精品解析：北京市第三十五中学2025-2026学年高一下学期期末物理模拟试卷

2025-2026学年北京市第三十五中学高一（下）期末物理模拟试卷 一、单选题：本大题共10小题，共30分。 1. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量中发生改变的是（　　） A. 动能 B. 向心加速度 C. 周期 D. 频率 【答案】B 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，所以动能不变，故A错误； B．做匀速圆周运动的物体，向心加速度大小不变，方向变化，是变量，故B正确； CD．做匀速圆周运动的物体，周期、频率不变，是恒量，故CD错误。 故选B。 2. 两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为（　　） A. B. 4F C. D. 2F 【答案】A 【解析】 【详解】万有引力 将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，它们之间万有引力的大小变为 故选A。 3. 体操运动员在落地时总是要屈腿的目的是（ ） A. 减小地面对运动员的平均作用力 B. 减小地面对运动员的冲量 C. 减小运动员所受重力的冲量 D. 减小运动员的动量变化量 【答案】A 【解析】 【详解】D．运动员落地前瞬间的速度大小是一定的，落地后速度变为0，动量变化量大小 故运动员的动量变化量大小也是一定的，与是否屈腿无关，故D错误； A．规定向上为正方向，在落地缓冲过程中，对运动员应用动量定理有 解得地面对运动员的平均作用力 运动员落地时屈腿，延长了脚与地面的接触时间，由上述公式可知，在动量变化量一定的情况下，延长作用时间可以减小地面对运动员的平均作用力，起到缓冲保护的作用，故A正确； B．地面对运动员的冲量 由于时间延长，地面对运动员的冲量也是增大的，故B错误； C．重力的冲量 由于脚与地面的接触时间延长，重力的冲量增大，故C错误。 故选A。 4. 物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t的变化的图像如图所示，下列选项正确的是（ ） A. 力F在前2秒内的冲量为 B. 物体在2s时动量的大小为 C. 力F在前4s内的冲量大小为 D. 物体在4s时的动量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．取物体初始运动方向为正方向。由冲量的定义得前内合力的冲量为 由动量定理得 物体由静止开始运动，故，故AB错误； CD．由图像中图线与时间轴所围的面积得前内合力的冲量为 由动量定理得 故，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，P、Q是轨迹上的两个位置，其中P距离地球最近，Q距离地球最远。下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在P点受到地球的万有引力最小 B. 卫星在Q点的速度最大 C. 卫星在P点的加速度最大 D. 卫星在Q点的角速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力表达式有 由于P距离地球最近，则卫星在P点受到地球的万有引力最大，故A错误； B．卫星由P点运动到Q点过程，万有引力方向与速度方向夹角为钝角，卫星做减速运动，可知，卫星在Q点的速度最小，故B错误； C．根据牛顿第二定律有 解得 由于P距离地球最近，则卫星在P点的加速度最大，故C正确； D．根据 与线速度的关系有 结合上述，卫星在Q点的速度最小，Q距离地球最远，则卫星在Q点的角速度最小，故D错误。 故选C。 6. 乌贼靠自身的漏斗状体管喷射海水推动身体运动，被称为“水中火箭”。一只乌贼吸满水的总质量为M，速度为0。遇到危险时，乌贼在极短时间内将质量为m的水向前喷出，获得速度向后逃离。已知乌贼喷出水的速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 乌贼逃窜速度的大小 B. 乌贼逃窜速度的大小 C. 喷水过程，乌贼消耗的能量等于喷出水的动能 D. 喷水过程，乌贼与喷出的水组成的系统机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】AB．取喷水方向为正方向，喷出的水与剩余乌贼组成的系统在极短时间内所受外力冲量可忽略，系统动量守恒。由动量守恒定律得 整理得，故A错误，B正确； CD．喷水过程中，乌贼消耗的生物化学能除转化为喷出水的动能外，至少还有一部分转化为剩余乌贼的动能；同时，系统机械能增加，不满足机械能守恒条件，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，质量相等的小物块P和Q在水平圆盘上与轴距离不同，都随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动，小物块与圆盘间的动摩擦因数相同。下列说法中正确的是（　　） A. 小物块P和Q所受摩擦力一样大 B. 小物块P所受摩擦力更大些 C. 小物块P对圆盘的压力更大些 D. 小物块P受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小物块水平方向受到的摩擦力提供匀速圆周运动的向心力，由于质量相等的小物块P和Q在同一圆盘上做匀速圆周运动，故P和Q的角速度相等，做圆周运动的半径小物块P大于小物块Q，由公式可知 可知，小物块P受到的摩擦力大于小物块Q，故A错误，B正确； C．重力与支持力是平衡力，小物块P和Q质量相等，故两物块重力相等，所受圆盘的支持力相等，根据牛顿第三定律，两物块对圆盘的压力相等，C错误； D．小物块P受到重力、支持力、摩擦力的作用，向心力为效果力，由摩擦力提供，D错误； 故选B。 8. 如图所示，用两根长度相同的细线，分别悬挂两个大小相同的小球、，两球并排放置。拉起球至距初始位置高度为处并由静止释放，该球到达最低点后与静止的球发生碰撞。已知小球、质量分别为m、2m，两小球发生的是弹性碰撞，重力加速度为。关于两球碰撞过程，下列说法正确的是（ ） A. 碰撞后小球停止摆动 B. 碰撞后小球的动量大小为 C. 碰撞后小球的速度为 D. 碰撞后小球运动的最大高度 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．设两球碰撞前瞬间球的速度大小为，球从高度处由静止释放，下摆过程由机械能守恒定律得 解得 两球发生弹性碰撞，设碰撞后瞬间、的速度分别为、，以向左为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律得， 联立解得， 碰撞后小球的速度不为零，不会停止摆动；碰撞后小球的动量大小为，故ABC错误； D．设碰撞后小球运动的最大高度为，对上摆的过程，由机械能守恒定律得 解得，故D正确。 故选D。 9. 结合万有引力定律和向心力相关知识，可推得开普勒第三定律中k的表达式。下面关于k的说法中正确的是（　　） A. k就是G B. k与G无关 C. k与中心天体的质量M有关 D. 太阳行星系统的k值与地球卫星系统的k值相同 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据万有引力提供向心力有 解得 故可知 故AB错误，C正确； D．根据前面分析可知k与中心天体的质量M有关，所以太阳行星系统的k值与地球卫星系统的k值不相同，故D错误。 故选C。 10. 在首次“天宫课堂”教学中，航天员王亚平在天宫一号空间实验室做了一个实验。如图所示，一个小球用细线悬挂在固定支架上，她用手轻推小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做匀速圆周运动。在王亚平看来，有关小球经过圆周最低点和最高点时的情况，下列说法正确的是（　　） A. 小球的速度大小相等，方向相同 B. 小球的加速度大小相等，方向相同 C. 细线的拉力大小相等，方向相反 D. 小球经过最低点时细线的拉力大于小球经过最高点时细线的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】小球在竖直面内做匀速圆周运动，则在最高点和最低点的速度大小相等，方向相反；根据可知，小球的加速度大小相等，方向相反；根据可知，细线的拉力大小相等，方向相反，即小球经过最低点时细线的拉力等于小球经过最高点时细线的拉力。 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 11. 如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动。小球运动过程中，细线跟竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到重力、拉力和向心力 B. 小球受到的重力和拉力的合力沿水平方向 C. θ越大，小球的向心力越大 D. θ越大，小球的角速度越小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球受到重力、拉力作用，两个力的合力沿水平方向，充当做圆周运动的向心力，选项A错误，B正确； CD．根据 可得 可知θ越大，小球的向心力越大，小球的角速度越大，选项C正确，D错误。 故选BC。 12. 想象在赤道上建个直达地球同步静止轨道的高塔，人带着卫星在高塔内坐电梯缓慢上升，到达同步静止轨道的高度后，打开电梯门，轻轻地将卫星释放，下列推断合理的是（　　） A. 卫星将成为一颗静止卫星 B. 卫星将向地球地面掉下去 C. 卫星受到地球的引力为零 D. 卫星处于完全失重状态 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．卫星在地球同步轨道上，且角速度与地球自转角速度相同，故卫星将成为一颗静止卫星，故A正确，B错误； C．卫星在同步轨道受到的地球引力不为0，故C错误； D．卫星在同步轨道做匀速圆周运动，有加速度且加速度完全由万有引力提供，故处于完全失重状态，故D正确。 故选AD。 13. 如图所示，将质量为m的小球从倾斜轨道上的A点由静止释放，小球将沿着轨道运动到最低点B点后进入圆轨道，且能通过圆轨道的最高点C点。已知圆轨道的半径为R，小球的释放点与轨道最低点的高度差为3R。若不计阻力，则（　　） A. 小球经过B点时的动能是经过C点时的3倍 B. 小球经过B点时的速度是经过C点时的3倍 C. 小球经过B点时的向心力是经过C点时的3倍 D. 小球经过B点时对轨道的压力是经过C点时的3倍 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由动能定理可得， 则，，故A正确；B错误； CD．由牛顿第二定律可得， 联立，解得，，由牛顿第三定律可知小球经过B点时对轨道的压力是经过C点时的7倍，故C正确；D错误。 故选AC。 14. 如图所示，运动员腰系轻绳拖着轮胎在跑道上进行训练。绳子对轮胎施加恒力的大小为300N，方向与水平方向成37°。轮胎被拖着从静止开始沿着水平直线宽道移动3m后，绳子突然断了，轮胎又往前移动了一段距离停下。已知轮胎的质量为36kg，跑道与轮胎间的动摩擦因数为0.8，g取，，。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 轮胎速度的最大值为 B. 绳子断后，轮胎又前进了2m停下 C. 从开始运动到绳断的过程，绳子对轮胎所做功的平均功率为480W D. 从轮胎开始运动到停下的过程，跑道对轮胎的摩擦力所做的功为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从开始运动到绳断的过程，绳子对轮胎施加恒力的大小为，方向与水平方向成，跑道与轮胎间的动摩擦因数为，轮胎的质量为，轮胎受到的支持力为，此过程轮胎的加速度大小为，对轮胎进行受力分析，可得 代入数据可得 轮胎被拖着从静止开始沿着水平直线宽道移动的位移为，而后开始做减速运动，则轮胎速度的最大值满足 解得 A正确； B．绳子断后，轮胎做匀减速直线运动，设其减速运动的加速度大小为，则可得 解得 设轮胎又前进了停下，则 解得 B错误； C．从开始运动到绳断的过程，绳子对轮胎所做功 该过程的时间 绳子对轮胎所做功的平均功率 C正确； D．从开始运动到绳断的过程，轮胎受到的摩擦力 绳子断后，轮胎受到的摩擦力 从轮胎开始运动到停下的过程，跑道对轮胎的摩擦力所做的功为 D错误； 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 15. 用图1所示的装置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1：2：1。如图2所示，将皮带套在第二层塔轮上，该层左、右塔轮的半径之比为2：1。 （1）若匀速转动手柄，左、右塔轮的角速度之比为___________。 （2）某同学实验时，将两个等质量的小球分别放在A、C位置。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与___________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值约等于___________。 （3）若探究小球的向心力大小与半径的关系，应将皮带轮放在第___________层塔轮上，把质量相同的两个小球分别放在B和C位置上。 【答案】（1）：2 （2） ①. 角速度 ②. 1：4 （3）一 【解析】 【小问1详解】 根据线速度与角速度的关系可知若匀速转动手柄，左、右塔轮的角速度之比为； 【小问2详解】 [1]某同学实验时，将两个等质量的小球分别放在A、C位置，半径相等，根据控制变量法可知，此次实验是为了探究小球的向心力大小与角速度的关系； [2] 左右标尺露出长度的比值等于向心力之比，根据向心力公式可知左右标尺露出长度的比值 【小问3详解】 探究小球的向心力大小与半径的关系，应保持小球质量相同，角速度相同；根据线速度与角速度的关系 可知两塔轮的半径应该相等，因此将皮带轮放在第一层塔轮上，把质量相同的两个小球分别放在B和C位置上。 16. 用图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。 （1）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为___________。 （2）在规范操作的情况下，大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是___________。 （3）甲、乙两位同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像。甲同学认为，如果图像是一条过原点的直线，则说明重物下落过程中机械能守恒；乙同学认为，如果重物下落过程中受到恒定的阻力，v2-h图像也会是一条过原点的直线，因此图像是一条过原点的直线不能说明重物下落过程中机械能守恒。你认为谁的观点正确？请通过推导证明该同学的观点是正确的________。 【答案】（1） ①. ②. （2）重物下落时有阻力作用 （3）乙同学观点正确 【解析】 【小问1详解】 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为 打B点时的速度 动能增加量为 【小问2详解】 在规范操作的情况下，大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是重物下落时有阻力作用，一部分重力势能转化为内能。 【小问3详解】 若机械能守恒则满足 则 若有阻力，则满足 则 因此若机械能守恒，图像过原点的并且斜率为2g的直线。则若图像只是一条过原点的直线不能说明重物下落过程中机械能守恒。乙同学的观点正确。 四、计算题：本大题共3小题，共26分。 17. 在列车编组站里，一辆质量为m的货车在平直轨道上运动，以速度碰上一辆质量为m的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求： （1）两货车碰撞后运动速度的大小v； （2）碰撞过程损失的机械能； （3）若两车碰撞的时间为t，求碰撞过程中平均作用力的大小F。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取运动货车初速度方向为正方向。碰撞后两车结合为整体，质量为两车质量之和。碰撞时间很短，两车组成的系统水平方向所受外力的冲量可忽略，系统动量守恒。由动量守恒定律得 解得 【小问2详解】 由动能定义，碰撞前、后系统的动能分别为和 平直轨道上系统的重力势能不变，故碰撞过程中损失的机械能为 【小问3详解】 取运动货车初速度方向为正方向，以原来静止的货车为研究对象。碰撞时间很短，水平方向其他外力的冲量可忽略。由动量定理得 代入第一问结果，解得 18. 图1所示是一种叫“旋转飞椅”的游乐项目，将其结构简化为图2所示的模型。长L=3m的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径，r=3m的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。转盘静止时，钢绳沿竖直方向自由下垂；转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角θ=37°。将游客和座椅看作一个质点，质量m=50kg。不计钢绳重力和空气阻力，重力加速度。（） （1）当转盘匀速转动时，求游客和座椅做圆周运动线速度的大小v。 （2）求游客由静止到随转盘匀速转动与竖直方向夹角为θ=37°的过程中，钢绳对游客和座椅做的功W。 【答案】（1）6m/s （2）1200J 【解析】 【小问1详解】 当转盘匀速转动时，对游客和座椅受力分析如图所示 根据牛顿第二定律，可得 根据几何关系可得游客和座椅做圆周运动的半径为 代入相关已知数据得游客和座椅做圆周运动线速度的大小为 【小问2详解】 游客和座椅由静止到随转盘匀速转动得过程，根据动能定理有 代入数据解得钢绳对游客和座椅做的功 19. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。 （1）若已知太阳质量M和日地距离r、引力常量为G，求地球公转周期为； （2）若已知火星绕太阳运动的轨道半径是地球绕太阳运动的轨道半径的倍，地球公转周期为，求： a．火星绕太阳运动的公转周期的大小； b．火星相邻两次冲日的时间间隔用和表示。 【答案】（1） （2）a． b． 【解析】 【小问1详解】 设地球的质量为m，由万有引力提供向心力有 解得 【小问2详解】 a.由开普勒第三定律有 解得 b.设火星相邻两次冲日的时间间隔，则有 解得。 五、综合题：本大题共1小题，共10分。 20. 蹦极是极限运动的一种。为保证安全，要研究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的关系。实际情况比较复杂，可简化为如下模型：弹性绳视为轻弹簧，质量可忽略不计，弹力的大小，弹性势能，其中x是弹性绳的形变量，k是劲度系数；人视为质点，始终在一竖直线上运动。 已知，蹦极用弹性绳原长为，劲度系数为k，重力加速度为g。 （1）质量为m的人从平台由静止下落，到达A点时弹性绳恰好伸直，继续向下到达最低点B，A、B两点间距离为d；之后又会反弹到某个高度，再下落……最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关，速度为0时，阻力为0。 a.求人在B点时的加速度的大小及方向。 b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，求从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能。 （2）实际上，人在运动过程中受到的空气阻力较小，可忽略不计。甲、乙两人质量分别为、，且，分别用同一弹性绳蹦极，以平台为原点，向下为正方向，两人下落最大位移分别为、。图2所示为甲下落过程中加速度a与下落位移h之间的关系图。 a.请在图2中画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图。 b.类比直线运动中由图像求位移的方法，尝试利用图证明。 ‍‍ 【答案】（1）a.，方向向上；b. ；（2）见解析 【解析】 【详解】（1）a. 根据牛顿第二定律有 其中 解得 加速度的方向向上； b.最后停在空中受力平衡 人在空中运动的过程中系统损失的机械能 （2）a. 下降高度小于弹性绳原长时，人只受重力 下降高度大于弹性绳原长至最低点时，人受重力和弹性绳弹力，规定向下为正 得 乙下落过程中加速度与下落位移的关系图如图 b. 根据牛顿运动定律 及功的定义式 类比直线运动中由v-t图像求位移的方法，可将人下降的过程分成很多段微元运动，则 可知人下落过程中受合力做的功与a-h图中图线与横轴围成的“面积”成正比，下落全过程人的动能变化量为0，根据动能定理可知合力对人做的总功也为0，即横轴以上的“面积”与横轴以下的“面积”应大小相等。由a-h图可知，乙图线横轴以上的“面积”小于甲图线横轴以上的“面积”，因此，乙图线横轴以下的“面积”也应小于甲图线横轴以下的“面积”，所以h1>h2。 （说明：其他论证方法合理也可） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年北京市第三十五中学高一（下）期末物理模拟试卷 一、单选题：本大题共10小题，共30分。 1. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量中发生改变的是（　　） A. 动能 B. 向心加速度 C. 周期 D. 频率 2. 两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为（　　） A. B. 4F C. D. 2F 3. 体操运动员在落地时总是要屈腿的目的是（ ） A. 减小地面对运动员的平均作用力 B. 减小地面对运动员的冲量 C. 减小运动员所受重力的冲量 D. 减小运动员的动量变化量 4. 物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t的变化的图像如图所示，下列选项正确的是（ ） A. 力F在前2秒内的冲量为 B. 物体在2s时动量的大小为 C. 力F在前4s内的冲量大小为 D. 物体在4s时的动量大小为 5. 如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，P、Q是轨迹上的两个位置，其中P距离地球最近，Q距离地球最远。下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在P点受到地球的万有引力最小 B. 卫星在Q点的速度最大 C. 卫星在P点的加速度最大 D. 卫星在Q点的角速度最大 6. 乌贼靠自身的漏斗状体管喷射海水推动身体运动，被称为“水中火箭”。一只乌贼吸满水的总质量为M，速度为0。遇到危险时，乌贼在极短时间内将质量为m的水向前喷出，获得速度向后逃离。已知乌贼喷出水的速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 乌贼逃窜速度的大小 B. 乌贼逃窜速度的大小 C. 喷水过程，乌贼消耗的能量等于喷出水的动能 D. 喷水过程，乌贼与喷出的水组成的系统机械能守恒 7. 如图所示，质量相等的小物块P和Q在水平圆盘上与轴距离不同，都随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动，小物块与圆盘间的动摩擦因数相同。下列说法中正确的是（　　） A. 小物块P和Q所受摩擦力一样大 B. 小物块P所受摩擦力更大些 C. 小物块P对圆盘的压力更大些 D. 小物块P受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 8. 如图所示，用两根长度相同的细线，分别悬挂两个大小相同的小球、，两球并排放置。拉起球至距初始位置高度为处并由静止释放，该球到达最低点后与静止的球发生碰撞。已知小球、质量分别为m、2m，两小球发生的是弹性碰撞，重力加速度为。关于两球碰撞过程，下列说法正确的是（ ） A. 碰撞后小球停止摆动 B. 碰撞后小球的动量大小为 C. 碰撞后小球的速度为 D. 碰撞后小球运动的最大高度 9. 结合万有引力定律和向心力相关知识，可推得开普勒第三定律中k的表达式。下面关于k的说法中正确的是（　　） A. k就是G B. k与G无关 C. k与中心天体的质量M有关 D. 太阳行星系统的k值与地球卫星系统的k值相同 10. 在首次“天宫课堂”教学中，航天员王亚平在天宫一号空间实验室做了一个实验。如图所示，一个小球用细线悬挂在固定支架上，她用手轻推小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做匀速圆周运动。在王亚平看来，有关小球经过圆周最低点和最高点时的情况，下列说法正确的是（　　） A. 小球的速度大小相等，方向相同 B. 小球的加速度大小相等，方向相同 C. 细线的拉力大小相等，方向相反 D. 小球经过最低点时细线的拉力大于小球经过最高点时细线的拉力 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 11. 如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动。小球运动过程中，细线跟竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到重力、拉力和向心力 B. 小球受到的重力和拉力的合力沿水平方向 C. θ越大，小球的向心力越大 D. θ越大，小球的角速度越小 12. 想象在赤道上建个直达地球同步静止轨道的高塔，人带着卫星在高塔内坐电梯缓慢上升，到达同步静止轨道的高度后，打开电梯门，轻轻地将卫星释放，下列推断合理的是（　　） A. 卫星将成为一颗静止卫星 B. 卫星将向地球地面掉下去 C. 卫星受到地球的引力为零 D. 卫星处于完全失重状态 13. 如图所示，将质量为m的小球从倾斜轨道上的A点由静止释放，小球将沿着轨道运动到最低点B点后进入圆轨道，且能通过圆轨道的最高点C点。已知圆轨道的半径为R，小球的释放点与轨道最低点的高度差为3R。若不计阻力，则（　　） A. 小球经过B点时的动能是经过C点时的3倍 B. 小球经过B点时的速度是经过C点时的3倍 C. 小球经过B点时的向心力是经过C点时的3倍 D. 小球经过B点时对轨道的压力是经过C点时的3倍 14. 如图所示，运动员腰系轻绳拖着轮胎在跑道上进行训练。绳子对轮胎施加恒力的大小为300N，方向与水平方向成37°。轮胎被拖着从静止开始沿着水平直线宽道移动3m后，绳子突然断了，轮胎又往前移动了一段距离停下。已知轮胎的质量为36kg，跑道与轮胎间的动摩擦因数为0.8，g取，，。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 轮胎速度的最大值为 B. 绳子断后，轮胎又前进了2m停下 C. 从开始运动到绳断的过程，绳子对轮胎所做功的平均功率为480W D. 从轮胎开始运动到停下的过程，跑道对轮胎的摩擦力所做的功为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 15. 用图1所示的装置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1：2：1。如图2所示，将皮带套在第二层塔轮上，该层左、右塔轮的半径之比为2：1。 （1）若匀速转动手柄，左、右塔轮的角速度之比为___________。 （2）某同学实验时，将两个等质量的小球分别放在A、C位置。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与___________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值约等于___________。 （3）若探究小球的向心力大小与半径的关系，应将皮带轮放在第___________层塔轮上，把质量相同的两个小球分别放在B和C位置上。 16. 用图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。 （1）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为___________。 （2）在规范操作的情况下，大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是___________。 （3）甲、乙两位同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像。甲同学认为，如果图像是一条过原点的直线，则说明重物下落过程中机械能守恒；乙同学认为，如果重物下落过程中受到恒定的阻力，v2-h图像也会是一条过原点的直线，因此图像是一条过原点的直线不能说明重物下落过程中机械能守恒。你认为谁的观点正确？请通过推导证明该同学的观点是正确的________。 四、计算题：本大题共3小题，共26分。 17. 在列车编组站里，一辆质量为m的货车在平直轨道上运动，以速度碰上一辆质量为m的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动。求： （1）两货车碰撞后运动速度的大小v； （2）碰撞过程损失的机械能； （3）若两车碰撞的时间为t，求碰撞过程中平均作用力的大小F。 18. 图1所示是一种叫“旋转飞椅”的游乐项目，将其结构简化为图2所示的模型。长L=3m的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径，r=3m的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。转盘静止时，钢绳沿竖直方向自由下垂；转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角θ=37°。将游客和座椅看作一个质点，质量m=50kg。不计钢绳重力和空气阻力，重力加速度。（） （1）当转盘匀速转动时，求游客和座椅做圆周运动线速度的大小v。 （2）求游客由静止到随转盘匀速转动与竖直方向夹角为θ=37°的过程中，钢绳对游客和座椅做的功W。 19. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。 （1）若已知太阳质量M和日地距离r、引力常量为G，求地球公转周期为； （2）若已知火星绕太阳运动的轨道半径是地球绕太阳运动的轨道半径的倍，地球公转周期为，求： a．火星绕太阳运动的公转周期的大小； b．火星相邻两次冲日的时间间隔用和表示。 五、综合题：本大题共1小题，共10分。 20. 蹦极是极限运动的一种。为保证安全，要研究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的关系。实际情况比较复杂，可简化为如下模型：弹性绳视为轻弹簧，质量可忽略不计，弹力的大小，弹性势能，其中x是弹性绳的形变量，k是劲度系数；人视为质点，始终在一竖直线上运动。 已知，蹦极用弹性绳原长为，劲度系数为k，重力加速度为g。 （1）质量为m的人从平台由静止下落，到达A点时弹性绳恰好伸直，继续向下到达最低点B，A、B两点间距离为d；之后又会反弹到某个高度，再下落……最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关，速度为0时，阻力为0。 a.求人在B点时的加速度的大小及方向。 b.将人、弹性绳和地球视为一个系统，求从人离开平台到停在空中的整个过程，系统损失的机械能。 （2）实际上，人在运动过程中受到的空气阻力较小，可忽略不计。甲、乙两人质量分别为、，且，分别用同一弹性绳蹦极，以平台为原点，向下为正方向，两人下落最大位移分别为、。图2所示为甲下落过程中加速度a与下落位移h之间的关系图。 a.请在图2中画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图。 b.类比直线运动中由图像求位移的方法，尝试利用图证明。 ‍‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $