精品解析：北京市顺义区第一中学2026-2027高三上学期10月学情自测物理试卷

顺义一中2026—2027学年10月考练习 高三物理 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。选对的得3分，有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。 1. 如图某个走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.4∶1. （ ） A. 时针与分针的角速度之比1∶12 B. 时针与分针的角速度之比1∶60 C. 时针针尖与分针针尖线速度之比1.4∶24 D. 时针针尖与分针针尖线速度之比1.4∶60 【答案】A 【解析】 【详解】时针转一圈需要，分针转一圈需要，角速度与周期的关系为 所以时针与分针的角速度之比为 A．时针与分针的角速度之比为1:12，故A正确； B．时针与分针的角速度之比为1:12，不是1:60，故B错误； C．针尖的线速度满足 已知分针与时针的长度之比为1.4:1，则时针针尖与分针针尖的线速度之比为 该比值不是1.4:24，故C错误； D．时针针尖与分针针尖的线速度之比为1:16.8，不是1.4:60，故D错误。 故选A。 2. 宇航员在月球表面测得的g值为地球表面的，一个质量为600 kg的飞行器在月球表面时，下列判断正确的是（　　） A. 质量是100 kg，重力是5 880 N B. 质量是100 kg，重力是980 N C. 质量是600 kg，重力是980 N D. 质量是600 kg，重力是5 880 N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】飞行器的质量是不变的，在月球表面仍为600 kg，而在月球上的重力为 故选C。 3. 将地球看成是绕地轴匀速转动的圆球体，如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，他们随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则甲、乙两人线速度之比正确的是（　　） A. B. C. 1:1 D. 1:2 【答案】B 【解析】 【详解】设地球半径为R，则甲、乙的轨道半径为， 甲、乙随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则角速度相同，由可知线速度之比为 故选B。 4. 设地球表面的重力加速度为g0， 物体在距地心4R（R 是地球半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为（　　） A. 1 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】假设在地球表面上放置一个质量为的物体，则 假设在距离地心4R处放置一个质量为的物体，则 ABC错误，D正确。 故选D。 5. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. ta>tb, va<vb B. ta>tb, va>vb C. ta<tb, va<vb D. ta<tb, va>vb 【答案】A 【解析】 【详解】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 可知 因为 ha＞hb 则 ta＞tb 根据 x=v0t 因为水平位移相等 va＜vb 故A正确，BCD错误。 故选A。 6. 关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是 A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C. 在赤道上空运行的两颗地球静止卫星，它们的轨道半径有可能不同 D. 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 【答案】B 【解析】 【详解】由开普勒第三定律可知，当圆轨道半径R和椭圆轨道半长轴a相等时，两颗卫星的周期相同，A错误．沿椭圆轨道运行的卫星，在与地心距离相等的对称位置具有相同的速率，卫星的动能和势能相等，B正确．地球静止卫星与地球同步，与地球自转周期相同，相对地面静止，它们的轨道半径相同，轨道平面都在赤道平面，C错误．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面可能经过两极的极地卫星，也可能是轨道平面与极地卫星有一偏角，这样轨道平面就不重合，D错误． 7. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中（ ） A. 从P到M所用的时间等于 B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C. 从P到Q阶段，速率先增大后变小 D. 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．海王星运行周期为，则海王星从运行到的时间为，位于中间，根据开普勒第二定律可知，海王星在近日点运行速度较快，所以海王星从到所用的时间小于，故A错误； B．由题意可知，只考虑海王星和太阳之间的相互作用，即从到阶段只有万有引力做功，所以海王星的机械能不变，故B错误； C．由开普勒第二定律可知，海王星在近日点运行速度较快，在远日点运行速度较慢，所以从到阶段，速率一直减小，故C错误； D．从到阶段，万有引力的方向与海王星位移方向的夹角大于，万有引力做负功；从到阶段，万有引力的方向与海王星位移方向的夹角小于，万有引力做正功，所以从到阶段，万有引力对海王星先做负功后做正功，故D正确； 故选D。 8. 如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，则：，解得，即圆盘转动的最大角速度为，故选B. 9. 如图所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足；设想分别把一物体以水平方向初速和抛出，均落至斜面，根据以上信息可以判断物体从抛出到落至斜面所用时间、水平位移比值（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．以水平方向初速度抛出的物体，经过时间后落在斜面上，则物体水平方向的位移为 竖直方向的位移为 斜面倾角为，则有，即 同理，以水平方向初速度抛出的物体，落在斜面上时经过的时间为 由此可得时间之比为，故A错误，B正确； CD．水平位移之比为，故CD错误； 故选B。 10. 把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动，如图中的轨迹1和轨迹2所示。比较小球沿轨迹1和轨迹2的运动，下列说法正确的是（ ） A. 沿轨迹1运动时受到的弹力较大 B. 沿轨迹1运动时的角速度较大 C. 沿轨迹2运动时的线速度较小 D. 沿轨迹2运动时向心加速度较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球做匀速圆周运动时，漏斗弹力和小球重力的合力提供向心力，小球沿轨迹1和轨迹2运动时重力与漏斗斜面的夹角不变，由力的三角形法则可知，小球沿轨迹1和轨迹2运动时受到的向心力、弹力均相同，故A错误； B．由向心力公式可知，向心力相同时，圆周运动的半径越大，角速度越小，所以小球沿轨迹1运动时的角速度较小，故B错误； C．由向心力公式可知，向心力相同时，圆周运动的半径越小，线速度越小，所以小球沿轨迹2运动时的线速度较小，故C正确； D．由向心力公式可知，向心力相同时，向心加速度相同，故D错误； 故选C。 11. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中段为平直上坡路面，段为水平路面，段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ） A. 在段汽车的输出功率逐渐增大 B. 汽车在段的输出功率比段的小 C. 在段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在段的输出功率比bc段的小 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车在段做匀速直线运动，牵引力等于阻力（重力沿斜面向下的分力、空气阻力和摩擦阻力均不变），阻力不变，则牵引力不变，由公式可知，汽车的输出功率不变，故A错误； B．汽车在段的速度与段的速度相同，也做匀速直线运动，但段的阻力减小（少了重力沿斜面向下的分力），则段的牵引力较段减小，所以汽车的输出功率减小，即汽车在段的输出功率比段的大，故B错误； C．汽车在段做匀速直线运动，牵引力不变，速度不变，输出功率不变，故C错误； D．汽车在段的阻力较段更小（重力沿斜面向下的分力变为动力），牵引力较段更小，所以汽车的输出功率更小，即汽车在段的输出功率比段的小，故D正确； 故选D。 12. 双星系统由两个天体组成，相对于其他天体，位置非常靠近，以相同的角速度绕两者连线上某点各自做匀速圆周运动。如图所示是某双星系统的示意图，O为圆心。两恒星P、Q的球心分别为、，两星球的半径远小于两星球球心之间的距离。已知P的轨道半径大于Q的轨道半径，设P质量为、Q质量为，P、Q间的距离为L，P、Q运动周期为T。下列说法正确的是（ ） A. P的质量大于Q的质量 B. P的轨道半径为 C. P、Q的向心加速度之比为1∶1 D. L一定，若P、Q的总质量越大，绕行周期会越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．两星球之间的万有引力提供向心力，万有引力相同，则有 的轨道半径大于的轨道半径，则，故A错误； B．由以上分析可得 化简可得的轨道半径为，故B错误； C．的向心加速度之比为，故C错误； D．对于，根据万有引力公式可得 同理，对于可得 两式相加并化简可得 当一定时，若的总质量（）越大，绕行周期会越小,故D正确； 故选D。 13. 一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）示，曲线上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出，如图（b）示，则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为 在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力作为向心力，由向心力的公式得 所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是 故B正确。 故选B。 14. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器在我国内蒙古中部四子王旗着陆场成功着陆，这一事件标志着我国首次月球采样任务取得圆满成功。此次任务中，为了节省燃料、保证返回器的安全，也为之后的载人登月返回做准备，返回器采用了半弹道跳跃返回方式，具体而言就是返回器先后经历两次“再入段”，利用大气层减速。返回器第一次再入过程中，除受到大气阻力外还会受到垂直速度方向的大气升力作用，使其能再次跳跃到距地面高度120km以上的大气层，做一段跳跃飞行后，又再次进入距地面高度120km以下的大气层，使再入速度达到安全着陆的要求。这一返回过程如图所示。若不考虑返回器飞行中质量的变化，从以上给出的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　） A. 若没有大气层的减速作用，返回器返回着陆点时的速度等于第一宇宙速度 B. 返回器在第一次再入段，经过轨道最低点前已开始减速 C. 返回器在第一次再入段，经过轨道最低点时所受大气升力与万有引力大小相等 D. 返回器从第一次再入至着陆过程中与大气摩擦产生的热量等于其第一次再入时的动能 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．若没有大气层的减速作用，当返回器带着月壤，从38万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来，这时它的飞行速度接近每秒11公里的第二宇宙速度，返回器返回着陆点时的速度大于第一宇宙速度，选项A错误； B．返回器在第一次再入段，由于受到大气的阻力以及垂直速度方向的大气升力作用，经过轨道最低点前已开始减速，选项B正确； C．返回器在第一次再入段，经过轨道最低点时，由于有向上的加速度，则根据 可知 即所受大气升力大于万有引力大小，选项C错误； D．返回器着陆时还具有一定的速度，则从第一次再入至着陆过程中与大气摩擦产生的热量小于其第一次再入时的动能，选项D错误。 故选B。 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸固定在背板上。钢球沿斜槽轨道滑下后飞出，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个印迹。移动挡板，重复实验，白纸上留下一系列印迹。 （1）下列实验操作必要的是（　　） A. 背板调节到竖直平面内 B. 斜槽轨道的末端保持水平 C. 等间距移动挡板 （2）该同学描绘出小球做平抛运动的轨迹。如图2所示，在轨迹上测量出A、B、C三点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2）和（x3，y3）。如果坐标满足________关系（用y1、y2、y3表示），说明小球抛出后在O、A、B、C相邻两点间运动经历了相等的时间间隔。同时，如果坐标还满足________关系（用x1、x2、x3表示），那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动。 （3）经正确操作，该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，将其坐标在直角坐标系内描绘出y-x2图像，如图3所示。由此可计算出小球从轨道上水平抛出的初速度v0=________m/s。（重力加速度g取9.8m/s2） 【答案】（1）AB （2） ①. ②. （3）1.0 【解析】 【小问1详解】 实验中应保证小球做平抛运动，则背板需要调节到竖直平面内，且斜槽轨道的末端保持水平，不需要等间距移动挡板。 故选AB。 【小问2详解】 [1]若小球在O、A、B、C相邻两点间运动经历了相等的时间间隔T，竖直方向上，根据可得 即 [2]水平方向上，根据可得 即 【小问3详解】 根据平抛运动的规律可得， 所以 结合图线可得 解得 16. 某实验小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。 （1）为了让细线对小车的拉力等于小车所受的合外力。需要用小木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，若___________，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。 （2）通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a、图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度___________（保留3位有效数字）。 （3）已知砂桶和砂的总重力远小于小车的重力，若始终保持长木板水平，取砂桶和砂的总重力为F。根据测得的数据作出小车的加速度a随F变化的图线，如图丙所示。由图丙中的数据可知小车所受的阻力大小为___________N，小车的质量为___________kg。 （4）观察图丙可以发现，图线发生了“弯曲”。若实验平衡了摩擦力，再次作出小车的加速度a随F变化的图线（未画出），图线依然会“弯曲”。经过思考后可知，图线“弯曲”的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力F，而实际上与F并不相等。现考虑已平衡摩擦力的实验，将记为相对误差，设砂桶和砂的总质量为，小车的质量为，则相对误差与的关系图线应为___________。 A. B. C. D. 【答案】 ①. 打点计时器打出一系列间隔均匀的点 ②. ③. 1 ④. 0.5 ⑤. D 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意可知，平衡摩擦力之后，小车在木板上应做匀速直线运动，则轻推一下小车，打点计时器应该打出一系列间隔均匀的点。 （2）[2]使用的电源是频率的交变电流，相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，则相邻计数点间的时间间隔为 由逐差法有 解得 （3）[3][4]根据题意，设小车的质量为，所受阻力为，由牛顿第二定律有 解得 结合图丙有 ， 解得 ， （4）[5]根据题意，由牛顿第二定律有 则 则相对误差与的关系图线应为正比例函数。 故选D。 17. 如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下沿水平地面向右匀加速运动，经过一段时间发生的位移大小为x。已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求： （1）物体发生位移x所用时间t； （2）物体发生位移x过程中摩擦力做的功Wf； （3）物体发生位移x时运动速度大小v。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水平方向，有 竖直方向，有 联立解得 根据位移时间关系可得 所以 【小问2详解】 物体所受摩擦力大小为 则摩擦力做的功为 【小问3详解】 根据速度位移关系可得 所以 18. 如图所示，半径为的光滑圆形轨道固定在竖直平面内，O为圆心，a、b、c、d为轨道上的点，其中ac为竖直直径，b与圆心等高，d与圆心O的连线与水平方向的夹角为45°。一质量为m的小球自轨道底端a点获得一个水平向右的瞬时速度重力加速度为g，小球视为质点。 （1）求小球在a处受到轨道的支持力大小； （2）若小球在d点恰好脱离轨道， a.求脱轨瞬间小球的速度； b.以d点为坐标原点，水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向建立坐标系，求小球脱离轨道后运动轨迹的方程。 【答案】（1） （2）脱轨速度；运动轨迹方程，其中。 【解析】 【小问1详解】 小球在最低点时，向心加速度竖直向上，轨道支持力与重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 小球在点恰好脱离轨道时，轨道支持力为零，重力指向圆心方向的分力提供向心力，有 解得 小球从点沿圆弧向右上方运动，到达点时速度沿切线指向左上方，与水平向左方向成角。以脱轨时刻为计时起点，速度分量为， 脱轨后小球仅受重力作用，做斜抛运动，位移方程为， 消去，解得 代入，得到 由于且水平速度向左，轨迹对应。 19. （1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即，是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，已知引力常量为G，太阳的质量为。 请你推导出太阳系中该常量k的表达式。 （2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。经测定月地距离为，月球绕地球运动的周期为，（，结果保留一位有效数字） a.计算地球的质量。 b.计算月球绕地球运动的加速度的大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 行星围绕太阳做圆周运动，由万有引力可得 整理后可得 圆周运动的半长轴等于半径，所以。 【小问2详解】 a．月地距离为，周期为，根据以上推导的结论可得 则地球的质量为。 b．月球绕地球运动的加速度的大小为。 20. 广场水平地面上，同种盆栽紧密排列在以O为圆心、半径为R=4m的圆周上如图1，各花盆大小一致，花盆自身半径远小于R。圆心处架设竖直水管，顶端水平喷水嘴离地的高度为h=0.8m，其上端喷水嘴转动的角速度可调节，以保障喷出的水全部落入花盆中。如图2所示，水泵将水从地面下方深度为H=9.2m的水井中抽出，水泵装置的总效率为η=80%，即电动机消耗的电能里有80%转化为水的机械能。喷水嘴的横截面积，水的密度。忽略喷水嘴水平长度与空气阻力，不计管道中水的机械能损失，重力加速度g取10m/s2。 （1）求水从喷水嘴喷出的速度v0的大小； （2）求水泵单位时间对水做的功； （3）若采用电网为水泵供电，求电动机的输入电功率； （4）现改用太阳能电池给水泵供电，尝试纯太阳能驱动这套喷灌系统。已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有34%的能量损失。砷化镓太阳能电池将光能转化为电能的效率可达到31.6%。太阳能电池板的正对阳光的面积，试通过计算分析，该太阳能电池提供的电能能否维持第（3）问中电动机所需的输入电功率。 【答案】（1）10m/s （2）375J （3）468.75W （4）能 【解析】 【小问1详解】 由于喷出的水做平抛运动，则， 代入数据解得 【小问2详解】 根据能量守恒定律可得，水泵单位时间对水做的功 单位时间内水的质量为 联立解得 【小问3详解】 电动机的输入电功率为 代入数据解得 【小问4详解】 辐射到太阳能电池板上的功率为 太阳能电池为电动机提供的电功率为 联立解得 由此可知，该太阳能电池提供的电能能维持第（3）问中电动机所需的输入电功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 顺义一中2026—2027学年10月考练习 高三物理 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。选对的得3分，有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。 1. 如图某个走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.4∶1. （ ） A. 时针与分针的角速度之比1∶12 B. 时针与分针的角速度之比1∶60 C. 时针针尖与分针针尖线速度之比1.4∶24 D. 时针针尖与分针针尖线速度之比1.4∶60 2. 宇航员在月球表面测得的g值为地球表面的，一个质量为600 kg的飞行器在月球表面时，下列判断正确的是（　　） A. 质量是100 kg，重力是5 880 N B. 质量是100 kg，重力是980 N C. 质量是600 kg，重力是980 N D. 质量是600 kg，重力是5 880 N 3. 将地球看成是绕地轴匀速转动的圆球体，如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，他们随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则甲、乙两人线速度之比正确的是（　　） A. B. C. 1:1 D. 1:2 4. 设地球表面的重力加速度为g0， 物体在距地心4R（R 是地球半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为（　　） A. 1 B. C. D. 5. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. ta>tb, va<vb B. ta>tb, va>vb C. ta<tb, va<vb D. ta<tb, va>vb 6. 关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是 A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C. 在赤道上空运行的两颗地球静止卫星，它们的轨道半径有可能不同 D. 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 7. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中（ ） A. 从P到M所用的时间等于 B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C. 从P到Q阶段，速率先增大后变小 D. 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功 8. 如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足；设想分别把一物体以水平方向初速和抛出，均落至斜面，根据以上信息可以判断物体从抛出到落至斜面所用时间、水平位移比值（ ） A. B. C. D. 10. 把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在水平面内做匀速圆周运动，如图中的轨迹1和轨迹2所示。比较小球沿轨迹1和轨迹2的运动，下列说法正确的是（ ） A. 沿轨迹1运动时受到的弹力较大 B. 沿轨迹1运动时的角速度较大 C. 沿轨迹2运动时的线速度较小 D. 沿轨迹2运动时向心加速度较大 11. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中段为平直上坡路面，段为水平路面，段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ） A. 在段汽车的输出功率逐渐增大 B. 汽车在段的输出功率比段的小 C. 在段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在段的输出功率比bc段的小 12. 双星系统由两个天体组成，相对于其他天体，位置非常靠近，以相同的角速度绕两者连线上某点各自做匀速圆周运动。如图所示是某双星系统的示意图，O为圆心。两恒星P、Q的球心分别为、，两星球的半径远小于两星球球心之间的距离。已知P的轨道半径大于Q的轨道半径，设P质量为、Q质量为，P、Q间的距离为L，P、Q运动周期为T。下列说法正确的是（ ） A. P的质量大于Q的质量 B. P的轨道半径为 C. P、Q的向心加速度之比为1∶1 D. L一定，若P、Q的总质量越大，绕行周期会越小 13. 一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）示，曲线上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出，如图（b）示，则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（　　） A. B. C. D. 14. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器在我国内蒙古中部四子王旗着陆场成功着陆，这一事件标志着我国首次月球采样任务取得圆满成功。此次任务中，为了节省燃料、保证返回器的安全，也为之后的载人登月返回做准备，返回器采用了半弹道跳跃返回方式，具体而言就是返回器先后经历两次“再入段”，利用大气层减速。返回器第一次再入过程中，除受到大气阻力外还会受到垂直速度方向的大气升力作用，使其能再次跳跃到距地面高度120km以上的大气层，做一段跳跃飞行后，又再次进入距地面高度120km以下的大气层，使再入速度达到安全着陆的要求。这一返回过程如图所示。若不考虑返回器飞行中质量的变化，从以上给出的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　） A. 若没有大气层的减速作用，返回器返回着陆点时的速度等于第一宇宙速度 B. 返回器在第一次再入段，经过轨道最低点前已开始减速 C. 返回器在第一次再入段，经过轨道最低点时所受大气升力与万有引力大小相等 D. 返回器从第一次再入至着陆过程中与大气摩擦产生的热量等于其第一次再入时的动能 第二部分 本部分共6题，共58分。 15. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸固定在背板上。钢球沿斜槽轨道滑下后飞出，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个印迹。移动挡板，重复实验，白纸上留下一系列印迹。 （1）下列实验操作必要的是（　　） A. 背板调节到竖直平面内 B. 斜槽轨道的末端保持水平 C. 等间距移动挡板 （2）该同学描绘出小球做平抛运动的轨迹。如图2所示，在轨迹上测量出A、B、C三点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2）和（x3，y3）。如果坐标满足________关系（用y1、y2、y3表示），说明小球抛出后在O、A、B、C相邻两点间运动经历了相等的时间间隔。同时，如果坐标还满足________关系（用x1、x2、x3表示），那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动。 （3）经正确操作，该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，将其坐标在直角坐标系内描绘出y-x2图像，如图3所示。由此可计算出小球从轨道上水平抛出的初速度v0=________m/s。（重力加速度g取9.8m/s2） 16. 某实验小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。 （1）为了让细线对小车的拉力等于小车所受的合外力。需要用小木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，若___________，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。 （2）通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a、图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度___________（保留3位有效数字）。 （3）已知砂桶和砂的总重力远小于小车的重力，若始终保持长木板水平，取砂桶和砂的总重力为F。根据测得的数据作出小车的加速度a随F变化的图线，如图丙所示。由图丙中的数据可知小车所受的阻力大小为___________N，小车的质量为___________kg。 （4）观察图丙可以发现，图线发生了“弯曲”。若实验平衡了摩擦力，再次作出小车的加速度a随F变化的图线（未画出），图线依然会“弯曲”。经过思考后可知，图线“弯曲”的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力F，而实际上与F并不相等。现考虑已平衡摩擦力的实验，将记为相对误差，设砂桶和砂的总质量为，小车的质量为，则相对误差与的关系图线应为___________。 A. B. C. D. 17. 如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下沿水平地面向右匀加速运动，经过一段时间发生的位移大小为x。已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求： （1）物体发生位移x所用时间t； （2）物体发生位移x过程中摩擦力做的功Wf； （3）物体发生位移x时运动速度大小v。 18. 如图所示，半径为的光滑圆形轨道固定在竖直平面内，O为圆心，a、b、c、d为轨道上的点，其中ac为竖直直径，b与圆心等高，d与圆心O的连线与水平方向的夹角为45°。一质量为m的小球自轨道底端a点获得一个水平向右的瞬时速度重力加速度为g，小球视为质点。 （1）求小球在a处受到轨道的支持力大小； （2）若小球在d点恰好脱离轨道， a.求脱轨瞬间小球的速度； b.以d点为坐标原点，水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向建立坐标系，求小球脱离轨道后运动轨迹的方程。 19. （1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即，是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，已知引力常量为G，太阳的质量为。 请你推导出太阳系中该常量k的表达式。 （2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。经测定月地距离为，月球绕地球运动的周期为，（，结果保留一位有效数字） a.计算地球的质量。 b.计算月球绕地球运动的加速度的大小。 20. 广场水平地面上，同种盆栽紧密排列在以O为圆心、半径为R=4m的圆周上如图1，各花盆大小一致，花盆自身半径远小于R。圆心处架设竖直水管，顶端水平喷水嘴离地的高度为h=0.8m，其上端喷水嘴转动的角速度可调节，以保障喷出的水全部落入花盆中。如图2所示，水泵将水从地面下方深度为H=9.2m的水井中抽出，水泵装置的总效率为η=80%，即电动机消耗的电能里有80%转化为水的机械能。喷水嘴的横截面积，水的密度。忽略喷水嘴水平长度与空气阻力，不计管道中水的机械能损失，重力加速度g取10m/s2。 （1）求水从喷水嘴喷出的速度v0的大小； （2）求水泵单位时间对水做的功； （3）若采用电网为水泵供电，求电动机的输入电功率； （4）现改用太阳能电池给水泵供电，尝试纯太阳能驱动这套喷灌系统。已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有34%的能量损失。砷化镓太阳能电池将光能转化为电能的效率可达到31.6%。太阳能电池板的正对阳光的面积，试通过计算分析，该太阳能电池提供的电能能否维持第（3）问中电动机所需的输入电功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $