精品解析:四川省宜宾市2024-2025学年高一下学期期末质量监测物理试题
2025-08-27
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 宜宾市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.62 MB |
| 发布时间 | 2025-08-27 |
| 更新时间 | 2026-01-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53638329.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
宜宾市2025年春期高中教育阶段学业质量监测
高一年级 物理
(考试时间:75分钟;全卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
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7小题,每小题4分,共28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. 物体做曲线运动时,下列说法中正确的是( )
A. 速度大小一定是变化的 B. 速度方向一定是变化的
C. 加速度大小一定是变化的 D. 加速度方向一定是变化的
2. 如图所示,有关生活中的圆周运动实例分析,下列说法正确的是( )
A. 汽车经过拱桥最高点时处于超重状态
B. 火车转弯超过规定速度行驶时,火车轮缘对内轨有侧向挤压
C. “水流星”表演中,在最高点处水对桶底一定有压力
D. 滚筒洗衣机转速越快,脱水效果越好
3. 如图所示,某运动员在跳台滑雪比赛训练时,从跳台边缘距离斜面顶端一定高度的O点以不同速度水平滑出,一段时间后落到斜面上。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员落在斜面时的速度方向都不相同
B. 运动员在空中运动的时间与初速度成正比
C. 运动员在空中运动过程中的速度变化率增大
D. 运动员落在斜面时的速度与滑出的速度成正比
4. 智能呼啦圈可以提供全面的数据记录,让人合理管理自己的身材。如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿入轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳,其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重随短杆在水平面内做匀速圆周运动,绳子与竖直方向夹角为θ,运动过程中腰带可视为静止,下列说法正确的是( )
A. 转速越大,轻绳弹力越小
B. 转速越大,绳子与竖直方向夹角θ越小
C. 若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将变小
D. 若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将不变
5. 如图甲所示为宜宾市高铁站的行李安检机,其简化原理图如图乙所示,水平传送带长为3m,传送带始终以恒定速率0.30m/s运行。一质量为2.0kg的小包(可视为质点)无初速度地轻放上传送带左端,最终到达传送带右端。若小包与该传送带间的动摩擦因数为0.60,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 小包加速运动过程中,摩擦力对小包做负功
B. 小包在传送带上运动过程中,摩擦力对小包做的功为36J
C. 小包在传送带上运动过程中,因摩擦而产生热量0.18J
D. 由于传送该小包,电动机多消耗电能为0.18J
6. 如图所示,一质量为m的小球在光滑水平桌面上,受一水平恒力F的作用,先后经过A、B两点,速度方向偏转90°。已知经过A点时的速度大小为v、方向与AB连线夹角为53°,AB连线长为L。对小球从A运动到B的过程,下列说法正确的是( )
A. 沿A点速度方向的平均速度大小为
B. 小球在B点速度为
C. 水平恒力方向与AB连线夹角74°
D. 水平恒力F的大小为
7. 如图甲所示,可视为质点a、b两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,a球在外力作用下静止在地面,b球悬空。取地面为重力势能的零势能面,从t=0时静止释放a球,到b球落地前的过程中,a、b两球的重力势能随时间t的变化关系如图乙,a始终没有与定滑轮相碰,忽略空气阻力,重力加速度g取。则( )
A. a、b两球质量之比为2:3
B. b球落地时的动能为3J
C. t=0.6s时,a球离地的高度为0.9m
D. 当b球的重力势能与动能相等时,b球距地面的高度为0.5m
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示为嫦娥四号探测器飞行轨道示意图,探测器从地球发射后,每次经过近地点P进行变轨,进入地月转移轨道后被月球俘获,每次经过月球的近月点Q进行变轨。图中轨道①②③为椭圆轨道,它们轨道半长轴的三次方与环绕周期平方的比值均为k;轨道④⑤也为椭圆轨道,轨道⑥为月球的近月圆轨道。则( )
A. 比值k与地球质量有关
B. 比值k与月球质量有关
C. 该探测器在②轨道上的机械能小于在③轨道上的机械能
D. 该探测器在⑤轨道上Q点的速度大于在④轨道上Q点的速度
9. 如图所示,在光滑的水平面上有两物体A、B,它们的质量分别为4m和3m。在物体B上固定一个原长L的轻弹簧并处于静止状态。物体A以速度沿水平方向向右运动,从物体A与弹簧发生作用开始,经过时间弹簧压缩到最短,物体B在时间移动距离。则下列说法正确的是( )
A. 当弹簧压缩到最短时,B的速度最大
B. 弹簧获得的弹性势能最大值为
C. 弹簧恢复原长时,弹簧对物体B所做的功为
D. 经过时间弹簧压缩到最短的长度为
10. 某玩具的电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v之间的关系如图所示,现用该电动机在水平地面内拉动一静止物体(可视为质点),运动过程中轻绳始终处在拉直状态,且不可伸长,如图所示,已知物体质量m=1kg,与AB段地面的动摩擦因数,与BC段地面的动摩擦因数。(g取)( )
A. 若AB足够长,则物体在地面能达到的最大速度是2m/s
B. 若AB足够长,则物体在地面能达到的最大速度是m/s
C. 若AB=0.18m,则物体到达B点时电动机的输出功率为2.4W
D. 若AB=0.18m,BC=6.21m,物体到C点前认为已达到最大速度,则通过BC段历时3.6s
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小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。
11. 向心力演示仪可以利用控制变量法探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。它通过皮带传动改变两轮的转速,让两轮上的小球(体积相同)同时做圆周运动,然后通过连动装置使安放在圆盘中心套筒中的弹簧产生形变,利用形变大小来反映向心力的大小,形变越大,露出的标格数越多,如图所示。
(1)当转动皮带套在两半径不同的轮盘上时,轮边缘的______大小相等。(选填“线速度”或“角速度”)
(2)当探究向心力和角速度的关系时,应将传送带套在两轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板______和挡板______处。(选填“A”或“B”或“C”)
(3)若小球的转动半径相等,与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为1:2,且标尺上红白相间的等分标记显示出两个小球所受向心力的比值为2:1,则两个小球质量之比为______。
A. 1:3 B. 1:2 C. 1:1 D. 2:1
12. 用如图(甲)所示的装置,验证小球在空中运动过程中机械能守恒。将小球从斜面上某位置处释放,利用频闪相机得到小球离开桌面后下落连续经过的若干位置,如图(乙)所示,y轴竖直向下,每个正方形格子的边长为l。已知频闪照相的周期为T。
(1)小球经过位置2时,速度的水平分量大小为______,竖直分量大小为______;
(2)为验证小球从位置2运动到4的过程中机械能守恒,误差允许范围内满足表达式g=______(式中g为重力加速度大小);
(3)若小球在离开桌面后的飞行过程中机械能守恒,则飞行过程中小球的(为动能对时间的变化率)图像可能为______。
A. B.
C. D.
13. 神舟二十号载人飞船于2025年4月24日17时17分在酒泉卫星发射中心成功发射,飞船入轨后,采用自主快速交会对接模式,约6.5小时后与天和核心舱径向端口完成径向对接,形成三船三舱组合体,展现出中国载人航天技术的成熟与先进,标志着中国在空间交会对接技术上已达到世界领先水平。设神舟二十号飞船绕地球做匀速圆周运动,其离地面的高度为h。已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g。求:
(1)神舟二十号飞船绕地球运动周期T;
(2)神舟二十号飞船绕地球运行的速度大小。
14. 如图所示,在竖直面内,粗糙的斜面轨道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=0.2m,现有一个质量m=0.1kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,物体恰好能到达斜面上A处。已知DE距离h=0.6m,物体与斜面间的动摩擦因数。重力加速度。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)物体第一次到达C点时对轨道的压力大小;
(2)斜面上A、B两点间的距离L;
(3)物块在斜面上滑行的总路程s。
15. 某科学小组在室外用实验探究碰撞的“和谐之美”。其中的一种模型如图所示,一倾角的固定斜面足够长,质量的滑块B静止在斜面上,B与斜面间的动摩擦因数。在与B距离L=0.03m处,将另一质量的光滑小球A由静止释放,A与B发生多次弹性碰撞且碰撞时间极短,不计空气阻力,A、B均可视为质点。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度,,不计空气阻力。求:
(1)第一次碰撞前瞬间,A的速度大小;
(2)第一次碰撞与第二次碰撞时间间隔;
(3)第一次与第五次碰撞位置间的距离。
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宜宾市2025年春期高中教育阶段学业质量监测
高一年级 物理
(考试时间:75分钟;全卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
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7小题,每小题4分,共28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. 物体做曲线运动时,下列说法中正确的是( )
A. 速度大小一定是变化的 B. 速度方向一定是变化的
C. 加速度大小一定是变化的 D. 加速度方向一定是变化的
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体做曲线运动时,速度大小不一定变化,例如匀速圆周运动速度大小不变,速度方向发生变化,故A错误;
B.物体做曲线运动时,速度方向沿轨迹切线方向,即方向必然变化,故B正确;
C.物体做曲线运动时,加速度大小可以不变,如平抛运动中加速度恒为重力加速度,大小不变,故C错误;
D.物体做曲线运动时,加速度方向可以不变,如平抛运动中加速度方向始终竖直向下,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,有关生活中的圆周运动实例分析,下列说法正确的是( )
A. 汽车经过拱桥最高点时处于超重状态
B. 火车转弯超过规定速度行驶时,火车轮缘对内轨有侧向挤压
C. “水流星”表演中,在最高点处水对桶底一定有压力
D. 滚筒洗衣机转速越快,脱水效果越好
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车经过拱桥最高点时,加速度向下,汽车处于失重状态,A错误;
B.火车转弯超过规定速度行驶时,火车要做离心运动,火车轮缘对外轨有侧向挤压,B错误;
C.设圆周运动半径为r。根据牛顿第二定律得
解得
“水流星”表演中,在最高点处的速度等于时,水对桶底无压力,C错误;
D.衣服对水滴的作用力大小是定值,不能提供足够大的向心力,水滴做离心运动,被甩出去。滚筒洗衣机转速越快,水滴做圆周运动所需要的向心力越大,衣服对水滴的作用力越不足,水滴越容易被甩出去,脱水效果越好,D正确。
故选D。
3. 如图所示,某运动员在跳台滑雪比赛训练时,从跳台边缘距离斜面顶端一定高度的O点以不同速度水平滑出,一段时间后落到斜面上。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员落在斜面时的速度方向都不相同
B. 运动员在空中运动的时间与初速度成正比
C. 运动员在空中运动过程中的速度变化率增大
D. 运动员落在斜面时的速度与滑出的速度成正比
【答案】A
【解析】
【详解】A.设为落在斜面时速度方向与水平方向的夹角,为落在斜面时位移方向与水平方向的夹角,根据平抛运动推论可得
由于落在斜面不同位置时,不同,所以不同,即运动员落在斜面时的速度方向都不相同,A正确;
B.设运动员离开点时速度为,在空中运动时间为,跳台边缘距离斜面顶端的高度为,落到斜面上时水平位移为,竖直下落高度为,斜坡的倾角为,由平抛运动规律可知运动员滑出速度越大,下落的高度越高,在空中运动时间越长,根据几何关系可得
可知运动员在空中运动的时间与初速度不成正比,B错误;
C.运动员做平抛运动,运动员在空中运动过程中的速度变化率,即速度变化量与所用时间的比值
可知速度变化率保持不变,C错误;
D.运动员落在斜面时的速度
与滑出时的速度不成正比,D错误。
故选A。
4. 智能呼啦圈可以提供全面的数据记录,让人合理管理自己的身材。如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿入轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳,其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重随短杆在水平面内做匀速圆周运动,绳子与竖直方向夹角为θ,运动过程中腰带可视为静止,下列说法正确的是( )
A. 转速越大,轻绳弹力越小
B. 转速越大,绳子与竖直方向夹角θ越小
C. 若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将变小
D. 若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意,对配重受力分析,设轻绳弹力为,竖直方向上有
水平方向上有
转速越大,角速度越大,绳子与竖直方向夹角θ越大,越小,轻绳弹力越大,故AB错误;
CD.由上述分析可得
若增加配重,保持转速不变,则绳子与竖直方向夹角θ将不变,故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图甲所示为宜宾市高铁站的行李安检机,其简化原理图如图乙所示,水平传送带长为3m,传送带始终以恒定速率0.30m/s运行。一质量为2.0kg的小包(可视为质点)无初速度地轻放上传送带左端,最终到达传送带右端。若小包与该传送带间的动摩擦因数为0.60,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 小包加速运动过程中,摩擦力对小包做负功
B. 小包在传送带上运动过程中,摩擦力对小包做的功为36J
C. 小包在传送带上运动过程中,因摩擦而产生的热量0.18J
D. 由于传送该小包,电动机多消耗的电能为0.18J
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦力使小包加速运动,摩擦力与小包位移同向,对小包做正功,故A错误;
B.在水平传送带上,小包受滑动摩擦力作用,而不受静摩擦力作用,由牛顿第二定律有
解得
则小包若能加速到与传送带相同速度v0,则其加速位移为
则其能加速到与传送带相同速度,则摩擦力对小包做功为,故B错误;
C.小包加速运动时间为
则此过程传送带位移为
二者因摩擦而产生的热量为
解得Q=0.09J,故C错误;
D.由功能关系,可知由于传送该小包,电动机需多消耗电能为
解得E电=0.18J,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,一质量为m的小球在光滑水平桌面上,受一水平恒力F的作用,先后经过A、B两点,速度方向偏转90°。已知经过A点时的速度大小为v、方向与AB连线夹角为53°,AB连线长为L。对小球从A运动到B的过程,下列说法正确的是( )
A. 沿A点速度方向的平均速度大小为
B. 小球在B点的速度为
C. 水平恒力方向与AB连线夹角74°
D. 水平恒力F的大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题可知,将水平恒力F分解为沿A点速度反方向分力和垂直A点速度方向分力,如图所示
从A到B,沿A点速度方向速度减为零,根据匀变速运动规律可得沿A点速度方向平均速度大小为
沿A点速度方向,根据匀变速规律可得
解得所用的时间为
在垂直A点速度方向,根据匀变速规律可得
解得小球在B点的速度为,故AB错误;
CD.沿A点速度的反方向,根据牛顿第二定律可得
垂直A点速度方向,根据牛顿第二定律可得
则F的大小为
设与的夹角为,则
则
则与AB连线的夹角为,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,可视为质点的a、b两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,a球在外力作用下静止在地面,b球悬空。取地面为重力势能的零势能面,从t=0时静止释放a球,到b球落地前的过程中,a、b两球的重力势能随时间t的变化关系如图乙,a始终没有与定滑轮相碰,忽略空气阻力,重力加速度g取。则( )
A. a、b两球质量之比2:3
B. b球落地时的动能为3J
C. t=0.6s时,a球离地的高度为0.9m
D. 当b球的重力势能与动能相等时,b球距地面的高度为0.5m
【答案】C
【解析】
【详解】A.初始时,b重力势能
b球落地时,a重力势能
设b球释放时离地高度为,则,
得,A错误;
B.系统机械能守恒,初始机械能18J(b重力势能),b落地时,a重力势能6J,则系统动能
因
b动能,B错误;
C.a、b匀加速,由牛顿第二定律
代入数据得
t=0.6s时,a球离地的高度为,C正确;
D.t=0.6s时,两球的重力势能相等,则有
解得
设b距地y时,,即
又
解得,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示为嫦娥四号探测器飞行轨道示意图,探测器从地球发射后,每次经过近地点P进行变轨,进入地月转移轨道后被月球俘获,每次经过月球的近月点Q进行变轨。图中轨道①②③为椭圆轨道,它们轨道半长轴的三次方与环绕周期平方的比值均为k;轨道④⑤也为椭圆轨道,轨道⑥为月球的近月圆轨道。则( )
A. 比值k与地球质量有关
B. 比值k与月球质量有关
C. 该探测器在②轨道上的机械能小于在③轨道上的机械能
D. 该探测器在⑤轨道上Q点的速度大于在④轨道上Q点的速度
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.把探测器飞行的椭圆轨道近似看成圆轨道,由万有引力提供向心力有
解得
若轨道是椭圆上式可写成
根据开普勒第三定律可知,对于绕同一中心天体运动的卫星,轨道半长轴的三次方与环绕周期平方的比值为
即
所以图中轨道①②③为椭圆轨道,比值k与中心天体地球的质量有关,故A正确,B错误;
C.探测器从②轨道变轨到③轨道,需要在近地点P加速,加速过程外力对探测器做正功,探测器的机械能增加,所以探测器在②轨道上的机械能小于在③轨道上的机械能,故C正确;
D.探测器从⑤轨道变轨到④轨道,需要在近月点Q加速,所以探测器在⑤轨道上Q点的速度小于在④轨道上Q点的速度,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,在光滑的水平面上有两物体A、B,它们的质量分别为4m和3m。在物体B上固定一个原长L的轻弹簧并处于静止状态。物体A以速度沿水平方向向右运动,从物体A与弹簧发生作用开始,经过时间弹簧压缩到最短,物体B在时间移动距离。则下列说法正确的是( )
A. 当弹簧压缩到最短时,B的速度最大
B. 弹簧获得的弹性势能最大值为
C. 弹簧恢复原长时,弹簧对物体B所做功为
D. 经过时间弹簧压缩到最短的长度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当弹簧压缩到最短时,弹簧对B的弹力方向与速度方向相同,则B仍要继续加速,则此时B的速度不是最大,A错误;
B.弹簧被压缩到最短时弹性势能最大,此时AB共速,则由动量守恒可知
弹簧获得的弹性势能最大值为,B正确;
C.弹簧恢复原长时,此时由动量守恒和能量关系可知,
解得
可得弹簧对物体B所做的功为,C错误;
D.由动量守恒可知
则经过时间弹簧压缩到最短时,则
其中,
联立可得弹簧的最短长度为,D正确。
故选BD。
10. 某玩具的电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v之间的关系如图所示,现用该电动机在水平地面内拉动一静止物体(可视为质点),运动过程中轻绳始终处在拉直状态,且不可伸长,如图所示,已知物体质量m=1kg,与AB段地面的动摩擦因数,与BC段地面的动摩擦因数。(g取)( )
A. 若AB足够长,则物体在地面能达到的最大速度是2m/s
B. 若AB足够长,则物体在地面能达到的最大速度是m/s
C. 若AB=0.18m,则物体到达B点时电动机的输出功率为2.4W
D. 若AB=0.18m,BC=6.21m,物体到C点前认为已达到最大速度,则通过BC段历时3.6s
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.若AB足够长,则物体在地面受到阻力恒为
物体在地面达到的最大速度时
物体在地面能达到的最大速度是,故A错误B正确;
C.当,牵引力为恒力
加速度
若AB=0.18m,则物体到达B点时速度,故AB处于匀加速阶段
物体到达B点时电动机的输出功率,故C正确;
D.物体在BC受到阻力恒为
加速度为
达到额定功率时的速度为
达到额定功率走过的位移为
所用时间为
物体在BC能达到的最大速度是
物体到C点前认为已达到最大速度,物体在BC由动能定理
解得
则总时间为
故D正确。
故选BCD 。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小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。
11. 向心力演示仪可以利用控制变量法探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系。它通过皮带传动改变两轮的转速,让两轮上的小球(体积相同)同时做圆周运动,然后通过连动装置使安放在圆盘中心套筒中的弹簧产生形变,利用形变大小来反映向心力的大小,形变越大,露出的标格数越多,如图所示。
(1)当转动皮带套在两半径不同的轮盘上时,轮边缘的______大小相等。(选填“线速度”或“角速度”)
(2)当探究向心力和角速度的关系时,应将传送带套在两轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板______和挡板______处。(选填“A”或“B”或“C”)
(3)若小球的转动半径相等,与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为1:2,且标尺上红白相间的等分标记显示出两个小球所受向心力的比值为2:1,则两个小球质量之比为______。
A. 1:3 B. 1:2 C. 1:1 D. 2:1
【答案】(1)线速度 (2) ①. A ②. C (3)B
【解析】
【分析】
【小问1详解】
当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,两个塔轮边缘处的线速度大小相等。
【小问2详解】
[1][2]探究向心力和角速度的关系时,小球运动的半径应相等,故将质量相同的两个小球各自放在挡板A和C 处。
【小问3详解】
因为靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等,两个变速塔轮的半径之比为1:2,则转动的角速度之比为2:1,且标尺上红白相间的等分标记显示出两个小球所受向心力的比值为2:1。
由可得两个小球质量之比为1:2。
故选B。
【点睛】
12. 用如图(甲)所示的装置,验证小球在空中运动过程中机械能守恒。将小球从斜面上某位置处释放,利用频闪相机得到小球离开桌面后下落连续经过的若干位置,如图(乙)所示,y轴竖直向下,每个正方形格子的边长为l。已知频闪照相的周期为T。
(1)小球经过位置2时,速度的水平分量大小为______,竖直分量大小为______;
(2)为验证小球从位置2运动到4的过程中机械能守恒,误差允许范围内满足表达式g=______(式中g为重力加速度大小);
(3)若小球在离开桌面后的飞行过程中机械能守恒,则飞行过程中小球的(为动能对时间的变化率)图像可能为______。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. ②.
(2) (3)BC
【解析】
【小问1详解】
[1][2]利用平均速度等于中间时刻瞬时速度,小球经过位置2时,速度的水平分量大小为
竖直分量大小为
【小问2详解】
小球从位置2运动到4的过程中机械能守恒,则满足
又
解得
【小问3详解】
若小球在离开桌面后的飞行过程中机械能守恒,则有
变形得
在飞行过程中,若,则B对,若不等于零,则C正确。
故选BC。
13. 神舟二十号载人飞船于2025年4月24日17时17分在酒泉卫星发射中心成功发射,飞船入轨后,采用自主快速交会对接模式,约6.5小时后与天和核心舱径向端口完成径向对接,形成三船三舱组合体,展现出中国载人航天技术的成熟与先进,标志着中国在空间交会对接技术上已达到世界领先水平。设神舟二十号飞船绕地球做匀速圆周运动,其离地面的高度为h。已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g。求:
(1)神舟二十号飞船绕地球运动周期T;
(2)神舟二十号飞船绕地球运行的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力为
地球表面的物体受到的重力等于万有引力为
有
【小问2详解】
神舟二十号飞船绕地球运行的速度大小
得
14. 如图所示,在竖直面内,粗糙的斜面轨道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=0.2m,现有一个质量m=0.1kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,物体恰好能到达斜面上A处。已知DE距离h=0.6m,物体与斜面间的动摩擦因数。重力加速度。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)物体第一次到达C点时对轨道的压力大小;
(2)斜面上A、B两点间的距离L;
(3)物块在斜面上滑行的总路程s。
【答案】(1)9N (2)0.76m
(3)1.9m
【解析】
【小问1详解】
设物体到达C点的速度为v,从E到C,由动能定理得
代入数据得v=4m/s
在C点,有
代入数据得N=9N
由牛顿第三定律,压力N'=N,压力N'=9N。
【小问2详解】
从C到A,由动能定理得
代入数据得L=0.76m
【小问3详解】
因为
所以物块到达A点但不能在斜面上静止,在斜面上多次往返,最后在OC左右两侧37°范围内往返运动,即最后B点速度为零,则有全程由能量守恒定律,可得
解得s=1.9m
15. 某科学小组在室外用实验探究碰撞的“和谐之美”。其中的一种模型如图所示,一倾角的固定斜面足够长,质量的滑块B静止在斜面上,B与斜面间的动摩擦因数。在与B距离L=0.03m处,将另一质量的光滑小球A由静止释放,A与B发生多次弹性碰撞且碰撞时间极短,不计空气阻力,A、B均可视为质点。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度,,不计空气阻力。求:
(1)第一次碰撞前瞬间,A的速度大小;
(2)第一次碰撞与第二次碰撞的时间间隔;
(3)第一次与第五次碰撞位置间的距离。
【答案】(1)0.6m/s
(2)0.2s (3)0.6m
【解析】
【小问1详解】
小球从静止释放到第一次碰前瞬间,由动能定理有:
得m/s
【小问2详解】
第一次碰撞,由动量守恒定律与机械能守恒定律有,
可得:
碰后B作匀速运动,A做匀加速运动,到刚要发生第二次碰撞时位移相同,则,
可得t=0.2s
【小问3详解】
刚要发生第二次碰撞前瞬间,小球与滑块的速度分别,
第二次碰撞瞬间过程,同样由动量、能量守恒定律有,
可得
同理可得,碰后到刚要发生第三次碰撞时,小球与滑块的位移仍相同,得s
再次利用上述方法可得:相邻两次碰撞的时间间隔相等s
第n次碰后B的速度为:m/s
故第一次与第五次碰撞位置间距m
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