精品解析：辽宁省沈阳市东北育才学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题

2024-2025学年高三上学期开学物理试题 学校：______姓名：______班级：______考号：______ 一、单选题（每题4分） 1. 下列关于物理学史或物理认识说法正确的是（ ） A. 牛顿的理想实验将实验和逻辑推理结合得出了力不是维持物体运动的原因 B. 开普勒第一定律认为，所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C. 牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中 D. 根据平均速度的定义式，当，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法 【答案】B 【解析】 【详解】A．伽利略的理想实验将实验和逻辑推理结合得出了力不是维持物体运动的原因，故A错误； B．开普勒第一定律认为，所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故B正确； C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验对引力常量G进行了准确测定，故C错误； D．根据平均速度的定义式，当时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义运用了极限法，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等。弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB，且原长相等。弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°。设A、B中的拉力分别为FA、FB，小球直径相比弹簧长度可忽略，重力加速度为g，则（　　） A. tanθ= B. kA=kB C. FA=mg D. FB=2mg 【答案】A 【解析】 【详解】D．对下面的小球进行受力分析，如图甲所示 根据平衡条件得 F=mgtan45°=mg 故D错误； AC．对两个小球整体受力分析，如图乙所示 根据平衡条件得 又 F=mg 解得 故A正确，C错误； B．由题可知两弹簧的形变量相等，则有 解得 故B错误。 故选A。 3. 打弹珠是小朋友经常玩的一个游戏。如图所示，光滑水平地面上有两个不同材质的弹珠甲和乙，质量分别是m和km，现让甲以初速度v0向右运动并与静止的乙发生碰撞，碰后乙的速度为，若碰后甲、乙同向运动，则k的值可能是（ ） A. 0.4 B. 1.6 C. 1.2 D. 2.1 【答案】C 【解析】 【详解】设甲与乙发生碰撞后甲的速度为v，由动量守恒定律得 解得 碰撞后甲、乙同向运动，则 解得 碰后甲球速度不能越过乙球，有 解得 碰撞过程中总动能不增加，有 解得 综上所述，k的取值范围为 故选C。 4. 一列简谐横波在时的波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为 B. 若波向轴正方向传播，则波的最大频率为 C. 平衡位置分别为的两个质点，振动方向始终相反 D. 若波向轴负方向传播，则波的传播速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知这列波的波长为，故A错误； B．若波向轴正方向传播，则 （n＝0，1，2，3…） 解得 （n＝0，1，2，3…） 波的频率为 （n＝0，1，2，3…） 可知当时，波的频率为最小，为，故B错误； C．A、B两个质点的平衡位置相距 故A、B两个质点的振动方向始终相反，故C正确； D．若波向轴负方向传播，则 （n＝0，1，2，3…） 解得 （n＝0，1，2，3…） 波的传播速度大小为 （n＝0，1，2，3…） 故波的传播速度大小可能为，故D错误。 故选C。 5. 加快发展新质生产力是新时代可持续发展必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，t=0时刻驾驶汽车由静止启动，时汽车达到额定功率，时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量m=2000kg，所受阻力与总重力的比值恒为，重力加速，下列说法正确的是（ ） A. 汽车启动后做匀加速直线运动，直到速度达到最大 B. 汽车在BC段做匀加速直线运动 C. 汽车达到的最大速度大小为20m/s D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为510m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知汽车在AB段汽车牵引力不变，根据牛顿第二定律得 解得 可知汽车在AB段做匀加速直线运动，汽车在BC段牵引力逐渐减小，做加速度减小的加速运动，故汽车启动后先做匀加速直线运动，后做加速度减小的加速运动，直到速度达到最大，故AB错误； C．时汽车的速度为 汽车额定功率为 汽车达到的最大速度大小为 故C错误； D．汽车做匀加速直线运动的位移为 从刚达到额定功率到速度达到最大过程中，根据动能定理 解得 汽车通过的距离为 故D正确。 故选D。 6. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M=20kg，H=3.2m，重力加速度大小取，则（ ） A. 碰撞过程中F的冲量大小为440N·s B. 碰撞过程中F的冲量方向竖直向下 C. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为120kg·m/s D. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.2m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为 方向竖直向上，故AB错误； C．头锤落到气囊上时的速度大小为 与气囊作用过程由动量定理（向上为正方向）有 解得 碰撞过程中头锤的动量变化量 故C错误； D．碰撞结束后头锤上升的最大高度 故D正确。 故选D。 7. 北斗卫星导航系统是由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止同步轨道卫星和3颗地球倾斜同步轨道卫星共30颗卫星组成.已知地球半径为R，表面重力加速度为g，两种地球静止卫星到地心的距离均为kR，中圆地球轨道卫星周期为静止卫星的一半，如图所示。有关倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B，下列说法正确的是（　　） A. 中圆地球轨道卫星B加速度大小为 B. 倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B线速度大小之比 C. 某时刻两卫星相距最近，则再经12小时两卫星间距离为 D. 中圆地球轨道卫星B的动能大于倾斜地球同步轨道卫星A的动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．设中圆地球轨道卫星B的轨道半径为，倾斜地球同步轨道卫星A的轨道半径 根据开普勒第三定律，有 得 由牛顿第二定律 由黄金代换公式 得 选项A错误； B．卫星做圆周运动线速度大小 则倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B线速度大小之比 选项B错误； C．某时刻两卫星相距最近，即两卫星与地心连线在一条直线上，则再过12小时中圆轨道卫星B回到原位置，但倾斜地球同步轨道卫星A位于原位置关于地心的对称点，两卫星间距离 选项C正确； D．中圆地球轨道卫星B的速度大于倾斜地球同步轨道卫星A的速度，由于两卫星质量不确定，不能比较其动能大小，选项D错误。 故选C。 二、多选题（每题6分，漏选得3分，错选不得分） 8. 如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度、沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力），已知，，下列说法正确的是（　　） A. 初速度、大小之比为3∶4 B. 若大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点D C. 若大小变为原来的两倍，让两球仍在OC竖直面相遇，则应增大到原来2倍 D. 若要甲球垂直击中圆环BC，则应变为原来的倍 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．两小球竖直位移相同，则运动时间相同，初速度、大小之比为 故A正确； C．若让两球仍在OC竖直面相遇，则 其中 ， 若大小变为原来的两倍，则时间t变为原来的一半，要能相遇，则乙球的速度要增大为原来的2倍， 故C正确； B．甲球落在D、C两点时的竖直位移之比为 根据可知甲球落在D、C两点时时间之比为 甲球落在D、C两点时的水平位移之比为 根据可知甲球落在D、C两点时的初速度大小之比为 故若大小变为，则甲球恰能落在斜面的中点D， 故B错误； D．若要甲球垂直击中圆环BC，则击中BC时的速度方向一定过O点，且根据平抛运动规律的推论可知O点为甲球水平位移的中点，故甲球落点到A点的水平距离为 竖直距离为 结合在C点相碰 ， 根据 解得 ， 所以若要甲球垂直击中圆环BC，则应变为原来的倍，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，固定光滑斜面倾角，其底端与竖直平面内半径为R的固定光滑圆弧轨道相切，位置D为圆弧轨道的最低点。质量为2m的小球A和质量为m的小环B（均可视为质点）用的轻杆通过轻质铰链相连。B套在光滑的固定竖直长杆上，杆和圆轨道在同一竖直平面内，杆过轨道圆心O，初始轻杆与斜面垂直。在斜面上由静止释放A，假设在运动过程中两杆不会碰撞，小球能滑过D点且通过轨道连接处时无能量损失（速度大小不变），重力加速度为g，从小球A由静止释放到运动至最低点过程中，下列判断正确的是（　　） A. 小球运动到最低点时的速度大小为 B. A、B组成的系统机械能守恒、动量守恒 C. 已知小球A运动到最低点时，小环B的瞬时加速度大小为a，则此时小球A受到圆弧轨道的支持力大小为 D. 刚释放时小球A加速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】B．从小球A由静止释放到运动至最低点过程中，由于小球A和B组成的系统只有重力做功，所以系统机械能守恒，但是系统受合外力不为零，则动量不守恒，故B错误； A．小球A初始位置距水平面高度为h1，由几何关系可得 解得 小环B初始位置距水平面高度设为h2，由几何关系可得 h2=h1+1.5Rcos60°=2R 由系统机械能守恒得 式中：vB=0，，ΔhB=0.5R 解得 故A正确； D．刚释放时小球A时，轻杆对小球的弹力沿着杆方向，与运动方向垂直，根据牛顿第二定律得 2mgsin60°=2maA 解得 选项D正确； C．小球A运动到最低点时，对小球B，根据牛顿第二定律知 F-mg=ma 对小球A 解得 FN=9mg+ma 故C错误。 故选AD。 10. 如图甲所示，水平地面上固定的一横截面为矩形的半封闭环形凹槽，凹槽底部粗糙，侧壁光滑，其横截面如图乙所示，内有两个半径大小相等，质量之比分别为的小球A与B。凹槽的宽度略大于小球的直径，且两者都远小于凹槽的半径，凹槽的周长为。两小球在凹槽内运动时与底部的动摩擦因数。初始时，A、B两球紧密靠在凹槽某处，某时刻突然给A一个由A指向B的瞬时速度，随即A与B发生弹性碰撞，则在之后的运动过程中（　　） A. A与B可以发生三次碰撞 B. 第一次碰撞后的瞬间A与B的速度大小之比为 C. A与B各自运动的总路程之比为 D. A与B克服摩擦力做功之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】B．发生弹性碰撞根据动量守恒和机械能守恒可知 可得碰后后A、B的速度 ， 则 B正确。 A．第一次碰撞后 ， 当B停止时，两球的位移 根据 可得A与B第二次碰前，A的速度 根据动量守恒和机械能守恒可知第二次碰撞后两球的速度 ， 两球的位移大小 ， 由于 两球不可能发生三次碰撞，A错误； C．两球总路程之比 C错误； D．A与B克服摩擦力做功之比为 D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 两位同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”实验。 （1）小吴同学用如图甲所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次实验观察发现两球始终同时落地，这说明（ ） A. 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动 B. 平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动 C. 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，在竖直方向上的分运动是自由落体运动 （2）小马同学用如图乙所示的装置来获取平抛运动的轨迹，用夹子将白纸固定在竖直背板上，当小球落到挡板N上时，用铅笔把小球上端的对应位置描绘在白纸上。然后利用平抛运动的轨迹探究平抛运动水平分运动的特点。在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应建立在（ ） A. 斜槽末端 B. 小球停留在斜槽末端时球心在白纸上的水平投影 C. 小球停留在斜槽末端时球的上端在白纸上的水平投影 D. 小球刚到达斜槽底部时的球心位置 （3）为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是（ ） A. 每次从斜槽轨道上同一位置静止释放钢球 B. 斜槽轨道需要尽量光滑 C. 钢球运动时要紧贴装置的背板 D. 记录钢球位置的挡板N每次必须等距离移动 【答案】（1）B （2）C （3）A 【解析】 【小问1详解】 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次实验观察发现两球始终同时落地，这说明两小球在竖直方向的具有相同的运动情况，而B球做自由落体运动，所以平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 故选B。 【小问2详解】 当小球落到挡板N上时，用铅笔把小球上端的对应位置描绘在白纸上。则在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应建立在小球停留在斜槽末端时球的上端在白纸上的水平投影。 故选C。 【小问3详解】 AB．为了保证每次小球抛出的速度相同，每次应从斜槽轨道上同一位置静止释放钢球，但斜槽轨道不需要光滑，故A正确，B错误； C．为了减小误差，钢球运动时不能紧贴装置的背板，故C错误； D．记录钢球位置的挡板N每次不需要等距离移动，故D错误。 故选A。 12. 某物理兴趣小组用如图1所示的实验装置研究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系”。轻弹簧的左端固定在竖直固定挡板上，弹簧的右端放置一个小滑块（与弹簧不拴接），滑块的左端有一宽度为d的遮光条，O点是弹簧原长时滑块左端遮光条所处的位置。 （1）测遮光条的宽度：用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，测量结果如图2所示，则遮光条的宽度________mm。 （2）平衡摩擦力：将长木板左端垫一小木块（图中未画出），在O点右侧不同位置分别放置光电门，使滑块压缩弹簧到确定位置并由静止释放小滑块，调整小木块位置，重复以上操作，直到小滑块上的遮光条通过光电门的时间均相等。 （3）向左侧推动滑块，使弹簧压缩一定的程度（弹簧处于弹性限度内），通过刻度尺测出滑块左端到O点的距离x后静止释放滑块，测量滑块经过光电门时遮光条的挡光时间t。 （4）重复步骤（3），测出多组x及对应的t，画出图像如图3所示。 （5）要测出弹簧压缩到某位置时的弹性势能，还必须测量________（填选项序号）。 A.弹簧原长l B.当地重力加速度g C.滑块（含遮光条）的质量m （6）测得图像的斜率为，若轻弹簧弹性势能表达式成立，则轻弹簧的劲度系数为________（用测得的物理量字母表示）。 【答案】 ①. 3.25 ②. C ③. 【解析】 【详解】（1）由图2可知，遮光条的宽度为 （5）根据能量守恒有 可知，要测出物块到某位置时轻弹簧的弹性势能，还需测出滑块（含遮光条）的质量m。 故选C。 （6）根据能量守恒有 其中 联立可得 又因为图线的斜率为，即 解得 四、解答题 13. 人造瀑布景观由供水装置和瀑布景观两部分组成。一水泵将水池中的水抽到高处，龙头喷出的水流入高处的水平槽道内，然后从槽道另一端水平流出，落入步道边的水池中，形成瀑布景观。水池的水面距离地面为H（不会随着水被抽走而改变水位），龙头离地面高为h，龙头喷水管的半径为r，龙头喷出的水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出。若不接水平槽道，龙头喷出的水直接落地（如图中虚线所示），其落地的位置到龙头管口的水平距离为d=2h。已知水的密度为ρ，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求单位时间内从龙头管口流出的水的质量m0； （2）不计额外功损失，求水泵的输出功率P。 （3）在施工前，先制作一个为实际尺寸的瀑布景观模型展示效果，求模型中槽道里的水流速度应为实际水流速度的多少倍？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知龙头喷水管的半径为r，可知横截面积为 单位时间内从龙头管口流出的水的体积为 由平抛运动规律得 联立解得体积为 单位时间内从龙头管口流出的水的质量为 【小问2详解】 t时间内从管口喷出的水体积为 质量为 那么设t时间内水泵对水做的功为W，则由动能定理可得 得水泵输出的功率为 联立解得 【小问3详解】 可知模型中竖直高度和水平位移应都为原来的，由 可得 可知模型中的时间为 水平方向上由 可得 可解得 模型中槽道里的水流速度应为实际水流速度的倍。 14. 如图所示，一固定在竖直面内的半径为的光滑半圆圆弧轨道在竖直直径的下端A点与一水平面平滑衔接。一质量为的小滑块（可视为质点）静置在水平面上的P点，P点到A点的距离为，小滑块与水平面之间的动摩擦因数为。小滑块在水平力的作用下开始沿水平面向右运动，F作用了的距离后撤去。重力加速度为。求： （1）小滑块到达A点时对圆弧轨道的压力； （2）小滑块能够上升的最大高度； （3）为了使小滑块能冲上圆弧轨道且在圆弧轨道上运动时不脱离圆弧轨道，拉力F在水平面上的作用距离x应满足的条件。 【答案】（1）20N；（2）0.1m；（3）或 【解析】 【详解】（1）由P到A的过程： 在A点时 由牛顿第三定律得压力 （2）设小滑块能够上升的最大高度为h，则： （3）设滑块恰好能到A时，拉力F作用距离为x1： 设滑块恰好能到与圆心O等高的C点时，拉力F作用距离为x2： 若滑块能够到达B点，拉力F作用距离为，则： 由动能定理 所以使小滑块能冲上圆弧轨道又不脱离圆弧轨道，拉力F作用距离x应满足的条件是： 或 15. 如图所示，在水平地面上静置一质量的长木板，在长木板左端静置一质量的小物块A，在A的右边静置一小物块B（B表面光滑），B的质量与A相等，A、B之间的距离。在时刻B以的初速度向右运动，同时对A施加一水平向右，大小为6N的拉力F，A开始相对长木板滑动。时A的速度大小为，木板与地面的摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求： （1）物块A与木板间的动摩擦因数； （2）已知时两物块均未滑离长木板，求此时物块A、B间的距离x； （3）当B滑到木板的右端时A、B恰好相碰，求木板长度L； （4）若木板足够长且在时撤去拉力F，试分析物体A、B能否相撞？若能，求A、B两物体从撤去拉力F到相撞所用的时间t；若不能，求A、B两物体从撤去拉力F到A、B之间距离达到最小距离的时间t。（结果可用根式表示） 【答案】（1）0.4；（2）3.75m；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）由运动学公式得 解得 对A由牛顿第二定律得 解得 （2）时B运动的位移大小 时A运动的位移大小 时A、B间的距离 （3）对木板由牛顿第二定律得 解得 设经过物块B滑到木板的右端时A、B恰好相碰，则 ， 解得 （4）在时撤去拉力F，A的速度大小 A的位移 木板的速度大小 撤去拉力F，对A由牛顿第二定律得 解得 撤去拉力F，物块A做匀减速运动，木板做匀加速运动，二者达到共同速度 解得 ， A达到与木板由共同速度的位移大小 此后A与木板一起匀减速运动，由 解得 当A、B共同速度时 A的位移大小 在时撤去拉力F，A与B达到共同速度A运动的位移大小 在时撤去拉力F，A与B达到共同速度B运动的位移大小 则 所以木板足够长且在时撤去拉力F，物体A、B能相撞；A、B两物体从撤去拉力F和木板共速到A、B相碰的时间为t，则 解得 因此总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高三上学期开学物理试题 学校：______姓名：______班级：______考号：______ 一、单选题（每题4分） 1. 下列关于物理学史或物理认识说法正确是（ ） A. 牛顿的理想实验将实验和逻辑推理结合得出了力不是维持物体运动的原因 B. 开普勒第一定律认为，所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上 C. 牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中 D. 根据平均速度的定义式，当，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义运用了微元法 2. 如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等。弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB，且原长相等。弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°。设A、B中的拉力分别为FA、FB，小球直径相比弹簧长度可忽略，重力加速度为g，则（　　） A. tanθ= B. kA=kB C. FA=mg D. FB=2mg 3. 打弹珠是小朋友经常玩一个游戏。如图所示，光滑水平地面上有两个不同材质的弹珠甲和乙，质量分别是m和km，现让甲以初速度v0向右运动并与静止的乙发生碰撞，碰后乙的速度为，若碰后甲、乙同向运动，则k的值可能是（ ） A. 0.4 B. 1.6 C. 1.2 D. 2.1 4. 一列简谐横波在时的波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 这列波的波长为 B. 若波向轴正方向传播，则波的最大频率为 C. 平衡位置分别为的两个质点，振动方向始终相反 D. 若波向轴负方向传播，则波的传播速度大小为 5. 加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，t=0时刻驾驶汽车由静止启动，时汽车达到额定功率，时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量m=2000kg，所受阻力与总重力的比值恒为，重力加速，下列说法正确的是（ ） A. 汽车启动后做匀加速直线运动，直到速度达到最大 B. 汽车在BC段做匀加速直线运动 C. 汽车达到的最大速度大小为20m/s D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为510m 6. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量M=20kg，H=3.2m，重力加速度大小取，则（ ） A. 碰撞过程中F的冲量大小为440N·s B. 碰撞过程中F冲量方向竖直向下 C. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为120kg·m/s D. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.2m 7. 北斗卫星导航系统是由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止同步轨道卫星和3颗地球倾斜同步轨道卫星共30颗卫星组成.已知地球半径为R，表面重力加速度为g，两种地球静止卫星到地心的距离均为kR，中圆地球轨道卫星周期为静止卫星的一半，如图所示。有关倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B，下列说法正确的是（　　） A. 中圆地球轨道卫星B加速度大小为 B. 倾斜地球同步轨道卫星A与中圆地球轨道卫星B线速度大小之比为 C. 某时刻两卫星相距最近，则再经12小时两卫星间距离为 D. 中圆地球轨道卫星B的动能大于倾斜地球同步轨道卫星A的动能 二、多选题（每题6分，漏选得3分，错选不得分） 8. 如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度、沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力），已知，，下列说法正确的是（　　） A. 初速度、大小之比为3∶4 B. 若大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点D C. 若大小变为原来的两倍，让两球仍在OC竖直面相遇，则应增大到原来2倍 D. 若要甲球垂直击中圆环BC，则应变为原来的倍 9. 如图所示，固定光滑斜面倾角，其底端与竖直平面内半径为R的固定光滑圆弧轨道相切，位置D为圆弧轨道的最低点。质量为2m的小球A和质量为m的小环B（均可视为质点）用的轻杆通过轻质铰链相连。B套在光滑的固定竖直长杆上，杆和圆轨道在同一竖直平面内，杆过轨道圆心O，初始轻杆与斜面垂直。在斜面上由静止释放A，假设在运动过程中两杆不会碰撞，小球能滑过D点且通过轨道连接处时无能量损失（速度大小不变），重力加速度为g，从小球A由静止释放到运动至最低点过程中，下列判断正确的是（　　） A. 小球运动到最低点时的速度大小为 B. A、B组成的系统机械能守恒、动量守恒 C. 已知小球A运动到最低点时，小环B的瞬时加速度大小为a，则此时小球A受到圆弧轨道的支持力大小为 D. 刚释放时小球A的加速度大小为 10. 如图甲所示，水平地面上固定的一横截面为矩形的半封闭环形凹槽，凹槽底部粗糙，侧壁光滑，其横截面如图乙所示，内有两个半径大小相等，质量之比分别为的小球A与B。凹槽的宽度略大于小球的直径，且两者都远小于凹槽的半径，凹槽的周长为。两小球在凹槽内运动时与底部的动摩擦因数。初始时，A、B两球紧密靠在凹槽某处，某时刻突然给A一个由A指向B的瞬时速度，随即A与B发生弹性碰撞，则在之后的运动过程中（　　） A. A与B可以发生三次碰撞 B. 第一次碰撞后的瞬间A与B的速度大小之比为 C. A与B各自运动的总路程之比为 D. A与B克服摩擦力做功之比为 三、实验题 11. 两位同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”实验。 （1）小吴同学用如图甲所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次实验观察发现两球始终同时落地，这说明（ ） A. 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动 B. 平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动 C. 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动，在竖直方向上的分运动是自由落体运动 （2）小马同学用如图乙所示的装置来获取平抛运动的轨迹，用夹子将白纸固定在竖直背板上，当小球落到挡板N上时，用铅笔把小球上端的对应位置描绘在白纸上。然后利用平抛运动的轨迹探究平抛运动水平分运动的特点。在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应建立在（ ） A. 斜槽末端 B. 小球停留在斜槽末端时球心在白纸上的水平投影 C. 小球停留在斜槽末端时球的上端在白纸上的水平投影 D. 小球刚到达斜槽底部时的球心位置 （3）为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是（ ） A. 每次从斜槽轨道上同一位置静止释放钢球 B. 斜槽轨道需要尽量光滑 C. 钢球运动时要紧贴装置的背板 D. 记录钢球位置的挡板N每次必须等距离移动 12. 某物理兴趣小组用如图1所示的实验装置研究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系”。轻弹簧的左端固定在竖直固定挡板上，弹簧的右端放置一个小滑块（与弹簧不拴接），滑块的左端有一宽度为d的遮光条，O点是弹簧原长时滑块左端遮光条所处的位置。 （1）测遮光条的宽度：用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，测量结果如图2所示，则遮光条的宽度________mm。 （2）平衡摩擦力：将长木板左端垫一小木块（图中未画出），在O点右侧不同位置分别放置光电门，使滑块压缩弹簧到确定位置并由静止释放小滑块，调整小木块位置，重复以上操作，直到小滑块上的遮光条通过光电门的时间均相等。 （3）向左侧推动滑块，使弹簧压缩一定的程度（弹簧处于弹性限度内），通过刻度尺测出滑块左端到O点的距离x后静止释放滑块，测量滑块经过光电门时遮光条的挡光时间t。 （4）重复步骤（3），测出多组x及对应t，画出图像如图3所示。 （5）要测出弹簧压缩到某位置时的弹性势能，还必须测量________（填选项序号）。 A.弹簧原长l B.当地重力加速度g C.滑块（含遮光条）的质量m （6）测得图像的斜率为，若轻弹簧弹性势能表达式成立，则轻弹簧的劲度系数为________（用测得的物理量字母表示）。 四、解答题 13. 人造瀑布景观由供水装置和瀑布景观两部分组成。一水泵将水池中的水抽到高处，龙头喷出的水流入高处的水平槽道内，然后从槽道另一端水平流出，落入步道边的水池中，形成瀑布景观。水池的水面距离地面为H（不会随着水被抽走而改变水位），龙头离地面高为h，龙头喷水管的半径为r，龙头喷出的水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出。若不接水平槽道，龙头喷出的水直接落地（如图中虚线所示），其落地的位置到龙头管口的水平距离为d=2h。已知水的密度为ρ，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求单位时间内从龙头管口流出的水的质量m0； （2）不计额外功的损失，求水泵的输出功率P。 （3）在施工前，先制作一个为实际尺寸的瀑布景观模型展示效果，求模型中槽道里的水流速度应为实际水流速度的多少倍？ 14. 如图所示，一固定在竖直面内的半径为的光滑半圆圆弧轨道在竖直直径的下端A点与一水平面平滑衔接。一质量为的小滑块（可视为质点）静置在水平面上的P点，P点到A点的距离为，小滑块与水平面之间的动摩擦因数为。小滑块在水平力的作用下开始沿水平面向右运动，F作用了的距离后撤去。重力加速度为。求： （1）小滑块到达A点时对圆弧轨道的压力； （2）小滑块能够上升的最大高度； （3）为了使小滑块能冲上圆弧轨道且在圆弧轨道上运动时不脱离圆弧轨道，拉力F在水平面上的作用距离x应满足的条件。 15. 如图所示，在水平地面上静置一质量的长木板，在长木板左端静置一质量的小物块A，在A的右边静置一小物块B（B表面光滑），B的质量与A相等，A、B之间的距离。在时刻B以的初速度向右运动，同时对A施加一水平向右，大小为6N的拉力F，A开始相对长木板滑动。时A的速度大小为，木板与地面的摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求： （1）物块A与木板间的动摩擦因数； （2）已知时两物块均未滑离长木板，求此时物块A、B间的距离x； （3）当B滑到木板的右端时A、B恰好相碰，求木板长度L； （4）若木板足够长且在时撤去拉力F，试分析物体A、B能否相撞？若能，求A、B两物体从撤去拉力F到相撞所用的时间t；若不能，求A、B两物体从撤去拉力F到A、B之间距离达到最小距离的时间t。（结果可用根式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$