精品解析：云南省玉溪第一中学2025-2026学年高二上学期开学物理试题

玉溪一中2025—2026学年上学期高二开学考 物 理 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，用黑色碳素笔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。 一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 力是改变物体运动状态的原因 B. 出租车是按位移的大小来计费的 C. 加速度是描述位置变化快慢的物理量 D. 滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反 2. 离心机的工作原理如图所示。离心机工作时离心管中质量相等的微粒A、B均绕转轴做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 微粒A比微粒B的线速度大 B. 微粒A受到的合力方向平行于离心管管壁 C. 微粒A比微粒B的向心加速度大 D. 微粒A比微粒B的动能小 3. 一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，如果电场是由固定原点O和在x轴负半轴上点电荷（电荷量和电性均未知）共同产生的，图线最高点对应横坐标为x2，下列说法正确的是（　　） A. 和一定带有同种电荷 B. x1处的电场强度为零 C. 从x1到x2的过程中带电粒子的加速度一直增大 D. 从x1到x2的过程中带电粒子的速度一直减小 4. 舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一。如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛起，1.2s后在胸口处相同位置开始用手接幡，同时缓慢竖直下蹲，经0.6s幡速度为零时稳稳接住。已知中幡质量为18kg，，忽略空气阻力，设竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 幡经0.5s上升到最高点 B. 幡被抛出时的速度大小为12m/s C. 幡从胸口处抛出到落回胸口处，幡的动量变化为216kg·m/s D. 杂技演员接幡过程中，手对幡的平均作用力大小为360N 5. 正手击高远球是羽毛球后场击球的基础动作，某羽毛球被击出后在空中从A点飞行到B点的运动轨迹如图所示，则球在轨迹上C点的加速度可能是图中的（　　） A. a1 B. a2 C. a3 D. a4 6. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（如图）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个大小均为320N、方向都与竖直方向成37°的力，提着重物离开地面30cm后释放，重物自由下落将地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，，忽略空气阻力，则（　　） A. 物体落地时的速度约为2.48m/s B. 物体对地面的平均作用力大小为830N C. 人停止施力到刚落在地面过程中机械能不守恒 D. 重物刚落在地面时到最后静止过程中机械能守恒 7. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护。如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高H=0.8m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律可近似用图乙的图像描述。已知头锤质量M=5kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 头锤落到气囊上表面时的动量大小为4kg⋅m/s B. 碰撞过程中F的冲量方向竖直向下 C. 碰撞过程中F的冲量大小为60N⋅s D. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为25kg⋅m/s 8. 1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖，实验装置如图。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小竖直向下匀速运动；当油滴P经过板间M点（图中未标出）时金属板加上电压U，经过一段时间，发现油滴P恰以速度大小竖直向上匀速经过M点。已知油滴运动时所受空气阻力大小为，其中k为比例系数，v为油滴运动速率，r为油滴的半径，不计空气浮力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 油滴P两次经过M点时速度、大小相等 B. 油滴P所带电荷量的值为 C. 油滴P先后两次经过M点经历的时间为 D. 从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴P的加速度先增大后减小 9. 有同学设想在天宫二号空间站利用下列装置进行高中物理实验，你认为可行的是（　　） A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 用力传感器研究作用力和反作用力的关系 C. 研究平抛运动的规律 D. 研究向心力的实验 10. 《刑法修正案（八）》将醉驾入刑。法律规定每的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。便携式酒精测试仪的原理如图甲，ab两端电压6V，是酒精气体传感器，其阻值随气体中酒精浓度变化规律如图乙，R是定值电阻，其阻值恒定为，电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 气体中酒精浓度与电压表示数成反比 B. 电压表示数与电流表示数比值保持不变 C. 若测试仪中电流表示数低于0.15A，说明驾驶员处于醉驾状态 D. 若测试仪中电压表示数超过3V，说明驾驶员处于醉驾状态 11. 星下点轨迹是卫星运动轨迹垂直向下在地球表面的投影。某颗卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星轨道和绕行方向如图甲所示。图乙是卫星第Ⅰ圈、第Ⅱ圈和第Ⅲ圈的星下点轨迹展开图，横轴数值表示经度。其中P点是第Ⅰ、Ⅱ圈星下点轨迹展开图的一个交点。已知地球自转周期为，卫星轨道半径约是地球半径的倍。下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的向心加速度约等于重力加速度g B. 若地球没有自转，则该卫星的星下点轨迹为一个点 C. 该卫星第Ⅰ、Ⅱ圈星下点经过P点的时间间隔等于该卫星的运行周期 D. 根据赤道与星下点轨迹展开图的交点，可知该卫星的运行周期约 12. 如图所示，套在一光滑的水平固定杆上的小环N和另一套在光滑竖直固定杆上的小环M用一不可伸长的轻绳连接在一起，两杆在同一竖直面内，M、N两环的质量均为m，绳长为L，一水平外力F作用在小环N上，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直杆夹角为，不计空气阻力，轻绳始终处于伸直状态。重力加速度为g，则从撤去外力F后到M运动到最低点的过程中，关于两环的运动，下列说法正确的是（　　） A. 小环M在运动过程中机械能守恒 B. 轻绳与竖直杆夹角为时，小环M与N的速度大小关系为 C. 当两环运动到绳子与竖直方向夹角为时，可由题目信息求出环M的速度为 D. 环M减少的机械能等于环N增加的机械能 二、非选择题：本题共5小题，共52分。其中15~17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，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 某同学利用气垫导轨、光电门、滑块和轻质弹簧等器材设计了一套“验证机械能守恒定律”的实验装置。 （1）实验前，先用天平测出滑块的质量，再用20分度的游标卡尺测量滑块上挡光片的宽度，如图甲所示，则该挡光片的宽度___________。 （2）如图乙所示，水平气垫导轨右端固定有一轻质弹簧，将上述滑块与弹簧接触（不拴接）。压缩弹簧后由静止释放滑块。当滑块通过光电门时（滑块已与弹簧分离），记录下挡光片通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度大小为___________。若要验证弹簧与滑块组成的系统机械能守恒，则需要验证的表达式为：___________（两空均选用字母、表示。已知弹簧的弹性势能表达式为为弹簧劲度系数，为弹簧压缩量，可由气垫导轨上的标尺测量得出）。 14. 利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。 （1）图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50 Hz，则小车的加速度大小为______m/s2（结果保留3位有效数字）。 （2）实验得到的理想a − F图像应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。下列说法正确的是（　　） A. 图线①的产生原因是小车的质量太大 B. 图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大 C. 图线③的产生原因是小车的质量太小 （3）实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大，所以大胆创新，选用图丁所示器材进行实验，测量小车质量M，所用交流电频率为50 Hz，共5个槽码，每个槽码的质量均为m = 10 g。实验步骤如下：i．安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着5个槽码。调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑：ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂4个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；iii．逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；iv．以取下槽码的总个数n（1 ≤ n ≤ 5）的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。已知重力加速度大小g = 9.78 m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空： ①写出随变化的关系式______（m，g，M，a，n表示）； ②测得关系图线的斜率为2.5 s2/m，则小车质量M = ______kg（计算结果保留两位有效数字）。 15. 如图所示的一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重状态，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面40m时，制动系统启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。某次游戏中，座舱中小明用手拿着质量为0.2kg的手机。（重力加速度g取10m/s²，空气阻力不计）求： （1）此过程中座舱的最大速度是多少； （2）当座舱落到离地面10m的位置时，手对手机的作用力为多大。 16. 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。 17. 如图所示，质量为3kg足够长的长木板B静止在光滑的水平面上，长木板的右端有一厚度不计的挡板，长木板上表面光滑。质量为1kg的小物块A静止在长木板上，此时小物块A与长木板右端挡板的距离为2m，现给小物块A施加一个大小为9N、方向水平向右的恒力（小物块与挡板碰撞前瞬间消失，碰撞后瞬间恢复），小物块A与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞的时间忽略不计，求： （1）小物块A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小； （2）第一次碰撞后到第二次碰撞前，小物块A与挡板的最远距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 玉溪一中2025—2026学年上学期高二开学考 物 理 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，用黑色碳素笔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。 一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 力是改变物体运动状态的原因 B. 出租车是按位移的大小来计费的 C. 加速度是描述位置变化快慢的物理量 D. 滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据牛顿第一定律，力是改变物体运动状态（即产生加速度）的原因，而非维持运动的原因，故A正确； B．出租车计费依据是实际行驶路径的长度（路程），故B错误； C．位置变化的快慢由速度描述，而加速度是速度变化快慢的物理量，故C错误； D．滑动摩擦力方向与物体相对接触面的运动方向相反，与物体的运动方向可能相同，例如传送带上传物体过程，物体受到的滑动摩擦力方向与物体运动方向相同，故D错误。 故选A。 2. 离心机的工作原理如图所示。离心机工作时离心管中质量相等的微粒A、B均绕转轴做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 微粒A比微粒B的线速度大 B. 微粒A受到的合力方向平行于离心管管壁 C. 微粒A比微粒B的向心加速度大 D. 微粒A比微粒B的动能小 【答案】D 【解析】 【详解】AC．微粒A与微粒B的角速度相等，根据 因rA<rB可知，微粒A比微粒B的线速度小，根据 可知微粒A比微粒B的向心加速度小，选项AC错误； B．微粒A受到的合力方向指向转轴，选项B错误； D．根据可知，微粒A比微粒B的动能小，选项D正确。 故选D。 3. 一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，如果电场是由固定原点O和在x轴负半轴上点电荷（电荷量和电性均未知）共同产生的，图线最高点对应横坐标为x2，下列说法正确的是（　　） A. 和一定带有同种电荷 B. x1处的电场强度为零 C. 从x1到x2的过程中带电粒子的加速度一直增大 D. 从x1到x2的过程中带电粒子的速度一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电势能的定义式 结合图像可知x1处的电势等于零，所以和带有异种电荷，故A错误； B．根据电势能与电势的关系 场强与电势的关系 可得 由数学知识可知图像切线的斜率等于 图像中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小，则x1处的电场力不为0，由 可知，x1处的电场强度不为0，故B错误； C．图像中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小，可知从x1到x2粒子受到的电场力逐渐减小，其加速度也逐渐减小，故C错误； D．只在电场力作用下粒子的动能与电势能之和不变，可知从x1到x2粒子的动能一直减小，其速度一直减小，故D正确。 故选D。 4. 舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一。如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛起，1.2s后在胸口处相同位置开始用手接幡，同时缓慢竖直下蹲，经0.6s幡速度为零时稳稳接住。已知中幡质量为18kg，，忽略空气阻力，设竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 幡经0.5s上升到最高点 B. 幡被抛出时的速度大小为12m/s C. 幡从胸口处抛出到落回胸口处，幡的动量变化为216kg·m/s D. 杂技演员接幡过程中，手对幡的平均作用力大小为360N 【答案】D 【解析】 【详解】A．上升时间为 幡经0.6s上升到最高点，故A错误； B．幡被抛出时的速度大小为，故B错误； C．落回胸口时速度大小为 幡从胸口处抛出到落回胸口处，幡的动量变化为，故C错误； D．杂技演员接幡过程中，手对幡的平均作用力大小为，从抛出到稳稳接住过程中，由动量定理有 解得，D正确。 故选D。 5. 正手击高远球是羽毛球后场击球的基础动作，某羽毛球被击出后在空中从A点飞行到B点的运动轨迹如图所示，则球在轨迹上C点的加速度可能是图中的（　　） A. a1 B. a2 C. a3 D. a4 【答案】D 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，所受的合力方向指向轨迹的凹侧，即加速度方向指向轨迹的凹侧，可知球在轨迹上C点的加速度可能是图中的a4。 故选D。 6. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（如图）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个大小均为320N、方向都与竖直方向成37°的力，提着重物离开地面30cm后释放，重物自由下落将地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，，忽略空气阻力，则（　　） A. 物体落地时的速度约为2.48m/s B. 物体对地面的平均作用力大小为830N C. 人停止施力到刚落在地面过程中机械能不守恒 D. 重物刚落在地面时到最后静止过程中机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．物体从离开地面到返回地面的过程中，根据动能定理得 解得，A正确； B．物体对地面的平均作用力大小为 解得 根据牛顿第三定律，物体对地面的平均作用力大小为8178N，B错误； C．人停止施力到刚落在地面过程中，只有重力做功，机械能守恒，C错误； D．重物刚落在地面时到最后静止过程中，地面支持力做负功，机械能不守恒，D错误。 故选A。 7. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护。如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高H=0.8m处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律可近似用图乙的图像描述。已知头锤质量M=5kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 头锤落到气囊上表面时的动量大小为4kg⋅m/s B. 碰撞过程中F的冲量方向竖直向下 C. 碰撞过程中F的冲量大小为60N⋅s D. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为25kg⋅m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．头锤落到气囊上表面时的动量大小为，故A错误； B．碰撞过程中气囊对头锤的作用力F竖直向上，可知F的冲量方向竖直向上，故B错误； C．F−t图像的面积等于力F的冲量，则碰撞过程中F的冲量大小为，故C错误； D．碰撞过程中根据动量定理 即头锤的动量变化量大小为25kg⋅m/s，故D正确。 故选D。 8. 1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖，实验装置如图。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小竖直向下匀速运动；当油滴P经过板间M点（图中未标出）时金属板加上电压U，经过一段时间，发现油滴P恰以速度大小竖直向上匀速经过M点。已知油滴运动时所受空气阻力大小为，其中k为比例系数，v为油滴运动速率，r为油滴的半径，不计空气浮力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 油滴P两次经过M点时速度、大小相等 B. 油滴P所带电荷量的值为 C. 油滴P先后两次经过M点经历的时间为 D. 从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴P的加速度先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．油滴P两次经过M点时重力与电场力做功均为0，阻力做负功，所以 故A错误； B．设油滴P所带电荷量的值为q，没有加电压时，根据平衡条件可得 施加电压后匀速向上运动时，根据平衡条件可得 解得 故B错误； C．油滴经过M点向下运动到速度为零过程中，取向上为正方向，根据动量定理可得 油滴从速度为零到达到M点的过程中，根据动量定理可得 其中 ，， 解得油滴先后两次经过M点经历的时间为 故C正确； D．从金属板加上电压到油滴速度减为零的过程中，根据牛顿第二定律可得 解得 随着速度的减小，加速度逐渐减小；油滴向上加速运动到的过程中，根据牛顿第二定律可得 解得 随着速度的增大，加速度逐渐减小；综上所述，从金属板加上电压到油滴向上匀速运动的过程中，油滴的加速度一直减小，故D错误。 故选C。 9. 有同学设想在天宫二号空间站利用下列装置进行高中物理实验，你认为可行的是（　　） A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 用力传感器研究作用力和反作用力的关系 C. 研究平抛运动的规律 D. 研究向心力的实验 【答案】ABD 【解析】 【详解】微重力环境下，与重力相关的实验不能完成，则 A．探究两个互成角度的力的合成规律与重力无关，可以完成，选项A正确； B．用力传感器研究作用力和反作用力的关系与重力无关，可以完成，选项B正确； C．研究平抛运动的规律与重力有关，不能完成，选项C错误； D．研究向心力的实验与重力无关，可以完成，选项D正确。 故选ABD。 10. 《刑法修正案（八）》将醉驾入刑。法律规定每的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。便携式酒精测试仪的原理如图甲，ab两端电压6V，是酒精气体传感器，其阻值随气体中酒精浓度变化规律如图乙，R是定值电阻，其阻值恒定为，电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 气体中酒精浓度与电压表示数成反比 B. 电压表示数与电流表示数比值保持不变 C. 若测试仪中电流表示数低于0.15A，说明驾驶员处于醉驾状态 D. 若测试仪中电压表示数超过3V，说明驾驶员处于醉驾状态 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图像可知，随酒精浓度的增加，的阻值减小，电路中的总电流增大，两端的电压增大，即电压表的示数增大，因此气体中酒精浓度与电压表示数不成反比，A错误； B．因为为定值电阻，电压表测两端的电压，电流表测通过的电流，根据欧姆定律 可知电压表示数与电流表示数比值保持不变，B正确； C．当电流表的示数为时，根据欧姆定律得 则此时对应的每的气体中酒浓度为，若电流小于0.15A，则大于，说明每的气体中酒精浓度小于，说明驾驶员可能处于酒驾状态，C错误； D．若电压表的示数为3V，则此时 若电压表的示数大于3V，则 此时每的气体中酒精浓度大于，说明驾驶员处于醉驾状态，D正确。 故选BD。 11. 星下点轨迹是卫星运动轨迹垂直向下在地球表面的投影。某颗卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星轨道和绕行方向如图甲所示。图乙是卫星第Ⅰ圈、第Ⅱ圈和第Ⅲ圈的星下点轨迹展开图，横轴数值表示经度。其中P点是第Ⅰ、Ⅱ圈星下点轨迹展开图的一个交点。已知地球自转周期为，卫星轨道半径约是地球半径的倍。下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的向心加速度约等于重力加速度g B. 若地球没有自转，则该卫星的星下点轨迹为一个点 C. 该卫星第Ⅰ、Ⅱ圈星下点经过P点的时间间隔等于该卫星的运行周期 D. 根据赤道与星下点轨迹展开图的交点，可知该卫星的运行周期约 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据 卫星轨道半径约是地球半径的1.084倍，可知该卫星的向心加速度约等于重力加速度g，故A正确； B．若地球没有自转，则该卫星的星下点轨迹为一条直线或一条曲线，故B错误； C．假如地球没有自转，则该卫星第I、I圈星 下点经过P点的时间间隔等于该卫星的运行周期，因地球有自转，可知该卫星第I、II圈星下点经过P点的时间间隔并不等于该卫星的运行周期，故C错误； D．根据赤道与星下点轨迹展开图的交点，卫 星第圈到第Ⅲ圈沿相同方向通过赤道时，地球转过，用时间 可知该卫星的运行周期约1.5h，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，套在一光滑的水平固定杆上的小环N和另一套在光滑竖直固定杆上的小环M用一不可伸长的轻绳连接在一起，两杆在同一竖直面内，M、N两环的质量均为m，绳长为L，一水平外力F作用在小环N上，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直杆夹角为，不计空气阻力，轻绳始终处于伸直状态。重力加速度为g，则从撤去外力F后到M运动到最低点的过程中，关于两环的运动，下列说法正确的是（　　） A. 小环M在运动过程中机械能守恒 B. 轻绳与竖直杆夹角为时，小环M与N的速度大小关系为 C. 当两环运动到绳子与竖直方向夹角为时，可由题目信息求出环M的速度为 D. 环M减少的机械能等于环N增加的机械能 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在运动的过程中，M、N组成的系统机械能守恒，由于轻绳拉力对小环M做负功，故小环M的机械能不守恒，故A错误； B．由MN通过绳关联关系，可知 整理得 故B正确； C.轻绳与竖直杆夹角β时，将M、N的速度分解到沿绳的方向和垂直绳的方向，由绳关联模型可知，两小环沿绳的方向的速度相等，在运动的过程中，M、N组成的系统机械能守恒，则有 联立解得 故C错误； D．两环MN机械能守恒，绳的拉力对N环做正功，N环机械能增加，增加量等于M环机械能的减少量，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。其中15~17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，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 某同学利用气垫导轨、光电门、滑块和轻质弹簧等器材设计了一套“验证机械能守恒定律”的实验装置。 （1）实验前，先用天平测出滑块的质量，再用20分度的游标卡尺测量滑块上挡光片的宽度，如图甲所示，则该挡光片的宽度___________。 （2）如图乙所示，水平气垫导轨右端固定有一轻质弹簧，将上述滑块与弹簧接触（不拴接）。压缩弹簧后由静止释放滑块。当滑块通过光电门时（滑块已与弹簧分离），记录下挡光片通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度大小为___________。若要验证弹簧与滑块组成的系统机械能守恒，则需要验证的表达式为：___________（两空均选用字母、表示。已知弹簧的弹性势能表达式为为弹簧劲度系数，为弹簧压缩量，可由气垫导轨上的标尺测量得出）。 【答案】（1）8.15 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，读数为mm+mm=8.15mm 【小问2详解】 [1] 滑块通过光电门的速度大小可用平均速度大小代替，大小为 [2]根据能量守恒定律可知，需验证 即 14. 利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。 （1）图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50 Hz，则小车的加速度大小为______m/s2（结果保留3位有效数字）。 （2）实验得到的理想a − F图像应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。下列说法正确的是（　　） A. 图线①的产生原因是小车的质量太大 B. 图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大 C. 图线③的产生原因是小车的质量太小 （3）实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大，所以大胆创新，选用图丁所示器材进行实验，测量小车质量M，所用交流电频率为50 Hz，共5个槽码，每个槽码的质量均为m = 10 g。实验步骤如下：i．安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着5个槽码。调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑：ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂4个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；iii．逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；iv．以取下槽码的总个数n（1 ≤ n ≤ 5）的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。已知重力加速度大小g = 9.78 m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空： ①写出随变化的关系式______（m，g，M，a，n表示）； ②测得关系图线的斜率为2.5 s2/m，则小车质量M = ______kg（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）2.86 （2）B （3） ①. ②. 0.19 【解析】 【小问1详解】 小车的加速度大小为 【小问2详解】 A．图线①的产生原因是，砝码盘和砝码的总质量增大到一定程度后不再满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量，是由于小车质量太小造成的，故A错误； B．图线②说明F = 0时小车就有加速度，其产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大，故B正确； C．图线③说明F增大到一定程度小车才开始有加速度，其产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角偏小或未平衡摩擦力，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有 两式联立，求得 [2]由的关系式可知，关系图线的斜率 即 15. 如图所示的一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重状态，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面40m时，制动系统启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。某次游戏中，座舱中小明用手拿着质量为0.2kg的手机。（重力加速度g取10m/s²，空气阻力不计）求： （1）此过程中座舱的最大速度是多少； （2）当座舱落到离地面10m的位置时，手对手机的作用力为多大。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当座舱下落到离地40m时，速度最大为，根据自由落体运动可得 解得 【小问2详解】 设座舱做匀减速运动的加速度大小为，则 解得 当座舱落到离地10m时，手机处于匀减速运动状态，对手机由牛顿第二定律得 解得 16. 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 17. 如图所示，质量为3kg足够长的长木板B静止在光滑的水平面上，长木板的右端有一厚度不计的挡板，长木板上表面光滑。质量为1kg的小物块A静止在长木板上，此时小物块A与长木板右端挡板的距离为2m，现给小物块A施加一个大小为9N、方向水平向右的恒力（小物块与挡板碰撞前瞬间消失，碰撞后瞬间恢复），小物块A与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞的时间忽略不计，求： （1）小物块A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小； （2）第一次碰撞后到第二次碰撞前，小物块A与挡板的最远距离。 【答案】（1）6m/s （2）2m 【解析】 【小问1详解】 小物块A第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为，从开始运动到第一次碰撞前瞬间，对小物块，由动能定理得 其中 代入解得 【小问2详解】 物块与挡板发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由弹性碰撞有 联立解得 对A，由牛顿第二定律得 代入数据解得 当两者速度相等时距离最大，设经过时间t距离最大，则 代入数据解得 小物块与挡板的最远距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $