精品解析：黑龙江哈尔滨市第三中学校2025-2026学年下学期期中考试高一物理

哈三中2025-2026学年度下学期 高一学年期中考试物理试卷（选考） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每个小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 关于物理现象的描述，下列说法正确的是（　　） A. 力对物体做的功越多，力的功率就越大 B. 做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒 C. 太阳位于所有行星运行轨道的中心 D. 做圆周运动的物体受到的合力不一定完全提供向心力 【答案】D 【解析】 【详解】A．功率公式为，功率由做功多少和做功时间共同决定，仅做功多无法判断功率大小，故A错误； B．机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，做匀速直线运动的物体若受其他力做功（如匀速上升的物体，拉力做功），机械能会发生变化，不满足守恒条件，故B错误； C．根据开普勒第一定律，行星绕太阳运行的轨道为椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，并非轨道中心，故C错误； D．做匀速圆周运动的物体合力完全提供向心力，仅改变速度方向；做非匀速圆周运动的物体合力分为两部分：径向分力提供向心力改变速度方向，切向分力改变速度大小，因此合力不一定完全提供向心力，故D正确。 故选D。 2. 下列关于物理量的单位说法正确的是（　　） A. 万有引力常量G的国际单位是N·kg2/m2 B. kW是功率的国际单位 C. 功的国际单位J与国际基本单位的换算关系是1 J=1 kg·m2/s2 D. 角速度ω的国际单位是m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力公式，变形得，代入各物理量的单位可知，的国际单位为，故A错误； B．功率的国际单位是瓦特（），是功率的常用单位，不属于国际单位，故B错误； C．根据功的公式，且力的单位满足，因此，故C正确； D．根据角速度定义式，角速度的国际单位是 ，是加速度的国际单位，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，半径为R的内壁光滑圆管固定在竖直平面内，AC为管的竖直直径，BD为管的水平直径，一个直径比管的内径略小的小球在管内运动，R远大于管的内径，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球要能做完整圆周运动，则通过C点的速度应满足 B. 小球要能做完整圆周运动，则通过A点的速度应满足 C. 小球做完整圆周运动经过B点和D点的加速度相同 D. 小球运动到A点时可能会受到内侧管壁对其施加的压力 【答案】B 【解析】 【详解】A．圆管模型中，小球在最高点C既可以受外侧管壁向下的压力，也可以受内侧管壁向上的支持力。因此，小球通过最高点的最小速度可以为0，即。故A错误； B．小球要能做完整圆周运动，临界情况是到达最高点C的速度。从A点到C点，根据机械能守恒定律有 当时，解得 所以通过A点的速度应满足，故B正确； C．小球经过B点和D点时，高度相同，根据机械能守恒定律可知速度大小相等。向心加速度大小相等，但方向相反。此外，两点处小球竖直方向均只受重力作用产生竖直向下的切向加速度。因此，两点的合加速度大小相等但方向不同，故C错误； D．小球运动到A点时，向心加速度竖直向上。根据牛顿第二定律有 解得管壁对小球的弹力 因为且方向竖直向上，而在A点外侧管壁位于小球下方，内侧管壁位于小球上方，所以小球一定受到外侧管壁向上的支持力，不可能受到内侧管壁向下的压力，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，a是与赤道面共面绕地做圆周运动的飞行器，b、c是地球静止卫星，此时a、b恰好相距最近。已知飞行器a和卫星b、c同向转动，飞行器a的运行周期为T0，卫星b的运行周期为T，则（　　） A. 飞行器a在轨运行的周期小于24小时 B. 卫星c加速就一定能追上卫星b C. 从此时起再经时间a、b相距最近 D. 卫星b可能定点在哈尔滨上空 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 可得 由题图可知，飞行器a的轨道半径小于卫星b的轨道半径，即，所以。已知卫星b为地球静止卫星，其周期，故飞行器a的周期，故A正确； B．卫星c加速后，速度增大，需要的向心力增大，而万有引力不变，不足以提供向心力，卫星c将做离心运动，轨道半径变大，进入更高的轨道，无法在原轨道上追上卫星b，故B错误； C．a、b同向转动，a的周期小，角速度大。从此时起再经时间，a、b相距最近，说明a比b多转了一圈，即 解得，故C错误； D．地球静止卫星的轨道平面必须与赤道平面重合，只能定点在赤道上空。所以卫星b不可能定点在哈尔滨上空，故D错误。 故选A。 5. 科学家分析了23年的观测数据，终于在马卡良501星系中心首次捕捉到一对即将合并的超大质量黑洞，正以121天的周期相互绕转，受引力辐射影响，它们的环绕轨道越缩越紧，最快百年内就会合二为一。在短时间内可以将该双黑洞系统简化为如图所示的双星匀速圆周运动模型，若A、B质量都不变，下列说法正确的是（　　） A. 两颗黑洞所受的向心力大小不相等 B. 黑洞A的质量小于黑洞B的质量 C. 在环绕轨道缩紧的过程中，该系统的运动周期会逐渐增大 D. 在环绕轨道缩紧的过程中，每个黑洞的动能均增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律，A对B的引力与B对A的引力大小相等，所以两颗黑洞所受的向心力大小相等，故A错误； B．双星系统角速度相等，根据万有引力提供向心力有 可得 由题图可知，所以，即黑洞A的质量大于黑洞B的质量，故B错误； C．根据， 且 联立解得 在环绕轨道缩紧的过程中，减小，则周期逐渐减小，故C错误； D．黑洞A的线速度 其中， 代入可得 同理可得 在轨道缩紧过程中，减小，则、均增大，根据可知，每个黑洞的动能均增大，故D正确。 故选D。 6. 在平直公路上，一质量m=2×104kg的汽车以速度v0=72km/h匀速行驶，此时发动机的功率P=100kW，在某时刻驾驶员加大油门，发动机的功率立即增大为1.5P，并保持该功率继续行驶。假设汽车行驶过程中所受的阻力大小始终不变，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 汽车行驶过程中所受的阻力大小为5×104N B. 汽车在增大功率瞬间牵引力大小为7.5×103N C. 功率增为1.5P瞬间汽车的加速度为1.25m/s2 D. 汽车最终匀速行驶的速度大小为25m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．，， 汽车原匀速行驶，牵引力等于阻力，由 得，故A错误； B．增大功率瞬间，速度来不及变化仍为，此时牵引力，故B正确； C．由牛顿第二定律，加速度，故C错误； D．最终匀速时牵引力等于阻力，最大速度，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，质量m1=1 kg的木板放置在光滑水平地面上，可视为质点的质量为m2=2 kg的物块放在木板左端，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.25，木板右端与固定在竖直墙面的轻弹簧左端的距离d=2 m，弹簧处于原长且劲度系数k=30 N/m。现对物块施加水平向右的F=3 N的恒力，使木板和物块由静止开始向右运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能满足，重力加速度g=10 m/s2.在木板和物块向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 木板刚接触弹簧时的速度大小为 B. 木板加速度为零时弹簧的弹性势能为1.5 J C. 木板加速度为零时木板的动能为6.15 J D. 物块与木板刚好相对滑动时木板的速度大小为2 m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．设木板和物块相对静止一起加速，加速度为，由牛顿第二定律得 解得 此时木板受到的静摩擦力 假设成立。木板刚接触弹簧时，位移，由 得，故A错误； D．设弹簧压缩量为时物块与木板刚好相对滑动，此时静摩擦力达到最大值 对整体 对木板 联立解得 从开始运动到刚好相对滑动，由动能定理 代入数据解得，故D正确； B．木板加速度为零时，若两者仍相对静止，则整体加速度为零，由 得 因，故此时两者相对静止。此时弹簧弹性势能，故B错误； C．当时，由动能定理 解得系统总动能 木板动能，故C错误。 故选D。 8. 如图所示，一固定在地面上的光滑斜面倾角θ为30°，第一次将可视为质点的小球从A点以5 m/s的速度向右水平抛出后落在斜面上B点，AB距离10 m，不考虑小球反弹，不计空气阻力，第二次以同样大小的初速度将该小球从A点沿斜面滑下到B点。小球第二次下滑与第一次平抛时相比，下列说法正确的是（　　） A. 重力做功与第一次相同 B. 动能增加量与第一次相同 C. 从A点到B点重力的平均功率与第一次相同 D. 到达B点前瞬间重力的瞬时功率与第一次相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．重力做功，两次运动起点均为，终点均为，高度差相同，故重力做功相同，故A正确； B．根据动能定理，动能增加量。第一次平抛运动只受重力，合外力做功等于重力做功；第二次沿斜面下滑，受重力和支持力，支持力垂直于斜面不做功，合外力做功也等于重力做功。因为重力做功相同，所以动能增加量相同，故B正确； C．第一次平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由 得 第二次沿斜面匀加速下滑，加速度 由 解得 因为，且重力做功相同，由可知，第一次重力的平均功率较大，故C错误； D．到达点前瞬间重力的瞬时功率 其中为竖直分速度。第一次平抛， 第二次下滑，由动能定理 解得到达点速度 其竖直分速度 因为，所以第一次重力的瞬时功率较大，故D错误。 故选AB。 9. 校园足球赛的训练场上，某同学用头顶球，质量为m的小球以初动能Ek0从头部竖直向上顶出，已知上升过程中受到阻力作用，图中①表示重力势能随上升高度变化的图像，②表示动能随上升高度变化的图像，以头部所在水平面为零势能面，h0表示上升的最大高度，图中坐标数据中的k值为常数且满足0<k<1.由图可知，下列结论正确的是（　　） A. 上升过程中阻力大小恒定且f=kmg B. 上升过程中阻力大小恒定且f=(k+1）mg C. 上升高度时，重力势能和动能相等 D. 上升高度时，重力势能和动能相等 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图①可知，重力势能与高度成正比，即 当时， 故有 即 由图②可知，动能随高度线性减小，说明小球受到的合外力恒定，即阻力大小恒定。根据动能定理，从抛出到最高点过程中，有 即 联立解得 化简得 解得，故A正确，B错误； CD．重力势能表达式为 动能表达式为。 将和代入，得 当重力势能和动能相等时，有， 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，可视为质点的质量为0.05 kg的小球P和质量为0.2 kg的物块Q用不可伸长的轻质细绳连接，细绳跨过一光滑轻质小滑轮N。P套在圆心为O、半径R为0.3 m的固定光滑半圆环上，圆环最高点为M，O、M、N在同一竖直线上，ON高为0.4 m。Q能沿固定光滑竖直杆CD上下滑动，杆CD和滑轮中心间的距离为0.6 m，杆足够长，托住物块Q使其在与滑轮等高处时，小球P处于圆环最低点A，细绳恰好伸直。现静止释放物块Q，运动过程中细绳与圆环无接触，重力加速度为g=10 m/s2.在物块Q第一次运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球P运动到M点时物块Q的速度为0 B. 小球P从A点运动到M点过程中的动能增加量为1.45 J C. 物块Q下降至其位移中点过程中，二者动能增加量为0.7 J D. 物块Q第一次运动到最低点过程中细绳对小球P做功1.6 J 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当小球P运动到M点时，P位于N的正下方，此时细绳NP段竖直。由于P沿圆环切线方向运动，其速度方向水平向右，与绳子方向垂直，故P沿绳子方向的分速度为0。因为绳子不可伸长，Q沿绳子方向的分速度也为0。此时绳子NQ段与竖直方向夹角不为90度，故物块Q的速度为0，故A正确； B．初始时，P在A点，N、A间距离 绳长 当P运动到M点时， 则 此时Q下降的高度 P上升的高度 根据系统机械能守恒，系统动能增加量 此时 ，故P的动能增加量为1.45J，故B正确； C．物块Q下降至位移中点时，下降高度 。此时 ， 设此时P的高度为，P在水平面上投影到ON的距离为x，由勾股定理可知， 整理得 解得 此时系统动能增加量，故C错误； D．对小球P应用动能定理，细绳拉力做功与重力做功之和等于动能变化量。 代入数据解得 ，故D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“探究向心力大小与轨道半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。实验所用钢球和铝球的质量之比为3：1，小球放在挡板A、挡板B、挡板C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1. （1）演示器左、右变速塔轮最上层的半径相等，现仅探究向心力大小与轨道半径的关系，现将塔轮皮带都拨到最上层，下列操作正确的是________； A. 选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板C处 B. 选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处 C. 选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处 D. 选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处 （2）如果（1）中操作正确，则当逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动时，应发现左边和右边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为________；在加速转动手柄过程中，左边和右边标尺上露出的红白相间的等分格数的比值________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。 【答案】（1）B （2） ①. 2：1 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 探究向心力大小与轨道半径的关系，根据控制变量法，需要保持小球质量和角速度相同，改变轨道半径。皮带拨到最上层，左右塔轮半径相等，则角速度相等。 A．选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板C处，质量相同，角速度相同，但，半径相同，无法探究向心力与半径的关系，故A错误； B．选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处，质量相同，角速度相同，且，半径不同，可以探究向心力与半径的关系，故B正确； C．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处，质量不同，半径相同，这是探究向心力与质量的关系，故C错误； D．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处，质量不同，半径不同，有两个变量，无法探究，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]由（1）知，操作正确时，两球质量相等，角速度相等，左边球在B处，右边球在C处。已知，则 根据向心力公式 可知向心力之比 标尺格数反映向心力大小，故格数之比为。 [2]在加速转动手柄过程中，虽然角速度增大，但左右两球角速度始终相等，质量和半径不变，根据 两球向心力之比保持不变 12. 在科技节的实验室开放期间，小明同学进入力学实验室自主探究，做验证机械能守恒的实验： 方案一：用如图甲所示的装置。让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带。 （1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理不正确的是________。 A. 做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重物 B. 做实验时，不必使用天平测出重物的质量 C. 选用质量大体积小一些的重物以减小空气阻力对实验的影响 D. 为测量打点计时器打下某点时重物的速度v，可测量该点到起始点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 方案二：用如图乙所示的装置。不可伸长的轻绳绕过光滑轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为m=0.430 kg，钢柱K下端与质量为M=0.100 kg物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹，初始时P、K、Q组成的系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直，查得当地的重力加速度。 （2）开启电动机，待电动机以ω=20 π rad/s的角速度匀速转动后。将P、K、Q组成的系统由静止释放，Q落地前，激光笔在细钢柱K上留下感光痕迹。取下K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图丙所示。细钢柱K上留下的相邻感光痕迹点的时间间隔是________s。 （3）经判断P、K、Q组成的系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点。参照图丙，经计算，在OE段，系统动能的增加量ΔEk=________J（计算结果保留3位有效数字），重力势能的减少量ΔEp=________J（计算结果保留3位有效数字）。 （4）实验中发现系统重力势能减少量总是大于系统动能的增加量，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因________________________________。 【答案】（1）D （2）0.1 （3） ①. 0.120 ②. 0.123 （4）绳与滑轮之间有摩擦或空气阻力 【解析】 【小问1详解】 A．做实验时，为了打点稳定以及充分利用纸带，应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后再释放重物，故A正确； B．验证机械能守恒定律的表达式为 等式两边都有质量，可以约去，所以不必使用天平测出重物的质量，故B正确； C．为了减小空气阻力对实验的影响，应选用密度大（质量大）、体积小一些的重物，故C正确； D．验证机械能守恒定律时，不能用来计算速度，因为这是基于机械能守恒推导出来的，用此公式计算速度再去验证机械能守恒属于循环论证。应该利用匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度来计算，即，故D错误。 本题选不正确的，故选D。 【小问2详解】 电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。已知角速度，则周期 所以相邻感光痕迹点的时间间隔是。 【小问3详解】 [1][2]由图丙可知，刻度尺的最小分度为。点对应刻度，点对应刻度，点对应刻度，点对应刻度。段系统下降的高度 打点时系统的速度 系统动能的增加量 系统重力势能的减少量 【小问4详解】 实验中发现系统重力势能减少量总是大于系统动能的增加量，说明系统机械能有损失。除了偶然误差外，主要原因包括：绳与滑轮之间有摩擦或空气阻力。 13. 宇航员在月球表面做了一个实验，将一质量为m的小球以速度v0竖直向上抛，经时间t落地，已知月球半径为R，引力常量为G，忽略月球自转的影响，求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量； （3）一颗卫星在距月球表面也为R的轨道绕月球做圆周运动，求卫星稳定运行的周期。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据竖直上抛公式 解得 【小问2详解】 在月球表面万有引力定律 解得月球质量 【小问3详解】 根据万有引力提供向心力有 解得卫星的周期为 14. 如图，用一根长l=2 m的细线，一端系一质量M=1 kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求： （1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大； （2）若小球的角速度ω1=2 rad/s，则细线对小球的拉力FT1及锥面对小球的弹力FN1的大小分别为多少； （3）若小球的角速度，求细线对小球的拉力FT2的大小。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 小球刚要离开锥面时，锥面对小球支持力，此时重力和细线拉力的合力提供向心力。由牛顿第二定律 化简得 【小问2详解】 因为，小球未离开锥面，对小球受力分析，受重力mg、拉力、支持力，水平方向 竖直方向 代入数据联立解得 ， 【小问3详解】 因为，小球已离开锥面，设细线与竖直方向夹角为，此时只有重力和拉力提供向心力 解得拉力 15. 如图所示，水平桌面的左侧墙壁连接一个轻质弹簧，初始时将弹簧压缩至A点锁定，然后在弹簧右端轻放一个可视为质点的小物块，小物块与弹簧接触并不粘连。桌面右端与一传送带平滑连接于O点，传送带右侧与固定的BC斜面在B点平滑连接，且BC斜面不影响传送带的运动，同时BC斜面下端也与固定于地面的光滑圆弧轨道CEF平滑连接，E点为斜面最低点，圆弧轨道圆心为，右侧F点平滑连接一足够长的光滑斜面。已知：弹簧初始时具有的弹性势能Ep=2.05J，小物块质量为m=1kg，此后解除锁定由静止释放弹簧，小物块到达O点时，弹簧刚好恢复原长，物块与弹簧分离，A、O间距离为x=0.2m。之后小物块滑上传送带，传送带两端传动轮均顺时针转动，其半径均为r=0.2m，皮带不打滑，两轮圆心O1、O2间距离为L=0.4m，小物块与桌面、传送带间动摩擦因数均为μ=0.8，小物块和传送带共速后，刚好能够相对传送带静止地通过右侧传动轮上的B点，斜面BC长度L1=0.4m，物块与斜面间动摩擦因数μ1=0.2，圆弧轨道圆心角、。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2求： （1）小物块刚运动到O点时的速度v0的大小； （2）传送带的传动速度v的大小； （3）小物块在传送带上水平运动过程中对传送带做的功W的值； （4）整个运动过程中因摩擦产生的热量Q的值。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 设小物块运动到O点时速度为，弹簧的弹力做功为。从A到O，由动能定理得： 其中： 求得： 【小问2详解】 设传送带稳定运行时的传动速度为v，小物块在B点受到的支持力为，小物块在B点受到的摩擦力为f，根据题意知：因为小物块刚好通过B点，由几何关系可知与竖直方向夹角为。根据牛顿第二定律得到在B点：沿半径方向， 垂直半径方向 其中 可得传送带的传动速度： 【小问3详解】 因为，所以物块滑上传送带刚开始做匀减速运动，加速度 减速时间 传送带在时间t内运动的位移 小物块在传送带上水平运动过程中对传送带做正功，其值 【小问4详解】 设小物块在传送带上水平运动过程中匀减速运动位移为s，根据运动方程有： 求得 小物块与传送带因摩擦产生的热量 小物块最终会在C点到F所在斜面等高处往复运动，设小物块在BC斜面上滑行的总路程为，从物块第一次经B滑向斜面BC到小物块经C点速度为零，根据动能定理，有： 求得小物块在斜面BC上因摩擦产生的热量 因此整个运动过程中因摩擦产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈三中2025-2026学年度下学期 高一学年期中考试物理试卷（选考） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每个小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 关于物理现象的描述，下列说法正确的是（　　） A. 力对物体做的功越多，力的功率就越大 B. 做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒 C. 太阳位于所有行星运行轨道的中心 D. 做圆周运动的物体受到的合力不一定完全提供向心力 2. 下列关于物理量的单位说法正确的是（　　） A. 万有引力常量G的国际单位是N·kg2/m2 B. kW是功率的国际单位 C. 功的国际单位J与国际基本单位的换算关系是1 J=1 kg·m2/s2 D. 角速度ω的国际单位是m/s2 3. 如图所示，半径为R的内壁光滑圆管固定在竖直平面内，AC为管的竖直直径，BD为管的水平直径，一个直径比管的内径略小的小球在管内运动，R远大于管的内径，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球要能做完整圆周运动，则通过C点的速度应满足 B. 小球要能做完整圆周运动，则通过A点的速度应满足 C. 小球做完整圆周运动经过B点和D点的加速度相同 D. 小球运动到A点时可能会受到内侧管壁对其施加的压力 4. 如图所示，a是与赤道面共面绕地做圆周运动的飞行器，b、c是地球静止卫星，此时a、b恰好相距最近。已知飞行器a和卫星b、c同向转动，飞行器a的运行周期为T0，卫星b的运行周期为T，则（　　） A. 飞行器a在轨运行的周期小于24小时 B. 卫星c加速就一定能追上卫星b C. 从此时起再经时间a、b相距最近 D. 卫星b可能定点在哈尔滨上空 5. 科学家分析了23年的观测数据，终于在马卡良501星系中心首次捕捉到一对即将合并的超大质量黑洞，正以121天的周期相互绕转，受引力辐射影响，它们的环绕轨道越缩越紧，最快百年内就会合二为一。在短时间内可以将该双黑洞系统简化为如图所示的双星匀速圆周运动模型，若A、B质量都不变，下列说法正确的是（　　） A. 两颗黑洞所受的向心力大小不相等 B. 黑洞A的质量小于黑洞B的质量 C. 在环绕轨道缩紧的过程中，该系统的运动周期会逐渐增大 D. 在环绕轨道缩紧的过程中，每个黑洞的动能均增大 6. 在平直公路上，一质量m=2×104kg的汽车以速度v0=72km/h匀速行驶，此时发动机的功率P=100kW，在某时刻驾驶员加大油门，发动机的功率立即增大为1.5P，并保持该功率继续行驶。假设汽车行驶过程中所受的阻力大小始终不变，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 汽车行驶过程中所受的阻力大小为5×104N B. 汽车在增大功率瞬间牵引力大小为7.5×103N C. 功率增为1.5P瞬间汽车的加速度为1.25m/s2 D. 汽车最终匀速行驶的速度大小为25m/s 7. 如图所示，质量m1=1 kg的木板放置在光滑水平地面上，可视为质点的质量为m2=2 kg的物块放在木板左端，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.25，木板右端与固定在竖直墙面的轻弹簧左端的距离d=2 m，弹簧处于原长且劲度系数k=30 N/m。现对物块施加水平向右的F=3 N的恒力，使木板和物块由静止开始向右运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能满足，重力加速度g=10 m/s2.在木板和物块向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 木板刚接触弹簧时的速度大小为 B. 木板加速度为零时弹簧的弹性势能为1.5 J C. 木板加速度为零时木板的动能为6.15 J D. 物块与木板刚好相对滑动时木板的速度大小为2 m/s 8. 如图所示，一固定在地面上的光滑斜面倾角θ为30°，第一次将可视为质点的小球从A点以5 m/s的速度向右水平抛出后落在斜面上B点，AB距离10 m，不考虑小球反弹，不计空气阻力，第二次以同样大小的初速度将该小球从A点沿斜面滑下到B点。小球第二次下滑与第一次平抛时相比，下列说法正确的是（　　） A. 重力做功与第一次相同 B. 动能增加量与第一次相同 C. 从A点到B点重力的平均功率与第一次相同 D. 到达B点前瞬间重力的瞬时功率与第一次相同 9. 校园足球赛的训练场上，某同学用头顶球，质量为m的小球以初动能Ek0从头部竖直向上顶出，已知上升过程中受到阻力作用，图中①表示重力势能随上升高度变化的图像，②表示动能随上升高度变化的图像，以头部所在水平面为零势能面，h0表示上升的最大高度，图中坐标数据中的k值为常数且满足0<k<1.由图可知，下列结论正确的是（　　） A. 上升过程中阻力大小恒定且f=kmg B. 上升过程中阻力大小恒定且f=(k+1）mg C. 上升高度时，重力势能和动能相等 D. 上升高度时，重力势能和动能相等 10. 如图所示，可视为质点的质量为0.05 kg的小球P和质量为0.2 kg的物块Q用不可伸长的轻质细绳连接，细绳跨过一光滑轻质小滑轮N。P套在圆心为O、半径R为0.3 m的固定光滑半圆环上，圆环最高点为M，O、M、N在同一竖直线上，ON高为0.4 m。Q能沿固定光滑竖直杆CD上下滑动，杆CD和滑轮中心间的距离为0.6 m，杆足够长，托住物块Q使其在与滑轮等高处时，小球P处于圆环最低点A，细绳恰好伸直。现静止释放物块Q，运动过程中细绳与圆环无接触，重力加速度为g=10 m/s2.在物块Q第一次运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球P运动到M点时物块Q的速度为0 B. 小球P从A点运动到M点过程中的动能增加量为1.45 J C. 物块Q下降至其位移中点过程中，二者动能增加量为0.7 J D. 物块Q第一次运动到最低点过程中细绳对小球P做功1.6 J 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“探究向心力大小与轨道半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。实验所用钢球和铝球的质量之比为3：1，小球放在挡板A、挡板B、挡板C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1. （1）演示器左、右变速塔轮最上层的半径相等，现仅探究向心力大小与轨道半径的关系，现将塔轮皮带都拨到最上层，下列操作正确的是________； A. 选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板C处 B. 选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处 C. 选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处 D. 选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处 （2）如果（1）中操作正确，则当逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动时，应发现左边和右边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为________；在加速转动手柄过程中，左边和右边标尺上露出的红白相间的等分格数的比值________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。 12. 在科技节的实验室开放期间，小明同学进入力学实验室自主探究，做验证机械能守恒的实验： 方案一：用如图甲所示的装置。让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带。 （1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理不正确的是________。 A. 做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重物 B. 做实验时，不必使用天平测出重物的质量 C. 选用质量大体积小一些的重物以减小空气阻力对实验的影响 D. 为测量打点计时器打下某点时重物的速度v，可测量该点到起始点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 方案二：用如图乙所示的装置。不可伸长的轻绳绕过光滑轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为m=0.430 kg，钢柱K下端与质量为M=0.100 kg物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹，初始时P、K、Q组成的系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直，查得当地的重力加速度。 （2）开启电动机，待电动机以ω=20 π rad/s的角速度匀速转动后。将P、K、Q组成的系统由静止释放，Q落地前，激光笔在细钢柱K上留下感光痕迹。取下K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图丙所示。细钢柱K上留下的相邻感光痕迹点的时间间隔是________s。 （3）经判断P、K、Q组成的系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点。参照图丙，经计算，在OE段，系统动能的增加量ΔEk=________J（计算结果保留3位有效数字），重力势能的减少量ΔEp=________J（计算结果保留3位有效数字）。 （4）实验中发现系统重力势能减少量总是大于系统动能的增加量，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因________________________________。 13. 宇航员在月球表面做了一个实验，将一质量为m的小球以速度v0竖直向上抛，经时间t落地，已知月球半径为R，引力常量为G，忽略月球自转的影响，求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量； （3）一颗卫星在距月球表面也为R的轨道绕月球做圆周运动，求卫星稳定运行的周期。 14. 如图，用一根长l=2 m的细线，一端系一质量M=1 kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求： （1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大； （2）若小球的角速度ω1=2 rad/s，则细线对小球的拉力FT1及锥面对小球的弹力FN1的大小分别为多少； （3）若小球的角速度，求细线对小球的拉力FT2的大小。 15. 如图所示，水平桌面的左侧墙壁连接一个轻质弹簧，初始时将弹簧压缩至A点锁定，然后在弹簧右端轻放一个可视为质点的小物块，小物块与弹簧接触并不粘连。桌面右端与一传送带平滑连接于O点，传送带右侧与固定的BC斜面在B点平滑连接，且BC斜面不影响传送带的运动，同时BC斜面下端也与固定于地面的光滑圆弧轨道CEF平滑连接，E点为斜面最低点，圆弧轨道圆心为，右侧F点平滑连接一足够长的光滑斜面。已知：弹簧初始时具有的弹性势能Ep=2.05J，小物块质量为m=1kg，此后解除锁定由静止释放弹簧，小物块到达O点时，弹簧刚好恢复原长，物块与弹簧分离，A、O间距离为x=0.2m。之后小物块滑上传送带，传送带两端传动轮均顺时针转动，其半径均为r=0.2m，皮带不打滑，两轮圆心O1、O2间距离为L=0.4m，小物块与桌面、传送带间动摩擦因数均为μ=0.8，小物块和传送带共速后，刚好能够相对传送带静止地通过右侧传动轮上的B点，斜面BC长度L1=0.4m，物块与斜面间动摩擦因数μ1=0.2，圆弧轨道圆心角、。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2求： （1）小物块刚运动到O点时的速度v0的大小； （2）传送带的传动速度v的大小； （3）小物块在传送带上水平运动过程中对传送带做的功W的值； （4）整个运动过程中因摩擦产生的热量Q的值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $