精品解析：山东省枣庄市滕州市2024-2025学年高一下学期4月期中考试物理试题

2024~2025学年度第二学期期中质量检测 高一物理 注意事项： 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、学校、班级等填写在答题卡规定的位置。 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，再选涂其它答案标号。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，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共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. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们（　　） A. 线速度大小之比为3：4 B. 角速度大小之比为3：2 C. 圆周运动的半径之比为2：1 D. 向心加速度大小之比为1：2 【答案】B 【解析】 【详解】A．A、B两艘快艇在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3，根据可得，它们线速度大小之比为，故A错误； B．A、B两艘快艇在相同时间内，运动方向改变的角度之比是3：2，根据可得，它们角速度大小之比为，故B正确； C．根据可知，A、B两艘快艇做圆周运动的半径之比为，故C错误； D．根据 可知A、B两艘快艇的向心加速度大小之比为，故D错误。 故选B。 2. 如图，将六块曲边且边缘平滑的塑料片平放在水平桌面上，拼接形成一个弯曲轨道，让一光滑小铁球从轨道上的O点以某一速度进入轨道，轨道宽度略大于小球直径，A、B、C为小球沿轨道运动的3个位置，小球通过轨道过程中所有塑料片的位置均没有发生移动，下列说法正确的是（　　） A. 小球经过位置A时，塑料片4有向下运动的趋势 B. 若增大小球进入轨道的初速度大小，塑料片5最先开始滑动 C. 若增大小球进入轨道的初速度大小，塑料片3最先开始滑动 D. 若小球经过位置B时，撤去塑料片3，小球仍会沿原轨道运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球经过位置A时，需要塑料片1给小球弹力提供向心力，则塑料片1有向上运动的趋势，故A错误； BC．若增大小球进入轨道的初速度大小，根据向心力表达式 由于位置C处的轨道半径最小，则小球所需向心力最大，塑料片3最先开始滑动，故B错误，C正确； D．若小球经过位置B时，撤去塑料片3，小球将沿B处切线方向运动，不再沿原轨道运动，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，水平放置圆筒绕其中心对称轴OO′匀速转动，筒壁上P处有一小圆孔，筒壁很薄，筒的半径R=2m，当圆孔正上方h=3.2m处有一小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径。已知小球刚好能从孔中进入圆筒，并且与圆筒不发生碰撞离开圆筒。不计空气阻力，取g=10m/s2，圆筒转动的角速度可能是（　　） A. 2.5π rad/s B. 4π rad/s C. 5π rad/s D. 10π rad/s 【答案】A 【解析】 【详解】小球落入圆筒前做自由落体运动，则有 解得小球刚落入圆筒时的速度大小为 设小球在圆筒中运动时间为t，根据运动学公式可得 解得 根据题意有（n=0，1，2⋯） 可得（n=0，1，2⋯） 当n=0时，可得 当n=1时，可得 当n=2时，可得 故选A。 4. 太阳系中，海王星是离太阳最远的一颗行星，它的质量是地球的17倍，半径是地球的4倍。海王星的公转轨道半径是地球公转轨道半径的30倍，则以下说法正确的是（　　） A. 海王星的公转周期约为地球的30倍 B. 地球所受万有引力约为海王星的900倍 C. 海王星的第一宇宙速度约为7.9km/s D. 海王星表面的自由落体加速度约为 【答案】D 【解析】 【详解】A． 根据开普勒第三定律，可知公转周期平方与轨道半径立方成正比，即 海王星轨道半径为地球的30倍，则周期 ，远大于30倍，故A错误； B． 万有引力公式为 可知，地球与海王星所受引力之比为 即地球引力约为海王星的53倍，故B错误； C． 根据万有引力提供向心力 解得第一宇宙速度公式为 海王星质量是地球的17倍，半径是4倍，则 ，远大于7.9 km/s，故C错误； D． 在星球表面，重力等于万有引力，则有 解得表面重力加速度公式为 海王星的 ，接近10 m/s²，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，某高轨道卫星在轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，其发射过程可简化为：卫星在近地轨道Ⅰ上的A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，运动至轨道Ⅱ上的远地点B点再次变轨进入轨道Ⅲ。已知轨道Ⅲ的半径约为地球半径的7倍，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上的B点应该减速才能进入轨道Ⅲ B. 轨道Ⅱ上由A点到B点的时间是轨道Ⅰ周期的4倍 C. 卫星在轨道Ⅲ上的向心加速度大于轨道Ⅰ上的向心加速度 D. 轨道Ⅱ上，卫星在B点速度大于A点速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，所以卫星在轨道Ⅱ上的B点应该加速才能进入轨道Ⅲ，故A错误； B．设轨道Ⅰ周期为，轨道Ⅱ周期为，根据开普勒第三定律可得 解得 则轨道Ⅱ上由A点到B点的时间为，故B正确； C．根据牛顿第二定律可得 解得 可知卫星在轨道Ⅲ上的向心加速度小于轨道Ⅰ上的向心加速度，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，轨道Ⅱ上，卫星在B点（远地点）速度小干A点（近地点）速度，故D错误。 故选B。 6. 撑杆跳高是一项极具挑战性的运动项目。如图所示，撑杆起跳阶段可简化为从静止开始的竖直方向直线运动。不计空气阻力，运动员从最低点运动到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 地面对杆做正功 B. 运动员所受合力一直做正功 C. 克服重力做功的功率先增大后减小 D. 运动员的机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．地面对杆有作用力，但是没有位移，则不做功，故A错误； B．运动员动能先增加后减小，则所受合力先做正功后做负功，故B错误； C．竖直方向的速度先增加后减小，根据 所以克服重力做功的功率先增大后减小，故C正确； D．杆的弹力对运动员做了功，故运动员的机械能不守恒，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一根质量为M、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，链条右端拴有质量为m的小球。已知桌面足够高，约束链条的挡板光滑。静止释放至整根链条刚离开桌面的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 链条和小球的重力势能共减少 B. 链条和小球的重力势能共减少 C. 链条重力势能转化为动能，链条的机械能守恒 D. 若仅去掉小球，整根链条刚离开桌面的速度会变大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．静止释放至整根链条刚离开桌面的过程中，小球下落高度为；链条部分等效看成水平部分变为整根竖直时的下半部分，则链条和小球的重力势能共减少，故A正确，B错误； C．链条与小球组成的系统满足机械能守恒，对于链条，由于小球对链条的拉力对链条做正功，所以链条的机械能不守恒，故C错误； D．去掉小球前，对于链条，由链条重力做正功和小球对链条的拉力做正功，根据动能定理可得 若仅去掉小球，整根链条刚离开桌面时，只有链条重力做功，根据动能定理可得 由于链条重力做功不变，所以仅去掉小球，整根链条刚离开桌面的速度会变小，故D错误。 故选A。 8. 如图，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成面积为1.0×103m2的圆面。某时间内该地区的风速是5.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积与风速无关 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为25kJ C. 此风力发电机发电的功率约为2.5kW D. 此风力发电机每小时发电量约为7.5kWh 【答案】D 【解析】 【详解】A．单位时间内风力发电机叶片圆面的气流的体积为V0=vS 可知单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积与风速有关，故A错误； B．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为 其中单位时间内气流的质量为m=ρV0 联立解得Ek=75kJ，故B错误； C．此风力发电机发电的功率约为 其中单位时间内Δt=1s，解得，故C错误； D．此风力发电机每小时发电量约为，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共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. 质量为的某型号小汽车，其轮胎的最大承重为，超过该值将会爆胎。如图所示，该汽车以30m/s的速度匀速通过一段凸凹不平的路面，最高点和最低点分别为A、B。现这段路面简化为弧形，其对应圆弧的半径r均为150m。取，下列说法正确的是（　　） A. 从A点到B点的过程中对地面的压力大小不变 B. 通过最高点A时对路面的压力为6000N C. 通过最低点B时不会爆胎 D. 若以40m/s的速度匀速通过该路段时，不会脱离路面 【答案】BC 【解析】 【详解】A．令汽车所在位置的半径与竖直方向夹角为，当汽车在左侧凸起圆弧上运动时有 当汽车在右侧凹下圆弧上运动时有 可知，从A点到B点的过程中，夹角发生变化，则地面对汽车的支持力大小发生变化，根据牛顿第三定律可知，汽车对地面的压力大小发生变化，故A错误； B．过最高点A时 结合上述有 解得，故B正确； C．通过最低点B时 结合上述有 解得 可知，汽车通过最低点B时不会爆胎，故C正确； D．若以40m/s的速度匀速通过该路段时，汽车在A点所需向心力 表明若以40m/s的速度匀速通过该路段时，汽车会脱离路面，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（　　） A. a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力 B. 周期关系为Ta＝Tc＞Tb C. 线速度的大小关系为va＜vb＜vc D. 向心加速度的大小关系为ab＞ac＞aa 【答案】BD 【解析】 【详解】A．b、c围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力。a为地球赤道上的物体，由万有引力和地面给的支持力的合力提供向心力，故A错误； B．c为地球同步卫星，a为地球赤道上的物体，两者的周期与地球自转周期相等。对于b、c，根据开普勒第三定律，可得 由图可知rb＜rc 则得Tb＜Tc 所以周期关系为Ta＝Tc＞Tb 故B正确； C．根据v＝ωr a、c角速度相等，a的轨道半径比c半径的小，可得va＜vc 对于b、c，由万有引力提供向心力，有 解得 c的轨道半径大于b的轨道半径，则vc＜vb 所以线速度的大小关系为va＜vc＜vb 故C错误； D．根据向心加速度公式a＝ω2r a、c角速度相等，a的运动半径比c的半径小，则有ac＞aa 对于b、c，根据牛顿第二定律，可得 解得 由于c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的加速度小于b的加速度，所以有ab＞ac＞aa 故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，视为质点的两颗恒星P、Q构成的双星系统，一颗质量为m，另一颗质量为2m，两星间的距离保持不变，绕它们连线上的O点做匀速圆周运动。轨道平面上的观测点F相对于O点静止，连续两次出现P、Q与OF共线的时间间隔为t。仅考虑双星间的万有引力，引力常量为G，则（　　） A. 恒星Q的质量为2m B. 恒星P圆周运动的角速度为 C. 任意时间内恒星P、Q与O点的连线扫过的面积之比为2：1 D. 恒星P、Q之间的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．双星系统中，由万有引力提供向心力 则 故双星的质量与绕行半径成反比，由图中P、Q两星的绕行半径可知恒星Q的质量更大，则恒星Q的质量为2m，故A正确； B．双星的角速度相同，因此连续两次出现P、O、Q共线的间隔角度应为，角速度，故B错误； C．双星在时间t内扫过的面积为，双星的角速度相同而，因此相同时间内PO连线扫过的面积之比为4：1，故C错误； D．假设双星距离为L，根据双星系统中万有引力提供向心力，可知， 联立可解得双星距离，故D正确。 故选AD。 【点睛】 12. “辘轳”是中国古代取水的重要设施，通过转动手柄将细绳缠绕到半径为R的转筒上，就可以把水桶从井中提起。若某次转动手柄的角速度随时间t变化的图像如图乙所示，经时间把水桶从井底提升到井口，水桶和桶中水的总质量为m，重力加速度大小为g，水桶可看成质点，下列说法正确的是（　　） A. ，水桶做初速度为零的匀加速直线运动 B. 水井的深度为 C. 把水桶从井底提升到井口的过程中合力对水桶和桶中水做功为 D. 把水桶从井底提升到井口的过程中克服重力做功的平均功率为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．转筒边缘上点的线速度大小等于水桶的速度大小，根据 可知内，ω与t成正比，所以水桶的速度v与t成正比，即水桶做初速度为零的匀加速直线运动，故A正确； B．图乙中内图像与时间轴所包围的面积表示把水桶从井底提升到井口过程中转筒转过的角度，设为θ，则 故水井的深度为，故B正确； C．根据动能定理，把水桶从井底提升到井口的过程中合力对水桶和桶中水做功为，故C正确； D．把水桶从井底提升到井口的过程中克服重力做功的平均功率为，故D错误。 故选ABC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某研究小组利用如图甲所示的装置探究做圆周运动物体的向心加速度与角速度的关系，水平转盘通过竖直转轴与电动机连接，智能手机（视为质点）固定在水平转盘上，能随转盘一起转动。智能手机通过其内置的传感器采集角速度和加速度数据。（本题所有计算结果均保留两位有效数字） （1）改变电动机的转速，记录向心加速度a与角速度ω的关系如图乙，由图可知当ω=3rad/s时，向心加速度a=__________m/s2，此时质量为0.2kg的手机所受向心力F=__________N。 （2）某次实验时，记录的向心加速度a与角速度ω2的关系如图丙所示，由图可知手机的转动半径为__________m。 【答案】（1） ①. 2.6 ②. 0.52 （2）0.23 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图乙可知ω=3rad/s时，向心加速度a=2.6m/s2，此时质量为0.2kg的手机所受向心力 【小问2详解】 向心加速度公式为a=rω2，即图像丙的斜率为手机转动的半径，则 14. 图甲为“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置。以质量为0.2kg的小车为研究对象，小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，功的具体数值可以不测量，由此探究小车合外力所做的功与速度变化的关系。 （1）实验中_________（选填“需要”或“不需要”）补偿小车受到阻力的影响。 （2）如图乙所示，在某次实验中纸带上打出的第一个点取为计数点O，每隔4个点取1个计数点，则打计数点5时，小车的速度大小为_________m/s（结果保留两位有效数字）。 （3）取计数点到0点的距离为，以为横坐标，为纵坐标，作出图像，除计数点5外，其余各点已经标在图丙中，请在答题卷的坐标纸上标出计数点5，画出图线______。由图像可知小车所受合力大小为_________N（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）不需要 （2）0.93 （3） ①. ②. 0.31 【解析】 【小问1详解】 功的具体数值可以不测量，只需要保证合外力不变，故不需要平衡摩擦力。 【小问2详解】 [3]两相邻计数点间均有四个打点未画出，故相邻计数点间时间间隔为 计数点5的速度为 【小问3详解】 [1][2]将计数点5描出，尽量让更多的点落在图线上，画出图线如图，图线的斜率 运动过程由动能定理得 解得 所以 解得F=0.31N 15. 某中子星的质量大约与太阳的质量相等，为，但是它的直径只有20km。已知引力常量，计算结果均保留两位有效数字，求： （1）此中子星表面自由落体加速度的大小； （2）中子星表面高3.3km处沿圆轨道运动的小卫星的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设中子星半径为，则 中子星表面的自由落体加速度大小为，则 解得 带入数据解得 【小问2详解】 中子星表面高3.3km处的小卫星轨道半径为 设小卫星的线速度大小为，则 解得 带入数据解得 16. 雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动，俯视图为图甲。传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。半径为R的圆盘边缘A处固定连接一轻绳，长度也为R的轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度为且与水平圆盘角速度相等，到点的距离。已知重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求转椅与雪地之间的动摩擦因数； （2）如图乙所示，将水平圆盘升高，当水平圆盘以某一角速度匀速转动时，转椅恰好离开雪地做匀速圆周运动，此时绳子与竖直方向夹角，求此时水平圆盘的角速度。（，） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 转椅做匀速圆周运动，设圆周运动的半径与轻绳夹角为，由几何知识可知 得 设轻绳拉力为，转椅质量为，沿切向有 沿径向有 联立解得 【小问2详解】 转椅做匀速圆周运动的半径为 重力与拉力的合力提供向心力，即 联立解得 17. 东风猛士是我国自主研发的新一代高机动性军用越野汽车，额定功率为800kW，整车质量为4t。在某次启动训练中，先做匀加速直线运动，达到额定功率时速度为，随后保持额定功率直到达到最大行驶速度，整个加速过程用时。已知汽车所受阻力恒定，整个加速过程视为直线运动，求： （1）匀加速运动的时间（结果保留两位有效数字）； （2）整个加速过程的总路程。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车速度最大时，牵引力等于阻力，有 可得该车所受阻力的大小为 匀加速运动阶段，设达到额定功率时的牵引力为，有 设匀加速运动阶段，加速度为，有 设匀加速运动的时间为，有 代入数据解得 【小问2详解】 汽车匀加速阶段通过的位移大小为 汽车额定功率加速的时间为 设时间内的位移，根据动能定理，可得 整个加速过程的总路程 代入数据解得 18. 如图所示，水平轨道与光滑的竖直圆轨道底部平滑连接，每个圆轨道的进口与出口稍微错开，圆轨道的顶端都有一个缺口，关于通过圆轨道中心O的竖直线对称。已知圆轨道的半径都为，第一个圆轨道缺口圆心角，且，以后每个圆轨道缺口圆心角依次减小5°，即，，……。水平轨道AB段粗糙，长度，连接之后每两个圆轨道之间的水平轨道出口、进口处有一段长度为1.0m的光滑水平轨道，两段光滑轨道用一段长度合适的粗糙水平轨道连接。质量为的小球从A点由静止开始在水平恒力的作用下运动，当小球到达B点时撤去恒力，小球从点飞过缺口，并恰好从点无碰撞的经过点回到圆轨道。已知小球在粗糙轨道上的动摩擦因数为0.05，重力加速度，求： （1）小球经过点时对轨道压力的大小； （2）水平恒力大小； （3）通过调节两个圆轨道间粗糙水平部分的长度，保证每次小球飞过下一个圆轨道的缺口后能无碰撞地经过飞出的对称点回到圆轨道，求所有圆轨道间粗糙水平轨道的最大长度。 【答案】（1）15N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球在点的速度大小为，小球下落到与点同一水平高度的时间为 则有 在水平方向 设小球经过点时受到轨道压力的大小为 则 解得 由牛顿第三定律得，小球对轨道压力等于15N。 【小问2详解】 小球从点运动到点，根据动能定理得 解得 【小问3详解】 设总共最多有个符合这样要求的圆轨道，设小球在点的速度大小为 由斜拖运动规律得 设此过程克服摩擦力做功为 根据动能定理 联立可得 当取极大值时，克服摩擦力做功最多，符合要求的圆轨道最多。 则当，即时，圆轨道间粗糙水平轨道的长度最大。 则克服摩擦力做功最多为 根据动能定理有 解得所有圆轨道间粗糙水平轨道的最大长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第二学期期中质量检测 高一物理 注意事项： 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、学校、班级等填写在答题卡规定的位置。 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，再选涂其它答案标号。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，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共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. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们（　　） A. 线速度大小之比为3：4 B. 角速度大小之比为3：2 C. 圆周运动的半径之比为2：1 D. 向心加速度大小之比为1：2 2. 如图，将六块曲边且边缘平滑塑料片平放在水平桌面上，拼接形成一个弯曲轨道，让一光滑小铁球从轨道上的O点以某一速度进入轨道，轨道宽度略大于小球直径，A、B、C为小球沿轨道运动的3个位置，小球通过轨道过程中所有塑料片的位置均没有发生移动，下列说法正确的是（　　） A. 小球经过位置A时，塑料片4有向下运动趋势 B. 若增大小球进入轨道的初速度大小，塑料片5最先开始滑动 C. 若增大小球进入轨道的初速度大小，塑料片3最先开始滑动 D. 若小球经过位置B时，撤去塑料片3，小球仍会沿原轨道运动 3. 如图所示，水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO′匀速转动，筒壁上P处有一小圆孔，筒壁很薄，筒的半径R=2m，当圆孔正上方h=3.2m处有一小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径。已知小球刚好能从孔中进入圆筒，并且与圆筒不发生碰撞离开圆筒。不计空气阻力，取g=10m/s2，圆筒转动的角速度可能是（　　） A. 2.5π rad/s B. 4π rad/s C. 5π rad/s D. 10π rad/s 4. 太阳系中，海王星是离太阳最远的一颗行星，它的质量是地球的17倍，半径是地球的4倍。海王星的公转轨道半径是地球公转轨道半径的30倍，则以下说法正确的是（　　） A. 海王星的公转周期约为地球的30倍 B. 地球所受万有引力约为海王星的900倍 C. 海王星的第一宇宙速度约为7.9km/s D. 海王星表面的自由落体加速度约为 5. 如图所示，某高轨道卫星在轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，其发射过程可简化为：卫星在近地轨道Ⅰ上的A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，运动至轨道Ⅱ上的远地点B点再次变轨进入轨道Ⅲ。已知轨道Ⅲ的半径约为地球半径的7倍，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上的B点应该减速才能进入轨道Ⅲ B. 轨道Ⅱ上由A点到B点的时间是轨道Ⅰ周期的4倍 C. 卫星在轨道Ⅲ上的向心加速度大于轨道Ⅰ上的向心加速度 D. 轨道Ⅱ上，卫星在B点速度大于A点速度 6. 撑杆跳高是一项极具挑战性的运动项目。如图所示，撑杆起跳阶段可简化为从静止开始的竖直方向直线运动。不计空气阻力，运动员从最低点运动到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 地面对杆做正功 B. 运动员所受合力一直做正功 C. 克服重力做功的功率先增大后减小 D. 运动员的机械能守恒 7. 如图所示，一根质量为M、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，链条右端拴有质量为m的小球。已知桌面足够高，约束链条的挡板光滑。静止释放至整根链条刚离开桌面的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 链条和小球的重力势能共减少 B. 链条和小球的重力势能共减少 C. 链条的重力势能转化为动能，链条的机械能守恒 D. 若仅去掉小球，整根链条刚离开桌面的速度会变大 8. 如图，某地有一风力发电机，它叶片转动时可形成面积为1.0×103m2的圆面。某时间内该地区的风速是5.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积与风速无关 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为25kJ C. 此风力发电机发电的功率约为2.5kW D. 此风力发电机每小时发电量约为7.5kWh 二、多项选择题：本题共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. 质量为的某型号小汽车，其轮胎的最大承重为，超过该值将会爆胎。如图所示，该汽车以30m/s的速度匀速通过一段凸凹不平的路面，最高点和最低点分别为A、B。现这段路面简化为弧形，其对应圆弧的半径r均为150m。取，下列说法正确的是（　　） A. 从A点到B点的过程中对地面的压力大小不变 B. 通过最高点A时对路面的压力为6000N C. 通过最低点B时不会爆胎 D. 若以40m/s的速度匀速通过该路段时，不会脱离路面 10. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（　　） A. a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力 B. 周期关系为Ta＝Tc＞Tb C. 线速度的大小关系为va＜vb＜vc D. 向心加速度的大小关系为ab＞ac＞aa 11. 如图所示，视为质点的两颗恒星P、Q构成的双星系统，一颗质量为m，另一颗质量为2m，两星间的距离保持不变，绕它们连线上的O点做匀速圆周运动。轨道平面上的观测点F相对于O点静止，连续两次出现P、Q与OF共线的时间间隔为t。仅考虑双星间的万有引力，引力常量为G，则（　　） A. 恒星Q的质量为2m B. 恒星P圆周运动的角速度为 C. 任意时间内恒星P、Q与O点的连线扫过的面积之比为2：1 D. 恒星P、Q之间的距离为 12. “辘轳”是中国古代取水重要设施，通过转动手柄将细绳缠绕到半径为R的转筒上，就可以把水桶从井中提起。若某次转动手柄的角速度随时间t变化的图像如图乙所示，经时间把水桶从井底提升到井口，水桶和桶中水的总质量为m，重力加速度大小为g，水桶可看成质点，下列说法正确的是（　　） A. ，水桶做初速度为零的匀加速直线运动 B. 水井的深度为 C. 把水桶从井底提升到井口的过程中合力对水桶和桶中水做功为 D. 把水桶从井底提升到井口的过程中克服重力做功的平均功率为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某研究小组利用如图甲所示的装置探究做圆周运动物体的向心加速度与角速度的关系，水平转盘通过竖直转轴与电动机连接，智能手机（视为质点）固定在水平转盘上，能随转盘一起转动。智能手机通过其内置的传感器采集角速度和加速度数据。（本题所有计算结果均保留两位有效数字） （1）改变电动机的转速，记录向心加速度a与角速度ω的关系如图乙，由图可知当ω=3rad/s时，向心加速度a=__________m/s2，此时质量为0.2kg的手机所受向心力F=__________N。 （2）某次实验时，记录的向心加速度a与角速度ω2的关系如图丙所示，由图可知手机的转动半径为__________m。 14. 图甲为“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置。以质量为0.2kg的小车为研究对象，小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，功的具体数值可以不测量，由此探究小车合外力所做的功与速度变化的关系。 （1）实验中_________（选填“需要”或“不需要”）补偿小车受到阻力的影响。 （2）如图乙所示，在某次实验中纸带上打出的第一个点取为计数点O，每隔4个点取1个计数点，则打计数点5时，小车的速度大小为_________m/s（结果保留两位有效数字）。 （3）取计数点到0点的距离为，以为横坐标，为纵坐标，作出图像，除计数点5外，其余各点已经标在图丙中，请在答题卷的坐标纸上标出计数点5，画出图线______。由图像可知小车所受合力大小为_________N（结果保留两位有效数字）。 15. 某中子星的质量大约与太阳的质量相等，为，但是它的直径只有20km。已知引力常量，计算结果均保留两位有效数字，求： （1）此中子星表面自由落体加速度的大小； （2）中子星表面高3.3km处沿圆轨道运动的小卫星的速度大小。 16. 雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动，俯视图为图甲。传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。半径为R的圆盘边缘A处固定连接一轻绳，长度也为R的轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度为且与水平圆盘角速度相等，到点的距离。已知重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求转椅与雪地之间的动摩擦因数； （2）如图乙所示，将水平圆盘升高，当水平圆盘以某一角速度匀速转动时，转椅恰好离开雪地做匀速圆周运动，此时绳子与竖直方向的夹角，求此时水平圆盘的角速度。（，） 17. 东风猛士是我国自主研发的新一代高机动性军用越野汽车，额定功率为800kW，整车质量为4t。在某次启动训练中，先做匀加速直线运动，达到额定功率时速度为，随后保持额定功率直到达到最大行驶速度，整个加速过程用时。已知汽车所受阻力恒定，整个加速过程视为直线运动，求： （1）匀加速运动的时间（结果保留两位有效数字）； （2）整个加速过程的总路程。 18. 如图所示，水平轨道与光滑的竖直圆轨道底部平滑连接，每个圆轨道的进口与出口稍微错开，圆轨道的顶端都有一个缺口，关于通过圆轨道中心O的竖直线对称。已知圆轨道的半径都为，第一个圆轨道缺口圆心角，且，以后每个圆轨道缺口圆心角依次减小5°，即，，……。水平轨道AB段粗糙，长度，连接之后每两个圆轨道之间的水平轨道出口、进口处有一段长度为1.0m的光滑水平轨道，两段光滑轨道用一段长度合适的粗糙水平轨道连接。质量为的小球从A点由静止开始在水平恒力的作用下运动，当小球到达B点时撤去恒力，小球从点飞过缺口，并恰好从点无碰撞的经过点回到圆轨道。已知小球在粗糙轨道上的动摩擦因数为0.05，重力加速度，求： （1）小球经过点时对轨道压力的大小； （2）水平恒力的大小； （3）通过调节两个圆轨道间粗糙水平部分长度，保证每次小球飞过下一个圆轨道的缺口后能无碰撞地经过飞出的对称点回到圆轨道，求所有圆轨道间粗糙水平轨道的最大长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $