内容正文:
2025-2026学年下学期东北师大附中高一年级期中考试
物理学科试卷
注意事项:
1.答题前,考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间100分钟。
第Ⅰ卷
一、选择题(本题共12小题,共48分。1-7为单选题,每题4分;8-12为多选题,每题4分,选对且选全得4分,选对但不全得2分,选错或不选得0分)
1. 关于重力势能,下列说法中正确的是( )
A. 物体的重力势能及重力势能的变化都与零势能面的选取有关
B. 物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大
C. 一个物体的重力势能从变化到,重力势能增大了
D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力势能的大小和零势能面选取有关,但重力势能的变化量仅由初末位置的高度差决定,与零势能面选取无关,故A错误;
B.若物体处于零势能面下方,与零势能面的距离越大,相对高度为负且绝对值越大,重力势能越小,故B错误;
C.重力势能是标量,-5J < -3J,因此从-3J变化到-5J,重力势能减小了2J,故C错误;
D.根据重力做功与重力势能变化的关系,可知重力势能的减少量等于重力对物体做的功,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,质量为的物体置于倾角为的斜面上,在外力作用下,斜面沿水平方向向右做匀速运动,运动中物体与斜面体相对静止。下列说法中正确的是( )
A. 斜面对物体的支持力一定做正功
B. 斜面对物体的摩擦力一定做负功
C. 物体对斜面的压力一定做正功
D. 物体对斜面的作用力可能做负功
【答案】C
【解析】
【详解】A.斜面对物体的支持力垂直斜面向上,物体向右做匀速运动,可知支持力与运动方向的夹角大于,则斜面对物体的支持力一定做负功,故A错误;
B.根据平衡条件可知,斜面对物体的摩擦力沿斜面向上,摩擦力与运动方向的夹角小于,则斜面对物体的摩擦力一定做正功,故B错误;
C.物体对斜面的压力垂直斜面向下,斜面向右做匀速运动,可知压力与运动方向的夹角小于,则物体对斜面的压力一定做正功,故C正确;
D.根据平衡条件可知,斜面对物体的作用力竖直向上,则物体对斜面的作用力竖直向下,与运动方向垂直,则物体对斜面的作用力不做功,故D错误。
故选C。
3. 有关动量的认识,下列说法正确的是( )
A. 物体的动量变化,其动能一定变化
B. 物体做变速运动,合力一定不为零,动量一定发生变化
C. 物体做直线运动,动量变化量的方向与物体的运动方向相同
D. 运动的物体在任意时刻的动量方向与该时刻的加速度方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体的动量变化,可能是速度方向发生变化,当速度大小不变时,其动能不变,选项A错误;
B.物体做变速运动,有加速度,合力一定不为零,动量一定发生变化,选项B正确;
C.物体做直线运动,动量变化量的方向与合力的方向相同,而当物体做减速运动时,合力方向与物体的运动方向相反,选项C错误;
D.运动的物体在任意时刻的动量方向与该时刻的速度方向相同,与加速度方向不一定相同,选项D错误。
故选B。
4. 已知引力常量为G,则在下列给出的各种情景中,能求出月球密度的是( )
A. 在月球表面上让一个小球做自由落体运动,测出下落的高度H和时间t
B. 测出月球绕地球做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r
C. 发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星,测出卫星的轨道半径r和卫星的周期T
D. 发射一颗贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的探月飞船,测出飞船运行的周期T
【答案】D
【解析】
【详解】A.在月球表面上让一个小球做自由落体运动,测出下落的高度H和时间t,根据
可求得月球表面重力加速度
又因为
联立可得
显然要求出月球密度,还需要知道月球的半径,故A错误;
B.根据
显然,测出月球绕地球做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r,只能求得中心天体地球的质量,无法求出月球的质量,月球的密度,故B错误;
C.根据
发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星,测出卫星的轨道半径r和卫星的周期T,能求出中心天体月球的质量,但由于月球半径无法求出,所以不能求出月球的密度,故C错误;
D.发射一颗贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的探月飞船,则飞船的轨道半径可以近似等于月球的半径,即
测出飞船运行的周期T,则可得月球密度为
故D正确。
故选D。
5. 如图所示,质量为的圆柱形匀质木块漂浮在水面上,浸入水中的深度为。用竖直向上的拉力将木块缓慢提升至其底面距水面高度为处,忽略水面高度变化,重力加速度为。在木块上移的过程中,浮力对木块做功为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据浮力表达式,可知在木块上移的过程中,浮力线性减小,则浮力对木块做功为
其中初始受到的浮力大小为
解得
故选B。
6. 时刻,一辆品牌汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动,时功率达到360kW之后功率保持不变,其图像如图所示(0~8s为直线)。设汽车在运动过程中阻力不变,下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的阻力大小为15000N
B. 汽车的最大牵引力为15000N
C. 汽车的质量为5000kg
D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为640m
【答案】B
【解析】
【详解】A.当汽车速度达到最大值时,汽车做匀速直线运动,此时牵引力与阻力平衡,根据功率公式,汽车受到的阻力为,故A错误;
B.在内,汽车做匀加速直线运动,从图像可知,此时的加速度为;在时,汽车刚好达到额定功率,此时的速度,此时的牵引力也是整个过程的最大牵引力,故B正确;
C.根据牛顿第二定律,在匀加速阶段有,解得汽车的质量,故C错误;
D.在时间内,汽车保持额定功率运行,做变加速运动,加速度逐渐减小,对这一过程应用动能定理,解得,故D错误。
故选B。
7. 小型登月器连接在航天站上,一起绕月球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球半径的3倍,某时刻,航天站使登月器减速分离,登月器沿如图所示的椭圆轨道登月,在月球表面逗留一段时间完成科考工作后,经快速启动仍沿原椭圆轨道返回,当第一次回到分离点时恰与航天站对接,登月器的快速启动时间可以忽略不计,整个过程中航天站保持原轨道绕月运行.已知月球表面的重力加速度为g,月球半径为R,不考虑月球自转的影响,则登月器可以在月球上停留的最短时间约为( )
A. 10π-6π
B. 6π-4π
C. 10π-2π
D. 6π-2π
【答案】B
【解析】
【详解】当登月器和航天站在半径为3R的轨道上绕月球做匀速圆周运动时,应用牛顿第二定律有:
解得:
在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力,可得:
所以:
①
登月器在椭圆轨道上运行的周期用表示,航天站在圆轨道上运行的周期用表示,对登月器和航天站依据开普勒第三定律有:
②
为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天站实现对接,登月器可以在月球表面停留的时间应满足:
(其中n=1、2、3、…) ③
联立①②③式得:
(其中n=1、2、3、…)
当n=1时,登月器可以在月球上停留的时间最短,即:
A. 与分析不符,故A错误
B. 与分析相符,故B正确;
C. 与分析不符,故C错误;
D. 与分析不符,故D错误.
8. 下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现,下列说法正确的是( )
A. 甲图,亚里士多德根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因
B. 乙图,牛顿通过引力扭秤实验,测定出了万有引力常量
C. 丙图,伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比
D. 丁图,开普勒通过大量天文观测数据总结了行星运动的规律
【答案】CD
【解析】
【详解】A.甲图,伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因,A错误;
B.乙图,卡文迪许通过引力扭秤实验,测定出了万有引力常量,B错误;
C.丙图,伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比,C正确;
D.丁图,开普勒通过大量天文观测数据总结了行星运动的规律,D正确;
故选CD。
9. 如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A. 甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒
B. 乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒
C. 丙图中,不计任何阻力时A加速下落,B加速上升过程中,A、B机械能守恒
D. 丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒
【答案】CD
【解析】
【详解】A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,弹簧弹力对A做负功,A的机械能减少,故A错误;
B.乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,A、B组成的机械能守恒,物体A的机械能增加,所以物体B的机械能减少,故B错误;
C.丙图中,不计任何阻力时A加速下落,B加速上升过程中,A、B组成的系统只有重力做功,A、B机械能守恒,故C正确;
D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,绳子拉力不做功,小球的机械能守恒,故D正确。
故选CD。
10. “双星系统”是指在相互间万有引力的作用下,绕连线上某点做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。假设在太空中有星球A、B组成的双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动,如图所示,两星球的间距为,公转周期为。为探索该双星系统,向星球B发射一颗人造卫星C,C绕B运行的周期为,轨道半径为,忽略C的引力对双星系统的影响,万有引力常量为。则以下说法正确的是( )
A. 星球A、B的质量之和为
B. 星球A做圆周运动的半径为
C. 星球B做圆周运动的半径为
D. 若A也有一颗周期为的卫星,则其轨道半径一定大于
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
其中
得两星球质量之和为
故A错误;
BC.C围绕B做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有
解得
,
故B正确,C错误;
D.若A也有一颗周期为的卫星,则
解得
由于
则
可知其轨道半径一定大于,故D正确;
故选BD。
11. 如图所示,两个固定光滑斜面的高度相同、倾角不同,让质量相同的物体由静止沿斜面从顶端运动到底端。下列判断正确的是( )
A. 重力对物体做功的平均功率相同
B. 重力对物体做功的平均功率不相同
C. 物体到达斜面底端时重力的瞬时功率相同
D. 物体到达斜面底端时重力的瞬时功率不相同
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.重力对物体做功为
物体在光滑斜面下滑过程有,
可得
重力对物体做功的平均功率为
由于下落高度相同,所以重力做功相同,但斜面倾角不同,所以运动时间不相等,则重力对物体做功的平均功率不相同,故A错误,B正确;
CD.物体在光滑斜面下滑过程,根据动能定理可得
解得物体到达斜面底端时的速度大小为
则物体到达斜面底端时重力的瞬时功率为
由于斜面倾角不同,所以物体到达斜面底端时重力的瞬时功率不相同,故C错误,D正确。
故选BD。
12. 如图所示,NPQ是由光滑细杆弯成的半圆弧,其半径为R,半圆弧的一端固定在天花板上的N点,NQ是半圆弧的直径,处于竖直方向,P点是半圆弧上与圆心等高的点.质量为m的小球A(可视为质点)穿在细杆上,通过轻绳与质量也为m的小球B相连,轻绳绕过固定在C处的轻小定滑轮.将小球A移到P点,此时CP段轻绳处于水平伸直状态,CP=2R,然后将小球A由静止释放.不计一切摩擦,已知重力加速度为g,在小球A由P点运动到圆弧最低点Q的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球A的动能可能先增大后减小
B. 小球A始终比小球B运动得快(释放点P除外)
C. 当小球A绕滑轮转过30°时,小球A的动能为
D. 小球A刚释放时,小球A、B的加速度大小分别为aA=0、aB=g
【答案】BC
【解析】
【详解】A.小球A由P点运动到圆弧最低点Q的过程中,系统减小的重力势能转化为系统的动能,所以A小球的动能一直增大,故A错误;
B.设运动过程中某位置时,AC连线与水平方向的夹角为,由关联速度可知
所以小球A的速度始终比B大,故B正确;
C.当小球A绕滑轮转过30°时,小球A下降的距离为
减小的重力势能为
B小球下降的高度为
B小球减少的重力势能为
此时两小球的速度关系为
由机械能守恒得
联立解得
故C正确;
D.小球A刚释放时,小球A受重力,杆的弹力,绳的拉力,在水平方向上平衡,所以杆的弹力和绳的拉力大小相等,所以A球的合外力为重力,即加速度为,小球B此时的合力为零,所以此时B的加速度为0,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
二、非选择题(共5题,共52分)
13. 某物理学习小组在实验室探究平抛运动的特点,他们用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到的照片如图所示。已知小方格的边长为2.5cm,重力加速度。
(1)该小组所用的频闪照相机的闪光频率为_________Hz。
(2)小球从点运动到点,速度的变化量为________。
(3)小球做平抛运动的初速度为________。
【答案】(1)20 (2)1
(3)0.5
【解析】
【小问1详解】
竖直方向,根据
解得
闪光频率为
【小问2详解】
小球从点运动到点,速度的变化量为
【小问3详解】
小球做平抛运动的初速度为
14. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,重物拖着纸带自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示,已知相邻计数点的时间间隔为0.02s,回答以下问题:
(1)关于本实验,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B. 实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
C. 实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D. 数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离,点A、C间的距离,点C、E间的距离,已知当地重力加速度为,重物的质量为,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重物动能的增加量为____J,重力势能的减少量为_______J;(结果均保留两位小数)
(3)在实验中发现,重物减少的重力势能大于重物增加的动能,其原因主要是____________。
【答案】(1)AB (2) ①. 8.00 ②. 8.25
(3)重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间存在阻力
【解析】
【小问1详解】
A.两限位孔必须在同一竖直线上,这样可以让纸带顺利通过,减小摩擦对实验的影响,A正确;
B.实验前,手提住纸带上端,使纸带竖直,可以使纸带放开后保持竖直状态通过打点计时器,从而减小摩擦对实验的影响,B正确;
C.应该先接通打点计时器的电源,再释放纸带,这样可以充分利用纸带,使纸带上数据点多,若先释放纸带后接通电源,纸带上数据点会很少,甚至没有数据,C错误;
D.应选择纸带上距离适当较远的两点作为初、末位置,这样可以使误差百分比减小,D错误;
故选AB。
【小问2详解】
[1]由自由落体运动规律知,中间时刻瞬时速度等于这一段平均速度,则打下C点时重物的速度大小为
则,重物的动能增加量为
联立解得
[2]由重力做功与重力势能变化关系知
代入得
【小问3详解】
由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能,这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力。
15. 我国交通法规定摩托车、电动车、自行车的骑乘人员必须依法佩戴具有防护作用的安全头盔。安全头盔主要由帽壳和帽衬(如图所示)构成。某同学对安全头盔性能进行了模拟检测,已知该头盔的质量(帽衬质量忽略不计),将一质量的砖块固定在头盔帽衬上,然后让其与头盔在距离地面高处一起自由下落,头盔与水泥地面碰撞,帽壳被挤压经速度减为0,此时由于帽衬的缓冲,砖块继续运动的时间速度也减为0。将帽壳与地面相碰挤压变形的过程视为匀减速直线运动,帽壳速度减为0就不再运动,忽略空气阻力,重力加速度取。求:
(1)若头盔做匀减速运动的过程中忽略砖块对头盔的作用力,则头盔受到地面的平均作用力大小;
(2)从头盔着地到砖块停止运动的过程中帽衬对砖块的平均作用力大小。
【答案】(1)310N
(2)105N
【解析】
【小问1详解】
头盔做自由落体运动时,落地的速度
取竖直向下为正方向,对头盔,根据动量定理得
解得
【小问2详解】
取竖直向下为正方向,对砖块,根据动量定理得
解得
16. 埃隆·马斯克首次对媒体透露了在火星建立社区的“火星移民”计划。假设火星移民通过一代又一代坚韧不拔的努力,不仅完成了“立足”火星的基本任务,而且还掌握了探测太空的完整技术。已知火星半径是地球半径的,火星质量是地球质量的,地球表面的重力加速度大小为。设想质量为的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动。求:
(1)火星表面的重力加速度;
(2)忽略火星大气阻力,则此过程中着陆器受到的制动力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在星球表面有
可得星球表面重力加速度为
则火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为
可得火星表面的重力加速度为
【小问2详解】
着陆器减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,根据运动学公式可得
根据牛顿第二定律可得
联立解得着陆器受到的制动力大小为
17. 如图所示,足够长的传送带AB与光滑的水平面BC连接,光滑的、半径R=0.5m的半圆轨道与水平面连接,相切于C点。传送带以恒定的速率v顺时针运行,在光滑的水平面上有一质量m=0.5kg的物体以v1=6m/s的速度向左滑上传送带,经过2s物体的速度减为零,物体返回到光滑的水平面且沿着半圆轨道恰能运动到D点,g取10m/s2,求:
(1)物体与传送带之间的动摩擦因数μ;
(2)传送带的速度v;
(3)物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量。
【答案】(1)0.3;(2)5m/s;(3)30.25J
【解析】
【详解】(1)物体滑上传送带后在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动,设其运动的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有
①
根据运动学公式有
②
联立①②式解得
(2)若皮带速度足够大,根据对称性可知,物体滑回光滑水平面时的速度v2大小应与v1相等,即
③
在D处,根据牛顿第二定律有
④
由C运动至D的过程中,根据动能定理有
⑤
联立④⑤式解得
⑥
物体在光滑水平面上应做匀速直线运动,显然
所以物体在传送带上返回时,只能先做一段匀加速直线运动至与传送带速度相等时,再做匀速直线运动,并以该速度运动至C处,即有
⑦
(3)物体向左滑行时,相对传送带的位移为
⑧
物体向右滑行时,相对传送带的位移为
⑨
物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量为
⑩
联立③⑦⑧⑨⑩式,代入数据解得
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2025-2026学年下学期东北师大附中高一年级期中考试
物理学科试卷
注意事项:
1.答题前,考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间100分钟。
第Ⅰ卷
一、选择题(本题共12小题,共48分。1-7为单选题,每题4分;8-12为多选题,每题4分,选对且选全得4分,选对但不全得2分,选错或不选得0分)
1. 关于重力势能,下列说法中正确的是( )
A. 物体的重力势能及重力势能的变化都与零势能面的选取有关
B. 物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大
C. 一个物体的重力势能从变化到,重力势能增大了
D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功
2. 如图所示,质量为的物体置于倾角为的斜面上,在外力作用下,斜面沿水平方向向右做匀速运动,运动中物体与斜面体相对静止。下列说法中正确的是( )
A. 斜面对物体的支持力一定做正功
B. 斜面对物体的摩擦力一定做负功
C. 物体对斜面的压力一定做正功
D. 物体对斜面的作用力可能做负功
3. 有关动量的认识,下列说法正确的是( )
A. 物体的动量变化,其动能一定变化
B. 物体做变速运动,合力一定不为零,动量一定发生变化
C. 物体做直线运动,动量变化量的方向与物体的运动方向相同
D. 运动的物体在任意时刻的动量方向与该时刻的加速度方向相同
4. 已知引力常量为G,则在下列给出的各种情景中,能求出月球密度的是( )
A. 在月球表面上让一个小球做自由落体运动,测出下落的高度H和时间t
B. 测出月球绕地球做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r
C. 发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星,测出卫星的轨道半径r和卫星的周期T
D. 发射一颗贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的探月飞船,测出飞船运行的周期T
5. 如图所示,质量为的圆柱形匀质木块漂浮在水面上,浸入水中的深度为。用竖直向上的拉力将木块缓慢提升至其底面距水面高度为处,忽略水面高度变化,重力加速度为。在木块上移的过程中,浮力对木块做功为( )
A. B. C. D.
6. 时刻,一辆品牌汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动,时功率达到360kW之后功率保持不变,其图像如图所示(0~8s为直线)。设汽车在运动过程中阻力不变,下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的阻力大小为15000N
B. 汽车的最大牵引力为15000N
C. 汽车的质量为5000kg
D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为640m
7. 小型登月器连接在航天站上,一起绕月球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球半径的3倍,某时刻,航天站使登月器减速分离,登月器沿如图所示的椭圆轨道登月,在月球表面逗留一段时间完成科考工作后,经快速启动仍沿原椭圆轨道返回,当第一次回到分离点时恰与航天站对接,登月器的快速启动时间可以忽略不计,整个过程中航天站保持原轨道绕月运行.已知月球表面的重力加速度为g,月球半径为R,不考虑月球自转的影响,则登月器可以在月球上停留的最短时间约为( )
A. 10π-6π
B. 6π-4π
C. 10π-2π
D. 6π-2π
8. 下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现,下列说法正确的是( )
A. 甲图,亚里士多德根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因
B. 乙图,牛顿通过引力扭秤实验,测定出了万有引力常量
C. 丙图,伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比
D. 丁图,开普勒通过大量天文观测数据总结了行星运动的规律
9. 如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A. 甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒
B. 乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒
C. 丙图中,不计任何阻力时A加速下落,B加速上升过程中,A、B机械能守恒
D. 丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒
10. “双星系统”是指在相互间万有引力的作用下,绕连线上某点做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。假设在太空中有星球A、B组成的双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动,如图所示,两星球的间距为,公转周期为。为探索该双星系统,向星球B发射一颗人造卫星C,C绕B运行的周期为,轨道半径为,忽略C的引力对双星系统的影响,万有引力常量为。则以下说法正确的是( )
A. 星球A、B的质量之和为
B. 星球A做圆周运动的半径为
C. 星球B做圆周运动的半径为
D. 若A也有一颗周期为的卫星,则其轨道半径一定大于
11. 如图所示,两个固定光滑斜面的高度相同、倾角不同,让质量相同的物体由静止沿斜面从顶端运动到底端。下列判断正确的是( )
A. 重力对物体做功的平均功率相同
B. 重力对物体做功的平均功率不相同
C. 物体到达斜面底端时重力的瞬时功率相同
D. 物体到达斜面底端时重力的瞬时功率不相同
12. 如图所示,NPQ是由光滑细杆弯成的半圆弧,其半径为R,半圆弧的一端固定在天花板上的N点,NQ是半圆弧的直径,处于竖直方向,P点是半圆弧上与圆心等高的点.质量为m的小球A(可视为质点)穿在细杆上,通过轻绳与质量也为m的小球B相连,轻绳绕过固定在C处的轻小定滑轮.将小球A移到P点,此时CP段轻绳处于水平伸直状态,CP=2R,然后将小球A由静止释放.不计一切摩擦,已知重力加速度为g,在小球A由P点运动到圆弧最低点Q的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球A的动能可能先增大后减小
B. 小球A始终比小球B运动得快(释放点P除外)
C. 当小球A绕滑轮转过30°时,小球A的动能为
D. 小球A刚释放时,小球A、B的加速度大小分别为aA=0、aB=g
第Ⅱ卷
二、非选择题(共5题,共52分)
13. 某物理学习小组在实验室探究平抛运动的特点,他们用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到的照片如图所示。已知小方格的边长为2.5cm,重力加速度。
(1)该小组所用的频闪照相机的闪光频率为_________Hz。
(2)小球从点运动到点,速度的变化量为________。
(3)小球做平抛运动的初速度为________。
14. 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,重物拖着纸带自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示,已知相邻计数点的时间间隔为0.02s,回答以下问题:
(1)关于本实验,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B. 实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
C. 实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D. 数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离,点A、C间的距离,点C、E间的距离,已知当地重力加速度为,重物的质量为,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重物动能的增加量为____J,重力势能的减少量为_______J;(结果均保留两位小数)
(3)在实验中发现,重物减少的重力势能大于重物增加的动能,其原因主要是____________。
15. 我国交通法规定摩托车、电动车、自行车的骑乘人员必须依法佩戴具有防护作用的安全头盔。安全头盔主要由帽壳和帽衬(如图所示)构成。某同学对安全头盔性能进行了模拟检测,已知该头盔的质量(帽衬质量忽略不计),将一质量的砖块固定在头盔帽衬上,然后让其与头盔在距离地面高处一起自由下落,头盔与水泥地面碰撞,帽壳被挤压经速度减为0,此时由于帽衬的缓冲,砖块继续运动的时间速度也减为0。将帽壳与地面相碰挤压变形的过程视为匀减速直线运动,帽壳速度减为0就不再运动,忽略空气阻力,重力加速度取。求:
(1)若头盔做匀减速运动的过程中忽略砖块对头盔的作用力,则头盔受到地面的平均作用力大小;
(2)从头盔着地到砖块停止运动的过程中帽衬对砖块的平均作用力大小。
16. 埃隆·马斯克首次对媒体透露了在火星建立社区的“火星移民”计划。假设火星移民通过一代又一代坚韧不拔的努力,不仅完成了“立足”火星的基本任务,而且还掌握了探测太空的完整技术。已知火星半径是地球半径的,火星质量是地球质量的,地球表面的重力加速度大小为。设想质量为的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动。求:
(1)火星表面的重力加速度;
(2)忽略火星大气阻力,则此过程中着陆器受到的制动力大小。
17. 如图所示,足够长的传送带AB与光滑的水平面BC连接,光滑的、半径R=0.5m的半圆轨道与水平面连接,相切于C点。传送带以恒定的速率v顺时针运行,在光滑的水平面上有一质量m=0.5kg的物体以v1=6m/s的速度向左滑上传送带,经过2s物体的速度减为零,物体返回到光滑的水平面且沿着半圆轨道恰能运动到D点,g取10m/s2,求:
(1)物体与传送带之间的动摩擦因数μ;
(2)传送带的速度v;
(3)物体在传送带上滑动过程中系统产生的热量。
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