精品解析：浙江嘉兴八校联盟2025学年第二学期期中联考高一年级物理试题

2025学年第二学期嘉兴八校联盟期中联考 高一年级物理学科试题 考生须知： 1.本卷共8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.本卷中g均取10m/s²。 5.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13小题，每小题3分，共39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. 下列属于国际单位制中的基本单位的是（　　） A. J B. W C. s D. rad/s 2. 为了培养青少年的创新精神和实践操作能力，嘉兴市某高中举行了“水火箭的制作与发射”比赛，如图所示，比赛中水火箭划破长空，青春“箭”证水漾苍穹，关于水火箭发射升空过程中，水火箭箭体（不包括水）的重力势能变化描述正确的是（　　） A. 重力势能增加 B. 重力势能不变 C. 重力势能减少 D. 无法判断 3. 下列描述属于离心运动应用的是（　　） A. 图甲脱水桶快速旋转甩干衣物 B. 图乙砂轮因高速转动发生破裂 C. 图丙火车转弯速度过大而脱轨 D. 图丁汽车转弯速度过大而侧翻 4. 在实验室中精准地测出万有引力常量G的物理学家是（　　） A. 开普勒 B. 牛顿 C. 卡文迪什 D. 第谷 5. 石磨是劳动人民智慧的结晶。如图所示，M、N为石磨推柄上的两点，在石磨绕竖直轴转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. M点的角速度比N点的角速度小 B. M点的角速度比N点的角速度大 C. M点的线速度比N点的线速度小 D. M点的线速度比N点的线速度大 6. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨迹，短轴和长轴的四个位置所对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至。假设地球只受到太阳的引力，下列说法不正确的是（　　） A. 春分和秋分时，地球运动的加速度不相同 B. 从夏至到秋分，地球的运行时间等于公转周期的 C. 若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，，则地球与木星对应的值相同 D. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积不等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积 7. 图甲为建造桥梁时使用的穿巷式架桥机，支腿架在桥墩上架桥施工，在走行系统的水平方向作用力下，将桥梁水平推进到预设位置后放下与主体相接。已知桥梁的质量为m，在桥梁水平移动过程中，架桥机对桥梁的水平力F与桥梁的位移x之间的关系如图乙所示，桥梁所受阻力方向与运动方向相反，大小恒为f，重力加速度为g。则桥梁受架桥机水平力F作用过程中，下列说法正确的是（　　） A. 桥梁向右做匀加速直线运动 B. 力F做的功为 C. 阻力做的功为 D. 桥梁在处速度最大 8. 如图，发射地球同步卫星时，可以先将卫星发射到近地轨道a，再经过转移轨道将卫星送入同步轨道b，卫星在a、b轨道上的运动均可视为匀速圆周运动。设卫星在a、b轨道上的线速度大小分别为va、vb，周期分别为Ta、Tb。则（　　） A. va=vb B. va<vb C. Ta>Tb D. Ta<Tb 9. 如图甲所示，游乐场里有一种空中飞椅游戏，可以将之简化成如图乙所示的结构装置，装置可绕竖直轴匀速转动，绳子与竖直方向夹角为θ，绳子长L，水平杆长L0，小球的质量为m。不计绳子重力和空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 装置旋转一周，绳子拉力做功为0 B. 装置转动的角速度为 C. 装置转动的周期为 D. 装置中绳子的拉力为mgtanθ 10. 我国公路、铁路里程均居世界前列，下列关于汽车、火车行驶中的实例分析，说法正确的是（　　） A. 图甲中，汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑，是因为受到的离心力过大 B. 图乙中，汽车通过凹形桥最低点的速度越大，越容易发生“爆胎” C. 图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越大 D. 图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车对内轨有侧压力 11. 如图甲所示，在竖直平面放置一内壁光滑、半径为0.5m的细圆管轨道，其圆心为O。在最低点P有一质量为0.1kg的小球（小球直径略小于管的粗细，尺寸忽略不计），现使小球以5m/s的初速度在轨道内做圆周运动，设小球和圆心连线与竖直线OP夹角为，运动过程中小球速度的平方与夹角的关系如图乙所示。重力加速度g取，则（　　） A. 为时管壁对小球的弹力大小为1N B. 为时管壁对小球的弹力大小为5N C. 过程中圆管对小球的弹力最大值为5N D. 过程中圆管对小球的弹力最小值为0 12. 图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（　　） A. 在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9 km/s B. 某时刻有一个部件从航天器上分离，航天器的周期不变 C. 在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍 D. 在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，再过3h两卫星连线再次过地心 13. 浙江省沿海地区有很多海湾，可利用海湾修建堤坝形成水库，利用海水涨落所造成的水位差来推动水轮机发电。某海湾修建水坝后水面面积为1.0×105m2。一昼夜大潮、小潮各出现一次，涨潮、退潮均可发电，共发电四次。大潮时坝内、外水位皆可涨至20m，小潮时皆可涨至19m。退潮后，无论大潮还是小潮，坝外水位皆降至16m。发电过程中水面面积视为不变，机械能转化成电能的平均效率为20%，已知水的密度为1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A. 此电站一昼夜可发电约2.5×105J B. 小潮时一次退潮可发电约4.5×106J C. 大潮时一次涨潮和退潮共可发电约1.6×1011J D. 大潮时一次涨潮坝内可增加水的重力势能约8.0×109J 二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，若从水星与金星在一条直线上开始计时，天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），如图所示，则由此条件可求得的是 A. 水星和金星的质量之比 B. 水星和金星到太阳的距离之比 C. 水星和金星绕太阳运动的周期之比 D. 水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比 15. 如图所示，水平木板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10m/s2，下列判断正确的是（　　） A. 4s末物块所受合力的功率为零 B. 5s内拉力对物块做功为零 C. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.3 D. 6~9s内物块的加速度大小为2.0m/s2 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 实验题：某实验小组用如图所示装置探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。 （1）本实验的实验方法是___________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）摇动手柄时，图中长槽上B处挡板的转动半径大于A处挡板的半径，短槽上C处挡板的转动半径等于A处挡板的转动半径，要探究向心力与角速度的关系，将质量________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板________（填“A、C”或“B、C”）处，将皮带套在左右塔轮的半径________（填“相等”或“不相等”）的塔轮上。 （3）小球质量和转动半径相同，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为3：2，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动，此时左、右两侧露出的标尺格数之比应为________。 17. 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验： A.用天平测出电动小车的质量为0.5kg； B.在小车上安装速度传感器，并将传感器与手机软件无线连接； C.如图甲所示，将小车放在一段平直的路面上进行测试，以额定的功率启动小车，待小车稳定运行一段时间后，关闭小车电源，直至小车停下，整个过程中控制小车始终做直线运动，并通过手机软件记录下小车的速度随时间的变化关系图像如图乙所示。 据上述实验结果，回答下列问题： （1）关闭小车电源后，小车的加速度大小为___________m/s2； （2）该电动小车的额定功率为___________W。 18. 2021年5月15日，我国发射的“天问一号”着陆火星表面，假设天问一号着陆前绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响。求： （1）火星的质量M； （2）火星表面重力加速度大小； （3）火星的第一宇宙速度。 19. 处在沿海地区的浙江省，每年8月至10月是台风多发的季节。每次在台风来临前，我们都要及时检查一下家里阳台窗台上的物品，加固广告牌，以防高空坠物事件发生，危害公共安全。假设一只花盆从15楼（距地面高度约为）的窗台上静止坠下，忽略空气阻力。已知花盆的质量，重力加速度g取，求： （1）在花盆下落到地面的过程中，重力对物体做的功； （2）在花盆下落到地面的过程中，重力的平均功率； （3）花盆下落时重力的瞬时功率。 20. 我国的“三农”政策取得显著成绩，农业现代化得到全面实施。图为某农场使用无人驾驶拖拉机牵引绿肥翻耕机在水平田地里作业的场景，拖拉机与翻耕机的总质量，工作时拖拉机与翻耕机整体所受阻力大小f与速度大小v成正比，即f＝kv，，重力加速度。 （1）拖拉机以匀速翻耕时，求此时的牵引力的功率； （2）若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，求加速过程的最大速度的大小； （3）若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，当拖拉机速度达到时，求此时的加速度大小a。 21. 如图所示为某货运站的货物传送装置示意图，传送装置由圆弧轨道AB、传送带BC组成，在C端下方停放一辆运输车，用来装载货物。一个质量m=5.0kg的货物（可视为质点），沿圆弧轨道下滑至最低点B时，速度大小为vB=10m/s，此后无能量损失地滑上水平传送带BC。通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度可使货物经C点被水平抛出后落在车厢上的不同位置（车厢足够长），货物在空中的运动可视为平抛运动。已知圆弧轨道半径R=1.0m，水平传送带BC的长度为L=8.0m，其皮带轮的半径r=0.2m，传送带上部距车厢载物面的高度为h=0.45m，货物与皮带间的动摩擦因数。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 （1）货物下滑至圆弧轨道最低点B时，求轨道对货物的支持力FN的大小； （2）若传送带静止，求货物在车厢内的落地点距C端的水平距离； （3）若皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，写出货物在车厢内的落地点到C端的水平距离s随角速度变化的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期嘉兴八校联盟期中联考 高一年级物理学科试题 考生须知： 1.本卷共8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.本卷中g均取10m/s²。 5.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13小题，每小题3分，共39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. 下列属于国际单位制中的基本单位的是（　　） A. J B. W C. s D. rad/s 【答案】C 【解析】 【详解】国际单位制（SI）的基本单位共有7个，分别为长度单位米（m）、时间单位秒（s）、质量单位千克（kg）、电流单位安培（A）、热力学温度单位开尔文（K）、物质的量单位摩尔（mol）、发光强度单位坎德拉（cd），其余单位均为导出单位，由基本单位组合推导得到。 故选C。 2. 为了培养青少年的创新精神和实践操作能力，嘉兴市某高中举行了“水火箭的制作与发射”比赛，如图所示，比赛中水火箭划破长空，青春“箭”证水漾苍穹，关于水火箭发射升空过程中，水火箭箭体（不包括水）的重力势能变化描述正确的是（　　） A. 重力势能增加 B. 重力势能不变 C. 重力势能减少 D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】重力势能的大小与物体质量、所处高度有关，表达式为。水火箭发射升空过程中，箭体（不包括喷出的水）质量不变，离地高度不断增大，因此箭体的重力势能增加。 故选A。 3. 下列描述属于离心运动应用的是（　　） A. 图甲脱水桶快速旋转甩干衣物 B. 图乙砂轮因高速转动发生破裂 C. 图丙火车转弯速度过大而脱轨 D. 图丁汽车转弯速度过大而侧翻 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲脱水桶快速旋转甩干衣物，是利用水的离心运动，故A正确； B．图乙砂轮因高速转动发生破裂，属于离心运动的危害，故B错误； C．图丙火车转弯速度过大而脱轨，属于离心运动的危害，故C错误； D．图丁汽车转弯速度过大而侧翻，属于离心运动的危害，故D错误。 故选A。 4. 在实验室中精准地测出万有引力常量G的物理学家是（　　） A. 开普勒 B. 牛顿 C. 卡文迪什 D. 第谷 【答案】C 【解析】 【详解】A．开普勒的主要贡献是总结得出行星运动三大定律，并未测量万有引力常量G，故A错误； B．牛顿提出了万有引力定律，但受实验条件限制，没有测出万有引力常量G的具体数值，故B错误； C．卡文迪什通过扭秤实验首次精准测出了万有引力常量G的数值，故C正确； D．第谷的主要贡献是积累了大量高精度的行星观测数据，并未测量万有引力常量G，故D错误。 故选C。 5. 石磨是劳动人民智慧的结晶。如图所示，M、N为石磨推柄上的两点，在石磨绕竖直轴转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. M点的角速度比N点的角速度小 B. M点的角速度比N点的角速度大 C. M点的线速度比N点的线速度小 D. M点的线速度比N点的线速度大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知，两点为同轴转动，所以角速度相等，故AB错误； CD．根据 可知，M点的运动半径小于N点的半径，则M点的线速度比N点的线速度小，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨迹，短轴和长轴的四个位置所对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至。假设地球只受到太阳的引力，下列说法不正确的是（　　） A. 春分和秋分时，地球运动的加速度不相同 B. 从夏至到秋分，地球的运行时间等于公转周期的 C. 若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，，则地球与木星对应的值相同 D. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积不等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积 【答案】B 【解析】 【详解】A．春分和秋分时，地球运动的加速度大小相同，方向不同，故A正确，不符合题意； B．越靠近太阳速度越快，可知从夏至到秋分的时间大于秋分到冬至的时间，故从夏至到秋分，地球的运行时间大于公转周期的，故B错误，符合题意； C．根据开普勒第三定律可知，若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，则有 因地球与木星都是围绕太阳公转，故地球与木星对应的值相同，故C正确，不符合题意； D．根据开普勒第二定律可知，对于太阳以及同一行星满足单位时间扫过的面积相同，故火星与太阳连线单位时间扫过的面积不等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选B。 7. 图甲为建造桥梁时使用的穿巷式架桥机，支腿架在桥墩上架桥施工，在走行系统的水平方向作用力下，将桥梁水平推进到预设位置后放下与主体相接。已知桥梁的质量为m，在桥梁水平移动过程中，架桥机对桥梁的水平力F与桥梁的位移x之间的关系如图乙所示，桥梁所受阻力方向与运动方向相反，大小恒为f，重力加速度为g。则桥梁受架桥机水平力F作用过程中，下列说法正确的是（　　） A. 桥梁向右做匀加速直线运动 B. 力F做的功为 C. 阻力做的功为 D. 桥梁在处速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】B．由功的公式可知，图像与坐标轴所围的面积表示力F做的功，则力F做的功为 故B错误； C．由题可知，桥梁在受架桥机水平力F作用过程中，阻力恒定，桥梁在阻力方向上的位移为，则阻力做功为 故C正确； AD．对桥梁沿水平方向进行受力分析，由牛顿第二定律得 桥梁向前运动时，F越来越小，则桥梁加速度越来越小，当桥梁时，桥梁的加速度等于0，速度达到最大值，故AD错误。 故选C。 8. 如图，发射地球同步卫星时，可以先将卫星发射到近地轨道a，再经过转移轨道将卫星送入同步轨道b，卫星在a、b轨道上的运动均可视为匀速圆周运动。设卫星在a、b轨道上的线速度大小分别为va、vb，周期分别为Ta、Tb。则（　　） A. va=vb B. va<vb C. Ta>Tb D. Ta<Tb 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力可得 解得 因为 所以，故AB错误； CD．根据万有引力提供向心力可得 可得 因为 所以，故C错误，D正确。 故选D。 9. 如图甲所示，游乐场里有一种空中飞椅游戏，可以将之简化成如图乙所示的结构装置，装置可绕竖直轴匀速转动，绳子与竖直方向夹角为θ，绳子长L，水平杆长L0，小球的质量为m。不计绳子重力和空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 装置旋转一周，绳子拉力做功为0 B. 装置转动的角速度为 C. 装置转动的周期为 D. 装置中绳子的拉力为mgtanθ 【答案】A 【解析】 【详解】A．装置旋转一周，小球动能变化量为零，则合外力做功为零，因重力做功为零，可知绳子拉力做功为0，A正确； B．对小球受力分析可知 解得装置转动的角速度为，B错误； C．根据可得装置转动的周期为，C错误； D．装置中绳子的拉力为，D错误。 故选A。 10. 我国公路、铁路里程均居世界前列，下列关于汽车、火车行驶中的实例分析，说法正确的是（　　） A. 图甲中，汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑，是因为受到的离心力过大 B. 图乙中，汽车通过凹形桥最低点的速度越大，越容易发生“爆胎” C. 图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越大 D. 图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车对内轨有侧压力 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车在水平弯道上转弯时发生侧滑，是因为弯道提供向心力不足，汽车做离心运动，不是受到离心力，故A错误； B．根据向心力公式 汽车通过凹形桥最低点的速度越大， 轮胎受到的支持力越大，即越容易发生“爆胎”，故B正确； C．根据向心力公式 汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车受到的支持力越小，即对桥面的压力就越小，故C错误； D．火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车对外轨有侧压力，故D错误。 故选B。 11. 如图甲所示，在竖直平面放置一内壁光滑、半径为0.5m的细圆管轨道，其圆心为O。在最低点P有一质量为0.1kg的小球（小球直径略小于管的粗细，尺寸忽略不计），现使小球以5m/s的初速度在轨道内做圆周运动，设小球和圆心连线与竖直线OP夹角为，运动过程中小球速度的平方与夹角的关系如图乙所示。重力加速度g取，则（　　） A. 为时管壁对小球的弹力大小为1N B. 为时管壁对小球的弹力大小为5N C. 过程中圆管对小球的弹力最大值为5N D. 过程中圆管对小球的弹力最小值为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．为时，小球速度的平方，有 可得，故A错误； B．为时，小球速度的平方，有 可得，故B错误； C．过程中，有 又根据机械能守恒有 可知夹角越大，速度越小，可知越小，可知圆管对小球的弹力最大值为时，即最大值为，故C错误； D．时，弹力最小，可知过程中圆管对小球的弹力最小值为0，故D正确。 故选D。 12. 图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（　　） A. 在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9 km/s B. 某时刻有一个部件从航天器上分离，航天器的周期不变 C. 在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍 D. 在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，再过3h两卫星连线再次过地心 【答案】B 【解析】 【详解】A．7.9 km/s是第一宇宙速度，从地面发射卫星的速度不小于第一宇宙速度，卫星绕地球做圆周运动的速度不大于第一宇宙速度，故A错误； B．部件从航天器上分离，航天器的轨道半径不变，由开普勒第三定律可知航天器的周期不变，故B正确； C．万有引力提供向心力，有 得加速度 因两者的轨道半径之比为，所以加速度比为，故C错误； D．根据开普勒第三定律 由题意， 解得 在题图中状态之后，当“轨道康复者”转过的弧度与地球同步卫星转过的弧度差为时，两卫星连线再次过地心。经3h，地球同步卫星转过的弧度为 “轨道康复者”转过的弧度为 弧度差为 因此再过3h两卫星连线不会过地心，故D错误。 故选B。 13. 浙江省沿海地区有很多海湾，可利用海湾修建堤坝形成水库，利用海水涨落所造成的水位差来推动水轮机发电。某海湾修建水坝后水面面积为1.0×105m2。一昼夜大潮、小潮各出现一次，涨潮、退潮均可发电，共发电四次。大潮时坝内、外水位皆可涨至20m，小潮时皆可涨至19m。退潮后，无论大潮还是小潮，坝外水位皆降至16m。发电过程中水面面积视为不变，机械能转化成电能的平均效率为20%，已知水的密度为1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A. 此电站一昼夜可发电约2.5×105J B. 小潮时一次退潮可发电约4.5×106J C. 大潮时一次涨潮和退潮共可发电约1.6×1011J D. 大潮时一次涨潮坝内可增加水的重力势能约8.0×109J 【答案】D 【解析】 【详解】A．潮汐发电时，单次涨潮或退潮的水位差为时，流动的水的质量 这部分水的重心变化高度为，重力势能变化量 单次发电量 大潮水位差 ，小潮水位差 一昼夜共发电4次：大潮涨潮、大潮退潮、小潮涨潮、小潮退潮。单次大潮发电量 单次小潮发电量 总发电量 ，故A错误； B．小潮一次退潮发电量为 ，故B错误； C．大潮一次涨潮加退潮总发电量为 ，故C错误； D．大潮一次涨潮坝内增加的重力势能为 ，故D正确。 故选D。 二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，若从水星与金星在一条直线上开始计时，天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），如图所示，则由此条件可求得的是 A. 水星和金星的质量之比 B. 水星和金星到太阳的距离之比 C. 水星和金星绕太阳运动的周期之比 D. 水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比 【答案】BCD 【解析】 【详解】水星和金星作为环绕体，无法求出质量之比，故A错误；相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知道它们的角速度之比，根据万有引力提供向心力：， r=，知道了角速度比，就可求出轨道半径之比．故B正确．相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知它们的角速度之比为θ1：θ2．周期，则周期比为θ2：θ1．故C正确．根据a=rω2，轨道半径之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比．故D正确．故选BCD． 点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力：以及知道要求某一天体的质量，要把该天体放在中心天体位置，放在环绕天体位置，被约去，求不出来． 15. 如图所示，水平木板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10m/s2，下列判断正确的是（　　） A. 4s末物块所受合力的功率为零 B. 5s内拉力对物块做功为零 C. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.3 D. 6~9s内物块的加速度大小为2.0m/s2 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图可知，0~4s内拉力和静摩擦力二力平衡，物块静止不动，可知4s末物块所受合力的功率为零，故A正确； B．由图可知，0~4s内物块静止不动，拉力对物块做功为零；4~5s内拉力大于滑动摩擦力，物块沿拉力方向运动，拉力对物块做正功；则5s内拉力对物块做功不为零，故B错误； C．由图乙可知滑动摩擦力大小为，由 可得物块与木板之间的动摩擦因数为，故C正确； D．6~9s内，对物块由牛顿第二定律可得 解得加速度大小为，故D正确。 故选ACD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 实验题：某实验小组用如图所示装置探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。 （1）本实验的实验方法是___________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）摇动手柄时，图中长槽上B处挡板的转动半径大于A处挡板的半径，短槽上C处挡板的转动半径等于A处挡板的转动半径，要探究向心力与角速度的关系，将质量________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板________（填“A、C”或“B、C”）处，将皮带套在左右塔轮的半径________（填“相等”或“不相等”）的塔轮上。 （3）小球质量和转动半径相同，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为3：2，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动，此时左、右两侧露出的标尺格数之比应为________。 【答案】（1）C （2） ①. 相同 ②. A、C ③. 不相等 （3）4：9 【解析】 【小问1详解】 本实验用到的物理方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 [1][2][3]要探究向心力与角速度的关系，要保持质量和半径相同，使角速度不同；则将质量相同的小球，分别放在挡板A、C处，将皮带套在左、右半径不相等的塔轮上。 【小问3详解】 皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为3：2，左、右塔轮线速度大小相等，根据，可知左，右两塔轮的角速度之比为2∶3 根据，可知左、右两侧露出的标尺格数之比即向心力大小之比为4∶9。 17. 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验： A.用天平测出电动小车的质量为0.5kg； B.在小车上安装速度传感器，并将传感器与手机软件无线连接； C.如图甲所示，将小车放在一段平直的路面上进行测试，以额定的功率启动小车，待小车稳定运行一段时间后，关闭小车电源，直至小车停下，整个过程中控制小车始终做直线运动，并通过手机软件记录下小车的速度随时间的变化关系图像如图乙所示。 据上述实验结果，回答下列问题： （1）关闭小车电源后，小车的加速度大小为___________m/s2； （2）该电动小车的额定功率为___________W。 【答案】（1）2 （2）8 【解析】 【小问1详解】 关闭电源后小车做匀减速运动对应图像的时间段，根据图像的斜率可得，此时的加速度大小为 【小问2详解】 在匀减速阶段，由牛顿第二定律有 在匀速运行阶段有 该电动小车的额定功率为 18. 2021年5月15日，我国发射的“天问一号”着陆火星表面，假设天问一号着陆前绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响。求： （1）火星的质量M； （2）火星表面重力加速度大小； （3）火星的第一宇宙速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）天问一号着绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 解得火星的质量为 （2）在火星表面，由重力等于万有引力得 联立解得火星表面重力加速度大小为 （3）在火星表面，由万有引力提供向心力得 联立解得火星的第一宇宙速度为 19. 处在沿海地区的浙江省，每年8月至10月是台风多发的季节。每次在台风来临前，我们都要及时检查一下家里阳台窗台上的物品，加固广告牌，以防高空坠物事件发生，危害公共安全。假设一只花盆从15楼（距地面高度约为）的窗台上静止坠下，忽略空气阻力。已知花盆的质量，重力加速度g取，求： （1）在花盆下落到地面的过程中，重力对物体做的功； （2）在花盆下落到地面的过程中，重力的平均功率； （3）花盆下落时重力的瞬时功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在花盆下落到地面的过程中，重力对物体做的功 解得 【小问2详解】 在花盆下落到地面的过程中，下落时间 解得 重力的平均功率 【小问3详解】 花盆下落时的速度大小为v，根据自由落体运动规律 解得 此时重力的瞬时功率 20. 我国的“三农”政策取得显著成绩，农业现代化得到全面实施。图为某农场使用无人驾驶拖拉机牵引绿肥翻耕机在水平田地里作业的场景，拖拉机与翻耕机的总质量，工作时拖拉机与翻耕机整体所受阻力大小f与速度大小v成正比，即f＝kv，，重力加速度。 （1）拖拉机以匀速翻耕时，求此时的牵引力的功率； （2）若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，求加速过程的最大速度的大小； （3）若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，当拖拉机速度达到时，求此时的加速度大小a。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意得拖拉机以匀速翻耕时受力平衡，满足 此时的牵引力的功率 【小问2详解】 拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，当其匀速行驶时速度达到最大值，此时拖拉机受力平衡，牵引力与阻力等大反向，最大速度满足 代入数据得 【小问3详解】 由上问可知速度时拖拉机仍在加速阶段，牵引力大小为 阻力大小为 由牛顿第二定律有 解得 21. 如图所示为某货运站的货物传送装置示意图，传送装置由圆弧轨道AB、传送带BC组成，在C端下方停放一辆运输车，用来装载货物。一个质量m=5.0kg的货物（可视为质点），沿圆弧轨道下滑至最低点B时，速度大小为vB=10m/s，此后无能量损失地滑上水平传送带BC。通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度可使货物经C点被水平抛出后落在车厢上的不同位置（车厢足够长），货物在空中的运动可视为平抛运动。已知圆弧轨道半径R=1.0m，水平传送带BC的长度为L=8.0m，其皮带轮的半径r=0.2m，传送带上部距车厢载物面的高度为h=0.45m，货物与皮带间的动摩擦因数。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 （1）货物下滑至圆弧轨道最低点B时，求轨道对货物的支持力FN的大小； （2）若传送带静止，求货物在车厢内的落地点距C端的水平距离； （3）若皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，写出货物在车厢内的落地点到C端的水平距离s随角速度变化的关系式。 【答案】（1） （2）0.6m （3），， 【解析】 【小问1详解】 货物沿圆弧轨道下滑至最低点B时，速度大小为vB=10m/s，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 若传送带静止，货物滑上传送带之后，由牛顿第二定律有 解得 由运动学公式有 解得 货物离开传送带之后做平抛运动，竖直方向上有 解得 水平方向上有 解得 【小问3详解】 根据题意，结合上述分析可知，若传送带的速度v<2m/s，此时 货物将在传送带上一直减速运动，离开传送带时的速度为 货物在车厢内的落地点到C端的水平距离 若货物一直在传送带上加速运动，则有 解得 即传送带的速度时，此时 货物离开传送带的速度为 货物在车厢内的落地点到C端的水平距离 若皮带轮的角速度满足时，货物在传送带上可能一直匀速，或先减速后匀速，或先加速后匀速，最终离开传送带时与传送带速度相同，则货物在车厢内的落地点到C端的水平距离 可得当，， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $