2022北京丰台高一（下）期中物理（教师版）

36/362022北京丰台高一（下）期中物理一、选择题（每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1.关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（）A.物体的速度方向一定不断改变B.物体的速度大小一定不断改变C.物体的加速度方向一定不断改变D.物体的加速度大小一定不断改变2.在光滑水平面上，小球在绳的拉力作用下做匀速圆周运动。下列说法不正确的是（）A.绳对小球的拉力提供向心力B.拉力不改变小球速度的大小C.小球运动的角速度恒定不变D.小球的运动是匀变速运动3.某走时准确的时钟，分针与时针的周期之比为（）A. B. C. D.4.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示．关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是()

A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向5.下列现象中利用离心运动的是（）A.汽车转弯时要减速B.自行车后轮加装档泥板C.利用离心机，分离物质D.坐在公交车里的乘客在汽车转弯时用手拉紧扶手6.修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，如图所示，两个齿轮通过相互咬合进行工作，A和B分别为两个齿轮边缘处的点，C为大齿轮上与A同轴的一点。若两齿轮一起转动，下列说法小齿轮正确的是（）A. B.C. D.7.如图所示，滑板爱好者小明同学在某次练习中从高为1.25m的平台上以一定的初速度水平跳出，着地时速度的方向与水平地面的夹角为（取）。下列说法正确的是（）A.小明在空中运动的时间为1sB.小明着地时速度大小是5.0m/sC.小明着地点到平台边缘的水平距离是2.5mD.小明离开平台边缘时的速度大小是4.0m/s8.下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对N的实际航线，则其中可能正确是（）A. B.C. D.9.如图所示，某物体在Δt时间内沿半径为r的圆弧由A匀速运动到B。半径OA在这段时间内转过Δθ角，物体通过的弧长为Δs。下列说法正确的是（）A.物体运动的线速度B.物体运动的角速度C.物体运动的向心加速度D.物体运动的周期10.如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。分析游客的受力情况，下列说法正确的是（）A.游客受重力、支持力、摩擦力和向心力B.游客受到摩擦力方向与运动方向相反C.游客受到摩擦力方向与运动方向相同D.游客受到摩擦力方向指向圆心11.如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。“魔盘”中两位游客a、c其中。下列说法正确的是（）A.角速度 B.线速度C.周期 D.向心加速度12.如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。若“魔盘”在电机带动下角速度缓慢增加，设游客a、c的质量以及游客与圆盘间的动摩擦因数均相同。下列说法正确的是（）A.游客c先被甩出B.游客a、c同时被甩出C.游客a、c被甩出后一定沿着圆弧的切线运动D.在没有被甩出前，游客a、c所受摩擦力大小相等13.对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法正确的是（）A.根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处于椭圆的中心位置B.根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运行速度越大，距离太阳越远，其运行速度越小C.根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积越大D.根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行轨道的半长轴跟它的公转周期成正比14.1687年牛顿发现了万有引力定律，但并没有得出引力常量。直到1798年，卡文迪什首次利用如图所示的装置，比较精确地测量出了引力常量。关于这段历史，下列说法不正确的是（）A.只有天体间才存在万有引力B.利用万有引力定律不能准确计算相距0.5m的两个学生之间的万有引力C.这个实验装置巧妙地利用放大原理提高了测量精度D.引力常量不易测量的一个重要原因就是地面上普通物体间的引力太微小15.“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统，截至2022年1月，共有52颗在轨运行的北斗导航卫星，其中包括地球静止轨道同步卫星，倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动。图中描绘的四条虚线轨迹示意图，能够表示地球静止轨道同步卫星飞行轨道的是（）A. B.C. D.16.“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统，截至2022年1月，共有52颗在轨运行的北斗导航卫星，其中包括地球静止轨道同步卫星，倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动。若一颗卫星的质量为m，圆轨道半径为r。设地球质量为M，半径为R，引力常量G。下列说法正确的是（）A.地球对该卫星的引力大小为GB.地球对该卫星引力大小为GC.地球对该卫星的引力大小为D.地球对该卫星的引力大小为G17.“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统，截止2022年1月，共有52颗在轨运行的北斗导航卫星，其中包括地球静止轨道同步卫星，倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动。卫星a、b分别处在两个高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其中，下列说法中正确的是（）A.两卫星的角速度相同 B.卫星b的周期较短C.卫星b加速度较大 D.卫星b的线速度较小18.某次高一投篮比赛中，小明跳起投篮，篮球在空中划过曲线后准确落入篮筐，投球点和篮筐正好位于同一水平面上，如图所示。假设小明将篮球以速度大小为v，与水平成θ的倾角抛出。参考平抛运动的研究方法，将篮球的运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动。忽略空气阻力，重力加速度为g。关于分运动，下列说法正确的是（）A.竖直方向做匀速直线运动，速度大小为vtanθB.竖直方向做匀变速直线运动，初速度大小为vtanθC.水平方向做匀速直线运动，速度大小为vcosθD.水平方向做匀变速直线运动，初速度大小为vcosθ19.某次高一投篮比赛中，小明跳起投篮，篮球在空中划过曲线后准确落入篮筐，投球点和篮筐正好位于同一水平面上，如图所示。假设小明将篮球以速度大小为v，与水平成θ的倾角抛出。参考平抛运动的研究方法，将篮球的运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动。忽略空气阻力，重力加速度为g。此篮球被抛出到落入篮筐的运动时间t及水平射程x的计算结果正确的是（）

A. B.C. D.20.某次高一投篮比赛中，小明跳起投篮，篮球在空中划过曲线后准确落入篮筐，投球点和篮筐正好位于同一水平面上，如图所示。假设小明将篮球以速度大小为v，与水平成θ的倾角抛出。参考平抛运动的研究方法，将篮球的运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动。忽略空气阻力，重力加速度为g。比赛中由于对方球员多次犯规小明获得罚球权，两次篮球都垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度和的水平分量分别为和，竖直分量分别为和，下列关系正确的是（）A， B.，C.， D.，第II卷（非选择题共40分）二、实验题（共12分）21.用如图所示装置探究平抛运动特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列说法正确的是___________。A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平C．挡板高度等间距变化D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球E．将钢球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将各点连成折线（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴，竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时___________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。（3）实验室也可采用频闪照相的方法记录钢球在不同时刻的位置。如图是采用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球在各个相等时间间隔所到达的位置图。以钢球所在位置1为坐标原点O，水平、竖直方向为x、y轴建立直角坐标系Oxy，可以利用直尺测量出钢球在各个位置相对位置1的坐标x、y。简述如何由图像分析平抛运动在水平方向做匀速直线运动和竖直方向做匀变速直线运动________。22.如图所示是探究向心力大小与质量m、转动角速度和转动半径r之间关系的向心力演示仪。现有两个质量相同的钢球和一个同体积的铝球。

（1）下列说法正确的是___________；A．将小球放到长槽的不同位置，可以改变小球圆周运动的半径B．塔轮的作用是改变两小球圆周运动的半径C．小球对挡板的弹力越大，弹簧测力套筒下降的越多（2）探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系是图中的___________（选填“甲”、“乙”、“丙”）。

三、计算题（共28分，解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）23.北京2022年冬奥会跳台滑雪比赛设在张家口赛区的“雪如意”赛道，中国队3名新人完成了各自的冬奥首秀。如图所示是跳台滑雪赛道“雪如意”赛道部分示意图。运动员踩着专用滑雪板，在助滑路上获得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆。设某位运动员由a点沿水平方向跃出，到b点着陆，测得ab间高度，山坡倾角θ=37°（取，忽略空气阻力，g取10。求：（1）该运动员在空中飞行的时间；（2）该运动员由a点沿水平方向跃出的速度（结果保留一位小数）。24.杂技表演中有一个“水流星”的节目：在一只水杯中装上水，然后让水杯在竖直平面内做圆周运动，水不会洒出来，如图所示。若水的质量，水的重心到圆心的距离，g取10。（1）若在最高点水不流出来，求水杯的最小速率；（2）若在最高点水杯的速率，求水对杯底的压力大小。

25.“天宫二号”是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室，第一次实现航天员中期驻留、第一次试验推进剂太空补加技术等重要的科学实验，“天宫二号”被称为是我国首个真正意义上的空间实验室。若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，周期为T，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，忽略空气阻力及地球自转。（1）求地球的质量M；（2）求“天宫二号”绕地球运行的轨道距地面的高度h；（3）月球没有天然的卫星，请发挥你的想象，设计一种方案来测量月球的质量。（方案中涉及相关物理量，请文字说明）26.火车转弯时的运动可看成圆周运动的一部分，为了减轻轮缘与外轨间的挤压，弯道处铁轨的内踏面与外轨道不一样高，铁轨对火车的支持力和重力的合力指向圆心提供一部分向心力。火车的车轮与铁轨的位置情况如图所示。请回答以下问题。（1）a．转弯处的内，外轨道哪个高一些？b．图为火车转弯的示意图，火车转弯时的运动可看成圆周运动，火车运动的圆周平面为图中的与水平面平行的圆面b还是倾斜的圆面a；（2）为防止铁轨与车轮轮缘间的挤压，修筑铁路时，要根据弯道的半径R和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供。重力加速度g，轨道平面与水平面的倾角为θ。请推导倾角θ的正切值tanθ与轨道的半径R、规定速度的关系式：（3）为了适应我国经济快速发展的需要，我国铁路部门已多次对火车提速，并将继续提速，最高时速已经超过350km/h。火车提速需要对原来铁路的弯道进行改造，请你提出一种可行性的改造方案。27.某质点在Oxy平面上运动。时，质点位于坐标原点上，它在x轴方向运动的速度-时间图像如图甲所示，它在y轴方向的位移-时间图像如图乙所示。（1）分析图甲、乙，说明该质点在x轴方向和y轴方向上的运动性质；（2）求时该质点的位置坐标：（3）写出该质点运动的轨迹方程。

参考答案一、选择题（每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）1.关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（）A.物体速度方向一定不断改变B.物体的速度大小一定不断改变C.物体的加速度方向一定不断改变D.物体的加速度大小一定不断改变【1题答案】【答案】A【分析】【详解】A．做曲线运动的物体速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，A正确；B．做曲线运动的物体速度大小可以不变，如匀速圆周运动，B错误；CD．曲线运动的速度方向时刻改变，故一定具有加速度，但加速度的大小和方向不一定改变，如平抛运动，CD错误。故选A。2.在光滑水平面上，小球在绳的拉力作用下做匀速圆周运动。下列说法不正确的是（）A.绳对小球的拉力提供向心力B.拉力不改变小球速度的大小C.小球运动的角速度恒定不变D.小球的运动是匀变速运动【2题答案】【答案】D【详解】AB．绳对小球的拉力提供向心力，方向始终与小球速度方向垂直，所以不改变小球速度的大小，故AB正确；C．小球做匀速圆周运动，角速度恒定不变，故C正确；D．小球的加速度方向时刻在变化，所以是变加速运动，故D错误。本题选不正确，故选D3.某走时准确的时钟，分针与时针的周期之比为（）A. B. C. D.【3题答案】【答案】B【详解】分针一小时转1圈，时针12小时转1圈，所以分针与时针的周期之比为。故选B。4.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示．关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是()

A.合外力的方向与速度方向在一条直线上B.合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向D.合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向【4题答案】【答案】C【详解】足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧．

A．合外力的方向与速度方向在一条直线上，与结论不相符，选项A错误；B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧，与结论不相符，选项B错误；C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，与结论相符，选项C正确；D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向，与结论不相符，选项D错误；5.下列现象中利用离心运动的是（）A.汽车转弯时要减速B.自行车后轮加装档泥板C.利用离心机，分离物质D.坐在公交车里的乘客在汽车转弯时用手拉紧扶手【5题答案】【答案】C【详解】A．汽车转弯时要减速，是防止汽车做离心运动，A不符合题意；B．自行车后轮加装档泥板，是减小离心运动的危害，B不符合题意；C．利用离心机，分离物质，是利用离心运动，C符合题意；D．坐在公交车里的乘客在汽车转弯时用手拉紧扶于，是防止乘客做离心运动，D不符合题意。故选C。6.修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，如图所示，两个齿轮通过相互咬合进行工作，A和B分别为两个齿轮边缘处的点，C为大齿轮上与A同轴的一点。若两齿轮一起转动，下列说法小齿轮正确的是（）A. B.C. D.【6题答案】【答案】B【详解】A．皮带传动，A与C两点同轴转动，由求得A错误；B．由A项分析可知，B正确；C．皮带传动，A与C两点同轴转动，由求得C错误；D．由C项分析可知，D错误。故选B。7.如图所示，滑板爱好者小明同学在某次练习中从高为1.25m的平台上以一定的初速度水平跳出，着地时速度的方向与水平地面的夹角为（取）。下列说法正确的是（）A.小明在空中运动的时间为1sB.小明着地时速度大小是5.0m/sC.小明着地点到平台边缘的水平距离是2.5mD.小明离开平台边缘时的速度大小是4.0m/s【7题答案】【答案】C【详解】A．小明在空中运动的时间为故A错误；B．小明着地时的竖直分速度大小为合速度大小为故B错误；D．小明离开平台边缘时的速度大小为故D错误；C．小明着地点到平台边缘的水平距离是故C正确。故选C。8.下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对N的实际航线，则其中可能正确是（）A. B.C. D.【8题答案】【答案】B【详解】AC．船头垂直指向对岸时，由速度合成可知，合速度应是偏向下游的，故AC错误；B．小船要想横渡过河，船头就应向上游有一定的偏角，使得船在静水中沿上游河岸的速度分量与河水的速度大小相等，方向相反，合速度垂直河岸，渡河位移最短，故B正确；D．船头偏向下游时，合速度的方向与河水流动的方向间的夹角应为锐角，故D错误。故选B。9.如图所示，某物体在Δt时间内沿半径为r的圆弧由A匀速运动到B。半径OA在这段时间内转过Δθ角，物体通过的弧长为Δs。下列说法正确的是（）A.物体运动的线速度B.物体运动的角速度C.物体运动的向心加速度D.物体运动的周期【9题答案】【答案】B【详解】A．物体运动的线速度为故A错误；B．物体运动的角速度为故B正确；C．物体运动的向心加速度有三种表达式，分别为故C错误；D．物体运动的周期有两种表达式，分别为故D错误。故选B。10.如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。分析游客的受力情况，下列说法正确的是（）A.游客受重力、支持力、摩擦力和向心力B.游客受到摩擦力方向与运动方向相反C.游客受到摩擦力方向与运动方向相同D.游客受到摩擦力方向指向圆心【10题答案】【答案】D【详解】游客受重力、支持力和摩擦力，其中重力和支持力的合力为零，摩擦力提供向心力，指向圆心，故ABC错误，D正确。故选D。11.如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。“魔盘”中两位游客a、c其中。下列说法正确的是（）A.角速度 B.线速度C.周期 D.向心加速度【11题答案】【答案】B【详解】A．游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动，角速度相等，A错误；B．由及，可知，B正确；C．游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动，角速度相等，，周期相等，C错误；D．由及，可知，D错误．故选B。12.如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。若“魔盘”在电机带动下角速度缓慢增加，设游客a、c的质量以及游客与圆盘间的动摩擦因数均相同。下列说法正确的是（）A.游客c先被甩出B.游客a、c同时被甩出C.游客a、c被甩出后一定沿着圆弧的切线运动D.在没有被甩出前，游客a、c所受摩擦力大小相等【12题答案】【答案】A【详解】AB．根据牛顿第二定律得解得离圆心越远越先被甩出，c先被甩出，a、b同时被甩出，A正确，B错误；C．游客被甩出依旧受到摩擦力的作用，游客做离心运动的轨迹是曲线，不是沿切线运动，C错误；D．根据牛顿第二定律得在没有被甩出前，角速度相等，半径r不相等，游客a、c所受摩擦力大小不相等，D错误。故选A。13.对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法正确的是（）A.根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处于椭圆的中心位置B.根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运行速度越大，距离太阳越远，其运行速度越小C.根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积越大D.根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行轨道的半长轴跟它的公转周期成正比【13题答案】【答案】B【详解】A．根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点位置，故A错误；B．根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运行速度越大，距离太阳越远，其运行速度越小，故B正确；C．根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故C错误；D．根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方成正，故D错误。故选B。14.1687年牛顿发现了万有引力定律，但并没有得出引力常量。直到1798年，卡文迪什首次利用如图所示的装置，比较精确地测量出了引力常量。关于这段历史，下列说法不正确的是（）A.只有天体间才存在万有引力B.利用万有引力定律不能准确计算相距0.5m的两个学生之间的万有引力C.这个实验装置巧妙地利用放大原理提高了测量精度D.引力常量不易测量的一个重要原因就是地面上普通物体间的引力太微小【14题答案】【答案】A【详解】A．自然界中任何两个物体之间都存在万有引力，故A错误；B．万有引力定律表达式中r是指两质点间的距离，当两个学生相距0.5m时，他们都不能视为质点，此时万有引力定律表达式不适用，因此不能用其准确计算相距0.5m的两个学生之间的万有引力，故B正确；C．卡文迪什所用的扭秤装置巧妙地将石英丝的扭转角度转化为反射光点在刻度尺上移动的距离，利用放大原理提高了测量精度，故C正确；D．引力常量不易测量的一个重要原因就是地面上普通物体间的引力太微小，故D正确。本题选错误的，故选A。15.“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统，截至2022年1月，共有52颗在轨运行的北斗导航卫星，其中包括地球静止轨道同步卫星，倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动。图中描绘的四条虚线轨迹示意图，能够表示地球静止轨道同步卫星飞行轨道的是（）A. B.C. D.【15题答案】【答案】A【详解】同步卫星的轨道平面一定过地心，否则无法在万有引力作用下绕地球做匀速圆周运动。地球静止轨道同步卫星相对地面静止，与地球自转周期相同，所以其轨道平面一定与地轴垂直，即在赤道平面内，综上所述可知A符合题意。故选A。16.“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统，截至2022年1月，共有52颗在轨运行的北斗导航卫星，其中包括地球静止轨道同步卫星，倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动。若一颗卫星的质量为m，圆轨道半径为r。设地球质量为M，半径为R，引力常量G。下列说法正确的是（）A.地球对该卫星的引力大小为GB.地球对该卫星的引力大小为GC.地球对该卫星的引力大小为D.地球对该卫星的引力大小为G【16题答案】【答案】B【详解】根据万有引力定律可知地球对该卫星的引力大小为故选B。17.“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统，截止2022年1月，共有52颗在轨运行的北斗导航卫星，其中包括地球静止轨道同步卫星，倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动。卫星a、b分别处在两个高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其中，下列说法中正确的是（）A.两卫星的角速度相同 B.卫星b的周期较短C.卫星b的加速度较大 D.卫星b的线速度较小【17题答案】【答案】D【详解】A．根据牛顿第二定律得解得半径越小，角速度越大，卫星a的角速度大，A错误；B．根据牛顿第二定律得解得半径小的周期短，所以卫星a的周期短，B错误；C．根据牛顿第二定律得解得半径小的加速度大，所以卫星a的加速度大，C错误；D．根据牛顿第二定律得解得半径大的线速度小，所以卫星b的线速度小，D正确。故选D。18.某次高一投篮比赛中，小明跳起投篮，篮球在空中划过曲线后准确落入篮筐，投球点和篮筐正好位于同一水平面上，如图所示。假设小明将篮球以速度大小为v，与水平成θ的倾角抛出。参考平抛运动的研究方法，将篮球的运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动。忽略空气阻力，重力加速度为g。关于分运动，下列说法正确的是（）A.竖直方向做匀速直线运动，速度大小为vtanθB.竖直方向做匀变速直线运动，初速度大小为vtanθC.水平方向做匀速直线运动，速度大小为vcosθD.水平方向做匀变速直线运动，初速度大小为vcosθ【18题答案】【答案】C【详解】AB．篮球在竖直方向做匀变速直线运动，初速度大小为vsinθ，故AB错误；CD．篮球在水平方向做匀速直线运动，速度大小为vcosθ，故C正确，D错误。故选C。19.某次高一投篮比赛中，小明跳起投篮，篮球在空中划过曲线后准确落入篮筐，投球点和篮筐正好位于同一水平面上，如图所示。假设小明将篮球以速度大小为v，与水平成θ的倾角抛出。参考平抛运动的研究方法，将篮球的运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动。忽略空气阻力，重力加速度为g。此篮球被抛出到落入篮筐的运动时间t及水平射程x的计算结果正确的是（）

A. B.C. D.【19题答案】【答案】D【详解】AB．根据斜抛运动规律可知，篮球被抛出到落入篮筐的运动时间为故AB错误；CD．根据斜抛运动规律可知，篮球被抛出到落入篮筐的水平射程为故C错误，D正确。故选D。20.某次高一投篮比赛中，小明跳起投篮，篮球在空中划过曲线后准确落入篮筐，投球点和篮筐正好位于同一水平面上，如图所示。假设小明将篮球以速度大小为v，与水平成θ的倾角抛出。参考平抛运动的研究方法，将篮球的运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动。忽略空气阻力，重力加速度为g。比赛中由于对方球员多次犯规小明获得罚球权，两次篮球都垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度和的水平分量分别为和，竖直分量分别为和，下列关系正确的是（）A.， B.，C.， D.，【20题答案】【答案】A【详解】将篮球的运动逆向看作是平抛运动，设篮球的水平位移大小为x，竖直位移大小为y，则由题图可知h1＞h2，x1=x2，所以，故选A。第II卷（非选择题共40分）二、实验题（共12分）21.用如图所示装置探究平抛运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列说法正确的是___________。A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平C．挡板高度等间距变化D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球E．将钢球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将各点连成折线（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴，竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时___________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。（3）实验室也可采用频闪照相的方法记录钢球在不同时刻的位置。如图是采用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球在各个相等时间间隔所到达的位置图。以钢球所在位置1为坐标原点O，水平、竖直方向为x、y轴建立直角坐标系Oxy，可以利用直尺测量出钢球在各个位置相对位置1的坐标x、y。简述如何由图像分析平抛运动在水平方向做匀速直线运动和竖直方向做匀变速直线运动________。【21题答案】【答案】①.BD②.球心③.需要④.见解析【详解】（1）[1]A．斜槽轨道不必光滑，A错误；B．斜槽轨道末段水平，小球离开轨道后才能做平抛运动，B正确；C．挡板高度不必等间距变化，C错误；D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，D正确；E．将钢球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线将各点连起来，E错误。故选BD。（2）[2]将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；[3]在确定y轴时需要y轴与重锤线平行；（3）[4]根据，因为时间间隔t相等，如果小球的相邻位置的水平距离x相等，则说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动；根据，因为时间间隔t相等，如果小球在竖直方向上相邻的位移之差Δy相等，则加速度不变，说明平抛运动在竖直方向上做匀变速直线运动。22.如图所示是探究向心力大小与质量m、转动角速度和转动半径r之间关系的向心力演示仪。现有两个质量相同的钢球和一个同体积的铝球。

（1）下列说法正确的是___________；A．将小球放到长槽的不同位置，可以改变小球圆周运动的半径B．塔轮的作用是改变两小球圆周运动的半径C．小球对挡板的弹力越大，弹簧测力套筒下降的越多（2）探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系是图中的___________（选填“甲”、“乙”、“丙”）。

【22题答案】【答案】①.AC##CA②.甲【详解】（1）[1]A．将小球放到长槽的不同位置，可以改变小球圆周运动的半径，故A正确；B．塔轮的作用是改变两小球圆周运动的角速度，故B错误；C．小球对挡板的弹力越大，弹簧测力套筒下降的越多，故C正确。（2）[2]探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系时，需要控制小球质量和运动半径这两个变量相同，所以应选择图甲所示实验装置。三、计算题（共28分，解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）23.北京2022年冬奥会跳台滑雪比赛设在张家口赛区的“雪如意”赛道，中国队3名新人完成了各自的冬奥首秀。如图所示是跳台滑雪赛道“雪如意”赛道部分示意图。运动员踩着专用滑雪板，在助滑路上获得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆。设某位运动员由a点沿水平方向跃出，到b点着陆，测得ab间高度，山坡倾角θ=37°（取，忽略空气阻力，g取10。求：（1）该运动员在空中飞行的时间；（2）该运动员由a点沿水平方向跃出的速度（结果保留一位小数）。【23题答案】【答案】（1）4s；（2）26.7m/s【详解】（1）该运动员在空中飞行的时间为（2）该运动员的水平位移大小为该运动员由a点沿水平方向跃出的速度为24.杂技表演中有一个“水流星”的节目：在一只水杯中装上水，然后让水杯在竖直平面内做圆周运动，水不会洒出来，如图所示。若水的质量，水的重心到圆心的距离，g取10。（1）若在最高点水不流出来，求水杯的最小速率；（2）若在最高点水杯的速率，求水对杯底的压力大小。

【24题答案】【答案】（1）2m/s；（2）15N【详解】（1）若在最高点水不流出来，设水杯的最小速率为vm，此时水的重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律有解得（2）若在最高点水杯的速率，设水杯对水的压力大小为N，