河南省新未来2022-2023学年高一下学期物理期末联考试题
一、选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1．（2023高一下·河南期末）2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱前向端口。“神舟十六号”和“神舟十五号”乘组成功会师于空间站，“神舟十五号”已于6月4日返回地面，空间站运行在离地约400km的圆轨道上.空间站绕地球做匀速圆周运动.下列说法正确的是（ ）
A． “神舟十六号”的发射速度不大于第一宇宙速度
B．空间站在轨运行速度不小于第一宇宙速度
C．“神舟十六号”必须先进入空间站所在轨道与空间站同向绕行，然后加速才能实现对接
D．“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时，飞船的速度会增大
【答案】D
【知识点】万有引力定律；第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.第一宇宙速度为最小发射速度，所以“神舟十六号”的发射速度不小于第一宇宙速度，A错误；
B. 第一宇宙速度为圆轨道最大运行速度，空间站在轨运行速度不大于第一宇宙速度，B错误；
C.卫星追击是先减速降低轨道，再加速升高轨道追击，不是在直接在同轨道加速追击，C错误；
D.“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时，重力势能转化为动能，动能增加，速度增加，D正确；
故答案为：D。
【分析】第一宇宙速度为最小发射速度，最大环绕速度，卫星追击是先减速降低轨道，再加速升高轨道追击。
2．（2023高一下·河南期末）摩天轮边缘悬挂座舱，乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.乘客旅行包放置在该摩天轮座舱水平板上，旅行包始终与水平板保持相对静止，在从最高点运动到最低点的过程中（ ）
A．座舱水平板对旅行包的支持力先增大后减小
B．座舱水平板对旅行包的摩擦力先增大后减小
C．合力对旅行包先做正功后做负功
D．重力对旅行包做功的功率保持不变
【答案】B
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【解答】A. 乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动 ，合力指向圆心，加速度指向圆心，在竖直方向先有向下加速度后有向上加速度，支持力先小于重力，后大于重力，所以在从最高点运动到最低点的过程中，支持力一直增大，A错误；
B.水平方向加速度先增大后减小，所以摩擦力也先增大后减小，B正确；
C. 匀速圆周运动，合力与运动方向垂直，不做功，C错误；
D.物体运动到水平位置重力功率为零，其他位置重力功率不为零，所以重力功率不可能保持不变，D错误；
故答案为：B。
【分析】将向心加速度分解为水平以及竖直方向，即可得出支持力以及摩擦力大小变化情况。
二、选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
三、非选择题:本题共5小题，共54分。
3．（2023高一下·河南期末）某同学设计了一款小游戏，装置如图所示，固定在竖直面内、半径为R的光滑圆弧轨道AB所对的圆心角为=60°，圆弧轨道最低点与水平面相切于A点，质量为m的小球a放在水平面上的P点，给小球a一个大小为的水平向右的初速度(g为重力加速度)，小球a沿水平面向右运动并滑上圆弧轨道，随后从圆弧轨道上的B点抛出，最后落到地面。已知PA之间的距离为2R，不计空气阻力，小球可视为质点，小球a在水平面上受到的阻力为其重力的0.25倍，求：
（1）小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小；
（2）小球a从B点抛出后在空中的最小速度；
（3）小球a从B点抛出到落地所用的时间。
【答案】（1）从P到A由动能定理得
在A点由牛顿第二定律得：
由牛顿第三定律得 小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小 等于
（2）从A到B由动能定理得：，由（1）得，，水平分速度为 ， 小球a从B点抛出后在空中的最小速度 即为水平分速度。
（3）竖直分速度为，
上升时间为，
上升高度为，
总的下降高度为，
下落时间，
总时间
【知识点】平抛运动；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）由动能定理求解到A点的速度，由牛顿第二定律以及第三定律求解小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小；
（2） 小球a从B点抛出后在空中的最小速度 即为在B点速的水平分速度。
（3）在B点后先上升后下落，上升时间加上下落时间即为总时间。
河南省新未来2022-2023学年高一下学期物理期末联考试题
一、选择题:本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1．（2023高一下·河南期末）2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱前向端口。“神舟十六号”和“神舟十五号”乘组成功会师于空间站，“神舟十五号”已于6月4日返回地面，空间站运行在离地约400km的圆轨道上.空间站绕地球做匀速圆周运动.下列说法正确的是（ ）
A． “神舟十六号”的发射速度不大于第一宇宙速度
B．空间站在轨运行速度不小于第一宇宙速度
C．“神舟十六号”必须先进入空间站所在轨道与空间站同向绕行，然后加速才能实现对接
D．“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时，飞船的速度会增大
2．（2023高一下·河南期末）摩天轮边缘悬挂座舱，乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.乘客旅行包放置在该摩天轮座舱水平板上，旅行包始终与水平板保持相对静止，在从最高点运动到最低点的过程中（ ）
A．座舱水平板对旅行包的支持力先增大后减小
B．座舱水平板对旅行包的摩擦力先增大后减小
C．合力对旅行包先做正功后做负功
D．重力对旅行包做功的功率保持不变
二、选择题:本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
三、非选择题:本题共5小题，共54分。
3．（2023高一下·河南期末）某同学设计了一款小游戏，装置如图所示，固定在竖直面内、半径为R的光滑圆弧轨道AB所对的圆心角为=60°，圆弧轨道最低点与水平面相切于A点，质量为m的小球a放在水平面上的P点，给小球a一个大小为的水平向右的初速度(g为重力加速度)，小球a沿水平面向右运动并滑上圆弧轨道，随后从圆弧轨道上的B点抛出，最后落到地面。已知PA之间的距离为2R，不计空气阻力，小球可视为质点，小球a在水平面上受到的阻力为其重力的0.25倍，求：
（1）小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小；
（2）小球a从B点抛出后在空中的最小速度；
（3）小球a从B点抛出到落地所用的时间。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】万有引力定律；第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.第一宇宙速度为最小发射速度，所以“神舟十六号”的发射速度不小于第一宇宙速度，A错误；
B. 第一宇宙速度为圆轨道最大运行速度，空间站在轨运行速度不大于第一宇宙速度，B错误；
C.卫星追击是先减速降低轨道，再加速升高轨道追击，不是在直接在同轨道加速追击，C错误；
D.“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时，重力势能转化为动能，动能增加，速度增加，D正确；
故答案为：D。
【分析】第一宇宙速度为最小发射速度，最大环绕速度，卫星追击是先减速降低轨道，再加速升高轨道追击。
2．【答案】B
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【解答】A. 乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动 ，合力指向圆心，加速度指向圆心，在竖直方向先有向下加速度后有向上加速度，支持力先小于重力，后大于重力，所以在从最高点运动到最低点的过程中，支持力一直增大，A错误；
B.水平方向加速度先增大后减小，所以摩擦力也先增大后减小，B正确；
C. 匀速圆周运动，合力与运动方向垂直，不做功，C错误；
D.物体运动到水平位置重力功率为零，其他位置重力功率不为零，所以重力功率不可能保持不变，D错误；
故答案为：B。
【分析】将向心加速度分解为水平以及竖直方向，即可得出支持力以及摩擦力大小变化情况。
3．【答案】（1）从P到A由动能定理得
在A点由牛顿第二定律得：
由牛顿第三定律得 小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小 等于
（2）从A到B由动能定理得：，由（1）得，，水平分速度为 ， 小球a从B点抛出后在空中的最小速度 即为水平分速度。
（3）竖直分速度为，
上升时间为，
上升高度为，
总的下降高度为，
下落时间，
总时间
【知识点】平抛运动；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）由动能定理求解到A点的速度，由牛顿第二定律以及第三定律求解小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小；
（2） 小球a从B点抛出后在空中的最小速度 即为在B点速的水平分速度。
（3）在B点后先上升后下落，上升时间加上下落时间即为总时间。
