精品解析：浙江省绍兴市诸暨中学暨阳分校2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

暨阳分校2023—2024学年第二学期3月份阶段性测试 高一年级 物理试卷 班级 姓名 一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分） 1. 下列说法正确的是 A. 开普勒测出了万有引力常量 B. 牛顿第一定律能通过现代的实验手段直接验证 C. 卡文迪许发现地月间的引力满足距离平方反比规律 D. 伽利略将实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学的思维方式和研究方法 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：卡文迪许测出了万有引力常量，选项A错误；牛顿第一定律不是实验定律，不能能通过现代的实验手段直接验证，选项B错误；牛顿发现地月间的引力满足距离平方反比规律，选项C错误；伽利略将实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学的思维方式和研究方法，选项D正确；故选D． 考点：物理学史 2. 在下列情况中，物体机械能守恒的是（　　） A. 物体沿斜面匀速滑下 B. 雨滴从高空下落至地面的过程 C. 铅球被斜向上抛出后到落地前的过程 D. 起重机吊着重物加速上升 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体沿斜面匀速滑下的过程中，动能不变，重力势能减小，则其机械能减少，故A错误； B．雨滴从高空下落过程，空气阻力做负功，机械能减小，故B错误； C．铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动，相对于铅球的重力，空气阻力忽略不计，由于铅球只受到重力的作用，所以机械能守恒，故C正确； D．起重机吊着重物加速上升，拉力对重物做正功，机械能增加，故D错误。 故选C。 3. 牛顿定律不适用于下列哪些情况(　　) A. 研究原子中电子的运动 B. 研究“嫦娥三号”的高速发射 C. 研究地球绕太阳的运动 D. 研究飞机从北京飞往纽约的航线 【答案】A 【解析】 【详解】A.牛顿第二定律不适用于微观原子，A正确； BCD.都是宏观低速运动的物体（与光速比速度较低），牛顿运动定律都适用，BCD错误。 故选A。 4. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中推导匀变速直线运动位移与时间关系时运用了理想模型法 B. 乙图中卡文迪什测定引力常量的实验中运用了放大法 C. 丙图中探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了等效替代法 D. 丁图中伽利略在研究自由落体运动时采用了控制变量法 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中推导匀变速直线运动位移与时间关系时运用了微元法，故A错误； B．乙图中卡文迪什测定引力常量的实验中运用了放大法，故B正确； C．丙图中探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了控制变量法，故C错误； D．丁图中伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理的方法，故D错误。 故选B。 5. 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，如图所示。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A 运动员到达最低点前重力势能始终减小 B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确； B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确； C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确； D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误． 点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加． 6. 如图，缆车的车厢始终保持水平，车厢内某游客站立不动且未扶扶手，下列说法正确的是（　　） A. 在加速上升阶段支持力对该游客做正功 B. 在匀速上升阶段支持力对该游客不做功 C. 在减速上升阶段支持力对该游客做负功 D. 整个上升过程支持力对该游客不做功 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】依题意，可知人在整个上升过程中，所受支持力均不为0，根据功的定义 由于支持力方向与人位移方向的夹角小于，所以支持力对该游客一直做正功，故选A。 7. “打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 抛出后石头落到水平面时的势能为mgh B. 抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为－mgh C. 抛出后石头落到水平面上的机械能为 D. 抛出后石头落到水平面上的动能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点h，所以石头在水平面上时的重力势能为－mgh，A错误； B．抛出点与水平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为mgh，B错误； C．整个过程机械能守恒，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为，所以石头在水平面时的机械能也为，C正确； D．根据动能定理得 可得石头在水平面上动能 D错误。 故选C。 8. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，变轨使其沿椭圆轨道2运行，最后变轨将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道1上运行的速率小于赤道上随地球自转物体的速率 B. 卫星在轨道3上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度 C. 三条轨道中速率最大时刻为经过2上的Q点，速率最小时刻为经过2上的P点 D. 周期关系为T2>T3>T1 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可得 因为卫星在轨道1上的运动半径小于同步卫星的运动半径，可知卫星在轨道1上的线速度大于同步卫星的线速度；同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，根据v=ωr可知，同步卫星的线速度大于赤道上随地球自转的物体的速率，可知卫星在轨道1上运行的速率大于赤道上随地球自转物体的速率，选项A错误； B．根据 可得 卫星在轨道3上经过P点时的加速度等于它在轨道2上经过P点时的加速度，选项B错误； C．卫星在轨道1上经过Q点时加速才能进入轨道2；在轨道2上经过P点时加速才能进入轨道3，在轨道2上从Q到P，引力做负功，速率减小，由 可知，卫星在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率，则 可知三条轨道中速率最大时刻为经过2上的Q点，速率最小时刻为经过2上的P点，选项C正确； D．根据开普勒第三定律可知，在轨道3上半径最大，在轨道1上的半径最小，轨道2的半长轴大于轨道1的半径，可知周期关系为 T3>T2>T1 选项D错误。 故选C。 9. 近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数)(　　) A. ρ＝ B. ρ＝kT C. ρ＝kT2 D. ρ＝ 【答案】D 【解析】 【详解】研究火星探测器绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，（r为轨道半径即火星的半径）得①，则火星的密度②，由①②得火星的平均密度（k为某个常量），D正确． 10. 理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的重力大小用F表示，则如图所示的四个F随x的变化关系图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设地球的密度为ρ，当x≥R时，地球可被看成球心处的质点，物体所受的重力为 当x≤R时，可将地球“分割”为两部分，一部分是厚度为（R-x）的球壳，一部分是半径为x的球体，由题目信息可知，重力为 故选A。 11. 轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示，弹簧处于原长状态，物块静止且与水平面间的动摩擦因数。以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴，现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示，物块运动至x=0.4m处时速度为零，g=10m/s2，则此时弹簧的弹性势能为（  ） A. 3.1J B. 3.5J C. 1.8J D. 2.0J 【答案】A 【解析】 【详解】由图线与坐标轴围成的面积表示功，可得到力F做的功 设克服弹簧弹力做的功为W弹，根据动能定理 WF-W弹-μmgx=0 解得 W弹=3.1J 则弹簧的弹性势能为 EP=3.1J 故选A。 12. 如图所示，质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为，在这个过程中，以下结论错误的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 摩擦力对小物块所做的功为 D. 小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 【答案】A 【解析】 【详解】A．小物块到达小车最右端过程，对于小物块根据动能定理可得 小物块到达小车最右端时具有的动能为 故A错误，符合题意； B．小物块到达小车最右端过程，对于小车根据动能定理可得 小车具有的动能为 故B正确，不符合题意； C．摩擦力对小物块所做的功为 故C正确，不符合题意； D．小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 故D正确，不符合题意 故选A。 13. 如图所示，物体受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直线运动，监测到推力、物体速度随时间变化的规律如图所示，取，则（　　） A. 物体的质量为 B. 这3s内物体克服摩擦力做的功 C. 第1.5s时推力的功率为 D. 后2s内推力做功的平均功率 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，1~2s时间内物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 又 2~3s时间内物体做匀速直线运动，受力平衡，可得 代入数据，解得 故A错误； B．这3s内物体的位移为v-t图像中图线与坐标轴所围面积，即 克服摩擦力做的功为 故B正确； C．根据匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度可知第1.5s时物体的速度为 推力的功率为 故C错误； D．后2s内推力做功为 平均功率为 故D错误。 故选B。 二、不定项选择题（本题共3小题，每小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2．则可知 A. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3：2 B. m1、m2做圆周运动的向心力之比为1：1 C. m1、m2做圆周运动的半径之比为3：2 D. m1、m2做圆周运动的线速度之比为2：3 【答案】BD 【解析】 【详解】A.根据题意得：双星系统具有相同的角速度，A错误 B.根据万有引力提供向心力得：，需要向心力大小相等，B正确 C.根据，且：，联立解得：，C错误 D.线速度角速度关系：，所以，D正确 15. 如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是（　　） A. 轨道半径越大，周期越长 B. 轨道半径越大，速度越大 C. 若测得周期和张角，可得到星球的平均密度 D. 若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对飞行器，根据 可知轨道半径越大，周期越大，故选项A正确； B．根据 可知道轨道半径越大，速度越小，故选项B错误； C．若测得周期T，且由A中方程可得 如果知道张角θ，则该星球半径为 所以 可得到星球的平均密度，故选项C正确； D．若测得周期和轨道半径，无法得到星球半径，则无法求出星球的平均密度，故选项D错误。 故选AC。 16. 当前我国“高铁”事业发展迅猛，假设一辆质量为m高速列车在机车牵引力和恒定阻力f作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其图像如图所示，已知时间内为过原点的倾斜直线，时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在时刻达到最大速度，以后匀速运动。下列判断正确的是（　　） A. 时刻，列车的加速度 B. 从至时间内，列车的加速度和速度都一直增大 C. 在时刻以后，机车的牵引力为零 D. 该列车的机车牵引力最大值为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．时刻，根据牛顿第二定律 又 解得此时列车的加速度为 故A正确； B．图线的斜率为加速度，由图可知，斜率在时间内在减小，则加速度在时间内在减小，图线的纵坐标为速度，由图可知，速度在时间内在增大，故B错误； C．最终状态时匀速，则机车受力平衡，即牵引力恒定不变，且牵引力与阻力大小相等，方向相反，故C错误； D．根据牛顿第二定律 可知，加速度最大时，牵引力最大，即时间内该列车的牵引力最大，此时间内的加速度为 解得时刻最大的牵引力为 故D正确 故选AD。 17. 如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，下列说法中正确的是( ) A. 若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后仍升高h B. 若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高h C. 若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高h D. 若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到B点 【答案】CD 【解析】 【详解】A．若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后做斜抛运动，由于物体机械能守恒，同时斜抛运动运动最高点，速度不为零，故不能到达h高处，故A错误； B．若把斜面弯成圆弧形D，如果能到圆弧最高点，即h处，由于合力充当向心力，速度不为零，故会得到机械能增加，矛盾，故B错误； C．无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，故C正确； D．若把斜面AB变成曲面AEB，物体在最高点速度为零，根据机械能守恒定律，物体沿此曲面上升仍能到达B点，故D正确。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 18. 用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。打点计时器所用电源频率为，当地重力加速度大小为，测得所用重物的质量为。下图是按实验要求正确地选出的纸带（打点的时间间隔为）。 （1）纸带的________（选填“左”或“右”）端与重物相连。 （2）打点计时器打下计数点时，重物的速度________。 （3）从起点到打下计数点的过程中重物重力势能的减少量________，此过程中重物动能的增加量________。（计算结果均保留2位有效数字） （4）通过计算，________（选填“＞”“＝”或“＜”），这是因为________________。 （5）实验的结论是：在实验误差允许的范围内，重物的机械能守恒。 【答案】 ①. 左 ②. ③. ④. ⑤. ＞ ⑥. 实验中存在阻力 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]由图可得，纸带上O点靠近重物，所以左端与重物相连。 （2）[2]打下计数点时 （3）[3]从起点到打下计数点的过程中重物重力势能的减少量 [4]此过程中重物动能的增加量 （4）[5]通过计算，＞； [6]因为实验中存在阻力。 19. “用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。 （1）本实验利用___________传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的___________和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。 （2）将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中（ ）。 A．连接杆拉力不做功，合外力不做功 B．连接杆拉力不做功，合外力做正功 C．连接杆拉力做正功，合外力不做功 D．连接杆拉力做正功，合外力做正功 （3）实验结果绘制数据如下图所示，图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示小球的重力势能，动能，或机械能E。其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是________和________。（选填“甲”、“乙”或“丙”） （4）根据实验图象，可以得出的结论是_________。 【答案】 ①. 光电门 ②. 高度 ③. B ④. 乙 ⑤. 丙 ⑥. 摆锤运动过程中机械能守恒 【解析】 【详解】（1）[1][2]本实验利用光电门传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的高度和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。 （2）[3]将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中，连接杆拉力方向始终垂直于摆锤的速度方向，所以不做功，而摆锤动能增大，合外力做正功，故选B。 （3）[4][5]摆锤的重力势能Ep随h的增大而增大，动能Ek随h的增大而减小，所以其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是乙和丙。 （4）[6]易知甲图线表示摆锤运动过程中的机械能，在实验误差允许的情况下图线甲平行于h轴，由此可以得出的结论是摆锤运动过程中机械能守恒。 四、计算题（本题共4小题，共38分） 20. 已知某星球半径为R，若宇航员随登陆舱登陆该星球后，在此星球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，小球能上升的最大高度为H（H＜＜R），（不考虑星球自转的影响，引力常量为G）． （1）该星球表面的自由落体加速度是多少？ （2）该星球的质量为多少？ （3）在登陆前，宇宙飞船绕该星球做匀速圆周运动，运行轨道距离星球表面高度为h，求卫星的运行周期T． 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【详解】（1）在星球表面，抛出小球后做竖直上抛运动，由 可得表面的重力加速度 （2）星球表面的物体受到的重力等于万有引力 可得星球的质量 （3）根据万有引力提供飞船圆周运动的向心力 则有飞船的周期为 点睛：本题主要考查了万有引力的应用，根据匀减速直线运动规律求出物体的重力加速度，注意负号含义的交代，卫星运行的最小周期根据重力提供圆周运动的向心力列式求解即可． 21. 如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。 （1）求卫星B的运行周期； （2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？ 【答案】（1）2π；（2） 【解析】 【详解】（1）对于B卫星，由万有引力定律和向心力得 在地球表面上，由 解得 周期 （2）它们再一次相距最近时，一定是B比A多转了一圈，有 ωBt-ω0t=2π 解得 22. 