精品解析：山东济宁市兖州区2025-2026学年第二学期质量检测高一物理试卷

2025—2026学年第二学期质量检测 高一物理试卷 第Ⅰ卷（选择题：共40分） 一、单项选择题：（本题共8个小题，每小题3分，共24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. 关于圆周运动的概念与规律，下列说法正确的是（ ） A. 匀速圆周运动的物体合力和加速度都是不变的 B. 匀速圆周运动的线速度保持不变 C. 做匀速圆周运动的物体所受合力增大将做离心运动 D. 匀速圆周运动是一种变速运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的合力（向心力）和向心加速度的方向始终指向圆心，方向随物体运动时刻变化，二者均为矢量，因此是变化的，故A错误； B．线速度是矢量，匀速圆周运动的线速度大小不变，但方向沿圆周切线方向不断变化，因此线速度是变化的，故B错误； C．做匀速圆周运动的物体，若所受合力增大，此时合力大于物体做圆周运动所需的向心力，物体将做近心运动，只有合力小于所需的向心力时才做离心运动，故C错误； D．匀速圆周运动的线速度方向时刻发生变化，速度是矢量，只要速度发生变化即为变速运动，因此匀速圆周运动是变速运动，故D正确。 故选D。 2. 石磨是劳动人民智慧的结晶。如图所示，M、N为石磨推柄上的两点，在石磨绕竖直轴转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. M点的角速度比N点的角速度小 B. M点的角速度比N点的角速度大 C. M点的线速度比N点的线速度小 D. M点的线速度比N点的线速度大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知，两点为同轴转动，所以角速度相等，故AB错误； CD．根据 可知，M点的运动半径小于N点的半径，则M点的线速度比N点的线速度小，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，说法正确的是（ ） A. 图甲中秋千摆至最低点时，图中女孩处于失重状态 B. 图乙中杂技演员表演“水流星”，当水桶通过最高点时水对桶底的压力不可能为零 C. 图丙中同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动时对筒壁的压力大小相等 D. 图丁为离心式血细胞分离机，若在太空中利用此装置进行实验，将无法实现血液成分的分层 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中秋千摆至最低点时，图中女孩加速度向上，处于超重状态，故A错误； B．图乙中“水流星”匀速转动过程中，若 在最高处速度等于临界速度 桶底对水的压力为0，则由牛顿第三定律得，在最高处水对桶底的压力大小为0，故B错误； C．图丙中同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，设筒壁和竖直方向的夹角为，则由竖直方向的平衡条件有 得 与位置无关，故C正确； D．图丁为离心式血细胞分离机，若在太空中利用此装置进行实验，在完全失重状态下仍能利用离心运动原理实现血液成分的分层，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，质量为2kg的物体从固定的光滑斜面顶端由静止滑下，滑到斜面底端时速度为10m/s，已知斜面长10m，倾角为，取g=10m/s2。在此过程中（　　） A. 支持力做正功 B. 重力做负功 C. 重力做功200J D. 合外力做功为100J 【答案】D 【解析】 【详解】A．斜面对物体的支持力垂直斜面向上，与运动方向垂直，不做功，故A错误； BCD．物体向下运动，所以重力做正功，且只有重力做功，所以合外力做的功等于重力做的功，则有，故BC错误，D正确。 故选D。 5. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小 B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大 C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等 D. 利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．在轨道2上从A向B运动过程中，探测器远离月球，月球对探测器的引力做负功，根据动能定理，动能逐渐减小，A正确； B．探测器受到万有引力，由 解得 在轨道2上从A向B运动过程中，r增大，加速度逐渐变小，B错误； C．探测器在A点从轨道1变轨到轨道2，需要加速，机械能增加，所以探测器在轨道2上机械能大于在轨道1上的机械能，C错误； D．探测器在轨道1上做圆周运动，根据万有引力提供向心力，得 解得 利用引力常量G和轨道1的周期T，还需要知道轨道1的半径r，才能求出月球的质量，D错误。 故选A。 6. 如图（a），安检机在工作时，通过水平传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图（b）所示。已知传送带长L=2m，速度v=3m/s，质量m=1kg的被检物品（可视为质点）与传送带的动摩擦因数，g取。若被检物品无初速度放在传送带A端，则（ ） A. 物品加速阶段，传送带对物品的摩擦力做负功 B. 物品加速阶段，传送带对物品的摩擦力不做功 C. 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为4.5J D. 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为9J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．物品加速阶段，物品相对传送带向后运动，物品受到向前的摩擦力作用，传送带对物品的摩擦力做正功，故AB错误； CD．物品刚放在传送带上时相对传送带滑动，做初速度为零的匀加速直线运动，对物品由牛顿第二定律得 解得 假设物品可以加速到与传送带共速，则加速运动的时间为 物品加速运动的距离为 则物品先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动；物品做匀加速直线运动阶段传送带运动的距离 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为 故C正确，D错误。 故选C。 7. 我国某新型起重机性能优异，可满足大型工程的吊装需求。如图，现将质量为m的重物由静止开始以加速度a竖直向上匀加速提升，经过时间起重机达到额定功率P，此后以额定功率提升重物，又经过时间重物开始匀速上升。已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 起重机的额定功率为 B. 重物的最大速度大小为 C. 在时间内，重物机械能的增量为 D. 在时间内，重物重力势能的增量为 【答案】C 【解析】 【详解】重物运动分为两个阶段，段，匀加速上升，加速度；段，以额定功率变加速上升，直至匀速。 A．匀加速阶段，由牛顿第二定律，拉力 时刻速度 额定功率，故A错误； B．匀速时拉力等于重力， 由 解得，故B错误； C．机械能的增量等于除重力外其他力做的功，段，以额定功率提升，拉力做功，故C正确； D．匀加速阶段位移 重力势能增量，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，长度为l的轻质细线一端固定在天花板上的A处，另一端与小物块B连接。某时刻给物块B一大小为的水平初速度，则从该时刻至B运动到最高点的过程中（重力加速度为，不计阻力）（　　） A. 绳子拉力的最小值为 B. 绳子拉力的最小值为 C. B在最高点的加速度大小为 D. B在最高点的加速度大小为0 【答案】A 【解析】 【详解】CD．B到达最高点时满足 可得 θ=60° 在最高点的加速度为 选项CD错误； AB．设某时刻细线与竖直方向的夹角为α，则由机械能守恒 在该点时 解得 因α角最大值为60°，可知T最小值为 选项A正确，B错误； 故选A。 二、多项选择题：（本题共4个小题，每题4分，共16分，每题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）。 9. 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和点的连线与之间的夹角为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 物块做圆周运动的加速度大小为 B. 陶罐对物块的弹力大小为 C. 小物块做圆周运动的向心力大小为 D. 转台转动的角速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．根据题意，对物块受力分析，如图所示 竖直方向上，由平衡条件有 水平方向上，由牛顿第二定律则有 解得，， 故B正确，AC错误； D．设转台的角速度为，由牛顿第二定律则有 解得，故D正确。 故选BD。 10. 宇宙中有些恒星可组成双星系统。系统内恒星之间的万有引力比其他恒星对它们的万有引力大得多，因此在研究双星的运动时，可以忽略其他星球对它们的作用。已知和构成一个双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点做匀速圆周运动，和的质量之比为2∶1，下列判断正确的是（ ） A. 、运动的轨道半径之比为2∶1 B. 、的线速度之比为1∶2 C. 、所受的向心力大小之比为1∶1 D. 、的向心加速度之比为1∶4 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．两颗恒星角速度相等，向心力由万有引力提供，大小相等，已知，由向心力公式​ 得​，因此 半径之比为，故A错误，C正确； B．线速度，因此 线速度之比为，故B正确； D．向心加速度​，因此​ 向心加速度之比为，故D错误。 故选BC。 11. 如图甲所示，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，其关系图像如图乙所示，重力加速度取，则（　　） A. 小球的质量为 B. 固定圆环的半径为 C. 小球在最高点的速度为时受圆环的弹力向上 D. 当弹力与小球重力大小相等时小球的速度可能是 【答案】AD 【解析】 【详解】小球在最高点受重力和圆环弹力，满足向心力公式 A．当速度时，弹力等于重力，由图像可得此时，故，故A正确； B．当时，重力提供向心力，由图像可得此时，代入可得，故B错误； C．当时，，此时向心力，则，重力不足以提供全部向心力，需要弹力补充，故弹力方向必须向下，故C错误； D．弹力与重力大小相等，即，代入 解得，，故D正确。 故选AD。 12. 北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星与通信系统，如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中在赤道平面内的一颗卫星，其对地张角为，Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星，两卫星都沿逆时针方向转动。已知地球的半径为R，万有引力常量为G地球表面重力加速度为g，根据题中条件，可求出（　　） A. 地球密度 B. 卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的周期之比为 C. 卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的动能之比为 D. 卫星Ⅱ可以持续直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号的最长时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设在地球表面有一质量为的物体，地球质量为，忽略地球自转的影响，有 地球密度的表达式为 求得地球的平均密度为，故A正确； B．人造卫星做匀速圆周运动，由开普勒第三定律，可得 由几何关系，卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径分别为 联立解得，故B错误； C．卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的质量不确定，所以动能之比不确定，故C错误； D．近地卫星Ⅱ做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 解得 根据两颗卫星周期之比，可得 令卫星Ⅰ与近地卫星运行方向相同时，二者可以直接通讯的连续时间为，则有 解得，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、实验题（共15分） 13. 如图所示为一种利用气垫导轨"验证机械能守恒定律"的实验装置。主要实验步骤如下： A．将气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平； B．测出遮光条的宽度； C．用天平称出托盘和砝码的总质量； D．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离； E．释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间； F．…… 已知重力加速度为，回答下列问题： （1）为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是___________（文字加符号表述）。 （2）若以上测得的物理量满足关系式___________（用测得的物理量符号表示），则可以得出机械能守恒的结论。 （3）本实验中，下列说法正确的是（　　） A. 必须满足托盘和砝码的总质量远远小于滑块和遮光条的总质量才能验证机械能守恒 B. 实验中不需要满足托盘和砝码的总质量远远小于滑块和遮光条的总质量 C. 遮光条的宽度适当宽些会使实验误差更小 D. 托盘和砝码减少的重力势能全部转化为测量滑块和遮光条的动能 【答案】（1）滑块和遮光条的总质量M （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 本实验是验证由托盘、砝码、滑块和遮光条组成的系统机械能守恒。系统重力势能的减少量为，动能的增加量为，其中 因此，还需要测量滑块和遮光条的总质量； 【小问2详解】 根据系统机械能守恒，系统重力势能的减少量等于动能增加量，有 【小问3详解】 AB．本实验以整体系统为研究对象，直接验证系统机械能守恒，不需要满足托盘和砝码的总质量远小于滑块和遮光条总质量的条件，故A错误，B正确； C．遮光条宽度适当窄些，挡光时间更短，用平均速度代替瞬时速度的误差更小；宽度宽会使误差增大，故C错误； D．托盘和砝码减少的重力势能转化为滑块和托盘、砝码的总动能，不是全部转化为滑块的动能，故D错误。 故选B。 14. 如图甲所示是探究“恒力做功与物体动能改变的关系”实验装置，主要实验步骤如下： ①用天平测出滑块（含滑轮）质量，并安装好实验装置； ②适当垫高长木板不带滑轮一端，滑块不挂轻绳，挂上纸带，轻推滑块使滑块沿长木板匀速运动； ③轻绳通过轨道末端的滑轮和滑块上的滑轮，一端挂在力传感器上，另一端挂质量为的钩码，两轻绳与木板平行； ④接通打点计时器电源，释放滑块，打出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，相邻计数点间时间间隔为0.1s，并记录力传感器示数。 回答下列问题： （1）滑块从B运动到D的过程中，合力对滑块所做的功_______J，滑块动能的增量_______J（计算结果均保留2位有效数字） （2）多次实验发现合力对滑块所做的功W总略大于滑块动能的增量，可能的原因是_______（填选项前面字母）。 A．没有满足滑块质量远大于钩码质量 B．平衡摩擦力过度 C．滑轮摩擦影响 【答案】 ①. 0.14 ②. 0.13 ③. C 【解析】 【详解】（1）[1]滑块从B运动到D的过程中，合力对滑块做功为 W=2FxBD=2×0.39×（0.0751+0.1049）J=0.14J [2]根据匀变速直线运动的规律，B点的速度 D点速度 滑块动能增加量 （2）[3]A．绳子拉力直接由传感器示数读出即可，不需要满足滑块质量远大于钩码质量这个条件，选项A错误； B．如果平衡摩擦力过度，会出现合力对滑块所做的功W小于或者等于滑块动能的增量△Ek，选项B错误； C．从功能关系看出该实验一定有机械能转化为内能的，即试验中有存在摩擦力做负功的情况，选项C正确。 故选C。 四、计算题（本题共4小题，共45分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。 15. 火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的。一位航天员连同宇航服在地球上的质量为。（已知地球第一宇宙速度，取地球表面的重力加速度）求： （1）在火星上航天员所受的重力为多少； （2）求火星上第一宇宙速度多大（结果可带根式）。 【答案】（1）222.2N （2） 【解析】 【小问1详解】 设地球质量为，半径为，则火星质量为，半径为 在地球表面满足， 在火星表面满足， 联立解得， 【小问2详解】 第一宇宙速度是近地卫星的速度，即 则 16. 如图所示，质量为的木块以初速度从桌边A点水平滑出落在粗糙水平地面B点，在极短时间内竖直速度减为0且水平速度不变，又滑动一段距离，最终停在地面上C点。已知桌面距离水平地面的高度为，、两点的距离为，取。不计空气阻力，求 （1）、两点间的水平距离x； （2）落地前瞬间，重力的瞬时功率； （3）地面的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 木块从A点水平飞出后做平抛运动，竖直方向下落高度，由，由得 水平方向匀速运动，初速度，故 【小问2详解】 落地前瞬间，木块的竖直分速度为 则重力的瞬时功率为 【小问3详解】 木块在B点碰撞后，竖直速度减为零，水平速度仍为，之后在粗糙水平面上滑行，最终停在地面上点，根据动能定理可得 解得 17. 如图1所示，小朋友用发光跳跳球健身。情境简化如下：不可伸长的轻绳一端系着质量的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，拉力大小，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，，，取。 （1）求轻绳的长度； （2）小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，结点为，如图3所示。求小球受到地面支持力大小； （3）保持（2）中结点不变，求能使小球离开地面的最小角速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 轻绳水平，小球在地面上做匀速圆周运动，绳拉力提供向心力，有 代入数据可得，轻绳的长度 【小问2详解】 小球仍在地面上，受重力、支持力、绳拉力，此时小球做圆周运动的半径 绳拉力的水平分力充当向心力 竖直方向上受力平衡，有 可求得， 【小问3详解】 刚离开地面时，，此时夹角仍为，此时水平方向 竖直方向 联立解得 18. 物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究，其装置可以简化为如图所示的模型。该模型由同一竖直平面内的曲线轨道PA、半径为R1=0.6m的半圆单轨道ABC、半径为R2=0.1m的半圆圆管轨道CDE、光滑水平面EF、长度L1=2m的水平传送带FG、长度L2=0.8m的粗糙水平面GH、光滑水平面HK组成，且各段各处平滑连接。轨道的右端K固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时其自由端的位置在H点。现将一质量为m=0.1kg的小滑块（可视为质点）从PA轨道h高处静止释放。已知传送带的速度v=2m/s，小滑块与传送带动摩擦因数为µ1=0.5，与GH间的动摩擦因数为µ2=0.1。 （1）若h=1.2m，求小滑块运动到A点时对轨道的压力大小； （2）要保证小滑块能够到达E点，求h的最小值； （3）若h=1.85m，求： ①小滑块第一次到达传送带G点因与传送带摩擦产生的热量Q； ②小滑块最终停止的位置距H点的距离。 【答案】（1）5N （2）1.5m （3）①0.05J；②0.4m 【解析】 【小问1详解】 小滑块从初始位置到A点，只有重力做功，根据机械能守恒有 在A点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律，小滑块运动到A点时对轨道的压力大小为5N； 【小问2详解】 小滑块恰好能到达C点时，即 可得 从初始位置到C点，根据机械能守恒定律可得 解得 【小问3详解】 ①小滑块到达F点的速度为vF，从初始位置到F点，根据机械能守恒定律可得 解得 小滑块在传送带上运动的加速度大小为 小滑块在传送带上做匀减速直线运动，有， 由此可知，小滑块在传送带上先做匀减速直线运动，共速后做匀速直线运动，所以小滑块与传送带摩擦产生的热量为 ②因为小滑块在传送带上先减速后匀速，所以小滑块到达G点的速度为2m/s，小滑块在GH段做匀减速直线运动的加速度大小为 根据速度位移时间关系可得 解得 说明小滑块会压缩弹簧，设小滑块从G点开始到最终停止运动，在GH段运动的总路程为s，则 解得 由于 所以小滑块最终停止的位置距H点的距离为0.4m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年第二学期质量检测 高一物理试卷 第Ⅰ卷（选择题：共40分） 一、单项选择题：（本题共8个小题，每小题3分，共24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. 关于圆周运动的概念与规律，下列说法正确的是（ ） A. 匀速圆周运动的物体合力和加速度都是不变的 B. 匀速圆周运动的线速度保持不变 C. 做匀速圆周运动的物体所受合力增大将做离心运动 D. 匀速圆周运动是一种变速运动 2. 石磨是劳动人民智慧的结晶。如图所示，M、N为石磨推柄上的两点，在石磨绕竖直轴转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. M点的角速度比N点的角速度小 B. M点的角速度比N点的角速度大 C. M点的线速度比N点的线速度小 D. M点的线速度比N点的线速度大 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，说法正确的是（ ） A. 图甲中秋千摆至最低点时，图中女孩处于失重状态 B. 图乙中杂技演员表演“水流星”，当水桶通过最高点时水对桶底的压力不可能为零 C. 图丙中同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动时对筒壁的压力大小相等 D. 图丁为离心式血细胞分离机，若在太空中利用此装置进行实验，将无法实现血液成分的分层 4. 如图所示，质量为2kg的物体从固定的光滑斜面顶端由静止滑下，滑到斜面底端时速度为10m/s，已知斜面长10m，倾角为，取g=10m/s2。在此过程中（　　） A. 支持力做正功 B. 重力做负功 C. 重力做功200J D. 合外力做功为100J 5. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小 B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大 C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等 D. 利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量 6. 如图（a），安检机在工作时，通过水平传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图（b）所示。已知传送带长L=2m，速度v=3m/s，质量m=1kg的被检物品（可视为质点）与传送带的动摩擦因数，g取。若被检物品无初速度放在传送带A端，则（ ） A. 物品加速阶段，传送带对物品的摩擦力做负功 B. 物品加速阶段，传送带对物品的摩擦力不做功 C. 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为4.5J D. 从A到B的过程中物品与传送带因摩擦产生的热量为9J 7. 我国某新型起重机性能优异，可满足大型工程的吊装需求。如图，现将质量为m的重物由静止开始以加速度a竖直向上匀加速提升，经过时间起重机达到额定功率P，此后以额定功率提升重物，又经过时间重物开始匀速上升。已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 起重机的额定功率为 B. 重物的最大速度大小为 C. 在时间内，重物机械能的增量为 D. 在时间内，重物重力势能的增量为 8. 如图所示，长度为l的轻质细线一端固定在天花板上的A处，另一端与小物块B连接。某时刻给物块B一大小为的水平初速度，则从该时刻至B运动到最高点的过程中（重力加速度为，不计阻力）（　　） A. 绳子拉力的最小值为 B. 绳子拉力的最小值为 C. B在最高点的加速度大小为 D. B在最高点的加速度大小为0 二、多项选择题：（本题共4个小题，每题4分，共16分，每题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）。 9. 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和点的连线与之间的夹角为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 物块做圆周运动的加速度大小为 B. 陶罐对物块的弹力大小为 C. 小物块做圆周运动的向心力大小为 D. 转台转动的角速度大小为 10. 宇宙中有些恒星可组成双星系统。系统内恒星之间的万有引力比其他恒星对它们的万有引力大得多，因此在研究双星的运动时，可以忽略其他星球对它们的作用。已知和构成一个双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点做匀速圆周运动，和的质量之比为2∶1，下列判断正确的是（ ） A. 、运动的轨道半径之比为2∶1 B. 、的线速度之比为1∶2 C. 、所受的向心力大小之比为1∶1 D. 、的向心加速度之比为1∶4 11. 如图甲所示，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，其关系图像如图乙所示，重力加速度取，则（　　） A. 小球的质量为 B. 固定圆环的半径为 C. 小球在最高点的速度为时受圆环的弹力向上 D. 当弹力与小球重力大小相等时小球的速度可能是 12. 北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星与通信系统，如图所示，Ⅰ为北斗卫星导航系统中在赤道平面内的一颗卫星，其对地张角为，Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星，两卫星都沿逆时针方向转动。已知地球的半径为R，万有引力常量为G地球表面重力加速度为g，根据题中条件，可求出（　　） A. 地球密度 B. 卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的周期之比为 C. 卫星Ⅰ和卫星Ⅱ的动能之比为 D. 卫星Ⅱ可以持续直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号的最长时间为 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、实验题（共15分） 13. 如图所示为一种利用气垫导轨"验证机械能守恒定律"的实验装置。主要实验步骤如下： A．将气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平； B．测出遮光条的宽度； C．用天平称出托盘和砝码的总质量； D．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离； E．释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间； F．…… 已知重力加速度为，回答下列问题： （1）为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是___________（文字加符号表述）。 （2）若以上测得的物理量满足关系式___________（用测得的物理量符号表示），则可以得出机械能守恒的结论。 （3）本实验中，下列说法正确的是（　　） A. 必须满足托盘和砝码的总质量远远小于滑块和遮光条的总质量才能验证机械能守恒 B. 实验中不需要满足托盘和砝码的总质量远远小于滑块和遮光条的总质量 C. 遮光条的宽度适当宽些会使实验误差更小 D. 托盘和砝码减少的重力势能全部转化为测量滑块和遮光条的动能 14. 如图甲所示是探究“恒力做功与物体动能改变的关系”实验装置，主要实验步骤如下： ①用天平测出滑块（含滑轮）质量，并安装好实验装置； ②适当垫高长木板不带滑轮一端，滑块不挂轻绳，挂上纸带，轻推滑块使滑块沿长木板匀速运动； ③轻绳通过轨道末端的滑轮和滑块上的滑轮，一端挂在力传感器上，另一端挂质量为的钩码，两轻绳与木板平行； ④接通打点计时器电源，释放滑块，打出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，相邻计数点间时间间隔为0.1s，并记录力传感器示数。 回答下列问题： （1）滑块从B运动到D的过程中，合力对滑块所做的功_______J，滑块动能的增量_______J（计算结果均保留2位有效数字） （2）多次实验发现合力对滑块所做的功W总略大于滑块动能的增量，可能的原因是_______（填选项前面字母）。 A．没有满足滑块质量远大于钩码质量 B．平衡摩擦力过度 C．滑轮摩擦影响 四、计算题（本题共4小题，共45分。解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。 15. 火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的。一位航天员连同宇航服在地球上的质量为。（已知地球第一宇宙速度，取地球表面的重力加速度）求： （1）在火星上航天员所受的重力为多少； （2）求火星上第一宇宙速度多大（结果可带根式）。 16. 如图所示，质量为的木块以初速度从桌边A点水平滑出落在粗糙水平地面B点，在极短时间内竖直速度减为0且水平速度不变，又滑动一段距离，最终停在地面上C点。已知桌面距离水平地面的高度为，、两点的距离为，取。不计空气阻力，求 （1）、两点间的水平距离x； （2）落地前瞬间，重力的瞬时功率； （3）地面的动摩擦因数。 17. 如图1所示，小朋友用发光跳跳球健身。情境简化如下：不可伸长的轻绳一端系着质量的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，拉力大小，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，，，取。 （1）求轻绳的长度； （2）小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，结点为，如图3所示。求小球受到地面支持力大小； （3）保持（2）中结点不变，求能使小球离开地面的最小角速度。 18. 物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究，其装置可以简化为如图所示的模型。该模型由同一竖直平面内的曲线轨道PA、半径为R1=0.6m的半圆单轨道ABC、半径为R2=0.1m的半圆圆管轨道CDE、光滑水平面EF、长度L1=2m的水平传送带FG、长度L2=0.8m的粗糙水平面GH、光滑水平面HK组成，且各段各处平滑连接。轨道的右端K固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时其自由端的位置在H点。现将一质量为m=0.1kg的小滑块（可视为质点）从PA轨道h高处静止释放。已知传送带的速度v=2m/s，小滑块与传送带动摩擦因数为µ1=0.5，与GH间的动摩擦因数为µ2=0.1。 （1）若h=1.2m，求小滑块运动到A点时对轨道的压力大小； （2）要保证小滑块能够到达E点，求h的最小值； （3）若h=1.85m，求： ①小滑块第一次到达传送带G点因与传送带摩擦产生的热量Q； ②小滑块最终停止的位置距H点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $