精品解析：宁夏银川市六盘山高级中学2025-2026学年第二学期高一期中物理测试卷

宁夏六盘山高级中学 2025—2026学年第二学期高一期中测试卷 试卷类型：A、B卷 学科：物理 测试时间：120分钟 满分：100分 A卷 一、单选题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1. 物理学发展过程中，许多物理学家的科学研究克服了当时研究条件的局限性，取得了辉煌成果，推动了人类文明发展的进程。下列有关物理学史说法正确的是（　　） A. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 B. 法拉第通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷 C. 密立根通过油滴实验比较准确地测出了质子的电荷量 D. 伽利略确立了许多用于描述物体运动的基本概念，也创造了实验和逻辑推理结合的科学方法 2. 木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中两颗卫星绕木星做圆周运动的周期之比为1:4，则这两颗卫星的轨道半径之比为（　　） A. B. C. D. 3. P卫星是地球的一颗静止卫星，若P卫星的质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则P卫星所在处的加速度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 4. 我国首颗由东中校友潘建伟主导的量子卫星成功运行后，我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。如图所示，量子卫星最后定轨在离地面的预定圆周轨道，已知地球半径约为，同步卫星距地面约，下列说法正确的是（　　） A. 量子卫星的发射速度可能为7.8km/s B. 量子卫星的环绕速度小于同步卫星的环绕速度 C. 量子卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 D. 量子卫星绕地球的周期大于同步卫星绕地球的周期 5. 一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，力F1、F2做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是 A. 这两个力一定大小相等、方向相反 B. F1是动力，F2是阻力 C. 这两个力做的总功为12 J D. F1比F2做的功多 6. 如图所示，质量为m的物体从倾角为θ、高为h的斜面顶端由静止滑下，经时间t到达斜面底端时速度大小为v，此时重力的瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 7. 一根弹簧的弹力﹣位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm变到伸长量4cm的过程中（　　） A. 弹力所做的功是 3.6J，弹性势能减少了3.6J B. 弹力所做的功是 1.8J，弹性势能减少了1.8J C. 弹力所做的功是﹣3.6J，弹性势能增加了3.6J D. 弹力所做的功是﹣1.8J，弹性势能增加了1.8J 8. 如图所示，粗糙弧形轨道高为h，质量为m的小球从轨道顶端静止释放，运动到轨道底端时速度为v．重力加速度为g．该过程中阻力对小球做的功为（ ） A. B. C. D. 9. 神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（　　） A. 天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大 B. 返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力 C. 质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D. 返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒 10. 如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从桌面上方某一高度处自由落下，经过桌面时速度为v。不计空气阻力，重力加速度为g，设地面处重力势能为零，则小球到达地面时的机械能为（　　） A. 0 B. mgh C. D. 11. 在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是（　　） A. 小球在竖直平面内做匀速圆周运动 B. 电梯加速上升的过程 C. 抛出的铅球在空中运动的过程 D. 木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 12. 如图所示，绝缘水平面上放有不带电的空易拉罐，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近空易拉罐，在未接触的情况下，可观察到空易拉罐会朝玻璃棒方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带电说明摩擦可以创造电荷 B. 空易拉罐靠近玻璃棒的一侧带正电，远离玻璃棒的一侧带负电 C. 空易拉罐两侧感应电荷的代数和不为零 D. 玻璃棒对易拉罐近侧的引力大于对远侧的斥力 13. 两个相同的金属小球可看作点电荷，带电量之比为：，在真空中相距为，相互间的库仑力大小为，现将两小球相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力大小可能变为（　　） A. B. C. D. 14. 如图（a），安检机在工作时，通过水平传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图（b）所示。已知传送带长L=2m，速度v=3m/s，质量m=1kg的被检物品（可视为质点）与传送带的动摩擦因数，g取。若被检物品无初速度放在传送带A端，则（ ） A. 物品加速阶段，传送带对物品的摩擦力做负功 B. 物品加速阶段，传送带对物品的摩擦力不做功 C. 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为4.5J D. 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为9J 15. 如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面点的高度为，斜面底端与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的点停下。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为点到点的距离为，斜面倾角为。则下列说法正确的是（　　） A. 木块沿斜面下滑的过程中，摩擦力对木块做功为 B. 若保持和不变，增大，木块停止位置到点距离大于 C. 若保持和不变，增大，木块停止位置到点距离小于 D. 若保持和不变，将斜面底端延长至点，木块则刚好不下滑 二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共10分） 16. 某实验小组利用光电计时装置，测定物块和水平面间的动摩擦因数，如图甲所示。将物块（带有遮光条）放置在光电门的左侧某位置，然后瞬间将物块向右击出，记录下遮光时间t，已知当地的重力加速度为g。回答下列问题： （1）实验中还需要的操作步骤________（填正确答案标号）。 A. 用游标卡尺测出遮光条的宽度d B. 用天平测量出物块的质量m C. 用刻度尺测量出物块最终停止时遮光条的中心到光电门中心间的水平距离L （2）用所测物理量的符号表示物块与水平面间的动摩擦因数________。 17. 某同学用图1所示的实验装置完成“验证机械能守恒定律”。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是______。 A. 先释放纸带，再接通电源 B. 用手托住重物由静止释放 C. 重物初始位置靠近打点计时器 D. 打点计时器两个限位孔处于同一竖直线上 （2）实验中所用交流电源的周期为T，在纸带上确定计数点时，选取起始点为第1个计数点O，各计数点到O点的距离分别为，纸带如图2所示。重物质量为m，当地重力加速度为g，重物在C点时的动能为______，重物由O点运动到C点时重力势能的减小量为______。（均用题中所给物理量符号表示） 三、计算题（本大题共4小题，共20分） 18. 高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球做匀速圆周运动，已知该卫星的质量为m，地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，万有引力常量为G。求： （1）这颗卫星的运行速度大小v； （2）这颗卫星绕地球做圆周运动的周期T。 19. 如图所示，质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数。则运动员滑至坡底的过程中，（g取，，，装备质量不计）求：合力对运动员做的功。 20. 距沙坑高h=7m处，以的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑深处停下。不计空气阻力，。求：物体在沙坑中受到的平均阻力大小。 21. 如图所示，在粗糙的水平面上有一质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的作用下，物体从静止开始运动，已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度g取。求： （1）从静止开始，在4s内拉力F做功的平均功率； （2）从静止开始，4s末拉力F做功的瞬时功率。 B卷 四、多项选择题（本大题共5小题，每题4分，共20分，少选得2分，多选或错选不得分） 22. 行星外围有一圈宽度为d的发光带（发光的物质），简化为如图甲所示的模型，R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，某科学家做了精确的观测，发现发光带中的物质绕行星中心运行速度的平方，与到行星中心距离的倒数之间的关系如图乙所示，已知图线斜率为k，下列说法正确的是（　　） A. 该行星的质量为 B. 该行星的质量为 C. 该发光带是该行星的组成部分 D. 该发光带是环绕该行星的卫星群 23. 我国的一箭多星技术居世界前列，一箭多星是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。某两颗卫星释放过程简化如图所示，火箭运行至P点时，同时将A、B两颗卫星送入预定轨道。A卫星进入轨道1做圆周运动，B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动，P点为椭圆轨道的近地点，Q点为远地点，B卫星在Q点喷气变轨到轨道3，之后绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 两卫星在P点时的加速度不同 B. B卫星在P点时的速度大于A卫星的速度 C. B卫星在Q点变轨进入轨道3时需要喷气减速 D. B卫星在椭圆轨道上P点的速度大于在轨道3上的速度 24. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　） A. 重力做功 B. 小球机械能减少 C. 合外力做功 D. 克服摩擦力做功 25. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（　　） A. 摩擦力做功大小与F方向无关 B. 合力做功大小与F方向有关 C. F为水平方向时，F做功为 D. F做功的最小值为 26. 如图所示，半径为R的光滑半圆弧固定在光滑水平面上且与水平面光滑连接于C点，AC是竖直直径，B距离光滑水平面高度为R，质量均为m的小球甲、乙（视为质点）用轻质细杆连接，小球甲套在半圆弧上的A点，小球乙放置在C点，甲、乙均处于静止状态，现让小球甲受到轻微的扰动，小球甲沿半圆弧向下运动，小球乙沿着水平面向左运动，重力加速度为g，则在小球甲从A到B的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 甲的重力势能全部转化为甲的动能 B. 甲克服杆的作用力做的功等于杆对小球乙所做的功 C. 当甲刚运动到B点时，甲、乙的速度大小之比为 D. 当甲刚运动到B点时，甲的动能为 五、计算题（本大题共3小题，共20分） 27. 现代观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起。如图所示，设某双星系统中的两、的质量分别为m和2m，两星间距为L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O转动。已知引力常量为G，求： （1）到O点的距离和它们运行的角速度； （2）设想在上发射一台微型飞行器绕表面匀速圆周运动，其周期为T，求平均密度（忽略及其他星体对飞行器的引力）。 28. 中国研制了一款新型电动汽车，这款电动汽车每次充电的时间比现有的汽车加油还快，运营中无需连接电缆，只需在候客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5公里，假设有一辆电动汽车，质量，额定功率，当此电动汽车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，，问： （1）若电动汽车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间； （2）若电动汽车从静止开始保持额定功率运动，30 s后达到最大速度，此过程中电动汽车的位移。 29. 如图所示，半径R＝0.4m的粗糙圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量m＝0.1kg的小物块（可视为质点）从空中A点以的速度被水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小为6N，之后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，小物块第二次经过C点时刚好停止运动，不计空气阻力（g取10）。求： （1）小物块从A点运动到B点的时间t； （2）小物块经过圆弧轨道的过程中损失的机械能； （3）弹簧的弹性势能的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宁夏六盘山高级中学 2025—2026学年第二学期高一期中测试卷 试卷类型：A、B卷 学科：物理 测试时间：120分钟 满分：100分 A卷 一、单选题（本大题共15小题，每题2分，共30分） 1. 物理学发展过程中，许多物理学家的科学研究克服了当时研究条件的局限性，取得了辉煌成果，推动了人类文明发展的进程。下列有关物理学史说法正确的是（　　） A. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 B. 法拉第通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷 C. 密立根通过油滴实验比较准确地测出了质子的电荷量 D. 伽利略确立了许多用于描述物体运动的基本概念，也创造了实验和逻辑推理结合的科学方法 【答案】D 【解析】 【详解】A．开普勒总结出了行星运动三大规律，但并未解释行星按这些规律运动的原因，该原因由牛顿提出的万有引力定律揭示，故A错误； B．富兰克林通过风筝实验证明雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷，对应贡献不属于法拉第，故B错误； C．密立根通过油滴实验比较准确地测出了电子的电荷量，并非质子的电荷量，故C错误； D．伽利略确立了平均速度、瞬时速度、加速度等描述物体运动的基本概念，同时创造了将实验和逻辑推理结合的科学研究方法，故D正确。 故选D。 2. 木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中两颗卫星绕木星做圆周运动的周期之比为1:4，则这两颗卫星的轨道半径之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】卫星绕木星做圆周运动，根据开普勒第三定律有 解得 故选D。 3. P卫星是地球的一颗静止卫星，若P卫星的质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则P卫星所在处的加速度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由万有引力作为向心力可得 解得 故选B。 4. 我国首颗由东中校友潘建伟主导的量子卫星成功运行后，我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。如图所示，量子卫星最后定轨在离地面的预定圆周轨道，已知地球半径约为，同步卫星距地面约，下列说法正确的是（　　） A. 量子卫星的发射速度可能为7.8km/s B. 量子卫星的环绕速度小于同步卫星的环绕速度 C. 量子卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 D. 量子卫星绕地球的周期大于同步卫星绕地球的周期 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力可得 可得 量子卫星的轨道半径小于同步卫星，可知量子卫星的环绕速度大于同步卫星的环绕速度；量子卫星的最小发射速度为第一宇宙速度，即，故AB错误； C．根据万有引力提供向心力 可得向心加速度 可得量子卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故C正确； D．根据万有引力提供向心力 可得周期 可知量子卫星绕地球的周期小于同步卫星绕地球的周期，故D错误。 故选C。 5. 一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，力F1、F2做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是 A. 这两个力一定大小相等、方向相反 B. F1是动力，F2是阻力 C. 这两个力做的总功为12 J D. F1比F2做的功多 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据恒力做功公式可以知道,做功一正一负,不能说明两个力的方向相反,还跟角度有关,故A错误; B．功是标量,功的正负表示是动力做功还是阻力做功,所以F1是动力，F2是阻力,所以B选项是正确的; C．这两个力做的总功为: 所以C选项错误的; D．功的正负表示是动力做功还是阻力做功，不表示大小，F1与F2做的功一样多,故D错误. 6. 如图所示，质量为m的物体从倾角为θ、高为h的斜面顶端由静止滑下，经时间t到达斜面底端时速度大小为v，此时重力的瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】重力的瞬时功率 故选D。 7. 一根弹簧的弹力﹣位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm变到伸长量4cm的过程中（　　） A. 弹力所做的功是 3.6J，弹性势能减少了3.6J B. 弹力所做的功是 1.8J，弹性势能减少了1.8J C. 弹力所做的功是﹣3.6J，弹性势能增加了3.6J D. 弹力所做的功是﹣1.8J，弹性势能增加了1.8J 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据弹簧的弹力﹣位移图线可知图像的面积表示弹力所做的功，由图像可得弹力所做的功是 由功能关系可知，弹簧弹力做了多少正功，弹性势能就减小多少，所以弹性势能减小了1.8J，则B 正确；ACD错误； 故选B。 8. 如图所示，粗糙弧形轨道高为h，质量为m的小球从轨道顶端静止释放，运动到轨道底端时速度为v．重力加速度为g．该过程中阻力对小球做的功为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球从最高点到最低点由动能定理 可得该过程中阻力对小球做的功为 故选D。 9. 神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（　　） A. 天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大 B. 返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力 C. 质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D. 返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据 可得 可知圆轨道距地面高度越高，环绕速度越小；而只要环绕速度相同，返回舱和天和核心舱可以在同一轨道运行，与返回舱和天和核心舱的质量无关，故A错误，C正确； B．返回舱中的宇航员处于失重状态，仍然受到地球引力作用，地球的引力提供宇航员绕地球运动的向心力，故B错误； D．返回舱穿越大气层返回地面过程中，有阻力做功产生热量，机械能减小，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从桌面上方某一高度处自由落下，经过桌面时速度为v。不计空气阻力，重力加速度为g，设地面处重力势能为零，则小球到达地面时的机械能为（　　） A. 0 B. mgh C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意，由于地面处重力势能为零，可知小球经过桌面时的机械能为 不计空气阻力，则小球的机械能守恒，到达地面时的机械能为，故选D。 11. 在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是（　　） A. 小球在竖直平面内做匀速圆周运动 B. 电梯加速上升的过程 C. 抛出的铅球在空中运动的过程 D. 木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不断变化，机械能不守恒，A错误； B．电梯加速上升的过程，动能和重力势能均不断增大，机械能不守恒，B错误； C．抛出的铅球在空中运动的过程，只有重力做功，机械能守恒，C正确； D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程，动能不变，重力势能不断减小，机械能不守恒，D错误。 故选C。 12. 如图所示，绝缘水平面上放有不带电的空易拉罐，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近空易拉罐，在未接触的情况下，可观察到空易拉罐会朝玻璃棒方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带电说明摩擦可以创造电荷 B. 空易拉罐靠近玻璃棒的一侧带正电，远离玻璃棒的一侧带负电 C. 空易拉罐两侧感应电荷的代数和不为零 D. 玻璃棒对易拉罐近侧的引力大于对远侧的斥力 【答案】D 【解析】 【详解】A．丝绸摩擦过的玻璃棒带电只是电荷的转移，电荷不可以创造，故A错误； B．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，根据静电感应原理可知，空易拉罐靠近玻璃棒的一侧带负电，远离玻璃棒的一侧带正电，故B错误； C．根据电荷守恒定律可知，空易拉罐两侧感应电荷的代数和为零，故C错误； D．由于空易拉罐靠近玻璃棒的一侧带负电，远离玻璃棒的一侧带正电，所带电荷量大小相等，则玻璃棒对易拉罐近侧的引力大于对远侧的斥力，故D正确。 故选D。 13. 两个相同的金属小球可看作点电荷，带电量之比为：，在真空中相距为，相互间的库仑力大小为，现将两小球相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力大小可能变为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】开始时两电荷间的库仑力为 若两电荷带同种电荷，由电荷守恒定律，则接触后电荷量均分，故各带电量为4q，则库仑力 若两电荷带异种电荷，由电荷守恒定律，则接触后电荷量先中和再均分，故接触后各带电量为3q，则库仑力 故选B。 14. 如图（a），安检机在工作时，通过水平传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图（b）所示。已知传送带长L=2m，速度v=3m/s，质量m=1kg的被检物品（可视为质点）与传送带的动摩擦因数，g取。若被检物品无初速度放在传送带A端，则（ ） A. 物品加速阶段，传送带对物品的摩擦力做负功 B. 物品加速阶段，传送带对物品的摩擦力不做功 C. 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为4.5J D. 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为9J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．物品加速阶段，物品相对传送带向后运动，物品受到向前的摩擦力作用，传送带对物品的摩擦力做正功，故AB错误； CD．物品刚放在传送带上时相对传送带滑动，做初速度为零的匀加速直线运动，对物品由牛顿第二定律得 解得 假设物品可以加速到与传送带共速，则加速运动的时间为 物品加速运动的距离为 则物品先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动；物品做匀加速直线运动阶段传送带运动的距离 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为 故C正确，D错误。 故选C。 15. 如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面点的高度为，斜面底端与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的点停下。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为点到点的距离为，斜面倾角为。则下列说法正确的是（　　） A. 木块沿斜面下滑的过程中，摩擦力对木块做功为 B. 若保持和不变，增大，木块停止位置到点距离大于 C. 若保持和不变，增大，木块停止位置到点距离小于 D. 若保持和不变，将斜面底端延长至点，木块则刚好不下滑 【答案】D 【解析】 【详解】A．木块沿斜面下滑的过程中，摩擦力对木块做的功为 ，A错误； BC．对小木块运动的整个过程，根据动能定理则有 解得，BC错误； D．结合上述分析可知，将斜面底端延长至点时，则有 此时刚好满足 因此物块恰好不下滑，D正确。 故选D。 二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共10分） 16. 某实验小组利用光电计时装置，测定物块和水平面间的动摩擦因数，如图甲所示。将物块（带有遮光条）放置在光电门的左侧某位置，然后瞬间将物块向右击出，记录下遮光时间t，已知当地的重力加速度为g。回答下列问题： （1）实验中还需要的操作步骤________（填正确答案标号）。 A. 用游标卡尺测出遮光条的宽度d B. 用天平测量出物块的质量m C. 用刻度尺测量出物块最终停止时遮光条的中心到光电门中心间的水平距离L （2）用所测物理量的符号表示物块与水平面间的动摩擦因数________。 【答案】（1）AC （2） 【解析】 【小问1详解】 物块通过光电门时的速度为 对物块，根据动能定理可得 可得 所以，需要用游标卡尺测出遮光条的宽度d和用刻度尺测量出物块最终停止时遮光条的中心到光电门中心间的水平距离L；不需要用天平测量出物块的质量m。 故选AC。 【小问2详解】 由以上分析可知 17. 某同学用图1所示的实验装置完成“验证机械能守恒定律”。 （1）关于实验操作，下列说法正确的是______。 A. 先释放纸带，再接通电源 B. 用手托住重物由静止释放 C. 重物初始位置靠近打点计时器 D. 打点计时器两个限位孔处于同一竖直线上 （2）实验中所用交流电源的周期为T，在纸带上确定计数点时，选取起始点为第1个计数点O，各计数点到O点的距离分别为，纸带如图2所示。重物质量为m，当地重力加速度为g，重物在C点时的动能为______，重物由O点运动到C点时重力势能的减小量为______。（均用题中所给物理量符号表示） 【答案】（1）CD （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．实验时应先接通电源，后释放纸带，故A错误； B．实验时需要用手托住重物，使重物由静止释放，可能导致物体离开手时具有一定的初速度，应该用手拎着纸带释放，故B错误； C．重物的初始位置应靠近打点计时器，可以获取更多的点迹，以便有利于实验数据的分析，故C正确； D．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直向上，从而减小实验时的摩擦，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]根据匀变速直线运动规律可知，打C点时重物的瞬时速度大小为 重物在C点时的动能 [2]重物从O到C重力势能的减少量 三、计算题（本大题共4小题，共20分） 18. 高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球做匀速圆周运动，已知该卫星的质量为m，地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，万有引力常量为G。求： （1）这颗卫星的运行速度大小v； （2）这颗卫星绕地球做圆周运动的周期T。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）在地球表面的物体受到的万有引力等于重力可得 可得 对卫星由引力作为向心力可得 联立解得 （2）对卫星由引力作为向心力可得 联立解得 19. 如图所示，质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数。则运动员滑至坡底的过程中，（g取，，，装备质量不计）求：合力对运动员做的功。 【答案】J 【解析】 【详解】重力做的功为 因支持力与速度始终垂直，所以支持力做功为 摩擦力做功为 则合力做的功为 20. 距沙坑高h=7m处，以的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑深处停下。不计空气阻力，。求：物体在沙坑中受到的平均阻力大小。 【答案】155N 【解析】 【详解】设物体在沙坑中受到的平均阻力为f，从抛出点到最低点的全过程中 代入数据得 21. 如图所示，在粗糙的水平面上有一质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的作用下，物体从静止开始运动，已知物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度g取。求： （1）从静止开始，在4s内拉力F做功的平均功率； （2）从静止开始，4s末拉力F做功的瞬时功率。 【答案】（1）12W （2）24W 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律有 解得物体的加速度大小 的位移为 在4s内拉力F做功 在4s内拉力F做功的平均功率为 【小问2详解】 4s末物体的速度为 可得4s末拉力F做功的瞬时功率 B卷 四、多项选择题（本大题共5小题，每题4分，共20分，少选得2分，多选或错选不得分） 22. 行星外围有一圈宽度为d的发光带（发光的物质），简化为如图甲所示的模型，R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，某科学家做了精确的观测，发现发光带中的物质绕行星中心运行速度的平方，与到行星中心距离的倒数之间的关系如图乙所示，已知图线斜率为k，下列说法正确的是（　　） A. 该行星的质量为 B. 该行星的质量为 C. 该发光带是该行星的组成部分 D. 该发光带是环绕该行星的卫星群 【答案】BD 【解析】 【详解】若发光带是该行星的组成部分，则卫星和发光带的角速度相等，根据 可知，速度与半径成正比，与图像不符。 设该发光带是卫星群，则万有引力提供向心力，有 可得 速度的平方与到行星中心距离的倒数成正比，与图像一致，且有 可得 所以发光带应为卫星群。 故选BD。 23. 我国的一箭多星技术居世界前列，一箭多星是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。某两颗卫星释放过程简化如图所示，火箭运行至P点时，同时将A、B两颗卫星送入预定轨道。A卫星进入轨道1做圆周运动，B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动，P点为椭圆轨道的近地点，Q点为远地点，B卫星在Q点喷气变轨到轨道3，之后绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 两卫星在P点时的加速度不同 B. B卫星在P点时的速度大于A卫星的速度 C. B卫星在Q点变轨进入轨道3时需要喷气减速 D. B卫星在椭圆轨道上P点的速度大于在轨道3上的速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．两卫星在P点 解得，故两卫星的加速度相同，故A错误； B．依题意，A卫星沿轨道1做圆周运动，B卫星从P点开始沿轨道2做椭圆轨道运动，由于椭圆轨道的半长轴大于圆轨道1的半径，所以B卫星在P点时需要加速做离心运动，从而运动到更高的椭圆轨道上，所以B卫星在P点的速度大于A卫星的速度，故B正确； C．卫星从低轨道运动到高轨道，需要在轨道相切处点火加速，所以B卫星在Q点变轨进入轨道3时需要向后喷气加速，故C错误； D．根据有 由于B卫星在轨道3上运动的轨道半径大于A卫星在轨道1上运动的轨道半径，所以B卫星在轨道3上运动的速度小于A卫星在轨道1上运动的速度 由于椭圆轨道的半长轴大于圆轨道1的半径，所以卫星在轨道1上的P点需要加速做离心运动，才能从轨道1运动到更高的椭圆轨道上 又知 所以，故卫星在椭圆轨道上P点的速度大于卫星在轨道3上的速度，故D正确。 故选BD。 24. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中（　　） A. 重力做功 B. 小球机械能减少 C. 合外力做功 D. 克服摩擦力做功 【答案】BC 【解析】 【详解】在B点，根据牛顿第二定律 解得 小球从P到B的运动过程中重力做功 由动能定理得 解得克服摩擦力做 摩擦力做负功为，则小球机械能减少，故BC正确，AD错误。 故选BC。 25. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（　　） A. 摩擦力做功大小与F方向无关 B. 合力做功大小与F方向有关 C. F为水平方向时，F做功为 D. F做功的最小值为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设力F与水平方向的夹角为，则摩擦力为 摩擦力做功大小 可知摩擦力做功大小与F方向有关，故A错误； B．合力做功 物体做匀加速直线运动，可知合力做功大小与F方向无关，故B错误； C．F为水平方向时，有 F做功为，故C正确； D．因合外力做功大小一定，而合外力的功等于力F与摩擦力f做功的代数和，当 摩擦力为零，则此时摩擦力做功为零，此时力F做功最小，最小值为，故D正确。 故选CD。 26. 如图所示，半径为R的光滑半圆弧固定在光滑水平面上且与水平面光滑连接于C点，AC是竖直直径，B距离光滑水平面高度为R，质量均为m的小球甲、乙（视为质点）用轻质细杆连接，小球甲套在半圆弧上的A点，小球乙放置在C点，甲、乙均处于静止状态，现让小球甲受到轻微的扰动，小球甲沿半圆弧向下运动，小球乙沿着水平面向左运动，重力加速度为g，则在小球甲从A到B的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 甲的重力势能全部转化为甲的动能 B. 甲克服杆的作用力做的功等于杆对小球乙所做的功 C. 当甲刚运动到B点时，甲、乙的速度大小之比为 D. 当甲刚运动到B点时，甲的动能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．甲的速度沿切线方向，在B点时，设甲乙速度大小分别为，根据几何关系可知，杆与竖直方向夹角为60°，则此时有 可知乙的速度不为零，则甲的重力势能全部转化为甲和乙的动能之和，故A错误； B．因为杆是轻杆，根据机械能守恒可知，甲克服杆的作用力做的功等于杆对乙所做的功，故B正确； C．由A选项分析可知，甲运动到B点时，甲、乙的速度大小之比为，故C正确； D．甲运动到B点时，根据机械能守恒有 联立解得甲的动能，故D错误。 故选BC。 五、计算题（本大题共3小题，共20分） 27. 现代观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起。如图所示，设某双星系统中的两、的质量分别为m和2m，两星间距为L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O转动。已知引力常量为G，求： （1）到O点的距离和它们运行的角速度； （2）设想在上发射一台微型飞行器绕表面匀速圆周运动，其周期为T，求平均密度（忽略及其他星体对飞行器的引力）。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）设O点到星的距离为x，双星运动的角速度为，由万有引力提供向心力。对于星 对于星 联立解得 ， （2）设的半径为R，微型飞行器的质量为，则 又 联立解得 28. 中国研制了一款新型电动汽车，这款电动汽车每次充电的时间比现有的汽车加油还快，运营中无需连接电缆，只需在候客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5公里，假设有一辆电动汽车，质量，额定功率，当此电动汽车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，，问： （1）若电动汽车从静止开始，保持以的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间； （2）若电动汽车从静止开始保持额定功率运动，30 s后达到最大速度，此过程中电动汽车的位移。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 电动汽车做匀加速运动，由牛顿第二定律得 解得 设电动汽车刚达到额定功率时的速度为 则 代入数据得 设电动汽车匀加速运动的时间为，则 解得 【小问2详解】 当电动汽车速度达到最大时电动汽车的牵引力与阻力平衡，即 可得 又 解得汽车最大速度为 从静止到最大速度整个过程牵引力与阻力做功，由动能定理得 代入数据解得 29. 如图所示，半径R＝0.4m的粗糙圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量m＝0.1kg的小物块（可视为质点）从空中A点以的速度被水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小为6N，之后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，小物块第二次经过C点时刚好停止运动，不计空气阻力（g取10）。求： （1）小物块从A点运动到B点的时间t； （2）小物块经过圆弧轨道的过程中损失的机械能； （3）弹簧的弹性势能的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据运动的合成与分解，将物块在B点的速度进行分解，如图所示 由几何知识可知 解得物块从A到B所用时间 【小问2详解】 根据上述分析可得物块在B点的速度 设物块在C点的速度，根据牛顿第二定律可得 解得 根据能量守恒定律，可得小物块经过圆弧轨道的过程中损失的机械能 【小问3详解】 根据能量守恒可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $