精品解析：上海市延安中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

2024学年上海市延安中学高一第二学期5月阶段测试卷 物理 试卷 （考试时间60分钟 满分100分） 考生注意： 1、在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示 2、本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2 一、单选题（本大题共有10小题，每题3分，均只有1个正确选项，共30分） 1. 我国有一首民歌唱道：黄河“九曲十八弯”，黄河上一只船在弯道处航行，下列说法中不正确的是（　　） A. 船的加速度一定是变化的 B. 船所受合外力方向与船的速度方向是不可能在一条直线上的 C. 船的加速度是可能为零的 D. 船一定做的是变加速曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】AD．黄河“九曲十八弯”，船在弯道处航行，合外力变化，根据牛顿第二定律可知船的加速度一定变化，船一定做的是变加速曲线运动，故AD正确； B．船在弯道处航行，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹内侧，两者方向不可能在一条直线上，故B正确； C．船在弯道处航行，合外力不为0，加速度不为0，故C错误。 本题选不正确项，故选C。 2. 游乐场里有一种旋转飞椅，当飞椅以一定的速度旋转时，坐在飞椅上的游客在水平面内做匀速圆周运动，重力对飞椅（包括游客）做功为，摆线对飞椅（包括游客）的拉力做功，（不计空气阻力）则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】游客在水平面内做匀速圆周运动，游客的高度不变，则重力对飞椅（包括游客）做功为 摆线对飞椅（包括游客）的拉力方向始终与速度方向垂直，则摆线对飞椅（包括游客）的拉力做功 故选B。 3. 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，有关该同学转笔中涉及到的物理知识，下列叙述正确的是（　　） A. 笔杆上的点离O点越远，角速度越大 B. 笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越大 C. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的 D. 笔杆上离转轴距离相等的各点，做圆周运动的线速度相同 E. 若该同学使用钢笔，钢笔中的墨水有可能因快速转动被甩出 【答案】E 【解析】 【详解】A．笔杆上的各个点都做同轴转动，所以角速度是相等的，故A错误； B．由向心加速度公式an＝ω2R，笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故B错误； C．笔杆上的点并不都与手接触，故各点不都与手存在摩擦，因此不应该都是由手的摩擦力提供向心力，故C错误； D．笔杆上离转轴距离相等的各点，做圆周运动的线速度方向不同，故D错误； E．当转速过大时，当提供的向心力小于需要的向心力，钢笔中的墨水有可能做离心运动被甩出，故E正确。 故选E。 4. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，速度一直增大。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力总是指向曲线的凹侧，故AB错误； CD．小车沿轨道从左向右运动，速度一直增大，故合外力与运动方向夹角为锐角，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，两质量相同的小球A、B，分别用长度不同的线悬在等高的、点，A球的悬线比B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，以悬点为零势能参考面，不计空气阻力。两球经过最低点时，悬线上的拉力分别为、，所具有的机械能分别为和。则（ ） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】A 【解析】 【详解】由题意，两球开始时的机械能均为零，运动过程中只有重力做功，机械能守恒，所以经过最低点时机械能也均为零，即 设小球质量均为m，悬线长为l，经过最低点时速度大小为v，则根据机械能守恒定律有 根据牛顿第二定律有 解得 由上式可知两小球经过最低点时悬线上的拉力大小与悬线长度无关，均为3mg，即 故选A。 6. 如图所示的一个盛水袋，某人从侧面缓慢地推袋壁使它变形，则图中物体的势能将（　　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】当人推袋壁使它变形时，人对袋子做功，则盛水带的机械能增加，因动能不变，则盛水袋的重力势能增加。 故选A。 7. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍 B. 下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg·m/s C. 与头部作用过程中，足球动量变化量为0 D. 从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力对足球的产生的冲量为0 【答案】A 【解析】 【详解】A．足球从静止开始下落h=20cm后，其速度满足 解得 v=2m/s 头部与足球作用过程有 解得头部对足球的平均作用力 选项A正确； B．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为 选项B错误； C．与头部作用过程中，足球动量变化量大小为 Δp=2mv=1.6kg·m/s 选项C错误； D．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量等于重力与时间的乘积，则可知足球重力的冲量不为0，选项D错误。 故选A。 8. 如图a、b所示一辆m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两时刻的两张照片。当t=0时汽车启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动。图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，θ=37°，根据题中提供的信息，不可以估算出的物理量有（　　） A. 汽车的长度 B. 3s末汽车的速度 C. 3s内合外力对汽车所做的功 D. 3s末汽车车引力的功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据c图对手环进行受力分析如图 手环受重力和绳的拉力，合力水平向右，合力的大小为 根据牛顿第二定律可以知道手环的加速度为 故汽车的加速度也是，由a、b两图可知汽车的长度就是3s内的位移，大小为 因此汽车的长度可以算出，故A正确； B．第3s末汽车的速度为 可以算出，故B正确； C．合外力对物体所做的功可以根据动能定理求解 故C正确； D．第3s末汽车牵引力的功率为，已知3s末的瞬时速度，如果再知道牵引力就可以算汽车瞬时功率了，根据牛顿第二定律可以算出汽车的合外力，但是不知道汽车所受的阻力，就不能算出牵引力，所以不能算出3s末的瞬时功率，故D错误。 该题选择不可以估算出的物理量，故选D。 9. 竖直上抛一小球，小球运动过程中受到与速率成正比的空气阻力作用，小球从开始上抛至最高点过程，以向上为正方向，下列关于小球的加速度a、速度v、随小球运动的时间t的变化关系及动能、机械能E随位移x的变化关系中可能正确的是（图中虚线均为图像的切线）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球上抛过程，减速的加速度大小为 做加速度逐渐减小（最小为g）的减速运动，图像最小值为g，图像斜率的绝对值减小，故AB错误； C．减小到0，图线的斜率为合外力，斜率的绝对值逐渐减小，最小为mg，故C正确； D．E一直变小，图线的斜率为阻力，斜率的绝对值减小到0，故D错误。 故选C。 10. 在放映电影时，一般电影机每秒钟切换24幅画面。一辆汽车的车轮上有三根辐条，车轮半径为0.5m，则下列判断中正确的是（　　） A. 无论车轮转速多大，都不会感觉车轮倒转 B. 只有车轮转速为24r/s时，才会感觉车轮不转动 C. 车速为12πm/s时，一定可以看到画面上有6根辐条 D. 车速为4kπm/s时 （其中k=1，2，3…），一定可以看到画面上有 6 根辐条 【答案】C 【解析】 【详解】A．轮子是3根辐条，相邻两个辐条夹角为，如果改变一幅画面后，轮子刚好转过，那么我们会觉得轮子没有转，或者改变一幅画面后，轮子刚好转过的整数倍，那么我们也会觉得轮子没有转，故A错误； B．当感觉车轮不转动时，说明在内，每根辐条转过的角度应满足 （，，） 此时车轮转速为 （，，） 故B错误； CD．当看到画面上有6根辐条时，说明在内，每根辐条转过的角度应为的奇数倍，则有 （，，，） 此时车轮角速度为 （，，，） 则车速为 （，，，） 当时，可得 故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（本大题共有5小题，每题4分，共20分） 11. 关于力做功，下列说法中错误的是（　　） A. 静摩擦力对物体做功一定为0 B. 一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动 C. 一对滑动摩擦力做功的代数和一定小于零 D. 物体运动的速度越大，作用在物体上的力的功率也越大 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．静摩擦力对物体做功不一定为0，例如，当物体在倾斜的传送带上与传送带保持相对静止向上运动时，静摩擦力做正功，故A错误，符合题意； B．一个力对物体做了负功，说明这个力是阻力，一定阻碍物体的运动，故B错误，符合题意； C．相互作用的一对滑动摩擦力大小相等，方向相反，由于滑动摩擦力的受力物体与施力物体发生了相对运动，滑动摩擦力作用一定有摩擦生热，根据功能关系可知，一对滑动摩擦力做功的代数和一定小于零，故C正确，不符合题意； D．根据功率的关系式有 可知，功率与力、速度、力与速度方向的夹角的余弦有关，可知物体运动的速度越大，作用在物体上的力的功率不一定越大，故D错误，符合题意。 故选ABD。 12. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取，则该时刻特技演员B（　　） A. 速度大小为 B. 速度大小为 C. 处于超重状态 D. 处于失重状态 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度为 所以人上升的速度为 故A正确，B错误； CD．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，则人的速度 人在加速上升，则演员处于超重状态，故C正确，D错误。 故选AC。 13. 位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有 （ ） A. F2=F1，v1> v2 B. F2=F1，v1< v2 C. F2>F1，v1> v2 D. F2<F1，v1< v2 【答案】BD 【解析】 【详解】水平恒力F1作用下的功率P1= F1v1，F2作用下的功率P2= 现P1=P2，若F2=F1，一定有v1< v2，因此B正确，A不对； 由于两次都做匀速度直线运动，因此而第一次的摩擦力而第二次的摩擦力显然，即：因此无论F2>F1还是F2<F1都会有v1< v2，因此D正确而C不对． 14. 如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱横截面积为S，水流速度大小为v，方向水平向右。水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，手持高压水枪操作，下列说法错误的是（ ） A. 水枪单位时间内喷出水的质量为 B. 高压水枪的喷水功率为 C. 水柱对煤层的平均冲击力大小为 D. 手对高压水枪的作用力方向斜向右上 【答案】B 【解析】 【详解】A．t时间内喷水质量为 水枪单位时间内喷出水的质量为 故选项A正确； B．水枪在时间1s内做功转化为水柱的动能即为高压水枪的喷水功率，则 故选项B错误； C．t时间内喷出的水在t内速度减小为0，则由动量定理得 联立得： 故选项C正确； D．水对高压水枪的作用力向左，由于高压水枪受重力作用，根据平衡条件，则手对高压水枪的作用力斜向右上方，故D正确。 故选B。 15. 如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FN－v2图像如图所示。下列说法中错误的是（　　） A. 当地的重力加速度大小为 B. 小球的质量为 C. v2＝c时，杆对小球弹力方向向上 D. 若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为2a 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图可知，当时，，根据牛顿第二定律可得 解得 即有 解得，故A错误，符合题意； B．当时，则有 结合上述结论 解得，故B正确，不符合题意； C．当时，在最高点对小球由牛顿第二定律可得 则杆对小球弹力方向向下，故C错误，符合题意； D．当时，在最高点对小球由牛顿第二定律可得 解得 结合 解得，故D错误，符合题意。 故选ACD。 三、填空题（本大题共有4小题，每空2分，共12分） 16. 在空气阻力可以忽略，只在重力作用下的运动，叫做______运动。 【答案】抛体 【解析】 【详解】在空气阻力可以忽略，只在重力作用下的运动，叫做抛体运动。 17. 如图，两光滑斜面在B处链接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s, AB=BC．设球经过B点前后的速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为____，球由A运动到C的过程中平均速率为_____m/s. 【答案】 ①. 9:7 ②. 2.1 【解析】 【分析】据匀变速直线运动的速度位移公式得出小球在AB、BC段的加速度大小之比，根据匀变速直线运动的平均速度推论求出小球在AB、BC段的平均速度大小，然后根据平均速度的定义公式求解AC段的平均速度． 【详解】设AB=BC=x，AB段时间为t1，BC段时间为t2，根据知AB段:，BC段为，则t1:t2=7:3，根据 知AB段加速度，BC段加速度，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9:7；根据知AC的平均速度.故选C. 【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷． 18. 某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同，都是4π m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值应为_________． 【答案】0.56s 【解析】 【详解】P的周期 Q的周期 因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s。 19. 如图（a），某人拉着皮箱在水平地面上匀速向右运动，请用小圆点代替皮箱，在图（b）中画出皮箱的受力示意图。________。若观测者坐在速度的向右飞驰而来的列车上，则其观察到皮箱的宽度将___________。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 【答案】 ①. ②. 变小 【解析】 【详解】[1]皮箱的受力示意图如图 [2]由狭义相对论可知，沿相对运动方向运动的物体的长度比它静止时的长度短，故观察者观察到箱子的宽度将变小。 四、实验题（本大题共10分） 20. 如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。 （1）本实验采用的方法是______法； （2）本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线______传感器（图中⑤）； （3）小组同学为了探究向心力跟角速度的关系，实验中，先将⑦旋至某一挡位，当悬臂匀速转动时，记录向心力F的大小和角速度的数据。改变角速度的大小，多次实验。 小组同学先让一个砝码做半径r为0.12m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变，再将运动半径r分别调整为0.08m、0.04m分别又做了两组实验，最后同学们把三组实验得到的图线画在了同一坐标系中。则： （a）若对①图线的数据进行处理，获得了F－x图像（如图乙所示），该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是______。 （b）试在甲图中任找一个数据点，可得砝码质量为______kg（保留到小数点后一位即可）。 （c）对甲图中的3条图线进行比较分析，可以得出一定时，的结论。请简要说明得到结论的方法______。 【答案】 ①. 控制变量法 ②. 无线光电门传感器 ③. ω2 ④. 0.21 ⑤. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]在本实验中，若探究向心力大小与半径的关系，需要保证角速度和质量保持不变，若探究向心力与角速度的关系，半径和质量保持不变，若探究向心力与质量的关系，需要保证半径和角速度不变，这种方法称为控制变量法； （2）[2]本实验中需要测量向心力、半径、角速度和质量，图中⑤为无线光电门传感器，用来确定小球运动的角速度； （3）[3]根据题意，①图线是一个砝码做半径为0.12m的圆周运动的图线，即小球的质量和半径保持不变，此图线探究的是向心力与角速度的关系，由于乙图像是一条过原点的直线，根据向心力公式 图线的横坐标代表的是ω2； [4]由①可得，当ω=20rad/s，r=0.12m时，F=10N，代入向心力表达式 解得 [5]探究F与r关系时，要保证小球质量m和角速度ω不变，所以可以在甲图中找到同一个ω所对应的向心力，根据3组向心力与所对应的半径的数据，在F—r坐标系中作图，若得到一条过原点的直线，则说明F与r成正比。 四、综合题：太空电梯（本大题共28分） 21. 《流浪地球2》中太空电梯非常吸引观众眼球。在影片中太空电梯高耸入云，在地表与太空高速穿梭。太空电梯通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与配重空间站，它们随地球以同步静止状态一起旋转，如图所示。图中配重空间站比静止卫星更高，距地面高达10R，若地球半径为R，自转周期为T，重力加速度为。 （1）地面上观察者测出高速上升的太空电梯从地面到太空站的时间为，而乘客测得的时间为，则___（选填“＞”或“＜”或“＝”） （2）空间站中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示，质量为m的物体A是可同时测量两侧拉力的力传感器，待测物体B连接在传感器的左侧。在外力作用下，物体A、B和轻绳组成的系统相对桌面开始运动，稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为、，由此可知待测物体B的质量为__________。 （3）当“太空电梯”停在距地面高度为h处，地球的自转不可忽略且地球可视为均质球体，关于“太空电梯”里的宇航员，下列说法中正确的是（　　） A. 当时，宇航员绕地心运动的线速度大小约为 B. 当h与地球静止卫星距地面高度相同时，宇航员处于完全失重状态 C. h越小，宇航员绕地心运动的向心加速度越大 D. h越大，宇航员绕地心运动的角速度越大，线速度越小 （4）如图为加速度a与太空电梯距地心的距离r的关系图像，图线A为地球对太空电梯的引力产生的加速度大小，图线B表示太空电梯静止时的向心加速度大小，R表示地球半径。求： ① 太空电梯从地表以的加速度启动，质量为m的乘客承受的压力F；为了安全，乘客应保持什么姿势； ② 太空电梯匀速上升阶段乘客受到升降舱作用力大小的变化情况； ③ 分析说明并估算图中的数值大小。 （5）根据本题材料中关于太空电梯的相关材料，请分析和计算以下问题： ① 通过缆绳连接的配重空间站线速度大小为多少？ ② 若配重空间站没有缆绳连接，仍绕地球做匀速圆周运动。则在该处其线速度大小又为多少；分析判断若缆绳断裂，空间站是逐渐远离地球而去，还是掉落回地球，你的依据是？ 【答案】（1）＞ （2） （3）B （4）①，躺卧姿势；②一直变小；③4.24×107m （5）①；②，轨道半径越大，线速度越小，即空间站所在高度对应轨道的线速度应比静止卫星小，而空间站线速度大于静止卫星的线速度，所以若缆绳断裂，空间站逐渐远离地球而去 【解析】 【小问1详解】 太空电梯正在高速上升，根据狭义相对论的时间延缓效应，可知。 【小问2详解】 同步空间站的系统处于完全失重状态，相当于AB物体只受到拉力作用。 对A物体受力分析，有牛顿第二定律 对B物体进行受力分析，A与B的加速度相同，有 可解得B的质量为 【小问3详解】 A．当时，宇航员随地球一起自转，所以线速度为，仅约为，远小于第一宇宙速度，故A错误； B．当h与地球静止卫星距地面高度相同时，宇航员运行速率与同步卫星相同，万有引力完全充当向心力，宇航员处于完全失重状态，故B正确； C．宇航员绕地心运动的向心加速度 可知h越小，向心加速度越小，故C错误； D．宇航员绕地心运动的角速度与地球自转相同，不会变化，由于 可知h越大，线速度越大，故D错误。 故选B。 【小问4详解】 ①根据牛顿第二定律，可知 代入数据解得 为了安全起见，乘客应该躺卧增加受力面积，保持姿势稳定。 ②太空电梯上升阶段，沿线缆的方向受力分析，有 当离地心距离r逐渐增大时，万有引力逐渐减小，需要的向心力逐渐增大，所以绳上的力背离地心方向逐渐减小到0。 ③图中​处引力加速度与同步向心加速度相等，即​，结合地表、地球自转角速度​ 代入得 【小问5详解】 ①配重空间站的速度为 ②此时万有引力充当向心力，有 解得 同步空间站的位置处的物体，刚好由万有引力充当向心力，空间站可以做匀速圆周运动，但配重空间站距离更远，受到的万有引力更小，但此时配重空间站的线速度比同步空间站大，若缆绳断裂，万有引力不足以充当需要的向心力，配重空间站将向外做离心运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年上海市延安中学高一第二学期5月阶段测试卷 物理 试卷 （考试时间60分钟 满分100分） 考生注意： 1、在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示 2、本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2 一、单选题（本大题共有10小题，每题3分，均只有1个正确选项，共30分） 1. 我国有一首民歌唱道：黄河“九曲十八弯”，黄河上一只船在弯道处航行，下列说法中不正确的是（　　） A. 船的加速度一定是变化的 B. 船所受合外力方向与船的速度方向是不可能在一条直线上的 C. 船的加速度是可能为零的 D. 船一定做的是变加速曲线运动 2. 游乐场里有一种旋转飞椅，当飞椅以一定的速度旋转时，坐在飞椅上的游客在水平面内做匀速圆周运动，重力对飞椅（包括游客）做功为，摆线对飞椅（包括游客）的拉力做功，（不计空气阻力）则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，有关该同学转笔中涉及到的物理知识，下列叙述正确的是（　　） A. 笔杆上的点离O点越远，角速度越大 B. 笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越大 C. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的 D. 笔杆上离转轴距离相等的各点，做圆周运动的线速度相同 E. 若该同学使用钢笔，钢笔中的墨水有可能因快速转动被甩出 4. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，速度一直增大。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，两质量相同的小球A、B，分别用长度不同的线悬在等高的、点，A球的悬线比B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，以悬点为零势能参考面，不计空气阻力。两球经过最低点时，悬线上的拉力分别为、，所具有的机械能分别为和。则（ ） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 6. 如图所示的一个盛水袋，某人从侧面缓慢地推袋壁使它变形，则图中物体的势能将（　　） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 7. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍 B. 下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg·m/s C. 与头部作用过程中，足球动量变化量为0 D. 从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力对足球的产生的冲量为0 8. 如图a、b所示一辆m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两时刻的两张照片。当t=0时汽车启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动。图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，θ=37°，根据题中提供的信息，不可以估算出的物理量有（　　） A. 汽车的长度 B. 3s末汽车的速度 C. 3s内合外力对汽车所做的功 D. 3s末汽车车引力的功率 9. 竖直上抛一小球，小球运动过程中受到与速率成正比的空气阻力作用，小球从开始上抛至最高点过程，以向上为正方向，下列关于小球的加速度a、速度v、随小球运动的时间t的变化关系及动能、机械能E随位移x的变化关系中可能正确的是（图中虚线均为图像的切线）（　　） A. B. C. D. 10. 在放映电影时，一般电影机每秒钟切换24幅画面。一辆汽车的车轮上有三根辐条，车轮半径为0.5m，则下列判断中正确的是（　　） A. 无论车轮转速多大，都不会感觉车轮倒转 B. 只有车轮转速为24r/s时，才会感觉车轮不转动 C. 车速为12πm/s时，一定可以看到画面上有6根辐条 D. 车速为4kπm/s时 （其中k=1，2，3…），一定可以看到画面上有 6 根辐条 二、多选题（本大题共有5小题，每题4分，共20分） 11. 关于力做功，下列说法中错误的是（　　） A. 静摩擦力对物体做功一定为0 B. 一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动 C. 一对滑动摩擦力做功的代数和一定小于零 D. 物体运动的速度越大，作用在物体上的力的功率也越大 12. 影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取，则该时刻特技演员B（　　） A. 速度大小为 B. 速度大小为 C. 处于超重状态 D. 处于失重状态 13. 位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有 （ ） A. F2=F1，v1> v2 B. F2=F1，v1< v2 C. F2>F1，v1> v2 D. F2<F1，v1< v2 14. 如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱横截面积为S，水流速度大小为v，方向水平向右。水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，手持高压水枪操作，下列说法错误的是（ ） A. 水枪单位时间内喷出水的质量为 B. 高压水枪的喷水功率为 C. 水柱对煤层的平均冲击力大小为 D. 手对高压水枪的作用力方向斜向右上 15. 如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FN－v2图像如图所示。下列说法中错误的是（　　） A. 当地的重力加速度大小为 B. 小球的质量为 C. v2＝c时，杆对小球弹力方向向上 D. 若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为2a 三、填空题（本大题共有4小题，每空2分，共12分） 16. 在空气阻力可以忽略，只在重力作用下的运动，叫做______运动。 17. 如图，两光滑斜面在B处链接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s, AB=BC．设球经过B点前后的速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为____，球由A运动到C的过程中平均速率为_____m/s. 18. 某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同，都是4π m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值应为_________． 19. 如图（a），某人拉着皮箱在水平地面上匀速向右运动，请用小圆点代替皮箱，在图（b）中画出皮箱的受力示意图。________。若观测者坐在速度的向右飞驰而来的列车上，则其观察到皮箱的宽度将___________。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 四、实验题（本大题共10分） 20. 如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。 （1）本实验采用的方法是______法； （2）本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线______传感器（图中⑤）； （3）小组同学为了探究向心力跟角速度的关系，实验中，先将⑦旋至某一挡位，当悬臂匀速转动时，记录向心力F的大小和角速度的数据。改变角速度的大小，多次实验。 小组同学先让一个砝码做半径r为0.12m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变，再将运动半径r分别调整为0.08m、0.04m分别又做了两组实验，最后同学们把三组实验得到的图线画在了同一坐标系中。则： （a）若对①图线的数据进行处理，获得了F－x图像（如图乙所示），该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是______。 （b）试在甲图中任找一个数据点，可得砝码质量为______kg（保留到小数点后一位即可）。 （c）对甲图中的3条图线进行比较分析，可以得出一定时，的结论。请简要说明得到结论的方法______。 四、综合题：太空电梯（本大题共28分） 21. 《流浪地球2》中太空电梯非常吸引观众眼球。在影片中太空电梯高耸入云，在地表与太空高速穿梭。太空电梯通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与配重空间站，它们随地球以同步静止状态一起旋转，如图所示。图中配重空间站比静止卫星更高，距地面高达10R，若地球半径为R，自转周期为T，重力加速度为。 （1）地面上观察者测出高速上升的太空电梯从地面到太空站的时间为，而乘客测得的时间为，则___（选填“＞”或“＜”或“＝”） （2）空间站中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示，质量为m的物体A是可同时测量两侧拉力的力传感器，待测物体B连接在传感器的左侧。在外力作用下，物体A、B和轻绳组成的系统相对桌面开始运动，稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为、，由此可知待测物体B的质量为__________。 （3）当“太空电梯”停在距地面高度为h处，地球的自转不可忽略且地球可视为均质球体，关于“太空电梯”里的宇航员，下列说法中正确的是（　　） A. 当时，宇航员绕地心运动的线速度大小约为 B. 当h与地球静止卫星距地面高度相同时，宇航员处于完全失重状态 C. h越小，宇航员绕地心运动的向心加速度越大 D. h越大，宇航员绕地心运动的角速度越大，线速度越小 （4）如图为加速度a与太空电梯距地心的距离r的关系图像，图线A为地球对太空电梯的引力产生的加速度大小，图线B表示太空电梯静止时的向心加速度大小，R表示地球半径。求： ① 太空电梯从地表以的加速度启动，质量为m的乘客承受的压力F；为了安全，乘客应保持什么姿势； ② 太空电梯匀速上升阶段乘客受到升降舱作用力大小的变化情况； ③ 分析说明并估算图中的数值大小。 （5）根据本题材料中关于太空电梯的相关材料，请分析和计算以下问题： ① 通过缆绳连接的配重空间站线速度大小为多少？ ② 若配重空间站没有缆绳连接，仍绕地球做匀速圆周运动。则在该处其线速度大小又为多少；分析判断若缆绳断裂，空间站是逐渐远离地球而去，还是掉落回地球，你的依据是？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $