精品解析:江苏赣榆高级中学、南京市第五高级中学两校2025-2026学年高一下学期3月学情检测物理试卷
2026-04-13
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2份
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 连云港市 |
| 地区(区县) | 赣榆区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.03 MB |
| 发布时间 | 2026-04-13 |
| 更新时间 | 2026-05-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57326741.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
赣榆高级中学2025级高一3月学情检测
物理试卷
本试卷满分 100 分,考试用时 75 分钟
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项正确)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量
B. 由可知,当趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C. 开普勒总结出了太阳系中行星运动的规律
D. 天王星被人们称为“笔尖下发现的行星”
【答案】C
【解析】
【详解】A.牛顿发现了万有引力定律,但引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测得的,故A错误;
B.万有引力公式仅适用于质点或均匀球体,当r趋近于零时,物体不能视为质点,万有引力定律不再适用,无法得出万有引力趋近于无穷大的结论,故B错误;
C.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,总结出了太阳系行星运动的三大定律,正确描述了太阳系行星的运动规律,故C正确;
D.被称为“笔尖下发现的行星”的是海王星,它是人类首次通过万有引力定律计算轨道后发现的行星,不是天王星,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,足球在地面1的位置被踢出后,经过最高点2位置,落到地面3的位置。下列说法正确的是( )
A. 足球在1位置重力势能一定为零
B. 足球在2位置重力的瞬时功率为零
C. 足球在运动过程中机械能守恒
D. 足球从1位置到2位置的过程中重力势能增大,重力做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.因零重力势能点的选取不确定,足球在1位置的重力势能不一定为零,故A错误;
B.足球在2位置速度水平向右,与重力方向垂直,则足球在2位置重力的瞬时功率为零,故B正确;
C由图可知足球受空气阻力作用,且空气阻力做负功,则足球的机械能不守恒,故C错误;
D.足球由1位置运动到2位置的过程中,重力做负功,重力势能增大,故D错误。
故选B。
3. 卫星的 “星下点”是指卫星的瞬时位置和地球中心的连线与地球表面的交点,可用地理经、纬度来表示,对于位于 “星下点”处的地面观察者来说,卫星就在天顶,将 “星下点”的轨迹画在地图上便是星下点轨迹图。已知某颗卫星的星下点轨迹图是一个点,地球自转的周期为,地球半径为,地球表面的重力加速度为,卫星的运动可视为匀速圆周运动,则( )
A. 该卫星为近地卫星 B. 该卫星的线速度
C. 该卫星的角速度 D. 该卫星可能经过西安的正上方
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于卫星的星下点轨迹图是一个点,表明该卫星的瞬时位置和地球中心的连线与地球表面的交点始终不变,即卫星为地球同步静止卫星,故A错误;
D.结合上述可知,该卫星为地球同步静止卫星,卫星的轨道平面与赤道共面,则该卫星不可能经过西安的正上方,故D错误;
B.结合上述可知,该卫星为地球同步静止卫星,卫星的周期等于地球自转周期,卫星的轨道半径大于地球半径,则该卫星的线速度
故B错误;
C.结合上述可知,该卫星为地球同步静止卫星,卫星的周期等于地球自转周期,则该卫星的角速度
故C正确。
故选C。
4. 北京时间2025年3月26日23时55分,西昌卫星发射中心长征三号乙运载火箭点火起飞,天链二号04星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。发射可简化为如图所示过程,先将卫星发射到半径为r的圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,卫星运动到A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ,运动到椭圆轨道Ⅱ的远地点B时,再次变轨进入半径为2r的圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。下列判断正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上运行的周期之比为
B. 要实现从椭圆轨道B处进入圆轨道Ⅲ,发动机需要向前喷气
C. 卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于轨道Ⅲ上的机械能
D. 卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上与地心连线单位时间扫过的面积一定相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上运行过程,根据开普勒第三定律有
解得
故A正确;
B.轨道Ⅱ相对于轨道Ⅲ是低轨道,由低轨道变轨到高轨道,需要在切点位置加速,即要实现从椭圆轨道B处进入圆轨道Ⅲ,发动机需要向后喷气,故B错误;
C.结合上述可知,卫星由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅲ,需要先后在A与B位置加速,即卫星在轨道Ⅰ上的机械能小于轨道Ⅲ上的机械能,故C错误;
D.根据开普勒第二定律可知,在同一轨道上,卫星与地心连线在相等时间扫过的面积相等,但在不同轨道上卫星与地心连线在相等时间扫过的面积不相等,即卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上与地心连线单位时间扫过的面积不相等,故D错误。
故选A。
5. 我国航天科学家在进行深空探索的过程中发现有颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示,假设该星球绕AB轴自转,CD所在的赤道平面将星球分为南北半球,OE连线与赤道平面的夹角为30°,经测定,A位置的重力加速度为g,D位置的重力加速度为g,则E位置的向心加速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A位置的重力加速度为g,在A位置,根据万有引力等于重力,得
在D位置,物体受到的地球的万有引力等于物体的重力与向心力的合力,则得
E位置的向心加速度为
解得
故选B。
6. 如图所示,有一半径为R的粗糙半圆轨道,处处粗糙程度相同,A、C与圆心O等高,有一质量为m的物块(可视为质点),从A点以初速度滑下,滑至最低点B时,对轨道的压力为,下列说法正确的是( )
A. 在AB段摩擦力对物块做的功为0.5mgR
B. 物块不能到达C点
C. 物块刚好能到达C点
D. 物块能到达C点,且还要从C点竖直上抛一段距离
【答案】D
【解析】
【详解】A.设小物块到达最低点B时的速度大小为vB,在B点,根据牛顿第二定律得
据题有,联立解得
在AB段根据动能定理可知
整理可以得到物块在 AB 段摩擦力做功为,故A 错误;
BCD.根据上面分析可知,在B点物块具有的动能为
物块从B点向C点运动过程中速度逐渐减小,从而对轨道的压力逐渐减小,从BC段克服摩擦力的功小于,根据动能定理可知到达C点时其动能大于零,即物块能到达C 点,且还要从C 点竖直上抛一段距离,故BC错误,D正确。
故选D。
7. 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,电动机需多消耗的电能为
解得E电=0.18J,故D正确。
故选D。
8. 随着航天技术的不断发展,人类终将冲出太阳系,对遥远深空进行探索。如图,a星与b星可以看作双星系统,它们均绕连线上的O(未画)点转动,a星质量是b星的81倍,假设人类发射了两个探测器、刚好处在该系统的两个拉格朗日点,位于这两个点的探测器能在a星和b星的共同引力作用下绕O点做匀速圆周运动,并保持与a星、b星相对位置不变,探测器与a星球心、b星球心的连线构成一个等边三角形,探测器在a星、b星连线的延长线上。则( )
A. a星和b星的第一宇宙速度之比为9:1
B. a星球心和b星球心到O点的距离之比为81:1
C. 探测器绕O点运行的加速度比b星的加速度大
D. 探测器绕O点运行的周期比探测器大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据第一宇宙速度的公式
两星半径未知,无法比较第一宇宙速度,故A错误;
B.设a星球心和b星球心到O点的距离分别为,,则有
解得a星球心和b星球心到O点的距离之比为1:81,故B错误;
C.探测器与a星球心、b星球心的连线构成一个等边三角形,并保持与a星、b星相对位置不变,即探测器绕O点运行和b星围绕O点转动的角速度相同,根据,探测器绕O点的距离较大,则探测器绕O点运行的加速度比b星的加速度大,故C正确;
D.根据题意探测器、这两个点与b星相对位置不变,所以探测器绕O点运行的周期与探测器的相同,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,一小物块由静止开始沿倾角为的斜面向下滑动,最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为0.25,取地面为零势能面,已知。该过程中,物块的动能、重力势能、机械能、摩擦产生的热量与水平位移的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示
A.当物块从最高点下滑至斜面最低点的过程中,物块的动能
当物块下滑至斜面底端时其动能
此后在水平面上克服摩擦力做功,则有
可知,动能达到最大值前,其图像为过原点的倾斜直线,斜率为,动能达到最大后在水平面上运动,其图线的斜率为,可知图线具有对称性,故A正确;
B.物块的重力势能
可知物块图像为纵轴截距,斜率为的图线,当时,重力势能为0保持不变,故B错误;
CD.设O点到斜面底端的距离为,物块释放点的高度为,物块从释放到停止运动的过程中,克服摩擦力做功
可得
根据能量守恒可知
而物块在该过程中机械能的减少量始终等于克服摩擦力所做的功,则物块在轴上任意位置的机械能为
其图像为纵轴截距为,斜率为的倾斜直线,而其图像为过原点,斜率为的倾斜直线,故CD错误。
故选A。
10. 如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块P连接,P穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来,滑块Q的质量为,把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等,已知与水平面的夹角,长为,与垂直,不计滑轮的摩擦力,重力加速度为g,滑块P从A到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 滑块P的加速度一直减小 B. 滑块P的最大速度为
C. 轻绳对滑块P做功 D. 重力对滑块Q做功的功率一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】D.根据题意可知,滑块P从A点开始运动时,重物Q的速度为零,则重物Q重力的功率为零,当滑块P到达B点时,重物Q的速度也为零,此时,重物Q重力的功率为零,则滑块由A到B的过程中,重物Q的重力功率先增大后减小,故D错误;
C.根据题意可知,滑块P、重物Q和弹簧组成的系统机械能守恒,根据几何关系可知,滑块P上升的高度为
重物Q下降的高度为
设滑块P运动到位置B处速度大小为,A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等,可知A、B两点弹簧的弹性势能相等,根据机械能守恒定律有
联立解得在点的速度为
对滑块P,设轻绳对滑块P做功为,由动能定理得
解得
故C正确;
AB.在A点弹簧对P的弹力向上,在B点弹簧对P弹力向下,可知,P先加速上升后减速上升,在A、B间某位置,合力为零,速度最大,则滑块P的最大速度大于,从A点到速度最大点,弹簧的弹力不断减小,绳子拉力在竖直方向的分力也减小,可知加速度不断减小,在从速度最大点到B点过程中,弹簧拉力向下,重力向下,绳子在竖直方向的分力越来越小,可知P所受的合理越来越大,则加速度越来越大,故AB错误。
故选C。
二、非选择题:共5题,60分。其中第12题~第15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,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度g取9.8m/s2,重锤质量为1kg,计算结果均保留3位有效数字。
(1)打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=________m/s,重锤的动能EkB=________J。
(2)从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为________J。
(3)根据纸带提供的数据,在实验误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是__________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)在实验误差允许的范围内,重锤的重力势能减小量等于动能的增加量,重锤的机械能守恒。
【解析】
【小问1详解】
[1][2]每两个计数点之间有一个计时点,故相邻两个计数点之间的时间间隔为
根据运动学公式有
重锤的动能
【小问2详解】
重锤重力势能的减小量
【小问3详解】
重锤动能的增加量
在实验误差允许的范围内,重锤的重力势能减小量等于动能的增加量,重锤的机械能守恒。
12. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的倍,g取10m/s2,求:
(1)汽车在前5s内的牵引力为多大?
(2)汽车的最大速度为多少?
【答案】(1)6×103N;(2)30m/s
【解析】
【详解】(1)由题意,汽车受到地面的阻力大小为
根据v-t图像可知汽车在前5s内的加速度大小为
设汽车在前5s内的牵引力大小为F,根据牛顿第二定律有
解得
(2)当汽车速度达到v=10m/s时,牵引力功率等于额定功率,即
当汽车速度达到vmax时,牵引力与阻力大小相等,则
13. 东风-5C打击面覆盖全球,最高速度可达几十马赫,接近甚至超过第一宇宙速度。已知地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。求:
(1)地球第一宇宙速度v;
(2)卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行角速度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
不考虑地球自转的影响,在地面附近,引力等于重力
卫星绕地球做圆周运动,轨道半径为R,引力等于向心力
由以上二式可得
【小问2详解】
卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行角速度为ω
引力等于向心力
又
可得
14. 如图甲所示,OA为光滑的水平轨道,其末端与倾角θ可调节的粗糙倾斜轨道AB平滑连接,OA长度为0.32m,AB足够长。以O点为坐标原点沿OA方向建立x轴,开始时,质量为2kg可视为质点的滑块静止在坐标原点O。现对滑块施加一个水平向右的力F,力F的大小随位置坐标x变化的关系如图乙所示,滑块在力F作用下开始运动。当滑块冲上AB后,两轨道连接端A点会立即弹起一弹性挡板,滑块每次与挡板碰撞后均会以碰前的速度大小反弹,滑块与倾斜轨道AB间的动摩擦因数为0.8,重力加速度g=10m/s2。求
(1)滑块从O运动到A过程中外力对滑块所做的功,以及滑块第一次冲上倾斜轨道AB时的初速度大小;
(2)当θ=37°时,滑块在倾斜轨道AB上克服摩擦力所做的功(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,结果保留两位有效数字);
(3)当θ=60°时,滑块在倾斜轨道AB上运动的总路程。
【答案】(1)16J,4m/s
(2)8.3J (3)2m
【解析】
【小问1详解】
根据做功的公式
可知图像与x轴围成的面积表示力做的功,则由图像可得滑块从O运动到A过程中外力对滑块所做的功为
设滑块第一次冲上斜面时的初速度为,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
滑块滑上斜面,由题知,则有
可知滑块运动到最高点处时将停留在最高点,设滑块在AB上运动的最大距离为,根据动能定理有
滑块在倾斜轨道AB上克服摩擦力所做的功
联立解得
【小问3详解】
滑块滑上斜面,由题知,则有
可知滑块运动到最高点后不能停留在轨道上,将沿轨道下滑,并与挡板发生碰撞,碰撞后以原速率反弹,继续上滑,经若干次往复运动后最终静止于挡板处,设滑块在倾斜轨道上运动的总路程为,对滑块运动全过程,根据动能定理有
解得
15. 如图所示,在倾角为底端有挡板的足够长光滑斜面上,一轻质弹簧两端连接质量均为的物块A和B。物块A紧靠着挡板,物块B通过一轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量的小球C(可视为质点)相连,与物块B相连的细绳平行于斜面。小球C在外力作用下静止在光滑圆弧轨道的最高点E处,此时细绳恰好伸直且无拉力,圆弧轨道的圆心角为、半径,最低点F与光滑水平轨道FG相切。水平轨道与倾角为的粗糙斜面GH平滑连接(即物体经过G点时速度大小不变),半径的光滑圆轨道与斜面在H点相切。现由静止释放小球C,当小球C滑至F点时,物块A恰好离开挡板,此时细绳断裂。小球C与GH间的动摩擦因数,重力加速度g取,弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)在细绳断裂后的瞬间,小球C对圆轨道的压力;
(3)为了让小球C能进入光滑圆轨道且不脱离圆轨道,GH间的距离满足的条件。
【答案】(1)
(2),方向竖直向下
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球C位于E处时,绳无张力且物块B静止,故弹簧处于压缩状态,对B由平衡条件有
当A恰好离开挡板时,A的加速度为0,故弹簧处于拉升状态,对A由平衡条件有
由几何关系知
代入数据解得
【小问2详解】
物块C在E处与在F处时,弹簧的形变量相同,弹性势能相同,C从E处到F处,A、B、C系统的机械能相等,有
将C在F处的速度分解,C沿绳方向的分速度等于B的速度,由速度分解关系有
代入数据解得
在F处,对C由牛顿第二定律有
代入数据解得
由牛顿第三定律,小球C对圆轨道的压力大小为,方向竖直向下。
【小问3详解】
物块运动到H的速度减为0时,由F运动到H过程中,根据动能定理有
解得
物块运动到光滑圆轨道圆心等高处时速度减为0,由F运动到运动到光滑圆轨道圆心等高处过程中,根据动能定理有
解得
GH间的距离满足的条件
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赣榆高级中学2025级高一3月学情检测
物理试卷
本试卷满分 100 分,考试用时 75 分钟
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,每小题只有一个选项正确)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量
B. 由可知,当趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C. 开普勒总结出了太阳系中行星运动的规律
D. 天王星被人们称为“笔尖下发现的行星”
2. 如图所示,足球在地面1的位置被踢出后,经过最高点2位置,落到地面3的位置。下列说法正确的是( )
A. 足球在1位置重力势能一定为零
B. 足球在2位置重力的瞬时功率为零
C. 足球在运动过程中机械能守恒
D. 足球从1位置到2位置的过程中重力势能增大,重力做正功
3. 卫星的 “星下点”是指卫星的瞬时位置和地球中心的连线与地球表面的交点,可用地理经、纬度来表示,对于位于 “星下点”处的地面观察者来说,卫星就在天顶,将 “星下点”的轨迹画在地图上便是星下点轨迹图。已知某颗卫星的星下点轨迹图是一个点,地球自转的周期为,地球半径为,地球表面的重力加速度为,卫星的运动可视为匀速圆周运动,则( )
A. 该卫星为近地卫星 B. 该卫星的线速度
C. 该卫星的角速度 D. 该卫星可能经过西安的正上方
4. 北京时间2025年3月26日23时55分,西昌卫星发射中心长征三号乙运载火箭点火起飞,天链二号04星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。发射可简化为如图所示过程,先将卫星发射到半径为r的圆轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,卫星运动到A点时变轨进入椭圆轨道Ⅱ,运动到椭圆轨道Ⅱ的远地点B时,再次变轨进入半径为2r的圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。下列判断正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上运行的周期之比为
B. 要实现从椭圆轨道B处进入圆轨道Ⅲ,发动机需要向前喷气
C. 卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于轨道Ⅲ上的机械能
D. 卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上与地心连线单位时间扫过的面积一定相等
5. 我国航天科学家在进行深空探索的过程中发现有颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示,假设该星球绕AB轴自转,CD所在的赤道平面将星球分为南北半球,OE连线与赤道平面的夹角为30°,经测定,A位置的重力加速度为g,D位置的重力加速度为g,则E位置的向心加速度为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,有一半径为R的粗糙半圆轨道,处处粗糙程度相同,A、C与圆心O等高,有一质量为m的物块(可视为质点),从A点以初速度滑下,滑至最低点B时,对轨道的压力为,下列说法正确的是( )
A. 在AB段摩擦力对物块做的功为0.5mgR
B. 物块不能到达C点
C. 物块刚好能到达C点
D. 物块能到达C点,且还要从C点竖直上抛一段距离
7. 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
8. 随着航天技术的不断发展,人类终将冲出太阳系,对遥远深空进行探索。如图,a星与b星可以看作双星系统,它们均绕连线上的O(未画)点转动,a星质量是b星的81倍,假设人类发射了两个探测器、刚好处在该系统的两个拉格朗日点,位于这两个点的探测器能在a星和b星的共同引力作用下绕O点做匀速圆周运动,并保持与a星、b星相对位置不变,探测器与a星球心、b星球心的连线构成一个等边三角形,探测器在a星、b星连线的延长线上。则( )
A. a星和b星的第一宇宙速度之比为9:1
B. a星球心和b星球心到O点的距离之比为81:1
C. 探测器绕O点运行的加速度比b星的加速度大
D. 探测器绕O点运行的周期比探测器大
9. 如图所示,一小物块由静止开始沿倾角为的斜面向下滑动,最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为0.25,取地面为零势能面,已知。该过程中,物块的动能、重力势能、机械能、摩擦产生的热量与水平位移的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块P连接,P穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来,滑块Q的质量为,把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等,已知与水平面的夹角,长为,与垂直,不计滑轮的摩擦力,重力加速度为g,滑块P从A到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 滑块P的加速度一直减小 B. 滑块P的最大速度为
C. 轻绳对滑块P做功 D. 重力对滑块Q做功的功率一直减小
二、非选择题:共5题,60分。其中第12题~第15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,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度g取9.8m/s2,重锤质量为1kg,计算结果均保留3位有效数字。
(1)打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=________m/s,重锤的动能EkB=________J。
(2)从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为________J。
(3)根据纸带提供的数据,在实验误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是__________。
12. 一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的倍,g取10m/s2,求:
(1)汽车在前5s内的牵引力为多大?
(2)汽车的最大速度为多少?
13. 东风-5C打击面覆盖全球,最高速度可达几十马赫,接近甚至超过第一宇宙速度。已知地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。求:
(1)地球第一宇宙速度v;
(2)卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行角速度。
14. 如图甲所示,OA为光滑的水平轨道,其末端与倾角θ可调节的粗糙倾斜轨道AB平滑连接,OA长度为0.32m,AB足够长。以O点为坐标原点沿OA方向建立x轴,开始时,质量为2kg可视为质点的滑块静止在坐标原点O。现对滑块施加一个水平向右的力F,力F的大小随位置坐标x变化的关系如图乙所示,滑块在力F作用下开始运动。当滑块冲上AB后,两轨道连接端A点会立即弹起一弹性挡板,滑块每次与挡板碰撞后均会以碰前的速度大小反弹,滑块与倾斜轨道AB间的动摩擦因数为0.8,重力加速度g=10m/s2。求
(1)滑块从O运动到A过程中外力对滑块所做的功,以及滑块第一次冲上倾斜轨道AB时的初速度大小;
(2)当θ=37°时,滑块在倾斜轨道AB上克服摩擦力所做的功(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,结果保留两位有效数字);
(3)当θ=60°时,滑块在倾斜轨道AB上运动的总路程。
15. 如图所示,在倾角为底端有挡板的足够长光滑斜面上,一轻质弹簧两端连接质量均为的物块A和B。物块A紧靠着挡板,物块B通过一轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量的小球C(可视为质点)相连,与物块B相连的细绳平行于斜面。小球C在外力作用下静止在光滑圆弧轨道的最高点E处,此时细绳恰好伸直且无拉力,圆弧轨道的圆心角为、半径,最低点F与光滑水平轨道FG相切。水平轨道与倾角为的粗糙斜面GH平滑连接(即物体经过G点时速度大小不变),半径的光滑圆轨道与斜面在H点相切。现由静止释放小球C,当小球C滑至F点时,物块A恰好离开挡板,此时细绳断裂。小球C与GH间的动摩擦因数,重力加速度g取,弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)在细绳断裂后的瞬间,小球C对圆轨道的压力;
(3)为了让小球C能进入光滑圆轨道且不脱离圆轨道,GH间的距离满足的条件。
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