物理

（满分：100分考试时间：90分钟）

审题人：

注意事项：

1．答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。

2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。

3．答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效。

4．考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷（选择题，共46分）

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 关于曲线运动，下列叙述中错误的是（）

A. 一个物体的加速度恒定，它可能做曲线运动

B. 一个做圆周运动的物体所受合力的方向没有指向圆心，它一定不是做匀速圆周运动

C. 当一个做圆周运动的物体所受的合力不足以提供所需向心力时，它一定会沿切线方向飞出去

D. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小

2. 明明根据课堂上所学的知识做了一些笔记，其中正确的是（）

A. 牛顿巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室比较准确地测出了引力常量G的值

B. 太阳系中的所有行星绕太阳运转的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同

C. 选择不同的参考系，光的传播速度不同

D. 相对论时空观认为：物理过程的快慢跟物体的运动状态有关。这和牛顿力学的观点是一致的

3. 如图所示，某人用绳子拉水平地面上的木箱以恒定速度v向前运动，已知运动时间为t，木箱的质量为m，绳子的拉力大小为F且与水平面的夹角为θ，木箱与地面间的动摩擦因数为µ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（）

A. 人克服木箱重力所做的功为mgvt

B. 绳子拉力所做的功的功率为cos θFv

C. 木箱所受摩擦力所做的功为cos mgvt µθ

D. 木箱所受的摩擦力所做功的功率为()cos v mg F µθ−

4. 一根轻质弹簧上端固定，下端连接一小球处于静止状态，如图所示。现将小球竖直向下拉到某一位置，弹簧弹力未超过弹性限度。在此过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 弹簧的弹性势能减少

B. 弹簧的弹性势能不变

C. 小球的重力势能减小

D. 小球的重力势能增大

5. 2022年10月31日15时37分，梦天实验舱搭乘长征五号B 遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场发射升空，约8分钟后，梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道，发射任务取得成功。11月1日4时27分，梦天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13小时。梦天实验舱与天和核心舱的顺利对接彰显了中国独自组建空间站的航天实力。下列说法正确的是（ ）

A. 梦天实验舱的发射速度必须大于第二宇宙速度

B. 梦天实验舱从高轨向低轨完成对接，需要减速

C. 梦天实验舱在不同的绕地轨道运行时，其与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等

D. 梦天实验舱与天和核心舱对接后（天和核心舱所在轨道不变），天和核心舱的向心加速度变大

6. 如图所示，人用轻绳通过光滑轻质定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A ，人以恒定速度0v 向左匀速拉绳，某一时刻，定滑轮右侧绳与竖直杆的夹角为θ，左侧绳与水平面的夹角为α，此时物块A 的速度为1v ，则人拉绳的速度0v 为（ ）

A. 1sin v θ

B. 1sin sin v θα

C. 1sin v α

D. 10cos cos v v θα

= 7. 一个质量为3kg 的物块，在竖直方向的拉力的作用下运动的v -t 图像如图所示（设向上为运动的正方向），g 取210m/s ，下列说法错误的是（ ）

A. 前6s 内，物块的重力势能一直增加

B. 第2s 内，物块的动能一直增加

C. 第2s 末物块的动能为24J

D. 前6s 内，物块的重力势能的增量为450J 8. 如图所示，两根长度相同的细线1L 、2L 的下端分别系有两个完全相同的小球1m 、2m ，细线的上端都系于O 点。现在两个小球均在水平面上做匀速圆周运动，且细线1L 与水平方向的夹角为30°，细线2L 与水平方向的夹角为60°，下列说法正确的是（ ）

A. 小球1m 和2m

B. 小球1m 和2m

∶3

C. 细线1L 和细线2L

D. 小球1m 和2m 的向心力大小之比为3∶1

9. 如图所示，A 、B 为钉在光滑水平面上两根细铁钉，将可视为质点的小球C 用长为0L 的轻绳拴在铁钉B 上，轻绳能承受足够大的拉力，t =0时刻，A 、B 、C 在同一直线上，给小球C 一个垂直于轻绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动，每次轻绳碰到铁钉时小球的速度大小不变。在第5s 末时轻绳第一次碰到铁钉A ，轻绳的拉力由4N 突变为5N ，小球碰到铁钉时立即停止运动，下列说法正确的是（ ）

A. A 、B 间的距离为025L

B. A 、B 间的距离为015

L C. 在t =13 s 时轻绳第二次碰到铁钉 D. 在t =9s 时轻绳第二次碰到铁钉

10. 如图所示，倾角为37°、质量为5m 的斜面体置于水平地面上，质量为3m 的物块放在斜面上，穿过光滑小环（O 为接触点）的不可伸缩的轻质细线一端连接物块，另一端系着一个质量为m 的小球，物块与小环

间的细线与斜面平行。现将小球从位置a 由静止释放（此时Oa 水平且细线刚好伸直）

，重力加速度为g ，sin 370.6°=，则在小球从位置a b 的过程中，下列说法正确的是（ ）

（物块和斜面体始终静止，不计空气阻力）

A. 斜面对物块的摩擦力先减小后增大

B. 斜面对物块的摩擦力的最大值为1.8mg

C. 地面对斜面体的支持力的最小值为5mg

D. 地面对斜面体的支持力的最小值为6.2mg

第Ⅱ卷 非选择题（共54分）

二、实验题：每空2分，共14分。

的

11. 探究向心力的大小F 与质量m 、角速度ω和半径r 之间的关系的向心力演示器如图甲所示，转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。如图乙所示是演示器部分原理示意图：两转臂上黑白格的长度相等，A 、B 、C 为三根固定在转臂上的挡板（长槽的长度为短槽的2倍，挡板A 在长槽正中间），可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。根据图甲中向心力演示器上标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。已知塔轮①和塔轮④的半径相等，塔轮②和塔轮⑤的半径之比为3∶1，塔轮①和塔轮②的半径之比为1∶2。

（1）在该实验中应用了_________（填正确答案序号）来探究向心力大小F 与质量m 、角速度ω和半径r 之间的关系。

A ．理想实验法

B ．控制变量法

C ．等效替代法

（2）实验小组的同学进行了一系列实验，想要探究向心力的大小F 与质量m 、角速度ω和半径r 之间的关系，他们的操作如下所示，其中正确的是_________（填正确答案序号）。

A ．实验小组的明明想要探究F 的大小与r 间的关系，他将两个相同的小球分别放在挡板

B 处和挡板

C 处，并将皮带套在塔轮②和塔轮④上

B ．实验小组的奇奇想要探究F 的大小与ω间的关系，

他将两个相同的小球分别放在挡板A 处和挡板C 处，并将皮带套在塔轮②和塔轮④上

C ．实验小组的红红想要探究F 的大小与m 间的关系，她将两个质量不同的小球分别放在挡板A 处和挡板C 处，并将皮带套在塔轮①和塔轮④上

（3）实验中，婷婷用皮带将半径比为3∶1塔轮②和塔轮⑤相连，将质量为3m 和m 的两个小球分别放在挡板B 和挡板C 处，转动手柄，则演示器上左边标尺和右边标尺显示的向心力之比为_________。 12. 某物理小组的同学用如图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。

的的

（1）甲同学采用如图甲所示的装置进行实验。用小锤击打弹性金属片后，A 球沿水平方向弹出，同时B 球被释放，自由下落，观察到两球同时落地。他多次改变小锤击打金属片的力度，即改变A 球被弹出时的速度，重复进行实验，发现每次实验中两球都同时落地，这说明_________。

（2）某同学用如图乙所示实验装置绘制小球做平抛运动的轨迹，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是_________（填正确答案序号）。

A ．每次小球释放的初始位置应相同

B ．安装斜槽轨道时，应使其末端保持水平

C ．为描出小球的运动轨迹，描绘的点应用平滑的曲线连接

D ．分析数据时，应设法“确定相等的时间间隔”，再根据印迹确定相等时间内小球运动的位移，进而确定平抛运动的水平分运动的规律

（3）其中O 点为平抛运动的起点。已知图中Oa ab bc 、、的距离均为x ，重力加速度为g ，则可求得该小球的初速度大小为_________，小球运动到图中位置A 时的速度大小为_________。

三、计算题：本大题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分。

13. 如图所示为排球比赛场地示意图，其长度为L ，宽度为s ，球网高度为h 。现在一名女排队员在底线中点

正上方沿水平方向发球，发球点的高度为1.5h ，排球做平抛运动（排球可看作质点，忽略空气阻力）

，已知排球的质量为m ，重力加速度为g 。求：

（1）排球能过网的最小初速度；

的

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（2）排球落在界内时的最大动能。

14. 某天文爱好者在观测某行星时，测得绕该行星运行的卫星做圆周运动的半径r 的三次方与运动周期T 的平方满足如图所示的关系，图中a 、b 、R 已知，且R 为该行星的半径，G 为万有引力常量。

（1）求该行星的第一宇宙速度1v ；

（2）求该行星的质量M ；

（3）若在该行星上高为h 处水平抛出一个物体，水平位移为2h ，求抛出的物体的初速度。

15. 如图所示为固定在竖直平面内的轨道，倾斜直轨道AB 与光滑圆弧轨道BC 相切，圆弧轨道的圆心角为37°，半径为0.5m r =，C 端水平，AB 段的动摩擦因数0.25µ=。竖直墙壁CD 高0.2m H =，紧靠墙壁在地面上固定一个和CD 等高、底边长0.4m L =的斜面。一个质量为0.3kg m =的小物块（视为质点）在倾斜轨道上从距离B 点7m 8

l =处由静止释放，从C 点水平抛出。重力加速度g 取210m/s ,sin 370.6,cos370.8°=°=，不计空气阻力。

（1）求小物块运动到C 点时的速度大小；

（2）求小物块运动到C 点时，轨道对小物块的支持力大小；

（3）求小物块击中斜面时动能大小。

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