精品解析：天津市第二十五中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

2024-2025学年度高一第二学期物理期中质量监测 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（3×20=60分） 1. 在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（ ） A. 牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G B. 伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星 C. 哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心 D. 第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 2. 关于开普勒行星运动定律的应用下列结论正确的是（　　） A. 地球的所有卫星都绕地球在圆轨道上运行，地球位于圆心上 B. 地球的所有卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 C. 地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的立方或圆轨道半径的立方与卫星公转周期平方之比相等 D. 开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳运动 3. 质量为m=1.6kg的小球，从离桌面H=2.0m高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为h=1.0m，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为48J B. 小球在B点的重力势能16J C. 由A点下落至B点过程中重力做功为48J D. 由A点下落至B点过程中重力势能的变化量为48J 4. 关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是（　　） A. 只有曲线运动才能分解为两个分运动 B. 将一个合运动分解为两个分运动时，两个分运动可以不相互垂直 C. 将一个合运动分解为两个分运动时，两个分运动不可能在一条直线上 D. 平抛运动只能分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动 5. 2024年9月25日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，射程约12000公里，据悉该导弹是我国自主研发的东风-31G洲际弹道导弹，且采用了钱学森弹道设计理念。如图是“东风-31G”从起飞到击中目标的轨迹示意图，AB为发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空，在A点关闭发动机，靠惯性上升到最高点B；BD为俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，在C点进入大气层，到D点会被加速到极高的速度（音速的30倍），最终进入目标弹道DE。则下列说法正确的是（　　） A. 导弹从B点到D点的过程中，机械能增大 B. 导弹飞行过程中，在B点动能为零 C. 导弹从A点到D点的过程中，机械能守恒 D. 导弹从A点到C点的过程中，一直处于失重状态 6. 用玩具手枪以初速度竖直向上射出一颗质量为的模拟子弹（以下简称子弹），子弹升到最高点之后，又落回射出点。若子弹所受空气阻力大小恒为，运动的最高点较射出点高，重力加速度大小为，则下列关于子弹的说法正确的是（　　） A. 整个过程中空气阻力做功之和为0 B. 整个过程中损失的机械能为 C. 上升过程中重力势能增加 D. 下降过程中克服空气阻力做功 7. 如图所示，分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为、和。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，三点（　　） A. 角速度大小关系 B. 线速度大小关系是 C. 转动周期之比 D. 转速之比 8. 为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上去后，扶梯开始加速，然后匀速运动，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 加速上行过程中，扶梯对人的支持力大于人对扶梯的压力 B. 加速上行过程中，人受到的摩擦力方向水平向右 C. 匀速上行过程中，人的动能不变，扶梯对人不做功 D. 匀速上行过程中，人所受的合外力为零，人的机械能不变 9. 金家庄特长螺旋隧道为2022年冬奥会重点交通工程．由于需要克服约250m的高度差，如果不建螺旋隧道，会造成路线纵坡坡度过大，无法保证车辆的安全行驶。因此这一隧道工程创造性地设计了半径为860m的螺旋线，通过螺旋线实现原地抬升112m，如图所示。下列对这段公路的分析，说法正确的是（　　） A. 车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，下滑力 B. 通过螺旋隧道设计，有效减小坡度，减小车辆行驶过程中的摩擦力 C. 车辆转弯处，路面应适当内低外高 D. 车辆以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越大 10. 以初速度竖直向上抛出一质量为m的小球，假定小球所受的空气阻力f大小不变，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小球从抛出至回到抛出点的过程中加速度不变 B. 小球从抛出至回到抛出点的过程中机械能守恒 C. 小球上升到最高点的过程中重力的平均功率为 D. 小球回到抛出点时重力的瞬时功率为 11. 京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内。假设京张高铁启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定，高铁的质量为m，最大行驶速度为vm，下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁做加速度逐渐增大的加速直线运动 B. 高铁受到的阻力大小为 C. 高铁的速度为时，其加速度大小为 D. 高铁的加速度为时，其速度大小为 12. 光滑水平面上的滑块，仅在水平力F的作用下由静止开始运动，力F与滑块的位置坐标x的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 滑块在3m处的动能最大 B. 滑块运动4m后速度反向 C. 滑块从运动至过程中，力F做的功为1J D. 滑块从运动至过程中，力F做的功为1J 13. 一次宇宙冒险家到达一个未知星球，首先以无动力状态在近地轨道绕行观察，飞行速度为v，测得环绕周期为T。下列计算不正确的是（　　） A. 星球质量 B. 星球半径为 C. 星球第一宇宙速度为v D. 星球表面重力加速度为 14. 宇宙中由A、B两颗恒星组成的双星系统绕A、B连线上的一点做匀速圆周运动，已知恒星A的质量大于恒星B的质量，两恒星的总质量一定，两恒星间的距离为L，不考虑双星系统以外的天体对双星系统的影响，下列说法正确的是（　　） A. 恒星A运动的角速度大于恒星B运动的角速度 B. 恒星A做圆周运动的向心力大于恒星B做圆周运动的向心力 C. L越大，恒星A做圆周运动的周期越大 D. 恒星A、B的质量差越大，恒星A做圆周运动的周期越大 15. 中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s 16. 利用航天器进行宇宙探索的过程中，经常要对航天器进行变轨。如图所示，先把卫星发射至近地轨道Ⅰ，然后在轨道Ⅰ上的A点点火，使卫星进入轨道Ⅱ做椭圆运动，再在轨道Ⅱ上的远地点B点点火，使卫星进入轨道Ⅲ。轨道Ⅲ的半径约为地球半径的4倍，下列说法正确的是（　　） A. 卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ需要在B点减速 B. 卫星在轨道Ⅲ上运行时的加速度大于在轨道Ⅰ上运行时的加速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行时经过B点的速度小于7.9km/s D. 卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅲ上运动的周期之比是1∶16 17. 如图甲所示，轻杆的一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，水平轴的正上方有一速度传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时的速度大小v，水平轴Q处有一力传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时水平轴受到的杆的作用力F，若取竖直向下为F的正方向，在最低点时给小球不同的初速度，得到的F-v2（v为小球在最高点时的速度）图像如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为1.0kg B. 轻杆的长度为1.8m C. 若小球通过最高点时速度大小为3.0m/s，则轻杆对小球的作用力大小为6.4N D. 若小球通过最高点时的速度大小为6m/s，则小球受到的合力为0 18. 中国选手邓雅文在2024年巴黎奥运会女子自由式小轮车公园赛决赛中获得金牌。如图所示，几位运动员正在倾斜的弯道上做匀速圆周运动，圆周运动的半径为r，车相对弯道无侧向滑动。若邓雅文连同小轮车（可视为质点）的总质量为m，倾斜弯道可视为倾角为θ的斜面，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 邓雅文和小轮车所受支持力竖直向上 B. 邓雅文和小轮车对弯道的压力大小为 C. 邓雅文和小轮车的线速度大小为 D. 邓雅文和小轮车运动的半径越大，其线速度就越小 19. 如图所示，半径为且内壁光滑的半球形容器静置于水平桌面上，容器内一物块（视为质点）绕竖直轴做匀速圆周运动，物块和半球球心点的连线与之间的夹角，重力加速度为，，下列说法正确的是（　　） A. 物块匀速转动的角速度大小为 B. 物块匀速转动线速度大小为 C. 物块受到重力、支持力和向心力三个力的作用 D. 物块运动过程中向心加速度不变 20. 目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对某款汽车性能进行了一项测试，让质量为的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移时速度刚好达到最大值。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒 B. 关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力做功不为零 C. 上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间等于 D. 上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度，所用时间一定小于 二、实验题 21. 某同学利用图甲装置验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz。 (1)下列关于该实验的说法正确的是___________。 A．纸带必须尽量保持在竖直方向以减小摩擦阻力作用 B.为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 C.将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦 D.选择较轻的物体作为重物实验效果更好 (2)图乙为实验中打出的一条纸带，打下C点时重物的速度为___________m/s。（结果保留3位有效数字） (3)该同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出v2­h图象，如图丙所示，由图象可判断P的质量___________Q的质量（选填“大于”或“小于”）。 22. 利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。 （1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是_____________。 A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B.使用密度小、体积大的钢球 C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D.使斜槽末端切线保持水平 （2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是_____________。 A. B.C。 D. （3）若某同学只记录了小球运动途中的三点的位置，如图，取点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，小球平抛的初速度大小_____________（重力加速度取，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是_____________（以为单位，答案不用写单位，注意正负号）。 三、解答题 23. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型．紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带间的动摩擦因数，A、B间的距离为．旅客把质量行李（可视为质点）无初速度地放在A处（重力加速度g取），求： （1）行李从A到B处所用时间t； （2）行李从A到B处因摩擦产生的热量Q。 24. 如图，将一轻质弹簧水平放置在光滑水平面上，一端固定在A点，另一端与质量为的小球P接触但不拴连。若用外力缓慢推动P到某一位置时，撤去外力，P被弹出运动一段时间后从B点水平飞出，恰好从固定在竖直面内的粗糙圆弧轨道上的C点以的速度沿切线进入圆弧轨道，并恰能经过圆弧轨道的最高点D。已知圆弧轨道的半径，O、C两点的连线与竖直方向的夹角。小球P视为质点，重力加速度g取，，，不计空气阻力。求： （1）撤去外力时弹簧的弹性势能以及B、C两点的水平距离x； （2）小球从C点运动到D点的过程中，轨道阻力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度高一第二学期物理期中质量监测 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（3×20=60分） 1. 在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（ ） A. 牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G B. 伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星 C. 哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心 D. 第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 【答案】B 【解析】 【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，但万有引力常数G是由卡文迪什通过扭秤实验测得的，而不是牛顿，A错误； B．伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星，B正确； C．哥白尼是“日心说”的代表人物，而“地心说”的代表人物是托勒密，太阳也不是宇宙的中心，C错误； D．第谷是观测天文学家，积累了大量的行星运动数据，但行星运动规律是由开普勒总结的（开普勒三定律），而行星运动的原因是由牛顿的万有引力定律解释的，D错误。 故选B。 2. 关于开普勒行星运动定律的应用下列结论正确的是（　　） A. 地球的所有卫星都绕地球在圆轨道上运行，地球位于圆心上 B. 地球所有卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 C. 地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的立方或圆轨道半径的立方与卫星公转周期平方之比相等 D. 开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳运动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．地球的所有卫星都绕地球在椭圆或圆轨道上运行，地球位于椭圆的一个焦点上或圆心上，A错误； B．在相同时间内，不同卫星与地球连线扫过的面积不等，B错误； C．地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的立方或圆轨道半径的立方与卫星公转周期平方之比相等，C正确； D．开普勒行星运动定律不仅适用于宇宙中行星绕恒星的运动，还适用于卫星绕行星的运动，D错误。 故选C。 3. 质量为m=1.6kg的小球，从离桌面H=2.0m高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为h=1.0m，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为48J B. 小球在B点的重力势能16J C. 由A点下落至B点过程中重力做功为48J D. 由A点下落至B点过程中重力势能的变化量为48J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题可知，小球在A点的重力势能为 小球在B点的重力势能 AB错误； C．从A到B的过程中重力所做的功为 C正确； D．A点下落至B点过程中重力势能的变化量 D错误。 故选C。 4. 关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是（　　） A. 只有曲线运动才能分解为两个分运动 B. 将一个合运动分解为两个分运动时，两个分运动可以不相互垂直 C. 将一个合运动分解为两个分运动时，两个分运动不可能在一条直线上 D. 平抛运动只能分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．任何形式的运动都可以分解为两个分运动，故A错误 B．将一个合运动分解为两个分运动时，两个分运动可以不相互垂直，故B正确； C．将合运动分解为两个分运动时，两个分运动可能在一条直线上，也可以不在一条直线上，故C错误； D．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。也可以沿其它方向进行分解，故D错误。 故选B。 5. 2024年9月25日，解放军向太平洋方向发射一枚洲际弹道导弹，射程约12000公里，据悉该导弹是我国自主研发的东风-31G洲际弹道导弹，且采用了钱学森弹道设计理念。如图是“东风-31G”从起飞到击中目标的轨迹示意图，AB为发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空，在A点关闭发动机，靠惯性上升到最高点B；BD为俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，在C点进入大气层，到D点会被加速到极高的速度（音速的30倍），最终进入目标弹道DE。则下列说法正确的是（　　） A. 导弹从B点到D点的过程中，机械能增大 B. 导弹飞行过程中，在B点动能为零 C. 导弹从A点到D点的过程中，机械能守恒 D. 导弹从A点到C点的过程中，一直处于失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．在C点进入大气层，从C到D摩擦做负功，所以导弹从B点到D点的过程中，机械能减小，故A错误； B．B点导弹有水平方向的切向速度，所以动能不为零，故B错误； C．A点和C点都在大气层内，摩擦要做负功，机械能不守恒，故C错误； D．导弹从A点到C点的过程中，发动机处于关闭状态，导弹先减速上升后加速下降，即加速度始终向下，导弹一直处于失重状态，故D正确。 故选D。 6. 用玩具手枪以初速度竖直向上射出一颗质量为的模拟子弹（以下简称子弹），子弹升到最高点之后，又落回射出点。若子弹所受空气阻力大小恒为，运动的最高点较射出点高，重力加速度大小为，则下列关于子弹的说法正确的是（　　） A. 整个过程中空气阻力做功之和为0 B. 整个过程中损失的机械能为 C. 上升过程中重力势能增加 D. 下降过程中克服空气阻力做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．整个过程中空气阻力始终做负功，代数和不可能为零，故A错误； B．整个过程中损失的机械能等于子弹克服阻力做的功，为 故B错误； CD．根据动能定理可得 上升过程中增加的重力势能为 下降过程中克服空气阻力做功为 故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为、和。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，三点（　　） A. 角速度大小关系是 B. 线速度大小关系是 C. 转动周期之比 D. 转速之比 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，、为同轴转动，角速度相等，、为皮带传动，线速度相等，由公式可知，由于 ， 则有 ， 即有 故AB错误； C．根据题意，由公式可得，由于、角速度相等，则有 由公式可得，由于、线速度相等，则有 则有 故C正确； D．根据题意，由公式可得 由公式可得 则有 故D错误。 故选C。 8. 为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上去后，扶梯开始加速，然后匀速运动，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 加速上行过程中，扶梯对人的支持力大于人对扶梯的压力 B. 加速上行过程中，人受到的摩擦力方向水平向右 C. 匀速上行过程中，人的动能不变，扶梯对人不做功 D. 匀速上行过程中，人所受的合外力为零，人的机械能不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．扶梯对人的支持力与人对扶梯的压力是相互作用力，则扶梯对人的支持力等于人对扶梯的压力，与扶梯的运动状态无关，选项A错误； B．加速上行过程中，加速度有水平向右的分量，可知人受到的摩擦力方向水平向右，选项B正确； CD．匀速上行过程中，人的动能不变，合外力对人不做功，但是扶梯对人做正功，人的机械能增加，选项CD错误。 故选B。 9. 金家庄特长螺旋隧道为2022年冬奥会重点交通工程．由于需要克服约250m的高度差，如果不建螺旋隧道，会造成路线纵坡坡度过大，无法保证车辆的安全行驶。因此这一隧道工程创造性地设计了半径为860m的螺旋线，通过螺旋线实现原地抬升112m，如图所示。下列对这段公路的分析，说法正确的是（　　） A. 车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，下滑力 B. 通过螺旋隧道设计，有效减小坡度，减小车辆行驶过程中的摩擦力 C. 车辆转弯处，路面应适当内低外高 D. 车辆以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，没有下滑力，故A错误； B．减小坡度的主要目的是为了减小汽车重力沿坡的斜面向下的分力，故B错误； C．转弯处的路面适当内低外高支持力沿沿指向圆周方向的分力可以为汽车提供一部分向心力，使汽车转弯更安全，故C正确； D．根据向心力公式 可知，车辆以某一恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需的向心力越小，故D错误。 故选C。 10. 以初速度竖直向上抛出一质量为m的小球，假定小球所受的空气阻力f大小不变，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小球从抛出至回到抛出点的过程中加速度不变 B. 小球从抛出至回到抛出点的过程中机械能守恒 C. 小球上升到最高点的过程中重力的平均功率为 D. 小球回到抛出点时重力的瞬时功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球上升过程受到的空气阻力向下，则小球的加速度大小为 小球下落过程受到的空气阻力向上，则小球的加速度大小为 故A错误； BD．小球从抛出至回到抛出点的过程中，由于空气阻力一直做负功，小球的机械能减少，则小球回到抛出点时的速度大小小于，小球回到抛出点时重力的瞬时功率小于，故BD错误； C．小球上升到最高点的过程中，小球的平均速度为 则重力的平均功率为 故C正确。 故选C。 11. 京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内。假设京张高铁启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定，高铁的质量为m，最大行驶速度为vm，下列说法正确的是（　　） A. 在加速阶段，高铁做加速度逐渐增大的加速直线运动 B. 高铁受到的阻力大小为 C. 高铁的速度为时，其加速度大小为 D. 高铁加速度为时，其速度大小为 【答案】C 【解析】 详解】A．加速阶段，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 可知加速阶段，高铁做加速度逐渐减小的加速直线运动，故A错误； B．当牵引力等于阻力时，高铁速度达到最大，则有 可得高铁受到的阻力大小为 故B错误； C．当高铁的速度为时，此时牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 故C正确； D．高铁的加速度为时，根据牛顿第二定律可得 解得此时的牵引力大小为 则此时高铁的速度大小为 故D错误。 故选C。 12. 光滑水平面上的滑块，仅在水平力F的作用下由静止开始运动，力F与滑块的位置坐标x的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 滑块在3m处的动能最大 B. 滑块运动4m后速度反向 C. 滑块从运动至过程中，力F做的功为1J D. 滑块从运动至过程中，力F做的功为1J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图像可知，过程水平力F一直为正方向，滑块一直沿正方向加速运动；后水平力F变为负方向，滑块沿正方向做减速运动，可知滑块在处的动能最大，滑块运动4m后速度没有反向，故AB错误； CD．根据图像与横轴围成的面积表示力F做的功，则滑块从运动至过程中，力F做的功为 滑块从运动至过程中，力F做的功为 故C正确，D错误。 故选C。 13. 一次宇宙冒险家到达一个未知星球，首先以无动力状态在近地轨道绕行观察，飞行速度为v，测得环绕周期为T。下列计算不正确的是（　　） A. 星球质量为 B. 星球半径为 C. 星球第一宇宙速度为v D. 星球表面重力加速度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据 解得 根据万有引力定律有 解得 故A错误，符合题意；B正确，不符合题意； C．由题知，冒险家是以无动力状态在近地轨道绕行观察，即运行轨道的半径等于星球半径，故星球第一宇宙速度为v，故C正确，不符合题意； D．在星球表面有 根据万有引力定律有 联立解得 故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选A。 14. 宇宙中由A、B两颗恒星组成的双星系统绕A、B连线上的一点做匀速圆周运动，已知恒星A的质量大于恒星B的质量，两恒星的总质量一定，两恒星间的距离为L，不考虑双星系统以外的天体对双星系统的影响，下列说法正确的是（　　） A. 恒星A运动的角速度大于恒星B运动的角速度 B. 恒星A做圆周运动的向心力大于恒星B做圆周运动的向心力 C. L越大，恒星A做圆周运动的周期越大 D. 恒星A、B的质量差越大，恒星A做圆周运动的周期越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．双星系统两恒星做圆周运动的角速度相等，A项错误； B．两恒星做圆周运动的向心力均为两恒星间的万有引力，大小相等，B项错误； C．根据 其中 可得双星做圆周运动的周期 由于双星的总质量一定，则L越大，周期越大，C项正确； D．A、B质量差的大小不影响双星做圆周运动的周期，D项错误。 故选C。 15. 中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．a与c的角速度和周期相同，由v=ωr分析可知，va＜vc。 由a=ω2r分析可知，ac＞aa。 对于b与c，根据万有引力提供向心力得 解得，， 因c的轨道半径比b的大，则vb＞vc，Tc＞Tb，ab＞ac。 综上有，va＜vc＜vb，Ta=Tc＞Tb，ab＞ac＞aa 故AC错误，B正确； D．因同步卫星c没有脱离地球的束缚，所以同步卫星c的发射速度应小于11.2km/s，故D错误。 故选B。 16. 利用航天器进行宇宙探索的过程中，经常要对航天器进行变轨。如图所示，先把卫星发射至近地轨道Ⅰ，然后在轨道Ⅰ上的A点点火，使卫星进入轨道Ⅱ做椭圆运动，再在轨道Ⅱ上的远地点B点点火，使卫星进入轨道Ⅲ。轨道Ⅲ的半径约为地球半径的4倍，下列说法正确的是（　　） A. 卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ需要在B点减速 B. 卫星在轨道Ⅲ上运行时的加速度大于在轨道Ⅰ上运行时的加速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行时经过B点的速度小于7.9km/s D. 卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅲ上运动的周期之比是1∶16 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需要在B点加速，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 解得 可知卫星在轨道Ⅲ上运行时的加速度小于在轨道Ⅰ上运行时的加速度，故B错误； C．根据卫星的变轨原理可知，卫星经过轨道Ⅱ上B点的速度小于轨道Ⅲ上B点的速度，7.9km/s是第一宇宙速度，轨道Ⅲ上的速度小于7.9km/s，故卫星在轨道Ⅱ上运行时经过B点的速度小于7.9km/s，故C正确； D．根据开普勒第三定律，卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅲ上运动的周期之比为1∶8，故D错误。 故选C。 17. 如图甲所示，轻杆一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，水平轴的正上方有一速度传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时的速度大小v，水平轴Q处有一力传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时水平轴受到的杆的作用力F，若取竖直向下为F的正方向，在最低点时给小球不同的初速度，得到的F-v2（v为小球在最高点时的速度）图像如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为1.0kg B. 轻杆的长度为1.8m C. 若小球通过最高点时的速度大小为3.0m/s，则轻杆对小球的作用力大小为6.4N D. 若小球通过最高点时的速度大小为6m/s，则小球受到的合力为0 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设杆的长度为L，水平轴受到的杆的作用力F与杆对小球的作用力大小相等、方向相反，因此对小球受力分析有 整理可得 对比题图乙可知 解得m=1.0kg，L=3.6m 故A正确，B错误； C．当v=3.0m/s时，代入上式得F=7.5N，即杆对小球的作用力大小为7.5N，故C错误； D．若小球通过最高点时的速度大小为6m/s，则小球受到的合力 故D错误。 故选A。 18. 中国选手邓雅文在2024年巴黎奥运会女子自由式小轮车公园赛决赛中获得金牌。如图所示，几位运动员正在倾斜的弯道上做匀速圆周运动，圆周运动的半径为r，车相对弯道无侧向滑动。若邓雅文连同小轮车（可视为质点）的总质量为m，倾斜弯道可视为倾角为θ的斜面，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 邓雅文和小轮车所受支持力竖直向上 B. 邓雅文和小轮车对弯道的压力大小为 C. 邓雅文和小轮车的线速度大小为 D. 邓雅文和小轮车运动的半径越大，其线速度就越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．邓雅文和小轮车所受支持力垂直于轨道向上，故A错误； B．对邓雅文和小轮车受力分析，如图所示 根据几何关系可得 根据牛顿第三定律，车对弯道的压力大小为，故B正确； CD．根据牛顿第二定律可得 解得邓雅文和小轮车的线速度大小 可知邓雅文和小轮车运动的半径越大，其线速度越大，故CD错误。 故选B。 19. 如图所示，半径为且内壁光滑的半球形容器静置于水平桌面上，容器内一物块（视为质点）绕竖直轴做匀速圆周运动，物块和半球球心点的连线与之间的夹角，重力加速度为，，下列说法正确的是（　　） A. 物块匀速转动的角速度大小为 B. 物块匀速转动的线速度大小为 C. 物块受到重力、支持力和向心力三个力的作用 D. 物块运动过程中向心加速度不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据牛顿第二定律 得 则 A错误，B正确； C．物块受重力、支持力两个力作用，它们合力不为零，且合力提供物块做圆周运动的向心力，C错误； D．向心加速度是矢量，大小不变，方向时刻改变，D错误。 故选B。 20. 目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对某款汽车性能进行了一项测试，让质量为的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移时速度刚好达到最大值。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒 B. 关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力做功不为零 C. 上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间等于 D. 上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度，所用时间一定小于 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小， A错误； B．关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力方向与汽车速度方向垂直，则支持力做功为零， B错误； C．上坡过程中，设汽车速度由增至，所用的时间为，所受阻力为，发生位移为，根据动能定理可得 又汽车下滑过程中，汽车做匀速直线运动，即有 解得 C错误； D．上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度，功率不变，则速度增大、后期加速度减小，设所用时间为，则 解得 D正确。 故选D。 二、实验题 21. 某同学利用图甲装置验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz。 (1)下列关于该实验的说法正确的是___________。 A．纸带必须尽量保持在竖直方向以减小摩擦阻力作用 B.为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 C.将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦 D.选择较轻的物体作为重物实验效果更好 (2)图乙为实验中打出的一条纸带，打下C点时重物的速度为___________m/s。（结果保留3位有效数字） (3)该同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出v2­h图象，如图丙所示，由图象可判断P的质量___________Q的质量（选填“大于”或“小于”）。 【答案】 ①. AC ②. 2.26 ③. 大于 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]A．纸带要保持竖直以减少摩擦阻力作用，A正确； B．要验证减少的重力势能和增加的动能是否相等，不一定要选取打的第一个点作为起点，B错误； C．电磁打点计时器振针和纸带间有摩擦，电火花计时器对纸带的阻力比较小，C正确； D．实验应选用质量大、体积小的重物，D错误。 故选AC。 (2)[2]打下C点时的速度 vC=×10-2 m/s=2.26 m/s (3)[3]在v2­-h图象中，斜率表示2a，可知P的加速度大，P和Q形状相同，运动过程中所受阻力相同，根据牛顿第二定律有 mg-f=ma 则P的质量大于Q的质量。 22. 利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。 （1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是_____________。 A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B.使用密度小、体积大的钢球 C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D.使斜槽末端切线保持水平 （2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是_____________。 A. B.C D. （3）若某同学只记录了小球运动途中的三点的位置，如图，取点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，小球平抛的初速度大小_____________（重力加速度取，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是_____________（以为单位，答案不用写单位，注意正负号）。 【答案】 ①. CD##DC ②. C ③. 1.0 ④. （-10、-5）或（-10cm、-5cm） 【解析】 【详解】（1）[1]A．对斜槽轨道是否光滑无要求，根据动能定理，每次合外力做功相同，就会获得相同大小的速度。故有无摩擦力对实验没有影响。A错误； B．使用密度小、体积大的钢球，实验误差会增大。B错误； C．实验中为保证速度大小恒定，则要求每次从斜槽上相同的位置无初速度释放。实验误差会减小。C正确； D．斜槽的作用是提供一个恒定的水平速度，水平速度要求斜槽轨道末端水平。实验误差会减小。D正确； 故选CD。 （2）[2]建立坐标系时，应将小球在斜槽末端时，球心在竖直面上的投影为坐标原点。 故选C。 （3）[3]如图所示，根据平抛运动规律知，在竖直方向 代入得 水平方向初速度为 代入得 [4]由图知，小球经过B点时的速度为 代入得 则小球从抛出点到B点的时间为 根据竖直方向小球做自由落体运动，小球从抛出点到B点的竖直方向位移为 代入得 则抛出点坐标为（-10，-5） 三、解答题 23. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型．紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带间的动摩擦因数，A、B间的距离为．旅客把质量行李（可视为质点）无初速度地放在A处（重力加速度g取），求： （1）行李从A到B处所用时间t； （2）行李从A到B处因摩擦产生的热量Q。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 行李加速阶段，对行李根据牛顿第二定律可得 解得 行李从开始运动到与传送带共速所用时间为 行李加速阶段通过的位移大小为 行李与传送带共速后，继续做匀速直线运动，运动时间为 则行李从A到B处所用时间为 【小问2详解】 行李与传送带共速前，发生的相对位移大小为 解得 则因摩擦产生的热量为 解得 24. 如图，将一轻质弹簧水平放置在光滑水平面上，一端固定在A点，另一端与质量为的小球P接触但不拴连。若用外力缓慢推动P到某一位置时，撤去外力，P被弹出运动一段时间后从B点水平飞出，恰好从固定在竖直面内的粗糙圆弧轨道上的C点以的速度沿切线进入圆弧轨道，并恰能经过圆弧轨道的最高点D。已知圆弧轨道的半径，O、C两点的连线与竖直方向的夹角。小球P视为质点，重力加速度g取，，，不计空气阻力。求： （1）撤去外力时弹簧的弹性势能以及B、C两点的水平距离x； （2）小球从C点运动到D点的过程中，轨道阻力做的功。 【答案】（1）160J，4.8m （2）－20J 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由几何关系可得，小球在点时，水平方向的速度为 竖直分速度为 由能量守恒定理可知，撤去外力时弹簧的弹性势能 小球从到所用时间为 则B、C两点的水平距离 【小问2详解】 小球恰好通过点，在点由牛顿第二定律有 小球从点运动到点的过程中，由动能定理有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$