精品解析：四川省绵阳中学2024-2025学年高一下学期自主测试物理试卷

高2024级高一下期自主测试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共6页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3．考试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、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，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 在高速运动的火车车厢中央，光源同时向车厢前后两壁发出了一个闪光，地面上的人看到闪光同时到车厢的前后壁 B. 在任何惯性参考系中，物体的运动速度都不能超过光速 C. 一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大 D. 同样的两个事件，在不同的参考系中观测，时间间隔都相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据同时的相对性，火车上的人会看到两个闪光同时到达车厢的前后壁，而地面上的人会看到闪光先到达车厢的后壁（相对火车运动方向而言），后到达前壁，A错误； B．根据爱因斯坦的相对论可知，在任何惯性参考系中，任何物体的运动速度都不能超过光速，B正确； C．考虑相对论效应，根据长度与速度关系公式 沿自身长度方向高速运动的杆长度总比静止时的长度短，C错误； D．由相对论的基本公式 可知时间间隔与参考系有关，D错误。 故选B。 2. 嫦娥五号返回舱关闭推进器，沿如图轨迹以类似“打水漂”的方式两度进入大气层，途经相同高度的A、C两点时具有的机械能分别为EA、EC，在B点受空气作用力FB与重力G，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】嫦娥五号由A点到B点再到C点过程，需克服空气阻力做功一部分机械能要转化为内能，所以；B点附近一段轨迹可以看作圆周运动的一部分圆弧，分析嫦娥五号在B点时，竖直方向合力向上，空气对嫦娥五号的作用力的竖直分力大于重力，水平分力与运动方向相反为空气阻力，竖直分力与水平分力的合力为空气对嫦娥五号的作用力，故嫦娥五号在B点受的空气作用力FB大于重力G，故A正确，BCD错误。 故选A。 3. 如图所示，一条小船位于200m宽的河的正中A点处，从这里向下游100m处有一危险区，当时水流速度为4m/s，为了使小船避开危险区到达对岸，如果小船行驶过程中船头始终与河岸垂直，则小船在静水中的速度至少是（　　） A. B. C. 2m/s D. 4m/s 【答案】A 【解析】 【详解】为了使小船避开危险区到达对岸，小船在水中运动的最长时间 船头始终与河岸垂直，则小船在静水中至少速度 故选A。 4. 蹦极是一项广受年轻人喜爱的极限运动，如图所示为蹦极爱好者将一端固定的弹性长绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下，若蹦极爱好者质量为60kg，弹性绳绷紧后至蹦极爱好者运动至最低点所用时间为1s，弹性绳的平均作用力为1800N，重力加速度g取，则弹性绳原长为（　　） A. 25m B. 20m C. 18m D. 16m 【答案】B 【解析】 【详解】设弹性绳原长为L，弹性绳产生弹力后，根据动量定理 蹦极爱好者的平均加速度为 得 自由落体阶段 解得 故选B。 5. 生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩。如图所示，质量为450kg小船静止在平静的水面上，质量为50kg的人在甲板上立定跳远的成绩为2m，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（　　） A. 人在甲板上向右散步时，船也将向右运动 B. 人在立定跳远的过程中船相对地面保持静止 C. 人在立定跳远的过程中船相对地面后退了0.4m D. 人相对地面的成绩为1.8m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动量守恒定律知，人在甲板上散步时，船将向后退，即船向左运动，故A错误； BC．根据“人船模型”动量守恒有 代入数据解得 即人在立定跳远的过程中船后退了0.2m，故BC错误； D．人相对地面的成绩为 故D正确； 故选D。 6. 2023年4月16日，我国成功发射风云三号07星，如图所示为其发射过程的简化示意图：运载火箭将风云三号07星送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，卫星运行稳定后实施变轨，进入预定圆轨道，已知圆轨道离地高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。对风云三号07星，下列说法正确的是（　　） A. 在椭圆轨道经过A点时的线速度等于第一宇宙速度 B. 在椭圆轨道经过B点时的角速度等于 C. 在椭圆轨道经过B点时的加速度小于在预定圆轨道经过B点时的加速度 D. 在椭圆轨道的运行周期小于在预定圆轨道的运行周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星在地球表面附近做匀速圆周运动，运行速度为第一宇宙速度，卫星在椭圆轨道A点时加速做离心运动，则线速度大于第一宇宙速度，故A错误； B．卫星进入预定圆轨道做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 又 联立解得卫星在预定圆轨道上的角速度为 由于卫星在椭圆轨道和预定圆轨道上经过B点时向心力相等，但曲率半径不相等，则卫星在椭圆轨道经过B点时的角速度不等于，故B错误； C．由牛顿第二定律可得 解得 可知卫星在椭圆轨道和预定圆轨道经过B点时的加速度相同，故C错误； D．设卫星在椭圆轨道的运行周期为，在预定圆轨道的运行周期为，根据开普勒第三定律有 解得 故D正确。 故选D。 7. 如图1，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道，半径为，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图2是小球在半圆形轨道上从A运动到的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点受到轨道的作用力为，空气阻力不计，点为轨道中点，重力加速度取，下列说法错误的是（　　） A. 最高点时小球所受的合外力竖直向下 B. 图2中 C. 小球在B点受到轨道作用力为 D. 小球质量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在最高点，小球所受合外力提供向心力，故方向竖直向下，A正确，不符合题意； D．由图2可得在最高点，小球的速度，由牛顿第二定律 可解得小球的质量 故D正确，不符合题意； B．小球从A运动到的过程中，由机械能守恒定律 解得 故B正确，不符合题意； C．小球从A运动到B的过程中，由机械能守恒定律 解得 小球在B点受到轨道作用力为 故C错误，符合题意。 故选C。 8. 如图为一幼儿园的可调臂长的跷跷板的示意图，为跷跷板的支点。开始时一质量为的小朋友坐在跷跷板的端，此时端恰好着地，跷跷板与水平地面的夹角为。现有一质量为的老师轻坐在跷跷板的端，经过一段时间后跷跷板处于水平位置。已知，，不计空气阻力和跷跷板的质量，重力加速度大小为，小朋友与老师均可视为质点，则（　　） A. 此过程中小朋友的机械能守恒 B. 此过程中小朋友与老师的速度大小之比为 C. 跷跷板处于水平位置时，老师的速度大小为 D. 此过程中跷跷板对小朋友做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．此过程中小朋友的速度增大，动能增大，重力势能增大，则小朋友的机械能增大，A错误； B．小朋友与老师的角速度总是相等，根据 由于小朋友与老师绕点转动的半径之比为，可知小朋友与老师的速度大小之比为，B错误； C．跷跷板处于水平位置时，设老师的速度大小为，则小朋友的速度大小为，根据系统机械能守恒可得 解得 C错误； D．根据动能定理可得 解得 可知此过程中跷跷板对小朋友做的功为，D正确。 故选D。 二、本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图，小球X、Y用不可伸长的等长轻绳悬挂于同一高度，静止时恰好接触，拉起X，使其在竖直方向上升高度h后由静止释放，X做单摆运动到最低点与静止的Y正碰。碰后X、Y做步调一致的单摆运动，上升最大高度均为，若X、Y质量分别为mx和my，碰撞前后X、Y组成系统的动能分别为Ek1和Ek2，则（　　） A. =1 B. =2 C. =2 D. =4 【答案】AC 【解析】 【详解】小球X由最高点运动到与小球Y发生碰撞的过程，根据机械能守恒定律有 两球碰撞后一起上升到最高点的过程，根据机械能守恒定律有 两球碰撞过程，根据动量守恒有 联立求得 故选AC。 10. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接小球C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D线速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．对题图甲，A、B两小球分析，设绳与竖直方向的夹角为θ，绳长为l，小球的质量为m，小球A、B到悬点的竖直高度为h，如图所示，则有 解得 可知小球A、B的角速度相同，由可知，小球A、B的线速度大小不同，A正确，B错误； C．对题图乙，C、D两小球分析，设绳与竖直方向的夹角为α，小球的质量为m，绳长为L， 又 由可知 小球C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同，绳长不同，因此小球C、D线速度大小不同，C错误； D．设绳上的拉力为T，水平方向则有 竖直方向则有 联立解得 则有 可知小球D受到绳拉力与小球C受到绳的拉力大小相等，D正确。 故选AD。 11. 一辆汽车在平直公路上由静止启动，汽车输出功率P与汽车速度v的关系图像如图所示，当汽车速度达到后，汽车的功率保持恒定，汽车能达到的最大速度为，若运动过程中汽车所受阻力恒为f，汽车的质量为m，下列说法正确的是（　　） A. 汽车先做匀加速运动，后做匀速运动 B. 汽车速度为时，加速度大小为 C. 汽车从静止到速度通过的位移为 D. 若汽车速度达到所用时间为t，则经过的位移为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．汽车先做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动，最后匀速，A错误； B．最大速度时， 汽车速度为时，牵引力 加速度大小为 B正确； C．汽车从静止到速度，由动能定理 解得 C错误； D．汽车速度达到时，牵引力，由 可得 汽车先做匀加速直线运动，后做变加速直线运动，最终匀速。设匀加速阶段末速度为，此阶段牵引力为，由 且 则 匀加速阶段，根据牛顿第二定律 可得 匀加速阶段时间 位移 变加速阶段，时间 根据动能定理 将代入，化简可得 总位移 D正确。 故选BD。 12. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去。若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球的质量为 C. 小球能够上升的最大高度为 D. 小球运动到最高点时的速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设小球刚刚冲上滑块圆弧面时的速度为，小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，则有 可得 由图乙可得 所以有 ， 得小球的质量为 ， 故A正确，B错误； CD．小球上升到最大高度时，小球竖直方向速度为零，小球和滑块速度相等，取向有为正方向，根据动量守恒有 设小球上升的最大高度为，根据能量守恒则有 两式联立，可得 小球上升到最高点的速度为 故C错误，D正确 故选。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13. 为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量)，某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验： 步骤1：在A、B的相撞面分别装上橡皮泥，以便二者相撞以后能够立刻结为整体； 步骤2：安装好实验装置如图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽。倾斜槽和水平槽由一小段圆弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机； 步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片； 步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，P掉B木块只剩下A木块，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图所示 (1)由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置________。 ①在P5、P6之间 ②在P6处 ③在P6、P7之间 (2)为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是________。 ①A、B两个滑块的质量m1和m2 ②滑块A释放时距桌面的高度 ③频闪照相的周期 ④照片尺寸和实际尺寸的比例 ⑤照片上测得的s45、s56和s67、s78 ⑥照片上测得的s34、s45、s56和s67、s78、s89 ⑦滑块与桌面间的动摩擦因数 写出验证动量守恒的表达式___________________________________________． 【答案】 ①. ② ②. ①⑥ ③. 【解析】 分析】 【详解】(1)[1]P6位置滑块速度明显减小，故A、B相撞的位置在P6处，故②正确，①③错误。 故选②。 (2)[2][3]设碰撞前滑块A在P4、P5、P6的速度分别为v4、v5、v6， 碰撞后，整体在P6、P7、P8的速度分别为v6′，v7、v8，则 ， 又 得到碰撞前滑块A速度 同理，碰撞后整体的速度 原来需要验证的方程为 将上两式代入整理得 即需要验证的表达式，需要直接测量的物理量是：A、B两个滑块的质量m1和m2及s34、s45、s56和s67、s78、s89；故①⑥正确。 14. 如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的质量的重锤、天平。（当地重力加速度，计算结果保留三位有效数字） （1）为完成实验，还需要的器材有________。 A. 刻度尺 B. 0~8V直流电源 C. 秒表 D. 4~6V交流电源 （2）某同学用图甲所示装置打出的一条纸带如图乙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，根据纸带计算出打下B点时重物的速度大小为________m/s。 （3）采用重物下落的方法验证机械能守恒定律，从打下点B到打下点E的过程中，重锤重力势能的减少量________，重锤动能的增加量________。 （4）在误差允许范围内，通过比较________是否相等就可以验证重锤下落过程中机械能守恒。 【答案】（1）AD （2）1.37 （3） ①. 0.487 ②. 0.481 （4） 【解析】 【小问1详解】 A．实验要测纸带点间距需刻度尺，故A正确； BD．实验需要打点计时器，且要用4~6V交流电源，故B错误，D正确； C．打点计时器可以计时，不需要秒表，故C错误。 故选AD。 【小问2详解】 纸带计算出打下B点时重物的速度大小 【小问3详解】 [1]从打下点B到打下点E的过程中，重锤重力势能的减少量 [2]纸带计算出打下E点时重物的速度大小 则重锤动能的增加量 联立解得 【小问4详解】 在误差允许范围内，通过比较是否相等就可以验证重锤下落过程中机械能守恒。 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 在物理学中，常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题。如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值，如图为卡文迪许扭秤实验示意图。 （1）若在某次实验中，使用卡文迪许扭秤测出质量为和、球心间相距为r的两个小球之间引力的大小为F。写出万有引力常量G的表达式； （2）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转的影响，写出地球质量及地球平均密度的表达式。 【答案】（1）；（2）； 【解析】 【详解】（1）根据万有引力定律有 解得 （2）对地球表面任一物体m有 解得 已知密度公式，其中体积，解得地球的平均密度 16. 如图所示，质量为m=1kg的小物块从光滑斜面上的A点由静止下滑，进入圆心为O、半径为R=1m的光滑圆弧轨道BCD（B点和D点等高）。圆弧B点的切线与斜面重合，DE为光滑曲线轨道（该轨道与物体以某一速度从E点平抛后的运动轨迹重合），光滑曲线轨道DE在D点处的切线与OD垂直，曲线轨道的E端与带有挡板的光滑水平木板平滑连接，轻质弹簧左端固定在挡板上。已知A点距斜面底端B的距离l=2m，水平木板距离地面的高度h=0.45m，斜面的倾角θ=37°。（取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）小物块运动到圆弧最低点C时受到的支持力的大小FN； （2）要使小物块从D点沿轨道运动到E点的过程中对轨道刚好没有压力，小物块释放点距B点的距离d（计算结果保留两位有效数字）； （3）若斜面不光滑且动摩擦因数μ=0.1，小物块仍从A点下滑，在整个过程中小物块沿斜面滑行的总路程s。 【答案】（1）38N；（2）；（3）15m 【解析】 【详解】（1）由A→C过程，根据动能定理得 根据牛顿第二定律得 解得 FN＝38N （2）要使物体由D点运动到E点对轨道没有压力作用，看作物体由D到E做平抛运动逆运动，即物块运动到E点时的速度 为平抛运动的初速度，D点时，根据平抛运动规律 ，  解得 ， 则 小物块从释放点运动到D点的过程，根据动能定理有 解得 （3）从开始下滑到运动到B点的速度为零时，根据动能定理有 解得 s＝15m 17. 如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.5m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，求：（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）A、C两点的高度差； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。 【答案】（1）0.8m；（2）68N，方向竖直向下；（3）3.625m 【解析】 【详解】（1）根据几何关系可知：小物块在C点速度大小为 vC＝＝5m/s 竖直分量 vyC＝4 m/s 下落高度 h＝＝0.8 m （2）小物块由C到D过程中，由动能定理得 代入数据解得 vD＝m/s 小球在D点时由牛顿第二定律得 代入数据解得 FN＝68N 由牛顿第三定律得 FN′＝FN＝68 N 方向竖直向下。 （3）设小物块刚滑到木板左端达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小满足 μmg＝ma1 得 a1＝3m/s2 a2＝1m/s2 物块与木板达到共同速度时 速度关系式为 v＝a2t 对物块和木板系统，由能量守恒定律得 代入数据解得L＝3.625 m，即木板的长度至少是3.625 m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2024级高一下期自主测试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共6页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3．考试结束后将答题卡收回。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、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，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 在高速运动的火车车厢中央，光源同时向车厢前后两壁发出了一个闪光，地面上的人看到闪光同时到车厢的前后壁 B. 在任何惯性参考系中，物体运动速度都不能超过光速 C. 一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大 D. 同样的两个事件，在不同的参考系中观测，时间间隔都相同 2. 嫦娥五号返回舱关闭推进器，沿如图轨迹以类似“打水漂”的方式两度进入大气层，途经相同高度的A、C两点时具有的机械能分别为EA、EC，在B点受空气作用力FB与重力G，则（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，一条小船位于200m宽的河的正中A点处，从这里向下游100m处有一危险区，当时水流速度为4m/s，为了使小船避开危险区到达对岸，如果小船行驶过程中船头始终与河岸垂直，则小船在静水中的速度至少是（　　） A. B. C. 2m/s D. 4m/s 4. 蹦极是一项广受年轻人喜爱的极限运动，如图所示为蹦极爱好者将一端固定的弹性长绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下，若蹦极爱好者质量为60kg，弹性绳绷紧后至蹦极爱好者运动至最低点所用时间为1s，弹性绳的平均作用力为1800N，重力加速度g取，则弹性绳原长为（　　） A. 25m B. 20m C. 18m D. 16m 5. 生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩。如图所示，质量为450kg的小船静止在平静的水面上，质量为50kg的人在甲板上立定跳远的成绩为2m，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（　　） A. 人在甲板上向右散步时，船也将向右运动 B. 人在立定跳远的过程中船相对地面保持静止 C. 人在立定跳远的过程中船相对地面后退了0.4m D. 人相对地面的成绩为1.8m 6. 2023年4月16日，我国成功发射风云三号07星，如图所示为其发射过程的简化示意图：运载火箭将风云三号07星送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，卫星运行稳定后实施变轨，进入预定圆轨道，已知圆轨道离地高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。对风云三号07星，下列说法正确的是（　　） A. 在椭圆轨道经过A点时的线速度等于第一宇宙速度 B. 在椭圆轨道经过B点时角速度等于 C. 在椭圆轨道经过B点时的加速度小于在预定圆轨道经过B点时的加速度 D. 在椭圆轨道的运行周期小于在预定圆轨道的运行周期 7. 如图1，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道，半径为，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图2是小球在半圆形轨道上从A运动到的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点受到轨道的作用力为，空气阻力不计，点为轨道中点，重力加速度取，下列说法错误的是（　　） A. 最高点时小球所受的合外力竖直向下 B. 图2中 C. 小球在B点受到轨道作用力 D. 小球质量为 8. 如图为一幼儿园的可调臂长的跷跷板的示意图，为跷跷板的支点。开始时一质量为的小朋友坐在跷跷板的端，此时端恰好着地，跷跷板与水平地面的夹角为。现有一质量为的老师轻坐在跷跷板的端，经过一段时间后跷跷板处于水平位置。已知，，不计空气阻力和跷跷板的质量，重力加速度大小为，小朋友与老师均可视为质点，则（　　） A. 此过程中小朋友的机械能守恒 B. 此过程中小朋友与老师的速度大小之比为 C. 跷跷板处于水平位置时，老师的速度大小为 D. 此过程中跷跷板对小朋友做的功为 二、本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图，小球X、Y用不可伸长的等长轻绳悬挂于同一高度，静止时恰好接触，拉起X，使其在竖直方向上升高度h后由静止释放，X做单摆运动到最低点与静止的Y正碰。碰后X、Y做步调一致的单摆运动，上升最大高度均为，若X、Y质量分别为mx和my，碰撞前后X、Y组成系统的动能分别为Ek1和Ek2，则（　　） A. =1 B. =2 C. =2 D. =4 10. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接小球C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D线速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等 11. 一辆汽车在平直公路上由静止启动，汽车输出功率P与汽车速度v的关系图像如图所示，当汽车速度达到后，汽车的功率保持恒定，汽车能达到的最大速度为，若运动过程中汽车所受阻力恒为f，汽车的质量为m，下列说法正确的是（　　） A. 汽车先做匀加速运动，后做匀速运动 B. 汽车速度为时，加速度大小为 C. 汽车从静止到速度通过的位移为 D. 若汽车速度达到所用时间为t，则经过的位移为 12. 如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去。若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球的质量为 C. 小球能够上升的最大高度为 D. 小球运动到最高点时的速度为 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13. 为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量)，某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验： 步骤1：在A、B的相撞面分别装上橡皮泥，以便二者相撞以后能够立刻结为整体； 步骤2：安装好实验装置如图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽。倾斜槽和水平槽由一小段圆弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机； 步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片； 步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，P掉B木块只剩下A木块，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图所示 (1)由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置________。 ①在P5、P6之间 ②在P6处 ③在P6、P7之间 (2)为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是________。 ①A、B两个滑块的质量m1和m2 ②滑块A释放时距桌面的高度 ③频闪照相的周期 ④照片尺寸和实际尺寸的比例 ⑤照片上测得的s45、s56和s67、s78 ⑥照片上测得的s34、s45、s56和s67、s78、s89 ⑦滑块与桌面间动摩擦因数 写出验证动量守恒的表达式___________________________________________． 14. 如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的质量的重锤、天平。（当地重力加速度，计算结果保留三位有效数字） （1）为完成实验，还需要的器材有________。 A. 刻度尺 B. 0~8V直流电源 C 秒表 D. 4~6V交流电源 （2）某同学用图甲所示装置打出的一条纸带如图乙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，根据纸带计算出打下B点时重物的速度大小为________m/s。 （3）采用重物下落的方法验证机械能守恒定律，从打下点B到打下点E的过程中，重锤重力势能的减少量________，重锤动能的增加量________。 （4）在误差允许范围内，通过比较________是否相等就可以验证重锤下落过程中机械能守恒。 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 在物理学中，常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题。如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值，如图为卡文迪许扭秤实验示意图。 （1）若在某次实验中，使用卡文迪许扭秤测出质量为和、球心间相距为r的两个小球之间引力的大小为F。写出万有引力常量G的表达式； （2）若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转的影响，写出地球质量及地球平均密度的表达式。 16. 如图所示，质量为m=1kg的小物块从光滑斜面上的A点由静止下滑，进入圆心为O、半径为R=1m的光滑圆弧轨道BCD（B点和D点等高）。圆弧B点的切线与斜面重合，DE为光滑曲线轨道（该轨道与物体以某一速度从E点平抛后的运动轨迹重合），光滑曲线轨道DE在D点处的切线与OD垂直，曲线轨道的E端与带有挡板的光滑水平木板平滑连接，轻质弹簧左端固定在挡板上。已知A点距斜面底端B的距离l=2m，水平木板距离地面的高度h=0.45m，斜面的倾角θ=37°。（取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）小物块运动到圆弧最低点C时受到的支持力的大小FN； （2）要使小物块从D点沿轨道运动到E点的过程中对轨道刚好没有压力，小物块释放点距B点的距离d（计算结果保留两位有效数字）； （3）若斜面不光滑且动摩擦因数μ=0.1，小物块仍从A点下滑，在整个过程中小物块沿斜面滑行的总路程s。 17. 如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.5m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，求：（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）A、C两点的高度差； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $