精品解析：安徽省合肥市第一中学2024-2025学年高一下学期期末物理试题

合肥一中2024-2025学年度高一年级下学期期末联考 物理试题 （考试时间∶75分钟满分∶100分） 注意事项∶ 1、答题前，务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。 2、答题时，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。 3、答题时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在答题所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 4、考试结束，务必将答题卡和答题卷一并上交。 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 伽利略在研究力和运动的关系的时候，采用两个平滑对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，小球又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐减小直至为零，如图所示。关于这个理想斜面实验，下列说法正确的是（　　） A. 如果没有摩擦，小球运动到另一斜面上最高点的高度与释放时的高度不同 B. 如果没有摩擦，小球将在另一斜面上运动相同的路程 C. 如果没有摩擦，小球运动到水平面时的机械能等于释放时的机械能 D. 如果没有摩擦，小球运动过程中机械能不守恒 【答案】C 【解析】 【详解】如果没有摩擦，小球运动过程中只有重力做功，小球机械能守恒，小球运动到水平面时的机械能等于释放时的机械能，小球运动到另一斜面上最高点的高度将与释放时的高度相同，但是不同坡度，高度相同，路程不同。 故选C。 2. 燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入竖直的炮筒中，然后点燃发射部分，通过火药剧烈燃烧产生高压燃气，将礼花弹由筒底射向空中。若礼花弹在由筒底发至筒口的过程中，克服重力做功为W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功为W2，高压燃气对礼花弹做功为W3，则礼花弹在筒中运动的过程中（设它的质量不变）（　　） A. 势能变化量为 B. 机械能增加量为 C. 机械能增加量为 D. 动能减小量为 【答案】B 【解析】 【详解】AD．根据重力做功与重力势能的关系可知重力势能的变化量等于克服重力所做的功，即势能变化量为，根据动能定理可知合力做的功等于动能的变化量，即重力、推动力、阻力做功的代数和，所以动能的变化量为，故AD错误； BC．机械能的增加量等于除重力和弹力外的其他力做的功，所以机械能的增加量为，故B正确，C错误。 故选B。 3. 如图，趣味运动会的“聚力建高塔”活动中，两长度相等的细绳一端系在同一塔块上，两名同学分别握住绳的另一端，保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落，则v（ ） A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】设两边绳与竖直方向的夹角为，塔块沿竖直方向匀速下落的速度为，将沿绳方向和垂直绳方向分解，将沿绳子方向和垂直绳方向分解，可得 解得 由于塔块匀速下落时在减小，故可知v一直增大。 故选B。 4. 如图所示，将小球从斜面顶端分别以v、2v、3v、4v、5v水平抛出，不计空气阻力，小球落点位置分别标为1、2、3、4、5。如图中标示小球落点位置可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球做平抛运动，设斜面倾角为，小球落在斜面上时，有 解得 小球抛出点与落地点间的距离 小球落在水平面上时，小球的运动时间相等，有 故选A。 5. 如图甲，辘轳是古代民间提水设施。如图乙为辘轳的工作原理简化图，某次需从井中汲取m=2kg的水，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m，水斗的质量为0.5kg，井足够深且井绳的质量忽略不计。t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角速度随时间变化规律如图丙所示，g取10m/s²，则（　　） A. 0~10s内井绳拉力所做的功为520J B. 水斗速度随时间变化的规律为v=4t C. 0~10s内水斗上升的高度为40m D. 井绳拉力随时间均匀增大 【答案】A 【解析】 【详解】B．设水斗的质量为，根据图丙可得 则水斗速度随时间变化规律为，故B错误； D．由结合可知水斗匀加速上升，加速度大小为 由牛顿第二定律 解得井绳拉力的大小为 即恒定不变，故D错误； AC．0~10s内水水斗上升的高度为 0~10s内井绳拉力所做的功为，故A正确，C错误。 故选A。 6. 如图为围棋棋盘简化模型，匀强电场平行于该棋盘，每个小格均为正方形，边长L=2cm。O、a、b、c点为棋盘上四个点，带电量q=-1.5×10⁻⁴C的棋子在b点时电势能为Ep=1.5×10⁻²J。棋子由a点分别移到b点和c点，电势能均减小4.5×10⁻²J。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度方向由a点指向O点 B. 电场强度大小为500V/m C. 棋子在棋盘上由b点移到O点电场力做功1.5×10⁻²J D. O点的电势为-200V 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据可得b点时电势为 因为棋子由a点分别移到b点和c点，电势能均减小4.5×10⁻²J，故 则 根据可得 则直线bc为等势线，根据沿电场方向电势逐渐降低且电场线与等势线相交处互相垂直，可得一条电场线如下 根据正方形的对角线互相垂直平分且相等可知，a、O、bc的中点f，三点在同一条电场线上，可知 根据几何关系可得 解得 由匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，该电场的电场强度为大小为 解得，故AB错误； C．棋子在棋盘上有b点移动到O点电场力做功为，故C错误； D．根据可得O点的电势为，故D正确。 故选D。 7. 物体在引力场中具有的势能叫做引力势能，取无穷远处为引力势能零点。质量为m的物体在地球引力场中具有的引力势能（式中G为引力常量，M为地球的质量，r₀为物体到地心的距离），如果用R表示地球的半径，g表示地球表面重力加速度，忽略地球自转，则下列说法正确的是（　　） A. 质量为的卫星在半径为的圆轨道上运行时的动能 B. 在半径为的圆形轨道上运行的质量为的人造地球卫星的机械能为 C. 卫星在某一椭圆形轨道上由近地点向远地点运行时机械能增大 D. 若考虑卫星在高空所受稀薄空气的阻力作用，质量为的卫星从半径为的圆轨道缓慢减小到半径为的圆轨道的过程中克服空气阻力做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力 得质量为的卫星在半径为的圆轨道上运行时的动能，故A错误； B．质量为m的物体在地球引力场中的人造卫星具有的引力势能为 机械能为动能与引力势能之和即，故B错误； C．卫星在椭圆轨道上仅受引力时机械能守恒，机械能应不变，故C错误； D．卫星从轨道到轨道，机械能变化为，根据功能关系此为克服阻力做的功，故D正确。 故选D。 8. “嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回，先期进入环月使命轨道的“鹊桥二号”中继星功不可没。2018年在地球发射升空的火箭将“鹊桥一号”卫星送至“停泊轨道”，经过数次变轨，“鹊桥一号”运行在地月延长线上的拉格朗日点附近并以该点为圆心做圆周运动，同时与月球保持相对静止一起绕地球运动，目前正在超期服役中。“鹊桥一号”和“鹊桥二号”轨道位置示意图如图虚线所示。已知地球球心与月球球心间距离为，点到月球球心距离为（远大于“鹊桥一号”到点的距离），地球半径为，停泊轨道I、II的近地点离地面高度为，远地点离地面的高度分别为、，地球表面附近的重力加速度为，“鹊桥一号”绕地球圆周运动的周期为“鹊桥二号”在环月使命轨道周期的倍，若忽略地球和月球外其他天体对“鹊桥一号”的影响、忽略月球外其他天体对“鹊桥二号”的影响、忽略地球外其他天体对月球的影响，月球绕地球运行的周期为。则下列说法错误的是（　　） A. 卫星在停泊轨道II上运行时的周期为 B. “鹊桥一号”在“转移轨道”上点的加速度等于“停泊轨道”上点的加速度 C. “鹊桥一号”在“转移轨道”上的点运行速度大于 D. “鹊桥二号”环月使命轨道（可以视为圆轨道）半径为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设卫星在停泊轨道Ⅱ上运行时的周期为，由题意可知停泊轨道Ⅱ的半长轴为 根据开普勒第三定律得 解得 故A正确，不符合题意； B．根据万有引力定律可知，“鹊桥一号”在“转移轨道”上P点与在“停泊轨道”上P点受到地球对其万有引力相等，根据牛顿第二定律可知，“鹊桥一号”在“转移轨道”上P点的加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度，故B正确，不符合题意； C．假设“鹊桥一号”在过P点的圆轨道环绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，根据 已知地球表面附近的重力加速度为g，由重力等于万有引力可得 联立解得 因为“鹊桥一号”在“转移轨道”上的P点做离心运动，故其在“转移轨道”上的P的速度大小大于 故C正确，不符合题意； D．设地球质量为M，月球质量，对于处于拉格朗日点物体（设其质量为），其与月球保持相对静止一起绕地球运动 则有 对月球绕地球圆周运动，则有 由题意可得“鹊桥一号”绕地球圆周运动的周期为等于月球绕地球运行的周期，则“鹊桥二号”在环月使命轨道周期为 对于“鹊桥二号”（设其质量为）在环月使）命轨道圆周运动，则有 联立解得“鹊桥二号”环月使命轨道半径为 故D错误，符合题意。 故选D。 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 某实验装置如图甲，光滑圆轨道固定在竖直面内，小球沿轨道始终做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为，动能为。改变小球在最低点的动能，小球对轨道压力的大小随之改变。小球的图线如图乙，其左端点坐标为（①，②），其延长线与坐标轴的交点分别为（0，）、（-，0）。重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 图乙①处横坐标应为 B. 圆最高点的最小动能为b C. 圆心等高处的最小速度为 D. 图乙②处纵坐标应为5a 【答案】BC 【解析】 【详解】ABD．小球在轨道最低点时，由重力mg和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 结合动能的表达式 联立可得 结合图像知当时有 则小球的质量 图像的斜率 则圆轨道的半径 则 当小球恰好通过最高点时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律有 小球在圆最高点的最小动能为 从最高点到最低点，由机械能守恒定律得 解得圆最低点的最小动能为 则图乙①处横坐标应为5b，将代入 可得 则图乙②处纵坐标应为6a，故AD错误，B正确； C．从最高点到圆心等高处，由机械能守恒定律得 解得圆心等高处的最小速度为，故C正确。 故选BC。 10. 如图所示，绝缘水平地面上固定有一带正电小球A，小球A正上方有一个轻小光滑定滑轮（忽略大小），绝缘细线绕过定滑轮拴住另一个相同的带电小球B。已知两小球的质量均为m，电荷量均为q，重力加速度大小为g，静电力常量为k，两小球均可视为点电荷，拉力时，小球B对地面恰好无压力。然后继续缓慢拉动细线使小球B缓慢移动到定滑轮的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球B对地面恰好无压力时两小球间的距离为 B. 小球B被拉动后，受到小球A的库仑力大小先不变再逐渐减小 C. 小球B被拉动后，电场力对小球B先不做功后做正功 D. 小球B恰好被拉到小球A正上方的过程中，拉力对小球B做的功为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．设小球A到定滑轮的距离为H，A、B间的距离为L，小球B恰好离开地面时，静电力 由平衡可知 解得，故A正确； BC．小球B被拉动后，一直处于平衡状态，其受力示意图为 设小球A、B之间的距离为，A球到滑轮的距离为H，则库仑力为 根据相似三角形的关系 可知B球移动到A球正方向过程中，两球之间的距离L保持不变，小球B受到小球A的库仑力大小不变，电场力对小球B不做功，从A球正上方到移动定滑轮的过程中，电场力做正功，库仑力逐渐减小，故全过程B受到小球A的库仑力大小先不变再逐渐减小，电场力对小球B先不做功后做正功，故BC正确； D．根据功能关系可知，拉力对小球B做的功等于小球B重力势能的增加量，，选项D错误。 故选ABC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。其中13-15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 11. 某同学在实验室做平抛实验，用频闪照相机记录了小球做平抛运动过程中的A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图甲所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。 （1）根据图中数据判断，A点________（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为________m/s，小球抛出点的x坐标为________m（取，计算结果均保留两位有效数字）。 （2）平抛实验先根据铅垂线做出y轴，再做y轴垂线得到x轴。但是该小组在定竖直方向时未用到铅垂线，导致实际的竖直方向在该小组同学所绘图像y轴偏右侧的位置（如图乙所示），则小球真实的初速度________测得的小球的初速度（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1） ①. 不是 ②. 1.5 ③. -0.30 （2）大于 【解析】 【小问1详解】 [1]由于，因此，设时间间隔为T，平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据初速度为零的匀变速直线运动推论，在连续相等的时间间隔内竖直位移之比为 由于 可知A点不是平抛运动的抛出点； [2]竖直方向根据逐差法 代入数据可得 水平方向有 解得小球的水平初速度为 [3]由题意可知，小球经过B点时的竖直方向分速度为 根据自由落体运动，从开始抛出到B点的时间为 则抛出点的横坐标为 抛出点的纵坐标为 因此小球抛出点的坐标为（-0.30，-0.20）m。 【小问2详解】 由于实际的竖直方向在该小组同学所绘图像y轴偏右侧的位置，导致横坐标的测量值偏大而纵坐标的测量值偏小，根据（1）问可知测得的小球初速度偏大。 12. 利用气垫导轨实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜气垫导轨；导轨上A处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B处有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用L表示A到光电门B的距离，d表示遮光片的宽度很窄，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始沿斜面向上运动，重力加速度为g。 （1）遮光片过光电门时，滑块的速度为________。（用t，d表示） （2）某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示：滑块从A处到达B处过程中，针对m和M组成的系统，重力势能减小量为________，动能增量为________，在误差允许的范围内二者相等，则可认为系统的机械能守恒（用L，d，M，m，t，g表示）。 （3）在上述实验中，该同学改变A、B间的距离，保证斜面倾角不变，测出滑块通过B时的瞬时速度v，做出了v²-L图像如图所示，则重力加速度g＝__________（用a，b，M，m表示） 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知遮光片过光电门时，滑块的速度为 【小问2详解】 [1][2]滑块从A处到达B处过程中，针对m和M组成的系统，重力势能减小量为 动能的增量为 【小问3详解】 根据机械能守恒定律 整理得 根据图像的斜率可知 解得重力加速度为 13. 如图所示，同学A在距离地面高处将排球以的初速度斜向上击出，速度的方向与水平方向的夹角为53°，站在对面的同学B静止不动，球恰好在离地h处打到B的手臂上。重力加速度，，排球可视为质点，不计空气阻力。求： （1）排球运动过程中离地面的最大高度； （2）A击球点和B接球点之间的水平距离。 【答案】（1）2m （2）2.4m 【解析】 【小问1详解】 排球能上升的最大高度为 则排球运动过程中离地面的最大高度为 【小问2详解】 在水平方向，A击球点和B接球点之间的水平距离为 其中 代入数据解得 14. 如图甲，PNQ为在某星球表面竖直放置的半径为的半圆形轨道，在轨道的最低点和最高点P、Q各安装了一个压力传感器，可测定小球在轨道内侧，通过这两点时对轨道的压力和。质量为0.1kg的小球，以不同的初速度v由P点冲入PNQ轨道。该星球的半径，同步卫星的高度。 （1）若轨道PNQ光滑，小球均能通过Q点。随变化如图丙，求该星球自转的周期为多少小时？（保留两位有效数字） （2）若和的关系图线如图乙所示，图像与横轴交点坐标为8N，求小球由P滑至Q的过程中损失的最少机械能。 【答案】（1）24h （2）0.1J 【解析】 【小问1详解】 设该星球表面重力加速度为g，若轨道PNQ光滑，则有P点到Q点，根据机械能守恒定律 根据牛顿第三定律和牛顿第二定律，在P点有 在Q点有 联立可得 由图并图像可知，时 代入数据解得 对该星球的同步卫星，由万有引力提供向心力 在该星球的表面有 联立可得 代入数据解得 【小问2详解】 小球在P到Q的某位置速度越小所需向心力就越小，与轨道之间的弹力就越小，小球受到的滑动摩擦力就越小，由此可知当在P点的速度最小，即最小时，小球由P滑至Q的过程中克服摩擦力做功最少，其损失的机械能最少。由图像可知最小等于8N时 设此情况下在P、Q两点的速度大小分别为、，损失的最少机械能为，根据牛顿第三定律和牛顿第二定律，在P点有 其中 在Q点有 根据能量守恒定律 代入数据解得 15. 一长的水平传送带在电机作用下以的速度逆时针匀速转动，其右端B处平滑连接着一个固定在竖直平面内、半径的光滑四分之一圆轨道。传送带左端A与光滑水平面平滑连接。一轻质弹簧的左端固定在水平面某处。质量的小物块P在外力作用下初次压缩弹簧并处于静止状态；弹簧与小物块不拴接，此时弹簧的弹性势能（未知）。现撤去外力，小物块在此后运动中最高能上升到2.3m。小物块与传送带之间的动摩擦因数。（）试求： （1）小物块P最后一次经过圆轨道最低点时对圆轨道的压力； （2）物块P多次从A向右出发返回，首次无法到达B的往返过程中，电机多做的功； （3）从最后一次离开B到与传送带共速后第一次到达A的过程中，物块在传送带上的时间。 【答案】（1）38N，方向竖直向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由能量守恒定律，初始状态弹簧的弹性势能为 每次经过传送带机械能损失 每次往返损失8J，第n次从A到达B后动能为 能从A到达B的条件为 因此n最大取3，此时到B点时的动能为 在B点由牛顿第二定律 解得 由牛顿第三定律可知，小物块P最后一次经过圆轨道最低点时对圆轨道的压力大小为38N，方向竖直向下。 【小问2详解】 通过分析可知，小物块最后一次由B返回A时的动能为 解得 在A滑向B的过程中减速为零，并反向加速到与传送带共速，速度的变化量大小为 所用时间为 在此过程中传送带滑行的距离为 则电动机多做的功大小为 【小问3详解】 物块最后一次离开B时，有 解得 通过分析可知，在A滑向B的过程中减速到零，并反向加速到与传送带共速，速度的变化量大小为 此过程相对滑动的时间为 在B滑向A后有 解得 P离开A后最大位移为 此时速度减为零，开始反向加速，加速到共速时，与A距离为 接下来匀速，则匀速运动的时间为 则从最后一次离开B到与传送带共速后第一次到达A的过程中，物块在传送带上的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥一中2024-2025学年度高一年级下学期期末联考 物理试题 （考试时间∶75分钟满分∶100分） 注意事项∶ 1、答题前，务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。 2、答题时，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。 3、答题时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在答题所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 4、考试结束，务必将答题卡和答题卷一并上交。 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 伽利略在研究力和运动的关系的时候，采用两个平滑对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，小球又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐减小直至为零，如图所示。关于这个理想斜面实验，下列说法正确的是（　　） A. 如果没有摩擦，小球运动到另一斜面上最高点的高度与释放时的高度不同 B. 如果没有摩擦，小球将在另一斜面上运动相同的路程 C. 如果没有摩擦，小球运动到水平面时的机械能等于释放时的机械能 D. 如果没有摩擦，小球运动过程中机械能不守恒 2. 燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入竖直的炮筒中，然后点燃发射部分，通过火药剧烈燃烧产生高压燃气，将礼花弹由筒底射向空中。若礼花弹在由筒底发至筒口的过程中，克服重力做功为W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功为W2，高压燃气对礼花弹做功为W3，则礼花弹在筒中运动的过程中（设它的质量不变）（　　） A. 势能变化量为 B. 机械能增加量为 C. 机械能增加量为 D. 动能减小量为 3. 如图，趣味运动会的“聚力建高塔”活动中，两长度相等的细绳一端系在同一塔块上，两名同学分别握住绳的另一端，保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落，则v（ ） A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 4. 如图所示，将小球从斜面顶端分别以v、2v、3v、4v、5v水平抛出，不计空气阻力，小球落点位置分别标为1、2、3、4、5。如图中标示小球落点位置可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲，辘轳是古代民间提水设施。如图乙为辘轳的工作原理简化图，某次需从井中汲取m=2kg的水，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m，水斗的质量为0.5kg，井足够深且井绳的质量忽略不计。t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角速度随时间变化规律如图丙所示，g取10m/s²，则（　　） A. 0~10s内井绳拉力所做的功为520J B. 水斗速度随时间变化的规律为v=4t C. 0~10s内水斗上升的高度为40m D. 井绳拉力随时间均匀增大 6. 如图为围棋棋盘简化模型，匀强电场平行于该棋盘，每个小格均为正方形，边长L=2cm。O、a、b、c点为棋盘上四个点，带电量q=-1.5×10⁻⁴C的棋子在b点时电势能为Ep=1.5×10⁻²J。棋子由a点分别移到b点和c点，电势能均减小4.5×10⁻²J。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度方向由a点指向O点 B. 电场强度大小为500V/m C. 棋子在棋盘上由b点移到O点电场力做功1.5×10⁻²J D. O点的电势为-200V 7. 物体在引力场中具有的势能叫做引力势能，取无穷远处为引力势能零点。质量为m的物体在地球引力场中具有的引力势能（式中G为引力常量，M为地球的质量，r₀为物体到地心的距离），如果用R表示地球的半径，g表示地球表面重力加速度，忽略地球自转，则下列说法正确的是（　　） A. 质量为的卫星在半径为的圆轨道上运行时的动能 B. 在半径为的圆形轨道上运行的质量为的人造地球卫星的机械能为 C. 卫星在某一椭圆形轨道上由近地点向远地点运行时机械能增大 D. 若考虑卫星在高空所受稀薄空气的阻力作用，质量为的卫星从半径为的圆轨道缓慢减小到半径为的圆轨道的过程中克服空气阻力做的功为 8. “嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回，先期进入环月使命轨道的“鹊桥二号”中继星功不可没。2018年在地球发射升空的火箭将“鹊桥一号”卫星送至“停泊轨道”，经过数次变轨，“鹊桥一号”运行在地月延长线上的拉格朗日点附近并以该点为圆心做圆周运动，同时与月球保持相对静止一起绕地球运动，目前正在超期服役中。“鹊桥一号”和“鹊桥二号”轨道位置示意图如图虚线所示。已知地球球心与月球球心间距离为，点到月球球心距离为（远大于“鹊桥一号”到点的距离），地球半径为，停泊轨道I、II的近地点离地面高度为，远地点离地面的高度分别为、，地球表面附近的重力加速度为，“鹊桥一号”绕地球圆周运动的周期为“鹊桥二号”在环月使命轨道周期的倍，若忽略地球和月球外其他天体对“鹊桥一号”的影响、忽略月球外其他天体对“鹊桥二号”的影响、忽略地球外其他天体对月球的影响，月球绕地球运行的周期为。则下列说法错误的是（　　） A. 卫星在停泊轨道II上运行时的周期为 B. “鹊桥一号”在“转移轨道”上点的加速度等于“停泊轨道”上点的加速度 C. “鹊桥一号”在“转移轨道”上的点运行速度大于 D. “鹊桥二号”环月使命轨道（可以视为圆轨道）半径为 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 某实验装置如图甲，光滑圆轨道固定在竖直面内，小球沿轨道始终做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为，动能为。改变小球在最低点的动能，小球对轨道压力的大小随之改变。小球的图线如图乙，其左端点坐标为（①，②），其延长线与坐标轴的交点分别为（0，）、（-，0）。重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 图乙①处横坐标应为 B. 圆最高点的最小动能为b C. 圆心等高处的最小速度为 D. 图乙②处纵坐标应为5a 10. 如图所示，绝缘水平地面上固定有一带正电小球A，小球A正上方有一个轻小光滑定滑轮（忽略大小），绝缘细线绕过定滑轮拴住另一个相同的带电小球B。已知两小球的质量均为m，电荷量均为q，重力加速度大小为g，静电力常量为k，两小球均可视为点电荷，拉力时，小球B对地面恰好无压力。然后继续缓慢拉动细线使小球B缓慢移动到定滑轮的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球B对地面恰好无压力时两小球间的距离为 B. 小球B被拉动后，受到小球A的库仑力大小先不变再逐渐减小 C. 小球B被拉动后，电场力对小球B先不做功后做正功 D. 小球B恰好被拉到小球A正上方的过程中，拉力对小球B做的功为 三、非选择题：本题共5小题，共58分。其中13-15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 11. 某同学在实验室做平抛实验，用频闪照相机记录了小球做平抛运动过程中的A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图甲所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。 （1）根据图中数据判断，A点________（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为________m/s，小球抛出点的x坐标为________m（取，计算结果均保留两位有效数字）。 （2）平抛实验先根据铅垂线做出y轴，再做y轴垂线得到x轴。但是该小组在定竖直方向时未用到铅垂线，导致实际的竖直方向在该小组同学所绘图像y轴偏右侧的位置（如图乙所示），则小球真实的初速度________测得的小球的初速度（选填“大于”“等于”或“小于”）。 12. 利用气垫导轨实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜气垫导轨；导轨上A处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B处有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用L表示A到光电门B的距离，d表示遮光片的宽度很窄，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始沿斜面向上运动，重力加速度为g。 （1）遮光片过光电门时，滑块的速度为________。（用t，d表示） （2）某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示：滑块从A处到达B处过程中，针对m和M组成的系统，重力势能减小量为________，动能增量为________，在误差允许的范围内二者相等，则可认为系统的机械能守恒（用L，d，M，m，t，g表示）。 （3）在上述实验中，该同学改变A、B间的距离，保证斜面倾角不变，测出滑块通过B时的瞬时速度v，做出了v²-L图像如图所示，则重力加速度g＝__________（用a，b，M，m表示） 13. 如图所示，同学A在距离地面高处将排球以的初速度斜向上击出，速度的方向与水平方向的夹角为53°，站在对面的同学B静止不动，球恰好在离地h处打到B的手臂上。重力加速度，，排球可视为质点，不计空气阻力。求： （1）排球运动过程中离地面的最大高度； （2）A击球点和B接球点之间的水平距离。 14. 如图甲，PNQ为在某星球表面竖直放置的半径为的半圆形轨道，在轨道的最低点和最高点P、Q各安装了一个压力传感器，可测定小球在轨道内侧，通过这两点时对轨道的压力和。质量为0.1kg的小球，以不同的初速度v由P点冲入PNQ轨道。该星球的半径，同步卫星的高度。 （1）若轨道PNQ光滑，小球均能通过Q点。随变化如图丙，求该星球自转的周期为多少小时？（保留两位有效数字） （2）若和的关系图线如图乙所示，图像与横轴交点坐标为8N，求小球由P滑至Q的过程中损失的最少机械能。 15. 一长的水平传送带在电机作用下以的速度逆时针匀速转动，其右端B处平滑连接着一个固定在竖直平面内、半径的光滑四分之一圆轨道。传送带左端A与光滑水平面平滑连接。一轻质弹簧的左端固定在水平面某处。质量的小物块P在外力作用下初次压缩弹簧并处于静止状态；弹簧与小物块不拴接，此时弹簧的弹性势能（未知）。现撤去外力，小物块在此后运动中最高能上升到2.3m。小物块与传送带之间的动摩擦因数。（）试求： （1）小物块P最后一次经过圆轨道最低点时对圆轨道的压力； （2）物块P多次从A向右出发返回，首次无法到达B的往返过程中，电机多做的功； （3）从最后一次离开B到与传送带共速后第一次到达A的过程中，物块在传送带上的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $