精品解析:云南师范大学附属中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试题
2026-05-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 昆明市 |
| 地区(区县) | 五华区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.43 MB |
| 发布时间 | 2026-05-14 |
| 更新时间 | 2026-05-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57871322.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
云南师大附中2025~2026学年下学期期中考试试题
高一年级物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2、每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确的选项的字母填涂在答题卷上)
1. 如图所示,用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为时环被吸引到笔套上。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )
A. 笔套与头发作用的过程属于接触起电
B. 笔套靠近圆环时,圆环上端感应出与笔套电性相同的电荷
C. 笔套靠近圆环时,圆环上下两端感应电荷的代数和为零
D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
【答案】C
【解析】
【详解】A.笔套与头发作用的过程属于摩擦起电,A错误;
BC.笔套靠近圆环时,圆环上端感应出与笔套电性相反的电荷,圆环下端感应出与笔套电性相同的等量的电荷,则圆环上下两端感应电荷的代数和为零,B错误,C正确:
D.因笔套带电,而金属环原来不带电,则笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷不会被全部中和,D错误。
故选C。
2. 冬季北方有很多人喜欢玩冰滑梯。两个坡度不同、高度相同的冰滑梯可简化成如图所示的两个固定光滑斜面、,、为斜面底端且位于同一水平面上,斜面的倾角。可视为质点的人先后从点沿、由静止下滑到底端,该过程中下列说法正确的是( )
A. 沿面下滑时重力做功比沿面下滑时多
B. 沿面下滑时重力做功比沿面下滑时少
C. 滑至点时重力的瞬时功率小于滑至点时重力的瞬时功率
D. 滑至点过程中重力的平均功率大于滑至点过程中重力的平均功率
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设斜面竖直高度为,重力做功公式为
两个斜面高度相同,人的质量不变,因此两次下滑重力做功相等,AB错误;
C.斜面光滑,下滑过程机械能守恒,由
可得滑到底端的速度大小
两次速度大小相等,重力的瞬时功率为重力乘以速度的竖直分量,即
其中为斜面倾角,因
故
即滑到A点时重力瞬时功率更大,C错误;
D.斜面长度
由牛顿第二定律有
可得下滑的加速度
由匀加速位移公式
整理得
因
故
根据
可知滑至点过程中重力的平均功率大于滑至点过程中重力的平均功率,D正确。
故选D。
3. 如图所示,在一根不可伸长的轻绳下端拴一个质量为的带电小球,现使小球在水平面内做匀速圆周运动,同时在圆心处也固定一带电小球,轻绳与竖直方向的夹角为,两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 两球一定带同种电荷 B. 小球做匀速圆周运动过程中机械能守恒
C. 小球做匀速圆周运动的向心力指向 D. 小球做匀速圆周运动的向心力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.若两球带异种电荷,O处的带电小球对小球的库仑力为指向圆心O的吸引力,只要满足受力平衡,同样可以维持轻绳张紧、夹角为的匀速圆周运动,因此两球不一定带同种电荷,A错误;
B.小球做匀速圆周运动,速度沿圆周切线方向,轻绳拉力沿绳方向、库仑力沿半径方向,二者都与速度方向垂直,均不做功,因此小球的机械能守恒,B正确;
C.匀速圆周运动的向心力指向圆周运动的圆心,本题中小球做圆周运动的圆心是水平面的点,因此向心力指向点,C错误;
D.对小球受力分析,竖直方向无加速度,合力为0,可得
即
但小球还受到O处电荷的库仑力(沿水平方向),向心力是拉力水平分量和库仑力的合力:若为同种电荷,则
若为异种电荷,则,D错误。
故选B。
4. 如图所示,有一条柔软的质量为、长为的均匀链条,开始时链条的置于水平桌面上,垂于桌外,并使链条处于静止状态。若不计一切摩擦,桌子足够高,以地面为零势能面。下列说法正确的是( )
A. 垂于桌面外的链条的重力势能为负值
B. 若缓慢把链条全部拉回桌面上,在该过程中链条的机械能守恒
C. 若把链条全部拉回桌面上,垂于桌面外的链条的重心将上升
D. 若自由释放链条,则链条刚离开桌面时的动能大小等于
【答案】D
【解析】
【详解】A.规定以地面为零势能面,桌面位于地面上方,垂在桌外的链条整体也在地面上方,重心高度为正值,因此重力势能为正值,A错误;
B.缓慢拉回链条的过程中,拉力对链条做功,链条动能不变,重力势能增加,机械能不守恒,B错误;
C.初始时垂在桌外的链条长度为,均匀链条重心在中点,因此重心位于桌面下方处;拉回桌面后,该部分重心在桌面上,因此重心上升了,C错误;
D.自由释放后不计摩擦,只有重力做功,链条机械能守恒,刚离开桌面时的动能等于重力势能的减少量,设链条线密度为,则
设桌面距地面高度为,初始总重力势能
刚离开桌面时,总重心距桌面,总重力势能
重力势能减少量
由机械能守恒,刚离开桌面时动能,D正确。
故选D。
5. 飞船发射入轨是一个复杂的过程。如图所示,要先将飞船发射至近地轨道,在近地轨道的点调整速度大小进入转移轨道,在转移轨道上的点再次调整速度大小后进入目标轨道。忽略一切阻力,关于飞船在不同轨道上的运动,下列说法正确的是( )
A. 飞船在近地轨道上运动的周期与地球的自转周期相等
B. 飞船在转移轨道上绕地球从点向点运行过程中机械能减小
C. 飞船在转移轨道上运动经过点的速率比在目标轨道上运动经过点的速率大
D. 飞船在目标轨道上运动经过点的加速度比在转移轨道上运动经过点的加速度大
【答案】C
【解析】
【详解】A.近地轨道卫星的周期远小于地球自转周期(24小时),只有同步卫星的周期才等于地球自转周期,A错误;
B.忽略一切阻力,飞船在转移轨道运动时只有万有引力做功,机械能守恒,B错误;
C.对圆轨道上的卫星,由万有引力提供向心力有
可得
轨道半径越小线速度越大,因此近地圆轨道的线速度大于目标圆轨道的线速度;从近地轨道变轨到转移轨道需要在A点加速,因此转移轨道A点的速率大于近地轨道A点的速率,必然大于目标轨道B点的速率,C正确;
D.由万有引力提供向心力有
可得
同一位置B到地心的距离相同,因此两种轨道经过B点的加速度大小相等,D错误。
故选C。
6. 机场一般用可移动式皮带输送机给飞机卸货,它可简化为如图甲所示的倾角为、以一定的速度逆时针匀速转动的传送带。若某时刻一质量为的货物以初速度为滑上传送带顶端,以该时刻为计时起点记录货物在传送带上运动的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿斜面向下为正方向,若传送带足够长,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,则( )
A. 货物下滑过程中,传送带对货物的摩擦力对货物先做正功,后不做功
B. 货物下滑过程中,传送带对货物做功等于
C. 货物在传送带上因摩擦产生的热量等于
D. 货物与传送带间的动摩擦因数
【答案】C
【解析】
【详解】A.开始阶段,货物向下加速,货物速度小于传送带速度,货物相对传送带向上运动,滑动摩擦力沿斜面向下,与位移同向,摩擦力做正功; 共速后,货物和传送带匀速运动,重力沿斜面向下的分力平衡静摩擦力,静摩擦力沿斜面向上,与位移反向,摩擦力做负功,故货物下滑过程中,传送带对货物的摩擦力对货物先做正功,后做负功,A错误;
D.从图可得,传送带速度
货物加速阶段的加速度
加速阶段由牛顿第二定律有
解得,D错误;
B.由图乙可知货物初速度为,加速阶段末速度等于传送带速度,加速所用时间
则加速阶段货物的位移
由动能定理有
解得,B错误;
C.加速阶段传送带的位移
则相对位移
滑动摩擦力
所以摩擦生热,C正确。
故选C。
7. 如图所示,两负点电荷固定在直角三角形中的、两点上,已知,。若一试探电荷在点受到的电场力方向与垂直,则、两点处的点电荷的电荷量大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】试探电荷在点受到的电场力方向与垂直,说明沿水平方向的合场强为0,两个负点电荷在点的场强沿方向的分量大小相等、方向相反。设
在直角三角形中,,
根据点电荷场强公式
、在点的场强分别为,
将、分解到沿方向,水平分量平衡有
联立可得
解得
故选A。
8. 假设地球是一个半径为、质量分布均匀的球体,地表重力加速度为,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。如图所示,若在地球内部以地心为圆心、为半径挖一条圆形隧道,现使一小球在隧道内做匀速圆周运动,且不与隧道壁接触,小球可视为质点,不考虑隧道宽度与阻力。则小球在隧道中做匀速圆周运动的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设地球总质量为,对地表物体,因万有引力等于重力有
可得
地球密度均匀,因此
根据题意,均匀球壳对内部物体引力为零,小球在半径的隧道内做圆周运动,只有半径以内的球体对小球有引力作用,该部分球体质量
万有引力提供小球做匀速圆周运动的向心力
整理得
代入、
解得
故选D。
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是正确的,请把正确选项的字母填涂在答题卡上,全对得4分,选对但不全得2分,错选、多选或不选得0分)
9. 如图所示,一个质量为的小球,用长为的轻绳悬挂于点,小球在水平力的作用下,从最低点缓慢地移动到点。重力加速度为,则在此过程中( )
A. 小球受到的合力做的功为零 B. 拉力做功为
C. 小球的重力势能增加 D. 水平力做功使小球的机械能增加
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球受到的合力做的功等于小球的动能变化,而小球缓慢移动的过程中动能不变,故合力做功为零,故A正确;
B.水平力是变力,做功大小不能用计算,根据动能定理得
可知水平力做的功为,故B错误;
C.小球重力势能的增加量等于克服重力做的功,即,故C正确;
D.小球机械能的增加量等于除重力之外的其他力做的功,由于绳的弹力不做功,故水平力做的功等于机械能的增加量,因,故小球的机械能增加量为,故D错误。
故选AC。
10. 宇航员在地球表面以一定的初速度竖直上抛一小球,经过时间落回原处;若在某星球表面以相同的初速度竖直上抛相同小球,则需经时间落回原处。已知该星球半径与地球半径之比为,忽略一切阻力,则( )
A. 小球在该星球上落回原处时的速率比在地球上落回原处时的速率大
B. 该星球表面重力加速度比地球表面重力加速度小
C. 该星球质量与地球质量之比为
D. 该星球的“第一宇宙速度”与地球的第一宇宙速度大小之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.抛出时速度相同,根据竖直上抛具有对称性可知落回原处时的速率与抛出时相同,故A错误;
B.根据竖直上抛的规律可得,
可得地球与该星球表面重力加速度之比为
即该星球表面重力加速度比地球表面重力加速度小,故B正确;
C.已知该星球半径与地球半径之比为,根据
可得
可得地球与该星球质量之比
即该星球质量与地球质量之比为,故C正确;
D.根据
可得第一宇宙速度
得该星球的“第一宇宙速度”与地球的第一宇宙速度大小之比,故D错误。
故选BC。
11. 登月是中华民族的浪漫梦想,某次科研活动中“月球车”在水平地面上由静止开始做单向直线运动,运动全过程的图像如图所示,已知段为过原点的倾斜直线;内“月球车”牵引力的功率保持不变,且功率;段为平行于横轴的直线;在末关闭动力,让“月球车”自由滑行,整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法正确的是( )
A. “月球车”的质量为
B. “月球车”做匀加速直线运动的时间
C. 当“月球车”在加速过程中速度为时,受到的牵引力大小为
D. 在内“月球车”运动的位移大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变,在末关闭动力,让“月球车”自由滑行,根据图像的斜率表示加速度可得减速的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
“月球车”的最大速度为,最大功率为,根据
联立可得“月球车”的质量为,故A正确;
B.时根据牛顿第二定律可得,
其中,联立可得加速度为
“月球车”做匀加速直线运动的时间,故B错误;
C.根据牛顿第二定律可得
加速度不变,阻力不变,可知牵引力不变,可得
即速度为时,受到的牵引力大小为,故C错误;
D.的位移为
内“月球车”牵引力的功率保持不变,根据动能定理可得
其中,解得
得在内“月球车”运动的位移大小为,故D正确。
故选AD。
12. 行星A、B绕太阳运动的轨迹为椭圆,太阳在椭圆轨道的焦点上,A、B所受的引力随时间的变化如图所示,其中。假设A、B只受到太阳的引力,下列叙述正确的是( )
A. 行星A、B的运行周期之比为
B. 行星A、B的轨道半长轴之比为
C. 行星A的近日点到太阳的距离与远日点到太阳的距离之比为
D. 行星A与行星B的质量之比为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.行星从近日点运动到远日点为半个周期,由图可知行星A的半个周期
行星B的周期
结合
得
因此周期比 ,故A错误;
B.根据开普勒第三定律,绕同一中心天体太阳,满足
因此
得,故B正确;
C.对行星A,最大引力
最小引力
两式相除得
开方得,故C正确;
D.对B同理可得
半长轴,
结合半长轴之比得
又
结合
可推得,故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
三、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
13. 图甲所示的向心力演示器是探究影响向心力大小因素的实验装置。装置中长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为,变速塔轮半径大小如图乙所示,其中,,。
(1)探究向心力的大小F与半径r的关系时,调整传动皮带的位置,选择半径为______和______的塔轮连接(选填“”“”“”或“”),并将两个质量相同的金属球分别放在挡板______处(选填“A”或“B”)和C处。
(2)用向心力演示器可以探究出的结论是______。
A. 在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B. 在运动半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与物体质量成正比
C. 在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比
D. 在物体质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与运动半径成反比
【答案】(1) ①. 或 ②. 或 ③. B (2)B
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]探究向心力的大小F与半径r的关系时,要保持质量和角速度不变,转动半径不同,即调整传动皮带的位置,选择半径相等的塔轮连接,即选择和的塔轮连接(或者填和),并将两个质量相同的金属球分别放在挡板B处和C处。
【小问2详解】
A.在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与角速度平方成正比,选项A错误;
B.在运动半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与物体质量成正比,选项B正确;
C.在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的平方成正比,选项C错误;
D.在物体质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与运动半径成正比,选项D错误。
故选B。
14. 小明利用给定的器材验证机械能守恒定律,步骤如下:
a、分别测量两物块的质量,测出物块1的质量为;物块2的质量为;
b、按图甲所示组装器材:物块1、2由跨过轻质定滑轮的轻绳连接,物块2下端与穿过打点计时器的纸带相连,初始时托住物块1,两物块保持静止,且纸带竖直绷紧,打点计时器所用的交流电源频率为;
c、接通打点计时器的电源,释放物块1,两物块开始运动,打出的纸带中的一段如图乙所示,点为由静止释放物块的起点,选取的计数点为、、,各计数点到点的长度分别为、、。
(1)打出图乙中点时物块1的速度为__________。(计算结果保留3位有效数字)
(2)在物块1、2从静止开始运动到打出点的过程中,在实验误差允许范围内满足关系式__________,则表明物块1、2组成的系统机械能守恒。(用题中物理量符号表示)
(3)为了测定当地的重力加速度,小明记录了多组并计算出对应的速度,作出图像如图丙所示,利用图像中的信息,可计算出当地的重力加速度为__________。(计算结果保留3位有效数字)
【答案】(1)
(2)
(3)9.75m/s2
【解析】
【小问1详解】
打点计时器所用的交流电源频率为
由题意,可知相邻两计数点间的时间间隔为
打出图乙中点时物块1的速度为
【小问2详解】
在物块1、2从静止开始运动到打出点的过程中,系统动能的增加量
系统重力势能的减少量
在实验误差允许范围内满足关系式
【小问3详解】
由关系式
可得
由图像可知
解得
四、计算题(本大题共3小题,共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 如图所示,某人在地球赤道上的观测站观察月球的运动,若将月球的运行轨道视为圆,已知月球的轨道半径为,地球质量为,地球的自转角速度为,引力常量为,月球公转和地球自转方向相同。求:
(1)月球的公转周期;
(2)此人相邻两次观察到月球在观测站正上方的时间间隔。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据万有引力提供向心力可得
可得月球的公转周期
【小问2详解】
设月球公转角速度,有
两者转动方向相同,地球自转比月球公转快,月球的角速度小于地球自转角速度,相邻两次观察到月球在观测站正上方
所以相邻两次观察到月球的时间间隔
16. 如图甲所示,长为的水平轨道与一粗糙的竖直半圆轨道在处平滑连接,点在点的正上方,有一质量为的滑块在水平外力的作用下从处由静止开始向右运动,水平力的变化与滑块位移的关系图像如图乙所示,滑块到达点时撤去外力。已知滑块与轨道间的动摩擦因数,滑块可视为质点,取,规定水平向右为力的正方向。
(1)求滑块到达点时的速度大小;
(2)若滑块进入半圆轨道后恰能运动到半圆轨道的最高点点,已知上滑过程中因摩擦产生的热量为,求半圆轨道的半径大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
图像的面积表示力做的功,可得外力做功为
根据动能定理有
解得
【小问2详解】
恰能运动到半圆轨道的最高点点,根据牛顿第二定律有
对B到C的过程,根据能量守恒有
联立可得
17. 如图所示,挡板P固定在倾角为的斜面左下端,斜面右上端与半径为的半圆形轨道连接,且点与圆心在同一水平面上。点有一光滑轻质小滑轮,质量均为、大小不计的物块B、C由一轻质弹簧拴接(弹簧平行于斜面),其中物块C紧靠在挡板处,物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为、大小不计的小球A相连,初始时刻小球A锁定在点,细绳与斜面平行且恰好绷直无张力,物块B、C处于静止状态。某时刻解除对小球的锁定,当小球沿半圆轨道运动到最低点时(物块B未到达点),物块C对挡板的作用力恰好为0,已知重力加速度为,不计一切摩擦,弹簧弹性势能表达式为(x为弹簧的形变量),求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)物块B沿斜面上升距离为时,物块B的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设弹簧的劲度系数为,初始时刻弹簧的压缩量为,则B沿斜面方向由平衡条件可得
小球沿半圆轨道运动到最低点时,物块C对挡板的作用力恰好为0,设此时弹簧的压缩量为,对C由平衡条件可得
可得
当小球沿半圆轨道运动到最低点时,B沿斜面运动的位移为
联立解得,
【小问2详解】
如图所示
设物块B上滑R时小球A到达Q点时的速度为,对进行分解,沿绳子方向的速度为
由于沿绳子方向的速度处处相等,所以此时B的速度也为;对A、B、C和弹簧组成的系统,在整个过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统满足机械能守恒,则有
联立解得
第1页/共1页
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云南师大附中2025~2026学年下学期期中考试试题
高一年级物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
注意事项:
1、答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2、每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确的选项的字母填涂在答题卷上)
1. 如图所示,用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为时环被吸引到笔套上。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是( )
A. 笔套与头发作用的过程属于接触起电
B. 笔套靠近圆环时,圆环上端感应出与笔套电性相同的电荷
C. 笔套靠近圆环时,圆环上下两端感应电荷的代数和为零
D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
2. 冬季北方有很多人喜欢玩冰滑梯。两个坡度不同、高度相同的冰滑梯可简化成如图所示的两个固定光滑斜面、,、为斜面底端且位于同一水平面上,斜面的倾角。可视为质点的人先后从点沿、由静止下滑到底端,该过程中下列说法正确的是( )
A. 沿面下滑时重力做功比沿面下滑时多
B. 沿面下滑时重力做功比沿面下滑时少
C. 滑至点时重力的瞬时功率小于滑至点时重力的瞬时功率
D. 滑至点过程中重力的平均功率大于滑至点过程中重力的平均功率
3. 如图所示,在一根不可伸长的轻绳下端拴一个质量为的带电小球,现使小球在水平面内做匀速圆周运动,同时在圆心处也固定一带电小球,轻绳与竖直方向的夹角为,两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 两球一定带同种电荷 B. 小球做匀速圆周运动过程中机械能守恒
C. 小球做匀速圆周运动的向心力指向 D. 小球做匀速圆周运动的向心力大小为
4. 如图所示,有一条柔软的质量为、长为的均匀链条,开始时链条的置于水平桌面上,垂于桌外,并使链条处于静止状态。若不计一切摩擦,桌子足够高,以地面为零势能面。下列说法正确的是( )
A. 垂于桌面外的链条的重力势能为负值
B. 若缓慢把链条全部拉回桌面上,在该过程中链条的机械能守恒
C. 若把链条全部拉回桌面上,垂于桌面外的链条的重心将上升
D. 若自由释放链条,则链条刚离开桌面时的动能大小等于
5. 飞船发射入轨是一个复杂的过程。如图所示,要先将飞船发射至近地轨道,在近地轨道的点调整速度大小进入转移轨道,在转移轨道上的点再次调整速度大小后进入目标轨道。忽略一切阻力,关于飞船在不同轨道上的运动,下列说法正确的是( )
A. 飞船在近地轨道上运动的周期与地球的自转周期相等
B. 飞船在转移轨道上绕地球从点向点运行过程中机械能减小
C. 飞船在转移轨道上运动经过点的速率比在目标轨道上运动经过点的速率大
D. 飞船在目标轨道上运动经过点的加速度比在转移轨道上运动经过点的加速度大
6. 机场一般用可移动式皮带输送机给飞机卸货,它可简化为如图甲所示的倾角为、以一定的速度逆时针匀速转动的传送带。若某时刻一质量为的货物以初速度为滑上传送带顶端,以该时刻为计时起点记录货物在传送带上运动的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿斜面向下为正方向,若传送带足够长,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,则( )
A. 货物下滑过程中,传送带对货物的摩擦力对货物先做正功,后不做功
B. 货物下滑过程中,传送带对货物做功等于
C. 货物在传送带上因摩擦产生的热量等于
D. 货物与传送带间的动摩擦因数
7. 如图所示,两负点电荷固定在直角三角形中的、两点上,已知,。若一试探电荷在点受到的电场力方向与垂直,则、两点处的点电荷的电荷量大小之比为( )
A. B. C. D.
8. 假设地球是一个半径为、质量分布均匀的球体,地表重力加速度为,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。如图所示,若在地球内部以地心为圆心、为半径挖一条圆形隧道,现使一小球在隧道内做匀速圆周运动,且不与隧道壁接触,小球可视为质点,不考虑隧道宽度与阻力。则小球在隧道中做匀速圆周运动的速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是正确的,请把正确选项的字母填涂在答题卡上,全对得4分,选对但不全得2分,错选、多选或不选得0分)
9. 如图所示,一个质量为的小球,用长为的轻绳悬挂于点,小球在水平力的作用下,从最低点缓慢地移动到点。重力加速度为,则在此过程中( )
A. 小球受到的合力做的功为零 B. 拉力做功为
C. 小球的重力势能增加 D. 水平力做功使小球的机械能增加
10. 宇航员在地球表面以一定的初速度竖直上抛一小球,经过时间落回原处;若在某星球表面以相同的初速度竖直上抛相同小球,则需经时间落回原处。已知该星球半径与地球半径之比为,忽略一切阻力,则( )
A. 小球在该星球上落回原处时的速率比在地球上落回原处时的速率大
B. 该星球表面重力加速度比地球表面重力加速度小
C. 该星球质量与地球质量之比为
D. 该星球的“第一宇宙速度”与地球的第一宇宙速度大小之比为
11. 登月是中华民族的浪漫梦想,某次科研活动中“月球车”在水平地面上由静止开始做单向直线运动,运动全过程的图像如图所示,已知段为过原点的倾斜直线;内“月球车”牵引力的功率保持不变,且功率;段为平行于横轴的直线;在末关闭动力,让“月球车”自由滑行,整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法正确的是( )
A. “月球车”的质量为
B. “月球车”做匀加速直线运动的时间
C. 当“月球车”在加速过程中速度为时,受到的牵引力大小为
D. 在内“月球车”运动的位移大小为
12. 行星A、B绕太阳运动的轨迹为椭圆,太阳在椭圆轨道的焦点上,A、B所受的引力随时间的变化如图所示,其中。假设A、B只受到太阳的引力,下列叙述正确的是( )
A. 行星A、B的运行周期之比为
B. 行星A、B的轨道半长轴之比为
C. 行星A的近日点到太阳的距离与远日点到太阳的距离之比为
D. 行星A与行星B的质量之比为
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
三、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
13. 图甲所示的向心力演示器是探究影响向心力大小因素的实验装置。装置中长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为,变速塔轮半径大小如图乙所示,其中,,。
(1)探究向心力的大小F与半径r的关系时,调整传动皮带的位置,选择半径为______和______的塔轮连接(选填“”“”“”或“”),并将两个质量相同的金属球分别放在挡板______处(选填“A”或“B”)和C处。
(2)用向心力演示器可以探究出的结论是______。
A. 在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B. 在运动半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与物体质量成正比
C. 在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比
D. 在物体质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与运动半径成反比
14. 小明利用给定的器材验证机械能守恒定律,步骤如下:
a、分别测量两物块的质量,测出物块1的质量为;物块2的质量为;
b、按图甲所示组装器材:物块1、2由跨过轻质定滑轮的轻绳连接,物块2下端与穿过打点计时器的纸带相连,初始时托住物块1,两物块保持静止,且纸带竖直绷紧,打点计时器所用的交流电源频率为;
c、接通打点计时器的电源,释放物块1,两物块开始运动,打出的纸带中的一段如图乙所示,点为由静止释放物块的起点,选取的计数点为、、,各计数点到点的长度分别为、、。
(1)打出图乙中点时物块1的速度为__________。(计算结果保留3位有效数字)
(2)在物块1、2从静止开始运动到打出点的过程中,在实验误差允许范围内满足关系式__________,则表明物块1、2组成的系统机械能守恒。(用题中物理量符号表示)
(3)为了测定当地的重力加速度,小明记录了多组并计算出对应的速度,作出图像如图丙所示,利用图像中的信息,可计算出当地的重力加速度为__________。(计算结果保留3位有效数字)
四、计算题(本大题共3小题,共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 如图所示,某人在地球赤道上的观测站观察月球的运动,若将月球的运行轨道视为圆,已知月球的轨道半径为,地球质量为,地球的自转角速度为,引力常量为,月球公转和地球自转方向相同。求:
(1)月球的公转周期;
(2)此人相邻两次观察到月球在观测站正上方的时间间隔。
16. 如图甲所示,长为的水平轨道与一粗糙的竖直半圆轨道在处平滑连接,点在点的正上方,有一质量为的滑块在水平外力的作用下从处由静止开始向右运动,水平力的变化与滑块位移的关系图像如图乙所示,滑块到达点时撤去外力。已知滑块与轨道间的动摩擦因数,滑块可视为质点,取,规定水平向右为力的正方向。
(1)求滑块到达点时的速度大小;
(2)若滑块进入半圆轨道后恰能运动到半圆轨道的最高点点,已知上滑过程中因摩擦产生的热量为,求半圆轨道的半径大小。
17. 如图所示,挡板P固定在倾角为的斜面左下端,斜面右上端与半径为的半圆形轨道连接,且点与圆心在同一水平面上。点有一光滑轻质小滑轮,质量均为、大小不计的物块B、C由一轻质弹簧拴接(弹簧平行于斜面),其中物块C紧靠在挡板处,物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为、大小不计的小球A相连,初始时刻小球A锁定在点,细绳与斜面平行且恰好绷直无张力,物块B、C处于静止状态。某时刻解除对小球的锁定,当小球沿半圆轨道运动到最低点时(物块B未到达点),物块C对挡板的作用力恰好为0,已知重力加速度为,不计一切摩擦,弹簧弹性势能表达式为(x为弹簧的形变量),求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)物块B沿斜面上升距离为时,物块B的速度大小。
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