精品解析：北京市一零一中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试卷

2024~2025学年北京海淀区北京一零一中学高三上学期开学考试物理试卷 一、不定项选择题 1. 如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ < 45°．墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g．则下列说法正确的是 A. N>mg，T>mg B. N<mg，T>mg C. N<mg，T<mg D. N>mg，T<mg 【答案】B 【解析】 【分析】分析球的受力情况，作出力图，根据平衡条件求解悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持． 【详解】以球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力，根据平衡条件，有： ，N=mgtanθ，由于θ＜45°，所以N＜mg.故选B. 【点睛】本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图，运用平衡条件和几何知识列式求解即可 2. 研究滑动摩擦力大小的实验装置如图所示，木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计的一端水平固定，另一端通过水平细绳与木块相连，用缓慢增大的力拉动木板，使之在桌面上滑动（木块始终未脱离木板）。弹簧测力计示数稳定后（　　） A. 木块相对桌面静止，弹簧测力计示数与木板的运动状态有关 B. 木块相对桌面静止，弹簧测力计示数与木板的运动状态无关 C. 木板相对桌面运动，弹簧测力计示数与木板和桌面间的动摩擦因数有关 D. 木板相对桌面运动，弹簧测力计示数与木板和桌面间的动摩擦因数无关 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．木块相对桌面静止，弹簧测力计示数与木板的运动状态无关，当木板也相对桌面静止，弹簧弹力可能为0，也可能不为0，当木板相对桌面运动时，弹簧弹力等于木块与木板间的滑动摩擦力，所以A错误；B正确； CD．当木板相对桌面运动时，弹簧弹力等于木块与木板间的滑动摩擦力，所以弹簧测力计示数与木板和木块间的动摩擦因数有关，与木板和桌面间的动摩擦因数无关，则C错误；D正确； 故选BD。 3. 物体静止放在光滑的水平面上，今以恒力F沿水平方向推动该物体做直线运动，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是（　　） A. 物体的位移相等 B. 物体速度变化量相等 C. 物体动能的变化量相等 D. 物体动量的变化量相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．恒力F沿水平方向推动该物体做直线运动，根据牛顿第二定律有 物体做初速度为0的匀变速直线运动，根据 所以物体在相同的时间间隔内位移不相等，则A错误； B．根据加速度的定义公式 可得 所以在相同的时间间隔内，物体速度变化量相等，则B正确； C．根据动能定理有 由于物体在相同的时间间隔内，位移不相等，所以物体动能的变化量不相等，则C错误； D．根据动量定理有 所以物体在相同的时间间隔内，动量的变化量相等，则D正确； 故选BD。 4. 如图，水平地面上有两块完全相同的木块A、B，受水平推力F的作用。在F作用过程中，用代表A、B间的相互作用力。那么（　　） A. 若地面是完全光滑的，则 B. 若地面是完全光滑的，则 C. 若地面是有摩擦的，则 D. 若地面是有摩擦的，则 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．若地面完全光滑，对整体分析有 隔离对B分析，则A对B的作用力 故A错误，B正确； CD．若地面是有摩擦的，且A、B被推动，A、B也将以共同的加速度运动，对AB整体则有 解得 隔离对B分析，则有 解得 故C错误，D正确。 故选BD。 5. 伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（ ） A. 倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 B. 倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 C. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关 【答案】B 【解析】 【详解】AB．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比，在斜面上的速度与时间成正比，故A错误，B正确； CD．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，从顶端滚到底端所需时间与倾角有关，故CD错误。 故选B。 6. 一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持，和汽车一起保持静止，如图所示。已知重力加速度为g，每个桶的质量都为m，当汽车以某一加速度a向左加速时（　　） A. 桶C受到桶A的支持力变大 B. 桶C受到桶B的支持力变大 C. 加速度a大于时，桶C将离开桶A向桶B滚动 D. 桶C周围与之接触的物体对其施加的合力大小为ma 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．桶C受到桶A和桶B的支持，和汽车一起保持静止时，桶C受到桶A和桶B的支持大小相等，则有 解得 汽车以某一加速度a向左加速时，对C分析有 ， 解得 ， 可知，桶C受到桶A的支持力变小，桶C受到桶B的支持力变大，故A错误，B正确； C．根据上述可知，当加速度a等于时，解得 ， 可知，当加速度a大于时，桶C将离开桶A向桶B滚动，故C正确； D．对C分析可知，桶C周围与之接触的物体对其施加的合力大小为 故D错误。 故选BC。 7. 如图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为，除此以外还可以得到以下信息（　　） A. 下蹲过程中人始终处于失重状态 B. 时人处于下蹲静止状态 C. 末至末重力对人的冲量为零 D. 内完成了两套完整的下蹲-起立动作 【答案】B 【解析】 【详解】A．人在下蹲过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中人先失重后超重，故A错误； B．2s时人已经历了失重和超重两个过程，故此时处于下蹲静止状态，故B正确； C．根据冲量 可知末至末重力对人的冲量不为零，故C错误； D．该同学在前2s时是下蹲过程，后2s是起立的过程，所以共做了1次下蹲-起立的动作，故D错误。 故选B。 8. 一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（ ） A. 物体势能的增加量 B. 物体动能的增加量 C. 物体动能的增加量加上物体势能的增加量 D. 物体动能的增加量加上克服重力所做的功 【答案】CD 【解析】 【详解】由牛顿第二定律可知，F-mg=ma，W=Fh=mgh+mah，由动能定理知，W合=mv2/2，得W=mgh+mv2/2，AB错，CD对． 9. 某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 30cm刻度对应的加速度为-0.5g B. 30cm刻度对应的加速度为0.5g C. 60cm刻度对应的加速度为g D. 该测量仪上的刻度所对应的加速度的值是均匀的 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处 30cm刻度对应的加速度大小为 解得，方向向下 因为取竖直向上为正方向，所以30cm刻度对应的加速度为-0.5g，A正确，B错误； C．60cm刻度对应的加速度大小为 解得，方向向上 因为取竖直向上为正方向，所以60cm刻度对应的加速度为g，C正确； D．当时，设弹簧长度为x时，对应的加速度为ax， 解得 因为是线性函数，所以该测量仪上的刻度所对应的加速度的值是均匀的； 当时，设弹簧长度为x时，对应的加速度为ax， 解得 因为是线性函数，所以该测量仪上的刻度所对应的加速度的值是均匀的。综上所述，该测量仪上的刻度所对应的加速度的值是均匀的，D正确。 故选ACD。 10. 一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2m/s。某时刻波形如下图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为，，则下列说法中正确的是（　　） A. 这列波的周期为4s B. 此时质点b沿y轴负方向运动 C. 此时质点a的加速度比质点b的加速度大 D. 此时刻以后，a比b先到达平衡位置 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．由图能直接读出波长λ=8m，由波速公式 得该波的周期T=4s，故A正确； B．波向右传播，根据上下波法可知，b质点正在向y轴正方向运动，故B错误； C．质点a离平衡位置比b远，即a的位移比b的位移大，由 可知，此时质点a的加速度比质点b的加速度大，故C正确； D．根据上下波可知，ab质点均沿y轴正方向运动，故b比a先到达平衡位置，故D错误。 故选AC。 11. 如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是这段轨道的最高点，A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾．假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可忽略．那么过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是( ) A. 车头A通过P点时的速度最小 B. 车的中点B通过P点时的速度最小 C. 车尾C通过P点时的速度最小 D. A、B、C通过P点时的速度一样大 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：过山车在运动过程中，受到重力和轨道支持力作用，只有重力做功，机械能守恒，动能和重力势能之间相互转化，则当重力势能最大时，过山车的动能最小，即速度最小，根据题意可知，车的中点B通过P点时，重心的位置最高，重力势能最大，则动能最小，速度最小，故B正确 考点：考查了圆周运动实例分析 【名师点睛】对过山车的运动过程进行分析，运动过程中只有重力做功机械能守恒，当重力势能最大时，过山车的动能最小，即速度最小，据此分析即可 12. 地球的同步卫星可以根据所在的轨道平面不同进行分类，其中轨道平面在地球赤道面上的叫静止同步卫星，倾斜轨道同步卫星的轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。两种同步卫星的绕行轨道都为圆轨道，运行周期都等于地球的自转周期。下列说法中正确的是（　　） A. 两种同步卫星的轨道半径大小相等 B. 两种同步卫星的运行速度都小于第一宇宙速度 C. 同步卫星的向心加速度可能大于地表的重力加速度 D. 随着科技的发展，将来一定能发射定点于北京上空的地球同步卫星 【答案】AB 【解析】 【详解】A．同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有 解得 同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以同步卫星离地面的高度一定，即两种同步卫星的轨道半径大小相等，故A正确； B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，所以地球同步卫星运行的线速度小于第一宇宙速度，故B正确； C．根据 可得 同步卫星的轨道半径大于地球半径，可知同步卫星的向心加速度小于地表的重力加速度，C错误； D．同步卫星只能定点在赤道上方，即使随着科技的发展，将来也不可能发射定点于北京上空的地球同步卫星，D错误。 故选AB。 13. 某同学以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球可视为质点，以抛出点为为坐标原点和零势能点，竖直向上为正方向，不计空气阻力，图中能正确反映小球从抛出到落回抛出点过程中，动能 或重力势能 随时间或位移的变化关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由动能定义 结合匀变速运动规律 联立可得，故AB错误； CD．以一定的初速度竖直向上抛出一小球，根据运动学规律可得 以抛出点为零势能点，则重力势能 故C正确，D错误。 故选C。 14. 如图所示，一轻质细绳的下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于O点。现用手将小球拉至水平位置（绳处于水平拉直状态），松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为α。已知绳能承受的最大拉力为F，若想求出cosα值，你有可能不会求解，但是你可以通过一定的物理分析，对下列结果目的合理性做出判断。根据你的判断cosα值应为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当运动到最低点时，有 又由机械能守恒可得 由以上两式解得 F=3mg 此时 即当时， 则时， 即 ABC错误，D正确。 故选D. 二、论述、计算题 15. 质量为10kg的箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑动摩擦因数为0.5，现用与水平方向成37°倾角的100N力拉箱子，如图所示。箱子从静止开始运动，2s末撤去拉力，（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求： （1）撤去拉力时箱子的速度为多大？ （2）箱子继续运动多长时间才能静止？ （3）箱子在整个运动过程中克服摩擦力做功为多少？ 【答案】（1）12m/s；（2）2.4s；（3）960J 【解析】 【详解】（1）由牛顿第二定律得 Fcosθ-μ（mg-Fsinθ)=ma1 解得 a1=6m/s2 2s末速度为 v=a1t1=6×2 m/s =12m/s （2）撤去拉力后，根据牛顿第二定律得 μmg=ma2 解得 a2=5m/s2 匀减速过程，由速度公式得 v=a2t2 解得 t2=2.4s （3）有力F作用时物体的位移 力F做功为 WF=Fx1cos37°=100×12×0.8J=960J 由动能定理，整个过程中 WF-Wf=0 则 Wf=WF=960J 16. 某位同学为了研究超重和失重现象，将重为50N的物体带上竖直方向上运动的电梯，并将它水平放在电梯中的传感器上，若电梯由静止开始运动，并开始计时，测得重物对支持面的压力F随时间变化的图象如图所示，根据图中的信息，求： （1）判断电梯的运动方向； （2）电梯运动的最大速度； （3）电梯运动的最大距离。 【答案】（1）方向一直向下；（2）1.2m/s（3）8.4m 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据题可知，根据牛顿第二定律 解得 方向向下，由题可知 故电梯做匀速运动， 由牛顿第二定律 解得 方向向上，故电梯一直向下运动； （2）由（1）可知，根据运动学公式 解得 （3）根据运动学公式内 故电梯运动的最大距离 17. 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角，长度，传送带在电动机的带动下，始终保持的速率运行，现把一质量为的工件（可看作质点）轻轻放在传送带的底端将其运输到顶端，已知工件与斜面间的动摩擦因数为，取，传送工件的过程中不考虑轮与轴间的摩擦损耗。求 （1）运送工件所用的时间； （2）整个过程中，传送带对工件做的功； （3）整个过程中，电动机输出的能量。 【答案】（1）19s （2）170J （3）230J 【解析】 【小问1详解】 开始放上传送带时物块的加速度 加速到与传送带共速的时间 位移 共速后因，可知物块与传送带相对静止，则上升到最高点时 运送工件所的时间 【小问2详解】 整个过程中，传送带对工件做功 【小问3详解】 摩擦生热 整个过程中电动机输出的能量 18. 滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经点沿固定斜面向上运动至最高点。圆弧轨道的半径为，B、为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角，斜面与圆弧相切于点。已知滑板与斜面间的动摩擦因数为，，，，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为，可视为质点。 （1）运动员（连同滑板）离开平台时的初速度； （2）运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最底点对轨道的压力； （3）运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 运动员离开平台后从A至的过程中，在竖直方向有 在点有 解得 【小问2详解】 运动员在圆弧轨道做圆周运动，由牛顿第二定律可得 由机械能守恒得 解得 根据牛顿第三定律可知，运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最低点对轨道的压力大小为2150N，方向竖直向下。 【小问3详解】 运动员从A至过程有 运动员从至过程有 解得 19. 如图所示，用不可伸长的轻绳将物块A悬挂于O点，轻绳的长度为L。现将轻绳拉至水平，将物块A由静止释放。当物块A运动至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块B发生碰撞后反弹，反弹后离地的高度为。碰撞后物块B在水平面上滑行一段距离后停下来。已知物块A的质量为m，物块B的质量为5m，A、B均可视为质点，重力加速度大小为g，不计空气阻力的影响。 （1）求碰撞前瞬间，物块A的速度大小； （2）求碰撞后瞬间，物块B的速度大小； （3）求A、B碰撞过程中产生的热量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当物块A运动至最低点时有 解得 （2）A反弹后离地的高度为，则有 解得 A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有 解得 （3）根据能量守恒定律，A、B碰撞过程中产生的热量为 解得 20. 一球形人造卫星，其最大横截面积为A、质量为m，在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动．由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小．卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了△H，由于△H <<R，所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动．设地球可看成质量为M的均匀球体，万有引力常量为G．取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为r时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为． （1）求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期； （2）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为ρ，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变．在满足上述假设的条件下，请推导： ①估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时，所受阻力F大小的表达式； ②估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-△H的轨道的过程中，卫星绕地球运动圈数n的表达式． 【答案】（1）（2）①；② 【解析】 【详解】试题分析：（1）设卫星在R轨道运行的周期为T， 根据万有引力定律和牛顿第二定律有： 解得： （2）①如图所示，最大横截面积为A的卫星，经过时间从图中的实线位置运动到了图中的虚线位置，该空间区域的稀薄空气颗粒的质量为 以这部分稀薄空气颗粒为研究对象，碰撞后它们都获得了速度v，设飞船给这部分稀薄空气颗粒的平均作用力大小为F，根据动量定理有： 根据万有引力定律和牛顿第二定律有：，解得： 根据牛顿第三定律，卫星所受的阻力大小F′=． ②设卫星在R轨道运行时的速度为v1、动能为Ek1、势能为Ep1、机械能为E1， 根据牛顿定律和万有引力定律有： 卫星的动能，势能 解得： 卫星高度下降ΔH，在半径为（R-ΔH）轨道上运行， 同理可知其机械能 卫星轨道高度下降ΔH，其机械能的改变量 卫星机械能减少是因为克服空气阻力做了功．设卫星在沿半径为R的轨道运行一周过程中稀薄空气颗粒作用于卫星的阻力做的功为W0，利用小量累积的方法可知： 上式表明卫星在绕不同轨道运行一周，稀薄空气颗粒所施加的阻力做的功是一恒量，与轨道半径无关． 则ΔE=nW0 解得： 考点：牛顿定律；万有引力定律；能量守恒定律 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年北京海淀区北京一零一中学高三上学期开学考试物理试卷 一、不定项选择题 1. 如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ < 45°．墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g．则下列说法正确的是 A. N>mg，T>mg B. N<mg，T>mg C. N<mg，T<mg D. N>mg，T<mg 2. 研究滑动摩擦力大小的实验装置如图所示，木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计的一端水平固定，另一端通过水平细绳与木块相连，用缓慢增大的力拉动木板，使之在桌面上滑动（木块始终未脱离木板）。弹簧测力计示数稳定后（　　） A. 木块相对桌面静止，弹簧测力计示数与木板的运动状态有关 B. 木块相对桌面静止，弹簧测力计示数与木板的运动状态无关 C. 木板相对桌面运动，弹簧测力计示数与木板和桌面间的动摩擦因数有关 D. 木板相对桌面运动，弹簧测力计示数与木板和桌面间的动摩擦因数无关 3. 物体静止放在光滑的水平面上，今以恒力F沿水平方向推动该物体做直线运动，在相同的时间间隔内，下列说法正确的是（　　） A. 物体的位移相等 B. 物体速度变化量相等 C. 物体动能的变化量相等 D. 物体动量的变化量相等 4. 如图，水平地面上有两块完全相同的木块A、B，受水平推力F的作用。在F作用过程中，用代表A、B间的相互作用力。那么（　　） A. 若地面是完全光滑的，则 B. 若地面是完全光滑的，则 C. 若地面是有摩擦的，则 D. 若地面是有摩擦的，则 5. 伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（ ） A. 倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 B. 倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 C. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D. 斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关 6. 一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。桶C受到桶A和桶B的支持，和汽车一起保持静止，如图所示。已知重力加速度为g，每个桶的质量都为m，当汽车以某一加速度a向左加速时（　　） A. 桶C受到桶A的支持力变大 B. 桶C受到桶B的支持力变大 C 加速度a大于时，桶C将离开桶A向桶B滚动 D. 桶C周围与之接触的物体对其施加的合力大小为ma 7. 如图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为，除此以外还可以得到以下信息（　　） A. 下蹲过程中人始终处于失重状态 B. 时人处于下蹲静止状态 C. 末至末重力对人的冲量为零 D. 内完成了两套完整的下蹲-起立动作 8. 一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（ ） A. 物体势能的增加量 B. 物体动能的增加量 C. 物体动能的增加量加上物体势能的增加量 D. 物体动能的增加量加上克服重力所做的功 9. 某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 30cm刻度对应的加速度为-0.5g B. 30cm刻度对应的加速度为0.5g C. 60cm刻度对应的加速度为g D. 该测量仪上的刻度所对应的加速度的值是均匀的 10. 一列简谐机械横波沿x轴正方向传播，波速为2m/s。某时刻波形如下图所示，a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为，，则下列说法中正确的是（　　） A. 这列波的周期为4s B. 此时质点b沿y轴负方向运动 C. 此时质点a的加速度比质点b的加速度大 D. 此时刻以后，a比b先到达平衡位置 11. 如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是这段轨道的最高点，A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾．假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可忽略．那么过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是( ) A. 车头A通过P点时速度最小 B. 车的中点B通过P点时的速度最小 C. 车尾C通过P点时的速度最小 D. A、B、C通过P点时的速度一样大 12. 地球的同步卫星可以根据所在的轨道平面不同进行分类，其中轨道平面在地球赤道面上的叫静止同步卫星，倾斜轨道同步卫星的轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。两种同步卫星的绕行轨道都为圆轨道，运行周期都等于地球的自转周期。下列说法中正确的是（　　） A. 两种同步卫星的轨道半径大小相等 B. 两种同步卫星的运行速度都小于第一宇宙速度 C. 同步卫星的向心加速度可能大于地表的重力加速度 D. 随着科技的发展，将来一定能发射定点于北京上空的地球同步卫星 13. 某同学以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球可视为质点，以抛出点为为坐标原点和零势能点，竖直向上为正方向，不计空气阻力，图中能正确反映小球从抛出到落回抛出点过程中，动能 或重力势能 随时间或位移的变化关系的是（　　） A. B. C. D. 14. 如图所示，一轻质细绳下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于O点。现用手将小球拉至水平位置（绳处于水平拉直状态），松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为α。已知绳能承受的最大拉力为F，若想求出cosα值，你有可能不会求解，但是你可以通过一定的物理分析，对下列结果目的合理性做出判断。根据你的判断cosα值应为（　　） A. B. C. D. 二、论述、计算题 15. 质量为10kg箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑动摩擦因数为0.5，现用与水平方向成37°倾角的100N力拉箱子，如图所示。箱子从静止开始运动，2s末撤去拉力，（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求： （1）撤去拉力时箱子的速度为多大？ （2）箱子继续运动多长时间才能静止？ （3）箱子在整个运动过程中克服摩擦力做功为多少？ 16. 某位同学为了研究超重和失重现象，将重为50N的物体带上竖直方向上运动的电梯，并将它水平放在电梯中的传感器上，若电梯由静止开始运动，并开始计时，测得重物对支持面的压力F随时间变化的图象如图所示，根据图中的信息，求： （1）判断电梯的运动方向； （2）电梯运动的最大速度； （3）电梯运动的最大距离。 17. 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角，长度，传送带在电动机的带动下，始终保持的速率运行，现把一质量为的工件（可看作质点）轻轻放在传送带的底端将其运输到顶端，已知工件与斜面间的动摩擦因数为，取，传送工件的过程中不考虑轮与轴间的摩擦损耗。求 （1）运送工件所用的时间； （2）整个过程中，传送带对工件做的功； （3）整个过程中，电动机输出的能量。 18. 滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经点沿固定斜面向上运动至最高点。圆弧轨道的半径为，B、为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角，斜面与圆弧相切于点。已知滑板与斜面间的动摩擦因数为，，，，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为，可视为质点。 （1）运动员（连同滑板）离开平台时的初速度； （2）运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最底点对轨道的压力； （3）运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离。 19. 如图所示，用不可伸长的轻绳将物块A悬挂于O点，轻绳的长度为L。现将轻绳拉至水平，将物块A由静止释放。当物块A运动至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块B发生碰撞后反弹，反弹后离地的高度为。碰撞后物块B在水平面上滑行一段距离后停下来。已知物块A的质量为m，物块B的质量为5m，A、B均可视为质点，重力加速度大小为g，不计空气阻力的影响。 （1）求碰撞前瞬间，物块A的速度大小； （2）求碰撞后瞬间，物块B的速度大小； （3）求A、B碰撞过程中产生热量。 20. 一球形人造卫星，其最大横截面积为A、质量为m，在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动．由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小．卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了△H，由于△H <<R，所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动．设地球可看成质量为M的均匀球体，万有引力常量为G．取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为r时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为． （1）求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期； （2）某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为ρ，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变．在满足上述假设的条件下，请推导： ①估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时，所受阻力F大小的表达式； ②估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-△H的轨道的过程中，卫星绕地球运动圈数n的表达式． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $