精品解析：黑龙江省哈尔滨市哈尔滨师范大学附属中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷

哈师大附中2022-2023学年度高一下学期中考试 物理试题 注意事项： 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 全卷分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共56分） 一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~14小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 在科学发展的历程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列叙述符合史实的是（　　） A. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 B. 关于万有引力公式公式中引力常量G的值是牛顿测得的 C. 相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用 D. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律 【答案】D 【解析】 【详解】A．开普勒总结出了行星运动的规律，万有引力定律是牛顿发现的，故A错误； B．卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G，故B错误； C．经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似，因此经典力学在自己的适用范围内还将继续发挥作用，故C错误； D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故D正确。 故选D。 2. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 其速度可以保持不变 B. 其动能一定发生变化 C. 它所受的合外力一定是变力 D. 它所受的合外力一定不为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体其速度方向一定变化，则速度一定变化，选项A错误； B．做曲线运动的物体其速度大小可能不变，即动能可能不变，例如匀速圆周运动，选项B错误； C．做曲线运动的物体它所受的合外力可能是恒力，例如平抛运动，选项C错误； D．做曲线运动的物体加速度一定不为零，则它所受的合外力一定不为零，选项D正确。 故选D。 3. 关于各类力做功，下列说法正确的是（　　） A. 滑动摩擦力总是做负功 B. 静摩擦力一定不做功 C. 作用力与反作用力可能都做正功 D. 一对平衡力可能都做正功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．滑动摩擦力或静摩擦力均可能做负功、做正功或不做功，AB错误； C．作用力与反作用力可能都做正功，C正确； D．平衡力作用在同一个物体上，大小相等，方向相反，若其中一个力做正功，另一个力一定做负功，D错误。 故选C。 4. 人造地球卫星在地球表面附近绕地心做匀速圆周运动，设地球半径为，地面处的重力加速度为，则人造地球卫星（ ） A. 绕行的线速度最小值为 B. 绕行的周期小于 C. 在距地面高为处的绕行速度为 D. 在距地面高为处的周期为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得 根据物体在地球表面收到的万有引力等于重力，则有 联立可得 可知人造地球卫星绕行线速度最大值为 可知人造地球卫星绕行的周期最小值为 故AB错误； CD．根据 可知人造地球卫星在距地面高为处的绕行速度为 可知人造地球卫星在距地面高为处的周期为 故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，足球被踢出后在空中依次经过a、b、c三点的运动轨迹示意图，b为最高点，a、c两点等高。则足球（　　） A. 在a点的动能与在c点的相等 B. 在a点的机械能比在b点的大 C. 在b点的加速度方向竖直向下 D. 从a运动到b的时间大于从b运动到c的时间 【答案】B 【解析】 【详解】A．足球在运动过程中，受到空气阻力作用，足球机械能不守恒，则在a点的动能与在c点的不相等，故A错误； B．由于空气阻力做负功，足球机械能减小，则足球在a点的机械能比在b点的大，故B正确； C．在b点，足球速度水平向右，则足球除了受到重力外，还受到水平向左的空气阻力，则足球在b点的加速度方向不沿竖直向下，故C错误； D．足球从a点运动到b点的过程中，在竖直方向上，受到的空气阻力和重力都向下。而足球从b点运动到c点的过程中，在竖直方向上，受到的空气阻力向上，重力向下。则足球从a运动到b的过程中的竖直方向的加速度大于从b运动到c过程中的竖直方向的加速度。又从a运动到b的竖直位移大小等于从b运动到c的竖直位移大小，则根据 可知足球从a运动到b的时间小于从b运动到c的时间，故D错误。 故选B。 6. 小明驾驶两轮平衡车在水平路面上以恒定加速度启动，图像如图所示，已知人和平衡车的总质量为，平衡车动力系统的额定功率为，平衡车受到的阻力恒为，不计人对平衡车做功，则（ ） A. 时间内，阻力对平衡车做的功为 B. 平衡车能达到的最大行驶速度 C. 平衡车匀加速阶段的牵引力为 D. 平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度 【答案】C 【解析】 【详解】B．当牵引力等于阻力时，平衡车速度达到最大，则有 故B错误； CD．平衡车匀加速阶段，根据牛顿第二定律可得 解得牵引力为 平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度为 故C正确，D错误； A．时间内，根据动能定理可得 由于时间内平衡车的功率小于额定功率，可知时间内，牵引力做功 则阻力对平衡车做的功 故A错误。 故选C。 7. 如图，甲乙两小球从A、B两点分别以速度v1、v2对着挡板上的O点水平抛出，两小球均刚好不与倾斜直挡板碰撞。已知AB=BO,不计空气阻力，则（　　） A. v1：v2=1:1 B. v1：v2=:1 C. v1：v2=:1 D. v1：v2=2:1 【答案】C 【解析】 【详解】小球抛出后做平抛运动，刚好不与倾斜直挡板碰撞，小球的速度方向与倾斜直板平行，设挡板与水平方向的夹角为，由速度关系 又 解得 由题知 则甲乙两球的初速度之比 故选C。 8. 如图甲所示，一质量m4kg的小球（可视为质点）以v04m/s的速度从A点冲上竖直光滑半圆轨道。当半圆轨道的半径R发生改变时，小球对B点的压力与半径R的关系图像如图乙所示，重力加速度取g=10m/s2，下列说法中正确的有（　　） A. x=2.5 B. y=40 C. 若小球能通过轨道上的C点，则其落地点距A点的最大水平距离为0.80m D. 当小球恰能通过轨道上的C点时，半圆轨道的半径R=64cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．将物块到达B点时的速度设为vB，由牛顿第二定律得 从A点到B点过程中，由机械能守恒定律得 整理 故 故AB错误； C．从A点到C点过程中 平抛 解得 根据数学关系可知，当 其落地点距A点的最大水平距离为0.80m。 故C正确； D．当小球恰能通过轨道上的C点时 ， 解得半圆轨道的半径32cm，故D错误。 故选C。 9. 下列物体在运动过程中，不计空气阻力，则机械能不守恒的是（ ） A. 物体沿固定光滑斜面下滑过程中 B. 在空中向上做加速运动的氢气球 C. 沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块 D. 被起重机拉着向上做匀速运动的货物 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．物体沿固定光滑斜面下滑过程中，只有重力做功，则机械能守恒，故A正确，不符合题意； B．在空中向上做加速运动的氢气球，动能和重力势能都变大，则机械能变大，故B错误，符合题意； C．沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故C错误，符合题意； D．被起重机拉着向上做匀速运动的货物，动能不变，重力势能增加，则机械能变大，故D错误，符合题意。 本题选机械能不守恒的 故选BCD。 10. 如图所示，长为L的悬线一端固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球到悬点正下方悬线碰到钉子时（悬线不可伸长，且未断裂）（　　） A. 小球的线速度突然增大 B. 小球的向心加速度突然增大 C. 小球的机械能保持不变 D. 悬线拉力变为原来的2倍 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．悬线与钉子碰撞前后瞬间，线的拉力垂直于小球的运动方向，不对小球做功，所以小球的线速度不变，机械能不变，故A错误，C正确； B．由向心加速度公式 碰到钉子后，小球做圆周运动的半径变为原来的一半，向心加速度变为原来的2倍，故B正确； D．由向心力公式 碰到钉子后，小球做圆周运动的半径变为原来的一半，由公式可知，拉力没有变为原来的2倍，故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，质量相同的两个小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地，A、B的水平位移大小分别为l和，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. A、B的飞行时间之比为 B. A、B的初速度大小之比为 C. A、B落地时重力的瞬时功率之比为 D. A、B从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球在竖直方向做自由落体运动，根据可知A、B的飞行时间之比为 故A错误； B．小球在水平方向做匀速直线运动，根据可知A、B的初速度大小之比为 故B正确； C．小球落地时重力的瞬时功率为 由于两小球质量相同，所以A、B落地时重力的瞬时功率之比为 故C错误； D．小球从抛出到落地过程中重力的平均功率为 由于两小球质量相同，所以A、B从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为 故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成角的斜面向右以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是（  ） A. 橡皮的竖直分速度大小为 B. 橡皮的水平分速度大小一定小于竖直分速度大小 C. 橡皮的速度与水平方向成角 D. 设橡皮的速度与水平方向夹角为，则 【答案】AB 【解析】 【详解】A．橡皮参与了平行于斜面方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，两个分速度大小相等均为v，其中平行于斜面方向的匀速直线运动的竖直分速度为，则橡皮的竖直分速度大小为 故A正确； B．只有平行于斜面方向的匀速直线运动有水平方向的分速度，则橡皮的水平分速度大小为 故 故B正确； CD．设橡皮的速度与水平方向夹角为，根据平行四边形定则知 故不一定等于，故CD错误。 故选AB。 13. 水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一个小工件轻轻放到传送带上（初速度为0），它将在传送带上滑动一段距离后才达到速度v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，在这个相对滑动的过程中（　　） A. 滑动摩擦力对工件所做的功为 B. 工件对传送带做功为 C. 工件和传送带之间摩擦生热量为 D. 工件的机械能增量为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．在运动的过程中只有摩擦力对物体做功，由动能定理可知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化，即 故A正确； BC．根据牛顿第二定律 可得工件的加速度为 所以工件速度从0加速到v所用时间 工件对地的位移为 传送带对地的位移为 工件对传送带做功为 工件相对于传送带滑动的位移大小为 摩擦生热为 故BC正确； D．工件动能增加量为，重力势能不变，所以工件机械能增量为，故D错误。 故选ABC。 14. 如图所示，固定在天花板上的轻杆将光滑轻质小定滑轮悬挂在空中，一根弹性轻绳一端固定在左边墙壁上O点，另一端与套在粗糙竖直杆上P点、质量为m的滑块连接，用手平托住滑块，使OAP在一条水平线上。绳的原长与O点到滑轮距离OA相等，AP之间的距离为d，绳的弹力F与其伸长量x满足胡克定律F=kx，滑块初始在P点时对杆的弹力大小为mg，滑块与杆之间的动摩擦因数为0.2。现将滑块由静止释放，当滑到Q点时速度恰好为零，弹性绳始终处在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 滑块从P点释放瞬间的加速度大小为g B. 滑块下滑过程中速度达到最大值时的位置到P点距离为0.8d C. 滑块从P运动到Q的过程中，弹性绳对滑块做功-0.8mgd D. PQ之间的距离为1.6d 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑块从P点释放瞬间，受弹性绳弹力、重力、杆的弹力和摩擦力作用。由题意知 kd=mg=N 解得 故A错误； B．设滑块下滑过程中速度最大时绳与竖直方向夹角为，位置为M点，绳弹力大小为T，则根据平衡条件有 又 联立可得 hMP=0.8d 故B正确； CD．由B中分析可知滑块下滑过程中受杆的弹力大小不变，始终等于mg，则滑动摩擦力也为一恒力 设滑块从P运动到Q的过程中，弹性绳对滑块做功为W，由动能定理可得 W+mg·hPQ-f·hPQ=0 根据运动的对称性(竖直方向可以看作单程的弹簧振子模型)可知 hPQ=2hMP=1.6d 联立可解得 W=-1.28mgd 故C错误，D正确 故选BD。 第Ⅱ卷（选择题，共44分） 二．实验题（共2题，共8分） 15. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的3个金属球可供选择使用，其中有2个钢球和1个铝球，如图是某次实验时装置的状态，图中两个球到标尺距离相等。 （1）物理学中此种实验的原理方法叫___________； A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 （2）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持________相同； A．和r　 B．和m　 C．m和r　 D．m和F （3）图中所示是在研究向心力的大小F与________的关系； A．质量m　 B．半径r　 C．角速度 （4）若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为，那么与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为________。 A．　 B．　 C．　 D． 【答案】 ①. C ②. A ③. C ④. B 【解析】 【详解】（1）[1] 在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。 故选C。 （2）[2] 在研究向心力的大小F与质量m关系时，依据，则要保持ω和r相同。 故选A。 （3）[3] 图中两个钢球质量和运动半径相等，根据，则是在研究向心力的大小F与角速度关系。 故选C。 （4）[4]根据，两球向心力之比为，运动半径和质量相等，则转动的角速度之比为。因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据可知，与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为。 故选B。 16. 某同学在研究性学习中用如图甲所示的装置测量弹簧压缩到某程度时的弹性势能，探究步骤如下： ①用游标卡尺测量出小车上遮光条的宽度d； ②用装有砝码的小车把弹簧的右端压缩到某一位置P，并记下这一位置，同时测量出小车到光电门的距离为x； ③释放小车，测出小车上的遮光条通过光电门所用的时间t，则此时小车的速度v=______，并记录小车及里面砝码的总质量m； ④增减小车里的砝码，________，重复③的操作，得出一系列小车的质量m与它通过光电门时的速度v； ⑤根据上述测得的数值算出对应的，并作出 v2-图像如图乙所示。 (1)将实验步骤补充完整； (2)由于小车与水平桌面之间存在摩擦，导致图像没过原点，这对于弹性势能的求解________（填“有”或“无”）影响； (3)由图像可知弹簧被压缩到位置P时具有的弹性势能大小为________。 【答案】 ①. ②. 仍用小车压缩弹簧使其右端到位置P ③. 无 ④. 【解析】 【详解】(1)③[1]经过光电门的瞬时速度可以由经过光电门时的平均速度表示，则有 ④[2]增减小车里的砝码，仍用小车把弹簧的右端压缩到位置，重复③的操作； (2)[3]对小车运动过程，由动能定理可知 解得 由于小车与水平桌面之间存在摩擦，导致图象没过原点，但这对于弹性势能的求解无影响； (3)[4]由和图象可知，图象的斜率 那么弹簧被压缩到位置时具有的弹性势能大小为 三、解答题（本题共3小题，共36分；解答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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 17. 设地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G，将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。若把一质量为m的物体放在地球表面的不同位置，由于地球自转，它对地面的压力会有所不同。 （1）若把物体放在北极的地表，求地表对该物体的支持力的大小； （2）若把物体放在赤道的地表，求该物体对地表压力的大小； （3）假设要发射一颗卫星，要求卫星定位于第（2）问所述物体的上方，且与物体间距离始终不变，请求出卫星距地面的高度h。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体放在北极的地表，根据万有引力等于重力可得 物体相对地心是静止的则有 因此有 【小问2详解】 放在赤道表面的物体相对地心做圆周运动，根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 为满足题目要求，该卫星的轨道平面必须在赤道平面内，且做圆周运动的周期等于地球自转周期，以卫星为研究对象，根据牛顿第二定律 解得卫星距地面的高度为 18. 如图所示，一根长度、不可伸长的轻质细绳一端系一小球（可视为质点），另一端固定在O点，O点距水平地面的高度。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角，重力加速度，，。 （1）求小球在水平面内做匀速圆周运动的周期； （2）若某时刻烧断细绳，求小球落地点与O点的水平距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设小球做匀速圆周运动的角速度为，根据牛顿第二定律可得 解得 则小球在水平面内做匀速圆周运动的周期为 （2）某时刻烧断细绳，小球做平抛运动，竖直方向有 解得 小球做平抛运动的水平速度为 小球做平抛运动的水平位移为 小球落地点与O点水平距离为 19. 某校科技小组参加了如图甲所示的过山车游戏项目，为更好研究过山车运动项目中所遵循的物理规律，科技组成员设计出如图乙所示的装置，图中P为弹性发射装置，AB为倾角为θ = 37°的倾斜轨道，BC为水平轨道，CDC′为竖直圆轨道，C′E为足够长的倾斜轨道，各段轨道均平滑连接，以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知滑块质量为m，圆轨道半径R，轨道AB长为，BC长为，AB、BC段动摩擦因数为μ = 0.5，其余各段轨道均光滑。弹射装置P位置可在坐标平面内调节，使水平弹出的滑块均能无碰撞从A点切入斜面，滑块可视为质点。 （1）若滑块从y = 0.45 m的某点弹出，求滑块弹出时的初速度v0； （2）若滑块从A点切入后不脱离轨道，求弹出时滑块纵坐标y应满足的条件。 【答案】（1）4 m/s （2）或 【解析】 【小问1详解】 平抛运动的竖直方向有 解得 则 【小问2详解】 滑块刚好不脱离轨道，有三种情况。 第一种情况：刚好能够到达圆轨道最高点。在最高点有 从P到圆轨道最高点，由动能定理得 又 联立解得 第二种情况：刚好到达与圆轨道圆心等高的地方。从P到与圆心等高位置，由动能定理得 又 联立解得 第三种情况：若在A点速度为v3更大，且恰能返回A点不飞出，由以上分析可知，再次下滑后也不会脱离轨道。满足 解得 滑块从A点切入后不脱离轨道时y应满足 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 哈师大附中2022-2023学年度高一下学期中考试 物理试题 注意事项： 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 全卷分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共56分） 一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~14小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 在科学发展的历程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列叙述符合史实的是（　　） A. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 B. 关于万有引力公式公式中引力常量G的值是牛顿测得的 C. 相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用 D. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律 2. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 其速度可以保持不变 B. 其动能一定发生变化 C. 它所受的合外力一定是变力 D. 它所受的合外力一定不为零 3. 关于各类力做功，下列说法正确的是（　　） A. 滑动摩擦力总是做负功 B. 静摩擦力一定不做功 C. 作用力与反作用力可能都做正功 D. 一对平衡力可能都做正功 4. 人造地球卫星在地球表面附近绕地心做匀速圆周运动，设地球半径为，地面处的重力加速度为，则人造地球卫星（ ） A. 绕行的线速度最小值为 B. 绕行的周期小于 C. 在距地面高为处的绕行速度为 D. 在距地面高为处的周期为 5. 如图所示，足球被踢出后在空中依次经过a、b、c三点的运动轨迹示意图，b为最高点，a、c两点等高。则足球（　　） A. 在a点的动能与在c点的相等 B. 在a点的机械能比在b点的大 C. 在b点的加速度方向竖直向下 D. 从a运动到b的时间大于从b运动到c的时间 6. 小明驾驶两轮平衡车在水平路面上以恒定加速度启动，图像如图所示，已知人和平衡车的总质量为，平衡车动力系统的额定功率为，平衡车受到的阻力恒为，不计人对平衡车做功，则（ ） A. 时间内，阻力对平衡车做的功为 B. 平衡车能达到的最大行驶速度 C. 平衡车匀加速阶段的牵引力为 D. 平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度 7. 如图，甲乙两小球从A、B两点分别以速度v1、v2对着挡板上的O点水平抛出，两小球均刚好不与倾斜直挡板碰撞。已知AB=BO,不计空气阻力，则（　　） A. v1：v2=1:1 B. v1：v2=:1 C. v1：v2=:1 D. v1：v2=2:1 8. 如图甲所示，一质量m4kg的小球（可视为质点）以v04m/s的速度从A点冲上竖直光滑半圆轨道。当半圆轨道的半径R发生改变时，小球对B点的压力与半径R的关系图像如图乙所示，重力加速度取g=10m/s2，下列说法中正确的有（　　） A. x=2.5 B. y=40 C. 若小球能通过轨道上的C点，则其落地点距A点的最大水平距离为0.80m D. 当小球恰能通过轨道上的C点时，半圆轨道的半径R=64cm 9. 下列物体在运动过程中，不计空气阻力，则机械能不守恒的是（ ） A. 物体沿固定光滑斜面下滑过程中 B. 在空中向上做加速运动的氢气球 C. 沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块 D. 被起重机拉着向上做匀速运动的货物 10. 如图所示，长为L的悬线一端固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球到悬点正下方悬线碰到钉子时（悬线不可伸长，且未断裂）（　　） A. 小球的线速度突然增大 B. 小球的向心加速度突然增大 C. 小球的机械能保持不变 D. 悬线拉力变为原来2倍 11. 如图所示，质量相同的两个小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地，A、B的水平位移大小分别为l和，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. A、B的飞行时间之比为 B. A、B初速度大小之比为 C. A、B落地时重力的瞬时功率之比为 D. A、B从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为 12. 如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成角的斜面向右以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是（  ） A. 橡皮的竖直分速度大小为 B. 橡皮的水平分速度大小一定小于竖直分速度大小 C. 橡皮的速度与水平方向成角 D. 设橡皮的速度与水平方向夹角为，则 13. 水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一个小工件轻轻放到传送带上（初速度为0），它将在传送带上滑动一段距离后才达到速度v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m，它与传送带间动摩擦因数为μ，在这个相对滑动的过程中（　　） A. 滑动摩擦力对工件所做的功为 B. 工件对传送带做功为 C. 工件和传送带之间摩擦生热量为 D. 工件的机械能增量为 14. 如图所示，固定在天花板上的轻杆将光滑轻质小定滑轮悬挂在空中，一根弹性轻绳一端固定在左边墙壁上O点，另一端与套在粗糙竖直杆上P点、质量为m的滑块连接，用手平托住滑块，使OAP在一条水平线上。绳的原长与O点到滑轮距离OA相等，AP之间的距离为d，绳的弹力F与其伸长量x满足胡克定律F=kx，滑块初始在P点时对杆的弹力大小为mg，滑块与杆之间的动摩擦因数为0.2。现将滑块由静止释放，当滑到Q点时速度恰好为零，弹性绳始终处在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 滑块从P点释放瞬间的加速度大小为g B. 滑块下滑过程中速度达到最大值时的位置到P点距离为0.8d C. 滑块从P运动到Q的过程中，弹性绳对滑块做功-0.8mgd D. PQ之间的距离为1.6d 第Ⅱ卷（选择题，共44分） 二．实验题（共2题，共8分） 15. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的3个金属球可供选择使用，其中有2个钢球和1个铝球，如图是某次实验时装置的状态，图中两个球到标尺距离相等。 （1）物理学中此种实验的原理方法叫___________； A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 （2）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持________相同； A．和r　 B．和m　 C．m和r　 D．m和F （3）图中所示是在研究向心力的大小F与________的关系； A．质量m　 B．半径r　 C．角速度 （4）若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为，那么与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为________。 A．　 B．　 C．　 D． 16. 某同学在研究性学习中用如图甲所示的装置测量弹簧压缩到某程度时的弹性势能，探究步骤如下： ①用游标卡尺测量出小车上遮光条的宽度d； ②用装有砝码的小车把弹簧的右端压缩到某一位置P，并记下这一位置，同时测量出小车到光电门的距离为x； ③释放小车，测出小车上的遮光条通过光电门所用的时间t，则此时小车的速度v=______，并记录小车及里面砝码的总质量m； ④增减小车里的砝码，________，重复③的操作，得出一系列小车的质量m与它通过光电门时的速度v； ⑤根据上述测得的数值算出对应的，并作出 v2-图像如图乙所示。 (1)将实验步骤补充完整； (2)由于小车与水平桌面之间存在摩擦，导致图像没过原点，这对于弹性势能的求解________（填“有”或“无”）影响； (3)由图像可知弹簧被压缩到位置P时具有的弹性势能大小为________。 三、解答题（本题共3小题，共36分；解答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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 17. 设地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G，将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。若把一质量为m的物体放在地球表面的不同位置，由于地球自转，它对地面的压力会有所不同。 （1）若把物体放在北极的地表，求地表对该物体的支持力的大小； （2）若把物体放在赤道的地表，求该物体对地表压力的大小； （3）假设要发射一颗卫星，要求卫星定位于第（2）问所述物体的上方，且与物体间距离始终不变，请求出卫星距地面的高度h。 18. 如图所示，一根长度、不可伸长的轻质细绳一端系一小球（可视为质点），另一端固定在O点，O点距水平地面的高度。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角，重力加速度，，。 （1）求小球在水平面内做匀速圆周运动的周期； （2）若某时刻烧断细绳，求小球落地点与O点的水平距离。 19. 某校科技小组参加了如图甲所示的过山车游戏项目，为更好研究过山车运动项目中所遵循的物理规律，科技组成员设计出如图乙所示的装置，图中P为弹性发射装置，AB为倾角为θ = 37°的倾斜轨道，BC为水平轨道，CDC′为竖直圆轨道，C′E为足够长的倾斜轨道，各段轨道均平滑连接，以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知滑块质量为m，圆轨道半径R，轨道AB长为，BC长为，AB、BC段动摩擦因数为μ = 0.5，其余各段轨道均光滑。弹射装置P位置可在坐标平面内调节，使水平弹出的滑块均能无碰撞从A点切入斜面，滑块可视为质点。 （1）若滑块从y = 0.45 m某点弹出，求滑块弹出时的初速度v0； （2）若滑块从A点切入后不脱离轨道，求弹出时滑块纵坐标y应满足条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$