河北省鸡泽县高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 河北省鸡泽县高一（下）开学考试物理试题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 411.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-09 08:16:22 | ||
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文档简介
河北省鸡泽县高一（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．引力波测试在2017年获得诺贝尔物理学奖，包含中国在内的多国科学家于2017年10月宣布，成功探测到中子星合并的引力波事件，并证实双中子星合并事件是宇宙中大部分超重元素（金、银）的起源地。双中子星是一种“双星”，在围绕其连线上某一点转动的过程中，会向外辐射能量，相互靠近至最终合并。在双子星相互靠近的过程中，不考虑两中子星质量的变化，则（ ）
A．双中子星转动的周期均减小
B．双中子星转动的角速度均增大
C．双中子星轨道半径减少量一定相同
D．双中子星运动的圆心一定在两者连线中点
2．如图所示，质量m＝0.5kg、初速度v0＝10m/s的物体，受到一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v－t图象如图乙所示，g取10m/s2，则（ ）
A．物体与地面的动摩擦因数为0.1
B．0～2s内F做的功为48J
C．0～7s内物体克服摩擦力做功为25J
D．0～7s内物体滑行的总位移为29m
3．如图所示，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面上不同纬度上的两个点，若a、b、c三点随地球的自转都看作是匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．a、b、c三点的角速度大小相同
B．a、b两点的线速度大小相同
C．b、c两点的线速度大小相同
D．b、c两点的轨道半径相同
4．质量为2×103 kg，发动机额定功率为80 kw的汽车在平直公路上行驶．汽车所受阻力大小恒为4×103 N，则下列判断中正确有
A．车的最大动能是4×105 J
B．车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2 s末时发动机实际功率是32 kW
C．车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动，达到最大速度时阻力做功为4×105J
D．汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s2
二、单选题
5．如题图所示，是我国跳高运动员张国伟跳高比赛时的场景。跳高时在横杆的后下方要放置厚海绵垫，其作用是（ ）
A．延长人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力增大
B．减少人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力增大
C．延长人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力减小
D．减少人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力减小
6．根据英国天空新闻等多家媒体3月14日消息，史蒂芬·威廉·霍金去世，享年76岁，这一消息已经得到霍金家人确认，霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型，若某黑洞的半径R约为45km，质量M和半径R的关系满足，其中c为光束，G为引力常量，则该黑洞表面重力加速度的数量级为
A． B． C． D．
7．如图，轨道AB为十二分之一光滑圆弧轨道（即），现让一质量为m的小球从轨道A点由静止释放，则小球从A点运动到B点过程中（ ）
A．轨道对小球的支持力先增大后减小
B．小球运动到B点时对轨道的压力为
C．小球运动到B点时对轨道的压力为
D．小球在B点的动能为
8．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球A和B，细线上端固定在同一点，若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度的水平面内，运动半径分别为和，则下列说法中正确的是
A．小球A和B线速度之比
B．小球A和B角速度之比
C．小球A和B周期之比
D．小球A和B向心加速度之比
9．如图所示，质量为m的蹦极运动员从蹦极台上跃下。设运动员由静止开始下落，且下落过程中（蹦极绳被拉直之前）所受阻力恒定，且下落的加速度为。在运动员下落h的过程中（蹦极绳未拉直），下列说法正确的是（ ）
A．运动员克服阻力所做的功为
B．运动员的重力势能减少了
C．运动员的机械能减少了
D．运动员的动能增加了
10．质量为4×103kg的汽车在水平公路上行驶的过程中，保持发动机的输出功率为30kW，且所受阻力不变，所能达到的最大速度为15m/s．当汽车的速度为10m/s时（ ）
A．汽车所受阻力大小为4000N B．汽车所受阻力大小为3000N
C．汽车的加速度为0.25m/s2 D．汽车的加速度为0.75m/s2
11．如图所示，是某游乐园的标志性设施一一摩天轮。某同学乘坐该摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．当摩天轮运动到最低点时，该同学处于完全失重状态
B．由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力做功为0
C．由最高点到最低点的过程中，该同学受到的重力的功率一直为0
D．由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力的冲量为0
12．天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他根据牛顿及开普勒等人研究成果的启发算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，过了这一定的时间果真哈雷的预言得到证实。由此人们更加深信牛顿及开普勒等人的科学成果是以严格的数学方法和逻辑体系把宇宙间的运动统一起来的，这对人类解释与预见物理现象具有决定意义。为工业革命开创了道路，是人类认识自然历史的第一次理论大综合。已知哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据牛顿及开普勒等人的科学成果估算，它下次飞近地球大约将在（取=1.414）（ ）
A．2030年 B．2052年 C．2062年 D．2080年
三、实验题
13．某实验小组在进行“探究碰撞中的不变量”的实验入射小球与被碰小球半径相同.
（1）实验装置如图甲所示先不放B小球，使A小球从斜槽上某一固定点C（图中未画出）由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹，再把B小球静置于水平槽前端边缘处，让A小球仍从C处由静止滚下，A小球和B小球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹.如图乙所示，记录纸上的 O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹.未放B小球时，A小球落地点是记录纸上的 ________ 点.
（2）实验中可以将表达式转化为 来进行验证，其中、、为小球做平抛运动的水平位移，可以进行这种转化的依据是 ________ .（请你选择一个最合适的答案）
A．小球飞出后的加速度相同
B．小球飞出后，水平方向的速度相同
C．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，水平位移与时间成正比
D．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，又因为从同高度平抛运动时间相同所以水平位移与初速度成正比。
14．利气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装示意图如图1所示：
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．
②用游标卡尺测量挡光条的宽度L，结果如图所示，由此读出L=_____mm．
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．
⑤从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2．
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
（2）用表示直接测量量的字写出下列所求物理量的表达式：
①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和码）的总动能分别为_______和_______．
②如果表达式_____成立，则可认为验证了机械能守恒定律．
四、解答题
15．飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机机翼一定处于倾斜状态．( )
16．如图所示，装置BO'O可绕竖直轴O'O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°，已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=1m，B点距C点的水平和竖直距离相等．（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)
（1）当装置匀速转动的角速度为ω1=3rad/s时，细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求细线AB和AC上的拉力大小．
（2）当装置匀速转动的角速度为ω2=rad/s时，求细线AB和AC的拉力大小．
17．如图所示，半径R=0．40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0．10kg的小球，以初速度v0=7．0m/s在水平地面上向左作加速度a=3．0m/s2的匀减速直线运动，运动4．0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点．求A．C间的距离（取重力加速度g=10m/s2）．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AB
【解析】
【详解】
AB．双星问题中两个天体运动的周期和角速度是相等的，双星之间的万有引力提供了做圆周运动的向心力
可知
m1r1=m2r2
半径间的关系为
联立可得
代入上式可得
因为质量不变，距离减小，所以角速度均增大，又因
可知周期减小，故AB正确；
CD．由上可知m1r1=m2r2，质量与半径成反比，因为质量情况未知，所以双中子星运动的圆心不一定在两者连线中点，双中子星轨道半径减少量也不一定相同，故CD错误。
故选AB。
2．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．3s后物体在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动，由图象的斜率可得加速度大小为
由牛顿第二定律可得
解得
A正确；
B．有外力F作用的过程，物体的加速度大小为
据牛顿第二定律可得
F+μmg=ma1
解得
F=1.5N
0～2s内物体的位移为
故F做的功为
W=-Fx1=-24J
B错误；
CD．0～7s内物体的位移与图线下方面积相等，可得
物体克服摩擦力做功为
C错误，D正确。
故选AD。
3．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A．地球自转绕地轴转动，地球上除两极各点具有相同的角速度，所以a、b、c三点的角速度相等，故A正确；
B．从图中可以看出a和b的半径相等且比c大，根据
可以知道，a、b两点线速度大小相等，但方向不同，故B正确；
C．根据
可以知道，b、c两点线速度大小不等，故C错误；
D．由几何关系知b、c两点的做圆周运动的半径不相同，b的半径比c大故D错误。
故选AB。
4．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A.汽车达到最大速度时，加速度为零，牵引力等于阻力，汽车功率
所以最大速度
对应动能
故A正确；
BC.汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，牵引力
所以2s末实际功率为
能维持匀加速的时间
匀加速运动的位移
这一过程克服摩擦力做功
所以B正确；C错误；
D.当汽车保持额定功率启动时有
当v=5 m/s时，解得加速度为6 m/s2，所以D正确。
故选ABD。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
人在和地面接触时，人的速度减为零，以向上为正，由动量定理可得
I=P
所以
(F-mg)t=0- m(-v)
而放置厚海绵垫可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
黑洞表面重力加速度由万有引力提供，即
则
代入数据得
故C正确；
故选C.
7．B
【解析】
【详解】
A. 当小球下滑到与水平线成α角的位置时，由动能定理及牛顿第二定律：
解得：，则当小球下滑时，随α角的增加，小球对轨道的压力逐渐变大，轨道对小球的支持力逐渐增大，故A错误；
BC. 小球运动到B点时对轨道的压力为
故B正确C错误．
D. 小球在B点的动能为
故D错误．
8．A
【解析】
【分析】
由题意可知考查圆锥摆运动模型，根据牛顿第二定律分析计算可得．
【详解】
AB．设细线与竖直方向的夹角为α，设悬挂点到小球转动平面的高度为h，由牛顿第二定律可得
可求得
所以
，
故A正确，B错误；
C．因为，周期 ，所以周期之比，故C正确；
D．根据，所以，故D错误 ．
【点睛】
找出两个小球做圆周相等点：高度相同，再运用牛顿第二定律列式计算可得．
9．D
【解析】
【详解】
B．重力做的功为
重力势能减少了
B错误；
D．由牛顿第二定律知，运动员所受的合力为
根据动能定理
D正确；
AC．运动员的动能增加了，重力势能减少了，则机械能减少了
根据功能原理知，运动员克服阻力所做的功等于机械能的减少量为，AC错误。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
试题分析：根据P=Fv可知，当汽车达到最大速度15m/s时，阻力等于牵引力，所以F=f=P/v即2000N．当速度为10m/s时，牵引力为3000N，所以加速度为度为0.25m/s2，因此选C
考点：汽车启动问题
点评：本题考查了汽车相关启动问题，结合P=Fv，利用牛顿第二定律分析物体的运动状态．
11．B
【解析】
【详解】
A．当摩天轮运动到最低点时，设摩天轮的半径为r，该同学的质量为m，线速度为v，摩天轮对该同学的作用力为N，据向心力公式有
N-mg=
可知N>mg，该同学处于超重状态，A错误；
B．由最高点到最低点的过程中，该同学度速度大小不变，根据动能定理可知，合外力做功为零，B正确；
C．重力功率为
其中为重力与速度的夹角，由于不总90°，故该同学受到的重力的功率不会一直为零，C错误；
D．由最高点到最低点，该同学速度大小恒定，但方向反向，由
可知，该同学受到的合外力的冲量不为零，D错误。
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
设彗星的周期为，地球的公转周期为，由开普勒第三定律则有
解得
年
所以有
年
故C正确，A、B、D错误；
故选C。
13． P D
【解析】
【详解】
（1）[1].A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度减小，所以碰撞后A球的落地点距离O点最近，B小球的落地点离O点最远，中间一个点是未放B球时A球的落地点，所以未放B球时，A球落地点是记录纸上的P点.
（2）[2].小球碰撞前后都做平抛运动，竖直方向位移相等，所以运动的时间相同，水平方向做匀速直线运动，速度等于水平位移除以时间，所以可以用水平位移替代速度，故D正确.
故选D。
14．（1）10．90；； ；△Ep=Ek2﹣Ek1
【解析】
【分析】
游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．要注意本题的研究对象是系统．
【详解】
（1）游标卡尺，主尺读数为10mm，游标读数为0．02×45mm=0．90mm，所以最终读数为10．90mm；
（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度
滑块通过光电门2速度
系统的总动能分别为；；
在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=mgs
（3）如果满足关系式△Ep=Ek2﹣Ek1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．
15．√
【解析】
【详解】
飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机机翼的升力与重力的合力提供水平方向向心力，竖直方向上合力为零，则机翼一定处于倾斜状态．此说法正确。
16．(1) ， ；（2），
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设AB和AC的拉力为F1、F2，据题意有
联立可得
(2)当F1=0，且细线AC与竖直方向的夹角θ=37°时，由
则
当时，小球向左上方摆起，若AB拉力为零，设AC和竖直方向的夹角为θ′，有
可得
解得
由于B点距C点的水平和竖直距离相等，此时细线AB恰好竖直，则可得
17．匀减速运动过程中，有： （1）……………………………2分
恰好作圆周运动时物体在最高点B满足： mg=mvB12R＝2m/s （2）…………1分
假设物体能到达圆环的最高点B，由机械能守恒：
（3） ………………………………………………………2分
联立（1）．（3）可得 =3m/s…………………………………………………………1分
因为＞，所以小球能通过最高点B． …………………………………………2分
小球从B点作平抛运动，有：
2R＝12gt2 （4）……………………………………………………………………2分
（5）………………………………………………………………………2分
由（4）．（5）得＝1．2m （6）……………………………………………………1分
【解析】
【详解】
到A点速度 2ax1=VA2-Vo2 ①
A—B机械能守恒 mVA2/2= MvB2/2 +2mgR ②
B—C 平抛运动 2R=gt2/2 ③
XAC=VBt ④
由①②③④代入数据得XAC=1.2m
本题考查机械能守恒定律和平抛运动规律，从C点到A点由运动学公式可求出A点速度，由A到B由机械能守恒求得B点速度，再由平抛运动规律求得水平位移
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．引力波测试在2017年获得诺贝尔物理学奖，包含中国在内的多国科学家于2017年10月宣布，成功探测到中子星合并的引力波事件，并证实双中子星合并事件是宇宙中大部分超重元素（金、银）的起源地。双中子星是一种“双星”，在围绕其连线上某一点转动的过程中，会向外辐射能量，相互靠近至最终合并。在双子星相互靠近的过程中，不考虑两中子星质量的变化，则（ ）
A．双中子星转动的周期均减小
B．双中子星转动的角速度均增大
C．双中子星轨道半径减少量一定相同
D．双中子星运动的圆心一定在两者连线中点
2．如图所示，质量m＝0.5kg、初速度v0＝10m/s的物体，受到一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v－t图象如图乙所示，g取10m/s2，则（ ）
A．物体与地面的动摩擦因数为0.1
B．0～2s内F做的功为48J
C．0～7s内物体克服摩擦力做功为25J
D．0～7s内物体滑行的总位移为29m
3．如图所示，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面上不同纬度上的两个点，若a、b、c三点随地球的自转都看作是匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．a、b、c三点的角速度大小相同
B．a、b两点的线速度大小相同
C．b、c两点的线速度大小相同
D．b、c两点的轨道半径相同
4．质量为2×103 kg，发动机额定功率为80 kw的汽车在平直公路上行驶．汽车所受阻力大小恒为4×103 N，则下列判断中正确有
A．车的最大动能是4×105 J
B．车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2 s末时发动机实际功率是32 kW
C．车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动，达到最大速度时阻力做功为4×105J
D．汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s2
二、单选题
5．如题图所示，是我国跳高运动员张国伟跳高比赛时的场景。跳高时在横杆的后下方要放置厚海绵垫，其作用是（ ）
A．延长人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力增大
B．减少人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力增大
C．延长人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力减小
D．减少人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力减小
6．根据英国天空新闻等多家媒体3月14日消息，史蒂芬·威廉·霍金去世，享年76岁，这一消息已经得到霍金家人确认，霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型，若某黑洞的半径R约为45km，质量M和半径R的关系满足，其中c为光束，G为引力常量，则该黑洞表面重力加速度的数量级为
A． B． C． D．
7．如图，轨道AB为十二分之一光滑圆弧轨道（即），现让一质量为m的小球从轨道A点由静止释放，则小球从A点运动到B点过程中（ ）
A．轨道对小球的支持力先增大后减小
B．小球运动到B点时对轨道的压力为
C．小球运动到B点时对轨道的压力为
D．小球在B点的动能为
8．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球A和B，细线上端固定在同一点，若两个小球绕竖直轴做匀速圆周运动时恰好在同一高度的水平面内，运动半径分别为和，则下列说法中正确的是
A．小球A和B线速度之比
B．小球A和B角速度之比
C．小球A和B周期之比
D．小球A和B向心加速度之比
9．如图所示，质量为m的蹦极运动员从蹦极台上跃下。设运动员由静止开始下落，且下落过程中（蹦极绳被拉直之前）所受阻力恒定，且下落的加速度为。在运动员下落h的过程中（蹦极绳未拉直），下列说法正确的是（ ）
A．运动员克服阻力所做的功为
B．运动员的重力势能减少了
C．运动员的机械能减少了
D．运动员的动能增加了
10．质量为4×103kg的汽车在水平公路上行驶的过程中，保持发动机的输出功率为30kW，且所受阻力不变，所能达到的最大速度为15m/s．当汽车的速度为10m/s时（ ）
A．汽车所受阻力大小为4000N B．汽车所受阻力大小为3000N
C．汽车的加速度为0.25m/s2 D．汽车的加速度为0.75m/s2
11．如图所示，是某游乐园的标志性设施一一摩天轮。某同学乘坐该摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．当摩天轮运动到最低点时，该同学处于完全失重状态
B．由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力做功为0
C．由最高点到最低点的过程中，该同学受到的重力的功率一直为0
D．由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力的冲量为0
12．天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他根据牛顿及开普勒等人研究成果的启发算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，过了这一定的时间果真哈雷的预言得到证实。由此人们更加深信牛顿及开普勒等人的科学成果是以严格的数学方法和逻辑体系把宇宙间的运动统一起来的，这对人类解释与预见物理现象具有决定意义。为工业革命开创了道路，是人类认识自然历史的第一次理论大综合。已知哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据牛顿及开普勒等人的科学成果估算，它下次飞近地球大约将在（取=1.414）（ ）
A．2030年 B．2052年 C．2062年 D．2080年
三、实验题
13．某实验小组在进行“探究碰撞中的不变量”的实验入射小球与被碰小球半径相同.
（1）实验装置如图甲所示先不放B小球，使A小球从斜槽上某一固定点C（图中未画出）由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹，再把B小球静置于水平槽前端边缘处，让A小球仍从C处由静止滚下，A小球和B小球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹.如图乙所示，记录纸上的 O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹.未放B小球时，A小球落地点是记录纸上的 ________ 点.
（2）实验中可以将表达式转化为 来进行验证，其中、、为小球做平抛运动的水平位移，可以进行这种转化的依据是 ________ .（请你选择一个最合适的答案）
A．小球飞出后的加速度相同
B．小球飞出后，水平方向的速度相同
C．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，水平位移与时间成正比
D．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，又因为从同高度平抛运动时间相同所以水平位移与初速度成正比。
14．利气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装示意图如图1所示：
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．
②用游标卡尺测量挡光条的宽度L，结果如图所示，由此读出L=_____mm．
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．
⑤从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2．
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
（2）用表示直接测量量的字写出下列所求物理量的表达式：
①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和码）的总动能分别为_______和_______．
②如果表达式_____成立，则可认为验证了机械能守恒定律．
四、解答题
15．飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机机翼一定处于倾斜状态．( )
16．如图所示，装置BO'O可绕竖直轴O'O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°，已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=1m，B点距C点的水平和竖直距离相等．（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)
（1）当装置匀速转动的角速度为ω1=3rad/s时，细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求细线AB和AC上的拉力大小．
（2）当装置匀速转动的角速度为ω2=rad/s时，求细线AB和AC的拉力大小．
17．如图所示，半径R=0．40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0．10kg的小球，以初速度v0=7．0m/s在水平地面上向左作加速度a=3．0m/s2的匀减速直线运动，运动4．0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点．求A．C间的距离（取重力加速度g=10m/s2）．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AB
【解析】
【详解】
AB．双星问题中两个天体运动的周期和角速度是相等的，双星之间的万有引力提供了做圆周运动的向心力
可知
m1r1=m2r2
半径间的关系为
联立可得
代入上式可得
因为质量不变，距离减小，所以角速度均增大，又因
可知周期减小，故AB正确；
CD．由上可知m1r1=m2r2，质量与半径成反比，因为质量情况未知，所以双中子星运动的圆心不一定在两者连线中点，双中子星轨道半径减少量也不一定相同，故CD错误。
故选AB。
2．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．3s后物体在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动，由图象的斜率可得加速度大小为
由牛顿第二定律可得
解得
A正确；
B．有外力F作用的过程，物体的加速度大小为
据牛顿第二定律可得
F+μmg=ma1
解得
F=1.5N
0～2s内物体的位移为
故F做的功为
W=-Fx1=-24J
B错误；
CD．0～7s内物体的位移与图线下方面积相等，可得
物体克服摩擦力做功为
C错误，D正确。
故选AD。
3．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A．地球自转绕地轴转动，地球上除两极各点具有相同的角速度，所以a、b、c三点的角速度相等，故A正确；
B．从图中可以看出a和b的半径相等且比c大，根据
可以知道，a、b两点线速度大小相等，但方向不同，故B正确；
C．根据
可以知道，b、c两点线速度大小不等，故C错误；
D．由几何关系知b、c两点的做圆周运动的半径不相同，b的半径比c大故D错误。
故选AB。
4．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A.汽车达到最大速度时，加速度为零，牵引力等于阻力，汽车功率
所以最大速度
对应动能
故A正确；
BC.汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，牵引力
所以2s末实际功率为
能维持匀加速的时间
匀加速运动的位移
这一过程克服摩擦力做功
所以B正确；C错误；
D.当汽车保持额定功率启动时有
当v=5 m/s时，解得加速度为6 m/s2，所以D正确。
故选ABD。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
人在和地面接触时，人的速度减为零，以向上为正，由动量定理可得
I=P
所以
(F-mg)t=0- m(-v)
而放置厚海绵垫可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
黑洞表面重力加速度由万有引力提供，即
则
代入数据得
故C正确；
故选C.
7．B
【解析】
【详解】
A. 当小球下滑到与水平线成α角的位置时，由动能定理及牛顿第二定律：
解得：，则当小球下滑时，随α角的增加，小球对轨道的压力逐渐变大，轨道对小球的支持力逐渐增大，故A错误；
BC. 小球运动到B点时对轨道的压力为
故B正确C错误．
D. 小球在B点的动能为
故D错误．
8．A
【解析】
【分析】
由题意可知考查圆锥摆运动模型，根据牛顿第二定律分析计算可得．
【详解】
AB．设细线与竖直方向的夹角为α，设悬挂点到小球转动平面的高度为h，由牛顿第二定律可得
可求得
所以
，
故A正确，B错误；
C．因为，周期 ，所以周期之比，故C正确；
D．根据，所以，故D错误 ．
【点睛】
找出两个小球做圆周相等点：高度相同，再运用牛顿第二定律列式计算可得．
9．D
【解析】
【详解】
B．重力做的功为
重力势能减少了
B错误；
D．由牛顿第二定律知，运动员所受的合力为
根据动能定理
D正确；
AC．运动员的动能增加了，重力势能减少了，则机械能减少了
根据功能原理知，运动员克服阻力所做的功等于机械能的减少量为，AC错误。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
试题分析：根据P=Fv可知，当汽车达到最大速度15m/s时，阻力等于牵引力，所以F=f=P/v即2000N．当速度为10m/s时，牵引力为3000N，所以加速度为度为0.25m/s2，因此选C
考点：汽车启动问题
点评：本题考查了汽车相关启动问题，结合P=Fv，利用牛顿第二定律分析物体的运动状态．
11．B
【解析】
【详解】
A．当摩天轮运动到最低点时，设摩天轮的半径为r，该同学的质量为m，线速度为v，摩天轮对该同学的作用力为N，据向心力公式有
N-mg=
可知N>mg，该同学处于超重状态，A错误；
B．由最高点到最低点的过程中，该同学度速度大小不变，根据动能定理可知，合外力做功为零，B正确；
C．重力功率为
其中为重力与速度的夹角，由于不总90°，故该同学受到的重力的功率不会一直为零，C错误；
D．由最高点到最低点，该同学速度大小恒定，但方向反向，由
可知，该同学受到的合外力的冲量不为零，D错误。
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
设彗星的周期为，地球的公转周期为，由开普勒第三定律则有
解得
年
所以有
年
故C正确，A、B、D错误；
故选C。
13． P D
【解析】
【详解】
（1）[1].A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度减小，所以碰撞后A球的落地点距离O点最近，B小球的落地点离O点最远，中间一个点是未放B球时A球的落地点，所以未放B球时，A球落地点是记录纸上的P点.
（2）[2].小球碰撞前后都做平抛运动，竖直方向位移相等，所以运动的时间相同，水平方向做匀速直线运动，速度等于水平位移除以时间，所以可以用水平位移替代速度，故D正确.
故选D。
14．（1）10．90；； ；△Ep=Ek2﹣Ek1
【解析】
【分析】
游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．要注意本题的研究对象是系统．
【详解】
（1）游标卡尺，主尺读数为10mm，游标读数为0．02×45mm=0．90mm，所以最终读数为10．90mm；
（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度
滑块通过光电门2速度
系统的总动能分别为；；
在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=mgs
（3）如果满足关系式△Ep=Ek2﹣Ek1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．
15．√
【解析】
【详解】
飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机机翼的升力与重力的合力提供水平方向向心力，竖直方向上合力为零，则机翼一定处于倾斜状态．此说法正确。
16．(1) ， ；（2），
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设AB和AC的拉力为F1、F2，据题意有
联立可得
(2)当F1=0，且细线AC与竖直方向的夹角θ=37°时，由
则
当时，小球向左上方摆起，若AB拉力为零，设AC和竖直方向的夹角为θ′，有
可得
解得
由于B点距C点的水平和竖直距离相等，此时细线AB恰好竖直，则可得
17．匀减速运动过程中，有： （1）……………………………2分
恰好作圆周运动时物体在最高点B满足： mg=mvB12R＝2m/s （2）…………1分
假设物体能到达圆环的最高点B，由机械能守恒：
（3） ………………………………………………………2分
联立（1）．（3）可得 =3m/s…………………………………………………………1分
因为＞，所以小球能通过最高点B． …………………………………………2分
小球从B点作平抛运动，有：
2R＝12gt2 （4）……………………………………………………………………2分
（5）………………………………………………………………………2分
由（4）．（5）得＝1．2m （6）……………………………………………………1分
【解析】
【详解】
到A点速度 2ax1=VA2-Vo2 ①
A—B机械能守恒 mVA2/2= MvB2/2 +2mgR ②
B—C 平抛运动 2R=gt2/2 ③
XAC=VBt ④
由①②③④代入数据得XAC=1.2m
本题考查机械能守恒定律和平抛运动规律，从C点到A点由运动学公式可求出A点速度，由A到B由机械能守恒求得B点速度，再由平抛运动规律求得水平位移
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