内容正文:
2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
参考答案
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1
2
3
4
5
6
7
A
D
C
C
D
D
D
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8
9
10
BC
AD
ABC
三、实验题:本题共2小题,共14分。
11.((1)(2分) (2)(2分) (3)(2分)
12. (1) 3.81 (2分) 3.79(2分)
(2) (2分) (2分) (2分)
四、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13(10分)
(1)根据万有引力提供向心力(2分)
解得地球的质量为(1分)
(2)由题意可知货运飞船的轨道半径为(1分)
根据牛顿第二定律可得(1分)
联立解得(1分)
(3)根据万有引力提供向心力(2分)
货运飞船的动能为(1分)
解得(1分)
14.(12分)
(1)乘客在最低点时,根据牛顿第二定律可得(2分)
解得(1分)
根据牛顿第三定律可知,
乘客在最低点时对座椅的压力大小为,方向竖直向下。(1分)
(2)乘客从最低点到最高点的过程,重力势能增加,增加了
(3分)
(3)根据题意可知,转一圈用时(1分)
以乘客在最低点时开始计时,在时,转过的角度为(1分)
又有(1分)
则乘客重力的瞬时功率大小为(2分)
15.(16分)
(1)从到,弧形轨道光滑,由动能定理可知,小滑块第一次运动到点时的速度大小满足(2分)
解得(2分)
(2)从到,圆轨道光滑,由动能定理可知,滑块运动至圆轨道最高点点的速度大小满足(1分)
解得(1分)
滑块运动至圆轨道最高点点时,受到轨道的弹力满足(1分)
解得(1分)
根据第三定律,滑块对轨道的压力与轨道对滑块的弹力大小相等,满足
故滑块运动至圆轨道最高点点对轨道压力大小为(1分)
(3)滑块第一次通过到达点过程,根据动能定理有(1分)
解得
由于)
可知,滑块在传送带上先向右减速,后向左加速,最后以速度向左匀速运动,则有(1分)
滑块向左运动至点过程,根据动能定理有(2分)
解得
滑块滑回螺旋圆形轨道后能上升的最大高度满足(1分)
解得
由机械能守恒可知,滑块仍旧以相同的速度大小返回点,即
之后若滑块还能滑上传送带,因滑块滑上传送带的速度大小小于传送带的速度大小,由运动的对称性可知,滑块将以原速率返回,故传送带不做功,滑块的动能均因段的摩擦损耗而减小到0,根据动能定理有(1分)
解得
故滑块停止于被传送带运回,由返回至点的途中,距点的距离为(1分)
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$2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1,答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填
写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考
考生禁填:
缺考标记
证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
口
2.选择题必须用2B铅笔填涂:填空题和解答题
以上标记由监考人员用2B铅
必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔
笔填涂
或圆珠笔答题:字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,
选择题填涂样例:
超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。
正确填涂
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×1【1【/1
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A][B][C][D]
5 [A][B][C][D]
9[A][B][C[D]
2[A][B][C][D]
6[A[B][C][D]
I0[A][B][C][D
3 [A][B][c][D]
7 [A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
8[A][B][c][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
11.
(6分)
(1)
(2分)
(2)
(2分)
(3)
(2分)
12.
(10分)
(1)
(2分)
(2分)
(2)
(2分)
(2分)
(2分)
物理第1页(共3页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
13.(10分)
14.(12分)
物理第2页(共3页)
■
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(16分)
物理第3页(共3页):
2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
:
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
:
在本试卷上无效。
3.测试范围:第1~4章,教科版必修第二册。
第I卷
.…
:
:
一、
单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符
:
合题目要求。
1.下列情境中,物体机械能守恒的是()
:
A.羽毛在真空环境中自由下落
B.物体沿粗糙斜面加速下滑
C.点火后加速上升的火箭
D.汽车在倾斜路面上匀速行驶
:
2.如图所示,AB为四分之一圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是
:
O
R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为u,它由轨道顶端A从静止开始下滑,
:
:
恰好运动到C处停止,不计空气阻力,重力加速度为g,那么物体在AB段克服摩擦力所做的
:
功为()
兴
:
A.
2 HmgR
B.
2 mgR
.O
○
C.mgR
D.(1-u)mgR
3.如图所示,单摆摆球的质量为,摆长为1,摆球从最大位移A处由静止释放,摆线摆过O
:
角时摆球运动到最低点B。摆球运动到最低点B的速度为V,不计空气阻力,重力加速度为g,
对于摆球从A运动到B的过程中,下列说法中正确的是()
试题第1页(共8页)
列学科网·学易金卷做既黄:限家是鲁籍
上上
A
--B
A.合外力对摆球做功等于0
B.摆球运动到最低点B时绳的拉力为m
C.重力对摆球做的功为mgl(1-cos)D.重力对摆球做功的瞬时功率一直增大
4.如图所示,运动员将质量为m的篮球从h高处出手,进入离地面H高处的篮筐时速度为v。
若以出手时高度为零势能面,将篮球看成质点,忽略空气阻力,重力加速度为8,对篮球下
列说法正确的是()
A.进入篮筐时重力势能为mgH
B.在刚出手时重力势能为gh
C.刚出手的动能Eo=mg(H-h)+二mw
D.经过途中P点时的动能比刚出手时的动能大
5.2025年8月在距离地球最近的恒星系统中发现了一颗气态巨行星,该巨行星位于宜居带内,
可能拥有卫星,这些卫星未来可能成为搜寻生命的目标。若该巨行星的半径为R,某卫星在
距该巨行星表面高度为h的圆形轨道上运行,运行周期为T,引力常量为G。则()
4π2R3
A.该巨行星的质量为
GT2
3π
B.该巨行星的密度为
GT2
C.该巨行星表面的重力加速度为4πR
72
试题第2页(共8页)
可学科网·学易金卷做好德:就限彩是鲁普
D.从该巨行星表面发射探测器,最小发射速度为
4π2(R+h)3
TR
6.某新能源汽车的生产厂家在测试新产品的性能时,由司机驾驶一质量为m的新能源汽车由
静止开始沿平直的公路运动,通过传感器在计算机上描绘出了汽车的牵引力F与汽车速度y
的关系图像,己知整个过程中汽车所受的阻力恒为F,,汽车达到额定功率后功率就保持不变,
V,=3y,图像中F未知。则下列说法正确的是()
F
A.汽车在加速阶段的加速度保持不变
B.E:F=4:1
C.在y~V,的过程中,汽车的平均速度为2y
D.汽车的速度为业时,汽车的加速度为
2m
7.将一网球以一定的初速度竖直向上击出,一段时间后落回击出点。运动过程中,网球受空
气阻力F=v(k为常数)。以竖直向上为正方向,则整个运动过程中,网球的加速度a、
速度v随时间t变化的图像及动能Ek、机械能E随距击出点高度h变化的图像可能正确的是
()
a
B
↑E
E
Eo
D.E
H
Hh
试题第3页(共8页)
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合
:
O
题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
:
8.图甲是玩蹦极游戏的示意图,将弹性绳子的一端系在人身上,另一端固定在高处,然后人
..·.·
从高处跳下。图乙是人到达最低点时的情况,其中AB为弹性绳子的原长,C点是弹力等于重
.....
:
力的位置,D点是人所到达的最低点,对于人离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的
是()
兵
野
张
O
:
-B
C
甲
-D
江
乙
样
A.人先做加速运动后减速,到达B点速度最大
游
B.人的重力势能一直减小
C.从A点到D点,弹性绳子的弹性势能一直增大
D.人在下落过程中其重力势能和弹性势能之和不变
:
9.质量为2t的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度时间图像如图所示,从t时刻起牵
:
引力的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000N,图中OA为直线段,
..:
y=10m/s,t=5s,t2=55s,t2时刻恰好达到最大速度v2,则()
E碳
:
:
.:
些
.0
0
A.0~t时间内,汽车牵引力为6000NB.t,~t2时间内,汽车功率为40kW
:
C.汽车启动过程中的最大速度为20m/sD.0~t2时间内,汽车位移为1125m
10.如图甲所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大
高度为3.0m。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E机随高度h的变化如图乙
所示。g=10m/s2,sin37°=0.60,c0s37°=0.80。则()
:
:
:
试题第4页(共8页)
:
:
E机/J
50
30
:
Vo
:
a
01.02.03.0
h/m
:
图甲
图乙
A.物体的质量m=1.0kg
B.物体与斜面间的动摩擦因数u=0.50
:
C.物体上升过程的加速度大小a=10m/s2
O
D.
物体回到斜面底端时的动能E=20J
第Ⅱ卷
:
%
:
二、实验题(16分)
:
11.某同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,不可伸长的轻质细线上端系在天花
板上的O点,下端悬挂一个直径为d、质量为m的小钢球,小钢球静止时位于光电门的正中
央P点,并测得O点到小钢球中心的距离为L。现将小钢球拉到N点由静止释放,小钢球沿
O
着圆弧运动到最低点P时,读出小钢球通过光电门的时间为t,并测出N、P两点间的距离
::
为x,改变x,多次测量t与x的相应值,作出x2与2的关系图像如图乙所示,已知重力加
桨
速度大小为8,c0s0=1-2sim号,回答下列间题。
:
製
:
N
光电门
计时器
77
分1
:
(1)小钢球通过光电门的速度大小v=」
:
(2)小钢球由N点运动到P点重力势能的减少量△E。=一。
(3)若图乙的斜率k=,则能验证小钢球运动过程中机械能守恒。
12.某研究性学习小组在验证机械能守恒定律的实验中,分别采用了以下两种方案:
:
:
(1)第一组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。所选用电源的频率为f=50Hz,
试题第5页(共8页)
列学科网·学易金卷做概满:限家是鲁普
经正确操作得到如图乙所示的纸带,O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、
B、C与O点之间的距离h、h2、h3分别是70.18cm、77.76cm、85.76cm.重物质量为m=0.5kg,
重力加速度g=9.8m/s2。根据以上数据可知,从O点到B点,重物的重力势能的减少量等
于J,动能的增加量等于J;(计算结果保留3位有效数字)
wit
光电门
白B
挡
光
片
白A
甲
乙
丙
(2)第二小组利用如图丙所示的实验装置验证机械能守恒定律。己知重物A(含挡光片)、B的
质量分别mA和m(nB>ma),挡光片的宽度为d,重力加速度为g。
gh
d2
①实验操作按照下面步骤进行:
i.按图丙装配好定滑轮和光电门
ⅱ.A、B用轻绳连接后跨放在定滑轮上,用手托住B
ⅱ.测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
.先接通光电门的电源,后释放B
v.记录挡光片经过光电门的时间△t
②挡光片通过光电门时的速度为一
(用题中的物理量表示)。
③如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为
(用题中的物理量表示)。
④实验小组反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离,记录挡光片通过光电门时间△1,
作出图像如图丁所示,测得图线的斜率为k,则m三
me
三、解答题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写
试题第6页(共8页)
可学科网·学易金卷德好德:就限?是鲁普
出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。13.假设天舟八号货
运飞船绕地球做匀速圆周运动,且轨道的内接正方形是地球的外切正方形,如图所示。己知
地球的半径为R,地球的第一宇宙速度为o,货运飞船的质量为m,引力常量为G,求:
(1)地球的质量M:
(2)货运飞船轨道处的加速度大小a:
(3)货运飞船的动能Ek。
14.摩天轮是游乐场中一种大型转轮状设施,在运行过程中,转轮绕中心轴转o=0.01rad/s
的逆时针匀速圆周运动。已知摩天轮的半径为60,一个质量为50kg的乘客坐摩天轮(g取
10m/s2)试计算:
(1)乘客在最低点时对座椅的压力:
(2)乘客从最低点到最高点的过程,重力势能如何变化,变化多少:
50
(3)以乘客在最低点时开始计时,在一πs时,乘客重力的瞬时功率大小。
15.如图所示,某装置处于竖直平面内,该装置由弧形轨道、竖直螺旋圆形轨道,水平直轨
道AF和传送带FG组成,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与弧形轨道相切于A点,螺旋圆形
轨道半径R=0.3m,AF长度L=0.8m,传送带长度足够长。现将质量m=0.3kg的小滑块
(视为质点)从弧形轨道距AF高H=1.25m的M处由静止释放。滑块与轨道AF间的动摩
擦因数u=0.25,,与传送带间的动摩擦因数未知,传送带始终以3m/s的速度逆时针匀速转
试题第7页(共8页)
动。不计空气阻力,弧形轨道和圆形轨道均可视为光滑,重力加速度g取10/s2,求:
H
R
y
F()
()小滑块第一次运动到A点时的速度大小:
(2)滑块运动至圆轨道最高点D点对轨道压力大小;
(3)滑块最终停在距A点多远处。
0
卡
张
如
擗
的
学
试题第8页(共8页)
2025-2026学年高一物理下学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第1~4章,教科版必修第二册。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列情境中,物体机械能守恒的是( )
A.羽毛在真空环境中自由下落 B.物体沿粗糙斜面加速下滑
C.点火后加速上升的火箭 D.汽车在倾斜路面上匀速行驶
【答案】A
【详解】A.羽毛在真空环境中自由下落,只受重力作用,只有重力做功,仅发生动能和重力势能的相互转化,机械能守恒,故A正确;
B.物体沿粗糙斜面加速下滑,摩擦力对物体做负功,机械能转化为内能,机械能总量减少,故B错误;
C.点火后加速上升的火箭,推力对火箭做正功,燃料的化学能转化为火箭的机械能,机械能总量增加,故C错误;
D.汽车在倾斜路面匀速行驶时,动能不变,重力势能在变化,则机械能不守恒,故D错误。
故选A。
2.如图所示,AB为四分之一圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好运动到C处停止,不计空气阻力,重力加速度为g,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为( )
A.μmgR B.mgR
C.mgR D.(1-μ)mgR
【答案】D
【详解】设物体在AB段克服摩擦力所做的功为,对物体从A到C的全过程,由动能定理得
解得
故选D。
3.如图所示,单摆摆球的质量为m,摆长为l,摆球从最大位移A处由静止释放,摆线摆过角时摆球运动到最低点B。摆球运动到最低点B的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g,对于摆球从A运动到B的过程中,下列说法中正确的是( )
A.合外力对摆球做功等于0 B.摆球运动到最低点B时绳的拉力为
C.重力对摆球做的功为 D.重力对摆球做功的瞬时功率一直增大
【答案】C
【详解】AC.摆球从A运动到B的过程中,只有重力对摆球做功,所以合外力对摆球做功为,故A错误,C正确;
B.摆球运动到最低点B时,由牛顿第二定律可得
解得绳的拉力为,故B错误;
D.在A点的速度为0,所以在A点重力做功的瞬时功率为0;在B点的速度方向与重力垂直,所以在B点重力做功的瞬时功率为0,则重力对摆球做功的瞬时功率先增大后减小,故D错误。
故选C。
4.如图所示,运动员将质量为的篮球从高处出手,进入离地面高处的篮筐时速度为。若以出手时高度为零势能面,将篮球看成质点,忽略空气阻力,重力加速度为,对篮球下列说法正确的是( )
A.进入篮筐时重力势能为
B.在刚出手时重力势能为
C.刚出手的动能
D.经过途中点时的动能比刚出手时的动能大
【答案】C
【详解】AB.由于以出手时高度为零势能面,因此刚出手时势能为0,进入篮筐时势能为mg(H-h),故AB错误;
CD.整个过程中机械能守恒,在任何位置的机械能均为
刚出手时势能为零,因此动能为
经过途中P点时的动能比刚出手时的动能小,故C正确,D错误。
故选C。
5.2025年8月在距离地球最近的恒星系统中发现了一颗气态巨行星,该巨行星位于宜居带内,可能拥有卫星,这些卫星未来可能成为搜寻生命的目标。若该巨行星的半径为R,某卫星在距该巨行星表面高度为h的圆形轨道上运行,运行周期为T,引力常量为G。则( )
A.该巨行星的质量为
B.该巨行星的密度为
C.该巨行星表面的重力加速度为
D.从该巨行星表面发射探测器,最小发射速度为
【答案】D
【详解】A.卫星绕巨行星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,轨道半径为,由万有引力公式和向心力公式得
可得该巨行星的质量为,故A错误;
B.巨行星密度
体积
联立可得该巨行星的密度为,故B错误;
C.巨行星表面万有引力等于重力,即
代入得表面重力加速度,故C错误;
D.巨行星表面最小发射速度为第一宇宙速度,满足
推导得
代入得,故D正确。
故选D。
6.某新能源汽车的生产厂家在测试新产品的性能时,由司机驾驶一质量为m的新能源汽车由静止开始沿平直的公路运动,通过传感器在计算机上描绘出了汽车的牵引力F与汽车速度v的关系图像,已知整个过程中汽车所受的阻力恒为,汽车达到额定功率后功率就保持不变,,图像中未知。则下列说法正确的是( )
A.汽车在加速阶段的加速度保持不变
B.
C.在的过程中,汽车的平均速度为
D.汽车的速度为时,汽车的加速度为
【答案】D
【详解】A.牵引力保持不变时,汽车所受合外力不变,加速度不变;牵引力减小时,汽车所受合外力减小,加速度减小,故A错误;
BD.由题意知,汽车的速度由增大到的过程中功率不变,有
则
又,
解得汽车的速度为时,汽车的加速度为,故B错误,D正确;
C.在的过程中,汽车做加速度减小的加速运动,图像如图所示
假设的过程所用时间为,若汽车的速度由均匀增大到,则平均速度为,由图像与时间轴包围的面积表示位移可知,内汽车的位移大于速度由均匀增大到通过的位移,故汽车的平均速度,故C错误。
故选D。
7.将一网球以一定的初速度竖直向上击出,一段时间后落回击出点。运动过程中,网球受空气阻力(为常数)。以竖直向上为正方向,则整个运动过程中,网球的加速度、速度随时间变化的图像及动能、机械能随距击出点高度变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.已知网球受空气阻力
方向始终与速度相反,竖直向上为正方向,上升过程合力向下,
逐渐减小,因此加速度的大小逐渐减小,减小得越来越慢,图像上升段曲线应该越来越平缓,但图A中上升段斜率越来越大(越来越陡),故A错误;
B.图像的斜率表示加速度,上升过程加速度大小逐渐减小,因此斜率绝对值应该逐渐减小,故B错误;
C.根据动能定理,上升段
减小,斜率绝对值应逐渐减小,但图C中上升段斜率绝对值逐渐增大(越来越陡),故C错误;
D.上升过程:从到,机械能从逐渐减小,
减小,因此斜率为负,且斜率绝对值逐渐减小(曲线越来越平缓);
下落过程:从降到,机械能继续减小,越大,机械能越大,斜率为正;且,下落时越大,越小,斜率逐渐减小(曲线越来越平缓),同时同一高度,下落时机械能小于上升时,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.图甲是玩蹦极游戏的示意图,将弹性绳子的一端系在人身上,另一端固定在高处,然后人从高处跳下。图乙是人到达最低点时的情况,其中AB为弹性绳子的原长,C点是弹力等于重力的位置,D点是人所到达的最低点,对于人离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.人先做加速运动后减速,到达B点速度最大
B.人的重力势能一直减小
C.从A点到D点,弹性绳子的弹性势能一直增大
D.人在下落过程中其重力势能和弹性势能之和不变
【答案】BC
【详解】A.全程从A到C人加速,从C到D人减速,C点速度最大,故A错误;
B.整个过程中,人向下运动,重力与运动方向相同,重力一直做正功,重力势能一直减小,故B正确;
C.人从高空下落到弹性绳子达到原长的过程中,弹性绳子不做功,此后弹力与运动方向相反,弹性绳子一直做负功,弹性势能一直增加,故C正确;
D.根据系统机械能守恒,系统的重力势能、弹性势能、动能之和恒定,动能先增大后减小,故重力势能和弹性势能之和先减小后增大,D错误。
故选BC。
9.质量为2 t的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度时间图像如图所示,从时刻起牵引力的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000 N,图中OA为直线段,,,,时刻恰好达到最大速度,则( )
A.时间内,汽车牵引力为6000 N B.时间内,汽车功率为40 kW
C.汽车启动过程中的最大速度为20 m/s D.时间内,汽车位移为1125 m
【答案】AD
【详解】A.为匀加速直线运动,加速度
根据牛顿第二定律
解得,汽车的牵引力,A正确;
B.时刻起功率保持不变,额定功率,B错误;
C.速度最大时,牵引力等于阻力,功率
解得,汽车的最大速度,C错误;
D.匀加速位移
对阶段(功率恒定,时长,应用动能定理
解得
总位移,D正确。
故选AD 。
10.如图甲所示,物体以一定初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能随高度的变化如图乙所示。,,则( )
A.物体的质量
B.物体与斜面间的动摩擦因数
C.物体上升过程的加速度大小
D.物体回到斜面底端时的动能
【答案】ABC
【详解】A.物体到达最高点时,机械能为
由图知
得,故A正确;
B.物体上升过程中,克服摩擦力做功,机械能减少,减少的机械能等于克服摩擦力的功
解得,故B正确;
C.物体上升过程中,由牛顿第二定律得
得,故C正确;
D.由图像可知,物体上升过程中摩擦力做功为
在整个过程中由动能定理得
则有,故D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷
二、实验题(16分)
11.某同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,不可伸长的轻质细线上端系在天花板上的点,下端悬挂一个直径为、质量为的小钢球,小钢球静止时位于光电门的正中央点,并测得点到小钢球中心的距离为。现将小钢球拉到点由静止释放,小钢球沿着圆弧运动到最低点时,读出小钢球通过光电门的时间为,并测出、两点间的距离为,改变,多次测量与的相应值,作出与的关系图像如图乙所示,已知重力加速度大小为,,回答下列问题。
(1)小钢球通过光电门的速度大小_____。
(2)小钢球由点运动到点重力势能的减少量_____。
(3)若图乙的斜率_____,则能验证小钢球运动过程中机械能守恒。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)短时间内小钢球的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则小钢球通过光电门的速度大小为
(2)过点作的垂线
由数学知识有
结合
可得
则小球由点运动到点重力势能的减少量
(3)小钢球由点运动到点动能的增加量
若机械能守恒定律成立,则有
即
故斜率
12.某研究性学习小组在验证机械能守恒定律的实验中,分别采用了以下两种方案:
(1)第一组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。所选用电源的频率为,经正确操作得到如图乙所示的纸带,O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离分别是70.18cm、77.76cm、85.76cm.重物质量为,重力加速度。根据以上数据可知,从O点到B点,重物的重力势能的减少量等于______J,动能的增加量等于______J;(计算结果保留3位有效数字)
(2)第二小组利用如图丙所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知重物A(含挡光片)、B的质量分别和,挡光片的宽度为d,重力加速度为g。
①实验操作按照下面步骤进行:
ⅰ.按图丙装配好定滑轮和光电门
ⅱ.A、B用轻绳连接后跨放在定滑轮上,用手托住B
ⅲ.测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
ⅳ.先接通光电门的电源,后释放B
ⅴ.记录挡光片经过光电门的时间
②挡光片通过光电门时的速度为______(用题中的物理量表示)。
③如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为______(用题中的物理量表示)。
④实验小组反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h,记录挡光片通过光电门时间,作出图像如图丁所示,测得图线的斜率为k,则______。
【答案】(1) 3.81 3.79
(2)
【详解】(1)[1]从O点到B点,重物的重力势能的减少量等于
[2]B点的速度为
从O点到B点,动能的增加量等于
(2)[1]挡光片通过光电门时的速度为
[2]如果系统的机械能守恒,系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量,应满足的关系式为
[3]由上式机械能守恒的表达式变形可得
图线的斜率为k,则有
解得
三、解答题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。13.假设天舟八号货运飞船绕地球做匀速圆周运动,且轨道的内接正方形是地球的外切正方形,如图所示。已知地球的半径为R,地球的第一宇宙速度为v0,货运飞船的质量为m,引力常量为G,求:
(1)地球的质量M;
(2)货运飞船轨道处的加速度大小a;
(3)货运飞船的动能Ek。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据万有引力提供向心力
解得地球的质量为
(2)由题意可知货运飞船的轨道半径为
根据牛顿第二定律可得
联立解得
(3)根据万有引力提供向心力
货运飞船的动能为
解得
14.摩天轮是游乐场中一种大型转轮状设施,在运行过程中,转轮绕中心轴转的逆时针匀速圆周运动。已知摩天轮的半径为60m,一个质量为50kg的乘客坐摩天轮(g取)试计算:
(1)乘客在最低点时对座椅的压力;
(2)乘客从最低点到最高点的过程,重力势能如何变化,变化多少;
(3)以乘客在最低点时开始计时,在时,乘客重力的瞬时功率大小。
【答案】(1),方向竖直向下;(2)重力势能增加了;(3)
【详解】(1)乘客在最低点时,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,乘客在最低点时对座椅的压力大小为,方向竖直向下。
(2)乘客从最低点到最高点的过程,重力势能增加,增加了
如何变化,变化多少;
(3)根据题意可知,转一圈用时
以乘客在最低点时开始计时,在时,转过的角度为
又有
则乘客重力的瞬时功率大小为
15.如图所示,某装置处于竖直平面内,该装置由弧形轨道、竖直螺旋圆形轨道,水平直轨道AF和传送带FG组成,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与弧形轨道相切于点,螺旋圆形轨道半径,长度,传送带长度足够长。现将质量的小滑块(视为质点)从弧形轨道距高的处由静止释放。滑块与轨道间的动摩擦因数,与传送带间的动摩擦因数未知,传送带始终以的速度逆时针匀速转动。不计空气阻力,弧形轨道和圆形轨道均可视为光滑,重力加速度取,求:
(1)小滑块第一次运动到点时的速度大小;
(2)滑块运动至圆轨道最高点点对轨道压力大小;
(3)滑块最终停在距点多远处。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)从到,弧形轨道光滑,由动能定理可知,小滑块第一次运动到点时的速度大小满足
解得
(2)从到,圆轨道光滑,由动能定理可知,滑块运动至圆轨道最高点点的速度大小满足
解得
滑块运动至圆轨道最高点点时,受到轨道的弹力满足
解得
根据第三定律,滑块对轨道的压力与轨道对滑块的弹力大小相等,满足
故滑块运动至圆轨道最高点点对轨道压力大小为
(3)滑块第一次通过到达点过程,根据动能定理有
解得
由于
可知,滑块在传送带上先向右减速,后向左加速,最后以速度向左匀速运动,则有
滑块向左运动至点过程,根据动能定理有
解得
滑块滑回螺旋圆形轨道后能上升的最大高度满足
解得
由机械能守恒可知,滑块仍旧以相同的速度大小返回点,即
之后若滑块还能滑上传送带,因滑块滑上传送带的速度大小小于传送带的速度大小,由运动的对称性可知,滑块将以原速率返回,故传送带不做功,滑块的动能均因段的摩擦损耗而减小到0,根据动能定理有
解得
故滑块停止于被传送带运回,由返回至点的途中,距点的距离为
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日
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姓
名:
准考证号:
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注意事项
1.答题前,考生先将自已的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
口
违纪标记
2.
选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂X!【W1I/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1.[AJIBIICIID]
5.[AI[BIICIID]
9.[AJIBI[CIID]
2.[AIIBIICI[D]
6.[A][B]ICIID]
10.[AI[BIICI[D]
3.1AIIBIICIID]
7.AIIBIICIIDI
4.1AJIBIICIID]
8.[AIIBIICIIDI
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
11.(6分)
(1)
(2分)
(2)
(2分)(3)
(2分)
12.(10分)
(1)
(2分)
(2分)
(2)
(2分)
(2分)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
13.(10分)
14.(12分)
■
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(16分)
11
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考生禁填: 缺考标记
违纪标记
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选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
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2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
11.(6分)
(1)______________(2分) (2) ____________(2分)(3)______________(2分)
12.(10分)
(1)______________(2分) ______________(2分)
(2) ______________(2分) ___________________________________(2分)
______________(2分)
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13.(10分)
14.(12分)
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15.(16分)
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4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
11.(6分)
(1)______________(2分) (2) ____________(2分)
(3)______________(2分)
12.(10分)
(1)______________(2分) ______________(2分)
(2) ______________(2分) ______________________(2分)
______________(2分)
13.(10分)
14.(12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共3页) 物理 第2页(共3页) 物理 第3页(共3页)
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$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第1~4章,教科版必修第二册。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列情境中,物体机械能守恒的是( )
A.羽毛在真空环境中自由下落 B.物体沿粗糙斜面加速下滑
C.点火后加速上升的火箭 D.汽车在倾斜路面上匀速行驶
2.如图所示,AB为四分之一圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好运动到C处停止,不计空气阻力,重力加速度为g,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为( )
A.μmgR B.mgR
C.mgR D.(1-μ)mgR
3.如图所示,单摆摆球的质量为m,摆长为l,摆球从最大位移A处由静止释放,摆线摆过角时摆球运动到最低点B。摆球运动到最低点B的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g,对于摆球从A运动到B的过程中,下列说法中正确的是( )
A.合外力对摆球做功等于0 B.摆球运动到最低点B时绳的拉力为
C.重力对摆球做的功为 D.重力对摆球做功的瞬时功率一直增大
4.如图所示,运动员将质量为的篮球从高处出手,进入离地面高处的篮筐时速度为。若以出手时高度为零势能面,将篮球看成质点,忽略空气阻力,重力加速度为,对篮球下列说法正确的是( )
A.进入篮筐时重力势能为
B.在刚出手时重力势能为
C.刚出手的动能
D.经过途中点时的动能比刚出手时的动能大
5.2025年8月在距离地球最近的恒星系统中发现了一颗气态巨行星,该巨行星位于宜居带内,可能拥有卫星,这些卫星未来可能成为搜寻生命的目标。若该巨行星的半径为R,某卫星在距该巨行星表面高度为h的圆形轨道上运行,运行周期为T,引力常量为G。则( )
A.该巨行星的质量为
B.该巨行星的密度为
C.该巨行星表面的重力加速度为
D.从该巨行星表面发射探测器,最小发射速度为
6.某新能源汽车的生产厂家在测试新产品的性能时,由司机驾驶一质量为m的新能源汽车由静止开始沿平直的公路运动,通过传感器在计算机上描绘出了汽车的牵引力F与汽车速度v的关系图像,已知整个过程中汽车所受的阻力恒为,汽车达到额定功率后功率就保持不变,,图像中未知。则下列说法正确的是( )
A.汽车在加速阶段的加速度保持不变
B.
C.在的过程中,汽车的平均速度为
D.汽车的速度为时,汽车的加速度为
7.将一网球以一定的初速度竖直向上击出,一段时间后落回击出点。运动过程中,网球受空气阻力(为常数)。以竖直向上为正方向,则整个运动过程中,网球的加速度、速度随时间变化的图像及动能、机械能随距击出点高度变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.图甲是玩蹦极游戏的示意图,将弹性绳子的一端系在人身上,另一端固定在高处,然后人从高处跳下。图乙是人到达最低点时的情况,其中AB为弹性绳子的原长,C点是弹力等于重力的位置,D点是人所到达的最低点,对于人离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.人先做加速运动后减速,到达B点速度最大
B.人的重力势能一直减小
C.从A点到D点,弹性绳子的弹性势能一直增大
D.人在下落过程中其重力势能和弹性势能之和不变
9.质量为2 t的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度时间图像如图所示,从时刻起牵引力的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000 N,图中OA为直线段,,,,时刻恰好达到最大速度,则( )
A.时间内,汽车牵引力为6000 N B.时间内,汽车功率为40 kW
C.汽车启动过程中的最大速度为20 m/s D.时间内,汽车位移为1125 m
10.如图甲所示,物体以一定初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能随高度的变化如图乙所示。,,则( )
A.物体的质量
B.物体与斜面间的动摩擦因数
C.物体上升过程的加速度大小
D.物体回到斜面底端时的动能
第Ⅱ卷
二、实验题(16分)
11.某同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,不可伸长的轻质细线上端系在天花板上的点,下端悬挂一个直径为、质量为的小钢球,小钢球静止时位于光电门的正中央点,并测得点到小钢球中心的距离为。现将小钢球拉到点由静止释放,小钢球沿着圆弧运动到最低点时,读出小钢球通过光电门的时间为,并测出、两点间的距离为,改变,多次测量与的相应值,作出与的关系图像如图乙所示,已知重力加速度大小为,,回答下列问题。
(1)小钢球通过光电门的速度大小_____。
(2)小钢球由点运动到点重力势能的减少量_____。
(3)若图乙的斜率_____,则能验证小钢球运动过程中机械能守恒。
12.某研究性学习小组在验证机械能守恒定律的实验中,分别采用了以下两种方案:
(1)第一组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。所选用电源的频率为,经正确操作得到如图乙所示的纸带,O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离分别是70.18cm、77.76cm、85.76cm.重物质量为,重力加速度。根据以上数据可知,从O点到B点,重物的重力势能的减少量等于______J,动能的增加量等于______J;(计算结果保留3位有效数字)
(2)第二小组利用如图丙所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知重物A(含挡光片)、B的质量分别和,挡光片的宽度为d,重力加速度为g。
①实验操作按照下面步骤进行:
ⅰ.按图丙装配好定滑轮和光电门
ⅱ.A、B用轻绳连接后跨放在定滑轮上,用手托住B
ⅲ.测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
ⅳ.先接通光电门的电源,后释放B
ⅴ.记录挡光片经过光电门的时间
②挡光片通过光电门时的速度为______(用题中的物理量表示)。
③如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为______(用题中的物理量表示)。
④实验小组反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h,记录挡光片通过光电门时间,作出图像如图丁所示,测得图线的斜率为k,则______。
三、解答题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。13.假设天舟八号货运飞船绕地球做匀速圆周运动,且轨道的内接正方形是地球的外切正方形,如图所示。已知地球的半径为R,地球的第一宇宙速度为v0,货运飞船的质量为m,引力常量为G,求:
(1)地球的质量M;
(2)货运飞船轨道处的加速度大小a;
(3)货运飞船的动能Ek。
14.摩天轮是游乐场中一种大型转轮状设施,在运行过程中,转轮绕中心轴转的逆时针匀速圆周运动。已知摩天轮的半径为60m,一个质量为50kg的乘客坐摩天轮(g取)试计算:
(1)乘客在最低点时对座椅的压力;
(2)乘客从最低点到最高点的过程,重力势能如何变化,变化多少;
(3)以乘客在最低点时开始计时,在时,乘客重力的瞬时功率大小。
15.如图所示,某装置处于竖直平面内,该装置由弧形轨道、竖直螺旋圆形轨道,水平直轨道AF和传送带FG组成,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与弧形轨道相切于点,螺旋圆形轨道半径,长度,传送带长度足够长。现将质量的小滑块(视为质点)从弧形轨道距高的处由静止释放。滑块与轨道间的动摩擦因数,与传送带间的动摩擦因数未知,传送带始终以的速度逆时针匀速转动。不计空气阻力,弧形轨道和圆形轨道均可视为光滑,重力加速度取,求:
(1)小滑块第一次运动到点时的速度大小;
(2)滑块运动至圆轨道最高点点对轨道压力大小;
(3)滑块最终停在距点多远处。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:第1~4章,教科版必修第二册。
第Ⅰ卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列情境中,物体机械能守恒的是( )
A.羽毛在真空环境中自由下落 B.物体沿粗糙斜面加速下滑
C.点火后加速上升的火箭 D.汽车在倾斜路面上匀速行驶
2.如图所示,AB为四分之一圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好运动到C处停止,不计空气阻力,重力加速度为g,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为( )
A.μmgR B.mgR
C.mgR D.(1-μ)mgR
3.如图所示,单摆摆球的质量为m,摆长为l,摆球从最大位移A处由静止释放,摆线摆过角时摆球运动到最低点B。摆球运动到最低点B的速度为v,不计空气阻力,重力加速度为g,对于摆球从A运动到B的过程中,下列说法中正确的是( )
A.合外力对摆球做功等于0 B.摆球运动到最低点B时绳的拉力为
C.重力对摆球做的功为 D.重力对摆球做功的瞬时功率一直增大
4.如图所示,运动员将质量为的篮球从高处出手,进入离地面高处的篮筐时速度为。若以出手时高度为零势能面,将篮球看成质点,忽略空气阻力,重力加速度为,对篮球下列说法正确的是( )
A.进入篮筐时重力势能为
B.在刚出手时重力势能为
C.刚出手的动能
D.经过途中点时的动能比刚出手时的动能大
5.2025年8月在距离地球最近的恒星系统中发现了一颗气态巨行星,该巨行星位于宜居带内,可能拥有卫星,这些卫星未来可能成为搜寻生命的目标。若该巨行星的半径为R,某卫星在距该巨行星表面高度为h的圆形轨道上运行,运行周期为T,引力常量为G。则( )
A.该巨行星的质量为
B.该巨行星的密度为
C.该巨行星表面的重力加速度为
D.从该巨行星表面发射探测器,最小发射速度为
6.某新能源汽车的生产厂家在测试新产品的性能时,由司机驾驶一质量为m的新能源汽车由静止开始沿平直的公路运动,通过传感器在计算机上描绘出了汽车的牵引力F与汽车速度v的关系图像,已知整个过程中汽车所受的阻力恒为,汽车达到额定功率后功率就保持不变,,图像中未知。则下列说法正确的是( )
A.汽车在加速阶段的加速度保持不变
B.
C.在的过程中,汽车的平均速度为
D.汽车的速度为时,汽车的加速度为
7.将一网球以一定的初速度竖直向上击出,一段时间后落回击出点。运动过程中,网球受空气阻力(为常数)。以竖直向上为正方向,则整个运动过程中,网球的加速度、速度随时间变化的图像及动能、机械能随距击出点高度变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.图甲是玩蹦极游戏的示意图,将弹性绳子的一端系在人身上,另一端固定在高处,然后人从高处跳下。图乙是人到达最低点时的情况,其中AB为弹性绳子的原长,C点是弹力等于重力的位置,D点是人所到达的最低点,对于人离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.人先做加速运动后减速,到达B点速度最大
B.人的重力势能一直减小
C.从A点到D点,弹性绳子的弹性势能一直增大
D.人在下落过程中其重力势能和弹性势能之和不变
9.质量为2 t的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度时间图像如图所示,从时刻起牵引力的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000 N,图中OA为直线段,,,,时刻恰好达到最大速度,则( )
A.时间内,汽车牵引力为6000 N B.时间内,汽车功率为40 kW
C.汽车启动过程中的最大速度为20 m/s D.时间内,汽车位移为1125 m
10.如图甲所示,物体以一定初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能随高度的变化如图乙所示。,,则( )
A.物体的质量
B.物体与斜面间的动摩擦因数
C.物体上升过程的加速度大小
D.物体回到斜面底端时的动能
第Ⅱ卷
二、实验题(16分)
11.某同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,不可伸长的轻质细线上端系在天花板上的点,下端悬挂一个直径为、质量为的小钢球,小钢球静止时位于光电门的正中央点,并测得点到小钢球中心的距离为。现将小钢球拉到点由静止释放,小钢球沿着圆弧运动到最低点时,读出小钢球通过光电门的时间为,并测出、两点间的距离为,改变,多次测量与的相应值,作出与的关系图像如图乙所示,已知重力加速度大小为,,回答下列问题。
(1)小钢球通过光电门的速度大小_____。
(2)小钢球由点运动到点重力势能的减少量_____。
(3)若图乙的斜率_____,则能验证小钢球运动过程中机械能守恒。
12.某研究性学习小组在验证机械能守恒定律的实验中,分别采用了以下两种方案:
(1)第一组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。所选用电源的频率为,经正确操作得到如图乙所示的纸带,O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离分别是70.18cm、77.76cm、85.76cm.重物质量为,重力加速度。根据以上数据可知,从O点到B点,重物的重力势能的减少量等于______J,动能的增加量等于______J;(计算结果保留3位有效数字)
(2)第二小组利用如图丙所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知重物A(含挡光片)、B的质量分别和,挡光片的宽度为d,重力加速度为g。
①实验操作按照下面步骤进行:
ⅰ.按图丙装配好定滑轮和光电门
ⅱ.A、B用轻绳连接后跨放在定滑轮上,用手托住B
ⅲ.测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
ⅳ.先接通光电门的电源,后释放B
ⅴ.记录挡光片经过光电门的时间
②挡光片通过光电门时的速度为______(用题中的物理量表示)。
③如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为______(用题中的物理量表示)。
④实验小组反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h,记录挡光片通过光电门时间,作出图像如图丁所示,测得图线的斜率为k,则______。
三、解答题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。13.假设天舟八号货运飞船绕地球做匀速圆周运动,且轨道的内接正方形是地球的外切正方形,如图所示。已知地球的半径为R,地球的第一宇宙速度为v0,货运飞船的质量为m,引力常量为G,求:
(1)地球的质量M;
(2)货运飞船轨道处的加速度大小a;
(3)货运飞船的动能Ek。
14.摩天轮是游乐场中一种大型转轮状设施,在运行过程中,转轮绕中心轴转的逆时针匀速圆周运动。已知摩天轮的半径为60m,一个质量为50kg的乘客坐摩天轮(g取)试计算:
(1)乘客在最低点时对座椅的压力;
(2)乘客从最低点到最高点的过程,重力势能如何变化,变化多少;
(3)以乘客在最低点时开始计时,在时,乘客重力的瞬时功率大小。
15.如图所示,某装置处于竖直平面内,该装置由弧形轨道、竖直螺旋圆形轨道,水平直轨道AF和传送带FG组成,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与弧形轨道相切于点,螺旋圆形轨道半径,长度,传送带长度足够长。现将质量的小滑块(视为质点)从弧形轨道距高的处由静止释放。滑块与轨道间的动摩擦因数,与传送带间的动摩擦因数未知,传送带始终以的速度逆时针匀速转动。不计空气阻力,弧形轨道和圆形轨道均可视为光滑,重力加速度取,求:
(1)小滑块第一次运动到点时的速度大小;
(2)滑块运动至圆轨道最高点点对轨道压力大小;
(3)滑块最终停在距点多远处。
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