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新疆乌鲁木齐市新疆实验中学2023-2024学年高一下学期7月期中考试物理试题（解析版）
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这是一份新疆乌鲁木齐市新疆实验中学2023-2024学年高一下学期7月期中考试物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了考试结束后，请将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
（卷面分值∶ 100分 考试时间∶ 90分钟）
注意事项：
1.本试卷为问答分离式试卷，共6页，其中问卷4 页，答卷2页。答题前请考生务必将自己的班级、姓名、准考证号的信息填写在答题卡上。
2.作答非选择题时必须用黑色字迹 0.5 毫米签字笔书写在答题卡的指定位置上，作答选择题必须用 2B铅笔在答题卡上将对应题目的选项涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持答题卡卡面清洁、不折叠、不破损、不能使用涂改液、修正带。
3.考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共计40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10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，有选错或不选的得0分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 公式和适用条件相同
B. 根据公式，当r趋近于0时，E趋于无限大
C. 电场强度的方向与试探电荷所受电场力方向一致
D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
【答案】D
【解析】
【详解】A．公式只适用于真空中点电荷产生的电场，公式适用于任何电场，故A错误；
B．当r趋近于0时，公式不再适用，故B错误；
C．电场方向由电场本身决定，试探电荷为正电荷时所受电场力的方向与电场方向相同，试探电荷为负电荷时所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；
D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关，故D正确。
故选D。
2. “嫦娥五号”探月卫星在由地球飞向月球时，假设沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由探月卫星合力方向指向轨迹凹侧，从M点向N点飞行，速度逐渐减小，说明合力方向与速度方向夹角为钝角，综合判断可知，C正确。
故选C。
3. 质量为m的小球，从离桌面H高处的A点由静止下落，桌面离地面高度为h，重力加速度为g，如图所示，若以A点所在的水平面为零势能面，那么小球刚落地时的机械能为（ ）
A. mgHB. C. 0D.
【答案】C
【解析】
【详解】以A点所在的水平面为零势能面，小球在A点时的动能为零，重力势能为零，因此A点机械能为零，小球从A点下落过程，只有重力做功，下落过程机械能守恒，因此小球落地时的机械能与A点机械能相等，即为0；
故选C。
4. 如图所示，质量为m的物体通过一根跨过光滑定滑轮的轻绳与汽车相连，汽车以速度 v向右做匀速直线运动，细绳与水平面间夹角为θ，下列说法正确的是（ ）
A. 物体做匀加速直线运动B. 物体的速度大小为
C. 物体做加速运动且速度小于车的速度D. 绳子的拉力等于 mg
【答案】C
【解析】
【详解】将汽车的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，则物体的速度大小为
则当汽车以速度 v向右做匀速直线运动时，细绳与水平面间夹角θ减小，物体的速度变大，即物体做变加速运动，其速度小于车的速度，物体的加速度向上，处于超重状态，则绳子的拉力大于mg，故选项C正确，ABD错误。
故选C。
5. 某人骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，如图所示，自行车的大齿轮的半径为，小齿轮的半径为，车轮的半径为，大齿轮转动的周期为T，则自行车前进的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】大齿轮与小齿轮的边缘线速度相等，有
自行车前进的速度大小
大齿轮的角速度大小
解得
故选A。
6. 质量为1kg的小物体做自由落体运动，历时4s落地。重力加速度取，不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A. 落地时，重力的功率为400W
B. 前2s和后2s重力做功之比为
C. 第4s内重力做功的平均功率为35W
D. 整个下落过程中，重力做功的平均功率为200W
【答案】C
【解析】
【详解】A．落地时，物体的速度为
落地时，重力的功率为
故A正确；
B．前2s物体的下落的高度为
后2s物体的下落的高度为
重力做功为
前2s和后2s重力做功之比为
故B正确；
C．第4s内物体的下落的高度为
第4s内重力做功的平均功率为
故C错误；
D．4s内物体的下落的高度为
整个下落过程中，重力做功的平均功率为
故D正确。
本题选错误的，故选C。
7. 为使真空中两个点电荷间的相互作用力变为原来的，可采用的方法是（ ）
A. 两个点电荷所带电荷量不变，电荷间距离增大为原来的2倍
B. 两个点电荷所带电荷量不变，电荷之间的距离减小为原来的
C. 两个点电荷所带电荷量不变，电荷之间的距离增大为原来的4倍
D. 两个点电荷间距离不变，两个点电荷所带电荷量都减少为原来的
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据库仑定律，两个点电荷所带电荷量不变，电荷间距离增大为原来的2倍，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故A正确；
B．根据库仑定律，电荷之间的距离减小为原来的，两个点电荷间的相互作用力变为原来的4倍，故B错误；
C．根据库仑定律，两个点电荷所带电荷量不变，电荷之间的距离增大为原来的4倍，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故C错误；
D．根据库仑定律，两个点电荷间距离不变，两个点电荷所带电荷量都减少为原来的，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故D正确。
故选AD。
8. 如图所示的四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超重状态
B. 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用
C. 图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力
D. 图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图a，汽车通过拱桥的最高点时，加速度向下，处于失重状态，选项A错误；
B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和轨道的支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力，则此时轮缘对外轨有侧向挤压作用，选项B正确；
C．图c，若A、B均相对静止，半径，质量，两物块的角速度相等，摩擦力提供向心力，根据
则A、B所受摩擦力
选项C错误；
D．图d是一圆锥摆，根据
可得
则增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，选项D正确。
故选BD。
9. 华为Mate60Pr成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，在无信号环境下，该手机通过“天通一号”卫星与外界进行联系。“天通一号”卫星位于离地球表面约为6R的地球同步轨道上，R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. “天通一号”在轨运行的加速度大小约为
B. “天通一号”在轨运行的周期约为
C. 地球赤道上物体随地球自转的角速度约为
D. 地球赤道上物体随地球自转的线速度小于“天通一号”在轨运行的线速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据万有引力与重力的关系
根据万有引力提供向心力
解得“天通一号”在轨运行的加速度大小约为
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力
解得“天通一号”在轨运行的周期约为
故B正确；
C．地球赤道上物体随地球自转的角速度等于同步卫星的角速度，约为
故C错误；
D．根据
可知地球赤道上物体随地球自转的线速度小于“天通一号”在轨运行的线速度，故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示，电动机通过绕过定滑轮的轻细绳，与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在0~6s时间内物体运动的图像如图乙所示，其中除1s~5s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为2kg，不计一切阻力，重力加速度，则下列判断正确的是（ ）
A. 在0~1s内电动机牵引力大小为10N
B. 1s后电动机的输出功率恒为100W
C. 物体达到的最大速度
D. 在0~5s内物体沿斜面向上运动了35m
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．在0~1s内，设细绳拉力的大小为，则根据运动学公式和牛顿第二定律可得
由功率公式
联立解得
，，
在1s末电动机输出功率为，1s后电动机的输出功率保持不变，所以1s后电动机的输出功率为100W，故A错误，B正确；
C．当物体达到最大速度后，细绳的拉力大小，由牛顿第二定律可得
物体达到的最大速度
故C错误；
D．在0~1s内物体沿斜面向上运动位移为
在1~5s内，根据动能定理
解得
在0~5s内物体沿斜面向上运动的位移
故D正确。
故选BD。
二、实验题：本大题共2小题，每空2分，共16分。
11. 如图所示是“探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系”的实验装置。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。皮带分别套在两塔轮圆盘上，转动手柄可使槽内小球以各自角速度做圆周运动，通过标尺上露出的红白相间等分格数可得到两个小球所受向心力的比值。
（1）下列实验中的主要探究方法与本实验相同的是 。
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究加速度与力、质量的关系
C. 探究两个互成角度的力的合成规律
（2）为了探究向心力大小与半径之间的关系，左右两侧塔轮___________设置半径相同的轮盘（选填“需要”或“不需要”）。
（3）探究向心力和角速度的关系时，需将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，再将传动皮带套在两半径之比等于的轮盘上，标尺露出红白相间的等分格数的比值约为___________。
（4）多次改变皮带位置，可以发现向心力和角速度的关系为 。
A. 向心力与角速度成正比B. 向心力与角速度成反比
C. 向心力与角速度的平方成正比D. 向心力与角速度的平方成反比
【答案】（1）B （2）需要
（3）
（4）C
【解析】
【小问1详解】
A．探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系采用的探究方法是控制变量法，探究平抛运动的特点采用的探究方法是用曲化直的方法，故A错误；
B．探究加速度与力、质量的关系采用的探究方法是控制变量法，故B正确；
C．探究两个互成角度的力的合成规律采用的探究方法是等效替代，故C错误。
故选B。
【小问2详解】
为了探究向心力大小与半径之间的关系，需控制小球的角速度相同，变速塔轮边缘的线速度相等，根据可知，左右两侧塔轮需要设置半径相同的轮盘。
【小问3详解】
变速塔轮边缘的线速度相等，根据
可得
挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等，则两小球运动半径相等，根据向心力公式
可得标尺露出红白相间的等分格数的比值约为
【小问4详解】
根据向心力公式
多次改变皮带位置，可以发现向心力与角速度的平方成正比。
故选C。
12. “验证机械能守恒定律”实验装置如图所示，让质量为200g的重物从静止开始下落，得到一条较为清晰的纸带，O点是打下的第一个点，A、B、C、D为纸带中四个连续打下的点，到O点的距离分别为，，，。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，重力加速度。
（1）为了减小实验误差，对于体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是________________。
（2）重物从O点下落到C点，重力势能变化量的绝对值________，下落到C点时动能________。（计算结果均保留3位有效数字）
（3）比较与的大小，出现这一结果的原因可能是 。
A. 工作电压偏高B. 存在空气阻力和摩擦力C. 接通电源前释放了纸带
【答案】（1）阻力与重力的比值更小
（2） ①. 0.547 ②. 0.576
（3）C
【解析】
【小问1详解】
为了减小实验误差，对于体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是阻力与重力的比值更小。
【小问2详解】
[1]重物从O点下落到C点，重力势能变化量的绝对值
[2]相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，下落到C点时的速度为
下落到C点时动能
【小问3详解】
A．工作电压偏高不会引起实验的误差，故A错误；
B．存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，故B错误；
C．提前释放了纸带，纸带初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大，导致动能的增加量大于重力势能的减少量，故C正确。
故选C。
三、计算题∶本大题共4小题，13题8分；14题12分；15题12分； 16题12分； 共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。
13. 如图所示，竖直平面内光滑圆弧轨道与粗糙水平面平滑连接，一小物块（可视为质点）从距地面高度为h的A点由静止释放，已知小物块与水平面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，求小物块沿水平面滑行的位移大小。
【答案】
【解析】
【详解】小物块从A点静止释放到停止运动，根据动能定理有
解得小物块沿水平面滑行的位移大小
14. 2030年中国计划实现载人登月，到时我国宇航员可以在月球上进行一系列的物理实验。例如：在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一小球上升高度为h，已知月球半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转影响和其他星体对其影响，忽略一切阻力，求：
（1）月球表面重力加速度的大小；
（2）在月球上卫星的最小发射速度大小：
（3）若一颗卫星在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期为T，试求月球的密度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据动力学公式
解得月球表面重力加速度的大小
（2）在月球上卫星的最小发射速度为第一宇宙速度，根据第一宇宙速度的定义
根据万有引力与重力的关系
解得
（3）根据万有引力提供向心力
月球的体积为
月球的密度
解得
15. 某水上项目需要挑战者借助悬挂在高处的轻绳飞跃到水池对面的平台上，已知开始时轻绳与竖直方向的夹角α=60°，质量为60kg的挑战者抓住轻绳由静止开始摆动，运动到O点正下方时松手，轻绳悬挂点O的正下方恰好在水池最左端，且距平台的竖直高度H=3.6m，水池宽度D=2.4m，绳长为L（L长度未知且小于H）。不考虑空气阻力，挑战者可视为质点，重力加速度，求：
（1）挑战者抓住轻绳运动到最低点时轻绳中的张力大小；
（2）挑战者想安全飞跃到水池对面的平台上，绳长L的取值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）挑战者抓住轻绳运动到最低点时，根据动能定理可得
挑战者抓住轻绳运动到最低点时，根据牛顿第二定律
联立解得
（2）挑战者抓住轻绳运动到最低点时，根据动能定理可得
挑战者想安全飞跃到水池对面的平台上，水平方向有
竖直方向有
联立解得
16. 如图所示，在竖直方向A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的足够长光滑斜面上。用手按住C，使细线恰好伸直但没拉力，并保证ab段细线竖直、cd段细线与斜面平行。已知物体A、B质量均为m，C的质量为 （），细线与滑轮之间摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放物体C后它沿斜面下滑，当物体A恰要离开地面时B获得最大速度（物体 B 未触及滑轮，弹簧始终处于弹性限度内），重力加速度大小为g，求：
（1）释放物体C之前弹簧的压缩量；
（2） 物体B的最大速度；
（3）从释放物体C开始，到物体A恰好要离开地面的过程中，细线对物体C所做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）细线恰好伸直，绳子拉力为零，设弹簧的压缩量为x，对物体B受力分析有
mg=kx
得
（2）当A恰好要离开地面时，地面对物体A的支持力为零，设弹簧的伸长量为x′，对物体A受力分析有
mg=kx′
因此物体B上升的高度和物体C沿斜面下滑的距离
设斜面倾角为α，当物体B达最大速度时有
Mgsinα=2mg
以三个物体和弹簧作研究对象，据机械能守恒定律有
解得
（3）以物体C为研究对象，据动能定理有
解得
（卷面分值∶ 100分 考试时间∶ 90分钟）
注意事项：
1.本试卷为问答分离式试卷，共6页，其中问卷4 页，答卷2页。答题前请考生务必将自己的班级、姓名、准考证号的信息填写在答题卡上。
2.作答非选择题时必须用黑色字迹 0.5 毫米签字笔书写在答题卡的指定位置上，作答选择题必须用 2B铅笔在答题卡上将对应题目的选项涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持答题卡卡面清洁、不折叠、不破损、不能使用涂改液、修正带。
3.考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共计40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10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，有选错或不选的得0分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 公式和适用条件相同
B. 根据公式，当r趋近于0时，E趋于无限大
C. 电场强度的方向与试探电荷所受电场力方向一致
D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
【答案】D
【解析】
【详解】A．公式只适用于真空中点电荷产生的电场，公式适用于任何电场，故A错误；
B．当r趋近于0时，公式不再适用，故B错误；
C．电场方向由电场本身决定，试探电荷为正电荷时所受电场力的方向与电场方向相同，试探电荷为负电荷时所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；
D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关，故D正确。
故选D。
2. “嫦娥五号”探月卫星在由地球飞向月球时，假设沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由探月卫星合力方向指向轨迹凹侧，从M点向N点飞行，速度逐渐减小，说明合力方向与速度方向夹角为钝角，综合判断可知，C正确。
故选C。
3. 质量为m的小球，从离桌面H高处的A点由静止下落，桌面离地面高度为h，重力加速度为g，如图所示，若以A点所在的水平面为零势能面，那么小球刚落地时的机械能为（ ）
A. mgHB. C. 0D.
【答案】C
【解析】
【详解】以A点所在的水平面为零势能面，小球在A点时的动能为零，重力势能为零，因此A点机械能为零，小球从A点下落过程，只有重力做功，下落过程机械能守恒，因此小球落地时的机械能与A点机械能相等，即为0；
故选C。
4. 如图所示，质量为m的物体通过一根跨过光滑定滑轮的轻绳与汽车相连，汽车以速度 v向右做匀速直线运动，细绳与水平面间夹角为θ，下列说法正确的是（ ）
A. 物体做匀加速直线运动B. 物体的速度大小为
C. 物体做加速运动且速度小于车的速度D. 绳子的拉力等于 mg
【答案】C
【解析】
【详解】将汽车的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，则物体的速度大小为
则当汽车以速度 v向右做匀速直线运动时，细绳与水平面间夹角θ减小，物体的速度变大，即物体做变加速运动，其速度小于车的速度，物体的加速度向上，处于超重状态，则绳子的拉力大于mg，故选项C正确，ABD错误。
故选C。
5. 某人骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，如图所示，自行车的大齿轮的半径为，小齿轮的半径为，车轮的半径为，大齿轮转动的周期为T，则自行车前进的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】大齿轮与小齿轮的边缘线速度相等，有
自行车前进的速度大小
大齿轮的角速度大小
解得
故选A。
6. 质量为1kg的小物体做自由落体运动，历时4s落地。重力加速度取，不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A. 落地时，重力的功率为400W
B. 前2s和后2s重力做功之比为
C. 第4s内重力做功的平均功率为35W
D. 整个下落过程中，重力做功的平均功率为200W
【答案】C
【解析】
【详解】A．落地时，物体的速度为
落地时，重力的功率为
故A正确；
B．前2s物体的下落的高度为
后2s物体的下落的高度为
重力做功为
前2s和后2s重力做功之比为
故B正确；
C．第4s内物体的下落的高度为
第4s内重力做功的平均功率为
故C错误；
D．4s内物体的下落的高度为
整个下落过程中，重力做功的平均功率为
故D正确。
本题选错误的，故选C。
7. 为使真空中两个点电荷间的相互作用力变为原来的，可采用的方法是（ ）
A. 两个点电荷所带电荷量不变，电荷间距离增大为原来的2倍
B. 两个点电荷所带电荷量不变，电荷之间的距离减小为原来的
C. 两个点电荷所带电荷量不变，电荷之间的距离增大为原来的4倍
D. 两个点电荷间距离不变，两个点电荷所带电荷量都减少为原来的
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据库仑定律，两个点电荷所带电荷量不变，电荷间距离增大为原来的2倍，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故A正确；
B．根据库仑定律，电荷之间的距离减小为原来的，两个点电荷间的相互作用力变为原来的4倍，故B错误；
C．根据库仑定律，两个点电荷所带电荷量不变，电荷之间的距离增大为原来的4倍，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故C错误；
D．根据库仑定律，两个点电荷间距离不变，两个点电荷所带电荷量都减少为原来的，两个点电荷间的相互作用力变为原来的，故D正确。
故选AD。
8. 如图所示的四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超重状态
B. 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用
C. 图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力
D. 图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图a，汽车通过拱桥的最高点时，加速度向下，处于失重状态，选项A错误；
B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和轨道的支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力，则此时轮缘对外轨有侧向挤压作用，选项B正确；
C．图c，若A、B均相对静止，半径，质量，两物块的角速度相等，摩擦力提供向心力，根据
则A、B所受摩擦力
选项C错误；
D．图d是一圆锥摆，根据
可得
则增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，选项D正确。
故选BD。
9. 华为Mate60Pr成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，在无信号环境下，该手机通过“天通一号”卫星与外界进行联系。“天通一号”卫星位于离地球表面约为6R的地球同步轨道上，R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. “天通一号”在轨运行的加速度大小约为
B. “天通一号”在轨运行的周期约为
C. 地球赤道上物体随地球自转的角速度约为
D. 地球赤道上物体随地球自转的线速度小于“天通一号”在轨运行的线速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据万有引力与重力的关系
根据万有引力提供向心力
解得“天通一号”在轨运行的加速度大小约为
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力
解得“天通一号”在轨运行的周期约为
故B正确；
C．地球赤道上物体随地球自转的角速度等于同步卫星的角速度，约为
故C错误；
D．根据
可知地球赤道上物体随地球自转的线速度小于“天通一号”在轨运行的线速度，故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示，电动机通过绕过定滑轮的轻细绳，与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在0~6s时间内物体运动的图像如图乙所示，其中除1s~5s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为2kg，不计一切阻力，重力加速度，则下列判断正确的是（ ）
A. 在0~1s内电动机牵引力大小为10N
B. 1s后电动机的输出功率恒为100W
C. 物体达到的最大速度
D. 在0~5s内物体沿斜面向上运动了35m
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．在0~1s内，设细绳拉力的大小为，则根据运动学公式和牛顿第二定律可得
由功率公式
联立解得
，，
在1s末电动机输出功率为，1s后电动机的输出功率保持不变，所以1s后电动机的输出功率为100W，故A错误，B正确；
C．当物体达到最大速度后，细绳的拉力大小，由牛顿第二定律可得
物体达到的最大速度
故C错误；
D．在0~1s内物体沿斜面向上运动位移为
在1~5s内，根据动能定理
解得
在0~5s内物体沿斜面向上运动的位移
故D正确。
故选BD。
二、实验题：本大题共2小题，每空2分，共16分。
11. 如图所示是“探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系”的实验装置。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。皮带分别套在两塔轮圆盘上，转动手柄可使槽内小球以各自角速度做圆周运动，通过标尺上露出的红白相间等分格数可得到两个小球所受向心力的比值。
（1）下列实验中的主要探究方法与本实验相同的是 。
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究加速度与力、质量的关系
C. 探究两个互成角度的力的合成规律
（2）为了探究向心力大小与半径之间的关系，左右两侧塔轮___________设置半径相同的轮盘（选填“需要”或“不需要”）。
（3）探究向心力和角速度的关系时，需将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，再将传动皮带套在两半径之比等于的轮盘上，标尺露出红白相间的等分格数的比值约为___________。
（4）多次改变皮带位置，可以发现向心力和角速度的关系为 。
A. 向心力与角速度成正比B. 向心力与角速度成反比
C. 向心力与角速度的平方成正比D. 向心力与角速度的平方成反比
【答案】（1）B （2）需要
（3）
（4）C
【解析】
【小问1详解】
A．探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系采用的探究方法是控制变量法，探究平抛运动的特点采用的探究方法是用曲化直的方法，故A错误；
B．探究加速度与力、质量的关系采用的探究方法是控制变量法，故B正确；
C．探究两个互成角度的力的合成规律采用的探究方法是等效替代，故C错误。
故选B。
【小问2详解】
为了探究向心力大小与半径之间的关系，需控制小球的角速度相同，变速塔轮边缘的线速度相等，根据可知，左右两侧塔轮需要设置半径相同的轮盘。
【小问3详解】
变速塔轮边缘的线速度相等，根据
可得
挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等，则两小球运动半径相等，根据向心力公式
可得标尺露出红白相间的等分格数的比值约为
【小问4详解】
根据向心力公式
多次改变皮带位置，可以发现向心力与角速度的平方成正比。
故选C。
12. “验证机械能守恒定律”实验装置如图所示，让质量为200g的重物从静止开始下落，得到一条较为清晰的纸带，O点是打下的第一个点，A、B、C、D为纸带中四个连续打下的点，到O点的距离分别为，，，。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，重力加速度。
（1）为了减小实验误差，对于体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是________________。
（2）重物从O点下落到C点，重力势能变化量的绝对值________，下落到C点时动能________。（计算结果均保留3位有效数字）
（3）比较与的大小，出现这一结果的原因可能是 。
A. 工作电压偏高B. 存在空气阻力和摩擦力C. 接通电源前释放了纸带
【答案】（1）阻力与重力的比值更小
（2） ①. 0.547 ②. 0.576
（3）C
【解析】
【小问1详解】
为了减小实验误差，对于体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是阻力与重力的比值更小。
【小问2详解】
[1]重物从O点下落到C点，重力势能变化量的绝对值
[2]相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，下落到C点时的速度为
下落到C点时动能
【小问3详解】
A．工作电压偏高不会引起实验的误差，故A错误；
B．存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，故B错误；
C．提前释放了纸带，纸带初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大，导致动能的增加量大于重力势能的减少量，故C正确。
故选C。
三、计算题∶本大题共4小题，13题8分；14题12分；15题12分； 16题12分； 共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。
13. 如图所示，竖直平面内光滑圆弧轨道与粗糙水平面平滑连接，一小物块（可视为质点）从距地面高度为h的A点由静止释放，已知小物块与水平面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，求小物块沿水平面滑行的位移大小。
【答案】
【解析】
【详解】小物块从A点静止释放到停止运动，根据动能定理有
解得小物块沿水平面滑行的位移大小
14. 2030年中国计划实现载人登月，到时我国宇航员可以在月球上进行一系列的物理实验。例如：在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一小球上升高度为h，已知月球半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转影响和其他星体对其影响，忽略一切阻力，求：
（1）月球表面重力加速度的大小；
（2）在月球上卫星的最小发射速度大小：
（3）若一颗卫星在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期为T，试求月球的密度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据动力学公式
解得月球表面重力加速度的大小
（2）在月球上卫星的最小发射速度为第一宇宙速度，根据第一宇宙速度的定义
根据万有引力与重力的关系
解得
（3）根据万有引力提供向心力
月球的体积为
月球的密度
解得
15. 某水上项目需要挑战者借助悬挂在高处的轻绳飞跃到水池对面的平台上，已知开始时轻绳与竖直方向的夹角α=60°，质量为60kg的挑战者抓住轻绳由静止开始摆动，运动到O点正下方时松手，轻绳悬挂点O的正下方恰好在水池最左端，且距平台的竖直高度H=3.6m，水池宽度D=2.4m，绳长为L（L长度未知且小于H）。不考虑空气阻力，挑战者可视为质点，重力加速度，求：
（1）挑战者抓住轻绳运动到最低点时轻绳中的张力大小；
（2）挑战者想安全飞跃到水池对面的平台上，绳长L的取值范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）挑战者抓住轻绳运动到最低点时，根据动能定理可得
挑战者抓住轻绳运动到最低点时，根据牛顿第二定律
联立解得
（2）挑战者抓住轻绳运动到最低点时，根据动能定理可得
挑战者想安全飞跃到水池对面的平台上，水平方向有
竖直方向有
联立解得
16. 如图所示，在竖直方向A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的足够长光滑斜面上。用手按住C，使细线恰好伸直但没拉力，并保证ab段细线竖直、cd段细线与斜面平行。已知物体A、B质量均为m，C的质量为 （），细线与滑轮之间摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放物体C后它沿斜面下滑，当物体A恰要离开地面时B获得最大速度（物体 B 未触及滑轮，弹簧始终处于弹性限度内），重力加速度大小为g，求：
（1）释放物体C之前弹簧的压缩量；
（2） 物体B的最大速度；
（3）从释放物体C开始，到物体A恰好要离开地面的过程中，细线对物体C所做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）细线恰好伸直，绳子拉力为零，设弹簧的压缩量为x，对物体B受力分析有
mg=kx
得
（2）当A恰好要离开地面时，地面对物体A的支持力为零，设弹簧的伸长量为x′，对物体A受力分析有
mg=kx′
因此物体B上升的高度和物体C沿斜面下滑的距离
设斜面倾角为α，当物体B达最大速度时有
Mgsinα=2mg
以三个物体和弹簧作研究对象，据机械能守恒定律有
解得
（3）以物体C为研究对象，据动能定理有
解得
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