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2021-2022年宁夏石嘴山市平罗中学高一（下）期中物理试题含解析
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平罗中学2021-2022学年度第二学期期中考试试卷高一物理一、选择题（本大题共15小题，共50分，1-10题只有一个正确选项，每小题3分。11-15题有多个正确选项，全部选对得4分，选对但选不全得2分。有错选的得0分） 1. 在人类历史发展的长河中，围绕万有引力的研究，物理学家们经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是（ ）A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律B. 丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点C. 卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人D. 伽利略利用“地-月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用【答案】C【解析】【详解】A．万有引力定律是由牛顿发现的，故A错误；B．日心说是哥白尼提出的，故B错误；C．卡文迪许通过扭称测出了引力常量，由黄金代换可得地球质量，故C正确；D．牛顿利用“地-月系统”验证了万有引力定律正确性，故D错误；故选C。2. 对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）A. 物体的运动轨迹一定是圆 B. 物体的速度大小一定变化C. 物体的速度方向可能不变 D. 物体一定在做变速运动【答案】D【解析】【详解】A．做曲线运动的物体的运动轨迹不一定是圆，故A错误；BCD．物体做曲线运动，它的速度方向必定是改变的，所以物体的速度一定改变，做变速运动。故BC错误，D正确。故选D。3. 关于功和功率的概念，下列说法正确的是（ ）A. 功有正、负之分，说明功有方向B. 由可知，速度一定时，牵引力与功率成正比C. 由可知，机器做功越多，其功率就越大D. 由可知，只要知道时间内机器做的功，可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率【答案】B【解析】【详解】A．功有正、负之分，功没有方向，A错误；B．由可知，速度一定时，牵引力与功率成正比，B正确；C．由可知，相同时间内机器做功越多，其功率就越大，C错误；D．由可知，只要知道时间t内机器做的功，可以求这段时间内机器做功的平均功率，不能求出这段时间内任意时刻的瞬时功率，D错误。故选B。4. 荡秋千是小朋友们最喜欢的游戏之一，如图为一秋千模型，水平横梁与每一根绳间装有力传感器，质量为40kg的小朋友坐在秋千上，小朋友重心离系绳子的水平横梁垂直距离为2m。若秋千板摆到最低点时，每一根绳上的拉力显示为450N，忽略板和绳的质量，重力加速度g取，则小孩在此位置运动的速度大小约为（ ） A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】根据牛顿二定律有解得故选C。5. 如图所示，A点为倾角为30°的斜面底部，在A点的正上方某高度P点以初速v0平抛一小球，小球打在斜面上B点，C为AB的中点。在P点将小球平抛的初速变为v时，小球恰好打在C点，则有A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】过B点作一水平线，过C点作水平线的垂线交于M点，由几何关系可知，M点即为QB的中点，如果平抛的初速度为原来的一半，则轨迹交于M点，由于平抛运动的轨迹越往下则往竖直方向偏，所以落在斜面上C点的平抛运动轨迹与QB交于N点，则水平位移比轨迹交于M点的更小，即，故A正确。故选A。6. 已知地球半径为R，第一宇宙速度；地球同步卫星距地面的高度为h，它的飞行速度为。则与大小的比值为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得得由题可得所以故选B。7. 如图所示，以10 m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上（g取10 m/s2），可知物体完成这段飞行的时间是（ ）A. s B. s C. s D. 2 s【答案】C【解析】【详解】如图根据平抛运动速度关系可得代入数据解得所以C正确；ABD错误；故选C。8. 年月日上午，翟志刚、王亚平、叶光富乘坐的神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆，这标志我国航天事业在习总书记的领导下再上一个新台阶如图所示，下列关于神舟飞船运动的说法正确的是（ ）A. 神舟飞船绕地球做圆周运动的过程中，宇航员们处于平衡状态B. 在轨道Ⅰ上，飞船在点的加速度等于在点的加速度C. 飞船由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅰ，需在点点火向速度的方向喷气D. 该飞船在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅰ上运行时的机械能【答案】C【解析】【详解】A．神舟飞船绕地球做圆周运动的过程中，宇航员们处于完全失重状态，故A项错误；B．飞船在太空有解得由题意得Q点距离比P点的大，所以飞船在P点的加速度大于于在Q点的加速度，故B项错误；C．飞船由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅰ，需要减速，即需在Q点点火向速度的方向喷气，故C项正确；D．飞船从Ⅰ轨道到Ⅱ轨道需要经过加速，即外界对飞船做正功，故机械能增加，所以该飞船在轨道Ⅱ上运行时的机械能大于在轨道Ⅰ上运行时的机械能，故D项错误。故选C。9. 如图，b、c、d为三颗位于地球赤道上空的卫星，a为赤道上的某一物体，b处于地面附近的轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ）A. 线速度关系B. c在4个小时内转过的圆心角是C. a的向心加速度等于重力加速度gD. d的运动周期有可能是20小时【答案】B【解析】【详解】A．a为赤道上的某一物体，c是地球同步卫星，则a、c的角速度相等，根据可知，线速度关系故A错误；B．由于c是地球同步卫星，则c的周期为24h，因此c在4个小时内转过的圆心角为故B正确；C．地球上的物体在南北两极时，万有引力等于重力，即可得同步卫星c受到的万有引力提供向心力有可得则a的向心加速度为故C错误；D．根据开普勒第三定律有可知，轨道半径越大，运动的周期越长，则d的运动周期应该大于24h，故D错误。故选B。10. 质量为的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，其中段为直线，段为曲线，点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为，以下说法正确的是（ ）A. 时间内，汽车牵引力为B. 时间内，汽车的功率为C. 时间内，汽车平均速度等于D. 汽车运动的最大速率为【答案】B【解析】【详解】A．由题图可知，0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动解得故A错误；B．在t1时刻汽车的功率t1～t2时间内，汽车保持功率P不变，故B正确；C．由图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速率大于，故C错误；D．在t2时刻，汽车的速度达到最大值v2，此时刻解得故D错误。故选B。11. 下列关于功的说法，正确的是（ ）A. 力作用在物体上的一段时间内，物体运动了一段位移，但是该力不一定对物体做功B. 一对作用力和反作用力，当作用力做正功时，反作用力也可以做正功C. 相互垂直的两个力分别对物体做功为和，则这两个力的合力做功为D. 当只有摩擦力对物体做功时，摩擦力一定对物体做负功【答案】AB【解析】【详解】A．力作用在物体上的一段时间内，物体运动了一段位移，这个力与位移相垂直时，该力对物体不做功，A正确；B．一对作用力和反作用力，当作用力做正功时，反作用力也可以与位移同向做正功，如一对带正电的小球分开的过程，B正确；C．功是标量，合力做功代数求和为，C错误；D．当只有摩擦力对物体做功时，摩擦力与位移同向对物体做正功，如把物块放在水平传送带加速的过程，D错误．故选AB。12. 甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为v0，船在静水中速率均为v，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图所示，已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为L，则下列判断正确的是（ ）A. 乙船先到达对岸B. 若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变C. 不论河水流速v0如何改变，只要适当改变θ角，甲船总能到达正对岸的A点D. 若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等。渡河的时间与河水流速v0无关。则增大v0，两船的渡河时间都不变，故A错误，B正确；C．只有甲船速度大于水流速度时，不论水流速v0如何改变，只要适当改变θ角，甲船都可能到达河的正对岸A点，故C错误；D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解，船在水平方向的分速度仍不变，则两船之间的距离两船之间的距离和河水流速v0无关，大小不变，故D正确。故选BD。13. “开普勒”是位于天鹅座内的双星系统，距离地球大约光年。这一系统有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为，相距为，其中一颗大恒星的质量是另一颗小恒星质量的倍。已知引力常量为，则下列判断正确的是（ ）A. 大小两颗恒星的转动半径之比为 B. 大小两颗恒星的转动半径之比为C. 较大恒星质量为 D. 较小恒星质量为【答案】AC【解析】【详解】AB．设较大恒星的质量为3m，半径为；较小恒星质量为m，半径为，分别对两恒星有联立解得故A正确，B错误；CD．由题意得联立解得则故C正确，D错误。故选AC。14. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（ ） A. 海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于月球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比B. 海王星在Q点的角速度大于P点的角速度C. 从P到M所用时间小于D. 从P到Q阶段，速率逐渐变小【答案】CD【解析】【详解】A. 海王星运行围绕的中心天体是太阳，而月球运行围绕的中心天体是地球，中心天体不同，运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比就不同，故A错误；B. 由开普勒第二定律（面积定律）和角速度的定义知，海王星在Q点的角速度小于P点的角速度，故B错误；C. 海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以海王星从P到M所用的时间小于，故C正确；D. 由开普勒第二定律（面积定律）知，海王星从近日点P到远日点Q阶段，速率逐渐变小，故D正确。故选CD。15. “玉兔号”登月车在月球表面成功登陆，实现了中国人“奔月”伟大梦想，机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落实验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则（ ）A. 月球表面重力加速度为B. 月球的第一宇宙速度为C. 月球质量为D. 月球同步卫星离月球表面的高度为【答案】CD【解析】【分析】根据自由落体运动的规律求出月球表面的重力加速度g；根据重力提供向心力计算月球的第一宇宙速度；根据月球表面的物体受到的重力等于万有引力计算月球的质量；月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力求解月球同步卫星离月球表面高度h．【详解】由自由落体运动规律有：h=gt2，所以有：g＝，故A错误；月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力mg＝m，所以v1＝，故B错误；在月球表面的物体受到的重力等于万有引力mg＝，所以M＝，故C正确；月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，解得h＝，故D正确；故选CD．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用．本题重点是利用好月球表面的自由落体运动，这种以在星球表面自由落体，或平抛物体，或竖直上抛物体给星球表面重力加速度的方式是比较常见的．二、填空题（本大题共2小题，共8.0分）16. 如图所示，质量为2.0 × 103kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 80m 的弯路时，车速为20m/s。此时汽车转弯所需要的向心力大小为___________N。若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4 × 104N，请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑___________（填“会”或“不会”）。 【答案】 ①. ②. 不会【解析】【分析】【详解】[1][2]根据因为所以当轮胎与路面间的最大静摩擦力为，这辆车在这个弯道处不会发生侧滑。17. 如图，半径为的水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，在的正上方有一个小球以初速度水平抛出。为圆盘边缘上一点，小球抛出时，恰与的方向平行，若小球恰好直接落在点，则小球抛出时距的高度___________，圆盘转动的角速度大小___________（重力加速度为） 。【答案】 ①. ②. 【解析】【详解】[1]小球做平抛运动，设运动时间为t，水平方向上有竖直方向为自由落体运动，因此[2]由于水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小球恰好直接落在点，因此在运动时间t内，圆盘应转了整数圈，即因此圆盘的角速度为三、计算题（本大题共4小题，共42分）18. 质量的物体，在水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数物体从静止开始运动，运动时间。求：（1）力在内对物体所做功的平均功率（2）在末力对物体做功的瞬时功率【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律得解得4s内的位移为力F在4s内对物体所做功为4s内的平均功率为（2）4s末的速度为在4s末力F对物体做功的瞬时功率为19. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离后做平抛运动，经过后又恰好与倾角为的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径，小球可看作质点且其质量为取。求：（1）小球在斜面上的相碰点与点的水平距离；（2）小球经过管道的点时，受到管道的作用力的大小及方向。【答案】（1）0.9m；（2）1N；方向竖直向上【解析】【详解】（1）根据平抛运动的规律，小球在C点的竖直分速度水平分速度解得B点与C点的水平距离（2）在B点设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有其中解得负号表示管道对小球的作用力方向竖直向上，故小球受到管道的作用力FNB的大小为1N，方向竖直向上。20. 中国2018年发射“嫦娥四号”月球探测器，在月球背面软着陆，假设“嫦娥四号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G．（1）月球的密度（2）月球的表面重力加速度【答案】（1）月球的密度；（2）月球的表面重力加速度【解析】【详解】（1）飞船绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有解得月球的密度=（2）根据月球表面物体重力等于万有引力解得：=21. 一列火车总质量，机车发动机的额定功率，在水平轨道上行驶时，轨道对列车的阻力是车重的倍，，求：（1）在水平轨道上，发动机以额定功率工作，当行驶速度为时，列车的瞬时加速度；（2）在水平轨道上以速度匀速行驶时，发动机的实际功率；（3）若火车从静止开始，保持的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间。【答案】（1）；（2）；（3）4s【解析】【详解】（1）由题干可知阻力为速度为时的牵引力为由牛顿第二定律可得解得（2）若以匀速行驶，牵引力大小等于阻力，则发动机的实际功率（3）由牛顿第二定律得在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率刚为额定功率时速度为，即由得
平罗中学2021-2022学年度第二学期期中考试试卷高一物理一、选择题（本大题共15小题，共50分，1-10题只有一个正确选项，每小题3分。11-15题有多个正确选项，全部选对得4分，选对但选不全得2分。有错选的得0分） 1. 在人类历史发展的长河中，围绕万有引力的研究，物理学家们经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是（ ）A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律B. 丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点C. 卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人D. 伽利略利用“地-月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用【答案】C【解析】【详解】A．万有引力定律是由牛顿发现的，故A错误；B．日心说是哥白尼提出的，故B错误；C．卡文迪许通过扭称测出了引力常量，由黄金代换可得地球质量，故C正确；D．牛顿利用“地-月系统”验证了万有引力定律正确性，故D错误；故选C。2. 对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）A. 物体的运动轨迹一定是圆 B. 物体的速度大小一定变化C. 物体的速度方向可能不变 D. 物体一定在做变速运动【答案】D【解析】【详解】A．做曲线运动的物体的运动轨迹不一定是圆，故A错误；BCD．物体做曲线运动，它的速度方向必定是改变的，所以物体的速度一定改变，做变速运动。故BC错误，D正确。故选D。3. 关于功和功率的概念，下列说法正确的是（ ）A. 功有正、负之分，说明功有方向B. 由可知，速度一定时，牵引力与功率成正比C. 由可知，机器做功越多，其功率就越大D. 由可知，只要知道时间内机器做的功，可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率【答案】B【解析】【详解】A．功有正、负之分，功没有方向，A错误；B．由可知，速度一定时，牵引力与功率成正比，B正确；C．由可知，相同时间内机器做功越多，其功率就越大，C错误；D．由可知，只要知道时间t内机器做的功，可以求这段时间内机器做功的平均功率，不能求出这段时间内任意时刻的瞬时功率，D错误。故选B。4. 荡秋千是小朋友们最喜欢的游戏之一，如图为一秋千模型，水平横梁与每一根绳间装有力传感器，质量为40kg的小朋友坐在秋千上，小朋友重心离系绳子的水平横梁垂直距离为2m。若秋千板摆到最低点时，每一根绳上的拉力显示为450N，忽略板和绳的质量，重力加速度g取，则小孩在此位置运动的速度大小约为（ ） A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】根据牛顿二定律有解得故选C。5. 如图所示，A点为倾角为30°的斜面底部，在A点的正上方某高度P点以初速v0平抛一小球，小球打在斜面上B点，C为AB的中点。在P点将小球平抛的初速变为v时，小球恰好打在C点，则有A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】过B点作一水平线，过C点作水平线的垂线交于M点，由几何关系可知，M点即为QB的中点，如果平抛的初速度为原来的一半，则轨迹交于M点，由于平抛运动的轨迹越往下则往竖直方向偏，所以落在斜面上C点的平抛运动轨迹与QB交于N点，则水平位移比轨迹交于M点的更小，即，故A正确。故选A。6. 已知地球半径为R，第一宇宙速度；地球同步卫星距地面的高度为h，它的飞行速度为。则与大小的比值为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得得由题可得所以故选B。7. 如图所示，以10 m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上（g取10 m/s2），可知物体完成这段飞行的时间是（ ）A. s B. s C. s D. 2 s【答案】C【解析】【详解】如图根据平抛运动速度关系可得代入数据解得所以C正确；ABD错误；故选C。8. 年月日上午，翟志刚、王亚平、叶光富乘坐的神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆，这标志我国航天事业在习总书记的领导下再上一个新台阶如图所示，下列关于神舟飞船运动的说法正确的是（ ）A. 神舟飞船绕地球做圆周运动的过程中，宇航员们处于平衡状态B. 在轨道Ⅰ上，飞船在点的加速度等于在点的加速度C. 飞船由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅰ，需在点点火向速度的方向喷气D. 该飞船在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅰ上运行时的机械能【答案】C【解析】【详解】A．神舟飞船绕地球做圆周运动的过程中，宇航员们处于完全失重状态，故A项错误；B．飞船在太空有解得由题意得Q点距离比P点的大，所以飞船在P点的加速度大于于在Q点的加速度，故B项错误；C．飞船由轨道Ⅱ变轨进入轨道Ⅰ，需要减速，即需在Q点点火向速度的方向喷气，故C项正确；D．飞船从Ⅰ轨道到Ⅱ轨道需要经过加速，即外界对飞船做正功，故机械能增加，所以该飞船在轨道Ⅱ上运行时的机械能大于在轨道Ⅰ上运行时的机械能，故D项错误。故选C。9. 如图，b、c、d为三颗位于地球赤道上空的卫星，a为赤道上的某一物体，b处于地面附近的轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ）A. 线速度关系B. c在4个小时内转过的圆心角是C. a的向心加速度等于重力加速度gD. d的运动周期有可能是20小时【答案】B【解析】【详解】A．a为赤道上的某一物体，c是地球同步卫星，则a、c的角速度相等，根据可知，线速度关系故A错误；B．由于c是地球同步卫星，则c的周期为24h，因此c在4个小时内转过的圆心角为故B正确；C．地球上的物体在南北两极时，万有引力等于重力，即可得同步卫星c受到的万有引力提供向心力有可得则a的向心加速度为故C错误；D．根据开普勒第三定律有可知，轨道半径越大，运动的周期越长，则d的运动周期应该大于24h，故D错误。故选B。10. 质量为的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，其中段为直线，段为曲线，点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为，以下说法正确的是（ ）A. 时间内，汽车牵引力为B. 时间内，汽车的功率为C. 时间内，汽车平均速度等于D. 汽车运动的最大速率为【答案】B【解析】【详解】A．由题图可知，0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动解得故A错误；B．在t1时刻汽车的功率t1～t2时间内，汽车保持功率P不变，故B正确；C．由图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，t1～t2时间内，汽车的平均速率大于，故C错误；D．在t2时刻，汽车的速度达到最大值v2，此时刻解得故D错误。故选B。11. 下列关于功的说法，正确的是（ ）A. 力作用在物体上的一段时间内，物体运动了一段位移，但是该力不一定对物体做功B. 一对作用力和反作用力，当作用力做正功时，反作用力也可以做正功C. 相互垂直的两个力分别对物体做功为和，则这两个力的合力做功为D. 当只有摩擦力对物体做功时，摩擦力一定对物体做负功【答案】AB【解析】【详解】A．力作用在物体上的一段时间内，物体运动了一段位移，这个力与位移相垂直时，该力对物体不做功，A正确；B．一对作用力和反作用力，当作用力做正功时，反作用力也可以与位移同向做正功，如一对带正电的小球分开的过程，B正确；C．功是标量，合力做功代数求和为，C错误；D．当只有摩擦力对物体做功时，摩擦力与位移同向对物体做正功，如把物块放在水平传送带加速的过程，D错误．故选AB。12. 甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为v0，船在静水中速率均为v，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图所示，已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为L，则下列判断正确的是（ ）A. 乙船先到达对岸B. 若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变C. 不论河水流速v0如何改变，只要适当改变θ角，甲船总能到达正对岸的A点D. 若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等。渡河的时间与河水流速v0无关。则增大v0，两船的渡河时间都不变，故A错误，B正确；C．只有甲船速度大于水流速度时，不论水流速v0如何改变，只要适当改变θ角，甲船都可能到达河的正对岸A点，故C错误；D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解，船在水平方向的分速度仍不变，则两船之间的距离两船之间的距离和河水流速v0无关，大小不变，故D正确。故选BD。13. “开普勒”是位于天鹅座内的双星系统，距离地球大约光年。这一系统有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为，相距为，其中一颗大恒星的质量是另一颗小恒星质量的倍。已知引力常量为，则下列判断正确的是（ ）A. 大小两颗恒星的转动半径之比为 B. 大小两颗恒星的转动半径之比为C. 较大恒星质量为 D. 较小恒星质量为【答案】AC【解析】【详解】AB．设较大恒星的质量为3m，半径为；较小恒星质量为m，半径为，分别对两恒星有联立解得故A正确，B错误；CD．由题意得联立解得则故C正确，D错误。故选AC。14. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（ ） A. 海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于月球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比B. 海王星在Q点的角速度大于P点的角速度C. 从P到M所用时间小于D. 从P到Q阶段，速率逐渐变小【答案】CD【解析】【详解】A. 海王星运行围绕的中心天体是太阳，而月球运行围绕的中心天体是地球，中心天体不同，运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比就不同，故A错误；B. 由开普勒第二定律（面积定律）和角速度的定义知，海王星在Q点的角速度小于P点的角速度，故B错误；C. 海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以海王星从P到M所用的时间小于，故C正确；D. 由开普勒第二定律（面积定律）知，海王星从近日点P到远日点Q阶段，速率逐渐变小，故D正确。故选CD。15. “玉兔号”登月车在月球表面成功登陆，实现了中国人“奔月”伟大梦想，机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落实验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G，则（ ）A. 月球表面重力加速度为B. 月球的第一宇宙速度为C. 月球质量为D. 月球同步卫星离月球表面的高度为【答案】CD【解析】【分析】根据自由落体运动的规律求出月球表面的重力加速度g；根据重力提供向心力计算月球的第一宇宙速度；根据月球表面的物体受到的重力等于万有引力计算月球的质量；月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力求解月球同步卫星离月球表面高度h．【详解】由自由落体运动规律有：h=gt2，所以有：g＝，故A错误；月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力mg＝m，所以v1＝，故B错误；在月球表面的物体受到的重力等于万有引力mg＝，所以M＝，故C正确；月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，解得h＝，故D正确；故选CD．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用．本题重点是利用好月球表面的自由落体运动，这种以在星球表面自由落体，或平抛物体，或竖直上抛物体给星球表面重力加速度的方式是比较常见的．二、填空题（本大题共2小题，共8.0分）16. 如图所示，质量为2.0 × 103kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 80m 的弯路时，车速为20m/s。此时汽车转弯所需要的向心力大小为___________N。若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4 × 104N，请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑___________（填“会”或“不会”）。 【答案】 ①. ②. 不会【解析】【分析】【详解】[1][2]根据因为所以当轮胎与路面间的最大静摩擦力为，这辆车在这个弯道处不会发生侧滑。17. 如图，半径为的水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，在的正上方有一个小球以初速度水平抛出。为圆盘边缘上一点，小球抛出时，恰与的方向平行，若小球恰好直接落在点，则小球抛出时距的高度___________，圆盘转动的角速度大小___________（重力加速度为） 。【答案】 ①. ②. 【解析】【详解】[1]小球做平抛运动，设运动时间为t，水平方向上有竖直方向为自由落体运动，因此[2]由于水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小球恰好直接落在点，因此在运动时间t内，圆盘应转了整数圈，即因此圆盘的角速度为三、计算题（本大题共4小题，共42分）18. 质量的物体，在水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数物体从静止开始运动，运动时间。求：（1）力在内对物体所做功的平均功率（2）在末力对物体做功的瞬时功率【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律得解得4s内的位移为力F在4s内对物体所做功为4s内的平均功率为（2）4s末的速度为在4s末力F对物体做功的瞬时功率为19. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离后做平抛运动，经过后又恰好与倾角为的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径，小球可看作质点且其质量为取。求：（1）小球在斜面上的相碰点与点的水平距离；（2）小球经过管道的点时，受到管道的作用力的大小及方向。【答案】（1）0.9m；（2）1N；方向竖直向上【解析】【详解】（1）根据平抛运动的规律，小球在C点的竖直分速度水平分速度解得B点与C点的水平距离（2）在B点设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有其中解得负号表示管道对小球的作用力方向竖直向上，故小球受到管道的作用力FNB的大小为1N，方向竖直向上。20. 中国2018年发射“嫦娥四号”月球探测器，在月球背面软着陆，假设“嫦娥四号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G．（1）月球的密度（2）月球的表面重力加速度【答案】（1）月球的密度；（2）月球的表面重力加速度【解析】【详解】（1）飞船绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有解得月球的密度=（2）根据月球表面物体重力等于万有引力解得：=21. 一列火车总质量，机车发动机的额定功率，在水平轨道上行驶时，轨道对列车的阻力是车重的倍，，求：（1）在水平轨道上，发动机以额定功率工作，当行驶速度为时，列车的瞬时加速度；（2）在水平轨道上以速度匀速行驶时，发动机的实际功率；（3）若火车从静止开始，保持的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间。【答案】（1）；（2）；（3）4s【解析】【详解】（1）由题干可知阻力为速度为时的牵引力为由牛顿第二定律可得解得（2）若以匀速行驶，牵引力大小等于阻力，则发动机的实际功率（3）由牛顿第二定律得在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率刚为额定功率时速度为，即由得
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