精品解析：北京市朝阳区2025-2026学年高一下学期期末检测物理试题

2025~2026学年度第二学期期末检测 高一物理试卷 （考试时间90分钟满分100分） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项） 1. 2025年11月，亚洲通用航空展在我国珠海举行。我国的一架飞机在进行特技飞行表演时，从位置M飞向N，划出一道优美的弧线。若将飞机看作质点，以下四幅图中，能正确表示该飞机在图示位置的速度与合力方向的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】质点做曲线运动时，速度沿轨迹的切线方向，合力（加速度）始终指向轨迹的凹侧，四个选项只有C选项中速度与合力的方向均正确。故选C。 2. 某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入近地圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。则航天器（ ） A. 在轨道3上的机械能小于其在轨道2上的机械能 B. 在轨道1上的运行周期大于其在轨道3上的运行周期 C. 在轨道2上Q点的速度大于其在轨道3上Q点的速度 D. 正常运行时在轨道1上P点的加速度等于其在轨道2上P点的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．从轨道2变轨到轨道3，航天器需要在点点火加速，外力做正功，机械能增加，所以在轨道3上的机械能大于其在轨道2上的机械能，故A错误； B．根据开普勒第三定律，轨道3的半径大于轨道1的半径，所以在轨道3上的运行周期大于其在轨道1上的运行周期，故B错误； C．航天器从轨道2变轨到轨道3，需要在点点火加速做离心运动，所以在轨道3上点的速度大于其在轨道2上点的速度，故C错误； D．根据牛顿第二定律和万有引力定律有 解得，正常运行时在轨道1上点和在轨道2上点距离地心的距离相等，所以加速度相等，故D正确。 故选D。 3. “反向蹦极”（图1）是一种安全又刺激的运动，其简化示意图如图2所示。弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者身上，并通过扣环和地面固定，打开扣环后，人从A点沿竖直方向经B点上升到最高点C点，B点时速度最大，到达C点前绳已经松弛。不计空气阻力，可将人视为质点，则（ ） A. 从A到C过程中人的机械能守恒 B. B点弹性轻绳的弹性势能为0 C. 从B到C过程中人的加速度一直减小 D. 从A到C人的重力势能增加量等于弹性轻绳的弹性势能减少量 【答案】D 【解析】 【详解】A．从A到C的过程中，弹性轻绳的弹力会对人做正功，因此人的机械能不守恒，A错误； B．B点时速度最大，此时人的合力为0，重力与绳的弹力大小相等、方向相反，说明绳子仍处于拉伸状态，弹性势能不为0，B错误； C．B点到绳的原长位置，，绳的弹力逐渐减小，加速度逐渐增大，绳的原长位置到C点，绳的弹力为 0，人只受重力，加速度恒为g，因此，从B到C加速度是先增大后不变，C错误； D．从A到C整个过程中不计空气阻力，只有重力和绳的弹力做功，人和绳组成的系统机械能守恒，人的动能在A点和C点均为0，则人的重力势能增加量等于绳的弹性势能减少量，D正确。 故选D。 4. 如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（ ） A. A、B两点的角速度相等 B. A、C两点的线速度相等 C. B点向心加速度是C点的4倍 D. A点向心加速度是C点的4倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．、两点靠摩擦传动，线速度大小相等，即 根据，由于，则，解得，即点的角速度是点的2倍，故A错误； B．、两点同轴转动，角速度相等，即 根据，由于，则，即点的线速度是点的2倍，故B错误； C．对于、两点，由前述分析可知（设小轮半径为），且。根据向心加速度公式 有，而，所以，即点向心加速度是点的4倍，故C正确； D．、两点角速度相等，根据 由于，则，即点向心加速度是点的2倍，故D错误。 故选C。 5. 足球被踢出后在空中依次经过A、B、C三点的运动轨迹如图所示，A、C两点等高，B为最高点，不考虑足球的旋转，空气阻力不可忽略。则足球（ ） A. 在A点的机械能等于在B点的机械能 B. 在B点的加速度方向竖直向下 C. 在B点的重力的瞬时功率为零 D. 在A点和C点重力的瞬时功率大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．足球运动过程中空气阻力不可忽略，空气阻力一直做负功，根据功能关系可知足球的机械能一直减小，所以在点的机械能大于在点的机械能，故A错误； B．在点，足球受竖直向下的重力和水平向左的空气阻力（因为点速度水平向右），根据牛顿第二定律，合外力方向指向左下方，所以加速度方向指向左下方，故B错误； C．在点，足球处于最高点，竖直方向分速度为零，根据重力的瞬时功率公式可知，在点重力的瞬时功率为零，故C正确； D．从受力角度看，上升过程竖直方向加速度，下降过程竖直方向加速度，上升阶段平均加速度大于下降阶段，根据可知，回到同一高度时竖直分速度 根据可知，在点重力的瞬时功率大于在点重力的瞬时功率，故D错误。 故选C。 6. 老师在课堂上做了一个如图所示的实验：把粉笔盒（可视为质点）静置于水平桌面上的课本上，用水平向右的恒力F将课本迅速抽出，在此过程中粉笔盒移动的距离为，课本移动的距离为。若粉笔盒和课本的质量均为m，各接触面间的动摩擦因数均为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，书桌足够长，重力加速度为g。在抽出课本过程中，下列说法正确的是（ ） A. F对课本做功为 B. 粉笔盒最终将停留在初始位置右侧处 C. 课本对粉笔盒的摩擦力做功为 D. 粉笔盒与课本间因摩擦产生的热量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．拉力对课本做的功为 。课本受到桌面的摩擦力  和粉笔盒的摩擦力 ，总阻力为 。 只有当课本做匀速直线运动时，，此时 。但题目中是“迅速抽出”，课本做加速运动，，故A错误； B．粉笔盒在课本上运动时，受向右的滑动摩擦力 ，根据牛顿第二定律，加速度  设抽出时粉笔盒速度为 ，则有  粉笔盒离开课本后，在桌面上运动，受向左的滑动摩擦力 ，加速度大小  粉笔盒做匀减速运动直到停止，设位移为 ，则  联立可得  所以粉笔盒最终停留位置距离初始位置 ，故B正确； C．在抽出过程中，课本对粉笔盒的摩擦力方向水平向右，粉笔盒的位移方向也水平向右，两者同向，摩擦力做正功，大小为 ，故C错误； D．粉笔盒与课本间因摩擦产生的热量等于滑动摩擦力乘以相对位移。相对位移  所以热量 ，故D错误。 故选B。 7. 物理学的价值不仅在于解释现象，更在于通过逻辑推理从现象中还原过程。自行车在水平雪地上转弯行驶时，会在雪地上留下前轮和后轮的痕迹。如图所示为自行车在一次转弯过程中留下的两条痕迹（记为Ⅰ和Ⅱ），但痕迹深浅和重叠层次无法辨认。已知自行车正常行驶时，后轮的速度方向始终指向前轮的着地点，且前后轮着地点之间的距离保持不变。ac与bd为痕迹Ⅱ的两条切线（点a、b在Ⅱ上，点c、d在Ⅰ上）。下列说法正确的是（ ） A. a、c间的距离大于b、d间的距离 B. a、c间的距离小于b、d间的距离 C. 痕迹Ⅰ是前轮留下的，车从左向右行驶 D. 痕迹Ⅰ是后轮留下的，车从右向左行驶 【答案】C 【解析】 【详解】A B．根据题意，自行车正常行驶时，后轮的速度方向始终指向前轮的着地点，且前后轮着地点之间的距离保持不变，图中和是痕迹Ⅱ的切线，且分别指向痕迹Ⅰ上的点和，这说明痕迹Ⅱ是后轮的运动轨迹，痕迹Ⅰ是前轮的运动轨迹，点 、 为后轮位置，点、为对应的前轮着地点位置，因此，、 间的距离和 、 间的距离均等于前后轮间距，即，故AB错误； C D．由上述分析可知，痕迹Ⅰ是前轮留下的痕迹，切线方向代表速度方向，即车头朝向，由图可知，切线和的方向均大致向右（从左指向右），说明车是从左向右行驶，故D错误、C正确。 故选C。 8. 如图，两个完全相同的小球由两根等长的轻绳连接，固定于O点，并以竖直线为轴，分别在水平面内做匀速圆周运动，两个小球始终处于同一竖直平面内。关于两小球的状态，下列图示描述可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设上段绳与竖直方向夹角为 ，下段绳与竖直方向夹角为 ，上、下两球到转轴距离分别为 、。先看下球。下球在水平面内做圆周运动，高度不变，所以竖直方向合力为零；向心加速度水平指向转轴，所以水平方向合力必须指向转轴。下球只受重力和下段绳拉力，重力只有竖直向下的作用，因此下段绳拉力必须同时有向上的分量和指向转轴的水平分量。又因为拉力沿下段绳并指向上球，所以从下球看，上球必须在它的上方且更靠近转轴，即 ，图 D 不符合。对下球列式，有 ， 得 ，再看上球。上段绳对上球的拉力 指向点，具有向上、指向转轴的分量；下段绳对上球的拉力指向下球，具有向下、背离转轴的分量。上球竖直方向合力为零，有 上球水平方向指向转轴的合力提供向心力，有 结合下球水平方向方程，得 所以 因为 ，所以 即 。这说明上段绳应更靠近竖直方向，下段绳应更向外倾斜。图 B 中两段绳共线，表示 ，不符合；图 C 中下段绳比上段绳更靠近竖直方向，表示 ，不符合；只有图 A 同时满足 和，故A正确。 故选A。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对得4分，选对但不全得2分，错选不得分） 9. 如图所示，由6块泡沫构成的曲线轨道放置于水平面上，其中1、2、3、4块可撤除。当小钢球以某一速度从右至左在曲线轨道中运动时，撤除其中一块将改变小钢球的运动轨迹，撤除的可能是（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】AB 【解析】 【详解】由于小钢球做曲线运动，所受合力指向轨迹的凹侧，所以小钢球受到1、2的作用力，则撤除1、2将改变小钢球的运动轨迹。 故选AB。 10. 某型号航空母舰的质量为m，从静止开始以恒定的功率P沿直线加速行驶，经过时间t能达到最大速度v，行驶过程中阻力大小恒定。下列说法正确的是（　　） A. 航空母舰行驶过程中受到的阻力大小为 B. 航空母舰的速度为时，瞬时加速度大小为 C. 航空母舰速度达到的过程中，牵引力做的功小于 D. 航空母舰功率减为，能达到的最大速度仍为v 【答案】AC 【解析】 【详解】A．航空母舰行驶过程中受到的阻力大小为，故A正确； B．航空母舰的速度为时，牵引力大小为 所以瞬时加速度大小为，故B错误； C．由于航空母舰的功率不变，速度增大，则牵引力减小，根据牛顿第二定律可知，航空母舰的加速度减小，根据可知，航空母舰由静止开始运动到速度为过程的加速度较大，所用时间较短，即时间小于，所以牵引力做的功小于，故C正确； D．由于航空母舰运动过程中阻力不变，所以航空母舰功率减为，最大速度为，故D错误。 故选AC。 11. 长为2L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B，杆可绕中心固定轴O在竖直平面内自由转动，不计空气阻力。小球A、B的质量分别为5m、3m。初始时轻杆在竖直方向静止（如图所示），受到轻微扰动后开始转动。重力加速度为g，在球A向下转动的过程中（　　） A. 杆对球A的作用力一定沿着杆的方向 B. 球B增加的重力势能小于球A减少的重力势能 C. 球B的最大角速度为 D. 当球A运动到最低点时，轻杆对球B的作用力为0 【答案】BD 【解析】 【详解】A．球A向下转动的过程中AB球组成的系统机械能守恒，A球机械能减少，B球机械能增加，即杆对A球做负功，对B球做正功，所以杆对球A的作用力不沿杆的方向，故A错误； B．A球减小的重力势能等于B球增加的重力势能和AB球增加的动能之和，所以球B增加的重力势能小于球A减少的重力势能，故B正确； D．球A从初始位置运动到最低点时，根据系统机械能守恒定律可得， 解得 对B球，根据牛顿第二定律可得 解得 即轻杆对球B的作用力为0，故D正确； C．系统重力势能最小时动能最大，即A运动到最低点、B运动到最高点时速度最大，最大速度为 所以球B的最大角速度为，故C错误。 故选BD。 12. 如图1所示，某一倾角可调的斜面，顶端始终位于水平面O点的正上方h处，且高度h保持不变，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上与O点水平距离为x0的A点停下，此时斜面倾角为θ。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，重力加速度为g。以O点为坐标原点，OA为正方向建立坐标轴，作出小木块的动能Ek随水平位移x变化图像，如图2中实线所示，下列说法正确的是（　　） A. 若增大斜面倾角，小木块仍会停在A点 B. 小木块由斜面顶端运动至A点过程中，摩擦力做功为mgh C. 小木块在水平面上运动时，加速度大小为 D. 若增大斜面倾角，小木块的动能Ek随水平位移x变化图像可能为图2中的虚线所示 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据动能定理可得 即 由此可知，若增大斜面倾角，小木块仍会停在A点，故A正确； B．由以上分析可知，故B错误； C．小木块在水平面上运动时，加速度大小为，故C正确； D．小木块在斜面上运动时，根据动能定理可得 即 由此可知，若增大斜面倾角，则图线的斜率增大，小木块在水平面上运动时，根据动能定理可知，图线的斜率为 即图线的斜率不变，故D正确。 故选ACD。 三、实验题（本题共2小题，共18分） 13. 用图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A. 接通电源前让重物尽量靠近打点计时器 B. 实验时，先释放重物再接通电源 C. 安装打点计时器时，让两限位孔的中心在同一竖直线上 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________（填选项前的字母）。 A. 交流电源 B. 秒表 C. 天平（含砝码） D. 刻度尺 （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2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的距离分别为、、。设重物的质量为m，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为________，动能增加量为________。 【答案】（1）AC （2）AD （3） ①. ②. 【解析】 【分析】 【小问1详解】 A．为获得更多的实验数据点，接通电源前让重物尽量靠近打点计时器，A正确； B．实验时，先接通电源，待打点稳定后再释放重物，B错误； C．为减小重物下落时，纸带受到的摩擦阻力，安装打点计时器时，要让两限位孔的中心在同一竖直线上，C正确。 故选AC。 【小问2详解】 A．电磁打点计时器需要低压交流电源，A正确； B．打点计时器本身可通过打点记录时间，不需要额外的秒表，B错误； C．验证机械能守恒时，关系式中质量可约去，不需要测量质量，故不需要天平，C错误； D．实验需要测量纸带上点到点的距离，必须用到刻度尺，D正确。 故选AD。 【小问3详解】 [1]根据重力势能公式，得从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量 [2]根据匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于这一过程的平均速度，有 得动能增加量 【点睛】 14. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，可以探究平抛运动的特点。 （1）图1所示的实验中，球A沿水平方向抛出，同时球B自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。下列说法正确的是（　　） A. 实验时应先打开频闪仪，再用小锤敲击弹片 B. 若拍摄出的频闪照片开头有小部分破损不全，则无法求出球A的初速度 C. 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，若两球落地时只听到一次碰撞声，说明两球竖直方向运动情况相同 （2）图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的________相同，可判断球A竖直方向做自由落体运动；根据球A相邻两位置水平距离相等，可判断球A水平方向做________运动。 （3）甲同学以抛出点为坐标原点O，选取水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系。该同学测量出球A不同x对应的y，描绘出了如图3所示的y-x2图像。若已知图线的斜率为k、重力加速度为g，则小球平抛的初速度大小v0与k的关系式为________。 （4）乙同学认为，图1中弹片的“L”型构造，会导致球A被斜向上方抛出，为了探究球A初速度与水平方向的夹角，该同学利用球A单独进行了实验。他在频闪照片中，以球A抛出点为坐标原点，以初速度方向作为x轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出轨迹上另外两个位置的坐标值（x1，y1）、（x2，y2），如图4所示。根据抛体运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得初速度与水平方向夹角的正切值为________。 【答案】（1）AC （2） ①. 高度 ②. 匀速直线 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 A．实验时应先打开频闪仪，再用小锤敲击弹片，故A正确； B．设频闪仪的周期为T，水平方向，有 竖直方向，有 所以 由此可知，若拍摄出的频闪照片开头有小部分破损不全，则可以求出球A的初速度，故B错误； C．分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，若两球落地时只听到一次碰撞声，说明两球竖直方向运动情况相同，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 [1]在误差允许范围内，任意时刻A、B两球的高度相同，可判断球A竖直方向做自由落体运动； [2]根据球A相邻两位置水平距离相等，可判断球A水平方向做匀速直线运动。 【小问3详解】 水平方向，有 竖直方向，有 所以 所以 即 【小问4详解】 设初速度与水平方向的夹角为θ，由于小球做斜上抛运动，根据逐差法可得， 联立解得 四、解答题（本题共4小题，共36分。写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 在太空实验室（完全失重）中，不可伸长的轻绳一端系一质量待测的小球，另一端固定于O点，小球绕O点做匀速圆周运动。实验测得：绳上拉力F=0.54N，小球转过30圈所用时间为t=60s，O点到球心的距离为r=0.2m。取π≈3。求小球的： （1）周期T； （2）线速度的大小v； （3）质量m。 【答案】（1）2s （2）0.6m/s （3）0.3kg 【解析】 【小问1详解】 由于小球转过30圈所用时间为60s，则周期 【小问2详解】 线速度的大小为 【小问3详解】 绳上拉力为 代入数据解得 16. 如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内光滑半圆形轨道BC在B点平滑相接，轨道半径为R。一个质量为m的物块（可视为质点）将轻质弹簧压缩至某点后由静止释放，在弹力作用下物块向右运动至A点与弹簧脱离，它经过B点之后沿半圆形轨道恰好运动至最高点C。已知物块与水平面之间的动摩擦因数为µ，A、B间的距离为2R，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）物块在C点的速度大小v； （2）物块的落地点与B点之间的距离x； （3）物块在A点脱离弹簧时的动能EkA。 【答案】（1） （2）2R （3） 【解析】 【小问1详解】 由于物块沿半圆形轨道恰好运动至最高点C，在C点，有 所以 【小问2详解】 物块经过C点后做平抛运动，则， 解得 【小问3详解】 物块从A运动到C，根据动能定理可得 所以 17. 赤道上的一所地面物资供应站正上方有一无动力飞行器，为便于分析，认为飞行器与地面的距离约为地球半径的6倍，随地球同步绕地心转动。地球的半径为，自转角速度为，引力常数为。 （1）已知飞行器的质量为，求： a．飞行器的动能； b．地球的质量。 （2）设想从供应站到飞行器间有一用于运送物资的竖直电梯，电梯下端固定在地面上且始终与地面垂直。将质量为的物资从电梯下端运送至飞行器，且物资沿地球半径方向的初、末速度均为0。已知质量为、距离为的两质点间引力势能为。考虑地球自转，不考虑地球公转，不计空气阻力，飞行器和物资都可视为质点。求整个运送过程电梯对物资做的功。 【答案】（1）a． b． （2） 【解析】 【小问1详解】 飞行器距离地面高度为，因此轨道半径 ，飞行器随地球同步转动，角速度等于地球自转角速度。 a．飞行器线速度  动能 b．万有引力提供飞行器向心力，由牛顿第二定律 整理得 【小问2详解】 根据功能关系，电梯做功等于物资机械能（动能+引力势能）的增量 初态线速度，动能，引力势能 末态线速度，动能，引力势能 代入​，得 因此电梯做功 18. 如图1所示，机械式冲击记录仪是一种用于监测精密仪器在运输过程中是否遭受过度冲击的小型装置。其核心结构简化模型如图2所示： 竖直放置的轻质弹簧劲度系数为，上端连接一个质量为的物块，下端固定于锁止销之上，锁止销的质量为物块质量的倍（）。初始时，物块静止，当仪器在运输过程中受到冲击时，物块相对于仪器外壳开始运动。为简化分析，可将此冲击过程等效为：物块受到一个竖直向下的恒定外力，在该力与重力的共同作用下，物块从初始位置开始竖直向下运动，压缩弹簧，到达最低点时撤去外力（相当于冲击结束）。随后物块在弹簧弹力作用下竖直向上回弹。若外力大于某一临界值（阈值），物块在回弹过程中可将锁止销向上拉起，从而触发记录装置。已知弹簧的弹性势能可表示为：，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。重力加速度为，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。 （1）求物块向下运动过程中速度最大时弹簧的形变量。 （2）求物块向下运动的最大距离。 （3）当锁止销质量变化时，阈值也会发生变化，求出与的关系式，并在图3中画出随变化的图像。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设初始静止时弹簧压缩量为 ，由平衡条件有 ，故 物块向下运动过程中，受向下的重力和恒力 、向上的弹簧弹力 ，速度最大时合力为零，有 ，解得 【小问2详解】 设物块从初始位置向下运动的最大距离为 ，到达最低点时速度为零，弹簧压缩量为 从初始位置到最低点，由功能关系有 将 代入并整理，得，所以 【小问3详解】 最低点时弹簧压缩量为 撤去外力后，物块和弹簧组成的系统机械能守恒。设物块回弹到最高点时弹簧形变量为 ，以压缩为正，有 两个转折点关于平衡位置 对称，故 恰能拉起质量为 的锁止销时，有 解得 如图 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第二学期期末检测 高一物理试卷 （考试时间90分钟满分100分） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项） 1. 2025年11月，亚洲通用航空展在我国珠海举行。我国的一架飞机在进行特技飞行表演时，从位置M飞向N，划出一道优美的弧线。若将飞机看作质点，以下四幅图中，能正确表示该飞机在图示位置的速度与合力方向的是（ ） A. B. C. D. 2. 某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入近地圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。则航天器（ ） A. 在轨道3上的机械能小于其在轨道2上的机械能 B. 在轨道1上的运行周期大于其在轨道3上的运行周期 C. 在轨道2上Q点的速度大于其在轨道3上Q点的速度 D. 正常运行时在轨道1上P点的加速度等于其在轨道2上P点的加速度 3. “反向蹦极”（图1）是一种安全又刺激的运动，其简化示意图如图2所示。弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者身上，并通过扣环和地面固定，打开扣环后，人从A点沿竖直方向经B点上升到最高点C点，B点时速度最大，到达C点前绳已经松弛。不计空气阻力，可将人视为质点，则（ ） A. 从A到C过程中人的机械能守恒 B. B点弹性轻绳的弹性势能为0 C. 从B到C过程中人的加速度一直减小 D. 从A到C人的重力势能增加量等于弹性轻绳的弹性势能减少量 4. 如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（ ） A. A、B两点的角速度相等 B. A、C两点的线速度相等 C. B点向心加速度是C点的4倍 D. A点向心加速度是C点的4倍 5. 足球被踢出后在空中依次经过A、B、C三点的运动轨迹如图所示，A、C两点等高，B为最高点，不考虑足球的旋转，空气阻力不可忽略。则足球（ ） A. 在A点的机械能等于在B点的机械能 B. 在B点的加速度方向竖直向下 C. 在B点的重力的瞬时功率为零 D. 在A点和C点重力的瞬时功率大小相等 6. 老师在课堂上做了一个如图所示的实验：把粉笔盒（可视为质点）静置于水平桌面上的课本上，用水平向右的恒力F将课本迅速抽出，在此过程中粉笔盒移动的距离为，课本移动的距离为。若粉笔盒和课本的质量均为m，各接触面间的动摩擦因数均为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，书桌足够长，重力加速度为g。在抽出课本过程中，下列说法正确的是（ ） A. F对课本做功为 B. 粉笔盒最终将停留在初始位置右侧处 C. 课本对粉笔盒的摩擦力做功为 D. 粉笔盒与课本间因摩擦产生的热量为 7. 物理学的价值不仅在于解释现象，更在于通过逻辑推理从现象中还原过程。自行车在水平雪地上转弯行驶时，会在雪地上留下前轮和后轮的痕迹。如图所示为自行车在一次转弯过程中留下的两条痕迹（记为Ⅰ和Ⅱ），但痕迹深浅和重叠层次无法辨认。已知自行车正常行驶时，后轮的速度方向始终指向前轮的着地点，且前后轮着地点之间的距离保持不变。ac与bd为痕迹Ⅱ的两条切线（点a、b在Ⅱ上，点c、d在Ⅰ上）。下列说法正确的是（ ） A. a、c间的距离大于b、d间的距离 B. a、c间的距离小于b、d间的距离 C. 痕迹Ⅰ是前轮留下的，车从左向右行驶 D. 痕迹Ⅰ是后轮留下的，车从右向左行驶 8. 如图，两个完全相同的小球由两根等长的轻绳连接，固定于O点，并以竖直线为轴，分别在水平面内做匀速圆周运动，两个小球始终处于同一竖直平面内。关于两小球的状态，下列图示描述可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对得4分，选对但不全得2分，错选不得分） 9. 如图所示，由6块泡沫构成的曲线轨道放置于水平面上，其中1、2、3、4块可撤除。当小钢球以某一速度从右至左在曲线轨道中运动时，撤除其中一块将改变小钢球的运动轨迹，撤除的可能是（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 10. 某型号航空母舰的质量为m，从静止开始以恒定的功率P沿直线加速行驶，经过时间t能达到最大速度v，行驶过程中阻力大小恒定。下列说法正确的是（　　） A. 航空母舰行驶过程中受到的阻力大小为 B. 航空母舰的速度为时，瞬时加速度大小为 C. 航空母舰速度达到的过程中，牵引力做的功小于 D. 航空母舰功率减为，能达到的最大速度仍为v 11. 长为2L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B，杆可绕中心固定轴O在竖直平面内自由转动，不计空气阻力。小球A、B的质量分别为5m、3m。初始时轻杆在竖直方向静止（如图所示），受到轻微扰动后开始转动。重力加速度为g，在球A向下转动的过程中（　　） A. 杆对球A的作用力一定沿着杆的方向 B. 球B增加的重力势能小于球A减少的重力势能 C. 球B的最大角速度为 D. 当球A运动到最低点时，轻杆对球B的作用力为0 12. 如图1所示，某一倾角可调的斜面，顶端始终位于水平面O点的正上方h处，且高度h保持不变，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上与O点水平距离为x0的A点停下，此时斜面倾角为θ。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，重力加速度为g。以O点为坐标原点，OA为正方向建立坐标轴，作出小木块的动能Ek随水平位移x变化图像，如图2中实线所示，下列说法正确的是（　　） A. 若增大斜面倾角，小木块仍会停在A点 B. 小木块由斜面顶端运动至A点过程中，摩擦力做功为mgh C. 小木块在水平面上运动时，加速度大小为 D. 若增大斜面倾角，小木块的动能Ek随水平位移x变化图像可能为图2中的虚线所示 三、实验题（本题共2小题，共18分） 13. 用图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A. 接通电源前让重物尽量靠近打点计时器 B. 实验时，先释放重物再接通电源 C. 安装打点计时器时，让两限位孔的中心在同一竖直线上 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________（填选项前的字母）。 A. 交流电源 B. 秒表 C. 天平（含砝码） D. 刻度尺 （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2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的距离分别为、、。设重物的质量为m，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为________，动能增加量为________。 14. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，可以探究平抛运动的特点。 （1）图1所示的实验中，球A沿水平方向抛出，同时球B自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。下列说法正确的是（　　） A. 实验时应先打开频闪仪，再用小锤敲击弹片 B. 若拍摄出的频闪照片开头有小部分破损不全，则无法求出球A的初速度 C. 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，若两球落地时只听到一次碰撞声，说明两球竖直方向运动情况相同 （2）图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的________相同，可判断球A竖直方向做自由落体运动；根据球A相邻两位置水平距离相等，可判断球A水平方向做________运动。 （3）甲同学以抛出点为坐标原点O，选取水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系。该同学测量出球A不同x对应的y，描绘出了如图3所示的y-x2图像。若已知图线的斜率为k、重力加速度为g，则小球平抛的初速度大小v0与k的关系式为________。 （4）乙同学认为，图1中弹片的“L”型构造，会导致球A被斜向上方抛出，为了探究球A初速度与水平方向的夹角，该同学利用球A单独进行了实验。他在频闪照片中，以球A抛出点为坐标原点，以初速度方向作为x轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出轨迹上另外两个位置的坐标值（x1，y1）、（x2，y2），如图4所示。根据抛体运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得初速度与水平方向夹角的正切值为________。 四、解答题（本题共4小题，共36分。写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 在太空实验室（完全失重）中，不可伸长的轻绳一端系一质量待测的小球，另一端固定于O点，小球绕O点做匀速圆周运动。实验测得：绳上拉力F=0.54N，小球转过30圈所用时间为t=60s，O点到球心的距离为r=0.2m。取π≈3。求小球的： （1）周期T； （2）线速度的大小v； （3）质量m。 16. 如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内光滑半圆形轨道BC在B点平滑相接，轨道半径为R。一个质量为m的物块（可视为质点）将轻质弹簧压缩至某点后由静止释放，在弹力作用下物块向右运动至A点与弹簧脱离，它经过B点之后沿半圆形轨道恰好运动至最高点C。已知物块与水平面之间的动摩擦因数为µ，A、B间的距离为2R，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）物块在C点的速度大小v； （2）物块的落地点与B点之间的距离x； （3）物块在A点脱离弹簧时的动能EkA。 17. 赤道上的一所地面物资供应站正上方有一无动力飞行器，为便于分析，认为飞行器与地面的距离约为地球半径的6倍，随地球同步绕地心转动。地球的半径为，自转角速度为，引力常数为。 （1）已知飞行器的质量为，求： a．飞行器的动能； b．地球的质量。 （2）设想从供应站到飞行器间有一用于运送物资的竖直电梯，电梯下端固定在地面上且始终与地面垂直。将质量为的物资从电梯下端运送至飞行器，且物资沿地球半径方向的初、末速度均为0。已知质量为、距离为的两质点间引力势能为。考虑地球自转，不考虑地球公转，不计空气阻力，飞行器和物资都可视为质点。求整个运送过程电梯对物资做的功。 18. 如图1所示，机械式冲击记录仪是一种用于监测精密仪器在运输过程中是否遭受过度冲击的小型装置。其核心结构简化模型如图2所示： 竖直放置的轻质弹簧劲度系数为，上端连接一个质量为的物块，下端固定于锁止销之上，锁止销的质量为物块质量的倍（）。初始时，物块静止，当仪器在运输过程中受到冲击时，物块相对于仪器外壳开始运动。为简化分析，可将此冲击过程等效为：物块受到一个竖直向下的恒定外力，在该力与重力的共同作用下，物块从初始位置开始竖直向下运动，压缩弹簧，到达最低点时撤去外力（相当于冲击结束）。随后物块在弹簧弹力作用下竖直向上回弹。若外力大于某一临界值（阈值），物块在回弹过程中可将锁止销向上拉起，从而触发记录装置。已知弹簧的弹性势能可表示为：，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。重力加速度为，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。 （1）求物块向下运动过程中速度最大时弹簧的形变量。 （2）求物块向下运动的最大距离。 （3）当锁止销质量变化时，阈值也会发生变化，求出与的关系式，并在图3中画出随变化的图像。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $