精品解析：浙江台州十校联盟2025-2026学年第二学期期中高一年级物理科试题

2025学年第二学期台州十校联盟期中联考 高一年级物理学科试题 考生须知： 1．本卷共6页满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列属于功率的单位是（　　） A. s B. W C. N D. J 2. 做匀速圆周运动的物体，不随时间改变的物理量是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心力 3. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 B. 地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 C. 开普勒第三定律的表达式中的T代表行星的自转周期 D. 开普勒行星运动定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动 4. 下列有关物理史实说法中不正确的是（　　） A. 牛顿在开普勒研究的行星运动规律基础上提出了万有引力定律 B. 卡文迪什通过实验准确地测出了引力常量G的数值，被称为“称量地球的质量”第一人 C. 海王星——人们称其为“笔尖下发现的行星” D. 爱因斯坦提出的相对论否定了牛顿力学理论 5. 如图所示，一个质量为m的小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体油中由静止开始下落。它们都由高度为的地方下落到高度为的地方。在这个过程中两小球（　　） A. 重力做功相同 B. 所受合力做功相同 C. 小球动能增加相同 D. 机械能变化量相同 6. 2024年4月25日20时59分，神舟十八号载人飞船搭载三位航天员成功发射，次日三位航天员进入离地面高度为h的空间站。已知地球质量为M，地球半径为R，某航天员的质量为m，引力常量为G。则该航天员在空间站里受到地球对其的引力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，一架无人机沿曲线向上飞行对某建筑物外墙进行清洗，速度逐渐增大。下列关于该无人机所受合力的四种可能方向，正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 足球运动员用的力，将原来静止在水平地面上质量为的足球以的速度踢出，足球在水平地面上运动而停下。则运动员对足球所做的功是（　　） A. B. C. D. 9. 若测得火星表面的重力加速度、火星的半径以及火星绕太阳的公转周期，便可依据万有引力定律计算火星的质量。已知引力常量为，则火星质量表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 第19届亚运会于2023年9月23日在杭州举行。如图所示为场地自行车运动员训练情景，甲、乙、丙三位运动员骑自行车在赛道转弯处以相同大小的线速度做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙、丙三位运动员的角速度大小相等 B. 甲、乙、丙三位运动员的向心加速度大小相等 C. 甲、乙、丙三位运动员，运动员甲的转速最大 D. 甲、乙、丙三位运动员，运动员丙受到的合力最大 11. 2022年10月7日21时，中国成功将北斗低轨导航增强试验卫星送入离地高度约的近地轨道。如图所示，目前在轨运行的中国空间站，离地高度约。气象卫星风云四号在地球赤道上空约，相对地球静止。若将它们绕地球的运动均视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 试验卫星的线速度小于空间站的线速度 B. 试验卫星的角速度小于风云四号的角速度 C. 试验卫星的运行周期小于空间站的运行周期 D. 试验卫星的向心加速度小于风云四号的向心加速度 12. 如图所示，圆筒以角速度匀速转动，一物体紧贴圆筒内壁随圆筒一起转动而未滑落。当圆筒的角速度减小到某一值时继续匀速转动，物体仍能随圆筒一起转动而未滑落，下列对物体受力分析正确的是（　　） A. 弹力增大，摩擦力增大 B. 弹力不变，摩擦力减小 C. 弹力减小，摩擦力不变 D. 弹力增大，摩擦力不变 13. 牛顿在发现了万有引力定律并预言人造地球卫星之后，人类不断对太空奥秘进行了探索和突破。2019年1月3日我国“嫦娥四号”实现了人类航天器首次月球背面软着陆与巡视探测；2021年5月15日我国“天问一号”探测器着陆火星，火星车开展了探测火星巡视区形貌和地质构造任务；美国“旅行者一号”无人外太阳系空间探测器于1977年9月5日发射升空，在飞行过程中借助行星加速（引力弹弓），速度提升，最终超过了第三宇宙速度。2012年8月25日“旅行者一号”穿越日球层顶，成为首个进入星际空间并持续向银河系深处飞行的探测器，但距离挣脱太阳的“引力”还极其遥远。根据你对宇宙航行知识的学习，下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥四号”的发射速度等于7.9km/s B. “天问一号”的发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间 C. “旅行者一号”的发射速度介于11.2km/s和16.7km/s之间 D. “旅行者一号”的发射速度大于16.7km/s 14. 仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生体能测试项目之一。一质量为50kg的女生1min内做了50个仰卧起坐，若该同学上半身的质量约为总质量的，且每次上半身重心上升的距离都为0.3m，则该女生在1min测试过程中克服重力做的功和相应的平均功率约为（　　） A. 4500J，75W B. 7500J，125W C. 4500J，125W D. 7500J，250W 15. 如图所示，竖直平面内固定有一半径为R的光滑细圆管轨道，一小球能在管内做完整的圆周运动，圆管内径远小于轨道半径，小球直径略小于圆管内径，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球经过最低点B时的加速度可以为0 B. 小球经过最高点A时不可能处于完全失重状态 C. 若小球能在圆管轨道做完整圆周运动，则过最高点A时最小速度为 D. 若小球能在圆管轨道做完整圆周运动，则过与圆心等高点C时，一定受到圆管外壁的弹力作用 16. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，在B点与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点A。不计空气阻力，重力加速度为g，铁球从B点运动到A点的过程中：（　　） A. 铁球的动能一直增大 B. 铁球克服弹簧的弹力做功 C. 弹簧的弹性势能增加了 D. 铁球的重力势能减少了 17. 如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外侧轨道通常略高于内侧轨道。当列车以规定速度通过该弯道时，内、外轨道均不受车轮侧压力，已知此时列车的速度大小为，重力加速度为，两轨所在平面的倾角为，则下列说法正确的是（　　） A. 该弯道的半径 B. 当列车以规定的行驶速度转弯时，向心加速度大小为 C. 当列车速率大于时，内轨将受到轮缘的挤压 D. 当列车质量改变时，必须调整内、外轨道所在平面的倾角 18. 质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，汽车牵引力随速度变化的图像如图所示，设汽车受到的阻力f保持不变，则（　　） A. 的过程中，汽车加速度逐渐减小 B. 的过程中，汽车做匀加速运动 C. 汽车在运动过程中输出功率保持不变 D. 该过程中汽车的最大输出功率等于 非选择题部分 二、非选择题（本题共5小题，共46分） 19. 如图甲是“探究向心力大小的表达式”实验装置。已知小球在槽中、、位置做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合。 （1）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，、两处的角速度之比为______。 （2）在另一次实验中，小吴同学把两个质量相等的钢球放在、位置。传动皮带位于第一层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为______。 （3）某同学通过实验得到如下表格中的数据： 实验次数 小球质量之比 半径之比 角速度之比 向心力大小之比（标尺格子数之比） 1 2 3 根据上述数据可以得到的结论是：____________________________________。 20. 采用如图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）下列做法中合理的是______（多选）； A. 可以用手托住重物由静止释放 B. 处理纸带时必须每隔4个点确定一个计数点 C. 选用质量和密度较大的重物，以减小空气阻力 D. 打点计时器的两个限位孔应处于同一竖直线，以减小摩擦阻力 （2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为计数点，用刻度尺测得A、B、C距O点的距离并在图中标出。已知重物的质量为0.50kg，交流电频率为50Hz，当地重力加速度。重锤由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量______（结果保留3位有效数字），动能的增加量。 （3）由（2）中数据可以知道总是略大于，其原因是______； A. 利用公式计算重物速度 B. 做实验时，先释放纸带后接通电源 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 21. 如图所示，质量为30kg的小孩坐在质量为20kg的雪橇上。现用一个与水平方向成、大小为200N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，，求： （1）5s内拉力对雪橇做的功； （2）5s内拉力的平均功率； （3）5s末拉力的瞬时功率。 22. 如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径R＝8 m，车轮与路面间的最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 （1）货车向左转弯还是右转弯？ （2）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vmax是多大？ （3）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F′＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？货车的速度v′有多大？ 23. 某校科技兴趣小组设计了如图所示的赛车轨道，轨道由水平直轨道 AB、圆轨道 BCD （B点与 D 点在同一水平面上但不重合）、水平直轨道 DE、圆弧轨道 EP 和管道式圆弧轨道 PF 组成，整个轨道处在同一竖直面内，AB 段粗糙，其他轨道均光滑，EO2 和 FO3均沿竖直方向．已 知 R1= 0.5 m，R2=1.2 m，θ =60°．一遥控电动赛车（可视为质点）质量 m =1kg，其电动机 额定输出功率 P=10W，静止放在 A 点．通电后，赛车开始向 B 点运动，t0=5s 后关闭电源，赛车继续运动，到达 B 点时速度 vB=5m/s ．求： （1）赛车运动到 C 点时的速度及其对轨道的压力； （2）赛车克服阻力所做的功； （3）要使赛车沿轨道运动到达 F 点水平飞出，且对管道 F 处的上壁无压力，赛车的通电时间 应满足的条件．（假定赛车关闭电源时仍处于 AB 轨道上．管道上下壁间距比小车自身高度略大） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期台州十校联盟期中联考 高一年级物理学科试题 考生须知： 1．本卷共6页满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列属于功率的单位是（　　） A. s B. W C. N D. J 【答案】B 【解析】 【详解】A．s（秒）是时间的国际单位，故A错误； B．W（瓦特）是功率的国际单位，故B正确； C．N（牛顿）是力的国际单位，故C错误； D．J（焦耳）是功、能量的国际单位，故D错误。 故选B。 2. 做匀速圆周运动的物体，不随时间改变的物理量是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心力 【答案】B 【解析】 【详解】A．线速度是矢量，匀速圆周运动中线速度大小不变，但方向沿圆周切线方向时刻变化，因此线速度随时间改变，故A错误； B．做匀速圆周运动的物体，角速度大小和方向均恒定，不随时间改变，故B正确； C．向心加速度是矢量，大小满足 故做匀速圆周运动的物体向心加速度大小保持不变，但方向始终指向圆心、时刻变化，因此向心加速度随时间改变，故C错误； D．向心力是矢量，大小满足 故做匀速圆周运动的物体向心力大小保持不变，但方向始终指向圆心、时刻变化，因此向心力随时间改变，故D错误。 故选B。 3. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 B. 地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 C. 开普勒第三定律的表达式中的T代表行星的自转周期 D. 开普勒行星运动定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，同一行星与太阳连线在相等的时间内扫过相等的面积，但不同的行星扫过的面积不等，故B错误； C．开普勒第三定律的表达式中的T代表行星的公转周期，故C错误； D．开普勒行星运动定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，故D正确。 故选D。 4. 下列有关物理史实说法中不正确的是（　　） A. 牛顿在开普勒研究的行星运动规律基础上提出了万有引力定律 B. 卡文迪什通过实验准确地测出了引力常量G的数值，被称为“称量地球的质量”第一人 C. 海王星——人们称其为“笔尖下发现的行星” D. 爱因斯坦提出的相对论否定了牛顿力学理论 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿在开普勒研究得出的行星运动规律基础上，结合牛顿运动定律推导提出了万有引力定律，故A正确； B．在地面上的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，有 可知地球的质量 卡文迪什通过扭秤实验首次准确测出了引力常量G的数值，因此可以利用上式求得地球的质量，因此被称为“称量地球的质量”第一人，故B正确； C．海王星是科学家先通过万有引力定律计算出它的运行轨道和预计出现位置，再通过观测发现的，因此被称为“笔尖下发现的行星”，故C正确； D．爱因斯坦提出的相对论没有否定牛顿力学理论，牛顿力学是相对论在宏观、低速、弱引力场景下的近似特例，相对论是对牛顿力学适用范围的拓展和完善，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 5. 如图所示，一个质量为m的小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体油中由静止开始下落。它们都由高度为的地方下落到高度为的地方。在这个过程中两小球（　　） A. 重力做功相同 B. 所受合力做功相同 C. 小球动能增加相同 D. 机械能变化量相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．重力做功公式为 两小球质量相同，下落高度差​相同，因此重力做功相同，故A正确； B．真空中小球合力等于重力，合力做功为；油中下落的小球还受向上的阻力，合力小于重力，合力做功更小，因此两球合力做功不同，故B错误； C．根据动能定理，动能增加量等于合外力做功，两球合外力做功不同，因此动能增加量不同，故C错误； D．机械能变化量等于除重力外其他力做的功。真空中无其他力，机械能守恒；油中小球阻力做负功，机械能减少，因此两球机械能变化量不同，故D错误。 故选A。 6. 2024年4月25日20时59分，神舟十八号载人飞船搭载三位航天员成功发射，次日三位航天员进入离地面高度为h的空间站。已知地球质量为M，地球半径为R，某航天员的质量为m，引力常量为G。则该航天员在空间站里受到地球对其的引力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力定律，两质点间引力大小为 其中为两质点的间距，本题中航天员到地心的距离为地球半径与空间站离地高度之和，即 代入万有引力公式，可得引力大小为 故选D。 7. 如图所示，一架无人机沿曲线向上飞行对某建筑物外墙进行清洗，速度逐渐增大。下列关于该无人机所受合力的四种可能方向，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，合力一定指向轨迹的凹侧。无人机的轨迹从到向上弯曲，凹侧在轨迹上方，因此合力需要指向轨迹上方，而物体速度逐渐增大时，合力对物体做正功，说明合力与斜向右上的速度方向的夹角为锐角。 故选B。 8. 足球运动员用的力，将原来静止在水平地面上质量为的足球以的速度踢出，足球在水平地面上运动而停下。则运动员对足球所做的功是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】运动员对足球的作用力仅存在于脚与球接触的极短时间内，该过程中力的作用位移未知，且足球离开脚后运动员不再对其做功，因此不能用计算运动员的做功，运动员对足球做的功等于足球获得的动能变化量，根据动能定理得。 故选D。 9. 若测得火星表面的重力加速度、火星的半径以及火星绕太阳的公转周期，便可依据万有引力定律计算火星的质量。已知引力常量为，则火星质量表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．火星表面的物体所受万有引力近似等于物体的重力，即 解得，故A正确； BCD．设火星绕日公转轨道半径为，火星绕太阳公转时，万有引力提供向心力，满足 解得 故无法利用火星绕太阳的公转周期求得火星质量，故B、C、D错误。 故选A。 10. 第19届亚运会于2023年9月23日在杭州举行。如图所示为场地自行车运动员训练情景，甲、乙、丙三位运动员骑自行车在赛道转弯处以相同大小的线速度做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙、丙三位运动员的角速度大小相等 B. 甲、乙、丙三位运动员的向心加速度大小相等 C. 甲、乙、丙三位运动员，运动员甲的转速最大 D. 甲、乙、丙三位运动员，运动员丙受到的合力最大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．甲、乙、丙三位运动员的线速度相同，但是转动半径不同，根据v=ωr可知，角速度大小不相等；根据 可知，三位运动员的向心加速度大小不相等；选项AB错误； C．根据 则 可知甲、乙、丙三位运动员，运动员甲的半径最小，则转速最大，选项C正确； D．根据 甲、乙、丙三位运动员质量关系不确定，则不能比较运动员受到的合力大小关系，选项D错误。 故选C。 11. 2022年10月7日21时，中国成功将北斗低轨导航增强试验卫星送入离地高度约的近地轨道。如图所示，目前在轨运行的中国空间站，离地高度约。气象卫星风云四号在地球赤道上空约，相对地球静止。若将它们绕地球的运动均视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 试验卫星的线速度小于空间站的线速度 B. 试验卫星的角速度小于风云四号的角速度 C. 试验卫星的运行周期小于空间站的运行周期 D. 试验卫星的向心加速度小于风云四号的向心加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可得公式  可得 试验卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，所以试验卫星的线速度小于空间站的线速度，A正确； B．根据  可得 试验卫星的轨道半径小于风云四号的轨道半径，所以试验卫星的角速度大于风云四号的角速度，B错误； C．根据  可得 试验卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，所以试验卫星的运行周期大于空间站的运行周期，C错误； D．根据  可得 试验卫星的轨道半径小于风云四号的轨道半径，所以试验卫星的向心加速度大于风云四号的向心加速度，D错误。 故选A。 12. 如图所示，圆筒以角速度匀速转动，一物体紧贴圆筒内壁随圆筒一起转动而未滑落。当圆筒的角速度减小到某一值时继续匀速转动，物体仍能随圆筒一起转动而未滑落，下列对物体受力分析正确的是（　　） A. 弹力增大，摩擦力增大 B. 弹力不变，摩擦力减小 C. 弹力减小，摩擦力不变 D. 弹力增大，摩擦力不变 【答案】C 【解析】 【详解】物体未滑落，竖直方向合力为0，重力与静摩擦力平衡，即 物体重力不变，因此摩擦力大小不变。 圆筒对物体的弹力提供圆周运动的向心力，由向心力公式得 当角速度从减小到时，弹力减小。 故选C。 13. 牛顿在发现了万有引力定律并预言人造地球卫星之后，人类不断对太空奥秘进行了探索和突破。2019年1月3日我国“嫦娥四号”实现了人类航天器首次月球背面软着陆与巡视探测；2021年5月15日我国“天问一号”探测器着陆火星，火星车开展了探测火星巡视区形貌和地质构造任务；美国“旅行者一号”无人外太阳系空间探测器于1977年9月5日发射升空，在飞行过程中借助行星加速（引力弹弓），速度提升，最终超过了第三宇宙速度。2012年8月25日“旅行者一号”穿越日球层顶，成为首个进入星际空间并持续向银河系深处飞行的探测器，但距离挣脱太阳的“引力”还极其遥远。根据你对宇宙航行知识的学习，下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥四号”的发射速度等于7.9km/s B. “天问一号”的发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间 C. “旅行者一号”的发射速度介于11.2km/s和16.7km/s之间 D. “旅行者一号”的发射速度大于16.7km/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度（7.9km/s）是近地卫星的最小发射速度，小于该速度无法绕地球运行，7.9km/s仅能发射近地卫星，“嫦娥四号”需到达月球轨道，发射速度大于7.9km/s，A错误； B．第二宇宙速度（11.2km/s）是脱离地球引力的最小发射速度，大于该速度将不再绕地球运行，转而绕太阳运行，“天问一号”前往火星，已脱离地球引力，发射速度需大于11.2km/s，B错误； CD．第三宇宙速度（16.7km/s）是脱离太阳引力的最小发射速度，大于该速度将飞出太阳系，“旅行者一号”通过引力弹弓才加速到超过第三宇宙速度，说明其发射时未达到16.7km/s，且已脱离地球引力，因此发射速度介于11.2km/s和16.7km/s之间，C正确，D错误。 故选C。 14. 仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生体能测试项目之一。一质量为50kg的女生1min内做了50个仰卧起坐，若该同学上半身的质量约为总质量的，且每次上半身重心上升的距离都为0.3m，则该女生在1min测试过程中克服重力做的功和相应的平均功率约为（　　） A. 4500J，75W B. 7500J，125W C. 4500J，125W D. 7500J，250W 【答案】A 【解析】 【详解】已知该女生总质量，则上半身的质量约为 每次仰卧起坐重心上升 则每次克服重力做功 由题意，1分钟做50次仰卧起坐，总克服重力做功为 相应的平均功率 故选A。 15. 如图所示，竖直平面内固定有一半径为R的光滑细圆管轨道，一小球能在管内做完整的圆周运动，圆管内径远小于轨道半径，小球直径略小于圆管内径，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球经过最低点B时的加速度可以为0 B. 小球经过最高点A时不可能处于完全失重状态 C. 若小球能在圆管轨道做完整圆周运动，则过最高点A时最小速度为 D. 若小球能在圆管轨道做完整圆周运动，则过与圆心等高点C时，一定受到圆管外壁的弹力作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在最低点做圆周运动，向心加速度指向圆心，大小；小球能做完整圆周运动，点速度，因此加速度不可能为0，故A错误； B．当小球在最高点的速度​时，重力恰好完全提供向心力，圆管对小球弹力为0，小球加速度为，方向向下，处于完全失重状态，故B错误； C．圆管轨道的内壁可以对小球提供向上的支持力，因此小球能完成完整圆周运动时，最高点的最小速度可以为，故C错误； D．在与圆心等高的点，小球做圆周运动的向心力需要指向圆心（水平向右）；小球重力竖直向下，水平方向必须有向右的合力提供向心力，该力只能由左侧的圆管外壁提供，因此小球一定受到圆管外壁的弹力，故D正确。 故选D。 16. 如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，在B点与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点A。不计空气阻力，重力加速度为g，铁球从B点运动到A点的过程中：（　　） A. 铁球的动能一直增大 B. 铁球克服弹簧的弹力做功 C. 弹簧的弹性势能增加了 D. 铁球的重力势能减少了 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁球从B点运动到A点的过程中，重力先大于弹簧弹力，后小于弹簧弹力，铁球先加速再减速，故铁球的动能先增大后减小，故A错误； B．铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，根据动能定理有 铁球从B点运动到A点的过程，根据动能定理有 铁球克服弹簧的弹力做功为 故B错误； C．铁球克服弹簧的弹力做功为，根据功能关系可知弹簧的弹性势能增加了，故C正确； D．铁球从B点运动到A点的过程，铁球的重力做功为，根据功能关系可知铁球的重力势能减少了，故D错误。 故选C。 17. 如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外侧轨道通常略高于内侧轨道。当列车以规定速度通过该弯道时，内、外轨道均不受车轮侧压力，已知此时列车的速度大小为，重力加速度为，两轨所在平面的倾角为，则下列说法正确的是（　　） A. 该弯道的半径 B. 当列车以规定的行驶速度转弯时，向心加速度大小为 C. 当列车速率大于时，内轨将受到轮缘的挤压 D. 当列车质量改变时，必须调整内、外轨道所在平面的倾角 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当列车以规定速度通过弯道时，重力和轨道支持力的合力提供向心力， 有 解得火车的向心加速度大小及该弯道的半径为，，A错误，B正确； C．列车速率大于时，重力与支持力的合力不够提供火车所需向心力，火车将做离心运动，则外轨将受到轮缘的挤压，C错误； D．根据 可知规定速度 所以与列车质量无关，改变质量不需要调整轨道倾角，D错误。 故选B。 18. 质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，汽车牵引力随速度变化的图像如图所示，设汽车受到的阻力f保持不变，则（　　） A. 的过程中，汽车加速度逐渐减小 B. 的过程中，汽车做匀加速运动 C. 汽车在运动过程中输出功率保持不变 D. 该过程中汽车的最大输出功率等于 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，在的过程中，汽车的牵引力保持不变，则汽车做匀加速直线运动，加速度保持不变，故A错误； B．由图像可知，在的过程中，汽车的牵引力逐渐减小，则汽车做加速度逐渐减小的加速运动，故B错误； C．根据 可知在的过程中，由于汽车的牵引力保持不变，所以随着汽车速度的增大，汽车的输出功率逐渐增大，故C错误； D．由图像可知，该过程中汽车的最大输出功率为 故D正确。 故选D。 非选择题部分 二、非选择题（本题共5小题，共46分） 19. 如图甲是“探究向心力大小的表达式”实验装置。已知小球在槽中、、位置做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合。 （1）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，、两处的角速度之比为______。 （2）在另一次实验中，小吴同学把两个质量相等的钢球放在、位置。传动皮带位于第一层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为______。 （3）某同学通过实验得到如下表格中的数据： 实验次数 小球质量之比 半径之比 角速度之比 向心力大小之比（标尺格子数之比） 1 2 3 根据上述数据可以得到的结论是：____________________________________。 【答案】（1） （2） （3）小球质量、圆周运动半径相同时，向心力大小与角速度的平方成正比 【解析】 【小问1详解】 皮带传动不打滑时，两轮边缘线速度大小相等，第二层左塔轮半径 右塔轮半径 由线速度公式 解得 A与左塔轮同轴，角速度等于左塔轮角速度；C与右塔轮同轴，角速度等于右塔轮角速度，故 【小问2详解】 传动皮带在第一层时，左右塔轮半径均为​，同理可得 即B、C角速度相等 已知小球质量相等，A、B、C轨迹半径比为 故 根据向心力公式 可得向心力之比 实验中标尺格子数之比等于向心力大小之比，故左右格子数之比为。 【小问3详解】 由表格数据可知，三组实验中，小球质量之比、半径之比均为，即、相同，故向心力大小之比等于角速度平方之比，因此可得结论：当小球质量和做圆周运动的半径都相等时，向心力的大小与角速度的平方成正比。 20. 采用如图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）下列做法中合理的是______（多选）； A. 可以用手托住重物由静止释放 B. 处理纸带时必须每隔4个点确定一个计数点 C. 选用质量和密度较大的重物，以减小空气阻力 D. 打点计时器的两个限位孔应处于同一竖直线，以减小摩擦阻力 （2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为计数点，用刻度尺测得A、B、C距O点的距离并在图中标出。已知重物的质量为0.50kg，交流电频率为50Hz，当地重力加速度。重锤由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量______（结果保留3位有效数字），动能的增加量。 （3）由（2）中数据可以知道总是略大于，其原因是______； A. 利用公式计算重物速度 B. 做实验时，先释放纸带后接通电源 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】（1）CD （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 A．实验应手提纸带上端，让重物静止后释放，托住重物易导致纸带松弛、初速度不稳定，操作不合理，A错误； B．计数点不需要必须每隔4个点选取，可根据纸带清晰程度实际选择，不是必须要求，B错误； C．选用质量、密度较大的重物，空气阻力的影响更小，可减小误差，C正确； D．两个限位孔在同一竖直线上，能减小纸带与限位孔之间的摩擦，减小误差，D正确。 故选CD。 【小问2详解】 已知，，，重力势能减少量公式为 代入数据解得 【小问3详解】 A．用计算速度会得到动能偏大的结果，A错误； B．先释放纸带后接通电源只会导致开头点迹缺失，不造成​的影响，B错误； C．重物下落过程中，始终受到空气阻力和纸带与限位孔的摩擦阻力，重力势能的减少量一部分用于克服阻力做功、转化为内能，因此动能增加量始终略小于重力势能减少量，C正确； D．不多次取平均是偶然误差，不会始终让大于，D错误。 故选C。 21. 如图所示，质量为30kg的小孩坐在质量为20kg的雪橇上。现用一个与水平方向成、大小为200N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，，求： （1）5s内拉力对雪橇做的功； （2）5s内拉力的平均功率； （3）5s末拉力的瞬时功率。 【答案】（1）800J （2）160W （3）320W 【解析】 【小问1详解】 5s内雪橇的位移为 拉力对雪橇做的功为 【小问2详解】 5s内拉力的平均功率 【小问3详解】 5s末雪橇的速度为 5s末拉力的瞬时功率 22. 如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径R＝8 m，车轮与路面间的最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 （1）货车向左转弯还是右转弯？ （2）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vmax是多大？ （3）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F′＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？货车的速度v′有多大？ 【答案】（1）货车向左转弯（2）8m/s（3）37°， 【解析】 【详解】（1）对小球受力分析可知小球的合力向左，故货车向左转弯。 （2）设货车的总质量为M，转弯时不发生侧滑有 解得 （3）货车匀速运动时 , 此次货车转弯时小球受绳的拉力，分析有 则 小球受到的合力为F合 由牛顿第二定律有 解得 23. 某校科技兴趣小组设计了如图所示的赛车轨道，轨道由水平直轨道 AB、圆轨道 BCD （B点与 D 点在同一水平面上但不重合）、水平直轨道 DE、圆弧轨道 EP 和管道式圆弧轨道 PF 组成，整个轨道处在同一竖直面内，AB 段粗糙，其他轨道均光滑，EO2 和 FO3均沿竖直方向．已 知 R1= 0.5 m，R2=1.2 m，θ =60°．一遥控电动赛车（可视为质点）质量 m =1kg，其电动机 额定输出功率 P=10W，静止放在 A 点．通电后，赛车开始向 B 点运动，t0=5s 后关闭电源，赛车继续运动，到达 B 点时速度 vB=5m/s ．求： （1）赛车运动到 C 点时的速度及其对轨道的压力； （2）赛车克服阻力所做的功； （3）要使赛车沿轨道运动到达 F 点水平飞出，且对管道 F 处的上壁无压力，赛车的通电时间 应满足的条件．（假定赛车关闭电源时仍处于 AB 轨道上．管道上下壁间距比小车自身高度略大） 【答案】（1）0 ； （2）37.5J ； （3） 5s≤t≤5.55s 【解析】 【分析】 【详解】（1）从B→C 过程根据动能定理 解得 在C点根据牛顿第二定律 解得 （2）A→B过程：设赛车克服阻力所做的功为Wf，根据动能定理 解得 （3）C→F过程 解得 可知，在恰好能过C点的临界情况下，赛车到达F点时速度为lm/s． 而要使赛车在F点对管道上壁无压力并从F点水平飞出， 在F点的速度应满足 综合上述结论可得 A→F过程 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $