精品解析：山东青岛市即墨区2025-2026学年第二学期教学质量检测高一物理试题

2025—2026学年度第二学期教学质量检测 高一物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 小船以最短时间渡河，当运动到河中某位置P时，保持船头方向不变，加大动力使其获得沿船头方向的恒定加速度，已知水流速度大小不变，方向水平向右，小船渡河轨迹可能是（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示，一物块静止在水平地面上，t=0时，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F；t=t1时，保证F大小不变，将F沿逆时针方向旋转，t=t2时F方向为竖直向上。已知在0~t2时间内，物块始终静止不动，下列说法正确的是（ ） A. 0~t1，物块所受拉力F的冲量方向水平向右 B. 0~t1，物块所受拉力F的冲量大小是Ft1cosθ C. 0~t2，物块所受摩擦力的冲量大小为0 D. 0~t2，物块所受合力的冲量大小为0 3. 如图所示，轻质定滑轮固定在天花板上，轻质动滑轮下方悬挂重物A。轻绳一端固定在天花板上，另一端绕过两滑轮与重物B相连，悬挂滑轮的轻绳均竖直。已知A、B的质量相等，摩擦阻力和空气阻力均忽略不计。由静止释放A、B，在A移动一段位移的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 释放后，重物A向下移动 B. 重物B的机械能减少 C. A和B组成的系统机械能不守恒 D. 重物A重力势能的变化量等于重物A动能的变化量 4. 2026年我国将要发射“嫦娥七号”探测器，对月球南极开展环境与资源勘查。探测器由轨道器、着陆器等组成。如图所示，若测得轨道器绕月球做匀速圆周运动的周期为T和月球相对轨道器的张角θ。已知万有引力常量为G，忽略月球自转，则月球的密度为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，半圆形凹槽静止在水平地面上，O为圆心，AB为直径等于2R。在A点正上方2R处由静止释放质量为m的小物块，物块第一次运动到凹槽最低点时速度为，在此过程中，凹槽始终静止不动。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 物块从最低点向上运动的过程中，凹槽将向右移动 B. 由释放到最低点过程中，物块重力的功率一直增大 C. 物块第一次沿圆轨道向上运动的最高点为B点 D. 从释放到第一次运动到最低点的过程中，物块机械能减少了mgR 6. 如图所示，恒星a、b是绕O点做匀速圆周运动的双星系统，P点与双星系统处于同一平面内，此时三者恰好位于同一条直线上，且P点到a、b的距离分别为2L和5L，三者再次处于同一条直线上的最短时间间隔为t0。已知万有引力常量为G，恒星a、b的总质量为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与陶罐球心O的对称轴OO1重合。一质量为m的小物块恰好静止在罐内A点，A点和O点的连线与OO1之间的夹角θ=30°。现让转台转动的角速度ω从0开始缓慢增大，在此过程中小物块一直相对陶罐壁静止。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小物块与陶罐间的动摩擦因数为 B. 小物块与陶罐间的摩擦力一直减小 C. 小物块受到的支持力大小可能为mg D. 水平转台转动的角速度ω的最大值为 8. 某同学利用弹弓将飞箭以初速度3v0竖直射向高空，其速度大小v随时间t的变化关系如图所示，飞箭t1时刻上升到最高点，t2时刻以速度v0回到出发点。已知飞箭在运动过程中受到的空气阻力f与速度大小v的关系满足f=kv（k为未知常数），飞箭落回到出发点前已做匀速运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 飞箭在t1时刻加速度方向发生改变 B. 整个过程中最大加速度为3g C. 飞箭离出发点的最大高度为 D. 0~t1阶段空气阻力的冲量小于t1~t2阶段空气阻力的冲量 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。 9. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船发射成功，随后成功与中国空间站完成对接。如图所示为其发射原理简化图，飞船先被发射至近地圆轨道Ⅰ，在近地轨道Ⅰ上的P点调整至椭圆轨道Ⅱ，最后在椭圆轨道Ⅱ上的远地点Q调整至圆形轨道Ⅲ。已知P、O、Q在同一条直线上，关于飞船，下列说法正确的是（ ） A. 发射速度为11.2 km/s B. 在Ⅰ轨道上的运行周期大于在Ⅱ轨道上的运行周期 C. 在P点的加速度大于在Q点的加速度 D. 在Ⅰ轨道做匀速圆周运动的速度大于在Ⅱ轨道上Q点的速度 10. 如图甲所示，水平地面上竖直放置一轻质弹簧，小球从弹簧正上方的某一高度由静止释放。当小球与弹簧接触时开始计时，小球与弹簧接触过程中的a-t图像如图乙所示。t2时刻为图像的最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 整个过程小球的机械能守恒 B. t2时刻小球的动能最大 C. t2~t3阶段内，小球的机械能增大 D. 小球在t1时刻和t3时刻的动能相同 11. 如图所示，轻绳的一端与静置在光滑水平地面上的物块A相连，另一端绕过光滑的定滑轮与套在光滑直杆上的物块B相连，直杆竖直固定在水平面上。初始时，将B拉至与滑轮等高处的P点，轻绳刚好伸直，然后由静止释放B，当B下降到杆上的Q点时，其速度大小为v，右侧轻绳与竖直杆之间夹角α=30°，左侧轻绳与水平方向之间的夹角β=60°。已知A和B的质量相等，A始终在水平地面上运动，重力加速度为g。关于B从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. B在Q点时，A的速度为 B. B在Q点时，A的速度为 C. PQ之间的高度差 D. PQ之间的高度差 12. 排球比赛中，运动员在底线中点正上方高h1=3.2 m处将排球以速度v0=22.5 m/s垂直底线水平击出，同时对方防守球员在网前d=7.5 m处，以初速度v1垂直底线中点水平向左做加速度大小a=8 m/s2的匀加速直线运动。经过一段时间，防守球员在距水平地面高度h2=1.4 m处将球击回。已知排球场地长L=18 m，网高h3=2.4 m，排球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小g=10 m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 排球恰好过网 B. 排球从击出到击回的时间为0.6 s C. 防守球员的初速度v1=2.4 m/s D. 防守球员的初速度v1=2.6 m/s 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组用向心力演示器来探究“影响向心力大小的因素”，已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。 （1）本实验采用的主要研究方法是______； （2）某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，匀速转动手柄时，左边标尺露出4格，右边标尺露出9格，则此时左塔轮与右塔轮的半径之比为______； （3）其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左、右两标尺示数的比值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 某实验小组利用实验室器材验证机械能守恒定律。部分实验步骤如下： （1）打开气泵，接通气源，调节气垫导轨下面的螺钉，当滑块放在气垫导轨上任一处时均能处于______，则气垫导轨水平； （2）如图甲所示，将光电门安装在气垫导轨上，将宽度为d的遮光片固定在滑块上，其总质量为M，量出遮光片与光电门之间的距离为L，将砝码放入托盘，其总质量为m，然后静止释放托盘和砝码，从数字毫秒计读取遮光片遮光时间t。已知重力加速度为g，则系统重力势能减少量可表示为ΔEP=______，系统动能增加量可表示为ΔEK=______，在误差允许的范围内，若两者相等，则可认为系统的机械能守恒。（均选用M、m、d、t、g、L表示） （3）若另一个同学多次做上述实验发现系统动能增加量总是大于系统重力势能减少量，造成这种结果的原因可能是______ A. 不满足M远大于m B. 有空气阻力的影响 C. 选取的遮光片过宽 D. 没有考虑动滑轮的机械能变化 （4）修正第（3）问的误差后，某同学改变遮光片与光电门间的距离L，读出多组遮光片遮光时间t，将以上数据拟合成的图像如图乙所示，并测得M=m，则重力加速度g=______m/s2。 15. 某次军事演习中，目标战舰距河岸d=600 m的距离沿河岸水平向右匀速运动，战舰刚进入攻击范围，就被战士利用紧靠河边的迫击炮击中目标，其俯视图如图所示。已知炮弹从炮筒的出膛速度大小v0=100 m/s，炮筒与水面之间夹角可调，战舰在静水中的速度为，水流速度大小、方向向右，重力加速度大小g=10 m/s2，炮筒和战舰处于同一水平面，不计炮筒高度和发射时间，不计空气阻力，战舰和炮弹可视为质点，求： （1）炮筒在水面的投影与河岸夹角的正切值tanθ； （2）刚发射炮弹时，战舰与迫击炮之间的距离l（计算结果可保留根式）。 16. 如图所示，长L=6 m的水平传送带以v=10 m/s的速度匀速顺时针旋转，其上表面与光滑的水平面等高，长d=0.5 m的轻绳一端与固定点O相连，另一端与质量为m1=1.2 kg的静止小球A相连，初始时A刚好未离开地面。现将质量m2=1 kg的小物块B以水平向右的初速度v0=4 m/s从最左端滑上传送带，B离开传送带后与A发生正碰，碰后B的速度大小为vB=0.8 m/s，方向水平向右。已知B与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度大小g=10 m/s2，碰撞时间极短，A、B可视为质点。求： （1）物块B在传送带上运动的过程中电动机额外消耗的电能E； （2）小球A运动到最高点时，轻绳拉力T。 17. 玩具车功率较小，无法在斜面上正常行驶，某同学采用如图所示装置帮助玩具车上坡。倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上，轻绳一端与质量为m1=4 kg的玩具车相连，另一端跨过固定在天花板上的定滑轮与质量m2=1 kg重物A相连，此时玩具车恰好静止在斜面最低点。现在玩具车中加上质量为m3=8 kg的货物并打开开关使玩具车以恒定功率P=160 W由静止开始启动，玩具车沿斜面上升L=4 m的距离后达到最大速度，此时立刻关闭开关，玩具车恰好能运动到斜面的最高点，整个过程A未与地面相碰。已知重力加速度大小g=10 m/s2，不计绳与滑轮间的摩擦力，定滑轮左侧轻绳与斜面平行，玩具车和重物可视为质点，求： （1）玩具车与斜面间动摩擦因数μ； （2）整个过程中玩具车牵引力所做功W； （3）玩具车从斜面最低点运动到最高点所用时间t（结果可用分数表示）。 18. 如图所示，内壁光滑的四分之一圆弧体A静置在光滑的足够长水平台面上，轨道最低点与台面相切，与两侧台面等高的长木板B紧贴左侧台面静置于光滑的水平地面上，B上表面长d = 2m、与右侧水平台面的距离s = 0.25m，内壁间距L = 2.4m的凹槽C静置在右侧光滑的台面上，小物块D紧贴C的最右侧静置在其上表面。现将小物块P在圆弧轨道最高点正上方某位置由静止释放，P经圆弧轨道后以速度v = 10m/s滑上B，经过一段时间后与C发生碰撞。已知A的质量为m1 = 5kg，B、C、P的质量均为m2 = 1kg，D的质量为m3 = 0.6kg，P和B上表面间动摩擦因数为μ1 = 0.8，D和C上表面间动摩擦因数为μ2 = 0.2，重力加速度大小g = 10m/s2，P与C、C与D的碰撞均为弹性碰撞，D和P可视为质点。求： （1）物块P释放点与水平台面的距离； （2）物块P与凹槽C碰撞后瞬间C的速度大小； （3）物块D与凹槽C的碰撞次数； （4）物块D与凹槽C最后一次碰撞后瞬间C的速度大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期教学质量检测 高一物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．本试卷共18小题，考试时间为90分钟，考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 小船以最短时间渡河，当运动到河中某位置P时，保持船头方向不变，加大动力使其获得沿船头方向的恒定加速度，已知水流速度大小不变，方向水平向右，小船渡河轨迹可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小船以最短时间渡河时，船头方向应始终垂直河岸，设水流速度为，船相对静水的初速度为，则开始时小船对地速度沿水平方向分量为，沿垂直河岸方向分量为，轨迹为一条斜直线。 运动到河中某位置后，船头方向不变，故加速度方向仍垂直河岸；水流速度大小不变，方向水平向右，所以水平方向速度仍恒为，垂直河岸方向速度逐渐增大。设从点开始计时，则有， 消去得 可知点之后轨迹为开口向上的曲线，且斜率逐渐增大，曲线应在原斜直线方向上逐渐向船头方向弯曲。A图符合；B图曲线斜率逐渐减小，不符合；C、D图均出现斜率先增大后减小或弯曲方向不合理，不符合。 故选A。 2. 如图所示，一物块静止在水平地面上，t=0时，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F；t=t1时，保证F大小不变，将F沿逆时针方向旋转，t=t2时F方向为竖直向上。已知在0~t2时间内，物块始终静止不动，下列说法正确的是（ ） A. 0~t1，物块所受拉力F的冲量方向水平向右 B. 0~t1，物块所受拉力F的冲量大小是Ft1cosθ C. 0~t2，物块所受摩擦力的冲量大小为0 D. 0~t2，物块所受合力的冲量大小为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．内拉力方向不变，拉力的冲量方向与拉力方向相同，即与水平方向成角斜向右上，不是水平向右，故A错误； B．内拉力大小和方向均不变，拉力冲量大小为 只是拉力冲量的水平分量大小，不是拉力冲量大小，故B错误； C．物块始终静止，水平方向上静摩擦力与拉力的水平分力平衡，内摩擦力大小为 方向水平向左，因此摩擦力在内已有非零冲量，故内摩擦力的冲量大小不为0，故C错误； D．已知内物块始终静止，动量变化量为0，根据动量定理有 故物块所受合力的冲量大小为0，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，轻质定滑轮固定在天花板上，轻质动滑轮下方悬挂重物A。轻绳一端固定在天花板上，另一端绕过两滑轮与重物B相连，悬挂滑轮的轻绳均竖直。已知A、B的质量相等，摩擦阻力和空气阻力均忽略不计。由静止释放A、B，在A移动一段位移的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 释放后，重物A向下移动 B. 重物B的机械能减少 C. A和B组成的系统机械能不守恒 D. 重物A重力势能的变化量等于重物A动能的变化量 【答案】B 【解析】 【详解】A．设重物向上位移为时，重物向下位移为2x，取重物向上、重物向下为正方向，根据牛顿第二定律分别有， 绳长约束有 联立解得， 所以释放后重物向上移动，故A错误； B．由可得绳中张力为 重物下降2x，拉力对做功为 对单个重物，其机械能变化量等于绳子拉力做功，因此，重物机械能减少，故B正确； C．重物上升、重物下降2x，两物体重力势能总变化量为 由运动学关系有， 两物体动能总变化量为 所以，和组成的系统机械能守恒，故C错误； D．重物上升，其重力势能变化量为 其动能变化量为 二者不相等，故D错误。 故选B。 4. 2026年我国将要发射“嫦娥七号”探测器，对月球南极开展环境与资源勘查。探测器由轨道器、着陆器等组成。如图所示，若测得轨道器绕月球做匀速圆周运动的周期为T和月球相对轨道器的张角θ。已知万有引力常量为G，忽略月球自转，则月球的密度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设月球质量为，半径为，轨道器质量为，轨道半径为。 根据万有引力提供向心力有   解得月球质量 由几何关系可知，轨道器看月球的张角为，则 月球的体积为 月球的密度为   解得   故选A。 5. 如图所示，半圆形凹槽静止在水平地面上，O为圆心，AB为直径等于2R。在A点正上方2R处由静止释放质量为m的小物块，物块第一次运动到凹槽最低点时速度为，在此过程中，凹槽始终静止不动。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 物块从最低点向上运动的过程中，凹槽将向右移动 B. 由释放到最低点过程中，物块重力的功率一直增大 C. 物块第一次沿圆轨道向上运动的最高点为B点 D. 从释放到第一次运动到最低点的过程中，物块机械能减少了mgR 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块从最低点向右上方运动时，物块对凹槽的作用力有向右的水平分量，但凹槽是否向右移动还取决于地面对凹槽的静摩擦力是否足以平衡该水平分力，题中只说明从释放到第一次到达最低点的过程中凹槽始终静止，不能推出此后凹槽一定向右移动，故A错误； B．重力的瞬时功率为，其中为物块沿竖直向下方向的分速度。物块自由下落阶段逐渐增大，重力功率增大；物块进入圆弧轨道后到达最低点时速度沿水平方向，，所以重力功率减小到0，不是一直增大，故B错误； C．物块第一次到达最低点后具有动能 从最低点到点需要增加重力势能mgR，但由题给最低点速度可知前一阶段已有机械能损失，说明运动中存在摩擦力做功，则物块向上运动过程中仍继续损失机械能，因此不能判定物块第一次沿圆轨道向上运动的最高点一定为点，故C错误； D．释放点在点正上方2R处，最低点比点低，所以从释放点到最低点重力势能减少 最低点速度为，动能增加量为 物块机械能减少量为，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，恒星a、b是绕O点做匀速圆周运动的双星系统，P点与双星系统处于同一平面内，此时三者恰好位于同一条直线上，且P点到a、b的距离分别为2L和5L，三者再次处于同一条直线上的最短时间间隔为t0。已知万有引力常量为G，恒星a、b的总质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设恒星、间距为，总质量为，由题意可知 两恒星始终在过点的同一直线上，点固定在该平面内，因此从一次、、共线到下一次共线，双星连线转过的最小角度为，故，即 对双星系统，根据万有引力提供向心力可得角速度满足 又有 联立解得 故选B。 7. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与陶罐球心O的对称轴OO1重合。一质量为m的小物块恰好静止在罐内A点，A点和O点的连线与OO1之间的夹角θ=30°。现让转台转动的角速度ω从0开始缓慢增大，在此过程中小物块一直相对陶罐壁静止。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小物块与陶罐间的动摩擦因数为 B. 小物块与陶罐间的摩擦力一直减小 C. 小物块受到的支持力大小可能为mg D. 水平转台转动的角速度ω的最大值为 【答案】C 【解析】 【详解】小物块到转轴的距离为，相对陶罐静止时随转台做匀速圆周运动，向心加速度水平指向转轴，其大小为。设沿罐壁向上为静摩擦力的正方向，支持力沿半径指向球心，根据牛顿第二定律，在竖直方向和水平向心方向分别有， 联立解得， 代入解得， A．小物块恰好相对陶罐静止，有， 动摩擦因数满足 不能由此得到动摩擦因数为，故A错误； B．表示沿罐壁向上的静摩擦力分量，由可知，随着增大，先减小至零，随后变为负值，表明摩擦力改为沿罐壁向下，摩擦力大小|f|将重新增大，因此摩擦力大小并非一直减小，故B错误； C．令小物块受到的支持力大小为mg，则有 解得 存在对应的正角速度，使支持力大小恰好为mg，故C正确； D．令，则有 解得 该角速度只是静摩擦力恰好为零时的角速度，继续增大后，静摩擦力将反向；只要满足，小物块仍可相对陶罐静止，故角速度最大值还与静摩擦因数有关，D错误。 故选C。 8. 某同学利用弹弓将飞箭以初速度3v0竖直射向高空，其速度大小v随时间t的变化关系如图所示，飞箭t1时刻上升到最高点，t2时刻以速度v0回到出发点。已知飞箭在运动过程中受到的空气阻力f与速度大小v的关系满足f=kv（k为未知常数），飞箭落回到出发点前已做匀速运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 飞箭在t1时刻加速度方向发生改变 B. 整个过程中最大加速度为3g C. 飞箭离出发点的最大高度为 D. 0~t1阶段空气阻力的冲量小于t1~t2阶段空气阻力的冲量 【答案】C 【解析】 【详解】A．取竖直向上为正方向，飞箭上升过程中重力和空气阻力均竖直向下，根据牛顿第二定律有 在时刻飞箭速度为零，空气阻力为零，加速度为；刚过时刻，飞箭向下运动且速度大小小于，由可知重力大于空气阻力，合力仍竖直向下，因此加速度方向在时刻没有发生改变，故A错误； B．飞箭向下做匀速运动时，重力与空气阻力平衡，有 发射瞬间飞箭的速度大小为，空气阻力大小为，此时重力与空气阻力均竖直向下，根据牛顿第二定律有 解得 上升过程中速度逐渐减小，空气阻力逐渐减小；下落过程中重力与空气阻力方向相反，加速度大小不大于，因此整个过程中的最大加速度大小为4g，故B错误； C．设飞箭离开出发点的最大高度为，速度—时间图像中图线与时间轴围成的面积表示路程，由可知，空气阻力大小—时间图像的面积是速度—时间图像面积的倍，因此上升阶段空气阻力的冲量大小为kH。取竖直向上为正方向，根据动量定理有 飞箭向下匀速运动时有 联立解得，故C正确； D．飞箭上升到最高点和从最高点下落回出发点的路程均为，因此两个阶段速度—时间图像的面积相等；由可知，两个阶段空气阻力大小—时间图像的面积也相等，即空气阻力的冲量大小分别为和 因此，故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。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分。 9. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船发射成功，随后成功与中国空间站完成对接。如图所示为其发射原理简化图，飞船先被发射至近地圆轨道Ⅰ，在近地轨道Ⅰ上的P点调整至椭圆轨道Ⅱ，最后在椭圆轨道Ⅱ上的远地点Q调整至圆形轨道Ⅲ。已知P、O、Q在同一条直线上，关于飞船，下列说法正确的是（ ） A. 发射速度为11.2 km/s B. 在Ⅰ轨道上的运行周期大于在Ⅱ轨道上的运行周期 C. 在P点的加速度大于在Q点的加速度 D. 在Ⅰ轨道做匀速圆周运动的速度大于在Ⅱ轨道上Q点的速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．飞船没有脱离地球的引力范围，可知发射速度小于第二宇宙速度11.2 km/s，A错误； B．根据开普勒第三定律，因轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅱ的半长轴，可知在Ⅰ轨道上的运行周期小于在Ⅱ轨道上的运行周期，B错误； C．根据可得 因P点距离地球的距离较小，可知在P点的加速度大于在Q点的加速度，C正确； D．根据可得 可知在Ⅰ轨道做匀速圆周运动的速度大于在Ⅲ轨道上的速度，而由Ⅱ轨道到Ⅲ轨道要在Q点加速，可知在Ⅰ轨道做匀速圆周运动的速度大于在Ⅱ轨道上Q点的速度，D正确。 故选CD。 10. 如图甲所示，水平地面上竖直放置一轻质弹簧，小球从弹簧正上方的某一高度由静止释放。当小球与弹簧接触时开始计时，小球与弹簧接触过程中的a-t图像如图乙所示。t2时刻为图像的最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 整个过程小球的机械能守恒 B. t2时刻小球的动能最大 C. t2~t3阶段内，小球的机械能增大 D. 小球在t1时刻和t3时刻的动能相同 【答案】CD 【解析】 【详解】A．整个过程小球与弹簧组成的系统机械能守恒，由于存在弹簧弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒，故A错误； B．由图乙可知t2时刻，小球的加速度最大，方向向上，此时小球处于最低点位置，小球的动能为0，故B错误； C．由图乙可知t2~t3阶段内，小球向上加速运动，弹簧弹力对小球做正功，小球的机械能增大，故C正确； D．由图乙可知小球在t1时刻和t3时刻的加速度均为0，小球处于同一位置，在t1时刻和t3时刻小球的重力势能和弹性势能都相同，由于系统机械能守恒，所以小球在t1时刻和t3时刻的动能相同，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，轻绳的一端与静置在光滑水平地面上的物块A相连，另一端绕过光滑的定滑轮与套在光滑直杆上的物块B相连，直杆竖直固定在水平面上。初始时，将B拉至与滑轮等高处的P点，轻绳刚好伸直，然后由静止释放B，当B下降到杆上的Q点时，其速度大小为v，右侧轻绳与竖直杆之间夹角α=30°，左侧轻绳与水平方向之间的夹角β=60°。已知A和B的质量相等，A始终在水平地面上运动，重力加速度为g。关于B从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. B在Q点时，A的速度为 B. B在Q点时，A的速度为 C. PQ之间的高度差 D. PQ之间的高度差 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据速度关联可知物块A、B沿绳的速度分量大小相等，有 可得，故A错误，B正确； CD．设PQ之间的高度差为，根据系统机械能守恒有 联立可得，故C正确，D错误。 故选BC。 12. 排球比赛中，运动员在底线中点正上方高h1=3.2 m处将排球以速度v0=22.5 m/s垂直底线水平击出，同时对方防守球员在网前d=7.5 m处，以初速度v1垂直底线中点水平向左做加速度大小a=8 m/s2的匀加速直线运动。经过一段时间，防守球员在距水平地面高度h2=1.4 m处将球击回。已知排球场地长L=18 m，网高h3=2.4 m，排球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小g=10 m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 排球恰好过网 B. 排球从击出到击回的时间为0.6 s C. 防守球员的初速度v1=2.4 m/s D. 防守球员的初速度v1=2.6 m/s 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．排球过网的时间满足，竖直方向上的位移，解得，。又，排球恰好过网，A正确； B．排球从击出到击回竖直方向上的位移，解得排球从击出到击回的时间，B正确； CD．防守员做匀加速直线运动，解得，C错误,D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组用向心力演示器来探究“影响向心力大小的因素”，已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。 （1）本实验采用的主要研究方法是______； （2）某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，匀速转动手柄时，左边标尺露出4格，右边标尺露出9格，则此时左塔轮与右塔轮的半径之比为______； （3）其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左、右两标尺示数的比值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）控制变量法 （2） （3）不变 【解析】 【小问1详解】 用向心力演示器来探究“影响向心力大小的因素”，先控制其中一些物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，采用的主要研究方法是控制变量法。 【小问2详解】 某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则两球做圆周运动的半径相等，匀速转动手柄时，左边标尺露出4格，右边标尺露出9格，则两球的向心力大小之比为，根据可知，两球的角速度之比为；由于左、右塔轮边缘处的线速度大小相等，由可知，此时左塔轮与右塔轮的半径之比为。 【小问3详解】 其他条件不变，若增大手柄转动的速度，由于左塔轮与右塔轮的半径之比不变，则两球的角速度之比不变，根据可知，两球的向心力大小之比不变，，则左、右两标尺示数的比值不变。 14. 某实验小组利用实验室器材验证机械能守恒定律。部分实验步骤如下： （1）打开气泵，接通气源，调节气垫导轨下面的螺钉，当滑块放在气垫导轨上任一处时均能处于______，则气垫导轨水平； （2）如图甲所示，将光电门安装在气垫导轨上，将宽度为d的遮光片固定在滑块上，其总质量为M，量出遮光片与光电门之间的距离为L，将砝码放入托盘，其总质量为m，然后静止释放托盘和砝码，从数字毫秒计读取遮光片遮光时间t。已知重力加速度为g，则系统重力势能减少量可表示为ΔEP=______，系统动能增加量可表示为ΔEK=______，在误差允许的范围内，若两者相等，则可认为系统的机械能守恒。（均选用M、m、d、t、g、L表示） （3）若另一个同学多次做上述实验发现系统动能增加量总是大于系统重力势能减少量，造成这种结果的原因可能是______ A. 不满足M远大于m B. 有空气阻力的影响 C. 选取的遮光片过宽 D. 没有考虑动滑轮的机械能变化 （4）修正第（3）问的误差后，某同学改变遮光片与光电门间的距离L，读出多组遮光片遮光时间t，将以上数据拟合成的图像如图乙所示，并测得M=m，则重力加速度g=______m/s2。 【答案】（1）静止 （2） ①. ②. （3）CD （4）9.6 【解析】 【小问1详解】 打开气泵后，调节气垫导轨下面的螺钉，若滑块放在气垫导轨上任一处均能处于静止状态，说明滑块不受沿导轨方向的重力分力，则气垫导轨水平。 【小问2详解】 [1]由图中绳和动滑轮的连接关系可知，滑块向右运动距离时，托盘和砝码下降距离为，所以系统重力势能减少量为 即 [2]遮光片通过光电门时，滑块速度大小为 托盘和砝码的速度大小为 系统动能增加量为 代入解得 【小问3详解】 A．该实验中已把托盘和砝码的动能计入系统动能，不需要满足远大于，故A错误； B．有空气阻力时，部分重力势能转化为内能，会使系统动能增加量小于系统重力势能减少量，故B错误； C．遮光片过宽时，用表示瞬时速度的误差增大，由于滑块在加速运动，测得的是遮光过程中较后阶段的平均速度，会使速度偏大，从而使系统动能增加量偏大，故C正确； D．若没有考虑动滑轮的机械能变化，动滑轮下降时重力势能也减少，可使计算得到的系统重力势能减少量偏小，从而出现系统动能增加量大于系统重力势能减少量的情况，故D正确。 故选CD。 【小问4详解】 由机械能守恒有 整理得 图像斜率为 当时有 解得 15. 某次军事演习中，目标战舰距河岸d=600 m的距离沿河岸水平向右匀速运动，战舰刚进入攻击范围，就被战士利用紧靠河边的迫击炮击中目标，其俯视图如图所示。已知炮弹从炮筒的出膛速度大小v0=100 m/s，炮筒与水面之间夹角可调，战舰在静水中的速度为，水流速度大小、方向向右，重力加速度大小g=10 m/s2，炮筒和战舰处于同一水平面，不计炮筒高度和发射时间，不计空气阻力，战舰和炮弹可视为质点，求： （1）炮筒在水面的投影与河岸夹角的正切值tanθ； （2）刚发射炮弹时，战舰与迫击炮之间的距离l（计算结果可保留根式）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 战舰刚进入攻击范围，炮弹应落在其水平最大射程处，设炮弹在水面投影的最大距离为，根据斜抛运动规律有 代入数据解得 击中时炮弹落点到河岸的垂直距离为，设落点沿河岸方向到迫击炮的距离为，则有 代入数据解得 所以炮筒在水面的投影与河岸夹角的正切值为 【小问2详解】 炮弹达到最大射程时，炮筒与水面的夹角为，飞行时间为 代入数据解得 战舰相对河岸向右的速度为 炮弹飞行过程中战舰向右运动的距离为 由俯视图可知，刚发射炮弹时战舰在炮弹落点左侧处，因此战舰与迫击炮沿河岸方向的距离为 刚发射炮弹时，战舰与迫击炮之间的距离为 代入数据解得 16. 如图所示，长L=6 m的水平传送带以v=10 m/s的速度匀速顺时针旋转，其上表面与光滑的水平面等高，长d=0.5 m的轻绳一端与固定点O相连，另一端与质量为m1=1.2 kg的静止小球A相连，初始时A刚好未离开地面。现将质量m2=1 kg的小物块B以水平向右的初速度v0=4 m/s从最左端滑上传送带，B离开传送带后与A发生正碰，碰后B的速度大小为vB=0.8 m/s，方向水平向右。已知B与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度大小g=10 m/s2，碰撞时间极短，A、B可视为质点。求： （1）物块B在传送带上运动的过程中电动机额外消耗的电能E； （2）小球A运动到最高点时，轻绳拉力T。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 已知传送带上表面向右运动，物块初速度小于传送带速度，故物块在传送带上受到向右的滑动摩擦力，做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律有 解得 若物块加速到与传送带共速所需位移为 代入数据解得 因为，所以物块在整个传送带上一直相对传送带滑动。设物块离开传送带时速度为，根据匀变速直线运动规律有 解得 代入数据解得 物块在传送带上运动时间为 代入数据解得 物块对传送带的摩擦力向左，电动机为维持传送带匀速运动需额外做功，额外消耗的电能等于克服该摩擦力在传送带位移上做的功，有 代入数据解得 【小问2详解】 物块离开传送带后在光滑水平面上匀速运动，碰前速度仍为。碰撞时间极短，碰撞过程中水平方向动量守恒，设碰后小球的速度为，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 代入数据解得 小球从最低点运动到最高点过程中机械能守恒，设最高点速度为，最低点到最高点升高2d，有 解得 代入数据解得 在最高点，重力和绳的拉力共同提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 代入数据解得 由于最高点，轻绳能保持绷紧，结果合理。 17. 玩具车功率较小，无法在斜面上正常行驶，某同学采用如图所示装置帮助玩具车上坡。倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上，轻绳一端与质量为m1=4 kg的玩具车相连，另一端跨过固定在天花板上的定滑轮与质量m2=1 kg重物A相连，此时玩具车恰好静止在斜面最低点。现在玩具车中加上质量为m3=8 kg的货物并打开开关使玩具车以恒定功率P=160 W由静止开始启动，玩具车沿斜面上升L=4 m的距离后达到最大速度，此时立刻关闭开关，玩具车恰好能运动到斜面的最高点，整个过程A未与地面相碰。已知重力加速度大小g=10 m/s2，不计绳与滑轮间的摩擦力，定滑轮左侧轻绳与斜面平行，玩具车和重物可视为质点，求： （1）玩具车与斜面间动摩擦因数μ； （2）整个过程中玩具车牵引力所做功W； （3）玩具车从斜面最低点运动到最高点所用时间t（结果可用分数表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 玩具车恰好静止在斜面最低点时受力分析，，解得玩具车与斜面间动摩擦因数 【小问2详解】 小车达到最大速度时受力分析，解得此时牵引力 由，小车最大速度 小车从最低点到速度最大时，由动能定理，解得玩具车牵引力所做功 【小问3详解】 由，解得小车从最低点到速度最大时所用时间 之后，小车做匀减速直线运动，加速度，减速到零的时间 玩具车从斜面最低点运动到最高点所用时间 18. 如图所示，内壁光滑的四分之一圆弧体A静置在光滑的足够长水平台面上，轨道最低点与台面相切，与两侧台面等高的长木板B紧贴左侧台面静置于光滑的水平地面上，B上表面长d = 2m、与右侧水平台面的距离s = 0.25m，内壁间距L = 2.4m的凹槽C静置在右侧光滑的台面上，小物块D紧贴C的最右侧静置在其上表面。现将小物块P在圆弧轨道最高点正上方某位置由静止释放，P经圆弧轨道后以速度v = 10m/s滑上B，经过一段时间后与C发生碰撞。已知A的质量为m1 = 5kg，B、C、P的质量均为m2 = 1kg，D的质量为m3 = 0.6kg，P和B上表面间动摩擦因数为μ1 = 0.8，D和C上表面间动摩擦因数为μ2 = 0.2，重力加速度大小g = 10m/s2，P与C、C与D的碰撞均为弹性碰撞，D和P可视为质点。求： （1）物块P释放点与水平台面的距离； （2）物块P与凹槽C碰撞后瞬间C的速度大小； （3）物块D与凹槽C的碰撞次数； （4）物块D与凹槽C最后一次碰撞后瞬间C的速度大小 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 物块P下落过程中分析P和A组成的系统，由动能定理和水平方向上的动量守恒有， 解得A的速度，物块P释放点与水平台面的距离。 【小问2详解】 P在B上表面运动的过程中，假设P运动到B的右侧时，B刚好与平台接触。对P分析有μ1m2g = m2aP， 对B分析有μ1m2g = m2aB， 解得tB = tP说明假设成立。 对P分析，以地面为参考系P的位移应为，由动能定理 解得P离开B后的速度 物块P与凹槽C碰撞为弹性碰撞且P与C质量相等，则有， 解得 【小问3详解】 物块D在C上运动的相对路程，物块D和C最后共速，由动量守恒 由动能定理 解得， 由于 则物块D与凹槽C的碰撞次数 【小问4详解】 物块D与凹槽C最后一次碰撞后，由动能定理 动量守恒 解得物块D与凹槽C最后一次碰撞后C的速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $