廣東省中山市2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末統(tǒng)一考試物理試題含解析

中山市高一級2022-2023學(xué)年度第二學(xué)期期末統(tǒng)一考試物理試卷注意事項：1.本試卷分為第一卷和第二卷。滿分100分，考試時間90分鐘。2.答卷前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、班級、姓名、考場號、座位號和準(zhǔn)考證號(考號)填寫在答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡指定位置。每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案。寫在試題卷上的解答無效。3.考試結(jié)束后，監(jiān)考人員將答題卡收回。第一卷(選擇題，共48分)一、單項選擇題(本大題共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個選項中只有一項滿足題設(shè)要求，選對得4分；不選、錯選或多選不得分)1.如圖，某同學(xué)練習(xí)投鉛球，曲線為鉛球飛行的軌跡，不計空氣阻力，關(guān)于鉛球在空中飛行的過程中，下列說法正確的是()A.鉛球速度的大小不變，速度方向時刻發(fā)生變化B.鉛球加速度的大小不變，加速度方向時刻發(fā)生變化C.鉛球的速度方向和加速度方向始終在曲線每點的切線方向上D.鉛球的加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上2.如圖所示，河水勻速向左流動，實線表示河岸，虛線表示某同學(xué)畫出小船從河岸M駛向?qū)Π禢的航線，船相對水做勻速運動，相對運動方向即為船頭指向，下圖中符合實際且能使小船渡河時間最短的是()A. B.C. D.3.應(yīng)用物理知識分析生活中常見的現(xiàn)象，可使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入，例如足球守門員會戴著厚厚的手套撲球，如圖所示。設(shè)某次撲球時，守門員向水平飛奔而來的球撲去，使球停下，與不戴手套相比，此過程守門員戴手套可以()A.減小足球?qū)κ值钠骄饔昧?B.減小足球的動量變化量C.減小手對足球的沖量 D.減小足球的慣性4.中國空間站的夢天實驗艙與天和核心艙順利對接后，天和、問天、夢天三艙形成“T”字構(gòu)型組合體，對接后的組合體仍沿天和核心艙原來的軌道(可視為圓軌道)運行，軌道離地面高度約為地球半徑的，下列判斷正確的是()A.實驗艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時的B.組合體在軌道上飛行的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期C.組合體在軌道上飛行的速度大于地球的第一宇宙速度D.對接后，組合體質(zhì)量增大，加速度減小5.為了使賽車快速安全通過彎道，有些賽車道轉(zhuǎn)彎處通常設(shè)計成賽道表面外側(cè)高，內(nèi)側(cè)低。某賽道急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，賽道表面傾角為，如圖所示，當(dāng)賽車行駛的速率為v時，恰好沒有向賽道內(nèi)、外兩側(cè)滑動的趨勢。則在該彎道處()A.賽車受到重力、支持力和向心力B.賽車所需的向心力等于其所受地面的支持力C.車速高于v，車輛便會向彎道外側(cè)滑動D.若彎道半徑不變，設(shè)計的角變小，則v的值變小6.如圖所示，物體A、B間用一輕質(zhì)彈簧連接，放在光滑的水平地面上，現(xiàn)使B物體靠在墻上，用外力推物體A緩慢壓縮彈簧，待系統(tǒng)靜止后突然撤去外力，則()A.撤去外力后，A、B組成的系統(tǒng)總動量守恒B.彈簧伸至最長時，A的速度最大C.彈簧伸至最長時，A、B共速D.從撤去外力到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程，墻對B的沖量為零二、多項選擇題(共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個選項中有兩個或兩個以上滿足題設(shè)要求，全部選對得4分；部分對并無錯選得2分；不選或錯選得零分)7.我國漢代一幅表現(xiàn)紡織女紡紗的壁畫記載了我國古代勞動人民的智慧，如圖甲所示。圖乙是一種手搖紡車的示意圖，一根繩圈連著一個直徑較大的紡輪和一個直徑很小的紡錘，紡輪和可轉(zhuǎn)動的搖柄共軸，轉(zhuǎn)動搖柄，繩圈就會牽動著另一頭的紡錘飛快轉(zhuǎn)動，a、b、c分別為搖柄、紡輪的繩圈、紡錘的繩圈上的點，則勻速轉(zhuǎn)動搖柄時()A.a點的周期保持不變 B.b點的線速度始終不變C.紡錘轉(zhuǎn)速大于搖柄的轉(zhuǎn)速 D.a點的向心加速度等于c點的向心加速度8.“套圈圈”是許多小朋友喜愛的一種游戲，如圖所示，小朋友在同一位置先后投出甲、乙兩個質(zhì)量均為m的小圓環(huán)，圓環(huán)分別落在水平面上玩具左、右兩側(cè)，圓環(huán)投出位置到落點的高度差為h。小圓環(huán)可視為質(zhì)點，它在空中的運動可視為平拋運動，重力加速度為g，下列說法正確的是()A.乙在空中運動的時間更長B.落地瞬間，兩個圓環(huán)重力的瞬時功率相等C.從投出到落地，兩個圓環(huán)的動能增加量均為D.從投出到落地，兩個圓環(huán)的機械能變化量均為9.如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面且不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A.物體到海平面時的重力勢能為B.重力對物體做的功為C.物體在海平面上的動能為D.物體在海平面上的機械能為10.如圖所示為過山車軌道的模型，重力為G的小車從傾斜軌道上不同高度h處由靜止滑下，從最低點a進(jìn)入豎直圓形軌道，沿圓軌道內(nèi)側(cè)運動經(jīng)過最高點b。小車在a、b兩點對軌道的壓力大小分別為、，忽略小車所受的摩擦及空氣阻力，小車可視為質(zhì)點，下列關(guān)系正確的是()A.一定大于G B.一定大于GC.h越大，越大 D.h越大，越大11.如圖所示，載有餐具的智能送餐機器人在水平地面段以恒定功率30W、速度勻速行駛，在水平地面段以恒定功率40W、速度勻速行駛。段鋪有地毯，阻力較大。已知機器人總質(zhì)量為，，，假設(shè)機器人在兩個路段所受摩擦阻力均恒定，不計空氣阻力，下列說法正確的是()A.從M到N，機器人牽引力大小為15NB.從P到Q，機器人克服摩擦力做功120JC.在MN段與PQ段，機器人所受摩擦力大小之比為1：2D.在MN段與PQ段，合外力對機器人做功之比為1：212.如圖所示，質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點)套在固定的光滑豎直桿上，一足夠長且不可伸長的輕繩一端與小環(huán)相連，另一端跨過光滑的定滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連，定滑輪大小及質(zhì)量可忽略。已知，重力加速度為g。初始時小環(huán)位于與滑輪等高的A點，現(xiàn)將小環(huán)從A點由靜止釋放后，下列說法正確的是()A.小環(huán)從A點釋放時加速度大小等于gB.小環(huán)下滑一段時間后在繩子拉力作用下能回到A點C.小環(huán)下落過程中減少的重力勢能始終等于物塊增加的機械能D.當(dāng)小環(huán)下滑至繩與桿的夾角為60°時，小環(huán)與物塊的動能之比為4：1第二卷(非選擇題，共52分)三、實驗題和計算題13.用如圖甲所示的向心力實驗器，定量探究勻速圓周運動所需向心力的大小與物體的質(zhì)量、角速度大小、運動半徑之間的關(guān)系。如圖甲，光電門傳感器和力傳感器固定在向心力實驗器上，并與數(shù)據(jù)采集器連接；旋臂上砝碼通過輕質(zhì)桿與力傳感器相連，以測量砝碼所受向心力F的大??；寬為d的擋光桿固定在距旋臂轉(zhuǎn)軸水平距離為L的另一端，擋光桿通過光電門傳感器時，計算機可算出旋臂的角速度?，F(xiàn)研究向心力大小與角速度的關(guān)系，完成下列內(nèi)容：(1)調(diào)節(jié)砝碼到旋臂轉(zhuǎn)軸的水平距離，撥動旋臂使之轉(zhuǎn)動。擋光桿某次經(jīng)過光電門的擋光時間為，則此時擋光桿的線速度大小為___________，砝碼做圓周運動的角速度大小為___________(用d、L、表示)。(2)計算機利用數(shù)據(jù)采集器生成的F、數(shù)據(jù)點并擬合成一條圖線如圖乙。由圖乙可知，砝碼做圓周運動所受向心力的大小與角速度的關(guān)系是：___________14.用如圖甲所示的實驗裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗時，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始下落。(1)關(guān)于本實驗﹐下列說法正確的是______(填字母代號)。A．應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小重物進(jìn)行實驗B．釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)C．先釋放紙帶，后接通電源(2)實驗中，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O(O點與下一點的間距接近2mm)的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器的打點周期為T。設(shè)重物質(zhì)量為m。從打О點到B點的過程中，重物的重力勢能變化量＝______，動能變化量=________。(用已知字母表示)(3)某同學(xué)用如圖丙所示裝置驗證機械能守恒定律，將力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端系著小球，一端連在力傳感器上。將小球拉至水平位置從靜止釋放，到達(dá)最低點時力傳感器顯示的示數(shù)為F0。已知小球質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。在誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)滿足關(guān)系式_______時，可驗證機械能守恒。15.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由中國自主建設(shè)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，如圖所示為北斗衛(wèi)星系統(tǒng)中的兩顆衛(wèi)星a、b，其軌道半徑分別為、，兩衛(wèi)星在軌道上都做勻速圓周運動，其中衛(wèi)星b為地球同步衛(wèi)星，運行周期為T，已知引力常量為G，請利用以上物理量，求：(1)衛(wèi)星a、b的線速度大小之比；(2)地球的質(zhì)量。16.在農(nóng)田旁架有一水管，管口離地面高，假設(shè)水從管口以不變的速度沿水平方向均勻流出，管口處橫截面上各處水的速度都相同，水流在空中不散開，農(nóng)田地面為水平面，測得水在地面上的落點處與管口的水平距離為，不計空氣阻力，重力加速度。求：(1)水從管口處流出的速度；(2)水落到地面前瞬間的速度大小。17.如圖所示，滑塊B靜止在粗糙水平面上，質(zhì)量為的小球A用長的細(xì)線固定在O點，將細(xì)線水平拉直，然后由靜止釋放小球A，小球A到達(dá)最低點時與滑塊B發(fā)生正碰，碰后小球A被彈回，上升的最大高度，碰后滑塊B在水平面上滑行2m后靜止。整個過程中A球與地面沒有接觸。已知滑塊B與水平面之間的動摩擦因數(shù)，小球A、滑塊B均可視為質(zhì)點，重力加速度，求：(1)小球A與滑塊B碰撞前的速度大小；(2)滑塊B的質(zhì)量M。18.如圖(甲)示，光滑曲面與光滑水平面平滑連接，N端緊靠速度恒定的傳送帶裝置，與它上表面在同一水平面。以A、B為端點的半圓形光滑軌道固定于豎直面內(nèi)，A點位于傳送帶的右端，B點與水平地面相切。質(zhì)量為的物塊(可視為質(zhì)點)在上某點靜止釋放后下滑，從滑上傳送帶左端開始計時，物塊在傳送帶上運動的圖像如圖(乙)所示。時物塊到達(dá)傳送帶右端，然后恰好能通過A點沿半圓弧軌道滑下，最終停在水平面上的C點(C點未畫出)，已知物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度。求：(1)傳送帶長度L和半圓弧軌道的半徑R；(2)C點與B點的距離s；(3)改變物塊在上的釋放點，要使物塊仍能停在C點，則物塊在上的釋放點與平面高度差h應(yīng)該在什么范圍？

中山市高一級2022-2023學(xué)年度第二學(xué)期期末統(tǒng)一考試物理試卷注意事項：1.本試卷分為第一卷和第二卷。滿分100分，考試時間90分鐘。2.答卷前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、班級、姓名、考場號、座位號和準(zhǔn)考證號(考號)填寫在答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡指定位置。每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案。寫在試題卷上的解答無效。3.考試結(jié)束后，監(jiān)考人員將答題卡收回。第一卷(選擇題，共48分)一、單項選擇題(本大題共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個選項中只有一項滿足題設(shè)要求，選對得4分；不選、錯選或多選不得分)1.如圖，某同學(xué)練習(xí)投鉛球，曲線為鉛球飛行的軌跡，不計空氣阻力，關(guān)于鉛球在空中飛行的過程中，下列說法正確的是()A.鉛球速度的大小不變，速度方向時刻發(fā)生變化B.鉛球加速度的大小不變，加速度方向時刻發(fā)生變化C.鉛球的速度方向和加速度方向始終在曲線每點的切線方向上D.鉛球加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上【答案】D【解析】【詳解】A．鉛球在空中只受重力作用，做拋體運動，水平方向速度保持不變，豎直方向速度大小改變，根據(jù)可知鉛球速度的大小改變，速度方向為軌跡上各點的切線方向，時刻發(fā)生變化。故A錯誤；B．鉛球加速度為重力加速度，大小方向均不變。故B錯誤；CD．鉛球做曲線運動，速度方向為軌跡上各點的切線方向，加速度方向豎直向下，二者不共線。故C錯誤；D正確。故選D。2.如圖所示，河水勻速向左流動，實線表示河岸，虛線表示某同學(xué)畫出小船從河岸M駛向?qū)Π禢的航線，船相對水做勻速運動，相對運動方向即為船頭指向，下圖中符合實際且能使小船渡河時間最短的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)河寬為d，船在靜水中的速度為，船在靜水中的速度在垂直河岸方向的分速度為，小船過河時間為當(dāng)時，即船頭垂直河岸過河時間最短。又因為船在靜水中的速度垂直于河岸，水流的速度平行于河岸，則二者的合速度的方向偏向下游，則表示小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實際航線的虛線應(yīng)偏向下游。故選C。3.應(yīng)用物理知識分析生活中常見的現(xiàn)象，可使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入，例如足球守門員會戴著厚厚的手套撲球，如圖所示。設(shè)某次撲球時，守門員向水平飛奔而來的球撲去，使球停下，與不戴手套相比，此過程守門員戴手套可以()A.減小足球?qū)κ值钠骄饔昧?B.減小足球的動量變化量C.減小手對足球的沖量 D.減小足球的慣性【答案】A【解析】【詳解】守門員戴著厚厚的手套向水平飛奔而來的球撲去，這樣可以延長球與手接觸的時間，對球，取球的初速度方向為正方向，根據(jù)動量定理得可得當(dāng)時間延長時，動量的變化量不變，則球受到的沖量不變，可減小球動量的變化率，即減小手對球的平均作用力，足球的慣性由質(zhì)量決定。故選A。4.中國空間站的夢天實驗艙與天和核心艙順利對接后，天和、問天、夢天三艙形成“T”字構(gòu)型組合體，對接后的組合體仍沿天和核心艙原來的軌道(可視為圓軌道)運行，軌道離地面高度約為地球半徑的，下列判斷正確的是()A.實驗艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時的B.組合體在軌道上飛行的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期C.組合體在軌道上飛行的速度大于地球的第一宇宙速度D.對接后，組合體的質(zhì)量增大，加速度減小【答案】B【解析】【詳解】A．實驗艙在地面的萬有引力大小為實驗艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬有引力大小為所以實驗艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時的，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律可知組合體在軌道上飛行的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，故B正確；C．地球的第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，組合體在軌道上飛行的速度小于地球的第一宇宙速度，故C錯誤；D．對接后，組合體所受萬有引力提供向心力有解得雖然組合體質(zhì)量增大，但加速度不變，故D錯誤。故選B。5.為了使賽車快速安全通過彎道，有些賽車道轉(zhuǎn)彎處通常設(shè)計成賽道表面外側(cè)高，內(nèi)側(cè)低。某賽道急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，賽道表面傾角為，如圖所示，當(dāng)賽車行駛的速率為v時，恰好沒有向賽道內(nèi)、外兩側(cè)滑動的趨勢。則在該彎道處()A.賽車受到重力、支持力和向心力B.賽車所需的向心力等于其所受地面的支持力C.車速高于v，車輛便會向彎道外側(cè)滑動D.若彎道半徑不變，設(shè)計的角變小，則v的值變小【答案】D【解析】【詳解】AB．賽車受到重力、支持力的作用，合力提供向心力，故AB錯誤；C．速度高于v時，摩擦力指向內(nèi)側(cè)，只要速度不超出最高限度，車輛不會側(cè)滑，故C錯誤。D．根據(jù)合力提供向心力有解得所以若彎道半徑不變，設(shè)計的角變小，則v的值變小，故D正確。故選D。6.如圖所示，物體A、B間用一輕質(zhì)彈簧連接，放在光滑的水平地面上，現(xiàn)使B物體靠在墻上，用外力推物體A緩慢壓縮彈簧，待系統(tǒng)靜止后突然撤去外力，則()A.撤去外力后，A、B組成的系統(tǒng)總動量守恒B.彈簧伸至最長時，A的速度最大C.彈簧伸至最長時，A、B共速D.從撤去外力到彈簧第一次恢復(fù)原長過程，墻對B的沖量為零【答案】C【解析】【詳解】A．撤去外力后，A、B組成的系統(tǒng)受的合外力不為零，則總動量不守恒，故A錯誤；BC．從開始釋放到彈簧恢復(fù)到原長，彈力對A做正功，A的速度增加；彈簧恢復(fù)原長后，B離開墻壁，彈簧長度繼續(xù)伸長，則A做減速運動，B做加速運動，當(dāng)彈簧伸至最長時AB共速，則此時A的速度不是最大；則當(dāng)彈簧在原長時A的速度最大，故B錯誤，C正確；D．從撤去外力到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程，系統(tǒng)動量向左增加，則墻對B的沖量向左，不為零，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題(共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個選項中有兩個或兩個以上滿足題設(shè)要求，全部選對得4分；部分對并無錯選得2分；不選或錯選得零分)7.我國漢代一幅表現(xiàn)紡織女紡紗的壁畫記載了我國古代勞動人民的智慧，如圖甲所示。圖乙是一種手搖紡車的示意圖，一根繩圈連著一個直徑較大的紡輪和一個直徑很小的紡錘，紡輪和可轉(zhuǎn)動的搖柄共軸，轉(zhuǎn)動搖柄，繩圈就會牽動著另一頭的紡錘飛快轉(zhuǎn)動，a、b、c分別為搖柄、紡輪的繩圈、紡錘的繩圈上的點，則勻速轉(zhuǎn)動搖柄時()A.a點的周期保持不變 B.b點的線速度始終不變C.紡錘的轉(zhuǎn)速大于搖柄的轉(zhuǎn)速 D.a點的向心加速度等于c點的向心加速度【答案】AC【解析】【詳解】A．由于勻速轉(zhuǎn)動搖柄，則a點的周期保持不變，故A正確；B．由于線速度為矢量，故方向在改變，故B錯誤；C．紡輪和紡錘為皮帶轉(zhuǎn)動，線速度相同，即搖柄和紡輪為同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，即其中再根據(jù)角速度和線速度的關(guān)系有則故即紡錘的轉(zhuǎn)速大于搖柄的轉(zhuǎn)速，故C正確；D．根據(jù)由于，且，可得根據(jù)由于，且，可得即故D錯誤。故選AC。8.“套圈圈”是許多小朋友喜愛的一種游戲，如圖所示，小朋友在同一位置先后投出甲、乙兩個質(zhì)量均為m的小圓環(huán)，圓環(huán)分別落在水平面上玩具左、右兩側(cè)，圓環(huán)投出位置到落點的高度差為h。小圓環(huán)可視為質(zhì)點，它在空中的運動可視為平拋運動，重力加速度為g，下列說法正確的是()A.乙在空中運動的時間更長B.落地瞬間，兩個圓環(huán)重力的瞬時功率相等C.從投出到落地，兩個圓環(huán)的動能增加量均為D.從投出到落地，兩個圓環(huán)的機械能變化量均為【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)平拋運動規(guī)律可知豎直方向有則甲乙在空中運動的時間一樣，故A錯誤；B．落地瞬間，根據(jù)豎直方向運動規(guī)律有兩個圓環(huán)重力的瞬時功率為則兩個圓環(huán)重力的瞬時功率相等，故B正確；C．根據(jù)動能定理可知，從投出到落地，兩個圓環(huán)的動能增加量均為，故C正確；D．兩圓環(huán)運動過程中，機械能守恒，所以機械能變化量均為0，故D錯誤；故選BC。9.如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面且不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A.物體到海平面時的重力勢能為B.重力對物體做的功為C.物體在海平面上的動能為D.物體在海平面上的機械能為【答案】BCD【解析】【詳解】A.以海平面為零勢能平面，則物體到海平面時的重力勢能為零，故A錯誤．B.重力對物體做功W=mgh故B正確．C.根據(jù)機械能守恒有：可知物體在海平面時的動能為故C正確．D.物體在運動的過程中機械能守恒，以地面為零勢能面,物體在海平面的重力勢能Ep=-mgh則物體在海平面上的機械能故D正確．10.如圖所示為過山車軌道的模型，重力為G的小車從傾斜軌道上不同高度h處由靜止滑下，從最低點a進(jìn)入豎直圓形軌道，沿圓軌道內(nèi)側(cè)運動經(jīng)過最高點b。小車在a、b兩點對軌道的壓力大小分別為、，忽略小車所受的摩擦及空氣阻力，小車可視為質(zhì)點，下列關(guān)系正確的是()A.一定大于G B.一定大于GC.h越大，越大 D.h越大，越大【答案】AC【解析】【詳解】AC．在a點時設(shè)軌道對車的支持力為，則因為則一定大于G，因可得則h越大，越大，選項AC正確；B．在b點時設(shè)軌道對車的壓力為，則因為則可能大于、小于或等于G，選項B錯誤；D．從開始運動到到達(dá)b點，則解得則即h越大，，恒定不變，選項D錯誤。故選AC。11.如圖所示，載有餐具的智能送餐機器人在水平地面段以恒定功率30W、速度勻速行駛，在水平地面段以恒定功率40W、速度勻速行駛。段鋪有地毯，阻力較大。已知機器人總質(zhì)量為，，，假設(shè)機器人在兩個路段所受摩擦阻力均恒定，不計空氣阻力，下列說法正確的是()A.從M到N，機器人牽引力大小為15NB.從P到Q，機器人克服摩擦力做功120JC.在MN段與PQ段，機器人所受摩擦力大小之比為1：2D.在MN段與PQ段，合外力對機器人做功之比為1：2【答案】AB【解析】【詳解】A．從M到N，機器人牽引力大小為選項A正確；B．從P到Q，機器人牽引力摩擦力等于牽引力，則克服摩擦力做功選項B正確；C．在MN段與PQ段，機器人均勻速運動，牽引力等于摩擦力，則所受摩擦力大小之比為15：40=3：8，選項C錯誤；D．在MN段與PQ段，動能變化均為零，則合外力做功均為零，即合外力對機器人做功之比為1：1，選項D錯誤。故選AB。12.如圖所示，質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點)套在固定的光滑豎直桿上，一足夠長且不可伸長的輕繩一端與小環(huán)相連，另一端跨過光滑的定滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連，定滑輪大小及質(zhì)量可忽略。已知，重力加速度為g。初始時小環(huán)位于與滑輪等高的A點，現(xiàn)將小環(huán)從A點由靜止釋放后，下列說法正確的是()A.小環(huán)從A點釋放時加速度大小等于gB.小環(huán)下滑一段時間后在繩子拉力作用下能回到A點C.小環(huán)下落過程中減少的重力勢能始終等于物塊增加的機械能D.當(dāng)小環(huán)下滑至繩與桿的夾角為60°時，小環(huán)與物塊的動能之比為4：1【答案】AD【解析】【詳解】A．小環(huán)從A點釋放時豎直方向只受重力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得解得即加速度大小等于g。B．假設(shè)小環(huán)下滑過程存在減速過程，則繩中拉力小于小環(huán)自身重力，其沿桿方向的分力更小于小環(huán)的重力，所以假設(shè)不成立。小環(huán)會一直加速下滑。即小環(huán)下滑一段時間后在繩子拉力作用下不能回到A點。故B錯誤；C．根據(jù)能量守恒可知小環(huán)下落過程中減少重力勢能始終等于小環(huán)增加的動能和物塊增加的機械能之和。故C錯誤；D．當(dāng)小環(huán)下滑至繩與桿的夾角為60°時，沿繩方向和垂直繩方向分解小環(huán)的速度，有解得由可知小環(huán)與物塊的動能之比為故D正確。故選AD。第二卷(非選擇題，共52分)三、實驗題和計算題13.用如圖甲所示的向心力實驗器，定量探究勻速圓周運動所需向心力的大小與物體的質(zhì)量、角速度大小、運動半徑之間的關(guān)系。如圖甲，光電門傳感器和力傳感器固定在向心力實驗器上，并與數(shù)據(jù)采集器連接；旋臂上的砝碼通過輕質(zhì)桿與力傳感器相連，以測量砝碼所受向心力F的大??；寬為d的擋光桿固定在距旋臂轉(zhuǎn)軸水平距離為L的另一端，擋光桿通過光電門傳感器時，計算機可算出旋臂的角速度?，F(xiàn)研究向心力大小與角速度的關(guān)系，完成下列內(nèi)容：(1)調(diào)節(jié)砝碼到旋臂轉(zhuǎn)軸的水平距離，撥動旋臂使之轉(zhuǎn)動。擋光桿某次經(jīng)過光電門的擋光時間為，則此時擋光桿的線速度大小為___________，砝碼做圓周運動的角速度大小為___________(用d、L、表示)。(2)計算機利用數(shù)據(jù)采集器生成的F、數(shù)據(jù)點并擬合成一條圖線如圖乙。由圖乙可知，砝碼做圓周運動所受向心力的大小與角速度的關(guān)系是：___________【答案】①.②.③.質(zhì)量和半徑一定時，向心力的大小與角速度的平方成正比【解析】【詳解】(1)[1][2]調(diào)節(jié)砝碼到旋臂轉(zhuǎn)軸水平距離，撥動旋臂使之轉(zhuǎn)動。擋光桿某次經(jīng)過光電門的擋光時間為，則此時擋光桿的線速度大小為砝碼做圓周運動的角速度大小為(2)[3]由圖像可知F與ω2成正比關(guān)系，即質(zhì)量和半徑一定時，向心力的大小與角速度的平方成正比。14.用如圖甲所示的實驗裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗時，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始下落。(1)關(guān)于本實驗﹐下列說法正確的是______(填字母代號)。A．應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小的重物進(jìn)行實驗B．釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)C．先釋放紙帶，后接通電源(2)實驗中，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O(O點與下一點的間距接近2mm)的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器的打點周期為T。設(shè)重物質(zhì)量為m。從打О點到B點的過程中，重物的重力勢能變化量＝______，動能變化量=________。(用已知字母表示)(3)某同學(xué)用如圖丙所示裝置驗證機械能守恒定律，將力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端系著小球，一端連在力傳感器上。將小球拉至水平位置從靜止釋放，到達(dá)最低點時力傳感器顯示的示數(shù)為F0。已知小球質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。在誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)滿足關(guān)系式_______時，可驗證機械能守恒?！敬鸢浮竣?AB②.③.④.【解析】【詳解】(1)[1]A．重物體積小，所受空氣阻力小，質(zhì)量越大，空氣阻力引起的相對誤差就越小，所以應(yīng)選擇質(zhì)量大，體積小的重物進(jìn)行實驗，故A正確；B．為減小紙帶與限位孔間的摩擦，釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)，故B正確；C．由實驗步驟可知，應(yīng)先接通電源，當(dāng)打點計時器工作穩(wěn)定后，再釋放紙帶，故C錯誤。故選AB。(2)由重力做功與重力勢能的關(guān)系可知，從打O點到B點的過程中，重物的重力勢能變化量由平均速度解得打B點時重物的瞬時速度該過程的動能增量為所以(3)在最低點，由牛第二定律可得解得此時球的動能為球由靜止釋放到達(dá)最低點過程中，若滿足機械能守恒，則有聯(lián)立解得解得15.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由中國自主建設(shè)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，如圖所示為北斗衛(wèi)星系統(tǒng)中的兩顆衛(wèi)星a、b，其軌道半徑分別為、，兩衛(wèi)星在軌道上都做勻速圓周運動，其中衛(wèi)星b為地球同步衛(wèi)星，運行周期為T，已知引力常量為G，請利用以上物理量，求：(1)衛(wèi)星a、b的線速度大小之比；(2)地球的質(zhì)量?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】【詳解】(1)設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得解得則衛(wèi)星a、b的速度為故(2)對衛(wèi)星b，由牛頓第二定律得解得16.在農(nóng)田旁架有一水管，管口離地面高，假設(shè)水從管口以不變的速度沿水平方向均勻流出，管口處橫