武安一中2024——2025学年第二学期3月考试
物理答案
选择题（1-8小题，每小题4分，9-12小题，每小题选全6分，部分3分，错选0分，共56分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A D C B B A B D BD BD BC AB
填空（每空2分，共10分）三、计算题
13.(1)A (2)AC (3) 小球抛出后受到空气阻力，影响验证机械能守恒
14.（10分）（1）地球表面的万有引力等于重力 得地球半径
则遥感四十二号01星距地面的高度 （3分）
（2）由万有引力提供向心力
解得 （3分）
（3）从两卫星及地心在同一直线上到再次在同一直线上的过程中
又，可得则 （4分）
15.（12分）答案：(1) (2)mgr＋－Ep
解析：(1)由小球在C点对轨道没有压力，
有mg＝m
小球从出发点运动到C点的过程中，由动能定理得3mgr－μmg·s＝mv
解得s＝。 （6分）
(2)速度最大时，小球加速度为0，设弹簧压缩量为x。由kx＝mg，得x＝
由C点到速度最大时，小球和弹簧构成的系统机械能守恒
设速度最大时的位置为零势能面，
有mv＋mg(r＋x)＝Ekm＋Ep
解得Ekm＝mgr＋－Ep。 （6分）
16武安一中2024——2025学年第二学期3月考试
高一 物理
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、座号填写在答题卡上。
2. 答题时，请使用0.5mm的黑色水笔在答题卡上作答，在本试卷上答题无效。
3. 本次考试为闭卷考试，答题时禁止查阅书本、网络等资料，禁止使用计算器等辅助工具。
4. 在本卷中，除特别声明外，物理常量请以本注意事项中给定的值为准。
Ⅰ卷 客观题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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．下列物理情景中,经典的牛顿力学不再适用的是 ( )
A.电子以接近光的速度运动
B.超音速飞行的歼-20战斗机
C.地球绕太阳运动
D.体育课上,被小明同学抛出的篮球
2．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径约等于地球半径)，c为地球的静止轨道卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是 ( )
A.地球同步卫星都与c在同一个轨道上，并且它们受到的万有引力大小相等
B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa>ab>ac
C.a与地球的万有引力全部提供a随地球自转的向心力
D.a、b、c做匀速圆周运动的周期大小关系为Ta＝Tc>Tb
3．地球半径为R,距地面高为h处有一颗同步卫星。另一星球半径为3R,距该星球表面高度为3h处也有一颗同步卫星,它的周期为72小时,则该星球的平均密度与地球的平均密度之比为 ( )
A.1∶3 B.1∶6 C.1∶9 D.1∶8
4．夜空中我们观测到的亮点，其实大部分并不是单一的恒星，
而是多星系统。在多星系统中，双星系统又是最常见的，图甲为
绕连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动的两颗中子星组成
的双星系统，其抽象示意图如图乙所示，若两中子星的质量之
比mP∶mQ＝k∶1。则 ( )
A.根据图乙可以判断出k>1
B.若P、Q的角速度和它们之间的距离一定，则P、Q做圆周运动的线速度大小之和一定
C.P的线速度大小与P、Q之间的距离成正比
D.仅增大P、Q之间的距离，P、Q运行的周期变小
5．如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下述说法不正确的是（ ）
A．摩擦力对物体做正功
B．摩擦力对物体做负功
C．支持力对物体不做功
D．合外力对物体做功为零
一电动玩具汽车启动时，以额定功率沿直线加速并达到最大速度，其加速度a与速度倒数的关系图像如图所示。已知电动玩具汽车受到的阻力大小恒为100N，取重力加速度大小g=10m/s2。则电动玩具汽车的额定功率和最大速度分别为（ ）
A．200W 2m/s B．100W 4m/s C．100W 2m/s D．200W 4m/s
7．一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出，落在松软路面上，砸出一个深度为h的坑，如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g，对小球从抛出到落至坑底的过程，以下说法正确的是（ ）
A．外力对小球做的总功为mg（H+h）+
B．小球的机械能减少量为mg（H+h）+
C．路面对小球做的功为mg（H+h）+
D．路面对小球做的功为
8．如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的小滑块，一原长为l的轻质弹簧左端固定在o点，右端与滑块相连。直杆上还有b、c、d三个点，b点与o点在同一水平线上且ob＝l，oa、oc与ob的夹角均为37°，od与ob的夹角为53°。现将滑块从a点静止释放，在滑块下滑到最低点d的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，sin 37°＝0.6。下列说法正确的是( )
A．滑块在b点时动能最大
B．滑块从a点到c点的过程中，弹簧弹力对滑块做的总功为负功
C．滑块在c点的速度大小为
D．滑块从c点下滑到d点的过程中机械能的减少量为mgl
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题全对6分，不全3分，选错0分。
9．如图所示，探测器前往月球的过程中，首先进入环绕地球的“停泊轨道”，在P点变速进入地月“转移轨道”，接近月球时，被月球引力俘获，在Q点通过变轨实现在“工作轨道”上匀速绕月飞行。下列关于探测器的说法正确的是（ ）
A．发射速度大于地球的第二宇宙速度
B．在“地月转移轨道”上经过Q点时的加速度等于在“工作轨道”上经过Q点时的加速度
C．在“地月转移轨道”上的运行周期小于在“停泊轨道”上的运行周期
D．在“停泊轨道”的P点必须加速才能进入“地月转移轨道”，而在Q点必须减速才能进入“工作轨道”
10．图所示，将完全相同的四个小球1、2、3、4分别从同一高度由静止释放（图甲、丙、丁）和平抛（图乙），其中图丙、丁分别是倾角为45°和60°的光滑斜面，不计空气阻力，则下列对四种情况下相关物理的比较正确的是（ ）
A．落地时间t1=t2
C．落地瞬间重力的功率P1=P2=P3=P4
D．全程重力做功的平均功率
11．如图所示，一轻杆长为L，一端固定在O点，杆可绕O点无摩擦转动。质量为3m的小球A固定在杆的末端，质量为m的小球B固定在杆的中点，重力加速度为g，轻杆从水平位置由静止释放，小球均可视为质点，则当杆运动至竖直位置时，下列说法正确的有( )
A．该过程中，轻杆对两小球均不做功
B．处于竖直位置时，A球的速率一定是B球的两倍
C．处于竖直位置时，A球的速率为2
D．该过程中，B球机械能增加了mgL
12．2021年2月10日，在历经近7个月的太空飞行后，我国首个火星探测器“天问一号”成功“太空刹车”，顺利被火星捕获，进入环火星轨道。物体在万有引力场中具有的势能叫作引力势能，若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m的质点距质量为M的引力源中心为r时，其引力势能Ep＝－(式中G为引力常量)。已知地球半径约为6 400 km，地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，火星半径约为地球半径的，火星质量约为地球质量的。则以下“天问一号”相对于火星的速度大于火星第二宇宙速度的是( )
A．7.9 km/s B．5.5 km/s
C．4.0 km/s D．3.2 km/s
Ⅱ卷 主观题
实验题（每空2分，共10分）
13．在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”实验中
(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、刻度尺、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________。
A．交流电源 B．天平(含砝码) C．刻度尺
(3)如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从静止释放到下落OC距离时的重力势能减少量ΔEp＝___________ ，动能增加量ΔEk＝_____________；在实际计算中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是____________________________。（写出一条原因即可）
四、计算题（3小题，共34.0分）
14．（10分）2024年中国航天全年预计实施100次左右发射任务，有望创造新的纪录。3月27日，云海三号02星在太原卫星发射中心成功发射并顺利进入预定轨道；4月3日，遥感四十二号01星在西昌卫星发射中心发射成功。已知地球质量为M，引力常量为G，地球表面重力加速度为g，设云海三号02星绕地球圆周运动的轨道半径为，遥感四十二号01星绕地球圆周运动的轨道半径为。求：
（1）遥感四十二号01星距地面的高度H；
（2）云海三号02星和遥感四十二号01星的线速度v1、v2之比；
（3）再次出现如图所示位置关系（两卫星及地心在同一直线上）所需要的时间t。
15．（12分）如图所示，轨道ABCD平滑连接，其中AB为光滑的曲面，BC为粗糙水平面，CD为半径为r的内壁光滑的四分之一圆管，管口D正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定，上端恰好与D端齐平。质量为m的小球在曲面AB上距BC高为3r处由静止下滑，进入管口C端时与圆管恰好无压力作用，通过CD后压缩弹簧，压缩过程中小球速度最大时弹簧弹性势能为Ep。已知小球与水平面BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：
(1)水平面BC的长度s；
(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能Ekm。
16．（12分）如图甲所示，质量m=1kg的物体静止在光滑的水平面上，t=0时刻，物体受到一个变力F作用，t=1s时，撤去力F，某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面；已知物体从开始运动到斜面最高点的图像如图乙所示，不计其他阻力，g取10m/s2，求：
(1)变力F做的功；
(2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率；
(3)物体回到出发点的速度大小。
