精品解析：广西南宁市第三中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷

南宁三中2022—2023学年度下学期高一期末考试 物理试题 （考试时间：75分钟满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、学校、班级和准考证号填写在答题卡上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 某同学通过对物理的学习，已初步形成了物质观、运动和相互作用观、能量观，下列是他关于动能、动量、冲量的认识，其中正确的是（　　） A. 物体所受合外力越大，它的动量变化就越大 B. 系统内力的冲量也能改变系统的总动量 C. 若物体的动能发生变化，则其动量一定变化 D. 若某一个力对物体做功为零，则该力对物体的冲量也一定为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知，物体所受合外力越大，它的动量变化率就越大，选项A错误； B．系统内力的冲量不会改变系统的总动量，选项B错误； C．若物体的动能发生变化，则速度大小一定变化，则其动量一定变化，选项C正确； D．若某一个力对物体做功为零，则该力对物体的冲量不一定为零。例如用力推桌子，桌子没动，则推力对桌子不做功，但是推力的冲量不为零，选项D错误。 故选C。 2. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，不计空气阻力，物体A将弹簧从原长压缩的过程中，A的动能先增大后减小 B. 乙图中，A固定在水平面上，物体B沿斜面匀速下滑，物体B机械能守恒 C. 丙图中，不计一切阻力，在A加速下落、B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒，动量也守恒 D. 丁图中，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，小球重力的功率增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图中，不计空气阻力，物体A将弹簧从原长压缩的过程中，开始时弹力先小于重力，加速度向下，物体加速向下运动，动能增加；后来弹力大于重力，加速度向上，物体减速向下运动，动能减小，即A的动能先增大后减小，选项A正确； B．乙图中，A固定在水平面上，物体B沿斜面匀速下滑，物体B动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项B错误； C．丙图中，不计一切阻力，在A加速下落、B加速上升过程中，A、B系统只有重力做功，则机械能守恒，但是系统受合外力不为零，系统的动量不守恒，选项C错误； D．丁图中，根据，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，竖直向下的速度分量先增加后减小，可知小球重力的功率先增大后减小，选项D错误。 故选A。 3. 如图所示，一滑雪运动员从山坡上的A点由静止开始滑到山坡底的B点，该运动员和雪橇的总质量为m，滑到B点的速度大小为v，A、B两点的高度差为h，重力加速度为g，在此过程中．该阻力对运动员和雪橇做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对运动员和雪橇从A点到B点过程， 应用动能定理 由于阻力对运动员和雪橇做负功则解得 故选B。 4. 火星是太阳系中与地球最相似的行星，“天问一号”探测器成功着陆火星，极大地提高了国人对火星的关注度。若火星可视为均匀球体，已知火星两极的重力加速度大小为g，火星半径为R，火星自转周期为T，万有引力常量为G，则可估算出（ ） A. 火星的质量为 B. 火星的密度为 C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星同步卫星到火星表面的高度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．假设有一颗卫星以周期环绕火星表面做匀速圆周运动，则由万有引力定律有 解得火星质量 但火星的自转周期T ≠ T0，A错误； B．由 解得火星密度 B正确； C．火星的第一宇宙速度 同理，因T ≠ T0，所以火星的第一宇宙速度不是，C错误； D．设火星同步卫星到火星表面的高度为h，由 解得 D错误。 故选B。 5. 如图所示，一质量为50kg的同学正准备引体向上，他两手紧握单杠，两脚离地。引体向上过程中该同学身体无摆动，双脚始终竖直且上升的最大高度为40cm。该同学1分钟内完成8次引体向士，下列说法正确的是（　　） A. 该同学悬垂时，若增加两手间的距离，单杠对人的支持力增大 B. 一次完整的引体向上重力对人做负功 C. 在身体被往上拉的过程中，单杠对人不做功 D. 1分钟内该同学克服重力做功的平均功率是50W 【答案】C 【解析】 【详解】A．悬垂时单杠对人的支持力与人的重力大小相等，不随两手间的距离改变而改变，选项A错误； B．上引过程中重力方向与位移方向相反，重力做负功，下放过程中，重力方向与位移方向相同，重力做正功，且其绝对值相等，所以一个完整的引体向上重力所做的总功为零，选项B错误； C．在身体被往上拉的过程中，单杆对人的作用力的作用点在手上，但没有位移，则单杠对人的作用力不做功，选项C正确； D．该同学质量为50kg，一次上引重心变化的高度为0.4m，则一次引体向上克服重力所做的功的大小为 由题意可知，在1分钟内克服重力做功的平均功率为 选项D错误。 故选C。 6. 质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力为车重的k倍，在末汽车的速度恰好达到最大。重力加速度g取。则下列说法正确的是（　　） A. B. 到过程中汽车牵引力做的功为 C. 汽车在到内的平均速度大小为 D. 0到内汽车的牵引力为 【答案】B 【解析】 【详解】A．当电动汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，由功率公式则有 可有 故A错误； B．到运动中汽车牵引力的功率达到最大值，所以牵引力做的功为 故B正确； C．电动汽车在到内，由动能定理可得 代入数据解得 x=95.5m 因此平均速度大小为 故C错误； D．当电动汽车做匀加速运动时，牵引力最大，由功率公式可得 故D错误。 故选B。 7. 如图甲是三中校运冠军花样滑冰运动员陈老师在赛场上的情形，假设在比赛的某段时间她单脚着地，以速度v做匀速圆周运动，如图乙冰鞋与冰面间的夹角为37°，陈老师的质量为m，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计冰鞋对陈老师的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 陈老师受重力、冰鞋的支持力、向心力的作用 B. 冰鞋对陈老师的支持力大小为 C. 陈老师做匀速圆周运动的半径 D. 陈老师做匀速圆周运动的向心加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．陈老师受重力、冰鞋的支持力的作用，两个力的合力充当做圆周运动的向心力，选项A错误； B．竖直方向受力平衡，则 可得冰鞋对陈老师的支持力大小为 选项B错误； C．水平方向 陈老师做匀速圆周运动的半径 选项C正确； D．陈老师做匀速圆周运动的向心加速度大小为 选项D错误。 故选C。 8. 如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，虚线OC水平，D是圆环最低点。两个质量均为m的小球A、B套在圆环上，两球之间用轻杆相连，从图示位置由静止释放，则（　　） A. 当轻杆水平时，A、B两球的机械能最小 B. 当B球运动到D时其速度最大 C. B球运动到D时的速度大小为 D. 若要使A、B两球做完整的圆周运动，给A球的初速度至少为 【答案】C 【解析】 【详解】A．A、B两球组成的系统只有重力做功，机械能守恒，则当轻杆水平时，A、B两球的机械能不变，选项A错误； B．因为杆子水平时，系统的重力势能减小量最大，根据系统的机械能守恒，知系统的总动能最大，所以当杆水平时，A、B球的速度最大，故B错误； C．当B球运动至最低点D时，两球速度大小相等，由系统机械能守恒定律得 解得B球速度大小为 故C正确； D．小球A、B的质量相等，小球A、B与轻杆组成的系统的质心位于轻杆的中点，质心以半径为做圆周运动，只要此系统的质心能通过质心圆周运动的最高点，A、B两球就可以做完整的圆周运动。设质心恰好做圆周运动需要的初速度的为v0，质心恰能通过圆周运动的最高点的速度为零，根据机械能守恒定律得 解得 故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 9. 下列有关运动的说法正确的是（　　） A. 图甲中A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力和绳子的拉力的合力方向时刻改变 B. 图乙中质量为m的小球到达最高点时对管壁的弹力大小为，则此时小球的速度一定为 C. 图丙皮带轮上a点的加速度与b点的加速度之比为 D. 如图丁，长为L的细绳，一端固定于O点，另一端系一个小球（可看成质点），在O点的L正下方距O点处钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，绳子与钉子碰撞前后瞬间绳子拉力变为原来2倍 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲中A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力和绳子的拉力的合力提供向心力，则可知合力方向时刻发生改变，故A正确； B．图乙中质量为m的小球到达最高点时对管壁的弹力大小为时，由于不知道管壁弹力方向，则不能确定小球所受合力大小，无法计算速度大小，故B错误； C．如图丙可知，图中a、c两点线速度相同，c、b两点角速度相同，结合线速度与角速度、半径关系式可得 由于a、b两点圆周运动半径相同，则由可得 故C正确； D．设绳子与钉子碰撞前后瞬间速度大小为v，小球质量为m，则碰撞前后有 解得 故D错误； 故选AC。 10. 某载人飞船发射过程可以简化为如图所示，轨道1是椭圆轨道，变轨后到圆轨道2，A点和C点分别是轨道1的远日点和近日点，B点是轨道2上与A、C共线的点，A点距地心的距离为2r，C点距地心的距离为r，则（ ） A. 飞船在轨道1上过C点的速度大于轨道2过A点的速度 B. 若轨道2的速度为v，则轨道1在A点的加速度为 C. 在轨道1上运行的周期与轨道2上运行周期的之比为 D. 在轨道1上由C点运动到A点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．飞船在C点所在圆轨道变轨到轨道1需要点火加速，因此可知飞船在轨道1上C点的速度大于C点所在圆轨道的速度，而根据万有引力充当向心力有 可得 可知轨道半径越大，线速度越小，则可知飞船在C点所在圆轨道的速度大于轨道2上的速度，由此可知飞船在轨道1上过C点的速度大于轨道2过A点的速度，故A正确； B．根据万有引力充当向心力有 可得 轨道2上的A点和轨道1上的A点距离球心的距离相等，而与中心天体距离相等的点加速度大小相等，则可知轨道1在A点的加速度为 故B正确； C．轨道1的半长轴，轨道2的半径为，设轨道1的周期为，轨道2的周期为，根据开普勒第三定律有 解得 故C错误； D．在轨道1上由C点运动到A点的过程中，动能向势能转化，总的机械能守恒，故D错误。 故选AB。 11. 如图所示，物体A套在光滑的竖直杆上，放置在粗糙水平桌面上的物体B通过定滑轮用一轻质细绳与物体A相连。物体A、B（均可视为质点）的质量分别为2m、m。初始时物体A、B在同一高度，物体A从竖直杆上的P点由静止释放，下落到竖直杆上的Q点时速度大小为v，此时连接物体A的细绳与水平方向的夹角为，已知PQ＝h，重力加速度大小为g，则在物体A从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体A做匀加速直线运动 B. 物体A下落到Q点时，物体B速度大小为 C. 物体B克服摩擦力做的功为 D. 物体B机械能的增加量和克服摩擦力做功之和大于物体A机械能的减少量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体A下滑时，竖直方向上受重力和细绳拉力的竖直分量，因细绳拉力的竖直分量是变化的，则A所受的合力不是恒力，A的加速度不是恒量，即物体A不是匀加速下滑，选项A错误； B．由速度的分解可知，物体B的速度大小为，选项B正确； C．若此过程中物体B克服摩擦力做的功为，则有 解得 选项C正确； D．由功能关系可知，物体A机械能的减少量等于物体B机械能的增加量与克服摩擦力做功之和，选项D错误。 故选BC。 12. 近年来我国大力发展自主品牌创新，其中“大疆”已经成为无人机领域的龙头老大。如图是一款“大疆”四旋翼无人机，能实现自主水平悬停、水平直线运动及垂升垂降。假设该无人机质量为M，其螺旋桨把空气以速度v向下推，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 水平悬停时，螺旋桨每秒钟所推动的空气质量为 B. 水平悬停时，无人机的发动机输出功率为 C. 想要实现水平方向的匀速直线运动，无人机的机身平面必须与地面保持平行 D. 假设无人机在离地面高为h的位置悬停时突然一质量为m的零部件掉落，则当其落到地面瞬间时无人机离地高度为（无人机升力不变，不计空气阻力） 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由于无人机静止，所以空气对无人机的作用力为 根据牛顿第三定律，无人机对空气作用力为 设时间内被推空气质量为，对被推向下的空气应用动量定理得 可得水平悬停时，螺旋桨每秒钟所推动的空气质量为 四台发动机的总功率为P，由动能定理有 联立方程得水平悬停时，无人机的发动机输出功率为 A正确，B错误； C．无人机所受升力与机身平面垂直，所以要实现水平方向的匀速直线运动需要将机身倾斜，受力分析如图 C错误； D．取竖直向上为正方向，由动量守恒，可得 所以 则离地总高度 D错误。 故选A。 三、实验题（本题共2题，每小题7分，共14分） 13. 如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与物体的质量、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力，速度传感器测量圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力与线速度的关系。 （1）该同学采用的实验方法为______； A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法 （2）改变线速度，多次测量，该同学测出了五组、数据，如下表所示: 1.0 1.5 20 2.5 3.0 0.88 2.00 3.50 5.50 8.00 该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。 ①作出图线______； ②若圆柱体运动半径，由作出的图线可得圆柱体的质量______（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. B ②. ③. 0.27 【解析】 【详解】（1）[1]实验中通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力与线速度的关系，属于控制变量法，故选B。 （2）[2]用一直线拟合各点，如图所示 [3]由向心力公式可得 对比图线可得 解得 14. 某实验小组用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先按图甲所示安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下： 步骤1：不放小球B，让小球A从斜槽上C点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心P就是小球落白纸点的平均位置； 步骤2：把小球B放在斜槽前端边缘位置，让小球A从C点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 （1）该小组测得小球A和小球B的质量分别为、，本实验要求的实验条件是________（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）该小组测得，，，在实验误差允许范围内，若满足关系式__________，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。如果再满足关系式_____________，则可以认为两球碰撞为弹性碰撞。（均用题中给的物理量的符号表示） 【答案】 ①. > ②. ③. （或） 【解析】 【详解】（1）[1]为了防止入射小球碰后被反弹，应让入射小球A的质量大于被碰小球B的质量，即。 （2）[2]想要验证两球碰撞前后的总动量守恒，需验证 其中 ，， 整理得，在实验误差允许范围内，若满足关系式 则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。 [3]想要验证两球碰撞为弹性碰撞，还需验证 同理可得在实验误差允许范围内，若满足关系式 则可认两球碰撞为弹性碰撞。 四、解答题（本题共3小题，共46分） 15. 一高空作业的工人的质量m，按安全生产规章制度要求，系一条长度L的安全带，该安全带的缓冲时间t（完成缓冲后工人将静止在空中，不计安全带产生的形变量），若该工人不慎跌落（重力加速度为g，忽略空气阻力的影响），求： （1）安全带刚要拉紧时工人的速度大小v； （2）缓冲过程中安全带受到的平均作用力大小及方向。 【答案】（1）；（2），竖直向下 【解析】 【详解】（1）由自由落体运动公式 可得安全带刚要拉紧时工人的速度大小为 （2）工人经缓冲时间后速度变为0，规定竖直向下为正方向，对工人由动量定理有 解得 由牛顿第三定律可知，缓冲过程中安全带受到的平均作用力大小为 方向为竖直向下。 16. 如图所示，光滑轨道的左端为半径为R=1.8m的圆弧形，右端为水平面，二者相切，水平面比水平地面高H=0.8m，一质量为m1=0.2kg的小球A从距离水平面高h=0.45m处由静止开始滑下，与静止于水平面上的质量为m2的小球B发生弹性正碰，碰后小球B做平抛运动，落地时发生的水平位移为x=1.6m，重力加速度g=10m/s2。求： （1）A球刚滑到圆弧最低点时受到轨道支持力的大小； （2）碰后瞬间B球的速度大小； （3）B球的质量。 【答案】（1）；（2）4m/s；（3）0.1kg 【解析】 详解】（1）A球下滑到圆弧最低点过程有 在最低点有 解得 （2）碰后B球作平抛运动有 ， 解得 （3）发生弹性碰撞 ， 解得 17. 儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。如图所示，游戏装置固定在水平地面上，由弧形轨道AB，竖直圆轨道BMCND，水平直轨道DE平滑连接而成，弧形轨道底端与圆轨道间略错开，不影响小球旋转后进入水平轨道。已知圆轨道半径R=1m，不计一切摩擦。质量m=1kg的小球从离地高h处由静止释放。 （1）若小球能通过轨道的最高点C，则h至少多大； （2）若小球不会脱离轨道，则h的取值范围； （3）若在竖直圆轨道D点正上方开一段缺口MN，M、N点关于OC对称，小球能沿路径BMND运动，当缺口所对的圆心角为多大时h最小？h的最小值为多少？ 【答案】（1）2.5m；（2）m或m；（3），m 【解析】 【详解】（1）如小球恰好通过C点，由重力提供向心力 对小球从开始下滑到C点过程，由动能定理得 解得 m （2）若小球刚好到达轨道圆心等高处，速度为0时，小球不会脱离轨道，则有 解得 m 结合（1）可知h的取值范围为 m或m （3）要使小球飞过缺口经过N点回到圆环，从释放到M点，由动能定理 从M到N的斜抛过程 解得 取等号时 可知当时，h有最小值m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南宁三中2022—2023学年度下学期高一期末考试 物理试题 （考试时间：75分钟满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、学校、班级和准考证号填写在答题卡上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 某同学通过对物理的学习，已初步形成了物质观、运动和相互作用观、能量观，下列是他关于动能、动量、冲量的认识，其中正确的是（　　） A. 物体所受合外力越大，它的动量变化就越大 B. 系统内力的冲量也能改变系统的总动量 C. 若物体的动能发生变化，则其动量一定变化 D. 若某一个力对物体做功为零，则该力对物体的冲量也一定为零 2. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，不计空气阻力，物体A将弹簧从原长压缩的过程中，A的动能先增大后减小 B. 乙图中，A固定在水平面上，物体B沿斜面匀速下滑，物体B机械能守恒 C. 丙图中，不计一切阻力，在A加速下落、B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒，动量也守恒 D. 丁图中，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，小球重力的功率增大 3. 如图所示，一滑雪运动员从山坡上的A点由静止开始滑到山坡底的B点，该运动员和雪橇的总质量为m，滑到B点的速度大小为v，A、B两点的高度差为h，重力加速度为g，在此过程中．该阻力对运动员和雪橇做的功为（　　） A. B. C D. 4. 火星是太阳系中与地球最相似的行星，“天问一号”探测器成功着陆火星，极大地提高了国人对火星的关注度。若火星可视为均匀球体，已知火星两极的重力加速度大小为g，火星半径为R，火星自转周期为T，万有引力常量为G，则可估算出（ ） A. 火星的质量为 B. 火星密度为 C. 火星的第一宇宙速度为 D. 火星同步卫星到火星表面的高度为 5. 如图所示，一质量为50kg的同学正准备引体向上，他两手紧握单杠，两脚离地。引体向上过程中该同学身体无摆动，双脚始终竖直且上升的最大高度为40cm。该同学1分钟内完成8次引体向士，下列说法正确的是（　　） A. 该同学悬垂时，若增加两手间的距离，单杠对人的支持力增大 B. 一次完整的引体向上重力对人做负功 C. 在身体被往上拉的过程中，单杠对人不做功 D. 1分钟内该同学克服重力做功的平均功率是50W 6. 质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力为车重的k倍，在末汽车的速度恰好达到最大。重力加速度g取。则下列说法正确的是（　　） A. B. 到过程中汽车牵引力做的功为 C. 汽车在到内平均速度大小为 D. 0到内汽车的牵引力为 7. 如图甲是三中校运冠军花样滑冰运动员陈老师在赛场上的情形，假设在比赛的某段时间她单脚着地，以速度v做匀速圆周运动，如图乙冰鞋与冰面间的夹角为37°，陈老师的质量为m，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计冰鞋对陈老师的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 陈老师受重力、冰鞋的支持力、向心力的作用 B. 冰鞋对陈老师的支持力大小为 C. 陈老师做匀速圆周运动的半径 D. 陈老师做匀速圆周运动的向心加速度大小为 8. 如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，虚线OC水平，D是圆环最低点。两个质量均为m的小球A、B套在圆环上，两球之间用轻杆相连，从图示位置由静止释放，则（　　） A. 当轻杆水平时，A、B两球的机械能最小 B. 当B球运动到D时其速度最大 C. B球运动到D时的速度大小为 D. 若要使A、B两球做完整的圆周运动，给A球的初速度至少为 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 9. 下列有关运动的说法正确的是（　　） A. 图甲中A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力和绳子的拉力的合力方向时刻改变 B. 图乙中质量为m的小球到达最高点时对管壁的弹力大小为，则此时小球的速度一定为 C. 图丙皮带轮上a点的加速度与b点的加速度之比为 D. 如图丁，长为L的细绳，一端固定于O点，另一端系一个小球（可看成质点），在O点的L正下方距O点处钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，绳子与钉子碰撞前后瞬间绳子拉力变为原来2倍 10. 某载人飞船发射过程可以简化为如图所示，轨道1是椭圆轨道，变轨后到圆轨道2，A点和C点分别是轨道1的远日点和近日点，B点是轨道2上与A、C共线的点，A点距地心的距离为2r，C点距地心的距离为r，则（ ） A. 飞船在轨道1上过C点的速度大于轨道2过A点的速度 B. 若轨道2的速度为v，则轨道1在A点的加速度为 C. 在轨道1上运行的周期与轨道2上运行周期的之比为 D. 在轨道1上由C点运动到A点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大 11. 如图所示，物体A套在光滑的竖直杆上，放置在粗糙水平桌面上的物体B通过定滑轮用一轻质细绳与物体A相连。物体A、B（均可视为质点）的质量分别为2m、m。初始时物体A、B在同一高度，物体A从竖直杆上的P点由静止释放，下落到竖直杆上的Q点时速度大小为v，此时连接物体A的细绳与水平方向的夹角为，已知PQ＝h，重力加速度大小为g，则在物体A从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体A做匀加速直线运动 B. 物体A下落到Q点时，物体B的速度大小为 C. 物体B克服摩擦力做的功为 D. 物体B机械能的增加量和克服摩擦力做功之和大于物体A机械能的减少量 12. 近年来我国大力发展自主品牌创新，其中“大疆”已经成为无人机领域的龙头老大。如图是一款“大疆”四旋翼无人机，能实现自主水平悬停、水平直线运动及垂升垂降。假设该无人机质量为M，其螺旋桨把空气以速度v向下推，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 水平悬停时，螺旋桨每秒钟所推动的空气质量为 B. 水平悬停时，无人机的发动机输出功率为 C. 想要实现水平方向匀速直线运动，无人机的机身平面必须与地面保持平行 D. 假设无人机在离地面高为h的位置悬停时突然一质量为m的零部件掉落，则当其落到地面瞬间时无人机离地高度为（无人机升力不变，不计空气阻力） 三、实验题（本题共2题，每小题7分，共14分） 13. 如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与物体的质量、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力，速度传感器测量圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力与线速度的关系。 （1）该同学采用的实验方法为______； A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法 （2）改变线速度，多次测量，该同学测出了五组、数据，如下表所示: 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 088 2.00 3.50 5.50 8.00 该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。 ①作出图线______； ②若圆柱体运动半径，由作出的图线可得圆柱体的质量______（结果保留两位有效数字）。 14. 某实验小组用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先按图甲所示安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下： 步骤1：不放小球B，让小球A从斜槽上C点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心P就是小球落白纸点的平均位置； 步骤2：把小球B放在斜槽前端边缘位置，让小球A从C点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 （1）该小组测得小球A和小球B的质量分别为、，本实验要求的实验条件是________（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）该小组测得，，，在实验误差允许范围内，若满足关系式__________，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。如果再满足关系式_____________，则可以认为两球碰撞为弹性碰撞。（均用题中给的物理量的符号表示） 四、解答题（本题共3小题，共46分） 15. 一高空作业的工人的质量m，按安全生产规章制度要求，系一条长度L的安全带，该安全带的缓冲时间t（完成缓冲后工人将静止在空中，不计安全带产生的形变量），若该工人不慎跌落（重力加速度为g，忽略空气阻力的影响），求： （1）安全带刚要拉紧时工人的速度大小v； （2）缓冲过程中安全带受到的平均作用力大小及方向。 16. 如图所示，光滑轨道的左端为半径为R=1.8m的圆弧形，右端为水平面，二者相切，水平面比水平地面高H=0.8m，一质量为m1=0.2kg的小球A从距离水平面高h=0.45m处由静止开始滑下，与静止于水平面上的质量为m2的小球B发生弹性正碰，碰后小球B做平抛运动，落地时发生的水平位移为x=1.6m，重力加速度g=10m/s2。求： （1）A球刚滑到圆弧最低点时受到轨道支持力的大小； （2）碰后瞬间B球的速度大小； （3）B球的质量。 17. 儿童乐园里的弹珠游戏不仅具有娱乐性还可以锻炼儿童的眼手合一能力。如图所示，游戏装置固定在水平地面上，由弧形轨道AB，竖直圆轨道BMCND，水平直轨道DE平滑连接而成，弧形轨道底端与圆轨道间略错开，不影响小球旋转后进入水平轨道。已知圆轨道半径R=1m，不计一切摩擦。质量m=1kg的小球从离地高h处由静止释放。 （1）若小球能通过轨道的最高点C，则h至少多大； （2）若小球不会脱离轨道，则h的取值范围； （3）若在竖直圆轨道D点正上方开一段缺口MN，M、N点关于OC对称，小球能沿路径BMND运动，当缺口所对的圆心角为多大时h最小？h的最小值为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$