山东省济宁市微山一中2022学年高二物理上学期入学检测试卷（含解析）

2022-2022学年山东省济宁市微山一中高二（上）入学检测物理试卷一、选择题．（本题共12小题，每小题4分，共48分．每小题四个选项中，至少有一个是正确的．全部选对的得4分，选对而不全得2分，选错或不选的得0分．）1．（4分）（2022秋•微山县校级月考）下列说法中正确的是（）　A．物体是做曲线运动还是做直线运动，要看合外力方向与速度方向是否在一条直线上　B．静止物体在恒定外力作用下一定做直线运动　C．判断物体是做匀变速运动还是做非匀变速运动应看所受合外力是否恒定　D．曲线运动一定是变速运动，变速运动一定是曲线运动考点：物体做曲线运动的条件．版权所有专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．解答：解：A、当合力方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，在同一直线上时做直线运动，故A正确；B、静止物体在恒定外力作用下运动时，速度方向与合外力方向在同一直线上，做直线运动，故B正确；C、根据牛顿第二定律可知，合外力恒定，加速度恒定，物体做匀变速运动，故C正确；D、曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故D错误；故选：ABC．点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．2．（4分）（2022春•碑林区校级期中）关于平抛运动，下列说法中错误的是（）　A．是匀变速运动　B．任意两段时间内速度变化方向相同　C．是变加速运动　D．任意两段时间内速度变化大小相等考点：平抛运动．版权所有分析：平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，在相等时间内速度的变化量相同．解答：解：AC、平抛运动加速度不变，做匀变速曲线运动．故A正确，C错误．BD、平抛运动加速度方向不变，则速度变化量方向不变，始终竖直向下．相等时间内速度变化的大小也相等，不同时间速度变化大小不相等．故B正确，D错误．本题选错误的，故选：CD．点评：解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动速度变化量的方向始终竖直向下．3．（4分）（2022•碑林区校级模拟）如图所示，物体A和B质量均为m，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B放在水平面上，A与悬绳竖直．用力F拉B沿水平面向左匀速运动的过程中，绳对A的拉力的大小是（）　A．大于mgB．总等于mg　C．一定小于mgD．以上三项都不正确考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；运动的合成和分解．版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：由于B做匀速运动，将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，得到沿绳子方向的运动速度，即物体A的速度表达式，得到A的运动规律，再根据牛顿第二定律判断绳子拉力的变化情况．解答：解：将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，如图解得v2=vcosθ由于θ不断变小，故v2不断变大；由于物体A的速度等于v2，故物体A加速上升，加速度向上，即物体A处于超重状态，故绳子的拉力大于mg；故选A．点评：本题关键是正确地找出物体B的合运动与分运动，然后根据运动分解的平行四边形定则，得到物体A速度的一般表达式，得出物体A处于超重状态，从而得到拉力大于重力．4．（4分）（2022春•伊春区校级期末）汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥，当它位于拱桥顶部时，下列说法中正确的是（）　A．汽车处于超重状态　B．汽车对拱桥的压力等于其重力　C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用　D．汽车受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圆弧的圆心考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力．解答：解：A、汽车过拱形桥时做圆周运动，在桥的顶部时，加速度竖直向下，车处于失重状态，故A错误；B、汽车处于失重状态，车对桥的压力小于车的重力，故B错误；C、汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力作用，重力与支持力的合力提供向心力，故C错误，D正确；故选：D．点评：本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键分析向心力的来源．5．（4分）（2022•天心区校级模拟）铁路转弯处的圆弧半径为R，内侧和外侧的高度差为h．L为两轨间的距离，且L＞h．如果列车转弯速率大于，则（）　A．外侧铁轨与轮缘间产生挤压　B．铁轨与轮缘间无挤压　C．内侧铁轨与轮缘间产生挤压　D．内、外铁轨与轮缘间均有挤压考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：如果列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，根据向心力公式解出此速度，再把实际速度与此速度进行比较分析，根据向心力公式即可求解．解答：解：若列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则有：mgtanθ=m所以mg=m解得：v=如果列车转弯速率大于，重力和支持力的合力不够提供拐弯圆周运动的向心力，所以此时外轨对火车有指向圆心方向的支持力以补充拐弯的向心力即此时外轨对火车车轮有侧压力，故A正确．故选A点评：火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，如果列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，难度不大，属于基础题．6．（4分）（2022春•成都期中）如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在最高点的速度v0下列说法中错误的是（）　A．v的最小值为　B．v由零逐渐增大，向心力也逐渐增大　C．当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大　D．当v由值逐渐增小时，杆对小球的弹力也仍然逐渐增大考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：由于杆子能支撑小球，小球到达最高点的临界速度为零．杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系．解答：解：A、由于杆子能支撑小球，小球在最高点的最小速度为零．故A错误，B、由向心力公式Fn=m，可知速度v增大，向心力Fn也增大，故B正确．C、在最高点，若速度v0=，杆子的作用力为零．当v0＞时，杆子表现为拉力，设拉力大小为F．根据牛顿第二定律得：mg+F=m，得：F=m﹣mg可知，速度逐渐增大时，向心力增大，杆子对小球的拉力增大．故C正确．D、当v0＞时，杆子表现为支持力，根据牛顿第二定律得：mg﹣F=m，得：F=mg﹣m可知，速度逐渐增大时，则杆子对小球的支持力减小．故D错误．本题选错误的，故选：AD．点评：解决本题的关键搞清小球向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，以及知道杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力．要注意杆子模型与绳子模型最高点的临界速度不同．7．（4分）（2022•南京模拟）2022年北京时间7月4日下午1时52分，美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”．如下图所示，假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法正确的是（）　A．绕太阳运动的角速度不变　B．近日点处线速度大于远日点处线速度　C．近日点处加速度小于远日点处加速度　D．其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数考点：万有引力定律及其应用；向心力．版权所有专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据开普勒第二定律分析角速度与线速度的变化情况；由万有引力定律与牛顿第二定律分析加速度的变化情况；由开普勒第三定律分析半长轴与周期间的关系．解答：解：A、彗星绕太阳做椭圆运动时，轨道半径在相等时间内扫过的面积相等，要使面积相等，半径越小，在相等时间内彗星转过的圆心角越大，因此彗星的角速度越大，由此可知，彗星的角速度是变化的，故A错误；B、彗星绕太阳做椭圆运动时，轨道半径在相等时间内扫过的面积相等，要使面积相等，半径越小，在相等时间内，彗星转过的弧长越大，彗星的线速度越大，即在近日点，彗星的线速度大，故B正确；C、太阳与彗星的质量不变，在近日点两者间的距离小，由万有引力定律可知，彗星受到的引力大，由牛顿第二定律可知，力越大，加速度越大，所以彗星在近日点的加速度大于在远日点的加速度，故C错误；D、由开普勒第三定律可知，彗星然太阳做圆周运动时，周期的平方与其椭圆轨道半长轴的三次方之比是一个与太阳质量有关的常量，故D正确；故选BD．点评：本题考查了开普勒定律的应用，根据开普勒第二定律可以判断出彗星在近日点与远日点时角速度与线速度的关系．8．（4分）（2022春•海安县校级期中）有科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（）　A．这颗行星的半径等于地球的半径　B．这颗行星的公转周期与地球相等　C．这颗行星的自转周期与地球相等　D．这颗行星的质量等于地球的质量考点：万有引力定律及其应用．版权所有专题：万有引力定律的应用专题．分析：研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式．太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明它与地球的轨道半径相等．解答：解：A、这颗行星的轨道半径等于地球的轨道半径，但行星的半径不一定等于地球半径，故A错误；B、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=mr，行星的周期T=2π，由于轨道半径相等，则行星公转周期与地球公转周期相等，故B正确；C、行星公转周期与地球公转周期相等，它们的自转周期不一定相等，故C错误；D、行星轨道半径与地球轨道半径相等，但它们的质量部一定相等，故D错误；故选B．点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．环绕体绕着中心体匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，我们只能求出中心体的质量．9．（4分）（2022•盖州市校级学业考试）如图所示，两个互相垂直的恒力F1和F2作用在同一物体上，使物体发生一段位移后，力F1对物体做功为4J，力F2对物体做功为3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（）　A．1JB．3.5JC．5JD．7J考点：功的计算．版权所有专题：功的计算专题．分析：功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的代数和．解答：解：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，所以F1与F2的合力对物体做的总功就为3J+4J=7J，故选：D．点评：因为功是标量，求标量的和，几个量直接相加即可．10．（4分）（2022春•新乐市校级期中）航天员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态向下摆，到达竖直状态的过程如图所示，则这一过程中航天员所受重力的瞬时功率变化情况是（）　A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大考点：功率、平均功率和瞬时功率．版权所有专题：功率的计算专题．分析：重力是竖直方向的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，根据人做的是圆周运动，可以知道人的速度的变化的情况．解答：解：由于重力是竖直向下的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，在刚开始运动的时候，人的速度为零，所以此时人的重力的瞬时功率为零，当运动到最低点时，人的速度为水平方向的，与重力的方向垂直，此时的人重力的功率为零，所以重力的功率是先增大后或减小，所以C正确．故选C．点评：本题就是考查学生对功率概念的理解，瞬时功率的大小与力的大小和方向都有关．11．（4分）（2022•江苏模拟）当物体克服重力做功时，物体的（）　A．重力势能一定减少，机械能可能不变　B．重力势能一定增加，机械能一定增加　C．重力势能一定增加，动能可能不变　D．重力势能一定减少，动能可能减少考点：机械能守恒定律．版权所有专题：机械能守恒定律应用专题．分析：重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，除重力以外其它力做功等于机械能的增量．解答：解：当物体克服重力做功时，知重力势能一定增加．动能可能不变，可能增加也可能减小，机械能可能不变，可能增加、可能减小．故C正确，A、B、D错误．故选C．点评：解决本题的关键知道重力做功与重力势能的关系．12．（4分）（2022春•南部县校级期末）如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度υ0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度υ运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力f视为恒定，则下列关系式中正确的是（）　A．fL=Mυ2B．fs=Mυ2　C．fs=mυ﹣（M+m）υ2D．f（L+s）=mυ﹣mυ2考点：动量守恒定律；动能定理．版权所有专题：动量定理应用专题．分析：分别对子弹和木块运用动能定理，列出动能定理的表达式．摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失．解答：解：A、对木块运用动能定理得，fL=．故A正确．B、C、根据能量守恒得，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有fs=m﹣（m+M）v2．故B错误，C正确．D、对子弹运用动能定理得，﹣f（L+s）=mυ2﹣，得：f（L+s）=﹣mυ2，故D正确．故选：ACD．点评：解决本题的关键知道运用动能定理解题，首先要确定好研究的对象以及研究的过程，然后根据动能定理列表达式．二、填空题（共16分，请把答案填写在答卷对应横线上）13．（16分）（2022春•宿城区校级期末）如图甲所示是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平．回答下列问题：（1）为完成此实验，除以上的器材，还需要的器材有ADA．毫米刻度尺B．秒表C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源（2）在实验中打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s2，实验选用的重物质量m=1kg，纸带上打点计时器打下的连续计时点A、B、C到打下第一点O的距离如图乙所示，则从打下O点至B点的过程中，重物重力势能的减少量△Ep=2.55J，动能的增加量△Ek=2.50J．（计算结果均保留3位有效数字）（3）通过计算发现，△Ep大于△Ek（选填“小于”、“大于”或“等于”），这是因为重物下落过程中受到摩擦阻力作用．考点：验证机械能守恒定律．版权所有专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：1、解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．我们要从仪器的使用和长度的测量去考虑器材．2、纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．3、重物下落要克服阻力做功．解答：解：（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离，故BC错误，AD正确．故选：AD．（2）重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.26mJ=2.55J．利用匀变速直线运动的推论得：vB=EkB=mvB2=（3）通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化为动能．故答案为：（1）AD；（2）2.55；2.50；（3）大于；重物下落过程中受到摩擦阻力作用．点评：对于误差我们要分析为什么会存在误差以及怎么减小误差．其中减少纸带与打点计时器之间有摩擦，我们打点计时器安装时，面板要竖直．计算势能变化时，选取始末两点距离不能过近，减小读数的相对误差．在分析实验时应注意结合实验的规律找出相应的物理规律进行分析！在验证机械能守恒时物体做匀加速直线运动，故满足匀加速直线运动的规律！三、计算题：本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14．（12分）（2022春•台州期中）水平抛出的一个石子，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，g取10m/s2．试求：（1）石子的抛出点距地面的高度；（2）石子抛出的水平初速度．（）考点：平抛运动．版权所有专题：平抛运动专题．分析：（1）已知落地时间，则由竖直方向的自由落体可求出石子的抛出点的高度；（2）由v=gt可求出竖直分速度，则由几何关系可求得水平初速度．解答：解：（1）石子抛出点距地面的高度：h=gt2=×10×（0.4）2=0.8m；（2）vy=gt=10×0.4=4m/s；tan53°===；v0==4×=3m/s；答：（1）石子的抛出点距地面0.8m；（2）石子抛出的水平初速度为3m/s．点评：解决平抛运动的题目应围绕平抛运动的丙分运动分析，明确两分运动与合运动的关系，可根据几何图形分析求解．15．（12分）（2022秋•微山县校级月考）我国的“嫦娥奔月”月球探测工程已经启动，分“绕、落、回”三个发展阶段：在2022年发射一颗绕月球飞行的卫星在2022年前后发射一颗月球软着陆器；在2022年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球，设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示．设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，则试求：（1）月球的质量；（2）轨道舱的速度和周期．考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．版权所有专题：人造卫星问题．分析：（1）着陆器在月球表面上的重力等于万有引力，列式可得到月球的质量．（2）轨道舱绕月球做圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，列式求解速度、周期．解答：解：（1）设月球的质量为M，着陆器的质量为m0着陆器在月球表面上的重力等于万有引力：m0g=G解得，M=．（2）轨道舱绕月球做圆周运动，由万有引力提供向心力，则得：G=m解得，v==周期为T==2πr=2πr答：（1）月球的质量是；（2）轨道舱的速度是，周期为2πr．点评：本题要建立清晰的运动模型，利用万有引力等于重力，万有引力等于向心力，进行求解．16．（12分）（2022秋•静安区期末）如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R．一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围．考点：机械能守恒定律；向心力．版权所有分析：要求物块相对于圆轨道底部的高度，必须求出物块到达圆轨道最高点的速度，在最高点物体做圆周运动的向心力由重力和轨道对物体的压力提供，当压力恰好为0时，h最小；当压力最大时，h最大．解答：解：若物体恰好能够通过最高点，则有mg=m解得v1=初始位置相对于圆轨道底部的高度为h1，则根据机械能守恒可得mgh1=2mgR+解得h1=当小物块对最高点的压力为5mg时，有5mg+mg=解得v2=初始位置到圆轨道的底部的高度为h2，根据机械能守恒定律可得mgh2=2mgR+解得h2=5R故物块的初始位置相对于圆轨道底部的高度的范围为点评：物体在竖直平面内做圆周运动的过程中在最高点的最小速度必须满足有mg=m，这是我们解决此类问题的突破口．2022-2022学年山东省济宁市微山一中高二（上）入学检测物理试卷一、选择题．（本题共12小题，每小题4分，共48分．每小题四个选项中，至少有一个是正确的．全部选对的得4分，选对而不全得2分，选错或不选的得0分．）1．（4分）（2022秋•微山县校级月考）下列说法中正确的是（）　A．物体是做曲线运动还是做直线运动，要看合外力方向与速度方向是否在一条直线上　B．静止物体在恒定外力作用下一定做直线运动　C．判断物体是做匀变速运动还是做非匀变速运动应看所受合外力是否恒定　D．曲线运动一定是变速运动，变速运动一定是曲线运动考点：物体做曲线运动的条件．版权所有专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．解答：解：A、当合力方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，在同一直线上时做直线运动，故A正确；B、静止物体在恒定外力作用下运动时，速度方向与合外力方向在同一直线上，做直线运动，故B正确；C、根据牛顿第二定律可知，合外力恒定，加速度恒定，物体做匀变速运动，故C正确；D、曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故D错误；故选：ABC．点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．2．（4分）（2022春•碑林区校级期中）关于平抛运动，下列说法中错误的是（）　A．是匀变速运动　B．任意两段时间内速度变化方向相同　C．是变加速运动　D．任意两段时间内速度变化大小相等考点：平抛运动．版权所有分析：平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，在相等时间内速度的变化量相同．解答：解：AC、平抛运动加速度不变，做匀变速曲线运动．故A正确，C错误．BD、平抛运动加速度方向不变，则速度变化量方向不变，始终竖直向下．相等时间内速度变化的大小也相等，不同时间速度变化大小不相等．故B正确，D错误．本题选错误的，故选：CD．点评：解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动速度变化量的方向始终竖直向下．3．（4分）（2022•碑林区校级模拟）如图所示，物体A和B质量均为m，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B放在水平面上，A与悬绳竖直．用力F拉B沿水平面向左匀速运动的过程中，绳对A的拉力的大小是（）　A．大于mgB．总等于mg　C．一定小于mgD．以上三项都不正确考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；运动的合成和分解．版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：由于B做匀速运动，将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，得到沿绳子方向的运动速度，即物体A的速度表达式，得到A的运动规律，再根据牛顿第二定律判断绳子拉力的变化情况．解答：解：将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，如图解得v2=vcosθ由于θ不断变小，故v2不断变大；由于物体A的速度等于v2，故物体A加速上升，加速度向上，即物体A处于超重状态，故绳子的拉力大于mg；故选A．点评：本题关键是正确地找出物体B的合运动与分运动，然后根据运动分解的平行四边形定则，得到物体A速度的一般表达式，得出物体A处于超重状态，从而得到拉力大于重力．4．（4分）（2022春•伊春区校级期末）汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥，当它位于拱桥顶部时，下列说法中正确的是（）　A．汽车处于超重状态　B．汽车对拱桥的压力等于其重力　C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用　D．汽车受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圆弧的圆心考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力．解答：解：A、汽车过拱形桥时做圆周运动，在桥的顶部时，加速度竖直向下，车处于失重状态，故A错误；B、汽车处于失重状态，车对桥的压力小于车的重力，故B错误；C、汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力作用，重力与支持力的合力提供向心力，故C错误，D正确；故选：D．点评：本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键分析向心力的来源．5．（4分）（2022•天心区校级模拟）铁路转弯处的圆弧半径为R，内侧和外侧的高度差为h．L为两轨间的距离，且L＞h．如果列车转弯速率大于，则（）　A．外侧铁轨与轮缘间产生挤压　B．铁轨与轮缘间无挤压　C．内侧铁轨与轮缘间产生挤压　D．内、外铁轨与轮缘间均有挤压考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：如果列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，根据向心力公式解出此速度，再把实际速度与此速度进行比较分析，根据向心力公式即可求解．解答：解：若列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则有：mgtanθ=m所以mg=m解得：v=如果列车转弯速率大于，重力和支持力的合力不够提供拐弯圆周运动的向心力，所以此时外轨对火车有指向圆心方向的支持力以补充拐弯的向心力即此时外轨对火车车轮有侧压力，故A正确．故选A点评：火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，如果列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，难度不大，属于基础题．6．（4分）（2022春•成都期中）如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在最高点的速度v0下列说法中错误的是（）　A．v的最小值为　B．v由零逐渐增大，向心力也逐渐增大　C．当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大　D．当v由值逐渐增小时，杆对小球的弹力也仍然逐渐增大考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：由于杆子能支撑小球，小球到达最高点的临界速度为零．杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系．解答：解：A、由于杆子能支撑小球，小球在最高点的最小速度为零．故A错误，B、由向心力公式Fn=m，可知速度v增大，向心力Fn也增大，故B正确．C、在最高点，若速度v0=，杆子的作用力为零．当v0＞时，杆子表现为拉力，设拉力大小为F．根据牛顿第二定律得：mg+F=m，得：F=m﹣mg可知，速度逐渐增大时，向心力增大，杆子对小球的拉力增大．故C正确．D、当v0＞时，杆子表现为支持力，根据牛顿第二定律得：mg﹣F=m，得：F=mg﹣m可知，速度逐渐增大时，则杆子对小球的支持力减小．故D错误．本题选错误的，故选：AD．点评：解决本题的关键搞清小球向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，以及知道杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力．要注意杆子模型与绳子模型最高点的临界速度不同．7．（4分）（2022•南京模拟）2022年北京时间7月4日下午1时52分，美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”．如下图所示，假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法正确的是（）　A．绕太阳运动的角速度不变　B．近日点处线速度大于远日点处线速度　C．近日点处加速度小于远日点处加速度　D．其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数考点：万有引力定律及其应用；向心力．版权所有专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据开普勒第二定律分析角速度与线速度的变化情况；由万有引力定律与牛顿第二定律分析加速度的变化情况；由开普勒第三定律分析半长轴与周期间的关系．解答：解：A、彗星绕太阳做椭圆运动时，轨道半径在相等时间内扫过的面积相等，要使面积相等，半径越小，在相等时间内彗星转过的圆心角越大，因此彗星的角速度越大，由此可知，彗星的角速度是变化的，故A错误；B、彗星绕太阳做椭圆运动时，轨道半径在相等时间内扫过的面积相等，要使面积相等，半径越小，在相等时间内，彗星转过的弧长越大，彗星的线速度越大，即在近日点，彗星的线速度大，故B正确；C、太阳与彗星的质量不变，在近日点两者间的距离小，由万有引力定律可知，彗星受到的引力大，由牛顿第二定律可知，力越大，加速度越大，所以彗星在近日点的加速度大于在远日点的加速度，故C错误；D、由开普勒第三定律可知，彗星然太阳做圆周运动时，周期的平方与其椭圆轨道半长轴的三次方之比是一个与太阳质量有关的常量，故D正确；故选BD．点评：本题考查了开普勒定律的应用，根据开普勒第二定律可以判断出彗星在近日点与远日点时角速度与线速度的关系．8．（4分）（2022春•海安县校级期中）有科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（）　这颗行星的半径等于地球的半径A．　B．这颗行星的公转周期与地球相等　C．这颗行星的自转周期与地球相等　D．这颗行星的质量等于地球的质量考点：万有引力定律及其应用．版权所有专题：万有引力定律的应用专题．分析：研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式．太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明它与地球的轨道半径相等．解答：解：A、这颗行星的轨道半径等于地球的轨道半径，但行星的半径不一定等于地球半径，故A错误；B、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=mr，行星的周期T=2π，由于轨道半径相等，则行星公转周期与地球公转周期相等，故B正确；C、行星公转周期与地球公转周期相等，它们的自转周期不一定相等，故C错误；D、行星轨道半径与地球轨道半径相等，但它们的质量部一定相等，故D错误；故选B．点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．环绕体绕着中心体匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，我们只能求出中心体的质量．9．（4分）（2022•盖州市校级学业考试）如图所示，两个互相垂直的恒力F1和F2作用在同一物体上，使物体发生一段位移后，力F1对物体做功为4J，力F2对物体做功为3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（）　A．1JB．3.5JC．5JD．7J考点：功的计算．版权所有专题：功的计算专题．分析：功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的代数和．解答：解：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，所以F1与F2的合力对物体做的总功就为3J+4J=7J，故选：D．点评：因为功是标量，求标量的和，几个量直接相加即可．10．（4分）（2022春•新乐市校级期中）航天员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态向下摆，到达竖直状态的过程如图所示，则这一过程中航天员所受重力的瞬时功率变化情况是（）　A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大考点：功率、平均功率和瞬时功率．版权所有专题：功率的计算专题．分析：重力是竖直方向的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，根据人做的是圆周运动，可以知道人的速度的变化的情况．解答：解：由于重力是竖直向下的，重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度有关，在刚开始运动的时候，人的速度为零，所以此时人的重力的瞬时功率为零，当运动到最低点时，人的速度为水平方向的，与重力的方向垂直，此时的人重力的功率为零，所以重力的功率是先增大后或减小，所以C正确．故选C．点评：本题就是考查学生对功率概念的理解，瞬时功率的大小与力的大小和方向都有关．11．（4分）（2022•江苏模拟）当物体克服重力做功时，物体的（）　A．重力势能一定减少，机械能可能不变　B．重力势能一定增加，机械能一定增加　C．重力势能一定增加，动能可能不变　D．重力势能一定减少，动能可能减少考点：机械能守恒定律．版权所有专题：机械能守恒定律应用专题．分析：重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，除重力以外其它力做功等于机械能的增量．解答：解：当物体克服重力做功时，知重力势能一定增加．动能可能不变，可能增加也可能减小，机械能可能不变，可能增加、可能减小．故C正确，A、B、D错误．故选C．点评：解决本题的关键知道重力做功与重力势能的关系．12．（4分）（2022春•南部县校级期末）如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度υ0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度υ运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力f视为恒定，则下列关系式中正确的是（）　A．fL=Mυ2B．fs=Mυ2　C．fs=mυ﹣（M+m）υ2D．f（L+s）=mυ﹣mυ2考点：动量守恒定律；动能定理．版权所有专题：动量定理应用专题．分析：分别对子弹和木块运用动能定理，列出动能定理的表达式．摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失．解答：解：A、对木块运用动能定理得，fL=．故A正确．B、C、根据能量守恒得，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有fs=m﹣（m+M）v2．故B错误，C正确．D、对子弹运用动能定理得，﹣f（L+s）=mυ2﹣，得：f（L+s）=﹣mυ2，故D正确．故选：ACD．点评：解决本题的关键知道运用动能定理解题，首先要确定好研究的对象以及研究的过程，然后根据动能定理列表达式．二、填空题（共16分，请把答案填写在答卷对应横线上）13．（16分）（2022春•宿城区校级期末）如图甲所示是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平．回答下列问题：（1）为完成此实验，除以上的器材，还需要的器材有ADA．毫米刻度尺B．秒表C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源（2）在实验中打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s2，实验选用的重物质量m=1kg，纸带上打点计时器打下的连续计时点A、B、C到打下第一点O的距离如图乙所示，则从打下O点至B点的过程中，重物重力势能的减少量△Ep=2.55J，动能的增加量△Ek=2.50J．（计算结果均保留3位有效数字）（3）通过计算发现，△Ep大于△Ek（选填“小于”、“大于”或“等于”），这是因为重物下落过程中受到摩擦阻力作用．考点：验证机械能守恒定律．版权所有专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：1、解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．我们要从仪器的使用和长度的测量去考虑器材．2、纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．3、重物下落要克服阻力做功．解答：解：（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离，故BC错误，AD正确．故选：AD．（2）重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.26mJ=2.55J．利用匀变速直线运动的推论得：vB=EkB=mvB2=（3）通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化为动能．故答案为：（1）AD；（2）2.55；2.50；（3）大于；重物下落过程中受到摩擦阻力作用．点评：对于误差我们要分析为什么会存在误差以及怎么减小误差．其中减少纸带与打点计时器之间有摩擦，我们打点计时器安装时，面板要竖直．计算势能变化时，选取始末两点距离不能过近，减小读数的相对误差．在分析实验时应注意结合实验的规律找出相应的物理规律进行分析！在验证机械能守恒时物体做匀加速直线运动，故满足匀加速直线运动的规律！三、计算题：本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14．（12分）（2022春•台州期中）水平抛出的一个石子，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，g取10m/s2．试求：（1）石子的抛出点距地面的高度；（2）石子抛出的水平初速度．（）考点：平抛运动．版权所有专题：平抛运动专题．分析：（1）已知落地时间，则由竖直方向的自由落体可求出石子的抛出点的高度；（2）由v=gt可求出竖直分速度，则由几何关系可求得水平初速度．解答：解：（1）石子抛出点距地面的高度：h=gt2=×10×（0.4）2=0.8m；（2）vy=gt=10×0.4=4m/s；tan53°===；v0==4×=3m/s；答：（1）石子的抛出点距地面0.8m；（2）石子抛出的水平初速度为3m/s．点评：解决平抛运动的题目应围绕平抛运动的丙分运动分析，明确两分运动与合运动的关系，可根据几何图形分析求解．15．（12分）（2022秋•微山县校级月考）我国的“嫦娥奔月”月球探测工程已经启动，分“绕、落、回”三个发展阶段：在2022年发射一颗绕月球飞行的卫星在2022年前后发射一颗月球软着陆器；在2022年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球，设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示．设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，则试求：（1）月球的质量；（2）轨道舱的速度和周期．考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．版权所有专题：人造卫星问题．分析：（1）着陆器在月球表面上的重力等于万有引力，列式可得到月球的质量．（2）轨道舱绕月球做圆周运动，由月球的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，列式求解速度、周期．解答：解：（1）设月球的质量为M，着陆器的质量为m0着陆器在月球表面上的重力等于万有引力：m0g=G解得，M=．（2）轨道舱绕月球做圆周运动，由万有引力提供向心力，则得：G=m解得，v==周期为T==2πr=2πr答：（1）月球的质量是；（2）轨道舱的速度是，周期为2πr．点评：本题要建立清晰的运动模型，利用万有引力等于重力，万有引力等于向心力，进行求解．16．（12分）（2022秋•静安区期末）如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R．一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围．考点：机械能守恒定律；向心力．版权所有分析：要求物块相对于圆轨道底部的高度，必须求出物块到达圆轨道最高点的速度，在最高点物体做圆周运动的向心力由重力和轨道对物体的压力提供，当压力恰好为0时，h最小；当压力最大时，h最大．解答：解：若物体恰好能够通过最高点，则有mg=m解得v1=初始位置相对于圆轨道底部的高度为h1，则根据机械能守恒可得mgh1=2mgR+解得h1=当小物块对最高点的压力为5mg时，有5mg+mg=解得v2=初始位置到圆轨道的底部的高度为h2，根据机械能守恒定律可得mgh2=2mgR+解得h2=5R故物块的初始位置相对于圆轨道底部的高度的范围为点评：物体在竖直平面内做圆周运动的过程中在最高点的最小速度必须满足有mg=m，这是我们解决此类问题的突破口．