精品解析：浙江省温州市第八高级中学2024-2025学年高一下学期第一次阶段性检测物理试卷

温州八高2024级高一下第一次阶段性检测 物理学科 考生须知： 1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共5页，满分100分，考试时间90分钟。 2.考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。 3.选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 5.可能用到的相关公式或参数：球体体积公式，重力加速度g取10m/s2. 选择题部分 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量的表述中，“”表示大小的是（　　） A. 某过程中某力做功 B. 直线运动中物体速度 C. 物体在某位置重力势能 D. 直线运动中物体加速度 2. 如图所示，是一篮球高手转篮球的场景。篮球保持匀速转动，篮球球心恰好在手指正上方，不考虑篮球转轴的顶点和底点，下列说法正确的是（　　） A. 篮球上各点圆周运动的角速度相同 B. 篮球上各点圆周运动的圆心均在球心 C. 篮球上各点圆周运动的向心加速度均不同 D. 篮球同一水平面上各点圆周运动的线速度相同 3. 下列说法正确的是（　　） A. 卡文迪什利用扭秤实验测出万有引力常量运用了微元法 B. 随着量子力学和相对论的提出，牛顿力学已经被物理学淘汰 C. 将曲线运动分割为许多小段并将这些小段看作圆周运动的一部分运用了放大法 D. 将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动运用了等效替代法 4. 关于下列四种情景，说法正确的是（　　） A. 如图甲，质量为m的小球上升h，重力对其做功为mgh B. 如图乙，可能是足球在空中沿虚线飞行时的速度方向和合力方向 C. 如图丙，可能是某物体（忽略空气阻力）从P点水平抛出后在空中的轨迹 D. 如图丁，足球在光滑水平面以速度v撞击墙面并被原速率反弹，墙壁对足球不做功 5. 如图所示，在竖直平面内位于等高的P、Q两点的两个小球相向做平抛动，二者恰好在M点相遇。已知P、Q、M三点组成边长为L的等边三角形，下列说法正确的是（　　） A. 两小球不一定同时抛出 B. 两小球平抛运动的初速度大小不相等 C. 两小球从抛出到相遇速度变化量不同 D. 增加P球初速度，同时抛出两个小球，两小球仍然会相遇 6. 2024年1月17日，装满“龙年年货”的天舟七号货运飞船从文昌航天发射场发射升空，并于1月18日成功对接“天和”核心舱，为航天员乘组送上了丰盛的“年货大礼包”。已知核心舱绕地球做匀速圆周运动，离地面高度约为400km，下列说法正确的是（　　） A. 核心舱的运行速度可能大于7.9km/s B. 核心舱的加速度小于同步卫星的加速度 C. 核心舱的角速度大于地球自转的角速度 D. 若有一根天线从空间站断裂，则天线会向地球坠落 7. 如图所示为某次军事演练。演练时，士兵驾驶坦克向正东方向以v1匀速行驶，坦克静止时射出的炮弹速度大小为v2（v2>v1），炮弹出膛方向沿水平面内可调整。坦克轨迹距离目标最近为d。忽略炮弹出膛后竖直方向的下落，不考虑炮弹所受空气阻力和炮弹发射对坦克速度的影响，下列说法正确的是（　　） A. 炮弹命中目标的最短时间为 B. 当炮弹以最短时间命中目标时，炮弹发射处离目标的距离为 C. 当炮弹以最短位移命中目标时，炮弹从出膛到击中目标用时为 D. 若到达距离目标最近处再开炮，不管怎样调整炮口方向炮弹都无法射中目标 8. 某同学用手掌平托一苹果，保持该姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动，苹果始终与手掌保持相对静止，下列说法中正确的是（　　） A. 从c点运动到d点，苹果所受摩擦力逐渐减小 B. 在c点苹果所受支持力小于在a点所受支持力 C. 从c点运动到d点，苹果所受重力功率逐渐减小 D. 从c点运动到d点，手掌对苹果的支持力始终不做功 9. 2021年2月8日，连徐高铁正式开通，使得徐州老百姓的出行更加便利。某同学用4节小动车和4节小拖车连接起来模拟动车组，其总质量为2kg，每节小动车可以提供3W的额定功率。动车组由静止以1m/s2的加速度匀加速启动做直线运动，达到额定功率后保持功率不变，最终达到最大速度vm = 6m/s，行驶过程中所受阻力恒定。下列说法中正确的是（ ） A. 动车组所受阻力大小为3N B. 动车组匀加速运动时提供的牵引力为4N C. 动车组匀加速运动的时间为6s D. 启动2s时动车组的总功率为9W 10. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，自然伸长时弹簧上端处于A点。时将小球从A点正上方O点由静止释放，时到达A点，时弹簧被压缩到最低点B。以O为原点，向下为正方向建立x坐标轴，以B点为重力势能零点；弹簧形变始终处于弹性限度内。小球在运动过程中的动能Ek、重力势能Ep1、机械能E0及弹簧的弹性势能Ep2变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. “嫦娥四号”登月探测器首次造访月球表面，实现对地对月中继通信。如图所示，嫦娥四号在环月圆轨道I上的A点实施变轨，进入近月的椭圆轨道II，由近月点B成功落月，下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是（　　） A. 在轨道I的A点，需沿运动方向喷气才能进入轨道II B. “嫦娥四号”在轨道I的机械能大于其在轨道II的机械能 C. “嫦娥四号”在轨道I的公转周期小于轨道II的公转周期 D. “嫦娥四号”在轨道I的A点和轨道II的A点加速度大小不相等 12. 下列与圆周运动有关的说法正确的是（　　） A. 如图甲，滚筒洗衣机脱水效果最佳点为a点 B. 如图乙，火车过弯如果超过规定速度，轮缘会挤压内轨 C. 如图丙，两小球A、B在同一水平面做圆锥摆运动，A、B的角速度一定相同 D. 如图丁，两小球A、B在光滑容器内壁做匀速圆周运动，A、B的线速度大小一定相等 13. 如图所示为三条光滑轨道甲、乙、丙。甲为半径为R的半圆，乙、丙是倾角不同的有限长斜轨，斜轨末端均与半圆最高点等高，β<θ<90°。现有四个完全相同的小球，让其中三个小球均以沿着轨道方向进入甲、乙、丙轨道，第四个小球以竖直上抛，如图丁。设它们在空中能达到的最大高度分别为h甲、h乙、h丙、h丁，假定四个小球不会相互影响，则下列关系正确的是（　　） A. h甲<h乙 B. h丙=h丁 C. h乙=h丙 D. h乙<h丙 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某小组做“探究平抛运动的特点”的实验。 （1）某小组采用图甲仪器完成实验，关于该仪器下列说法正确的是_____（多选）； A. 斜槽必须光滑 B. 斜槽末端必须水平 C. 实验时可以采用体积较小的金属小球，也可以采用体积较小的塑料小球 D. 实验时，小球必须从斜槽同一位置静止释放，飞行过程中不能与白纸接触 （2）利用图甲装置实验时，用横挡条卡住平抛小球，并用铅笔标注小球最高点描绘小球平抛运动轨迹。则实验中坐标原点应选择图乙中的_____； A. 点1 B. 点2 C. 点3 D. 点4 （3）该学习小组得到如图丙所示平抛运动的轨迹后，在轨迹上采集若干点测量其坐标（x，y），运用计算机软件拟合得到图线对应的解析式为，取=9.8m/s2，则小球平抛运动初速度大小为_____m/s（计算结果保留3位有效数字）。 15. “探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。在探究“向心力与半径之间的关系”过程中，将皮带绕在左右塔轮上，并选择左右塔轮半径_____（填“相同”或“不同”），将质量相同的两个小球分别放在B、C位置，然后摇动手柄进行观察和记录。 16. 某学习小组用自由落体运动“验证机械能守恒定律”。 （1）关于本实验的说法正确的是_____（多选）； A. 重物质量测量不准不会对实验结果造成影响 B. 打点计时器两限位孔应该在同一竖直方向上 C. 应该选用密度小、体积适当的物体作为重物 D. 计算纸带上某点的速度时可用公式v=gt，从而验证机械能守恒 （2）某小组完成实验后得到一条纸带，O点是打下的第一个点，A、B、C、D为另外4个连续打下的点。已知交流电频率为50Hz，重物质量为200g，当地重力加速度g取9.80m/s2，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值|ΔEp|=0.546J，动能变化量ΔEk=_____J（结果保留3位有效数字）。比较|ΔEp|与ΔEk的大小，出现这一结果的原因可能是_____（填选项前的字母）。 A．工作电压偏高 B．存在空气阻力和摩擦力 C．接通电源前释放了纸带 17. 已知地球半径为R，地球表面重力加速度为。月球绕地球公转轨道半径为r，由于被地球潮汐锁定，月球在绕地球公转时永远只有固定的一面朝向地球。已知万有引力常量为G，将地球视为均匀球体，忽略地球自转和其他星球引力的影响，求： （1）地球的质量M； （2）地球的平均密度ρ； （3）月球的自转周期T。 18. 如图所示，水平轨道左端固定一挡板，挡板上连接轻弹簧。水平轨道以虚线为界分成左右两个区域，左侧轨道光滑，右侧的轨道粗糙，且右侧空间存在着恒力作用区，对进入右侧区域的物体始终施加一水平向左的恒力F。现将一质量为m的小物块从虚线右侧处由静止释放，已知小物块在虚线右侧运动时与水平地面之间的阻力恒为0.5F，小物块可视为质点，求： （1）小物块由静止出发至第1次经过虚线的运动时间t； （2）小物块第1次返回虚线右侧区域时离虚线的最远距离x； （3）小物块在虚线右侧轨道上运动的总路程s。 19. 如图所示为某一封闭长方体结构的游戏装置，长方体AB边长为L1=2.4m，BC边长为L2=6.4m，AA’高为h=0.8m，P为A’D’边中点，Q为AD边中点。游戏时，可以选择从P点沿水平方向往装置内射出小球，也可以选择从Q点斜向上往装置内射出小球，速度方向与水平面固定成45°，两种选择小球的出射速率均可调，若小球能落在BC边上，则游戏成功。小球可视为质点，不计小球所受空气阻力，取g=10m/s2，求： （1）小球从P点出发且游戏成功的最大速率v1； （2）小球从Q点出发且游戏成功的最短时间t2； （3）小球从Q点出发且游戏成功的最大速率v3。 20. 如图所示为一游戏装置，竖直平面内有一水平光滑直轨道AB，轨道右端固定一轻弹簧，弹簧左侧紧靠一质量为m=0.01kg小物块（与弹簧不栓接），游戏时可通过弹簧将小物块向左弹出，弹簧弹性势能Ep可调。直轨道左侧有一半径R=0.2m的竖直光滑半圆轨道CDE，半圆轨道最高点C紧靠B点并开有小缝可供小物块通过，最低点E与水平传送带平滑连接。长为L=0.6m的传送带EF以v0=4m/s顺时针匀速转动，传送带离地面的高度h=0.45m，传送带轮子大小忽略不计。某次游戏时，调节弹簧弹性势能Ep0=0.02J将小物块弹出，最终小物块从传送带F点水平飞出，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4，小物块可视为质点，取=10m/s2，求： （1）小物块运动到半圆轨道最高点C时对轨道的压力大小FN； （2）小物块落地点与F点的水平距离x； （3）调节弹性势能Ep，要使滑块落地点在原位置，求弹性势能的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 温州八高2024级高一下第一次阶段性检测 物理学科 考生须知： 1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共5页，满分100分，考试时间90分钟。 2.考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。 3.选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 4.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 5.可能用到的相关公式或参数：球体体积公式，重力加速度g取10m/s2. 选择题部分 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量的表述中，“”表示大小的是（　　） A. 某过程中某力做功 B. 直线运动中物体速度 C. 物体在某位置重力势能 D. 直线运动中物体加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．功是标量，中的 “−” 表示力做负功，不是表示大小，故A错误； B．速度是矢量，中的 “−” 表示速度的方向与规定的正方向相反，不是表示大小，故B错误； C．重力势能是标量，其正负是相对于零势能面而言的，中的 “−” 表示物体的重力势能比零势能面处小5J，这里的 “−” 表示大小关系（相对于零势能面的大小），故C正确； D．加速度是矢量，中的 “−” 表示加速度的方向与规定的正方向相反，不是表示大小，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，是一篮球高手转篮球的场景。篮球保持匀速转动，篮球球心恰好在手指正上方，不考虑篮球转轴的顶点和底点，下列说法正确的是（　　） A. 篮球上各点圆周运动的角速度相同 B. 篮球上各点圆周运动的圆心均在球心 C. 篮球上各点圆周运动的向心加速度均不同 D. 篮球同一水平面上各点圆周运动的线速度相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．篮球上各点绕同轴转动，故篮球上各点做圆周运动的角速度相同，故A正确； B．只有篮球上运动半径最大的点做圆周运动的圆心才在球心处，其它点做圆周运动的圆心所在平面的转轴上，故B错误； C．根据向心加速度公式 可知关于赤道平面对称的两点，角速度 相同，转动半径 也相同，且向心加速度方向均水平指向转轴，故这两点向心加速度相同，故C错误； D．根据 可知篮球同一水平面上各点到转轴的距离相等，故该平面各点做圆周运动的线速度大小相等，但方向不相同，故D错误。 故选A。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 卡文迪什利用扭秤实验测出万有引力常量运用了微元法 B. 随着量子力学和相对论的提出，牛顿力学已经被物理学淘汰 C. 将曲线运动分割为许多小段并将这些小段看作圆周运动的一部分运用了放大法 D. 将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动运用了等效替代法 【答案】D 【解析】 【详解】A．卡文迪什扭秤实验通过放大微小扭转角度测量引力，运用的是放大法，而非微元法，故A错误； B．牛顿力学在宏观、低速领域仍适用，未被淘汰，故B错误； C．将曲线运动分割为小段圆周运动属于微元法（极限思想），而非放大法，故C错误； D．平抛运动的分解通过等效替代法将复杂运动转化为两个简单分运动，故D正确。 故选D。 4. 关于下列四种情景，说法正确的是（　　） A. 如图甲，质量为m的小球上升h，重力对其做功为mgh B. 如图乙，可能是足球在空中沿虚线飞行时的速度方向和合力方向 C. 如图丙，可能是某物体（忽略空气阻力）从P点水平抛出后在空中的轨迹 D. 如图丁，足球在光滑水平面以速度v撞击墙面并被原速率反弹，墙壁对足球不做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图甲，质量为m的小球上升h，重力做功为，故A错误； B．如图乙所示，足球在空中受重力和阻力，合力方向应与速度方向成钝角，故B错误； C．如图丙所示，物体从P点抛出时的速度为水平方向，接下来会做平抛运动，故C错误； D．如图丁，足球在光滑水平面以速度v撞击墙面并被原速率反弹，墙壁对足球的作用力位移为0，所以不做功，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，在竖直平面内位于等高的P、Q两点的两个小球相向做平抛动，二者恰好在M点相遇。已知P、Q、M三点组成边长为L的等边三角形，下列说法正确的是（　　） A. 两小球不一定同时抛出 B. 两小球平抛运动的初速度大小不相等 C. 两小球从抛出到相遇速度变化量不同 D. 增加P球初速度，同时抛出两个小球，两小球仍然会相遇 【答案】D 【解析】 【详解】A．两球在空中做平抛运动，竖直方向有 由于从抛出到M点相遇下落高度相等，运动时间相等，所以两小球一定同时抛出，故A错误； B．水平方向有 由于从抛出到M点相遇，两球通过的水平位移大小相等，且运动时间相等，所以两小球平抛运动的初速度大小相等，故B错误； C．根据，可知两小球从抛出到相遇速度变化量相同，故C错误； D．增加P球初速度，同时抛出两个小球，由于竖直方向两球做自由落体运动，相同时间内下落的高度相等，所以两球一直处于同一水平面上，所以两球仍然会相遇，故D正确。 故选D。 6. 2024年1月17日，装满“龙年年货”的天舟七号货运飞船从文昌航天发射场发射升空，并于1月18日成功对接“天和”核心舱，为航天员乘组送上了丰盛的“年货大礼包”。已知核心舱绕地球做匀速圆周运动，离地面高度约为400km，下列说法正确的是（　　） A. 核心舱的运行速度可能大于7.9km/s B. 核心舱的加速度小于同步卫星的加速度 C. 核心舱的角速度大于地球自转的角速度 D. 若有一根天线从空间站断裂，则天线会向地球坠落 【答案】C 【解析】 【详解】根据 A．7.9km/s是第一宇宙速度即近地卫星的线速度，核心舱的运行轨道大于近地卫星的轨道，故速度一定小于7.9km/s，故A错误； B．核心舱的运行轨道小于同步卫星的轨道，核心舱的加速度一定大于同步卫星的加速度，故B错误； C．地球自转的角速度等于同步卫星的角速度，核心舱的轨道低，故角速度大，故C正确； D．若有一根天线从空间站断裂，则天线仍有速度，仍沿原方向做圆周运动，引力提供向心力，不会向地球坠落，故D错误。 故选C。 7. 如图所示为某次军事演练。演练时，士兵驾驶坦克向正东方向以v1匀速行驶，坦克静止时射出的炮弹速度大小为v2（v2>v1），炮弹出膛方向沿水平面内可调整。坦克轨迹距离目标最近为d。忽略炮弹出膛后竖直方向的下落，不考虑炮弹所受空气阻力和炮弹发射对坦克速度的影响，下列说法正确的是（　　） A. 炮弹命中目标的最短时间为 B. 当炮弹以最短时间命中目标时，炮弹发射处离目标的距离为 C. 当炮弹以最短位移命中目标时，炮弹从出膛到击中目标用时为 D. 若到达距离目标最近处再开炮，不管怎样调整炮口方向炮弹都无法射中目标 【答案】A 【解析】 【详解】AB．炮弹以向北发射时，时间最短，则炮弹命中目标最短时间为 当炮弹以最短时间命中目标时，炮弹发射处离目标的距离为，故A正确，B错误； CD．若到达距离目标最近处时再开炮，由于，应调整炮口至左上方可以射中目标，此时炮弹以最短位移命中目标；炮弹的合速度为 炮弹从出膛到击中目标用时为，故CD错误。 故选A。 8. 某同学用手掌平托一苹果，保持该姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动，苹果始终与手掌保持相对静止，下列说法中正确的是（　　） A. 从c点运动到d点，苹果所受摩擦力逐渐减小 B. 在c点苹果所受支持力小于在a点所受支持力 C. 从c点运动到d点，苹果所受重力功率逐渐减小 D. 从c点运动到d点，手掌对苹果的支持力始终不做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．苹果从c运动到d的过程中，加速度在水平方向上的分加速度逐渐变大，根据根据牛顿第二定律，可知手掌对苹果的摩擦力逐渐增大，故A错误； B．苹果在最高点c和最低点a有 解得，在c点苹果所受支持力小于在a点所受支持力，故B正确； C．从c点运动到d点，苹果竖直方向的分速度逐渐增大，所受重力的功率为，逐渐增大，故C错误； D．从c点运动到d点，手掌对苹果的支持力始终竖直向上，速度沿切线方向，支持力与速度不垂直，支持力做功，故D错误。 故选B。 9. 2021年2月8日，连徐高铁正式开通，使得徐州老百姓的出行更加便利。某同学用4节小动车和4节小拖车连接起来模拟动车组，其总质量为2kg，每节小动车可以提供3W的额定功率。动车组由静止以1m/s2的加速度匀加速启动做直线运动，达到额定功率后保持功率不变，最终达到最大速度vm = 6m/s，行驶过程中所受阻力恒定。下列说法中正确的是（ ） A. 动车组所受阻力大小为3N B. 动车组匀加速运动时提供的牵引力为4N C. 动车组匀加速运动的时间为6s D. 启动2s时动车组的总功率为9W 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由题知动车组达到额定功率后保持功率不变，当动车组达到最大速度，有 F = f，P总 = Fvm = 4P 代入数据有 f = 2N A错误； B．动车组匀加速运动时，根据牛顿第二定律有 ma = F - f 代入数据有 F = 4N B正确； C．根据匀变速直线运动有 vt = v0 + at 当动车组达到额定功率时，匀加速直线运动完成，则有 P总 = Fvt 代入数据有 vt = 3m/s，t = 3s C错误； D．由选项C知，动车组在3s时加速完成，则在2s时有 v = at，P′ = Fv 代入数据有 P′ = 8W D错误。 故选B。 10. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，自然伸长时弹簧上端处于A点。时将小球从A点正上方O点由静止释放，时到达A点，时弹簧被压缩到最低点B。以O为原点，向下为正方向建立x坐标轴，以B点为重力势能零点；弹簧形变始终处于弹性限度内。小球在运动过程中的动能Ek、重力势能Ep1、机械能E0及弹簧的弹性势能Ep2变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．以B点为重力势能零点，可知小球在下降的过程中有 可知图像为一条直线，接触弹簧前小球机械能不变，接触后，设弹簧的劲度系数为k，根据弹簧的弹性势能公式有 小球机械能 因此A错误，B正确； C．时刻小球动能最大，当弹簧弹力等于重力时动能最大，显然此时弹性势能不为零，因此C错误； D．小球动能最大时，弹性势能大于零，压缩到最短时，小球的机械能完全转化成弹簧的弹性势能，因此弹簧的最大弹性势能必然大于小球的最大动能，D错误。 故选B。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. “嫦娥四号”登月探测器首次造访月球表面，实现对地对月中继通信。如图所示，嫦娥四号在环月圆轨道I上的A点实施变轨，进入近月的椭圆轨道II，由近月点B成功落月，下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是（　　） A. 在轨道I的A点，需沿运动方向喷气才能进入轨道II B. “嫦娥四号”在轨道I的机械能大于其在轨道II的机械能 C. “嫦娥四号”在轨道I的公转周期小于轨道II的公转周期 D. “嫦娥四号”在轨道I的A点和轨道II的A点加速度大小不相等 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．在轨道I的A点降轨进入轨道II，需减速，故需沿运动方向喷气获得与运动方向相反的推力减速，故机械能减小，故AB正确； C．轨道II的半长轴小于轨道I的半径，根据开普勒第三定律可知，沿轨道I运行的周期大于轨道Ⅱ运行的周期，故C错误； D．根据，可知在同一点的加速度相同，故D错误。 故选AB。 12. 下列与圆周运动有关的说法正确的是（　　） A. 如图甲，滚筒洗衣机脱水效果最佳点为a点 B. 如图乙，火车过弯如果超过规定速度，轮缘会挤压内轨 C. 如图丙，两小球A、B在同一水平面做圆锥摆运动，A、B的角速度一定相同 D. 如图丁，两小球A、B在光滑容器内壁做匀速圆周运动，A、B的线速度大小一定相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设滚筒洗衣机的角速度为，以衣服上的水为对象，在c点时，根据牛顿第二定律可得 在b、d点时，根据牛顿第二定律可得 在a点时，根据牛顿第二定律可得 此时，水滴需要的附着力为 由于Fa是整个圆周中最大的。这个最大的力最容易突破附着力的束缚，把水甩出去，所以脱水效果最好，故A正确； B．如图乙，火车过弯如果超过规定速度，则重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，轮缘会挤压外轨，故B错误； C．如图丙，两小球A、B在同一水平面做圆锥摆运动，设细线与竖直方向的夹角为，小球与悬挂点的高度为，根据牛顿第二定律可得 可得 可知A、B的角速度相等，故C正确； D．如图丁，两小球A、B在光滑容器内壁做匀速圆周运动，设内壁与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 可得 由于两小球A、B的轨道半径不相等，所以A、B的线速度大小不相等，故D错误。 故选AC。 13. 如图所示为三条光滑轨道甲、乙、丙。甲为半径为R的半圆，乙、丙是倾角不同的有限长斜轨，斜轨末端均与半圆最高点等高，β<θ<90°。现有四个完全相同的小球，让其中三个小球均以沿着轨道方向进入甲、乙、丙轨道，第四个小球以竖直上抛，如图丁。设它们在空中能达到的最大高度分别为h甲、h乙、h丙、h丁，假定四个小球不会相互影响，则下列关系正确的是（　　） A. h甲<h乙 B. h丙=h丁 C. h乙=h丙 D. h乙<h丙 【答案】AD 【解析】 【详解】设小球运动到2R高度处的速度为，则有 解得 对甲在圆轨道最高点有最小速度，满足 解得，说明甲轨道小球恰好运动到轨道最高点，上升最大高度为2R，对乙和丙上升到2R处后斜上抛，继续上升的高度由 对丁上升最大高度为2R继续竖直上抛相当于 因β<θ<90°，故，故。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某小组做“探究平抛运动的特点”的实验。 （1）某小组采用图甲仪器完成实验，关于该仪器下列说法正确的是_____（多选）； A. 斜槽必须光滑 B. 斜槽末端必须水平 C. 实验时可以采用体积较小的金属小球，也可以采用体积较小的塑料小球 D. 实验时，小球必须从斜槽同一位置静止释放，飞行过程中不能与白纸接触 （2）利用图甲装置实验时，用横挡条卡住平抛小球，并用铅笔标注小球最高点描绘小球平抛运动轨迹。则实验中坐标原点应选择图乙中的_____； A. 点1 B. 点2 C. 点3 D. 点4 （3）该学习小组得到如图丙所示平抛运动的轨迹后，在轨迹上采集若干点测量其坐标（x，y），运用计算机软件拟合得到图线对应的解析式为，取=9.8m/s2，则小球平抛运动初速度大小为_____m/s（计算结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）BD （2）A （3）1.40 【解析】 【小问1详解】 AB．为了保证小球平抛运动的初速度相同，其水平抛出，则斜槽的末端必须水平，每次小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽不一定需光滑，故A错误；B正确； C．实验时，为了减小误差，可以采用体积较小的金属小球，不能采用体积较小的塑料小球，故C错误； D．实验时，小球必须从斜槽同一位置静止释放，飞行过程中不能与白纸接触，防止摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点。所以坐标原点也应选为小球最高点的位置。 故选A。 【小问3详解】 根据平抛运动水平、竖直分位移表达式， 联立，解得 结合图线对应的解析式为，可知 解得 15. “探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示。在探究“向心力与半径之间的关系”过程中，将皮带绕在左右塔轮上，并选择左右塔轮半径_____（填“相同”或“不同”），将质量相同的两个小球分别放在B、C位置，然后摇动手柄进行观察和记录。 【答案】相同 【解析】 【详解】在探究“向心力与半径之间的关系”过程中，应控制两球的质量相等，做圆周运动的角速度相等，则左右塔轮的角速度应相等，应选择左右塔轮半径相同。 16. 某学习小组用自由落体运动“验证机械能守恒定律”。 （1）关于本实验的说法正确的是_____（多选）； A. 重物质量测量不准不会对实验结果造成影响 B. 打点计时器两限位孔应该在同一竖直方向上 C. 应该选用密度小、体积适当的物体作为重物 D. 计算纸带上某点的速度时可用公式v=gt，从而验证机械能守恒 （2）某小组完成实验后得到一条纸带，O点是打下的第一个点，A、B、C、D为另外4个连续打下的点。已知交流电频率为50Hz，重物质量为200g，当地重力加速度g取9.80m/s2，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值|ΔEp|=0.546J，动能变化量ΔEk=_____J（结果保留3位有效数字）。比较|ΔEp|与ΔEk的大小，出现这一结果的原因可能是_____（填选项前的字母）。 A．工作电压偏高 B．存在空气阻力和摩擦力 C．接通电源前释放了纸带 【答案】（1）AB （2） ①. 0.588J（0.580-0.595J） ②. C 【解析】 【小问1详解】 A．验证机械能守恒定律即验证 等号两边m消掉，故不需要测量质量，故A正确； B．为减小纸带与打点计时器之间的摩擦，打点计时器两限位孔应该在同一竖直方向上，故B正确； C．为减小空气阻力的影响，应该选密度大、体积适当的物体作为重物，故C错误； D．计算纸带上某点的速度时不可以用公式v=gt，因为该公式是只受重力作用才成立的，即机械能守恒下才成立的，不能用来验证机械能守恒，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]C点的速度为 从O点到C点动能变化量 因读数存在一定误差，故计算结果在0.580-0.595J均正确。 [2]动能增加量大于重力势能的减少量，可能的原因是接通电源前释放了纸带，O点不是运动的起点，动能不为零，存在空气阻力和摩擦力会出现动能增加量小于势能减少量，工作电压偏高不会影响实验结果。 故选C。 17. 已知地球半径为R，地球表面重力加速度为。月球绕地球公转轨道半径为r，由于被地球潮汐锁定，月球在绕地球公转时永远只有固定的一面朝向地球。已知万有引力常量为G，将地球视为均匀球体，忽略地球自转和其他星球引力的影响，求： （1）地球的质量M； （2）地球的平均密度ρ； （3）月球的自转周期T。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在地球表面有 可得地球质量为 【小问2详解】 由 联立解得地球的平均密度为 【小问3详解】 月球绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 解得月球的公转周期为 由于月球在绕地球公转时永远只有固定的一面朝向地球，所以月球的自转周期等于公转周期，则有 18. 如图所示，水平轨道左端固定一挡板，挡板上连接轻弹簧。水平轨道以虚线为界分成左右两个区域，左侧轨道光滑，右侧的轨道粗糙，且右侧空间存在着恒力作用区，对进入右侧区域的物体始终施加一水平向左的恒力F。现将一质量为m的小物块从虚线右侧处由静止释放，已知小物块在虚线右侧运动时与水平地面之间的阻力恒为0.5F，小物块可视为质点，求： （1）小物块由静止出发至第1次经过虚线的运动时间t； （2）小物块第1次返回虚线右侧区域时离虚线的最远距离x； （3）小物块在虚线右侧轨道上运动的总路程s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块由静止出发，根据牛顿第二定律可得 解得 根据运动学公式可得 解得第1次经过虚线的运动时间为 【小问2详解】 从静止出发到第1次返回虚线右侧区域离虚线最远处，根据动能定理可得 解得 【小问3详解】 全过程根据动能定理可得 解得小物块在虚线右侧轨道上运动的总路程 19. 如图所示为某一封闭长方体结构的游戏装置，长方体AB边长为L1=2.4m，BC边长为L2=6.4m，AA’高为h=0.8m，P为A’D’边中点，Q为AD边中点。游戏时，可以选择从P点沿水平方向往装置内射出小球，也可以选择从Q点斜向上往装置内射出小球，速度方向与水平面固定成45°，两种选择小球的出射速率均可调，若小球能落在BC边上，则游戏成功。小球可视为质点，不计小球所受空气阻力，取g=10m/s2，求： （1）小球从P点出发且游戏成功的最大速率v1； （2）小球从Q点出发且游戏成功的最短时间t2； （3）小球从Q点出发且游戏成功的最大速率v3。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从P点出发做平抛运动，有 解得 小球落在B点或C点时，有最大速率，根据 可得 【小问2详解】 小球从Q点出发做斜抛运动，在空中运动最短时间 且满足 联立得， 【小问3详解】 若小球落在C点，有最大速率且 解得 若斜抛时小球击中天花板，则有 解得 则< 综上，小球从Q点出发且游戏成功的最大速率 20. 如图所示为一游戏装置，竖直平面内有一水平光滑直轨道AB，轨道右端固定一轻弹簧，弹簧左侧紧靠一质量为m=0.01kg小物块（与弹簧不栓接），游戏时可通过弹簧将小物块向左弹出，弹簧弹性势能Ep可调。直轨道左侧有一半径R=0.2m的竖直光滑半圆轨道CDE，半圆轨道最高点C紧靠B点并开有小缝可供小物块通过，最低点E与水平传送带平滑连接。长为L=0.6m的传送带EF以v0=4m/s顺时针匀速转动，传送带离地面的高度h=0.45m，传送带轮子大小忽略不计。某次游戏时，调节弹簧弹性势能Ep0=0.02J将小物块弹出，最终小物块从传送带F点水平飞出，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4，小物块可视为质点，取=10m/s2，求： （1）小物块运动到半圆轨道最高点C时对轨道的压力大小FN； （2）小物块落地点与F点的水平距离x； （3）调节弹性势能Ep，要使滑块落地点在原位置，求弹性势能的范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块从A到C，有 解得 在C点，根据 求得轨道对小物块弹力，根据牛顿第三定律，可得小物块对轨道压力大小。 【小问2详解】 小物块从A到E，由 解得 根据 解得=0.5m<0.6m，所以物块会与传送带共速。可得小物块从F点飞出后，运动时间， 【小问3详解】 若传送带一直加速物块，从A到F有 解得 若传送带一直减速物块，从A到F有 解得 若恰好过C点，从A到C有 解得 综上，要使滑块落地点在原位置，弹性势能的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $