精品解析：内蒙古自治区乌兰察布市集宁区第二中学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. 某跳台滑雪赛道简化为如图所示模型，AB为直道，BCD为半径为R的圆弧道，两滑道在B点平滑连接，圆弧道与水平地面相切于C点，CD段圆弧所对的圆心角为θ=60°，不计一切摩擦，一个小球从直道上离地面高为H处由静止释放，小球从D点飞出后上升到的最高点离地面的高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球由A点运动到D点过程，由动能定理有 小球飞出D后做斜抛运动，到达最高点的速度 小球由A点运动到斜抛的最高的过程，由动能定理有 解得 A正确，BCD错误。 故选A。 2. 2024年1月11日，我国在酒泉卫星发射中心使用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“天行一号”02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该星主要用于开展空间环境探测等试验。“天行一号”02星的定位过程可简化为如图所示的情境，椭圆轨道1为变轨的轨道，圆形轨道2为正常运行的轨道，两轨道相切于B点，A点在地面附近，是轨道1的近地点，若不考虑大气阻力的影响，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道1上B点的加速度大于卫星在轨道2上B点的加速度 B. 卫星在轨道1上的机械能大于在轨道2上的机械能 C. 卫星在轨道1上经过A点时的速度大于其经过轨道2上B点时的速度 D. 卫星在轨道1和轨道2上与地球的连线每秒扫过的面积相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在轨道1上B点的加速度等于卫星在轨道2上B点的加速度，故A错误； B．从轨道1进入轨道2，在B点点火加速，因此卫星在轨道2的机械能大于在轨道1上的机械能，B错误。 C．卫星在轨道1上经过A点时的速度大于地球的第一宇宙速度，而地球的第一宇宙速度又大于卫星在轨道2上的速率，所以卫星在轨道1上经过A点时的速度大于其经过轨道2上B点时的速度，故C正确； D．由开普勒第二定律可知，同一轨道上卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，卫星1与卫星2不在同一轨道，则在相等时间内，卫星1与地心连线扫过的面积不等于卫星2与地心连线扫过的面积，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，两个完全相同的小木块a和b（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，a到转轴的距离为l，轻绳长为2l。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，若物块a、b与圆盘间的动摩擦因数皆为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。若要使绳子张紧且木块和圆盘始终保持相对静止，则圆盘转动的角速度应满足（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】若要使绳子张紧且木块和圆盘始终保持相对静止，则细绳刚有张力时圆盘转动的角速度最小，对b由牛顿第二定律可知 解得 角速度有最大值时，对a满足 对b满足 解得 即 故选A。 4. 如图所示为某消防车喷水救火的场面。已知消防车的喷水口离水箱的竖直高度，喷水口的横截面积，喷水速度，水的密度，当地重力加速度，不计水的阻力，则（　　） A. 单位时间内出水口喷出水的质量为 B. 单位时间内出水口喷出水的动能为 C. 消防车的水泵在时间内做的功为 D. 消防车的水泵输出功率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．单位时间内出水口喷出水的质量为 单位时间内出水口喷出水的动能为 故AB错误； CD．根据能量守恒可知，消防车的水泵在时间内做的功为 消防车的水泵输出功率为 故C错误，D正确。 故选D。 5. 地球的自转速度与地球内部物质的运动和分布有着密切关系，科学家们通过计算得知，因为某次地壳活动导致地球自转变慢了（1s的百万分之一），通过理论分析下列说法正确的是（ ） A. 地球赤道上物体的重力会略变小 B. 地球静止卫星的高度略变大 C. 地球静止卫星的向心加速度略变大 D. 地球静止卫星的线速度略变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题可知地球自转慢了，地球自转的周期变大。以赤道地面的物体来分析：由于地球自转的周期变大，根据牛顿第二定律 可知，在地面上的物体随地球自转所需的向心力会减小，而“向心力”等于“地球对物体的万有引力减去地面对物体的支持力”，万有引力的大小不变，所以必然是地面对物体的支持力增大。地面对物体的支持力大小等于物体受到的“重力”，所以是物体的“重力”略变大，A错误； B．对地球静止卫星而言，卫星的运行周期等于地球的自转周期．地球自转的周期T变大，由开普勒第三定律可知，卫星的轨道半径R增大，卫星的高度要略大些，B正确； C．根据牛顿第二定律可知 解得 由于地球质量不变，轨道半径增大，静止卫星的向心加速度略变小，C错误； D．于地球质量不变，则卫星的线速度 解得 轨道半径增大，线速度会变小，D错误。 故选B。 6. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. P的周期比Q的大 B. 相同时间内，P通过的路程比Q的大 C. 任意相等时间内P通过的位移大小比Q的大 D. 同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，故P、Q两质点的角速度相等，P、Q两质点的周期相等，故A错误； B．根据，由于P质点的半径大于Q质点的半径，则P质点的线速度大于Q质点的线速度，所以相同时间内，P通过的路程比Q的大，故B正确； C．由于P、Q两质点的周期相等，在一个周期内P、Q两质点通过的位移均为0，故C错误； D．向心加速度的方向指向圆心，所以同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相反，故D错误。 故选B。 7. 在某次军事演习中，两枚炮弹自山坡底端O点斜向上发射，炮弹分别水平命中山坡上的目标、，运动时间分别为、，初速度分别为、。如图所示，已知位于山坡正中间位置，位于山坡顶端，山坡与地面间的夹角为30°，不计空气阻力，则（ ） A. 两枚炮弹飞行时间 B. 两枚炮弹的发射速度方向相同 C. 两枚炮弹的发射速度大小之比 D. 两枚炮弹的发射速度大小之比 【答案】B 【解析】 【详解】A．设山坡顶端距离底端高度为，则 则 故A错误； B．设山坡底边长为,两炮弹初速度的水平方向分速度分别为和，则 则 两炮弹初速度的竖直方向分速度分别为和，则 得 设初速度、与水平方向的夹角分别为和，则 得 则 两枚炮弹的发射速度方向相同。故B正确； C D．根据速度的合成 得 故CD错误。 故选B。 二、多选题（共3小题，每题6分） 8. 2021年2月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并于5月实施降轨，软着陆火星表面。如图“天问一号”在P点被火星捕获后，假设进入大椭圆环火轨道Ⅲ，一段时间后，在近火点Q变轨至中椭圆环火轨道Ⅱ运行，再次经过Q点变轨至近火圆轨道Ⅰ运行。下列说法正确的是（ ） A. “天问一号”在轨道Ⅲ上经过Q的加速度小于在轨道Ⅱ上经过Q的加速度 B. “天问一号”在轨道Ⅲ上运行时，经过P点的线速度小于Q点的线速度 C. 在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须小于11.2km/s D. “天问一号”从轨道Ⅲ变轨至轨道Ⅱ需要在Q点减速 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据 可知，“天问一号”在轨道Ⅲ上经过Q的加速度等于在轨道Ⅱ上经过Q的加速度，选项A错误； B．根据开普勒第二定律可知，“天问一号”在轨道Ⅲ上运行时，经过远点P点的线速度小于经过近点Q点的线速度，选项B正确； C．在地球上发射“天问一号”环火卫星要脱离地球的引力，则发射速度必须大于11.2km/s，选项C错误； D．“天问一号”从轨道Ⅲ变轨至轨道Ⅱ需要在Q点减速做向心运动才能完成，选项D正确。 故选BD。 9. 一种射箭游戏的示意图如图所示，已知竖直圆盘的直径D=5m，箭头距圆盘的水平距离L=10m，对准圆盘上的最高点水平射出箭，圆盘绕轴做匀速圆周运动，箭射出瞬间，圆盘的最高点为P点，箭头、轴和P点在同一竖直平面内。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。若箭刚好射中P点，则下列说法正确的是（　　） A. 圆盘转动的角速度可能为πrad/s B. 圆盘转动的角速度可能为2πrad/s C. 箭水平射出时的初速度大小为10m/s D. 箭水平射出时的初速度大小为20m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由，解得 时间关系满足 当时，；当时，，故A正确，B错误； CD．箭水平射出时的初速度大小 C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定倾斜直杆上，倾斜直杆与水平面成角，B套在固定水平直杆上，两直杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与水平面成角）连接，A、B从静止释放，B沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B均视为质点，重力加速度大小为g，在运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当A到达B所在水平面时 B. 当A到达B所在水平面时，B的速度为 C. 滑块B到达最右端时，A的速度为 D. 滑块B的最大动能为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当A到达B所在水平面时，由运动的合成与分解有 vAcos 45°=vB 解得 故A正确； B．从开始到A到达B所在的水平面的过程中，A、B两滑块组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律有 解得 故B正确； C．滑块B到达最右端时，此时轻杆与倾斜直杆垂直，则此时滑块B的速度为零，由机械能守恒可得 解得 故C错误； D．由题意可知，B的加速度为零时速度最大，当轻杆与水平直杆垂直时B的合力为零，速度最大，此时A的速度为零，由系统机械能守恒可得 mgL（1+sin 30°)=EkB 解得 故D正确。 故选ABD。 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。 （1）关于本实验﹐下列说法正确的是________。 A. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C. 先释放纸带，后接通电源 （2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝________。（用已知字母表示） （3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式________时，可验证机械能守恒。 【答案】（1）AB （2） ①. －mghB ②. （3）F0＝3mg 【解析】 【小问1详解】 A．重物体积小，所受空气阻力小，质量越大，空气阻力引起的相对误差就越小，所以应选择质量大，体积小的重物进行实验，故A正确； B．为减小纸带与限位孔间的摩擦，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确； C．由实验步骤可知，应先接通电源，当打点计时器工作稳定后，再释放纸带，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]由重力做功与重力势能的关系可知，从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量 [2]由平均速度解得打B点时重物的瞬时速度 该过程的动能增量为 解得 【小问3详解】 设细线长为r，在最低点，由牛顿第二定律可得 解得此时球的动能为 球由静止释放到达最低点过程中，若满足机械能守恒，则有 联立解得 解得 12. 某物理兴趣小组用如图甲所示装置研究平拋运动，其中M为斜槽，N为水平放置的可上下调节的倾斜挡板。 　 （1）下列器材中，实验时不需要的是（　　） A. 弹簧测力计 B. 重垂线 C. 打点计时器 （2）关于此实验，以下说法正确的是（　　） A. 要求斜槽轨道光滑且末端要保持水平 B. 每次小球应从同一高度由静止释放 C. 小球释放的位置越高越好 D. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （3）本实验需要选择合适的点作为坐标原点O，建立直角坐标系。下面四幅图中，原点选择正确的是（　　） A. B. C. D. （4）实验中，坐标纸应当固定在竖直的木板上，下列坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（　　） A. B. C. D. （5）若实验时得到小球的平抛运动轨迹如图乙所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，O为小球的抛出点。在轨迹上取点A（x1，y1）和B（x2，y2）（B点图中未画出），为了确保小球从O到A的时间等于从A到B的时间，y1和y2应满足的关系式为____；若此时x1和x2满足关系式______，即可证明小球在水平方向上做的是匀速直线运动。 【答案】（1）AC （2）B （3）C （4）D （5） ①. y2=4y1 ②. x2=2x1 【解析】 【小问1详解】 该实验不需要测量小球的重力，所以不需要弹簧测力计；实验时需要用重垂线确定竖直方向；该实验用刻度尺来测量位移，根据小球在竖直方向做自由落体运动求解时间，不需要打点计时器。 故选AC。 【小问2详解】 A．该实验要保证斜槽轨道末端切线水平，以使小球抛出时初速度水平，但斜槽轨道不必光滑，故A错误； B．在描绘小球运动的轨迹过程中，需要保证每次小球平抛的初速度相同，因此必须保证每次小球都从同一高度由静止释放，故B正确； C．探究平抛运动的特点实验中，需要使小球运动轨迹大体落在纸面中间位置附近，小球初始位置越高，轨迹越偏上部，因此释放位置要适当，故C错误； D．为描出小球的运动轨迹，应将各点用平滑的曲线连接，不能用折线或直线连接，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 小球离开斜槽末端瞬间开始做平抛运动，所以平抛运动的初位置为小球在斜槽末端时球心的投影点。 故选C。 【小问4详解】 小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，所以坐标纸的竖线要沿竖直方向，小球在斜槽末端静止时的投影应该在坐标纸上。 故D正确。 【小问5详解】 [1] [2]小球在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动的规律可得 为了确保小球从O到A的时间等于从A到B的时间，则有y2=4y1 水平方向上小球做匀速直线运动，有x2=2x1。 四、计算题（共3小题，共38分） 13. 土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星，图示为绕土星飞行的飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋，假设飞行器绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为h。土星视为球体，已知土星质量为M，半径为R，万有引力常量为G。求： （1）土星表面的重力加速度g： （2）飞行器的运行速度v： （3）若土星的自转周期为T，求土星静止卫星距土星表面的高度H。 【答案】（1）；（2）：（3）﹣R 【解析】 【详解】（1）在土星表面时重力等于万有引力 可得 （2）由万有引力提供向心力 可得 （3）由万有引力提供向心力 得 14. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥．(g取10m/s2) （1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？ （2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？ （3）汽车对地面的压力过小是不安全的．因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大．对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？ （4）如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样，汽车要在地面上腾空，速度要多大？(已知地球半径为6400km) 【答案】（1）7600N；（2）22.4m/s；（3）半径R大些比较安全；（4）8000m/s 【解析】 【详解】（1）重力和向上的支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 N 根据牛顿第三定律，可汽车对桥的压力为7600N （2）当FN=0时，重力恰好完全提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 m/sm/s 即汽车以22.4m/s的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空． （3）根据 可知，速度一定时，半径R越大，则FN越大，则汽车越安全； （4）重力恰好完全提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 m/s 15. 如图所示，在粗糙水平地面上A点固定一个半径为R的光滑竖直圆轨道，在A点与地面平滑连接．轻弹簧左端固定在竖直墙上，自然伸长时右端恰好在O点，OA=3R。现将质量为m的物块P从与圆心等高处的B点由静止释放，物块压缩弹簧至E点时速度为0（E点未标出），第一次弹回后恰好停在A点，已知物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.125，重力加速度为g，求： （1）物块P第一次到达圆轨道A点时受到的弹力大小； （2）OE的长度及弹簧的最大弹性势能； （3）若换一个材料相同的物块Q，在弹簧右端将弹簧压缩到E点由静止释放，物块Q质量多大时恰好过圆轨道最高点C。 【答案】（1）3mg （2）R， （3） 【解析】 【小问1详解】 物块从B点到A点时的速度为vA，根据动能定理有 在A点物块受到的弹力大小为F，根据牛顿第二定律有 解得F＝3mg 【小问2详解】 设到E点弹簧的压缩量为x，最大弹性势能为Ep，根据功能关系，由B到E有mgR－μmg(3R＋x)－Ep＝0 由E到A，根据功能关系有Ep－μmg(3R＋x)＝0 联立解得x＝R， 【小问3详解】 设物块Q的质量为mQ，物块Q恰好到达C点时有 物块Q从E点到C点，根据功能关系得 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. 某跳台滑雪赛道简化为如图所示模型，AB为直道，BCD为半径为R的圆弧道，两滑道在B点平滑连接，圆弧道与水平地面相切于C点，CD段圆弧所对的圆心角为θ=60°，不计一切摩擦，一个小球从直道上离地面高为H处由静止释放，小球从D点飞出后上升到的最高点离地面的高度为（　　） A. B. C. D. 2. 2024年1月11日，我国在酒泉卫星发射中心使用“快舟一号”甲运载火箭，成功将“天行一号”02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该星主要用于开展空间环境探测等试验。“天行一号”02星的定位过程可简化为如图所示的情境，椭圆轨道1为变轨的轨道，圆形轨道2为正常运行的轨道，两轨道相切于B点，A点在地面附近，是轨道1的近地点，若不考虑大气阻力的影响，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道1上B点的加速度大于卫星在轨道2上B点的加速度 B. 卫星在轨道1上的机械能大于在轨道2上的机械能 C. 卫星在轨道1上经过A点时的速度大于其经过轨道2上B点时的速度 D. 卫星在轨道1和轨道2上与地球的连线每秒扫过的面积相等 3. 如图所示，两个完全相同的小木块a和b（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，a到转轴的距离为l，轻绳长为2l。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，若物块a、b与圆盘间的动摩擦因数皆为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。若要使绳子张紧且木块和圆盘始终保持相对静止，则圆盘转动的角速度应满足（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示为某消防车喷水救火的场面。已知消防车的喷水口离水箱的竖直高度，喷水口的横截面积，喷水速度，水的密度，当地重力加速度，不计水的阻力，则（　　） A. 单位时间内出水口喷出水的质量为 B. 单位时间内出水口喷出水的动能为 C. 消防车的水泵在时间内做的功为 D. 消防车的水泵输出功率为 5. 地球的自转速度与地球内部物质的运动和分布有着密切关系，科学家们通过计算得知，因为某次地壳活动导致地球自转变慢了（1s的百万分之一），通过理论分析下列说法正确的是（ ） A. 地球赤道上物体的重力会略变小 B. 地球静止卫星的高度略变大 C. 地球静止卫星的向心加速度略变大 D. 地球静止卫星的线速度略变大 6. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. P的周期比Q的大 B. 相同时间内，P通过的路程比Q的大 C. 任意相等时间内P通过的位移大小比Q的大 D. 同一时刻P的向心加速度的方向与Q的相同 7. 在某次军事演习中，两枚炮弹自山坡底端O点斜向上发射，炮弹分别水平命中山坡上的目标、，运动时间分别为、，初速度分别为、。如图所示，已知位于山坡正中间位置，位于山坡顶端，山坡与地面间的夹角为30°，不计空气阻力，则（ ） A. 两枚炮弹飞行时间 B. 两枚炮弹的发射速度方向相同 C. 两枚炮弹的发射速度大小之比 D. 两枚炮弹的发射速度大小之比 二、多选题（共3小题，每题6分） 8. 2021年2月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并于5月实施降轨，软着陆火星表面。如图“天问一号”在P点被火星捕获后，假设进入大椭圆环火轨道Ⅲ，一段时间后，在近火点Q变轨至中椭圆环火轨道Ⅱ运行，再次经过Q点变轨至近火圆轨道Ⅰ运行。下列说法正确的是（ ） A. “天问一号”在轨道Ⅲ上经过Q的加速度小于在轨道Ⅱ上经过Q的加速度 B. “天问一号”在轨道Ⅲ上运行时，经过P点的线速度小于Q点的线速度 C. 在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须小于11.2km/s D. “天问一号”从轨道Ⅲ变轨至轨道Ⅱ需要在Q点减速 9. 一种射箭游戏的示意图如图所示，已知竖直圆盘的直径D=5m，箭头距圆盘的水平距离L=10m，对准圆盘上的最高点水平射出箭，圆盘绕轴做匀速圆周运动，箭射出瞬间，圆盘的最高点为P点，箭头、轴和P点在同一竖直平面内。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。若箭刚好射中P点，则下列说法正确的是（　　） A. 圆盘转动的角速度可能为πrad/s B. 圆盘转动的角速度可能为2πrad/s C. 箭水平射出时的初速度大小为10m/s D. 箭水平射出时的初速度大小为20m/s 10. 如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定倾斜直杆上，倾斜直杆与水平面成角，B套在固定水平直杆上，两直杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与水平面成角）连接，A、B从静止释放，B沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B均视为质点，重力加速度大小为g，在运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当A到达B所在水平面时 B. 当A到达B所在水平面时，B的速度为 C. 滑块B到达最右端时，A的速度为 D. 滑块B的最大动能为 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。 （1）关于本实验﹐下列说法正确的是________。 A. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C. 先释放纸带，后接通电源 （2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝________。（用已知字母表示） （3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式________时，可验证机械能守恒。 12. 某物理兴趣小组用如图甲所示装置研究平拋运动，其中M为斜槽，N为水平放置的可上下调节的倾斜挡板。 　 （1）下列器材中，实验时不需要的是（　　） A. 弹簧测力计 B. 重垂线 C. 打点计时器 （2）关于此实验，以下说法正确的是（　　） A. 要求斜槽轨道光滑且末端要保持水平 B. 每次小球应从同一高度由静止释放 C. 小球释放的位置越高越好 D. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （3）本实验需要选择合适的点作为坐标原点O，建立直角坐标系。下面四幅图中，原点选择正确的是（　　） A. B. C. D. （4）实验中，坐标纸应当固定在竖直的木板上，下列坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（　　） A. B. C. D. （5）若实验时得到小球的平抛运动轨迹如图乙所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，O为小球的抛出点。在轨迹上取点A（x1，y1）和B（x2，y2）（B点图中未画出），为了确保小球从O到A的时间等于从A到B的时间，y1和y2应满足的关系式为____；若此时x1和x2满足关系式______，即可证明小球在水平方向上做的是匀速直线运动。 四、计算题（共3小题，共38分） 13. 土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星，图示为绕土星飞行的飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋，假设飞行器绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为h。土星视为球体，已知土星质量为M，半径为R，万有引力常量为G。求： （1）土星表面的重力加速度g： （2）飞行器的运行速度v： （3）若土星的自转周期为T，求土星静止卫星距土星表面的高度H。 14. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥．(g取10m/s2) （1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？ （2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？ （3）汽车对地面的压力过小是不安全的．因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大．对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？ （4）如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样，汽车要在地面上腾空，速度要多大？(已知地球半径为6400km) 15. 如图所示，在粗糙水平地面上A点固定一个半径为R的光滑竖直圆轨道，在A点与地面平滑连接．轻弹簧左端固定在竖直墙上，自然伸长时右端恰好在O点，OA=3R。现将质量为m的物块P从与圆心等高处的B点由静止释放，物块压缩弹簧至E点时速度为0（E点未标出），第一次弹回后恰好停在A点，已知物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.125，重力加速度为g，求： （1）物块P第一次到达圆轨道A点时受到的弹力大小； （2）OE的长度及弹簧的最大弹性势能； （3）若换一个材料相同的物块Q，在弹簧右端将弹簧压缩到E点由静止释放，物块Q质量多大时恰好过圆轨道最高点C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $