精品解析：四川省泸州市泸县普通高中共同体2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

泸县普通高中共同体2025年春期高一半期联合考试 物理试题 物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页，满分100分。时间为75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、班级、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 第I卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共10小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~10题有多个选项符合要求，全部选对得6分，不全得3分，有错选或不选得0分，共46分） 1. 某餐厅的传菜装置如图所示，装载着菜品的小车沿等距螺旋轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中（　　） A. 小车和菜品所受合力为零 B. 小车和菜品的机械能增加 C. 小车和菜品的机械能守恒 D. 小车和菜品的机械能减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．装载着菜品的小车做匀速率曲线运动，因此合力不为零，故A错误； BCD．小车和菜品匀速率下降，动能不变，势能逐渐减小，所以机械能逐渐减小，故BC错误，D正确。 故选D。 2. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO'重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上 P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. P点的线速度比 Q 点的线速度大 B. P点的角速度比 Q点的角速度大 C. P、Q两点的向心加速度大小相等 D. 同一时刻P点所受合力的方向与Q点的相同 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故P的角速度大小跟Q的一样大，根据，且，所以P的线速度大小比Q的大，故A正确，B错误； C．根据向心加速度公式可知，P的向心加速度比Q的大，故C错误； D．两点的合力提供向心力，方向水平指向竖直轴，则同一时刻P点所受合力的方向与Q点的不相同，故D错误； 故选A。 3. 北斗三号全球卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球轨道卫星，共30颗卫星组成。如图所示，a为地球同步卫星、b为环绕周期与地球自转周期相同的卫星，卫星c与卫星a运动轨迹在同一平面内。下列说法正确的是（　　） A. 卫星a、b具有相同线速度 B. 卫星a、b受地球的引力大小相同 C. 卫星a的周期小于卫星c的周期 D. 卫星b的角速度小于卫星c的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星a、b的线速度方向不同，故A错误； B．万有引力大小为，两卫星的质量大小未知，无法比较引力大小，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，卫星a的周期大于卫星c的周期，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 解得 b的半径较大，则卫星b的角速度小于卫星c的角速度，故D正确； 故选D。 4. 某次班级例行换座位，小明开始用与水平面夹角30°斜向上大小为F的拉力沿直线向前拉动课桌，移动距离s后换用与水平面夹角30°斜向下大小仍为F的推力沿直线向前推动课桌，移动距离也是s，运动过程中接触面粗糙程度不变。以下判断正确的是（　　） A. 拉力比推力做功多 B. 拉力与推力做功相同 C 两次摩擦力做功相同 D. 两次合力做功相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据功的定义式可知，拉力与推力做功均为 即拉力与推力做功相同，故A错误，B正确； C．对课桌进行分析有， 可知 由于位移相等，可知，两次摩擦力做功不相同，故C错误； D．对课桌进行分析有， 结合上述可知 由于位移相等，可知，两次合力做功不相同，故D错误。 故选B。 5. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，并与中国空间站自动交会完成对接，中国空间站离地高度约为地球半径的0.06倍，绕地球做匀速圆周运动，每90分钟绕地球一周，已知万有引力常量，根据上述信息，可求得的物理量是（　　） A. 空间站的质量 B. 空间站的线速度大小 C. 地球的密度 D. 地球的质量 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．空间站空中做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力 可得 由于r、R具体值未知，故环绕速度v、空间站的质量、中心天体地球的质量无法求得，ABD错误； C．根据密度公式有 中国空间站离地高度约为地球半径的0.06倍，则比值已知，可求得地球的密度，C正确。 故选C。 6. 仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。若某女生身高为1.6m，质量为50kg，上半身质量为总质量的0.6倍，一分钟内做了50个仰卧起坐，仰卧起坐时下半身重心位置不变。则测试过程中该女生一分钟内克服重力做功的平均功率约为（　　） A. 400W B. 200W C. 90W D. 20W 【答案】C 【解析】 【详解】设该同学身高1.6m，上半身高度约0.72m，每次上半身重心上升距离约为0.36m，则每次克服重力做功为J=108J 则功率W 该女生克服重力做功的平均功率约为90W。 故选C。 7. 2024年10月25日，备受瞩目的中国女排以3∶2逆转战胜了强大的对手。这场比赛不仅是一场技术与战术的较量，更是意志与精神的对决。如图所示，运动员由A点竖直向上抛出一个排球，排球抛出时的动能为30J，当运动到B点时动能损失了15J，机械能损失了5J，选抛出点为重力势能零点，假设空气阻力恒定不变。则下列说法正确的是（　　） A. 排球所受的重力等于空气阻力 B. 排球在最高点的重力势能为10J C. 排球返回到A点时的动能为10J D. 排球上升最大高度是AB间距离的 【答案】C 【解析】 【详解】A．设排球所受的空气阻力为，重力为，在两点的动能分别为，机械能分别为，间的距离为h，根据动能定理得 根据功能关系得 联立可得 故A选项错误； BD．当排球运动到最高点时，动能为零，设排球上升的最大高度为，根据动能定理可得 解得 选抛出点为重力势能零点，排球上升到最高点时，重力势能为 故B、D选项错误； C．当排球返回到出发点时，因为摩擦产生的内能为 根据能量守恒可知，剩下的动能为 故选项C正确。 故选C。 8. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车以一定速度通过拱桥最高点时对桥的压力小于重力 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的线速度大小不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则小球在 A、B位置的向心力大小相等 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设汽车的质量为m，拱桥的半径为R，在最高点时根据牛顿第二定律 结合牛顿第三定律可知，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力小于重力，故A正确； B．设圆锥摆的线速度为，高度为，根据牛顿第二定律则有 解得，增大θ线速度增大，故B错误； C．设侧棱与中轴线夹角为，小球在 A、B位置的向心力大小均为，故C正确； D．火车转弯超过规定速度行驶时，所需要的向心力增大，外轨与轮缘之间有挤压，内轨与轮缘之间无挤压，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点时的速度大小为v，其图像如图乙所示，重力加速度g取，小球可视为质点，不计一切阻力。则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为1kg B. 小球做圆周运动的半径为5m C. 当 时，小球的向心加速度大小为 D. 当 时，在最高点时杆对小球的弹力大小为20N 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙知，当时，对小球有N 解得小球的质量为，故A正确； B．当，，根据牛顿第二定律有 求得小球做圆周运动的半径为m，故B错误； CD．由图乙，可知当时，N，根据牛顿第二定律有 求得 小球的向心加速度大小为 当时，根据牛顿第二定律有 求得此时杆对小球的弹力大小为N，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，挡板 P 固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M 与半径为R的圆弧轨道 MN连接，其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，∠MON=60°，质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B组成的系统机械能守恒 B. 小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 C. 小球A到达N点时的速度大小为 D. 小球A到达N点时的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球A由M运动到N的过程中，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球A和物块B的机械能之和与弹簧和C的能量之和不变，C一直处于静止状态，弹簧一开始处于压缩状态，之后变为原长，后开始拉伸，则弹性势能先减小后增大，故小球A和物块B的机械能之和先增大后减小，故A错误，B正确； CD．设弹簧的劲度系数为k，初始时刻弹簧的压缩长度为，则B沿斜面方向受力平衡 小球A沿圆弧运动到最低点N时，物块C即将离开挡板时，设弹簧的拉伸长度为，则C沿斜面方向受力平衡，则 当小球A沿圆弧运动到最低点N时，B沿斜面运动的位移为R，所以 解得 设小球A到达N点时的速度为v，对v进行分解，在沿绳子方向的速度 由于沿绳子方向的速度处处相等，所以此时B的速度也为，对A、B、C和弹簧组成的系统，在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，且A在M和N处弹簧的形变量相同，故弹性势能不变，弹簧弹力做功为0，重力对A做正功，对B做负功，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，可知 解得， 故C正确，D错误。 故选BC。 第II卷 非选择题（共54分） 二、实验题（11题8分，12题8分，共16分） 11. 一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小F，滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度v。该同学先保持滑块质量m和运动半径r不变，探究向心力大小与线速度大小的关系。 （1）该同学采用的实验方法主要是________；（填正确答案标号） A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 （2）该同学通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数F，算出对应的线速度v及的数值，以为横轴，F为纵轴，作出图线，如图丙所示，由图可知，F与成________关系（选填“正比”、“反比”），图线斜率的物理意义是___________。若滑块运动半径，由图线可得滑块的质量________kg（保留2位有效数字）。 【答案】（1）C （2） ①. 正比 ②. ③. 0.20 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、线速度v和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 [1]如图丙所示，图像为过原点的直线，可知F与成正比关系； [2][3]根据向心力公式 可知图像的斜率为 图线斜率的物理意义是 可得滑块的质量 12. 利用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是________。 A. 低压交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点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，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少了________，动能增加了________（用题中字母表示）。 （3）实验结果表明，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因可能是________________（答出一条原因即可）。 【答案】（1）AB （2） ① ②. （3）存在空气阻力和摩擦阻力的影响 【解析】 【小问1详解】 A．实验中的打点计时器为电磁打点计时器，需使用低压交流电源，故A符合题意； B．实验需使用刻度尺测量纸带上两点间的距离，故B符合题意； C．验证机械能守恒的表达式中重锤的质量可以约去，故不需要使用天平，故C不符合题意。 故选AB。 【小问2详解】 [1]从O点到B点重物的重力势能减少了 [2]由匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度可得打B点时的速度 则打B点时，重物的动能的增加量为 【小问3详解】 实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响。 三、计算题（13题10分， 14题12分， 15题16分， 共38分） 13. 我国新能源汽车领先全球，2024年3月28日小米第一台汽车XiaomiSU7正式上市。如图所示，一辆质量。 的小米新能源汽车在平直公路上行驶，发动机的额定功率 ，设汽车行驶过程中受到的阻力大小恒为 。 （1）在不超过额定功率的前提下，求该汽车所能达到的最大速度 vm。 （2）如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为 ，在发动机不超过额定功率的前提下，求汽车维持匀加速运动的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当汽车的牵引力F等于阻力f时，汽车的速度达到最大。 发动机的额定功率，阻力 根据公式P=Fv（当F=f时，），可得最大速度 把数值代入 【小问2详解】 汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律F-f=ma 则牵引力 当汽车的功率达到额定功率时，匀加速运动结束。 此时的速度 代入可得 又因为汽车做匀加速直线运动，根据（） 所以匀加速运动的时间 14. 如图，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响，飞船先在近地轨道III上绕地球做匀速圆周运动，到达轨道III的B点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道II的远地点A时再次点火进入轨道I绕地球做匀速圆周运动，轨道I的半径为4R。求： （1）飞船在轨道I上的运行速率； （2）飞船在轨道II从B点到A点的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，在地球表面，不考虑地球自转影响，质量为m的物体所受重力等于地球对它的万有引力，则有 飞船进入轨道I绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有 其中 联立解得 【小问2详解】 飞船在轨道I绕地球做匀速圆周运动的周期为 飞船在轨道II绕地球做匀速圆周运动的半长轴 根据开普勒第三定律有 解得 则飞船在轨道II从B点到A点的时间 15. 如图所示，质量为m=4kg的滑块（可视为质点）放在光滑平台上，向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点，释放后滑块以一定速度从A点水平飞出后，恰好从B点沿切线方向进入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC，然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD，同一竖直平面内的光滑半圆轨道DE与水平面 CD相切于D点。已知圆弧轨道BC的半径。 ，AB两点的高度差h=0.8m，光滑圆弧BC对应的圆心角为53°，滑块与CD部分的动摩擦因数 ，重力加速度 求： （1）弹簧压缩至P点时的弹性势能； （2）滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力； （3）滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离轨道，轨道DE的半径R2满足的条件。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 （3）R2≤0.9m或R2≥2.25m 【解析】 【小问1详解】 滑块从A到B的过程，滑块在竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动的速度公式 可得 因为滑块恰好从B点沿切线方向进入圆弧轨道，根据几何关系（） 则 滑块从释放到A点的过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，根据能量守恒定律 可得 【小问2详解】 滑块从B到C的过程，只有重力做功，根据机械能守恒定律 可得， 在C点，根据牛顿第二定律 可得 根据牛顿第三定律，滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力，方向竖直向下 【小问3详解】 滑块从C到D的过程，根据动能定理 解得 情况一：滑块能通过半圆轨道最高点 设滑块能通过半圆轨道最高点的速度为v，在最高点根据牛顿第二定律mg= 从D到半圆轨道最高点，根据机械能守恒定律 解得R2≤0.9m 情况二：滑块在半圆轨道上运动的高度不超过半圆轨道的圆心 根据机械能守恒定律 解得R2≥2.25m 轨道DE的半径R2满足的条件是R2≤0.9m或R2≥2.25m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 泸县普通高中共同体2025年春期高一半期联合考试 物理试题 物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页，满分100分。时间为75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、班级、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 第I卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共10小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~10题有多个选项符合要求，全部选对得6分，不全得3分，有错选或不选得0分，共46分） 1. 某餐厅传菜装置如图所示，装载着菜品的小车沿等距螺旋轨道向下匀速率运动，该轨道各处弯曲程度相同，在此过程中（　　） A. 小车和菜品所受合力为零 B. 小车和菜品的机械能增加 C. 小车和菜品的机械能守恒 D. 小车和菜品的机械能减少 2. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO'重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上 P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. P点的线速度比 Q 点的线速度大 B. P点的角速度比 Q点的角速度大 C. P、Q两点的向心加速度大小相等 D. 同一时刻P点所受合力的方向与Q点的相同 3. 北斗三号全球卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球轨道卫星，共30颗卫星组成。如图所示，a为地球同步卫星、b为环绕周期与地球自转周期相同的卫星，卫星c与卫星a运动轨迹在同一平面内。下列说法正确的是（　　） A. 卫星a、b具有相同的线速度 B. 卫星a、b受地球的引力大小相同 C. 卫星a的周期小于卫星c的周期 D. 卫星b的角速度小于卫星c的角速度 4. 某次班级例行换座位，小明开始用与水平面夹角30°斜向上大小为F的拉力沿直线向前拉动课桌，移动距离s后换用与水平面夹角30°斜向下大小仍为F的推力沿直线向前推动课桌，移动距离也是s，运动过程中接触面粗糙程度不变。以下判断正确的是（　　） A. 拉力比推力做功多 B. 拉力与推力做功相同 C. 两次摩擦力做功相同 D. 两次合力做功相同 5. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，并与中国空间站自动交会完成对接，中国空间站离地高度约为地球半径的0.06倍，绕地球做匀速圆周运动，每90分钟绕地球一周，已知万有引力常量，根据上述信息，可求得的物理量是（　　） A. 空间站的质量 B. 空间站的线速度大小 C. 地球的密度 D. 地球的质量 6. 仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。若某女生身高为1.6m，质量为50kg，上半身质量为总质量的0.6倍，一分钟内做了50个仰卧起坐，仰卧起坐时下半身重心位置不变。则测试过程中该女生一分钟内克服重力做功的平均功率约为（　　） A. 400W B. 200W C. 90W D. 20W 7. 2024年10月25日，备受瞩目的中国女排以3∶2逆转战胜了强大的对手。这场比赛不仅是一场技术与战术的较量，更是意志与精神的对决。如图所示，运动员由A点竖直向上抛出一个排球，排球抛出时的动能为30J，当运动到B点时动能损失了15J，机械能损失了5J，选抛出点为重力势能零点，假设空气阻力恒定不变。则下列说法正确的是（　　） A. 排球所受的重力等于空气阻力 B. 排球在最高点的重力势能为10J C. 排球返回到A点时的动能为10J D. 排球上升最大高度是AB间距离的 8. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车以一定速度通过拱桥最高点时对桥的压力小于重力 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的线速度大小不变 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则小球在 A、B位置的向心力大小相等 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 9. 如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点时的速度大小为v，其图像如图乙所示，重力加速度g取，小球可视为质点，不计一切阻力。则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为1kg B. 小球做圆周运动的半径为5m C. 当 时，小球的向心加速度大小为 D. 当 时，在最高点时杆对小球的弹力大小为20N 10. 如图所示，挡板 P 固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M 与半径为R的圆弧轨道 MN连接，其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，∠MON=60°，质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B组成的系统机械能守恒 B. 小球A由M点运动到N点过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 C. 小球A到达N点时的速度大小为 D. 小球A到达N点时的速度大小为 第II卷 非选择题（共54分） 二、实验题（11题8分，12题8分，共16分） 11. 一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小F，滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的线速度v。该同学先保持滑块质量m和运动半径r不变，探究向心力大小与线速度大小的关系。 （1）该同学采用的实验方法主要是________；（填正确答案标号） A 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 （2）该同学通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数F，算出对应线速度v及的数值，以为横轴，F为纵轴，作出图线，如图丙所示，由图可知，F与成________关系（选填“正比”、“反比”），图线斜率的物理意义是___________。若滑块运动半径，由图线可得滑块的质量________kg（保留2位有效数字）。 12. 利用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是________。 A. 低压交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点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，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少了________，动能增加了________（用题中字母表示）。 （3）实验结果表明，重力势能减少量略大于动能的增加量，原因可能是________________（答出一条原因即可）。 三、计算题（13题10分， 14题12分， 15题16分， 共38分） 13. 我国新能源汽车领先全球，2024年3月28日小米第一台汽车XiaomiSU7正式上市。如图所示，一辆质量。 的小米新能源汽车在平直公路上行驶，发动机的额定功率 ，设汽车行驶过程中受到的阻力大小恒为 。 （1）在不超过额定功率的前提下，求该汽车所能达到的最大速度 vm。 （2）如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为 ，在发动机不超过额定功率的前提下，求汽车维持匀加速运动的时间t。 14. 如图，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响，飞船先在近地轨道III上绕地球做匀速圆周运动，到达轨道III的B点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道II的远地点A时再次点火进入轨道I绕地球做匀速圆周运动，轨道I的半径为4R。求： （1）飞船在轨道I上的运行速率； （2）飞船在轨道II从B点到A点的时间。 15. 如图所示，质量为m=4kg的滑块（可视为质点）放在光滑平台上，向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至P点，释放后滑块以一定速度从A点水平飞出后，恰好从B点沿切线方向进入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC，然后从C点进入与圆弧轨道BC相切于C点的水平面CD，同一竖直平面内的光滑半圆轨道DE与水平面 CD相切于D点。已知圆弧轨道BC的半径。 ，AB两点的高度差h=0.8m，光滑圆弧BC对应的圆心角为53°，滑块与CD部分的动摩擦因数 ，重力加速度 求： （1）弹簧压缩至P点时的弹性势能； （2）滑块到达圆弧末端C时对轨道的压力； （3）滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离轨道，轨道DE的半径R2满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$