如图所示，竖直平面内有一光滑管道口径很小的圆弧轨道，其半径为，平台与轨道的最高点等高．一质量可看作质点的小球从平台边缘的处平抛，恰能沿圆弧轨道上点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径与竖直线的夹角为53°，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，取10m/s2．试求： （1）小球从点开始平抛到运动到P点所需的时间t； （2）小球从A点平抛的速度大小；点到圆轨道入射点之间的水平距离； （3）小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小； （4）小球沿轨道通过圆弧的最高点时对轨道的内壁还是外壁有弹力？并求出弹力的大小． 【答案】（1） s （2）3m/s；1.2m （3）m/s （4）6.4N 【解析】 【分析】 【详解】（1）从A到P过程中，小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，所以有 解得 s （2）根据分运动公式，有 ， 解得 在水平方向上有 解得 x=1.2m （3）从A到圆弧最低点，根据机械能守恒定律，有 解得 m/s （4）小球从A到达Q时，根据机械能守恒定律可知 在Q点，根据牛顿第二定律，有 小球对外管壁有力 23. 在检测某种汽车性能的实验中，质量为的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为40m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的图像（图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程，AB，BO均为直线），假设该汽车行驶过程中所受的阻力恒定。 （1）求该汽车的额定功率： （2）该汽车由静止开始运动，经过35s，达到最大速度40m/s，求汽车匀加速行驶的时间和其在BC段的位移大小。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）由题图可知：当达到最大速度时，牵引力为。由平衡条件 则，额定功率为 （2）图线AB表示牵引力F不变，即，匀加速运动的末速度 汽车由A到B做匀加速运动的加速度为 设汽车由A到B所用时间为t，则 由B到C所用时间为、位移为x B点之后，对汽车由动能定理可得 代入数据可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 暨阳分校2023—2024学年第二学期3月份阶段性测试 高一年级 物理试卷 班级 姓名 一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的，不选、错选、多选均不得分） 1. 下列说法正确的是 A. 开普勒测出了万有引力常量 B. 牛顿第一定律能通过现代的实验手段直接验证 C. 卡文迪许发现地月间的引力满足距离平方反比规律 D. 伽利略将实验和逻辑推理和谐地结合起来，发展了科学的思维方式和研究方法 2. 在下列情况中，物体机械能守恒的是（　　） A. 物体沿斜面匀速滑下 B. 雨滴从高空下落至地面的过程 C. 铅球被斜向上抛出后到落地前的过程 D. 起重机吊着重物加速上升 3. 牛顿定律不适用于下列哪些情况(　　) A. 研究原子中电子的运动 B. 研究“嫦娥三号”的高速发射 C. 研究地球绕太阳的运动 D. 研究飞机从北京飞往纽约的航线 4. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中推导匀变速直线运动位移与时间关系时运用了理想模型法 B. 乙图中卡文迪什测定引力常量的实验中运用了放大法 C. 丙图中探究向心力大小与质量、角速度和半径之间关系时运用了等效替代法 D. 丁图中伽利略在研究自由落体运动时采用了控制变量法 5. 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，如图所示。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小 B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D. 蹦极过程中，重力势能改变与重力势能零点的选取有关 6. 如图，缆车的车厢始终保持水平，车厢内某游客站立不动且未扶扶手，下列说法正确的是（　　） A. 在加速上升阶段支持力对该游客做正功 B. 在匀速上升阶段支持力对该游客不做功 C. 在减速上升阶段支持力对该游客做负功 D. 整个上升过程支持力对该游客不做功 7. “打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 抛出后石头落到水平面时的势能为mgh B. 抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为－mgh C. 抛出后石头落到水平面上的机械能为 D. 抛出后石头落到水平面上的动能为 8. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，变轨使其沿椭圆轨道2运行，最后变轨将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道1上运行的速率小于赤道上随地球自转物体的速率 B. 卫星在轨道3上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度 C. 三条轨道中速率最大时刻为经过2上Q点，速率最小时刻为经过2上的P点 D. 周期关系为T2>T3>T1 9. 近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数)(　　) A ρ＝ B. ρ＝kT C. ρ＝kT2 D. ρ＝ 10. 理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的重力大小用F表示，则如图所示的四个F随x的变化关系图正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示，弹簧处于原长状态，物块静止且与水平面间的动摩擦因数。以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴，现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示，物块运动至x=0.4m处时速度为零，g=10m/s2，则此时弹簧的弹性势能为（  ） A. 3.1J B. 3.5J C. 1.8J D. 2.0J 12. 如图所示，质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为，在这个过程中，以下结论错误的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 摩擦力对小物块所做的功为 D. 小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 13. 如图所示，物体受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直线运动，监测到推力、物体速度随时间变化的规律如图所示，取，则（　　） A. 物体的质量为 B. 这3s内物体克服摩擦力做的功 C. 第1.5s时推力的功率为 D. 后2s内推力做功的平均功率 二、不定项选择题（本题共3小题，每小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2．则可知 A. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3：2 B. m1、m2做圆周运动的向心力之比为1：1 C. m1、m2做圆周运动的半径之比为3：2 D. m1、m2做圆周运动的线速度之比为2：3 15. 如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是（　　） A. 轨道半径越大，周期越长 B. 轨道半径越大，速度越大 C. 若测得周期和张角，可得到星球的平均密度 D. 若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度 16. 当前我国“高铁”事业发展迅猛，假设一辆质量为m高速列车在机车牵引力和恒定阻力f作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其图像如图所示，已知时间内为过原点的倾斜直线，时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在时刻达到最大速度，以后匀速运动。下列判断正确的是（　　） A. 时刻，列车的加速度 B. 从至时间内，列车的加速度和速度都一直增大 C. 在时刻以后，机车的牵引力为零 D. 该列车的机车牵引力最大值为 17. 如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，下列说法中正确的是( ) A. 若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后仍升高h B. 若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高h C. 若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高h D. 若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到B点 三、实验题（本题共2小题，共14分） 18. 用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。打点计时器所用电源频率为，当地重力加速度大小为，测得所用重物的质量为。下图是按实验要求正确地选出的纸带（打点的时间间隔为）。 （1）纸带的________（选填“左”或“右”）端与重物相连。 （2）打点计时器打下计数点时，重物的速度________。 （3）从起点到打下计数点的过程中重物重力势能的减少量________，此过程中重物动能的增加量________。（计算结果均保留2位有效数字） （4）通过计算，________（选填“＞”“＝”或“＜”），这是因为________________。 （5）实验的结论是：在实验误差允许的范围内，重物的机械能守恒。 19. “用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。 （1）本实验利用___________传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的___________和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。 （2）将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中（ ）。 A．连接杆拉力不做功，合外力不做功 B．连接杆拉力不做功，合外力做正功 C．连接杆拉力做正功，合外力不做功 D．连接杆拉力做正功，合外力做正功 （3）实验结果绘制数据如下图所示，图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示小球的重力势能，动能，或机械能E。其中表示摆锤的重力势能、动能图线分别是________和________。（选填“甲”、“乙”或“丙”） （4）根据实验图象，可以得出的结论是_________。 四、计算题（本题共4小题，共38分） 20. 已知某星球半径为R，若宇航员随登陆舱登陆该星球后，在此星球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，小球能上升的最大高度为H（H＜＜R），（不考虑星球自转的影响，引力常量为G）． （1）该星球表面的自由落体加速度是多少？ （2）该星球的质量为多少？ （3）在登陆前，宇宙飞船绕该星球做匀速圆周运动，运行轨道距离星球表面高度为h，求卫星的运行周期T． 21. 如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。 （1）求卫星B的运行周期； （2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？ 22. 如图所示，竖直平面内有一光滑管道口径很小的圆弧轨道，其半径为，平台与轨道的最高点等高．一质量可看作质点的小球从平台边缘的处平抛，恰能沿圆弧轨道上点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径与竖直线的夹角为53°，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，取10m/s2．试求： （1）小球从点开始平抛到运动到P点所需的时间t； （2）小球从A点平抛的速度大小；点到圆轨道入射点之间的水平距离； （3）小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小； （4）小球沿轨道通过圆弧最高点时对轨道的内壁还是外壁有弹力？并求出弹力的大小． 23. 在检测某种汽车性能的实验中，质量为的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为40m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的图像（图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程，AB，BO均为直线），假设该汽车行驶过程中所受的阻力恒定。 （1）求该汽车的额定功率： （2）该汽车由静止开始运动，经过35s，达到最大速度40m/s，求汽车匀加速行驶的时间和其在BC段的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$