精品解析：浙江省诸暨中学暨阳分校2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

诸暨中学暨阳分校2024学年第二学期期中考试 高一物理（选考） 试题 考生须知： 1．本试题卷分为2部分，共6页，满分100分，考试时间为90分钟。 2．考生答题前，务必将自己的姓名、考号、班级（行政班、教学班）用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。 3．选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，须将原填涂处用橡皮擦净。（如果选择题要填答题卡，请说明。如没有则不用说明） 4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸相应区域内，答案写在本试题卷上无效。 选择题部分 一、选择题I（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量中属于矢量的是（ ） A. 向心加速度 B. 周期 C. 功率 D. 重力势能 【答案】A 【解析】 【详解】A．向心加速度既有大小又有方向（方向指向圆心），是矢量，A正确； B．周期是标量，只有大小无方向，B错误； C．功率是标量，由功（标量）与时间（标量）的比值定义，C错误； D．重力势能是标量，无方向，D错误。 故选A。 2. 下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（　　） A. 被起重机拉着向上做匀速运动的货物 B. 一个自由下落的铁球 C. 一颗下落的雨滴 D. 穿过大气层返回地面的“神舟十号”飞船 【答案】B 【解析】 【详解】A．被起重机匀速拉起的货物，动能不变，重力势能增加，机械能增大，故A错误； B．自由下落的铁球仅受重力，重力做功使动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故B正确； C．下落的雨滴受空气阻力，阻力做功，机械能减少，故C错误； D．飞船返回地面时，大气阻力做功，机械能不守恒，故D错误。 故选B。 3. 袋鼠跳是一项很有趣的运动。如图所示，两位同学参加袋鼠跳游戏，他们起跳后向上上升到一定高度后再落回地面，下列说法正确的是（　　） A. 两位同学的重力势能始终大于零 B. 该情景中只能选择水平地面为零势能面 C. 两位同学上升过程中克服自身重力做功，重力势能增加 D. 两位同学下落过程中自身重力做正功，重力势能增加 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．两位同学的重力势能是否始终大于零取决于所选的零势能面，而零势能面的选择是任意的，不一定要选择水平地面，AB错误； CD．两位同学上升过程中克服自身重力做功，重力势能增加，两位同学下落过程中自身重力做正功，重力势能减少，C正确，D错误。 故选C。 4. 乒乓球托球跑是学生比较喜欢的一项趣味项目，如图小马紧握球拍，球拍与水平面成角，乒乓球相对于球拍静止，一起沿水平向右做匀速直线运动，若不计空气阻力，则此过程中（　　） A. 乒乓球所受的支持力不做功 B. 球拍对乒乓球的摩擦力做正功 C. 乒乓球所受的合力对其不做功 D. 乒乓球所受的重力对其做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．球拍对乒乓球的支持力垂直球拍斜面向上，支持力与速度方向的夹角为锐角，所以支持力对乒乓球做正功，故A错误； B．球拍对乒乓球的摩擦力沿球拍斜面向上，摩擦力与速度方向的夹角为钝角，摩擦力对乒乓球做负功，故B错误； C．乒乓球在水平向右做匀速直线运动，所以乒乓球所受合力为零，可知所受合力对乒乓球不做功，故C正确； D．乒乓球受到的重力方向与运动方向垂直，可知重力对乒乓球不做功，故D错误。 故选C。 5. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（ ） A. 汽车通过拱形桥的最高点时，车对桥的压力可能大于汽车的重力 B. 汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力可能小于汽车的重力 C. 宇航员绕地球做匀速圆周运动时处于失重现象，所以不受重力 D. 杂技演员表演“水流星”通过最高点时，水对桶底的作用力可能为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车在拱形桥最高点时，向心力向下，由重力与支持力的合力提供，即 故支持力小于重力，车对桥的压力大小等于，因此压力小于重力，A错误； B．汽车在凹形桥最低点时，向心力向上，由支持力与重力的合力提供，即 故支持力大于重力，车对桥的压力大小等于，因此压力大于重力，B错误； C．宇航员绕地球做匀速圆周运动时，重力完全提供向心力，处于失重状态，但仍受重力作用，C错误； D．“水流星”在最高点时，若水的速度满足，则重力恰好提供向心力，此时桶底对水的压力为零，水对桶底的作用力也为零，D正确。 故选D。 6. 明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的画面，记录了我们祖先的劳动智慧，体现了科学原理的应用。若A、B、C三齿轮半径（）的大小关系如图所示，则转动时（ ） A. 齿轮A的角速度比C大 B. 齿轮A边缘的向心加速度比B边缘的小 C. 齿轮B与C边缘的线速度大小相等 D. 齿轮A的周期比C的小 【答案】B 【解析】 【详解】B．由题图可知，齿轮A、B边缘的线速度大小相等，根据， 由于，可知齿轮A的角速度比B小；齿轮A边缘的向心加速度比B边缘的小，故B正确； AD．B、C两齿轮的角速度相等，则齿轮A的角速度比C小，根据可知，齿轮A的周期比C的大，故AD错误； C．根据，由于B、C两齿轮的角速度相等，且，可知齿轮B与C边缘的线速度大小不相等，故C错误。 故选B。 7. 行星A和B都是均匀球体，其质量之比是，半径之比是，它们分别有卫星和，轨道接近各自行星表面，则两颗卫星和的周期之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】卫星在行星表面轨道做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得 则两颗卫星和的周期之比为 故选C。 8. 如图所示，“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。某熟练的太极球健身者用球拍托住太极球，在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹截面图如图所示，图中的点为圆周运动最高点，点为圆周运动最低点，、点与圆心等高。已知太极球运动的速度大小为，半径为，太极球的质量为，重力加速度为，不考虑空气阻力，则（ ） A. 在点，球拍对太极球的作用力大小为 B. 太极球在运动过程中机械能守恒 C. 在点，太极球重力的瞬时功率为 D. 从点运动到点过程中，球拍对太极球做了正功 【答案】A 【解析】 【详解】A．在D点，球拍对太极球的作用力的竖直分量为 水平分量为 则球拍对太极球的作用力大小为，故A正确； B．太极球在运动过程中，动能不变，重力势能发生变化，所以机械能不守恒，故B错误； C．在点，由于重力与速度方向垂直，所以太极球重力的瞬时功率为0，故C错误； D．从点运动到点过程中，根据动能定理可知，合力做功为0，由于重力做正功，所以球拍对太极球做了负功，故D错误。 故选A。 9. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随它离开地面的高度的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（ ） A. 物体的质量为 B. 时，物体的速率为 C. 物体上升过程中，克服阻力做功 D. 物体上升过程中，物体的动能减少了 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，时，物体的重力势能为 根据 解得，故A错误； B．由图可知，时 解得此时物体的速率为，故B错误； C．在从整个过程中，物体克服阻力所做的功 又因为 解得 故物体上升过程中，克服阻力做功，故C正确； D．由图可知，物体上升到4m时，，所以动能 物体上升过程中，物体的动能变化量，减小了100J，故D错误。 故选C。 10. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车先保持牵引力不变，当速度为时达到额定功率，此后以额定功率继续行驶，最后以速度匀速行驶。若汽车所受的阻力f为恒力，汽车运动过程中的速度为、加速度为a、牵引力为F、牵引力的功率为P，则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为汽车先保持牵引力不变，由牛顿第二定律可得 又因为汽车所受的阻力f为恒力，所以开始阶段汽车做匀加速直线运动，所以v-t图像开始应有一段倾斜的直线，故A错误； BC．因为当速度为时达到额定功率，此后以额定功率继续行驶，则满足 即F与v成反比，F与 成正比，所以F-v图像中段图像应为曲线，F与图像中段图像应为直线，故B错误，C正确； D．因为当速度为之前，保持牵引力不变，则功率满足 即P与v成正比，所以P-v图像中段图像应为过原点的直线，故D错误。 故选C。 二、选择题II（本共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 关于如图a、图b、图c、图d所示的四种情况，下列说法中正确的是（　　） A. 图a，火车以小于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车对外轨有压力 B. 图b，英国科学家卡文迪什利用了扭秤实验成功地测出了引力常量 C. 图c，牛顿根据第谷的观测数据提出了关于行星运动的三大定律 D. 图d，小球通过轻杆在竖直面内做圆周运动，通过最高点的最小速度为0 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图a，火车以小于规定速度经过弯道时，火车重力和轨道对火车的支持力的合力大于火车做圆周运动所需要的向心力，此时内轨对火车有压力，根据牛顿第三定律可知火车对内轨有压力，故A错误； B．图b，英国科学家卡文迪什利用了扭秤实验成功地测出了引力常量，故B正确； C．图c，开普勒根据第谷的观测数据提出了关于行星运动的三大定律，故C错误； D．图d，小球通过轻杆在竖直面内做圆周运动，由于轻杆对小球可以有竖直向上支持力的作用，所以小球通过最高点时向心力可以为零，即最小速度为零，故D正确。 故选BD。 12. “反向蹦极”是将弹性绳拉长后固定在人身上，并通过外力作用使人停留在地面上，当撤去外力后，人被“发射”出去冲向高空。如图所示，在人从地面弹射到高空的过程中（指上升过程），人可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 弹性绳、重力和空气阻力对人做的总功等于人动能的变化量 B. 重力与弹性绳对人做的功之和等于人重力势能的增量 C. 弹性绳及空气阻力对人做的功之和等于人机械能的增量 D. 弹性绳对人做的功等于人动能的增量与重力势能的增量之和 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由动能定理可知，弹性绳、重力和空气阻力对人做的总功等于人动能的变化量，故A正确； B．在人从地面上升过程中，克服重力做的功等于重力势能的增量，故B错误； C．除重力外，其他力做的功之和等于人机械能的变化量，即弹性绳及空气阻力对人做的功之和等于人机械能的增量，故C正确； D．根据能量的守恒与转化知，弹性绳对人做的功与空气阻力对人做的功之和等于人动能的增量与重力势能的增量之和，故D错误。 故选AC。 13. 近几年来，我国的航空航天技术取得了巨大的成就，令同学们深受鼓舞，某位同学对霍曼转移轨道进行了一定的研究。如图所示，卫星先后在近地圆轨道1、椭圆形的转移轨道2和同步轨道3上运动，轨道1、2相切于点，2、3相切于点，则卫星在下列非点火状态下的比较，正确的是（　　） A. 在轨道2上运行的周期大于在轨道3上运行的周期 B. 在轨道2上点的速度小于在轨道3上点的速度 C. 在轨道1上点的加速度等于在轨道2上点的加速度 D. 在轨道2上点的速度小于在轨道2上点的速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意，由开普勒第三定律可知，在轨道2上运行的周期小于在轨道3上运行的周期，故A错误； B．在轨道2上点，卫星需要加速做离心运动进入轨道3，则在轨道2上点的速度小于在轨道3上点的速度，故B正确； C．由万有引力提供向心力有 解得 可知，在轨道1上点的加速度等于在轨道2上点的加速度，故C正确； D．根据题意，由开普勒第二定律可知，在轨道2上点的速度大于在轨道2上点的速度，故D错误。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题（本小题共5小题，共58分） 14. 小组同学通过图甲的向心力演示器，探究向心力大小与物体的质量、角速度和轨道半径的关系实验。 （1）本实验所采用的探究方法是________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）图乙为向心力演示器的原理图，某次实验中，同学将2个体积相等、密度不相等的小球分别放在挡板和挡板处，皮带放在塔轮的最上面一层，则他探究的是向心力大小和________（选填“质量”、“角速度”、“半径”）的关系。 （3）在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，将两个质量相同的小球，分别放在挡板与________（选填“挡板”、“挡板”）位置，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为，则皮带放置的左、右两边塔轮的半径之比为________。 【答案】（1）C （2）质量 （3） ①. 挡板A ②. 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 由于挡板A和挡板C处半径相同，皮带放在塔轮的最上面一层它们的角速度相同，而两球的体积相同、密度不同，因此两球的质量不变，故该同学探究向心力的大小F与质量m的关系。 【小问3详解】 [1]在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，两球的质量、转动半径应相同，角速度不同，故应将两球分别放在挡板与挡板A处； [2]由题可知，左右两边的向心力之比为 根据，可知 解得 传动装置中，边缘的线速度相同，则有 解得 15. 小组同学利用传感器验证向心力的表达式，其实物图如图甲所示，原理图如图乙所示。实验时将力传感器和光电门固定，用手拨动旋臂产生圆周运动，当砝码随悬臂做匀速转动时，细线的拉力提供砝码做圆周运动需要的向心力。传感器可以实时测量角速度和向心力的大小。 （1）电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度、挡光杆通过光电门的时间、挡光杆做圆周运动的半径，自动计算出金属块做圆周运动的角速度，则其计算角速度的表达式为________。 （2）他们将金属块做圆周运动的半径固定为，多次改变悬臂做圆周运动的角速度，计算机将测得的向心力与角速度绘制成图，如图丙所示。根据图像，可以得出实验结论：________． 【答案】（1） （2）金属块做圆周运动的半径不变时，向心力与角速度的平方成正比 【解析】 【小问1详解】 由题可知，挡光杆通过光电门的线速度 则其角速度 【小问2详解】 根据图像，可以得出实验结论为金属块做圆周运动的半径r不变时，向心力与角速度的平方成正比。 16. 某实验小组利用斜轨法验证机械能守恒定律，根据已有器材，设计了以下实验，查得当地的重力加速度为。 实验装置如图所示，操作步骤如下： A．接通气泵，将带有遮光条的小滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平； B．将光电门装在左支脚的正上方； C．用游标卡尺量出遮光条的宽度，用刻度尺量出导轨两个支脚间的距离； D．缓慢调整右支脚，使右支脚变高，测出左、右支脚的高度差为； E．在气垫导轨右支脚正上方由静止释放小滑块，从数字计时器读出遮光条通过光电门的时间； F．将光电门沿导轨往右支脚的方向移动； G．重新在气垫导轨右支脚正上方由静止释放小滑块，从数字计时器读出遮光条通过光电门的时间。 （1）导轨两个支脚之间的距离________。 （2）若小滑块与遮光条的总质量为，则在步骤中，它们从初始位置至光电门这一过程减少的重力势能，通过光电门时的动能________。（用题中所给字母表示） （3）若要符合机械能守恒定律的结论，小组成员以为纵坐标，为横坐标作出的图像应该是________（填“线性”或“非线性”）图像。 【答案】（1）65.0 （2） （3）线性 【解析】 【小问1详解】 由图可知，导轨两个支脚之间的距离 【小问2详解】 小滑块通过光电门的速度为 则通过光电门时的动能 【小问3详解】 根据题意可知，导轨倾角的正弦值 则初末位置的高度差 由系统机械能守恒得 即 整理可得 则小组成员以为纵坐标，为横坐标作出的图像应该是线性图像。 17. 如图所示为“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的示意图，其轨道半径为，已知“嫦娥一号”的质量为，月球的质量为，月球的半径为，引力常量为。试求： （1）“嫦娥一号”和月球之间的万有引力； （2）“嫦娥一号”绕月球运动的角速度； （3）月球表面的重力加速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由万有引力定律可得，“嫦娥一号”和月球之间的万有引力。 【小问2详解】 根据万有引力提供向心力有 解得 【小问3详解】 根据万有引力等于重力有 解得 18. 如图甲所示，在倾角为的足够长的粗糙斜面的处连接一粗糙水平面，长为。有一质量为的滑块，从处由静止开始受一水平向右的力作用。只在水平面上按图乙所示的规律变化。滑块与间的动摩擦因数，与间的动摩擦因数，取，试求： （1）滑块从到过程中，克服摩擦力做的功； （2）滑块到点的速度大小； （3）滑块冲上斜面的最大长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，滑块从到过程中，克服摩擦力做的功 【小问2详解】 由题图乙知在前2m内，拉力大小为 滑块运动的位移 此过程拉力做正功，其大小为 在第3m内，拉力大小为，滑块的位移大小 拉力做负功，其为 在第4m内，拉力为零，此阶段拉力不做功；整个过程中，合外力做的功 根据动能定理可得 代入数据解得 【小问3详解】 滑块冲上AB的过程中，根据动能定理可得 代入数据解得 19. 如图所示，质量为的小球用细线悬于点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为，求： （1）若悬挂小球的绳长为，小球做匀速圆周运动的角速度为，绳对小球的拉力有多大？ （2）若保持轨迹圆的圆心到悬点的距离不变，改变绳长，写出小球做匀速圆周运动的角速度的表达式（用题中所给的、、、符号表示）； （3）若保持轨迹圆的圆心到悬点的距离不变，改变绳长，写出绳对小球的拉力的表达式（用题中所给的、、、符号表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析，设小球与竖直方向的夹角为，在水平方向，由牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 结合上述分析可知 解得 又因为 故有 20. 如图所示，光滑的斜面体固定在水平地面上，在其右端点与固定的光滑半圆形轨道平滑连接，半圆轨道与水平地面相切于点，且半圆轨道的最高点与斜面顶端处于同一水平高度．小滑块（可看成质点）的质量为，半圆轨道半径为，斜面倾角（不计空气阻力和在点处的能量损失）． （1）若小滑块自点无初速度下滑 ①求小滑块到点的速度； ②求小滑块在点对半圆轨道的压力（滑块在点做圆周运动）； （2）若斜面的动摩擦因数， ①若半圆轨道光滑，现让小滑块以一定的初速度自点沿斜面下滑，欲使小滑块能通过点时对点压力为，至少要为多大？ ②若半圆轨道不光滑，小滑块从点以初速度沿斜面下滑，过点后恰能垂直地打在斜面上，求滑块从到过程中克服阻力做的功。 【答案】（1）①；②，方向竖直向下 （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 ①小滑块自点无初速度下滑，小滑块在点速度为，根据动能定理可得 解得 ②滑块在点时，对滑块受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，小滑块在点对半圆轨道的压力大小为，方向竖直向下。 【小问2详解】 ①若斜面的动摩擦因数，半圆轨道光滑，由到，由动能定理可得 点，由牛顿第二定律可得 解得 ②抛出后，做平抛运动，由几何知识知 解得 由平抛运动规律知， 解得 根据动能定理可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 诸暨中学暨阳分校2024学年第二学期期中考试 高一物理（选考） 试题 考生须知： 1．本试题卷分为2部分，共6页，满分100分，考试时间为90分钟。 2．考生答题前，务必将自己的姓名、考号、班级（行政班、教学班）用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。 3．选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，须将原填涂处用橡皮擦净。（如果选择题要填答题卡，请说明。如没有则不用说明） 4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸相应区域内，答案写在本试题卷上无效。 选择题部分 一、选择题I（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量中属于矢量的是（ ） A. 向心加速度 B. 周期 C. 功率 D. 重力势能 2. 下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（　　） A. 被起重机拉着向上做匀速运动的货物 B. 一个自由下落的铁球 C. 一颗下落的雨滴 D. 穿过大气层返回地面的“神舟十号”飞船 3. 袋鼠跳是一项很有趣的运动。如图所示，两位同学参加袋鼠跳游戏，他们起跳后向上上升到一定高度后再落回地面，下列说法正确的是（　　） A. 两位同学的重力势能始终大于零 B. 该情景中只能选择水平地面为零势能面 C. 两位同学上升过程中克服自身重力做功，重力势能增加 D. 两位同学下落过程中自身重力做正功，重力势能增加 4. 乒乓球托球跑是学生比较喜欢的一项趣味项目，如图小马紧握球拍，球拍与水平面成角，乒乓球相对于球拍静止，一起沿水平向右做匀速直线运动，若不计空气阻力，则此过程中（　　） A. 乒乓球所受的支持力不做功 B. 球拍对乒乓球的摩擦力做正功 C. 乒乓球所受的合力对其不做功 D. 乒乓球所受的重力对其做负功 5. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（ ） A. 汽车通过拱形桥的最高点时，车对桥的压力可能大于汽车的重力 B. 汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力可能小于汽车的重力 C. 宇航员绕地球做匀速圆周运动时处于失重现象，所以不受重力 D. 杂技演员表演“水流星”通过最高点时，水对桶底的作用力可能为零 6. 明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的画面，记录了我们祖先的劳动智慧，体现了科学原理的应用。若A、B、C三齿轮半径（）的大小关系如图所示，则转动时（ ） A. 齿轮A的角速度比C大 B. 齿轮A边缘的向心加速度比B边缘的小 C. 齿轮B与C边缘的线速度大小相等 D. 齿轮A的周期比C的小 7. 行星A和B都是均匀球体，其质量之比是，半径之比是，它们分别有卫星和，轨道接近各自行星表面，则两颗卫星和的周期之比为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。某熟练的太极球健身者用球拍托住太极球，在竖直平面内做匀速圆周运动，轨迹截面图如图所示，图中的点为圆周运动最高点，点为圆周运动最低点，、点与圆心等高。已知太极球运动的速度大小为，半径为，太极球的质量为，重力加速度为，不考虑空气阻力，则（ ） A. 在点，球拍对太极球的作用力大小为 B. 太极球在运动过程中机械能守恒 C. 在点，太极球重力的瞬时功率为 D. 从点运动到点过程中，球拍对太极球做了正功 9. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随它离开地面的高度的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（ ） A. 物体的质量为 B. 时，物体的速率为 C. 物体上升过程中，克服阻力做功 D. 物体上升过程中，物体的动能减少了 10. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车先保持牵引力不变，当速度为时达到额定功率，此后以额定功率继续行驶，最后以速度匀速行驶。若汽车所受的阻力f为恒力，汽车运动过程中的速度为、加速度为a、牵引力为F、牵引力的功率为P，则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、选择题II（本共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 关于如图a、图b、图c、图d所示的四种情况，下列说法中正确的是（　　） A. 图a，火车以小于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车对外轨有压力 B. 图b，英国科学家卡文迪什利用了扭秤实验成功地测出了引力常量 C. 图c，牛顿根据第谷的观测数据提出了关于行星运动的三大定律 D. 图d，小球通过轻杆在竖直面内做圆周运动，通过最高点的最小速度为0 12. “反向蹦极”是将弹性绳拉长后固定在人身上，并通过外力作用使人停留在地面上，当撤去外力后，人被“发射”出去冲向高空。如图所示，在人从地面弹射到高空的过程中（指上升过程），人可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 弹性绳、重力和空气阻力对人做的总功等于人动能的变化量 B. 重力与弹性绳对人做的功之和等于人重力势能的增量 C. 弹性绳及空气阻力对人做的功之和等于人机械能的增量 D. 弹性绳对人做的功等于人动能的增量与重力势能的增量之和 13. 近几年来，我国的航空航天技术取得了巨大的成就，令同学们深受鼓舞，某位同学对霍曼转移轨道进行了一定的研究。如图所示，卫星先后在近地圆轨道1、椭圆形的转移轨道2和同步轨道3上运动，轨道1、2相切于点，2、3相切于点，则卫星在下列非点火状态下的比较，正确的是（　　） A. 在轨道2上运行的周期大于在轨道3上运行的周期 B. 在轨道2上点的速度小于在轨道3上点的速度 C. 在轨道1上点的加速度等于在轨道2上点的加速度 D. 在轨道2上点的速度小于在轨道2上点的速度 非选择题部分 三、非选择题（本小题共5小题，共58分） 14. 小组同学通过图甲的向心力演示器，探究向心力大小与物体的质量、角速度和轨道半径的关系实验。 （1）本实验所采用的探究方法是________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）图乙为向心力演示器的原理图，某次实验中，同学将2个体积相等、密度不相等的小球分别放在挡板和挡板处，皮带放在塔轮的最上面一层，则他探究的是向心力大小和________（选填“质量”、“角速度”、“半径”）的关系。 （3）在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，将两个质量相同的小球，分别放在挡板与________（选填“挡板”、“挡板”）位置，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为，则皮带放置的左、右两边塔轮的半径之比为________。 15. 小组同学利用传感器验证向心力的表达式，其实物图如图甲所示，原理图如图乙所示。实验时将力传感器和光电门固定，用手拨动旋臂产生圆周运动，当砝码随悬臂做匀速转动时，细线的拉力提供砝码做圆周运动需要的向心力。传感器可以实时测量角速度和向心力的大小。 （1）电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度、挡光杆通过光电门的时间、挡光杆做圆周运动的半径，自动计算出金属块做圆周运动的角速度，则其计算角速度的表达式为________。 （2）他们将金属块做圆周运动的半径固定为，多次改变悬臂做圆周运动的角速度，计算机将测得的向心力与角速度绘制成图，如图丙所示。根据图像，可以得出实验结论：________． 16. 某实验小组利用斜轨法验证机械能守恒定律，根据已有器材，设计了以下实验，查得当地的重力加速度为。 实验装置如图所示，操作步骤如下： A．接通气泵，将带有遮光条的小滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平； B．将光电门装在左支脚的正上方； C．用游标卡尺量出遮光条的宽度，用刻度尺量出导轨两个支脚间的距离； D．缓慢调整右支脚，使右支脚变高，测出左、右支脚的高度差为； E．在气垫导轨右支脚正上方由静止释放小滑块，从数字计时器读出遮光条通过光电门的时间； F．将光电门沿导轨往右支脚的方向移动； G．重新在气垫导轨右支脚正上方由静止释放小滑块，从数字计时器读出遮光条通过光电门的时间。 （1）导轨两个支脚之间的距离________。 （2）若小滑块与遮光条的总质量为，则在步骤中，它们从初始位置至光电门这一过程减少的重力势能，通过光电门时的动能________。（用题中所给字母表示） （3）若要符合机械能守恒定律的结论，小组成员以为纵坐标，为横坐标作出的图像应该是________（填“线性”或“非线性”）图像。 17. 如图所示为“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的示意图，其轨道半径为，已知“嫦娥一号”的质量为，月球的质量为，月球的半径为，引力常量为。试求： （1）“嫦娥一号”和月球之间的万有引力； （2）“嫦娥一号”绕月球运动的角速度； （3）月球表面的重力加速度。 18. 如图甲所示，在倾角为的足够长的粗糙斜面的处连接一粗糙水平面，长为。有一质量为的滑块，从处由静止开始受一水平向右的力作用。只在水平面上按图乙所示的规律变化。滑块与间的动摩擦因数，与间的动摩擦因数，取，试求： （1）滑块从到过程中，克服摩擦力做的功； （2）滑块到点的速度大小； （3）滑块冲上斜面的最大长度。 19. 如图所示，质量为的小球用细线悬于点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为，求： （1）若悬挂小球的绳长为，小球做匀速圆周运动的角速度为，绳对小球的拉力有多大？ （2）若保持轨迹圆的圆心到悬点的距离不变，改变绳长，写出小球做匀速圆周运动的角速度的表达式（用题中所给的、、、符号表示）； （3）若保持轨迹圆的圆心到悬点的距离不变，改变绳长，写出绳对小球的拉力的表达式（用题中所给的、、、符号表示）。 20. 如图所示，光滑的斜面体固定在水平地面上，在其右端点与固定的光滑半圆形轨道平滑连接，半圆轨道与水平地面相切于点，且半圆轨道的最高点与斜面顶端处于同一水平高度．小滑块（可看成质点）的质量为，半圆轨道半径为，斜面倾角（不计空气阻力和在点处的能量损失）． （1）若小滑块自点无初速度下滑 ①求小滑块到点的速度； ②求小滑块在点对半圆轨道的压力（滑块在点做圆周运动）； （2）若斜面的动摩擦因数， ①若半圆轨道光滑，现让小滑块以一定的初速度自点沿斜面下滑，欲使小滑块能通过点时对点压力为，至少要为多大？ ②若半圆轨道不光滑，小滑块从点以初速度沿斜面下滑，过点后恰能垂直地打在斜面上，求滑块从到过程中克服阻力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $