精品解析：安徽六安第一中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

六安一中2027届高三年级第三次月考 物理试卷 时间：120分钟 满分：150分 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合要求的） 1. “二十四节气”起源于黄河流域、是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是（ ） A. 地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 B. 夏季比春季的时间长 C. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 D. 开普勒第三定律中的值大小由太阳系中各行星质量决定 【答案】B 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律可知地球每转过相同的时间，地球与太阳的连线扫过的面积相等，A错误； B．地球公转轨道是椭圆形的，但轨道上的速度并不是均匀分布的，远日点的速度最大，由图可知夏季比春季的时间长，B正确； C．由牛顿第三定律可知太阳对地球的万有引力等于地球对太阳的万有引力，C错误； D．开普勒第三定律中的值大小由中心天体，即太阳决定，D错误。 故选B。 2. 如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（ ） A. 1N B. 2N C. 4N D. 5N 【答案】C 【解析】 【详解】对两物块整体做受力分析有 F = 2ma 再对于后面的物块有 FTmax= ma FTmax= 2N 联立解得 F = 4N 故选C。 3. 如图所示，桌面上放置一内壁光滑的固定竖直圆环轨道，质量为M，半径为R。可视为质点的小球在轨道内做圆周运动，其质量为m。小球在轨道最高点的速度大小为，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A. 当时，轨道对小球无支持力 B. 当时，轨道对桌面的压力为 C. 小球做圆周运动的过程中，合外力提供向心力 D. 小球在最高点时处于超重状态 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当时，对小球受力分析，得 得 根据牛顿第三定律，小球对圆环的作用力与圆环对小球的作用力大小相等方向相反，对圆环轨道受力分析，得 则 A错误，B正确； C．小球做变速圆周运动，在小球运动的过程中，除最高点和最低点合外力提供向心力，其它位置都是合外力的分力提供向心力， C错误； D．小球在最高点时加速度向下，则处于失重状态，D错误。 故选B。 4. 如图所示，套在细直杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下A沿杆以速度vA匀速上升经过P、Q两点，经过P点时轻绳与竖直杆间的夹角为α，经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向，轻绳始终保持伸直状态。则（　　） A. 经过P点时，B的速度大小等于 B. 当α=30°时，A、B的速度大小之比是1∶2 C. 在A从P至Q的过程中，B受到的拉力大于重力 D. 经过Q点时，B的速度方向向下 【答案】C 【解析】 【详解】AB．A的速度沿轻绳方向的分速度与B的速度vB大小相等，则有 当时，A、B的速度大小之比是，AB错误； CD．当A环上升至与定滑轮的连线处于水平方向的位置Q时，B的速度vB=0，当A上升时，夹角α增大，由可知，B向下做减速运动，加速度方向向上，由牛顿第二定律可知，轻绳对B的拉力大于B的重力，C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，在竖直面内有一圆环，为水平线。圆周上有三根互成的光滑杆、、，每根杆上各套着一个小球，将这些小球从三根杆的顶端分别下滑至点，所用的时间分别为，则其关系为（　　） A. B. C. D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】审题可知点并不是圆的最低点，无法直接使用“等时圆”模型，但可间接使用，以点为最低点，取合适的竖直半径作等时圆，使点落在圆周上，圆周交与点，如图所示 由等时圆结论可知 由图可知， 故 故选B。 6. 如图所示，光滑斜面固定在水平面上，自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一小滑块从离弹簧上端处的位置由静止释放，以释放点为原点，沿斜面向下为正方向建立轴，弹簧始终处于弹性限度内。在滑块沿斜面下滑至最低点过程中，其动能和机械能随位置变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】BC．在滑块与弹簧接触前，只有重力对滑块做正功，滑块的机械能保持不变，所受合力沿斜面向下，大小为 滑块的动能逐渐增大，接触弹簧后，弹簧弹力对滑块做负功，滑块的机械能减小，所受合力 则合力先沿斜面向下，大小逐渐变小，滑块的动能继续增大，当合力为零时，滑块的动能最大，之后合力沿斜面向上，大小逐渐变大，滑块的动能减小直至为零，由此可知，故BC错误； A．根据动能定理得 可知图像的斜率 合力先不变（为正），再减小（为正）后增大（为负），则该图像的切线斜率先不变（为正），再减小（为正）后增大（为负），故A正确； D．根据功能关系有 可知图像的斜率 滑块与弹簧接触后，弹力不断增加，则该图像的切线斜率绝对值不断增大，故D错误。 故选A。 7. 如图所示为某同学练习投篮时的简易图，两次篮球的出手点均为，结果两次篮球均命中篮筐，轨迹如图。已知篮球两次出手瞬间的速度大小相等，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ） A. 轨迹2的运动时间较长 B. 轨迹2最高点的速度较大 C. 轨迹1在点的速度较大 D. 轨迹2在点时，重力的瞬时功率大 【答案】B 【解析】 【详解】A．设两条轨迹的最高点相对点的高度分别为、，点相对点的高度为。篮球在竖直方向上做竖直上抛运动，上升时间与从最高点下降到点的时间之和为，其中 由图可知，故，轨迹1的运动时间较长，A错误； B．篮球在水平方向上做匀速直线运动，设两次投篮的水平位移均为，则水平分速度分别为、 由可得，而篮球在最高点的竖直分速度为零，故轨迹2最高点的速度较大，B正确； C．设篮球质量为，两次出手速度大小均为，到达点时的速度大小分别为、。从点到点，由动能定理有 解得，两次篮球在点的速度大小相等，C错误； D．两次篮球到达点时均向下运动，设此时竖直分速度的大小分别为、。从最高点到点，由竖直方向的运动规律有 由可得 重力的瞬时功率为，故，轨迹1在点时重力的瞬时功率较大，D错误。 故选B。 8. 一质量可视为不变的汽车在平直公路上行驶，该车在一段行驶过程中速度的倒数随加速度a的变化图像如图所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b。下列说法正确的是（　　） A. 汽车运动过程中发动机的输出功率不变 B. 汽车在行驶过程中受到的阻力逐渐变大 C. 汽车行驶的最大速度为 D. 当汽车速度为最大速度的一半时，汽车的加速度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设汽车行驶时发动机的输出功率为，阻力为，牵引力为，则有 ， 整理可得 由题图可知 ， 解得 ， 可知汽车行驶过程中发动机的输出功率不变，汽车在行驶过程中受到的阻力恒定不变，故A正确，B错误； C．当汽车速度达到最大时，有 即 解得 故C错误； D．当汽车速度为 汽车的牵引力为 由 可得此时汽车的加速度为 故D错误。 故选A。 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图，A、B为地球的两颗共面卫星，均绕地心O做逆时针方向的匀速圆周运动。卫星B为近地卫星，卫星A离地高度为地球半径的8倍，已知地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 卫星A受到地球的万有引力比卫星B小 B. 地球的平均密度为 C. 半径OA、OB在相等的时间内扫过的面积相等 D. 在卫星A的一个周期内，A、B、O三者共线的次数为52次 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设地球质量为，卫星和的质量分别为和。卫星受到地球的万有引力满足，两轨道半径分别为和，但两颗卫星的质量未知，不能据此比较两卫星所受万有引力的大小，故A错误； B．对近地卫星，地球表面附近有 解得地球质量为 地球体积为，所以地球平均密度为，故B正确； C．开普勒第二定律对同一颗卫星成立，表示该卫星与地心的连线在相等时间内扫过相等面积。圆轨道上卫星在一个周期内扫过的面积为，因此相等时间内两卫星扫过的面积之比为，由开普勒第二定律和周期关系可得 相等时间内两卫星扫过的面积不相等，故C错误； D．由开普勒第三定律得 解得。在卫星运行一个周期内，卫星比卫星多转周，两卫星与地心共线时相对转角每变化出现一次，因此共线次数为 如图，卫星与地心共线包括同侧和异侧两种情况 故D正确。 故选BD。 10. 为表彰在“理解复杂物理系统所作出的开创性贡献”，2021年诺贝尔物理学奖颁给了3位科学家。如图即为一个无序系统的模型：质量均为m的小球P、Q用长度均为L的轻杆a、b连接，轻杆a的一端可绕固定轴O自由转动，轻杆b可绕小球P自由转动。先令两球与O点处于同一高度，静止释放系统，两球在竖直面内做无序运动。某时刻，系统达到图中虚线位置，轻杆a与竖直方向成θ角（θ=30°），小球Q恰好到达与O点等高处，且其速度水平向右。已知重力加速度为g，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 此时小球P的速度方向竖直向下 B. 该过程中，小球Q的机械能守恒 C. 该过程中，轻杆a和b对小球P做的总功为 D. 该过程中，轻杆b对小球Q做的功为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球绕固定点做圆周运动，速度始终与轻杆垂直。轻杆长度不变，两球沿杆方向的速度分量相同；结合小球的速度水平向右，可知小球的速度斜向右下方。设此时两球速度大小分别为和，图中标出了速度方向及后续计算所用的夹角 小球的速度方向与竖直方向不同，故A错误； B．以过点的水平面为零重力势能面，小球初始机械能为零，此时回到原高度且速度不为零，其机械能的增量为，故B错误； C．两杆等长，连接点与小球的球心即构成等腰三角形。杆与水平线的夹角为，故杆与水平线的夹角也为；又因小球的速度方向垂直于杆，该速度方向与杆向右下方延长线的夹角为。以沿杆从小球指向小球为正方向，由两球沿杆方向的速度分量相同可得 整理得，取两球和轻杆为系统，固定轴不做功，轻杆不储存能量且不计阻力，故系统机械能守恒。从静止释放到图示位置，小球下降的高度为，小球的高度不变，因此有 联立解得 由两球的速度关系得 设两杆对小球做的总功为，对小球应用动能定理得 代入得，故C正确； D．设杆对小球做的功为。小球的初速度为零，且初、末高度相同，重力做功为零，由动能定理并代入前述速度结果得，故D正确。 故选CD。 三、实验题（每空2分，共18分） 11. （1）在探究平抛运动的规律时，可以选用图甲所示的各种装置图，以下操作合理的是（ ） A. 选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地 B. 选用装置2时，要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面 C. 选用装置3时，要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球 D. 除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片，获得平抛轨迹 （2）如图乙所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长均为5cm，如果g取10m/s2，求： ①小球运动的水平分速度的大小是___________m/s； ②小球经过B点时速度的大小是______m/s。 【答案】（1）BD （2） ①. 1.5 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A．研究竖直分运动时，人眼反应延迟，无法准确判断两球是否同时落地，应该通过听落地声音判断小球是否同时落地，故A错误； B．竖直管与大气相通，上端A的压强等于大气压强，上端A在水面下可使上端A处的压强为大气压强，从而使弯管的上端处压强与上端A处的压强有恒定的压强差，保证弯管上端压强恒定，从而使出水速度恒定，故B正确； C．选用装置3时，要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证钢球做平抛运动的初速度相同，故C错误； D．数码照相机可以每隔相等的时间间隔记录一个钢球的位置，可以用来研究平抛运动，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]方格边长 小球水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。小球由A点到B点、由B点到C点水平方向的位移相等，所用时间也相等，设为T，则竖直方向有 由图可得 代入解得 水平方向做匀速运动，相邻两点水平位移 因此水平分速度 [2]根据匀变速直线运动规律，B点竖直分速度等于AC段竖直方向平均速度，则 因此小球经过B点时速度的大小 12. 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图1所示安装好实验器材并连接好电源 B．使用天平测量重锤的质量 C．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 D．测量纸带上某些选定的点间的距离 E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是______（选填步骤前的字母）（双选）； （2）如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，设重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时的重力势能变化量ΔEp=______，动能变化量ΔEk=______； （3）某同学利用图2中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和v2，绘制v2-h图像，如图3所示，并求得图线的纵轴截距b和斜率k。则由图可得，打A点时重锤速度va=______，重力加速度g=______。 （4）某同学想用图4所示的装置验证机械能守恒定律。光滑的斜面倾角为30°，他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个物块A和B，它们的质量相等，用手托住A，初始时A静止，B也静止在斜面底端。当绳刚好被拉紧时，释放A。他想仅利用刻度尺验证A落地前瞬间两物块的机械能之和与释放时相等，请写出他需要测量的物理量，并直接写出这些物理量应满足的关系式__________________。 【答案】（1）BC （2） ①. ②. （3） ①. ②. （4）测量物块释放位置距地面的高度，以及物块落地后物块继续沿斜面上滑的最大距离，两者应满足 【解析】 【小问1详解】 A．安装好实验器材并正确连接电源是实验的必要准备，故A正确； B．设重锤下落高度为、速度为，需要验证的关系为 等式两端的质量可约去，因此无需测量重锤质量，该步骤没有必要，故B错误； C．应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，以完整记录重锤由静止开始下落的运动，故C错误； D．需要测量纸带上选定点之间的距离，才能确定重锤下落的高度并计算相应速度，故D正确； E．比较重锤减少的重力势能与增加的动能，判断二者在实验误差允许范围内是否相等，即可验证机械能守恒定律，故E正确。 本题选不正确的，故选BC。 【小问2详解】 [1]从点到点，重锤下降的高度为。按变化量等于末态减初态的定义，重力势能变化量为 负号表示重力势能减小，其减少量的大小为 [2]从点到点共有四个打点时间间隔，总时间为。设重锤在这两点的速度分别为和，将其运动近似视为匀加速直线运动，由平均速度公式得 由于速度随时间均匀变化，点对应段的时间中点，故 重锤由静止释放，动能变化量为 【小问3详解】 [1]图3以从点起算的下落距离为横坐标、速度平方为纵坐标，纵截距表示时的速度平方。忽略阻力，对重锤从点继续下落的过程，由机械能守恒定律得 整理得 由图线的纵截距可知 因此打点时重锤的速度为 [2]由上述关系，图线斜率为 因此可由图线斜率求得 【小问4详解】 需要测量物块释放位置距地面的高度，以及物块落地后物块继续沿斜面上滑的最大距离。下图用蓝色线段标出落地前两物块等长的位移，以及随后继续上滑的距离。 设两物块质量均为。落地前细绳绷紧，下降时，沿斜面上升的距离也为，其竖直升高为，两物块的速度大小相等。设落地前瞬间的共同速度大小为，若此阶段系统机械能守恒，则有 化简得 落地后细绳松弛，继续沿光滑斜面上滑，支持力不做功，仅重力做功，机械能守恒，因此 整理得 消去，两个测量量应满足 四、解答题（13题10分，14题15分，15题15分，共40分） 13. 如图所示，为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径，端切线水平，水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点。圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，取，，。 （1）求小球从点飞出的速度大小； （2）求小球在点对轨道的压力大小； （3）改变小球在水平轨道上的速度，使小球恰好能从点飞出，求小球落地点与点的水平距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 将小球在C处的速度分解，在竖直方向上有 在水平方向上有 联立并代入数据得 【小问2详解】 在C处，对小球，由牛顿第二定律得 其中 联立解得 根据牛顿第三定律知，圆弧轨道受到的压力大小 【小问3详解】 小球恰好能从A点飞出，在A点，重力提供向心力，有 又小球落地时间，满足 水平位移 联立解得 14. 如图所示，半径的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内，下端与传送带相切于点，水平传送带上、两端点间距，传送带以的速度顺时针运动，将质量的小滑块（可视为质点）放到传送带上，滑块与传送带间的动摩擦因数，取。 （1）将滑块在传送带端由静止释放，求滑块由释放到第一次经过端时的速度大小； （2）若滑块仍由静止释放，要想滑块能通过圆轨道的最高点，求滑块在传送带上释放的位置范围； （3）若将滑块在传送带中点处释放，同时沿水平方向给滑块一初速度，使滑块能通过圆轨道的最高点，求此初速度满足的条件。 【答案】（1） （2）滑块在距端小于等于7.5m的范围内任何一个位置释放 （3）若初速度水平向右，满足；若初速度水平向左，满足 【解析】 【小问1详解】 对滑块，由牛顿第二定律得 设滑块相对地面运动时，与传送带共速，由运动学公式得 解得 则滑块运动后将与传送带保持相对静止一起做匀速直线运动，故滑块由释放到第一次经过端时的速度大小 【小问2详解】 滑块恰能通过圆轨道的最高点，由牛顿第二定律有 由机械能守恒得 由运动学公式得 联立解得， 故滑块在距端小于等于7.5m的范围内任何一个位置释放均可到达半圆轨道的最高点处 【小问3详解】 ①给滑块一水平向右的初速度，要让滑块运动到点，需满足 解得 则当给滑块一水平向右的初速度时，需满足 ②若给滑块一水平向左的初速度，滑块先向左减速滑行直至速度为零，然后反向向右做加速度相同的匀加速直线运动，根据对称性，滑块返回到传送带中点时速度仍为，方向向右。故有 解得 又不能太大，不能让滑块从左侧滑出传送带，则有 解得 所以给滑块一水平向左的初速度且需满足的条件 15. 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A、B两球。球质量，B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A、B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37°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。，，，求： （1）初始时弹簧的长度； （2）细绳与竖直方向成37°角时，系统转动的角速度； （3）整个过程中驱动力对系统所做的总功。 【答案】（1）0.16m；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）初始时弹簧处于压缩状态，球恰好处于静止状态，设初始时弹簧的压缩量为， 则 解得 则初始时弹簧的长度为 （2）当系统以某角速度稳定转动，弹簧的弹力大小与初始时相同时，弹簧处于拉伸状态，拉伸量与初始状态的压缩量相等，对B球有 ， 解得 （3）根据能量守恒，整个过程中驱动力对系统所做的功等于A、B球的动能增加，B球的重力势能增加，球与水平横杆间摩擦产生的内能，则有 其中 ，， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六安一中2027届高三年级第三次月考 物理试卷 时间：120分钟 满分：150分 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合要求的） 1. “二十四节气”起源于黄河流域、是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是（ ） A. 地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 B. 夏季比春季的时间长 C. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 D. 开普勒第三定律中的值大小由太阳系中各行星质量决定 2. 如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为（ ） A. 1N B. 2N C. 4N D. 5N 3. 如图所示，桌面上放置一内壁光滑的固定竖直圆环轨道，质量为M，半径为R。可视为质点的小球在轨道内做圆周运动，其质量为m。小球在轨道最高点的速度大小为，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A. 当时，轨道对小球无支持力 B. 当时，轨道对桌面的压力为 C. 小球做圆周运动的过程中，合外力提供向心力 D. 小球在最高点时处于超重状态 4. 如图所示，套在细直杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下A沿杆以速度vA匀速上升经过P、Q两点，经过P点时轻绳与竖直杆间的夹角为α，经过Q点时A与定滑轮的连线处于水平方向，轻绳始终保持伸直状态。则（　　） A. 经过P点时，B的速度大小等于 B. 当α=30°时，A、B的速度大小之比是1∶2 C. 在A从P至Q的过程中，B受到的拉力大于重力 D. 经过Q点时，B的速度方向向下 5. 如图所示，在竖直面内有一圆环，为水平线。圆周上有三根互成的光滑杆、、，每根杆上各套着一个小球，将这些小球从三根杆的顶端分别下滑至点，所用的时间分别为，则其关系为（　　） A. B. C. D. 无法确定 6. 如图所示，光滑斜面固定在水平面上，自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一小滑块从离弹簧上端处的位置由静止释放，以释放点为原点，沿斜面向下为正方向建立轴，弹簧始终处于弹性限度内。在滑块沿斜面下滑至最低点过程中，其动能和机械能随位置变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示为某同学练习投篮时的简易图，两次篮球的出手点均为，结果两次篮球均命中篮筐，轨迹如图。已知篮球两次出手瞬间的速度大小相等，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ） A. 轨迹2的运动时间较长 B. 轨迹2最高点的速度较大 C. 轨迹1在点的速度较大 D. 轨迹2在点时，重力的瞬时功率大 8. 一质量可视为不变的汽车在平直公路上行驶，该车在一段行驶过程中速度的倒数随加速度a的变化图像如图所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b。下列说法正确的是（　　） A. 汽车运动过程中发动机的输出功率不变 B. 汽车在行驶过程中受到的阻力逐渐变大 C. 汽车行驶的最大速度为 D. 当汽车速度为最大速度的一半时，汽车的加速度为 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图，A、B为地球的两颗共面卫星，均绕地心O做逆时针方向的匀速圆周运动。卫星B为近地卫星，卫星A离地高度为地球半径的8倍，已知地球半径为R，万有引力常量为G，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 卫星A受到地球的万有引力比卫星B小 B. 地球的平均密度为 C. 半径OA、OB在相等的时间内扫过的面积相等 D. 在卫星A的一个周期内，A、B、O三者共线的次数为52次 10. 为表彰在“理解复杂物理系统所作出的开创性贡献”，2021年诺贝尔物理学奖颁给了3位科学家。如图即为一个无序系统的模型：质量均为m的小球P、Q用长度均为L的轻杆a、b连接，轻杆a的一端可绕固定轴O自由转动，轻杆b可绕小球P自由转动。先令两球与O点处于同一高度，静止释放系统，两球在竖直面内做无序运动。某时刻，系统达到图中虚线位置，轻杆a与竖直方向成θ角（θ=30°），小球Q恰好到达与O点等高处，且其速度水平向右。已知重力加速度为g，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 此时小球P的速度方向竖直向下 B. 该过程中，小球Q的机械能守恒 C. 该过程中，轻杆a和b对小球P做的总功为 D. 该过程中，轻杆b对小球Q做的功为 三、实验题（每空2分，共18分） 11. （1）在探究平抛运动的规律时，可以选用图甲所示的各种装置图，以下操作合理的是（ ） A. 选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地 B. 选用装置2时，要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面 C. 选用装置3时，要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球 D. 除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片，获得平抛轨迹 （2）如图乙所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长均为5cm，如果g取10m/s2，求： ①小球运动的水平分速度的大小是___________m/s； ②小球经过B点时速度的大小是______m/s。 12. 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图1所示安装好实验器材并连接好电源 B．使用天平测量重锤的质量 C．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 D．测量纸带上某些选定的点间的距离 E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是______（选填步骤前的字母）（双选）； （2）如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，设重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时的重力势能变化量ΔEp=______，动能变化量ΔEk=______； （3）某同学利用图2中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和v2，绘制v2-h图像，如图3所示，并求得图线的纵轴截距b和斜率k。则由图可得，打A点时重锤速度va=______，重力加速度g=______。 （4）某同学想用图4所示的装置验证机械能守恒定律。光滑的斜面倾角为30°，他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个物块A和B，它们的质量相等，用手托住A，初始时A静止，B也静止在斜面底端。当绳刚好被拉紧时，释放A。他想仅利用刻度尺验证A落地前瞬间两物块的机械能之和与释放时相等，请写出他需要测量的物理量，并直接写出这些物理量应满足的关系式__________________。 四、解答题（13题10分，14题15分，15题15分，共40分） 13. 如图所示，为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径，端切线水平，水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点。圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，取，，。 （1）求小球从点飞出的速度大小； （2）求小球在点对轨道的压力大小； （3）改变小球在水平轨道上的速度，使小球恰好能从点飞出，求小球落地点与点的水平距离。 14. 如图所示，半径的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内，下端与传送带相切于点，水平传送带上、两端点间距，传送带以的速度顺时针运动，将质量的小滑块（可视为质点）放到传送带上，滑块与传送带间的动摩擦因数，取。 （1）将滑块在传送带端由静止释放，求滑块由释放到第一次经过端时的速度大小； （2）若滑块仍由静止释放，要想滑块能通过圆轨道的最高点，求滑块在传送带上释放的位置范围； （3）若将滑块在传送带中点处释放，同时沿水平方向给滑块一初速度，使滑块能通过圆轨道的最高点，求此初速度满足的条件。 15. 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A、B两球。球质量，B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A、B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37°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。，，，求： （1）初始时弹簧的长度； （2）细绳与竖直方向成37°角时，系统转动的角速度； （3）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 $