内容正文:
2026~2027学年度高三第一学期8月学情质量监测
物理试题
注意事项
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
一、单项选择题:本大题共11小题,每题4分,共计44分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年12月9日,神舟二十一号乘组开展出舱活动,整个出舱任务历时8小时17分,期间乘组协同双机械臂完成了问天舱设备更换、防护装置安装以及神舟二十号舷窗巡检等操作。下列说法正确的是( )
A. 题中“8小时17分”指的是时刻
B. 研究出舱后航天员的运动,只能以地球为参考系
C. 空间站组合体绕地球运动一周,位移大小小于路程
D. 研究问天舱设备更换操作细节时,空间站组合体可以看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.题中“8小时17分”表示任务持续的时间长度,是时间间隔,而非时刻,故A错误。
B.研究航天员运动时,参考系可任意选择(如空间站、地球或其他天体),并非只能以地球为参考系,故B错误。
C.空间站绕地球运动一周后返回起点,位移(起点与终点重合,大小为0)小于路程(运动轨迹长度,即轨道周长),故C正确。
D.研究设备更换操作细节时,需考虑空间站的形状、尺寸及操作位置,不能忽略其大小和形状,因此不能视为质点,故D错误。
故选C。
2. 秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A. 秧马的加速度方向向后
B. 秧马受到秧田的摩擦力方向向前
C. 秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D. 秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.秧马向前减速滑行,速度方向向前,减速运动的加速度方向与速度方向相反,因此加速度方向向后,A正确。
B.秧马相对秧田向前运动,秧田对秧马的摩擦力阻碍相对运动,因此摩擦力方向向后,B错误。
C.秧马对人的支持力作用在人身上,人对秧马的压力作用在秧马身上,二者是作用力与反作用力(平衡力要求作用在同一物体上),C错误。
D.作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用,秧马对人的支持力是人跟秧马之间的相互作用,人受到的重力是地球对人的引力,二者不是作用力与反作用力,D错误。
故选 A。
3. 如图所示,用直尺制作一把“反应时间测量尺”,标上等时间间隔的刻度,A同学用两个手指捏住一把长50cm的直尺的顶端,B同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺,在A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,读出B同学捏住直尺的刻度,可以算出B同学的反应时间,g取10m/s2,则( )
A. B同学捏住直尺时的位置越靠近上端说明“反应时间”越短
B. 若B同学捏住直尺20cm处,则反应时间约为0.4s
C. 该“反应时间测量尺”刻度均匀
D. 该“反应时间测量尺”刻度下密上疏
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据可知B同学捏住的位置越向上,刻度尺下落的高度越大,则反应时间越长,故A错误;
B.若B同学捏住直尺20cm处,则
解得反应时间约为,故B错误;
CD.刻度尺自由下落,做自由落体运动,根据运动学推论,初速度为零的匀加速直线运动,在相同时间内的相邻位移比值可知“时间”刻度下密上疏,不均匀,故C错误,D正确;
故选D。
4. 如图所示,完全相同的三条轮胎整齐叠放在墙角,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力作用在中间轮胎上,一小段时间后三条轮胎的位置可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】下方轮胎与地面之间的最大静摩擦力
中间轮胎与下方轮胎之间的最大静摩擦力
中间轮胎与上方轮胎之间的最大静摩擦力为
当力F作用时,中间轮胎先相对于上方轮胎滑动,而下方轮胎与中间轮胎的静摩擦力更大,下方轮胎不易滑动,因此中间轮胎向右运动时,上方轮胎会相对中间轮胎向左滑动,中间轮胎相对于下方轮胎向右滑动,下方轮胎保持相对静止。
故选B。
5. 如图所示,某小组验证机械能守恒定律实验操作如下:将量角器竖直固定在铁架台上,使直径边水平,将小球通过细线悬挂于量角器的圆心处。在圆心正下方安装光电门,调整其高度使小球静止在最低点时,光电门的探测光束刚好被球心遮住。实验时,利用电磁铁吸住小球,断开电源,小球在紧贴量角器的竖直平面内运动。验证小球从释放到最低点过程的机械能守恒,不是必须测量的物理量是( )
A. 细线的长度 B. 小球的质量
C. 小球的直径 D. 释放时细线与竖直方向的夹角
【答案】B
【解析】
【详解】设细线长度为,小球的直径为,质量为,细线偏离竖直方向的夹角为,经过光电门的时间为,若小球摆动过程机械能守恒则有
由运动学规律可知
整理可得
本实验必须测量的物理量有细线长、小球直径d, 释放时细线与竖直方向的夹角(小球经过光电门的时间可以通过毫秒计时器进行读数),不需要测量小球的质量。
故选B。
6. 落叶球是足球运动中的射门技术,其特点为球体在飞行末期快速下坠,轨迹类似落叶飘落。如图所示,足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置,2位置为在空中达到的最高点。下列说法正确的是( )
A. 从1位置到2位置,从2位置到3位置,重力做功相同
B. 从1位置到3位置,重力做功的功率大小先减小后增大
C. 足球落地时的动能与被踢出时的动能相等
D. 飞行中,足球经过2位置时动能最小
【答案】B
【解析】
【详解】A.上升过程重力做负功,下降过程重力做正功,则重力做功不相同,故A错误;
B.重力做功的功率,其中为物体在竖直方向的分速度,上升过程竖直方向分速度逐渐减小,下降过程竖直方向分速度逐渐增大,则重力做功的功率大小先减小后增大,故B正确;
C.由图得足球在空中飞行过程中受空气阻力作用,阻力始终做负功,从位置1到位置3,由动能定理,则足球落地时的动能小于被踢出时的动能,故C错误;
D.上升过程重力和阻力都做负功,动能减小,下降过程,重力做正功和阻力做负功,大小未知。则最高点后动能仍可能继续减小,故D错误。
故选 B。
7. 嫦娥七号计划于2026年下半年在中国文昌航天发射场择机发射,由长征五号运载火箭执行发射任务。如图所示,嫦娥七号探测器如图示将进行多次变轨修正之后,“着陆器、上升器组合体”将降落月球表面,下列关于嫦娥七号探测器说法正确的是( )
A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B. 在点由轨道1进入轨道2需要加速
C. 分别由轨道1与轨道2经过点时,机械能不同
D. 在轨道2上经过点时的速度大于经过点时的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.嫦娥六号发射出去后绕地球做椭圆运动,没有离开地球束缚,故嫦娥六号的发射速度大于第一宇宙速度7.9km/s,小于第二宇宙速度11.2km/s。故A错误;
BC.嫦娥六号在轨道1上的P点处减速,使万有引力大于向心力做近心运动,才能进入轨道2,嫦娥六号的机械能减小,则在轨道1与轨道2上经过P点时,机械能不相等。故B错误,C正确;
D.由开普勒第二定律可知,在轨道2上运行经过P点时的速度小于经过Q点时的速度。故D错误。
故选C。
8. 将蹦极运动简化为直线运动。如图所示,轻质弹性绳的一端固定在点,另一端和人(视为质点)相连。人从点静止下落,经点时绳恰好伸直,到达最低点后向上运动。假设整个过程弹性绳的弹力与伸长量成正比,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 人运动到中点处速度最大
B. 人在点的加速度大于在点的加速度
C. 从点到点的过程中,人一直处于失重状态
D. 从点到点的过程中,重力势能与弹性势能之和先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.人速度最大的位置在合力为零处,即重力与弹力平衡的位置(设为点),此时(为到的距离)。
若人从点静止释放,根据简谐运动对称性,最低点应在点下方处;
现人从点下落,到达点已有速度,故最低点在点下方大于处,即。
中点处的伸长量,此时弹力,合力向上,人处于减速阶段,故速度最大位置在中点上方,故A错误;
B.在点,绳刚伸直,弹力为零,人只受重力,加速度
在点,由A项分析可知伸长量,弹力
根据牛顿第二定律
可得
即,所以点加速度大于点加速度,故B错误;
C.从点到点,人先做加速度减小的加速运动,加速度向下,人处于失重状态,过平衡位置后做加速度增大的减速运动,加速度向上,人处于超重状态,故人先处于失重状态后处于超重状态,故C错误;
D.对于人、地球和弹性绳组成的系统,只有重力和弹力做功,机械能守恒,从点到点的过程中,人的动能先增大后减小,所以重力势能与弹性势能之和先减小后增大,故D正确。
故选D。
9. 竖直细圆杆顶端附近有一小孔,光滑细绳穿过小孔,细绳两端分别系有A、B两小球,已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆,使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动,下列图样大致正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设小孔到小球转动平面的竖直距离为,细绳与竖直方向的夹角为,根据小球在竖直方向上受力平衡
两小球受到的细绳拉力大小相等,因为
所以
即
小球做圆周运动的半径为
根据小球所受合力提供向心力
解得
两球一起做圆周运动,角速度相同,即两球高度相同。
故选C。
10. 如图甲,小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上,绕圆心点做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时,圆环与小球间弹力大小为,小球在最高点的速度大小为,其图像如图乙,不计空气阻力。重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为
B. 圆环的半径为
C. 小球在最高点速度为时,小球与圆环间恰无相互作用
D. 若小球在最高点速度达到,则在最低点速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对小球在最高点时受力分析,速度较小时,圆环对小球的弹力竖直向上,根据牛顿第二定律
根据图乙,当速度为时,,有
解得,A错误;
B.由图乙可知,当时,,则
解得,B错误;
C.根据图乙可知,小球与圆环恰好没有相互作用力时, ,此时速度为,不是,C错误;
D.当弹力向下且时,向心力公式为
将,,,代入得
以最低点为零势能面,由机械能守恒得
解得,D正确。
故选D。
11. 如图所示,光滑直角细杆POQ固定在竖直平面内,OP边水平,OP与OQ在O点平滑相连,质量均为的A、B两小环用长为的轻绳相连,分别套在和杆上。初始时刻,将轻绳拉至水平位置拉直(即B环位于点),然后同时释放两小环,A环到达点后,速度大小不变,方向变为竖直向下,已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 当B环下落时,A环的速度大小为
B. 在A环到达点的过程中,B环一直加速
C. A环到达点时速度大小为
D. 当A环到达点后,再经的时间能追上B环
【答案】D
【解析】
【详解】A.B环下落一段位移后,设绳子与水平方向之间的夹角为α,则与竖直方向之间的夹角
设此时A的速度为,将A的速度沿绳子方向与垂直于绳子的方向分解,设沿绳子方向的分速度为v,如图所示
可得
设B的速度为,将B的速度也沿绳子的方向与垂直于绳子的方向分解如图,其中沿绳子方向的分速度与A沿绳子方向的分速度是相等的,可得
联立可得
当B环下落时绳子与水平方向之间的夹角
可得
两环的速度大小为
B下降的过程中A与B组成的系统机械能守恒可得
联立得A环的速度大小为,故A错误;
B.B开始下降的过程中速度由0开始增大,所以是做加速运动.当绳子与竖直方向之间的夹角接近90°时,
则
可知当A到达O点时,B的速度等于0。所以B一定还存在减速的过程,即A环到达O点的过程中,B环先加速后减速,故B错误;
C.由于A到达O点时B的速度等于0,由机械能守恒得
解得,故C错误;
D.环A过O点后做加速度等于g的匀加速直线运动,B做自由落体运动。当A追上B时有
解得,故D正确。
故选D。
二、非选择题:共5题,满分56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 为探究加速度与物体质量以及物体受力的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置。图中带光滑的轻质滑轮的长木板放置在水平桌面上,力传感器与滑轮间的轻绳与长木板平行,打点计时器接频率为的交流电源。
(1)下列实验步骤中,实验时一定要进行的步骤是_________(填正确答案标号)。
A. 释放小车时小车应靠近打点计时器
B. 将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力
C. 先释放小车,后接通打点计时器的电源
D. 为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量
(2)该同学在验证加速度与力的关系时,在改变小车所受合力的操作中,正确的做法是改变钩码的质量,同时长木板的倾角_________(填“不变”或“改变”)。
(3)实验中打出的一条纸带如图乙所示,图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出,已知、,则小车的加速度大小________(结果保留三位有效数字)。
(4)正确完成实验操作后,改变砝码的质量得到多组拉力传感器示数F和对应的小车加速度太小a,以F为横轴、a为纵轴作出图像如图丙所示,若图像的斜率为k,则小车的质量为_________,图线未过原点的原因是__________________。
【答案】(1)AB (2)不变
(3)1.65 (4) ①. ②. 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
【解析】
【小问1详解】
A.释放小车时小车应靠近打点计时器,以充分利用纸带,选项A正确;
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力,选项B正确;
C.先接通打点计时器的电源,后释放小车,选项C错误;
D.因有力传感器测量小车受的拉力,则实验中不需要保证钩码的质量远小于小车的质量,选项D错误。
故选AB。
【小问2详解】
改变钩码的质量时不需要重新平衡摩擦力,即长木板的倾角不变。
【小问3详解】
相邻两个计数点之间还有4个点未画出,可知T=0.1s;小车的加速度
【小问4详解】
[1]根据
可得
可知
解得
[2]图像没过原点的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。
13. 2025年5月20日我国成功发射了地球静止轨道同步卫星“中星”,首次在国产卫星上应用太赫兹通信载荷,传输速率较前代提升5倍。已知地球的自转周期为,半径为,第一宇宙速度为,引力常量为,忽略地球自转的影响。求:
(1)地球表面重力加速度;
(2)“中星”卫星在同步轨道上运行时距地面的高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度,此时卫星轨道半径近似等于地球半径,忽略地球自转影响时,近地卫星的向心力由重力提供,根据向心力公式
解得地球表面重力加速度
【小问2详解】
同步卫星的运行周期与地球自转周期相等,轨道半径
运行时万有引力提供向心力,因此有
由近地卫星的向心力公式可推得黄金代换关系
方程联立,解得卫星距地面的高度为
14. 如图所示,由半圆形ABC和直线形CD细圆管组成的轨道固定在水平桌面上(圆)半径比细圆管内径大得多),轨道内壁光滑。已知ABC的半径,CD段为水平直管。弹射装置将一质量的小球(可视为质点)以某一水平速度从A端弹入轨道,经一段时间,从D端离开轨道后做平抛运动,落地点F离D端的水平距离,D端距地面高度不计空气阻力,重力加速度g取。求小球
(1)离开D端时速度大小;
(2)在ABC轨道内运动时向心加速度大小;
(3)在ABC轨道内运动过程中受到轨道的作用力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球离开轨道后做平抛运动,竖直方向
水平方向
代入数据得
【小问2详解】
小球在半圆形轨道内做匀速圆周运动,由,
代入数据得
【小问3详解】
细圆管对小球水平方向作用力提供向心力,大小为
细圆管对小球竖直方向作用力与重力平衡,大小为
故细圆管对小球的作用力大小为
代入数据得
15. 如图是一种球形机器人跳跃原理的示意图,水平横轴过球心点与外壳固定,外壳上的两挡板位于过点的水平线上,两质量均为的摆锤,由长均为的不可伸长轻绳悬挂于轴上的点,初始时刻,两摆锤同时以水平初速度从最低点向相反方向摆动,直至与两挡板发生碰撞,碰撞时间极短,随后带动外壳以共同速度竖直向上运动,机器人到达最高点后落回地面瞬间,外壳立即静止,两摆锤速度不变,与挡板分离,继续向下运动,已知机器人(含摆锤)总质量为,,,。重力加速度取,忽略空气阻力,摆锤可视为质点,求:
(1)摆锤与挡板碰撞后瞬间,机器人的动能;
(2)机器人外壳上升的最大高度 ;
(3)从摆锤开始运动到第一次外壳落地静止过程中的机械能损失。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
两摆锤以初速度沿外壳向上运动,与挡板相碰前,摆锤机械能守恒。设摆锤与挡板相碰前的速度为v,根据机械能守恒定律有
解得
摆锤与挡板相碰后与机器人一起运动,根据动量守恒定律有
解得
机器人起跳时的动能
【小问2详解】
根据速度位移关系
可得机器人外壳上升的最大高度
【小问3详解】
机器人外壳落到地面时,机器人外壳的速度立即变为0,根据竖直上抛运动的对称性可知摆锤速度大小为,从摆锤开始运动到第一次外壳落地静止过程中的机械能损失
解得
16. 某运输装置模型如图所示,该装置由水平传送带AB、两个四分之一光滑圆轨道BDE、一足够长的平板车EF组成,其中B点为圆轨道的最高点,并在传送带右端转轴的正上方,与传送带间隙很小,恰好可以让一个货物通过。E点为圆轨道的最低点,与平板车上表面持平。已知圆轨道半径,货物与AB轨道的动摩擦因数,与平板车的动摩擦因数。平板车质量,与水平地面的摩擦力不计。已知传送带以顺时针转动,某次调试时将一质量的货物从A点静止释放,货物到达B点时速度为,整个运动过程货物不能脱离轨道,,.
(1)求传送带长度L;
(2)求货物运动到圆弧轨道上E点时对轨道的压力大小;
(3)求平板车加速至与货物共速时系统损耗的机械能。
【答案】(1)2m (2)6N
(3)1.5J
【解析】
【小问1详解】
货物在传送带上,根据牛顿第二定律有
解得
根据速度位移公式有
解得
【小问2详解】
货物在B~E的过程中,根据动能定理有
解得
在E点,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律,有
【小问3详解】
当货物进入平板车上表面后,对货物,根据牛顿第二定律有
解得
设经时间t货物的速度为
对平板车,根据牛顿第二定律有
解得
经时间t平板车的速度为
经时间t两者共速,则有
解得
则平板车加速至与货物共速时系统损耗的机械能
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026~2027学年度高三第一学期8月学情质量监测
物理试题
注意事项
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
一、单项选择题:本大题共11小题,每题4分,共计44分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年12月9日,神舟二十一号乘组开展出舱活动,整个出舱任务历时8小时17分,期间乘组协同双机械臂完成了问天舱设备更换、防护装置安装以及神舟二十号舷窗巡检等操作。下列说法正确的是( )
A. 题中“8小时17分”指的是时刻
B. 研究出舱后航天员的运动,只能以地球为参考系
C. 空间站组合体绕地球运动一周,位移大小小于路程
D. 研究问天舱设备更换操作细节时,空间站组合体可以看成质点
2. 秧马是古代插秧时用的一种农具,苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图,人抬脚跨坐在秧马上,与其一起向前减速滑行的过程中( )
A. 秧马的加速度方向向后
B. 秧马受到秧田的摩擦力方向向前
C. 秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力
D. 秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力
3. 如图所示,用直尺制作一把“反应时间测量尺”,标上等时间间隔的刻度,A同学用两个手指捏住一把长50cm的直尺的顶端,B同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺,在A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,读出B同学捏住直尺的刻度,可以算出B同学的反应时间,g取10m/s2,则( )
A. B同学捏住直尺时的位置越靠近上端说明“反应时间”越短
B. 若B同学捏住直尺20cm处,则反应时间约为0.4s
C. 该“反应时间测量尺”刻度均匀
D. 该“反应时间测量尺”刻度下密上疏
4. 如图所示,完全相同的三条轮胎整齐叠放在墙角,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力作用在中间轮胎上,一小段时间后三条轮胎的位置可能是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,某小组验证机械能守恒定律实验操作如下:将量角器竖直固定在铁架台上,使直径边水平,将小球通过细线悬挂于量角器的圆心处。在圆心正下方安装光电门,调整其高度使小球静止在最低点时,光电门的探测光束刚好被球心遮住。实验时,利用电磁铁吸住小球,断开电源,小球在紧贴量角器的竖直平面内运动。验证小球从释放到最低点过程的机械能守恒,不是必须测量的物理量是( )
A. 细线的长度 B. 小球的质量
C. 小球的直径 D. 释放时细线与竖直方向的夹角
6. 落叶球是足球运动中的射门技术,其特点为球体在飞行末期快速下坠,轨迹类似落叶飘落。如图所示,足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置,2位置为在空中达到的最高点。下列说法正确的是( )
A. 从1位置到2位置,从2位置到3位置,重力做功相同
B. 从1位置到3位置,重力做功的功率大小先减小后增大
C. 足球落地时的动能与被踢出时的动能相等
D. 飞行中,足球经过2位置时动能最小
7. 嫦娥七号计划于2026年下半年在中国文昌航天发射场择机发射,由长征五号运载火箭执行发射任务。如图所示,嫦娥七号探测器如图示将进行多次变轨修正之后,“着陆器、上升器组合体”将降落月球表面,下列关于嫦娥七号探测器说法正确的是( )
A. 在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B. 在点由轨道1进入轨道2需要加速
C. 分别由轨道1与轨道2经过点时,机械能不同
D. 在轨道2上经过点时的速度大于经过点时的速度
8. 将蹦极运动简化为直线运动。如图所示,轻质弹性绳的一端固定在点,另一端和人(视为质点)相连。人从点静止下落,经点时绳恰好伸直,到达最低点后向上运动。假设整个过程弹性绳的弹力与伸长量成正比,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 人运动到中点处速度最大
B. 人在点的加速度大于在点的加速度
C. 从点到点的过程中,人一直处于失重状态
D. 从点到点的过程中,重力势能与弹性势能之和先减小后增大
9. 竖直细圆杆顶端附近有一小孔,光滑细绳穿过小孔,细绳两端分别系有A、B两小球,已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆,使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动,下列图样大致正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如图甲,小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上,绕圆心点做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时,圆环与小球间弹力大小为,小球在最高点的速度大小为,其图像如图乙,不计空气阻力。重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为
B. 圆环的半径为
C. 小球在最高点速度为时,小球与圆环间恰无相互作用
D. 若小球在最高点速度达到,则在最低点速度为
11. 如图所示,光滑直角细杆POQ固定在竖直平面内,OP边水平,OP与OQ在O点平滑相连,质量均为的A、B两小环用长为的轻绳相连,分别套在和杆上。初始时刻,将轻绳拉至水平位置拉直(即B环位于点),然后同时释放两小环,A环到达点后,速度大小不变,方向变为竖直向下,已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 当B环下落时,A环的速度大小为
B. 在A环到达点的过程中,B环一直加速
C. A环到达点时速度大小为
D. 当A环到达点后,再经的时间能追上B环
二、非选择题:共5题,满分56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 为探究加速度与物体质量以及物体受力的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置。图中带光滑的轻质滑轮的长木板放置在水平桌面上,力传感器与滑轮间的轻绳与长木板平行,打点计时器接频率为的交流电源。
(1)下列实验步骤中,实验时一定要进行的步骤是_________(填正确答案标号)。
A. 释放小车时小车应靠近打点计时器
B. 将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力
C. 先释放小车,后接通打点计时器的电源
D. 为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量
(2)该同学在验证加速度与力的关系时,在改变小车所受合力的操作中,正确的做法是改变钩码的质量,同时长木板的倾角_________(填“不变”或“改变”)。
(3)实验中打出的一条纸带如图乙所示,图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出,已知、,则小车的加速度大小________(结果保留三位有效数字)。
(4)正确完成实验操作后,改变砝码的质量得到多组拉力传感器示数F和对应的小车加速度太小a,以F为横轴、a为纵轴作出图像如图丙所示,若图像的斜率为k,则小车的质量为_________,图线未过原点的原因是__________________。
13. 2025年5月20日我国成功发射了地球静止轨道同步卫星“中星”,首次在国产卫星上应用太赫兹通信载荷,传输速率较前代提升5倍。已知地球的自转周期为,半径为,第一宇宙速度为,引力常量为,忽略地球自转的影响。求:
(1)地球表面重力加速度;
(2)“中星”卫星在同步轨道上运行时距地面的高度。
14. 如图所示,由半圆形ABC和直线形CD细圆管组成的轨道固定在水平桌面上(圆)半径比细圆管内径大得多),轨道内壁光滑。已知ABC的半径,CD段为水平直管。弹射装置将一质量的小球(可视为质点)以某一水平速度从A端弹入轨道,经一段时间,从D端离开轨道后做平抛运动,落地点F离D端的水平距离,D端距地面高度不计空气阻力,重力加速度g取。求小球
(1)离开D端时速度大小;
(2)在ABC轨道内运动时向心加速度大小;
(3)在ABC轨道内运动过程中受到轨道的作用力大小。
15. 如图是一种球形机器人跳跃原理的示意图,水平横轴过球心点与外壳固定,外壳上的两挡板位于过点的水平线上,两质量均为的摆锤,由长均为的不可伸长轻绳悬挂于轴上的点,初始时刻,两摆锤同时以水平初速度从最低点向相反方向摆动,直至与两挡板发生碰撞,碰撞时间极短,随后带动外壳以共同速度竖直向上运动,机器人到达最高点后落回地面瞬间,外壳立即静止,两摆锤速度不变,与挡板分离,继续向下运动,已知机器人(含摆锤)总质量为,,,。重力加速度取,忽略空气阻力,摆锤可视为质点,求:
(1)摆锤与挡板碰撞后瞬间,机器人的动能;
(2)机器人外壳上升的最大高度 ;
(3)从摆锤开始运动到第一次外壳落地静止过程中的机械能损失。
16. 某运输装置模型如图所示,该装置由水平传送带AB、两个四分之一光滑圆轨道BDE、一足够长的平板车EF组成,其中B点为圆轨道的最高点,并在传送带右端转轴的正上方,与传送带间隙很小,恰好可以让一个货物通过。E点为圆轨道的最低点,与平板车上表面持平。已知圆轨道半径,货物与AB轨道的动摩擦因数,与平板车的动摩擦因数。平板车质量,与水平地面的摩擦力不计。已知传送带以顺时针转动,某次调试时将一质量的货物从A点静止释放,货物到达B点时速度为,整个运动过程货物不能脱离轨道,,.
(1)求传送带长度L;
(2)求货物运动到圆弧轨道上E点时对轨道的压力大小;
(3)求平板车加速至与货物共速时系统损耗的机械能。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$