精品解析：湖北省重点高中智学联盟2024-2025学年高一下学期5月联考物理试题

高一物理试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分（第4题两个选做一个），在每题所给的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下雨天，汽车在湿滑的平直公路上高速行驶，驾驶员在急踩刹车减速时发生侧滑，其运动轨迹如图所示。则汽车经过A点时，所受合力的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】驾驶员急踩刹车，车减速，其运动轨迹为曲线。根据物体做曲线运动的条件，可知车的运动轨迹要夹在合力与速度之间，且合力与速度方向的夹角要大于，结合选项，故选A。 2. 一小球从空中某点水平抛出，依次经过A、B两点，已知小球在A点的速度大小为v、方向与水平方向成角，小球在B点的速度方向与水平方向成角。不计空气阻力，重力加速度为g，则小球经过B点时，重力的功率大小为（　　） A. B. C. mgv D. 【答案】B 【解析】 【详解】分解A点速度，水平速度 竖直速度 分析B点速度方向，在B点，速度方向与水平夹角，故竖直速度 重力功率公式为 代入得 故选B。 3. 如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动。可简化为图乙所示模型，一件小衣物（可视为质点）质量为m，A、B分别为小衣物经过的最高位置和最低位置。已知洗衣机滚筒的半径为R，工作时转速为n，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 衣物转到A位置时的脱水效果最好 B. 衣物随滚筒做匀速圆周运动，经过各点时的向心加速度相同 C. 转速n恒定时，滚筒半径R越大，脱水效果越好 D. 衣物经过A点时，受到滚筒的压力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．衣物在A点时 在B点时 可知FNB>FNA，则衣物转到B位置时的脱水效果最好，A错误； B．衣物随滚筒做匀速圆周运动，经过各点时的向心加速度大小相同，但是方向不同，B错误； C．根据A中的表达式可知，转速n恒定时，滚筒半径R越大，v越大，则FN越大，脱水效果越好，C正确； D．衣物经过A点时，根据 可得受到滚筒的压力大小为，D错误。 故选C。 4. 离子推进器是航天器动力装置的一种，其核心部件包含电场加速结构。如图为某离子加速腔的电场分布（截取部分）正中间的一条电场线为直线，其他电场线关于其对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d两点关于中间电场线对称，虚线为一正离子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法正确的是（　　） A. a、b两点电场强度大小关系为 B. 四点电势大小关系为 C. 要实现加速过程，正离子应从b运动到a，且其电势能不断减小 D. 若从b点由静止释放一正离子，其运动轨迹将与图中b、c两点间的电场线重合 【答案】B 【解析】 【详解】A．因b点的电场线较a点密集，可知a、b两点电场强度大小关系为，A错误； B．沿电场线电势逐渐降低可知，，，因b、d两点关于中间电场线对称可知，则四点电势大小关系为，选项B正确； C．要实现加速过程，正离子应从a运动到b，电场力做正功，则其电势能不断减小，C错误； D．因b、c两点间的电场线是曲线，则若从b点由静止释放一正离子，其运动轨迹不可能与图中b、c两点间的电场线重合，D错误。 故选B。 5. 一炮弹质量为m以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度大小为v，方向水平。炮弹在最高点很短时间内爆炸成两块，炸药燃烧消耗的化学能全部都转化为系统的动能（不计爆炸过程损失的质量），其中质量为的一块恰好做自由落体运动，则爆炸过程中炸药燃烧消耗的化学能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】爆炸前炮弹速度为v，爆炸后分为两块。质量为的一块速度（自由落体初速为零）；质量为的另一块速度为。由动量守恒有 解得 由能量守恒有 解得 故选B。 6. 2024年8月6日，我们在太原使用长征6号改型火箭成功发射了首批卫星，标志着“千帆星座”项目正式启动，这标志着我们国家在全球低轨卫星互联网领域又迈出了重要的一步。如图所示为“千帆星座”中的两颗人造地球卫星A和B，它们绕地球做匀速圆周运动，若它们绕地球运动的轨道半径分别为、，周期分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星A与地心连线与卫星B与地球连线在相等时间扫过相等的面积 B. 卫星A的机械能大于卫星B的机械能 C. D. 某时刻卫星A、B在轨道上相距最近，从该时刻起每经过时间，卫星A、B再次相距最近 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，同一轨道上的卫星与地心连线在相等时间扫过的面积相等；但卫星A、B处于不同轨道，所以卫星A与地心连线与卫星B与地球连线在相等时间扫过的面积不相等，故A错误； B．由于不清楚卫星A、B的质量关系，所以无法比较卫星A、B的机械能大小关系，故B错误； C．根据开普勒第三定律可得，故C正确； D．某时刻卫星A、B在轨道上相距最近，设经过时间卫星A、B再次相距最近，则有 解得，故D错误。 故选C。 7. 在机场经常要用传送带将物件送上飞机，其装置的简化图如图所示，倾斜传送带沿顺时针匀速转动。在传送带底端A处轻轻放一货箱，货箱经过一段的加速过程，与传送带达到共同速度后一起运动一段时间，最终将货箱送到飞机上面，若货箱的动能、机械能、运动时间、运动位移分别用、、t、x表示，则下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开始阶段货物沿传送带匀加速上滑，设加速度为a，则货物的动能 则Ek-t图像是开口向上的抛物线的一部分，则AB错误； CD．开始加速向上运动阶段，货物受的滑动摩擦力为f，则货物的机械能，即图像是过原点倾斜的直线；货物与传送带共速后，随传送带匀速上升，机械能继续增加，故C错误，D正确。 故选D。 8. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为312.5N，方向都与竖直方向成，重物离开地面25cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深5cm。已知重物的质量为40kg，g取，，，则地面对重物的平均阻力为（　　） A. 2300N B. 2500N C. 2700N D. 2900N 【答案】D 【解析】 【详解】设地面对重物的平均阻力为，全过程根据动能定理可得 其中，，，代入数据解得 故选D。 9. 如图甲所示，宇宙中某恒星系统由两颗互相绕行的中央恒星组成，它们被气体和尘埃盘包围，呈现出“雾绕双星”的奇幻效果。该恒星系统可简化为如图乙所示的模型，质量不同的恒星A、B绕两者连线上某点做匀速圆周运动，测得其运动周期为T，恒星B的质量为恒星A质量的k倍（k大于1），A、B总质量为M，已知引力常量为G，不考虑其它星体对双星的作用力，下列说法正确的是（　　） A. A的向心加速度为B的k倍 B. OB间的距离为 C. 由于辐射引力波而使双星的运动周期在缓慢减小，其它条件不变，则AB间的距离也会缓慢变小 D. 若在O点放一个质点，它受两颗星的引力的合力为零 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设的质量为，的质量为，有 设的半径为，的半径为，AB间的距离，有 对A有 对B有 联立得， A、B周期相同，由可知A的向心加速度为B的k倍； OB间的距离为，故A正确B错误； C．由可知：由于辐射引力波而使双星的运动周期在缓慢减小，其它条件不变，则AB间的距离也会缓慢变小，故C正确； D．A对质点引力为，B对质点引力为且 联立可知：它受两颗星的引力的合力不为零，故D错误。 故选AC。 10. 某型号农田喷灌机如图所示，喷口出水速度的大小和方向均可调节。该喷灌机的喷水速度大小v=10m/s，方向与水平面所成夹角θ可在30°至60°之间调节，取重力加速度g=10m/s2，忽略喷头距离地面的高度及空气阻力。则下列判断正确的是（　　） A. 当喷口出水速度方向与水平面夹角θ=60°时，喷灌的射程最远 B. 当喷口出水速度方向与水平面夹角θ=60°时，水在空中的运行时间最长 C. 喷灌的射程最远为 D. 该喷灌机的最大喷灌面积为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．水流做斜抛运动，则有， 解得， 可知，当喷口出水速度方向与水平面夹角为45°时，喷灌的射程最远，当出水速度方向与水平面夹角为60°时，水在空中的运行时间最长，故A错误，B正确； C．结合上述可知，喷灌的射程最远为，故C错误； D．该喷灌机的最大喷灌面积为，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，倾角为的光滑斜面AB固定在水平面上，一根不可伸长的轻质细绳跨过斜面顶端的轻质滑轮连接滑块和小球，小球的质量是滑块质量的2倍，均可视为质点，斜面与光滑圆弧轨道BOC在滑轮处紧密连接，O为圆心，C为轨道最低点，圆弧所对圆心角，圆弧与右端足够长的光滑水平面在C点平滑连接，初始时滑块置于斜面底端，其与斜面间的轻绳平行于斜面，小球靠近滑轮，用手按住小球使系统平衡，然后轻轻松开手，系统开始运动，且运动过程中滑块始终不会撞击滑轮，已知圆弧轨道的半径为R，重力加速度大小为g，不计轻绳与滑轮间的摩擦及物体运动过程受的空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 当小球运动至圆弧轨道C点时，滑块与小球的速度大小之比为 B. 当小球运动至圆弧轨道C点时，其受的合力提供做圆周运动的向心力 C. 当小球运动至圆弧轨道C点时，其速度大小为 D. 整个过程滑块沿斜面上升的最大距离为2R 【答案】AD 【解析】 【详解】A．滑块的速度与小球沿绳方向的分速度大小相等，在圆弧轨道C点时，有 则，故A正确； B．当小球运动至圆弧轨道C点时，受重力、支持力和绳子的拉力，竖直方向的合力提供做圆周运动的向心力，水平方向的合力向左使其减速，故B错误； C．根据系统机械能守恒，由 联立解得，故C错误； D．滑块沿斜面上升的最大距离速度为0，同时小球速度也为0，根据机械能守恒 解得，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分（第13题两个选做一个）。 12. 某实验小组利用如图所示的实验装置，测定当地的重力加速度，实验步骤如下： Ⅰ．实验前测出小球的直径d； Ⅱ．安装实验装置，调节轨道AB的末端水平，在轨道末端的正上方安装一光电门，右侧水平地面上固定一竖直挡板MN，测得挡板与轨道AB末端的水平距离为x； Ⅲ．将小球从轨道的某高度处由静止释放，小球运动一段时间后，打到竖直记录屏MN上，记下落点位置。测量并记录小球通过光电门时的挡光时间t和平抛竖直下落距离h； Ⅳ．多次改变小球从轨道静止释放的初位置，重复上述实验，记录多组t、h数据； 请根据上述实验步骤中测量的数据，完成下列问题： （1）若某次测得小球通过光电门时的挡光时间为，则它通过光电门时的速度________； （2）多次改变小球从轨道释放的初位置，若小球通过光电门的挡光时间t越短，则小球在空中做平抛运动的时间________ A. 越长 B. 越短 C. 相同 （3）根据上述测量的多组实验数据，实验小组作出图像如下图所示，若图线的斜率为k，则当地的重力加速度大小________（结果用k、x、d表示）。 【答案】（1） （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 通过光电门时的速度 【小问2详解】 多次改变小球从轨道释放的初位置，若小球通过光电门的挡光时间t越短，则小球做平抛运动的初速度越大，根据，则小球在空中做平抛运动的时间越短，故选B。 【小问3详解】 根据， 可得 则 解得 13. 如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）下列说法正确的有（　　） A. 可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好 B. 若打出的纸带前面一小段被损毁，利用纸带剩余部分也能验证机械能守恒 C. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 D. 可以用v=gt或者计算某点速度 （2）该同学在实验中得到一条点迹清晰的纸带，取打的第一个点记作O，另选连续的5个点A、B、C、D、E作为测量点，用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5，并记录在图乙中，若重锤质量为m，打点计时器所用电源的频率为f，重力加速度g。根据图乙所得的数据，取图中O点到D点来验证机械能守恒，其中O点的速度为0，则重锤重力势能的减少量表达式为________________，动能的增加量表达式为________________（用题目中所给的字母表示）。 （3）再打一条点迹清晰的纸带，取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据数据在图丙中已绘出图线I和图线II。已求得图线II斜率的绝对值k2=1.96J/m，请计算图线I的斜率k1=________（保留三位有效数字）。重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________（用k1和k2表示）。 【答案】（1）B （2） ①. mgh4 ②. （3） ①. 1.83~1.93 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小重物下落过程中所受阻力的影响，重物应选择质量较大、体积较小的物体，故A错误； B．若打出的纸带前面一小段被损毁，利用纸带剩余部分选择合适的两点，比较这两点间重物重力势能的减小量与动能的增加量间的关系也能验证机械能守恒，故B正确； C．数据处理时，应选择纸带上清晰的两点，且距离适当的两点作为初、末位置，故C错误； D．由于重物下落过程中受到阻力影响，实际加速度小于重力加速度，所以不可以用v=gt或者计算某点速度，而应该用相邻两点的平均速度代替某点的瞬时速度，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]取图中O点到D点来验证机械能守恒，其中O点的速度为0，则重锤重力势能的减少量为 [2]动能的增加量为，， 所以 【小问3详解】 [1]由图可知，图线I的斜率为 [2]图线I的斜率表示合外力，即 图线II的斜率的绝对值表示重力大小，即 联立可得 14. 如图所示，水平地面上方存在着无限宽的水平向左的匀强电场，场强大小为，一质量为，带电量为的可视为质点的小球从距地面高度某位置以初速度在电场中水平向左运动。已知重力加速度，求： （1）小球初始位置到落地点的水平距离； （2）小球初始位置到落地点的电势差。 【答案】（1）0.8m （2） 【解析】 【小问1详解】 小球在电场中运动时，竖直方向做自由落体运动； 水平方向受到向右的电场力，做匀变速直线运动，水平加速度为 设从进入电场到落地所用时间为t，在竖直方向由运动学公式有 在水平方向以向左为正方向，由运动学公式有 代入数据得 即初位置到落地点的水平距离为0.8m 【小问2详解】 经分析可知初位置比落地点的电势低，由 代入数据可得小球初始位置到落地点的电势差 15. 高速公路上一些司机在超车道上低速行驶是造成交通事故的重要原因之一，某次两车在一条平直的高速公路上追尾，事故认定时通过监控设备发现追尾前的瞬间，后车速度大小为，前车速度大小为，假设两车发生正碰，碰撞时间极短且内力远大于外力，两车碰后钩挂在一起，在水平方向视为匀减速直线运动，两车均视为质点，如图为事故现场示意图。已知后车质量为，前车质量为，根据图中给出的数据，求： （1）两车碰后瞬间的速度大小和两车一起做匀减速运动时的加速度大小； （2）若两车碰撞过程作用时间为0.1s，两车碰撞过程中的平均作用力大小。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 设碰后瞬间两车速度为v，对两车组成的系统，在发生碰撞的短暂时间内，由动量守恒定律有 解得 两车一起做匀减速直线运动的过程，设加速度大小为a，由示意图得出位移 由运动学公式 解得，即两车一起匀减速运动的加速度大小为。 【小问2详解】 在内，对前车由动量定理得 解得 16. 如图所示，圆锥筒的锥面与圆锥的竖直轴线的夹角，一可视为质点的小滑块置于圆锥筒的内壁的A点处，A点到圆锥顶点O的距离为l。当系统静止时，滑块恰好不下滑。现让圆锥筒绕轴线匀速转动，使滑块随圆锥筒在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，假设滑块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，求： （1）滑块与筒壁之间的动摩擦因数多大； （2）若要使滑块与筒壁之间的摩擦力恰好为零，此时圆锥筒的角速度多大； （3）若要使滑块与筒壁间不发生相对滑动，圆锥筒的最大角速度多大。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当系统静止时，滑块恰好不下滑。对滑块进行受力分析可知，此时滑块受到重力、圆锥筒内壁的支持力以及沿圆锥筒内壁斜向上的摩擦力的作用处于平衡状态，沿着筒壁和垂直筒壁建立直角坐标系，根据共点力平衡可得，垂直圆锥筒壁方向的平衡方程为 沿筒壁方向的平衡方程为 滑块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即 联立解得滑块与筒壁之间的动摩擦因数为 【小问2详解】 当滑块受摩擦力为零时，重力与支持力的合力提供向心力，受力分析如图所示： 所以滑块做圆周运动的向心力方程为 又因为 代入数据解得此时圆锥筒的角速度为 【小问3详解】 当取最大值时，滑块有被向上甩出去的趋势，则滑块受到的摩擦力方向沿OA向下，受力分析如图所示： 建立如上图所示的平面直角坐标系，则沿x轴方向向心力方程为 沿y轴方向平衡方程为 又因为 代入数据联立解得圆锥筒的最大角速度为 17. 如图所示，在倾角为的光滑斜面MN底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧，将质量为的小滑块（可视为质点），静置于弹簧上端处，滑块与斜面顶端N点相距。现将弹簧解除锁定后，滑块离开弹簧后经N点离开斜面，恰好水平飞上顺时针匀速转动的水平传送带左端A点，N与A的高度差为。传送带右端B点通过粗糙水平面与竖直光滑半圆轨道平滑连接，已知：传送带AB长度，粗糙水平面BC长，圆轨道的半径为，CD为竖直直径，滑块与传送带和粗糙水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度，，，求： （1）弹簧锁定时储存的弹性势能； （2）若传送带的速度大小可调，为使滑块能运动到最高点D，传送带的速度大小范围； （3）若传送带速度，全过程滑块与传送带间因摩擦而产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从N到A做斜上抛运动，到A时，速度恰好沿水平方向，将此过程逆向看作平抛运动，设N点速度为，其水平分量大小为，竖直分量大小为，由运动学规律 可得 由， 则， 从初始位置到N点的过程，由能量守恒定律得 代入数据得 【小问2详解】 要使滑块到达D点，其最小速度为，由牛顿第二定律得 对从B到D的过程，由动能定理得 代入数据得 若滑块在AB段一直加速，设滑块离开传送带的速度，由运动学规律得 代入数据得 由于，则滑块在传送带上至少要加速到，才能到达D点，即传送带的速度 【小问3详解】 因，则滑块在传送带上做匀减速直线运动，设其速度减速到v所需时间为，运动位移为 由运动学规律得， 代入数据得， 即滑块到达B端时速度恰好为 此过程传送带的位移为 在此过程中滑块与传送带之间产生的热量为 设滑块在BC段运动到C点时速度为，由动能定理得 ，则滑块可以进入竖直圆轨道，设当其速度减为0时，沿圆轨道上升的高度为 由动能定理得 代入数据得 则滑块要返回水平面CB 设其到达B点时速度为，由动能定理得 可得 滑块在传送带上向左运动减速到速度为0所需时间为，则 滑块向左运动位移，且 传送带向右运动位移 这段时间滑块与传送带间因摩擦而产生热量 然后滑块又经向右运动到B点，这段时间产生热量 滑块又运动速度减为0，由动能定理得 解得 则整个过程中，滑块与传送带间产生的热量为 代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分（第4题两个选做一个），在每题所给的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下雨天，汽车在湿滑的平直公路上高速行驶，驾驶员在急踩刹车减速时发生侧滑，其运动轨迹如图所示。则汽车经过A点时，所受合力的方向正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 一小球从空中某点水平抛出，依次经过A、B两点，已知小球在A点的速度大小为v、方向与水平方向成角，小球在B点的速度方向与水平方向成角。不计空气阻力，重力加速度为g，则小球经过B点时，重力的功率大小为（　　） A. B. C. mgv D. 3. 如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动。可简化为图乙所示模型，一件小衣物（可视为质点）质量为m，A、B分别为小衣物经过的最高位置和最低位置。已知洗衣机滚筒的半径为R，工作时转速为n，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 衣物转到A位置时的脱水效果最好 B. 衣物随滚筒做匀速圆周运动，经过各点时的向心加速度相同 C. 转速n恒定时，滚筒半径R越大，脱水效果越好 D. 衣物经过A点时，受到滚筒的压力大小为 4. 离子推进器是航天器动力装置的一种，其核心部件包含电场加速结构。如图为某离子加速腔的电场分布（截取部分）正中间的一条电场线为直线，其他电场线关于其对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d两点关于中间电场线对称，虚线为一正离子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法正确的是（　　） A. a、b两点电场强度大小关系为 B. 四点电势大小关系为 C. 要实现加速过程，正离子应从b运动到a，且其电势能不断减小 D. 若从b点由静止释放一正离子，其运动轨迹将与图中b、c两点间的电场线重合 5. 一炮弹质量为m以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度大小为v，方向水平。炮弹在最高点很短时间内爆炸成两块，炸药燃烧消耗的化学能全部都转化为系统的动能（不计爆炸过程损失的质量），其中质量为的一块恰好做自由落体运动，则爆炸过程中炸药燃烧消耗的化学能为（　　） A. B. C. D. 6. 2024年8月6日，我们在太原使用长征6号改型火箭成功发射了首批卫星，标志着“千帆星座”项目正式启动，这标志着我们国家在全球低轨卫星互联网领域又迈出了重要的一步。如图所示为“千帆星座”中的两颗人造地球卫星A和B，它们绕地球做匀速圆周运动，若它们绕地球运动的轨道半径分别为、，周期分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星A与地心连线与卫星B与地球连线在相等时间扫过相等的面积 B. 卫星A的机械能大于卫星B的机械能 C. D. 某时刻卫星A、B在轨道上相距最近，从该时刻起每经过时间，卫星A、B再次相距最近 7. 在机场经常要用传送带将物件送上飞机，其装置的简化图如图所示，倾斜传送带沿顺时针匀速转动。在传送带底端A处轻轻放一货箱，货箱经过一段的加速过程，与传送带达到共同速度后一起运动一段时间，最终将货箱送到飞机上面，若货箱的动能、机械能、运动时间、运动位移分别用、、t、x表示，则下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为312.5N，方向都与竖直方向成，重物离开地面25cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深5cm。已知重物的质量为40kg，g取，，，则地面对重物的平均阻力为（　　） A. 2300N B. 2500N C. 2700N D. 2900N 9. 如图甲所示，宇宙中某恒星系统由两颗互相绕行的中央恒星组成，它们被气体和尘埃盘包围，呈现出“雾绕双星”的奇幻效果。该恒星系统可简化为如图乙所示的模型，质量不同的恒星A、B绕两者连线上某点做匀速圆周运动，测得其运动周期为T，恒星B的质量为恒星A质量的k倍（k大于1），A、B总质量为M，已知引力常量为G，不考虑其它星体对双星的作用力，下列说法正确的是（　　） A. A的向心加速度为B的k倍 B. OB间的距离为 C. 由于辐射引力波而使双星的运动周期在缓慢减小，其它条件不变，则AB间的距离也会缓慢变小 D. 若在O点放一个质点，它受两颗星的引力的合力为零 10. 某型号农田喷灌机如图所示，喷口出水速度的大小和方向均可调节。该喷灌机的喷水速度大小v=10m/s，方向与水平面所成夹角θ可在30°至60°之间调节，取重力加速度g=10m/s2，忽略喷头距离地面的高度及空气阻力。则下列判断正确的是（　　） A. 当喷口出水速度方向与水平面夹角θ=60°时，喷灌的射程最远 B. 当喷口出水速度方向与水平面夹角θ=60°时，水在空中的运行时间最长 C. 喷灌的射程最远为 D. 该喷灌机的最大喷灌面积为 11. 如图所示，倾角为的光滑斜面AB固定在水平面上，一根不可伸长的轻质细绳跨过斜面顶端的轻质滑轮连接滑块和小球，小球的质量是滑块质量的2倍，均可视为质点，斜面与光滑圆弧轨道BOC在滑轮处紧密连接，O为圆心，C为轨道最低点，圆弧所对圆心角，圆弧与右端足够长的光滑水平面在C点平滑连接，初始时滑块置于斜面底端，其与斜面间的轻绳平行于斜面，小球靠近滑轮，用手按住小球使系统平衡，然后轻轻松开手，系统开始运动，且运动过程中滑块始终不会撞击滑轮，已知圆弧轨道的半径为R，重力加速度大小为g，不计轻绳与滑轮间的摩擦及物体运动过程受的空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 当小球运动至圆弧轨道C点时，滑块与小球的速度大小之比为 B. 当小球运动至圆弧轨道C点时，其受的合力提供做圆周运动的向心力 C. 当小球运动至圆弧轨道C点时，其速度大小为 D. 整个过程滑块沿斜面上升的最大距离为2R 二、非选择题：本题共5小题，共60分（第13题两个选做一个）。 12. 某实验小组利用如图所示的实验装置，测定当地的重力加速度，实验步骤如下： Ⅰ．实验前测出小球的直径d； Ⅱ．安装实验装置，调节轨道AB的末端水平，在轨道末端的正上方安装一光电门，右侧水平地面上固定一竖直挡板MN，测得挡板与轨道AB末端的水平距离为x； Ⅲ．将小球从轨道的某高度处由静止释放，小球运动一段时间后，打到竖直记录屏MN上，记下落点位置。测量并记录小球通过光电门时的挡光时间t和平抛竖直下落距离h； Ⅳ．多次改变小球从轨道静止释放的初位置，重复上述实验，记录多组t、h数据； 请根据上述实验步骤中测量的数据，完成下列问题： （1）若某次测得小球通过光电门时的挡光时间为，则它通过光电门时的速度________； （2）多次改变小球从轨道释放的初位置，若小球通过光电门的挡光时间t越短，则小球在空中做平抛运动的时间________ A. 越长 B. 越短 C. 相同 （3）根据上述测量的多组实验数据，实验小组作出图像如下图所示，若图线的斜率为k，则当地的重力加速度大小________（结果用k、x、d表示）。 13. 如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）下列说法正确的有（　　） A. 可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好 B. 若打出的纸带前面一小段被损毁，利用纸带剩余部分也能验证机械能守恒 C. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 D. 可以用v=gt或者计算某点速度 （2）该同学在实验中得到一条点迹清晰的纸带，取打的第一个点记作O，另选连续的5个点A、B、C、D、E作为测量点，用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5，并记录在图乙中，若重锤质量为m，打点计时器所用电源的频率为f，重力加速度g。根据图乙所得的数据，取图中O点到D点来验证机械能守恒，其中O点的速度为0，则重锤重力势能的减少量表达式为________________，动能的增加量表达式为________________（用题目中所给的字母表示）。 （3）再打一条点迹清晰的纸带，取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据数据在图丙中已绘出图线I和图线II。已求得图线II斜率的绝对值k2=1.96J/m，请计算图线I的斜率k1=________（保留三位有效数字）。重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________（用k1和k2表示）。 14. 如图所示，水平地面上方存在着无限宽的水平向左的匀强电场，场强大小为，一质量为，带电量为的可视为质点的小球从距地面高度某位置以初速度在电场中水平向左运动。已知重力加速度，求： （1）小球初始位置到落地点的水平距离； （2）小球初始位置到落地点的电势差。 15. 高速公路上一些司机在超车道上低速行驶是造成交通事故的重要原因之一，某次两车在一条平直的高速公路上追尾，事故认定时通过监控设备发现追尾前的瞬间，后车速度大小为，前车速度大小为，假设两车发生正碰，碰撞时间极短且内力远大于外力，两车碰后钩挂在一起，在水平方向视为匀减速直线运动，两车均视为质点，如图为事故现场示意图。已知后车质量为，前车质量为，根据图中给出的数据，求： （1）两车碰后瞬间的速度大小和两车一起做匀减速运动时的加速度大小； （2）若两车碰撞过程作用时间为0.1s，两车碰撞过程中的平均作用力大小。 16. 如图所示，圆锥筒的锥面与圆锥的竖直轴线的夹角，一可视为质点的小滑块置于圆锥筒的内壁的A点处，A点到圆锥顶点O的距离为l。当系统静止时，滑块恰好不下滑。现让圆锥筒绕轴线匀速转动，使滑块随圆锥筒在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，假设滑块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，求： （1）滑块与筒壁之间的动摩擦因数多大； （2）若要使滑块与筒壁之间的摩擦力恰好为零，此时圆锥筒的角速度多大； （3）若要使滑块与筒壁间不发生相对滑动，圆锥筒的最大角速度多大。 17. 如图所示，在倾角为的光滑斜面MN底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧，将质量为的小滑块（可视为质点），静置于弹簧上端处，滑块与斜面顶端N点相距。现将弹簧解除锁定后，滑块离开弹簧后经N点离开斜面，恰好水平飞上顺时针匀速转动的水平传送带左端A点，N与A的高度差为。传送带右端B点通过粗糙水平面与竖直光滑半圆轨道平滑连接，已知：传送带AB长度，粗糙水平面BC长，圆轨道的半径为，CD为竖直直径，滑块与传送带和粗糙水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度，，，求： （1）弹簧锁定时储存的弹性势能； （2）若传送带的速度大小可调，为使滑块能运动到最高点D，传送带的速度大小范围； （3）若传送带速度，全过程滑块与传送带间因摩擦而产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $