精品解析：湖北武汉部分重点中学（六校）2025-2026学年高一下学期期中物理试题

2025—2026学年度下学期期中考试高一 物理试卷 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 风云四号C星在西昌卫星发射中心于北京时间2025年12月27日由长征三号乙运载火箭发射升空，卫星准确进入预定轨道，成为我国第二代静止轨道气象卫星风云四号系列的最新成员。关于风云四号C星，下列说法中正确的是（　　） A. 运行速度大于第一宇宙速度 B. 发射速度大于第一宇宙速度 C. C星质量越大，加速度越大 D. 地球自转角速度越大，C星轨道半径越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度。风云四号C星轨道半径大于近地卫星，运行速度小于第一宇宙速度，故A错误； B．第一宇宙速度是发射绕地球运行卫星的最小发射速度，风云四号C星轨道高度远大于近地卫星，需要更多能量克服地球引力，因此发射速度大于第一宇宙速度，故B正确； C．根据万有引力提供向心力 解得 卫星的加速度仅与地球质量、轨道半径有关，和卫星自身质量无关，故C错误； D．风云四号C星是静止轨道卫星，运行角速度等于地球自转角速度，根据 推导得 可知地球自转角速度越大，C星轨道半径越小，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，将轻质弹簧放置在内壁光滑的一端封闭、一端开口的细直管内，弹簧的一端固定在管封闭端的O点，另一端连接小球（小球直径略小于管内径）。这一装置从水平位置开始绕O点缓慢地转到竖直位置。假设弹簧的形变总在弹性限度内。在小球转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧弹力和小球重力对小球做功代数和为0 B. 小球与弹簧组成的系统机械能不守恒 C. 弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能总和可能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．转动后，小球的重力势能和弹簧的弹性势能都比原来的大，小球的动能不变，故小球与弹簧组成的系统机械能增加，管壁对小球支持力做正功，根据 由动能定理可知弹簧弹力、管壁对小球支持力和小球重力对小球做功代数和为零，故弹簧弹力和小球重力对小球做功代数和不为0，A错误，B正确； C．设弹簧原长为，管与水平面的夹角为，弹簧的形变量为，弹簧的劲度系数为，弹簧对小球的弹力 可知增大，弹力增大，形变量增大，弹簧的弹性势能增大，C错误； D．转动后，小球与弹簧组成的系统机械能增加，管壁对小球支持力做正功，根据功能关系，小球的动能不变，管壁对小球支持力做的功等于小球的重力势能和弹簧的弹性势能的增加量，故小球的重力势能和弹簧的弹性势能总和一直增大，D错误。 故选B。 3. 2025年5月我国成功发射通信技术试验卫星十九号，若该系列试验卫星中A、B两颗卫星均可视为绕地球做匀速圆周运动，轨道半径rA＝4rB，则关于卫星A与B的相关物理量说法正确的是（　　） A. 角速度之比一定为1∶2 B. 动能之比一定为1∶4 C. 周期之比一定为4∶1 D. 卫星与地球的连线单位时间扫过的面积之比一定为2∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有 解得 轨道半径rA＝4rB，可得，故A错误； B．根据 解得 又动能，两颗卫星的质量关系未知，无法确定动能之比，故B错误； C．根据可得周期之比一定为，故C错误； D．设时间扫过的面积为 代入 可得 可得单位时间扫过的面积 可得单位时间扫过的面积之比一定为2∶1，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某段时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，若此风力发电机发电的功率为P，则此风力发电机将空气动能转化为电能的效率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】风力发电机发电的功率P，有 风的质量为 叶片转动的圆面的面积为 解得风力发电机将空气动能转化为电能的效率 故选C。 5. 科学家观测密近双星时发现了一种双星轨道变化的新模式：密近双星的运动周期会突变。这可能是两子星间的物质相互交流造成，即小质量子星的物质被吸引而转移至大质量子星上（不考虑质量的损失）。若双星的运动周期变小，则（　　） A. 两子星的间距增大 B. 小质量子星与大质量子星的动能之比变小 C. 小质量子星与大质量子星的线速度之比变大 D. 小质量子星与大质量子星的角速度之比变大 【答案】C 【解析】 【详解】设小质量子星质量为，大质量子星质量为，两星总质量（无质量损失，恒定），两星间距为，轨道半径分别为、，周期为，角速度为。 双星系统角速度相同，万有引力提供向心力，则， 联立解得 轨道半径关系：、 A．由，恒定，变小，则减小，故A错误； B．双星总动量为0，两星动量大小相等，即 动能 因此动能比为 物质转移后减小、增大，比值变大，故B错误； D．双星绕共同质心运动，角速度始终相等，比值恒为1，不变，故D错误； C．线速度，两星角速度相同，因此线速度比。减小、增大，比值变大，故C正确。 故选C。 6. 我国航天科学家在进行深空探索的过程中发现有颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示，假设该星球绕AB轴自转，CD所在的赤道平面将星球分为南北半球，OE连线与赤道平面的夹角为30°，经测定，A位置的重力加速度为g，E位置的向心加速度为，则D位置的重力加速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在A位置，有 在E位置，有 在D位置，有 联立可得 故选A。 7. 如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为2m，B固定，A的质量为m，与地面间的动摩擦因数为0.75，重力加速度为g。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面的过程中，拉力做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对ABC整体，由平衡条件可知，地面对A的支持力大小为 末状态图如图所示 由几何关系知A的位移为 联立解得拉力做功 故选A。 8. 如图是某一家用体育锻炼的发球机，从P点沿不同方向发出质量相同的A、B两球，两球均经过Q点，P、Q两点在同一水平线上，两球运动轨迹如图所示，忽略空气阻力，关于两球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 两球运动至最高点时，B球动能大 B. 两球运动至Q点时，B球重力的功率大 C. 在运动过程中，小球A动量的变化率大于小球B动量的变化率 D. 两球从P点到Q点的过程中，小球A重力的冲量大于小球B重力的冲量 【答案】AD 【解析】 【详解】P、Q在同一水平线，水平位移相同，A的最大高度，两球质量相同，忽略空气阻力 竖直方向规律，总运动时间​​ 可得， 水平方向规律 可得 A．最高点竖直速度为0，动能。因为​，相同，所以B球在最高点动能更大，A正确； B．重力的功率，又​，所以A球重力功率更大，B错误； C．根据动量定理，动量变化率​，两球合外力都等于重力，大小相等，因此动量变化率相等，C错误； D．重力的冲量，相同，，因此A球重力的冲量更大，D正确。 故选AD 。 9. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2（变轨前后卫星质量不变）、B为远月点。其中轨道1的半径r＝R（R为月球半径，未知），A、B的距离为kR（k＞2），把月球视为密度为ρ的匀质球体，引力常量为G。下列关于卫星的说法正确的是（　　） A. 在轨道2上从B到A的过程中，加速度逐渐变大 B. 在轨道2上B的速度大于在轨道1上的速度 C. 卫星在轨道2上的周期为 D. 在轨道1上A点速度与轨道2上B点速度之比为（k-1）∶1 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在轨道2上从B到A的过程中，根据牛顿第二定律可得 解得加速度为 距离变近，可知加速度变大，故A正确； B．如图所示，以月球球心为圆心，以B点到球心的距离为半径构造虚拟轨道，根据 可得 可知卫星在虚拟轨道上B点的线速度小于在轨道1上的速度，又卫星在虚拟轨道上B点的线速度大于在轨道2上B点的速度，可知在轨道2上B点的速度小于在轨道1上的速度，故B错误； C．A、B的距离为kR，可得半长轴为，对轨道1，有 月球质量 根据开普勒第三定律有 联立解得卫星在轨道2上的周期为，故C正确； D．根据开普勒第二定律可得在轨道2上A点速度与轨道2上B点速度满足 可得 轨道2上A点速度大于在轨道1上A点速度，可知在轨道1上A点速度与轨道2上B点速度之比不是（k-1）∶1，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，水平面上固定半径为R的半圆形槽，O为圆心，AOC在同一水平线上，B点是圆弧最低点。将质量为m的光滑小球（可视为质点）从A点静止释放，经过时间t运动到B点。已知重力加速度为g，忽略空气阻力，则关于小球从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球合力的功率先变大后变小 B. 小球重力的功率最大时，圆弧对小球弹力的竖直分力为mg C. 圆弧对小球弹力的冲量为 D. 圆弧对小球弹力的冲量为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据可知，小球从A点静止释放，由于速度为零，则合力的功率为零，当小球运动到B点时，速度方向与合力方向垂直，则合力的功率为零，所以小球从A运动到B的过程中，合力的功率先变大后变小，故A正确； B．小球重力的功率最大时，即小球竖直方向的速度最大，竖直方向加速度为零，所以圆弧对小球弹力的竖直分力为mg，故B正确； CD．小球从A到B的过程中，根据机械能守恒定律可得 所以 运动到B点时速度方向水平向右，即速度变化量方向水平向右，动量变化量方向水平向右，大小为 根据动量定理可知，合力的冲量等于动量变化量，而合力的冲量为重力的冲量与圆弧轨道对小球的弹力的冲量的矢量和，其中重力的冲量竖直向下，大小为 根据矢量合成原理可得，故C错误，D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分 11. 某同学用图甲所示的装置测量一玩具电动机在额定电压工作时匀速带动重锤上升状态下的输出功率。实验中正确操作，得到的一条打点清晰的纸带后半段的一段，如图乙所示。已知交流电源的频率为50Hz，当地重力加速度g＝9.8m/s²，重锤的质量m＝400g。 请完成下列任务： （1）由纸带上打下的点可得，重锤做匀速运动的速度v＝________m/s；（保留2位小数） （2）由已知量和测得量求得玩具电动机的输出功率P＝________W；（保留2位小数） （3）查阅玩具电动机说明书，该电动机的额定功率大于计算值的可能原因是______。 A. 重锤的质量测量偏大 B. 交流电的频率实际小于50Hz C. 重锤上升过程受到一定的空气阻力 D. 纸带与限位孔间有摩擦阻力 【答案】（1）0.45 （2）1.76 （3）CD 【解析】 【小问1详解】 由纸带上打下的点，可知相邻点的距离相等，根据纸带可知，重锤的速度为 【小问2详解】 由于重锤做匀速直线运动，根据受力平衡可得 则玩具电动机的输出功率为 【小问3详解】 A．重锤的质量测量偏大，则电动机的额定功率小于计算值，故A错误； B．交流电的频率实际小于50Hz，周期大于，速度计算量偏大，则电动机的额定功率小于计算值，故B错误； CD．若重锤上升过程受到一定的空气阻力，纸带与限位孔间有摩擦阻力，则，计算值偏小，该电动机的额定功率大于计算值，故CD正确。 故选CD。 12. 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与较长感光细钢柱K，两者质量均为m＝100g。钢柱K下端与质量为M＝200g的物块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系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直（重力加速度g取9.8m/s²）。 （1）开启电动机，待电动机以角速度ω＝40πrad/s匀速转动后，将P、K、Q系统由静止释放，Q落地前，激光在细钢柱K上留下感光痕迹，取下K，测出感光痕迹间的距离如图（b）所示：hA＝21.80cm，hB＝29.40cm，hC＝38.02cm。感光痕迹间的时间间隔T＝________s，激光束照射到B点时，细钢柱速度大小为vB＝________m/s。经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点，在OB段，系统动能的增加量ΔEk＝________J，重力势能的减少量ΔEp＝________J，比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。（该小问除第一空外，其余计算结果均保留3位有效数字） （2）选取相同的另一感光细钢柱K，若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图（c）所示的规律变化，图像斜率为k，记录下如图（d）所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。当满足________即可证明系统在运动过程中机械能守恒。（用含字母d、k、g、π的表达式表示） 【答案】（1） ①. 0.05 ②. 1.62 ③. 0.526 ④. 0.576 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3][4]感光痕迹间的时间间隔 激光束照射到B点时，细钢柱速度大小为 在OB段，系统动能的增加量 重力势能的减少量 【小问2详解】 从初始时激光笔对准K上某点开始选取连续的n段，根据时间关系有 根据运动学公式有 根据机械能守恒定律有 联立解得 13. 2025年5月29日，“天问二号”探测器踏上新征程，前往小行星2016HO3开展探测任务。若“天问二号”绕小行星2016HO3做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，小行星2016HO3的半径为R，引力常量为G，求： （1）小行星2016HO3的密度； （2）若小行星2016HO3自转的角速度为ω，则要使静止在小行星上一质量为m的物体发射成为一个绕该小行星的卫星，至少对该物体做功多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对天问二号，万有引力提供向心力 对小行星 解得 【小问2详解】 要使物体成为绕小行星的卫星，其在近地轨道（半径为）上运行的速度满足万有引力提供向心力，即 在小行星赤道上静止的物体初始速度最大 由动能定理可得，最少的功 解得 14. 如图1所示，足够长的细杆两端固定，与水平面的夹角θ＝37°。质量为1kg的物块穿在细杆上。现以水平向左的力F作用在物块上，F随时间t的变化如图2所示，从t＝0开始静止释放物块。已知物块与杆之间的动摩擦因数为μ，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sinθ＝0.6，cosθ＝0.8。求： （1）0~6s内F的冲量大小； （2）若μ＝0，物块在t＝6s时的速度大小v1； （3）若μ＝0.5，物块在t＝6s时的速度大小v2（保留1位小数）。 【答案】（1） （2）79.2m/s （3）69.2m/s 【解析】 【小问1详解】 由图2可知F随时间线性变化，根据数学知识可知 时， 内F的冲量为 解得 【小问2详解】 在时间内，由动量定理有 解得 【小问3详解】 当时， 解得 在内，杆对物块的弹力垂直杆向上 又因为 解得 在内，杆对物块的弹力垂直杆向下 又因为 解得 在时间内，由动量定理有 其中，， 解得 15. 如图所示的传送装置由同一竖直面内的轨道和传送带组成，包括固定在水平地面上倾角θ＝37°的直轨道AB、半径R＝1m的圆弧轨道BCD、倾角θ＝37°的传送带。装置除传送带外均光滑，且各处平滑连接。质量m＝1kg的小物块P从AB上高为h处由静止释放。由特殊材料制成的传送带DE长L＝3.25m，P相对传送带上行时动摩擦因数为μ1＝0.25，相对传送带下行时动摩擦因数为μ2＝0.5。P与传送带间最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等。若不计P的大小和空气阻力。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。 （1）若传送带保持静止： ①若P沿传送带上滑的最远距离l＝1.5m，求P第1次到C点时对轨道的压力； ②若从h＝0.4m处释放P，经过足够长时间，求P在传送带上经过的总路程s； （2）当h＝1.45m时，若传送带保持顺时针匀速转动，以最小速度传送P到E点，求P和传送带间由于摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）36N，方向竖直向下， （2）9.5J 【解析】 【小问1详解】 ①小物块P由C沿传送带上滑的最远距离l＝1.5m，根据功能关系 解得 由牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律，物块对轨道的压力为，方向竖直向下 ②经过足够长的时间，P由C运动到D点时速度为零，在传送带上经过的总路程为s，根据功能关系 解得 【小问2详解】 当h＝1.45 m时,物块P到达D点速度设为vD，由A到D的过程，由动能定理 解得vD＝5m/s 根据题意，要P以最小速度传送到E点，则传送带速度v需满足v＜vD，P减速滑行到与传送带速度共速之前，加速度大小为a1，P继续减速滑行到E点的过程，加速度大小为a2。 由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第二定律得 解得 由运动学公式得 可解得v＝3m/s P滑行到与传送带速度共速之前，运动时间 解得t1＝0.25s 相对位移 解得Δx1＝0.25m P继续减速滑行到E点的过程，运动时间 解得t2＝1.5s 相对位移 解得Δx2＝2.25m 故P和传送带间由于摩擦产生的热量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度下学期期中考试高一 物理试卷 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 风云四号C星在西昌卫星发射中心于北京时间2025年12月27日由长征三号乙运载火箭发射升空，卫星准确进入预定轨道，成为我国第二代静止轨道气象卫星风云四号系列的最新成员。关于风云四号C星，下列说法中正确的是（　　） A. 运行速度大于第一宇宙速度 B. 发射速度大于第一宇宙速度 C. C星质量越大，加速度越大 D. 地球自转角速度越大，C星轨道半径越大 2. 如图所示，将轻质弹簧放置在内壁光滑的一端封闭、一端开口的细直管内，弹簧的一端固定在管封闭端的O点，另一端连接小球（小球直径略小于管内径）。这一装置从水平位置开始绕O点缓慢地转到竖直位置。假设弹簧的形变总在弹性限度内。在小球转动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧弹力和小球重力对小球做功代数和为0 B. 小球与弹簧组成的系统机械能不守恒 C. 弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能总和可能先增大后减小 3. 2025年5月我国成功发射通信技术试验卫星十九号，若该系列试验卫星中A、B两颗卫星均可视为绕地球做匀速圆周运动，轨道半径rA＝4rB，则关于卫星A与B的相关物理量说法正确的是（　　） A. 角速度之比一定为1∶2 B. 动能之比一定为1∶4 C. 周期之比一定为4∶1 D. 卫星与地球的连线单位时间扫过的面积之比一定为2∶1 4. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某段时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，若此风力发电机发电的功率为P，则此风力发电机将空气动能转化为电能的效率为（　　） A. B. C. D. 5. 科学家观测密近双星时发现了一种双星轨道变化的新模式：密近双星的运动周期会突变。这可能是两子星间的物质相互交流造成，即小质量子星的物质被吸引而转移至大质量子星上（不考虑质量的损失）。若双星的运动周期变小，则（　　） A. 两子星的间距增大 B. 小质量子星与大质量子星的动能之比变小 C. 小质量子星与大质量子星的线速度之比变大 D. 小质量子星与大质量子星的角速度之比变大 6. 我国航天科学家在进行深空探索的过程中发现有颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示，假设该星球绕AB轴自转，CD所在的赤道平面将星球分为南北半球，OE连线与赤道平面的夹角为30°，经测定，A位置的重力加速度为g，E位置的向心加速度为，则D位置的重力加速度为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为2m，B固定，A的质量为m，与地面间的动摩擦因数为0.75，重力加速度为g。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面的过程中，拉力做的功为（　　） A. B. C. D. 8. 如图是某一家用体育锻炼的发球机，从P点沿不同方向发出质量相同的A、B两球，两球均经过Q点，P、Q两点在同一水平线上，两球运动轨迹如图所示，忽略空气阻力，关于两球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 两球运动至最高点时，B球动能大 B. 两球运动至Q点时，B球重力的功率大 C. 在运动过程中，小球A动量的变化率大于小球B动量的变化率 D. 两球从P点到Q点的过程中，小球A重力的冲量大于小球B重力的冲量 9. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2（变轨前后卫星质量不变）、B为远月点。其中轨道1的半径r＝R（R为月球半径，未知），A、B的距离为kR（k＞2），把月球视为密度为ρ的匀质球体，引力常量为G。下列关于卫星的说法正确的是（　　） A. 在轨道2上从B到A的过程中，加速度逐渐变大 B. 在轨道2上B的速度大于在轨道1上的速度 C. 卫星在轨道2上的周期为 D. 在轨道1上A点速度与轨道2上B点速度之比为（k-1）∶1 10. 如图所示，水平面上固定半径为R的半圆形槽，O为圆心，AOC在同一水平线上，B点是圆弧最低点。将质量为m的光滑小球（可视为质点）从A点静止释放，经过时间t运动到B点。已知重力加速度为g，忽略空气阻力，则关于小球从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球合力的功率先变大后变小 B. 小球重力的功率最大时，圆弧对小球弹力的竖直分力为mg C. 圆弧对小球弹力的冲量为 D. 圆弧对小球弹力的冲量为 二、非选择题：本题共5小题，共60分 11. 某同学用图甲所示的装置测量一玩具电动机在额定电压工作时匀速带动重锤上升状态下的输出功率。实验中正确操作，得到的一条打点清晰的纸带后半段的一段，如图乙所示。已知交流电源的频率为50Hz，当地重力加速度g＝9.8m/s²，重锤的质量m＝400g。 请完成下列任务： （1）由纸带上打下的点可得，重锤做匀速运动的速度v＝________m/s；（保留2位小数） （2）由已知量和测得量求得玩具电动机的输出功率P＝________W；（保留2位小数） （3）查阅玩具电动机说明书，该电动机的额定功率大于计算值的可能原因是______。 A. 重锤的质量测量偏大 B. 交流电的频率实际小于50Hz C. 重锤上升过程受到一定的空气阻力 D. 纸带与限位孔间有摩擦阻力 12. 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与较长感光细钢柱K，两者质量均为m＝100g。钢柱K下端与质量为M＝200g的物块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系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直（重力加速度g取9.8m/s²）。 （1）开启电动机，待电动机以角速度ω＝40πrad/s匀速转动后，将P、K、Q系统由静止释放，Q落地前，激光在细钢柱K上留下感光痕迹，取下K，测出感光痕迹间的距离如图（b）所示：hA＝21.80cm，hB＝29.40cm，hC＝38.02cm。感光痕迹间的时间间隔T＝________s，激光束照射到B点时，细钢柱速度大小为vB＝________m/s。经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点，在OB段，系统动能的增加量ΔEk＝________J，重力势能的减少量ΔEp＝________J，比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。（该小问除第一空外，其余计算结果均保留3位有效数字） （2）选取相同的另一感光细钢柱K，若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图（c）所示的规律变化，图像斜率为k，记录下如图（d）所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。当满足________即可证明系统在运动过程中机械能守恒。（用含字母d、k、g、π的表达式表示） 13. 2025年5月29日，“天问二号”探测器踏上新征程，前往小行星2016HO3开展探测任务。若“天问二号”绕小行星2016HO3做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，小行星2016HO3的半径为R，引力常量为G，求： （1）小行星2016HO3的密度； （2）若小行星2016HO3自转的角速度为ω，则要使静止在小行星上一质量为m的物体发射成为一个绕该小行星的卫星，至少对该物体做功多少？ 14. 如图1所示，足够长的细杆两端固定，与水平面的夹角θ＝37°。质量为1kg的物块穿在细杆上。现以水平向左的力F作用在物块上，F随时间t的变化如图2所示，从t＝0开始静止释放物块。已知物块与杆之间的动摩擦因数为μ，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sinθ＝0.6，cosθ＝0.8。求： （1）0~6s内F的冲量大小； （2）若μ＝0，物块在t＝6s时的速度大小v1； （3）若μ＝0.5，物块在t＝6s时的速度大小v2（保留1位小数）。 15. 如图所示的传送装置由同一竖直面内的轨道和传送带组成，包括固定在水平地面上倾角θ＝37°的直轨道AB、半径R＝1m的圆弧轨道BCD、倾角θ＝37°的传送带。装置除传送带外均光滑，且各处平滑连接。质量m＝1kg的小物块P从AB上高为h处由静止释放。由特殊材料制成的传送带DE长L＝3.25m，P相对传送带上行时动摩擦因数为μ1＝0.25，相对传送带下行时动摩擦因数为μ2＝0.5。P与传送带间最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等。若不计P的大小和空气阻力。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。 （1）若传送带保持静止： ①若P沿传送带上滑的最远距离l＝1.5m，求P第1次到C点时对轨道的压力； ②若从h＝0.4m处释放P，经过足够长时间，求P在传送带上经过的总路程s； （2）当h＝1.45m时，若传送带保持顺时针匀速转动，以最小速度传送P到E点，求P和传送带间由于摩擦产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $