精品解析：北京市陈经纶中学2025-2026学年高一下学期期中诊断物理试卷

北京市陈经纶中学期中诊断 高一年级　物理学科 （时间：90分钟　满分：100分） 一、单选题：本大题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有且只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动 C. 物体受到恒定的合外力，一定做直线运动 D. 两个直线运动的合运动一定是直线运动 2. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。以地面为参考系，下列说法正确的是（　　） A. 猴子的运动轨迹为直线 B. t=0时猴子的速度大小为12m/s C. t=1s时猴子的速度大小为m/s D. 猴子在0~2s内的加速度大小为m/s2 3. 如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水目的。运行脱水程序时，滚筒受电机控制，可以认为是在匀速转动，所以可以认为湿衣服是在竖直平面内贴着滚筒做匀速圆周运动。波轮洗衣机中的脱水桶如图乙所示，在脱水时可以认为湿衣服紧贴在筒壁上随筒做匀速圆周运动。根据材料，下列说法正确的是（　　） A. 滚筒洗衣机中衣物做匀速圆周运动所需的向心力由衣服所受重力提供 B. 滚筒洗衣机中衣物做匀速圆周运动所需的向心力由摩擦力提供 C. 在滚筒洗衣机运行洗涤程序时，不论滚筒转速是多大，衣服都随滚筒一起在竖直面做匀速圆周运动 D. 滚筒洗衣机中湿衣服中的水珠在衣服随滚筒运动到最低点时容易被甩出 4. 如图所示，是有趣的“套圈”小游戏。小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，要想套中同一个小圆筒。若小圆环的运动视为平抛运动，小圆环可被视为质点，则（　　） A. 大人抛出的圆环速度变化率较大 B. 大人抛出的圆环在空中运动时间较长 C. 大人抛出的圆环初速度较大 D. 无法比较大人与小孩抛出小圆环的初速度大小 5. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与OO'之间的夹角为θ，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小物块做圆周运动的半径为R B. 小物块受到的支持力提供向心力 C. 小物块受到的支持力大小为 D. 转台转动的角速度为 6. 2024年3月长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号进入近月点P、远月点A的月球捕获轨道开始绕月飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B的环月轨道。则鹊桥二号（ ） A. 离开火箭时的速度大于地球的第二宇宙速度 B. 在捕获轨道运行的周期等于在环月轨道运行的周期 C. 在捕获轨道经过P点时需点火加速才能进入环月轨道 D. 在捕获轨道经过P点时的加速度等于在环月轨道经过P点时的加速度 7. 汽车发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某汽车质量为1500kg，其发动机的额定功率为60kW，“在水平路面上行驶时受到的阻力恒为2000N，若该车在额定功率下启动，之后保持该功率沿直线行驶25s达到最大速度。下列说法正确的是（　　） A. 汽车做匀加速直线运动 B. 汽车能达到的最大速度为40m/s C. 当汽车速度为10m/s时，加速度大小为 D. 汽车从静止到最大速度行驶的距离大于375m 8. 质量为m的物体，从静止开始以的加速度下落高度h的过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 物体的机械能守恒 B. 物体的机械能减少 C. 物体的重力势能减少 D. 物体克服阻力做 二、多选题：本大题共4个小题，每小题3分，漏选得2分，错选不得分，共12分。 9. 如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（　　） A. 两小球落地时的速度不相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率不相同 C. 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 10. 某风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面，风向恰好垂直于叶片转动的圆面。已知空气的密度为，该风力发电机把通过此圆面内空气的动能转化为电能的效率为10%，且该效率恒定。设风速大小为。下列说法正确的是（　　） A. 在单位时间内经过叶片转动圆面的空气质量为 B. 该发电机发电功率为 C. 若风速降为，该发电机发电功率将变为原来的 D. 若风向与叶片转动的圆面的夹角变为，但风速大小不变，该发电机发电功率不变 11. 如图所示，小球从A点斜向上抛出，恰好垂直撞到竖直墙壁上的B点，已知小球在A点速度大小为，与水平方向成夹角．不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小球上升的最大高度为0.45m B. 小球从A运动到B的时间为0.3s C. 小球在最高点的速度大小为3m/s D. A、B间的水平距离为1.6m 12. 如图所示，水平传送带以恒定的速率v顺时针转动。将质量为m的工件（可视为质点）轻放在传送带的A端，由于摩擦力的作用，工件做匀加速运动，经过时间，工件恰好相对传送带静止。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 工件的位移大小为vt B. 工件所受的摩擦力大小为 C. 工件所受摩擦力做的功为 D. 传送带所受摩擦力做的功为 三、实验题（共22分） 13. 某物理小组做“探究平抛运动的特点”的实验： （1）采用如图所示的实验装置，实验时需要下列哪个器材______。 A．弹簧秤 B．重锤线 C．打点计时器 （2）在该实验中，下列说法正确的是______。 A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端可以不水平 C．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放 D．将描出的点用刻度尺连成折线 （3）若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图所示的频闪照片。在测得，，，后，需要验证的关系是______。用（，，，表示） （4）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长为L，重力加速度为g，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则与照相机的闪光频率对应的周期为______，该小球做平抛运动的初速度为______。 14. 实验室中可以利用图1 装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的___________。 A. 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量与势能变化量 C. 速度变化量的平方与高度变化量 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是___________（填选项前的字母）。 A. 交流电源 B. 天平（含砝码） C. 刻度尺 （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为__________（用题中字母表示）。 （4） 某小组先后用两个不同的重锤进行实验，实验操作规范。多次记录下落的高度h和对应的速度大小v，分别作出v2-h图像如图3所示。请分析说明两条图线斜率不同的原因__________，并指出选择哪条图线验证机械能守恒定律误差更小__________。 四、解答题（写出必要的文字叙述及步骤，只写结果不给分） 15. 如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，求： （1）2s内拉力对雪橇做的功是多少？ （2）2s内拉力的平均功率； （3）2s末拉力的瞬时功率。 16. 发射地球静止卫星时，先将卫星发射到距地面高度为的近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示。已知静止卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响。求： （1）地球的质量M； （2）第一宇宙速度大小v； （3）卫星在近地点A的加速度大小a； （4）远地点B距地面的高度。 17. 如图，一个质量为的小球，在左侧平台上运行一段距离后从边缘点以的速度水平飞出，恰能沿圆弧切线从点进入固定在地面上的竖直的圆弧管道，并继续滑行。已知圆弧管道口内径远小于圆弧半径与竖直方向的夹角是，平台到地面的高度差为。取，，。求： （1）小球从点运动到点所需的时间； （2）P点距地面的高度和圆弧半径； （3）若通过最高点点时小球对管上壁的压力大小，求小球经过点时的速度大小。 18. 某同学看到法治节目中报道有人用弹弓射击野生动物，他对此行为表示强烈谴责，为了教育其他同学不要玩弹弓，他想用学过的物理知识来实际测量它的威力。于是他准备了一个与节目中类似的弹弓，如图所示，弹弓两侧的支架各固定有两根完全相同的橡胶管。金属弹珠的直径为10mm。 (1)他首先猜想橡胶管拉伸过程中弹力与形变量的关系满足胡克定律，为了验证猜想进行了实验。由于实验室的传感器量程较小，于是他取其中一根橡胶管进行实验，通过传感器拉动橡胶管，记下它每一次的长度L及对应的拉力F的大小，并在坐标纸上画出图甲所示的图象。为了便于研究，他在老师的启发下将原图象拟合成图乙所示，请你根据图乙，计算出该单根橡胶管的原长L0和劲度系数k； (2)该同学查阅资料发现，当弹丸发射后的比动能（动能与最大横截面积的比值）超过1.8J/cm2时，就可被认定为被管制危险品，并且满足胡克定律的物体在弹性限度内其弹性势能E与形变量x的关系式可表示为E，在一次测试中，弹弓两侧的橡胶管组被拉至49cm长，请你估算弹珠离开弹弓时的比动能（π取3，结果保留两位有效数字）； (3)该同学在实际测量弹珠射程时发现，当用比较大的弹珠时，它的射程比较小，请你用学过的物理知识解释这一现象。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市陈经纶中学期中诊断 高一年级　物理学科 （时间：90分钟　满分：100分） 一、单选题：本大题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有且只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动 C. 物体受到恒定的合外力，一定做直线运动 D. 两个直线运动的合运动一定是直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同，所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确； B．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动，受到的就是恒力重力的作用，故B错误； C．物体受到恒定合外力作用时，不一定做直线运动，比如平抛运动，故C错误； D．水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，合成起来做平抛运动，是曲线运动，故D错误。 故选A。 2. 如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v-t图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。以地面为参考系，下列说法正确的是（　　） A. 猴子的运动轨迹为直线 B. t=0时猴子的速度大小为12m/s C. t=1s时猴子的速度大小为m/s D. 猴子在0~2s内的加速度大小为m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知在y方向上做匀减速运动，在x方向上做匀速运动，所以运动轨迹是曲线，故A错误； B．0时刻猴子y方向的初速度为 猴子在x方向上的初速度为 所以初速度为，故B错误； C．在时y方向的速度为 所以合速度为，故C正确； D．猴子只在竖直方向有加速度，根据图像可知0~2s内的加速度，故D错误。 故选C。 3. 如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水目的。运行脱水程序时，滚筒受电机控制，可以认为是在匀速转动，所以可以认为湿衣服是在竖直平面内贴着滚筒做匀速圆周运动。波轮洗衣机中的脱水桶如图乙所示，在脱水时可以认为湿衣服紧贴在筒壁上随筒做匀速圆周运动。根据材料，下列说法正确的是（　　） A. 滚筒洗衣机中衣物做匀速圆周运动所需的向心力由衣服所受重力提供 B. 滚筒洗衣机中衣物做匀速圆周运动所需的向心力由摩擦力提供 C. 在滚筒洗衣机运行洗涤程序时，不论滚筒转速是多大，衣服都随滚筒一起在竖直面做匀速圆周运动 D. 滚筒洗衣机中湿衣服中的水珠在衣服随滚筒运动到最低点时容易被甩出 【答案】D 【解析】 【详解】AB．滚筒洗衣机中衣物做匀速圆周运动所需的向心力由筒壁对衣服的支持力和衣服所受重力指向圆心的合力提供，故AB错误； C．在滚筒洗衣机运行洗涤程序时，若滚筒转速较小，则衣服需要的向心力较小，衣服有可能不能随滚筒一起到达滚筒的最高点，故C错误； D．滚筒洗衣机中衣服在最低点受到筒壁的支持力最大，所以湿衣服中的水珠在衣服随滚筒运动到最低点时容易被甩出，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，是有趣的“套圈”小游戏。小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，要想套中同一个小圆筒。若小圆环的运动视为平抛运动，小圆环可被视为质点，则（　　） A. 大人抛出的圆环速度变化率较大 B. 大人抛出的圆环在空中运动时间较长 C. 大人抛出的圆环初速度较大 D. 无法比较大人与小孩抛出小圆环的初速度大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．大人、小孩抛出的圆环在空中的加速度均为重力加速度，所以速度变化率相等，故A错误； B．圆环在空中做平抛运动，竖直方向有 可得 由于大人抛出的圆环在空中下落高度较大，则大人抛出的圆环在空中运动时间较长，故B正确； CD．水平方向有 由于水平位移相等，大人抛出的圆环在空中运动时间较长，则大人抛出的圆环初速度较小，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与OO'之间的夹角为θ，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小物块做圆周运动的半径为R B. 小物块受到的支持力提供向心力 C. 小物块受到的支持力大小为 D. 转台转动的角速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小物块做圆周运动的半径为 ，A错误； B．小物块受到的支持力与重力的合力提供向心力，B错误； C．小物块受到的支持力大小为 解得，C错误； D．转台转动的角速度为 解得，D正确。 故选D。 6. 2024年3月长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号进入近月点P、远月点A的月球捕获轨道开始绕月飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B的环月轨道。则鹊桥二号（ ） A. 离开火箭时的速度大于地球的第二宇宙速度 B. 在捕获轨道运行的周期等于在环月轨道运行的周期 C. 在捕获轨道经过P点时需点火加速才能进入环月轨道 D. 在捕获轨道经过P点时的加速度等于在环月轨道经过P点时的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．火箭绕地球运动，离开火箭时的速度大于地球的第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A错误； B．根据开普勒第三定律 可知在捕获轨道运行的周期大于在环月轨道运行的周期，故B错误； C．卫星从高轨道进入低轨道时，需要点火减速，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 解得 所以在捕获轨道经过P点时的加速度等于在环月轨道经过P点时的加速度，故D正确。 故选D。 7. 汽车发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某汽车质量为1500kg，其发动机的额定功率为60kW，“在水平路面上行驶时受到的阻力恒为2000N，若该车在额定功率下启动，之后保持该功率沿直线行驶25s达到最大速度。下列说法正确的是（　　） A. 汽车做匀加速直线运动 B. 汽车能达到的最大速度为40m/s C. 当汽车速度为10m/s时，加速度大小为 D. 汽车从静止到最大速度行驶的距离大于375m 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车在额定功率下启动时，根据 可知牵引力随速度增大而减小，根据牛顿第二定律 可知加速度逐渐减小，故做变加速直线运动，而非匀加速直线运动，故A错误； B．最大速度时牵引力等于阻力，由得 故B错误； C．当速度时，牵引力 加速度 故C错误； D．由动能定理 代入数据得 故D正确。 故选D。 8. 质量为m的物体，从静止开始以的加速度下落高度h的过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 物体的机械能守恒 B. 物体的机械能减少 C. 物体的重力势能减少 D. 物体克服阻力做 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为物体的加速度为，所以物体受到了阻力作用，对物体有 解得 该过程对物体来说，重力做功为 阻力做功 物体下落过程中，除重力以外，还有阻力做功，所以机械能不守恒，故A项错误，符合题意； B．机械能的变化量等于除重力以外其他力做的功，即 所以机械能减少了，故B项正确，不符合题意； C．重力做功等于重力势能的该变量，即 所以重力势能减少了，故C项正确，不符合题意； D．由之前分析可知，物体克服阻力做功，故D项正确，不符合题意。 故选A。 二、多选题：本大题共4个小题，每小题3分，漏选得2分，错选不得分，共12分。 9. 如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（　　） A. 两小球落地时的速度不相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率不相同 C. 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．两球质量相同、初位置高度相同、初速度大小相同，根据机械能守恒 落地时速度大小相等，但A球水平抛，速度方向斜向下；B球竖直上抛，落地时速度方向竖直向下，速度不同（方向不同），A正确； B．重力瞬时功率 落地时，A球有水平速度，竖直分速度 B球竖直方向速度 两小球落地时，重力的瞬时功率不相同，B正确； C．重力做功 两球质量相同、下落高度相同，重力做功相同，C正确； D．平均功率 重力做功W相同，但A球平抛运动时间小于B球竖直上抛运动时间，从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率不相同，D错误。 故选ABC。 10. 某风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面，风向恰好垂直于叶片转动的圆面。已知空气的密度为，该风力发电机把通过此圆面内空气的动能转化为电能的效率为10%，且该效率恒定。设风速大小为。下列说法正确的是（　　） A. 在单位时间内经过叶片转动圆面的空气质量为 B. 该发电机发电功率为 C. 若风速降为，该发电机发电功率将变为原来的 D. 若风向与叶片转动的圆面的夹角变为，但风速大小不变，该发电机发电功率不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在时间t内经过风力发电机叶片圆面的气流的质量为 故在单位时间内经过叶片转动圆面的空气质量为，故A错误； B．在时间t内经过风力发电机叶片圆面的空气的动能为 风力发电机的发电功率为，故B正确； C．根据发电功率公式 可知若风速降为，该发电机发电功率为，故C正确； D．风向与叶片转动的圆面的夹角变为，但风速大小不变，仍为，此时将风速分解为垂直于圆面的分速度 根据发电功率公式 现在以垂直于圆面的分速度计算发电功率，则有 可知发电功率变为原来的，发电功率改变了，故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，小球从A点斜向上抛出，恰好垂直撞到竖直墙壁上的B点，已知小球在A点速度大小为，与水平方向成夹角．不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 小球上升的最大高度为0.45m B. 小球从A运动到B的时间为0.3s C. 小球在最高点的速度大小为3m/s D. A、B间的水平距离为1.6m 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球竖直方向做竖直上抛运动，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有 解得 故A正确； B．结合上述，利用逆向思维，根据速度公式有 解得 故B正确； C．小球水平方向做匀速直线运动，则小球在最高点的速度大小为 故C错误； D．小球水平方向做匀速直线运动，则A、B间的水平距离为 故D错误。 故选AB。 12. 如图所示，水平传送带以恒定的速率v顺时针转动。将质量为m的工件（可视为质点）轻放在传送带的A端，由于摩擦力的作用，工件做匀加速运动，经过时间，工件恰好相对传送带静止。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 工件的位移大小为vt B. 工件所受的摩擦力大小为 C. 工件所受摩擦力做的功为 D. 传送带所受摩擦力做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．工件在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动，位移大小为，故A错误； B．对工件由牛顿第二定律可得 又 联立解得工件所受的摩擦力大小为，故B正确； C．工件所受摩擦力与其运动方向相同，由动能定理可得 故工件所受摩擦力做的功为，故C错误； D．传送带所受摩擦力方向向左，大小为，位移为 故传送带所受摩擦力做的功为 联立解得，故D正确。 故选BD。 三、实验题（共22分） 13. 某物理小组做“探究平抛运动的特点”的实验： （1）采用如图所示的实验装置，实验时需要下列哪个器材______。 A．弹簧秤 B．重锤线 C．打点计时器 （2）在该实验中，下列说法正确的是______。 A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端可以不水平 C．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放 D．将描出的点用刻度尺连成折线 （3）若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图所示的频闪照片。在测得，，，后，需要验证的关系是______。用（，，，表示） （4）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长为L，重力加速度为g，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则与照相机的闪光频率对应的周期为______，该小球做平抛运动的初速度为______。 【答案】 ①. B ②. C ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]A．由于不需要测量力，则不需要弹簧秤，A错误； B．实验需要描绘平抛运动的轨迹，则需要重锤线确定竖直方向，B正确； C．由于不需要测量时间，则不需要打点计时器，C错误。 故选B。 （2）[2]AC．斜槽轨道不需要光滑，只需要小球每次从相同位置由静止开始释放，就可以保证小球具有相同的初速度，所以A错误，C正确； B．斜槽轨道末端必须水平，才能保证小球做平抛运动，B错误； D．将描出的点用平滑的曲线连接起来，不能用折线连接，D错误。 故选C。 （3）[3]小球在水平方向做匀速直线运动，则有 （4）[4][5]小球在竖直方向做匀变速直线运动，所以由可得，照相机的闪光频率对应的周期为 水平方向做匀速直线运动，则 可得，小球做平抛运动的初速度为 14. 实验室中可以利用图1 装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的___________。 A. 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量与势能变化量 C. 速度变化量的平方与高度变化量 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是___________（填选项前的字母）。 A. 交流电源 B. 天平（含砝码） C. 刻度尺 （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为__________（用题中字母表示）。 （4） 某小组先后用两个不同的重锤进行实验，实验操作规范。多次记录下落的高度h和对应的速度大小v，分别作出v2-h图像如图3所示。请分析说明两条图线斜率不同的原因__________，并指出选择哪条图线验证机械能守恒定律误差更小__________。 【答案】（1）A （2）AC （3） ①. mghB ②. （4） ①. 设重锤质量为m，阻力为f，根据动能定理 得 重锤所受阻力f与质量m的比值不同，导致两图线斜率不同，且均小于2g ②. 图线M 【解析】 【小问1详解】 为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。故选A。 【小问2详解】 电磁打点计时器需要使用低压交流电源，需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离；由于验证机械能守恒的表达式中，重物的质量可以约去，所以不需要用天平测质量。故选AC。 【小问3详解】 [1]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量 [2]打B点时，重物的速度为 则从打O点到打B点的过程中，重物的动能增加量 【小问4详解】 [1][2]从图中可以看出，重锤的质量大，图像的斜率大，下落相同的高度时动能增加的大一些，可见，重锤的质量越大，空气阻力的影响越小，直线M、N斜率不一样的原因是空气阻力和摩擦阻力对二者的影响不一样，对M的影响较小。数学分析如下：设重锤质量为m，阻力为f，根据动能定理 得 重锤所受阻力f与质量m的比值不同，导致两图线斜率不同，且均小于2g 四、解答题（写出必要的文字叙述及步骤，只写结果不给分） 15. 如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，求： （1）2s内拉力对雪橇做的功是多少？ （2）2s内拉力的平均功率； （3）2s末拉力的瞬时功率。 【答案】（1）48J；（2）24W；（3）48W 【解析】 【分析】 【详解】（1）2s内雪橇的位移为 拉力对雪橇做的功是 （2）2s内拉力的平均功率 （3） 2s末雪橇的速度为 2s末拉力的瞬时功率 16. 发射地球静止卫星时，先将卫星发射到距地面高度为的近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示。已知静止卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响。求： （1）地球的质量M； （2）第一宇宙速度大小v； （3）卫星在近地点A的加速度大小a； （4）远地点B距地面的高度。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）若忽略地球自转，则地表物体受到的万有引力近似等于重力，有 解得 （2）根据万有引力提供向心力有 则第一宇宙速度 （3）设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常量为G，卫星在A点的加速度为a，由牛顿第二定律得 卫星在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则 解以上两式得 （4）设远地点B距地面高度为，卫星在同步轨道上运动时受到的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 17. 如图，一个质量为的小球，在左侧平台上运行一段距离后从边缘点以的速度水平飞出，恰能沿圆弧切线从点进入固定在地面上的竖直的圆弧管道，并继续滑行。已知圆弧管道口内径远小于圆弧半径与竖直方向的夹角是，平台到地面的高度差为。取，，。求： （1）小球从点运动到点所需的时间； （2）P点距地面的高度和圆弧半径； （3）若通过最高点点时小球对管上壁的压力大小，求小球经过点时的速度大小。 【答案】（1） （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 对P点的速度矢量分解可得 解得 【小问2详解】 竖直方向小球做自由落体运动，由 由几何关系，P点高度有 几何关系 代入数据得 【小问3详解】 通过最高点点时小球对管上壁的压力大小，由牛顿第三定律得，在最高点点时管上壁对小球的作用力大小为，则在点由牛顿第二定律可得 代入数据得 18. 某同学看到法治节目中报道有人用弹弓射击野生动物，他对此行为表示强烈谴责，为了教育其他同学不要玩弹弓，他想用学过的物理知识来实际测量它的威力。于是他准备了一个与节目中类似的弹弓，如图所示，弹弓两侧的支架各固定有两根完全相同的橡胶管。金属弹珠的直径为10mm。 (1)他首先猜想橡胶管拉伸过程中弹力与形变量的关系满足胡克定律，为了验证猜想进行了实验。由于实验室的传感器量程较小，于是他取其中一根橡胶管进行实验，通过传感器拉动橡胶管，记下它每一次的长度L及对应的拉力F的大小，并在坐标纸上画出图甲所示的图象。为了便于研究，他在老师的启发下将原图象拟合成图乙所示，请你根据图乙，计算出该单根橡胶管的原长L0和劲度系数k； (2)该同学查阅资料发现，当弹丸发射后的比动能（动能与最大横截面积的比值）超过1.8J/cm2时，就可被认定为被管制危险品，并且满足胡克定律的物体在弹性限度内其弹性势能E与形变量x的关系式可表示为E，在一次测试中，弹弓两侧的橡胶管组被拉至49cm长，请你估算弹珠离开弹弓时的比动能（π取3，结果保留两位有效数字）； (3)该同学在实际测量弹珠射程时发现，当用比较大的弹珠时，它的射程比较小，请你用学过的物理知识解释这一现象。 【答案】(1) 34cm和0.7N/cm；(2)4.2J/cm2；(3)发射过程橡胶管的弹性势能完全转化为弹丸的动能，由于橡胶管的弹性势是一定的，当用质量比较大的弹珠发射时，弹珠离开弹弓的初速度减小，弹丸飞行过程可以近似为平抛运动或匀变速直线运动，初速度小则射程小。 【解析】 【详解】(1)由图线可知 k0.7N/cm 设橡胶管的原长为L0，当L=40cm时， F=k（L﹣L0） L0=34cm (2)当弹弓拉到49cm时，由机械能守恒弹丸发射后的动能为 Ek=4kx2=40.7×100×（49×10﹣2﹣34×10﹣2）2J=3.15J 弹珠离开弹弓时的比动能为 (3)发射过程橡胶管的弹性势能完全转化为弹丸的动能，由于橡胶管的弹性势是一定的，当用质量比较大的弹珠发射时，弹珠离开弹弓的初速度减小，弹丸飞行过程可以近似为平抛运动或匀变速直线运动，初速度小则射程小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $