精品解析：陕西省西安市第一中学2025-2026学年高一下学期期中质量检测物理试题

西安第一中学2028届下学期期中质量检测 高一物理试题 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、座位号、准考证号用2B铅笔涂写在答题卡上。 2．答选择题时，必须用2B铅笔把答题卡上对应题号的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。 3．答非选择题时，必须用黑色签字笔或钢笔，将答案写在答题卡上规定的位置上。 4．考试结束后，监考人将答题卡收回，考生自己保管试卷。 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 2026年3月28日，2026CMG群众足球邀请赛第二站在山东省泰安市泰山体育场开幕。比赛过程中由于空气阻力的影响，被踢出的足球飞行轨迹如图所示。足球从位置1被踢出，位置3为轨迹的最高点，位置2、4距地面高度相等。重力加速度为，忽略足球的旋转。关于足球，下列说法正确的是（　　） A. 到达位置3时，加速度为 B. 经过位置2时的速度等于经过位置4时的速度 C. 由位置1到位置3减少的动能大于由位置3到位置5增加的动能 D. 由位置1到位置3重力做的功大于由位置3到位置5重力做的功 【答案】C 【解析】 【详解】A．到达位置3时，足球受重力与空气阻力作用，加速度不为g，故A错误； B．从位置2到位置4过程，由于重力做功为0，空气阻力做负功，根据动能定理可知，足球的动能减少，可知足球经过位置2时的速度大于经过位置4时的速度，故B错误； C．从位置1到位置5过程，由于重力做功为0，空气阻力做负功，根据动能定理可知，足球的动能减少，可知足球经过位置1时的动能大于经过位置5时的动能，则有 所以由位置1到位置3减少的动能大于由位置3到位置5增加的动能，故C正确； D．重力做功取决于高度差，从位置1到位置3与从位置3到位置5高度差大小相等，故重力做功大小相等，故D错误。 故选C。 2. 如图，在竖直平面内固定一半径R=4m的光滑圆弧轨道AB，其圆心角α=53°，半径OA水平，下方有一倾角的固定斜面CD；一小球从A点由静止释放，在B点脱离轨道，最终垂直落在 CD上的P点。取重力加速度大小 不计空气阻力、则小球从B点到斜面的下落时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从A点到B点由动能定理 解得，方向与水平方向夹角为； 从B点落到斜面上的P点，则， 解得 故选A。 3. 如图所示，一个半径为的圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动。在圆盘边缘等间隔地固定着三个完全相同的小物块A、B、C（C在圆盘最外端），它们的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为。当圆盘以角速度缓慢增大时，下列说法正确的是（　　） A. 若小物块A、B、C质量分别是、、，则A物块最先滑动 B. 当时，A物块所受摩擦力为 C. 当时，B物块所受摩擦力为 D. 当时，A、B、C三个物块均已滑动 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块滑动时满足 解得 可见物块滑动与否与质量无关，都是C物块最先滑动，故A错误； B．A物块时对应的角速度为 所以当时，A物块所受摩擦力为，故B错误； C．B物块时对应的角速度为 所以当时，B物块已经滑动，所受摩擦力为，故C错误； D．由上述分析可知，当时，A、B、C三个物块均已滑动，故D正确； 故选D。 4. 杂技表演中，为了提高观赏性，摩托车手设计沿如图所示圆锥面的内壁做圆周运动，运动半径为，（假设摩托车视为质点）则（　　） A. 摩托车越重越不容易实现圆锥面的内壁做圆周运动 B. 摩托车无法实现在圆锥面的内壁做圆周运动 C. 摩托车做圆周运动的角速度需要满足 D. 摩托车做圆周运动时车胎橡胶与圆锥内表面间的动摩擦因数： 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．摩托车在竖直面内的受力分析，如图所示 摩托车在竖直面内平衡，由平衡条件得 摩托车在水平面内做圆周运动，根据牛顿第二定律，有 联立可得， 其中 所以可得 可见摩托车的重量与实现圆锥面的内壁做圆周运动的难易程度无关，摩托车可以实现圆锥面的内壁做圆周运动，故AB错误，D正确； C．摩托车做圆周运动需要满足 则有 解得 故C错误。 故选D。 5. 天舟九号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间2025年7月15日8时52分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。如图所示为天舟九号与对接过程示意图，假设空间站在半径为R的圆形轨道上绕地球运行，周期为T，天舟九号飞船在初始在半径为r的圆形轨道上运行，二者绕行方向相同。当空间站运行到A点时，飞船恰好运行到B点，A、B与地心连线相互垂直，此时飞船经极短时间的点火加速，使其进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为B、远地点与空间站的轨道相切于C点，如图所示。当飞船第一次到达C点时，恰好与空间站相遇。空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 飞船在B点加速后的加速度大于加速前的加速度 B. 飞船从B到C的过程中速度减小，机械能减小 C. 空间站的圆形轨道半径R与飞船的圆形轨道半径r的关系满足： D. 飞船在半径为r的圆形轨道上运动的周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞船在B点，根据牛顿第二定律有 即 可知飞船在B点加速后的加速度等于加速前的加速度，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知飞船从到的过程中速度逐渐减小，由于飞船由到的过程中只有万有引力做功，所以机械能守恒，故B错误。 CD．设飞船在圆形轨道运行的周期为，则根据开普勒第三定律可得 解得 设飞船在椭圆轨道上的周期为，则根据开普勒第三定律可得 根据题意可知 联立解得，，故D正确，C错误。 故选D。 6. 小行星探测、防御和资源开发对于全人类具有深远战略意义。2025年9月召开第三届深空探测（天都）国际会议，中国探月工程总设计师吴伟仁介绍，我国正在规划对一颗小行星实施动能撞击演示验证任务，验证小行星防御方案可行性。如图所示、假设某颗小行星绕太阳做圆周运动，轨道半径为r，运动方向如箭头所示。探测器在P处以较大速度撞击小行星并结合为一体。小行星的轨道变为图中虚线椭圆轨道，远日点仍为P近日点为Q，Q到太阳的距离为。下列说法正确的是（　　） A. 撞击后小行星经过Q点的速度比撞击前经过P点的速度大 B. 撞击后小行星最大速度与最小速度之比为 C. 小行星与月球各自轨道半径的三次方与公转周期的平方的比值相等 D. 撞击后小行星绕太阳运行的周期会变长 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由万有引力提供向心力 得 因，故撞击后小行星经过Q点的速度比撞击前经过P点的速度大 撞击后由开普勒第二定律 解得，故A正确，B错误； C．遵循开普勒第三定律的两星体有共同的中心天体，故C错误； D．撞击后小行星绕太阳运行的轨道变低，运行变快，周期会变短，故D错误。 故选A。 7. 某生产玻璃瓶车间缓冲接收装置简化为如图所示的模型，劲度系数足够大为的轻质弹簧与轻杆连接，轻杆可以在固定槽内移动，轻杆向下移动不超过时，该装置可安全工作。质量为m的玻璃瓶进入导轨后受到导轨的阻力恒等于玻璃瓶的重力，若撞击弹簧前瞬间的速度为，将导致轻杆向下移动，瓶子拿走后装置复原，轻杆与槽间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，恒为，下列说法不正确的是（　　） A. 轻杆开始移动时弹簧的压缩量 B. 装置安全工作，能推动轻杆移动的玻璃瓶撞击的最小速度 C. 装置安全工作，允许玻璃瓶撞击的最大速度 D. 若玻璃瓶撞击速度为时，轻杆向下移动的距离 【答案】D 【解析】 【详解】A．轻杆不动时，瓶子压缩弹簧，轻杆开始移动时，弹簧弹力等于最大静摩擦力，则 又因为 解得，A正确； B．由题意，以速度时轻杆下移 根据动能定理有 又​、​​ 解得​​ 刚好推动轻杆时，轻杆下移 此时弹簧压缩量依然为，由动能定理有 解得，B正确； C．安全工作最大下移距离 由动能定理有 代入得 解得​，C正确； D．当撞击速度，由动能定理有 代入得 解得，D错误。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，一轻杆的长度为，两端连接两个均可视为质点的小球A、B，小球A的质量为，开始时杆竖直放置在光滑水平面上，B左侧处有一竖直固定挡板。某时刻装置受微小扰动，轻杆向左侧倒下，A球与挡板碰撞瞬间B球到挡板的水平距离为。现让轻杆竖直时受微小扰动后向右侧倒下，两球始终在同一竖直面内，不计空气阻力，重力加速度为（已知，，下列说法正确的是（　　） A. 小球B的质量为 B. B与挡板碰前瞬间的速度大小为 C. B与挡板碰前瞬间A球重力的功率为 D. B与挡板碰前瞬间A球机械能的损失量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．轻杆倒下的过程，设任意时刻A球水平方向的速度分量大小为，B球的速度大小为，两球组成的系统水平方向动量守恒，满足 等式两边对时间微元求和得 由题意知， 联立解得，故A正确； B．轻杆受微小扰动后向右侧倒下，与挡板碰撞前瞬间，向左的位移大小为 结合水平方向动量守恒 解得向右运动的水平位移大小为 设此时轻杆与水平方向的夹角为，几何关系有 球与挡板碰撞前的过程，系统机械能守恒，有 两球沿杆方向的速度相等，如下图所示 有 又系统水平方向动量守恒，则有 联立解得，，故B错误； C.根据以上分析，球与挡板碰撞前瞬间球重力的功率，故C正确； D．运动过程中球机械能的减少量等于球机械能的增加量，有，故D错误。 故选AC。 9. 《流浪地球2》中描述的“太空电梯”让人印象深刻，若在赤道上某点建造垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员可乘坐它直通该点上空的同步空间站，乘坐时宇航员需要被安全带固定在座椅上以保证安全。如图所示，a-r图中r为宇航员到地心的距离，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而需要的向心加速度大小与r的关系，R为地球半径，a₀、g₀、r₀均为已知量。已知宇航员质量为m，当电梯相对地面静止在不同高度时，下列说法正确的是（　　） A. 图中为地球同步卫星的轨道半径 B. 随着r的增大，宇航员受座椅的作用力一直减小 C. 在离地面高为R的位置，宇航员受座椅的作用力大小为 D. 在离地面高为2R的位置，宇航员受座椅的作用力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在处，万有引力提供的加速度与由于地球自转所需的加速度相等，说明该位置所需的向心力完全由万有引力提供，且“太空电梯”运动周期与地球自转同步，所以为地球同步卫星的轨道半径，故A正确； B．因为宇航员所受合力产生的加速度应等于直线B所对应的加速度，所以由图像可知，宇航员受座椅的作用力应先减小再反向增大，故B错误； C．在离地面高为R的位置，宇航员受万有引力大小为 由图像可知宇航员在离地面高为R的位置所需的向心加速度为 所以宇航员受座椅的作用力大小为，故C错误； D．在离地面高为2R的位置，宇航员受万有引力大小为 由图像可知宇航员在离地面高为2R的位置所需的向心加速度为 所以宇航员受座椅的作用力大小为，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0 B. 小物块上升至高度h4时，加速度为g C. 解除锁定前，弹簧的弹性势能为 D. 小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小物块上升至高度时，动能最大，速度最大，此时小物块加速度为零，弹簧的弹力等于重力，弹簧处于压缩状态，形变量不为0，故A错误； B．到间的图像为直线，可知小物块上升至高度时，小物块将离开弹簧做竖直上抛运动，加速度为g，故B正确； C．小物块、弹簧组成的系统机械能守恒，小物块距离地面高度为、时动能均为零，可知解除锁定前，弹簧的弹性势能为，故C正确； D．小物块从高度上升到，弹簧的压缩量逐渐减小，所以弹簧的弹性势能减少，故D正确。 故选BCD。 三、实验题（本题共2小题，共18分） 11. 某兴趣小组设计了图1所示的实验来验证机械能守恒定律。长为L的轻绳下端固定一个带有“=”形凹槽的摆锤，另一端可绕O点自由转动，凹槽内装有一小球。现将摆锤拉起，使轻绳偏离竖直方向成角时，由静止释放摆锤，摆锤和小球一起向下摆动。当摆锤到达最低位置时，受到竖直挡板P的阻挡而立即停止运动，小球飞离凹槽做平抛运动，已知当地重力加速度为g。 （1）为了验证摆锤在运动中机械能守恒，除了偏角和绳长L之外，实验中还需要测量的物理量有________。 A. 小球的质量m B. 摆锤的质量M C. 释放摆锤到停止运动的时间t D. 小球飞离摆锤时离地面的高度h E. 小球平抛运动过程中在水平方向的距离x （2）由平抛运动规律可知，摆锤刚到达最低位置时，小球的速度大小________（用题目已知数据和（1）中所选各物理量的符号表示）； （3）改变小球静止释放时轻绳与竖直方向的夹角，多次重复操作，测出不同角度释放后，小球平抛运动的水平位移x。以为横坐标，为纵坐标，得到如图2所示图像。若图像的斜率大小为________即可验证机械能守恒（用题目已知数据和（1）中所选物理量的符号表示）。 （4）实验时发现，由以上方法测得摆锤动能的增加量总是大于摆锤重力势能的减少量，你认为导致此现象的原因是：________。 【答案】（1）DE （2） （3）4hL （4）小球圆周运动半径大于摆锤圆周运动半径，摆到最低点时，小球的速度大于摆锤的速度，故由小球速度测算出的摆锤动能增量大于摆锤重力势能的减少量 【解析】 【小问1详解】 为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。小球在最低点飞出时做平抛运动，小球平抛的初速度即为摆锤在最低点的速度，根据平抛运动规律可得， 联立求得 因此要想求出平抛运动的初速度，应该测量小球飞离摆锤时离地面的高度h和小球平抛运动过程中在水平方向的距离x。 故选DE。 【小问2详解】 由小问1可知 【小问3详解】 小球从静止运动到最低点的过程中，由动能定理得 又 联立得 可知图像的斜率大小为 【小问4详解】 小球圆周运动半径大于摆锤圆周运动半径，摆到最低点时，小球的速度大于摆锤的速度，故由小球速度测算出的摆锤动能增量大于摆锤重力势能的减少量 12. 如图甲所示是某同学设计的测圆周运动向心力大小的实验装置原理图。一轻质细绳下端悬挂质量为m的小球，上端固定在力传感器上，再在小球的下方连接一轻质的遮光片，让小球先静止，在小球正下方适当位置固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g．实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。回答下列问题： （1）已知遮光片的宽度为d，某次遮光时间为，则该次遮光片通过光电门的速度________（用已知物理量字母表示）； （2）图乙中图像横坐标表示的物理量为________（填“”“”或“”）； （3）理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？________（填“是”或“否”）； （4）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为________； （5）由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与理论值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） （3）是 （4）1：2 （5）偏小 【解析】 【小问1详解】 该次遮光片通过光电门的速度 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 联立解得 可知图像横坐标表示的物理量为。 【小问3详解】 由（1）中 可知图像与纵坐标的交点代表mg，则理想情况下，图乙中各图像的延长线交于纵轴上的同一点。 【小问4详解】 根据 可知图像的斜率为 图乙中A组实验与B组实验的斜率之比为 则A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为1∶2。 【小问5详解】 遮光片在小球下方，距离悬挂点的实际转动半径 （是悬挂点到球心的距离）。 同角速度下，遮光片速度 大于小球实际速度  推导得实测图线斜率：   因此  即实验得到的斜率比理论值偏小。 四、解答题（本大题共3小题，共36分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤，考生请注意在答题卡规定区域内用黑色笔作答，超出指定区域答题不给分） 13. 如图，某同学研究卫星先环绕地球运动，之后再做变轨的过程。设卫星质量为，先在近地圆轨道上绕地球运行。已知地球质量为，引力常量为，地球半径为。 （1）求卫星变轨前的运行速率； （2）研究变轨时，在地表附近的点短暂启动发动机，使卫星进入椭圆轨道，该轨道的远地点距地心为。已知卫星的引力势能可表示为（为卫星到地心的距离，设无限远处引力势能为零） a.求变轨前卫星的机械能； b.结合开普勒第二定律，求短暂启动过程中发动机对卫星做的功。 【答案】（1） （2）a.，b. 【解析】 【小问1详解】 卫星变轨前在近地轨道上环绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得 解得 【小问2详解】 a. 变轨前卫星的动能为 变轨前卫星的引力势能为 变轨前卫星的机械能为 解得 b. 变轨后卫星在椭圆轨道上运动，设其在、点的速度大小分别为、。 变轨后卫星从到的过程，根据机械能守恒定律有 根据开普勒第二定律，取极短时间，有 联立解得 变轨的瞬间卫星的引力势能不变，根据功能关系，点火过程中发动机对卫星做的功为 解得 14. 如图甲所示，竖直面内固定有一光滑圆弧轨道，轨道的上端点和圆心的连线与水平方向的夹角。现将一质量为小滑块（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到点，小滑块到达点时速度大小为，经光滑水平段后，从点滑上质量为的足够长的木板上，长木板上表面与段等高。图乙为木板开始运动后一段时间内的图像，重力加速度取，不计空气阻力。求： （1）、两点的高度差； （2）圆弧轨道半径； （3）全过程中木板与地面因摩擦而产生的热量以及滑块与木板因摩擦产生的热量。 【答案】（1）0.8m （2）0.75m （3）7J； 【解析】 【小问1详解】 设滑块通过B点时的竖直分速度大小为，根据几何关系有 根据速度-位移公式，有 解得h=0.8m 【小问2详解】 从A到C，小滑块下降的高度为此过程中小滑块机械能守恒，得 联立解得R=0.75m 【小问3详解】 小滑块以的速度滑上木板，由图像可知，在t=1s时小滑块与木板达到共速的速度v=2m/s，0~1s内，假设小滑块和木板的加速度大小分别为和，则, 假设小滑块与木板之间的动摩擦因数为，木板与地面之间的动摩擦因数为，根据牛顿第二定律, 对小滑块有 对木板有 解得, 共速之后，由于，所以两者相对静止一起在粗糙的水平地面匀减速滑行至速度为0，共同的加速度满足 解得 对木板，0-1s时间段，其位移大小为 共速后木板和小滑块共同滑行的位移为 解得, 故全过程中木板与地面摩擦产生的热量为 解得 对滑块，0~1s时间段，其位移大小为 共速前木板和小滑块滑行的相对位移为 故木板与滑块摩擦产生的热量为 解得 15. 如图所示，质量、长的长木板静置在水平地面上，质量、可视为质点的小滑块放置在长木板左端，半径的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上，圆弧轨道最低点的切线水平且与长木板上表面相平，长木板右端与点相距。现用水平向右的外力作用在小滑块上，长木板与轨道碰撞前瞬间撤去，长木板与轨道碰后立即静止并粘在轨道上。已知滑块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）长木板与轨道相碰时，滑块的速度大小； （2）滑块经过点时，对轨道的压力为多大； （3）滑块最终静止时到点的距离为多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小滑块由牛顿第二定律 解得 对长木板由牛顿第二定律 解得 长木板经时间与轨道相碰，则有 此时滑块的速度大小 此时间内滑块相对木板向右滑行的位移 【小问2详解】 因长木板与轨道碰撞前瞬间撤去，对滑块 解得 设其滑上点的速度为，由 滑块在点由牛顿第二定律 联立解得， 根据牛顿第三定律则其对轨道的压力 【小问3详解】 对滑块由能量守恒 解得 即滑块最终静止时到点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西安第一中学2028届下学期期中质量检测 高一物理试题 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、座位号、准考证号用2B铅笔涂写在答题卡上。 2．答选择题时，必须用2B铅笔把答题卡上对应题号的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。 3．答非选择题时，必须用黑色签字笔或钢笔，将答案写在答题卡上规定的位置上。 4．考试结束后，监考人将答题卡收回，考生自己保管试卷。 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 2026年3月28日，2026CMG群众足球邀请赛第二站在山东省泰安市泰山体育场开幕。比赛过程中由于空气阻力的影响，被踢出的足球飞行轨迹如图所示。足球从位置1被踢出，位置3为轨迹的最高点，位置2、4距地面高度相等。重力加速度为，忽略足球的旋转。关于足球，下列说法正确的是（　　） A. 到达位置3时，加速度为 B. 经过位置2时的速度等于经过位置4时的速度 C. 由位置1到位置3减少的动能大于由位置3到位置5增加的动能 D. 由位置1到位置3重力做的功大于由位置3到位置5重力做的功 2. 如图，在竖直平面内固定一半径R=4m的光滑圆弧轨道AB，其圆心角α=53°，半径OA水平，下方有一倾角的固定斜面CD；一小球从A点由静止释放，在B点脱离轨道，最终垂直落在 CD上的P点。取重力加速度大小 不计空气阻力、则小球从B点到斜面的下落时间为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，一个半径为的圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动。在圆盘边缘等间隔地固定着三个完全相同的小物块A、B、C（C在圆盘最外端），它们的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为。当圆盘以角速度缓慢增大时，下列说法正确的是（　　） A. 若小物块A、B、C质量分别是、、，则A物块最先滑动 B. 当时，A物块所受摩擦力为 C. 当时，B物块所受摩擦力为 D. 当时，A、B、C三个物块均已滑动 4. 杂技表演中，为了提高观赏性，摩托车手设计沿如图所示圆锥面的内壁做圆周运动，运动半径为，（假设摩托车视为质点）则（　　） A. 摩托车越重越不容易实现圆锥面的内壁做圆周运动 B. 摩托车无法实现在圆锥面的内壁做圆周运动 C. 摩托车做圆周运动的角速度需要满足 D. 摩托车做圆周运动时车胎橡胶与圆锥内表面间的动摩擦因数： 5. 天舟九号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间2025年7月15日8时52分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。如图所示为天舟九号与对接过程示意图，假设空间站在半径为R的圆形轨道上绕地球运行，周期为T，天舟九号飞船在初始在半径为r的圆形轨道上运行，二者绕行方向相同。当空间站运行到A点时，飞船恰好运行到B点，A、B与地心连线相互垂直，此时飞船经极短时间的点火加速，使其进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为B、远地点与空间站的轨道相切于C点，如图所示。当飞船第一次到达C点时，恰好与空间站相遇。空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 飞船在B点加速后的加速度大于加速前的加速度 B. 飞船从B到C的过程中速度减小，机械能减小 C. 空间站的圆形轨道半径R与飞船的圆形轨道半径r的关系满足： D. 飞船在半径为r的圆形轨道上运动的周期为 6. 小行星探测、防御和资源开发对于全人类具有深远战略意义。2025年9月召开第三届深空探测（天都）国际会议，中国探月工程总设计师吴伟仁介绍，我国正在规划对一颗小行星实施动能撞击演示验证任务，验证小行星防御方案可行性。如图所示、假设某颗小行星绕太阳做圆周运动，轨道半径为r，运动方向如箭头所示。探测器在P处以较大速度撞击小行星并结合为一体。小行星的轨道变为图中虚线椭圆轨道，远日点仍为P近日点为Q，Q到太阳的距离为。下列说法正确的是（　　） A. 撞击后小行星经过Q点的速度比撞击前经过P点的速度大 B. 撞击后小行星最大速度与最小速度之比为 C. 小行星与月球各自轨道半径的三次方与公转周期的平方的比值相等 D. 撞击后小行星绕太阳运行的周期会变长 7. 某生产玻璃瓶车间缓冲接收装置简化为如图所示的模型，劲度系数足够大为的轻质弹簧与轻杆连接，轻杆可以在固定槽内移动，轻杆向下移动不超过时，该装置可安全工作。质量为m的玻璃瓶进入导轨后受到导轨的阻力恒等于玻璃瓶的重力，若撞击弹簧前瞬间的速度为，将导致轻杆向下移动，瓶子拿走后装置复原，轻杆与槽间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，恒为，下列说法不正确的是（　　） A. 轻杆开始移动时弹簧的压缩量 B. 装置安全工作，能推动轻杆移动的玻璃瓶撞击的最小速度 C. 装置安全工作，允许玻璃瓶撞击的最大速度 D. 若玻璃瓶撞击速度为时，轻杆向下移动的距离 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，一轻杆的长度为，两端连接两个均可视为质点的小球A、B，小球A的质量为，开始时杆竖直放置在光滑水平面上，B左侧处有一竖直固定挡板。某时刻装置受微小扰动，轻杆向左侧倒下，A球与挡板碰撞瞬间B球到挡板的水平距离为。现让轻杆竖直时受微小扰动后向右侧倒下，两球始终在同一竖直面内，不计空气阻力，重力加速度为（已知，，下列说法正确的是（　　） A. 小球B的质量为 B. B与挡板碰前瞬间的速度大小为 C. B与挡板碰前瞬间A球重力的功率为 D. B与挡板碰前瞬间A球机械能的损失量为 9. 《流浪地球2》中描述的“太空电梯”让人印象深刻，若在赤道上某点建造垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员可乘坐它直通该点上空的同步空间站，乘坐时宇航员需要被安全带固定在座椅上以保证安全。如图所示，a-r图中r为宇航员到地心的距离，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而需要的向心加速度大小与r的关系，R为地球半径，a₀、g₀、r₀均为已知量。已知宇航员质量为m，当电梯相对地面静止在不同高度时，下列说法正确的是（　　） A. 图中为地球同步卫星的轨道半径 B. 随着r的增大，宇航员受座椅的作用力一直减小 C. 在离地面高为R的位置，宇航员受座椅的作用力大小为 D. 在离地面高为2R的位置，宇航员受座椅的作用力大小为 10. 如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0 B. 小物块上升至高度h4时，加速度为g C. 解除锁定前，弹簧的弹性势能为 D. 小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少 三、实验题（本题共2小题，共18分） 11. 某兴趣小组设计了图1所示的实验来验证机械能守恒定律。长为L的轻绳下端固定一个带有“=”形凹槽的摆锤，另一端可绕O点自由转动，凹槽内装有一小球。现将摆锤拉起，使轻绳偏离竖直方向成角时，由静止释放摆锤，摆锤和小球一起向下摆动。当摆锤到达最低位置时，受到竖直挡板P的阻挡而立即停止运动，小球飞离凹槽做平抛运动，已知当地重力加速度为g。 （1）为了验证摆锤在运动中机械能守恒，除了偏角和绳长L之外，实验中还需要测量的物理量有________。 A. 小球的质量m B. 摆锤的质量M C. 释放摆锤到停止运动的时间t D. 小球飞离摆锤时离地面的高度h E. 小球平抛运动过程中在水平方向的距离x （2）由平抛运动规律可知，摆锤刚到达最低位置时，小球的速度大小________（用题目已知数据和（1）中所选各物理量的符号表示）； （3）改变小球静止释放时轻绳与竖直方向的夹角，多次重复操作，测出不同角度释放后，小球平抛运动的水平位移x。以为横坐标，为纵坐标，得到如图2所示图像。若图像的斜率大小为________即可验证机械能守恒（用题目已知数据和（1）中所选物理量的符号表示）。 （4）实验时发现，由以上方法测得摆锤动能的增加量总是大于摆锤重力势能的减少量，你认为导致此现象的原因是：________。 12. 如图甲所示是某同学设计的测圆周运动向心力大小的实验装置原理图。一轻质细绳下端悬挂质量为m的小球，上端固定在力传感器上，再在小球的下方连接一轻质的遮光片，让小球先静止，在小球正下方适当位置固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g．实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。回答下列问题： （1）已知遮光片的宽度为d，某次遮光时间为，则该次遮光片通过光电门的速度________（用已知物理量字母表示）； （2）图乙中图像横坐标表示的物理量为________（填“”“”或“”）； （3）理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？________（填“是”或“否”）； （4）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为________； （5）由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与理论值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、解答题（本大题共3小题，共36分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤，考生请注意在答题卡规定区域内用黑色笔作答，超出指定区域答题不给分） 13. 如图，某同学研究卫星先环绕地球运动，之后再做变轨的过程。设卫星质量为，先在近地圆轨道上绕地球运行。已知地球质量为，引力常量为，地球半径为。 （1）求卫星变轨前的运行速率； （2）研究变轨时，在地表附近的点短暂启动发动机，使卫星进入椭圆轨道，该轨道的远地点距地心为。已知卫星的引力势能可表示为（为卫星到地心的距离，设无限远处引力势能为零） a.求变轨前卫星的机械能； b.结合开普勒第二定律，求短暂启动过程中发动机对卫星做的功。 14. 如图甲所示，竖直面内固定有一光滑圆弧轨道，轨道的上端点和圆心的连线与水平方向的夹角。现将一质量为小滑块（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到点，小滑块到达点时速度大小为，经光滑水平段后，从点滑上质量为的足够长的木板上，长木板上表面与段等高。图乙为木板开始运动后一段时间内的图像，重力加速度取，不计空气阻力。求： （1）、两点的高度差； （2）圆弧轨道半径； （3）全过程中木板与地面因摩擦而产生的热量以及滑块与木板因摩擦产生的热量。 15. 如图所示，质量、长的长木板静置在水平地面上，质量、可视为质点的小滑块放置在长木板左端，半径的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上，圆弧轨道最低点的切线水平且与长木板上表面相平，长木板右端与点相距。现用水平向右的外力作用在小滑块上，长木板与轨道碰撞前瞬间撤去，长木板与轨道碰后立即静止并粘在轨道上。已知滑块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）长木板与轨道相碰时，滑块的速度大小； （2）滑块经过点时，对轨道的压力为多大； （3）滑块最终静止时到点的距离为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $