精品解析：天津市天津大学附属中学2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

天津大学附属中学2024-2025学年第一学期高一年级期中考试 物理学科试卷 注意事项： 一、本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试用时60分钟。 二、答卷前请务必将个人信息填写在答题卡和答题纸密封线内的相应位置。 三、选择题答案请用2B铅笔在答题卡的相应位置填涂；非选择题请用蓝、黑色墨水的钢笔或签字笔将答案填写在答题卡的相应位置。在试卷或其它位置作答无效！ 第Ⅰ卷 一、单选题：本大题共20小题，共60分。 1. 关于曲线运动，下列说法正确的（　　） A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 曲线运动一定是变速运动 C. 平抛运动是变加速曲线运动 D. 物体受到变力作用时就一定做曲线运动 2. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中不正确的是（　　） A. 甲图中，观察割线的变化得到A点的瞬时速度方向的过程，运用了极限思想 B. 乙图中，研究红蜡块的运动时，主要运用了理想化模型的思想 C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D. 丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 3. 波轮洗衣机中的脱水筒如图所示，在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某次在运行脱水程序时，有一硬币被甩到桶壁上随桶壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力的作用 B. 硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的摩擦力提供 C. 洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大 D. 脱水时，被甩出去水滴受到离心力作用 4. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间时间t=2s C. A、B两点间的高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 5. 如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，绳中张力为F，木箱沿水平地面向右移动了一段距离。已知木箱与地面间的动摩擦因数为，木箱质量为，木箱受到的（　　） A. 支持力做功为 B. 重力做功为 C. 拉力做功为 D. 滑动摩擦力做功为 6. 某人将一静止重物举高h，并使重物获得速度v，则下列说法中正确的是 A. 某人对物体所做的功等于物体动能的增量 B. 某人对物体所做的功等于物体动能和势能增量之和 C. 物体所受合外力对它做的功等于物体动能和势能增量之和 D. 克服重力所做的功等于物体动能和势能增量之和 7. 质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落到地面时的重力势能及整个下落过程中的重力势能变化分别是（　　） A. ，减少了 B. ，减少了 C. ，减少了 D. ，减少 8. 如图所示，用长的轻质杆连着质量的小球在竖直平面内做圆周运动，。下列说法中正确的是（　　） A. 若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率为 B. 小球通过最高点时，小球受到杆的作用力不可能为零 C. 小球通过最低点时受到轻杆的拉力 D. 若小球以通过最高点，此时小球受到杆向下力的作用 9. 随着人类对宇宙探索的深入，登陆火星已成为航天领域的重要目标。已知火星的质量为，火星的半径为，火星的第一宇宙速度为，火星表面的重力加速度为地球的质量为，地球的半径为，地球的第一宇宙速度为，地球表面的重力加速度为。忽略火星和地球的自转。下列关系式中正确的是（　　） A. B. C D. 10. 2022年6月5日，我国神舟十四号载人飞船成功发射。已知飞船质量为m，地球质量为M，地球半径为R。万有引力常量为G，当飞船离地面高度为h时，飞船与地球之间的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 11. 2023年5月11日5时16分，天舟六号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱，转为“组合体”飞行。对接前，天舟六号与空间站的轨道如图所示。对接后，“组合体”仍在空间站原轨道运行。天舟六号、空间站、“组合体”绕地球运动均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 对接前，空间站的线速度大于天舟六号的线速度 B. 对接前，空间站的向心加速度大于天舟六号的向心加速度 C. 对接后，组合体绕地球的公转周期大于对接前空间站的公转周期 D. 天舟六号将来要返回地球，需通过减速来降低轨道 12. 2020年11月24日我国发射的“嫦娥五号”卫星进入环月轨道，若卫星绕月做匀速圆周运动的轨道半径为r，周期为T。已知月球的半径为R，引力常量为G，则（　　） A. 月球的质量为 B. 月球的平均密度为 C. 月球表面的重力加速度为 D. 月球的第一宇宙速度为 13. 如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，那么下面选项正确的是（　　） A. A、B、C、D点角速度之比为2∶1∶2∶1 B. A、B、C、D点的线速度之比为2∶1∶2∶4 C. A、B、C、D点向心加速度之比为2∶1∶2∶4 D. D点线速度大小是C点线速度大小的2倍，A点和C点的线速度相同 14. “嫦娥四号”被专家称为“四号星”，计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造绕月卫星，主要任务是更深层次、更加全面地科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ。嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息可以判断下列说法正确的是（　　） A. 月球的第一宇宙速度为 B. “嫦娥四号”绕月运行的速度为 C. 引力常量可表示为 D. 假设地球上没有空气阻力，若从地球上发射“嫦娥四号”必须达到第二宇宙速度才有可能发射成功 15. 如图所示，中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某次发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，在B点通过变轨进入预定圆轨道。则（　　） A. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的大 B. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的小 C. 在 B点变轨前后，飞船的机械能不变 D. 在B点飞船通过减速从椭圆轨道进入预定圆轨道 16. 空军飞行员跳伞训练的场景如图所示。一飞行员下降到极限高度时打开降落伞，而后竖直向下做减速运动。若飞行员和降落伞的总质量为m，所受空气阻力大小恒为F，g为当地的重力加速度。则在减速下降h的过程中（　　） A. 飞行员和降落伞的动能减少了 B. 飞行员和降落伞所受合力做功为 C. 飞行员和降落伞的机械能增加了 D. 飞行员和降落伞的重力势能减少了 17. 如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g，质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（　　） A. mgR B. mgR C. mgR D. mgR 18. 如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，以一定的初速度v从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止，物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（　　） A. 弹簧对物块一直做负功 B. 物块克服摩擦力做的功为 C. 物块的动能一直减小 D. 弹簧的最大弹性势能为 19. 如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时恰与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球在b点时动能最大 C. 到c点时弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量 D. 到c点时弹簧弹性势能的增加量等于小球重力势能的减少量 20. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图所示。已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的，g取10m/s2，则（　　） A. 汽车在前5s内的阻力为200N B. 汽车在前5s内的牵引力为6×103N C. 汽车的额定功率为40 D. 汽车的最大速度为20m/s 第Ⅱ卷 二、实验题：本大题共2小题，共14分。 21. 在“探究平抛运动的特点”实验中： （1）如图甲所示，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的______。 A. 球的左端 B. 球的右端 C. 球心 （2）在此实验中，下列操作不必要的是______。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 记录的点应适当多一些 C. y轴的方向根据重垂线确定 D. 用平滑曲线把记录点连接起来 （3）图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A、B两点纵坐标，，A、B两点水平间距。设从O运动到A、B两点所用时间分别为、，则______，平抛小球的初速度为______（结果保留一位小数）。（g取） 22. 如图甲所示，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）关于实验，下列说法中正确的是______； A. 释放重物时要注意纸带是否竖直 B. 重物的质量可以不测量 C. 实验中应先释放纸带，后接通电源 D. 可以利用公式来求解瞬时速度 （2）实验得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。设重物质量为m，打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量=______，动能变化量=______。在实验误差范围内，与相等，则验证了机械能守恒定律。（用题中所给条件的字母表示） 四、计算题：本大题共2小题，共26分。 23. 如图所示，倾角θ=37°斜面底端B平滑连接着半径R=0．40m的竖直光滑圆轨道．质量m=0．50kg的小物块，从距地面h=2．7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0．25，求：（sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m/s2） （1）物块滑到斜面底端B时的速度大小． （2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小 24. 如图所示，水平轨道AB长度，左端连接半径为的光滑圆弧轨道，右端连接水平传送带，AB与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接。一个质量的物块（可视为质点），从圆弧上方距AB平面h高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过AB冲上静止的传送带，物块恰好停在C端。已知物块与AB、BC段的动摩擦因数分别为、，BC长度，重力加速度，不计空气阻力。 （1）求h的大小； （2）求物块第一次经过圆弧轨道最低点A时对轨道的压力F； （3）如果传送带以速度逆时针转动，那么物块最后停止的位置到A点的距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津大学附属中学2024-2025学年第一学期高一年级期中考试 物理学科试卷 注意事项： 一、本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试用时60分钟。 二、答卷前请务必将个人信息填写在答题卡和答题纸密封线内的相应位置。 三、选择题答案请用2B铅笔在答题卡的相应位置填涂；非选择题请用蓝、黑色墨水的钢笔或签字笔将答案填写在答题卡的相应位置。在试卷或其它位置作答无效！ 第Ⅰ卷 一、单选题：本大题共20小题，共60分。 1. 关于曲线运动，下列说法正确的（　　） A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 曲线运动一定是变速运动 C. 平抛运动是变加速曲线运动 D. 物体受到变力作用时就一定做曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，速度方向时刻发生变化，即速度发生变化，加速度不为0，则做曲线运动的物体受到的合外力不可能为零，故A错误； B．结合上述，做曲线运动的物体，速度方向时刻发生变化，即速度发生变化，可知，曲线运动一定是变速运动，故B正确； C．平抛运动仅受到重力作用，加速度始终为重力加速度，可知，平抛运动是匀变速曲线运动，故C错误； D．当合力大小在变化，但方向与速度在同一直线上，此时，物体做直线运动，可知，物体受到变力作用时不一定做曲线运动，故D错误， 故选B。 2. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中不正确的是（　　） A. 甲图中，观察割线的变化得到A点的瞬时速度方向的过程，运用了极限思想 B. 乙图中，研究红蜡块的运动时，主要运用了理想化模型的思想 C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D. 丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，观察割线的变化得到A点的瞬时速度方向的过程，B逐渐靠近A，运用了极限思想，故A正确，不符合题意； B．乙图中，研究红蜡块的运动时，将蜡块的运动分解为两个方向的分运动，两个分运动的实际效果与合运动相同，主要运用了等效替代的思想，故B错误，符合题意； C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，在研究两个物理量的关系时，需要确保其它物理量不变，可知，运用了控制变量法，故C正确，不符合题意； D．丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验中，利用扭秤实验，运用了放大法测微小量，故D正确，不符合题意。 故选B。 3. 波轮洗衣机中的脱水筒如图所示，在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某次在运行脱水程序时，有一硬币被甩到桶壁上随桶壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力的作用 B. 硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的摩擦力提供 C. 洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大 D. 脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．向心力是一种效果力，实际上不存在，有其他力提供，可知，硬币受重力、弹力与摩擦力3个力的作用，故A错误； B．硬币随桶壁一起做匀速圆周运动，重力竖直向下，静摩擦力竖直向上，可知，硬币随脱水桶做圆周运动所需向心力由硬币受到的弹力提供，故B错误； C．结合上述有 可知，洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大，故C正确； D．离心力也是一种效果力，实际上不存在，脱水时，由于衣物对水滴的作用力不足以提供水滴圆周运动的向心力，导致水滴做离心运动被甩出去，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s C. A、B两点间的高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．设平抛到A的时间为t1，到B的时间为t2，在A、B点分别满足 解得，，故经过A、B两点的时间间隔为 AB错误； CD．A、B两点间的高度差 C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，绳中张力为F，木箱沿水平地面向右移动了一段距离。已知木箱与地面间的动摩擦因数为，木箱质量为，木箱受到的（　　） A. 支持力做功为 B. 重力做功为 C. 拉力做功为 D. 滑动摩擦力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．支持力的方向竖直向上，始终与木箱运动的方向垂直，所以支持力不做功，故A错误； B．重力的方向竖直向下，始终与木箱运动的方向垂直，所以重力不做功，故B错误； C．拉力的方向与木箱运动方向之间的夹角为，所以拉力做功为 故C正确； D．对木箱受力分析，可得滑动摩擦力为 则摩擦力做功 故D错误。 故选C。 6. 某人将一静止重物举高h，并使重物获得速度v，则下列说法中正确的是 A. 某人对物体所做的功等于物体动能的增量 B. 某人对物体所做的功等于物体动能和势能增量之和 C. 物体所受合外力对它做的功等于物体动能和势能增量之和 D. 克服重力所做的功等于物体动能和势能增量之和 【答案】B 【解析】 【详解】AB.根据除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，所以人对物体做的功等于物体机械能的增加，故A错误，B正确； C.根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，故C错误； D.物体重力做的功等于重力势能的变化量，所以物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，故D错误． 7. 质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落到地面时的重力势能及整个下落过程中的重力势能变化分别是（　　） A. ，减少了 B. ，减少了 C. ，减少了 D. ，减少 【答案】D 【解析】 【详解】以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为 Ep=-mgh 物体下落的高度差为H+h，所以重力做功为 W=mg（H+h） 重力势能减小mg（H+h），故D正确，ABC错误。 8. 如图所示，用长的轻质杆连着质量的小球在竖直平面内做圆周运动，。下列说法中正确的是（　　） A. 若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率为 B. 小球通过最高点时，小球受到杆的作用力不可能为零 C. 小球通过最低点时受到轻杆的拉力 D. 若小球以通过最高点，此时小球受到杆向下力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则在最高点时，杆上的支持力恰好等于小球的重力，即 此时合外力为零，则小球的速度为零，即小球在最高点的最小速度为零，故A错误； B．当小球通过最高点，仅由重力提供向心力时，小球受到杆的作用力为零，故B错误； C．当小球在最高点速度为零时，到达最低点时速度最小，杆上的拉力最小，从最高点到最低点由动能定理得 在最低点 解得小球通过最低点时受到轻杆的最小拉力为 即小球通过最低点时受到轻杆的拉力 故C正确； D．若小球以通过最高点，设此时杆上的力为，则 解得 负号代表杆提供的是向上的支持力，故D错误。 故选C。 9. 随着人类对宇宙探索的深入，登陆火星已成为航天领域的重要目标。已知火星的质量为，火星的半径为，火星的第一宇宙速度为，火星表面的重力加速度为地球的质量为，地球的半径为，地球的第一宇宙速度为，地球表面的重力加速度为。忽略火星和地球的自转。下列关系式中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在星球表面忽略星球的自转，则有 可得 则 故AB错误； CD．对近地（火）卫星，根据万有引力提供向心力 又 解得第一宇宙速度 则 故C正确，D错误。 故选C。 10. 2022年6月5日，我国神舟十四号载人飞船成功发射。已知飞船质量为m，地球质量为M，地球半径为R。万有引力常量为G，当飞船离地面的高度为h时，飞船与地球之间的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当飞船离地面的高度为h时，飞船与地球之间的万有引力大小为 故选C。 11. 2023年5月11日5时16分，天舟六号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱，转为“组合体”飞行。对接前，天舟六号与空间站的轨道如图所示。对接后，“组合体”仍在空间站原轨道运行。天舟六号、空间站、“组合体”绕地球运动均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 对接前，空间站的线速度大于天舟六号的线速度 B. 对接前，空间站的向心加速度大于天舟六号的向心加速度 C. 对接后，组合体绕地球的公转周期大于对接前空间站的公转周期 D. 天舟六号将来要返回地球，需通过减速来降低轨道 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．根据万有引力提供向心力可得 可得 ，， 由于空间站的轨道半径大于天舟六号的轨道半径，可知对接前，空间站的线速度小于天舟六号的线速度，空间站的向心加速度小于天舟六号的向心加速度；对接后，组合体绕地球的公转周期等于对接前空间站的公转周期，故ABC错误； D．天舟六号将来要返回地球，需通过减速来降低轨道，故D正确。 故选D。 12. 2020年11月24日我国发射的“嫦娥五号”卫星进入环月轨道，若卫星绕月做匀速圆周运动的轨道半径为r，周期为T。已知月球的半径为R，引力常量为G，则（　　） A. 月球的质量为 B. 月球的平均密度为 C. 月球表面重力加速度为 D. 月球的第一宇宙速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力，则有 解得 故A错误； B．根据 解得 故B错误； C．在月球表面，有 解得 故C正确； D．根据公式 解得第一宇宙速度 故D错误。 故选C。 13. 如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，那么下面选项正确的是（　　） A. A、B、C、D点角速度之比为2∶1∶2∶1 B. A、B、C、D点的线速度之比为2∶1∶2∶4 C. A、B、C、D点向心加速度之比为2∶1∶2∶4 D. D点线速度大小是C点线速度大小的2倍，A点和C点的线速度相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A、C为同一皮带上的两点，故A、C线速度大小相等，根据 可知 B、C、D三点属于同轴转动，角速度相同，综合有 故A错误； BD．A选项可知 由于B、C、D三点角速度相同，根据 可知B、C、D三点线速度与半径成正比，即 综合可知 故BD正确； C．根据 可知 根据 可知 综合可知 故C错误。 故选BD。 14. “嫦娥四号”被专家称为“四号星”，计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造绕月卫星，主要任务是更深层次、更加全面地科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ。嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息可以判断下列说法正确的是（　　） A. 月球的第一宇宙速度为 B. “嫦娥四号”绕月运行的速度为 C. 引力常量可表示为 D. 假设地球上没有空气阻力，若从地球上发射“嫦娥四号”必须达到第二宇宙速度才有可能发射成功 【答案】C 【解析】 【详解】A．月球的第一宇宙速度为物体在月球表面附近做圆周运动的速度，星球表面重力等于引力，则有 解得 故A错误； B．嫦娥四号绕月运行时，由万有引力提供向心力 解得 结合月球表面重力加速度 可得 故B错误； C．月球质量 由万有引力提供嫦娥四号的向心力 代入得 故C正确； D．第二宇宙速度是脱离地球引力的最小速度，而嫦娥四号绕月球运行，未脱离地球引力束缚。即使地球无空气阻力，发射嫦娥四号也无需达到第二宇宙速度，故D错误。 故选C。 15. 如图所示，中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某次发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，在B点通过变轨进入预定圆轨道。则（　　） A. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的大 B. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的小 C. 在 B点变轨前后，飞船的机械能不变 D. 在B点飞船通过减速从椭圆轨道进入预定圆轨道 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 可知，在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的大，选项A正确； B．根据开普勒第二定律可知，在椭圆轨道上运行时，飞船在近地点A点的速度比远点B点的大，选项B错误； C．在 B点变轨后，飞船机械能增加，选项C错误； D．在B点飞船通过加速做离心运动从椭圆轨道进入预定圆轨道，选项D错误。 故选A。 16. 空军飞行员跳伞训练的场景如图所示。一飞行员下降到极限高度时打开降落伞，而后竖直向下做减速运动。若飞行员和降落伞的总质量为m，所受空气阻力大小恒为F，g为当地的重力加速度。则在减速下降h的过程中（　　） A. 飞行员和降落伞的动能减少了 B. 飞行员和降落伞所受合力做功为 C. 飞行员和降落伞的机械能增加了 D. 飞行员和降落伞的重力势能减少了 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动能定理有 由于是减速运动，速度减小，动能减小，合力做负功，则飞行员和降落伞的动能减少了，故A错误； B．结合上述可知飞行员和降落伞所受合力做功为，故B错误； C．由于阻力做负功，则飞行员和降落伞的机械能减少了，故C错误； D．重力做正功，重力势能减小，可知飞行员和降落伞的重力势能减少了，故D正确。 故选D。 17. 如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g，质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（　　） A. mgR B. mgR C. mgR D. mgR 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确． 考点：能量守恒定律、圆周运动 【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了． 18. 如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，以一定的初速度v从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止，物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（　　） A. 弹簧对物块一直做负功 B. 物块克服摩擦力做的功为 C. 物块的动能一直减小 D. 弹簧的最大弹性势能为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．物块压缩弹簧后被弹回时，弹簧对物块做正功，且刚被弹回时，弹簧弹力大于摩擦力，即被弹回时，有段时间内物块动能会增加，故AC错误； B．整个过程中，物块所受的摩擦力 大小恒定，摩擦力一直做负功，根据功的定义可得物块克服摩擦力做的功为 故B正确； D．向左运动过程中，根据能量守恒定律可知 解得 Ep＝0.5mv2−μmgs 故D错误。 故选B。 19. 如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时恰与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球在b点时动能最大 C. 到c点时弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量 D. 到c点时弹簧弹性势能的增加量等于小球重力势能的减少量 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球由a→b→c的运动过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误； B．小球从a到b过程中，做自由落体运动，接触弹簧后，开始时重力大于弹簧弹力，小球继续做加速运动，当小球重力与弹簧弹力相等时，速度达到最大，故B错误； CD．对小球从a到c整个过程，由能量守恒定律可知 即到c点时弹簧弹性势能的增加量等于小球重力势能的减少量，故C错误，D正确。 故选D。 20. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图所示。已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的，g取10m/s2，则（　　） A. 汽车在前5s内的阻力为200N B. 汽车在前5s内的牵引力为6×103N C. 汽车的额定功率为40 D. 汽车的最大速度为20m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车在前5s内的阻力 A错误； B．根据图像，可得前5s内的加速度 由牛顿第二定律 解得 故B正确； C．时，汽车功率达到额定功率，汽车的额定功率为 故C错误； D．汽车的最大速度 故D错误。 故选B。 第Ⅱ卷 二、实验题：本大题共2小题，共14分。 21. 在“探究平抛运动的特点”实验中： （1）如图甲所示，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的______。 A. 球的左端 B. 球的右端 C. 球心 （2）在此实验中，下列操作不必要的是______。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 记录的点应适当多一些 C. y轴的方向根据重垂线确定 D. 用平滑曲线把记录点连接起来 （3）图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A、B两点纵坐标，，A、B两点水平间距。设从O运动到A、B两点所用时间分别为、，则______，平抛小球的初速度为______（结果保留一位小数）。（g取） 【答案】（1）C （2）A （3） ①. 1:3 ②. 2.0 【解析】 小问1详解】 由于实验中通过小球侧面挤压复写纸在坐标纸上留下的痕迹点来平抛运动的轨迹上的位置，可知，为了准确描述出轨迹，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心。 故选C。 【小问2详解】 A．由于小球每次均从斜槽上同一位置释放，小球运动过程克服阻力做功相同，可知，实验中不需要确保斜槽轨道必须光滑，故A错误，符合题意； B．为了轨迹描绘准确一些，实验中记录的点应适当多一些，故B正确，不符合题意； C．实验中为了精确测量出竖直分位移，y轴的方向应根据重垂线确定，故C正确，不符合题意； D．为了轨迹描绘的精度，实验中应用平滑曲线把记录点连接起来，故D正确，不符合题意。 故选A。 【小问3详解】 [1]平抛运动竖直方向做自由落体运动，则有 ， 解得 [2]结合上述解得 ， 小球水平方向做匀速直线运动，则有 22. 如图甲所示，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）关于实验，下列说法中正确的是______； A. 释放重物时要注意纸带是否竖直 B. 重物的质量可以不测量 C. 实验中应先释放纸带，后接通电源 D. 可以利用公式来求解瞬时速度 （2）实验得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。设重物质量为m，打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量=______，动能变化量=______。在实验误差范围内，与相等，则验证了机械能守恒定律。（用题中所给条件的字母表示） 【答案】（1）AB （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小阻力的影响，实验中需要在释放重物时保持纸带处于竖直方向，故A正确； B．若选择的初始位置速度为0，则有 即有 可知，质量对实验没有影响，即重物的质量可以不测量，故B正确； C．为了避免纸带上出现大量的空白段落，同时使得打第一个点的速度为0，实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误； D．实验中的速度应根据匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度来求解，不能够直角利用公式来求解瞬时速度，若直接采用该公式来求解，已经提前认为机械能守恒，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量 [2]B点的瞬时速度 动能变化量 解得 四、计算题：本大题共2小题，共26分。 23. 如图所示，倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径R=0．40m的竖直光滑圆轨道．质量m=0．50kg的小物块，从距地面h=2．7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0．25，求：（sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m/s2） （1）物块滑到斜面底端B时的速度大小． （2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小 【答案】(1)6.0 m/s　 (2)20 N 【解析】 【详解】（1）物块沿斜面下滑过程中，在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动，设下滑加速度为a，到达斜面底端B时的速度为v，则 （3分） （2分） 由①、②式代入数据解得：m/s （2分） （2）设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA，在A点受到圆轨道的压力为N，由机械能守恒定律得： （2分） 物块运动到圆轨道的最高点A时，由牛顿第二定律得： （2分） 代入数据解得： N="20N " （2分） 由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小 NA=N="20N " （1分） 24. 如图所示，水平轨道AB长度，左端连接半径为的光滑圆弧轨道，右端连接水平传送带，AB与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接。一个质量的物块（可视为质点），从圆弧上方距AB平面h高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过AB冲上静止的传送带，物块恰好停在C端。已知物块与AB、BC段的动摩擦因数分别为、，BC长度，重力加速度，不计空气阻力。 （1）求h的大小； （2）求物块第一次经过圆弧轨道最低点A时对轨道的压力F； （3）如果传送带以速度逆时针转动，那么物块最后停止的位置到A点的距离x。 【答案】（1）1m；（2）50N；（3）0.75m 【解析】 【详解】（1）从开始下落到最后停在C点由动能定理 解得 （2）从开始下落到到达A点由机械能守恒 在A点 解得 根据牛顿第三定律可知物块第一次经过圆弧轨道最低点A时对轨道的压力 （3）物块刚滑上传送带时的速度为 解得 v1=4m/s 因传送带逆时针转动的速度为3m/s，则物块从左端滑上传送带后仍能滑到最右端，然后向左加速到3m/s，则离开传送带时的速度为v2=3m/s，最终停止时由动能定理 解得 x1=225m 即滑块向左滑过BA后滑上圆弧轨道，然后返回再次滑上传送带，此时 解得 v3=1m/s 然后沿传送带做减速运动速度减为零后反向向左加速，离开传送带的速度为v3=1m/s，则滑上BA时 解得 物块最后停止的位置到A点的距离 x=1m-0.25m=0.75m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$