内容正文:
2025~2026学年度下学期高一期中质量检测
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并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,只有一项是符合题目要求的。
1. 自远古以来,当人们仰望星空时,天空中壮丽璀璨的景象便吸引了人们的注意,智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘。物理学发展中许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下面说法正确的是( )
A. 开普勒将第谷的观测数据归纳得出简洁的三定律,揭示了行星运动的规律
B. 牛顿发现万有引力定律并用实验的方法测出引力常量G,因此被称为“第一个称量地球质量的人”
C. 卡文迪什通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力
D. 天王星的发现过程充分显示了理论对于实践的巨大指导作用,所用的“计算、预测和观察”的方法指导人们寻找新的天体
【答案】A
【解析】
【详解】A.开普勒基于第谷的观测数据,总结出行星运动的三大定律,揭示了行星绕太阳运动的规律。此说法符合史实,故A正确。
B.牛顿提出了万有引力定律,但引力常量的测量是由卡文迪什通过扭秤实验完成的。牛顿并未测出,因此“称量地球质量的人”是卡文迪什,而非牛顿。故B错误。
C.“月—地检验”是牛顿的工作,他通过比较月球轨道加速度与地面重力加速度的关系,验证了引力的平方反比规律。卡文迪什的贡献是测量引力常量,而非验证引力性质。故C错误。
D.天王星是1781年由赫歇尔通过望远镜直接观测发现的,其发现过程并非依赖理论预测。而海王星才是通过理论计算(基于天王星轨道异常)预测并观测到的。故D错误。
故选A。
2. 在重庆八中篮球比赛中, 一队员投出的篮球在空中运动的轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F与速度v的关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】篮球做曲线运动,则速度方向沿轨迹的切线方向,篮球受合力方向指向轨迹的凹侧。
故选B。
3. 物理现象广泛存在于生活与工作场景中,以下是四个场景的物理分析,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,运动员进行俯卧撑训练时,在向上运动的过程中,地面对运动员的支持力做正功
B. 图乙中,列车在弯道处按设计速率匀速率转弯时,所受合外力为零,动能不变
C. 图丙中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒
D. 图丁中,探究影响向心力大小的因素用到的方法与曹冲称象的方法相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.在俯卧撑向上运动的过程中,地面对该同学手掌的支持力的作用点没有发生位移,所以地面对该同学的支持力不做功,故A错误;
B.图乙中,火车在匀速转弯时,合力提供做圆周运动的向心力不为零,但与速度方向垂直不做功,火车动能不变,故B错误;
C.图丙中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的动能和重力势能均不变,小球的机械能守恒,故C正确;
D.图丁中,曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象,是等效替代的思想,探究影响向心力大小的因素实验装置利用了控制变量法,故D错误。
故选C。
4. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨迹,短轴和长轴的四个位置所对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至。假设地球只受到太阳的引力,下列说法正确的是( )
A. 春分和秋分时,地球运动的加速度相同
B. 从夏至到秋分,地球的运行时间等于公转周期的
C. 若用a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公转周期,,则地球与木星对应的k值相同
D. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积
【答案】C
【解析】
【详解】A.春分和秋分时,地球运动的加速度大小相同,方向不同,故A错误;
B.根据开普勒第二定律,越靠近太阳速度越快,可知从夏至到秋分的时间大于秋分到冬至的时间,故从夏至到秋分,地球的运行时间大于公转周期的,故B错误;
C.根据开普勒第三定律可知,若用代表椭圆轨道的半长轴,代表公转周期,则有
因地球与木星都是围绕太阳公转,故地球与木星对应的值相同,故C正确;
D.根据开普勒第二定律可知,在同一轨道上,太阳与行星的连线在相等的时间内扫过的面积相同,故火星与太阳连线单位时间扫过的面积不等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积,故D错误。
故选C。
5. 天文学家通过“中国天眼”的500米口径地面射电望远镜(FAST),在武仙座球状星团(M13)中发现一个脉冲双星系统。如图所示,双星系统由两颗恒星A、B组成,在万有引力的作用下,它们绕其连线上的O点做匀速圆周运动,轨道半径之比,则两颗天体的( )
A. 质量之比 B. 角速度之比
C. 线速度大小之比 D. 向心力大小之比
【答案】A
【解析】
【详解】BC.两颗恒星A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,在相同的时间转过的角度相同,则A、B的角速度相等,则有
根据
可得A、B的线速度大小之比
故BC错误;
AD.由于A、B绕O点做匀速圆周运动的向心力由它们相互作用的万有引力提供,所以A、B的向心力大小相等,则有
根据
可得A、B的质量之比为
故A正确,D错误。
故选A。
6. 如图,为双层立体泊车装置示意图。欲将静止在①号车位的轿车移至④号泊车位,需先通过①号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升h至③号位,再水平右移L停至④号车位。两次移动过程中,轿车均从静止先加速再减速至静止。轿车质量为m,重力加速度为g,轿车与移动板始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 竖直抬升过程中,移动板对车的支持力做功为
B. 水平右移过程中,移动板对车的摩擦力做功为
C. 整个过程中,移动板对车做的总功为
D. 整个过程中,车的机械能增加量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由能量关系可知,竖直抬升过程中,车的重力势能增加了mgh,则移动板对车的支持力做功为,A错误;
B.水平右移过程中,车的动能变化量为零,因重力和支持力对车都不做功,可知移动板对车的摩擦力做功为零,B错误;
CD.整个过程中,最终车的动能不变,重力势能增加mgh,则机械能增加了mgh,即移动板对车做的总功为,C正确,D错误。
故选C。
7. 一小物块在水平拉力的作用下向右运动,拉力随小物块的位置坐标变化的图像如图所示,则在内,拉力做的功为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在图像中,图像与轴围成的面积表示拉力做的功。设拉力做功,此段图像为梯形,根据梯形面积公式
这里,,
可得
设拉力做功,此段图像为三角形,根据三角形面积公式
这里,
可得
那么内拉力做的功
故选A。
8. 2025年4月,神舟二十号乘组进入中国空间站。已知地球半径为,空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为kR,周期为,万有引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为
C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站所在高度处的重力加速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.空间站在绕地心做匀速圆周运动,则有
解得地球的质量为,故A错误;
B.由
解得地球的平均密度为,故B正确;
C.空间站的线速度大小为,故C错误;
D.在空间站圆轨道处有
解得空间站所在高度处的重力加速度为,故D错误。
故选B。
9. 2025年2月20日凌晨3点,我国“实践25”号卫星与位于地球静止轨道的北斗“G7”卫星完成对接,并进行燃料补加,对人类航天事业具有重要意义。其过程示意图如图所示,已知地球的自转周期为T,“实践25”和“G7”卫星的运行轨道Ⅰ、Ⅲ均为圆轨道,“实践25”的转移轨道Ⅱ与Ⅰ、Ⅲ分别相切于A、C两点,下列说法正确的是( )
A. “实践25”沿转移轨道Ⅱ,无动力由A点运动至C点过程中,其机械能减小
B. “实践25”沿转移轨道Ⅱ,无动力由A点第一次运动至C点所用时间为
C. “实践25”沿转移轨道Ⅱ无动力运动时,任意位置的速率均大于其在轨道Ⅰ运动的速率
D. 若要“实践25”与“G7”在C点实现对接,则“实践25”在C点变轨时,应加速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ
【答案】D
【解析】
【详解】AB.“实践25”沿转移轨道II,无动力由A点运动至C点过程中,只受到万有引力作用,故机械能守恒,轨道为椭圆,由开普勒第三定律可得,“实践25”沿转移轨道II周期小于在轨道III的周期,即“实践25”沿转移轨道II,无动力由点第一次运动至点所用时间小于,故AB错误;
CD.“实践25”在C点变轨时需要加速,做离心运动才能从轨道II进入轨道III,根据
可得
在轨道II的速率小于在轨道I的速率,故C错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示,神十九与卫星A在同一平面内,二者沿同一方向(顺时针)做匀速圆周运动,已知神十九的运行周期为1.5h,卫星A的轨道半径是神十九的4倍。某时刻,神十九、卫星A与地心连线的夹角为60°,则此后12h内,卫星A在神十九正上方的次数为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】A
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力可得
可得
卫星A的轨道半径是神十九的4倍,可知卫星A的周期是神十九的8倍,即卫星A的周期为12h,卫星A在神十九正上方的运动时间满足
解得
根据题意
故n取0、1、2、3、4、5、6,卫星A在神十九正上方的次数为7。
故选A。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全选对的得6分,选不全的得3分,错选得0分。
11. 如图所示为地球的赤道平面,d是静止在赤道地面上的物体,a、b、c均为卫星,其中a是地球静止卫星,c是近地卫星,以下关于a、b、c、d四者的线速度、角速度、周期以及向心加速度的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由万有引力提供向心力知
解得
则可知
由题知,a是地球静止卫星,则
且
由线速度公式知
解得
故,A正确;
B.由万有引力提供向心力知
解得
则可知
故,B错误;
C.由万有引力提供向心力知
解得
则可知
根据加速度公式知
则可知
故,C错误;
D.由万有引力提供向心力知
解得
则可知
由地球静止卫星特点知
故,D正确;
故选AD。
12. 如图所示是某汽车以恒定功率启动过程中的图像,整个过程所受阻力不变,由图可知( )
A. 0~20 s内,汽车发动机提供的牵引力逐渐减小
B. 0~20 s内,汽车发动机提供的牵引力恒定不变
C. 20 s时汽车发动机可能未达到额定功率
D. 20s~40 s内汽车发动机提供的牵引力比0~20 s内提供的牵引力大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据牛顿第二定律
由图像的斜率表示加速度可知,0~20s内加速度逐渐减小,阻力不变,则此过程中汽车发动机提供的牵引力逐渐减小,故A正确,B错误;
C.当加速度时,此时,速度达到最大值,则
由于汽车不是以额定功率启动,所以20s时速度达到最大值,是在该功率下的最大速度,但该功率可能比额定功率小,故C正确;
D.20s~40s内汽车匀速运动,汽车发动机提供的牵引力等于阻力,而0~20s内汽车做加速度逐渐减小的加速度运动,根据牛顿第二定律可知牵引力大于阻力,故20s~40s内汽车发动机提供的牵引力比0~20s内提供的牵引力小,故D错误。
故选AC。
13. 如图甲所示,足够长光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在最低点B平滑相接,光滑半圆形轨道的半径为r(大小可调)。一小球以一定的速度v经过B点后沿半圆形轨道运动,到达最高点C后水平飞出,落在AB所在的水平地面上,落点距B点的水平距离为x。通过调节轨道半径r,得到x与r的关系如图乙所示,图中包含了小球能通过最高点C的所有情形,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,小球可视为质点。则( )
A.
B. x的最大值为4 m
C. 小球在轨道上的B、C两点受到的弹力大小的差值为一定值
D. r一定时,在小球沿轨道上升的过程中,每上升相同的高度,其受到的弹力大小的变化相等
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球能经过C点,则有
从B到C由机械能守恒可知
联立解得
由图可知,r最大值为rm=2m,可知,故A正确;
B.在C点做平抛运动,则,
可得
则当时,x有最大值,故B错误;
C.小球在轨道上B点时
在C点时
其中
解得小球的B、C两点受到的弹力大小的差值
为一定值,故C正确;
D.小球在距离水平面高h的位置时,由机械能守恒定律
在该点时
其中
解得
可知r一定时,FN与h为线性关系,则r一定时,在小球沿轨道上升的过程中,每上升相同的高度,其受到的弹力大小的变化相等,故D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共42分。
14. 某兴趣小组用甲图所示的装置研究平抛运动特点。
(1)击打弹簧片,小球2平抛的同时小球1竖直下落,如果________(填下列选项前字母序号),最能说明小球2在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
A. 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,重复实验,发现两个小球总是同时落地
B. 保持击打弹簧片的力度不变,改变小球距地面的高度,重复实验,发现两个小球总是同时落地
C. 保持小球距地面的高度不变,用不同力度击打弹簧片,重复实验,发现两个小球总是同时落地
(2)小球2水平飞出后,用频闪照相机记录了小球在不同时刻的位置。乙图是照片中的一部分,频闪照相频率为f,每个小正方形格子的边长为l,则小球抛出初速度________,C点的竖直分速度大小_______。(均用f、l表示)
【答案】(1)A (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
击打弹簧片,小球2做平抛运动,同时小球1做自由落体运动,为了减小实验误差,应多次实验,使小球2平抛运动的初速度不同,改变两小球的高度,即如果分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,重复实验,发现两个小球总是同时落地,说明小球2在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
故选A。
【小问2详解】
[1]频闪周期为
小球水平方向做匀速直线运动,则有
[2]小球竖直方向做自由落体运动,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则C点的竖直分速度大小为
15. 某同学用图1所示的实验装置完成“验证机械能守恒定律”。
(1)图1所示的电源应使用________(填“直流”或“交流”)电源。
(2)在纸带上确定计数点时,选取起始点为第1个计数点O,连续打的点A、B、C、D到O点的距离分别为、、、,纸带如图2所示。每两个点间的时间间隔为T,重物质量为m,当地重力加速度为g,重物在C点时的动能为_______,重物由O点运动到C点时重力势能的减小量为_______。(均用题中所给物理量符号表示)
(3)记录各计数点到O点的距离h,各计数点的速度为v,以为纵坐标,h为横坐标,以所测数据描绘图像,求得图线斜率为k,若k近似等于________,则可认为验证了机械能守恒定律。
【答案】(1)交流 (2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
本实验使用打点计时器,打点计时器的工作电源为交流电源。
【小问2详解】
[1]根据匀变速直线运动规律,中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,可得C点的瞬时速度
因此C点动能为
[2]重物由O点运动到C点,下落高度为,重力势能的减小量等于重力做功,即
【小问3详解】
若机械能守恒,则满足关系
整理得
因此图像的斜率
若近似等于,即可验证机械能守恒定律。
16. 如图所示,某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面间的夹角为(大小未知),不考虑空气阻力,重力加速度g取。若一运动员(自行车和运动员的质量之和为100 kg,整体可视为质点)始终在该赛道上一水平半径为的圆周内训练。
(1)当他以10 m/s的速度做匀速圆周运动时,自行车与赛道路面间刚好没有侧向运动趋势,求此赛道路面与水平面的夹角。
(2)当他以20 m/s的速度做匀速圆周运动时,求自行车与赛道路面间的侧向静摩擦力为多大?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对运动员和自行车整体,受力如图所示
在竖直方向上,根据受力平衡有
在水平方向上,根据牛顿第二定律有
联立解得
则此赛道路面与水平面的夹角
【小问2详解】
当以20m/s的速度做匀速圆周运动时,此时静摩擦力方向指向赛道路面的内侧,对整体受力如图所示
在竖直方向上,根据受力平衡有
在水平方向上,根据牛顿第二定律有
联立解得
17. 如图所示,一质量为的木块由静止开始被压缩的弹簧弹出后沿光滑水平面运动,经O点水平抛出后从A点沿切线方向进入粗糙圆弧轨道AB,再经最低点B进入粗糙水平轨道后停在C点,圆弧轨道AB与水平轨道平滑连接于B点,竖直。已知OA间的竖直高度差为,圆弧轨道AB的半径为,圆心角为,木块经过B点时的速度大小为3m/s,木块停止的位置C点与B点间的距离为,木块可视为质点,,,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)木块从O点水平飞出时的初速度的大小;
(2)弹簧最初的弹性势能;
(3)木块在圆弧轨道运动过程中克服摩擦力做的功W;
(4)木块与粗糙水平轨道间的动摩擦因数。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
木块从O点到A点做平抛运动,竖直方向由运动学公式
解得
由几何关系得
解得木块从O点水平飞出时的初速度的大小为
【小问2详解】
由能量守恒定律得弹簧最初的弹性势能
【小问3详解】
在点由几何关系得
从点到点,由动能定理
解得木块在圆弧轨道运动过程中克服摩擦力做的功
【小问4详解】
从点到点,由动能定理得
解得木块与粗糙水平轨道间的动摩擦因数
18. 如图所示,轻质定滑轮下方悬挂重物A,轻质动滑轮下方悬挂重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,用手作用于重物B,使重物A、B均处于静止状态。松手后A、B开始运动。已知A、B的质量分别为2m、m,假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,滑轮及重物的大小均不计,重力加速度为g。(以下过程A未触地,滑轮间未相碰)
(1)手对重物B的作用力F的大小;
(2)松手后,当重物A的下降高度为h时,求A的速度大小;
(3)求在(2)的过程中,重物B增加的机械能及悬挂B的细线对其做的功W。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
设静止时悬挂A的轻质细线中的拉力大小为T,根据平衡条件可得
对B和动滑轮整体,由平衡条件可知,手对重物B的作用力大小
【小问2详解】
松手后,重物A的下降高度为h的过程,对整个系统,根据机械能守恒有
又因为
联立解得A的速度大小
【小问3详解】
求在(2)的过程中,设A的加速度大小为a,则B的加速度大小为,根据牛顿第二定律,对A、B分别有、
联立解得,
根据功能关系可知,悬挂B的细线对其做的功W即为重物B增加的机械能,即
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2025~2026学年度下学期高一期中质量检测
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全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并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,只有一项是符合题目要求的。
1. 自远古以来,当人们仰望星空时,天空中壮丽璀璨的景象便吸引了人们的注意,智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘。物理学发展中许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,下面说法正确的是( )
A. 开普勒将第谷的观测数据归纳得出简洁的三定律,揭示了行星运动的规律
B. 牛顿发现万有引力定律并用实验的方法测出引力常量G,因此被称为“第一个称量地球质量的人”
C. 卡文迪什通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力
D. 天王星的发现过程充分显示了理论对于实践的巨大指导作用,所用的“计算、预测和观察”的方法指导人们寻找新的天体
2. 在重庆八中篮球比赛中, 一队员投出的篮球在空中运动的轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F与速度v的关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
3. 物理现象广泛存在于生活与工作场景中,以下是四个场景的物理分析,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,运动员进行俯卧撑训练时,在向上运动的过程中,地面对运动员的支持力做正功
B. 图乙中,列车在弯道处按设计速率匀速率转弯时,所受合外力为零,动能不变
C. 图丙中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒
D. 图丁中,探究影响向心力大小的因素用到的方法与曹冲称象的方法相同
4. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨迹,短轴和长轴的四个位置所对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至。假设地球只受到太阳的引力,下列说法正确的是( )
A. 春分和秋分时,地球运动的加速度相同
B. 从夏至到秋分,地球的运行时间等于公转周期的
C. 若用a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公转周期,,则地球与木星对应的k值相同
D. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积
5. 天文学家通过“中国天眼”的500米口径地面射电望远镜(FAST),在武仙座球状星团(M13)中发现一个脉冲双星系统。如图所示,双星系统由两颗恒星A、B组成,在万有引力的作用下,它们绕其连线上的O点做匀速圆周运动,轨道半径之比,则两颗天体的( )
A. 质量之比 B. 角速度之比
C. 线速度大小之比 D. 向心力大小之比
6. 如图,为双层立体泊车装置示意图。欲将静止在①号车位的轿车移至④号泊车位,需先通过①号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升h至③号位,再水平右移L停至④号车位。两次移动过程中,轿车均从静止先加速再减速至静止。轿车质量为m,重力加速度为g,轿车与移动板始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 竖直抬升过程中,移动板对车的支持力做功为
B. 水平右移过程中,移动板对车的摩擦力做功为
C. 整个过程中,移动板对车做的总功为
D. 整个过程中,车的机械能增加量为
7. 一小物块在水平拉力的作用下向右运动,拉力随小物块的位置坐标变化的图像如图所示,则在内,拉力做的功为( )
A. B.
C. D.
8. 2025年4月,神舟二十号乘组进入中国空间站。已知地球半径为,空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为kR,周期为,万有引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为
C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站所在高度处的重力加速度为
9. 2025年2月20日凌晨3点,我国“实践25”号卫星与位于地球静止轨道的北斗“G7”卫星完成对接,并进行燃料补加,对人类航天事业具有重要意义。其过程示意图如图所示,已知地球的自转周期为T,“实践25”和“G7”卫星的运行轨道Ⅰ、Ⅲ均为圆轨道,“实践25”的转移轨道Ⅱ与Ⅰ、Ⅲ分别相切于A、C两点,下列说法正确的是( )
A. “实践25”沿转移轨道Ⅱ,无动力由A点运动至C点过程中,其机械能减小
B. “实践25”沿转移轨道Ⅱ,无动力由A点第一次运动至C点所用时间为
C. “实践25”沿转移轨道Ⅱ无动力运动时,任意位置的速率均大于其在轨道Ⅰ运动的速率
D. 若要“实践25”与“G7”在C点实现对接,则“实践25”在C点变轨时,应加速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ
10. 如图所示,神十九与卫星A在同一平面内,二者沿同一方向(顺时针)做匀速圆周运动,已知神十九的运行周期为1.5h,卫星A的轨道半径是神十九的4倍。某时刻,神十九、卫星A与地心连线的夹角为60°,则此后12h内,卫星A在神十九正上方的次数为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全选对的得6分,选不全的得3分,错选得0分。
11. 如图所示为地球的赤道平面,d是静止在赤道地面上的物体,a、b、c均为卫星,其中a是地球静止卫星,c是近地卫星,以下关于a、b、c、d四者的线速度、角速度、周期以及向心加速度的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示是某汽车以恒定功率启动过程中的图像,整个过程所受阻力不变,由图可知( )
A. 0~20 s内,汽车发动机提供的牵引力逐渐减小
B. 0~20 s内,汽车发动机提供的牵引力恒定不变
C. 20 s时汽车发动机可能未达到额定功率
D. 20s~40 s内汽车发动机提供的牵引力比0~20 s内提供的牵引力大
13. 如图甲所示,足够长光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在最低点B平滑相接,光滑半圆形轨道的半径为r(大小可调)。一小球以一定的速度v经过B点后沿半圆形轨道运动,到达最高点C后水平飞出,落在AB所在的水平地面上,落点距B点的水平距离为x。通过调节轨道半径r,得到x与r的关系如图乙所示,图中包含了小球能通过最高点C的所有情形,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,小球可视为质点。则( )
A.
B. x的最大值为4 m
C. 小球在轨道上的B、C两点受到的弹力大小的差值为一定值
D. r一定时,在小球沿轨道上升的过程中,每上升相同的高度,其受到的弹力大小的变化相等
三、非选择题:本题共5小题,共42分。
14. 某兴趣小组用甲图所示的装置研究平抛运动特点。
(1)击打弹簧片,小球2平抛的同时小球1竖直下落,如果________(填下列选项前字母序号),最能说明小球2在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
A. 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,重复实验,发现两个小球总是同时落地
B. 保持击打弹簧片的力度不变,改变小球距地面的高度,重复实验,发现两个小球总是同时落地
C. 保持小球距地面的高度不变,用不同力度击打弹簧片,重复实验,发现两个小球总是同时落地
(2)小球2水平飞出后,用频闪照相机记录了小球在不同时刻的位置。乙图是照片中的一部分,频闪照相频率为f,每个小正方形格子的边长为l,则小球抛出初速度________,C点的竖直分速度大小_______。(均用f、l表示)
15. 某同学用图1所示的实验装置完成“验证机械能守恒定律”。
(1)图1所示的电源应使用________(填“直流”或“交流”)电源。
(2)在纸带上确定计数点时,选取起始点为第1个计数点O,连续打的点A、B、C、D到O点的距离分别为、、、,纸带如图2所示。每两个点间的时间间隔为T,重物质量为m,当地重力加速度为g,重物在C点时的动能为_______,重物由O点运动到C点时重力势能的减小量为_______。(均用题中所给物理量符号表示)
(3)记录各计数点到O点的距离h,各计数点的速度为v,以为纵坐标,h为横坐标,以所测数据描绘图像,求得图线斜率为k,若k近似等于________,则可认为验证了机械能守恒定律。
16. 如图所示,某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面间的夹角为(大小未知),不考虑空气阻力,重力加速度g取。若一运动员(自行车和运动员的质量之和为100 kg,整体可视为质点)始终在该赛道上一水平半径为的圆周内训练。
(1)当他以10 m/s的速度做匀速圆周运动时,自行车与赛道路面间刚好没有侧向运动趋势,求此赛道路面与水平面的夹角。
(2)当他以20 m/s的速度做匀速圆周运动时,求自行车与赛道路面间的侧向静摩擦力为多大?
17. 如图所示,一质量为的木块由静止开始被压缩的弹簧弹出后沿光滑水平面运动,经O点水平抛出后从A点沿切线方向进入粗糙圆弧轨道AB,再经最低点B进入粗糙水平轨道后停在C点,圆弧轨道AB与水平轨道平滑连接于B点,竖直。已知OA间的竖直高度差为,圆弧轨道AB的半径为,圆心角为,木块经过B点时的速度大小为3m/s,木块停止的位置C点与B点间的距离为,木块可视为质点,,,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)木块从O点水平飞出时的初速度的大小;
(2)弹簧最初的弹性势能;
(3)木块在圆弧轨道运动过程中克服摩擦力做的功W;
(4)木块与粗糙水平轨道间的动摩擦因数。
18. 如图所示,轻质定滑轮下方悬挂重物A,轻质动滑轮下方悬挂重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,用手作用于重物B,使重物A、B均处于静止状态。松手后A、B开始运动。已知A、B的质量分别为2m、m,假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,滑轮及重物的大小均不计,重力加速度为g。(以下过程A未触地,滑轮间未相碰)
(1)手对重物B的作用力F的大小;
(2)松手后,当重物A的下降高度为h时,求A的速度大小;
(3)求在(2)的过程中,重物B增加的机械能及悬挂B的细线对其做的功W。
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