精品解析：河北省沧州市泊头市第一中学2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

泊头市第一中学高一物理第五次月考 第I卷（选择题） 一、单选题（1-7为单选每题四分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. “笔尖下发现的行星”是天王星，卡文迪许测出了万有引力常量的值 B. 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质不是惯性 C. 行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动周期的平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关 D. 匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．“笔尖下发现的行星”是海王星，卡文迪许测出了万有引力常量的值，故A错误； B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是由于行星受到的万有引力提供做圆周运动的向心力，不是由于惯性，故B正确； C．行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动周期的平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小只与恒星的质量有关，故C错误； D．匀速圆周运动是速度方向沿切线运动，大小不变，加速度方向不断变化，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，从倾角为θ且足够长的斜面顶端P以速度v0抛出一个小球（可视为质点），落在斜面上某处，记为Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把初速度变为2v0，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是（　　） A. 夹角α将变大 B. 夹角α与初速度大小无关 C. 小球在空中的运动时间不变 D. PQ间距是原来间距的3倍 【答案】B 【解析】 【详解】C．根据 tan θ= 解得 t= 初速度变为原来的2倍，则小球在空中的运动时间变为原来的2倍，故C错误； D．根据 x=v0t= 知，初速度变为原来的2倍，则水平位移变为原来的4倍，且 PQ= 故PQ间距变为原来间距的4倍，故D错误； AB．末速度与水平方向夹角的正切值 tan β==2tan θ 可知速度方向与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向夹角不变，则末速度与水平方向夹角不变，由几何关系可知α不变，与初速度大小无关，故A错误，B正确。 故选B。 3. 如图所示，一根轻杆两端各系一个质量均为的小球A和B，某人拿着轻杆的中点，使两小球绕点在竖直平面内做匀速圆周运动。重力加速度大小为。关于小球A、B的运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球在最高点时，杆对其作用力的方向一定竖直向下 B. 杆竖直时，和对小球作用力的大小之差为 C. 杆竖直时，人对点的作用力一定为 D. 在运动过程中，杆对两小球的作用力大小不可能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．当小球在最高点恰好重力提供向心力时 解得 ①当时，杆对小球的作用力竖直向下。 ②当时，杆对小球的作用力竖直向上。 故A错误； BC．若小球A、B分别最低点和最高点时，对小球A 解得 杆对小球的方向竖直向上，小球对杆方向竖直向下。 ①当时，对小球 解得 此时杆对小球B的力方向竖直向下，小球对杆的力竖直向上。 和对小球作用力的大小之差 对杆受力分析，人对点的作用力 方向竖直向上 ②当时，对小球 解得 此时杆对小球B的力方向竖直向上，小球对杆的力竖直向下。 和对小球作用力的大小之差 对杆受力分析，人对点的作用力 方向竖直向上 故B错误,C正确； D．当两小球运动到水平方向时，对小球受力分析可得，杆对小球的力的大小均为 由于两小球的重力和向心力大小均相等，所以杆对两小球的作用力大小也相等。故D错误。 故选C。 4. 如图乙所示为足球发球机在球门正前方A、B两个相同高度的位置发射同一足球，两次足球都水平击中球门横梁上的同一点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 两次击中横梁的速度相同 B. 从A位置发射的足球在空中的运动时间长 C. 足球两次运动的速度变化量相同 D. 从B位置发射的足球初速度较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．将足球发射到水平击中球门横梁，看成逆向的平抛运动，根据平抛运动规律有， 解得 由于两次的水平位移不相等，高度相等，所以两次的水平分速度不相等，即两次击中横梁的速度不相同，故A错误； B．根据，由于两次足球在空中的高度相等，所以两次足球在空中的运动时间相等，故B错误； C．根据，由于两次足球在空中的运动时间相等，则足球两次运动的速度变化量相同，故C正确； D．足球发射的初速度大小为 由于两次高度相等，所以两次足球发射的初速度竖直分量相等，由于从B位置发射的足球水平位移较小，则从B位置发射的足球水平分速度较小，从B位置发射的足球初速度较小，故D错误。 故选C。 5. 如图，某河流中水流速度大小恒为，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r，。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】如图，当小船相对地面的运动轨迹恰好与旋涡边界相切，且小船在静水中的速度v船与其相对地面的速度垂直时，小船在静水中的速度最小 由几何关系 故 所以小船相对地面的速度与水平方向的夹角为 故 故选B。 6. 2025年1月16日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。如图所示，已知地球到太阳的距离为1个天文单位，火星到太阳的距离约为1.5个天文单位，假设地球和火星都绕太阳同向做匀速圆周运动，取，则下一次“火星冲日”大约出现在（ ） A. 2026年1月 B. 2026年11月 C. 2027年3月 D. 2027年11月 【答案】C 【解析】 【详解】ABCD．设地球绕太阳做圆周运动的轨道半径为，根据开普勒第三定律得 解得年 设经过时间出现下一次“火星冲日”，则有 解得年年2个月 所以下一次“火星冲日”大约会出现在2027年3月。 故选C 7. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为3m，B的质量为m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为，，A、B与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为；若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为。转动过程中轻绳未断，则为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度时有 解得 若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为时有 解得 所以 故选B。 二、多选题（8-10为多选每题六分，少选得三分，错选不得分） 8. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道3上运行的速度大于第一宇宙速度 B. 飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速 C. 飞船在①轨道的动能一定大于天和核心舱在③轨道的动能 D. 若核心舱在③轨道运行周期为T，则飞船在②轨道从P到Q的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，飞船绕地球运行的速度小于第一宇宙速度，选项A错误； B．飞船从②轨道变轨到③轨道，飞船将由近心运动变成圆周运动，所以需要在Q点点火加速，选项B正确； C．虽然在①轨道的速度大于③轨道的速度，但由于飞船和核心舱的质量未知，故无法判断他们动能的大小，故C错误； D．根据开普勒第三定律可知 可得 飞船在②轨道从P到Q的时间为，故等于，选项D正确。 故选BD。 9. “复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比（F阻=kv，k为常量），动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是（　　） A. 动车组在匀加速启动过程中，牵引力随速度增大而变大 B. 动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变 C. 若四节动力车厢均以额定功率从静止开始启动，则动车组做匀加速直线运动 D. 若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，则动车组匀速行驶的速度为 【答案】AD 【解析】 详解】AB．对动车由牛顿第二定律 动车组在匀加速启动过程中，加速度不变，但速度均匀增加，由 随速度均匀增大，阻力均匀增大，则牵引力也随着速度而增大，故A正确，B错误； C．设四节动力车厢均的额定功率为,由功率表达式 结合牛顿第二定律 故在启动过程中，速度增大，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故C错误； D．若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，当动车组匀速行驶时，加速度为零，则 又有动车组能达到的最大速度为，满足 整理得 故D正确。 故选AD。 10. 半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和的小球A和B。A、B之间用一长为的轻杆相连，如图所示。开始时，A、B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，（重力加速度为g）下列有关说法正确的是（　　） A. B球到达最低点时的速度大小为 B. 从释放到B球到达最低点过程，A球机械能先增加后减小 C. 从释放到B球到达最低点过程，A球机械能一直增加 D. B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置，高于O点R 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由于轻杆长为，根据几何关系可知，为等腰直角三角形，根据速度分解规律，两球沿轻杆的分速度相等，则两球速度大小始终相等，两球在运动过程中，当B球到达最低点过程，对A、B构成的系统有 解得 故A正确； BC．从释放到B球到达最低点过程中，A球由最高点到达四分之一圆周处，轻杆对A的弹力开始是拉力，即开始时，轻杆对A做正功，A的机械能增大，后轻杆对A的弹力是支撑力，轻杆对A做负功，A的机械能减小。综上可知，全过程A的机械能先增加后减小，故B正确，C错误； D．B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置如图所示，设此时B球与圆心连线与竖直方向的夹角为， 对A、B构成的系统有 则有 则B球上升的高度 故D正确。 故选ABD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（11题8分，12题7分） 11. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。 （1）关于实验条件的说法，正确的有_________； A．斜槽轨道末段N端必须水平 B．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 C．斜槽轨道必须光滑 D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 （2）该实验结果可表明_________ A．两小球落地速度的大小相同 B．P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 C．两小球在空中运动的时间相等 D．P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为，）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则P小球在b处的瞬时速度的大小为vb = _________m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，小球抛出点的坐标为_________cm，_________cm。 【答案】 ①. AB##BA ②. BC##CB ③. 1.25 ④. −2.5 ⑤. −0.3125 【解析】 【详解】解：（1）[1]A．为使小球从斜槽末端飞出时初速度方向是水平，因此斜槽轨道末段N端必须水平，A正确； BD．这个实验只验证小球做平抛运动在竖直方向是自由落体运动，与水平方向无关，所以不需要每次实验小球离开水平槽时初速度相同，小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放，B正确、D错误； C．斜槽轨道是否光滑，对实验没有影响，不需要必须光滑，C错误。 故选AB。 （2）[2]BCD．该实验结果可表明：P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，由于竖直方向的高度相同，所以两小球在空中运动的时间相等，BC正确、D错误； A．当小球落地时P小球还有水平方向的速度，则两小球落地速度的大小不可能相同，A错误。 故选BC。 （3）[3]P小球在同一初速平抛运动，P小球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向，由匀变速直线运动的推论，可有代入数据解得 在水平方向的速度 在竖直方向，由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，则有 则P小球在b处的瞬时速度的大小为 [4]由小球在b点竖直方向的瞬时速度大小为0.75m/s，可得小球从抛出点运动到b点的时间 小球运动到b点时，在竖直方向的位移为 小球运动到b点时，在水平方向的位移为 若以a点为坐标原点（0，0），小球抛出点x轴的坐标为 x = −2.5cm [5]小球抛出点y轴的坐标为 y = −0.3125cm 12. 物理实验小组搭建如图所示气垫导轨和光电门的装置，准备验证“系统机械能守恒”，设计的实验步骤如下： a．测量遮光片宽度d，滑块到光电门距离为x，选用标准质量均为的砝码N个，已知重力加速度为g； b．先将砝码全部放置在滑块上，然后夹走一块砝码放置于砝码盘，从静止释放滑块，记录下通过光电门的时间，由此得出通过光电门的速度v； c．依次改变砝码盘中砝码个数n，每次将砝码从滑块上取走并放置于砝码盘，重复步骤b，得到一系列n和v的数据； d．以为纵轴，为横轴，若数据满足一次函数形式，则完成验证“系统机械能守恒”。 （1）在进行实验之前，下列选项中必须操作的是_______（填标号） A 静止释放时滑块尽量靠近光电门，以防止滑块运动速度过快 B. 动滑轮上的细绳应尽量竖直，以有效减少实验误差 C. 滑块质量必须远远大于砝码质量，以有效减少实验误差 （2）滑块通过光电门时，砝码盘中砝码的速度为_______（用d和表示） （3）若所绘制的图像斜率为k，则滑块的质量M=_______（用k、、N、g和x表示） （4）由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，则得出的滑块的质量与实际值相比将会_______（填“偏小”、“偏大”或“相同”）。 【答案】（1）B （2） （3） （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 A．滑块释放时若尽量靠近光电门，则通过光电门的速度很小，速度测量值误差较大，故A错误； B．动滑轮上的细绳应尽量竖直，以有效减少砝码盘下落高度的测量实验误差，故B正确； C．本实验不需要测量细绳上的拉力，不需要滑块质量必须远远大于砝码质量，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 滑块通过光电门时，滑块的速度大小为 砝码盘中砝码的速度为 【小问3详解】 根据系统的机械能定律，若系统动能的增加量等于系统重力势能的减少量，即 解得 所绘制的图像斜率为k，则 解得滑块的质量 【小问4详解】 本实验中系统机械能守恒，动滑轮、砝码盘以及砝码盘中砝码的机械能的减小量等于滑块和滑块上砝码增加的机械能（动能） 由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，所以减小的机械能偏小，则得出的滑块的质量与实际值相比将会偏小。 四、解答题（13题12分，14题12分，15题15分） 13. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0 m，现有一个质量为m=0.2 kg、可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，D、E两点间的距离h=1.6 m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2.不计空气阻力，求： （1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小； （2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长； （3）若斜面已经满足（2）的要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，求在此过程中系统损失的机械能E的大小。 【答案】（1）12.4N；（2）2.4m；（3）4.8J 【解析】 【详解】（1）物体从E到C，由机械能守恒得 在C点，由牛顿第二定律得 联立解得 （2）对从E到A的过程，由动能定理得 联立解得 LAB=2.4 m 故斜面长度LAB至少为2.4 m。 （3）因为 解得 所以，物体不会停在斜面上，物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿光滑圆弧轨道做周期性运动。从E点开始直至最后，系统因摩擦而损失的机械能等于B、E两点间的重力势能，即 14. 研究一般曲线运动时，可以把这条曲线分割为很多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分。质点所受合力F可以沿运动方向和垂直运动方向分解，沿切向的部分Ft使质点速度大小改变，垂直切向部分提供质点运动方向改变所需要的向心力Fn满足：，其中v为质点在该点的瞬时速度，r为该点等效圆周运动半径（即曲率半径）。 （1）如下图所示，一个可以看作质点的物块以初速度v0=3m/s离开桌面做平抛运动，桌面离地高度为h=0.8m，当地重力加速度为g=10m/s2。物块运动的轨迹为抛物线，求该轨迹在抛出点P和落地点Q的曲率半径rp和rQ。 （2）如下图所示，行星绕太阳作椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为rB和rC，已知太阳质量为M，行星质量为m，万有引力常量为G，行星通过B点处的速率为vB，求椭圆轨道在B点的曲率半径RB和在C点的曲率半径RC。 【答案】（1）； （2）； 【解析】 【小问1详解】 物块在抛出点时，重力刚好与速度方向垂直，则有 解得该轨迹在抛出点的曲率半径为 物块从抛出点和落地点过程做平抛运动，则有， 解得 则物块在落地点的速度大小为 物块在落地点的速度方向与水平方向的夹角满足 可得 则在落地点有 解得该轨迹在落地点的曲率半径为 【小问2详解】 根据曲率圆的定义分析，在点时，万有引力提供向心力 解得曲率半径 根据椭圆的对称性可知，在点处，曲率半径也为，所以 15. 如图所示，表面光滑的水平轨道左端与长的水平传送带平滑相接，传送带以的恒定速率逆时针匀速运动。水平轨道右侧的竖直墙上固定一轻弹簧，现用质量的小物块（可视为质点）将弹簧向右压缩到某一位置（弹簧处于弹性限度范围内），由静止开始释放小物块，小物块到达水平传送带左端B点后，立即沿切线进入固定的竖直光滑半圆轨道最高点，并恰好沿半径的半圆轨道做圆周运动，最后经圆周最低点C，滑上质量为的长木板上，若物块与传送带间动摩擦因数，物块与木板间动摩擦因数。求： （1）小物块到达B点时速度的大小； （2）小物块刚滑上水平传送带A点时的动能； （3）要使小物块恰好不会从长木板上掉下，则木板长度s与木板和地面之间动摩擦因数应满足什么关系（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。 【答案】（1） （2）1.2J （3）或 【解析】 【小问1详解】 题意知物体在光滑半圆轨道最高点恰好做圆周运动，在B点，由牛顿第二定律得 解得B点速度 【小问2详解】 设物块到达A点时的速度为，有 因为，故物块一直做匀减速直线运动 由动能定理得 联立解得 【小问3详解】 根据题意，从B到C过程中，由机械能守恒定律有 解得 分类讨论 ①若 即，则木板不动，对物块有 解得 ②，对物块有 对木板有 共速时有 木板的长度为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 泊头市第一中学高一物理第五次月考 第I卷（选择题） 一、单选题（1-7为单选每题四分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. “笔尖下发现的行星”是天王星，卡文迪许测出了万有引力常量的值 B. 行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质不是惯性 C. 行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动周期的平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关 D. 匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向 2. 如图所示，从倾角为θ且足够长的斜面顶端P以速度v0抛出一个小球（可视为质点），落在斜面上某处，记为Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把初速度变为2v0，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是（　　） A. 夹角α将变大 B. 夹角α与初速度大小无关 C. 小球在空中的运动时间不变 D. PQ间距是原来间距的3倍 3. 如图所示，一根轻杆两端各系一个质量均为的小球A和B，某人拿着轻杆的中点，使两小球绕点在竖直平面内做匀速圆周运动。重力加速度大小为。关于小球A、B的运动，下列说法正确的是（　　） A. 小球在最高点时，杆对其作用力的方向一定竖直向下 B. 杆竖直时，和对小球作用力的大小之差为 C. 杆竖直时，人对点的作用力一定为 D. 在运动过程中，杆对两小球的作用力大小不可能相等 4. 如图乙所示为足球发球机在球门正前方的A、B两个相同高度的位置发射同一足球，两次足球都水平击中球门横梁上的同一点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 两次击中横梁速度相同 B. 从A位置发射的足球在空中的运动时间长 C. 足球两次运动的速度变化量相同 D. 从B位置发射的足球初速度较大 5. 如图，某河流中水流速度大小恒为，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r，。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（ ） A. B. C. D. 6. 2025年1月16日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。如图所示，已知地球到太阳距离为1个天文单位，火星到太阳的距离约为1.5个天文单位，假设地球和火星都绕太阳同向做匀速圆周运动，取，则下一次“火星冲日”大约出现在（ ） A. 2026年1月 B. 2026年11月 C. 2027年3月 D. 2027年11月 7. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为3m，B的质量为m。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为，，A、B与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为；若只将B的质量增加为2m，A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为。转动过程中轻绳未断，则为（　　） A B. C. D. 二、多选题（8-10为多选每题六分，少选得三分，错选不得分） 8. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道3上运行的速度大于第一宇宙速度 B. 飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速 C. 飞船在①轨道的动能一定大于天和核心舱在③轨道的动能 D. 若核心舱在③轨道运行周期为T，则飞船在②轨道从P到Q的时间为 9. “复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比（F阻=kv，k为常量），动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是（　　） A. 动车组在匀加速启动过程中，牵引力随速度增大而变大 B. 动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变 C. 若四节动力车厢均以额定功率从静止开始启动，则动车组做匀加速直线运动 D. 若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，则动车组匀速行驶的速度为 10. 半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和的小球A和B。A、B之间用一长为的轻杆相连，如图所示。开始时，A、B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，（重力加速度为g）下列有关说法正确的是（　　） A. B球到达最低点时的速度大小为 B. 从释放到B球到达最低点过程，A球机械能先增加后减小 C. 从释放到B球到达最低点过程，A球机械能一直增加 D. B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置，高于O点R 第II卷（非选择题） 三、实验题（11题8分，12题7分） 11. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。 （1）关于实验条件的说法，正确的有_________； A．斜槽轨道末段N端必须水平 B．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 C．斜槽轨道必须光滑 D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 （2）该实验结果可表明_________ A．两小球落地速度的大小相同 B．P小球在竖直方向分运动与Q小球的运动相同 C．两小球在空中运动的时间相等 D．P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为，）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则P小球在b处的瞬时速度的大小为vb = _________m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，小球抛出点的坐标为_________cm，_________cm。 12. 物理实验小组搭建如图所示气垫导轨和光电门的装置，准备验证“系统机械能守恒”，设计的实验步骤如下： a．测量遮光片宽度d，滑块到光电门距离为x，选用标准质量均为砝码N个，已知重力加速度为g； b．先将砝码全部放置在滑块上，然后夹走一块砝码放置于砝码盘，从静止释放滑块，记录下通过光电门的时间，由此得出通过光电门的速度v； c．依次改变砝码盘中砝码个数n，每次将砝码从滑块上取走并放置于砝码盘，重复步骤b，得到一系列n和v的数据； d．以为纵轴，为横轴，若数据满足一次函数形式，则完成验证“系统机械能守恒”。 （1）在进行实验之前，下列选项中必须操作的是_______（填标号） A. 静止释放时滑块尽量靠近光电门，以防止滑块运动速度过快 B. 动滑轮上的细绳应尽量竖直，以有效减少实验误差 C. 滑块质量必须远远大于砝码质量，以有效减少实验误差 （2）滑块通过光电门时，砝码盘中砝码的速度为_______（用d和表示） （3）若所绘制的图像斜率为k，则滑块的质量M=_______（用k、、N、g和x表示） （4）由于未测量动滑轮和砝码盘的质量，则得出的滑块的质量与实际值相比将会_______（填“偏小”、“偏大”或“相同”）。 四、解答题（13题12分，14题12分，15题15分） 13. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0 m，现有一个质量为m=0.2 kg、可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，D、E两点间的距离h=1.6 m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2.不计空气阻力，求： （1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小； （2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长； （3）若斜面已经满足（2）的要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，求在此过程中系统损失的机械能E的大小。 14. 研究一般曲线运动时，可以把这条曲线分割为很多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分。质点所受合力F可以沿运动方向和垂直运动方向分解，沿切向的部分Ft使质点速度大小改变，垂直切向部分提供质点运动方向改变所需要的向心力Fn满足：，其中v为质点在该点的瞬时速度，r为该点等效圆周运动半径（即曲率半径）。 （1）如下图所示，一个可以看作质点的物块以初速度v0=3m/s离开桌面做平抛运动，桌面离地高度为h=0.8m，当地重力加速度为g=10m/s2。物块运动的轨迹为抛物线，求该轨迹在抛出点P和落地点Q的曲率半径rp和rQ。 （2）如下图所示，行星绕太阳作椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为rB和rC，已知太阳质量为M，行星质量为m，万有引力常量为G，行星通过B点处的速率为vB，求椭圆轨道在B点的曲率半径RB和在C点的曲率半径RC。 15. 如图所示，表面光滑的水平轨道左端与长的水平传送带平滑相接，传送带以的恒定速率逆时针匀速运动。水平轨道右侧的竖直墙上固定一轻弹簧，现用质量的小物块（可视为质点）将弹簧向右压缩到某一位置（弹簧处于弹性限度范围内），由静止开始释放小物块，小物块到达水平传送带左端B点后，立即沿切线进入固定的竖直光滑半圆轨道最高点，并恰好沿半径的半圆轨道做圆周运动，最后经圆周最低点C，滑上质量为的长木板上，若物块与传送带间动摩擦因数，物块与木板间动摩擦因数。求： （1）小物块到达B点时速度的大小； （2）小物块刚滑上水平传送带A点时的动能； （3）要使小物块恰好不会从长木板上掉下，则木板长度s与木板和地面之间动摩擦因数应满足什么关系（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$