精品解析：内蒙古自治区乌兰察布市北京八中乌兰察布分校2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

2024-2025学年高一下学期期末考试 物理试卷 时间：75分钟；满分：100分 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。涂写在本试卷上无效。 3、作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 4、考试结束后，将答题卡交回。 一、单选题（共7小题，每题4分） 1. 据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十七号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道（近地轨道），航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。则神舟十七号载人飞船（　　） A. 发射速度可能为6.9km/s B. 在预定轨道上的运行速度大于第一宇宙速度 C. 在预定轨道上的运行周期小于地球静止卫星的周期 D. 在预定轨道上运行时，其中的航天员不受力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．是卫星发射的最小速度，因此神舟十七号载人飞船的发射速度要大于第一宇宙速度，选项A错误； B．第一宇宙速度为人造卫星的最大环绕速度，因此在预定轨道上的运行速度不大于第一宇宙速度，选项B错误； C．神舟十七号飞船在预定轨道的半径小于地球静止卫星的轨道半径，由万有引力提供向心力，可得 解得 可知神舟十七号飞船在预定轨道的运行周期小于地球静止卫星的运行周期，选项C正确： D．神舟十七号在预定轨道上运行时，其中的航天员受万有引力作用，且万有引力提供向心力，处于完全失重状态，选项D错误。 故选C。 2. 如图所示，平台固定在转轴的顶端，可随转轴一起转动，A、B两个小朋友坐在平台两侧，A的质量为m，B的质量为2m。A到转轴的距离是3l，B到转轴的距离是l。两小朋友腰间系一轻绳，轻绳通过转轴中心，处于刚好伸直且无张力的状态，小朋友与平台接触面间的最大静摩擦力均为其重力的k倍，重力加速度大小为g。若使小朋友与平台保持相对静止，则平台转动的角速度不能超过（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】两小朋友与平台相对静止，具有共同角速度，刚开始由摩擦力提供向心力，根据 分析可得，小朋友A先达到临界态，随着角速度的增大，轻绳上开始产生张力。A小朋友转动过程中需要的向心力 B小朋友转动过程中需要的向心力 A需要的向心力由摩擦力和轻绳张力共同提供，设即将发生相对滑动对应的最大角速度，对A 对B 联立解得 故选A。 3. 水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ。现对木箱施加一拉力F，使木箱沿地面做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ） A. F先增大后减小 B. F一直减小 C. F的功率先减小后增大 D. F的功率一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．木箱沿地面做匀速直线运动，由平衡条件有 解得 令，，，则 当时，最大，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，F先减小后增大，故AB错误； CD．F的功率为 在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，F的功率一直减小，故C错误，D正确。 故选D。 4. 我国运动员王铮在今年举办的东京奥运会女子链球决赛中成功拿下一枚银牌，这是中国女子链球首次在奥运会上夺银。如图甲所示为王铮比赛瞬间的照片，若运动员在开始甩动链球时，可认为链球在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示，不计空气阻力，对此下列说法正确的是（　　） A. 链球球体受到重力、拉力及向心力共三个力的作用 B. 链条与竖直方向的夹角θ越大，链条对球体施加的力越小，运动员越省力 C. 链条与竖直方向的夹角θ越大，链球球体的周期越大 D. 若运动员此时松手，链球将沿松手时的速度方向做平抛运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．对球体进行受力分析，如图所示 球体受到重力与链条的拉力，链球在水平面内做匀速圆周运动，由重力与拉力两个力的合力提供向心力，故A错误； B．竖直方向根据受力平衡可得 可知链条与竖直方向的夹角越大，越小，则链条对球体施加的拉力越大，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 解得 可知链条与竖直方向的夹角越大，越小，则链球做匀速圆周运动的周期越小，故C错误； D．运动员此时松手后，球仅仅受重力作用，链球将沿松手时的速度方向做平抛运动，故D正确。 故选D。 5. 复兴号动车组在世界上首次实现时速350km自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列动车的初速度为，以额定功率在平直轨道上运动，经过一段时间动车达到最大速度。若行驶过程中动车所受阻力大小与其速率成正比，则车速为和时动车的加速度大小之比为（　　） A. 2∶1 B. 3∶1 C. 3∶2 D. 5∶2 【答案】D 【解析】 【详解】动车以额定功率在平直轨道上运动，动车达到最大速度4v0，加速度为零，有 ， 解得 当车速为v0和2v0时，则 联立解得 故选D。 6. 如图所示，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动．现从t＝0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲启动后t1时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗，乙启动后t2时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗．F为AB中点．则t1∶t2为(　　) A. 2∶1 B. 1∶ C. 1∶ D. 1∶(－1) 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，在乘客看来，雨滴在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向做匀加速直线运动，因分运动与合运动具有等时性，则 ． 7. 如图所示，城市里很多立交桥的桥面可近似看成圆弧面．某汽车以恒定速率依次通过桥上同一竖直平面内圆弧上的A、B、C三点（B点最高，A、C等高）．则汽车 A. 通过A点时所受合力大于通过B点时所受合力 B. 通过B点时对桥面的压力小于其自身重力 C. 通过B点时受重力、支持力和向心力的作用 D. 通过C点时所受合力沿圆弧切线向下 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车所受的合外力，可知汽车通过A点时所受合力等于通过B点时所受合力，选项A错误； B．通过B点时： 可得 则汽车对桥面的压力小于其自身重力，选项B正确； C．通过B点时受重力和支持力的作用，选项C错误； D．通过C点时所受合力指向圆心斜向下，选项D错误． 二、多选题（共3小题，每题6分） 8. 如图所示，一条不可伸长的轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，已知小球A的质量为m，用手托住B球，轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度为h，A球静止于水平地面上。现释放B球，落地时的速度为。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. B球的质量为4m B. A球上升h的过程中，轻绳对A球的拉力做的功为mgh C. B球从释放至落地，运动的时间为 D. A球从地面开始上升的最大高度为1.6h 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设B球的质量为M，根据动能定理 解得 故A正确； B．设轻绳对A球的拉力做的功为W，根据动能定理 解得 故B错误； C．将AB球看成整体，则根据牛顿第二定律 解得 所以，B球从释放至落地，运动的时间为 故C正确； D．B球落地时，A球的位移为 此后A球做竖直上抛运动，则位移为 所以，A球从地面开始上升的最大高度为 故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，B是质量为2m、半径为R的光滑半圆弧槽，放在光滑的水平桌面上。A是质量为6m的细长直杆，在光滑导孔的限制下，只能上下运动。物块C的质量为m，紧靠B放置。初始时，A杆被夹住，使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触，然后从静止释放。重力加速度大小为g。则A杆由静止释放到再次上升到最高点过程中（　　） A. A、B组成的系统机械能守恒 B. 物块C与半圆弧槽B分离后的速度大小为 C. A杆损失的机械能为2mgR D. 若A杆质量变为4m，再次上升到最高点的位置不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．C对B的弹力对B做负功，A、B组成的系统机械能不守恒，故A错误； B．在杆向下运动过程中，对于A、B、C组成的系统，只有重力做功，所以系统的机械能守恒。当杆A的下端运动到碗的最低点时不能再向下运动，A的速度为零，此时物块C与半圆弧槽B分离，由系统的机械能守恒得 解得 故B正确； C．杆A的下端经过槽B的最低点后B、C分离，杆上升到所能达到的最高点时，AB的速度均为0，由AB系统机械能守恒，有 解得 A杆损失的机械能为 故C正确； D．根据B、C项解析，若A杆质量变为4m，再次上升到最高点的位置不变，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，在距河面高度为h=20 m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°。人以恒定的速率v=3 m/s拉绳，使小船靠岸，sin 53°=0.8， cos 53°=0.6，那么（ ） A. 5 s时绳与水面的夹角为60° B. 5 s时小船前进了15 m C. 5 s时小船的速率为5 m/s D. 5 s时小船到岸边的距离为15 m 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设开始时小船到岸边的距离为l，则 5 s时人拉绳端移动位移为x=vt=3×5m=15m，设5s时绳与水面的夹角为θ，由几何关系得，解得θ=53°，选项A错误； B．设5 s时小船前进了x'，由，解得x'=19.64 m，选项B错误； C．由v船cos θ=v，可得5s时小船的速率为v船=5 m/s，选项C正确； D．5 s时小船到岸边的距离为，选项D正确。 故选CD。 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 如图甲，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到______。 A. A、B两球同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. A球的运动路线不同，B球的运动路线相同 D. 击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大 （2）改变此装置距地面的高度，重复实验，仍然看到相同的实验现象，据此现象分析可知______。 A. 小球A在水平方向做匀速直线运动 B. 小球A在水平方向做匀加速直线运动 C. 小球B在竖直方向做匀速直线运动 D. 小球A、B在竖直方向的运动规律相同 （3）某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，如图乙所示，他在小球的运动轨迹上选取了A、B、C三点，并测量了各点间的水平距离和竖直距离，取重力加速度大小，则相邻小球间的运动时间为______s，小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。若以A点为坐标原点，以初速度方向为x轴正方向，以重力方向为y轴正方向，则图中抛出点的坐标是（______cm，______cm）。 【答案】（1）AC （2）D （3） ①. 0.1 ②. 2 ③. −20，−5 【解析】 【小问1详解】 AD．用小锤轻击弹簧金属片，在同一高度，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，由于平抛运动在竖直方向为自由落体运动，因此无论击打的力多大，A、B两球总是同时落地，A正确，D错误； B．A球做曲线运动，B球做直线运动，A、B两球的运动路线不相同，B错误； C．用不同的力击打弹簧金属片时，A球获得的水平初速度不同，则A球的运动路线不同，B球始终是自由落体运动，其运动路线相同，C正确。 故选AC。 【小问2详解】 A、B两球同时落地，与水平方向的运动规律无关，也不能说明小球A在水平方向做匀速直线运动或做匀加速直线运动，只能说明A、B两球在竖直方向的运动规律相同，即都是自由落体运动。 故选D。 【小问3详解】 [1]小球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论，可得相邻小球间的运动时间为 [2]小球做平抛运动的初速度大小为 [3]在竖直方向，由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在B点时竖直方向的分速度为 可知小球从开始抛出到B点的时间为 则小球从A点到B点的时间是0.1s，因此图中抛出点的坐标是，在x轴 在y轴 12. 如图（a）所示的装置叫阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图（b）所示。实验时，该同学进行了如下步骤： a．将质量均为M（A的含挡光片）的重物用轻质细绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出A上挡光片中心到光电门中心的竖直距离h。 b．在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt。 c．测出挡光片的宽度d，计算重物运动的速度v。 d．利用实验数据验证机械能守恒定律。 （1）步骤c中，计算重物的速度v＝______（用实验中字母表示），利用这种方法测量的速度总是比挡光片中心通过光电门中心的实际速度______（选填“大”或“小”），为使v的测量值更加接近真实值，减小系统误差，可采用的合理的方法是______。 A．减小挡光片宽度d B．减小挡光片中心到光电门中心的竖直距离h C．将光电门记录挡光时间Δt的精度设置得更高些 D．将实验装置更换为纸带和打点计时器 （2）步骤d中，如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系为______（已知当地重力加速度为g，用实验中字母表示）。 （3）某次实验分析数据发现，系统重力势能减少量小于系统动能增加量，造成这个结果的原因可能是______。 A．绳子、滑轮并非轻质而有一定质量 B．滑轮与绳子之间产生滑动摩擦 C．计算重力势能时g的取值比实际值偏大 D．挂物块C时不慎使B具有向上的初速度 【答案】 ①. ②. 小 ③. A ④. mgh＝（m＋2M） ⑤. D 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]根据步骤c中，则可得系统的末速度为 [2][3]挡光片中心通过光电门中心的实际速度为中间位移的瞬时速度，而用这种方法测出来的速度是平均速度，所以比实际速度要小；所以为让平均速度越接近瞬时速度，即通过光电门的时间要短，所以可采用的最合理的方法是减小挡光片宽度d，故A正确，BCD错误。 故选A。 （2）[4]系统重力势能的减小量 系统动能的增加量为 若系统机械能守恒，则有 mgh= （3）[5]A．绳子、滑轮并非轻质而有一定质量，会导致系统重力势能减小量大于系统动能增加量，故A错误，不符合题意； B．轮与绳子之间产生滑动摩擦，会导致系统重力势能减小量大于系统动能增加量，故B错误，不符合题意； C．计算重力势能错误地将g的数值取做10m/s2，会导致系统重力势能减小量大于系统动能增加量，故C错误，不符合题意； D．挂物块C时不慎使B具有向上的初速度，使得BC下落的高度比静止时下落的高度更高，则A通过光电门的速度更大，故会导致系统重力势能减小量小于系统动能增加量，故D正确，符合题意。 故选D。 四、计算题（共3小题，共38分） 13. 如图所示，某“复兴号”动车组在平直的轨道上行驶，它的总质量为，共有8节车厢（4节动力车厢和4节无动力车厢），每节动力车厢的牵引电机额定输出功率均为。若动车组所受的总阻力与其速率成正比（，为已知常量）求：该动车组 （1）能达到的最大速度为； （2）以额定功率行驶，速度达到最大速度一半时的加速度； （3）以加速度从静止开始匀加速出站过程中电机的总输出功率随时间变化的关系式。 【答案】（1）；（2）；（3）（） 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于阻力时，动车组的速度最大，则有 又 联立解得该动车组能达到的最大速度为 （2）以额定功率行驶，速度达到最大速度一半时，此时有 ， 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 （3）该动车组以加速度从静止开始匀加速出站过程中，根据牛顿第二定律可得 其中 ， 联立可得 当时，可得 则匀加速过程，电机的总输出功率随时间变化的关系式为 （） 14. 如图所示，从点以的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至点时，恰好沿切线方向进入半径，圆心角为的圆弧轨道，与圆心在同一竖直线上，与的高度差，从点进入半径为的圆周轨道运动恰好通过最高点后运动一圈到最低点滑上与点等高、静止在光滑水平面上质量的长木板上，物块与木板之间动摩擦因数为，小物块滑上木板的速度，物块没有脱离木板。求： （1）从点抛出的水平速度； （2）物块恰好通过圆周轨道最高点的速度； （3）物块没有脱离木板，木板的最小长度。 【答案】（1） （2）2m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 平抛运动时间t ，则 可得 B点的竖直分速度为 【小问2详解】 恰好通过圆周最高点无弹力 解得 【小问3详解】 物块减速加速度大小为，则， 木板加速运动加速度大小，则， 速度相等时速度为运动时间为 ， 物块位移 木板位移 15. 利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思维方法。 （1）已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，求地球的第一宇宙速度v。 （2）开普勒第三定律指出：所有行星轨道的半长轴a的三次方跟它的公转周期T的二次方的比都相等，即，比值k是一个对所有行星都相同的常量。 已知月球绕地球做圆周运动的半径为、周期为；探月卫星绕月球做圆周运动的半径为、周期为。小明认为，若不计周围其他天体的影响，根据开普勒第三定律可以得到。请通过推导分析小明的观点是否正确。 （3）物体间由于存在万有引力而具有的势能称为引力势能。若取物体距离地心无穷远处引力势能为零，质量为m的物体距离地心为r时的引力势能，式中M为地球的质量，G为引力常量。 材料：空间站在距离地心约6770km的轨道绕地球飞行。如果没有外力干扰，它会稳定地绕地球运动。然而空间站的轨道属于近地轨道，那里存在稀薄的大气，受微弱大气阻力的影响，空间站的高度会缓慢下降。由于阻力很小，空间站下降的高度远小于其轨道半径，例如我国空间站受大气阻力的影响1年下降的高度约为30km。 已知万有引力常量为G，地球的质量为M，空间站的质量为m，空间站最初运行的轨道半径为，由于阻力的影响，经过一段时间t后的轨道半径减小为。求： a.时间t内空间站损失的机械能； b.空间站受到的微弱阻力f的大小。 【答案】（1）；（2）见解析；（3）a.，b. 【解析】 【详解】（1）近地卫星绕地球做匀速圆周运动，设离地面的高度为h，卫星质量为m，由万有引力提供向心力 解得 当 h可以忽略不计，有 当质量为的物体在地球表面时，重力等于万有引力 得 联立解得地球的第一宇宙速度为 （2）已知月球绕地球做圆周运动的半径为、周期为，由开普勒第三定律知 k与地球有关，当探月卫星绕月球做圆周运动的半径为、周期为，由开普勒第三定律知 与月球有关，所以有 得小明的观点不正确。 （3）a．根据题意，“中国空间站”在最初轨道上做圆周运动时，根据牛顿第二定律，得 解得 动能为 以无限远为零势能点，“天宫”在最初轨道上做圆周运动的引力势能为 所以，“中国空间站”在最初轨道上做圆周运动的机械能为 同理，“中国空间站”轨道高度下降后的机械能为 损失的机械能为 b．由于和相差不大，可认为空间站的线速度几乎不变，运动t时间后，阻力做功使机械能减少，即 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高一下学期期末考试 物理试卷 时间：75分钟；满分：100分 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。涂写在本试卷上无效。 3、作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 4、考试结束后，将答题卡交回。 一、单选题（共7小题，每题4分） 1. 据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十七号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道（近地轨道），航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。则神舟十七号载人飞船（　　） A. 发射速度可能为6.9km/s B. 在预定轨道上的运行速度大于第一宇宙速度 C. 在预定轨道上的运行周期小于地球静止卫星的周期 D. 在预定轨道上运行时，其中的航天员不受力的作用 2. 如图所示，平台固定在转轴的顶端，可随转轴一起转动，A、B两个小朋友坐在平台两侧，A的质量为m，B的质量为2m。A到转轴的距离是3l，B到转轴的距离是l。两小朋友腰间系一轻绳，轻绳通过转轴中心，处于刚好伸直且无张力的状态，小朋友与平台接触面间的最大静摩擦力均为其重力的k倍，重力加速度大小为g。若使小朋友与平台保持相对静止，则平台转动的角速度不能超过（　　） A. B. C. D. 3. 水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ。现对木箱施加一拉力F，使木箱沿地面做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ） A. F先增大后减小 B. F一直减小 C. F的功率先减小后增大 D. F的功率一直减小 4. 我国运动员王铮在今年举办的东京奥运会女子链球决赛中成功拿下一枚银牌，这是中国女子链球首次在奥运会上夺银。如图甲所示为王铮比赛瞬间的照片，若运动员在开始甩动链球时，可认为链球在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示，不计空气阻力，对此下列说法正确的是（　　） A. 链球球体受到重力、拉力及向心力共三个力的作用 B. 链条与竖直方向的夹角θ越大，链条对球体施加的力越小，运动员越省力 C. 链条与竖直方向的夹角θ越大，链球球体的周期越大 D. 若运动员此时松手，链球将沿松手时的速度方向做平抛运动 5. 复兴号动车组在世界上首次实现时速350km自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列动车的初速度为，以额定功率在平直轨道上运动，经过一段时间动车达到最大速度。若行驶过程中动车所受阻力大小与其速率成正比，则车速为和时动车的加速度大小之比为（　　） A. 2∶1 B. 3∶1 C. 3∶2 D. 5∶2 6. 如图所示，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动．现从t＝0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲启动后t1时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗，乙启动后t2时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗．F为AB中点．则t1∶t2为(　　) A. 2∶1 B. 1∶ C. 1∶ D. 1∶(－1) 7. 如图所示，城市里很多立交桥的桥面可近似看成圆弧面．某汽车以恒定速率依次通过桥上同一竖直平面内圆弧上的A、B、C三点（B点最高，A、C等高）．则汽车 A. 通过A点时所受合力大于通过B点时所受合力 B. 通过B点时对桥面的压力小于其自身重力 C. 通过B点时受重力、支持力和向心力的作用 D. 通过C点时所受合力沿圆弧切线向下 二、多选题（共3小题，每题6分） 8. 如图所示，一条不可伸长的轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，已知小球A的质量为m，用手托住B球，轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度为h，A球静止于水平地面上。现释放B球，落地时的速度为。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. B球的质量为4m B. A球上升h的过程中，轻绳对A球的拉力做的功为mgh C. B球从释放至落地，运动的时间为 D. A球从地面开始上升的最大高度为1.6h 9. 如图所示，B是质量为2m、半径为R的光滑半圆弧槽，放在光滑的水平桌面上。A是质量为6m的细长直杆，在光滑导孔的限制下，只能上下运动。物块C的质量为m，紧靠B放置。初始时，A杆被夹住，使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触，然后从静止释放。重力加速度大小为g。则A杆由静止释放到再次上升到最高点过程中（　　） A. A、B组成的系统机械能守恒 B. 物块C与半圆弧槽B分离后的速度大小为 C. A杆损失的机械能为2mgR D. 若A杆质量变为4m，再次上升到最高点的位置不变 10. 如图所示，在距河面高度为h=20 m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°。人以恒定的速率v=3 m/s拉绳，使小船靠岸，sin 53°=0.8， cos 53°=0.6，那么（ ） A. 5 s时绳与水面的夹角为60° B. 5 s时小船前进了15 m C. 5 s时小船的速率为5 m/s D. 5 s时小船到岸边的距离为15 m 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 如图甲，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到______。 A. A、B两球同时落地 B. A、B两球的运动路线相同 C. A球的运动路线不同，B球的运动路线相同 D. 击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大 （2）改变此装置距地面的高度，重复实验，仍然看到相同的实验现象，据此现象分析可知______。 A. 小球A在水平方向做匀速直线运动 B. 小球A在水平方向做匀加速直线运动 C. 小球B在竖直方向做匀速直线运动 D. 小球A、B在竖直方向的运动规律相同 （3）某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，如图乙所示，他在小球的运动轨迹上选取了A、B、C三点，并测量了各点间的水平距离和竖直距离，取重力加速度大小，则相邻小球间的运动时间为______s，小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。若以A点为坐标原点，以初速度方向为x轴正方向，以重力方向为y轴正方向，则图中抛出点的坐标是（______cm，______cm）。 12. 如图（a）所示的装置叫阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图（b）所示。实验时，该同学进行了如下步骤： a．将质量均为M（A的含挡光片）的重物用轻质细绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出A上挡光片中心到光电门中心的竖直距离h。 b．在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt。 c．测出挡光片的宽度d，计算重物运动的速度v。 d．利用实验数据验证机械能守恒定律。 （1）步骤c中，计算重物的速度v＝______（用实验中字母表示），利用这种方法测量的速度总是比挡光片中心通过光电门中心的实际速度______（选填“大”或“小”），为使v的测量值更加接近真实值，减小系统误差，可采用的合理的方法是______。 A．减小挡光片宽度d B．减小挡光片中心到光电门中心的竖直距离h C．将光电门记录挡光时间Δt的精度设置得更高些 D．将实验装置更换为纸带和打点计时器 （2）步骤d中，如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系为______（已知当地重力加速度为g，用实验中字母表示）。 （3）某次实验分析数据发现，系统重力势能减少量小于系统动能增加量，造成这个结果的原因可能是______。 A．绳子、滑轮并非轻质而有一定质量 B．滑轮与绳子之间产生滑动摩擦 C．计算重力势能时g的取值比实际值偏大 D．挂物块C时不慎使B具有向上的初速度 四、计算题（共3小题，共38分） 13. 如图所示，某“复兴号”动车组在平直的轨道上行驶，它的总质量为，共有8节车厢（4节动力车厢和4节无动力车厢），每节动力车厢的牵引电机额定输出功率均为。若动车组所受的总阻力与其速率成正比（，为已知常量）求：该动车组 （1）能达到的最大速度为； （2）以额定功率行驶，速度达到最大速度一半时的加速度； （3）以加速度从静止开始匀加速出站过程中电机的总输出功率随时间变化的关系式。 14. 如图所示，从点以的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至点时，恰好沿切线方向进入半径，圆心角为的圆弧轨道，与圆心在同一竖直线上，与的高度差，从点进入半径为的圆周轨道运动恰好通过最高点后运动一圈到最低点滑上与点等高、静止在光滑水平面上质量的长木板上，物块与木板之间动摩擦因数为，小物块滑上木板的速度，物块没有脱离木板。求： （1）从点抛出的水平速度； （2）物块恰好通过圆周轨道最高点的速度； （3）物块没有脱离木板，木板的最小长度。 15. 利用物理模型对问题进行分析，是重要的科学思维方法。 （1）已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，求地球的第一宇宙速度v。 （2）开普勒第三定律指出：所有行星轨道的半长轴a的三次方跟它的公转周期T的二次方的比都相等，即，比值k是一个对所有行星都相同的常量。 已知月球绕地球做圆周运动的半径为、周期为；探月卫星绕月球做圆周运动的半径为、周期为。小明认为，若不计周围其他天体的影响，根据开普勒第三定律可以得到。请通过推导分析小明的观点是否正确。 （3）物体间由于存在万有引力而具有的势能称为引力势能。若取物体距离地心无穷远处引力势能为零，质量为m的物体距离地心为r时的引力势能，式中M为地球的质量，G为引力常量。 材料：空间站在距离地心约6770km的轨道绕地球飞行。如果没有外力干扰，它会稳定地绕地球运动。然而空间站的轨道属于近地轨道，那里存在稀薄的大气，受微弱大气阻力的影响，空间站的高度会缓慢下降。由于阻力很小，空间站下降的高度远小于其轨道半径，例如我国空间站受大气阻力的影响1年下降的高度约为30km。 已知万有引力常量为G，地球的质量为M，空间站的质量为m，空间站最初运行的轨道半径为，由于阻力的影响，经过一段时间t后的轨道半径减小为。求： a.时间t内空间站损失的机械能； b.空间站受到的微弱阻力f的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $