精品解析：广东深圳外国语学校2025-2026学年高一第二学期期中考试物理试题

深圳外国语学校2025~2026学年度第二学期高一中期考试 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号码等信息填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图相对皮带静止的货物与皮带一起沿斜面匀速上升。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 传送带对货物不做功 B. 货物所受摩擦力做的功等于货物的重力势能增加量 C. 电机对传送带不做功 D. 货物所受摩擦力做的功会导致内能增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．传送带对货物的静摩擦力方向与位移方向同向，对货物做正功，因此传送带对货物做功，故A错误； B．货物匀速运动，动能不变，根据动能定理：摩擦力做的正功大小等于克服重力做的功；而重力势能的增加量等于克服重力做的功，因此货物所受摩擦力做的功等于货物重力势能的增加量，故B正确； C．货物上升过程中机械能不断增加，该能量由电机提供，因此电机需要对传送带做功，故C错误； D．货物和皮带相对静止，二者没有相对位移，不会摩擦生热，因此静摩擦力做功不会产生额外的内能，故D错误。 故选B。 2. 2024年9月，我国成功试射了一枚洲际弹道导弹，射程高达12000公里，测试弹头最终落入南太平洋公海的预定海域，创下了全球洲际导弹射程的最远纪录。如图所示，若导弹从P点飞出大气层后，靠惯性绕地心O做椭圆轨道飞行（O为椭圆轨道的一个焦点），最后从Q点进入大气层。N点为远地点，，已知地球质量为M，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A. 导弹在N点的加速度大小为 B. 导弹在P点和Q点受到的地球引力相同 C. 导弹在N点的速度大小为 D. 导弹从P到N过程中机械能不守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．导弹的加速度由万有引力提供，在N点有 解得，故A正确； B．由图像，导弹在P点和Q点距地心O点距离相等，因此所受引力大小相同，但位置不同，引力方向不同，故B错误； C．若导弹在N点轨道为圆轨道，有解得 但N点实际轨道为椭圆轨道，N点为远地点。卫星在圆轨道上某点变轨时，若该点成为椭圆轨道的远地点，则需减速，因此才能使导弹在椭圆轨道运动，故C错误； D．导弹从P到N过程中仅受地球引力，无其他力做功，机械能守恒，故D错误； 故选A。 3. 如图，一种常用的圆珠笔由笔筒、笔芯、弹簧、顶芯杆组成，将顶芯杆抵在水平桌面上，下压笔筒从而压缩弹簧，松手后，笔筒在弹簧作用下向上弹起，带动顶芯杆跳离桌面。若将笔芯、笔筒视为一个整体，忽略一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 从松手到弹簧恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为笔芯和笔筒动能 B. 从松手到弹簧恢复原长，笔芯和笔筒的动能先增大后减小 C. 从松手到弹簧恢复原长，笔芯和笔筒的动能一直增大 D. 不论下压程度如何，松手后顶芯杆都能跳离桌面 【答案】B 【解析】 【详解】A．从松手到弹簧恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为笔芯和笔筒动能和重力势能，故A错误； BC．从松手到弹簧恢复原长过程中，弹力先大于笔芯和笔筒的重力后小于笔芯和笔筒的重力，笔芯和笔筒先向上加速后向上减速，所以，笔芯和笔筒的动能先增大后减小，故B正确，C错误； D．若下压程度较小，弹簧弹性势能较小，可能不足以提供圆珠笔离开桌面时的动能，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的A点，不计空气阻力，若从抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是（　　） A. 增大抛射速度v0，同时减小抛射角θ B. 增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0 C. 减小抛射速度v0，同时减小抛射角θ D. 增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0 【答案】B 【解析】 【详解】把篮球斜上抛的运动逆向看作平抛运动，若从抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则实际上减小了水平位移，而竖直位移不变，根据 可得 可知，运动时间不变，设抛射角为θ，抛射速度为v0，则可得水平位移为 竖直位移为 水平位移减小，竖直位移不变，则可知需要增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0。 故选B。 5. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示，取。则（　　） A. 物体的质量 B. 物体与水平面间的动摩擦因数 C. 前内物体克服摩擦力做的功 D. 前内推力F做功的平均功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲、图乙，物体匀速运动，有 物体匀加速运动，，由牛顿第二定律 解得，故A错误； B．由解得，故B错误； C．前内，只有物体运动，由解得 因此克服摩擦力做功，故C错误； D．前内，只有物体运动，推力做功 因此平均功率，故D正确； 故选D。 6. 如图，装有一定水的圆柱形玻璃杯固定在水平转盘上，玻璃杯的竖直中心线和转盘的竖直中心线重合，现让玻璃杯随转盘绕中心线（以一定的角速度匀速旋转，则在玻璃杯纵截面中水的形状可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当水面稳定时，从水面上某位置取一小部分水，看作质点，设该质点的质量为，圆周运动的半径为，过该位置的水面的切线与水平方向的夹角为，对该质点受力分析如图所示 根据合外力提供向心力有 求得 水面上离越远的点，圆周运动的半径越大，根据该式可知，越大，即越大。 故选C。 7. 一辆新能源汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度取。下列说法错误的是（　　） A. B. 该汽车的质量为 C. 在前内，汽车克服阻力做功为 D. 在内，汽车的位移大小约为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图甲，汽车在功率线性增加；时到达额定功率并保持恒定 由图乙，汽车匀加速；继续加速，加速度逐渐减小；到达最大速度并匀速运动 时，，， 解得， 时，， 解得，故AB正确； C．汽车匀加速，位移，阻力做功 解得 故克服阻力做功为，故C正确； D．内，汽车恒功率运动，由动能定理 解得，故D错误； 故选D。 二、多项项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。全选对6分，选对但不全3分，选错0分。 8. 羽毛球是深受大众喜爱的体育运动。如图所示是羽毛球从左往右飞行的轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，则羽毛球在该轨迹上运动时（　　） A. 在A、B两点的速度大小相等 B. 整个飞行过程中经过P点时的速度最小 C. AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间 D. 在AP上升阶段，羽毛球加速度的竖直分量大于重力加速度值 【答案】CD 【解析】 【详解】A．羽毛球运动过程受空气阻力，阻力始终与运动方向相反，A、B两点等高，重力势能相等。从A到B过程空气阻力一直做负功，机械能不断减小，因此A点动能大于B点动能，A点速度更大，故A错误； B．在P点时速度水平向右，则空气阻力水平向左，所以重力和阻力的合力与速度方向夹角为钝角，速度在减小，因此P点速度不是最小，故B错误； C．AP段上升时，阻力竖直分量向下，竖直加速度 ；PB段下落时，阻力竖直分量向上，竖直加速度 ，而竖直方向位移大小相等，所以AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间，故C正确； D．AP上升阶段，羽毛球速度斜向右上，阻力斜向左下，阻力的竖直分量向下，竖直方向合力为​，因此加速度竖直分量 ，故D正确。 故选CD。 9. 如图甲所示，A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，时刻A、B两颗卫星相距最近，图乙是两颗卫星的间距随时间t的变化图像。已知卫星A的周期，结合图像给出的信息可知（　　） A. B卫星的周期 B. A卫星的轨道半径是B卫星轨道半径的 C. A卫星的向心加速度是B卫星的4倍 D. A、B两颗卫星的轨道半径在单位时间内扫过的面积之比为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．两颗卫星绕行方向相同，从一次相距最近（最小）到下一次相距最近的时间间隔为 满足角度差关系 代入已知​，化简得 解得​，故A正确； B．绕同一中心天体运动，由开普勒第三定律 得​，即A轨道半径是B的，故B正确； C．万有引力提供向心力 可得 因此 ，故C错误； D．卫星单位时间扫过的面积（面积速度）满足 又因为​​ 联立可得 则面积与成正比，因此，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，A、B两物块通过跨过轻质定滑轮的不可伸长的轻质细绳相连，物块A穿在固定的光滑竖直杆上，物块B、C通过轻质弹簧相连，C静止在地面上。初始时，用手托住A，使连接A的细绳水平伸直，此时细绳恰好无拉力，B、C质量均为m，释放物块A，当A沿竖直杆滑至最低点时，连接A的细绳与水平方向夹角为53°，且C对地面恰好无压力，竖直杆与定滑轮的间距为d（忽略定滑轮的大小），重力加速度为g，，。下列说法正确的是（　　） A. A下滑的过程中，A、B组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. A的质量满足 D. 若将A的质量增加到原来的2倍，再次滑到图示位置时，A、B两物块的动能之和为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A下滑过程中，弹簧的弹性势能会发生变化，弹簧弹力对B做功，因此A、B组成的系统机械能不守恒（只有A、B、弹簧构成的整体机械能才守恒），故A错误； B．初始状态：绳子无拉力，弹簧被压缩，对B受力平衡得 压缩量 末状态：C对地面恰好无压力，弹簧被拉长，对C受力平衡得 伸长量​ B上升的总高度 由几何关系：右端绳子原长（滑轮到初始A位置）为，末态绳长为 右端绳子伸长量即B上升高度 联立得 解得，故B正确； C．A下滑到最低点时，A、B速度均为0，且初末状态弹簧形变量相同，弹性势能相等，系统机械能守恒。A下滑高度  A重力势能减少量等于B重力势能增加量 代入​ 得​ 解得，故C错误； D．A质量变为原来2倍，即 ，滑到图示位置时，弹簧弹性势能变化仍为0，由机械能守恒，A、B的动能之和等于重力势能的变化量 代入数据得 ，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分，根据要求作答） 11. 某同学用如图（甲）所示的装置验证机械能守恒定律。将钢制的圆柱用细线悬挂在铁架台上，在其下方固定一个带有软笔尖的电动机。接通电源后，电动机匀速转动（转动周期为T），软笔尖每转一周就在圆柱表面画上一条痕迹。实验时，先启动电动机，稳定后再烧断细线使圆柱自由下落，圆柱表面留下一系列痕迹，如图（乙）所示。现测得痕迹O到痕迹A、B、C、D、E距离分别为、、、、。已知当地重力加速度为g。 （1）实验中选择电动机转动的周期T远小于圆柱下落时间，其目的是________。 A. 便于在圆柱上画出清晰的痕迹 B. 保证圆柱下落过程中受力均匀 C. 使圆柱在任意相邻痕迹间的运动可近似为匀速运动 D. 获得足够多的测量痕迹，减小测量的偶然误差 （2）为测量图乙中痕迹C的速度，应使用的计算式为________。（用、和T表示） （3）若测得多组圆柱下落距离h和对应速度v的数据，绘制出图像。在实验误差允许范围内，若图线是一条倾斜直线，其斜率近似等于________，则可认为圆柱下落过程中机械能守恒。 【答案】（1）D （2） （3）2g 【解析】 【小问1详解】 A．痕迹是否清晰主要取决于笔尖与圆柱的接触情况，与电动机转动周期的大小无直接关系，故A错误； B．圆柱下落过程中的受力情况由重力和空气阻力决定，与记录痕迹的周期无关，故B错误； C．圆柱做自由落体运动，加速度为，相邻痕迹间圆柱做匀加速运动而非匀速运动，故C错误； D．周期越小，在相同的下落时间内留下的痕迹数量越多，可以获得更多的测量数据，通过多组数据求平均或作图可以有效减小测量的偶然误差，故D正确。 故选 D。 【小问2详解】 圆柱做自由落体运动，属于匀变速直线运动。根据匀变速直线运动的推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。痕迹对应时刻是痕迹到痕迹时间段的中间时刻。由图可知，到的距离为 ，到的距离为，则到的距离为。到的时间间隔为 。故 【小问3详解】 若机械能守恒，则圆柱减少的重力势能等于增加的动能。设圆柱质量为，下落高度为时速度为 ，则有 整理得 由此可知， 图像应为过原点的倾斜直线，其斜率 因此，若图线斜率近似等于，则可认为机械能守恒。 12. 某物理兴趣小组利用力传感器设计了图甲所示的实验装置。图乙为该装置的结构示意图，当质量为m的小物块随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，物块所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光条每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间的数据，经测量物块离圆心的距离。 （1）下列做法能更有效地提高实验精度的是________（多选）。 A. 挡光条的宽度应适当大些 B. 挡光条的宽度应适当小些 C. 转动横杆与小物块的摩擦力尽量小 D. 调节挡光条刻度使其与小物块的左端刻度对称 （2）测得挡光条的宽度为2.4 mm，某次旋转过程中挡光条的旋转半径为0.20 m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度________（结果保留2位有效数字）。 （3）保持挡光条的旋转半径不变，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出直线如图丙所示，图中斜率为__________，由此可得小物块质量为__________kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）BC （2）4.0 （3） ①. ②. 0.50 【解析】 【分析】 【小问1详解】 AB．本实验用平均速度近似代替挡光条的瞬时速度，挡光条宽度越小，近似误差越小，故A错误，B正确； C．实验中认为力传感器测得的拉力等于小物块的向心力，若横杆和小物块间摩擦力较大，摩擦力会充当一部分向心力，导致拉力测量向心力误差变大，因此需要摩擦力尽量小，故C正确； D．挡光条和小物块同轴转动，角速度始终相等，不需要刻度对称，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 挡光条经过光电门的线速度 角速度 代入数据解得 【小问3详解】 [1][2]向心力，角速度 代入得 因此​图像的斜率 从图丙可得斜率 代入解得 【点睛】 13. 如图所示，某一粗糙固定斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，经过斜面底端A点后滑到水平面上的B点停下。已知小木块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为，小木块质量为m，斜面倾角为，当地重力加速度为g，求： （1）小木块滑到斜面底端A点时的速度大小和此时重力的功率； （2）小木块在水平面上停止点B到斜面顶端的水平距离x。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 对小木块从斜面顶端到A点过程，由动能定理可得 整理得A点速度 重力的瞬时功率等于重力乘以速度沿竖直方向的分量，速度沿斜面向下，竖直分量 因此 代入得 【小问2详解】 对木块从顶端到停止在B点的全过程，由动能定理 设水平面上A到B的位移为，总摩擦力做功 斜面顶端的水平投影为点，到斜面顶端的水平距离 代入动能定理表达式整理得 解得​ 【点睛】 14. 模型建构是物理学研究中常用的思想方法，它可以帮助人们抓住主要矛盾、忽略次要因素，更好的揭示和理解物理现象背后的规律。 （1）在研究地球-月球系统时，有两种常见的模型，第一种是认为地球静止不动，月球绕地球做匀速圆周运动；第二种是把地球-月球系统看成一个双星系统，它们围绕二者连线上的某个定点以相同的周期运动。若已知地球的质量为，月球的质量为，二者相距，引力常量为。忽略太阳及其它星球对于地球、月球的作用力，请分析求解： （a）根据第一个模型，求月球绕地球转动的周期。 （b）根据第二个模型，求月球做圆周运动的周期。 （2）如下图所示，行星绕太阳做椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点到太阳中心的距离为，已知太阳质量为，行星质量为，万有引力常量为，行星通过点处的速率为，求点的曲率半径（点附近的曲线运动可看作圆周运动，该圆周的半径叫曲率半径。） 【答案】（1）（a），（b） （2） 【解析】 【小问1详解】 （a）在第一个模型中，假设地球是静止的，月球绕地球做匀速圆周运动。根据牛顿第二定律，得 解得 （b）在第二个模型中，地球和月球都绕定点做圆周运动。 设地球到质心的距离为R，月球到质心的距离为r，则有R+r=L 对于地球，根据牛顿第二定律，得 对于月球，同理有 解得 【小问2详解】 设B点曲率半径为RB，可视为行星以此圆做圆周运动，万有引力提供向心力。则由牛顿第二定律，得 解得曲率半径为 15. 某同学设计了一个如图所示的游戏装置，水平轨道右侧有一固定的弹射装置，左侧与固定在竖直平面内圆心角为120°的圆弧轨道BD平滑连接，之后再与圆心角为60°的竖直圆弧管道DE平滑连接。圆弧半径均为R，管道DE内径远小于R，E点为轨道最高点，其中水平轨道上有一段长为4R、表面粗糙的 AB段。将质量为m的滑块（视为质点）挤压弹簧后由静止释放，滑块将沿轨道运动，滑块与AB段间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，重力加速度为g。 （1）若弹簧弹性势能，求滑块第一次运动到圆轨道最低点B时的速度和对轨道的压力大小； （2）若滑块飞出E点后恰好落到A点，求弹簧弹性势能多大； （3）若滑块滑入圆轨道后仍能沿原路返回至水平轨道，求弹簧弹性势能应该满足的条件。 【答案】（1）, （2） （3） 或 【解析】 【分析】 【小问1详解】 从释放到B点，由能量守恒 解得​ 在B点，由牛顿第二定律可得 解得，根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小为 【小问2详解】 E点距水平轨道高度为，滑块从E点飞出后做平抛运动。竖直方向 可得 水平方向位移等于AB长度，则有 ​ 从释放到E点，能量守恒 联立解得 【小问3详解】 滑块滑入圆轨道后原路返回，有两种情况：能滑入圆轨道，且最高上到圆心等高的点速度为0。到达B点时动能大于0，即 最高上到圆心等高的点速度为0，有 可得 在D点不脱离轨道，且最多上到E点速度为0，然后返回。在D点由牛顿第二定律可得 D点相对水平轨道B的高度为 ，由能量守恒得 最多上到E点速度为0，然后返回，则有 可得 综上，弹簧弹性势能满足 或 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 深圳外国语学校2025~2026学年度第二学期高一中期考试 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号码等信息填写在答题卡上。 2．作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图相对皮带静止的货物与皮带一起沿斜面匀速上升。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 传送带对货物不做功 B. 货物所受摩擦力做的功等于货物的重力势能增加量 C. 电机对传送带不做功 D. 货物所受摩擦力做的功会导致内能增加 2. 2024年9月，我国成功试射了一枚洲际弹道导弹，射程高达12000公里，测试弹头最终落入南太平洋公海的预定海域，创下了全球洲际导弹射程的最远纪录。如图所示，若导弹从P点飞出大气层后，靠惯性绕地心O做椭圆轨道飞行（O为椭圆轨道的一个焦点），最后从Q点进入大气层。N点为远地点，，已知地球质量为M，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A. 导弹在N点的加速度大小为 B. 导弹在P点和Q点受到的地球引力相同 C. 导弹在N点的速度大小为 D. 导弹从P到N过程中机械能不守恒 3. 如图，一种常用的圆珠笔由笔筒、笔芯、弹簧、顶芯杆组成，将顶芯杆抵在水平桌面上，下压笔筒从而压缩弹簧，松手后，笔筒在弹簧作用下向上弹起，带动顶芯杆跳离桌面。若将笔芯、笔筒视为一个整体，忽略一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 从松手到弹簧恢复原长，弹簧的弹性势能全部转化为笔芯和笔筒动能 B. 从松手到弹簧恢复原长，笔芯和笔筒的动能先增大后减小 C. 从松手到弹簧恢复原长，笔芯和笔筒的动能一直增大 D. 不论下压程度如何，松手后顶芯杆都能跳离桌面 4. 如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的A点，不计空气阻力，若从抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是（　　） A. 增大抛射速度v0，同时减小抛射角θ B. 增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0 C. 减小抛射速度v0，同时减小抛射角θ D. 增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0 5. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示，取。则（　　） A. 物体的质量 B. 物体与水平面间的动摩擦因数 C. 前内物体克服摩擦力做的功 D. 前内推力F做功的平均功率 6. 如图，装有一定水的圆柱形玻璃杯固定在水平转盘上，玻璃杯的竖直中心线和转盘的竖直中心线重合，现让玻璃杯随转盘绕中心线（以一定的角速度匀速旋转，则在玻璃杯纵截面中水的形状可能是（　　） A. B. C. D. 7. 一辆新能源汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度取。下列说法错误的是（　　） A. B. 该汽车的质量为 C. 在前内，汽车克服阻力做功为 D. 在内，汽车的位移大小约为 二、多项项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。全选对6分，选对但不全3分，选错0分。 8. 羽毛球是深受大众喜爱的体育运动。如图所示是羽毛球从左往右飞行的轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，则羽毛球在该轨迹上运动时（　　） A. 在A、B两点的速度大小相等 B. 整个飞行过程中经过P点时的速度最小 C. AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间 D. 在AP上升阶段，羽毛球加速度的竖直分量大于重力加速度值 9. 如图甲所示，A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，时刻A、B两颗卫星相距最近，图乙是两颗卫星的间距随时间t的变化图像。已知卫星A的周期，结合图像给出的信息可知（　　） A. B卫星的周期 B. A卫星的轨道半径是B卫星轨道半径的 C. A卫星的向心加速度是B卫星的4倍 D. A、B两颗卫星的轨道半径在单位时间内扫过的面积之比为 10. 如图所示，A、B两物块通过跨过轻质定滑轮的不可伸长的轻质细绳相连，物块A穿在固定的光滑竖直杆上，物块B、C通过轻质弹簧相连，C静止在地面上。初始时，用手托住A，使连接A的细绳水平伸直，此时细绳恰好无拉力，B、C质量均为m，释放物块A，当A沿竖直杆滑至最低点时，连接A的细绳与水平方向夹角为53°，且C对地面恰好无压力，竖直杆与定滑轮的间距为d（忽略定滑轮的大小），重力加速度为g，，。下列说法正确的是（　　） A. A下滑的过程中，A、B组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. A的质量满足 D. 若将A的质量增加到原来的2倍，再次滑到图示位置时，A、B两物块的动能之和为 三、非选择题（本题共5小题，共54分，根据要求作答） 11. 某同学用如图（甲）所示的装置验证机械能守恒定律。将钢制的圆柱用细线悬挂在铁架台上，在其下方固定一个带有软笔尖的电动机。接通电源后，电动机匀速转动（转动周期为T），软笔尖每转一周就在圆柱表面画上一条痕迹。实验时，先启动电动机，稳定后再烧断细线使圆柱自由下落，圆柱表面留下一系列痕迹，如图（乙）所示。现测得痕迹O到痕迹A、B、C、D、E距离分别为、、、、。已知当地重力加速度为g。 （1）实验中选择电动机转动的周期T远小于圆柱下落时间，其目的是________。 A. 便于在圆柱上画出清晰的痕迹 B. 保证圆柱下落过程中受力均匀 C. 使圆柱在任意相邻痕迹间的运动可近似为匀速运动 D. 获得足够多的测量痕迹，减小测量的偶然误差 （2）为测量图乙中痕迹C的速度，应使用的计算式为________。（用、和T表示） （3）若测得多组圆柱下落距离h和对应速度v的数据，绘制出图像。在实验误差允许范围内，若图线是一条倾斜直线，其斜率近似等于________，则可认为圆柱下落过程中机械能守恒。 12. 某物理兴趣小组利用力传感器设计了图甲所示的实验装置。图乙为该装置的结构示意图，当质量为m的小物块随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，物块所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光条每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间的数据，经测量物块离圆心的距离。 （1）下列做法能更有效地提高实验精度的是________（多选）。 A. 挡光条的宽度应适当大些 B. 挡光条的宽度应适当小些 C. 转动横杆与小物块的摩擦力尽量小 D. 调节挡光条刻度使其与小物块的左端刻度对称 （2）测得挡光条的宽度为2.4 mm，某次旋转过程中挡光条的旋转半径为0.20 m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度________（结果保留2位有效数字）。 （3）保持挡光条的旋转半径不变，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出直线如图丙所示，图中斜率为__________，由此可得小物块质量为__________kg（结果保留2位有效数字）。 13. 如图所示，某一粗糙固定斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，经过斜面底端A点后滑到水平面上的B点停下。已知小木块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为，小木块质量为m，斜面倾角为，当地重力加速度为g，求： （1）小木块滑到斜面底端A点时的速度大小和此时重力的功率； （2）小木块在水平面上停止点B到斜面顶端的水平距离x。 14. 模型建构是物理学研究中常用的思想方法，它可以帮助人们抓住主要矛盾、忽略次要因素，更好的揭示和理解物理现象背后的规律。 （1）在研究地球-月球系统时，有两种常见的模型，第一种是认为地球静止不动，月球绕地球做匀速圆周运动；第二种是把地球-月球系统看成一个双星系统，它们围绕二者连线上的某个定点以相同的周期运动。若已知地球的质量为，月球的质量为，二者相距，引力常量为。忽略太阳及其它星球对于地球、月球的作用力，请分析求解： （a）根据第一个模型，求月球绕地球转动的周期。 （b）根据第二个模型，求月球做圆周运动的周期。 （2）如下图所示，行星绕太阳做椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点到太阳中心的距离为，已知太阳质量为，行星质量为，万有引力常量为，行星通过点处的速率为，求点的曲率半径（点附近的曲线运动可看作圆周运动，该圆周的半径叫曲率半径。） 15. 某同学设计了一个如图所示的游戏装置，水平轨道右侧有一固定的弹射装置，左侧与固定在竖直平面内圆心角为120°的圆弧轨道BD平滑连接，之后再与圆心角为60°的竖直圆弧管道DE平滑连接。圆弧半径均为R，管道DE内径远小于R，E点为轨道最高点，其中水平轨道上有一段长为4R、表面粗糙的 AB段。将质量为m的滑块（视为质点）挤压弹簧后由静止释放，滑块将沿轨道运动，滑块与AB段间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，重力加速度为g。 （1）若弹簧弹性势能，求滑块第一次运动到圆轨道最低点B时的速度和对轨道的压力大小； （2）若滑块飞出E点后恰好落到A点，求弹簧弹性势能多大； （3）若滑块滑入圆轨道后仍能沿原路返回至水平轨道，求弹簧弹性势能应该满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $