精品解析：湖北省武汉重点中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷

武汉市部分重点中学2024—2025学年度下学期期中联考 高一物理 本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟，考试时间：2025年4月15日上午8：30 祝考试顺利 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于力学规律的认识，下列说法正确的是（　　） A. 若物体所受合外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒 B. 一对相互作用力，对相互作用的两个物体做功的代数和一定为零 C. 狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的 D. 牛顿力学观点不仅适用于宏观、低速的物体，对于微观、高速的物体也同样适用 【答案】C 【解析】 【详解】A．若物体所受合外力对物体做功为零，物体的动能不变，可能有除重力外的其他力做功，机械能不一定守恒，故A错误； B．相互作用力虽然大小相同，方向相反，但作用点的位移可能不同，代数和可能不为0，故B错误； C．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的，故C正确； D．牛顿力学观点仅适用于宏观、低速的物体，对于微观、高速的物体不适用，故D错误； 故选C。 2. 如图所示，水平地面上固定一竖直轻质弹簧，一物体由弹簧正上方某位置由静止开始竖直下落，不计空气阻力。则物体从与弹簧接触到第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体的动能逐渐减小 B. 弹簧的弹性势能逐渐增大 C. 物体的机械能守恒 D. 物体克服弹力做功的功率逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体开始接触弹簧时，重力大于弹力，物体加速度向下，则物体速度增加；当重力等于弹力时速度最大，以后的过程中，重力小于弹力，则加速度向上，物体速度减小，则物体的动能先增加后减小，故A错误； BC．弹簧的弹力对物体做负功，则物体的机械能减小，弹性势能逐渐增大，故B正确，C错误； D．物体运动到最低点时，速度为0，弹力做功的功率为0，故D错误。 故选B。 3. 如图所示是地月天体系统，在地月连线上存在一种特殊点，称为拉格朗日点。在地球上将一颗质量为的人造卫星发射至该点后，它受到地球、月球对它的引力作用，并恰好和月球一起绕地球以相同的角速度做匀速圆周运动。已知相对于地球质量M和月球质量m来说，很小，所以卫星对地球和月球的引力不影响地球和月球的运动。若地心到月心间距为L，月心到该拉格朗日点的距离为d，则（　　） A. 该卫星的发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s B. 地月连线所在直线上只存在1个拉格朗日点 C. 该卫星在图中拉格朗日点的线速度大小小于月球的线速度大小 D. 题干中物理量满足关系式 【答案】D 【解析】 【详解】A．地球的第二宇宙速度，是在地面上发射物体，使之能够脱离地球的引力作用，成为绕太阳运动的人造行星或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，其大小为11.2 km/s，而该卫星没有脱离地球引力的束缚，所以该卫星的发射速度小于第二宇宙速，即小于11.2km/s，故A错误； B．由题意可知，地月连线所在直线上除了题图中的拉格朗日点外，拉格朗日点还可能出现在地月之间，故地月连线所在直线上不止1个拉格朗日点，故B错误； C．依题意知，该卫星在图中拉格朗日点时，卫星和月球的角速度相同，且卫星做匀速圆周运动的半径大于月球做匀速圆周运动的半径，根据可知，该卫星的线速度比月球的线速度大，故C错误； D．由题知，地球和月球对该卫星万有引力的合力提供卫星所需要的向心力，可得 对月球，由万有引力提供向心力，可得 联立解得 故D正确； 故选D。 4. 如图是一辆质量为的电动车在平直公路上测试时的速度—时间图像，0~8s及18s之后的图线均为直线，中间曲线平滑连接。已知该电动车的额定功率为8kW，其所受阻力大小恒定不变，由静止开始启动，在18s末电动车的速度恰好达到最大值。下列说法正确的是（　　） A. 电动车前8s运动过程中功率恒定 B. 电动车的最大牵引力大小为800N C. 电动车在0~18s内的牵引力做功为 D. 电动车在8s~18s内的位移大小为87.5m 【答案】C 【解析】 【详解】A．电动车前8s内做匀加速直线运动，牵引力保持不变，根据可知，功率逐渐增大，故A错误； B．牵引力等于阻力时，电动车做匀速直线运动，则阻力大小为 电动车前8s内做匀加速直线运动，牵引力最大，根据牛顿第二定律可得 又 联立解得电动车的最大牵引力大小为 故B错误； C．电动车前8s内通过的位移大小为 电动车在0~18s内的牵引力做功为 故C正确； D．在8s~18s内，根据动能定理可得 代入数据解得电动车在8s~18s内的位移大小为 故D错误。 故选C。 5. 质量为2kg的物体以20m/s的初速度，从A点竖直向上抛出，在它上升到某点时，物体的动能减小了80J，机械能损失了20J。假设物体在上升、下降阶段空气阻力大小恒定，重力加速度大小。则物体落回A点时的动能为（　　） A. 300J B. 200J C. J D. 100J 【答案】B 【解析】 【详解】物体上升过程中，重力、空气阻力均做负功，根据动能定理有 空气阻力做功对应着机械能的变化，则有 代入数据可得J，-20J 可知合外力做功总是阻力做功的4倍，即 物体的初动能为J 物体从A点到最高点过程中，动能减小了400J，可知合力做的功J 空气阻力做功为J 即机械能损失了100J，由于空气阻力大小恒定，所以下落过程机械能也损失了100J，则物体落回A点时的动能为J-2×100J=200J 故选B。 6. 如图（a）所示，静止在水平地面上的物体，在竖直向上的拉力F作用下开始运动。在物体向上运动的过程中，其机械能E与位移x的关系图像如图（b）所示，物体到达最高点时的位移为，图线上位移为x1的点A处的斜率最大，位移为处的斜率恰好为零。已知重力加速度大小为g，且空气阻力不计。在物体向上运动过程中（　　） A. 物体在位移为x1处的速度大小一定最大 B. 物体在位移为x1处的加速度大小一定最大 C. 物体在位移为处开始减速 D. 物体在位移为处开始做竖直上抛运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功能关系可知，在极短的位移内，拉力做功与机械能之间的关系为 结合图乙可知，图像的斜率表示拉力F，由于物体在拉力作用下由静止开始向上运动，即开始的拉力大于物体的重力，即开始图像的斜率大于物体的重力，根据图像可知，在内，斜率逐渐增大，拉力逐渐增大，此过程，根据牛顿第二定律可知，加速度方向向上，大小逐渐增大，之后斜率逐渐减小为0，即拉力逐渐减小为0，在之间，拉力一直减小，可知，该过程拉力开始大于重力，逐渐减小至在某一位置与重力平衡，之后拉力继续减小，拉力小于重力，根据牛顿第二定律可知，在之间，加速度先逐渐减小，方向向上，在某一为值加速度减为0，此时速度达到最大值，之后加速度方向向下，加速度逐渐增大，直至增大至等于重力加速度，即物体速度最大位置不在在位移为x1处，在之间的某一位置，故A错误； B．结合上述可知，当加速度方向向上时，加速度最大位置在x1处，当加速度方向向下时，最大加速度为重力加速度，若x1处的加速度小于重力加速度，则加速度最大位置在x2之后，可知，物体在位移为x1处的加速度大小不一定最大，故B错误； C．结合上述可知，物体在位移为之间的某一位置处开始减速，故C错误； D．结合上述可知，物体在x2之后，加速度重力加速度，速度方向向上，则物体在位移为处开始做竖直上抛运动，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量分别为m、2m的小球a、b通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，a套在竖直细杆M上，b套在水平细杆N上，最初刚性轻杆与细杆M的夹角为45°。两根细杆M、N不接触（a、b球均可越过O点），两杆间的距离忽略不计，且不计一切摩擦，重力加速度大小为g。将a、b从图示位置由静止释放，则下列说法中正确的是（　　） A. a球从初位置下降到最低点的过程中，刚性轻杆对a球的弹力先做负功，后做正功 B. 刚性轻杆与水平方向夹角为时，a、b两球运动的速率满足 C. a球的最大速度为 D. b球的最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．a球从初位置下降到O点的过程中，b球的速度先增大后减小，说明杆对b球先做正功后做负功，则杆对a球先做负功后做正功，a球从O到最低点过程中，a球速度先增大后减小，开始时a球的重力大于轻杆拉力的竖直分量，a球做加速运动，后来a球的重力小于轻杆拉力的竖直分量，a球做减速运动，来到最低点时速度减为0，杆对a球做负功，即a球从初位置下降到最低点的过程中，轻杆对a球先做负功后做正功，再做负功，故A错误； B．根据关联速度可知，刚性轻杆与水平方向夹角为时，a、b两球运动的速率满足，故B错误； C．a球和b球所组成的系统中只有重力做功，故系统机械能守恒，当a球运动到O点时b球速度为零且高度不变，b球机械能等于最初位置时的机械能，由于系统机械能守恒，a球此时的机械能与最初位置时的机械能相等，由 可得 但此时不是最大速度，过了O点后a球的重力大于杆向上的分力会继续向下加速直到杆向上的分力与重力大小相等时速度达到最大，故C错误； D．当a球运动到最低点时a球的机械能最小，b球的机械能最大，动能最大，a球的机械能全部转化为b球的动能，根据 b球的最大速度为，故D正确。 故选D。 8. 某次发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，卫星运动到轨道Ⅰ上的A点时实施变轨进入椭圆机道Ⅱ，到达轨道Ⅱ上的远地点B时，再次实施变轨进入轨道半径为3R（R为地球半径）的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。下列判断正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅰ上运动的角速度与在轨道Ⅲ上运动的角速度之比是3：1 B. 卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅱ上运动的周期之比是 C. 卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大小大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大小 D. 卫星在轨道Ⅲ上运动的机械能小于在轨道Ⅰ上运动的机械能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得 卫星在轨道Ⅰ上运动角速度与在轨道Ⅲ上运动的角速度之比是，故A错误； B．根据开普勒第三定律有 卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅱ上运动的周期之比是，故B正确； C．卫星在轨道Ⅱ上经过B点时需要加速才能变轨到轨道Ⅲ，故卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大小大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大小，故C正确； D．卫星在轨道Ⅱ上经过B点时需要加速才能变轨到轨道Ⅲ，卫星机械能增加，则卫星在轨道Ⅲ上运动的机械能大于在轨道Ⅰ上运动的机械能，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台由静止开始缓慢加速转动，经过60s后小物块恰好滑离转台做平抛运动。已知小物块质量，转台半径，转台离水平地面的高度，小物块平抛落地过程水平位移的大小。假设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。则从小物块开始转动到滑离转台过程中（　　） A. 小物块与转台间的动摩擦因数为0.5 B. 转台对小物块做功为0.5J C. 摩擦力对小物块的冲量大小为120N·s D. 小物块动量的变化量大小为1kg·m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小物块滑离转台做平抛运动，设当时小物块的线速度为时，根据平抛运动的规律有， 代入数据可得 设小物块与转台间的动摩擦因数，当线速度为，小物块所受的向心力恰好由最大静摩擦力提供，则有 解得 故A错误； B．根据动能定理，可得此过程中转台对小物块做功等于物体动能变化，所以J 故B正确； CD．根据动量定理，可得此过程中摩擦力对小物块的冲量大小为 小物块动量的变化量大小为1kg·m/s，故C错误，D正确； 故选BD。 10. 如图（a）所示，传送带沿顺时针方向以恒定的速率转动，将质量为1kg的货物轻放在传送带的底端，4s后从传送带的顶端离开，货物的速度大小随时间变化的关系如图（b）所示。已知传送带的倾角，重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对货物做的功为32J B. 传送带克服摩擦力做功为48J C. 货物与传送带间因摩擦产生的热量为12J D. 传送货物需要电机多消耗的电能为32J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图像可知内传送带与货物有相对滑动，货物在传送带上加速时加速度为 根据牛顿第二定律 解得 货物与传送带之间的滑动摩擦力 由图像的面积等于位移可知，滑动摩擦力对货物做的功为 内静摩擦力对货物做的功为 对货物做的总功为W=W1+W2=32J 故A正确； B．传送带克服摩擦力做功为 故B错误； C．内传送带比货物多运动 货物与传送带间因摩擦产生的热量为 故C正确； D．根据能量守恒，传送货物需要电机多消耗电能为 故D错误。 故选AC。 二、非选择题题：本大题共5小题，共60分。 11. 为估测排球从空中落下到弹起过程中对地面平均作用力，某同学设计了入下实验步骤： ①压力传感器水平固定于地面，组装实验器材如图（a）所示； ②让质量为m的排球从高处自由下落，测得释放时排球下边缘与压力传感器的距离H； ③排球落到压力传感器上弹起到最大高度时，测得下边缘与压力传感器的距离为h； 已知重力加速度为g，忽略空气阻力，回答以下问题： （1）传感器测得的压力F与时间t的关系图像如图（b）所示，则排球与压力传感器的接触时间可表示为__________； （2）排球弹起时的速度大小为__________； （3）排球与传感器接触过程中，对传感器的平均作用力大小为__________。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 排球与压力传感器的接触时间为； 【小问2详解】 根据速度—位移公式 可得，弹起时 【小问3详解】 同理，排球下落与传感器接触时速度为 以向上为正方向，根据动量定理可得 解得 12. 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。实验原理如下：先用天平测出A、B两物块的质量；，，然后将A、B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B的下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器。让A从高处由静止开始下落，B拖着纸带经过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图（b）给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，计数点A、B、C、D到O点的距离分别为41.53cm、58.21cm、75.10cm、92.21cm，每相邻两计数点间还有4个点未标出，已知打点计时器计时周期为，重力加速度大小，。 （1）在打下O点至C点过程中系统重力势能的减小量__________J，系统动能的增加量__________J。（结果均保留三位有效数字） （2）根据（1）的计算结果，可以得出的结论是：__________。 （3）若计算得到的结论是动能的增加量大于重力势能的减少量，错误的原因可能是由于（　　） A. 打点计时器工作的实际频率大于50Hz B. 操作时先释放重物，后接通电源 C. 存在空气阻力和摩擦阻力 （4）若想利用该装置测量当地重力加速度，用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度，作出的-h图像如图（c）所示，则可测得当地实际的重力加速度__________（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. 0.736 ②. 0.723 （2）在误差允许范围内，两物块组成的系统运动过程中机械能守恒 （3）B （4）9.75 【解析】 【小问1详解】 [1] 打下O点至C点过程中系统重力势能的减小量J [2] 每相邻两计数点间还有4个点未标出，则时间s 打下C点的速度为 动能为J 【小问2详解】 根据计算结果可得出结论：在误差允许范围内，两物块组成的系统运动过程中机械能守恒 【小问3详解】 A．打点计时器工作的实际频率大于50Hz,则计算所用周期偏大，则计算的速度偏小，动能偏小，故A错误； B．先释放重物，后接通电源打出纸带，纸带上记录的重力的运动具有一定的初速度，会出现动能的增加量大于重力势能的减少量的情况，故B正确； C．因存在空气阻力和摩擦阻力的影响，减少的重力势能一部分转化为重物的动能，还有一部分转化为内能，说明重力势能的减少量大于动能的增加量。故C错误； 故选B。 【小问4详解】 根据机械能守恒定律有 解得 图像的斜率为 解得 13. 如图（a）所示，质量为的物体静止在水平地面上，时刻，对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图（b）所示。已知物体与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。求 （1）0~4s内力F做的功； （2）物体运动速度最大的时刻及最大速度的大小。 【答案】（1） （2）t=7s， 【解析】 【小问1详解】 前4s内，根据牛顿第二定律有 根据位移—时间公式有 力F做功 解得 【小问2详解】 当 时物体的加速度为0，速度最大，则时F=f，此时速度最大，根据图像与时间轴围成的面积表示力F的冲量，0~7s内有 设向右为正方向，0~7s根据动量定理有 其中，解得最大速度 14. 2023年8月13日，我国将陆地探测四号01星（以下简称“01星”）送入地球同步卫星轨道。如图所示，“01星”、卫星A均绕地心在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，其中卫星A运动的周期为3h。某时刻“01星”与地心连线和卫星A与地心连线的夹角为60°，求 （1）卫星A与“01星”的向心加速度大小之比； （2）从该时刻至卫星A与“01星”第一次相距最近所需的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由万有引力提供向心力有 ，，解得两卫星向心加速度之比 【小问2详解】 对卫星A有，对01星有 令两者经时间相距最近，则 解得 15. 如图所示，在某光滑水平台面上，一个质量的小物块以一定的水平速度向右滑离平台，恰好从距平台水平距离的A点沿AB方向进入倾角的光滑斜面AB，运动一段时间后进入与斜面的B点相切的组合轨道。组合轨道由半径的竖直光滑螺旋轨道（可看作圆轨道）和与点相切的粗糙水平轨道组成。已知小物块恰好能在竖直平面内做完整圆周运动，并从圆轨道最低点点滑上水平轨道，与距点距离的挡板P发生弹性碰撞（碰撞前后的速度等大反向）。重力加速度大小，空气阻力忽略不计。求 （1）小物块做平抛运动初速度的大小； （2）斜面AB的长度l； （3）若小物块与挡板只发生一次弹性碰撞，且运动过程中不脱离组合轨道，那么小物块与水平轨道之间的动摩擦因数应该满足什么条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块做平抛运动恰好落入斜面，由末速度方向已知，令平抛运动时间为t，可知 且 解得 【小问2详解】 小物块在A点速度 小物块恰好做完整圆周运动，在D点有 从A到D过程中，运用动能定理 解得 【小问3详解】 令小物块滑动至点速度为v，则 依据题意知，①的最大值对应的是物块撞击挡板前瞬间的速度趋于零，根据能量关系有 代入数据解得 ②对于的最小值求解，首先应判断物块第一次碰撞挡板后反弹回到圆轨道某处后，又下滑经C'恰好至挡板P停止，因此有 联立解得 ③不脱离圆轨道，则物块第一次碰撞挡板后返回圆轨道上升高度不超过R，则 解得 综上可知，满足题目条件的动摩擦因数值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 武汉市部分重点中学2024—2025学年度下学期期中联考 高一物理 本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟，考试时间：2025年4月15日上午8：30 祝考试顺利 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于力学规律的认识，下列说法正确的是（　　） A. 若物体所受合外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒 B. 一对相互作用力，对相互作用的两个物体做功的代数和一定为零 C. 狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的 D. 牛顿力学观点不仅适用于宏观、低速的物体，对于微观、高速的物体也同样适用 2. 如图所示，水平地面上固定一竖直轻质弹簧，一物体由弹簧正上方某位置由静止开始竖直下落，不计空气阻力。则物体从与弹簧接触到第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体的动能逐渐减小 B. 弹簧的弹性势能逐渐增大 C. 物体的机械能守恒 D. 物体克服弹力做功的功率逐渐增大 3. 如图所示是地月天体系统，在地月连线上存在一种特殊点，称为拉格朗日点。在地球上将一颗质量为的人造卫星发射至该点后，它受到地球、月球对它的引力作用，并恰好和月球一起绕地球以相同的角速度做匀速圆周运动。已知相对于地球质量M和月球质量m来说，很小，所以卫星对地球和月球的引力不影响地球和月球的运动。若地心到月心间距为L，月心到该拉格朗日点的距离为d，则（　　） A. 该卫星的发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s B. 地月连线所在直线上只存在1个拉格朗日点 C. 该卫星在图中拉格朗日点的线速度大小小于月球的线速度大小 D. 题干中物理量满足关系式 4. 如图是一辆质量为的电动车在平直公路上测试时的速度—时间图像，0~8s及18s之后的图线均为直线，中间曲线平滑连接。已知该电动车的额定功率为8kW，其所受阻力大小恒定不变，由静止开始启动，在18s末电动车的速度恰好达到最大值。下列说法正确的是（　　） A. 电动车前8s运动过程中功率恒定 B. 电动车的最大牵引力大小为800N C. 电动车在0~18s内的牵引力做功为 D. 电动车在8s~18s内的位移大小为87.5m 5. 质量为2kg的物体以20m/s的初速度，从A点竖直向上抛出，在它上升到某点时，物体的动能减小了80J，机械能损失了20J。假设物体在上升、下降阶段空气阻力大小恒定，重力加速度大小。则物体落回A点时的动能为（　　） A. 300J B. 200J C. J D. 100J 6. 如图（a）所示，静止在水平地面上的物体，在竖直向上的拉力F作用下开始运动。在物体向上运动的过程中，其机械能E与位移x的关系图像如图（b）所示，物体到达最高点时的位移为，图线上位移为x1的点A处的斜率最大，位移为处的斜率恰好为零。已知重力加速度大小为g，且空气阻力不计。在物体向上运动过程中（　　） A. 物体在位移为x1处速度大小一定最大 B. 物体在位移为x1处的加速度大小一定最大 C. 物体在位移为处开始减速 D. 物体在位移为处开始做竖直上抛运动 7. 如图所示，质量分别为m、2m的小球a、b通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，a套在竖直细杆M上，b套在水平细杆N上，最初刚性轻杆与细杆M的夹角为45°。两根细杆M、N不接触（a、b球均可越过O点），两杆间的距离忽略不计，且不计一切摩擦，重力加速度大小为g。将a、b从图示位置由静止释放，则下列说法中正确的是（　　） A. a球从初位置下降到最低点的过程中，刚性轻杆对a球的弹力先做负功，后做正功 B. 刚性轻杆与水平方向夹角为时，a、b两球运动速率满足 C. a球的最大速度为 D. b球的最大速度为 8. 某次发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，卫星运动到轨道Ⅰ上的A点时实施变轨进入椭圆机道Ⅱ，到达轨道Ⅱ上的远地点B时，再次实施变轨进入轨道半径为3R（R为地球半径）的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。下列判断正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅰ上运动的角速度与在轨道Ⅲ上运动的角速度之比是3：1 B. 卫星在轨道Ⅰ上运动的周期与在轨道Ⅱ上运动的周期之比是 C. 卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大小大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大小 D. 卫星在轨道Ⅲ上运动的机械能小于在轨道Ⅰ上运动的机械能 9. 如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台由静止开始缓慢加速转动，经过60s后小物块恰好滑离转台做平抛运动。已知小物块质量，转台半径，转台离水平地面的高度，小物块平抛落地过程水平位移的大小。假设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。则从小物块开始转动到滑离转台过程中（　　） A. 小物块与转台间的动摩擦因数为0.5 B. 转台对小物块做功为0.5J C. 摩擦力对小物块的冲量大小为120N·s D. 小物块动量的变化量大小为1kg·m/s 10. 如图（a）所示，传送带沿顺时针方向以恒定的速率转动，将质量为1kg的货物轻放在传送带的底端，4s后从传送带的顶端离开，货物的速度大小随时间变化的关系如图（b）所示。已知传送带的倾角，重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对货物做的功为32J B. 传送带克服摩擦力做功为48J C. 货物与传送带间因摩擦产生热量为12J D. 传送货物需要电机多消耗的电能为32J 二、非选择题题：本大题共5小题，共60分。 11. 为估测排球从空中落下到弹起过程中对地面的平均作用力，某同学设计了入下实验步骤： ①压力传感器水平固定于地面，组装实验器材如图（a）所示； ②让质量为m的排球从高处自由下落，测得释放时排球下边缘与压力传感器的距离H； ③排球落到压力传感器上弹起到最大高度时，测得下边缘与压力传感器的距离为h； 已知重力加速度g，忽略空气阻力，回答以下问题： （1）传感器测得的压力F与时间t的关系图像如图（b）所示，则排球与压力传感器的接触时间可表示为__________； （2）排球弹起时的速度大小为__________； （3）排球与传感器接触过程中，对传感器的平均作用力大小为__________。 12. 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。实验原理如下：先用天平测出A、B两物块的质量；，，然后将A、B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B的下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器。让A从高处由静止开始下落，B拖着纸带经过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图（b）给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，计数点A、B、C、D到O点的距离分别为41.53cm、58.21cm、75.10cm、92.21cm，每相邻两计数点间还有4个点未标出，已知打点计时器计时周期为，重力加速度大小，。 （1）在打下O点至C点过程中系统重力势能的减小量__________J，系统动能的增加量__________J。（结果均保留三位有效数字） （2）根据（1）的计算结果，可以得出的结论是：__________。 （3）若计算得到的结论是动能的增加量大于重力势能的减少量，错误的原因可能是由于（　　） A. 打点计时器工作的实际频率大于50Hz B. 操作时先释放重物，后接通电源 C. 存在空气阻力和摩擦阻力 （4）若想利用该装置测量当地重力加速度，用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度，作出的-h图像如图（c）所示，则可测得当地实际的重力加速度__________（结果保留三位有效数字）。 13. 如图（a）所示，质量为的物体静止在水平地面上，时刻，对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图（b）所示。已知物体与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。求 （1）0~4s内力F做的功； （2）物体运动速度最大的时刻及最大速度的大小。 14. 2023年8月13日，我国将陆地探测四号01星（以下简称“01星”）送入地球同步卫星轨道。如图所示，“01星”、卫星A均绕地心在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，其中卫星A运动的周期为3h。某时刻“01星”与地心连线和卫星A与地心连线的夹角为60°，求 （1）卫星A与“01星”的向心加速度大小之比； （2）从该时刻至卫星A与“01星”第一次相距最近所需的时间。 15. 如图所示，在某光滑水平台面上，一个质量小物块以一定的水平速度向右滑离平台，恰好从距平台水平距离的A点沿AB方向进入倾角的光滑斜面AB，运动一段时间后进入与斜面的B点相切的组合轨道。组合轨道由半径的竖直光滑螺旋轨道（可看作圆轨道）和与点相切的粗糙水平轨道组成。已知小物块恰好能在竖直平面内做完整圆周运动，并从圆轨道最低点点滑上水平轨道，与距点距离的挡板P发生弹性碰撞（碰撞前后的速度等大反向）。重力加速度大小，空气阻力忽略不计。求 （1）小物块做平抛运动初速度的大小； （2）斜面AB的长度l； （3）若小物块与挡板只发生一次弹性碰撞，且运动过程中不脱离组合轨道，那么小物块与水平轨道之间的动摩擦因数应该满足什么条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$