精品解析：江苏连云港市新海高级中学2026-2027学年高三上学期9月学情自测物理试题

高三年级九月学情调研测试 物理试题 试卷满分（100分） 考试时间（75分钟） 一、单选题（每小题4分，共11题，计44分） 1. “析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，领略建立物理概念、规律的思想方法，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下关于物理学史与物理研究的思想方法正确的是（　　） A. 在推导v-t图像面积表示位移时用到了极限法 B. 卡文迪许用扭秤测量引力常量体现了等效替代的思想 C. 加速度和功率的定义都运用了比值定义法 D. 开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 【答案】D 【解析】 【详解】A．在推导v-t图像面积表示位移时，采用的是将时间分割为微小段并累加的微元法，故A错误； B．卡文迪许通过扭秤实验测引力常量，其核心是通过放大微小形变，提高测量精度，属于放大法，故B错误； C．加速度公式是牛顿第二定律的决定式，反映加速度与力、质量的因果关系，并不是运用了比值定义法；功率是比值定义式，运用了比值定义法，故C错误； D．开普勒第一定律明确指出行星绕太阳的轨道为椭圆，故D正确。 故选D。 2. 一颗经过北京上空的卫星，绕地球做匀速圆周运动，则对该卫星的描述可能正确的是（ ） A. 始终处于平衡态 B. 绕行周期等于24h C. 运行速度大于 D. 运行加速度大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星做匀速圆周运动时，万有引力全部提供向心力，合外力不为零，存在向心加速度，不属于平衡态，故A错误； B．由万有引力提供向心力有 解得 可知，卫星周期仅由轨道半径决定。当卫星轨道半径与地球同步卫星的轨道半径相等时，周期就为24h，只需轨道平面不与赤道平面重合，就可以经过北京上空，故B正确； C．由万有引力提供向心力有 解得 可知，轨道半径越小，环绕速度越大，7.9km/s是近地卫星（轨道半径等于地球半径）的环绕速度，是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度，因此该卫星运行速度不可能大于7.9km/s，故C错误； D．由万有引力提供向心力有 解得 可知，轨道半径越大，加速度越小，是近地卫星（轨道半径等于地球半径）的加速度，是所有绕地球做圆周运动卫星的最大加速度，因此该卫星的加速度不可能大于，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，光滑圆环轨道固定在竖直平面内。时，小球甲从圆环内最高点水平向右运动，同时小球乙从圆环内最低点水平向左运动，经过时间，甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。甲、乙两球质量相等，则时（ ） A. 甲、乙两球速度相同 B. 甲球的动能大于乙球 C. 甲球动能变化量的大小小于乙球 D. 甲球的高度高于乙球 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．根据题意，甲球从最高点运动到最低点用时，乙球从最低点运动到最高点用时。由运动的可逆性可知，乙球从最高点以与甲球相同的初速度下滑到最低点的时间也为。由于甲球也是从最高点下滑到最低点用时，说明甲球在最高点的初速度大小等于乙球在最高点的末速度大小。根据机械能守恒定律，两球在运动过程中机械能相等。在时，甲球做加速运动，前时间内的平均速率小于后时间内的平均速率，故甲球通过的弧长，甲球位于圆环右上方（高于圆心）；乙球做减速运动，前时间内的平均速率大于后时间内的平均速率，故乙球通过的弧长。根据对称性（乙的逆运动过程与甲的运动过程完全相同），在时，甲球从最高点顺时针转过的角度与乙球从最高点逆时针转过的角度（对应乙球距离最高点的路程）相等，即两球关于竖直直径对称，处于同一高度。由于两球机械能相等且高度相同，故两球的动能相等，速率相等。但甲球速度方向沿切线向右下，乙球速度方向沿切线向右上（乙从最低点向左运动即顺时针运动，此时在左上方），方向不同，故速度不同，两球高度相同，机械能相等，动能相等，故ABD错误； C．设圆环轨道的半径为R，取圆环最低点为重力势能零点，h为小球相对最低点的高度，重力做正功，动能变化量 乙球从最低点运动到处，重力做负功，动能变化量的大小 由于，可知甲球未到达圆心等高处，即。所以，即，甲球动能变化量的大小小于乙球，C正确； 故选C。 4. 如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则物体P（ ） A. 将沿斜面下滑 B. 与Q发生相对滑动 C. 所受合力增大 D. 受斜面竖直向上的作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体P静止于固定的斜面上时，合力为0，P的重力沿斜面向下的分力小于等于最大静摩擦力，则有 解得 即物体静止在斜面上的条件是，与物体质量无关，故把物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，上式关系仍然成立，说明P仍静止不动。故A错误； B．Q处于静止状态，水平方向合力为零，则Q不受P的摩擦力作用，故P与Q不发生相对滑动，故B错误； C．由于P仍处于静止状态，故其合力仍为0，故C错误； D．斜面给P的作用力是支持力与摩擦力的合力。对P、Q整体，重力竖直向下，整体静止，故斜面给P的作用力与总重力等大反向，即斜面给P的作用力方向竖直向上，故D正确。 故选D。 5. 如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设P的质量为，P与桌面的动摩擦力为；以P为对象，根据牛顿第二定律可得 以盘和砝码为对象，根据牛顿第二定律可得 联立可得 可知，a-m不是线性关系，排除AC选项,可知当砝码的重力小于物块P最大静摩擦力时，物块和砝码静止，加速度为0，当砝码重力大于时，才有一定的加速度，当趋于无穷大时，加速度趋近等于。 故选D。 6. 某同学用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数，得到弹簧弹力随弹簧长度变化的图像如图乙所示，则（ ） A. 弹簧劲度系数为 B. 用图像的斜率计算弹簧劲度系数会使测量值偏小 C. 刻度尺的“0”刻度线低于弹簧上端，对测量结果无影响 D. 若弹簧从中间断裂成两根，劲度系数不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，线并不过原点，不是斜率，故A错误； B．图像的斜率表示弹簧的劲度系数，故B错误； C．弹簧的劲度系数，刻度尺的“0”刻度线低于弹簧上端不影响测量结果，故C正确； D．若弹簧从中间断裂成两根，每根弹簧长度为原弹簧的，相同弹力作用下形变量为原弹簧的，故劲度系数大于原弹簧劲度系数，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部，在弹簧的上端从静止开始释放一质量的滑块，滑块的加速度与弹簧压缩量间的关系如图乙所示。重力加速度大小，弹簧的弹性势能可表示为，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，则（ ） A. 斜面的倾角需满足 B. 弹簧的劲度系数为 C. 滑块最大的动能为 D. 滑块速度最大时，弹簧的弹性势能为0.5 J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当弹簧压缩量时加速度，对滑块受力分析，根据牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．由图乙可知，当弹簧压缩量时加速度，对滑块受力分析，则有 解得，故B错误； CD．当加速度为零时速度最大，由图乙可知当弹簧压缩量时动能最大，此时克服弹力做功等于弹性势能的增加量，则有 根据能量守恒有 解得，故C错误，D正确。 故选D。 8. 某千斤顶的结构如图所示，四根等长杆由铰链相连。摇动手柄竖直抬升重物过程中，、两点的间距每秒均匀缩短，当时，下列说法正确的是（ ） A. 与两点速度大小相等，方向相反 B. 点速度方向沿向上，大小为 C. 点速度方向竖直向上，大小为 D. 点相对点的速度沿水平方向，大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意知，四边形为菱形，点为千斤顶底部位置，固定不动，、两点分别绕点转动，速度方向分别垂直于、。当时，由几何关系可知，四边形为正方形，点速度沿方向指向右上方，同理点速度沿方向指向左上方；故与大小相等，方向相互垂直，故A错误； B．、两点的间距每秒均匀缩短，由对称性可知、水平分速度大小 又 解得，方向沿向上，故B正确； C．点速度竖直向上，杆长度不变，、沿杆方向速度的分量大小相等，可知 解得，故C错误； D．由上述分析可知与大小相等，满足 其中、竖直方向分速度大小相等，满足 故竖直方向上、相对静止；点相对点的速度沿水平方向，大小为，故D错误。 故选B。 9. 我国于2016年第三季度发射“天宫二号”空间实验室，第四季度“神舟十一号”飞船搭乘两名航天员与“天宫二号”对接。空间实验室由长征运载火箭送入近地点为，远地点为的椭圆轨道，点离地面高度为，地球中心位于椭圆的一个焦点上，“天宫二号”飞行几周后变轨进入预定圆轨道，如图所示，3为预定圆轨道，已知“天宫二号”在预定圆轨道上飞行圈历时为，引力常量为，地球半径为，则下列说法正确的是（ ） A. 由题中给出的信息可以计算出地球的质量 B. “天宫二号”从点开始沿椭圆轨道向点运动过程中，机械能不守恒 C. “天宫二号”从点开始沿椭圆轨道向点运动过程中，动能先增大后减小 D. “天宫二号”在椭圆轨道上的点的加速度小于在预定轨道上的点的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．“天宫二号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，故周期为 根据万有引力提供向心力 解得，故A正确； B．“天宫二号”从Q点开始沿椭圆轨道向P点运行的过程中，只受到地球的引力，只有地球的引力做功，故机械能守恒，故B错误； C．“天宫二号”从Q点开始沿椭圆轨道向P点运行的过程中，距离地球越来越远，地球的引力做负功，根据动能定理可知，动能越来越小，故C错误； D．“天宫二号”在椭圆轨道上的P点受到的万有引力等于在预定轨道上的P点受到的万有引力，故 “天宫二号”在椭圆轨道上的P点的向心加速度等于在预定轨道上的P点的加速度，故D错误。 故选A。 10. 如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率向上运动。现将一质量为的小物体（视为质点）轻轻放在处，小物体在甲传送带上到达处时恰好达到传送带的速率；在乙传送带上到达离处竖直高度为的处时达到传送带的速率，已知处离地面的高度均为。则在小物体从到的过程中（ ） A. 两传送带消耗的电能相等 B. 两传送带对小物体做功不相等 C. 小物体与乙传送带间的动摩擦因数较小 D. 图乙中因摩擦产生的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】C．对小物体的加速过程由牛顿第二定律可得 即加速度 甲传送带中，小物体由静止加速到的加速位移等于传送带总长度，即 乙传送带中，小物体到达C点时加速至，C对应的竖直高度为，乙加速位移 可见 由运动学公式 ，末速度相同，加速位移越小，加速度越大，故 结合加速度表达式可推出 即甲传送带和物体的动摩擦因数更小， 故C不符合题意； B．传送带对小物体的作用力为摩擦力与支持力的合力，支持力不做功，传送带对物体做功等于摩擦力做的总功。 根据动能定理，合外力做功等于物体动能变化，即 整理得传送带对小物体做功 两个过程中小物体的初动能都是0，末动能都是，上升高度均为，因此两传送带对小物体的做功相等，故B不符合题意； A．传送带消耗的电能等于传送带克服滑动摩擦力所做的功，即 是加速阶段传送带对地的位移。 设加速时间为，小物体加速阶段平均速度 物体对地位移，传送带对地位移 可得 甲的加速位移，甲消耗电能 乙的加速位移，乙消耗电能 滑动摩擦力。 联立运动学公式 与加速度 可得 为定值。 将电能表达式变形后可以看出，电能大小只由物体加速位移 决定，越大，传送带消耗电能越多。 由于，可推得，两传送带消耗电能不相等， 故A不符合题意； D．摩擦生热等于滑动摩擦力乘以物体与传送带的相对位移，即 其中相对位移 对乙传送带，取A到C的加速过程列动能定理，即 其中（C点离地面高度为），代入整理得 所以 故D符合题意。 故选D。 11. 如图所示，质量均为的物块、放在水平转盘上，两物块到转轴的距离均为，与转盘之间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。、分别用轻绳系于转盘转轴上的、点，轻绳都刚好拉直。重力加速度为。转盘由静止开始缓慢增大转速直至、脱离圆盘过程中（ ） A. 圆盘对两物块的摩擦力都指向圆心 B. 圆盘对物块做的功小于对做的功 C. 两绳同时出现拉力，且绳较早脱离圆盘 D. 物块、同时脱离圆盘，脱离时角速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．转盘由静止开始缓慢增大转速，物块做加速圆周运动，具有切向加速度，摩擦力提供切向力，所以摩擦力方向不指向圆心，故A错误； B．绳子拉力方向始终与速度方向垂直，不做功。根据动能定理，圆盘对物块做的功等于物块动能的增加量，即 物块脱离圆盘时支持力，此时摩擦力 由牛顿第二定律得竖直方向  水平方向 联立解得脱离时的角速度 由图可知，A的悬点较高，绳与竖直方向夹角较小，B的悬点较低，夹角较大，即，所以 脱离时物块的线速度，故，动能，所以圆盘对物块做的功小于对做的功，故B正确； CD．绳子刚出现拉力时，静摩擦力达到最大值，由可知，两绳同时出现拉力。由B选项分析可知，转速增大过程中先达到临界角速度，故先脱离圆盘， 且脱离时角速度，与无关，故CD错误。 故选B。 二、实验题（本题15分，每空3分） 12. 小明利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：安装phyphox APP的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。 （1）下列实验操作步骤，正确顺序是______ ①将质量为m的铁球放在钢尺末端 ②迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落 ③传感器记录下声音振幅随时间变化曲线 ④将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差h ⑤将手机位于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目 （2）声音振幅随时间变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻，对应的时间间隔t=______s； （3）若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：mgh=______（用m、h、t表示）。 （4）若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果______（选填“有”或“没有”）影响。 （5）小华认为应将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间。你认为哪位同学的时间测量结果更准确，请简要说明理由_______。 【答案】 ①. ④①⑤②③ ②. 0.40 ③. ④. 没有 ⑤. 小华，因为声音传播的时间对小球运动时间的测量影响小 【解析】 【详解】（1）[1]首先应将钢尺伸出水平桌面，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差，然后将铁球放在钢尺末端，手机开始运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目，再迅速敲击钢尺侧面，使铁球自由下落，此时传感器即可记录下声音振幅随时间变化曲线，故操作步骤顺序为④①⑤②③； （2）[2]由图可知，时间间隔为0.40s； （3）[3]铁球下落时间为t，设落地时速度为v，有 得 由机械能守恒应有 （4）[4]若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，不会影响小球的落地时间，故对实验测量结果没有影响； （5）[5]将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间，声音传播的时间对小球运动时间的测量影响更小，所以小华对时间测量结果更准确。 三、解答题（共4小题，计41分） 13. “卫星巡田”让农业生产焕发新活力。卫星绕两极在距地面h高度的圆轨道上运行，监测的农田南北长为l，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。求： （1）该卫星的运行速度大小v； （2）该卫星通过农田正上方的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设卫星质量为m，地球质量为M，根据万有引力提供向心力有 解得 【小问2详解】 卫星通过农田正上方时通过的路程为s，则 解得 14. 如图所示，某弹射装置弹射小球的出口位置与打在墙上的落点的连线与水平面的夹角为。已知小球离开弹射装置出口时的速度大小为，方向与水平面的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度取。求： （1）小球从点运动到点过程经历的时间； （2）小球运动到点的速度。 【答案】（1） （2），方向与水平面成角斜向右下 【解析】 【小问1详解】 建立沿方向和垂直方向的坐标，如图所示 由题意可知小球的初速度方向与方向夹角，将小球的速度正交分解，可知， 同理，将小球的加速度正交分解，可知， 可知小球在垂直方向上做匀变速直线运动，由运动的对称性可知，小球到达点的速度分量 从点运动到点过程经历的时间 【小问2详解】 沿方向上小球在做匀减速直线运动，小球到达点的速度分量 故小球运动到点的速度，速度方向与方向夹角为斜向右下，即与水平面成角斜向右下。 15. 如图所示，质量的物块A放置在水平地面上，上表面为光滑斜面，斜面长，与水平方向的夹角。质量的小物块从斜面顶端由静止沿斜面下滑，A保持静止。A与地面间的动摩擦因数为，取重力加速度，，。 （1）求物块B在斜面上运动的时间（结果可保留根号）； （2）若在斜面顶端时，给、相同的水平初速度，此后、恰能一起以相同的加速度向左做匀减速运动，求与地面间的动摩擦因数； （3）若沿斜面下滑时对A施加水平向右的推力，，在水平方向的加速度相同，相对做匀速直线运动，求下滑到底端的过程中推力做的功。 【答案】（1） （2）0.75 （3）37.5J 【解析】 【小问1详解】 斜面光滑，B沿斜面下滑的合力由重力分力提供 代入数据得B的加速度 B由静止下滑，位移满足运动学公式 物块B在斜面上运动的时间 【小问2详解】 A、B一起向左做匀减速直线运动，整体的合外力为地面的滑动摩擦力，取向右为正方向，对整体由牛顿第二定律 得整体加速度大小 ，方向水平向右。 对B单独分析：B仅受重力和A的支持力，竖直方向合力为0，水平方向合力提供加速度，因此有 即 代入，解得 【小问3详解】 B相对A做匀速直线运动，说明B相对于A的加速度为0，仅存在水平加速度。对B受力分解得水平方向合力 解得，即A、B水平方向共同加速度为。 对A、B整体水平方向由牛顿第二定律： 代入数据解得 B在施加推力前已经下滑了，这一阶段末速度 剩余相对A的下滑距离为，B相对于A匀速下滑，则B在竖直方向做匀速直线运动，有 解得 因此B相对A下滑​的过程中，A的水平位移为 因此推力做功 16. 如图所示，一轻支架由水平段和竖直段组成。轻弹簧一端固定于点，另一端与套在水平杆上的球相连，一根长为的轻绳连接、两球。球质量，球质量，球与水平杆的动摩擦因数，弹簧原长，劲度系数。初始时使球尽量压缩弹簧并恰好处于静止状态。现使系统绕轴缓慢转动起来，转动过程中保持、两球始终与在同一竖直平面内。当系统以某角速度稳定转动时，细绳与竖直方向成角，此时弹簧的弹力大小恰好与初始时相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。，，， （1）试证明弹簧弹性势能，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量； （2）求细绳与竖直方向成角时，系统转动的角速度； （3）求整个过程中驱动力对系统所做的总功。 【答案】（1）由于弹力随形变量线性变化，该过程弹力的平均值为 故弹力做功为 根据弹性势能定义，弹性势能的变化量等于弹力做功的负值，取弹簧原长位置为弹性势能零点，可得形变量为时弹簧的弹性势能 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设弹簧的形变量为，由胡克定律可知，弹簧的弹力满足 故图像如图所示 将弹簧从原长缓慢拉伸或压缩到形变量为的过程中，外力克服弹簧弹力做的功等于弹力做功的负值，也等于弹簧弹性势能的增加量。 由于弹力随形变量线性变化，该过程弹力的平均值为 故弹力做功为 根据弹性势能定义，弹性势能的变化量等于弹力做功的负值，取弹簧原长位置为弹性势能零点，可得形变量为时弹簧的弹性势能 【小问2详解】 初始时球恰好静止，弹簧弹力与球的最大静摩擦力平衡，满足 解得 由于转动时球位置右移，弹簧被拉长，且弹簧的弹力大小恰好与初始时相同，可知此时弹簧的伸长量为 故此时弹簧长度 因细绳与竖直方向成角，故球做圆周运动的半径 作出的受力分析如图所示 故球的向心力由轻绳拉力的水平方向分力提供，由正交分解可知， 联立解得 【小问3详解】 根据功能关系，驱动力做的总功等于系统机械能的增量与克服摩擦力产生的内能之和，即 其中系统的动能增加量 由于初末状态弹簧形变量均为，弹簧弹性势能变化量为0，故系统的势能增加量仅为球的重力势能增加量，即 整个过程中，球沿杆的位移 过程中系统竖直方向受力平衡，故滑动摩擦力大小始终等于最大静摩擦力，即 故系统克服摩擦力做的功 故驱动力对系统所做的总功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级九月学情调研测试 物理试题 试卷满分（100分） 考试时间（75分钟） 一、单选题（每小题4分，共11题，计44分） 1. “析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，领略建立物理概念、规律的思想方法，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下关于物理学史与物理研究的思想方法正确的是（　　） A. 在推导v-t图像面积表示位移时用到了极限法 B. 卡文迪许用扭秤测量引力常量体现了等效替代的思想 C. 加速度和功率的定义都运用了比值定义法 D. 开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 2. 一颗经过北京上空的卫星，绕地球做匀速圆周运动，则对该卫星的描述可能正确的是（ ） A. 始终处于平衡态 B. 绕行周期等于24h C. 运行速度大于 D. 运行加速度大于 3. 如图所示，光滑圆环轨道固定在竖直平面内。时，小球甲从圆环内最高点水平向右运动，同时小球乙从圆环内最低点水平向左运动，经过时间，甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。甲、乙两球质量相等，则时（ ） A. 甲、乙两球速度相同 B. 甲球的动能大于乙球 C. 甲球动能变化量的大小小于乙球 D. 甲球的高度高于乙球 4. 如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则物体P（ ） A. 将沿斜面下滑 B. 与Q发生相对滑动 C. 所受合力增大 D. 受斜面竖直向上的作用力 5. 如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 某同学用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数，得到弹簧弹力随弹簧长度变化的图像如图乙所示，则（ ） A. 弹簧劲度系数为 B. 用图像的斜率计算弹簧劲度系数会使测量值偏小 C. 刻度尺的“0”刻度线低于弹簧上端，对测量结果无影响 D. 若弹簧从中间断裂成两根，劲度系数不变 7. 如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部，在弹簧的上端从静止开始释放一质量的滑块，滑块的加速度与弹簧压缩量间的关系如图乙所示。重力加速度大小，弹簧的弹性势能可表示为，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，则（ ） A. 斜面的倾角需满足 B. 弹簧的劲度系数为 C. 滑块最大的动能为 D. 滑块速度最大时，弹簧的弹性势能为0.5 J 8. 某千斤顶的结构如图所示，四根等长杆由铰链相连。摇动手柄竖直抬升重物过程中，、两点的间距每秒均匀缩短，当时，下列说法正确的是（ ） A. 与两点速度大小相等，方向相反 B. 点速度方向沿向上，大小为 C. 点速度方向竖直向上，大小为 D. 点相对点的速度沿水平方向，大小为 9. 我国于2016年第三季度发射“天宫二号”空间实验室，第四季度“神舟十一号”飞船搭乘两名航天员与“天宫二号”对接。空间实验室由长征运载火箭送入近地点为，远地点为的椭圆轨道，点离地面高度为，地球中心位于椭圆的一个焦点上，“天宫二号”飞行几周后变轨进入预定圆轨道，如图所示，3为预定圆轨道，已知“天宫二号”在预定圆轨道上飞行圈历时为，引力常量为，地球半径为，则下列说法正确的是（ ） A. 由题中给出的信息可以计算出地球的质量 B. “天宫二号”从点开始沿椭圆轨道向点运动过程中，机械能不守恒 C. “天宫二号”从点开始沿椭圆轨道向点运动过程中，动能先增大后减小 D. “天宫二号”在椭圆轨道上的点的加速度小于在预定轨道上的点的加速度 10. 如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率向上运动。现将一质量为的小物体（视为质点）轻轻放在处，小物体在甲传送带上到达处时恰好达到传送带的速率；在乙传送带上到达离处竖直高度为的处时达到传送带的速率，已知处离地面的高度均为。则在小物体从到的过程中（ ） A. 两传送带消耗的电能相等 B. 两传送带对小物体做功不相等 C. 小物体与乙传送带间的动摩擦因数较小 D. 图乙中因摩擦产生的热量为 11. 如图所示，质量均为的物块、放在水平转盘上，两物块到转轴的距离均为，与转盘之间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。、分别用轻绳系于转盘转轴上的、点，轻绳都刚好拉直。重力加速度为。转盘由静止开始缓慢增大转速直至、脱离圆盘过程中（ ） A. 圆盘对两物块的摩擦力都指向圆心 B. 圆盘对物块做的功小于对做的功 C. 两绳同时出现拉力，且绳较早脱离圆盘 D. 物块、同时脱离圆盘，脱离时角速度 二、实验题（本题15分，每空3分） 12. 小明利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：安装phyphox APP的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。 （1）下列实验操作步骤，正确顺序是______ ①将质量为m的铁球放在钢尺末端 ②迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落 ③传感器记录下声音振幅随时间变化曲线 ④将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差h ⑤将手机位于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目 （2）声音振幅随时间变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻，对应的时间间隔t=______s； （3）若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：mgh=______（用m、h、t表示）。 （4）若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果______（选填“有”或“没有”）影响。 （5）小华认为应将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间。你认为哪位同学的时间测量结果更准确，请简要说明理由_______。 三、解答题（共4小题，计41分） 13. “卫星巡田”让农业生产焕发新活力。卫星绕两极在距地面h高度的圆轨道上运行，监测的农田南北长为l，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。求： （1）该卫星的运行速度大小v； （2）该卫星通过农田正上方的时间t。 14. 如图所示，某弹射装置弹射小球的出口位置与打在墙上的落点的连线与水平面的夹角为。已知小球离开弹射装置出口时的速度大小为，方向与水平面的夹角为，忽略空气阻力，重力加速度取。求： （1）小球从点运动到点过程经历的时间； （2）小球运动到点的速度。 15. 如图所示，质量的物块A放置在水平地面上，上表面为光滑斜面，斜面长，与水平方向的夹角。质量的小物块从斜面顶端由静止沿斜面下滑，A保持静止。A与地面间的动摩擦因数为，取重力加速度，，。 （1）求物块B在斜面上运动的时间（结果可保留根号）； （2）若在斜面顶端时，给、相同的水平初速度，此后、恰能一起以相同的加速度向左做匀减速运动，求与地面间的动摩擦因数； （3）若沿斜面下滑时对A施加水平向右的推力，，在水平方向的加速度相同，相对做匀速直线运动，求下滑到底端的过程中推力做的功。 16. 如图所示，一轻支架由水平段和竖直段组成。轻弹簧一端固定于点，另一端与套在水平杆上的球相连，一根长为的轻绳连接、两球。球质量，球质量，球与水平杆的动摩擦因数，弹簧原长，劲度系数。初始时使球尽量压缩弹簧并恰好处于静止状态。现使系统绕轴缓慢转动起来，转动过程中保持、两球始终与在同一竖直平面内。当系统以某角速度稳定转动时，细绳与竖直方向成角，此时弹簧的弹力大小恰好与初始时相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。，，， （1）试证明弹簧弹性势能，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量； （2）求细绳与竖直方向成角时，系统转动的角速度； （3）求整个过程中驱动力对系统所做的总功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $