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    2022-2023学年广东省广州市高一下册期末物理专项提升模拟题(AB卷)含解析
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    2022-2023学年广东省广州市高一下册期末物理专项提升模拟题(AB卷)含解析

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    这是一份2022-2023学年广东省广州市高一下册期末物理专项提升模拟题(AB卷)含解析,共43页。

    2022-2023学年广东省广州市高一下册期末物理专项提升模拟题
    (A卷)

    评卷人
    得分



    一、单选题
    1.如图所示,下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是(  )

    A.汽车通过凹形桥的最低点时,汽车处于超重状态
    B.铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,是为了利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
    C.杂技演员表演“水流星”,当它通过最高点时处于完全失重状态,不受重力作用
    D.脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出
    2.质量为1kg的物体在光滑水平地面上O点,以初速度沿x轴正方向运动,其所受的水平力F随位移x变化的图像如图所示,当时,物体的速度恰好为,则初速度大小为(  )

    A. B. C. D.
    3.微风习习,眼前是如镜的湖面,有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则(  )

    A.a的初速度可能等于b的初速度 B.a与地面接触瞬间的速度一定最大
    C.b的飞行时间比c的长 D.a的飞行时间比b的短
    4.如图所示,某极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道),若已知该卫星从地球上北纬30°的正上方,按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t,地球半径为R(地球可看作均匀球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,由以上条件无法求出的物理量是(    )

    A.卫星运动的周期
    B.卫星所受的向心力
    C.地球的质量
    D.卫星距离地面的高度
    5.如图所示,长度为L=2.5m的轻质细杆OA的A端有一质量为m =2.0kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是5.0m/s,重力加速度g取10m/s2,则此时小球对细杆OA的作用力为(  )

    A.20.0N的拉力 B.零
    C.20.0N的压力 D.40.0N的压力
    6.一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出,落在松软路面上,砸出一个深度为h的坑,如图所示。不计空气阻力,重力加速度为g,对小球从抛出到落至坑底的过程,以下说法正确的是(  )


    A.外力对小球做的总功为mg(H+h)+m
    B.小球的机械能减少量为mg(H+h)+m
    C.路面对小球做的功为mg(H+h)+m
    D.路面对小球做的功为
    7.如图所示,质量为M的半圆柱体放在粗糙水平面上,一可视为质点、质量为m的光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速运动到最高点B,整个过程中半圆柱体保持静止。重力加速度为g,则(  )

    A.物块克服重力做功的功率先增大后减小
    B.拉力F的功率逐渐减小
    C.当物块在A点时,半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力
    D.当物块运动到B点时,半圆柱体对地面的压力为(M+m)g
    评卷人
    得分



    二、多选题
    8.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则(  )

    A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N
    B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
    C.汽车的额定功率为60 kW
    D.汽车的最大速度为30 m/s
    9.如图所示,质量为m的小球,用一长为L的细线悬于O点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O点正下方D处有一钉子,小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动,并经过C点。若已知OD=,选O点所在的水平面为参考平面,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

    A.小球由A点到C点的过程中,重力做功为
    B.小球由A点到B点的过程中,细线拉力做正功
    C.小球在B点时的重力势能-mgL
    D.D点越低碰钉子后细线越容易断裂
    10.中国运动员谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台项目中获得金牌。如图所示为赛道的简化模型,ab为助滑道,bc为带有跳台的起跳区,cd为着陆坡,de为停止区。运动员在跳台顶端M点以速度v0斜向上飞出,速度方向与水平方向夹角为,落地点为着陆坡上的P点。已知运动员在空中的最高点到P点的高度差为h,假设运动员在空中运动过程只受重力作用,重力加速度为g。下列说法正确的是(  )

    A.运动员在P点落地速度大小为
    B.运动员在P点落地速度与水平方向的夹角正切值为
    C.运动员在空中的运动时间为
    D.M点与P点的高度差为


    评卷人
    得分



    三、实验题
    11.用如图1所示装置研究平地运动,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢现落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。


    (1)下面的做法可以减小实验误差的有___________。
    A. 使用密度小、体积大的球          B. 实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
    C. 使斜槽末端的切线保持水平       D. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
    (2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系:
    a. 取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于点,钢球的对应白纸上的位置即为原点。
    b. 若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取、、三点,和的水平间距相等且均为,测得和的竖直间距分别是和,则___________(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为___________。已知当地重力加速度为,结果用上述字母表示)。
    12.某物理兴趣小组利用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从一定高度由静止开始下落,上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带:O是打下的第一个点,打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知、(重力加速度g取,计算结果均保留一位小数)


    (1)关于上述实验,下列说法中正确的是______;
    A.重物最好选择密度较大的物块
    B.重物的质量可以不测量
    C.实验中应先释放纸带,后接通电源
    D.可以利用公式来求解瞬时速度
    (2)在纸带上打下计数点B时的速度v=______m/s;
    (3)在打计数点O至B过程中系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量______J,实验结果显示略大于,那么造成这一现象的主要原因是_______。
    (4)某同学根据选取的纸带的打点情况做进一步分析,做出获得的速度v的平方随下落的高度h的变化图像如图丙所示,据此可计算出当地的重力加速度g=______。

    评卷人
    得分



    四、解答题
    13.人类第一次登上月球时,宇航员在月球表面做了一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放,二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为处下落,经时间t落到月球表面。已知引力常量为,月球的半径为。求∶
    (1)月球表面的自由落体加速度大小;
    (2)求月球的质量;
    (3)月球的“第一宇宙速度”大小。
    14.如图所示,小球A从倾角37°足够长的斜面上的顶点处开始沿斜面匀速下滑,速度大小v1=6 m/s,而在此之前的时间,从斜面顶点处以速度v2=4 m/s水平抛出一个飞镖,结果飞镖恰好在斜面上某处击中小球A,不计飞镖运动过程中的空气阻力,可将飞镖和小球视为质点。已知重力加速度为g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,试求:

    (1)飞镖是以多大的速度击中小球的?
    (2)两个物体开始运动的时间间隔应为多少?
    15.如图,质量为m=1kg的小滑块(视为质点)在半径为R的四分之一光滑圆弧的最高点A,由静止开始释放,它运动到B点时速度为v=2m/s。当滑块经过B后立即将圆弧轨道撤去。滑块在光滑水平面上运动一段距离后,通过换向轨道由C点过渡到倾角为θ=37°、长L=1m的斜面CD上,CD之间铺了一层匀质特殊材料,其与滑块间的动摩擦因数可在0≤μ≤1.5之间调节。斜面底部D点与光滑地面平滑相连,地面上一根轻弹簧一端固定在O点,自然状态下另一端恰好在D点。认为滑块在C、D两处换向时速度大小均不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力。
    (1)求光滑圆弧的半径R以及滑块经过圆弧B点时对圆弧的压力大小;
    (2)若设置μ=0,求滑块从C第一次运动到D的时间及弹簧的最大弹性势能;
    (3)若最终滑块停在D点,求μ的取值范围。


    答案:
    1.A

    【详解】
    A.汽车通过凹形桥的最低点时,汽车的加速度方向向上,汽车处于超重状态,A正确;
    B.铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是在合适的速度下,减小车轮与轨道侧面之间的压力,B错误;
    C.杂技演员表演“水流星”,当它通过最高点时处于完全失重状态,挤压力为零,但仍受重力作用,C错误;
    D.脱水桶的脱水原理是水滴受到的力小于所需的向心力,水滴做离心运动,脱离衣服,达到脱水的目的,D错误;
    故选A。
    2.C

    【详解】
    F-x图像与坐标轴所围的面积表示F的功,且x轴上方的面积表示正功,x轴下方的面积表示负功,则位移从0到7m的过程,F对物体所做的功为

    对物体根据动能定理有

    解得

    故选C。
    3.D

    【详解】
    A.根据x=vt可知a的位移最大,且时间最短,故a的初速度最大,故A错误;
    B.a落地的竖直分速度小,水平初速度大,落地速度不一定最大,故B错误;
    CD.根据

    bc高度相等,则运动时间相等,a的高度小于bc的高度,a的运动时间最短,bc的运动时间相等,故C错误D正确;
    故选D。
    4.B

    【详解】
    A. 从北纬30∘的正上方按图示方向第一次运行至南纬60∘正上方转过的圆心角为θ=90∘,则周期为T=4t,故A正确;
    BCD. 在地球表面,重力等于万有引力,则得

    则得地球的质量为

    知道G和R,可求出地球的质量;
    题中知道地球的半径,由

    由上知:T=4t,联立可以算出卫星距地面的高度h;卫星所受的向心力等于地球对卫星的万有引力,由于卫星的质量未知,无法求解向心力的大小,故B错误,CD正确。
    本题选无法求出的物理量,故选B。
    5.B

    【详解】
    在最高点,设杆子对小球的作用力向下,根据牛顿第二定律得

    代入数据解得

    故B正确,ACD错误。
    故选B。
    6.B

    【详解】
    A.对小球从抛出到落至坑底的过程,根据动能定理

    故A错误;
    CD.设路面对小球做的功为W1,则由动能定理

    解得

    故C、D错误;
    B.根据能量守恒定律可知,小球机械能的减小量等于小球克服路面阻力做的功,故B正确。
    故选B。
    7.B

    【分析】
    【详解】
    A.设物块与圆心的连线与竖直方向的夹角为,物块克服重力做功的功率为

    从A到B过程中,逐渐减小,则功率减小,故A错误;
    B.拉力大小为

    此时拉力的功率为

    故拉力F的功率还渐减小。故B正确;
    C.当物块在A点时,对整体受力分析,可知地面对整体的摩擦力水平向左,即半圆柱体对地面有水平向右的摩擦力。故C错误;
    D.当物块在B点时,对物块有

    对半圆柱有

    故D错误。
    故选B。
    8.BCD

    【详解】
    汽车受到的阻力为:f=0.1×2×103×10N=2×103N;前5s内,由图a=2m/s2,由牛顿第二定律:F-f=ma,求得:F=f+ma=(2×103+2×103×2)N=6×103N ,故A错误.B正确.t=5s末功率达到额定功率为:P=Fv=6×103×10W=6×104W   故C正确.汽车的最大速度为:,故D正确.
    9.ACD

    【分析】
    【详解】
    A.小球由A点运动到C点的过程中,重力做功为

    故A正确;
    B.小球由A点到B点的过程中,细线拉力始终与小球速度垂直,故细线拉力不做功,故B错误;
    C.因选O点所在的水平面为参考平面,故小球在B点时的重力势能为-mgL,故C正确;
    D.在B点,由牛顿第二定律可得

    解得

    D点越低,则r越小,则T越大,细线越容易断裂,故D正确。
    故选ACD。
    10.AC

    【详解】
    A.根据题意可知,运动员水平方向做匀速直线运动,则运动员在P点的水平分速度

    运动员在竖直方向上从空中的最高点到P点做自由落体运动,根据公式可知,运动员在P点的竖直分速度为

    则运动员在P点落地速度大小为

    故A正确;
    B.设运动员在P点落地速度与水平方向的夹角为,根据几何关系有

    故B错误;
    C.运动员从M点到最高点,在竖直方向上做竖直上抛运动,根据可得,上升时的时间为

    从空中的最高点到P点做自由落体运动,根据可得下降时的时间为

    运动员在空中的运动时间为

    故C正确;
    D.运动员从M点到P点过程中,设M点与P点的高度差为,根据动能定理有

    解得

    故D错误。
    故选AC。
    11.     BC##CB     大于    

    【详解】
    (1)[1]
    A.为了使小球抛出后受到的空气阻力影响小一些,应使用密度大、体积小的球,A错误;
    B.为了保证每次抛出时小球的初速度相同,实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下,B正确;
    C.为了保证小球抛出时做平抛运动,应使斜槽末端的切线保持水平,C正确;
    D.小钢球与斜槽间的摩擦不影响每次抛出时小球的初速度是否相同,D错误;
    故选BC。
    (2)b[2]和的水平间距相等,说明到所用时间等于到所用时间,点不是平抛运动起始点,设点的竖直分速度为,则有


    可得

    则有

    [3]竖直方向做自由落体运动,根据

    解得

    水平方向做匀速直线运动,则有

    解得钢球平抛的初速度大小为

    12.     A     2.0     0.6     0.7     纸带与打点计时器间有摩擦,摩擦阻力做功造成机械能损失    

    【详解】
    (1)[1]
    A.为减小实验误差,重物最好选择密度较大的物块,以减小空气阻力,故A正确;
    B.因为实验需要计算系统重力势能减少量

    和系统动能增加量

    需要验证两者是否相等,两式子不能把质量消除,所以需要测量重物的质量,故B错误;
    C.实验中应先接通电源,后释放纸带,故C错误;
    D.本实验是验证机械能守恒的实验,若利用公式来求解瞬时速度,则需要满足机械能守恒的条件下才可以使用,故与本实验矛盾,故D错误。
    故选A。
    (2)[2]在纸带上打下计数点B时的速度

    (3)[3]在打计数点O至B过程中系统动能的增加量为

    [4]系统重力势能的减少量

    [5]实验结果显示略大于,原因是纸带与打点计时器间有摩擦,摩擦阻力做功造成机械能损失;
    (4)[6]由关系式

    可得

    由图像可知

    解得

    13.(1);(2);(3)

    【分析】
    【详解】
    (1)月球表面附近的物体做自由落体运动,由

    得月球表面的自由落体加速度大小。
    (2)若不考虑月球自转的影响,则

    月球的质量。
    (3)质量为的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动

    月球的“第一宇宙速度”大小

    14.(1) ;(2)

    【分析】
    【详解】
    (1)飞镖落在斜面上有

    解得

    则竖直分速度

    根据平行四边形定则得

    (2)飞镖的水平位移

    则A的位移

    则A的运行时间



    15.(1)0.2m,30N;(2),8J   ;(3)0.125≤μ<0.75或μ=1

    【详解】
    (1)从A到B,由动能定理得
    mgR=mv2
    代入数据得
    R=0.2m
    滑块在B点,受到重力和支持力,在B点,根据牛顿第二定律有

    代入数据解得
    F=30N
    由牛顿第三定律得
    =30N
    (2)在CD间运动,有

    加速度
    a=gsinθ=6m/s2
    匀变速运动规律



    到D点时滑块速度为

    在地面上,滑块压缩弹簧,当滑块动能全部转化弹簧弹性势能时弹簧的最大弹性势能

    (3)最终滑块停在D点有两种可能∶
    a.滑块恰好能从C下滑到D,则有

    得到
    μ1=1
    b.滑块在斜面CD间多次反复运动,最终静止于D点,当滑块恰好能返回C

    得到
    μ2=0.125
    当滑块恰好静止在斜面上,则有

    得到
    μ3=0.75
    所以,当0.125≤μ<0.75,滑块在CD间反复运动,最静止于D。
    综上所,μ的取值范围是0.125≤μ<0.75或μ=1























    2022-2023学年广东省广州市高一下册期末物理专项提升模拟题
    (B卷)
    第I卷(选一选)

    评卷人
    得分



    一、单 选 题
    1.下列描述中没有符合物理学史的是(       )
    A.第谷测出了引力常量
    B.开普勒总结出了太阳系中行星的运动规律
    C.牛顿总结出了万有引力定律
    D.亚当斯和勒威耶分别计算出海王星的运行轨道
    2.下列关于质点做曲线运动的说法中,正确的是(  )
    A.加速度方向与速度方向可能平行
    B.加速度方向与速度方向没有可能垂直
    C.速度可能没有变,如匀速圆周运动
    D.某一位置的速度方向与曲线在这一点的切线方向一致
    3.2022年6月5日10时44分10秒,航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲乘坐神舟十四号载人飞船从酒泉卫星发射升空,飞船采取径向对接方式与天宫空间站实现对接,在对接过程中,神舟飞船轨道半径缓慢增大,可近似地看成在没有同轨道上做稳定的圆周运动。关于对接过程中的神州十四号,以下选项正确的是(  )
    A.飞船中的航天员处于完全失重状态,因此万有引力等于零
    B.飞船飞行速度大于第二宇宙速度
    C.飞船运行周期受小
    D.飞船的加速度变小
    4.小船在静水中的速度是4m/s,一条河宽120m,河水流速为5m/s,下列说确的是(  )
    A.小船在河中运动的速度是9m/s
    B.小船渡河的最短时间是24s
    C.小船能到达河的正对岸
    D.小船渡河的最小位移是200m
    5.取一支按压式圆珠笔,将笔的按压式小钢帽朝下按压在桌面上,如图所示。将手放开后,笔会向上弹起一定的高度,忽略一切阻力。下列说确的是(  )

    A.当笔刚要离开桌面时,笔的速度达到
    B.从笔开始运动到点,笔做匀变速直线运动
    C.从笔外壳与内芯碰撞结束到笔运动到点,笔的机械能守恒
    D.从笔开始运动到笔刚要离开桌面,桌面对笔的作用力对笔做正功
    6.如图所示,在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道,外圆内表面粗糙,内圆外表面光滑,一质量为m的小球从轨道的点以初速度向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,没有计空气阻力,下列说确的是(       )

    A.若小球至少能完成完整的圆周运动,则必须大于
    B.若,则小球在整个运动过程中克服力做功等于mgR
    C.只要给定合适的初速度,小球在整个运动过程中能够做到机械能守恒
    D.若小球次运动到点时对圆环的作用力为零,则小球在点对外圆环的压力一定为5mg
    评卷人
    得分



    二、多选题
    7.关于动量定理,下列说确的是(  )
    A.动量越大,合外力的冲量越大
    B.动量变化量越大,合外力冲量越大
    C.动量变化率越大,合外力越大
    D.冲量方向与动量方向相同
    8.如图所示,电梯的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索向上的拉力作用下,竖直向下做加速运动,电梯的速度由增加到,在这个过程中,下列说确的是(  )

    A.电梯与物体系统的机械能增加
    B.物体对电梯做正功
    C.合外力对物体做的功等于
    D.物体的机械能增量等于
    9.2022年在北京举行,跳台滑雪是的比赛项目之一。如图所示,某运动员(可视为质点)从雪坡顶端同一点先后以没有同初速度沿水平方向飞出,初速度之比,运动员均落在雪坡上,没有计空气阻力,则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中(  )


    A.运动员先后运动的时间之比为5:4
    B.运动员两次运动落在雪坡上的速度方向相同
    C.运动员两次运动速度变化量的方向一定没有同
    D.运动员先后落到坡上的水平位移之比为4:5
    10.如图甲所示,足够长的水平传送带以速度v=2.5 m/s沿顺时针方向运行,可视为质点的物块在t=0时刻以速度,从传送带左端开始沿传送带转动方向运动,物块的质量m=4 kg,物块在传送带上运动的部分图像如图乙所示,已知静力等于滑动力,重力加速度g取,则在0~1 s内(  )

    A.物块一直做匀减速运动到速度为零
    B.传送带对物块做的功为37.5 J
    C.物块与传送带的动因数为
    D.物块动能的变化量为
    11.放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s内其速度—时间图像和该拉力的功率—时间图像分别如图所示,下列说确的是(       )

    A.0~6 s内物体位移大小为30 m
    B.0~6 s内拉力做的功为60 J
    C.合力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等
    D.滑动力大小为
    12.如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个质量为的滑块(可看成质点),足够长的轻绳一端系着滑块绕过光滑的轻小定滑轮,另一端吊一个质最为的物块,,小滑轮到竖直杆的距离为d。开始时把滑块锁定在与定滑轮等高的位置A。解锁后,滑块从位置A下落,到位置B时绳子与竖直方向的夹角为。滑块从位置A到位置B的过程,下列说确的是(  )

    A.先加速后减速
    B.、组成的系统机械能守恒
    C.滑块到达B点的速度,与此时的速度的大小关系满足
    D.滑块到达B点时,的速度为
    第II卷(非选一选)

    评卷人
    得分



    三、实验题
    13.用向心力演示器来探究物体做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的弹力提供向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺。标尺上红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值,图示为装置实物图和结构简图。

    (1)在研究向心力F的大小与质量m的关系时,要保持________和________相同,这里采用的方法是____________;(选填“变量法”或“理想模型法”)
    (2)若两个钢球质量和转动半径相等,则是在研究向心力F的大小与________的关系;
    (3)若两个钢球质量和转动半径相等,且标尺上红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小之比为1:9,则与皮带连接的两个变速塔轮的角速度之比为________;半径之比为_________。
    14.某同学为了“验证机械能守恒定律”,采用了如图甲所示的装置,将质量相等的两个重物M用轻绳连接,放在光滑的轻质滑轮上,系统处于静止状态。该同学在左侧重物上附加一个小铁块m,使系统从静止开始运动,滑轮右侧重物拖着纸带打出一系列的点。某次实验打出的纸带如图乙所示,0是打下的个点,两相邻点间还有4个点未标出,交流电频率为50 Hz.用刻度尺测得点“0”到点“4”的距离为,点“4”到点“5”的距离为,点“5”到点“6”的距离为,打点计时器打点5时,重物的速度大小为v。重力加速度为g。

    (1)v=______m/s(结果保留两位有效数字)
    (2)依据实验装置和操作过程,下列说确的是______;
    A.没有需要测量重物的质量M和小铁块的质量m
    B.只需要用天平测出小铁块的质量m
    C.需要用天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量m
    D.只需要用天平测出重物和小铁块的质量之和
    (3)在打点计时器打点0~5的过程中,系统动能的增加量___________;系统重力势能的减少量____________(均用题干中出现的物理量的符号表示)。系统在误差允许的范围内,系统重力势能的减少量略________系统动能的增加量(填“大于”或“小于”),从而验证机械能守恒定律。
    评卷人
    得分



    四、解 答 题
    15.如图所示,圆弧轨道P固定在水平面上,O是圆弧的圆心。一个质量m=0.5 kg的小球从高台边B点以速度水平飞出,恰能从左端A点沿圆弧切线方向进入轨道,OA与竖直方向的夹角。已知圆弧轨道半径R=0.5 m,g取,没有计空气阻力和所有。求:
    (1)A、B两点的高度差;
    (2)通过计算,判断小球能否到达点C,如能到达,求小球对C点的压力大小。

    16.如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角,一劲度系数为k=200 N/m的轻质弹簧一端固定在斜面底端挡板C上,另一端连接一质量为m=4 kg的物体A,一轻细绳通过定滑轮,一端系在物体A上,另一端与质量也为m的物体B相连,细绳与斜面平行,斜面足够长.用手托住物体B使绳子刚好没有拉力,然后由静止释放。(取重力加速度)求:
    (1)弹簧恢复原长时细绳上的拉力大小和物体A加速度大小;
    (2)物体A沿斜面向上运动多远时获得速度;
    (3)物体A的速度的大小。

    17.如图为一种户外体育益智的简化图,浮板A静止在水面上,且板的左端停靠在岸边,一个弹性方块B静止在岸上边缘处。参加的人在岸上用力击打B使其获得速度后滑上A;已知A到达对岸时,B刚好到达A板的右端且与A共速,A碰到对岸便立即被锁住.A、B之间的因数为μ,A的质量是B的2倍,水面宽度为S,浮板A长度为L,B可视为质点,忽略水面的阻力,重力加速度为g。
    (1)求水面宽度S与浮板A长度L的比值;
    (2)若B滑上A的初速度(设为v)发生变化,求保证B能够到达对岸的速度v的大小范围,并求出B到达右岸时的速度与初速度v的关系。


    答案:
    1.A

    【详解】
    A.卡文迪许测出了引力常数,A错误;
    B.开普勒发现了行星运动的三大规律,总结出了太阳系中行星的运动规律,B正确;
    C.牛顿发现了万有引力定律,C正确;
    D.亚当斯所计算出来的未知行星的轨道,与勒威耶计算的轨道都与实际运行轨道相差无几。所以,现在常把勒威耶、亚当斯、伽勒三人并列为海王星的发现者,D正确。
    本题选没有符合的,故选A。
    2.D

    【详解】
    AB.质点做曲线运动,加速度方向和速度方向没有在同一条直线上,AB错误;
    C.匀速圆周运动,速度大小没有变,方向时刻改变,则速度在改变,C错误;
    D.曲线运动某一位置的速度方向在这一点的切线方向,D正确。
    故选D。
    3.D

    【详解】
    A.神舟飞船轨道半径缓慢增大,可近似地看成在没有同轨道上做稳定的圆周运动,万有引力提供向心力,A错误;
    B.由



    神舟飞船轨道半径缓慢增大,飞船飞行速度小于第二宇宙速度,B错误;
    C.由



    神舟飞船轨道半径缓慢增大,飞船运行周期增大,C错误;
    D.由



    神舟飞船轨道半径缓慢增大,飞船的加速度变小,D正确。
    故选D。
    4.A

    【详解】
    A..当小船速度方向与河水速度方向相同时速度,为9m/s,A正确;
    B.当船头垂直河岸时,小船过河时间最短,最短时间为


    B错误;
    C.由于小船在静水中的速度小于河水流速,所以和的矢量和无法垂直于河岸,则小船没有能够到达河的正对岸,C错误;
    D.根据矢量三角形,当船的速度和河岸的夹角时,此时船的位移最小,设角度为,即


    所以最小位移为满足



    解得


    D错误。

    故选A。
    5.C

    【详解】
    A.圆珠笔开始时先向上做加速运动,后做减速运动;在加速阶段,当笔受到的合力为零,即加速度为零时,笔的速度达,显然笔刚要离开桌面时,笔的加速度没有为零,速度没有是,故A错误;
    B.从笔开始运动到点,笔除受到重力外,还受到的弹簧弹力及桌面的作用,可知笔受到的合力为变力,所以笔做的是非匀变速直线运动,故B错误;
    C.从笔外壳与内芯碰撞结束到笔运动到点,笔只受到自身重力的作用,则笔的机械能守恒,故C正确;
    D.从笔开始运动到笔刚要离开桌面,由于桌面对笔的作用力未发生位移,所以桌面对笔没有做功,故D错误。
    故选C。
    6.A

    【详解】
    A.若小球至少完成一个完整的圆周运动,如果没有力

    解得

    因达到点速度为零时,一定与内圆外表面接触,克服力阻力,所以必须大于,A正确;
    B.若

    小球在运动过程中一定会与内圆接触,力做负功,机械能转化为内能,机械能没有断减小,足够长时间,小球最终可能在圆心下方做往复运动(这是只接触外圆),点与圆心等高,点速度为零,这时机械能为,初始点机械能

    B错误;
    C.小球在点到圆心等高处之间,外圆一定有支持力,一定有力作用,做负功,机械能没有守恒,C错误;
    D.若小球次运动到点,内环对小球的支持力为零,根据牛顿第二定律,有

    故点机械能

    若无力,则在点

    在点

    解得

    实际中存在阻力,则到达点速度更小,对外圆环的压力更小,没有一定为5mg,D错误。
    故选A。
    7.BC

    【详解】
    AB.合外力的冲量等于物体动量变化量,动量越大,动量变化量没有一定越大,A错误,B正确;
    C.根据


    解得


    C正确;

    D.冲量的方向和动量变化量的方向相同,即和外力的方向相同,D错误。

    故选BC。
    8.BC

    【详解】
    A.电梯在钢索向上的拉力作用下,竖直向下做加速运动,则拉力做负功,系统机械能减小,故A错误;
    B.物体对电梯的弹力竖直向下,与电梯运动方向一致,物体对电梯做正功,故B正确;
    C.根据动能定理,合外力对物体做的功等于,故C正确;
    D.物体的动能增量等于,但物体的重力势能减小,则机械能增量没有等于,故D错误。
    故选BC。
    9.AB

    【详解】
    A.运动员落到雪坡上,根据几何关系可知

    运动员在空中经历的时间为

    初速度之比

    则运动时间之比为5:4,故A正确;
    B.雪坡倾角等于位移与水平方向的夹角,根据平抛运动规律可知,位移与水平方向夹角的正切值的二倍等于速度与水平方向夹角的正切值,故两次速度与水平方向的夹角没有变,即运动员先后落在雪坡上的速度方向相同,故B正确;
    C.两次运动过程,加速度方向相同,则速度变化量方向相同,故C错误;
    D.运动员水平位移为

    则水平位移之比为25:16,故D错误。
    故选AB。
    10.CD

    【详解】
    A.由题意知,传送带足够长,所以物块先匀减速到与传送带共速,之后再与传送带一起匀速直线运动,故A错误;
    BD.由动能定理得,传送带对物块做的功为

    故B错误,D正确;
    C.由图像知,t=0.5s时物块与传送带共速,则加速度为

    又由牛顿第二定律知

    解得

    故C正确。
    故选CD。
    11.ACD

    【详解】
    A.0~6 s内物体位移大小为

    A正确;
    B.0~6 s内拉力做的功为

    B错误;
    C.由动能定理可知,合力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等,C正确;
    D.由

    对应图像和图像可得

    解得

    D正确。
    故选ACD。
    12.BCD

    【详解】
    A.刚开始在A点时,m1在重力作用下做加速运动,加速度向下,大小为g,而后向下加速,加速度没有断减小,考虑这么一种极端情况:当左端绳子和竖直方向角度足够小,即左端绳子处于竖直方向,此时由于,仍会向下加速运动,因此从A到B这个过程中,m1做加速度没有断减小的加速运动,故A错误;
    B.由于竖直杆对m1没有做功,因此m1、m2组成的系统只有重力做功,绳子的拉力属于内力,即m1、m2组成的系统机械能守恒,故B正确;
    C.m1到达B点时,根据沿绳方向速度相等可知,两者速度满足





    故C正确;
    D.根据机械能守恒定律


    联合C的速度关联公式,解得


    故D正确。
    故选BCD。
    13.     角速度ω     半径r     变量法     角速度ω     1:3     3:1

    【详解】
    (1)[1][2][3]在研究向心力F的大小与质量m的关系时,要保持角速度ω、半径r;而多个物理量同时研究,需先某些量没有变,研究另外两个物理量的关系,叫做变量法。(2)[4]若两个钢球质量和转动半径相等,则是在研究向心力F的大小与角速度ω的关系;
    (3)[5][6]由F = mω2r,得

    ω1:ω2 = 1:3
    且由于两个变速轮塔边缘线速度相等,根据v = ωr,有
    r1:r2 = 3:1
    14.     2.4;     A;     ;     ;     大于

    【详解】
    (1)[1]根据题意得相邻计数点的时间间隔

    根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程得平均速度

    (2)[2]根据需要验证的关系

    可知需要天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量m,A正确,BCD错误。
    故选A;
    (3)[3]在打点计时器打点0~5的过程中,系统动能的增加量

    [4]系统重力势能的减小量的表达式

    [5]由于空气阻力以及阻力的存在,在误差允许的范围内,系统重力势能的减少量略大于系统动能的增加量,从而验证机械能守恒定律。
    15.(1)0.8m;(2)能,4N

    【详解】
    (1)由几何关系知

    解得

    从A到B由动能定理得

    解得

    (2)假设小球能到点C,则由动能定理得

    解得

    因为在点的速度最小满足

    即最小速度为

    所以小球能到达点C,在点,由牛顿第二定律得

    解得

    由牛顿第三定律得,小球对C点的压力大小为

    16.(1),;(2);(3)

    【详解】
    (1)弹簧恢复原长时,对B

    对A

    代入数据可求得



    (2)初态弹簧压缩量

    对A速度时有

    弹簧伸长量

    所以A沿斜面向上运动

    时获得速度。
    (3)因

    故弹簧弹性势能的改变量

    由机械能守恒定律有

    解得

    17.(1);(2),

    【详解】
    (1)设B到达A右端时,A、B共速为, 则A、B动量守恒


    对B,由动能定理可得


    对A,由动能定理可得


    联立,解得


    (2)由(1)可解得(1)中的初速度为


    当初速度,此时AB将无法共速,且在A到达右边时已经离开A;
    当初速度,此时AB将共速,共速后直到A停靠在右边时B进一步在A上滑动,设刚好能滑到A右端时,共速大小为,则此时由A、B动量守恒


    设B与A左端距离为S1,由功能关系


    当A被锁定后,B恰好继续向前滑动,由运动学定律





    解得


    所以速度范围为


    而对于该范围中任意的初速度,设B到达右岸的速度为,则根据运动学公式


    解得




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