精品解析：重庆市巴蜀中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

重庆市巴蜀中学教育集团 高2027届高一（下）月考考试 物理试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。 2.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，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。 3.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。 一、单选题（共11题，每题3分，共33分，每题只有一个选项符合题目要求） 1. 著名物理学家杨振宁曾说过：“如果一定要举出某个人，某一天作为近代科学诞生的标志，我选牛顿《自然哲学的数学原理》在1687年出版的那一天。”关于相关物理学史说法有误的是（　　） A. 牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了牛顿运动定律作为牛顿力学的基础 B. 根据日常的观察和经验，先提出以托勒密为代表的“地心说”，而后哥白尼又提出了“日心说” C. 英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验装置通过微小量放大法比较准确地测出了引力常量 D. 爱因斯坦提出狭义相对论，颠覆了牛顿力学的绝对时空观，使牛顿力学失去了应用的价值 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了牛顿运动定律作为牛顿力学的基础，故A正确，不符合题意； A．根据日常的观察和经验，先提出以托勒密为代表的“地心说”，而后哥白尼又提出了“日心说”，故B正确，不符合题意； C．英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值，故C正确，不符合题意； D．爱因斯坦于1905年提出狭义相对论，颠覆了牛顿力学的绝对时空观（如时间、空间的相对性），但牛顿力学在低速（远低于光速）、宏观领域仍适用，并未失去应用价值（如日常工程、天体运动计算等）。狭义相对论是对牛顿力学的扩展和修正，而非完全替代，故D错误，符合题意。 本题选错误的，故选D。 2. 如图所示，假设一根梭镖以接近光速的速度穿过一根等长的静止管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。根据爱因斯坦的狭义相对论以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子情况的是（　　） A. 静止的观察者看到梭镖变短，因此在某个位置，管子能完全遮住梭镖 B. 静止的观察者看到梭镖变长，因此在某个位置，梭镖从管子的两端伸出来 C. 静止的观察者看到两者的收缩量相等，因此在某个位置，管子仍恰好遮住梭镖 D. 静止的观察者看到两者的伸长量相等，因此在某个位置，管子仍恰好遮住梭镖 【答案】A 【解析】 【详解】梭镖相对于静止的观察者高速运动，根据相对论的长度收缩效应可知，梭镖长度收缩变短，而管子相对于观察者是静止的，同理知管子长度不变，因此在某个位置，管子能完全遮住梭镖。 故选A。 3. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为，连接货车的绳与水平方向的夹角为，重力加速度为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 货车的速度等于 B. 货车的速度等于 C. 缆绳中的拉力大于 D. 货箱对货物的支持力小于 【答案】C 【解析】 【详解】AB．将货车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的分速度，沿绳子方向的速度等于货箱的速度，则 可得货车的速度为 故AB错误； CD．货车向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角θ减小，增大，又因为不变，所以货箱的速度增大，货箱和货物向上做加速运动，加速度方向向上，处于超重状态，缆绳对货箱的拉力满足 货箱对货物的支持力满足 故C正确，D错误。 故选C。 4. 一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则运动时间为（不计空气阻力，重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据速度的矢量关系可以求出落地时物体竖直方向上的速度 物体在竖直方向上做自由落体运动，所以运动时间为 故选C 5. 甲、乙两颗人造卫星均绕地球做匀速圆周运动，甲的质量是乙的3倍，甲的轨道半径是乙的2倍。下列推论正确的有（　　） A. 由可知，甲的速度是乙的倍 B. 由可知，甲的向心加速度是乙的2倍 C. 由可知，甲的向心力是乙的6倍 D. 由可知，甲的周期是乙的倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．两颗卫星做匀速圆周运动所处的重力加速度g不相同，不能用对比两颗卫星，故A错误； B．两卫星做匀速圆周运动的角速度不一样，不能由分析加速度关系，故B错误； C．由可知，甲的向心力是乙的倍，故C错误； D．由开普勒第三定律可知，甲的周期是乙的倍，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在运动过程中，只有摩擦力做功，而摩擦力做功与路径有关，根据动能定理 可得摩擦力的大小 故选B。 7. 如图，某人做蹦极运动，从高台由静止开始下落，下落过程不计空气阻力，设弹性绳原长为，弹性绳的弹力与其伸长量正比，则他在从高台下落至最低点的过程中机械能随下落高度变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】下落高度在之前，弹性绳之间无弹力，只有重力做功，人的机械能守恒，在后，除了重力之外有弹性绳对人做负功，由功能关系知，在下落高度后，人的机械能减少，弹性绳形变越大，则弹性绳的弹力越大，由 可得图像斜率越大。 故选C。 8. 如图所示，光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔,用一细绳穿过小孔连接质量分别为m1 ,m2;的小球A和B.让两小球同时做圆周运动,B球绕O点做圆锥摆运动，悬线与竖直方向的夹角为,A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心O做匀速圆周运动，两球做圆周运动的角速度相同,OA ,OB的绳长相等，则两球的质量之比为 A. 1：1 B. 1： C. 1： D. 1： 【答案】A 【解析】 【详解】对A球，绳子的拉力提供向心力，所以有 对B球，绳子的拉力的分力提供向心力，即 联立解得： A.1：1与分析相符，故A项正确； B.1：与分析不符，故B项错误； C.1：与分析不符，故C项错误； D.1：与分析不符，故D项错误． 9. 如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E机、重力势能Ep（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能Ek的相对大小（用柱形高度表示），可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设轨道半径为R，则小球运动到最高点时，速度最小为 即动能不为零，则机械能E机大于重力势能Ep；最高点的重力势能 Ep=2mgR 最小动能为 即在最高点时的动能 故选D 10. 如图所示，将一根光滑的硬质金属导线制成四分之一圆弧轨道后固定在竖直平面内，为轨道的圆心，水平。质量为的圆环套在轨道上，足够长的轻质细绳绕过光滑的细小定滑轮、分别连接圆环P与另一质量也为的小球Q，为一边长为的正方形。现将圆环P从圆弧轨道的最高点A由静止释放，在细绳拉动下开始沿轨道运动。已知重力加速度为，空气阻力忽略不计。则圆环P下滑至点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球Q的机械能先增加后减少 B. 小球Q动能最小时，圆环P的速度大小为 C. 轻质细绳对小球Q做功为零 D. 圆环P运动到点时，圆弧轨道对圆环P的弹力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在圆环P下滑至点的过程中，小球Q先向下运动，后向上运动，细绳拉力对Q先做负功后做正功，因此小球Q的机械能先减少后增加，故A错误； B．根据速度的合成与分解可知，圆环P的速度沿细绳方向的分量大小等于Q的速度大小，当小球Q的速度为零时，圆环P的速度方向与细绳垂直，此时细绳与水平方向的夹角为，有 解得 故B错误； C．圆环P运动到点时，小球Q返回初始位置，P、Q的速度大小相等，得 对小球Q有 故C错误； D．在点，对圆环P有 解得圆弧轨道对圆环P的弹力大小 故D正确。 故选D。 11. 一颗通讯卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动，其周期为地球自转周期的，如图所示，运行的轨道与地球静止卫星轨道不共面。此刻，该通讯卫星恰好经过静止卫星正下方。已知地球两极处的重力加速度为，半径为。则（　　） A. 通讯卫星距地面高度为 B. 通讯卫星与位于地球赤道上的物体向心加速度之比为 C. 此刻之后，静止卫星与通讯卫星最远距离为两者轨道半径之和，两次相距最远间隔 D. 此刻之后，静止卫星与通讯卫星最近距离为两者轨道半径之差，两次相距最近间隔 【答案】D 【解析】 【详解】A．设通讯卫星的质量为，距地面高度为，有 其中、 根据万有引力与重力关系有 联立解得 故A错误； B．做圆周运动的物体加速度为 则 故B错误； CD．由于轨道特殊空间关系，想要静止卫星与通讯卫星最近距离为两者轨道半径之差，或最远距离为两者轨道半径之和，位置只能在“此刻”的位置或者“此刻”背后的位置，因 可得频率关系为 则静止卫星转圈，通信卫星转圈，不满足； 静止卫星转圈，通信卫星转圈，不满足； 静止卫星转圈，通信卫星转圈，满足最近条件，且回到相对初始位置，故不会出现“最远距离为两者轨道半径之和”，但会出现“最近距离为两者轨道半径之差”且周期为，此解与转向无关，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（共4题，每题4分，共16分，每题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分） 12. 中国预计将在2030年实现载人登月，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥”的奔月简化示意图，“嫦娥”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥”，下列说法正确的有（　　） A. 从地面发射时的速度必须达到第二宇宙速度 B. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 C. 在轨道Ⅰ上运动经过点时的速度小于在轨道Ⅱ上运动经过点时的速度 D. 在不同的绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度是指发射物体能够脱离地球吸引的最小发射速度，而“嫦娥”卫星仍然没有脱离地球引力的范围，所以其发射速度小于第二宇宙速度，故A错误； B．在绕地轨道中，根据开普勒第三定律可知，同一中心天体，椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比为定值，故B正确； C．“嫦娥”卫星从轨道Ⅰ上的Q点加速进入轨道Ⅱ，则在轨道Ⅰ上运动经过点时的速度小于在轨道Ⅱ上运动经过点时的速度，故C正确； D．根据开普勒第二定律，可知在同一绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同，但是在不同的绕月轨道上不满足，故D错误。 故选BC。 13. 风力发电已成为世界实现“双碳”目标的重要途径之一，在我国新疆，大型风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，如图所示。某风力发电机转化效率可视为不变。该风机叶片长度为，空气密度为，风场风速为，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击该风力发电机叶片圆面积的气流的动能为 B. 该风力发电机的输出电功率与风速的平方成正比 C. 该风力发电机时间内输出电能为 D. 若该地区每天平均有的风能资源，则风力发电机每天发电量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．时间流过风机叶面的流动空气体积为，时间流过风机叶面的流动空气质量为，时间流过风机叶面的流动空气动能为，单位时间流过面积的流动空气动能为，选项A正确； BC．转化效率不变，可知该风力发电机的输出电功率为；该风力发电机时间内输出电能为，该风力发电机的输出电功率与风速的立方成正比，选项B错误，C正确； D．由于风力发电存在转化效率，若每天平均有的风能资源，则每天发电量应满足，选项D错误。 故选AC。 14. 如图为一种升降电梯原理图，A为电梯的轿厢，B为平衡配重，A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接，不计空气阻力和摩擦阻力，，以此分析物理过程。假设在某次启动运行时A（含乘客）、B的质量分别为和，电动机通过牵引绳向下拉配重B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动（轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞）。若设定电动机输出功率保持不变，则（　　） A. 轿厢A先做匀加速直线运动，再做加速度减小的直线运动，最后做匀速直线运动 B. 轿厢A能达到的最大速度 C. 轿厢A向上的加速度为时，配重B下端的牵引绳上拉力 D. 轿厢A从静止开始到上升的高度为时，所用的时间 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电动机输出功率保持不变，速度增大时，根据 可知牵引力减小，所以轿厢A做加速度减小的加速直线运动，最后做匀速直线运动，故A错误； B．当轿厢A的速度达到最大时，轿厢A做匀速直线运动，此时电动机的牵引力为 又 联立解得 故B正确； C．当A向上的加速度为时，设A、B之间绳的拉力大小为，对A有 重物B下端绳的拉力大小为，对B有 联立解得 故C正确； D．假设轿厢从静止开始到上升的高度为时，轿厢已处于匀速状态，对A、B整体，由动能定理得 解得 若假设成立，则 代入数据，解得 所以，假设不成立，此时轿厢未达到匀速，故D错误。 故选BC。 15. 如图所示，生产车间有两条完全相同的水平传送带甲和乙，它们相互垂直且等高，工作时都匀速运动，两速度大小、可调但满足，式中为已知定值（即两传送带的速度代数和始终不变）。将一质量为的工件A（视为质点）轻放到传送带甲上，工件离开传送带甲前已经与传送带甲的速度相同，并平稳地传送到传送带乙上，传送带足够宽，工件不会掉落。两传送带正常工作时，下列说法正确的是（　　） A. 工件在传送带甲和乙上共速前受到的摩擦力一定相同 B. 当时，工件在传送带乙上留下的滑动痕迹最短 C. 当时，工件与两传送带因摩擦而产生的总热量最小 D. 驱动传送带的电机因传送工件至少需要额外做的功为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．取传送带乙为参考系，工件滑上传送带乙时的速度如图 工件受到的滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以工件在两传送带上受到摩擦力大小相等，但方向不同，故A错误； B．由牛顿第二定律可得，工件在传送带上的加速度为 设工件在传送带乙上的滑动痕迹为，则 又因为 解得 由数学知识可得，当时，取最小值，故B错误； C．设工件在传送带甲上的滑动痕迹为，工件与两传送带因摩擦产生的总热量为，则， 整理得 则当时，取最小值，此时 则有 故C正确； D．根据能量守恒定律可知，电动机额外做的功等于产生的热量与工件的末动能之和，则有 整理得，当时，取最小值，最小值为 故D正确。 故选CD。 三、实验题（共2题，16题6分，17题9分，共15分） 16. 如图甲所示，利用向心力演示仪探究做圆周运动的小球，当质量、半径一定时，所需向心力大小与角速度之间的关系。 （1）如图乙所示，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右两塔轮半径、之比为，则塔轮转动时，A、两处的角速度之比_____。 （2）左、右两标尺上黑白相间的等分格显示如图丙所示，则、两处钢球所受向心力大小之比约为_____。 （3）由此实验现象，可初步猜想当质量、半径一定时，所需向心力大小与_____成正比关系，从而进行下一步探究。 【答案】（1） （2） （3）角速度的平方（写成“角速度的平方”或“”） 【解析】 【小问1详解】 左、右塔轮边缘的线速度大小相等，R1、R2之比为2：1，根据线速度与角速度的关系，有 ，可知左、右塔轮的角速度之比为1：2，又因为A、C两处分别与左右两轮共轴，所以A、C两处的角速度之比为1：2； 【小问2详解】 根据标尺的黑白等分格一个为1个格，一个为4个格，可知A、C两处钢球所受向心力大小之比为1：4； 【小问3详解】 由此实验，得到的结论是：当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度的平方成正比关系。 17. 为了探究动能变化与合外力做功的关系，巴蜀中学物理社的同学设计了如下实验方案： 第一步：把长木板附有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的重锤跨过定滑轮相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示。 第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示。打出的纸带如图丙所示。 请回答下列问题： （1）已知、A、、、、、相邻计数点间的时间间隔为，点为打点计时器打下的第一点，根据纸带求滑块运动的速度，打点计时器打点时滑块运动的速度_____。 （2）已知重锤质量为，当地的重力加速度为，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_______________（写出物理量名称及符号），合外力对滑块做功的表达式_____。 （3）算出滑块运动、、、、段合外力对滑块所做的功以及在A、、、、各点的速度，以为纵轴、为横轴建立直角坐标系，描点作出图像，理论上该图像应是一条__________，根据绘制的图像还可求得__________。 【答案】（1） （2） ①. 下滑的位移 ②. （3） ①. 过原点的直线 ②. 滑块的质量 【解析】 【小问1详解】 由打出的纸带可知打点时的速度为 【小问2详解】 [1][2]由题知撤去重锤后，滑块下滑时受到的合力等于重锤的重力，只要知道滑块下滑的位移就可得合力所做的功 【小问3详解】 [1][2]由动能定理得 若描点作出图像，则其为一条过坐标原点的倾斜直线，直线斜率 故可求滑块质量。 四、解答题（共3题，18题8分，19题12分，20题16分，共36分，每题要求写出必要的文字说明、方程式和步骤） 18. 中国科幻电影《流浪地球》讲述了宇宙航行的故事，假设人们在逃离过程中发现一种三星组成的孤立系统。三星的质量相等、半径均为，稳定分布在等边三角形的三个顶点上，三角形的边长为，三星绕点做周期为的匀速圆周运动，已知万有引力常量为，忽略星体的自转。求： （1）每个星球的质量； （2）每个星球的第一宇宙速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 三星均围绕边长为的等边三角形的中心做匀速圆周运动，由几何关系，得半径为 设星球质量为，有 解得 【小问2详解】 第一宇宙速度为最大的环绕速度，有 解得： 19. 如图所示，半球形光滑圆弧槽固定在水平转台上，转台可绕竖直轴转动，圆弧槽半径为，圆心为O。质量的小球A通过长的轻绳连接小球B，两球静止时，A球恰在槽内壁P点，与水平方向间夹角。已知重力加速度为。 （1）求B球的质量； （2）若固定转台，将A球缓慢移至圆弧槽的左端点Q，再静止释放，求A球再次运动到P点时的动能； （3）若将绳子的折点固定在圆弧槽的左端点Q，同时A球固定在P点，使转台绕轴从静止开始缓慢加速转动，直到轻绳与竖直方向间夹角，求此过程中转台对两球做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对A球在P点进行受力分析，如图所示 可知三角形OQP为等边三角形，槽对A球的支持力与线中张力大小相等，则有 又 解得： 【小问2详解】 设A球运动到P点的速度为，此时B球的速度为，则 取两球组成的系统，研究从释放到A球运动到P点的过程，有 解得： 【小问3详解】 细线与竖直方向间夹角时，A、B球转动的半径分别为， 对B球，根据牛顿第二定律可得 转台对两球做的功为 联立解得： 20. 如图所示，三个可视作质点的小物块A、B、C放置在水平地面上，质量关系为，A紧靠竖直墙壁，一劲度系数为的轻弹簧将A、B连接，C紧靠B，开始时弹簧处于原长，A、B、C均静止。现给C施加一水平向左、大小为的恒力，使B、C一起向左运动，当速度为零时，立即撤去恒力，一段时间后A离开墙壁，最终三物块都停止运动。已知A、B、C与地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为。（弹簧的弹性势能可表示为：，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量） （1）求B、C向左移动的最大距离和B、C分离时B的动能； （2）为保证A能离开墙壁，求恒力的最小值； （3）若三物块都停止时B、C间的距离为，从B、C分离到B、C均停止运动的整个过程，B克服弹簧弹力做的功为，通过推导比较与的大小。 【答案】（1）， （2） （3）见解析， 【解析】 【小问1详解】 设A、B、C的滑动摩擦力为、、，从开始到B、C向左移动到最大距离的过程中，以B、C和弹簧为研究对象，有 解得 弹簧恢复原长时B、C分离，从弹簧最短到B、C分离，以B、C和弹簧为研究对象有 解得 【小问2详解】 当A刚要离开墙时，设弹簧的伸长量为，以为研究对象，由平衡条件得 若A刚要离开墙壁时B的速度恰好等于零，这种情况下恒力为最小值，从弹簧恢复原长到A刚要离开墙的过程中，以B和弹簧为研究对象，有 结合第（1）问的结果求得， 要确保开始能推动BC，应有 故舍去，所以恒力的最小值为 【小问3详解】 从B、C分离到三物块都停止，设B的路程为，的位移为，以B为研究对象，有 以C为研究对象，有 由B、C的运动关系得 联立有 可知 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市巴蜀中学教育集团 高2027届高一（下）月考考试 物理试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。 2.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，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。 3.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。 一、单选题（共11题，每题3分，共33分，每题只有一个选项符合题目要求） 1. 著名物理学家杨振宁曾说过：“如果一定要举出某个人，某一天作为近代科学诞生的标志，我选牛顿《自然哲学的数学原理》在1687年出版的那一天。”关于相关物理学史说法有误的是（　　） A. 牛顿在《自然哲学数学原理》著作中提出了牛顿运动定律作为牛顿力学的基础 B. 根据日常的观察和经验，先提出以托勒密为代表的“地心说”，而后哥白尼又提出了“日心说” C. 英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验装置通过微小量放大法比较准确地测出了引力常量 D. 爱因斯坦提出狭义相对论，颠覆了牛顿力学的绝对时空观，使牛顿力学失去了应用的价值 2. 如图所示，假设一根梭镖以接近光速的速度穿过一根等长的静止管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。根据爱因斯坦的狭义相对论以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子情况的是（　　） A. 静止的观察者看到梭镖变短，因此在某个位置，管子能完全遮住梭镖 B. 静止的观察者看到梭镖变长，因此在某个位置，梭镖从管子的两端伸出来 C. 静止的观察者看到两者的收缩量相等，因此在某个位置，管子仍恰好遮住梭镖 D. 静止的观察者看到两者的伸长量相等，因此在某个位置，管子仍恰好遮住梭镖 3. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为，连接货车的绳与水平方向的夹角为，重力加速度为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 货车的速度等于 B. 货车的速度等于 C. 缆绳中的拉力大于 D. 货箱对货物的支持力小于 4. 一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度v，则运动时间为（不计空气阻力，重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 5. 甲、乙两颗人造卫星均绕地球做匀速圆周运动，甲质量是乙的3倍，甲的轨道半径是乙的2倍。下列推论正确的有（　　） A. 由可知，甲的速度是乙的倍 B. 由可知，甲的向心加速度是乙的2倍 C. 由可知，甲向心力是乙的6倍 D. 由可知，甲的周期是乙的倍 6. 如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图，某人做蹦极运动，从高台由静止开始下落，下落过程不计空气阻力，设弹性绳原长为，弹性绳的弹力与其伸长量正比，则他在从高台下落至最低点的过程中机械能随下落高度变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔,用一细绳穿过小孔连接质量分别为m1 ,m2;的小球A和B.让两小球同时做圆周运动,B球绕O点做圆锥摆运动，悬线与竖直方向的夹角为,A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心O做匀速圆周运动，两球做圆周运动的角速度相同,OA ,OB的绳长相等，则两球的质量之比为 A 1：1 B. 1： C. 1： D. 1： 9. 如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E机、重力势能Ep（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能Ek的相对大小（用柱形高度表示），可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，将一根光滑的硬质金属导线制成四分之一圆弧轨道后固定在竖直平面内，为轨道的圆心，水平。质量为的圆环套在轨道上，足够长的轻质细绳绕过光滑的细小定滑轮、分别连接圆环P与另一质量也为的小球Q，为一边长为的正方形。现将圆环P从圆弧轨道的最高点A由静止释放，在细绳拉动下开始沿轨道运动。已知重力加速度为，空气阻力忽略不计。则圆环P下滑至点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球Q的机械能先增加后减少 B. 小球Q动能最小时，圆环P的速度大小为 C. 轻质细绳对小球Q做功为零 D. 圆环P运动到点时，圆弧轨道对圆环P的弹力大小为 11. 一颗通讯卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动，其周期为地球自转周期的，如图所示，运行的轨道与地球静止卫星轨道不共面。此刻，该通讯卫星恰好经过静止卫星正下方。已知地球两极处的重力加速度为，半径为。则（　　） A. 通讯卫星距地面高度为 B. 通讯卫星与位于地球赤道上的物体向心加速度之比为 C. 此刻之后，静止卫星与通讯卫星最远距离为两者轨道半径之和，两次相距最远间隔 D. 此刻之后，静止卫星与通讯卫星最近距离为两者轨道半径之差，两次相距最近间隔 二、多选题（共4题，每题4分，共16分，每题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分） 12. 中国预计将在2030年实现载人登月，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥”的奔月简化示意图，“嫦娥”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥”，下列说法正确的有（　　） A. 从地面发射时的速度必须达到第二宇宙速度 B. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 C. 在轨道Ⅰ上运动经过点时的速度小于在轨道Ⅱ上运动经过点时的速度 D. 在不同的绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同 13. 风力发电已成为世界实现“双碳”目标的重要途径之一，在我国新疆，大型风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，如图所示。某风力发电机转化效率可视为不变。该风机叶片长度为，空气密度为，风场风速为，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击该风力发电机叶片圆面积的气流的动能为 B. 该风力发电机的输出电功率与风速的平方成正比 C. 该风力发电机时间内输出电能为 D. 若该地区每天平均有的风能资源，则风力发电机每天发电量为 14. 如图为一种升降电梯的原理图，A为电梯的轿厢，B为平衡配重，A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接，不计空气阻力和摩擦阻力，，以此分析物理过程。假设在某次启动运行时A（含乘客）、B的质量分别为和，电动机通过牵引绳向下拉配重B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动（轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞）。若设定电动机输出功率保持不变，则（　　） A. 轿厢A先做匀加速直线运动，再做加速度减小的直线运动，最后做匀速直线运动 B. 轿厢A能达到的最大速度 C. 轿厢A向上的加速度为时，配重B下端的牵引绳上拉力 D. 轿厢A从静止开始到上升的高度为时，所用的时间 15. 如图所示，生产车间有两条完全相同的水平传送带甲和乙，它们相互垂直且等高，工作时都匀速运动，两速度大小、可调但满足，式中为已知定值（即两传送带的速度代数和始终不变）。将一质量为的工件A（视为质点）轻放到传送带甲上，工件离开传送带甲前已经与传送带甲的速度相同，并平稳地传送到传送带乙上，传送带足够宽，工件不会掉落。两传送带正常工作时，下列说法正确的是（　　） A. 工件在传送带甲和乙上共速前受到的摩擦力一定相同 B. 当时，工件在传送带乙上留下的滑动痕迹最短 C. 当时，工件与两传送带因摩擦而产生的总热量最小 D. 驱动传送带的电机因传送工件至少需要额外做的功为 三、实验题（共2题，16题6分，17题9分，共15分） 16. 如图甲所示，利用向心力演示仪探究做圆周运动的小球，当质量、半径一定时，所需向心力大小与角速度之间的关系。 （1）如图乙所示，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右两塔轮半径、之比为，则塔轮转动时，A、两处的角速度之比_____。 （2）左、右两标尺上黑白相间的等分格显示如图丙所示，则、两处钢球所受向心力大小之比约为_____。 （3）由此实验现象，可初步猜想当质量、半径一定时，所需向心力大小与_____成正比关系，从而进行下一步探究。 17. 为了探究动能变化与合外力做功的关系，巴蜀中学物理社的同学设计了如下实验方案： 第一步：把长木板附有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的重锤跨过定滑轮相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示。 第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示。打出的纸带如图丙所示。 请回答下列问题： （1）已知、A、、、、、相邻计数点间的时间间隔为，点为打点计时器打下的第一点，根据纸带求滑块运动的速度，打点计时器打点时滑块运动的速度_____。 （2）已知重锤质量为，当地的重力加速度为，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_______________（写出物理量名称及符号），合外力对滑块做功的表达式_____。 （3）算出滑块运动、、、、段合外力对滑块所做的功以及在A、、、、各点的速度，以为纵轴、为横轴建立直角坐标系，描点作出图像，理论上该图像应是一条__________，根据绘制的图像还可求得__________。 四、解答题（共3题，18题8分，19题12分，20题16分，共36分，每题要求写出必要的文字说明、方程式和步骤） 18. 中国科幻电影《流浪地球》讲述了宇宙航行的故事，假设人们在逃离过程中发现一种三星组成的孤立系统。三星的质量相等、半径均为，稳定分布在等边三角形的三个顶点上，三角形的边长为，三星绕点做周期为的匀速圆周运动，已知万有引力常量为，忽略星体的自转。求： （1）每个星球的质量； （2）每个星球的第一宇宙速度。 19. 如图所示，半球形光滑圆弧槽固定在水平转台上，转台可绕竖直轴转动，圆弧槽半径为，圆心为O。质量的小球A通过长的轻绳连接小球B，两球静止时，A球恰在槽内壁P点，与水平方向间夹角。已知重力加速度为。 （1）求B球的质量； （2）若固定转台，将A球缓慢移至圆弧槽的左端点Q，再静止释放，求A球再次运动到P点时的动能； （3）若将绳子的折点固定在圆弧槽的左端点Q，同时A球固定在P点，使转台绕轴从静止开始缓慢加速转动，直到轻绳与竖直方向间夹角，求此过程中转台对两球做的功。 20. 如图所示，三个可视作质点的小物块A、B、C放置在水平地面上，质量关系为，A紧靠竖直墙壁，一劲度系数为的轻弹簧将A、B连接，C紧靠B，开始时弹簧处于原长，A、B、C均静止。现给C施加一水平向左、大小为的恒力，使B、C一起向左运动，当速度为零时，立即撤去恒力，一段时间后A离开墙壁，最终三物块都停止运动。已知A、B、C与地面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为。（弹簧的弹性势能可表示为：，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量） （1）求B、C向左移动的最大距离和B、C分离时B的动能； （2）为保证A能离开墙壁，求恒力的最小值； （3）若三物块都停止时B、C间的距离为，从B、C分离到B、C均停止运动的整个过程，B克服弹簧弹力做的功为，通过推导比较与的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$