精品解析：广东省广州市天河区2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题

2024学年第二学期天河区期末考试 高一物理 本试卷共8页，满分为100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、座位号和考号填写在答题卡相应的位置上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。 2.选择题每小题选出答案后，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；不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于曲线运动，以下说法正确的是（　　） A. 物体做曲线运动时，合力和速度可以在一条直线上 B. 物体做圆周运动时，合力一定指向圆心 C. 曲线运动一定是速度变化的运动 D. 曲线运动一定是加速度变化的运动 【答案】C 【解析】 【详解】A. 物体做曲线运动时，合力和速度的方向不共线，A错误； B. 物体做匀速圆周运动时，合力一定指向圆心，B错误； C. 曲线运动速度的方向一定在变，故曲线运动一定是速度变化的运动，C正确； D. 曲线运动可能是加速度不变的运动，例如平抛运动，D错误。 故选C。 2. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　） A. 图甲中汽车通过最高点时要减速是为了防止爆胎 B. 图乙中脱水桶甩出的水滴受到离心力的作用 C. 图丙中实验现象可以说明平抛运动在竖直方向分运动的特点 D. 图丁中如果火车行驶速度超过轨道设计的规定速度，轮缘会挤压内轨 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中汽车通过最高点时要减速是为了防止发生“飞车”，故A错误； B．图乙中脱水桶甩出的水滴所需要的向心力大于提供给的向心力，故B错误； C．图丙中实验现象可以说明平抛运动在竖直方向分运动的特点，故C正确； D．图丁中如果火车行驶速度超过轨道设计的规定速度，火车有向外滑的趋势，所以轮缘会挤压外轨，故D错误。 故选C。 3. 科学家发现某巨大类地行星，其质量为地球的18倍，直径为地球的2倍，假设该星球与地球均可视作密度均匀的球体。已知地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v。下列关于该星球的说法正确的是（　　） A. 第一宇宙速度为 B. 表面的重力加速度为 C. 相同质量的物体，在该星球表面上受到的万有引力为在地球表面上的9倍 D. 相同质量的物体，从地球移到该星球惯性将增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由 可得地球的第一宇宙速度为 由于行星质量 、半径 ，可知该星球的第一宇宙速度 故A错误； B．由 可得地球表面重力加速度为 则该星球的表面重力加速度 故B正确； C．设物体质量为，在地球表面受到的万有引力为 在该星球表面受到的万有引力为 即引力为地球的4.5倍，故C错误； D．惯性仅由质量决定，质量不变时惯性不变，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为，c带电量为，则（ ） A. ab连线中点场强为零 B. 三角形中心处场强为零 C. b所受库仑力方向垂直于ab连线 D. a、b、c所受库仑力大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在ab连线的中点处，a、b两电荷在该点的合场强为零，则该点的场强等于c电荷在该点形成的场强，大小不为零，故A错误； B．在三角形的中心处，a、b两电荷在该点的场强大小相等，方向之间的夹角为120°角，则合场强竖直向上；c电荷在该点的场强也是竖直向上，则三角形中心处场强不为零，故B错误； C．b受到a的库仑斥力沿ab方向，b受到c的库仑引力沿bc方向，且库仑斥力与库仑引力大小相等，则b所受库仑力方向斜向右下方与ab连线成60°角，故C错误； D．设正三角形边长为l，根据对称性可知，a、b受到库仑力大小相等，均为 c受到库仑力大小为 则 a、b、c所受库仑力大小之比为，故D正确。 故选D。 5. 2023年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片的Mate60手机，该手机可以与地球静止轨道的“天通一号01”实现卫星通信。已知地球半径为R，“天通一号01”离地高度约为6R。下列关于该卫星的说法正确的是（　　） A. “天通一号01”卫星在地球静止轨道上处于平衡状态 B. “天通一号01”卫星的速度大于近地卫星的环绕速度 C. “天通一号01”卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的36倍 D. 若地球自转加快，“天通一号01”卫星为保持与地面相对静止，轨道高度应降低 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星在静止轨道上做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，并非处于平衡状态，故A错误； B．由万有引力提供向心力得 可得卫星线速度 可知轨道半径越大速度越小。“天通一号01”（同步卫星）轨道半径（r2≈7R）比近地卫星轨道半径（r1≈R）大，故“天通一号01”（同步卫星）速度更小，故B错误； C．“天通一号01”（同步卫星）与赤道物体角速度相同，根据向心加速度 则它们的加速度之比为 所以“天通一号01”卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的7倍，故C错误； D．若地球自转加快，“天通一号01”（同步卫星）周期需减小。由开普勒第三定律可知，周期减小则轨道半径r减小，故需降低高度，故D正确。 故选D。 6. 篮球运动员做定点投篮训练，篮球从同一位置投出，且初速度大小相等，第1次投篮篮球直接进篮筐，第2次篮球在篮板上反弹后进筐，篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大反向，平行于篮板方向分速度不变，轨迹如图所示，忽略空气阻力和篮球撞击篮板的时间，关于两次投篮说法正确的是（　　） A. 两次投篮，篮球从离手到进筐的时间相同 B. 篮球第1次上升的最大高度比第2次的大 C. 篮球经过a点时，第1次的动能比第2次的大 D. 篮球两次进筐时，在竖直方向分速度相同 【答案】B 【解析】 【详解】B．第2次篮球在篮板上反弹后进筐，篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大，若没有篮板，篮球水平位移较大，又由于两次初速度大小相等，所以第2次篮球水平初速度较大，竖直分速度较小，篮球第1次上升的最大高度比第2次的大，故B正确； A．竖直方向上，根据 第1次篮球从离手到进筐的时间较大，故A错误； C．初动能相等，篮球经过a点时，重力势能相等，根据机械能守恒，第1次的动能等于第2次的动能，故C错误； D．篮球两次进筐时，水平方向分速度不同，在竖直方向分速度不同，故D错误。 故选B。 7. 利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。如图所示，初始时无电场，喷嘴处的球形液滴保持静止；随着高压电场逐渐增强，液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”）；当电压增至某个临界值时（假设此后电压保持不变），液滴从尖端喷出，在非匀强电场的作用下向下方运动，M、N为直线路径上的两点。下列说法正确的是（　　） A. 液滴向下做螺旋运动时电势能减小 B. 液滴从M到N的过程重力做正功，重力势能增大 C. 液滴从M到N的过程电场力做负功 D. N点的电势比M点的电势高 【答案】A 【解析】 【详解】A．液滴带正电，从静止开始向下运动，故电场方向向下，电场力做正功，电势能减小，A正确； B．液滴从M到N的过程重力做正功，重力势能减小，B错误； C．前面分析知电场力做正功，C错误； D．前面分析知电场方向向下，N点的电势比M点的电势低，D错误。 故选A。 8. 图甲中台秤的内部简易结构如图乙所示：托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D可无摩擦转动，与齿条C完全啮合，在齿轮上固定指示示数的轻质指针E，两根完全相同的弹簧将横杆H吊在秤的外壳I上。经过调校，托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。若放上质量为m的物体，指针偏转了θ弧度（θ<2π），齿轮D的直径为d，重力加速度为g，则每根弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图乙可知，弹簧的形变量等于齿条C下降的距离，由于齿轮D与齿条C啮合，所以齿条C下降的距离等于齿轮D转过的弧长，根据数学知识可得： 即弹簧的变长 对托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C和重物整体研究，根据平衡条件得 根据胡克定律可得 联立解得每根弹簧的劲度系数为 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　） A. 离开火箭时速度大于地球的第二宇宙速度 B. 在捕获轨道运行的周期大于24小时 C. 在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道 D. 经过A点的加速度比经过B点时大 【答案】B 【解析】 【详解】A．鹊桥二号进入地月转移轨道时，因为地月转移轨道仍在地球引力范围内，所以其速度应介于地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，未达到脱离地球引力的速度，即其速度不会大于地球的第二宇宙速度，故A错误； B．根据开普勒第三定律可知，捕获轨道的半长轴大于环月轨道的半长轴，则鹊桥二号在捕获轨道运行的周期大于环月椭圆轨道的周期（24小时），故B正确； C．从高轨道到低轨道需要减速做近心运动，所以在捕获轨道上经过P点时，需要点火减速，才可能进入环月轨道，故C错误； D．根据万有引力提供向心力可得 解得 由题图可知，A点到月球的距离大于B点到月球的距离，则鹊桥二号经过A点的加速度比经过B点时小，故D错误。 故选B。 10. 如图是一玩具小车弹射装置，橡皮筋两端用钉子固定在水平木板上的E、F两点，小车与橡皮筋中点连接，小车在O处时橡皮筋恰好处于原长。现将小车拉至P处由静止释放，小车沿直线由P运动到O过程中所受阻力恒定，则该过程（　　） A. 小车的动能先增大后减小 B. 小车和橡皮筋组成的系统机械能守恒 C. 小车速度最大时合外力功率为零 D. 小车速度最大时合外力功率最大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．小车从P处由静止释放，此时橡皮筋的拉力最大，在O处时橡皮筋恰好处于原长，此时橡皮筋无拉力，那么在PO连线中的某一点Q，如图所示 小车受力平衡，小车所受合外力等于零，所以小车的合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，速度先增大后减小，动能先增大后减小，故A正确； 由于阻力的存在，所以小车和橡皮筋组成的系统机械能不守恒，故B错误； CD．当小车在Q点时速度最大，合外力等于零，根据 可知小车在Q点时合外力的功率最小等于零， C正确，D错误。 故选AC。 11. “风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在下图所示的矩形风洞中存在大小恒定的水平风力，现有一小球从M点竖直向上抛出，其运动轨迹大致如图所示，其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点动能为，在O点动能为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球落到N点时的动能为 B. 小球从M点运动到N点过程中加速度保持不变 C. 小球在上升和下降过程中机械能变化量相等 D. 小球的重力和受到的风力大小之比为2：1 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．小球在M点动能为 小球在O点动能为 小球在竖直方向上做竖直上抛运动，则有， 小球在水平方向做初速度为零的匀加速运动，由，可知小球在N点水平方向的速度为 小球落到N点时的动能为，故A正确； B．小球从M点运动到N点过程中，受到的重力和风力均保持不变，则所受合力恒定不变，加速度保持不变，故B正确； C．小球在上升和下降过程中机械能变化量都等于风力做的功，由 在水平方向上由，可得 所以小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为，故C错误； D．设风力大小为F，小球重力大小为mg，小球从M点运动到O点过程中在竖直方向上有 水平方向有 可得 则小球的重力和受到的风力大小之比为，故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：共56分，考生根据要求作答。 12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中，某同学采用如图甲所示的装置来获得平抛运动的轨迹。 （1）为得到小球做平抛运动的轨迹，需让小球多次沿同一轨道运动，并通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。下面列出的一些操作要求，正确的是（ ） A．使用密度大、体积小的钢球 B．使斜槽轨道末端切线水平 C．每次释放小球的位置可以不同 D．斜槽轨道必须光滑 （2）图乙是某同学描绘出的轨迹，试判断：A点是抛出点吗？___________（填“是”或“否”） （3）如图丙所示，某同学将白纸换成格纸，每个小方格的边长L=5cm，记录了小球在运动过程中的三个位置，则小球做平抛运动的初速度大小为___________m/s；运动到B点时的速度大小为___________m/s。（以上结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. AB ②. 否 ③. 1.5 ④. 2.5 【解析】 【详解】（1）[1]A．为了减小实验的误差，小球使用密度较大、体积小的钢球，故A正确； BCD．实验时为了保证初速度相同，每次让小球从同一高度由静止释放，为了保证小球的初速度水平，则斜槽的末端需切线保持水平，斜槽轨道不需要必须光滑，故B正确，CD错误； 故选AB。 （2）[2]若以A点为抛出点，根据平抛运动的规律，竖直方向是自由落体，则竖直位移比满足1：3：5，由图可知 hAB：hBC=20：（50-20）=2:3 不满足1：3，所以A点不可能是抛出点； （3）[3]由图可知物体从A到B和由B到C的水平位移相同，故时间相同，则有 Δy=gt2=2L 代入数据解得 t=0.1s 小球做平抛运动的初速度大小为 [4]竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度有 运动到B点时的速度大小为 13. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球（尺寸相对L足够小），测得小球的直径为d，在悬点O点正下方L处的N点放有一光电门。已知当地重力加速度为g。 （1）将小球拉至偏离竖直方向的某位置，用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为，静止释放小球，测出小球经过光电门的时间为，则小球经过光电门的速度大小为______；下摆过程中，小球的重力势能减少量可表示为______，动能的增加量可表示为______，如果二者在误差范围内相等，说明该系统机械能守恒。 （2）若多次从不同夹角处释放，得到和的关系图像如图乙所示，若图像的斜率的绝对值k=_______（用d、g、L表示），说明该系统机械能守恒。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]小球经过光电门的速度大小为 [2]下摆过程中，小球的重力势能减少量 [3]动能的增加量 【小问2详解】 若机械能守恒则满足 解得 可知图像的斜率绝对值为 14. 质点在平面坐标系上以某一速度沿与x轴正方向成锐角的方向开始运动（方向如图所示），受到大小不变、方向为方向的合力作用，已知质点运动的最小速度为v。则质点受合力作用后做______（选填“匀变速直线运动”、“匀速圆周运动”或“匀变速曲线运动”）：当质点速度大小变为时，速度方向和x方向之间的夹角为_______。 【答案】 ①. 匀变速曲线运动 ②. 【解析】 【详解】[1] 物体受大小不变、方向不变的力的作用，根据牛顿第二定律，物体的加速度不变，故物体做匀变速运动，又因为初速度与x轴正方向成锐角，即与合力不在同一直线上，故物体做曲线运动，故物体做匀变速曲线运动。 [2]如图所示 物体水平方向不受力，即质点运动的最小速度v为初速度的水平分量，且水平方向速度不变，故物体速度大小变为时，速度方向和x方向之间的夹角满足，即，即 15. 如图所示，在一点电荷产生的电场中，三个等势面a、b和c的电势分别为、和。当电荷量为e的质子从a上某处由静止释放，仅受电场力作用，经过等势面b时的速率为v。则该场源电荷带_____电，质子经过等势面c时的速率为_________。 【答案】 ①. 正 ②. 1.5v 【解析】 【详解】[1]质子从a上某处由静止释放经过等势面b时动能增加，则电场力做正功，则该场源电荷带正电； [2]质子只受电场力作用，则电势能与动能之和守恒，可知 经过等势面c时的速率为 16. 一列火车总质量，发动机的额定功率，在轨道上行驶时，列车受到的阻力是车重的0.01倍（取）。列车在水平轨道上行驶的最大速率为______；在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为时，列车的瞬时加速度大小为______。 【答案】 ①. 12 ②. 0.02 【解析】 【详解】[1]列车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则此时的最大速率 [2]当行驶速度为时，列车的牵引力 瞬时加速度大小为 17. 用一长的轻质柔软绝缘细线拴一个质量为、电荷量为的小球，细线的上端固定于O点，现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖直方向成37°（g取，，）。 （1）求匀强电场的场强大小 （2）把小球从A点移到B点，，此时细线与竖直方向成53°，求此过程中小球电势能的变化量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对小球进行受力分析，如图所示，可知电荷为正电荷 水平方向 竖直方向 解得匀强电场的场强大小 【小问2详解】 根据电场力做功与电势能变化的关系，电场力做功为 故电势能增大了 18. “旋转飞椅”是游乐园里常见的娱乐设施，游客坐在座椅上随支架一起匀速旋转时可将游客和座椅组成的整体看成质点，其简化示意图如图所示，已知圆形旋转支架半径为R=5m，绳子悬点到地面的垂直距离H=7m，悬挂座椅的轻绳长为l=5m，当旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，绳子与竖直方向的夹角为θ=37°，游客和座椅的总质量为60kg，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求： （1）当旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，悬绳的拉力及游客的线速度大小；（计算结果可用根式表示） （2）为防止游客携带的物品掉落伤人，管理员需以支架轴心为圆心设置圆形安全范围，求圆形安全范围的半径。 【答案】（1）750N，；（2） 【解析】 【详解】（1）设悬绳的拉力大小为F，根据题意可得 根据牛顿第二定律 几何关系可得 联立解得 ， （2）物品掉落后做平抛运动，则 ， 几何关系可知 联立可得 19. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的倾斜直轨道和光滑的圆轨道相切于B点，C是圆轨道最低点，圆心角，D点与圆心等高，圆轨道半径。现有一个质量为可视为质点的小物块，从D点正上方距地面高处静止释放后，恰好沿D点进入轨道。已知，，，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。 （1）求小物块第一次到达圆轨道最低点C时对轨道的压力； （2）若轨道的长度，改变小物块与轨道间的动摩擦因数，求小物块在斜面轨道上滑行的路程s与的关系。 【答案】（1），方向竖直向下 （2）当动摩擦因数，；当动摩擦因数时，；当动摩擦因数时， 【解析】 【小问1详解】 从开始到第一次到达轨道最低点，设此时速度为，根据机械能守恒定律 在最低点，根据向心力公式 解得 根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 【小问2详解】 由几何关系，轨道与水平方向的夹角为，当小物块刚好在轨道顶端停下，根据能量守恒 解得动摩擦因数 即当动摩擦因数，小物块会在轨道顶端飞出，即在斜面轨道上滑行的路程 当动摩擦因数，小物块不会在轨道顶端飞出，但是当动摩擦因数时，小物块才能在轨道上停下来，即此时，解得 即当动摩擦因数时，根据能量关系，解得 当动摩擦因数时，最终小物块在与点等高的圆弧内往复运动，根据能量关系，解得 综合可知， 当动摩擦因数，；当动摩擦因数时，；当动摩擦因数时， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期天河区期末考试 高一物理 本试卷共8页，满分为100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、座位号和考号填写在答题卡相应的位置上，再用2B铅笔把考号的对应数字涂黑。 2.选择题每小题选出答案后，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；不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于曲线运动，以下说法正确的是（　　） A. 物体做曲线运动时，合力和速度可以在一条直线上 B. 物体做圆周运动时，合力一定指向圆心 C. 曲线运动一定是速度变化的运动 D. 曲线运动一定是加速度变化的运动 2. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　） A. 图甲中汽车通过最高点时要减速是为了防止爆胎 B. 图乙中脱水桶甩出的水滴受到离心力的作用 C. 图丙中实验现象可以说明平抛运动在竖直方向分运动的特点 D. 图丁中如果火车行驶速度超过轨道设计的规定速度，轮缘会挤压内轨 3. 科学家发现某巨大类地行星，其质量为地球的18倍，直径为地球的2倍，假设该星球与地球均可视作密度均匀的球体。已知地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v。下列关于该星球的说法正确的是（　　） A. 第一宇宙速度为 B. 表面的重力加速度为 C. 相同质量的物体，在该星球表面上受到的万有引力为在地球表面上的9倍 D. 相同质量的物体，从地球移到该星球惯性将增大 4. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上。已知a、b带电量均为，c带电量为，则（ ） A. ab连线中点场强为零 B. 三角形中心处场强为零 C. b所受库仑力方向垂直于ab连线 D. a、b、c所受库仑力大小之比为 5. 2023年华为隆重推出搭载我国自主研发的麒麟9000s芯片的Mate60手机，该手机可以与地球静止轨道的“天通一号01”实现卫星通信。已知地球半径为R，“天通一号01”离地高度约为6R。下列关于该卫星的说法正确的是（　　） A. “天通一号01”卫星在地球静止轨道上处于平衡状态 B. “天通一号01”卫星的速度大于近地卫星的环绕速度 C. “天通一号01”卫星的加速度约为静止在赤道上物体加速度的36倍 D. 若地球自转加快，“天通一号01”卫星为保持与地面相对静止，轨道高度应降低 6. 篮球运动员做定点投篮训练，篮球从同一位置投出，且初速度大小相等，第1次投篮篮球直接进篮筐，第2次篮球在篮板上反弹后进筐，篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大反向，平行于篮板方向分速度不变，轨迹如图所示，忽略空气阻力和篮球撞击篮板的时间，关于两次投篮说法正确的是（　　） A. 两次投篮，篮球从离手到进筐的时间相同 B. 篮球第1次上升的最大高度比第2次的大 C. 篮球经过a点时，第1次的动能比第2次的大 D. 篮球两次进筐时，在竖直方向分速度相同 7. 利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。如图所示，初始时无电场，喷嘴处的球形液滴保持静止；随着高压电场逐渐增强，液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”）；当电压增至某个临界值时（假设此后电压保持不变），液滴从尖端喷出，在非匀强电场的作用下向下方运动，M、N为直线路径上的两点。下列说法正确的是（　　） A. 液滴向下做螺旋运动时电势能减小 B. 液滴从M到N的过程重力做正功，重力势能增大 C. 液滴从M到N的过程电场力做负功 D. N点的电势比M点的电势高 8. 图甲中台秤的内部简易结构如图乙所示：托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D可无摩擦转动，与齿条C完全啮合，在齿轮上固定指示示数的轻质指针E，两根完全相同的弹簧将横杆H吊在秤的外壳I上。经过调校，托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。若放上质量为m的物体，指针偏转了θ弧度（θ<2π），齿轮D的直径为d，重力加速度为g，则每根弹簧的劲度系数为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号在进入近月点P、远月点A的月球捕获椭圆轨道，开始绕月球飞行。经过多次轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点P和远月点B、周期为24小时的环月椭圆轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是（　　） A. 离开火箭时速度大于地球的第二宇宙速度 B. 在捕获轨道运行的周期大于24小时 C. 在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道 D. 经过A点的加速度比经过B点时大 10. 如图是一玩具小车弹射装置，橡皮筋两端用钉子固定在水平木板上的E、F两点，小车与橡皮筋中点连接，小车在O处时橡皮筋恰好处于原长。现将小车拉至P处由静止释放，小车沿直线由P运动到O过程中所受阻力恒定，则该过程（　　） A. 小车的动能先增大后减小 B. 小车和橡皮筋组成的系统机械能守恒 C. 小车速度最大时合外力功率为零 D. 小车速度最大时合外力功率最大 11. “风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在下图所示的矩形风洞中存在大小恒定的水平风力，现有一小球从M点竖直向上抛出，其运动轨迹大致如图所示，其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点动能为，在O点动能为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球落到N点时的动能为 B. 小球从M点运动到N点过程中加速度保持不变 C. 小球在上升和下降过程中机械能变化量相等 D. 小球的重力和受到的风力大小之比为2：1 三、非选择题：共56分，考生根据要求作答。 12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中，某同学采用如图甲所示的装置来获得平抛运动的轨迹。 （1）为得到小球做平抛运动的轨迹，需让小球多次沿同一轨道运动，并通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。下面列出的一些操作要求，正确的是（ ） A．使用密度大、体积小的钢球 B．使斜槽轨道末端切线水平 C．每次释放小球的位置可以不同 D．斜槽轨道必须光滑 （2）图乙是某同学描绘出的轨迹，试判断：A点是抛出点吗？___________（填“是”或“否”） （3）如图丙所示，某同学将白纸换成格纸，每个小方格的边长L=5cm，记录了小球在运动过程中的三个位置，则小球做平抛运动的初速度大小为___________m/s；运动到B点时的速度大小为___________m/s。（以上结果均保留两位有效数字） 13. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球（尺寸相对L足够小），测得小球的直径为d，在悬点O点正下方L处的N点放有一光电门。已知当地重力加速度为g。 （1）将小球拉至偏离竖直方向的某位置，用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为，静止释放小球，测出小球经过光电门的时间为，则小球经过光电门的速度大小为______；下摆过程中，小球的重力势能减少量可表示为______，动能的增加量可表示为______，如果二者在误差范围内相等，说明该系统机械能守恒。 （2）若多次从不同夹角处释放，得到和的关系图像如图乙所示，若图像的斜率的绝对值k=_______（用d、g、L表示），说明该系统机械能守恒。 14. 质点在平面坐标系上以某一速度沿与x轴正方向成锐角的方向开始运动（方向如图所示），受到大小不变、方向为方向的合力作用，已知质点运动的最小速度为v。则质点受合力作用后做______（选填“匀变速直线运动”、“匀速圆周运动”或“匀变速曲线运动”）：当质点速度大小变为时，速度方向和x方向之间的夹角为_______。 15. 如图所示，在一点电荷产生的电场中，三个等势面a、b和c的电势分别为、和。当电荷量为e的质子从a上某处由静止释放，仅受电场力作用，经过等势面b时的速率为v。则该场源电荷带_____电，质子经过等势面c时的速率为_________。 16. 一列火车总质量，发动机的额定功率，在轨道上行驶时，列车受到的阻力是车重的0.01倍（取）。列车在水平轨道上行驶的最大速率为______；在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为时，列车的瞬时加速度大小为______。 17. 用一长的轻质柔软绝缘细线拴一个质量为、电荷量为的小球，细线的上端固定于O点，现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖直方向成37°（g取，，）。 （1）求匀强电场的场强大小 （2）把小球从A点移到B点，，此时细线与竖直方向成53°，求此过程中小球电势能的变化量。 18. “旋转飞椅”是游乐园里常见的娱乐设施，游客坐在座椅上随支架一起匀速旋转时可将游客和座椅组成的整体看成质点，其简化示意图如图所示，已知圆形旋转支架半径为R=5m，绳子悬点到地面的垂直距离H=7m，悬挂座椅的轻绳长为l=5m，当旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，绳子与竖直方向的夹角为θ=37°，游客和座椅的总质量为60kg，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求： （1）当旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，悬绳的拉力及游客的线速度大小；（计算结果可用根式表示） （2）为防止游客携带的物品掉落伤人，管理员需以支架轴心为圆心设置圆形安全范围，求圆形安全范围的半径。 19. 如图所示，在竖直平面内，粗糙的倾斜直轨道和光滑的圆轨道相切于B点，C是圆轨道最低点，圆心角，D点与圆心等高，圆轨道半径。现有一个质量为可视为质点的小物块，从D点正上方距地面高处静止释放后，恰好沿D点进入轨道。已知，，，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。 （1）求小物块第一次到达圆轨道最低点C时对轨道的压力； （2）若轨道的长度，改变小物块与轨道间的动摩擦因数，求小物块在斜面轨道上滑行的路程s与的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $