精品解析:云南省大理白族自治州漾濞彝族自治县第一中学2025-2026学年高二上学期开学物理试题
2025-09-12
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内容正文:
2025学年秋季学期高二开学见面考
物理试卷
一、单选题(共10题,30分)
1. 人站在台阶式自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,下列说法中错误的是( )
A. 重力对人做负功
B. 摩擦力对人做正功
C. 支持力对人做正功
D. 合力对人做功为零
2. 图为同一打点计时器打出的4条纸带,其中平均速度最大的是(打点时间间隔均相同)( )
A. B.
C. D.
3. 细绳拴一个质量为的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为,如图所示。(,)已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球静止时弹簧弹力的大小为
B. 小球静止时细绳拉力的大小为
C. 细绳烧断瞬间小球的加速度为
D. 细绳烧断瞬间小球的加速度为
4. 物理思想和方法是研究物理问题的重要手段,如图所示,为了观察桌面的微小形变,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。当用力F压桌面时,光点的位置会发生明显变化,通过光点位置的变化反映桌面的形变。这个实验中主要用到的思想方法与下列哪个实验用到的思想方法相同( )
A. 卡文迪什通过扭称实验测量万有引力常量
B. 伽利略斜面实验探究物体下落规律
C. 实验探究圆周运动的向心力大小的表达式
D. 实验探究力的合成规律
5. 2022 年 3 月 23 日, 航天员王亚平、叶光富在中国空间站太空舱(可视为匀速圆周运动)开设“天宫课堂”,课堂中演示了“水油分离”实验。如图所示, 用细绳系住装有水和油的瓶子, 叶光富手持细绳的另一端, 使瓶子在竖直平面内做圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 瓶子不可能做匀速圆周运动
B. 油和水分离后, 油在水的外侧
C. 瓶子速度小于某一值就不能通过圆周的最高点
D. 瓶子的角速度速度一定, 绳子越长, 油和水越容易分离
6. 水平地面上叠放着A、B两物体,如图所示,现在B上施加一个水平恒定拉力F,在力作用下A、B两物块静止,某时刻撤去力F后,二者仍静止.下列说法正确的是( )
A. 撤去F之前A受2个力作用
B. 撤去F之前B受到6个力作用
C. 撤去F前后,A的受力个数由3个变为2个
D. A、B间的动摩擦因数一定等于B与地面间的动摩擦因数
7. 如图所示,质量为m的物块静止在粗糙的平板上,现将平板的一端缓慢抬起一定角度(物块始终与平板保持相对静止),则关于物块的受力情况分析正确的是( )
A. 弹力先减少后增大 B. 摩擦力先增大后减小
C. 平板对物块的作用力保持不变 D. 合力逐渐增大
8. 如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上。A、B质量分别为mA=6.0kg,mB=2.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,在物体B上施加水平方向的拉力F,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,以下判断正确的是( )
A. 两物体间始终没有相对运动
B. 两物体间从受力开始就有相对运动
C. 当拉力F<12N时,两物体均保持相对静止状态
D. 两物体开始没有相对运动,当F>16N时,开始相对滑动
9. 健步行走是现在流行的一种健身方式。如图所示,在广场的两个同心圆圆形走道上,有一对父女沿同一方向匀速健步行走,女儿在图中A位置,父亲在图中B位立置。若女儿、父亲所在位置与圆心始终在一条线上,则下列说法正确的是( )
A. 女儿的线速度比较大
B. 女儿的角速度比较大
C. 父亲的加速度比较大
D. 父亲的转速比较大
10. 如图所示,学校门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为,则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 轻绳的合拉力大小为
B. 轻绳的合拉力大小为
C. 减小夹角,轻绳的合拉力一定减小
D. 轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小
二、多选题(共5题,20分)
11. 如图所示,和叠放在一起,静止在水平桌面上,在下列各对力中属于作用力和反作用力的是( )
A. 所受的重力和对地球的吸引力
B. 对的压力和对的支持力
C. 对桌面的压力和桌面对的支持力
D. 所受的重力和对的支持力
12. 某物体由地面在竖直向上的外力作用下加速运动,经过一段时间后,物体运动的v-t图象如图所示,关于物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 物体在OA段的加速度大于AB段的加速度 B. 外力撤去之前为恒力
C. 物体受到的空气阻力可以忽略不计 D. 物体在tC时刻上升到最高点
13. 下列各种说法正确的是( )
A. 子弹从枪口射出后,它能在空中继续向前飞行,是因为子弹受到了惯性力的作用
B. 物体在加速时,作用力与反作用力仍然大小相等
C. 水平匀速飞行的飞机在投放救灾物资时,应该在离目标还有一段水平距离时就开始投放物品
D. 在失重的环境下,弹簧测力计会失效,只能通过天平测量物体的质量
14. 如图所示为某建筑工地的传送装置,长为5.8m的传送带倾斜地固定在水平面上,以恒定的速率逆时针转动,质量的工件无初速地放在传送带的顶端P,经过1.4s,工件运动到传动带的底端Q,且到底端时的速度为,重力加速度g取,,,则下列说法正确的是( )
A. 工件加速至传送带的速度时间为0.4s
B. 传送带与水平面的倾角为
C. 传送带的滑动摩擦因数为0.2
D. 工件加速至传送带的速度过程中加速度为10
15. 如图所示在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块,通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连,不计轻绳与滑轮间的摩擦,在小球下落的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球的机械能守恒
B. 物块与小球组成的系统机械能守恒
C. 若小球匀速下降,小球减少的重力势能等于物块M与桌面间摩擦产生的热量
D. 若小球加速下降,小球减少的机械能大于物块M与桌面间摩擦产生的热量
三、实验题(共4题,20分)
16. 在用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中∶
(1)实验时,应
A. 先接通电源后释放纸带
B. 先释放纸带后接通电源
(2)可以直接从纸带上读出的物理量是
A. 重物的速度
B. 重物下落的时间
C. 重物下落的高度
17. 某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。实验步骤如下:
a.安装好打点计时器和纸带,平衡小车受到的阻力;
b.细线通过轨道左端光滑的定滑轮和动滑轮,与力传感器相连,动滑轮上挂上一定质量的钩码,将小车拉到靠近打点计时器的一端;
c.打开力传感器并接通打点计时器的电源;
d.释放小车,小车在轨道上做匀加速直线运动:
e.记录下力传感器的示数F;
f.改变挂在动滑轮下方的钩码质量,重复上述操作;
g.处理数据,得到实验结论。
(1)对于本实验,钩码的质量_______(选填“需要”或“不需要”)远小于小车的质量。
(2)选取的一条纸带如图乙所示,O点为打下的第一个点,图乙中的x1、x2与x3均已知,打点计时器所接交流电源的频率为f,小车的质量为m,力传感器的示数为F,从释放小车到打点计时器打下B点,小车的合力做的功为______;若满足表达式________,则动能定理得到验证。
18. 某学习小组设计如下实验研究平抛运动。如图所示,弯曲轨道AB固定在水平桌面上,在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd,平面中心竖直线标有刻度,0刻度线与桌面边缘平齐。以边缘B正下方的O点为原点建立水平x轴。实验时,将竖直平面移动到x处,从固定立柱处由静止释放体积很小的钢珠,钢珠从B点离开后击中中心竖直线某点,记录刻度值y;改变x,重复实验。
(1)研究平抛运动规律时,下述条件对减小误差没有帮助的是____。
A.弯曲轨道边缘保持水平
B.弯曲轨道尽量光滑
C.保持平面abcd与水平面垂直
D.使用相同体积但质量较大的小钢珠
(2)如图所示的图像中,能正确反映y与x的关系的是____。
A. B. C.
19. 某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.
(1)该同学实验开始时安装如图甲,请指出该同学在实验操作中存在的两处错误:
① __________;
② __________.
(2)若该同学从纸带中挑取一段清晰的点来研究如图乙,分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=_______m/s2 .
四、综合题(共10题,30分)
20. 一质量为m=2.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。如图所示,无人机以车中心所在的竖直线为轴线,在地面上方的水平面内做半径为R=4.0m、角速度为ω=1.5rad/s的匀速圆周运动。
(1)空气对无人机的作用力方向为( )
A. 竖直向上 B. 斜向上 C. 水平方向
(2)空气对无人机的作用力大小为_____N(结果保留3位有效数字)。
嫦娥一号是中国自主研制并发射的首个月球探测器,由中国空间技术研究院研制,于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。嫦娥一号主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。嫦娥一号发射成功,中国成为世界第五个发射月球探测器的国家。
21. 嫦娥一号探测器在加速升空过程中处于________状态(“超重”或“失重”)。
22. 2007年10月24日我国首个月球探测器“嫦娥一号”成功发射,于11月7日进入离月球表面200公里的圆形工作轨道匀速绕行。“嫦娥一号”( )
A. 处于平衡状态
B. 做匀变速运动
C. 受到月球引力和向心力两个力的作用
D. 受到月球的引力作为向心力
23. “嫦娥一号”绕地球的运动近似可以看作匀速圆周运动,在天宫空间站运行的过程中,下列哪些物理量保持不变( )
A. 线速度
B. 角速度
C. 加速度
D. 向心力
24. “嫦娥一号”要想发射成功,必须要超过第一宇宙速度,第一宇宙速度是( )
A. 6.8km/s B. 7.2km/s C. 8.5km/s D. 7.9km/s
25. 地球质量为M、半径为R、引力常量为G。则地球表面处的重力加速度可表示为( )
A. B. C. D.
26. “嫦娥一号”绕地球的运动近似可以看作匀速圆周运动,其绕地球运动需要的向心力由___________提供。当“嫦娥一号”绕地球的轨道半径变大,这个向心力会______(变大、变小、或不变)
中国空间站凌日
2024年8月29日10点07分38秒,中国空间站过境连云港上空凌日,这仅仅0.5秒的震撼瞬间被地面摄影师精准定格。在照片上,中国空间站只是一个小点,但这凝聚了中国航天人三十年的追梦历程,承载着祖国航天事业的奋斗征程。
27. 将空间站凌日过程的视频通过逐帧叠加处理,获得如图所示的照片,从图中可以数出中国空间站凌日过程留下的点数约为20个,由此可确定拍摄帧率最接近( )
A. 0.4Hz B. 4Hz C. 40Hz D. 400Hz
28. 空间站凌日过程中,下列表示太阳、地球、空间站三者位置关系的示意图合理的是( )
A. B. C. D.
29. 某同学利用照片估算太阳的密度。他在照片中画了两条线段:AB是空间站运动轨迹的连线,AC是太阳所成像的直径,测出两线段间夹角θ。已知空间站的轨道离地面高为h,飞行速度为v,地面上观察者测得本次空间站凌日时长为t,地球绕日公转周期为T,万有引力常量为G。
(1)用r日地表示地球和太阳间的距离,R日表示太阳的半径,则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
(2)若已知R日=kr日地,估算太阳的平均密度为________;
(3)若空间站中计时器测得凌日时长为t’,仅考虑狭义相对论效应,则( )
A.t’略大于t B.t’等于t C.t’略小于t
30. 设空间站质量为m,运行轨道离地面的高度为h,运行速度大小为v,地球半径为R,万有引力常量为G,则地球的质量为________;以无穷远处为零势能面,空间站在轨道上正常运行时的机械能为________。
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2025学年秋季学期高二开学见面考
物理试卷
一、单选题(共10题,30分)
1. 人站在台阶式自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,下列说法中错误的是( )
A. 重力对人做负功
B. 摩擦力对人做正功
C. 支持力对人做正功
D. 合力对人做功为零
【答案】B
【解析】
【详解】人站在自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,受重力和支持力,重力做负功,支持力做正功,合外力为零,所以合外力做功等于零.人不受摩擦力,所以没有摩擦力做功.故A、C、D正确,B错误.
2. 图为同一打点计时器打出的4条纸带,其中平均速度最大的是(打点时间间隔均相同)( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由于打点计时器打点的时间间隔相等,在打下相同个数点的过程中,所用的时间相同,而纸带A的位移最大,所以纸带A的平均速度最大,故A正确,BCD错误.故选A.
3. 细绳拴一个质量为的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为,如图所示。(,)已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球静止时弹簧弹力的大小为
B. 小球静止时细绳拉力的大小为
C. 细绳烧断瞬间小球的加速度为
D. 细绳烧断瞬间小球的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球静止时,以小球为对象,根据平衡条件可得
,
解得
,
故AB错误;
CD.细绳烧断瞬间,弹簧弹力保持不变,则重力和弹簧弹力的合力大小等于细绳烧断前细绳拉力的大小,则小球的加速度为
故C正确,D错误。
故选C。
4. 物理思想和方法是研究物理问题的重要手段,如图所示,为了观察桌面的微小形变,在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点。当用力F压桌面时,光点的位置会发生明显变化,通过光点位置的变化反映桌面的形变。这个实验中主要用到的思想方法与下列哪个实验用到的思想方法相同( )
A. 卡文迪什通过扭称实验测量万有引力常量
B. 伽利略斜面实验探究物体下落规律
C. 实验探究圆周运动的向心力大小的表达式
D. 实验探究力的合成规律
【答案】A
【解析】
【详解】A.卡文迪什通过扭称实验测量万有引力常量利用的方法是微小量放大法,题干中运用的方法也是微小量放大法,两者方法相同,故A项正确;
B.伽利略斜面实验探究物体下落规律,采用了提出问题—假设(猜想)—数学推论—实验验证—合理外推—得出结论的探究方法,而题干采用的方法为微小量放大法,两者方法不相同,故B项错误;
C.实验探究圆周运动的向心力大小的表达式,该实验主要采用控制变量法,题干采用的为微小量放大法,两者方法不相同,故C项错误;
D.实验探究力的合成规律,该实验主要采用等效替代的方法,题干采用的为微小量放大法,两者方法不相同,故D项错误。
故选A。
5. 2022 年 3 月 23 日, 航天员王亚平、叶光富在中国空间站太空舱(可视为匀速圆周运动)开设“天宫课堂”,课堂中演示了“水油分离”实验。如图所示, 用细绳系住装有水和油的瓶子, 叶光富手持细绳的另一端, 使瓶子在竖直平面内做圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 瓶子不可能做匀速圆周运动
B. 油和水分离后, 油在水的外侧
C. 瓶子速度小于某一值就不能通过圆周的最高点
D. 瓶子的角速度速度一定, 绳子越长, 油和水越容易分离
【答案】D
【解析】
【详解】A.瓶子所受万有引力全部用来提供围绕地球做圆周运动的向心力,瓶子在空间站中处于完全失重状态,瓶子在空间站内做圆周运动的向心力由绳子拉力提供,只要绳子拉力能提供瓶子所需要的向心力,瓶子就能做匀速圆周运动,故A错误;
B.水的密度大于油的密度,在混合液体中取半径相同处体积相等的水和油的液体小球,水球的质量大,根据
可知,水球需要的向心力更大,故当向心力不足时,水球更容易做离心运动,水会向瓶底移动,圆周运动让试管里的水和油产生了离心现象,密度较大的水将集中于外部,故B错误;
C.由于在太空中失重,瓶子在空间站内做圆周运动的向心力全部由绳子拉力提供,只要瓶子有一定速度就可以通过圆周的最高点,故C错误;
D.根据
瓶子的角速度速度一定, 绳子越长,所需向心力越大,油和水越容易分离,故D正确。
故选D。
6. 水平地面上叠放着A、B两物体,如图所示,现在B上施加一个水平恒定拉力F,在力作用下A、B两物块静止,某时刻撤去力F后,二者仍静止.下列说法正确的是( )
A. 撤去F之前A受2个力作用
B. 撤去F之前B受到6个力作用
C. 撤去F前后,A的受力个数由3个变为2个
D. A、B间的动摩擦因数一定等于B与地面间的动摩擦因数
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.撤去F之前,物体A受重力和B对A的支持力,共2个力的作用;B受到重力、A对B的压力,地面对B的支持力、拉力和地面对B的摩擦力共5个力的作用;撤去F之后,物体A受重力和B对A的支持力,共2个力的作用;B受到重力、A对B的压力,地面对B的支持力共3个力的作用。故A正确,BC错误
D.A、B间没有摩擦力作用,B与地面间是静摩擦力,所以无关判断A、B间的动摩擦因数与B与地面间的动摩擦因数之间的关系,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,质量为m的物块静止在粗糙的平板上,现将平板的一端缓慢抬起一定角度(物块始终与平板保持相对静止),则关于物块的受力情况分析正确的是( )
A. 弹力先减少后增大 B. 摩擦力先增大后减小
C. 平板对物块的作用力保持不变 D. 合力逐渐增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.物块受重力、支持力和静摩擦力,由于物块始终与平板保持相对静止,故物块受力平衡,则弹力
将物块缓慢抬起一定角度,α角增大,cosα减小,则弹力N减小,故A错误;
B.物块所受的静摩擦为
α角增大,sinα增大,故摩擦力增大,故B错误;
C.平板对物块的作用力是弹力和摩擦力的合力,因物块始终与平板保持相对静止,故物块受力平衡。则弹力和摩擦力的合力与物块的重力是一对平衡力,故平板对物块的作用力保持不变,故C正确;
D.物块始终与平板保持相对静止,故物块所受合力始终为0,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上。A、B质量分别为mA=6.0kg,mB=2.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,在物体B上施加水平方向的拉力F,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,以下判断正确的是( )
A. 两物体间始终没有相对运动
B. 两物体间从受力开始就有相对运动
C. 当拉力F<12N时,两物体均保持相对静止状态
D. 两物体开始没有相对运动,当F>16N时,开始相对滑动
【答案】CD
【解析】
【详解】ABD.当A、B间的静摩擦力达到最大值时,A、B开始相对滑动,根据牛顿第二定律,对A有
解得
对整体有
即当F>16N时,开始相对滑动,故AB错误,D正确;
C.拉力F<12N,即,故两物体均保持相对静止状态,故C正确。
故选CD。
9. 健步行走是现在流行的一种健身方式。如图所示,在广场的两个同心圆圆形走道上,有一对父女沿同一方向匀速健步行走,女儿在图中A位置,父亲在图中B位立置。若女儿、父亲所在位置与圆心始终在一条线上,则下列说法正确的是( )
A. 女儿的线速度比较大
B. 女儿的角速度比较大
C. 父亲的加速度比较大
D. 父亲的转速比较大
【答案】C
【解析】
【详解】B.根据女儿、父亲所在位置与圆心始终在一条线上可知,他们相同时间转过相同的角度,由角速度定义式可知,他们的角速度相同,故B错误;
A.由线速度与角速度的关系可知,角速度相同时,半径大线速度大,故父亲的线速度较大,故A错误;
C.由可知,父亲的加速度比较大,故C正确;
D.由可知,他们的转速相等,D错误。
故选C。
10. 如图所示,学校门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为,则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 轻绳的合拉力大小为
B. 轻绳的合拉力大小为
C. 减小夹角,轻绳的合拉力一定减小
D. 轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对石墩受力分析,由平衡条件可知
联立解得
故A错误,B正确;
C.拉力的大小为
其中,可知当时,拉力有最小值,即减小夹角,轻绳的合拉力不一定减小,故C错误;
D.摩擦力大小为
可知增大夹角,摩擦力一直减小,当趋近于90°时,摩擦力最小,故轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力不是最小,故D错误;
故选B。
二、多选题(共5题,20分)
11. 如图所示,和叠放在一起,静止在水平桌面上,在下列各对力中属于作用力和反作用力的是( )
A. 所受的重力和对地球的吸引力
B. 对的压力和对的支持力
C. 对桌面的压力和桌面对的支持力
D. 所受的重力和对的支持力
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.所受重力的施力物体是地球,对地球吸引力的施力物体是,所受的重力和对地球的吸引力互为相互作用力,故A正确;
B.对的压力和对的支持力,两者施力物体和受力物体互换,两者等大反向作用在对方身上,故B正确;
C.对桌面的压力和桌面对的支持力,两者施力物体和受力物体互换,两者等大反向作用在对方身上,故C正确;
D.所受重力的施力物体是地球,对的支持力的施力物体是,两者施力物体和受力物体各不相同,两者不是一对相互作用力,故D错误。
故选ABC。
12. 某物体由地面在竖直向上的外力作用下加速运动,经过一段时间后,物体运动的v-t图象如图所示,关于物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 物体在OA段的加速度大于AB段的加速度 B. 外力撤去之前为恒力
C. 物体受到的空气阻力可以忽略不计 D. 物体在tC时刻上升到最高点
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据速度时间图象的斜率表示物体的加速度,知物体在OA段的加速度小于AB段的加速度,故A错误;
B.外力撤去之前图象的斜率一定,加速度一定,由牛顿第二定律知外力为恒力,故B正确;
C.由斜率看出,AB段的加速度大小比BC段的加速度大,所以空气阻力不能忽略不计,故C错误;
D.在0﹣tC时间内,物体的速度一直为正,物体在上升,tC时刻后速度的速度为负,物体在下降,所以物体在tC时刻上升到最高点,故D正确。
故选BD。
13. 下列各种说法正确的是( )
A. 子弹从枪口射出后,它能在空中继续向前飞行,是因为子弹受到了惯性力的作用
B. 物体在加速时,作用力与反作用力仍然大小相等
C. 水平匀速飞行的飞机在投放救灾物资时,应该在离目标还有一段水平距离时就开始投放物品
D. 在失重的环境下,弹簧测力计会失效,只能通过天平测量物体的质量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.子弹从枪口射出后,它能在空中继续向前飞行,是因为子弹具有惯性,并非受到了惯性力的作用,故A错误;
B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失。与运动状态无关,故B正确;
C.水平匀速飞行的飞机在投放救灾物资时,因为物资有飞行的惯性,故应该在离目标还有一段水平距离时就开始投放物品,故C正确.
D.天平是利用杠杆原理、与重力有关。所以在失重状态下不能使用天平称量物体的质量,故D错误;
故选BC。
14. 如图所示为某建筑工地的传送装置,长为5.8m的传送带倾斜地固定在水平面上,以恒定的速率逆时针转动,质量的工件无初速地放在传送带的顶端P,经过1.4s,工件运动到传动带的底端Q,且到底端时的速度为,重力加速度g取,,,则下列说法正确的是( )
A. 工件加速至传送带的速度时间为0.4s
B. 传送带与水平面的倾角为
C. 传送带的滑动摩擦因数为0.2
D. 工件加速至传送带的速度过程中加速度为10
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题意,设开始到与传送带共速的时间为,则有
代入数据解得,故A正确;
BCD.工件开始加速阶段的加速度大小为
共速后的工件继续加速的加速度大小为
由牛顿定律,
联立解得,,故BC错误,D正确。
故选AD。
15. 如图所示在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块,通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连,不计轻绳与滑轮间的摩擦,在小球下落的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球的机械能守恒
B. 物块与小球组成的系统机械能守恒
C. 若小球匀速下降,小球减少的重力势能等于物块M与桌面间摩擦产生的热量
D. 若小球加速下降,小球减少的机械能大于物块M与桌面间摩擦产生的热量
【答案】CD
【解析】
【详解】A.在小球下落过程中,绳的拉力对小球做负功,所以小球的机械能减小,故A错误;
B.由于物块与桌面间的摩擦力在小球下落过程中对物块做负功,所以物块与小球组成的系统机械能不守恒,故B错误;
C.若小球匀速下降,根据能量守恒,小球减小的重力势能没有转化为动能,而是完全转化为物块与桌面摩擦生成的热量,故C正确;
D.若小球加速下降,则小球减小的机械能一部分摩擦生热,另一部分转化为M的动能,故D正确.
故选CD。
三、实验题(共4题,20分)
16. 在用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中∶
(1)实验时,应
A. 先接通电源后释放纸带
B. 先释放纸带后接通电源
(2)可以直接从纸带上读出的物理量是
A. 重物的速度
B. 重物下落的时间
C. 重物下落的高度
【答案】(1)A (2)B
【解析】
【小问1详解】
如果先释放纸带再接通电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,所以应先接通电源后释放纸带。
故选A。
【小问2详解】
计时器打点的频率固定,则相邻两个计数点的时间间隔相同,可以直接从纸带上读出重物下落的时间,物体下落的高度需要用刻度尺测量,重物的速度需要结合测量的计数点的距离和得到的时间计算所得。
故选B。
17. 某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。实验步骤如下:
a.安装好打点计时器和纸带,平衡小车受到的阻力;
b.细线通过轨道左端光滑的定滑轮和动滑轮,与力传感器相连,动滑轮上挂上一定质量的钩码,将小车拉到靠近打点计时器的一端;
c.打开力传感器并接通打点计时器的电源;
d.释放小车,小车在轨道上做匀加速直线运动:
e.记录下力传感器的示数F;
f.改变挂在动滑轮下方的钩码质量,重复上述操作;
g.处理数据,得到实验结论。
(1)对于本实验,钩码的质量_______(选填“需要”或“不需要”)远小于小车的质量。
(2)选取的一条纸带如图乙所示,O点为打下的第一个点,图乙中的x1、x2与x3均已知,打点计时器所接交流电源的频率为f,小车的质量为m,力传感器的示数为F,从释放小车到打点计时器打下B点,小车的合力做的功为______;若满足表达式________,则动能定理得到验证。
【答案】 ①. 不需要 ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]本实验中小车所受拉力大小可以直接从力传感器上读取,不需要用钩码的重力来代替,所以钩码的质量不需要远小于小车的质量。
(2)[2]从释放小车到打点计时器打下B点,小车的合力做的功为
①
[3]打点计时器打下B点时小车的速度的大小为
②
验证动能定理的表达式为
③
将①②代入③整理得
④
18. 某学习小组设计如下实验研究平抛运动。如图所示,弯曲轨道AB固定在水平桌面上,在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd,平面中心竖直线标有刻度,0刻度线与桌面边缘平齐。以边缘B正下方的O点为原点建立水平x轴。实验时,将竖直平面移动到x处,从固定立柱处由静止释放体积很小的钢珠,钢珠从B点离开后击中中心竖直线某点,记录刻度值y;改变x,重复实验。
(1)研究平抛运动规律时,下述条件对减小误差没有帮助的是____。
A.弯曲轨道边缘保持水平
B.弯曲轨道尽量光滑
C.保持平面abcd与水平面垂直
D.使用相同体积但质量较大的小钢珠
(2)如图所示的图像中,能正确反映y与x的关系的是____。
A. B. C.
【答案】 ①. B ②. C
【解析】
【详解】(1)[1] A.弯曲轨道边缘保持水平,能保证小球离开轨道后做平抛运动,对减小误差有帮助,A正确,不符合题意;
B.本实验只需要保证每次小球做平抛运动的初速度相同即可,与弯曲轨道的光滑程度无关,因此弯曲轨道尽量光滑,对减小误差没有帮助,B错误,符合题意;
C.刻度值y是竖直方向的位移,保持平面abcd与水平面垂直,对减小误差有帮助,C正确,不符合题意;
D.使用相同体积但质量较大的小钢珠,能减小空气阻力的影响,使小钢球运动更接近平抛运动,对减小误差有帮助,D正确,不符合题意。
故选B。
(2)[2]由平抛运动的规律可知,在水平方向有
在竖直方向有
联立解得
可知是成正比例关系,因此AB错误,C正确。
故选C。
19. 某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.
(1)该同学实验开始时安装如图甲,请指出该同学在实验操作中存在的两处错误:
① __________;
② __________.
(2)若该同学从纸带中挑取一段清晰的点来研究如图乙,分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=_______m/s2 .
【答案】 ①. 打点计时器使用交流电源,而该题中接了直流电源 ②. 重物离打点计时器太远,这样纸带上所打点很少,不利于减小误差 ③. 9.4
【解析】
【详解】(1)①[1]打打点计时器使用交流电源,而该题中接了直流电源;
②[2]重物离打点计时器太远,这样纸带上所打点很少,不利于减小误差,所以重物释放时应紧靠打点计时器.
(2)[3]根据
由此可知图线的斜率表示2g,所以
2g=18.8
则
【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
四、综合题(共10题,30分)
20. 一质量为m=2.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。如图所示,无人机以车中心所在的竖直线为轴线,在地面上方的水平面内做半径为R=4.0m、角速度为ω=1.5rad/s的匀速圆周运动。
(1)空气对无人机的作用力方向为( )
A. 竖直向上 B. 斜向上 C. 水平方向
(2)空气对无人机的作用力大小为_____N(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)B (2)26.9
【解析】
【小问1详解】
空气对无人机的作用力与重力的合力提供圆周运动所需的向心力,无人机的受力情况如图所示
故空气对无人机的作用力方向为斜向上。
故选B。
【小问2详解】
无人机做匀速圆周运动所需的向心力为
空气对无人机的作用力大小为
嫦娥一号是中国自主研制并发射的首个月球探测器,由中国空间技术研究院研制,于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。嫦娥一号主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。嫦娥一号发射成功,中国成为世界第五个发射月球探测器的国家。
21. 嫦娥一号探测器在加速升空过程中处于________状态(“超重”或“失重”)。
22. 2007年10月24日我国首个月球探测器“嫦娥一号”成功发射,于11月7日进入离月球表面200公里的圆形工作轨道匀速绕行。“嫦娥一号”( )
A. 处于平衡状态
B. 做匀变速运动
C. 受到月球引力和向心力两个力的作用
D. 受到月球的引力作为向心力
23. “嫦娥一号”绕地球的运动近似可以看作匀速圆周运动,在天宫空间站运行的过程中,下列哪些物理量保持不变( )
A. 线速度
B. 角速度
C. 加速度
D. 向心力
24. “嫦娥一号”要想发射成功,必须要超过第一宇宙速度,第一宇宙速度是( )
A. 6.8km/s B. 7.2km/s C. 8.5km/s D. 7.9km/s
25. 地球质量为M、半径为R、引力常量为G。则地球表面处的重力加速度可表示为( )
A. B. C. D.
26. “嫦娥一号”绕地球的运动近似可以看作匀速圆周运动,其绕地球运动需要的向心力由___________提供。当“嫦娥一号”绕地球的轨道半径变大,这个向心力会______(变大、变小、或不变)
【答案】21. 超重 22. D
23. B 24. D
25. D 26. ①. 万有引力 ②. 变小
【解析】
【21题详解】
嫦娥一号探测器在加速升空过程中,加速度向上,为超重。
【22题详解】
A.“嫦娥一号”做匀速圆周运动,合外力提供向心力,处于非平衡状态,故A错误;
B.“嫦娥一号”合外力始终指向圆心,方向发生变化,加速度方向变化,故B错误;
CD.向心力为效果力,“嫦娥一号”的向心力由月球引力提供,故C错误,D正确。
故选D。
【23题详解】
匀速圆周运动,线速度、向心力、加速度大小不变,方向时刻发生变化;角速度不变。
故选B。
【24题详解】
第一宇宙速度是。
故选D。
【25题详解】
设在地球表面的物体的质量为m,则
解得
故选D。
【26题详解】
[1]“嫦娥一号”绕地球的运动近似可以看作匀速圆周运动,其绕地球运动需要的向心力由地球对“嫦娥一号”的万有引力提供;
[2]根据
可知,运动半径变大,万有引力变小。
中国空间站凌日
2024年8月29日10点07分38秒,中国空间站过境连云港上空凌日,这仅仅0.5秒的震撼瞬间被地面摄影师精准定格。在照片上,中国空间站只是一个小点,但这凝聚了中国航天人三十年的追梦历程,承载着祖国航天事业的奋斗征程。
27. 将空间站凌日过程的视频通过逐帧叠加处理,获得如图所示的照片,从图中可以数出中国空间站凌日过程留下的点数约为20个,由此可确定拍摄帧率最接近( )
A. 0.4Hz B. 4Hz C. 40Hz D. 400Hz
28. 空间站凌日过程中,下列表示太阳、地球、空间站三者位置关系的示意图合理的是( )
A. B. C. D.
29. 某同学利用照片估算太阳的密度。他在照片中画了两条线段:AB是空间站运动轨迹的连线,AC是太阳所成像的直径,测出两线段间夹角θ。已知空间站的轨道离地面高为h,飞行速度为v,地面上观察者测得本次空间站凌日时长为t,地球绕日公转周期为T,万有引力常量为G。
(1)用r日地表示地球和太阳间的距离,R日表示太阳的半径,则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
(2)若已知R日=kr日地,估算太阳的平均密度为________;
(3)若空间站中计时器测得凌日时长为t’,仅考虑狭义相对论效应,则( )
A.t’略大于t B.t’等于t C.t’略小于t
30. 设空间站质量为m,运行轨道离地面的高度为h,运行速度大小为v,地球半径为R,万有引力常量为G,则地球的质量为________;以无穷远处为零势能面,空间站在轨道上正常运行时的机械能为________。
【答案】27. C 28. D
29. ①. B ②. ③. C
30. ①. ②.
【解析】
【27题详解】
从图中可以数出中国空间站凌日过程留下的点数(可近似看作帧数)n约为20个 ,则拍摄周期
则拍摄帧率
故选C。
【28题详解】
空间站凌日现象类似于日食现象,是由于光沿直线传播形成的。当空间站运行到太阳和地球之间,并且三者在同一条直线上时,从地球上看,空间站会遮挡住太阳的一部分,就会发生空间站凌日现象。所以太阳、空间站、地球三者的位置关系应该是太阳、空间站、地球依次排列,D 选项符合该位置关系。
故选D。
【29题详解】
[1]根据匀速直线运动位移公式,空间站飞行速度为v,凌日时长为t,则空间站在凌日时长t内运动的距离
由几何关系可得
联立解得
故选B。
[2]地球绕太阳运动,有
联立解得太阳质量
因为太阳密度,
联立解得
[3]根据题意,结合狭义相对论有
故选C。
【30题详解】
[1]根据万有引力提供向心力,空间站绕地球做匀速圆周运动时,有
解得地球质量
[2]以无穷远处为零势能面,空间站轨道运行时的机械能动能和引力势能之和,即
将M代入并化简,得到
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