精品解析：山东青岛市莱西市2025-2026学年高一下学期5月学业水平阶段性检测（三）物理试题

高一学业水平阶段性检测（三） 物理试题 本试卷共100分。考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2025年9月的长春航展中，“红鹰”飞行表演队使用两架教练机在竖直面内上演“双机比心”的经典一幕。如图所示，两架飞机分别沿各自轨迹从a点运动到b点，则两架飞机在飞行过程中（ ） A. 飞机的速度可能不变 B. 两架飞机在b点的速度可能相同 C. 两架飞机飞行的路程可能相同 D. 两架飞机可能做的是斜上抛运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．两架飞机在飞行过程中做曲线运动，速度方向时刻发生变化，所以速度一定发生变化，故A错误； B．两架飞机沿不同轨迹到达b点，在b点的速度沿各自轨迹的切线方向，方向一定不同，因此速度不可能相同，故B错误； C．路程是运动轨迹的长度，两架飞机飞行的路程可能相同，故C正确； D．斜上抛运动只受重力，轨迹是抛物线，而图中轨迹是“心”形，不是抛物线，所以不可能是斜上抛运动，故D错误。 故选C。 2. 某同学站在竖直墙面前方一定距离处，用玩具枪正对墙面射击，射击时保持枪口位置不变，先后在同一水平面内朝不同方位射出子弹，子弹初速度大小相等，不计空气阻力影响，则墙面上的弹痕分布符合实际的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，玩具枪子弹在空中做平抛运动，水平速度大小不变，当枪口正对靶标中心时，子弹运动到靶标的水平位移最小，由平抛运动规律 可知，子弹运动到靶标的时间最短，又由公式 可知，子弹下落的高度最小；在水平面左右旋转枪口朝向时，子弹运动到靶标的水平位移变大，运动时间变长，下落的高度变大。 故选B。 3. “飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的锥形桶面上做圆周运动而不掉下来。其简化模型如图所示，同一位演员骑同一辆车沿着桶内壁分别在水平面a和b上做匀速圆周运动，若不考虑车轮受到的侧向摩擦力，下列说法正确的是（ ） A. 车在a平面运动的速率较大 B. 车在b平面运动的角速度较小 C. 车在a平面运动的向心加速度较小 D. 车在a平面受到的支持力大 【答案】A 【解析】 【详解】D．对车受力分析，受到重力与支持力作用，如图所示 车在竖直方向上受力平衡，则有 由于桶面的倾角相同，所以车在a、b平面受到的支持力大小相等，故D错误； AB．水平方向根据牛顿第二定律可得 解得， 由于车在a平面运动时轨道半径较大，则车在a平面运动的速率较大，车在a平面运动的角速度较小，故A正确，B错误； C．水平方向根据牛顿第二定律可得 解得 可知车在a、b平面运动的向心加速度大小相等，故C错误。 故选A。 4. 2024年6月，“嫦娥六号”探测器成功着陆月球背面预选区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。“嫦娥六号”被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示：探测器在椭圆轨道1运行经过P点时变轨进入椭圆轨道2、在轨道2上经过P点时再次变轨进入圆轨道3。三个轨道相切于P点，Q点是轨道2上离月球最远的点。下列有关探测器说法正确的是（ ） A. 从轨道2进入轨道3时，发动机点火对探测器做正功 B. 在轨道3上运行的周期大于其在轨道1上运行的周期 C. 分别沿着轨道2和轨道3自由运动到P点时的加速度，前者更大 D. 在轨道3上的速度大小大于在Q点时的速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以探测器从轨道2进入轨道3时，发动机点火对探测器做负功，故A错误； B．根据开普勒第三定律，由于轨道3的半径小于轨道1的半长轴，所以探测器在轨道3上运行的周期小于其在轨道1上运行的周期，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 可得 可知探测器分别沿着轨道2和轨道3自由运动到P点时的加速度相等，故C错误； D．假设探测器在Q点变轨绕月球做匀速圆周运动，速度大小为，由于卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以大于探测器在Q点时的速度大小；卫星绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得 可知探测器在轨道3上的速度大于；则探测器在轨道3上的速度大小大于在Q点时的速度大小，故D正确。 故选D。 5. 某次测试某新能源汽车性能时，得到了该汽车在水平公路上做直线运动的v-t图像，如图所示。内汽车以2.5 m/s2的加速度匀加速运动，时刻汽车达到限定的最大功率100 kW，此后保持该功率不变继续运动。已知汽车质量为，运动过程中受到阻力恒定不变。则为（ ） A. 4 s B. 3 s C. 2 s D. 1 s 【答案】A 【解析】 【详解】当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，此时功率达到最大值，故阻力 匀加速结束时汽车功率达到最大值，则有 因为 其中 联立解得，。 故选A。 6. 在某一粗糙的水平面上，一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，此时物体共运动了11 m，图中给出了拉力随位移变化的关系图像。已知重力加速度g=10 m/s2。根据所给信息进行精确计算或估算，下列正确的是（ ） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.3 B. 这11 m的过程中，合力对物体做正功约为45 J C. 这11 m的过程中，克服摩擦力做功约为37 J D. 物体做匀速运动时的速度约为6 m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知物体一开始做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，则 物体与水平面间的动摩擦因数为，故A错误； B．根据动能定理，合力做功等于动能的变化量 合力做负功，故B错误； C．滑动摩擦力大小始终为 这11 m的过程中，克服摩擦力做功，故C错误； D．图像与x轴围成的面积表示拉力做的功，数格子估算得总面积即拉力做功约为 对整个过程用动能定理可得 代入数据解得，故D正确。 故选D。 7. 如图所示为某摩天轮在竖直面内绕O点匀速圆周运动的简化图，转动半径为R，角速度为ω，在转动过程中轿厢地板总保持水平状态。质量为m的物体放置在地板上，当物体转到O点左下方位置时，受到的摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物体做匀速圆周运动，由所受外力的合力提供向心力，对物体进行受力分析，如图所示 将力沿半径方向与切线方向分解有， 解得 故选B。 8. 可视为质点的甲、乙两小球用铰链与轻杆连接，甲球套在固定的竖直杆上，乙球处于水平地面上，初始时轻杆与水平方向夹角为60°，杆长为L。无初速度释放两球到甲球落地的过程中，两球的速率随时间变化如图所示，不计一切摩擦，则在该过程中（ ） A. 轻杆对甲球一直做负功 B. 轻杆对乙球做的正功大于做的负功 C. 甲、乙两图线与时间轴围成面积比为 D. 甲、乙两图线与时间轴围成面积比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．无初速度释放两球到甲球落地的过程中，由图像可知，乙的速度先增大后减小，则轻杆对乙球先做正功后做负功，则乙球的机械能先增大后减小；由于甲、乙组成的系统满足机械能守恒，所以甲球的机械能先减小后增大，根据功能关系可知，轻杆对甲球先做负功后做正功，故A错误； B．无初速度释放两球到甲球落地的过程中，由图像可知，乙的初、末速度均为0，则乙球的动能变化为0，根据动能定理可知，轻杆对乙球做的总功为0，则轻杆对乙球做的正功等于做的负功，故B错误； CD．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知甲图线与时间轴围成面积为 乙图线与时间轴围成面积为 则甲、乙两图线与时间轴围成面积比为，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 9. 科学家最近发现了一个双星系统，由质量约为0.74MS（MS为太阳质量）的致密白矮星与质量约为0.33MS的热亚矮星两颗星体组成。它们的轨道平面几乎与地球的观测平面重合，用望远镜观测，发现双星系统的亮度周期性地变暗和变亮，这是因为两个天体周期性地互相遮挡造成的。某次观测记录该双星系统的亮度随时间t的变化如图所示，图中实线为经拟合得到的正弦式曲线。已知太阳质量约为，万有引力常量，下列有关该双星系统说法正确的是（ ） A. 运转周期约为625s B. 运转周期约为1250s C. 白矮星比热亚矮星的线速度更大 D. 白矮星比热亚矮星的向心加速度更小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题图可知该双星系统的亮度变化的周期约为，则该双星系统的运转周期约为，故A错误，B正确； CD．设两星体之间的距离为，两星的角速度相同，由万有引力提供向心力可得， 可得 可得 根据线速度和角速度关系可得白矮星比热亚矮星的线速度小；根据向心加速度可得白矮星比热亚矮星的向心加速度更小，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图甲轻杆一端固定在O点，另一端固定一可视为质点的小球，现让小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。小球运动到最高点时，杆对小球作用力大小与此时速度平方关系如图乙所示，重力加速度g=10 m/s2，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 轻杆长度为0.5m B. 小球的质量为2kg C. v＝2m/s时，在最高点杆对小球的支持力大小为2N D. v=2m/s时，在最高点杆对小球的支持力大小为6N 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当轻杆对小球无作用力时，有 其中v2=5m2/s2，解得轻杆的长度l=0.5m，故A正确； B．由题图可知，当小球在最高点的速度为零时，有mg=FT=10N 解得小球的质量m=1kg，故B错误； CD．v＝2m/s时，由牛顿第二定律 解得 负号说明在最高点时杆对小球是支持力，可知在最高点杆对小球的支持力大小为2N，故C正确，D错误。 故选AC。 11. 如图甲所示，一可视为质点的滑雪运动员从距离跳台底部高3 m的倾斜跳台斜向上滑出后，在空中运动过程中他离跳台底部所在水平面的高度y随时间t变化的图像如图乙所示。已知t=1.4s时运动员恰好到达最高点，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 运动员起跳时速度大小为14m/s B. 运动员离起跳点的最大高度为9.8m C. 运动员在空中运动的总时间为3s D. t=0.8s时，y-t图线的切线斜率数值为6 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．运动员起跳后做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，有 可得运动员起跳时竖直速度大小为14 m/s，运动员起跳时还有水平速度，根据速度合成可得运动员起跳时速度一定大于14m/s，故A错误； B．离开起跳点的竖直最大高度，故B正确； C．设从起跳至落地总时间为，有 解得，故C正确； D．y-t图线的切线斜率表示竖直速度，可得t=0.8s时的竖直速度 即y-t图线的切线斜率数值为6，故D正确。 故选BCD。 12. 如图甲所示粗糙水平转台可绕过圆心的竖直轴转动，将质量为2kg的物块静置于距圆心O为1m的转台上，t=0时刻转台由静止开始匀加速转动，其角速度与时间关系如图乙所示，1s时物块相对转台刚好发生相对滑动，重力加速度g=10 m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 物块受到的摩擦力指向圆心O B. 0-1s内物块绕O点转过1rad C. 0-1s内转台对物块做功为4J D. 1s时物块受到的摩擦力大小为8N 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物块做非匀速圆周运动，可知合外力不指向圆心，可得物块受到的摩擦力不指向圆心O，故A错误； B．根据图像的面积表示角位移，可得物块绕O点转过，故B正确； C．1s时物块的线速度为 重力和支持力方向与速度垂直，均不做功，根据动能定理可得转台对物块做功为，故C正确； D．1s时物块的向心力为 角加速度为图像的斜率，可得 可得切向方向有 可得1s时物块受到的摩擦力大小为，故D错误。 故选BC。 三、非选择题，共6小题，共60分。 13. 为了研究平抛运动的规律，小明利用甲、乙两个实验装置进行实验。 （1）他先用图甲装置进行实验，用小锤击打弹性金属片，B球水平飞出，同时等高处的A球被松开，发现两小球同时落地，说明平抛运动的物体在竖直方向上做________运动； 接着他又利用图乙中的平抛轨迹演示仪进行实验，回答以下问题： （2）关于该实验的操作，下列说法正确的是________ A. 安装斜槽时其末端切线应水平 B. 小球必须从斜槽上同一位置由静止释放 C. 小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 D. 建立坐标系时，斜槽末端点即为坐标原点 （3）通过实验得到小球运动轨迹，取部分轨迹建立坐标系，并进行测量，数据如图丙所示，已知重力加速度g=10 m/s2，则小球平抛时的初速度大小为________m/s（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）自由落体 （2）AB （3）2.0 【解析】 【小问1详解】 两小球总是同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动； 【小问2详解】 A．安装斜槽时其末端切线应水平，以保证小球做平抛运动，A正确； B．小球必须从斜槽上同一位置由静止释放，以保证小球到达斜槽底端时速度相同，B正确； C．小球与斜槽之间有摩擦对实验无影响，不会造成实验误差，C错误； D．建立坐标系时，应以小球在斜槽末端时球心的投影点为坐标原点，D错误。 故选AB。 【小问3详解】 竖直方向，由 可得 初速度 14. 某兴趣小组设计了图甲所示的装置来测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直轴匀速转动，装有遮光条的滑块放置在转台上，细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，传感器能测出细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以测出遮光条通过光电门的时间。操作步骤如下： ①用刻度尺测出遮光条的宽度d，用天平称出滑块的质量m； ②将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直； ③控制转台以某一角速度匀速转动，记录力传感器和光电门的示数F和； ④改变转台的角速度，重复步骤③，记录多组F和数值； ⑤以力传感器的示数F为纵轴，线速度大小的平方为横轴，建立直角坐标系，描点拟合得到如图乙所示图线，利用以上测得的数据（d，m，，a，b），已知重力加速度为g，回答下列问题： （1）在步骤③中滑块转动的线速度大小为________； （2）设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的动摩擦因数μ=________，滑块做圆周运动半径R=________； （3）该小组换用质量相同、动摩擦因数更大的滑块再次做该实验，保持滑块旋转半径R不变，作出新F-v2的图像，与图乙中的直线比较，其斜率________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3）不变 【解析】 【小问1详解】 在步骤③中滑块转动的线速度大小为 【小问2详解】 [1][2]滑块在转台上，结合受力可得 即 由表达式结合F-v2图像，斜率 纵截距b=μmg 解得， 【小问3详解】 结合F-v2的表达式，换用质量相同、动摩擦因数更大的滑块，保持滑块旋转半径R不变，图像斜率不变。 15. 如图所示为滑雪运动员从A点水平起跳后，落到直斜坡上的情景。某次跳跃时该运动员沿斜坡上运动的距离，已知运动员质量为m=50 kg，斜坡倾角为θ=30°，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力。 （1）求运动员从A运动到B点的时间t； （2）求运动员在A点起跳时的速度大小v0； （3）若运动员从A点起跳后，一直受到水平向右恒定的风力F作用，最后恰好沿竖直方向落在斜坡上，求运动员受到的风力大小F。 【答案】（1） （2）20m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 竖直方向，根据 解得 【小问2详解】 水平方向 解得v0=20m/s 【小问3详解】 水平方向做匀减速运动，末速度为零，则， 竖直方向做自由落体运动，则 其中 解得 16. 电动方程式是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，某赛车在专业水平赛道上由静止以a=8 m/s2的加速度匀加速启动，一段时间后赛车输出功率达到最大，此后保持该功率不变继续加速，直至以vm=80 m/s的速度匀速运动。已知汽车和车手的总质量为m=1000 kg，汽车受到等效阻力恒为车重的k=0.2倍，重力加速度g=10 m/s2。求： （1）赛车输出的最大功率Pm和匀加速阶段的时间； （2）赛车在速度为20 m/s时的加速度大小。 【答案】（1），2s （2）6m/s2 【解析】 【小问1详解】 赛车输出的最大功率 匀加速阶段的牵引力 匀加速结束时的速度 匀加速阶段的时间 【小问2详解】 赛车在速度为20 m/s时的牵引力 加速度大小 17. 如图甲是某种自行车气门嘴灯放大图，气门嘴灯内部开关结构如图乙所示，弹簧一端固定，另一端与质量为m的小滑块（含触点a）连接，当触点a、b接触，电路接通使气门嘴灯发光，触点b位于车轮边缘。车轮静止且气门嘴灯在最低点时如图乙所示，触点a、b距离为L，弹簧劲度系数为。现将自行车架起，使车轮竖直悬空匀速转动，重力加速度大小为g，自行车轮胎半径为R，不计一切摩擦，滑块和触点a、b均可视为质点，弹簧变化始终在弹性限度内。（L与R相比可以忽略） （1）若气门嘴灯每次到达最低点时刚好发光，求车轮转动的线速度大小； （2）若气门嘴灯可以一直发光，求车轮匀速转动的线速度最小值； （3）若车轮以线速度转动，求车轮每转一圈，气门嘴灯的发光时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 车轮静止且气门在最低点时，设弹簧的伸长量为L1，根据平衡条件有kL1=mg 代入数据解得 a、b刚接触时弹簧弹力，弹力 最低点刚好发光，则 代入数据解得 【小问2详解】 最高点刚好发光，则 代入数据解得 可知若气门嘴灯可以一直发光，车轮匀速转动的线速度最小值为； 【小问3详解】 车轮以线速度，气嘴灯所需要的向心力为 设此时气门嘴灯与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，可知 解得 周期 发光时间 18. 如图甲所示，半径为R1=0.8 m的光滑固定四分之一圆弧面AB与水平面相切于B点，半径为R2=0.4 m的光滑固定二分之一圆弧面EF与水平面相切于E点。初始时刻将质量为m=2 kg、可视为质点的物块固定在A点，水平面上CD段由特殊材料铺成，其与物块间的动摩擦因数μ随从C到D运动的位移x变化规律如图乙所示，其余部分光滑，BC段长为，CD段长为，重力加速度g=10 m/s2。 （1）由静止释放物块，当运动到B点时，物块受到大小为F=10 N、水平向右的拉力作用，求： （ⅰ）物块运动到B点时对轨道的压力大小； （ⅱ）物块在CD段上运动多远时速度最大，最大速度为多少？ （2）为使物块能到达F点，需在A点给物块向下至少多大的初速度（注意：水平面内不再受拉力F）。 【答案】（1）（ⅰ）60N（ⅱ）6m/s （2） 【解析】 【小问1详解】 （ⅰ）从A到B由机械能守恒定律 在B点时 解得 根据牛顿第三定律可知，物块运动到B点时对轨道的压力大小 （ⅱ）物块在CD段上运动速度最大时，则 可得 由动能定理 解得 【小问2详解】 物块恰能到达F点时， 则从A点到F点由动能定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一学业水平阶段性检测（三） 物理试题 本试卷共100分。考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2025年9月的长春航展中，“红鹰”飞行表演队使用两架教练机在竖直面内上演“双机比心”的经典一幕。如图所示，两架飞机分别沿各自轨迹从a点运动到b点，则两架飞机在飞行过程中（ ） A. 飞机的速度可能不变 B. 两架飞机在b点的速度可能相同 C. 两架飞机飞行的路程可能相同 D. 两架飞机可能做的是斜上抛运动 2. 某同学站在竖直墙面前方一定距离处，用玩具枪正对墙面射击，射击时保持枪口位置不变，先后在同一水平面内朝不同方位射出子弹，子弹初速度大小相等，不计空气阻力影响，则墙面上的弹痕分布符合实际的是（ ） A. B. C. D. 3. “飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的锥形桶面上做圆周运动而不掉下来。其简化模型如图所示，同一位演员骑同一辆车沿着桶内壁分别在水平面a和b上做匀速圆周运动，若不考虑车轮受到的侧向摩擦力，下列说法正确的是（ ） A. 车在a平面运动的速率较大 B. 车在b平面运动的角速度较小 C. 车在a平面运动的向心加速度较小 D. 车在a平面受到的支持力大 4. 2024年6月，“嫦娥六号”探测器成功着陆月球背面预选区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。“嫦娥六号”被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示：探测器在椭圆轨道1运行经过P点时变轨进入椭圆轨道2、在轨道2上经过P点时再次变轨进入圆轨道3。三个轨道相切于P点，Q点是轨道2上离月球最远的点。下列有关探测器说法正确的是（ ） A. 从轨道2进入轨道3时，发动机点火对探测器做正功 B. 在轨道3上运行的周期大于其在轨道1上运行的周期 C. 分别沿着轨道2和轨道3自由运动到P点时的加速度，前者更大 D. 在轨道3上的速度大小大于在Q点时的速度大小 5. 某次测试某新能源汽车性能时，得到了该汽车在水平公路上做直线运动的v-t图像，如图所示。内汽车以2.5 m/s2的加速度匀加速运动，时刻汽车达到限定的最大功率100 kW，此后保持该功率不变继续运动。已知汽车质量为，运动过程中受到阻力恒定不变。则为（ ） A. 4 s B. 3 s C. 2 s D. 1 s 6. 在某一粗糙的水平面上，一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，此时物体共运动了11 m，图中给出了拉力随位移变化的关系图像。已知重力加速度g=10 m/s2。根据所给信息进行精确计算或估算，下列正确的是（ ） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.3 B. 这11 m的过程中，合力对物体做正功约为45 J C. 这11 m的过程中，克服摩擦力做功约为37 J D. 物体做匀速运动时的速度约为6 m/s 7. 如图所示为某摩天轮在竖直面内绕O点匀速圆周运动的简化图，转动半径为R，角速度为ω，在转动过程中轿厢地板总保持水平状态。质量为m的物体放置在地板上，当物体转到O点左下方位置时，受到的摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 8. 可视为质点的甲、乙两小球用铰链与轻杆连接，甲球套在固定的竖直杆上，乙球处于水平地面上，初始时轻杆与水平方向夹角为60°，杆长为L。无初速度释放两球到甲球落地的过程中，两球的速率随时间变化如图所示，不计一切摩擦，则在该过程中（ ） A. 轻杆对甲球一直做负功 B. 轻杆对乙球做的正功大于做的负功 C. 甲、乙两图线与时间轴围成面积比为 D. 甲、乙两图线与时间轴围成面积比为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 9. 科学家最近发现了一个双星系统，由质量约为0.74MS（MS为太阳质量）的致密白矮星与质量约为0.33MS的热亚矮星两颗星体组成。它们的轨道平面几乎与地球的观测平面重合，用望远镜观测，发现双星系统的亮度周期性地变暗和变亮，这是因为两个天体周期性地互相遮挡造成的。某次观测记录该双星系统的亮度随时间t的变化如图所示，图中实线为经拟合得到的正弦式曲线。已知太阳质量约为，万有引力常量，下列有关该双星系统说法正确的是（ ） A. 运转周期约为625s B. 运转周期约为1250s C. 白矮星比热亚矮星的线速度更大 D. 白矮星比热亚矮星的向心加速度更小 10. 如图甲轻杆一端固定在O点，另一端固定一可视为质点的小球，现让小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。小球运动到最高点时，杆对小球作用力大小与此时速度平方关系如图乙所示，重力加速度g=10 m/s2，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 轻杆长度为0.5m B. 小球的质量为2kg C. v＝2m/s时，在最高点杆对小球的支持力大小为2N D. v=2m/s时，在最高点杆对小球的支持力大小为6N 11. 如图甲所示，一可视为质点的滑雪运动员从距离跳台底部高3 m的倾斜跳台斜向上滑出后，在空中运动过程中他离跳台底部所在水平面的高度y随时间t变化的图像如图乙所示。已知t=1.4s时运动员恰好到达最高点，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 运动员起跳时速度大小为14m/s B. 运动员离起跳点的最大高度为9.8m C. 运动员在空中运动的总时间为3s D. t=0.8s时，y-t图线的切线斜率数值为6 12. 如图甲所示粗糙水平转台可绕过圆心的竖直轴转动，将质量为2kg的物块静置于距圆心O为1m的转台上，t=0时刻转台由静止开始匀加速转动，其角速度与时间关系如图乙所示，1s时物块相对转台刚好发生相对滑动，重力加速度g=10 m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 物块受到的摩擦力指向圆心O B. 0-1s内物块绕O点转过1rad C. 0-1s内转台对物块做功为4J D. 1s时物块受到的摩擦力大小为8N 三、非选择题，共6小题，共60分。 13. 为了研究平抛运动的规律，小明利用甲、乙两个实验装置进行实验。 （1）他先用图甲装置进行实验，用小锤击打弹性金属片，B球水平飞出，同时等高处的A球被松开，发现两小球同时落地，说明平抛运动的物体在竖直方向上做________运动； 接着他又利用图乙中的平抛轨迹演示仪进行实验，回答以下问题： （2）关于该实验的操作，下列说法正确的是________ A. 安装斜槽时其末端切线应水平 B. 小球必须从斜槽上同一位置由静止释放 C. 小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 D. 建立坐标系时，斜槽末端点即为坐标原点 （3）通过实验得到小球运动轨迹，取部分轨迹建立坐标系，并进行测量，数据如图丙所示，已知重力加速度g=10 m/s2，则小球平抛时的初速度大小为________m/s（结果保留两位有效数字）。 14. 某兴趣小组设计了图甲所示的装置来测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台能绕竖直轴匀速转动，装有遮光条的滑块放置在转台上，细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，传感器能测出细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以测出遮光条通过光电门的时间。操作步骤如下： ①用刻度尺测出遮光条的宽度d，用天平称出滑块的质量m； ②将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直； ③控制转台以某一角速度匀速转动，记录力传感器和光电门的示数F和； ④改变转台的角速度，重复步骤③，记录多组F和数值； ⑤以力传感器的示数F为纵轴，线速度大小的平方为横轴，建立直角坐标系，描点拟合得到如图乙所示图线，利用以上测得的数据（d，m，，a，b），已知重力加速度为g，回答下列问题： （1）在步骤③中滑块转动的线速度大小为________； （2）设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的动摩擦因数μ=________，滑块做圆周运动半径R=________； （3）该小组换用质量相同、动摩擦因数更大的滑块再次做该实验，保持滑块旋转半径R不变，作出新F-v2的图像，与图乙中的直线比较，其斜率________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 15. 如图所示为滑雪运动员从A点水平起跳后，落到直斜坡上的情景。某次跳跃时该运动员沿斜坡上运动的距离，已知运动员质量为m=50 kg，斜坡倾角为θ=30°，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力。 （1）求运动员从A运动到B点的时间t； （2）求运动员在A点起跳时的速度大小v0； （3）若运动员从A点起跳后，一直受到水平向右恒定的风力F作用，最后恰好沿竖直方向落在斜坡上，求运动员受到的风力大小F。 16. 电动方程式是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，某赛车在专业水平赛道上由静止以a=8 m/s2的加速度匀加速启动，一段时间后赛车输出功率达到最大，此后保持该功率不变继续加速，直至以vm=80 m/s的速度匀速运动。已知汽车和车手的总质量为m=1000 kg，汽车受到等效阻力恒为车重的k=0.2倍，重力加速度g=10 m/s2。求： （1）赛车输出的最大功率Pm和匀加速阶段的时间； （2）赛车在速度为20 m/s时的加速度大小。 17. 如图甲是某种自行车气门嘴灯放大图，气门嘴灯内部开关结构如图乙所示，弹簧一端固定，另一端与质量为m的小滑块（含触点a）连接，当触点a、b接触，电路接通使气门嘴灯发光，触点b位于车轮边缘。车轮静止且气门嘴灯在最低点时如图乙所示，触点a、b距离为L，弹簧劲度系数为。现将自行车架起，使车轮竖直悬空匀速转动，重力加速度大小为g，自行车轮胎半径为R，不计一切摩擦，滑块和触点a、b均可视为质点，弹簧变化始终在弹性限度内。（L与R相比可以忽略） （1）若气门嘴灯每次到达最低点时刚好发光，求车轮转动的线速度大小； （2）若气门嘴灯可以一直发光，求车轮匀速转动的线速度最小值； （3）若车轮以线速度转动，求车轮每转一圈，气门嘴灯的发光时间。 18. 如图甲所示，半径为R1=0.8 m的光滑固定四分之一圆弧面AB与水平面相切于B点，半径为R2=0.4 m的光滑固定二分之一圆弧面EF与水平面相切于E点。初始时刻将质量为m=2 kg、可视为质点的物块固定在A点，水平面上CD段由特殊材料铺成，其与物块间的动摩擦因数μ随从C到D运动的位移x变化规律如图乙所示，其余部分光滑，BC段长为，CD段长为，重力加速度g=10 m/s2。 （1）由静止释放物块，当运动到B点时，物块受到大小为F=10 N、水平向右的拉力作用，求： （ⅰ）物块运动到B点时对轨道的压力大小； （ⅱ）物块在CD段上运动多远时速度最大，最大速度为多少？ （2）为使物块能到达F点，需在A点给物块向下至少多大的初速度（注意：水平面内不再受拉力F）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $