精品解析:广西贺州市贺州第一高级中学2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题
2024-09-15
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内容正文:
2023—2024学年度下期高2026届6月考试
物理试卷
考试时间: 90分钟 满分: 100分
注意事项:
答题前,用蓝色或黑色签字笔将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上的指定位置, 并用2B铅笔把准考证号对应的标号涂黑;
选择题的作答: 用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;
非选择题的作答: 用蓝色或黑色签字笔直接答在答题卡上对应的区域内。
一、选择题(1-7小题, 每题只有一个选项符合题意, 每题3分: 8-12小题, 每题有两个成两个以上的选项符合题意, 选对得4分, 选对不全得2分, 选错或不选得0分, 共41分)
1. 在探索宇宙奥秘的历史长河中,下列描述中正确的是( )
A. 万有引力定律描述的是一种只在大质量天体之间存在的引力
B. 天文学家第谷通过观测行星的运动,记录了大量数据并总结出行星运动的定律
C. 牛顿通过实验验证了万有引力定律
D. “地心说”认为地球是静止不动的,太阳和其他行星都绕地球运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.万有引力定律适用于任意两个物体之间,故A错误;
B.天文学家第谷通过观测行星的运动,记录了大量数据,开普勒总结出行星运动的定律,故B错误;
C.牛顿在前人对天体运动研究的基础上,结合自己提出的运动定律总结推导出了万有引力定律,卡文迪许通过实验验证了万有引力定律,故C错误;
D.“地心说”认为地球是宇宙的中心,且是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动,故D正确。
故选D。
2. 某热爱运动的同学质量为55kg,在做俯卧撑运动的过程中可将他的身体视为一根直棒。已知重心在c点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为1.0m和0.5m。若他在1分钟内做了36个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.5m,则他在1分钟内克服重力做功和相应的功率约为( )
A. 3300J,55W B. 4950J,82.5W
C. 6600J,110W D. 9900J,165W
【答案】C
【解析】
【详解】设每次重心上升的高度为,根据几何关系,有
解得
他在1分钟内克服重力做功为
功率为
故选C。
3. 北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星、与同步静止轨道卫星具有相同周期的地球同步倾斜轨道卫星,以及比它们轨道低一些的中轨道卫星组成。假设它们均为圆轨道卫星,根据以上信息,下列说法正确的有( )
A. 可以发射一颗中轨道卫星,使其轨道平面和成都所处纬线圈平面重合
B. 可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,每天同一时间经过北京上空
C. 所有静止卫星绕地球运动的速率大于中轨道卫星绕地球运动的速率
D. 中轨道卫星与同步轨道卫星相比,中轨道卫星所具有的周期较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.卫星做圆周运动的向心力指向地心,所以所有卫星轨道的圆心均为地心,所以中轨道卫星不可能与成都所处的纬线圈平面重合,A错误;
B.倾斜地球同步轨道卫星的运行周期与地球自转周期相同,都是转一圈,所以每天同一时间经过北京上空,B正确;
C.根据
可得
轨道半径越大,速度越小,所以中轨道卫星的轨道半径小,线速度大,C错误;
D.根据
可得
轨道半径越大,周期越大,所以中轨道卫星的轨道半径小,周期小,D错误。
故选B。
4. 实际问题中,有很多情况是变力在对物体做功。我们需要通过各种方法来求解力所做的功。如图,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是( )
A. 甲图中若F大小不变,物块从A到C过程中力F做的功为W=F·|AC|
B. 乙图中,全过程中F做的总功为72J
C. 丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做的功
D. 图丁中,F始终保持水平,无论是F缓慢将小球从P拉到Q,还是F为恒力将小球从P拉到Q,F做的功都是
【答案】B
【解析】
【详解】A.若F大小不变,物块从A到C过程中力F做的功为
A错误;
B.图像中图线与坐标轴围成的面积表示物体所做的功,如图可知,做功为
B正确;
C.若空气阻力f大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为
C错误;
D.若F为恒力,将小球从P拉到Q,F做的功为
若缓慢拉动,则F为变力,根据动能定理,有
可得
D错误。
故选B。
5. 原地纵跳摸高是常见的体能测试项目。在某次摸高测试中,一同学从如图A所示的静止下蹲状态,脚刚离开地面,如图B所示,身体运动到最高点时位置如图C所示,三幅图代表同一竖直线上的三个位置,不计空气阻力,关于该同学测试的全过程,下列说法正确的是( )
A. 从A到B的运动过程中,该同学因为受地面支持力的位移为零,所以支持力冲量为零
B. 该同学在C图位置的机械能等于在A图位置的机械能
C. 从A到B的运动过程中,地面对脚的支持力始终大于该同学的重力
D. 从A到C的过程中,地面对脚的支持力冲量与该同学的重力冲量等大反向
【答案】D
【解析】
【详解】AC.运动员从用力蹬地到刚离开地面的起跳过程,先向上加速,地面支持力大于重力;当地面支持力等于重力时速度最大;之后脚与地面作用力逐渐减小,运动员开始减速;当脚与地面作用力为零时,离开地面。此过程地面对脚的支持力的冲量不为零,AC错误;
B.蹬地起跳过程中运动员消耗体内化学能转化为机械能,B图位置的机械能大于在A图位置的机械能,从B到C的运动过程中机械能守恒,则该同学在C图位置的机械能大于在A图位置的机械能,B错误;
D.从A到C的过程中,应用动量定理有
所以地面对脚的支持力冲量与该同学的重力冲量等大反向,D正确。
故选D。
6. 如图所示,倾角为的斜面固定在水平桌面上,用平行斜面向上的推力将位于斜面底端的滑块推到斜面顶端,推力做的功至少为。已知物块与斜面间的动摩擦因数为,,,若用水平向左的推力将物块推到顶端,推力做的功至少为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对物块做功最少,物块应从斜面底端缓慢运动到斜面顶端,用平行斜面向上的推力将位于斜面底端的物块推到斜面顶端,对物块受力分析如图甲所示,根据受力平衡可得
设斜面的长度为L,则
对物块受力分析如图乙所示,根据受力平衡可得
解得
则
故选C。
7. 如图,质量M=4kg的圆环套在光滑水平轨道上,质量m=2kg的小球通过长L=0.9m的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直,且与AB平行,小球以竖直向下的初速度开始运动,重力加速度g=10m/s2.则( )
A. 运动过程中,小球和圆环系统的动量和机械能均守恒。
B. 在运动过程中,小球能绕圆环做完整的圆周运动
C. 小球通过最低点时,小球的速度大小为
D. 从小球开始运动到小球运动到最高点这段时间内,圆环向左运动的位移大小为0.3m
【答案】B
【解析】
【详解】A.分析小球和圆环组成的系统可知,水平方向上不受外力,所以系统水平方向动量守恒,但竖直方向合外力不为零,动量不守恒,只有重力做功,则系统机械能守恒,故A错误;
B.若小球运动到最高点时,圆环和小球的速度大小分别为、,由水平方向动量守恒可知
由能量守恒可知
解得速度大小为
、
小球相对圆环的速度恰好为
所以小球可以绕圆环做完整的圆周运动,故B正确;
C.从开始运动到小球运动到最低点时,圆环和小球的速度大小分别为和,由水平方向动量守恒可知
由能量守恒可知
代入数据解得小球的速度大小为
故C错误;
D.小球从开始到运动到最高点的过程中,圆环向右运动的位移为x,则
解得
故D错误。
故选B。
8. 一水平圆盘绕竖直方向的AB轴以角速度ω匀速转动,AB轴通过圆心,圆盘上有P、Q两个相同的质量为m的物块随圆盘一起转动而不打滑,P距离圆心rp,Q距离圆心rQ。rp>rQ,下列说法正确的是( )
A. P受到的摩擦力为恒力
B. 一个周期内P所受的摩擦力冲量等于Q所受的摩擦力冲量
C. 圆盘对Q的作用力功率始终为零
D. 半个周期内圆盘对P的冲量大小为2mωrp
【答案】BC
【解析】
【详解】A.P受到的摩擦力大小为
其方向始终指向圆心,故P受到的摩擦力为变力,故A错误;
B.一个周期内两物块动量的变化为零,则根据动量定理可知,合外力的冲量为零,因支持力和重力的合力冲量为零,可知P所受的摩擦力冲量等于Q所受的摩擦力冲量,都为零,故B正确;
C.Q所受的摩擦力提供向心力,所以Q受摩擦力方向一定指向O点,支持力竖直向上,均与速度方向垂直,则圆盘对Q的作用力功率始终为零,故C正确;
D.P的速度为
根据动量定理有
圆盘对P的作用力还有支持力,则半个周期内圆盘对P的冲量大小大于2mωrp,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,盛水的容器中有同样大小的A、B两球通过细线相连,恰好悬浮静止在水下,A球与B球的密度大小之比为4:3,现轻轻剪断细线,A球下沉、B球上浮,忽略细线对小球运动的影响以及球运动过程中受到的阻力,在B球上浮且A球未沉入底部的过程中,以下说法正确的是( )
A. A球与B球的组成的系统动量始终为零
B. A球与B球组成的系统机械能守恒
C. A球与B球的位移大小之比为4:3
D. A球与B球的动能大小之比为3:4
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于初始时两球恰好静止,则剪断细线后以两个球为研究对象,所受合外力为零,系统动量守恒,由于初动量为零,金属球与木球的组成的系统动量和始终为零,则故A正确;
BCD.设两球体积均为V,恰好悬浮静止在水下,则有
又有
解得
,
轻轻剪断细线后有
解得
,
则由
,
可得速度之比为
,
则可知相同时间两球位移大小不同,由于两球浮力相同,则由W=Fx可知外力对两球做功正负大小不同,外力做正功更多,则机械能不守恒,根据动能的公式有
故BC错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,小球A的质量为M,小球B、C的质量均为m,M=2m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L,B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°,A、B、C在同一竖直平面内运动,且弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g,以弹簧原长为弹性势能零势点。在此过程中,设ABC的动能分别为、、,则:( )
A. A下降到最低点时,弹簧与三小球构成的系统势能最小
B. A运动时,三小球的动能之比为
C. A的动能最大时,B对地面的压力大小为2mg
D. 弹簧的弹性势能最大值为(-1)mgL
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由于只有重力和弹簧弹力做功,弹簧与三小球构成的系统机械能守恒,当A下降到最低点时,三只小球速度均为0,系统动能最小,系统势能最大,A错误;
B.根据对称性可知,B、C两小球速度大小相等,设A球速度大小为,B、C两小球速度大小为,根据牵连速度关系,有
整理得
三小球的动能之比为
B错误;
C.A的动能最大时,速度达到最大,此时A所受合力为0,设A与B间杆上的力为,对A,有
对B受力分析,竖直方向,有
C正确;
D.当A下降到最低点时,弹簧的弹性势能最大,此时三个小球速度均为0 ,根据系统机械能守恒,可知A球减小的重力势能等于弹簧的弹性势能,有
D正确。
故选CD。
11. 如图所示,光滑的直角墙壁处有A、B两个物体,质量分别为mA、mB,两物体间有一压缩的轻质弹簧用细线绷住,弹簧两端拴在物体上,弹簧储存的弹性势能为E0,初时B物体紧靠着墙壁。将细线烧断,A物体将带动B物体离开墙壁,在光滑水平面上运动。由此可以判断( )
A. 烧断细线后,A、B物体和弹簧组成的系统机械能、动量均守恒
B. 物体B离开墙壁后,弹簧的最大弹性势能等
C. 物体B离开墙壁后,每当弹簧恢复原长时A物体的速度都等于
D. 物体B离开墙壁后的运动过程中,B的速度方向不可能向左
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.烧断细线后,A、B物体和弹簧组成的系统只有弹簧的弹力做功,则机械能守恒,但是系统的合外力不为零,则动量不守恒,选项A错误;
B.物体刚B离开墙壁时A的速度
当弹性势能最大时两物体共速则由动量守恒
则弹簧的最大弹性势能
解得
选项B正确;
D.物体B离开墙壁后,每当弹簧恢复原长时根据动量守恒和能量关系
解得AB物体的速度等于
,
因,即物体B离开墙壁后的运动过程中,B的速度方向不可能向左,故D正确;
C.而物体B离开墙壁后每当弹簧恢复原长时A物体的速度为,故C正确。
故选BCD。
12. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点,下端固定一小球,用手托住小球使弹簧处于原长状态,整个装置静止在水平地面上方,小球和箱底之间的距离H。现将箱子和小球由静止释放,箱子竖直下落h后落地。小球与箱子发生的所有碰撞都是完全弹性碰撞,箱子与地面发生任何碰撞后速度立刻减为0。弹簧劲度系数为k,。弹簧弹性势能为,x为弹簧形变量。箱子的质量为3m,小球的质量为m,重力加速度为g,忽略空气阻力。弹簧的原长足够长,因此小球运动过程中不会撞到天花板。下列说法正确的是( )
A. 箱子下落过程中,箱子机械能不守恒
B. 若要小球与箱子不发生碰撞,下落高度h不能大于
C. 若在之后的运动过程中箱子对地面的压力最小值恰好为零,下落高度h为或
D. 若,,小球第二次与箱子碰撞后上升的最高点距离箱底
【答案】B
【解析】
【详解】A.用手托住小球使弹簧处于原长状态,则箱子释放时,箱子和小球均处于完全失重状态,下落过程中二者相对静止,弹簧仍旧会处于原长状态,故,箱子下落过程中只受重力,机械能守恒,故A错误;
B.箱子落地后,速度立刻减为0,之后小球的动能和势能转化为弹簧的弹性势能。若小球恰好能到达箱子底部,根据能量守恒,有
而
解得
所以若要小球与箱子不发生碰撞,下落高度
故B正确;
C.若箱子对地面压力最小值恰好为0时,则在最高点时弹簧被压缩,弹力为
小球所受合力为
由简谐运动的对称性可知,在最低点时合力也为,方向向上,则此时弹簧弹力为
此时弹簧伸长量为
由能量关系,有
解得
故C错误;
D.若,则箱子落地的速度
落地后箱子速度为0 ,小球下落与箱底碰撞之前的速度为,则
解得
小球与箱子发生的所有碰撞都是完全弹性碰撞,则小球第二次与箱子碰撞后上升到最高点,有
解得
到达最高点时,有
故D错误。
故选B。
二、实验题(共15分)
13. 某班级物理兴趣小组设计了不同的方案来探究动能定理。
甲同学设计的方案是用打点计时器探究小车动能的变化与拉力功的关系,实验装置如图所示
某次实验时,所用小车的质量为200g, 钩码的质量为50g, 木板已提前调整倾角以平衡摩擦力。得到的纸带如图所示, 纸带上O、A、B、C、D为计数点, O点为小车开始运动时打下的点, 相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,则打C点时小车动能为___________J: 将钩码的重力作为小车所受的拉力, 不计阻力影响, 则在纸带由O 运动到C的过程中, 拉力对小车做的功为___________ J。(均保留两位有效数字, 取g=10m/s2)
此次实验没能得到“合外力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化”的结论,原因是___________。
【答案】 ①. ②. ③. 实验中没有满足钩码的质量远大于小车的质量,导致钩码的重力明显大于绳的拉力
【解析】
【详解】[1] 打C点时小车速度为
则打C点时小车动能为
[2] 在纸带由O 运动到C的过程中, 拉力对小车做的功为
[3] 实验中没有满足钩码的质量远大于小车的质量,导致钩码的重力明显大于绳的拉力,从而出现拉力的功明显大于小车动能增量的实验结果。
14. 小七同学利用如图装置验证机械能守恒定律。在水平桌面边缘处放有一倾角为θ的斜面,最低点与桌面边缘平滑连接。桌面与地面之间的竖直距离为H。小钢球从斜面上静止释放,从最低点进入桌面后立即从边缘飞出。小七从距离桌面不同的高度h静止释放小球,并测得每一次小球从水平桌面抛出后到落地前的水平位移x。空气阻力可以忽略。
(1)为了使x的测量尽可能准确,小七从同一高度h多次静止释放小球,在地面上留下了一系列落点, 如图所示,则此高度对应的x=___________cm
(2)假设斜面光滑,为了验证小球在斜面上的运动过程是否满足机械能守恒定律,小七用线性图线来处理实验获得的多组h和x的数据。如果小球在斜面上的运动过程满足机械能守恒定律,则下面的图像正确的是___________,正确图像的斜率为___________(用题目所给已知量表示)
A. B.
C. D.
(3)接上问,小七选择了正确的线性图线来处理数据,发现实验数据的图像确实是一条直线,但斜率却只有理论值的a倍(a<1),对此,小七猜测可能是由于斜面的摩擦力不可忽略,并利用动能定理算出了斜面的滑动摩擦系数μ。则μ=___________(用题目所给已知量表示)
【答案】(1)55.50
(2) ①. A ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图所示可知,刻度尺的分度值是1mm,此高度对应的x=55.50cm。
【小问2详解】
[1][2] 根据机械能守恒有
根据平抛运动规律有
可解得
则
所以为了得到线性关系的图像以便进行定量分析,该同学应作出x-图像。
故选A。
图像斜率为。
【小问3详解】
斜面的摩擦力不可忽略,则有
根据平抛运动规律有
可解得
有
斜率只有理论值的a倍,则有
解得
三、解答题(共44分,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分 )
15. 如图为某建筑工地的传送装置, 传送带倾斜地固定在水平面上, 以恒定的速度v0=2m/s向下运动, 质量为m=1kg的工件无初速度地放在传送带的顶端P, 经时间t1=0.2s,工件的速度达到2m/s,此后再经过t2=1.0s时间, 工件运动速度为v=4m/s,重力加速度。g=10m/s2,工件可视为质点。求:
(1)传送带与工件间的动摩擦因数为μ;
(2)工件由P 运动到Q的过程中, 摩擦而产生的热量Q。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
工件在传送带上先加速运动,受到沿斜面向下的摩擦力,设斜面与水平面夹角为,有
速度达到2m/s后工件继续加速,受到沿斜面向上的摩擦力,有
联立,可得
,
【小问2详解】
工件两次加速与传送带的相对位移分别为
因摩擦产生的热量分别为
16. 如图所示,两固定光滑水平轨道间静止放置弹性小球甲、乙及竖直半圆型凹槽丙,质量分别为m、2m、2m。凹槽丙的圆半径为R,可沿水平轨道自由滑动。水平轻质弹簧左侧固定在竖直挡板,右侧与小球甲接触(不粘连)。现对小球甲施加一水平向左的力,使弹簧压缩至某处静止并释放甲。(不计一切摩擦, 弹簧始终处于弹性形变,甲乙两球在碰撞过程中不损失机械能,已知重力加速度为g)
(1)若小球乙恰好能到达半圆轨道上与圆心O等高的D点, 初始压缩弹簧具有的弹性势能是多少?
(2)若小球乙从半圆轨道最高点Q离开凹槽,落至水平轨道时, 与凹槽丙的最低点C的最小距离是多大? 初始压缩弹簧具有的最小弹性势能是多少?
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
若小球乙恰好能到达半圆轨道上与圆心O等高的D点,则此时小球和半圆轨道共速,设速度为,小球甲与乙碰撞前速度为,碰后速度分别为和,根据动量守恒和能量守恒,有
解得
小球甲和乙碰撞过程中动量守恒,机械能守恒,有
解得
初始压缩弹簧具有的弹性势能为
【小问2详解】
设小球乙恰好能过圆轨道的最高点,速度为,有
可得
此时半圆轨道速度为,小球甲与乙碰撞前速度为,碰后速度分别为和,根据动量守恒和能量守恒,有
解得
小球乙与凹槽丙的最低点C的最小距离为
解得
小球甲和乙碰撞过程中动量守恒,机械能守恒,有
解得
初始压缩弹簧具有的最小弹性势能为
17. 如图甲,物体A的质量m1= 1kg,静止在光滑水平面上的木板B的质量m2= 2kg,某时刻A以v0= 6m/s的初速度从左端滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平方向的拉力,随时间变化如图乙,共作用1.5s,以水平向右为正方向;已知A与B之间的动摩擦因数,木板B足够长(忽略物体A的大小)。求:
(1)0 ~ 1s内,物体A和木板B的加速度分别为多大;
(2)1.5s末,A、B的速度分别为多大;
(3)最终,物体A和木板B由于摩擦产生的热量(用分数表示)。
【答案】(1)m/s2,m/s2;(2)v3 = 3m/s,v4 = 2.5m/s;(3)J
【解析】
【详解】(1)0 ~ 1s内,若A一直做匀减速运动,B一直做匀加速运动,根据牛顿第二定律,对A有
对B有
解得
m/s2,m/s2
(2)1s时A的速度为
m/s
1s时B的速度为
m/s
1s后力反向,若一起减速,根据牛顿第二定律
解得
m/s2
A做匀减速运动的最大加速度为m/s2,即A以m/s2做匀减速运动,对B分析
解得
m/s2
1.5s时,A的速度为
m/s
1.5s时,B的速度为
m/s
(3)0 ~ 1s内,物体A和木板B相对位移为
m
1s ~ 1.5s内,物体A和木板B相对位移为
m
1.5s后A做匀减速运动的加速度为
m/s2
B做匀加速运动,根据牛顿第二定律
解得
m/s2
共速时
解得
s
物体A和木板B相对位移为
m
之后,A和B一起做匀速运动,物体A和木板B由于摩擦产生的热量为
解得
J
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2023—2024学年度下期高2026届6月考试
物理试卷
考试时间: 90分钟 满分: 100分
注意事项:
答题前,用蓝色或黑色签字笔将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上的指定位置, 并用2B铅笔把准考证号对应的标号涂黑;
选择题的作答: 用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;
非选择题的作答: 用蓝色或黑色签字笔直接答在答题卡上对应的区域内。
一、选择题(1-7小题, 每题只有一个选项符合题意, 每题3分: 8-12小题, 每题有两个成两个以上的选项符合题意, 选对得4分, 选对不全得2分, 选错或不选得0分, 共41分)
1. 在探索宇宙奥秘的历史长河中,下列描述中正确的是( )
A. 万有引力定律描述的是一种只在大质量天体之间存在的引力
B. 天文学家第谷通过观测行星的运动,记录了大量数据并总结出行星运动的定律
C. 牛顿通过实验验证了万有引力定律
D. “地心说”认为地球是静止不动的,太阳和其他行星都绕地球运动
2. 某热爱运动的同学质量为55kg,在做俯卧撑运动的过程中可将他的身体视为一根直棒。已知重心在c点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为1.0m和0.5m。若他在1分钟内做了36个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.5m,则他在1分钟内克服重力做功和相应的功率约为( )
A. 3300J,55W B. 4950J,82.5W
C. 6600J,110W D. 9900J,165W
3. 北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星、与同步静止轨道卫星具有相同周期的地球同步倾斜轨道卫星,以及比它们轨道低一些的中轨道卫星组成。假设它们均为圆轨道卫星,根据以上信息,下列说法正确的有( )
A. 可以发射一颗中轨道卫星,使其轨道平面和成都所处纬线圈平面重合
B. 可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,每天同一时间经过北京上空
C. 所有静止卫星绕地球运动的速率大于中轨道卫星绕地球运动的速率
D. 中轨道卫星与同步轨道卫星相比,中轨道卫星所具有的周期较大
4. 实际问题中,有很多情况是变力在对物体做功。我们需要通过各种方法来求解力所做的功。如图,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是( )
A. 甲图中若F大小不变,物块从A到C过程中力F做的功为W=F·|AC|
B. 乙图中,全过程中F做的总功为72J
C. 丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做的功
D. 图丁中,F始终保持水平,无论是F缓慢将小球从P拉到Q,还是F为恒力将小球从P拉到Q,F做的功都是
5. 原地纵跳摸高是常见的体能测试项目。在某次摸高测试中,一同学从如图A所示的静止下蹲状态,脚刚离开地面,如图B所示,身体运动到最高点时位置如图C所示,三幅图代表同一竖直线上的三个位置,不计空气阻力,关于该同学测试的全过程,下列说法正确的是( )
A. 从A到B的运动过程中,该同学因为受地面支持力的位移为零,所以支持力冲量为零
B. 该同学在C图位置的机械能等于在A图位置的机械能
C. 从A到B的运动过程中,地面对脚的支持力始终大于该同学的重力
D. 从A到C的过程中,地面对脚的支持力冲量与该同学的重力冲量等大反向
6. 如图所示,倾角为的斜面固定在水平桌面上,用平行斜面向上的推力将位于斜面底端的滑块推到斜面顶端,推力做的功至少为。已知物块与斜面间的动摩擦因数为,,,若用水平向左的推力将物块推到顶端,推力做的功至少为( )
A. B. C. D.
7. 如图,质量M=4kg的圆环套在光滑水平轨道上,质量m=2kg的小球通过长L=0.9m的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直,且与AB平行,小球以竖直向下的初速度开始运动,重力加速度g=10m/s2.则( )
A. 运动过程中,小球和圆环系统的动量和机械能均守恒。
B. 在运动过程中,小球能绕圆环做完整的圆周运动
C. 小球通过最低点时,小球的速度大小为
D. 从小球开始运动到小球运动到最高点这段时间内,圆环向左运动的位移大小为0.3m
8. 一水平圆盘绕竖直方向的AB轴以角速度ω匀速转动,AB轴通过圆心,圆盘上有P、Q两个相同的质量为m的物块随圆盘一起转动而不打滑,P距离圆心rp,Q距离圆心rQ。rp>rQ,下列说法正确的是( )
A. P受到的摩擦力为恒力
B. 一个周期内P所受的摩擦力冲量等于Q所受的摩擦力冲量
C. 圆盘对Q的作用力功率始终为零
D. 半个周期内圆盘对P的冲量大小为2mωrp
9. 如图所示,盛水的容器中有同样大小的A、B两球通过细线相连,恰好悬浮静止在水下,A球与B球的密度大小之比为4:3,现轻轻剪断细线,A球下沉、B球上浮,忽略细线对小球运动的影响以及球运动过程中受到的阻力,在B球上浮且A球未沉入底部的过程中,以下说法正确的是( )
A. A球与B球的组成的系统动量始终为零
B. A球与B球组成的系统机械能守恒
C. A球与B球的位移大小之比为4:3
D. A球与B球的动能大小之比为3:4
10. 如图所示,小球A的质量为M,小球B、C的质量均为m,M=2m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L,B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°,A、B、C在同一竖直平面内运动,且弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g,以弹簧原长为弹性势能零势点。在此过程中,设ABC的动能分别为、、,则:( )
A. A下降到最低点时,弹簧与三小球构成的系统势能最小
B. A运动时,三小球的动能之比为
C. A的动能最大时,B对地面的压力大小为2mg
D. 弹簧的弹性势能最大值为(-1)mgL
11. 如图所示,光滑的直角墙壁处有A、B两个物体,质量分别为mA、mB,两物体间有一压缩的轻质弹簧用细线绷住,弹簧两端拴在物体上,弹簧储存的弹性势能为E0,初时B物体紧靠着墙壁。将细线烧断,A物体将带动B物体离开墙壁,在光滑水平面上运动。由此可以判断( )
A. 烧断细线后,A、B物体和弹簧组成的系统机械能、动量均守恒
B. 物体B离开墙壁后,弹簧的最大弹性势能等
C. 物体B离开墙壁后,每当弹簧恢复原长时A物体的速度都等于
D. 物体B离开墙壁后的运动过程中,B的速度方向不可能向左
12. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点,下端固定一小球,用手托住小球使弹簧处于原长状态,整个装置静止在水平地面上方,小球和箱底之间的距离H。现将箱子和小球由静止释放,箱子竖直下落h后落地。小球与箱子发生的所有碰撞都是完全弹性碰撞,箱子与地面发生任何碰撞后速度立刻减为0。弹簧劲度系数为k,。弹簧弹性势能为,x为弹簧形变量。箱子的质量为3m,小球的质量为m,重力加速度为g,忽略空气阻力。弹簧的原长足够长,因此小球运动过程中不会撞到天花板。下列说法正确的是( )
A. 箱子下落过程中,箱子机械能不守恒
B. 若要小球与箱子不发生碰撞,下落高度h不能大于
C. 若在之后的运动过程中箱子对地面的压力最小值恰好为零,下落高度h为或
D. 若,,小球第二次与箱子碰撞后上升的最高点距离箱底
二、实验题(共15分)
13. 某班级物理兴趣小组设计了不同的方案来探究动能定理。
甲同学设计的方案是用打点计时器探究小车动能的变化与拉力功的关系,实验装置如图所示
某次实验时,所用小车的质量为200g, 钩码的质量为50g, 木板已提前调整倾角以平衡摩擦力。得到的纸带如图所示, 纸带上O、A、B、C、D为计数点, O点为小车开始运动时打下的点, 相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,则打C点时小车动能为___________J: 将钩码的重力作为小车所受的拉力, 不计阻力影响, 则在纸带由O 运动到C的过程中, 拉力对小车做的功为___________ J。(均保留两位有效数字, 取g=10m/s2)
此次实验没能得到“合外力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化”的结论,原因是___________。
14. 小七同学利用如图装置验证机械能守恒定律。在水平桌面边缘处放有一倾角为θ的斜面,最低点与桌面边缘平滑连接。桌面与地面之间的竖直距离为H。小钢球从斜面上静止释放,从最低点进入桌面后立即从边缘飞出。小七从距离桌面不同的高度h静止释放小球,并测得每一次小球从水平桌面抛出后到落地前的水平位移x。空气阻力可以忽略。
(1)为了使x的测量尽可能准确,小七从同一高度h多次静止释放小球,在地面上留下了一系列落点, 如图所示,则此高度对应的x=___________cm
(2)假设斜面光滑,为了验证小球在斜面上的运动过程是否满足机械能守恒定律,小七用线性图线来处理实验获得的多组h和x的数据。如果小球在斜面上的运动过程满足机械能守恒定律,则下面的图像正确的是___________,正确图像的斜率为___________(用题目所给已知量表示)
A. B.
C. D.
(3)接上问,小七选择了正确的线性图线来处理数据,发现实验数据的图像确实是一条直线,但斜率却只有理论值的a倍(a<1),对此,小七猜测可能是由于斜面的摩擦力不可忽略,并利用动能定理算出了斜面的滑动摩擦系数μ。则μ=___________(用题目所给已知量表示)
三、解答题(共44分,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分 )
15. 如图为某建筑工地的传送装置, 传送带倾斜地固定在水平面上, 以恒定的速度v0=2m/s向下运动, 质量为m=1kg的工件无初速度地放在传送带的顶端P, 经时间t1=0.2s,工件的速度达到2m/s,此后再经过t2=1.0s时间, 工件运动速度为v=4m/s,重力加速度。g=10m/s2,工件可视为质点。求:
(1)传送带与工件间的动摩擦因数为μ;
(2)工件由P 运动到Q的过程中, 摩擦而产生的热量Q。
16. 如图所示,两固定光滑水平轨道间静止放置弹性小球甲、乙及竖直半圆型凹槽丙,质量分别为m、2m、2m。凹槽丙的圆半径为R,可沿水平轨道自由滑动。水平轻质弹簧左侧固定在竖直挡板,右侧与小球甲接触(不粘连)。现对小球甲施加一水平向左的力,使弹簧压缩至某处静止并释放甲。(不计一切摩擦, 弹簧始终处于弹性形变,甲乙两球在碰撞过程中不损失机械能,已知重力加速度为g)
(1)若小球乙恰好能到达半圆轨道上与圆心O等高的D点, 初始压缩弹簧具有的弹性势能是多少?
(2)若小球乙从半圆轨道最高点Q离开凹槽,落至水平轨道时, 与凹槽丙的最低点C的最小距离是多大? 初始压缩弹簧具有的最小弹性势能是多少?
17. 如图甲,物体A的质量m1= 1kg,静止在光滑水平面上的木板B的质量m2= 2kg,某时刻A以v0= 6m/s的初速度从左端滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平方向的拉力,随时间变化如图乙,共作用1.5s,以水平向右为正方向;已知A与B之间的动摩擦因数,木板B足够长(忽略物体A的大小)。求:
(1)0 ~ 1s内,物体A和木板B的加速度分别为多大;
(2)1.5s末,A、B的速度分别为多大;
(3)最终,物体A和木板B由于摩擦产生的热量(用分数表示)。
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