精品解析：广东省珠海市实验中学、河源高级中学、中山市实验中学、惠州市博罗中学、珠海市鸿鹤中学、惠州市实验中学2024-2025学年高一下学期5月联考物理试题

2024-2025学年第二学期珠海市实验中学、河源高级中学、中山市实验中学、惠州市博罗中学、珠海市鸿鹤中学、惠州市实验中学5月联考试卷 高一 物理 满分： 100分 考试时间：75分钟 说明：本试卷共6页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 一、单项选择题（共有7小题，每小题4分，共28分，四个选项中只有一个是正确的。） 1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中错误的是（　　） A. 甲图中，牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法 C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D 丁图中，探究二力合成规律实验，采用等效替代法 2. 货车卸货的情境如图所示。货车始终静止在水平地面上，货厢在液压机的作用下绕转轴O缓慢抬升，角度θ逐渐增大，且货物相对车厢始终保持静止，该过程中货物受到的（ ） A. 支持力逐渐变大 B. 摩擦力逐渐减小 C. 支持力做正功 D. 摩擦力做负功 3. 我国科技创新规划提出要加强“深海”领域的探测和研究。如图是某大学科研小组在深海探测结束后，利用牵引汽车将探测器从海面起吊上岸的示意图，若不计滑轮摩擦和牵引绳质量。在牵引汽车以速率 v匀速向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 探测器处于超重状态 B. 探测器上升的速率大于 v C. 牵引绳拉力等于探测器重力 D. 牵引绳拉力做的功等于探测器重力势能的增加量 4. 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. 若拱桥最高点的曲率半径为，汽车安全通过（不离开路面）拱桥最高点的速度小于 B. 火车转弯若超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有侧向挤压作用 C. “水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力 D. 当湿衣服贴着滚筒洗衣机内壁随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动时，到达最高点衣服受到的合力为零 5. 如图所示，某同学用沿拖杆方向的力F推拖把，拖把头在水平地板上以速度v匀速运动的位移为L，此时拖杆与竖直方向的夹角为θ。设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列判断正确的是（ ） A. 地板对拖把支持力的大小 B. 推力F对拖把做的功 C. 摩擦力对拖把做功的大小 D. 推力F的瞬时功率为 6. “套圈”是很多小朋友喜欢的游戏项目。某小朋友第一次从点将套圈水平抛出，套圈落在点，第二次仍从点斜向上抛出，抛出速度与水平方向夹角为，结果套圈仍落在点，空气阻力不计，对这两次“套圈”，下列说法正确的是（　　） A. 两套圈运动的时间相等 B. 两套圈运动的最小速度相等 C. 两套圈的速度变化快慢不同 D. 两套圈在相等时间内速度的变化量相同 7. 如图所示，质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为，在这个过程中，以下结论错误的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 摩擦力对小物块所做的功为 D. 小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 二、多项选择题（共有3小题，每小题6分，共18分，选错0分，选不全得3分。） 8. 田径比赛中运动员抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示，A、B为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计。则从A点运动到B点的过程中铅球的动能、重力势能、机械能E、重力的瞬时功率P的大小随时间t变化的图像中正确的是（取A、B所在平面为零势能面）（ ） A. B. C. D. 9. 2023年2月24日下午，“逐梦寰宇问苍穹—中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆西大厅举行，本次展览为期3个月，全面系统回顾工程全线三十年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历程。载人航天进行宇宙探索过程中，经常要对航天器进行变轨。某次发射Z卫星时，先将Z卫星发射至近地圆轨道I，Z卫星到达轨道I的A点时实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次实施变轨进入轨道半径为4R（R为地球半径）的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。下列判断正确的是（　　） A. Z卫星可能是一颗地球同步卫星 B. Z卫星在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期 C. Z卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度 D. Z卫星在圆形轨道Ⅲ上运行时的加速度小于它在圆轨道Ⅰ上运行时的加速度 10. 2024年12月17日，我国在太原卫星发射巾心以一箭四星方式成功将航天宏图四颗低轨卫星送入预定轨道。已知该卫星轨道离地高度h小于静止卫星的离地高度，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，若卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，下列关于卫星的说法正确的是（ ） A. 升空过程机械能减小 B. 进入预定轨道后的运行周期大于24小时 C. 进入预定轨道后的运行速度大小为 D. 进入预定轨道后向心加速度大小为 三、非选择题（5道题，共54分） 11. 用如图所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有___________。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末段水平 C.挡板高度等间距变化 D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 a、取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时___________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。 b、若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为___________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。 （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是___________。 A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨：导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直：导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。 （1）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为___________，系统的重力势能减少量可表示为___________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒； （2）某同学改变A、B间的距离，作出的图像如图所示，并测得，则重力加速度___________。（结果保留两位有效数字） 13. 传统车辆刹车时使用机械制动方式，利用刹车装置使车辆受到制动力（即阻力）而减速，将减小的动能全部转化成内能。有些新能源电动车刹车时会使用一种“再生制动”方式，该方式在制动时能将汽车减少的动能转化为电能加以储存利用，这些减少的动能也被称为可回收的动能。 一辆质量为m的电动汽车在平直路面上行驶，某一时刻同时开启机械制动和再生制动，汽车的速度从v1减为v2的过程，位移大小为x1；此后，只开启机械制动，直至汽车停止，汽车又向前行驶的位移大小为x2。假设机械制动使汽车受到的制动力恒定，空气阻力不计。 （1）求只开启机械制动的过程，汽车受到的制动力大小f； （2）求同时开启机械制动和再生制动的过程，汽车可回收的动能E回 。 14. 19世纪末，有科学家提出了太空电梯的构想：在赤道上建设一座直到地球静止卫星轨道的高塔，并在塔内架设电梯。这种电梯可用于发射人造卫星，其发射方法是将卫星通过太空电梯缓慢地提升到预定轨道高度处，然后再启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去，使其直接进入预定圆轨道。已知地球质量为、半径为、自转周期为，万有引力常量为。 （1）求高塔的高度； （2）若某次通过太空电梯发射质量为卫星时，预定其轨道高度为； ①若该卫星上升到预定轨道高度时与太空电梯脱离，脱离时卫星相对太空电梯的速度可视为零，试分析说明卫星刚脱离太空电梯后相对地心，将做加速直线运动、圆周运动、近心运动还是离心运动？ ②太空电梯把卫星运送到预定轨道高度后，需用推进装置将卫星在预定轨道处发射进入预定轨道做匀速圆周运动，以地心为参考系，求推进装置需要做的功。 15. 某同学设计了如图所示的游戏装置，该游戏装置由竖直平面内的足够长光滑水平轨道、光滑圆弧轨道、粗糙倾斜轨道和光滑细圆管轨道平滑连接而成，E处的切线水平。和的半径的长度，倾角（取）。A处有一弹簧，以弹性势能将一个质量为的小滑块由静止水平向右弹出，小滑块与间的动摩擦因数。在E点右方处装有两块分别嵌在上下墙面中、厚度不计的竖直挡板M和N，上下墙面分别与点等高。初始时两挡板伸出墙面相同的长度，并接触在一起。在E点的内侧轨道上有一压力开关（不影响小滑块的运动），若小滑块通过E点时对内侧轨道的压力大于等于，则开关接通，使挡板立即以的速度匀速收回到墙面中。如果小滑块从E点水平抛出后，能不经过任何碰撞而直接从挡板之间穿过，则游戏成功。 （1）若，求小滑块到达B点时的速度大小； （2）若，求： ①小滑块经过圆弧轨道C点时的向心加速度大小。 ②小滑块经过E点时压力开关是否会接通？并通过计算说明。 （3）求游戏能成功时的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期珠海市实验中学、河源高级中学、中山市实验中学、惠州市博罗中学、珠海市鸿鹤中学、惠州市实验中学5月联考试卷 高一 物理 满分： 100分 考试时间：75分钟 说明：本试卷共6页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 一、单项选择题（共有7小题，每小题4分，共28分，四个选项中只有一个是正确的。） 1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中错误的是（　　） A. 甲图中，牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法 C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D. 丁图中，探究二力合成规律实验，采用等效替代法 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图中，卡文迪什测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，故A错误； B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法，故B正确； C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法，故C正确； D．若把两细绳套对弹簧的拉力定义为分力，则与两分力可等效的合力是指钩码对弹簧下端的拉力，即本实验采用的科学方法是等效替代，故D正确。 本题选错误的，故选A。 2. 货车卸货的情境如图所示。货车始终静止在水平地面上，货厢在液压机的作用下绕转轴O缓慢抬升，角度θ逐渐增大，且货物相对车厢始终保持静止，该过程中货物受到的（ ） A. 支持力逐渐变大 B. 摩擦力逐渐减小 C. 支持力做正功 D. 摩擦力做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A B．货物处于平衡状态，则有 mgsinθ＝f N＝mgcosθ θ增大时，静摩擦力f增大，支持力N减小，故A错误，B错误； C．支持力方向斜向上与速度方向相同，所以货物受到的支持力做正功，故C正确； D．摩擦力的方向与速度方向始终垂直，不做功，故D错误。 故选C。 3. 我国科技创新规划提出要加强“深海”领域的探测和研究。如图是某大学科研小组在深海探测结束后，利用牵引汽车将探测器从海面起吊上岸的示意图，若不计滑轮摩擦和牵引绳质量。在牵引汽车以速率 v匀速向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 探测器处于超重状态 B. 探测器上升的速率大于 v C. 牵引绳拉力等于探测器重力 D. 牵引绳拉力做的功等于探测器重力势能的增加量 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．设牵引绳与水平方向夹角为θ，当牵引汽车匀速运动时，探测器的速度为 则可知探测器速度小于v，并且速度在增加；加速度向上，所以探测器处于超重状态，牵引绳拉力大于探测器重力，故A正确，BC错误； D．探测器重力势能的增加量等于探测器克服重力所做的功；由于牵引绳拉力大于探测器重力，故牵引绳拉力做的功大于探测器克服重力所做的功，即大于探测器重力势能的增加量，故D错误。 故选A。 4. 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. 若拱桥最高点的曲率半径为，汽车安全通过（不离开路面）拱桥最高点的速度小于 B. 火车转弯若超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有侧向挤压作用 C. “水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力 D. 当湿衣服贴着滚筒洗衣机内壁随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动时，到达最高点衣服受到的合力为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．若拱桥最高点的曲率半径为，汽车安全通过拱桥最高点的速度满足 可得 即 故A正确； B．火车转弯若超过规定速度行驶时，火车将做离心运动，则外轨将会对火车轮缘会有挤压作用，故B错误； C．在“水流星”表演中，在最高点处若“水流星”的速度恰好满足 即时，此时水对桶底没有压力，故C错误； D．当湿衣服贴着滚筒洗衣机内壁随滚筒一起做匀速圆周运动时，到达最高点衣服具有向心加速度，根据牛顿第二定律可知受到的合力不可能为零，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，某同学用沿拖杆方向的力F推拖把，拖把头在水平地板上以速度v匀速运动的位移为L，此时拖杆与竖直方向的夹角为θ。设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列判断正确的是（ ） A. 地板对拖把的支持力的大小 B. 推力F对拖把做的功 C. 摩擦力对拖把做功的大小 D. 推力F的瞬时功率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．地板对拖把的支持力的大小为 A错误； B．推力F对拖把做的功为 B正确； C．摩擦力对拖把做功的大小为 解得 C错误； D．推力F的瞬时功率为 D错误。 故选B。 6. “套圈”是很多小朋友喜欢的游戏项目。某小朋友第一次从点将套圈水平抛出，套圈落在点，第二次仍从点斜向上抛出，抛出速度与水平方向夹角为，结果套圈仍落在点，空气阻力不计，对这两次“套圈”，下列说法正确的是（　　） A. 两套圈运动的时间相等 B. 两套圈运动的最小速度相等 C. 两套圈的速度变化快慢不同 D. 两套圈在相等时间内速度的变化量相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．套圈第一次竖直方向做自由落体运动，第二次竖直方向做竖直上抛运动，第二次运动时间长，故A错误； B．两次套圈在最高点的速度最小，在最高点的速度 在由最高点到点运动过程中，第二次高度y较大，水平位移x小，因此最小速度小，故B错误； C．两次套圈重力加速度相同，即速度变化快慢相同，故C错误； D．两次套圈过程中加速度相同，速度变化量，故相等时间内速度变化量大小相等，方向相同，均为竖直向下，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为，在这个过程中，以下结论错误的是（　　） A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为 B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C. 摩擦力对小物块所做的功为 D. 小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 【答案】A 【解析】 【详解】A．小物块到达小车最右端过程，对于小物块根据动能定理可得 小物块到达小车最右端时具有的动能为 故A错误，符合题意； B．小物块到达小车最右端过程，对于小车根据动能定理可得 小车具有的动能为 故B正确，不符合题意； C．摩擦力对小物块所做的功为 故C正确，不符合题意； D．小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 故D正确，不符合题意。 故选A。 二、多项选择题（共有3小题，每小题6分，共18分，选错0分，选不全得3分。） 8. 田径比赛中运动员抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示，A、B为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计。则从A点运动到B点的过程中铅球的动能、重力势能、机械能E、重力的瞬时功率P的大小随时间t变化的图像中正确的是（取A、B所在平面为零势能面）（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．以初始位置为零势能面，抛出时速度方向速度为vy，的机械能守恒，则 Ek = E - Ep = E - mgh，mgh = mg(vyt - ) 可看出Ep—t图应是一条开口向下的抛物线，而Ek—t图应是一条开口向上的抛物线，A错误、B正确； C．铅球做斜上抛运动，机械能守恒，则Ek—t图应是一条水平的直线，C错误； D．速度水平分量不变，竖直分量先减小到零，后反向增加，故根据 P = mgvy = mg│v0sinθ - gt│ 重力的功率先均匀减小后均匀增加，D正确。 故选BD。 9. 2023年2月24日下午，“逐梦寰宇问苍穹—中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆西大厅举行，本次展览为期3个月，全面系统回顾工程全线三十年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历程。载人航天进行宇宙探索过程中，经常要对航天器进行变轨。某次发射Z卫星时，先将Z卫星发射至近地圆轨道I，Z卫星到达轨道I的A点时实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次实施变轨进入轨道半径为4R（R为地球半径）的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动。下列判断正确的是（　　） A. Z卫星可能是一颗地球同步卫星 B. Z卫星在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期 C. Z卫星在轨道Ⅲ上经过B点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度 D. Z卫星在圆形轨道Ⅲ上运行时的加速度小于它在圆轨道Ⅰ上运行时的加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．对于地球同步卫星有 其中周期T等于24小时，在地球表面有 可以解得 由于Z卫星变轨后最终轨道半径为4R，可知，Z卫星不可能是一颗地球同步卫星，故A错误； B．Z卫星在轨道Ⅰ上运动半径小于在轨道Ⅱ上运动的半长轴，根据开普勒第三定律可知，Z卫星在轨道Ⅰ上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期，故B错误； C．轨道Ⅲ相对于轨道Ⅱ是高轨道，由低轨道变轨到高轨道需要加速，即轨道Ⅲ上经过B点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度，故C正确； D．根据牛顿第二定律有 解得 由于轨道Ⅲ的半径大于轨道Ⅰ的半径，则Z卫星在圆形轨道Ⅲ上运行时的加速度小于它在圆轨道Ⅰ上运行时的加速度，故D正确。 故选CD。 10. 2024年12月17日，我国在太原卫星发射巾心以一箭四星方式成功将航天宏图四颗低轨卫星送入预定轨道。已知该卫星轨道离地高度h小于静止卫星的离地高度，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，若卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，下列关于卫星的说法正确的是（ ） A. 升空的过程机械能减小 B. 进入预定轨道后的运行周期大于24小时 C. 进入预定轨道后的运行速度大小为 D. 进入预定轨道后的向心加速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．升空的过程外界要对卫星做功，使卫星的动能和重力势能都增加，则机械能增加，选项A错误； B．因轨道半径小于静止卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律可知，进入预定轨道后的运行周期小于24小时，选项B错误； CD．根据 而 可得进入预定轨道后的运行速度大小为 进入预定轨道后的向心加速度大小为 选项CD正确。 故选CD。 三、非选择题（5道题，共54分） 11. 用如图所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足有___________。 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末段水平 C.挡板高度等间距变化 D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 a、取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时___________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。 b、若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为___________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。 （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是___________。 A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 【答案】 ①. BD##DB ②. 球心 ③. 需要 ④. 大于 ⑤. ⑥. AB##BA 【解析】 【详解】（1）[1]A．斜槽不需要光滑，只要保持末端速度相同即可，故A错误； B．只要斜槽末端水平，钢球才能在竖直方向做初速度为0的自由落体运动，其轨迹为平抛运动轨迹，故B正确； C．将高度等间距变化只是为了简化计算，不是必须要满足的要求，故C错误； D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球是为了保持平抛运动每次都有相同的初速度，是充要条件，故D正确。 故选BD。 （2）、[2][3]根据题意可知，钢球球心对应原点，研究竖直方向运动规律时y轴与重锤线方向平行； b、 [4][5]平抛运动竖直方向上为自由落体运动，初速度为0，则根据平抛运动的规律，相等时间内竖直方向通过的位移之比为，由于A点的竖直方向速度大于0，则 由，可知在竖直方向上 水平方向上可知 联立可得 （3）[6]A．用水平喷管喷出细水柱，并拍摄片，可得水柱的轨迹是平抛的轨迹，故A正确； B．频闪照相后再将点连接可以得到平抛轨迹，故B正确； C. 将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，以一定初速度水平抛出，笔尖与白纸板间有摩擦阻力，所以铅笔做的不是平抛运动，故C错误。 故选AB。 12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨：导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直：导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。 （1）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为___________，系统的重力势能减少量可表示为___________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒； （2）某同学改变A、B间的距离，作出的图像如图所示，并测得，则重力加速度___________。（结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. ②. ③. 9.6 【解析】 【详解】（1）[1]滑块通过光电门B速度为 滑块从A处到B处时，m和M组成系统动能增加量为 [2]系统重力势能的减少量为 （2）[3]根据系统机械能守恒有 整理则有 则图像的斜率 由图像可知 代入数据即可得 13. 传统车辆刹车时使用机械制动方式，利用刹车装置使车辆受到制动力（即阻力）而减速，将减小动能全部转化成内能。有些新能源电动车刹车时会使用一种“再生制动”方式，该方式在制动时能将汽车减少的动能转化为电能加以储存利用，这些减少的动能也被称为可回收的动能。 一辆质量为m的电动汽车在平直路面上行驶，某一时刻同时开启机械制动和再生制动，汽车的速度从v1减为v2的过程，位移大小为x1；此后，只开启机械制动，直至汽车停止，汽车又向前行驶的位移大小为x2。假设机械制动使汽车受到的制动力恒定，空气阻力不计。 （1）求只开启机械制动的过程，汽车受到的制动力大小f； （2）求同时开启机械制动和再生制动的过程，汽车可回收的动能E回 。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1） 使用机械制动方式刹车时，根据动能定理 得 （2）同时开启机械制动和再生制动，设回收制动力做功为W，根据动能定理 由功能关系 E回 = -W 得 14. 19世纪末，有科学家提出了太空电梯的构想：在赤道上建设一座直到地球静止卫星轨道的高塔，并在塔内架设电梯。这种电梯可用于发射人造卫星，其发射方法是将卫星通过太空电梯缓慢地提升到预定轨道高度处，然后再启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去，使其直接进入预定圆轨道。已知地球质量为、半径为、自转周期为，万有引力常量为。 （1）求高塔的高度； （2）若某次通过太空电梯发射质量为的卫星时，预定其轨道高度为； ①若该卫星上升到预定轨道高度时与太空电梯脱离，脱离时卫星相对太空电梯的速度可视为零，试分析说明卫星刚脱离太空电梯后相对地心，将做加速直线运动、圆周运动、近心运动还是离心运动？ ②太空电梯把卫星运送到预定轨道高度后，需用推进装置将卫星在预定轨道处发射进入预定轨道做匀速圆周运动，以地心为参考系，求推进装置需要做的功。 【答案】（1）；（2）①见解析；② 【解析】 【详解】（1）塔高为静止卫星的轨道高度，设静止卫星质量为，由万有引力提供向心力有 可得 （2）①由于卫星脱离太空电梯时的角速度和静止卫星角速度相同，均为，而轨道高度为的圆轨道卫星角速度，由于 万有引力超过所需向心力，卫星脱离后做近心运动。 ②卫星被缓慢运送至高处时的速度大小为 高处的圆轨道卫星速度为，则由 可得 推进装置需要做的功 15. 某同学设计了如图所示的游戏装置，该游戏装置由竖直平面内的足够长光滑水平轨道、光滑圆弧轨道、粗糙倾斜轨道和光滑细圆管轨道平滑连接而成，E处的切线水平。和的半径的长度，倾角（取）。A处有一弹簧，以弹性势能将一个质量为的小滑块由静止水平向右弹出，小滑块与间的动摩擦因数。在E点右方处装有两块分别嵌在上下墙面中、厚度不计的竖直挡板M和N，上下墙面分别与点等高。初始时两挡板伸出墙面相同的长度，并接触在一起。在E点的内侧轨道上有一压力开关（不影响小滑块的运动），若小滑块通过E点时对内侧轨道的压力大于等于，则开关接通，使挡板立即以的速度匀速收回到墙面中。如果小滑块从E点水平抛出后，能不经过任何碰撞而直接从挡板之间穿过，则游戏成功。 （1）若，求小滑块到达B点时的速度大小； （2）若，求： ①小滑块经过圆弧轨道C点时的向心加速度大小。 ②小滑块经过E点时压力开关是否会接通？并通过计算说明。 （3）求游戏能成功时的取值范围。 【答案】（1）；（2）①；②会接通，见解析；（3） 【解析】 【详解】（1）根据能量守恒 解得 （2）①当时，根据动能定理 小滑块经过圆弧轨道C点时的向心加速度为 解得 ②小滑块运动到E点过程，根据动能定理 在E点时，设轨道对小滑块的支持力为N，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，小滑块通过E点时对内侧轨道的压力等于轨道对小滑块的支持力 所以，压力开关会接通； （3）当小滑块通过E点时开关恰好接通的速度大小为，则 解得 则若保证开关接通，小滑块通过E点时的速度范围为 BE两点的高度差为 当小滑块恰好可以从最上面穿过挡板时的速度为，此时为最大速度，则小滑块做平抛运动，在水平方向 竖直方向 解得 所以，小滑块通过E点时的最大速度为；当小滑块恰好可以从最下面穿过挡板时的速度为，此时为最小速度，则小滑块做平抛运动，在水平方向 竖直方向 解得 此时小滑块下落的高度为 即此时小滑块恰好从最低点通过挡板。所以，游戏能成功时小滑块通过E点的速度范围为 根据动能定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $