精品解析：内蒙古呼和浩特市第二中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

呼和浩特市二中2023—2024学年第二学期物理期中考试试卷 高一物理 答题要求： 1．本卷满分100分，考试时间100分钟。 2．请将第I卷和第II卷的答案涂写在答题纸上，考试结束后只交答题纸。 一、选择题 1. 关于做曲线运动或圆周的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体做曲线运动时，加速度一定变化 B. 物体做圆周运动时，速度大小一定变化 C. 物体所受的合外力方向可能与初速度方向在同一直线上 D. 物体做斜抛运动时，速度改变量的方向一定是竖直向下 【答案】D 【解析】 【详解】AC．物体做曲线运动是由于物体的速度方向与受力方向不在同一直线上，但物体所受合外力不变时，其加速度不变，比如抛体运动的物体，其加速度就是恒定的，AC错误； B．物体做圆周运动时，速度大小可以不变，如匀速圆周运动，但方向时刻在变，B错误； D．物体做斜抛运动时，其加速度为重力加速度，根据加速度的定义可知 解得 所以物体速度改变量的方向与重力加速度的方向一致，都是竖直向下的，D正确。 故选D。 2. 如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连，已知：，，若A球在水平外力作用下向右移动的速度为3m/s时，则B球的速度为（　　） A. 1.5m/s B. 2.25m/s C. 3m/s D. 4m/s 【答案】B 【解析】 【详解】将A球速度沿着绳和垂直于绳分解，平行分量为 其中 即 A球和B球沿着绳的分速度相等，则B球沿着绳的速度分量为 则B球的速度为 故选B。 3. 如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径满足．当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】轮A和B边缘的线速度大小相等，根据 可知 在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上，则有 将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，设木块距B轮转轴的最大距离为，则有 联立解得 故选C。 4. 地球的自转速度与地球内部物质的运动和分布有着密切关系，科学家们通过计算得知，因为某次地壳活动导致地球自转变慢了（1s的百万分之一），通过理论分析下列说法正确的是（ ） A. 地球赤道上物体的重力会略变小 B. 地球静止卫星的高度略变大 C. 地球静止卫星的向心加速度略变大 D. 地球静止卫星的线速度略变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题可知地球自转慢了，地球自转的周期变大。以赤道地面的物体来分析：由于地球自转的周期变大，根据牛顿第二定律 可知，在地面上的物体随地球自转所需的向心力会减小，而“向心力”等于“地球对物体的万有引力减去地面对物体的支持力”，万有引力的大小不变，所以必然是地面对物体的支持力增大。地面对物体的支持力大小等于物体受到的“重力”，所以是物体的“重力”略变大，A错误； B．对地球静止卫星而言，卫星的运行周期等于地球的自转周期．地球自转的周期T变大，由开普勒第三定律可知，卫星的轨道半径R增大，卫星的高度要略大些，B正确； C．根据牛顿第二定律可知 解得 由于地球质量不变，轨道半径增大，静止卫星的向心加速度略变小，C错误； D．于地球质量不变，则卫星的线速度 解得 轨道半径增大，线速度会变小，D错误。 故选B。 5. 一辆轿车在平直公路上由静止开始匀加速运动，达到额定功率后保持功率不变，最终做匀速运动。轿车在行驶过程中受到的阻力恒定，关于轿车的牵引力F、速度v、功率P随时间t的变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车由静止开始匀加速运动，匀加速阶段有 ，， 可知该阶段牵引力保持不变，图像为一条与横轴平行的直线，图像为一条过原点的倾斜直线，图像为一条过原点的倾斜直线；当汽车达到额定功率后保持功率不变，可知图像变为一条与横轴平行的直线，之后牵引力开始减小，根据牛顿第二定律可得 可知汽车做加速度逐渐减小的加速运动，图像的切线斜率逐渐减小；当牵引力减小到等于阻力时，汽车开始做匀速运动，速度保持不变。 故选C。 6. 蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。为了研究蹦极运动过程，做以下简化（如图甲）：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点开始下落到最低点的过程中，位移—时间（x-t）图像如图乙所示，其中t1为游客速度最大的时刻，t2为游客运动到最低点的时刻，空气阻力不计。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. t1时刻游客的加速度大小为g B. t2时刻游客的加速度为0 C. 0~t1时间内游客的机械能保持不变 D. t1~t2时间内游客所受合力的大小逐渐变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．0~t1时间内，游客向下先做自由落体运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，当重力大小等于弹性绳的弹力时，游客的速度最大，可知t1时刻，游客受力平衡，合力是零，故加速度是0，故A错误； B．t2时刻游客运动到最低点，此时弹性绳的弹力达到最大，且弹力大于重力，在竖直方向游客受到的合力向上，由牛顿第二定律可知，游客具有竖直向上的加速度，故B错误； C．0~t1时间内，游客的重力势能减少，游客的动能和弹性绳的弹性势能增加，因此游客的重力势能一部分转化为弹性绳的势能，因此在0～t1时间内游客的机械能减小，故C错误。 D．t1～t2时间内，游客的重力不变，弹性绳的弹力大于重力，且逐渐增大，因此游客所受合力的方向向上，大小逐渐增大，故D正确。 故选D。 7. 一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示。若将一个质量为m的小球分别拴在链条左端和右端，如图b、c所示，约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设桌面为势能零点，图a中根据机械能守恒定律有 解得 图b中根据机械能守恒定律有 解得 图c中根据机械能守恒定律有 解得 则有 故选C。 8. 质量为2kg的物体以15m/s的初速度，从起点A出发竖直向上抛出，在它上升到某一点的过程中，物体的动能减小了60J，机械能损失了20J，设物体在上升、下降过程空气阻力大小恒定，则该物体再落回到A点时的动能为（）（　　） A. 50J B. 60J C. 75J D. 185J 【答案】C 【解析】 【详解】根据动能定理可知 机械能的减少量为摩擦力所做的功 故合外力所做的功为摩擦力所做功的3倍，故当物体上升到最高点时，摩擦力所做的功为 则有 解得 即机械能损失了75J，由于空气阻力大小恒定，所以下落过程机械能也损失了75J，则物体落回A点时的动能为 C正确。 故选C。 9. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，这样可使列车以规定速度v通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，保证行车安全，其简化模型如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 若要增大列车转弯时的规定速度v，在设计铁路时可适当增大弯道处内外轨道的高度差 B. 若列车空载时仍以v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨 C. 列车转弯时的速度高于规定速度v时，列车将侧向挤压内轨 D. 列车转弯时的速度低于规定速度v时，列车将侧向挤压内轨 【答案】AD 【解析】 【详解】A．弯道处的外轨会略高于内轨，这样可使列车以规定速度v通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，设倾角为，根据牛顿第二定律可得 可得 若要增大列车转弯时的规定速度v，在设计铁路时可适当增大弯道处内外轨道的高度差，增大，故A正确； B．若列车空载时仍以v的速度通过该圆弧轨道，车轮不会侧向挤压内轨和外轨，故B错误； C．列车转弯时的速度高于规定速度v时，则重力和支持力的合力不足以提供向心力，列车将侧向挤压外轨，故C错误； D．列车转弯时的速度低于规定速度v时，则重力和支持力的合力大于所需的向心力，列车将侧向挤压内轨，故D正确。 故选AD。 10. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速 B. 飞船在②轨道Q点的加速度大于③轨道Q点的加速度 C. 飞船在①轨道的速度一定大于天和核心舱在③轨道的速度 D. 若核心舱在③轨道运行周期为T，则飞船在②轨道从P到Q的最短时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，所以飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速，故A正确； B．根据牛顿第二定律可得 可得 可知飞船在②轨道Q点的加速度等于③轨道Q点的加速度，故B错误； C．根据万有引力提供向心力可得 可得 可知飞船在①轨道的速度一定大于天和核心舱在③轨道的速度，故C正确； D．若核心舱在③轨道运行周期为T，由开普勒第三定律 其中 联立解得 所以飞船在②轨道从P点运动到Q点的最短时间为 故D正确。 故选ACD。 11. 如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，质量为m的物体（可视为质点）放在小车的最左端，受到水平恒力F的作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为，车长为L，物体从小车最左端运动到最右端的过程中，小车发生的对地位移为x，则下列说法正确的是（　　） A. 物体运动到小车最右端时，物体具有的动能为 B. 物体运动到小车最右端时，小车具有的动能为 C. 此过程中物体克服摩擦力做的功为 D. 此过程中物体克服摩擦力做的功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体从静止开始运动到达小车最右端过程中，由动能定理有 可知物体到达小车最右端时具有的动能为 故A错误； B．物体到达小车最右端过程，对小车根据动能定理可得 解得小车具有的动能为 故B正确； CD．此过程中物体克服摩擦力做的功为 故C正确，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，重力加速度为g。开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（　　） A. 物块a的重力势能减小量为 B. 摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增量之和 C. 任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等 D. 任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率的大小关系为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，则有 解得 b上升h，则a下降的高度 则a重力势能的减小量为 A错误； B．将a、b作为一个整体，重力对a做的正功与b克服重力做功相等，因此合外力对系统做的功就等于摩擦力对a做的功，就等于系统动能的增量，B正确； CD．任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率为 对a，重力的瞬时功率为 所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等，C正确，D错误。 故选BC。 二、填空题 13. 在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.20 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则： （1）由已知信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2；小球平抛的初速度是________m/s；小球在b点时的速度是________m/s。（结果均保留2位有效数字） （2）若已知该星球半径与地球半径之比为，忽略各球体自传，则该星球质量与地球质量之比________．第一宇宙速度之比________（g地取10 m/s2） 【答案】（1） ①. 2.0 ②. 0.40 ③. 0.57 （2） ①. 1∶125 ②. 1∶5 【解析】 【小问1详解】 [1]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，可得乙图中每个正方形的实际边长为L = 4 cm，竖直方向上有 解得 [2]水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为 [3]b点竖直方向上的分速度 则小球在b点时的速度为 【小问2详解】 [1]在星球表面有 可得 所以该星球的质量与地球质量之比 [2]根据万有引力提供向心力可得 解得 所以该星球与地球的第一宇宙速度之比为 14. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）本实验中，下列说法正确的是________。 A. 重物选用质量和密度较大的金属锤 B. 安装打点计时器时，应使两个限位孔处于竖直方向同一直线上 C. 可以根据v = gt来计算重物在t时刻的瞬时速度 D. 先接通电源，后释放重物 （2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________ A. OA、AD和EG的长度 B. OC、BC和CD的长度 C. BD、CF和EG的长度 D. AC、BD和EG的长度 （3）已知当地重力加速度为9.80 m/s2，某同学所用重物的质量为m = 1.0 kg，得到纸带如下乙图，则打点计时器在打0点到4点的这段时间内，重锤动能的增加量为________J，重力势能的减少量为________J。（计算结果保留三位有效数字），根据计算，可以得知在误差允许范围内重物在下落过程中机械能守恒。 （4）实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2 − h图像如丙图所示，对比图像分析可知选重物________（选填“P”或“Q”）进行实验误差更小。 【答案】（1）ABD （2）BC （3） ①. 3.65 ②. 3.97 （4）P 【解析】 【小问1详解】 AB．为了减小空气阻力和摩擦阻力的影响，重物选用质量和密度较大的金属锤，安装打点计时器时，应使两个限位孔处于竖直方向同一直线上，故AB正确； C．重物下落过程受到一定的阻力作用，实际加速度不是重力加速度g，所以不可以根据v = gt来计算重物在t时刻的瞬时速度，故C错误； D．为了充分利用纸带，应先接通电源，后释放重物，故D正确。 故选ABD。 【小问2详解】 A．当知道OA、AD和EG的长度时，无法求出A点和D点的速度，可以求出F点的速度，但无法知道F点到O点的距离，故A错误； B．当知道OC、BC和CD的长度时，可以求出C点的速度，也可以知道C点到O点的距离，可以验证机械能守恒定律，故B正确； C．当知道BD、CF和EG的长度时，知道BD的长度可以求出C点的速度，根据EG的长度可以求出F点的速度，结合CF的长度，可以验证机械能守恒定律，故C正确； D．当知道AC、BD和EG的长度时，分别可求出B点、C点、F点的速度，但无法知道B点、C点、F点到O点的距离，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 [1]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有 则打点计时器在打0点到4点的这段时间内，重锤动能的增加量为 [2]打点计时器在打0点到4点的这段时间内，重锤重力势能的减少量为 【小问4详解】 设重物下落过程中受到的阻力为f，根据动能定理可得 整理可得 则v2 − h图像的斜率为 由于重物P、Q质量相同，结合图丙可知重物Q所受阻力较大，因此选重物P进行实验误差更小。 三、计算题 15. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（忽略其他星体对三星系统的影响）。稳定的三星系统存在两种基本形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径的轨道上做同周期的匀速圆周运动，如图甲所示。另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做同周期的匀速圆周运动，如图乙所示。假设甲、乙图中每颗星的质量均为m，甲图中圆轨道半径为R，乙图中三角形边长为L，万有引力常量为G。 （1）求甲图中两颗星运动的周期及乙图中三颗星运动的周期； （2）若要求甲、乙两种形式周期相等，求甲图中半径R与乙图中三角形边长L之比。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）第一种形式下，左边星体受到中间星体和右边星体两个万有引力作用，它们的合力充当向心力，它们的合力充当向心力，则 解得 第二种形式下，三颗星体之间的距离均为R，由几何关系知，三颗星体做圆周运动的半径为 任一星体所受的合力充当向心力，即有 解得 （2）若要求甲、乙两种形式周期相等，即 则 16. 如图所示，与水平面夹角为的倾斜传送带始终绷紧，传送带下端A点与上端B点间的距离为，电动机带动传送带以恒定的速率向上运动。现将一质量为5kg的物体无初速度地放于A处，已知物体与传送带间的动摩擦因数，，，重力加速度g取，求： （1）物体从A运动到B共需多少时间； （2）物块从A运动到B过程中，摩擦力对物块做的功； （3）物体从A点到达B点的过程中，传送带多消耗了多少电能？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体达到与传送带共速前，根据牛顿第二定律可得 解得 物体达到与传送带共速所需的时间为 时间内物体的位移为 物体与传送带共速后，因，可知物体与传送带保持相对静止匀速运动，则有 则物体从A运动到B共需时间为 【小问2详解】 物块从A运动到B过程中，根据动能定理可得 解得摩擦力对物块做的功为 【小问3详解】 物体在匀加速阶段，与传送带的相对位移为 则物体与传送带因摩擦产生的内能为 根据能量守恒可知，物体从A点到达B点的过程中，传送带多消耗的电能为 联立解得 17. 如图所示，粗糙水平面NQ右侧固定一个弹性挡板，左侧在竖直平面内固定一个半径，圆心角的光滑圆弧轨道MN。半径ON与水平面垂直，N点与挡板的距离。可视为质点的滑块质量，从P点以初速度水平抛出，恰好在M点沿切线进入圆弧轨道，滑块与弹性挡板碰撞后原速率返回（不损失机械能）。已知重力加速度g取，，。 （1）求滑块第一次经过N点时对圆弧轨道的压力大小； （2）若滑块与弹性挡板碰撞一次后恰好不能从M点滑出轨道，求滑块与水平面间的动摩擦因数； （3）若滑块与水平面间的动摩擦因数为0.1，求滑块在水平面NQ之间运动的总路程？ 【答案】（1）16.5N （2）0.05 （3）32.5m 【解析】 【小问1详解】 由题意将M点速度沿着水平和竖直方向分解，则滑块在M点的速度为 从M运动到N，由动能定理得 滑块在N点时，由牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律，可得滑块第一次经过N点时对圆弧轨道的压力为 【小问2详解】 若滑块与弹性挡板碰撞一次后恰好不能从M点滑出轨道，即再次到达M点时速度为0，由动能定理得 则滑块与水平面间的动摩擦因数为 【小问3详解】 若滑块与水平面间的动摩擦因数为0.1，滑块不会滑出MN圆弧轨道，最终滑块会停在NQ上，由动能定理得 其中 解得滑块在水平面NQ之间运动的总路程为 18. 如图所示，质量为m和的物块用一根不可伸长的轻绳通过定滑轮连接，物块m穿过固定竖直杆并可沿杆无摩擦地滑动。已知杆与定滑轮间的距离为，A点与滑轮等高，不计滑轮质量、大小及任何摩擦力。轻绳足够长，重力加速度g取10m/s2。试求： （1）当m在B位置时，两物块恰好能静止，求此时绳与杆的夹角α； （2）将m由A点静止释放，求m能下降的最大高度； （3）改变M的质量，且将m由A点静止释放，下降时m的速度，求M与m质量之比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解析 （1）对m为研究对象受力分析，由平衡条件得 对M为研究对象，据平衡条件得 联立以上二式并代入已知条件得 （2）当m到达最低点时的速度为0，m从A到C的过程中，对M、m组成的系统，由机械能守恒得 联立以上各式解得 （3）m下降3m时的速度可以沿绳方向和垂直绳方向进行分解，故可得 又由几何关系可知 解得 当圆环下降的高度H＝3m时，由几何关系可知，物体A上升的高度 将A、B看作一个系统，则该系统机械能守恒，则由机械能守恒定律可得 代入数据求解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 呼和浩特市二中2023—2024学年第二学期物理期中考试试卷 高一物理 答题要求： 1．本卷满分100分，考试时间100分钟。 2．请将第I卷和第II卷的答案涂写在答题纸上，考试结束后只交答题纸。 一、选择题 1. 关于做曲线运动或圆周的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体做曲线运动时，加速度一定变化 B. 物体做圆周运动时，速度大小一定变化 C. 物体所受的合外力方向可能与初速度方向在同一直线上 D. 物体做斜抛运动时，速度改变量的方向一定是竖直向下 2. 如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连，已知：，，若A球在水平外力作用下向右移动的速度为3m/s时，则B球的速度为（　　） A. 1.5m/s B. 2.25m/s C. 3m/s D. 4m/s 3. 如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径满足．当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（　　） A. B. C. D. 4. 地球的自转速度与地球内部物质的运动和分布有着密切关系，科学家们通过计算得知，因为某次地壳活动导致地球自转变慢了（1s的百万分之一），通过理论分析下列说法正确的是（ ） A. 地球赤道上物体的重力会略变小 B. 地球静止卫星的高度略变大 C. 地球静止卫星的向心加速度略变大 D. 地球静止卫星的线速度略变大 5. 一辆轿车在平直公路上由静止开始匀加速运动，达到额定功率后保持功率不变，最终做匀速运动。轿车在行驶过程中受到的阻力恒定，关于轿车的牵引力F、速度v、功率P随时间t的变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。为了研究蹦极运动过程，做以下简化（如图甲）：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点开始下落到最低点的过程中，位移—时间（x-t）图像如图乙所示，其中t1为游客速度最大的时刻，t2为游客运动到最低点的时刻，空气阻力不计。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. t1时刻游客的加速度大小为g B. t2时刻游客的加速度为0 C. 0~t1时间内游客的机械能保持不变 D. t1~t2时间内游客所受合力的大小逐渐变大 7. 一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示。若将一个质量为m的小球分别拴在链条左端和右端，如图b、c所示，约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 质量为2kg的物体以15m/s的初速度，从起点A出发竖直向上抛出，在它上升到某一点的过程中，物体的动能减小了60J，机械能损失了20J，设物体在上升、下降过程空气阻力大小恒定，则该物体再落回到A点时的动能为（）（　　） A. 50J B. 60J C. 75J D. 185J 9. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，这样可使列车以规定速度v通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，保证行车安全，其简化模型如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 若要增大列车转弯时的规定速度v，在设计铁路时可适当增大弯道处内外轨道的高度差 B. 若列车空载时仍以v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨 C. 列车转弯时的速度高于规定速度v时，列车将侧向挤压内轨 D. 列车转弯时的速度低于规定速度v时，列车将侧向挤压内轨 10. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速 B. 飞船在②轨道Q点的加速度大于③轨道Q点的加速度 C. 飞船在①轨道的速度一定大于天和核心舱在③轨道的速度 D. 若核心舱在③轨道运行周期为T，则飞船在②轨道从P到Q的最短时间为 11. 如图所示，质量为M的小车放在光滑的水平面上，质量为m的物体（可视为质点）放在小车的最左端，受到水平恒力F的作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为，车长为L，物体从小车最左端运动到最右端的过程中，小车发生的对地位移为x，则下列说法正确的是（　　） A. 物体运动到小车最右端时，物体具有的动能为 B. 物体运动到小车最右端时，小车具有的动能为 C. 此过程中物体克服摩擦力做的功为 D. 此过程中物体克服摩擦力做的功为 12. 如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，重力加速度为g。开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（　　） A. 物块a的重力势能减小量为 B. 摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增量之和 C. 任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等 D. 任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率的大小关系为 二、填空题 13. 在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.20 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则： （1）由已知信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2；小球平抛的初速度是________m/s；小球在b点时的速度是________m/s。（结果均保留2位有效数字） （2）若已知该星球半径与地球半径之比为，忽略各球体自传，则该星球质量与地球质量之比________．第一宇宙速度之比________（g地取10 m/s2） 14. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）本实验中，下列说法正确的是________。 A. 重物选用质量和密度较大的金属锤 B. 安装打点计时器时，应使两个限位孔处于竖直方向同一直线上 C. 可以根据v = gt来计算重物在t时刻的瞬时速度 D. 先接通电源，后释放重物 （2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________ A. OA、AD和EG的长度 B. OC、BC和CD的长度 C. BD、CF和EG的长度 D. AC、BD和EG的长度 （3）已知当地重力加速度为9.80 m/s2，某同学所用重物的质量为m = 1.0 kg，得到纸带如下乙图，则打点计时器在打0点到4点的这段时间内，重锤动能的增加量为________J，重力势能的减少量为________J。（计算结果保留三位有效数字），根据计算，可以得知在误差允许范围内重物在下落过程中机械能守恒。 （4）实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2 − h图像如丙图所示，对比图像分析可知选重物________（选填“P”或“Q”）进行实验误差更小。 三、计算题 15. 宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（忽略其他星体对三星系统的影响）。稳定的三星系统存在两种基本形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径的轨道上做同周期的匀速圆周运动，如图甲所示。另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做同周期的匀速圆周运动，如图乙所示。假设甲、乙图中每颗星的质量均为m，甲图中圆轨道半径为R，乙图中三角形边长为L，万有引力常量为G。 （1）求甲图中两颗星运动的周期及乙图中三颗星运动的周期； （2）若要求甲、乙两种形式周期相等，求甲图中半径R与乙图中三角形边长L之比。 16. 如图所示，与水平面夹角为的倾斜传送带始终绷紧，传送带下端A点与上端B点间的距离为，电动机带动传送带以恒定的速率向上运动。现将一质量为5kg的物体无初速度地放于A处，已知物体与传送带间的动摩擦因数，，，重力加速度g取，求： （1）物体从A运动到B共需多少时间； （2）物块从A运动到B过程中，摩擦力对物块做的功； （3）物体从A点到达B点的过程中，传送带多消耗了多少电能？ 17. 如图所示，粗糙水平面NQ右侧固定一个弹性挡板，左侧在竖直平面内固定一个半径，圆心角的光滑圆弧轨道MN。半径ON与水平面垂直，N点与挡板的距离。可视为质点的滑块质量，从P点以初速度水平抛出，恰好在M点沿切线进入圆弧轨道，滑块与弹性挡板碰撞后原速率返回（不损失机械能）。已知重力加速度g取，，。 （1）求滑块第一次经过N点时对圆弧轨道的压力大小； （2）若滑块与弹性挡板碰撞一次后恰好不能从M点滑出轨道，求滑块与水平面间的动摩擦因数； （3）若滑块与水平面间的动摩擦因数为0.1，求滑块在水平面NQ之间运动的总路程？ 18. 如图所示，质量为m和的物块用一根不可伸长的轻绳通过定滑轮连接，物块m穿过固定竖直杆并可沿杆无摩擦地滑动。已知杆与定滑轮间的距离为，A点与滑轮等高，不计滑轮质量、大小及任何摩擦力。轻绳足够长，重力加速度g取10m/s2。试求： （1）当m在B位置时，两物块恰好能静止，求此时绳与杆的夹角α； （2）将m由A点静止释放，求m能下降的最大高度； （3）改变M的质量，且将m由A点静止释放，下降时m的速度，求M与m质量之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $