>,=,<）,P的速率为__________13．如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α。一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g，则AB之间的水平距离为___。14．两相同高度的斜面，倾角分别为、，小球1、2分别由斜面顶端以相同水平速度抛出（如图所示），假设两球能落在斜面上，则两球的（1）飞行时间之比为____________．（2）水平位移之比为____________．（3）竖直下落高度之比为____________．三、解答题15．在游乐场上，我们经常会看到“套圈圈”游戏，如图所示，某同学从距水平地面高h=0.5m处O点以3m/s的速度向正前方水平抛出铁丝圈，刚好套中正前方水平地上的目标C。若忽略空气阻力及铁丝圈和目标C的大小，g=10m/s2。求：(1)目标C距抛出点正下方A点的距离；(2)铁丝圈落地前瞬间速度大小及方向。16．假设一架飞机在高空沿水平方向匀速飞行，每隔相同的时间，从飞机上释放一个物体．请根据伽利略对平抛运动的结论推断：（1）这些物体在落地之前，在空中排列成的几何图形是什么样子？它们在竖直方向的距离之比是多少？（2）这些物体在落地之后，在地面（假设地面平坦）排列成的几何图形是什么样子？相互之间的距离是多少？17．如图所示，射水鱼在水面处吐出的一滴水，恰好水平击中树枝上的蚱蜢。蚱蜢的初始位置在水面上方0.8m，和鱼嘴的水平距离为1.2m。已知加速度g=10m/s2，求：（1）水滴击中蚱蜢时的速度大小：（2）水滴离开鱼嘴时的速度方向与水平方向夹角的正切值。参考答案1．D2．B3．B4．A5．D6．B7．D8．C9．C10．C11．

240

18012．

>

13．14．（1）tanα：tanβ（2）tanα：tanβ．（3）tan2α：tan2β．15．（1）；（2），速度方向与水平方向的夹角的正切值为16．（1）这些物体在落地之前，在空中排列成一条竖直直线，它们在竖直方向的距离之比为1:3:5；（2）物体落地后在地面上排成一条直线，相互之间的距离相等。17．（1）3m/s；（2）第二章匀速圆周运动一、选择题（本大题共12小题）1．（2021·辽宁·本溪高中高一期末）如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，A叠放在B上，C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为μ，A、B间摩擦因数为3μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止缓慢加速，则（）A．当ω时，A、B即将开始滑动B．当ω时，细线张力为C．当ω时，C受到圆盘的摩擦力为0D．当ω时，C将做离心运动2．（2022·四川省蒲江县蒲江中学高一阶段练习）如图所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑。在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比r1∶r2∶r3=2∶1∶1，求：（）A．A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC=2∶1∶1B．A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶1C．A、B、C三点的向心加速度大小之比aA∶aB∶aC=2∶1∶1D．A、B、C三点的向心加速度大小之比aA∶aB∶aC=2∶1∶43．（2022·浙江宁波·高一期末）用一款手摇式绞轮来打井水，如图所示，轮轴上的麻绳螺旋式地紧密缠绕，A、B、C分别为麻绳上三个不同位置的点，D为手柄的端点，忽略麻绳的重力且麻绳与轮轴无相对滑动。操作员按图中所示的方向匀速转动一圈（从右往左看是逆时针旋转），此过程中（）A．麻绳上A点的速度大于B点的速度B．手柄上D点的角速度小于麻绳上的C点的角速度C．麻绳上B点的向心加速度大于手柄上D点的向心加速度D．操作员在手柄处的外力大小可能小于水桶及桶中水的重力之和4．（2022·浙江丽水·高一期末）如图甲是感应起电机，它是由两个大小相等、直径均为30cm的感应玻璃盘起电。玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接，已知主动轮的半径8cm，从动轮的半径2cm，P、Q是一个玻璃盘边缘上的两点，R是另一个玻璃盘边缘上的点，如图乙所示。现以n=r/s的转速旋转手把，若转动时皮带不打滑，则下列说法正确的是（）A．P、Q点的线速度相同 B．P点的转速大小r/sC．P点的线速度大小2.4m/s D．R点的角速度大小8rad/s5．（2022·河北·高考真题）如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（）A．若，则B．若，则C．若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同D．若喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则6．（2022·四川省蒲江县蒲江中学高一阶段练习）如图所示，两个质量分别为2m、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r，b与转轴的距离为2r，木块与圆盘间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．b一定比a先开始滑动B．在滑动之前，a、b所受的摩擦力大小始终相等C．当ω=时，a即将开始滑动D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg7．（2022·湖北·黄冈市黄州区第一中学高一期末）如图所示，在水平转台上放一个质量M=2.0kg的木块，它与台面间的最大静摩擦力Ffm=6.0N，绳的一端系住木块，另一端穿过转台的中心孔O（为光滑的）悬吊一质量m=1.0kg的小球，当转台以ω=5.0rad/s的角速度转动时，欲使木块相对转台静止，则它到O孔的距离可能是（）A．4cm B．6cmC．30cm D．34cm8．（2022·贵州六盘水·高一期中）如图所示的三幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A．图a，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘有侧向挤压作用C．图c，材质相同的A、B两物体相对转台静止，一起绕竖直中心轴匀速转动，若旋转半径，质量，则A、B两物体受到的摩擦力fA<fBD．图C，材质相同的A、B两物体相对转台静止，一起绕竖直中心轴匀速转动，若旋转半径，质量，则A、B两物体受到的摩擦力fA=fB9．（2022·山东·高一专题练习）如图所示，在水平桌面上有一个固定竖直转轴且过圆心的转盘，转盘半径为r，边缘绕有一条足够长的细轻绳，细绳末端系住一木块。已知木块与桌面之间的动摩擦因数。当转盘以角速度旋转时，木块被带动一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同。已知，下列说法正确的是（）A．当稳定时，木块做圆周运动的半径为2mB．当稳定时，木块的线速度与圆盘边缘线速度大小之比为C．要保持上述的稳定状态，角速度D．无论角速度多大，都可以保持上述稳定状态10．（2021·宁夏·盐池中学高一期中）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为（如图），弯道处的回弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（）A．内外轨道均不受轮缘的挤压B．内轨对内侧车轮轮缘有挤压C．火车所受合力等于mgD．外轨对外侧车轮轮缘有挤压二、解答题（本大题共6小题）11．（2022·广西·桂林市第十九中学高一期中）圆周运动是一种常见的运动形式，在生活中有着广泛的应用，现有一辆质量m=9000kg的轿车，行驶在沥青铺设的公路上，汽车经过如下场景，g=10m/s2，求：（1）如果汽车在公路的水平弯道上以30m/s的速度转弯，轮胎与地面的径向最大静摩擦力于车重的0.6倍，若要汽车不向外发生侧滑，弯道的最小半径是多少？（2）如果汽车驶过半径R′=90m的一段凸形桥面①若汽车以20m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？②若汽车在过最高点时不能脱离桥面，则汽车的速度不能超过多少？12．（2021·黑龙江·佳木斯市第八中学高一期中）如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，圆弧轨道半径R=0.75m，物块与长木板间动摩擦因数μ1=0.7，长木板与地面间动摩擦因数μ2=0.2，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）小物块在B点时的速度大小；（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小；（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。13．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高一期中）如图所示，“V”形光滑支架下端用铰链固定于水平地面上，支架两臂长各为，且与水平面间夹角均为，“V”形支架的AO臂上套有一根原长为的轻质弹簧，弹簧劲度系数为，其下端固定于“V”形支架下端，上端与一个串在臂上的小球相连，已知小球质量为。现让小球随支架一起绕中轴线匀速转动。已知重力加速度，，，求（1）轻弹簧恰为原长时，支架转动的角速度大小；（2）为使小球不从支架的AO臂滑出，支架转动的角速度的最大值是多少。14．（2022·江苏南京·高一）如图，光滑圆杆MN段竖直，OC段水平且与MN相接于O点，两杆分别套有质量为m的环A和2m的环B，两环的内径比杆的直径稍大，A、B用长为2L的轻绳连接，A、O用长为L的轻绳连接，现让装置绕竖直杆MN做匀速圆周运动，当时，OA段轻绳刚好要断。已知AB段绳能承受的拉力足够大，计算结果可用根号表示。求：（1）OA段绳刚刚拉直时转动的角速度多大？（2）OA段绳能承受的最大的拉力；（3）当且转动稳定时，A向外侧移动的距离多大？15．（2022·广东实验中学高一期中）在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长H=50m的悬索（重力可忽略不计）系住一质量m=50kg的被困人员B，直升机A和被困人员B以的速度一起沿水平方向匀速运动，如图甲所示。某时刻开始收悬索将人吊起，在5s时间内，A、B之间的竖直距离以L=50-t2（单位：m）的规律变化，取。（计算结果可以保留根号）（1）求这段时间内悬索对人的拉力大小；（2）直升机在t=5s时停止收悬索，但发现仍然未脱离洪水围困区，为将被困人员B尽快运送到安全处，飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示，此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力（sin37°=0.6，cos37°=0.8）16．（2022·甘肃·岷县第四中学高一阶段练习）如图所示，水平转盘可绕其竖直转轴转动，水平转盘的半径为距离地面的高度为，原长为的橡皮绳一端固定在水平转盘的边缘，另一端系质量为的小球，小球静止时距离地面的高度为，水平转盘缓慢加速，经过一段时间后转速保持稳定，此时橡皮绳与竖直方向的夹角为且保持不变，不计空气阻力，橡皮绳的形变符合胡克定律，重力加速度取）。则：（1）小球匀速转动时比静止时上升了多高？（2）小球匀速转动时若橡皮绳突然断裂，小球落地后不再反弹，小球落地点距离转轴的距离有多远？参考答案1．BC2．B3．D4．D5．BD6．AB7．BC8．AD9．AC10．AC11．（1）150m；（2）①5×104N，②30m/s12．（1）5m/s；（2）47.3N；（3）2.0m13．（1）；（2）14．（1）；（2）；（3）15．（1）600N；（2），625N16．（1）；（2）万有引力定律一、单选题（本大题共9小题）1．（2022·山东·文登新一中高一阶段练习）从中国科学院微小卫星创新研究院获悉，北斗卫星导航系统（BDS），预计今年将发射18颗卫星。这就意味着：北斗将全覆盖亚洲地区，尤其是一带一路沿线国家。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知、、三颗卫星均做圆周运动，是地球同步卫星，和的轨道半径相同，且均为的倍，已知地球自转周期为。则（）A．、的角速度相同，且、受的万有引力大小相等，故、为双星。B．卫星也是地球同步卫星，卫星的向心加速度是卫星的向心加速度的倍C．卫星的周期为D．、、三颗卫星的运行速度大小关系为2．（2021·辽宁·本溪高中高一期末）三位2020年诺贝尔物理学奖得主都跟黑洞的研究工作有关，其中两位科学家发现了银河系中心存在超大质量黑洞，其质量约为太阳质量的400万倍。已知质量为M、半径为R的天体的第二宇宙速度表达式为v，黑洞的第二宇宙速度大于光速，太阳质量约为2×1030kg，太阳直径约为1.4×106km，引力常量，下列说法正确的是（）A．超大质量黑洞的体积可能是太阳的400万倍B．超大质量黑洞的半径不超过1.2×107kmC．超大质量黑洞的第一宇宙速度可能等于光速D．太阳的第一宇宙速度约为1.4×106m/s3．（2022·陕西省安康中学高一阶段练习）关于行星的运动，下列说法正确的是（）A．所有行星的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心B．相同的时间内，火星与太阳的连线扫过的面积与地球与太阳的连线扫过的面积相等C．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在由近日点向远日点运动的过程中，受到的万有引力逐渐减小D．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，地球的速度大小不变4．（2022·江苏·宝应中学高一期中）2021年10月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在酒泉卫星发射中心搭乘神舟十三号载人飞船进入天和核心舱，成为入住中国空间站的第二批航天员。6个月的太空飞行中，完成了多项科学技术试验与应用项目，于2022年4月16日安全返回东风着陆场。天和核心舱的周期为91.91min，下列说法正确的是（）A．天和核心舱的线速度大于7.9km/sB．天和核心舱的线速度小于地球同步卫星的线速度C．航天员出舱活动时的向心力为零D．天和核心舱的向心加速度大于月球公转的向心加速度5．（2017·河南三门峡·高一期末）宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为L，P、Q两颗星的轨道半径之差为，（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），万有引力常量为G，则（）A．Q、P两颗星的质量差为 B．Q、P两颗星的线速度差为C．Q、P两颗星的质量和为 D．Q、P两颗星的向心加速度之比为6．（2018·河南三门峡·高一期末）在同一轨道平面上的宇宙飞船A和同步卫星B都绕地球做匀速圆周运动，轨道半径分别为rA和rB，线速度大小分别为vA和vB，角速度分别为ωA、ωB，在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法正确的有（）

A．B．C．卫星B某时刻可以经过郑州的正上方D．飞船A要想追上卫星B应从图示位置减速7．（2021·湖南·长沙一中高一期末）2017年，人类第一次直接探测到了来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们的间距约400km，绕二者连线上某点转动的转速约12r/s。将两颗中子星视为质量均匀分布的球体，根据上述数据及引力常量可以估算此时两颗中子星（）A．各自的运动速率 B．各自的轨道半径C．质量之积 D．质量之和8．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，甲、乙两行星半径相等，丙、丁两颗卫星分别绕甲、乙两行星做匀速圆周运动，丙、丁两卫星的轨道半径，运动周期，则（）A．甲、乙两行星质量之比为B．甲、乙两行星第一宇宙速度大小之比为C．甲、乙两行星密度之比为16：1D．甲、乙两行星表面重力加速度大小之比为9．（2022·湖南·长沙一中高一阶段练习）我国快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式成功将“行云二号”卫星发射升空，卫星进入预定轨道。如图所示，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为，卫星在半径为R的近地圆形轨道I上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的远地点B时，再次点火进入轨道半径为的圆形轨道III绕地球做圆周运动，设卫星质量保持不变。则（）A．卫星在轨道II向轨道III变轨时，火箭需在B点点火向前喷气B．飞船在轨道II上稳定飞行经过A、B点速度之比为C．卫星在轨道I、III上相同时间扫过的面积相同D．卫星在轨道II上A点速率等于第一宇宙速度二、多选题（本大题共3小题）10．（2022·河南·高一阶段练习）在人类对行星运动规律的认识过程，开普勒作出了划时代的贡献。对开普勒行星运动定律的理解，下列说法中正确的是（）A．牛顿发现万有引力定律后，开普勒整理牛顿的观测数据，发现了行星运动规律B．此定律不仅适用于行星绕太阳运动，也适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动C．由开普勒第三定律，月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k相同D．行星绕太阳做椭圆轨道运动时，线速度方向时刻在变，但大小始终不变11．（2016·山西·高一学业考试）2016年5月30日，在太原卫星发射中心用长征4号乙运载火箭顺利将我国第一颗高分辨率立体测图业务卫星“资源三号”02星送入太空。随后“资源三号”02星与火箭分离，进入离地面高度约力500km的轨道运行，之前我国发射的“天宫一号”空间站在离地面高度约为360km的轨道运行。“资源三号”02星和“天宫一号”空间站的轨道均视力圆轨道。下列说法正确的是（）A．“资源三号”02星在轨运行速度大于第一宇宙速度B．“资源三号”02星在轨运行的加速度小于地球表面的重力加速度C．“资源三号”02星在轨运行的加速度小于“天宫一号”空间站运行的加速度D．“资源三号”02星在轨运行的周期大于“天宫一号”空间站运行的周期12．（2022·福建·三明一中高一阶段练习）2020年7月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，2021年5月在火星乌托邦平原着陆。则探测器（）A．与火箭分离时的速度小于第一宇宙速度B．每次经过P点时的加速度相等C．绕火星运行时在捕获轨道上的周期最大D．绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等三、解答题（本大题共6小题）13．（2022·河南郑州·高一期末）经过长期观测，人们发现银河系中的恒星约四分之一是双星系统。某双星系统由A、B两颗恒星构成，两星绕它们连线上一点O做匀速圆周运动，经观测可知A、B间的距离为s，恒星的运行周期为T。（1）请根据上述数据求出两恒星的质量之和；（2）若观测到AO间距离为L，试求A恒星的质量。14．（2022·江苏·宝应中学高一期中）2021年5月15日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功着陆火星表面。迈出了我国星际探测征程的重要一步，成为第二个成功着陆火星的国家，这是我国航天事业又一具有里程碑意义的进展。已知火星的质量为M，半径为R，“天问一号”探测器的质量为m，引力常量为G，（不考虑火星自转）。求：（1）火星表面的重力加速度g；（2）一段时间内，“天问一号”探测器在距离火星地面高度为h，围绕火星做匀速圆周运动的角速度；（3）在火星上要发射一颗环火卫星，最小发射速度。15．（2022·北京市第九中学高一期中）人造地球卫星是发射数量最多，用途最广，发展最快的航天器。已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T。（1）求地球同步卫星离地高度h1（2）一颗在赤道上空运行的人造地球卫星，其轨道半径为2R，卫星的运行方向与地球的自转方向相同，若某时刻卫星通过某建筑物的正上方，求它再次通过该建筑物正上方所需的时间。（可以不进行分母有理化）（3）侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运动，它的运动轨道距地面高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？16．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高一期中）如图所示。甲、乙为地球赤道面内围绕地球运转的通讯卫星。已知甲是与地面相对静止的同步卫星；乙的运转方向与地球自转方向相反，轨道半径为地球半径的2倍，周期为T，在地球赤道上的P点有一位观测者，观测者始终相对于地面静止。若地球半径为R，地球的自转周期为。求：（1）卫星甲距离地面的高度；（2）若某一时刻卫星乙刚好在P点的观察者的正上方，则至少再经多长时间卫星乙会再次经过该观察者的正上方？（3）若甲、乙之间可进行无线信号通讯，不计信号传输时间，甲卫星对地球的最大视角为θ，则甲、乙卫星间信号连续中断的最长时间是多少？17．（2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高一期中）宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示，设两种系统中三个星体的质量及各星间的距离如图甲、乙中所示，已知引力常量为G，试分别求出两个系统做圆周运动的周期。18．（2022·江苏省苏州实验中学科技城校高一期中）“登月工程”一直是我国航天事业的重要目标，也是一代代航天人的梦想。我国自主研制的“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。假设玉兔号”月球车在月球表面做了一个实验，将物体以速度v0竖直上抛，落回原抛出点的时间为t，己知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求：（1）月球表面重力加速度的大小：（2）月球的质量和月球的第一宇宙速度的大小：（3）月球同步卫星离月球表面高度。答案第=page2323页，共=sectionpages1616页参考答案1．C2．B3．C4．D5．A6．A7．D8．B9．B10．BC11．BCD12．BC13．（1）；（2）14．（1）；（2）；（3）15．（1）；（2）；（3）16．（1）；（2）；（3）17．，18．（1）；（2）；；（3）第四章机械能及其守恒定律一、单选题（本大题共8小题）1．（2022·云南·昆明一中高一期末）如图所示，把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，在悬点的正下方处钉一颗阻挡细绳的铁钉。将小球在左侧摆角为的位置由静止释放，忽略阻力和细线与铁钉碰撞时的能量损失，当绳子被钉子挡住的瞬间，绳子拉力的大小为（）A．mg B． C． D．2．（2022·黑龙江·呼玛县高级中学高一阶段练习）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，如图所示。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法错误的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终变小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能变大C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与参考平面的选取有关3．（2022·北京八十中高一阶段练习）如果以无穷远处为零势能面，质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（）A． B． C． D．4．（2022·江苏·宝应中学高一期中）如图所示，在O点用长为L不可伸长的轻绳悬挂一质量为m的小球，O点正下方的P点固定一细钉子，OP距离为d，C点和P点等高。小球处于O点右侧同一水平高度的A点时，绳刚好拉直，将小球从A点由静止释放。不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．小球从A点运动B点的过程中，重力的功率逐渐变大B．绳撞钉子前后，小球的角速度不变C．d取某个值（不等于0）时，小球运动到C点的速度恰好为零D．若时，小球不能绕钉子做圆周运动5．（2022·江苏·宝应中学高一期中）如图所示，一足够长的木板在恒力F作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，一段时间后，将一物块无初速度地轻轻地放置在木板上的右端，已知物块和木板之间有摩擦。物块与木板质量相同，从物块放到木板上到它相对木板静止的过程中，下列说法正确的是（）A．恒力F做功等于物块动能的变化量 B．木板动能的增加量等于物块动能的增加量C．木板对物块所做功小于物块对木板所做的功 D．木板动能的增加量等于物块对木板所做的功6．（2023·湖北·模拟预测）质量为m的赛车在水平直线赛道上以恒定功率P加速，受到的阻力不变，其加速度a与速度的倒数的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．赛车速度随时间均匀增大B．赛车加速度随时间均匀增大C．赛车加速过程做的是加速度逐渐减小的加速运动D．图中纵轴截距、横轴截距7．（2022·广东·佛山一中高一期中）如图所示，摆球质量为，悬线的长为，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从点运动到点的过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是（）A．重力做功为B．悬线拉力做负功C．空气阻力做功为D．空气阻力做功为8．（2022·贵州·高一阶段练习）如图所示，一小球从空中下落，从它刚接触弹簧到把弹簧压缩至最短的过程中，若不计空气阻力，则关于小球能量的变化，下列判断正确的是（）A．动能一直减小 B．动能先增加后减小C．机械能先增加后减小 D．机械能保持不变二、多选题（本大题共4小题）9．（2022·黑龙江·呼玛县高级中学高一阶段练习）如图所示，光滑细杆AB、AC在A点连接，AB竖直放置，AC水平放置，两相同的中心有小孔的小球M、N，分别套在AB和AC上，并用一细绳相连，细绳恰好被拉直，现由静止释放M、N，在运动过程中下列说法正确的是（）A．M球的机械能守恒 B．M球的机械能减少C．M和N组成的系统的机械能守恒 D．绳的拉力对N做负功10．（2021·河南三门峡·高一期末）如图所示，某同学在离地面高度为h1处沿与水平方向成θ夹角方向抛出一质量为m的小球，小球运动到最高点时离地面高度为h2。若该同学抛出小球时对它做功为W，重力加速度为g，不计空气阻力。则下列说法正确的是（）A．小球抛出时的初动能为W+mgh1B．小球在最高点的动能为W+mgh1-mgh2C．小球落到地面前瞬间的动能为W+mgh1D．小球落到地面时的机械能与抛出时的角度θ有关11．（2022·广东·佛山一中高一期中）摄制组在某大楼旁边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示，导演在某房顶离地处架设了滑轮（人和车均视为质点，且滑轮直径远小于），若轨道车从A处以的速度匀速运动到B处，绳BO与水平方向的夹角为。由于绕在滑轮上细钢丝的拉动，使质量为的特技演员从地面由静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中（取，，）（）A．演员上升高度为B．演员最大速度为C．演员机受到钢丝对他的拉力等于他的重力D．钢丝对演员做功为12．（2021·湖南·长沙一中高一期末）如图所示，竖直平面内半径为R的圆弧轨道与水平轨道在最低点B相切。一质量为m的小物块（可视为质点）从最高点A由静止滑下，最后静止于C点，B、C间的距离为R。已知物块与圆轨道、水平轨道间的动摩擦因数均为。现用力F使物块从C点缓慢按原路返回到A点，F的方向始终与物块的运动方向相同，已知物块从B到A的过程中克服摩擦力所做的功为。下列说法正确的是（）A．物块下滑时运动到B点时速度最大B．物块从A点运动到C点的过程中，克服摩擦力做的功为C．物块从C点运动到A点的过程中，F对物块做的功小于2mgRD．物块从C点运动到A点的过程中，F对物块做的功等于三、实验题（本大题共2小题）13．（2022·四川省成都市新都一中高一期末）某实验小组用如图甲所示的装置“研究合外力做功与动能变化的关系”。实验中将木板的一端垫高平衡小车受到的摩擦力，将砝码和托盘的重力大小视作细绳对小车的拉力大小。接通电源，释放小车，打出如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续三个打下的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知砝码和托盘的质量为m，小车的质量为M，重力加速度大小为g，打点计时器打点的周期为T。（1）从打下O点到打下B点的过程中，合外力对小车做的功为_________，在打下B点时小车的动能为______。（均用题干中己知字母表示）（2）若平衡摩擦力时木板倾角过大，则（1）中的将_____________（填“大于”“等于”或“小于”）。14．（2022·重庆市凤鸣山中学高一期末）在验证机械能守恒的实验中（实验装置如图），有下列A至F六个步骤：A．将打点计时器竖直固定在铁架台上

B．接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落C．取下纸带，更换纸带（或将纸带翻个面），重新做实验D．将重锤固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提纸带E．选择一条纸带，用刻度尺测出重锤下落的高度h1、h2、h3、…hn，计算出对应的即时速度vnF．分别算出和，比较在实验误差范围内是否相等（1）以上实验步骤按合理的操作步骤排列应该是___________________________；某个实验小组的甲乙两位同学按照正确的操作选得纸带如图示，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。用毫米刻度尺测得O到A、B、C各点的距离分别为hA=9.51cm、hB=12.42cm、hC=15.70cm，现利用OB段所对应的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，打点计时器所用电源频率为f=50Hz，设重锤质量为0.1kg；（2）根据以上数据可以求得重锤在OB段所对应的运动过程中减小的重力势能为___J（计算结果保留三位有效数字，下同），而动能的增加量为___J，实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因_________；（3）在上图纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如下图中的_____，图线的斜率表示_____。A．

B．C．

D．四、解答题（本大题共4小题）15．（2022·江苏南京·高一课时练习）如图所示，竖直平面内由倾角α＝60°的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形细圆管轨道BCDE和圆周细圆管轨道EFG构成一游戏装置固定于地面，B、E两处轨道平滑连接，轨道所在平面与竖直墙面垂直．轨道出口处G和圆心O2的连线，以及O2、E、O1和B等四点连成的直线与水平线间的夹角均为θ＝30°，G点与竖直墙面的距离d＝R。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。小球只有与竖直墙面间的碰撞可视为弹性碰撞，不计小球大小和所受阻力。（1）若释放处高度h＝h0，当小球第一次运动到圆管最低点C时，求速度大小vC；（2）求小球在圆管内与圆心O1点等高的D点所受弹力FN与h的关系式；（3）若小球释放后能从原路返回到出发点，高度h应该满足什么条件？16．（2022·四川成都·高一期末）如图为修建高层建筑常用的塔式起吊装置。在起重机将一质量为m=5×103kg的重物（可视为质点）以额定功率P=6×104W竖直吊起的过程中，重物由静止开始竖直向上做加速直线运动，加速4s后达到最大速度，然后以最大速度匀速上升，不计空气阻力，重力加速度大小为g=10m/s2。求：（1）重物上升的最大速度的大小；（2）重物由静止开始运动至达到最大速度的过程中，重物上升的高度（计算结果保留小数点后两位）；（3）重物的速度大小为0.6m/s时，重物的加速度大小。17．（2022·云南·弥勒市一中高一阶段练习）质量为1000kg的新能源微型轿车，其发动机的额定功率为60kW，该轿车在水平公路上行驶的最大速率为30m/s。现轿车由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速行驶，当轿车发动机的功率达到额定功率后，保持额定功率行驶，行驶过程轿车所受阻力恒定。求：（1）轿车行驶时所受的阻力大小；（2）轿车做匀加速运动的时间。18．（2022·上海浦东新·模拟预测）如图，质量m=2kg的物块（可视为质点）放在水平地面上，用细线紧绕在半径R=0.5m的薄壁圆筒上。初始时刻，细线呈竖直绷紧状态，圆筒的转轴水平固定在离地足够高H处，圆筒在电动机的带动下由静止开始绕中心轴转动，转动中角速度满足ω=4t（rad/s），以水平地面为零势能面，g取10m/s2，不计空气阻力，忽略线的粗细。（1）写出物块上升过程中速度与时间的关系式，并说明物块做何种运动；（2）求上升过程细线对物块拉力F的大小；（3）求2s内细线对物块所做功W的大小；（4）分析说明物块从地面提升至H处的过程中，是否存在动能和重力势能相等的时刻？参考答案1．D2．D3．C4．D5．C6．C7．D8．B9．BC10．BC11．ABD12．CD13．

小于14．

ADBCEF

0.122

0.120

C

g重力加速度重力加速度g15．（1）；（2）FN＝2mg（－1），h≥R；（3）R16．（1）1.2m/s；（2）4.73m；（3）10m/s217．（1）2000N；（2）7.5s18．（1）v=2t（m/s），物块做初速为零、加速度为2m/s2的匀加速直线运动；（2）24N；（3）96J；（4）不存在第五章经典力学的局限性与相对论初步

一、单选题(每题4分，共8各小题，共计32分)1.下列描述的运动，牛顿运动定律不适用的是()A.研究原子中电子的运动 B.研究“神舟十号”飞船的高速发射C.研究地球绕太阳的运动 D.研究飞机从北京飞往纽约的航线2.某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果把这段路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为（c为光速）()A. B. C. D.3.有一把长为L的尺子竖直放置，现让这把尺子沿水平方向以接近光的速度运行，运行过程中尺子始终保持竖直，那么我们此时再测量该尺子的长度将()A.大于L B.小于L C.等于L D.无法测量4.某考生现在正在完成100分钟的期末物理考试,假设一艘飞船相对该考生以的速度匀速飞过(c为真空中的光速),则飞船上的观察者根据相对论认为该考生考完这场考试所用时间()A.大于100分钟 B.等于100分钟 C.小于100分钟 D.不能确定5.在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播,闪光到达车厢后壁时,一只小猫在车厢后端出生,闪光到达车厢前壁时,两只小鸡在车厢前端出生.则()A.在火车上的人看来,一只小猫先出生 B.在火车上的人看来,两只小鸡先出生C.在地面上的人看来,一只小猫先出生 D.在地面上的人看来,两只小鸡先出生6.在地面上观测一个物体，由于物体以一定速度运动，发现该物体质量比静止时的质量增加了10%，求在地面上观测时，此物体相对于静止时的尺度在运动方向上缩短了()A.91% B.10% C.18% D.9.1%7.如图所示，竖直墙上挂着一个时钟，地面上的静止的观察者A观察到钟的面积为S，另一观察者B以的速度平行于y轴沿正方向运动，观察到钟的面积为。则S和的大小关系是()

A. B. C. D.无法判断8.话说有兄弟俩个，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返回地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，则该现象的科学解释是()A.哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了B.弟弟思念哥哥而加速生长C.由相对论可知，物体速度越大，其时间进程越慢，生理进程也越慢D.这是神话，科学无法解释二、多选题(每题4分，共6各小题，共计24分)9.用相对论的观点判断，下列说法正确的是()A.时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度不会改变B.在地面上的人看来，以10km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C.在地面上的人看来，以10km/s的速度向上运动的飞船在运动方向上会变短，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D.当物体运动的速度时，时间变化和长度变化效果可忽略不计10.直升机在抢险救灾中能发挥特殊的作用，在某次抢险救灾中，飞行员凭借自己的经验，在抵达救灾地点前，调为以某一恒定的速度匀速飞行，在距离救灾地点一定距离时，将救灾物资自由释放。地面上的人看到该救灾物资的运动轨迹为曲线，而飞行员观察到救灾物资做自由落体运动，经一段时间，救灾物资刚好落在救灾地点。由经典的时空观可确定()A.飞行员为非惯性系 B.飞行员为惯性系C.地面上的人为非惯性系 D.地面上的人为惯性系11.如果牛顿运动定律在参考系中成立,而参考系相对于做匀速直线运动,则在参考系中（）A.牛顿运动定律也同样成立B.牛顿运动定律不能成立C.和两个参考系中,一切物理定律拿都是相同的D.参考系也是惯性参考系12.如果牛顿运动定律在参考系A中成立,而参考系B相对于参考系A做匀速直线运动,则在参考系B中(

)A.牛顿定律也同样成立

B.牛顿定律不能成立

C.A和B两个参考系中,一切物理定律都是相同的

D.参考系B也是惯性参考系13.1905年，是科学史上翻天覆地的一年，名不见经传的爱因斯坦发表的5篇论文彻底改变了传统的物理学，也为造福后世的诸多技术奠定了基础。爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为()A.否定了经典力学的绝对时空观B.揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C.打破了经典力学体系的局限性D.使人类认识到时间、空间和物质运动之间的依赖关系14.(多选)甲、乙、丙三个完全相同的时钟,甲放在地面上,乙、丙分别放在两架航天飞机上,航天飞机沿同一方向高速飞离地球,但是乙所在的飞机比丙所在的飞机飞得快。则乙所在飞机上的观察者认为(

)A.走得最快的钟是甲

B.走得最快的钟是乙

C.走得最快的钟是丙

D.走得最慢的钟是甲三、填空题(每题4分，共4各小题，共计16分)15.甲、乙两人站在地面上时身高都是，甲、乙分别乘坐速度为和（c为光速）的飞船同向运动，如图所示。此时乙观察到甲的身高L________；若甲向乙挥手，该动作的时间为，乙观察到甲动作的时间为，则__________。（均选填“>”“=”或“<”）

16.如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)．地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为________．17.如图所示,一