精品解析：陕西师大附中2025-2026学年下学期期中考试高一物理试题

陕西师大附中2025-2026学年度第二学期期中考试 高一年级物理试题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，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. 某同学自制了马格努斯飞行器（将两个一次性纸杯杯底相对粘在一起，然后用橡皮筋发射出去）如图甲所示，其脱手后向左运动轨迹如图乙中虚线所示，则空气对飞行器的作用力可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】脱手后向左运动轨迹如图乙中虚线所示，根据曲线运动的受力特点可知，合力方向应指向轨迹凹侧，且空气对飞行器的作用力存在水平向右的分量，故方向有可能。 故选D。 2. 如图为道闸及其内部控制横杆起落的减速器结构图，a、b、c是三组相同的轮，用皮带传动，每组轮都由两个共轴轮叠合而成，大轮半径是小轮半径的2倍。在电动机的带动下，a轮转动的角速度为，则横杆随c轮共轴转动的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】假设大轮半径是，小轮半径，， 根据 同理 故 所以 故选B 。 3. 如图所示，椭圆轨道I是实践—I科学卫星的轨道，其轨道的近地点离地高度为，远地点离地高度为。圆轨道是乾坤一号卫星的轨道，其轨道离地高度为，为两轨道的切点，已知地球半径为，下列说法正确的是（ ） A. 实践-I科学卫星和乾坤一号卫星的运行周期之比为 B. 在点，实践-I科学卫星的加速度更大 C. 乾坤一号卫星想从轨道II变到轨道I，需要在点减速 D. 实践-I科学卫星在远地点的速度大小大于乾坤一号卫星的运行速度大小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律有 解得，故A正确； B．对卫星，根据牛顿第二定律有 因为在P点，两卫星到地心的距离r相同，故在点两个卫星加速度相同，故B错误； C．从圆轨道II变到椭圆轨道I（远地点更高），需要在P点加速（做离心运动），故C错误； D．根据 可知，乾坤一号卫星的运行速度大于实践-I科学卫星在远地点所对应圆轨道的速度，而实践-I科学卫星进入远地点所对应圆轨道需要在远地点加速，所以实践-I科学卫星在远地点的速度小于对应圆轨道的速度，也小于乾坤一号卫星的运行速度，故D错误。 故选A。 4. 在感受向心力大小的实验中，小明在轻绳的一端拴上小沙袋，另一端固定在指尖，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，如题图所示。若在某次运动中，时间内沙袋转过圈，轻绳与水平方向的夹角为，重力加速度为，沙袋可视为质点，则从指尖处到沙袋的轻绳长度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对沙袋，根据牛顿第二定律有 其中，代入解得 故选C。 5. 跳台滑雪是冬奥会重要竞技项目，如图所示，某运动员在滑雪道上分别获得初速度、后从跳台上的O点水平飞出，落在斜坡上的a、b两点。已知运动员两次在空中运动的时间之比，O、a、b三点位于同一直线上，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 运动员落在斜坡上a、b两点时的速度方向不同 B. 运动员在空中运动过程中其速度变化量方向时刻改变 C. 运动员两次从跳台O点水平飞出的初速度大小之比 D. 运动员两次位移大小之比 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员从O点水平飞出做平抛运动，设水平初速度为，斜坡倾角为，在斜坡上的落点到O点的距离为L，运动员落到斜坡上时，有 可知，运动员落到斜坡上时，水平分速度与竖直分速度满足 角不变，可知运动员落到斜坡上a、b两点时的速度方向不变，A错误； B．运动员在空中运动过程中其速度变化量方向与加速度方向一致，竖直向下，则方向保持不变，B错误； C．运动员从跳台上水平飞出后，在竖直方向做自由落体运动，由 因为 所以 由几何关系可得，运动员两次位移大小之比为 水平方向由 运动员两次从跳台O点水平飞出的初速度大小之比 C错误，D正确。 故选D。 6. 一孩童在内壁是圆柱形光滑水泥管的最低点以水平初速度踢出小球，水泥管的内径为，小球沿管壁向上运动到离最低点高度为时，脱离管壁落入背篓，重力加速度，忽略一切阻力和滚动，小球始终在同一竖直面内运动，则水平初速度为（　　） A. 2.3m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 7m/s 【答案】C 【解析】 【详解】在球即将脱离水泥管的瞬间，设此时速度方向与水平方向夹角为，如图所示 则在脱离瞬间水泥管道对小球的支持力为零，重力在指向圆心方向的分力提供向心力，则有 小球从踢出瞬间到脱离水泥管根据动能定理可知 代入题中数据 解得 故选C。 7. 如图甲所示，质量为0.2的小球套在竖直固定的光滑圆环上，并在圆环最高点保持静止。受到轻微扰动后，小球由静止开始沿着圆环运动，一段时间后，小球与圆心的连线转过角度时，小球的速度大小为v，与的关系如乙图所示，g取10。则（　　） A. 圆环半径为1.2m B. 时，小球所受合力为4N C. 过程中，圆环对小球的作用力一直增大 D. 过程中，圆环对小球的作用力先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒定律可知 当时，小球的速度平方为12m2/s2，代入公式得R=0.6m，故A错误； B．当时，小球的速度平方为12m2/s2，此时是圆环对小球的弹力提供向心力，有 小球还受竖直向下的重力，所以小球所受合力为，故B错误； CD．当时，有，可知随θ的增大，同时v也增大，所以N必须减小； 当时，有，可知随θ的增大，同时v也增大，所以N必须增大，所以0≤θ≤π过程中，圆环对小球的作用力先减小后增大，故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，倾角为（）的光滑斜面固定在水平地面上，质量的长木板A置于斜面上，质量的小物块B置于长木板上，轻绳的一端连接长木板，另一端绕过光滑轻质定滑轮与质量的重物C连接，C距离地面高度。开始时，整个系统处于静止状态。释放物块C，C落地后立即静止。已知A与B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B、C均可视为质点，运动过程中B始终没有离开A，A不与滑轮相碰，轻绳始终与斜面平行，重力加速度大小g取10，则（　　） A. 释放瞬间，C的加速度大小为5.2 B. C落地瞬间，B的速度大小为2.5 C. 木板A上滑过程中，B在A上留下的划痕长度为3m D. A、B组成的系统机械能的最大增加量为36J 【答案】C 【解析】 【详解】A．当A、B相对滑动时，B有沿斜面向上的最大加速度，记为aB，有μmBgcosθ-mBgsinθ=mBaB 解得aB=2m/s2。 假设A、B不相对打滑，则C拉着A、B一起有共同的加速度a,有mCg-（mA+mB）gsinθ=（mC+mA+mB）a 解得a=5.2m/s2。 由于，可知A、B已经相对打滑。对A、C分析有mCg-mAgsinθ-μmBgcosθ=（mC+mA）aAC 解得aAC=6m/s2，故A错误。 B．C落地时间记为t1，有 解得t1=1s。 此时A的速度vA=aACt1 解得vA=6m/s B的速度vB=aBt1 解得vB=2m/s，故B错误。 C．该过程B运动位移 解得sB=1m 而A运动位移sA=h=3m，B相对A向下滑动Δs=sA-sB 解得Δs=2m。 C落地后，B的加速度aB'=aB 解得aB'=2m/s2。 对A分析有mAgsinθ+μmBgcosθ=mAaA' 解得aA'=6m/s2，方向沿斜面向下。 设经过t2时间A、B共速，有vAB=vA-aA't2=vB+aB't2 解得：vAB=3m/s，t2=0.5s。 该过程B相对A向下滑动 解得Δs'=1m。 之后A、B一起向上运动，故B在A上留下的划痕s划=Δs+Δs'，解得s划=3m，故C正确。 D．C刚落地时，A、B系统机械能增加量最大，为 解得ΔE=28J，故D错误。 故选C。 9. 电影《流浪地球2》中，人类建造了太空电梯直通空间站。若在将来，成功设计出太空电梯如图所示，在地球赤道上建造基座，作为太空电梯的出发地和电梯缆索在地面的固定点，连接地面基座与空间站的是一条或一组超高强度的缆索，这条缆索一边要连接36000km高空地球同步静止轨道的空间站，另一边连接近10万公里高的配重。太空电梯运行时，缆索始终保持如图平直状态。则（　　） A. 地球同步轨道空间站两端连接的缆索上无作用力 B. 配重绕地球运动的线速度大于同步轨道空间站的线速度 C. 若连接配重的缆索断裂，则配重开始做离心运动 D. 若配重物内部有一太空舱，则太空舱内物体处于完全失重状态 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为同步轨道空间站自身的万有引力即可完全充当做圆周运动的向心力，所以与配重连接的缆索的拉力和与基座连接的缆索的拉力等大、反向，故A错误； C．同步轨道空间站和配重同轴转动，线速度与半径成正比，所以配重绕地球运动的线速度大于同步轨道空间站的线速度，故B正确； C．连接配重的缆索断裂，此时地球引力不足以满足沿着原来圆周轨道做圆周运动的配重所需的向心力，所以配重开始做离心运动，故C正确； D．由于配重物受到的引力不足以提供向心力，则其内部太空舱除引力外还受到配重对它的作用力以提供向心力，不处于完全失重状态，故D错误。 故选BC。 10. 在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3：0战胜日本女排，以六战全胜且一局未失的战绩成功卫冕冠军，如图所示为发球员在底线中点距离地面高h1处将排球水平击出，已知排球场的长为l1，宽为l2，球网高为h2。为使排球能落在对方球场区域，则发球员将排球击出后，排球初速度的最小值vmin和最大值vmax分别是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．排球水平击出后，在空中做平抛运动，排球恰好从球网中点过去落在对方球场区域时排球初速度最小，根据平抛运动规律，可得 联立解得排球初速度最小值为 故A正确，B错误； CD．排球恰好落在对方球场区域左边两个边角中的其中一个时排球初速度最大，根据平抛运动规律，可得 联立解得排球初速度最大值为 故C错误，D正确。 故选AD。 11. 近年来我国新能源汽车发展迅速，2025年新能源汽车全年产销量突破1600万辆，位列全球第一。如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为，则（　　） A. 汽车匀加速时间为 B. 汽车以恒定功率启动 C. 汽车所受阻力为 D. 汽车在车速为时，功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．汽车匀加速运动的末速度，解得 匀加速运动的时间 故A正确； B．由图知，汽车以恒定加速度启动，汽车匀加速运动的加速度为，因此速度不断增加，阻力恒定时，功率不断增大，故B错误； C．由图可知汽车的最大速度为，此时汽车做匀速直线运动，有 则 当时，，根据牛顿第二定律得 即 联立解得 故C错误； D．根据牛顿第二定律，汽车匀加速运动时有 代入数据得 车速为时，功率为 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，由电动机带动的水平传送带以速度顺时针匀速运行，A端上方靠近传送带的料斗中装有煤，打开阀门，煤以流量竖直落到传送带上，煤与传送带达到共同速度后被运至B端。在运送煤的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 为使传送带保持匀速运动，电动机应增加的功率为100W B. 为使传送带保持匀速运动，电动机应增加的功率为200W C. 在1min内因煤与传送带摩擦产生的热量为 D. 在1min内因煤与传送带摩擦产生的热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设足够小的时间内落到传送带上煤的质量为，则有 这部分煤由于摩擦力的作用被传送带加速，由功能关系得 煤块在摩擦力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动，则有 此过程传送带的位移为 则有 可知煤的位移与煤和传送带的相对位移相同，因此因摩擦产生的热量为 则根据能量守恒可知，时间内为使传送带保持匀速运动，电动机应增加的能量为 所以电动机应增加的功率为，故A错误，B正确； CD．由上面分析可知，单位时间内产生的热量为 因此一分钟内产生的热量为，故C正确，D错误。 故选BC。 二、实验题（共2题，每空2分，共计16分） 13. 如图1所示为研究平抛运动的实验装置，实验者手持一个带孔洞纸卡，让小球穿过纸卡的孔洞，从而记录下小球所在的位置。实验中不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）以下非必须的是_________。 A. 斜槽末端要调整为水平状态 B. 斜槽中小球滚落的轨道要光滑 C. 固定有白纸的木板要竖直放置 D. 小球每次要从斜槽上的同一个位置由静止释放 （2）图2中的各个点是实验过程中记录的小球位置，其中坐标原点为平抛运动的初始位置。某同学在图2中所描绘抛物线上找到了某一点，测得点的横坐标为，纵坐标为，则平抛运动的初速度_________（用表示）。 （3）某同学在图2中所描绘抛物线上截取了其中一段，如图3所示，在抛物线上取三个点，并使得之间的水平距离与之间的水平距离均为，A、B之间的竖直距离为，B、C之间的竖直距离为，则平抛运动的初速度_________（用表示）。 【答案】（1）B （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽末端调整为水平才能保证小球做平抛运动，故A正确； BD．为了保证每次小球做平抛运动的初速度一致，每次小球在同一位置释放，轨道不必光滑，故B错误，D正确； C．木板需要竖直放置才能准确记录小球在抛物线上的位置，故C正确。 故选B。 【小问2详解】 水平方向 竖直方向 解得 【小问3详解】 竖直方向上，位移差公式 得 水平方向上 解得 14. 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为m＝100g。钢柱K下端与质量为M＝200g的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直（重力加速度g取9.8m/s2）。 （1）开启电动机，待电动机以角速度ω＝20πrad/s匀速转动后，将P、K、Q系统由静止释放，Q落地前，激光在细钢柱K上留下感光痕迹，取下K，测出感光痕迹间的距离如图（b）所示:hA＝38.40cm，hB＝60.00cm，hC＝86.40cm。感光痕迹间的时间间隔T＝_____s，激光束照射到B点时，细钢柱速度大小为vB＝_______m/s。经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点，在OB段，系统动能的增加量Ek＝_____J，重力势能的减少量Ep＝____J，比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。（该小问除第一空外，其余计算结果均保留3位有效数字） （2）选取相同的另一感光细钢柱K，若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图（c）所示的规律变化，图像斜率为k，记录下如图（d）所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。当满足______________即可证明系统在运动过程中机械能守恒（用含字母d、k、g、π的表达式表示）。 【答案】（1） ①. 0.1 ②. 2.40 ③. 1.15 ④. 1.18 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3][4]感光痕迹间的时间间隔 激光束照射到B点时，细钢柱速度大小为 在OB段，系统动能的增加量 重力势能的减少量 【小问2详解】 从初始时激光笔对准K上某点开始选取连续的n段，根据时间关系有 ，ω = kt 根据运动学公式有 根据机械能守恒定律有 解得 三、计算题（共4小题，共36分，第15题6分，16题8分，第17题8分，第18题14分） 15. 如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形路面和凸形桥面，路面和桥面的圆弧半径均为20m。如果路面和桥面允许承受的压力均不得超过3.0×105N，则：（g取10m/s2） （1）汽车允许的最大速率是多少？ （2）若以所求速率行驶，汽车对路面和桥面的最小压力是多少？ 【答案】（1）10m/s （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车在最低点受到的支持力最大，根据牛顿第二定律得 代入数据解得 N最大时，速率v达到最大，即汽车允许的最大速率是10m/s。 【小问2详解】 当汽车运动到最高点时，支持力最小，根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律可知，压力也等于。 16. 投沙包游戏规则为：参赛者站在离得分区域边界一定的距离外将沙包抛出，每个得分区域宽度为，根据沙包停止点判定得分。如图某同学以大小为、方向垂直于且与水平地面夹角为的初速度斜向上抛出沙包，出手点距的水平距离，距地面的高度。落地碰撞瞬间竖直方向速度减为零，水平方向速度减为原来的，落地后沙包滑行一段距离，最终停下。已知沙包与地面的动摩擦因数，取重力加速度大小，空气阻力不计。求： （1）沙包从出手点到落地点的水平距离； （2）该同学投沙包得多少分。 【答案】（1） （2）8分 【解析】 【详解】（1）由题意可知，初速度竖直方向的分速度大小为 设沙包从抛出到落地的时间为，则 解得 沙包在水平方向做匀速直线运动，则 （2）落地后，沙包的速度为 此后沙包做匀减速运动，根据牛顿第二定律 解得 则匀减速的位移大小为 则沙包从抛出到停止，水平总位移为 即沙包停止在左数第4个格内，所以该同学投沙包得8分。 17. 在2025年全国场地自行车锦标赛中，浙江队以46秒661的成绩收获青年男子团体竞速赛冠军。某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为，不考虑空气阻力，并将运动员与自行车视作质点处理。运动员A与自行车的总质量为m，圆周运动的轨道半径为R，自行车与赛道的最大摩擦力为两者间弹力的k倍，重力加速度为g。 （1）某时刻运动员A骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，且恰好不受摩擦力作用，则： ①赛道对自行车的作用力多大？ ②自行车的速度多大？ （2）为保持领先位置，领先的运动员A需要在原轨道上不停改变速度大小以打乱后方运动员的节奏。在不改变其运动轨道的前提下，求A速度的最大值。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 ① 竖直方向受力平衡，设赛道对自行车的支持力（即作用力，无摩擦力）为： 解得： ​②水平方向合力提供向心力： 代入 整理得： 【小问2详解】 速度越大需要的向心力越大，最大速度时自行车有沿斜面上滑趋势，摩擦力沿斜面向下，且达到最大静摩擦力 对其受力分析：竖直方向合力为0： 整理得：​ 水平方向合力提供向心力： 代入和的表达式，整理得最大速度： 18. 如图甲，一质量为的长木板放置在光滑水平面上，木板的正中间放置一质量为的滑块，滑块可看成质点，滑块与木板间的动摩擦因数为。一条弹性绳一端系于天花板上的点，另一端系于滑块中心，弹性绳的弹力与其伸长量满足胡克定律，劲度系数为，弹性绳所具有的弹性势能。在点正下方点固定一光滑的圆环，弹性绳从环中穿过，已知、之间距离与弹性绳原长相等，当滑块在、的正下方的点时，弹性绳的伸长量为。某时刻突然在处给予两者一共同向右的速度，在此后的运动过程中，滑块都不会从木板上滑下，重力加速度取。 （1）如图乙，当滑块和木板速度减为零时两者刚好发生相对滑动，求 ①此时滑块位置与的距离； ②这种情况下滑块与木板在点的初速度。 （2）若，在刚好出现相对滑动时，使木板的速度瞬间变为0且固定不动，滑块始终在木板上运动。求此后滑块在木板上滑动因摩擦而产生的热量。 【答案】（1）①0.4m；②2m/s （2）20J 【解析】 【小问1详解】 ①当木板和滑块刚好出现相对运动时，滑块中心到A点的距离为L，位移为，弹性绳的弹力大小为，弹性绳与竖直方向的夹角为，如图所示 弹性绳弹力的竖直分力 对滑块，有 对木板，有 对整体，有 联立求得，即出现相对滑动的位置与的距离为0.4m。 ②滑块、木板及弹性绳系统机械能守恒，有 即 求得 【小问2详解】 因为，设滑块和木板分离时它们共同的速度为，根据机械能守恒有 其中，解得 此后木板停止运动，滑块因为惯性相对木板向右运动，以向右为正方向，设滑块速度为零时相对B点的位移为，根据能量守恒定律，有 解得（另一解不合理，舍去），即滑块向右运动距B点的最大距离为0.6m。 因 故滑块不能静止而向左滑动。设向右为正方向，设滑块向左滑动直至速度再次为零时相对B点的位移为，根据能量守恒定律，有 解得（另一解不合理，舍去），负号说明滑块位于点左侧0.4m处，因 故滑块不能静止而向右运动。同理，对滑块再向右运动直至速度为零的过程，有 解得（另一解不合理，舍去），因 故滑块不能静止而向左运动。同理，对滑块再向左运动直至速度为零的过程，有 解得（另一解不合理，舍去），故滑块最终静止于B点。 在木板固定不动直至滑块停止运动的整个过程中，设滑块与木板摩擦产生的热量为，根据能量守恒定律，有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陕西师大附中2025-2026学年度第二学期期中考试 高一年级物理试题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，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. 某同学自制了马格努斯飞行器（将两个一次性纸杯杯底相对粘在一起，然后用橡皮筋发射出去）如图甲所示，其脱手后向左运动轨迹如图乙中虚线所示，则空气对飞行器的作用力可能为（　　） A. B. C. D. 2. 如图为道闸及其内部控制横杆起落的减速器结构图，a、b、c是三组相同的轮，用皮带传动，每组轮都由两个共轴轮叠合而成，大轮半径是小轮半径的2倍。在电动机的带动下，a轮转动的角速度为，则横杆随c轮共轴转动的角速度为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，椭圆轨道I是实践—I科学卫星的轨道，其轨道的近地点离地高度为，远地点离地高度为。圆轨道是乾坤一号卫星的轨道，其轨道离地高度为，为两轨道的切点，已知地球半径为，下列说法正确的是（ ） A. 实践-I科学卫星和乾坤一号卫星的运行周期之比为 B. 在点，实践-I科学卫星的加速度更大 C. 乾坤一号卫星想从轨道II变到轨道I，需要在点减速 D. 实践-I科学卫星在远地点的速度大小大于乾坤一号卫星的运行速度大小 4. 在感受向心力大小的实验中，小明在轻绳的一端拴上小沙袋，另一端固定在指尖，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，如题图所示。若在某次运动中，时间内沙袋转过圈，轻绳与水平方向的夹角为，重力加速度为，沙袋可视为质点，则从指尖处到沙袋的轻绳长度为（　　） A. B. C. D. 5. 跳台滑雪是冬奥会重要竞技项目，如图所示，某运动员在滑雪道上分别获得初速度、后从跳台上的O点水平飞出，落在斜坡上的a、b两点。已知运动员两次在空中运动的时间之比，O、a、b三点位于同一直线上，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 运动员落在斜坡上a、b两点时的速度方向不同 B. 运动员在空中运动过程中其速度变化量方向时刻改变 C. 运动员两次从跳台O点水平飞出的初速度大小之比 D. 运动员两次位移大小之比 6. 一孩童在内壁是圆柱形光滑水泥管的最低点以水平初速度踢出小球，水泥管的内径为，小球沿管壁向上运动到离最低点高度为时，脱离管壁落入背篓，重力加速度，忽略一切阻力和滚动，小球始终在同一竖直面内运动，则水平初速度为（　　） A. 2.3m/s B. 3m/s C. 5m/s D. 7m/s 7. 如图甲所示，质量为0.2的小球套在竖直固定的光滑圆环上，并在圆环最高点保持静止。受到轻微扰动后，小球由静止开始沿着圆环运动，一段时间后，小球与圆心的连线转过角度时，小球的速度大小为v，与的关系如乙图所示，g取10。则（　　） A. 圆环半径为1.2m B. 时，小球所受合力为4N C. 过程中，圆环对小球的作用力一直增大 D. 过程中，圆环对小球的作用力先减小后增大 8. 如图所示，倾角为（）的光滑斜面固定在水平地面上，质量的长木板A置于斜面上，质量的小物块B置于长木板上，轻绳的一端连接长木板，另一端绕过光滑轻质定滑轮与质量的重物C连接，C距离地面高度。开始时，整个系统处于静止状态。释放物块C，C落地后立即静止。已知A与B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B、C均可视为质点，运动过程中B始终没有离开A，A不与滑轮相碰，轻绳始终与斜面平行，重力加速度大小g取10，则（　　） A. 释放瞬间，C的加速度大小为5.2 B. C落地瞬间，B的速度大小为2.5 C. 木板A上滑过程中，B在A上留下的划痕长度为3m D. A、B组成的系统机械能的最大增加量为36J 9. 电影《流浪地球2》中，人类建造了太空电梯直通空间站。若在将来，成功设计出太空电梯如图所示，在地球赤道上建造基座，作为太空电梯的出发地和电梯缆索在地面的固定点，连接地面基座与空间站的是一条或一组超高强度的缆索，这条缆索一边要连接36000km高空地球同步静止轨道的空间站，另一边连接近10万公里高的配重。太空电梯运行时，缆索始终保持如图平直状态。则（　　） A. 地球同步轨道空间站两端连接的缆索上无作用力 B. 配重绕地球运动的线速度大于同步轨道空间站的线速度 C. 若连接配重的缆索断裂，则配重开始做离心运动 D. 若配重物内部有一太空舱，则太空舱内物体处于完全失重状态 10. 在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3：0战胜日本女排，以六战全胜且一局未失的战绩成功卫冕冠军，如图所示为发球员在底线中点距离地面高h1处将排球水平击出，已知排球场的长为l1，宽为l2，球网高为h2。为使排球能落在对方球场区域，则发球员将排球击出后，排球初速度的最小值vmin和最大值vmax分别是（　　） A. B. C. D. 11. 近年来我国新能源汽车发展迅速，2025年新能源汽车全年产销量突破1600万辆，位列全球第一。如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为，则（　　） A. 汽车匀加速时间为 B. 汽车以恒定功率启动 C. 汽车所受阻力为 D. 汽车在车速为时，功率为 12. 如图所示，由电动机带动的水平传送带以速度顺时针匀速运行，A端上方靠近传送带的料斗中装有煤，打开阀门，煤以流量竖直落到传送带上，煤与传送带达到共同速度后被运至B端。在运送煤的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 为使传送带保持匀速运动，电动机应增加的功率为100W B. 为使传送带保持匀速运动，电动机应增加的功率为200W C. 在1min内因煤与传送带摩擦产生的热量为 D. 在1min内因煤与传送带摩擦产生的热量为 二、实验题（共2题，每空2分，共计16分） 13. 如图1所示为研究平抛运动的实验装置，实验者手持一个带孔洞纸卡，让小球穿过纸卡的孔洞，从而记录下小球所在的位置。实验中不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）以下非必须的是_________。 A. 斜槽末端要调整为水平状态 B. 斜槽中小球滚落的轨道要光滑 C. 固定有白纸的木板要竖直放置 D. 小球每次要从斜槽上的同一个位置由静止释放 （2）图2中的各个点是实验过程中记录的小球位置，其中坐标原点为平抛运动的初始位置。某同学在图2中所描绘抛物线上找到了某一点，测得点的横坐标为，纵坐标为，则平抛运动的初速度_________（用表示）。 （3）某同学在图2中所描绘抛物线上截取了其中一段，如图3所示，在抛物线上取三个点，并使得之间的水平距离与之间的水平距离均为，A、B之间的竖直距离为，B、C之间的竖直距离为，则平抛运动的初速度_________（用表示）。 14. 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为m＝100g。钢柱K下端与质量为M＝200g的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直（重力加速度g取9.8m/s2）。 （1）开启电动机，待电动机以角速度ω＝20πrad/s匀速转动后，将P、K、Q系统由静止释放，Q落地前，激光在细钢柱K上留下感光痕迹，取下K，测出感光痕迹间的距离如图（b）所示:hA＝38.40cm，hB＝60.00cm，hC＝86.40cm。感光痕迹间的时间间隔T＝_____s，激光束照射到B点时，细钢柱速度大小为vB＝_______m/s。经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点，在OB段，系统动能的增加量Ek＝_____J，重力势能的减少量Ep＝____J，比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。（该小问除第一空外，其余计算结果均保留3位有效数字） （2）选取相同的另一感光细钢柱K，若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图（c）所示的规律变化，图像斜率为k，记录下如图（d）所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。当满足______________即可证明系统在运动过程中机械能守恒（用含字母d、k、g、π的表达式表示）。 三、计算题（共4小题，共36分，第15题6分，16题8分，第17题8分，第18题14分） 15. 如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形路面和凸形桥面，路面和桥面的圆弧半径均为20m。如果路面和桥面允许承受的压力均不得超过3.0×105N，则：（g取10m/s2） （1）汽车允许的最大速率是多少？ （2）若以所求速率行驶，汽车对路面和桥面的最小压力是多少？ 16. 投沙包游戏规则为：参赛者站在离得分区域边界一定的距离外将沙包抛出，每个得分区域宽度为，根据沙包停止点判定得分。如图某同学以大小为、方向垂直于且与水平地面夹角为的初速度斜向上抛出沙包，出手点距的水平距离，距地面的高度。落地碰撞瞬间竖直方向速度减为零，水平方向速度减为原来的，落地后沙包滑行一段距离，最终停下。已知沙包与地面的动摩擦因数，取重力加速度大小，空气阻力不计。求： （1）沙包从出手点到落地点的水平距离； （2）该同学投沙包得多少分。 17. 在2025年全国场地自行车锦标赛中，浙江队以46秒661的成绩收获青年男子团体竞速赛冠军。某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为，不考虑空气阻力，并将运动员与自行车视作质点处理。运动员A与自行车的总质量为m，圆周运动的轨道半径为R，自行车与赛道的最大摩擦力为两者间弹力的k倍，重力加速度为g。 （1）某时刻运动员A骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，且恰好不受摩擦力作用，则： ①赛道对自行车的作用力多大？ ②自行车的速度多大？ （2）为保持领先位置，领先的运动员A需要在原轨道上不停改变速度大小以打乱后方运动员的节奏。在不改变其运动轨道的前提下，求A速度的最大值。 18. 如图甲，一质量为的长木板放置在光滑水平面上，木板的正中间放置一质量为的滑块，滑块可看成质点，滑块与木板间的动摩擦因数为。一条弹性绳一端系于天花板上的点，另一端系于滑块中心，弹性绳的弹力与其伸长量满足胡克定律，劲度系数为，弹性绳所具有的弹性势能。在点正下方点固定一光滑的圆环，弹性绳从环中穿过，已知、之间距离与弹性绳原长相等，当滑块在、的正下方的点时，弹性绳的伸长量为。某时刻突然在处给予两者一共同向右的速度，在此后的运动过程中，滑块都不会从木板上滑下，重力加速度取。 （1）如图乙，当滑块和木板速度减为零时两者刚好发生相对滑动，求 ①此时滑块位置与的距离； ②这种情况下滑块与木板在点的初速度。 （2）若，在刚好出现相对滑动时，使木板的速度瞬间变为0且固定不动，滑块始终在木板上运动。求此后滑块在木板上滑动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 $