学易金卷:高一物理下学期期末模拟卷(陕晋青宁专用,人教版必修二+选必一第一章)
2026-06-03
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7份
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35页
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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-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 陕西省,山西省,宁夏回族自治区,青海省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.71 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | xkw_072813987 |
| 品牌系列 | 学易金卷·期末模拟卷 |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58184915.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本卷以重型运载火箭、双小行星探测等科技前沿及陶瓷“利坯”传统工艺为情境,覆盖曲线运动、万有引力、动量能量等核心知识,通过原创题与实验题考查物理观念、科学思维及探究能力,适配高一期末综合检测。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/46分|物理学史(题1)、匀速圆周运动(题2)、天体运动(题6、8)、动量碰撞(题5)|原创题融入2026年航天热点,跨学科实践题结合位移时间图像分析碰撞|
|实验题|2题/16分|验证动量守恒(题11)、测量动摩擦因数(题12)|注重科学探究,题12通过纸带数据处理与图像分析考查实验能力|
|解答题|3题/38分|圆周运动与平抛(题13)、天体密度与第一宇宙速度(题14)、弹性碰撞与机械能(题15)|综合物理观念与科学推理,题14结合“流浪地球”情境考查天体运动规律|
内容正文:
2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷01
全解全析
(考试时间:75分钟,分值:100分)
一、选择题,共46分;1-7题,每题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。8-10题每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求;全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.(原创题)物理学的发展是科学史实与科学思维方法交织的过程。下列关于物理学史和研究方法的叙述,正确的是( )
A. 德国天文学家开普勒在研究第谷的行星观测记录后,总结出了行星运动三大定律,并在此基础上测出了万有引力常量 的数值
B. 在推导匀速圆周运动的向心力公式时,将圆周分割成无数个极短的过程,每个过程近似看作直线运动进行分析,这里运用了微元法
C. 卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量 ,该实验巧妙地运用了极限思想法,将极其微小的万有引力放大以便测量
D. 动量 和动能 都是描述物体运动状态的物理量,它们的定义均采用了比值定义法
【答案】B
【解析】A: 说法错误。 开普勒确实总结出了行星运动三大定律,为万有引力定律的发现奠定了基础;但是,测出万有引力常量 数值的是英国物理学家卡文迪许,而不是开普勒。
B说法正确。 将曲线运动分割成无数极短的过程,每个过程近似看作直线运动(化曲为直),属于典型的微元法。
C说法错误。 卡文迪许扭秤实验通过平面镜反射光线将微小的扭转角度放大,运用的是微小量放大法,而不是极限思想法。
D 说法错误。 动量 和动能 是物体的状态量,由质量和速度决定,不属于比值定义法。
2.(改编题)陶瓷是中华瑰宝,是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫“利坯”,如图甲所示。工匠将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上,用刀旋削,使坯体厚度适当、表里光洁。对应的简化模型如乙所示,粗坯的对称轴与转台转轴 重合。当转台以恒定的转速匀速转动时,关于粗坯上位于不同半径处的 、 两质点,下列说法正确的是( )
A. 点转动的周期比 点的大
B. 点与 点的线速度相同
C. 相同时间内, 点转过的角度与 点相等
D. 点的向心加速度大小比 点的小
【答案】C
【详解】A: 粗坯随转台做同轴转动,各点的角速度 相同。根据周期公式 可知,角速度相同则周期必然相同。
B: 线速度是矢量。根据 ,由于 ,两点的线速度大小不相等;且线速度方向沿切线方向,时刻在变。因此线速度不相同。
C: 根据角速度的定义式 ,可得 。因为 、 两点属于同轴转动,角速度 相同,所以在相同的时间 内,它们转过的角度必然相等。
D: 根据向心加速度公式 ,在角速度 相同的情况下,向心加速度 与转动半径 成正比。因为 ,所以 点的向心加速度大小应该大于 点的向心加速度大小。
3.(热点)一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度v匀速行驶,此时发动机功率为P,汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车功率突然变为的瞬间,此时加速度大小为( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【详解】汽车匀速行驶时受力平衡,牵引力等于阻力,结合功率公式
可得匀速时牵引力
故阻力
功率突变瞬间,汽车速度来不及变化,仍为,此时新的牵引力
根据牛顿第二定律,合力满足
代入数据得:
解得。
故选B。
4.(原创题)2026年,我国新一代重型运载火箭在海南文昌发射场点火升空。如图所示,质量为 的火箭(含燃料)在发动机推力 作用下,由静止开始以 的加速度竖直向上做匀加速直线运动( 为地球表面的重力加速度)。在火箭竖直上升高度为 的过程中,忽略空气阻力及火箭质量的变化。下列关于该过程中火箭能量变化的说法,正确的是( )
A. 火箭的重力势能增加了
B. 火箭的动能增加了
C. 火箭的机械能增加了
D. 发动机推力对火箭做的功为
【答案】B
【详解】
A: 考查重力势能的定义。
重力势能的增加量仅与高度变化有关,公式为 。无论加速度是多少,只要上升了 ,重力势能就增加 。选项中说是 ,故错误。
B选项(正确): 考查动能定理。
根据牛顿第二定律,物体受到的合外力 。
已知 ,所以合外力 。
根据动能定理,合外力做的功等于动能的变化量:
。
故该选项正确。
C: 考查机械能的变化。
机械能的变化量等于除重力以外的其他力(这里主要是推力 )做的功。
首先需要求出推力 。根据牛顿第二定律: 。
推力做功 。
所以机械能应该增加 ,而不是 。
D: 考查恒力做功。
由C选项的分析可知,推力 ,推力做的功为 。选项中说是 ,故错误。
5.跨学科实践).A、B两球沿同一直线运动并发生正碰,如图5所示为两球碰撞前后的位移时间图像。a、b分别为A、B两球碰撞前的位移时间图线,c为碰撞后两球共同运动的位移时间图线。若A球的质量m=2kg,则下列说法正确的是( )
A.碰撞过程A的动量变化量为4kg·m/s
B.B球的质量是4kg
C.碰撞过程中A对B的冲量为8N·s
D.碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能为8J
【答案】A
【详解】A.由图可知,碰撞前A、B两球的速度大小分别为,
碰撞后两球共同运动的速度大小
碰撞过程A的动量变化量为,故A正确;
B.根据动量守恒可得
解得,故B错误;
C.由动量定理可知,碰撞时对B的冲量为,故C错误;
D.根据能量守恒可得,故D错误。
故选A。
6.(原创题)2025年,我国深空探测器成功抵达某双小行星系统(由A、B两颗小行星组成)进行抵近考察。已知A、B两星均可视为质量分布均匀的球体,它们依靠相互间的万有引力,绕两者连线上的某一点O做匀速圆周运动,且两星之间的距离L保持不变。若测得A星的质量为B星质量的k倍(k>1),A星的半径为R,A星表面的重力加速度大小为g,引力常量为G。忽略其他天体的影响,下列关于该双星系统的说法正确的是( )
A. A、B两星做圆周运动的轨道半径之比为 k:1
B. A、B两星做圆周运动的向心加速度大小之比为 1:
C. A星的第一宇宙速度为
D. B星的质量为
【答案】D
A: 考查双星模型的轨道半径。在双星系统中,两星依靠相互间的万有引力提供向心力,它们的角速度( )和周期(T)相同。根据牛顿第二定律有: 。由此可得 ,即轨道半径与质量成反比。因为 ,所以 。
B: 考查双星模型的向心加速度。根据 ,可知,向心加速度与半径成正比,应为 1:k。
C: 考查第一宇宙速度的推导。第一宇宙速度是指物体在天体表面附近绕其做匀速圆周运动的速度。对A星,根据万有引力提供向心力: ,且在A星表面忽略自转影响时有 。联立可得 ,解得A星的第一宇宙速度
D正确:在A星表面,由万有引力等于重力得 ,解得A星质量 。又因为已知 ,所以B星的质量 。
7.原创题)如图所示的杂技表演中,天花板上吊着一根长为 的秋千(可视作轻绳),演员甲用腿勾住秋千,倒吊着由静止开始向下摆动。当甲摆到最低点时,迅速接住站在平台上的演员乙,随后两个演员一起继续向左摆动。已知两个演员质量相等(设为 ),不计一切阻力,重力加速度为 。若演员甲初始释放点与最低点的高度差为 ,下列说法正确的是( )
A. 演员甲从静止释放到最低点的过程中,重力的冲量大小为
B. 演员甲在最低点接住演员乙的瞬间,系统损失的机械能为
C. 若要让两人接住后恰好能完成完整的竖直圆周运动(即能通过最高点),则甲的初始高度 至少为
【答案】C
甲下摆过程: 机械能守恒。设甲到达最低点速度为 。
A.根据动量定理,合外力的冲量等于动量的变化量: ,方向水平向左。
但是,题目问的是 “重力的冲量” ,二者并不相等,A错。
B. 接住乙的过程(完全非弹性碰撞): 水平方向动量守恒。设接住后共同速度为 。
碰撞前动能:
碰撞后动能:
损失的能量:
。
D:考查碰后的机械能守恒
两人接住后一起上摆,机械能守恒。设上升最大高度为 。
代入 和 :
C.最高点临界条件: 若要恰好通过最高点(绳模型),在最高点重力提供向心力。设最高点速度为 。
从最低点到最高点(机械能守恒): 设两人在最低点的共同速度为 。
碰撞过程(动量守恒): 设甲碰前速度为 。
甲下摆过程(机械能守恒):
。
8.(热点)发射地球静止卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度
B.卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能
C.卫星从轨道2进入轨道3,需要在经过P点时减速
D.卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能
【答案】BD
【详解】A.根据可得
可知卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度,A错误;
B.卫星从轨道1上的Q点进入轨道2要在Q点加速,则卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能,B正确;
C.卫星从轨道2进入轨道3,需要在经过P点时加速做离心运动,C错误;
D.卫星从轨道1到轨道3要分别在Q点和P点两次加速才能完成,可知卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能,D正确。
故选BD。
9.如图所示,水平圆盘绕中心竖直轴以恒定转速匀速转动,小物块(视为质点)放置在盘面上距圆盘中心距离为的位置,始终与圆盘相对静止并随圆盘一起转动。小物块的线速度大小为,角速度大小为,所受摩擦力为,摩擦力的瞬时功率为,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【详解】A.圆盘转动时各点的角速度都相等,可知ω-r图像为平行于r轴的直线,故A错误;
B.根据v=ωr
可知v-r图像为过原点的倾斜直线,故B正确;
C.根据
可知f-r图像为过原点的倾斜直线,故C正确;
D.根据摩擦力的瞬时功率为
因摩擦力方向与速度方向垂直,所以摩擦力的瞬时功率为零,故-图像应为的水平直线,故D错误。
故选BC。
10.2022年8月4日12时至8月7日12时,中国人民解放军在东海指定海域进行了军事演习和实弹射击。如图所示,在光滑水平面上有质量均为的小球和小球B通过轻弹簧拴接,并处于静止状态,质量为的小球C以速度水平向左匀速运动并与B发生正碰,碰后两小球粘在一起。已知在小球的左端某处(图中未画出)固定有一弹性挡板(指小球与挡板碰撞时不计机械能损失),且当小球与挡板发生正碰后立即撤去挡板,碰撞时间极短。则小球与挡板碰撞后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【详解】CB碰撞过程由动量守恒定律
得
碰后CB为整体通过弹簧与A发生相互作用,A与挡板碰撞过程无能量损失,则当三者速度相同时弹簧弹性势能最大;由于A与挡板碰撞时速度不定,三者速度相同时速度就不同,系统动能减少量不同,弹性势能最大值就不同;当A与CB整体动量相同时与挡板碰撞,则碰后系统总动量为零,此时弹性势能最大值最大,为
若A以极小速度与挡板碰,碰后系统总动量最大,三者共速时速度最大,由
共速接近
弹性势能最大值最小,接近
弹性势能最大值范围
故AB正确。
故选AB。
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题(共16分,11题6分,12题10分,每空2分)
11.(6分)某实验小组在学校实验室用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律,装置简化为图乙。入射小球、被碰小球质量分别为、,两球半径相同。多次实验得到小球落白纸上的三个平均落点为、、,点为斜槽末端在白纸上的投影位置,点为碰前入射小球落点的平均位置。
(1)实验中需要测量的物理量有( )
A.两个小球的质量、
B.小球开始释放高度
C.抛出点距地面的高度
D.水平射程、、
(2)在图丙求平均落点的三个圆、、中,最合理的是圆________。
(3)实验中测得小球水平射程、、,若碰撞中系统动量守恒,则入射小球质量和被碰小球质量的比值________
【答案】(1)AD(2分)
(2)a(2分)
(3)(2分)
【详解】(1)验证动量守恒的表达式为
小球离开斜槽后做平抛运动,下落高度相同,运动时间相同,速度
两边同乘得
因此需要测量两个小球的质量
以及三个水平射程不需要测量释放高度和抛出点高度
故选AD。
(2)求平均落点时,需要用最小的圆把所有实验落点全部包含在内,圆心即为落点的平均位置。只有最外层的圆能包含所有落点,因此最合理的是圆。
(3)根据动量守恒关系式
代入、、
得
化简得
即
12(10分)一同学设计了如图甲所示的实验装置,测量滑块A与放在水平桌面上的带有定滑轮水平木板间的动摩擦因数,整个过程中,木板始终没有在桌面上滑动。A为带滑轮的滑块,B为盛有砂的砂桶。
(1)实验时,必须要进行的操作是________。
A.用天平测量出砂和砂桶的质量
B.调整滑轮的位置,使绳与木板平行
C.要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量
D.滑块靠近打点计时器,先释放滑块,再接通电源
E.在挂砂桶前需平衡摩擦力
(2)该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点之间还有四个点未画出),打点计时器的交流电源频率为50 Hz,根据纸带可以求出滑块的加速度________。
(3)通过改变砂的质量,得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图丙所示,纵截距为,已知当地的重力加速度为g,则滑块和木板间的动摩擦因数________(用b、g表示)。
(4)实验中已测得滑块的质量为M,将其由静止释放,力传感器的示数为F,滑块运动了一段距离,砂桶刚好接触地面且不反弹,滑块继续滑行一段距离后停止运动,实验测得这两段距离刚好相等,则滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为________(用F、M、g表示);的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.【答案】(1)B(2分)
(2)0.02(2分)
(3)(2分)
(4) (2分) 偏大(2分)
【详解】(1)A.力传感器可直接测拉力,无需测砂和砂桶质量,故A错误;
B.调整滑轮使绳与木板平行,保证拉力沿水平方向,故B正确;
C.力传感器直接测拉力,无需满足砂桶质量远小于滑块质量,故C错误;
D.打点计时器应先通电再释放滑块,故D错误。
E.本实验的目的就是测量滑块与木板间的动摩擦因数,因此不能提前平衡摩擦力,否则摩擦力就被抵消了,无法测出动摩擦因数,故E错误;
故选B。
(2)相邻计数点间有4个点未画出,故时间间隔t=0.1s,则有
解得
(3)设滑块质量为M,根据牛顿第二定律有
整理得
可知图像纵截距
解得
(4)[1]设这两段距离均为x,全过程对M,根据动能定理有
整理得
[2]因为滑块运动过程中,还存在其他阻力作用(如空气阻力),因此有
解得
可知的测量值与真实值相比偏大。
三、解答题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13(原创题10分).如图所示,长度为的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量小物块(可视为质点),现使小物块在竖直平面内做顺时针圆周运动,当小物块运动到最低点时绳子断裂,绳断前瞬间轻绳承受的最大张力大小为 ,小物块飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上,当地重力加速度大小,求
(1) 绳断瞬间小物块的线速度大小 ;(4分)
(2) 从小物块绳断到垂直撞击斜面的过程中下落的竖直距离 ;(6分)
【答案】(1) (4分)
(2) (6分)
【详解】(1) 小物块在最低点时,受重力 和绳子拉力 作用,合力提供向心力。根据牛顿第二定律有:
(2分)
代入数据得:
(2分)
(2)绳断后,小物块做平抛运动。设撞击斜面时的水平分速度为 ,竖直分速度为 。
由平抛运动规律可知,水平方向速度不变:
因为小物块垂直撞在倾角 的斜面上,根据几何关系,此时速度方向与水平方向的夹角
(1分)
则有:
(1分)
代入得:
(1分)
对小物块从绳断到撞击斜面的过程应用动能定理(或运动学公式),只有重力做功:
(2分)
(1分)
14(原创题)(12分).在未来的“流浪地球”计划中,地球正借助木星的引力弹弓效应加速飞出太阳系。在此过程中,一艘先遣探测器飞掠一颗未知的类地行星 P。为了快速测算该行星的引力参数以规划航线,探测器悬停在距行星表面极近的高度(高度可忽略不计),将一枚质量为 的探测弹以初速度 竖直向上弹出。探测弹在空中运动一段时间后,经过时间 恰好落回探测器手中。已知行星 P 的半径为 ,引力常量为 ,忽略行星自转及大气阻力。求:
(1)行星 P 表面的重力加速度大小 ;
(2)行星 P 平均密度 ;
(3)在P行星表面要想成功发射一颗近地卫星,其最小发射速度为多大?、
【答案】(1)(3分)
(2) (5分)
(3)(4分)
【详解】(1)根据竖直上抛运动的规律可知, (2分)
代入得
(1分)
(2)在行星 P 表面,忽略行星自转,物体受到的万有引力等于其重力。设行星 P 的质量为 ,探测弹质量为 ,则有:
(2分)
由此可以求出行星 P 的质量 :
(1分)
行星 P 体积:
(1分)
行星的平均密度 定义为质量与体积的比值:
代入得:
(1分)
(3)最小发射速度=最大环绕速度,本题即为求该行星表面第一宇宙速度) 。设卫星质量为 则有:(2分)
(1分)
将第一问求得的 代入:
(1分)
15(16分).如图所示,在水平面上放置有可视为质点的物体A、B和带圆弧轨道的凹槽C,圆弧轨道与水平面相切。某时刻给物体A一水平向右的初速度,经过一段时间物体A、B发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰后物体B冲上凹槽C。已知物体A的质量为m,物体B的质量为,圆弧轨道的半径为,重力加速度为g,忽略一切摩擦。求:
(1)物体A、B碰后瞬间的速度分别为多大;
(2)若凹槽C固定,物体B在圆弧轨道最低点时与运动到最高点时对凹槽的压力分别为多大;
(3)若凹槽C不固定,欲保证物体A、B刚好不发生第二次碰撞,求凹槽C的质量以及物体B沿凹槽上滑的最大高度。
【答案】(.(1),(4分)
(2),(5分)
(3),(7分)
【详解】(1)由于物体A、B发生的是弹性碰撞,则该过程两物体组成的系统动量守恒、机械能守恒,则有(1分)
(1分)
解得,(各1分,共2分)
即物体A、B碰后瞬间的速度大小分别为,。
(2) 若凹槽C固定,物体B在圆弧轨道最低点时,由牛顿第二定律得
(1分)
由牛顿第三定律可知物体B对凹槽的压力大小为
(1分)
设物体B到凹槽最高点时,物体B和圆心的连线与竖直方向的夹角为,物体B从最低点到最高点的过程,由机械能守恒定律得
(1分)
物体B在最高点时,速度为0,则向心力为0,即沿半径方向的合力为0,则有
(1分)
由牛顿第三定律可知物体B对凹槽的压力大小为
(1分)
(3)
若凹槽C不固定,设物体B与凹槽C分离后的速度分别为、,对物体B与凹槽C组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒,则有
(1分),
(1分)
解得
(1分)
物体A、B刚好不发生第二次碰撞,则有
解得(1分)
当物体B运动到最高点时,物体B与凹槽共速,二者组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒.
设物体B上升的最大高度为h,则有
,(1分)
(1分)
解得
(1分)
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………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷01
(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
一、选择题,共46分;1-7题,每题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。8-10题每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求;全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.(原创题)物理学的发展是科学史实与科学思维方法交织的过程。下列关于物理学史和研究方法的叙述,正确的是( )
A. 德国天文学家开普勒在研究第谷的行星观测记录后,总结出了行星运动三大定律,并在此基础上测出了万有引力常量 的数值
B. 在推导匀速圆周运动的向心力公式时,将圆周分割成无数个极短的过程,每个过程近似看作直线运动进行分析,这里运用了微元法
C. 卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量 ,该实验巧妙地运用了极限思想法,将极其微小的万有引力放大以便测量
D. 动量 和动能 都是描述物体运动状态的物理量,它们的定义均采用了比值定义法
2.(改编题)陶瓷是中华瑰宝,是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫“利坯”,如图甲所示。工匠将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上,用刀旋削,使坯体厚度适当、表里光洁。对应的简化模型如乙所示,粗坯的对称轴与转台转轴 重合。当转台以恒定的转速匀速转动时,关于粗坯上位于不同半径处的 、 两质点,下列说法正确的是( )
A. 点转动的周期比 点的大
B. 点与 点的线速度相同
C. 相同时间内, 点转过的角度与 点相等
D. 点的向心加速度大小比 点的小
3.(热点)一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度v匀速行驶,此时发动机功率为P,汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车功率突然变为的瞬间,此时加速度大小为( )
A.0 B. C. D.
4.(原创题)2026年,我国新一代重型运载火箭在海南文昌发射场点火升空。如图所示,质量为 的火箭(含燃料)在发动机推力 作用下,由静止开始以 的加速度竖直向上做匀加速直线运动( 为地球表面的重力加速度)。在火箭竖直上升高度为 的过程中,忽略空气阻力及火箭质量的变化。下列关于该过程中火箭能量变化的说法,正确的是( )
A. 火箭的重力势能增加了
B. 火箭的动能增加了
C. 火箭的机械能增加了
D. 发动机推力对火箭做的功为
5(跨学科实践).A、B两球沿同一直线运动并发生正碰,如图5所示为两球碰撞前后的位移时间图像。a、b分别为A、B两球碰撞前的位移时间图线,c为碰撞后两球共同运动的位移时间图线。若A球的质量m=2kg,则下列说法正确的是( )
A.碰撞过程A的动量变化量为4kg·m/s
B.B球的质量是4kg
C.碰撞过程中A对B的冲量为8N·s
D.碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能为8J
6.(原创题)2025年,我国深空探测器成功抵达某双小行星系统(由A、B两颗小行星组成)进行抵近考察。已知A、B两星均可视为质量分布均匀的球体,它们依靠相互间的万有引力,绕两者连线上的某一点O做匀速圆周运动,且两星之间的距离L保持不变。若测得A星的质量为B星质量的k倍(k>1),A星的半径为R,A星表面的重力加速度大小为g,引力常量为G。忽略其他天体的影响,下列关于该双星系统的说法正确的是( )
A. A、B两星做圆周运动的轨道半径之比为 k:1
B. A、B两星做圆周运动的向心加速度大小之比为 1:
C. A星的第一宇宙速度为
D. B星的质量为
7.(原创题)如图所示的杂技表演中,天花板上吊着一根长为 的秋千(可视作轻绳),演员甲用腿勾住秋千,倒吊着由静止开始向下摆动。当甲摆到最低点时,迅速接住站在平台上的演员乙,随后两个演员一起继续向左摆动。已知两个演员质量相等(设为 ),不计一切阻力,重力加速度为 。若演员甲初始释放点与最低点的高度差为 ,下列说法正确的是( )
A. 演员甲从静止释放到最低点的过程中,重力的冲量大小为
B. 演员甲在最低点接住演员乙的瞬间,系统损失的机械能为
C. 若要让两人接住后恰好能完成完整的竖直圆周运动(即能通过最高点),则甲的初始高度 至少为
D. 演员甲接住演员乙后,两人一起向左摆动能够达到的最大高度为
8.(热点)发射地球静止卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度
B.卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能
C.卫星从轨道2进入轨道3,需要在经过P点时减速
D.卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能
9.如图所示,水平圆盘绕中心竖直轴以恒定转速匀速转动,小物块(视为质点)放置在盘面上距圆盘中心距离为的位置,始终与圆盘相对静止并随圆盘一起转动。小物块的线速度大小为,角速度大小为,所受摩擦力为,摩擦力的瞬时功率为,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,在光滑水平面上有质量均为的小球和小球B通过轻弹簧拴接,并处于静止状态,质量为的小球C以速度水平向左匀速运动并与B发生正碰,碰后两小球粘在一起。已知在小球的左端某处(图中未画出)固定有一弹性挡板(指小球与挡板碰撞时不计机械能损失),且当小球与挡板发生正碰后立即撤去挡板,碰撞时间极短。则小球与挡板碰撞后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值可能是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题(共16分,11题6分,12题10分,每空2分)
11.(6分)某实验小组在学校实验室用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律,装置简化为图乙。入射小球、被碰小球质量分别为、,两球半径相同。多次实验得到小球落白纸上的三个平均落点为、、,点为斜槽末端在白纸上的投影位置,点为碰前入射小球落点的平均位置。
(1)实验中需要测量的物理量有( )
A.两个小球的质量、
B.小球开始释放高度
C.抛出点距地面的高度
D.水平射程、、
(2)在图丙求平均落点的三个圆、、中,最合理的是圆________。
(3)实验中测得小球水平射程、、,若碰撞中系统动量守恒,则入射小球质量和被碰小球质量的比值________
12(10分).一同学设计了如图甲所示的实验装置,测量滑块A与放在水平桌面上的带有定滑轮水平木板间的动摩擦因数,整个过程中,木板始终没有在桌面上滑动。A为带滑轮的滑块,B为盛有砂的砂桶。
(1)实验时,必须要进行的操作是________。
A.用天平测量出砂和砂桶的质量
B.调整滑轮的位置,使绳与木板平行
C.要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量
D.滑块靠近打点计时器,先释放滑块,再接通电源
E.在挂砂桶前需平衡摩擦力
(2)该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点之间还有四个点未画出),打点计时器的交流电源频率为50 Hz,根据纸带可以求出滑块的加速度________。
(3)通过改变砂的质量,得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图丙所示,纵截距为,已知当地的重力加速度为g,则滑块和木板间的动摩擦因数________(用b、g表示)。
(4)实验中已测得滑块的质量为M,将其由静止释放,力传感器的示数为F,滑块运动了一段距离,砂桶刚好接触地面且不反弹,滑块继续滑行一段距离后停止运动,实验测得这两段距离刚好相等,则滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为________(用F、M、g表示);的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、解答题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13(原创题10分).如图所示,长度为的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量小物块(可视为质点),现使小物块在竖直平面内做顺时针圆周运动,当小物块运动到最低点时绳子断裂,绳断前瞬间轻绳承受的最大张力大小为 ,小物块飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上,当地重力加速度大小,求
(1) 绳断瞬间小物块的线速度大小 ;(4分)
(2) 从小物块绳断到垂直撞击斜面的过程中下落的竖直距离 ;(6分)
14(原创题)(12分).在未来的“流浪地球”计划中,地球正借助木星的引力弹弓效应加速飞出太阳系。在此过程中,一艘先遣探测器飞掠一颗未知的类地行星 P。为了快速测算该行星的引力参数以规划航线,探测器悬停在距行星表面极近的高度(高度可忽略不计),将一枚质量为 的探测弹以初速度 竖直向上弹出。探测弹在空中运动一段时间后,经过时间 恰好落回探测器手中。已知行星 P 的半径为 ,引力常量为 ,忽略行星自转及大气阻力。求:
(1)行星 P 表面的重力加速度大小 ;
(2)行星 P 平均密度 ;
(3)在P行星表面要想成功发射一颗近地卫星,其最小发射速度为多大?
15(16分).如图所示,在水平面上放置有可视为质点的物体A、B和带圆弧轨道的凹槽C,圆弧轨道与水平面相切。某时刻给物体A一水平向右的初速度,经过一段时间物体A、B发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰后物体B冲上凹槽C。已知物体A的质量为m,物体B的质量为,圆弧轨道的半径为,重力加速度为g,忽略一切摩擦。求:
(1)物体A、B碰后瞬间的速度分别为多大;
(2)若凹槽C固定,物体B在圆弧轨道最低点时与运动到最高点时对凹槽的压力分别为多大;
(3)若凹槽C不固定,欲保证物体A、B刚好不发生第二次碰撞,求凹槽C的质量以及物体B沿凹槽上滑的最大高度。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
一、选择题:1-7题为单选,每小题4分,共28分;8-10题,每题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
二、实验题:本大题共2小题,每空2分,共16分。
11(6分)
(1) (2) (3)
12(10分)
(2) (1) (2) (3) (4)
三、解答题:本大题共3小题。共38分
13(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14. (12分)
15. (16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
11. (6分)
(1)______________(2分)(2)_______________(2分)
(3)______________(2分)
12.(10分)
(1)______________(2分)(2)_______________(2分)
(3)______________(3分)(4)_________(2分)_________(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
三、解答题:本大题共3小题。共38分
13(10分)
14. (12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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2.
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
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答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[必][][/]
一、
选择题:1-7题为单选,每小题4分,共28分;8-10题,每题6分,共18分,在每小题给出的
四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
1[A][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
2.[A][B][C][D]
6.[A][B][C][D]
10.[A][B][C][D]
3.[A][B][C][D]
7.[A][B][C][D]
4.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
二、实验题:本大题共2小题,每空2分,共16分。
11(6分)
(1)
(2)
(3)
12(10分)
(2)
(1)
(2)
(3)
(4)
三、解答题:本大题共3小题。共38分
13(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
14.(12分)
15.(16分)
应风
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1.
答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填
写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考
考生禁填:
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证号,在规定位置贴好条形码。
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2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题
以上标记由监考人员用2B铅
必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔
笔填涂
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,
选择题填涂样例:
超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[][][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
9[A][B][CI[D]
2[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
10[AN[B][C[D]
3[A][B][C][D]
7[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
11.(6分)
(1)
(2分)(2)
(2分)
(3)
(2分)
12.(10分)
(1)
(2分)(2)
(2分)
(3)
(3分)(4)
(2分)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第1页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
三、解答题:本大题共3小题。共38分
13(10分)
R
14.(12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理第2页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(16分)
ammmnmmCn
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物理第3页(共6页)
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(考试时间:75分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
一、选择题,共46分;1-7题,每题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。8-10题每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求;全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.(原创题)物理学的发展是科学史实与科学思维方法交织的过程。下列关于物理学史和研究方法的叙述,正确的是( )
A. 德国天文学家开普勒在研究第谷的行星观测记录后,总结出了行星运动三大定律,并在此基础上测出了万有引力常量 的数值
B. 在推导匀速圆周运动的向心力公式时,将圆周分割成无数个极短的过程,每个过程近似看作直线运动进行分析,这里运用了微元法
C. 卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量 ,该实验巧妙地运用了极限思想法,将极其微小的万有引力放大以便测量
D. 动量 和动能 都是描述物体运动状态的物理量,它们的定义均采用了比值定义法
2.(改编题)陶瓷是中华瑰宝,是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫“利坯”,如图甲所示。工匠将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上,用刀旋削,使坯体厚度适当、表里光洁。对应的简化模型如乙所示,粗坯的对称轴与转台转轴 重合。当转台以恒定的转速匀速转动时,关于粗坯上位于不同半径处的 、 两质点,下列说法正确的是( )
A. 点转动的周期比 点的大
B. 点与 点的线速度相同
C. 相同时间内, 点转过的角度与 点相等
D. 点的向心加速度大小比 点的小
3.(热点)一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度v匀速行驶,此时发动机功率为P,汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车功率突然变为的瞬间,此时加速度大小为( )
A.0 B. C. D.
4.(原创题)2026年,我国新一代重型运载火箭在海南文昌发射场点火升空。如图所示,质量为 的火箭(含燃料)在发动机推力 作用下,由静止开始以 的加速度竖直向上做匀加速直线运动( 为地球表面的重力加速度)。在火箭竖直上升高度为 的过程中,忽略空气阻力及火箭质量的变化。下列关于该过程中火箭能量变化的说法,正确的是( )
A. 火箭的重力势能增加了
B. 火箭的动能增加了
C. 火箭的机械能增加了
D. 发动机推力对火箭做的功为
5(跨学科实践).A、B两球沿同一直线运动并发生正碰,如图5所示为两球碰撞前后的位移时间图像。a、b分别为A、B两球碰撞前的位移时间图线,c为碰撞后两球共同运动的位移时间图线。若A球的质量m=2kg,则下列说法正确的是( )
A.碰撞过程A的动量变化量为4kg·m/s
B.B球的质量是4kg
C.碰撞过程中A对B的冲量为8N·s
D.碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能为8J
6.(原创题)2025年,我国深空探测器成功抵达某双小行星系统(由A、B两颗小行星组成)进行抵近考察。已知A、B两星均可视为质量分布均匀的球体,它们依靠相互间的万有引力,绕两者连线上的某一点O做匀速圆周运动,且两星之间的距离L保持不变。若测得A星的质量为B星质量的k倍(k>1),A星的半径为R,A星表面的重力加速度大小为g,引力常量为G。忽略其他天体的影响,下列关于该双星系统的说法正确的是( )
A. A、B两星做圆周运动的轨道半径之比为 k:1
B. A、B两星做圆周运动的向心加速度大小之比为 1:
C. A星的第一宇宙速度为
D. B星的质量为
7.(原创题)如图所示的杂技表演中,天花板上吊着一根长为 的秋千(可视作轻绳),演员甲用腿勾住秋千,倒吊着由静止开始向下摆动。当甲摆到最低点时,迅速接住站在平台上的演员乙,随后两个演员一起继续向左摆动。已知两个演员质量相等(设为 ),不计一切阻力,重力加速度为 。若演员甲初始释放点与最低点的高度差为 ,下列说法正确的是( )
A. 演员甲从静止释放到最低点的过程中,重力的冲量大小为
B. 演员甲在最低点接住演员乙的瞬间,系统损失的机械能为
C. 若要让两人接住后恰好能完成完整的竖直圆周运动(即能通过最高点),则甲的初始高度 至少为
D. 演员甲接住演员乙后,两人一起向左摆动能够达到的最大高度为
8.(热点)发射地球静止卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度
B.卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能
C.卫星从轨道2进入轨道3,需要在经过P点时减速
D.卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能
9.如图所示,水平圆盘绕中心竖直轴以恒定转速匀速转动,小物块(视为质点)放置在盘面上距圆盘中心距离为的位置,始终与圆盘相对静止并随圆盘一起转动。小物块的线速度大小为,角速度大小为,所受摩擦力为,摩擦力的瞬时功率为,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,在光滑水平面上有质量均为的小球和小球B通过轻弹簧拴接,并处于静止状态,质量为的小球C以速度水平向左匀速运动并与B发生正碰,碰后两小球粘在一起。已知在小球的左端某处(图中未画出)固定有一弹性挡板(指小球与挡板碰撞时不计机械能损失),且当小球与挡板发生正碰后立即撤去挡板,碰撞时间极短。则小球与挡板碰撞后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值可能是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题(共16分,11题6分,12题10分,每空2分)
11.(6分)某实验小组在学校实验室用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律,装置简化为图乙。入射小球、被碰小球质量分别为、,两球半径相同。多次实验得到小球落白纸上的三个平均落点为、、,点为斜槽末端在白纸上的投影位置,点为碰前入射小球落点的平均位置。
(1)实验中需要测量的物理量有( )
A.两个小球的质量、
B.小球开始释放高度
C.抛出点距地面的高度
D.水平射程、、
(2)在图丙求平均落点的三个圆、、中,最合理的是圆________。
(3)实验中测得小球水平射程、、,若碰撞中系统动量守恒,则入射小球质量和被碰小球质量的比值________
12(10分)一同学设计了如图甲所示的实验装置,测量滑块A与放在水平桌面上的带有定滑轮水平木板间的动摩擦因数,整个过程中,木板始终没有在桌面上滑动。A为带滑轮的滑块,B为盛有砂的砂桶。
(1)实验时,必须要进行的操作是________。
A.用天平测量出砂和砂桶的质量
B.调整滑轮的位置,使绳与木板平行
C.要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量
D.滑块靠近打点计时器,先释放滑块,再接通电源
E.在挂砂桶前需平衡摩擦力
(2)该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点之间还有四个点未画出),打点计时器的交流电源频率为50 Hz,根据纸带可以求出滑块的加速度________。
(3)通过改变砂的质量,得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图丙所示,纵截距为,已知当地的重力加速度为g,则滑块和木板间的动摩擦因数________(用b、g表示)。
(4)实验中已测得滑块的质量为M,将其由静止释放,力传感器的示数为F,滑块运动了一段距离,砂桶刚好接触地面且不反弹,滑块继续滑行一段距离后停止运动,实验测得这两段距离刚好相等,则滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为________(用F、M、g表示);的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、解答题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13(原创题10分).如图所示,长度为的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量小物块(可视为质点),现使小物块在竖直平面内做顺时针圆周运动,当小物块运动到最低点时绳子断裂,绳断前瞬间轻绳承受的最大张力大小为 ,小物块飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上,当地重力加速度大小,求
(1) 绳断瞬间小物块的线速度大小 ;(4分)
(2) 从小物块绳断到垂直撞击斜面的过程中下落的竖直距离 ;(6分)
14(原创题)(12分).在未来的“流浪地球”计划中,地球正借助木星的引力弹弓效应加速飞出太阳系。在此过程中,一艘先遣探测器飞掠一颗未知的类地行星 P。为了快速测算该行星的引力参数以规划航线,探测器悬停在距行星表面极近的高度(高度可忽略不计),将一枚质量为 的探测弹以初速度 竖直向上弹出。探测弹在空中运动一段时间后,经过时间 恰好落回探测器手中。已知行星 P 的半径为 ,引力常量为 ,忽略行星自转及大气阻力。求:
(1)行星 P 表面的重力加速度大小 ;
(2)行星 P 平均密度 ;
(3)在P行星表面要想成功发射一颗近地卫星,其最小发射速度为多大?
15(16分).如图所示,在水平面上放置有可视为质点的物体A、B和带圆弧轨道的凹槽C,圆弧轨道与水平面相切。某时刻给物体A一水平向右的初速度,经过一段时间物体A、B发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰后物体B冲上凹槽C。已知物体A的质量为m,物体B的质量为,圆弧轨道的半径为,重力加速度为g,忽略一切摩擦。求:
(1)物体A、B碰后瞬间的速度分别为多大;
(2)若凹槽C固定,物体B在圆弧轨道最低点时与运动到最高点时对凹槽的压力分别为多大;
(3)若凹槽C不固定,欲保证物体A、B刚好不发生第二次碰撞,求凹槽C的质量以及物体B沿凹槽上滑的最大高度。
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