精品解析：山东青岛第九中学2025-2026学年高一第二学期期中质量检测物理试题

青岛九中2025-2026学年第二学期期中高一质量检测 物理试题 注意事项： 1、本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选题，共60分，满分100分，考试时间为90分钟。 2、第Ⅰ卷共5页，1—8题每小题有一个正确答案，9—12题每小题有多个正确答案，请将选出的答案标号（A、B、C、D）涂在答题卡上。第Ⅱ卷共3页，将答案用黑色签字笔（0.5mm）写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分、每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断不正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A与弹簧组成的系统机械能守恒 B. 乙图中，斜面体A固定，物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒 C. 丙图中，连接A、B的绳子不可伸长，不计任何阻力和定滑轮及绳子的质量时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒 2. “天问一号”火星探测器在地火转移轨道飞行约7个月后到达火星附近，通过多次变轨最终进入近火星圆轨道，其变轨过程如图所示。A、B为椭圆轨道，C为近火星圆轨道，1、2分别是A、B的远火点，3是C上一点，也是A、B的近火点。“天问一号”火星探测器（　　） A. 在A的周期小于在B的周期 B. 在1位置的加速度小于2位置的加速度 C. 在3位置由B进入C需要点火加速 D. 与火星中心的连线在A上单位时间内扫过的面积等于在B上单位时间内扫过的面积 3. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中（AC间距离）力F做的功 B. 乙图中，全过程中F做的总功为 C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 图丁中，F始终保持水平缓慢将小球从P拉到Q，小球质量m，重力加速度g，则F做的功是 4. “打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度v抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 抛出后石头落到水平面时的势能为mgh B. 抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为-mgh C. 抛出后石头落到水平面上的机械能为 D. 抛出后石头落到水平面上的动能为 5. 如图所示，两个开口向上的圆锥形漏斗，其中轴线、均位于竖直方向，两漏斗的尖端、高度相同。两个质量相同。可视为质点的小球P、Q分别位于两漏斗的内表面上等高的位置。现分别给两小球一个水平初速度，使两小球刚好沿各自所在的漏斗内表面做圆周运动。忽略一切摩擦和空气阻力，以、所在水平面为零势能面，下列说法中正确的是（ ） A. P球所受的弹力小于Q球所受的弹力 B. P球的线速度大于Q球的线速度 C. P球的角速度小于Q球的角速度 D. P球的机械能等于Q球的机械能 6. 地球的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星在卫星的外侧，绕行方向相同，测得两卫星之间的距离随时间变化的关系如图所示，图中和已知。引力常量为，则地球质量为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，轻杆的一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，水平轴的正上方有一速度传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时的速度大小v水平轴O处有一力传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时水平轴受到的杆的作用力F，若取竖直向下为F的正方向，在最低点时给小球不同的初速度，得到的（v为小球在最高点时的速度）图像如图乙所示，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ） A. 小球的质量为0.1kg B. 轻杆的长度为1.8m C. 若小球通过最高点时的速度大小为3.0m/s，则轻杆对小球的作用力大小为6.4N D. 若小球通过最高点时的速度大小为9m/s，则小球受到的合力为22.5N 8. 如图所示，、两小球由绕过定滑轮的轻质细线相连，、两小球通过劲度系数为的轻质弹簧相连，放在倾角为带有挡板的固定光滑斜面上，斜面足够长。初始时用手控制住，使细线伸直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线与斜面平行，此时整个系统处于静止状态。现释放球（球下落过程中不会触地）。已知、的质量均为，的质量为，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量），不计一切摩擦，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 初始时，弹簧形变量大小为 B. 下落过程中其重力的最大功率为 C. 下落的最大位移为 D. 下落到最低点时挡板与球之间的弹力为 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，有选错的得0分。 9. 2007年中国将“嫦娥号”送入月球轨道，首次探月工程取得圆满成功并获得月球表面元素分布分析：2024年发射的“嫦娥六号”在月球表面取得1935.5g月球土壤样品并安全返回地球用来分析月球早期演化。假设我国某天将中国宇航员送上月球，并且在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回到抛出点。已知月球半径为R，月球的质量分布均匀，万有引力常量为G，根据以上信息可知（ ） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的密度 D. 月球的第一宇宙速度 10. 如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0 B. 小物块上升至高度h4时，加速度为g C. 解除锁定前，弹簧的弹性势能为 D. 小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少 11. 某码头采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示，电动机通过绕轻质定滑轮的轻细绳与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升，在时间内物体运动的图像如图乙所示，其中除时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为，不计一切摩擦，重力加速度。则下列判断正确的是（　　） A. 在0~ls内电动机所做的功为 B. 1s后电动机的输出功率为 C. 在时物体的速度大小为 D. 在内物体沿斜面向上运动了 12. “飞椅”是游乐场常见的游乐项目，结构示意图如图所示，长为的钢绳一端系着“飞椅”的座椅，另一端固定在长为的水平横臂上，横臂可以沿竖直轴上下移动，还可以绕轴转动。开始时，座椅静止在地面附近，横臂位于处，人坐上座椅后，横臂一边转动一边上升，到处时人和座椅稳定地绕竖直轴做匀速圆周运动，此时钢绳与竖直方向的夹角为。已知间的高度差为，人与座椅的总质量为。忽略竖直轴自身的半径，不计空气阻力。则（　　） A. 横臂在处，人和座椅的角速度为 B. 横臂在处，人和座椅的角速度为 C. 横臂从到的过程中，钢绳对人和座椅做功 D. 横臂从到的过程中，钢绳对人和座椅做功 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组利用自制“向心力定量探究仪”研究向心力F与物体质量m、转动半径R、角速度的关系，装置如图1：可调速电机驱动水平旋转杆匀速转动，旋转杆的一端固定光滑有机玻璃圆管，另一端固定拉力传感器。质量为m、半径为的小球通过不可伸长细绳与传感器连接，手机可实时读取细绳拉力。旋转杆上反光纸配合铁架台上竖直固定的红外转速计测得转速n。实验中保持旋转杆中心到小球距离和到传感器距离不变。 （1）小球做匀速圆周运动的转动半径_______（用题中物理量符号表示）； （2）在探究向心力大小与小球转动半径的关系时，以向心力F为纵坐标，以为横坐标作出图像如图2所示，则图像的斜率________，横截距________。（结果均选用m、n、、、和表示）。 14. 某同学利用如图甲所示的装置“验证动能定理”，并完成了如下的操作： ①按如图甲所示的装置组装实验器材，调整滑轮的高度使细线与长木板平行； ②取下砂桶，将长木板的右端适当垫高，纸带穿过打点计时器，开启电源释放小车，直到在纸带上打下一系列均匀的点为止； ③挂上砂桶，并在砂桶中放入适量的沙子，用天平测出砂桶和沙的总质量为m，然后将装置由静止释放，重复操作，从其中选择一条点迹比较清晰的纸带，如图乙所示。 已知纸带中相邻两计数点间还有4个计时点未画出，计数点间的距离如图乙所示，打点计时器的打点频率，重力加速度大小为g。 （1）打下计数点4时，小车的速度大小_______m/s。 （2）若小车的质量为M，取打下计数点1~5的过程研究，若打下计数点1、5时小车的速度大小分别为和，则验证系统动能定理的表达式为：________。（用题中所给物理量符号表示） （3）若砂桶和桶中沙的总质量远小于小车的质量，根据得出的实验数据，描绘出了图像如图丙所示，其中，则小车的质量________kg。 （4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若砂桶和桶中沙的总质量不满足远小于小车的质量，且。则从理论上分析，下列各图能正确反映关系的是________；此时若图线直线部分的斜率为k，则从理论上分析，可知小车的质量________。 A、 B、 C、 D、 15. “嫦娥六号”是中国探月工程的第六个探测器，“嫦娥六号”经历了环绕、变轨、匀减速着陆三个阶段，最终释放的着陆器平稳降落月球，环绕阶段，“嫦娥六号”在距离月球表面为H高度的轨道上做匀速圆周运动。变轨后的着陆器距离月球表面越来越近。某时刻开始，“嫦娥六号”释放的着陆器依靠发动机的反向推力在竖直方向上做匀减速直线运动，当着陆器速度为零时，恰好到达月球表面．已知着陆器做匀减速运动的初速度为，匀减速运动的时间为，且在着陆过程中质量保持不变，下降的高度远小于月球的半径，月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转。求： （1）“嫦娥六号”围绕月球做匀速圆周运动的周期； （2）人造月球卫星的环绕速度； （3）匀减速降落过程中发动机反向推力对着陆器所做的功（月球表面的重力加速度为g取）。 16. 如图所示，半径为R的光滑半圆形竖直轨道BC与水平面AB相切，质量为m的小滑块（可视为质点）以某一初速度从A点向B点运动，经半圆形轨道从B点运动到C点，最后落到水平面上。已知A、B两点之间的距离为，小滑块与水平面间的动摩擦因数，到达C点时轨道对小滑块的弹力大小，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）小滑块从A点开始运动时的初动能； （2）小滑块在A点的初动能满足什么条件时，从C点飞出后的落地点不在A点的左侧。 17. 如图，半径的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与OB的夹角分别为和；在高的光滑水平平台上，一质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能，若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度向右飞下平台，做平抛运动恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物块与轨道CD间的动摩擦因数，重力加速度g取，，，求： （1）弹簧储存的弹性势能； （2）物块经过B点时的速度vB的大小； （3）物块在轨道CD上运动的路程s。 18. 如图甲所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图乙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路使气嘴灯发光。已知P与A的总质量为m，弹簧劲度系数为k，B点与车轮圆心距离为R，车轮静止且气嘴灯在最低点时（A点在上方，B点在下方）A、B距离（d远小于R），重力加速度大小为g，不计接触式开关中的一切摩擦，P和A、B均视为质点。 （1）若车轮匀速转动，气嘴灯到达最低点时刚好发光，求车轮转动的角速度大小； （2）若车轮匀速转动中气嘴灯一直发光，求车轮转动的角速度满足的条件； （3）若车轮匀速转动的角速度大小，求气嘴灯发光的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青岛九中2025-2026学年第二学期期中高一质量检测 物理试题 注意事项： 1、本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选题，共60分，满分100分，考试时间为90分钟。 2、第Ⅰ卷共5页，1—8题每小题有一个正确答案，9—12题每小题有多个正确答案，请将选出的答案标号（A、B、C、D）涂在答题卡上。第Ⅱ卷共3页，将答案用黑色签字笔（0.5mm）写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分、每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断不正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A与弹簧组成的系统机械能守恒 B. 乙图中，斜面体A固定，物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒 C. 丙图中，连接A、B的绳子不可伸长，不计任何阻力和定滑轮及绳子的质量时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A与弹簧组成的系统只受重力，所以机械能守恒，故A不符合题意； B．乙图中，物块B沿A匀速下滑的过程中，B重力势能减小，动能不变，所以B的机械能减小，故B符合题意； C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B物体只有重力做功，机械能守恒，故C不符合题意； D．丁图中，小球在做圆锥摆的过程中，重力势能和动能都不变，则小球的机械能守恒，故D不符合题意。 故选B。 2. “天问一号”火星探测器在地火转移轨道飞行约7个月后到达火星附近，通过多次变轨最终进入近火星圆轨道，其变轨过程如图所示。A、B为椭圆轨道，C为近火星圆轨道，1、2分别是A、B的远火点，3是C上一点，也是A、B的近火点。“天问一号”火星探测器（　　） A. 在A的周期小于在B的周期 B. 在1位置的加速度小于2位置的加速度 C. 在3位置由B进入C需要点火加速 D. 与火星中心的连线在A上单位时间内扫过的面积等于在B上单位时间内扫过的面积 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于轨道A的半长轴大于轨道B的半长轴，根据开普勒第三定律 可知“天问一号”火星探测器在A的周期大于在B的周期，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 可得 因在1位置离火星的距离大于2位置离火星的距离，所以在1位置的加速度小于2位置的加速度，故B正确； C．“天问一号”火星探测器在3位置由B进入C，做近心运动，所以需要点火减速，故C错误； D．由于轨道A与轨道B不在同一轨道，由开普勒第二运动定律可知探测器与火星中心连线在轨道A上单位时间内扫过的面积与在轨道B上单位时间内扫过的面积不相等，故D错误。 故选B。 3. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中（AC间距离）力F做的功 B. 乙图中，全过程中F做的总功为 C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 图丁中，F始终保持水平缓慢将小球从P拉到Q，小球质量m，重力加速度g，则F做的功是 【答案】A 【解析】 【详解】A．F大小不变，根据功的定义可得物块从A到C过程中，力F做的功为 故A正确； B．乙图的图线与横轴所围面积代表功，则全过程中F做的总功为 故B错误； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为 故C错误； D．图丁中，F始终保持水平缓慢将小球从P拉到Q，可知F做的功等于克服重力做的功，则有 故D错误。 故选A。 4. “打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度v抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 抛出后石头落到水平面时的势能为mgh B. 抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为-mgh C. 抛出后石头落到水平面上的机械能为 D. 抛出后石头落到水平面上的动能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点h，所以石头在水平面上时的重力势能为，A错误； B．抛出点与水平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为mgh，B错误； C．整个过程机械能守恒，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为，所以石头在水平面时的机械能也为，C正确； D．根据动能定理得 可得石头在水平面上的动能 D错误。 故选C。 5. 如图所示，两个开口向上的圆锥形漏斗，其中轴线、均位于竖直方向，两漏斗的尖端、高度相同。两个质量相同。可视为质点的小球P、Q分别位于两漏斗的内表面上等高的位置。现分别给两小球一个水平初速度，使两小球刚好沿各自所在的漏斗内表面做圆周运动。忽略一切摩擦和空气阻力，以、所在水平面为零势能面，下列说法中正确的是（ ） A. P球所受的弹力小于Q球所受的弹力 B. P球的线速度大于Q球的线速度 C. P球的角速度小于Q球的角速度 D. P球的机械能等于Q球的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，小球受竖直向下的重力mg，侧壁的弹力，设与竖直方向的夹角为，则 由于P球所受弹力与竖直方向的夹角较大，则P球所受的弹力大于Q球所受的弹力，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 根据几何关系可得 联立解得 由此可知，P球的线速度等于Q球的线速度，故B错误； C．根据可知，P球的转动半径小于Q球的转动半径，则P球的角速度大于Q球的角速度，故C错误； D．小球的机械能为 由此可知，P球的机械能等于Q球的机械能，故D正确。 故选D。 6. 地球的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星在卫星的外侧，绕行方向相同，测得两卫星之间的距离随时间变化的关系如图所示，图中和已知。引力常量为，则地球质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设卫星a的轨道半径为，周期为，卫星b的轨道半径为，周期为，由图可知， 联立解得， 根据开普勒第三定律可知 解得 由于二者从相距最近到相距最远的时间间隔 则有 联立解得 根据万有引力提供圆周运动的向心力可得 代入上述结论解得 故选C。 7. 如图甲所示，轻杆的一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，水平轴的正上方有一速度传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时的速度大小v水平轴O处有一力传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时水平轴受到的杆的作用力F，若取竖直向下为F的正方向，在最低点时给小球不同的初速度，得到的（v为小球在最高点时的速度）图像如图乙所示，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ） A. 小球的质量为0.1kg B. 轻杆的长度为1.8m C. 若小球通过最高点时的速度大小为3.0m/s，则轻杆对小球的作用力大小为6.4N D. 若小球通过最高点时的速度大小为9m/s，则小球受到的合力为22.5N 【答案】D 【解析】 【详解】A．水平轴受到的杆的作用力F与杆对小球的作用力大小相等、方向相反，由图可知，当小球经过最高点时速度为零，有 所以，故A错误； B．当作用力为零时，有 所以，故B错误； C．若小球通过最高点时的速度大小为3.0m/s，小于6m/s，则 代入数据解得，故C错误； D．若小球通过最高点时的速度大小为9m/s，则，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，、两小球由绕过定滑轮的轻质细线相连，、两小球通过劲度系数为的轻质弹簧相连，放在倾角为带有挡板的固定光滑斜面上，斜面足够长。初始时用手控制住，使细线伸直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线与斜面平行，此时整个系统处于静止状态。现释放球（球下落过程中不会触地）。已知、的质量均为，的质量为，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量），不计一切摩擦，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 初始时，弹簧形变量大小为 B. 下落过程中其重力的最大功率为 C. 下落的最大位移为 D. 下落到最低点时挡板与球之间的弹力为 【答案】B 【解析】 【详解】A．初始时细线无拉力，对B沿斜面方向受力平衡 初始时，弹簧形变量大小，故A错误； B．A速度最大时重力功率最大，此时加速度为0、合力为0。对A、B整体受力分析，设此时弹簧伸长量为， ，解得 从初始到速度最大，B沿斜面上移距离，A下落距离也为；且初始和末态弹簧形变量大小相等，弹性势能变化为0。 由动能定理 解得， 重力功率，故B正确； C．设A下落最大位移为（此时速度为0），此时弹簧伸长量 由能量守恒  下落的最大位移为，故C错误； D．A下落到最低点时，弹簧伸长量，弹簧弹力 对C沿斜面受力分析，C重力分力​，因此挡板对C的弹力，故D错误。 故选B。 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，有选错的得0分。 9. 2007年中国将“嫦娥号”送入月球轨道，首次探月工程取得圆满成功并获得月球表面元素分布分析：2024年发射的“嫦娥六号”在月球表面取得1935.5g月球土壤样品并安全返回地球用来分析月球早期演化。假设我国某天将中国宇航员送上月球，并且在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回到抛出点。已知月球半径为R，月球的质量分布均匀，万有引力常量为G，根据以上信息可知（ ） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的密度 D. 月球的第一宇宙速度 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据 可知月球表面的重力加速度，选项A正确； B．根据 可得月球的质量，选项B正确； C．月球的密度，选项C错误； D．根据 可得月球的第一宇宙速度，选项D正确。 故选ABD。 10. 如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0 B. 小物块上升至高度h4时，加速度为g C. 解除锁定前，弹簧的弹性势能为 D. 小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小物块上升至高度时，动能最大，速度最大，此时小物块加速度为零，弹簧的弹力等于重力，弹簧处于压缩状态，形变量不为0，故A错误； B．到间的图像为直线，可知小物块上升至高度时，小物块将离开弹簧做竖直上抛运动，加速度为g，故B正确； C．小物块、弹簧组成的系统机械能守恒，小物块距离地面高度为、时动能均为零，可知解除锁定前，弹簧的弹性势能为，故C正确； D．小物块从高度上升到，弹簧的压缩量逐渐减小，所以弹簧的弹性势能减少，故D正确。 故选BCD。 11. 某码头采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示，电动机通过绕轻质定滑轮的轻细绳与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升，在时间内物体运动的图像如图乙所示，其中除时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为，不计一切摩擦，重力加速度。则下列判断正确的是（　　） A. 在0~ls内电动机所做的功为 B. 1s后电动机的输出功率为 C. 在时物体的速度大小为 D. 在内物体沿斜面向上运动了 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．在0~ls内物体的位移 1s末的速度v1=5m/s，电动机所做的功为 选项A正确； B．在0~ls内物块受电动机的牵引力 其中a1=5m/s2，解得F=20N 则1s后电动机的输出功率为 选项B错误； C．在时物体匀速运动，则 根据 可得物体的速度大小为 选项C正确； D．在内由动能定理 解得物体沿斜面向上运动了 选项D正确。 故选ACD。 12. “飞椅”是游乐场常见的游乐项目，结构示意图如图所示，长为的钢绳一端系着“飞椅”的座椅，另一端固定在长为的水平横臂上，横臂可以沿竖直轴上下移动，还可以绕轴转动。开始时，座椅静止在地面附近，横臂位于处，人坐上座椅后，横臂一边转动一边上升，到处时人和座椅稳定地绕竖直轴做匀速圆周运动，此时钢绳与竖直方向的夹角为。已知间的高度差为，人与座椅的总质量为。忽略竖直轴自身的半径，不计空气阻力。则（　　） A. 横臂在处，人和座椅的角速度为 B. 横臂在处，人和座椅的角速度为 C. 横臂从到的过程中，钢绳对人和座椅做功 D. 横臂从到的过程中，钢绳对人和座椅做功 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．人和座椅做匀速圆周运动，向心力由重力和钢绳拉力的合力提供。圆周运动的轨道半径 对人和座椅受力分析，竖直方向 水平方向 解得，故A正确，B错误 CD．根据动能定理，钢绳做功等于重力做功的负值与动能变化之和，即 线速度 动能 代入动能定理公式得，故C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组利用自制“向心力定量探究仪”研究向心力F与物体质量m、转动半径R、角速度的关系，装置如图1：可调速电机驱动水平旋转杆匀速转动，旋转杆的一端固定光滑有机玻璃圆管，另一端固定拉力传感器。质量为m、半径为的小球通过不可伸长细绳与传感器连接，手机可实时读取细绳拉力。旋转杆上反光纸配合铁架台上竖直固定的红外转速计测得转速n。实验中保持旋转杆中心到小球距离和到传感器距离不变。 （1）小球做匀速圆周运动的转动半径_______（用题中物理量符号表示）； （2）在探究向心力大小与小球转动半径的关系时，以向心力F为纵坐标，以为横坐标作出图像如图2所示，则图像的斜率________，横截距________。（结果均选用m、n、、、和表示）。 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 小球做匀速圆周运动的转动半径 【小问2详解】 [1][2]小球转动的角速度为 根据向心力公式有 变形可得 可知图像的斜率 结合图像可知 联立解得 14. 某同学利用如图甲所示的装置“验证动能定理”，并完成了如下的操作： ①按如图甲所示的装置组装实验器材，调整滑轮的高度使细线与长木板平行； ②取下砂桶，将长木板的右端适当垫高，纸带穿过打点计时器，开启电源释放小车，直到在纸带上打下一系列均匀的点为止； ③挂上砂桶，并在砂桶中放入适量的沙子，用天平测出砂桶和沙的总质量为m，然后将装置由静止释放，重复操作，从其中选择一条点迹比较清晰的纸带，如图乙所示。 已知纸带中相邻两计数点间还有4个计时点未画出，计数点间的距离如图乙所示，打点计时器的打点频率，重力加速度大小为g。 （1）打下计数点4时，小车的速度大小_______m/s。 （2）若小车的质量为M，取打下计数点1~5的过程研究，若打下计数点1、5时小车的速度大小分别为和，则验证系统动能定理的表达式为：________。（用题中所给物理量符号表示） （3）若砂桶和桶中沙的总质量远小于小车的质量，根据得出的实验数据，描绘出了图像如图丙所示，其中，则小车的质量________kg。 （4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若砂桶和桶中沙的总质量不满足远小于小车的质量，且。则从理论上分析，下列各图能正确反映关系的是________；此时若图线直线部分的斜率为k，则从理论上分析，可知小车的质量________。 A、 B、 C、 D、 【答案】（1）0.192 （2） （3）0.4 （4） ①. A ②. 【解析】 【小问1详解】 相邻两计数点间的时间间隔为 则打下计数点4时，小车的速度大小为 【小问2详解】 根据动能定理可知 【小问3详解】 若砂桶和桶中沙的总质量远小于小车的质量，根据动能定理得 化简可得 结合图像可知 可得小车的质量为 【小问4详解】 [1]若砂桶和桶中沙的总质量不满足远小于小车的质量，根据动能定理得 化简可得 可知图像是过原点的倾斜的直线，故选A。 [2]由上式可知 小车的质量为 15. “嫦娥六号”是中国探月工程的第六个探测器，“嫦娥六号”经历了环绕、变轨、匀减速着陆三个阶段，最终释放的着陆器平稳降落月球，环绕阶段，“嫦娥六号”在距离月球表面为H高度的轨道上做匀速圆周运动。变轨后的着陆器距离月球表面越来越近。某时刻开始，“嫦娥六号”释放的着陆器依靠发动机的反向推力在竖直方向上做匀减速直线运动，当着陆器速度为零时，恰好到达月球表面．已知着陆器做匀减速运动的初速度为，匀减速运动的时间为，且在着陆过程中质量保持不变，下降的高度远小于月球的半径，月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转。求： （1）“嫦娥六号”围绕月球做匀速圆周运动的周期； （2）人造月球卫星的环绕速度； （3）匀减速降落过程中发动机反向推力对着陆器所做的功（月球表面的重力加速度为g取）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在月球表面，万有引力等于重力 圆周运动过程，万有引力等于向心力 解得 【小问2详解】 在近月轨道上 在月球表面 人造月球卫星的环绕速度 【小问3详解】 匀减速下落过程 根据牛顿第二定律 解得 匀减速运动的位移 发动机反向推力对着陆器所做的功 联立解得 16. 如图所示，半径为R的光滑半圆形竖直轨道BC与水平面AB相切，质量为m的小滑块（可视为质点）以某一初速度从A点向B点运动，经半圆形轨道从B点运动到C点，最后落到水平面上。已知A、B两点之间的距离为，小滑块与水平面间的动摩擦因数，到达C点时轨道对小滑块的弹力大小，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）小滑块从A点开始运动时的初动能； （2）小滑块在A点的初动能满足什么条件时，从C点飞出后的落地点不在A点的左侧。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）在C点，对小滑块受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 设小滑块从A点开始运动时的初动能为，从A点到C点的过程中，根据动能定理，有 联立解得 （2）小滑块恰好能运动到C点时，小滑块在A点的初动能最小，设最小初动能为，小滑块经过C点时的速度大小为，有 根据平抛运动规律，竖直方向有 由 可知，小滑块从C点抛出后，运动到A点右侧。从A点运动到C点的过程中，根据动能定理，有 联立解得 当小滑块由C点做平抛运动恰好落到A点时，小滑块的初动能最大，设最大初动能为，小滑块经过C点时的速度大小为，根据平抛运动规律，在水平方向有 小滑块从A点运动到C点的过程中，根据动能定理，有 联立解得 故小滑块在A点的初动能的取值范围为 17. 如图，半径的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与OB的夹角分别为和；在高的光滑水平平台上，一质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能，若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度向右飞下平台，做平抛运动恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物块与轨道CD间的动摩擦因数，重力加速度g取，，，求： （1）弹簧储存的弹性势能； （2）物块经过B点时的速度vB的大小； （3）物块在轨道CD上运动的路程s。 【答案】（1）4.5J （2） （3）2.7m 【解析】 【小问1详解】 小物块离开平台后做平抛运动，竖直方向有 解得物块到达A点时的竖直分速度为 物块从A点沿切线方向进入圆弧轨道，则物块做平抛运动的初速度为 由能量守恒可得弹簧储存的弹性势能为 【小问2详解】 物块从水平面运动到B点的过程，由机械能守恒可得 经过B点时 【小问3详解】 物块从B运动到C过程由机械能守恒定律得 解得 物块沿轨道CD向上作匀减速运动的最大位移为，根据动能定理可得 解得 由于，可知物块速度减为零后，反向加速下滑，设物块可以回到A点，根据动能定理可得 可得 可知物块返回时可以从A点离开轨道，所以物块在轨道CD上运动的路程为 18. 如图甲所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图乙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路使气嘴灯发光。已知P与A的总质量为m，弹簧劲度系数为k，B点与车轮圆心距离为R，车轮静止且气嘴灯在最低点时（A点在上方，B点在下方）A、B距离（d远小于R），重力加速度大小为g，不计接触式开关中的一切摩擦，P和A、B均视为质点。 （1）若车轮匀速转动，气嘴灯到达最低点时刚好发光，求车轮转动的角速度大小； （2）若车轮匀速转动中气嘴灯一直发光，求车轮转动的角速度满足的条件； （3）若车轮匀速转动的角速度大小，求气嘴灯发光的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当车轮静止且气嘴灯在最低点时，设弹簧伸长量为，则 当车轮匀速转动，气嘴灯到达最低点时，弹簧弹力与重力提供小物块所需向心力，有 解得 【小问2详解】 由题意，气嘴灯到达最高点时刚好发光，有 解得 则要使车轮匀速转动中气嘴灯一直发光，角速度应满足 【小问3详解】 由题可知，，可设其刚好发光的位置与车轮圆心连线，跟竖直向上的夹角为，如图所示 可有 解得，即 转动周期 则一个周期内，气嘴灯发光的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $