精品解析：山东省日照市校际联合考试2024-2025学年高一下学期期中物理试题

2024级高一下学期期中校际联合考试 物理 2025.05 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，忽略空气阻力。关于小球和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. 重力势能和动能之和始终增大 B. 重力势能和弹性势能之和先增大后减小 C. 动能和弹性势能之和先减小后增大 D. 重力势能、弹性势能和动能之和保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．小球在刚接触弹簧的阶段，弹簧的弹力小于重力，合力向下，小球做加速运动，弹簧的弹力越来越大，后来弹簧的弹力大于小球的重力，合力向上，小球做减速运动，所以小球的动能先增大后减小；对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，由于小球的动能先增大后减小，则小球重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大；弹性势能一直增大，则重力势能和动能之和始终减小，故D正确，AB错误； C．小球的重力势能一直减小，由系统的机械能守恒知，小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大，故C错误； 故选D。 2. 2021年5月15日，由我国发射的“天问一号”探测器成功在火星表面实现软着陆，“祝融号”火星车开始开展巡视探测等工作。我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”探测器发射时，发射速度需大于第三宇宙速度 B. “天问一号”探测器环绕火星时，环绕轨道一定是圆形轨道 C. “天问一号”探测器降低轨道高度时，需要点火加速实现变轨 D. “天问一号”探测器环绕火星时，可以与火星在某点上空保持相对静止 【答案】D 【解析】 【详解】A．“天问一号”探测器发射时，发射速度需大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，故A错误； B．“天问一号”探测器环绕火星时，环绕轨道不一定是圆形轨道，也可以椭圆轨道，故B错误； C．卫星从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以“天问一号”探测器降低轨道高度时，需要点火减速实现变轨，故C错误； D．“天问一号”探测器环绕火星时，当处于火星的同步卫星轨道时，“天问一号”可以与火星在某点上空保持相对静止，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，修正带大、小齿轮由衔接齿轮传动，图中a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，c点位于衔接齿轮的边缘，。若a点以2cm/s的速度匀速转动，下列判断正确的是（　　） A. b点线速度的大小为1cm/s B. c点角速度的大小为πrad/s C. b点向心加速度的大小为 D. 大、小齿轮沿相同方向转动且转速之比为2：1 【答案】C 【解析】 【详解】AC．修正带大、小齿轮由衔接齿轮传动，a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，则有 b点向心加速度的大小为 故A错误，C正确； B．c点位于衔接齿轮的边缘，则有 则c点角速度的大小为 故B错误； D．修正带大、小齿轮由衔接齿轮传动，可知大、小齿轮的转动方向都与衔接齿轮的转动方向相反，则大、小齿轮沿相同方向转动；根据 可知大、小齿轮转速之比为，故D错误。 故选C。 4. 关于重力和万有引力的关系，下列说法正确的是（　　） A. 地面附近的物体所受的重力就是万有引力 B. 由于地球的自转，物体在纬度越高的地方所受重力越大 C. 物体在赤道上时，万有引力和重力的合力提供物体随地球自转所需的向心力 D. 地球上的所有物体都会在万有引力、重力和支持力三个力的作用下处于平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】重力是万有引力的一个分力，物体在两极时重力方向与万有引力方向相同，此时万有引力等于重力，物体在赤道上时，万有引力和地面的支持力的合力提供物体随地球自转所需要的向心力，则物体在纬度越高的地方所受重力越大； 故选B。 5. 科学家发现，某双星系统正围绕它们连线上的某一点逐渐旋近并最终合并。该双星系统在相互旋近的过程中，减小的物理量是（　　） A. 周期 B. 角速度 C. 加速度 D. 动能 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设双星质量分别为、，轨道半径分别为、，双星距离为L，角速度为，则有 又 联立可得 周期 则该双星系统在相互旋近的过程中，L减小，周期减小，角速度变大，故A正确，B错误； C．根据万有引力提供向心力有 解得， 该双星系统在相互旋近的过程中，L减小，加速度增大，故C错误； D．该双星系统在相互旋近的过程中，引力做正功，动能增大，故D错误； 故选A。 6. 曲柄连杆结构是发动机的主要运动结构，其用途是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。其结构简化示意图如图所示，曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点。若曲轴绕O点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 活塞在水平方向做匀速直线运动 B. 当OA与AB垂直时，若AB与水平方向夹角为θ，则 C. 当OA与AB共线时，A点与B点的速度大小相等 D. 当OA与OB垂直时，A点与B点的速度大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】B．设A点的线速度大小为vA，当OA与AB垂直时，设AB与水平方向的夹角为，则 故B错误； C．当OA与AB共线时，vA在沿杆方向的分量为零，此时B点速度为零，A点与B点的速度大小不相等，故C错误； D．当OA与OB垂直时，设AB与水平方向的夹角为，则 即 故D正确； A．根据前面分析可知活塞做水平方向做变速直线运动，故A错误。 故选D。 7. 半径为100cm的圆形餐桌上有一半径为80cm的转盘，转盘可绕中心转轴转动，转盘和餐桌间有5cm的间隙，一小物块静止在转盘边缘，其截面图如图所示。开始缓慢转动转盘，转速由零逐渐增大，直到小物块恰好从转盘上滑落到餐桌上。已知小物块和转盘间的动摩擦因数为0.405，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。则小物块从转盘上落到餐桌上的点到中心转轴的距离为（　　） A. 82cm B. 87cm C. 92cm D. 98cm 【答案】A 【解析】 【详解】小物块滑出桌面时有 解得 滑出后，小物块做平抛运动，则有， 根据几何关系可知，桌上的点到中心转轴的距离为 解得m=82cm 故选A。 8. 一电动玩具车以额定功率沿直线启动，经2s恰好达到最大速度，其加速度a与速度的倒数的关系图像如图所示。已知该玩具车受到的阻力大小恒为100N，取重力加速度。则下列选项正确的是（　　） A. 玩具车的质量为55kg B. 玩具车的额定功率为120W C. 玩具车的最大速度为4m/s D. 玩具车前2s内行驶的位移为3m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设电动玩具汽车的质量为，额定功率为，受到的阻力大小为，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 根据图像可得， 解得， 故AB错误； C．当牵引力等于阻力时，速度到达最大，则有 故C错误； D．设玩具车前2s内行驶的位移为，根据动能定理可得 代入数据解得 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. “为了在紧急情况下实现迅速制动，电动车会使用高灵敏的刹车装置——碟刹。如图所示，刹车时两片刹车片在液压作用下迅速夹紧碟片来实现减速，假设刹车过程中车轮与地面之间无相对滑动。下列说法正确的是（　　） A. 刹车片受到的摩擦力方向指向圆心 B. 平路上无动力刹车到停止时，刹车片夹紧的力度不影响产生的热量 C. 下坡路上无动力刹车到停止时，电动车减少的机械能全部转化为内能 D. 碟片半径越小，刹车制动效果越好，刹车片的磨损越小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据摩擦力方向的特点可知，摩擦片受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反，故A错误； B．平路上无动力刹车到停止时，机械能转化为内能，则刹车片夹紧的力度不影响产生的热量，故B正确； C．根据功能关系可知，下坡路上长时间无动力刹车，减少的机械能全部转化成内能，故C正确； D．刹车制动效果越好，摩擦力越大，摩擦力与动摩擦因数和压力有关，与半径无关，故D错误； 故选BC。 10. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台以的速度水平抛出质量为2kg的重物，抛出点P和落地点Q的连线与水平方向的夹角为45°，取重力加速度，忽略空气阻力。在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重物在空中的运动时间为4s B. 重物重力的平均功率为200W C. 重物落地时的速度大小为40m/s D. 重物落地时重力的功率为800W 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．根据平抛运动规律有， 根据几何关系可知 解得s 落地的速度大小为 故A正确，C错误； B．重物重力的平均功率为W 故B错误； D．重物落地时重力的功率为W 故D正确； 故选AD。 11. 为研制大型客机，研究人员进行了大量的风洞实验。如图甲所示，从距离地面H=5m处将m=1kg的小球以速度水平向右抛出，忽略阻力作用，小球的运动可看作是平抛运动，小球落地点与抛出点的水平距离也是H。打开风机后，产生水平向左的恒定风力如图乙所示，从同一位置以相同速度抛出同一小球，恰好落在抛出点的正下方。下列说法中正确的是（　　） A. 小球初速度 B. 打开风机后，小球从抛出到落地的时间不变 C. 打开风机后，产生的恒定风力F=10N D. 打开风机后，小球到达右侧最远点时，距离地面高度为2.5m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．关闭风机的情况下，小球做平抛运动，则， 联立解得，故A错误； B．打开风机，小球在竖直方向做自由落体运动，则小球从抛出到落地所需时间不变，故B正确； C．打开风机后小球恰好落在抛出点的正下方，则在水平方向有，x = 0 则 则在水平方向有 水平风力的大小为N 则当小球在水平方向的速度为零时，小球到达右侧最远点，有 在竖直方向有 解得，故D错误，C正确。 故选BC。 12. 2020年我国北斗三号组网卫星全部发射完毕。图为卫星变轨的示意图，质量为m的卫星在半径为r的圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，运动到A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，运动到椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入半径为2r的圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知地球的质量为M，万有引力常量为G，卫星在椭圆轨道Ⅱ上的A点和B点满足卫星到地心的距离与其速度的乘积为定值，在椭圆轨道上的A点时速度为v。下列说法正确的是（　　） A. 地球的第一宇宙速度为 B. 卫星在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的时间为 C. 地球的平均密度为 D. 若不计卫星的质量变化，发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得第一宇宙速度为，故A错误； B．根据开普勒第三定律可知 卫星在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的时间为，故B正确； C．地球的半径未知，无法计算地球的密度，故C错误； D．根据万有引力提供向心力可得 解得卫星在轨道半径为r的圆轨道上运动的线速度大小为 同理可得在半径为2r的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为 设卫星在椭圆轨道上B点的速度为，根据题意有 可知在A点时发动机对卫星做功为 在B点时发动机对卫星做的功为 因此有，故D正确； 故选BD。 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 如图所示是“探究向心力F大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系”的实验装置。 （1）本实验中主要用到了物理学中的___________ A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）皮带与不同半径的塔轮相连主要是为了使两小球的___________不同 A. 转动半径r B. 质量m C. 角速度ω （3）探究向心力F大小与角速度ω之间的关系时，把两个完全相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，若与皮带相连的变速塔轮的半径之比为3:2，弹簧测力筒显示出两小球所受向心力的比值为4:9，则实验结论正确的是___________。 A. F与ω成正比 B. F与ω2成反比 C. F与ω2成正比 【答案】（1）B （2）C （3）C 【解析】 【小问1详解】 本实验中主要用到了物理学中的控制变量法。故选B。 【小问2详解】 根据，皮带传动的线速度相同，塔轮的半径不同，角速度不同。所以皮带与不同半径的塔轮相连主要是为了使两小球的角速度不同。故选C。 【小问3详解】 把两个完全相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，则两个小球质量相同，做匀速圆周运动的半径相同。若与皮带相连的变速塔轮的半径之比为3:2，根据，皮带传动的线速度相同，那么两个小球做匀速圆周运动的角速度之比是2:3。弹簧测力筒显示出两小球所受向心力的比值为4:9，则实验结论正确的是：向心力F大小与ω2成正比。 故选C。 14. 某实验小组为“验证机械能守恒定律”，设计了如图所示的实验装置，牛顿管竖直固定在铁架台上，光电门固定在牛顿管的外侧，紧贴牛顿管外侧再固定刻度尺（图中未画出），已知橡胶球的质量为m，当地重力加速度为g。实验步骤如下： （1）先测出橡胶球直径d，启动抽气泵，将牛顿管内的空气抽出，某同学认为使用钢球实验数据会更准确，他的想法是___________（填“正确”或“错误”）的； （2）从刻度尺上读出橡胶球（忽略体积变化）球心和光电门中心对应的刻度值、（）。 （3）通过遥控铁夹（图中未画出）将橡胶球由静止释放，记录橡胶球第一次通过光电门的挡光时间，则该过程中重力势能的变化量为___________； （4）若橡胶球下落过程中机械能守恒，则满足的关系为___________； A. B. C. （5）该小组要利用该装置进一步探究橡胶球与管底碰撞前后的机械能损失情况，他们记录了橡胶球反弹后第一次通过光电门的挡光时间，则碰撞过程中橡胶球损失的机械能为___________。 A. B. C. 【答案】 ①. 错误 ②. ③. B ④. A 【解析】 【详解】（1）[1]牛顿管内抽成真空，则没有空气阻力影响，用橡胶球和铁球同样准确，使用钢球实验数据未必会更准确，况且钢球落底后不能反弹，则他的想法是错误的； （3）[2]该过程中重力势能的变化量为 （4）[3]橡胶球下落到光电门时的速度 若橡胶球下落过程中机械能守恒，则满足的关系为 故选B。 （5）[4]橡胶球反弹后第一次通过光电门的速度 则碰撞过程中橡胶球损失的机械能为 故选A。 15. 一颗卫星环绕地球做匀速圆周运动，其运行轨道到地面的距离是地球半径的2.5倍，地球的同步卫星到地面的距离是地球半径的6倍。已知地球的自转周期为T，地球的半径为R，万有引力常量为G。只考虑地球对卫星的引力，求： （1）该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期； （2）地球的密度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据开普勒第三定律可知 解得 【小问2详解】 对同步卫星根据， 解得地球密度 16. 某同学将一弹性小球从距离地面高处以的初速度竖直向上抛出，小球上升后到达最高点回落。已知小球的质量m=0.04kg，运动过程中所受的阻力大小恒定，取重力加速度。求： （1）小球上升过程中阻力做的功； （2）小球第一次落地时的动能； （3）小球落地时与地面发生碰撞，碰后速度反向，大小不变，求小球运动的总路程。 【答案】（1）-0.1J （2）0.6J （3）9m 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理得 解得 【小问2详解】 阻力做功为 解得 根据动能定理得 解得 【小问3详解】 最终小球静止在地面上，根据动能定理得 解得 17. 如图所示，一劲度系数的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与质量m=1kg的物块P相连，开始时物块P处于静止状态。现在外力F的作用下将物块P向上缓慢移动0.2m后，撤去外力，物块P由静止向下运动到最低点。已知弹簧的弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量），不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度。求： （1）撤去外力后，弹簧恢复原长时物块P的速度大小； （2）运动过程中物块P的最大动能； （3）弹簧的最大弹性势能。 【答案】（1） （2）2J （3） 【解析】 【小问1详解】 开始时弹簧的压缩量 外力F的作用将物块P向上缓慢移动0.2m后撤去外力，此时弹簧伸长，当恢复到原长时有能量关系可知 解得 【小问2详解】 当弹力和重力相等时，加速度为零，此时速度最大，则弹簧的压缩量 能量关系可知 解得 物块P的最大动能 【小问3详解】 物块到达最低点时弹簧弹性势能最大，则能量关系可知 解得 弹簧的最大弹性势能 18. 如图甲所示为一小女孩在水泥管道内踢球的情景，球沿着竖直圆形轨道运动后，从某点脱离；恰好落入包中。该过程可简化为图乙，固定竖直圆形轨道的圆心为O，半径为R，球质量为m。初始时小女孩从A点以的初速度将球水平向左踢出，球在第一次经过C点后，恰好通过最高点B，当球第二次经过C点后，恰好离开轨道，最终恰好落入位于圆形轨道圆心O点的书包中。重力加速度为g，球可视为质点，忽略空气阻力。求： （1）球从A点踢出时对轨道的压力； （2）球从A点运动到B点的过程中，克服摩擦阻力做的功； （3）球从B点运动到C点的过程中，机械能的减少量； （4）球脱离轨道后距离地面的最大高度。 【答案】（1），竖直向下 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 球从A点踢出时，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知球从A点踢出时对轨道的压力 方向竖直向下 【小问2详解】 由球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，故在B点由重力等于向心力得 解得 球从A点运动到B点的过程中，由动能定理得 解得 【小问3详解】 设OC与圆形轨道水平直径的夹角为，当球第二次到达C点时恰好离开轨道，则有 球从C点离开轨道后做斜抛运动，将v沿水平方向与竖直方向分解，则水平分速度大小为 竖直分速度大小为 沿水平方向有 沿竖直方向有 球从B点运动到C点的过程中，机械能的减少量 解得， 【小问4详解】 球脱离轨道后距离地面的最大高度 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高一下学期期中校际联合考试 物理 2025.05 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，忽略空气阻力。关于小球和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. 重力势能和动能之和始终增大 B. 重力势能和弹性势能之和先增大后减小 C. 动能和弹性势能之和先减小后增大 D. 重力势能、弹性势能和动能之和保持不变 2. 2021年5月15日，由我国发射的“天问一号”探测器成功在火星表面实现软着陆，“祝融号”火星车开始开展巡视探测等工作。我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”探测器发射时，发射速度需大于第三宇宙速度 B. “天问一号”探测器环绕火星时，环绕轨道一定是圆形轨道 C. “天问一号”探测器降低轨道高度时，需要点火加速实现变轨 D. “天问一号”探测器环绕火星时，可以与火星在某点上空保持相对静止 3. 如图所示，修正带大、小齿轮由衔接齿轮传动，图中a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，c点位于衔接齿轮的边缘，。若a点以2cm/s的速度匀速转动，下列判断正确的是（　　） A. b点线速度的大小为1cm/s B. c点角速度的大小为πrad/s C. b点向心加速度的大小为 D. 大、小齿轮沿相同方向转动且转速之比为2：1 4. 关于重力和万有引力的关系，下列说法正确的是（　　） A. 地面附近的物体所受的重力就是万有引力 B. 由于地球的自转，物体在纬度越高的地方所受重力越大 C. 物体在赤道上时，万有引力和重力的合力提供物体随地球自转所需的向心力 D. 地球上的所有物体都会在万有引力、重力和支持力三个力的作用下处于平衡状态 5. 科学家发现，某双星系统正围绕它们连线上的某一点逐渐旋近并最终合并。该双星系统在相互旋近的过程中，减小的物理量是（　　） A. 周期 B. 角速度 C. 加速度 D. 动能 6. 曲柄连杆结构是发动机的主要运动结构，其用途是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。其结构简化示意图如图所示，曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点。若曲轴绕O点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 活塞在水平方向做匀速直线运动 B. 当OA与AB垂直时，若AB与水平方向夹角为θ，则 C. 当OA与AB共线时，A点与B点的速度大小相等 D. 当OA与OB垂直时，A点与B点的速度大小相等 7. 半径为100cm的圆形餐桌上有一半径为80cm的转盘，转盘可绕中心转轴转动，转盘和餐桌间有5cm的间隙，一小物块静止在转盘边缘，其截面图如图所示。开始缓慢转动转盘，转速由零逐渐增大，直到小物块恰好从转盘上滑落到餐桌上。已知小物块和转盘间的动摩擦因数为0.405，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。则小物块从转盘上落到餐桌上的点到中心转轴的距离为（　　） A. 82cm B. 87cm C. 92cm D. 98cm 8. 一电动玩具车以额定功率沿直线启动，经2s恰好达到最大速度，其加速度a与速度的倒数的关系图像如图所示。已知该玩具车受到的阻力大小恒为100N，取重力加速度。则下列选项正确的是（　　） A. 玩具车的质量为55kg B. 玩具车的额定功率为120W C. 玩具车的最大速度为4m/s D. 玩具车前2s内行驶的位移为3m 二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. “为了在紧急情况下实现迅速制动，电动车会使用高灵敏的刹车装置——碟刹。如图所示，刹车时两片刹车片在液压作用下迅速夹紧碟片来实现减速，假设刹车过程中车轮与地面之间无相对滑动。下列说法正确的是（　　） A. 刹车片受到的摩擦力方向指向圆心 B. 平路上无动力刹车到停止时，刹车片夹紧的力度不影响产生的热量 C. 下坡路上无动力刹车到停止时，电动车减少的机械能全部转化为内能 D. 碟片半径越小，刹车制动效果越好，刹车片的磨损越小 10. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台以的速度水平抛出质量为2kg的重物，抛出点P和落地点Q的连线与水平方向的夹角为45°，取重力加速度，忽略空气阻力。在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重物在空中的运动时间为4s B. 重物重力的平均功率为200W C. 重物落地时的速度大小为40m/s D. 重物落地时重力的功率为800W 11. 为研制大型客机，研究人员进行了大量的风洞实验。如图甲所示，从距离地面H=5m处将m=1kg的小球以速度水平向右抛出，忽略阻力作用，小球的运动可看作是平抛运动，小球落地点与抛出点的水平距离也是H。打开风机后，产生水平向左的恒定风力如图乙所示，从同一位置以相同速度抛出同一小球，恰好落在抛出点的正下方。下列说法中正确的是（　　） A. 小球初速度 B. 打开风机后，小球从抛出到落地的时间不变 C. 打开风机后，产生的恒定风力F=10N D. 打开风机后，小球到达右侧最远点时，距离地面高度为2.5m 12. 2020年我国北斗三号组网卫星全部发射完毕。图为卫星变轨的示意图，质量为m的卫星在半径为r的圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，运动到A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ，运动到椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入半径为2r的圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知地球的质量为M，万有引力常量为G，卫星在椭圆轨道Ⅱ上的A点和B点满足卫星到地心的距离与其速度的乘积为定值，在椭圆轨道上的A点时速度为v。下列说法正确的是（　　） A. 地球的第一宇宙速度为 B. 卫星在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的时间为 C. 地球的平均密度为 D. 若不计卫星的质量变化，发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 如图所示是“探究向心力F大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系”的实验装置。 （1）本实验中主要用到了物理学中的___________ A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）皮带与不同半径的塔轮相连主要是为了使两小球的___________不同 A. 转动半径r B. 质量m C. 角速度ω （3）探究向心力F大小与角速度ω之间的关系时，把两个完全相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，若与皮带相连的变速塔轮的半径之比为3:2，弹簧测力筒显示出两小球所受向心力的比值为4:9，则实验结论正确的是___________。 A. F与ω成正比 B. F与ω2成反比 C. F与ω2成正比 14. 某实验小组为“验证机械能守恒定律”，设计了如图所示的实验装置，牛顿管竖直固定在铁架台上，光电门固定在牛顿管的外侧，紧贴牛顿管外侧再固定刻度尺（图中未画出），已知橡胶球的质量为m，当地重力加速度为g。实验步骤如下： （1）先测出橡胶球直径d，启动抽气泵，将牛顿管内的空气抽出，某同学认为使用钢球实验数据会更准确，他的想法是___________（填“正确”或“错误”）的； （2）从刻度尺上读出橡胶球（忽略体积变化）球心和光电门中心对应的刻度值、（）。 （3）通过遥控铁夹（图中未画出）将橡胶球由静止释放，记录橡胶球第一次通过光电门的挡光时间，则该过程中重力势能的变化量为___________； （4）若橡胶球下落过程中机械能守恒，则满足的关系为___________； A. B. C. （5）该小组要利用该装置进一步探究橡胶球与管底碰撞前后的机械能损失情况，他们记录了橡胶球反弹后第一次通过光电门的挡光时间，则碰撞过程中橡胶球损失的机械能为___________。 A. B. C. 15. 一颗卫星环绕地球做匀速圆周运动，其运行轨道到地面的距离是地球半径的2.5倍，地球的同步卫星到地面的距离是地球半径的6倍。已知地球的自转周期为T，地球的半径为R，万有引力常量为G。只考虑地球对卫星的引力，求： （1）该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期； （2）地球的密度。 16. 某同学将一弹性小球从距离地面高处以的初速度竖直向上抛出，小球上升后到达最高点回落。已知小球的质量m=0.04kg，运动过程中所受的阻力大小恒定，取重力加速度。求： （1）小球上升过程中阻力做的功； （2）小球第一次落地时的动能； （3）小球落地时与地面发生碰撞，碰后速度反向，大小不变，求小球运动的总路程。 17. 如图所示，一劲度系数的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与质量m=1kg的物块P相连，开始时物块P处于静止状态。现在外力F的作用下将物块P向上缓慢移动0.2m后，撤去外力，物块P由静止向下运动到最低点。已知弹簧的弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量），不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度。求： （1）撤去外力后，弹簧恢复原长时物块P的速度大小； （2）运动过程中物块P的最大动能； （3）弹簧的最大弹性势能。 18. 如图甲所示为一小女孩在水泥管道内踢球的情景，球沿着竖直圆形轨道运动后，从某点脱离；恰好落入包中。该过程可简化为图乙，固定竖直圆形轨道的圆心为O，半径为R，球质量为m。初始时小女孩从A点以的初速度将球水平向左踢出，球在第一次经过C点后，恰好通过最高点B，当球第二次经过C点后，恰好离开轨道，最终恰好落入位于圆形轨道圆心O点的书包中。重力加速度为g，球可视为质点，忽略空气阻力。求： （1）球从A点踢出时对轨道的压力； （2）球从A点运动到B点的过程中，克服摩擦阻力做的功； （3）球从B点运动到C点的过程中，机械能的减少量； （4）球脱离轨道后距离地面的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $