廣東省深圳某中學(xué)2022-2023學(xué)年高三年級上冊第一次階段測試物理試題含解析

2022-2023學(xué)年深圳中學(xué)高三年級第一次階段測試物理

一、單選題

1.安徽宿松籍科學(xué)家吳宜燦獲2018年歐洲聚變核能創(chuàng)新獎.物理學(xué)史上許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了

人類文明的進程.關(guān)于科學(xué)家的貢獻，下列說法正確的是（）

A.亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變

B.胡克用邏輯推理的方法得出了彈簧的伸長與外力的關(guān)系

C.牛頓做了著名的斜面實驗，得出輕重物體自由下落一樣快的結(jié)論

D.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動物體必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠(yuǎn)運動

下去

2.如圖所示，在一端封閉的的光滑細(xì)玻璃管管中注滿清水，水中放一個蠟塊塊，蠟塊塊在勻速上浮的的同

時，玻璃管沿水平方向做勻加速直線運動，以初始位置為坐標(biāo)坐標(biāo)原點，蠟塊的運動軌跡可能為（）

A.直線OaB.曲線偽C.曲線QcD.曲線Qd

3.如圖所示，一小球從A點以初速度%水平拋出，在平拋運動過程中與豎直擋板在5點發(fā)生碰撞，最終落

在C點。已知碰撞的瞬間豎直方向速度的大小和方向都不變，水平方向速度的大小不變而方向反向，若僅

)

A.小球與擋板碰撞的點將在8點的下方

B.小球的落地點將在。點的左邊

C.在整個運動過程中重力對小球做功增多

D.小球落地時重力做功的瞬時功率增大

4.如圖所示，一水平的淺色長傳送帶上放置一質(zhì)量為機的煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩

擦因數(shù)為必初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度。開始運動，當(dāng)其速度達(dá)到v

后，便以此速度做勻速運動，經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留了一段黑色痕跡后，相對于傳送帶不再滑

動，關(guān)于上述過程，以下判斷正確的是（重力加速度大小為g）（）

一a

A.與a之間一定滿足關(guān)系〃〉一

g

B.煤塊從開始運動到相對傳送帶靜止通過的位移為匕

4g

C.煤塊從開始運動到相對傳送帶靜止經(jīng)歷的時間為——

D.黑色痕跡的長度為（"一〃g）lL

2a2

5.汽車A和汽車B（均可視為質(zhì)點）在平直的公路上沿兩平行車道同向行駛，A車在后（如圖甲所示），以某

時刻作為計時起點，此時兩車相距xo=12m,汽車A運動的光圖象如圖乙所示，汽車B運動的V-/圖象

如圖丙所示。則下列說法正確的是（）

B.在0~6s內(nèi)，B車的位移為16m

C.f=8s時，兩車相遇

D.若Uis時，A車緊急制動（視為勻減速直線運動），要使A車追不上B車，則A車的加速度大小應(yīng)大于

—m/s2

4

6.如圖所示，一質(zhì)量為"的人站在臺秤上，臺秤的示數(shù)表示人對秤盤的壓力；一根長為R的細(xì)線一端系

一個質(zhì)量為機的小球，手拿細(xì)線另一端，小球繞細(xì)線另一端點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且小球恰好能通

過圓軌道最高點，則下列說法正確的是（）

A.小球運動到最高點時，小球的速度為零

B.當(dāng)小球運動到最高點時，臺秤的示數(shù)最小，且為Mg

C.小球在a、6、c三個位置時，臺秤的示數(shù)相同

D.小球從c點運動到最低點的過程中臺秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)

7.如圖所示，固定在水平面上一個光滑半圓弧軌道，。點為半圓弧的圓心，一根輕繩跨過半圓弧的4點

（。、A等高，不計A處摩擦），輕繩一端系在豎直桿上的8點，另一端連接質(zhì)量為機的小球P?，F(xiàn)將另一

個小球。用光滑輕質(zhì)掛鉤掛在輕繩上的48之間，已知整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時，a=3Q°,尸=45。，

B.半圓弧軌道對小球P的支持力為二E冽g

3

C.B點緩慢向上移動微小距離，繩子拉力減小

D.靜止時剪斷A處輕繩的瞬間，小球P的加速度為二二g

2

二、多選題

8.2020年11月24日，中國長征五號遙五運載火箭在文昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛，把嫦娥五號探測器送入地月

轉(zhuǎn)移軌道?！版隙鹞逄枴憋w船經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道的尸點時實施一次近月調(diào)控后進入圓形軌道I,再經(jīng)過系

列調(diào)控使之進入準(zhǔn)備“落月”的橢圓軌道H,最終實現(xiàn)首次月面自動采樣封裝。若繞月運行時只考慮月球

引力作用，下列關(guān)于“嫦娥五號”探測器的說法正確的是（）

A.經(jīng)過軌道H近月點的速度大于H.2km/s

B.從軌道I經(jīng)過P點時必須進行減速才能進入軌道II

C,沿軌道I和II運行到P點的加速度相等

D,沿軌道I和n運行的周期相同

9.如圖甲所示，A、B兩個物體靠在一起，靜止在光滑的水平面上，它們的質(zhì)量分別為町,=1kg,

mB=3kg,現(xiàn)用水平力外推A,用水平力瑞拉B,"和"隨時間/變化關(guān)系如圖乙所示，貝M）

A.A、B脫離之前，A物體所受的合外力逐漸減小

B.f=2s時，A、B脫離

C.A、B脫離前，它們一起運動的位移為6m

D.A、B脫離后，A做減速運動，B做加速運動

10.如圖所示，在水平地面上固定一個半徑為R的四分之一圓形軌道AB，軌道右側(cè)固定一個傾角為30。的

斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與在同一水平高度。一輕繩跨過定滑輪，左端與

套在圓形軌道上質(zhì)量為，"的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質(zhì)量為M的物塊相連。在圓形軌道底端A點靜止

釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)運動到圖中P點時，輕繩與軌道相切，OP與夾角為60。；小圓環(huán)運動到8點時速

度恰好為零。忽略一切摩擦力阻力，小圓環(huán)和物塊均可視為質(zhì)點，物塊離斜面底端足夠遠(yuǎn)，重力加速度為

A.小圓環(huán)到達(dá)B點時的加速度為g

B.小圓環(huán)到達(dá)8點后還能再次回到A點

C.小圓環(huán)到達(dá)尸點時，小圓環(huán)和物塊的速度之比為2:石

D.小圓環(huán)和物塊的質(zhì)量之比滿足2=三走

M2

三、實驗題

11.為探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系，某實驗小組通過如圖甲所示裝置進行實驗。滑塊套

在水平桿上，隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過一細(xì)繩連接滑塊，用來測量向心力產(chǎn)

的大小?；瑝K上固定一遮光片，寬度為d,光電門可以記錄遮光片通過的時間，測得旋轉(zhuǎn)半徑為廠?；瑝K

隨桿勻速圓周運動，每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力產(chǎn)和角速度。的數(shù)

據(jù)。

(1)為了探究向心力與角速度的關(guān)系，需要控制和保持不變，某次旋轉(zhuǎn)過程中遮光

片經(jīng)過光電門時的遮光時間為A/,則角速度①=，

1

(2)以尸為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點作一條如圖乙所示直線，圖線斜率為左,

則滑塊的質(zhì)量為(用左、,、d表示)；圖線不過坐標(biāo)原點的原因是

F/N

/1

---->A?

乙

12.某同學(xué)利用圖甲所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗。

打點計時器小車

/

細(xì)線

n滑輪

紙帶一

長木板

水平實驗臺

小沙桶

圖甲

（1）備有器材:

一端帶有滑輪的長木板，電火花打點計時器，流電源，紙帶，細(xì)繩，小車，鉤碼，小桶和細(xì)沙，墊木，天

平（含祛碼）。

還缺少一件器材是；

（2）圖乙是實驗中得到的一條紙帶，圖中的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離（每兩個計數(shù)點間還有4個點沒

有畫出來），打點計時器所用電源頻率為50Hz。

①該小車勻變速直線運動的加速度a=m/s2（保留3位有效數(shù)字）；

②若當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率略微偏大，但該同學(xué)并不知道，則加速度的測量值與實際值相比

（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）；

（3）在“探究質(zhì)量一定，加速度與外力關(guān)系”實驗中該同學(xué)經(jīng)過多次實驗，以測得的加速度。為縱軸、小

車的合力產(chǎn)（沙和沙桶的總重力）為橫軸，作出的圖象如圖丙所示，該圖象不過坐標(biāo)原點的原因可能是

⑷在“探究外力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗中在保證小車的合力廠(沙和沙桶的總重力)不變的情況

下，改變小車中的鉤碼質(zhì)量優(yōu)，多次實驗，求出不同的加對應(yīng)的加速度°,以機為橫坐標(biāo)，1為縱坐標(biāo)，

a

作出工如關(guān)系圖線如圖丁所示，已知圖線的斜率為鼠縱軸截距為b,則小車的質(zhì)量M為o

a

四、解答題

13.圖a是我國傳統(tǒng)農(nóng)具一一風(fēng)鼓車，圖b是其工作原理示意圖，轉(zhuǎn)動搖柄，聯(lián)動風(fēng)箱內(nèi)的風(fēng)葉，向車斗

內(nèi)送風(fēng)，入料倉漏口”漏出的谷物經(jīng)過車斗，質(zhì)量大于2.0xl0-5kg的谷粒為飽粒，落入第一出料口

質(zhì)量為llxlO^kg?2.0xl()Tkg的谷粒為癟粒，落入第二出料口43；質(zhì)量小于L2xl0-5kg的

草屑被吹出出風(fēng)口。已知4、B、4三點在同一水平線上，45的寬度為0.12m；A在〃正下方，AH

的高度為0.4m；質(zhì)量為2.0xl0.5kg的谷粒從8漏出，恰好經(jīng)B點落入設(shè)谷物從X漏出時速度豎

直向下，大小為lm/s；谷粒在車斗內(nèi)所受水平風(fēng)力恒定且相等，只考慮其所受重力和水平風(fēng)力作用，取

重力加速度g為lOm/s?。

⑴求谷粒從反落到出料口所經(jīng)歷的時間；

(2)求谷粒所受水平風(fēng)力的大??；

⑶若癟粒恰好能全部落入,求的寬度。

出風(fēng)口

圖(b)

14.如圖，光滑的水平桿OM和豎直軸ON上分別套著環(huán)P和Q,環(huán)P的質(zhì)量Q的質(zhì)量〃及=2根，用

輕繩連接，一根彈簧左端固定于。點，右端與環(huán)P栓接，兩環(huán)靜止時，輕繩與豎直方向的夾角0=37°,

sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=lOm/s?。

⑴彈簧的彈力和水平桿對P的支持力分別是多少；

(2)繩長仍為/,彈簧的勁度系數(shù)為鼠要6=53°,角速度。的取值。

3

15.如圖所示，有一傾角為0=37o(sin37o=g),下端固定一擋板，擋板與斜面垂直，一長木板上表面的上

部分粗糙，下部分光滑，上端放有一質(zhì)量機的小物塊?，F(xiàn)讓長木板和小物塊同時由靜止釋放，此時刻為計

時起點，在第2s末，小物塊剛好到達(dá)長木板的光滑部分，又經(jīng)過一段時間，長木板停在擋板處，小物塊剛

3

好到達(dá)長木板的下端邊緣。已知小物塊與長木板的上部分的動摩擦因數(shù)4=§,長木板與斜面間的動摩擦

因數(shù)〃2=0.5,長木板的質(zhì)量設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/sZ求：

⑴在0~2s時間內(nèi)長木板和小物塊的加速度的大?。?/p>

(2)長木板距離擋板多遠(yuǎn)；

⑶長木板長度。

Zs加

e

2022-2023學(xué)年深圳中學(xué)高三年級第一次階段測試物理

一、單選題

1.安徽宿松籍科學(xué)家吳宜燦獲2018年歐洲聚變核能創(chuàng)新獎.物理學(xué)史上許多物理學(xué)家的

科學(xué)研究推動了人類文明的進程.關(guān)于科學(xué)家的貢獻，下列說法正確的是（）

A.亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變

B.胡克用邏輯推理的方法得出了彈簧的伸長與外力的關(guān)系

C.牛頓做了著名的斜面實驗，得出輕重物體自由下落一樣快的結(jié)論

D.伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動物體必具有一定速度，如果它不受力，它將以這

一速度永遠(yuǎn)運動下去

【答案】D

【解析】

【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻即可.

【詳解】亞里士多德認(rèn)為，必須有力作用在物體上物體才能運動，故A錯誤；胡克用實驗的

方法得出了彈簧的伸長與外力的關(guān)系，故B錯誤；伽利略做了著名的斜面實驗，得出輕重物

體自由下落一樣快的結(jié)論，故C錯誤；伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：一旦物體具有某

一速度，如果它不受力它將以這一速度永遠(yuǎn)運動下去，故D正確.所以D正確，ABC錯誤.

【點睛】本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加

強記憶.

2.如圖所示，在一端封閉的的光滑細(xì)玻璃管管中注滿清水，水中放一個蠟塊塊，蠟塊塊在

勻速上浮的的同時，玻璃管沿水平方向做勻加速直線運動，以初始位置為坐標(biāo)坐標(biāo)原點，

蠟塊的運動軌跡可能為（）

Od

【答案】B

【解析】

【詳解】小圓柱在豎直方向為勻速運動，水平方向為勻加速直線運動，則可知合力沿X軸

正方向，可知圖象為向右彎曲的拋物線的，故B正確，ACD錯誤。

故選B。

3.如圖所示，一小球從A點以初速度%水平拋出，在平拋運動過程中與豎直擋板在5點發(fā)

生碰撞，最終落在C點。已知碰撞的瞬間豎直方向速度的大小和方向都不變，水平方向速

度的大小不變而方向反向，若僅增大平拋初速度%,貝曙）

A.小球與擋板碰撞的點將在8點的下方

B.小球的落地點將在C點的左邊

C,在整個運動過程中重力對小球做功增多

D.小球落地時重力做功的瞬時功率增大

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】A.當(dāng)平拋起點與豎直擋板的水平距離一定時，初速度越大，打到擋板上的時間

越短，豎直位移越小，故與擋板碰撞的點將在B上方，故A錯誤；

B.依題意，小球與擋板碰撞的過程只是改變了水平方向的運動，沒有改變平拋運動的軌

跡特征，相當(dāng)于把與擋板碰撞后的運動軌跡由右邊轉(zhuǎn)到左邊，故平拋初速度越大，水平位

移越大，小球?qū)⒙湓贑點的左邊，故B正確；

CD.因為豎直總高度不變，所以小球下落到地面所用時間/不變，故重力做功的情況不

變，小球落地時重力做功的瞬時功率

2

PG=儂匕=mgt

不變，故CD均錯誤。

故選B。

4.如圖所示，一水平的淺色長傳送帶上放置一質(zhì)量為機的煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送

帶之間的動摩擦因數(shù)為〃。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的。現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速

度〃開始運動，當(dāng)其速度達(dá)到U后，便以此速度做勻速運動，經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送

帶上留了一段黑色痕跡后，相對于傳送帶不再滑動，關(guān)于上述過程，以下判斷正確的是(重

力加速度大小為g)()

a

A.pi與。之間一定滿足關(guān)系〃>一

g

B.煤塊從開始運動到相對傳送帶靜止通過的位移為上

"g

C.煤塊從開始運動到相對傳送帶靜止經(jīng)歷的時間為——

D,黑色痕跡的長度為讓二誓1匚

2a2

【答案】C

【解析】

分析】

【詳解】A.由題意知煤塊與傳送帶之間發(fā)生相對滑動，則傳送帶的加速度大于煤塊的加

速度，有

jumg<ma

解得

a

N<一

g

所以A錯誤；

B.設(shè)煤塊的加速度大小為對煤塊由牛頓第二定律有

fimg=mai

解得

ai=/Ltg

由勻變速直線運動規(guī)律得，煤塊從開始運動到相對傳送帶靜止的過程中通過的位移

262〃g

所以B錯誤；

C.煤塊從開始運動到相對傳送帶靜止經(jīng)歷的時間

vv

t\=—=-----

4

所以C正確;

D.傳送帶從開始運動到速度為u經(jīng)歷的時間

v

t2=—

a

傳送帶在從開始運動到速度為V的過程中通過的位移

V2

X2=——

2a

則傳送帶在從速度為v到與煤塊相對靜止的過程中，做勻速運動的位移

v2v2

X3=V（fl-/2）=------------

a

所以黑色痕跡的長度

V2V2

AX=X2+X3-無1=--------------

2〃g2a

所以D錯誤；

故選C?

5.汽車A和汽車B（均可視為質(zhì)點）在平直的公路上沿兩平行車道同向行駛，A車在后（如

圖甲所示），以某時刻作為計時起點，此時兩車相距尤o=12m,汽車A運動的九一/圖象如圖

乙所示，汽車B運動的V-/圖象如圖丙所示。則下列說法正確的是（）

A.兩車相遇前，在Z=2s時，兩車相距最遠(yuǎn)，且最遠(yuǎn)距離為16m

B,在0~6s內(nèi)，B車的位移為16m

C.在U8s時，兩車相遇

D.若Qis時，A車緊急制動（視為勻減速直線運動），要使A車追不上B車，則A車的加

19

速度大小應(yīng)大于一m/s

4

【答案】D

【解析】

【詳解】A.當(dāng)兩車速度相等時，兩車相距最遠(yuǎn)，由圖乙可得

Ax20,一

v.=——=—m/s=4m/s

AA?5

由圖丙，可得B車1?5s的加速度

Av0-8.

a=——=-----m/s2=-2m/s2

A?5-1

設(shè)勻減速運動的時間為f時速度相等，則有

vA^vB+at

代入數(shù)據(jù)解得

/=2s

即在3s時二者相距最遠(yuǎn)，此時

xA=vAr=4x3m=12m

B車位移

1,

xB=8xlm+8x2m+—x(-2)x2"m=20m

則兩車最遠(yuǎn)距離

Ax=xB+x0-xA=20m

A錯誤；

B.B車在0-6s內(nèi)的位移等于在0-5s內(nèi)的位移，由圖像圍成面積表示位移可得

x=gx(1+5)x8m=24m

B錯誤；

C.z=8s時，A車位移

x'A=vAt'=4x8m=32m

B車的位移等于在0-5s內(nèi)的位移，為

x=24m

有

x+x0>xA

所以兩車不相遇，C錯誤；

D.t=ls時，A勻速位移

xA=vAt=4xlm=4m

B車勻速位移

xB=%=8xIm=8m

兩車間距離

Ax=8m+12m-4m=16m

B車勻減速到停止的位移

=-x(5-l)m=16m

當(dāng)A停止時位移等于B車，A的加速度最小，A車勻減速運動的總位移

4總=Ax+吊=16m+16m=32m

對A車，根據(jù)速度位移公式

人2人總2x324

1,

所以A車的加速度至少為一m/s~,D正確。

4

故選D。

6.如圖所示，一質(zhì)量為〃的人站在臺秤上，臺秤的示數(shù)表示人對秤盤的壓力；一根長為R

的細(xì)線一端系一個質(zhì)量為機的小球，手拿細(xì)線另一端，小球繞細(xì)線另一端點在豎直平面內(nèi)

做圓周運動，且小球恰好能通過圓軌道最高點，則下列說法正確的是()

A.小球運動到最高點時，小球的速度為零

B.當(dāng)小球運動到最高點時，臺秤的示數(shù)最小，且為Mg

C.小球在a、b、c三個位置時，臺秤的示數(shù)相同

D.小球從c點運動到最低點的過程中臺秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】A.小球恰好能通過圓軌道最高點，在最高點，細(xì)線中拉力為零，小球速度為二坪，

A錯誤；

B.當(dāng)小球運動到最高點時，細(xì)線中拉力為零，臺秤的示數(shù)為Mg,但不是最小，B錯誤；

C.小球在a、6、c三個位置時，小球豎直方向都只受重力，小球均處于完全失重狀態(tài)，

臺秤的示數(shù)相同，C正確；

D.小球從c點運動到最低點的過程中％增加，方向向上，球處于超重狀態(tài)，臺秤的示數(shù)

增大，人處于靜止?fàn)顟B(tài)，不會有超重失重狀態(tài)，D錯誤。

故選C。

7.如圖所示，固定在水平面上一個光滑的半圓弧軌道，。點為半圓弧的圓心，一根輕繩跨

過半圓弧的A點（。、A等高，不計A處摩擦），輕繩一端系在豎直桿上的2點，另一端連

接質(zhì)量為根的小球尸?，F(xiàn)將另一個小球。用光滑輕質(zhì)掛鉤掛在輕繩上的A8之間，己知整

個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時，1=30°,尸=45。，重力加速度為g,貝心）

B,半圓弧軌道對小球產(chǎn)的支持力為學(xué)mg

C.B點緩慢向上移動微小距離，繩子拉力減小

D.靜止時剪斷A處輕繩的瞬間，小球P的加速度為二2g

2

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】A.分別對兩個小球做受力分析，因為是活結(jié)，所以繩子張力大小都相同，則

mpgmQg

2cosa2cosp

由兩式可得

mp_A/3

mQa

選項A錯誤；

B.對小球尸受力分析，可知半圓弧軌道對小球產(chǎn)的支持力為

V3

~fmS

選項B正確；

C.繩子B端向上移動一小段距離，根據(jù)受力分析可知尸球沒有發(fā)生位移，繩長不會變

化，角度夕不會發(fā)生變化，即繩子的張力也不會變化，選項C錯誤；

D.剪斷A處細(xì)繩，拉力突變?yōu)榱?，小球P所受合力為重力沿圓弧切線方向的分力，所以

加速度為:g,選項D錯誤。

故選Bo

二、多選題

8.2020年11月24日，中國長征五號遙五運載火箭在文昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛，把嫦娥五號

探測器送入地月轉(zhuǎn)移軌道。“嫦娥五號”飛船經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移軌道的P點時實施一次近月調(diào)

控后進入圓形軌道I,再經(jīng)過系列調(diào)控使之進入準(zhǔn)備“落月”的橢圓軌道II,最終實現(xiàn)首

次月面自動采樣封裝。若繞月運行時只考慮月球引力作用，下列關(guān)于“嫦娥五號”探測器

的說法正確的是（）

A.經(jīng)過軌道H近月點的速度大于11.2km/s

B.從軌道I經(jīng)過P點時必須進行減速才能進入軌道II

C.沿軌道I和II運行到P點的加速度相等

D,沿軌道I和n運行的周期相同

【答案】BC

【解析】

【分析】

【詳解】A.以探測器的運動速度無法脫離地球引力而飛向宇宙，其速度不可能大于第二

宇宙速度，故A錯誤；

B.從軌道I經(jīng)過尸點時進入軌道II,是一個向心運動的過程，需要減速，故B正確；

C.沿軌道I和II運行到尸點時，探測器只受月球引力作用，根據(jù)牛頓第二定律，加速度

相等，故C正確；

D.軌道I的半徑大于軌道II的半長軸，根據(jù)開普勒第三定律，其運行周期不同，故D錯

誤。

故選BC。

9.如圖甲所示，A、B兩個物體靠在一起，靜止在光滑的水平面上，它們的質(zhì)量分別為

叫=1kg,"%=3kg,現(xiàn)用水平力4推A,用水平力線拉B,FA和FB隨時間f變化關(guān)

系如圖乙所示，貝U()

A.A、B脫離之前，A物體所受的合外力逐漸減小

B.f=2s時，A、B脫離

C.A、B脫離前，它們一起運動的位移為6m

D.A、B脫離后，A做減速運動，B做加速運動

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.由乙圖可得

4=9-3《N)

穌=3+3《N)

在未脫離的過程中，整體受力向右，且大小總是不變，恒定為

FA+FB=12N

勻加速運動的加速度

a-"+"=3m/s2

加A+：%

則A、B脫離之前，它們一直做勻加速運動，其合外力不變，A錯誤;

B.脫離時滿足A、B加速度相同，且彈力為零，故

F

=3m/s2

mA

得

FA=mAa—3N

解得

t=2s

B正確；

C.運動位移為

x=-at2=-x3x22m=6m

22

C正確；

D.脫離后Is內(nèi)A仍然受到向右的推力，所以A仍然做加速運動，在f=3s后A不受推

力，將做勻速直線運動；物體B一直受到向右的拉力而做加速運動，D錯誤。

故選BC?

10.如圖所示，在水平地面上固定一個半徑為R的四分之一圓形軌道A3,軌道右側(cè)固定

一個傾角為30。的斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與在同一水平高

度。一輕繩跨過定滑輪，左端與套在圓形軌道上質(zhì)量為機的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質(zhì)

量為M的物塊相連。在圓形軌道底端A點靜止釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)運動到圖中P點時，輕

繩與軌道相切，0P與夾角為60。；小圓環(huán)運動到B點時速度恰好為零。忽略一切摩擦

力阻力，小圓環(huán)和物塊均可視為質(zhì)點，物塊離斜面底端足夠遠(yuǎn)，重力加速度為g,則下列

說法正確的是（）

A.小圓環(huán)到達(dá)B點時的加速度為g

B.小圓環(huán)到達(dá)8點后還能再次回到A點

C.小圓環(huán)到達(dá)P點時，小圓環(huán)和物塊的速度之比為2:山

D.小圓環(huán)和物塊的質(zhì)量之比滿足2=主避

M2

【答案】AB

【解析】

【分析】

【詳解】A.小圓環(huán)運動到2點時，小環(huán)受到豎直向下的重力，水平向右的拉力和圓環(huán)對

小環(huán)向左的支持力，因為運動到2點時速度恰好為零，小球的合力為豎直方向的重力，根

據(jù)牛頓第二定律可知

mg=ma

解得

a=g

A正確；

B.小環(huán)和物塊組成的系統(tǒng)，在運動過程中，由于忽略一切摩擦力，故只有重力做功，機

械能守恒，當(dāng)小環(huán)到達(dá)2點時，速度都為零，此后小環(huán)沿圓軌道向下運動，機械能還是守

恒，組最終小環(huán)和物塊速度都減到零，故圓環(huán)到達(dá)B點后還能再次滑回A點，B正確；

C.小環(huán)在尸點時，小環(huán)的速度方向沿繩的方向，根據(jù)速度的合成與分解可知，此時小圓

環(huán)和物塊的速度之比為1：1,C錯誤；

D.設(shè)輕滑輪的位置為C,由幾何關(guān)系可知OC=2R,=在運動過程中，對環(huán)

和物塊組成的系統(tǒng)，根據(jù)動能定理可知

-mgR-MgR（加-1）sin30°=0-0

解得

m_A/5-1

~M~2

D錯誤。

故選AB。

三、實驗題

11.為探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系，某實驗小組通過如圖甲所示裝置進

行實驗。滑塊套在水平桿上，隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過一細(xì)

繩連接滑塊，用來測量向心力尸的大小?；瑝K上固定一遮光片，寬度為d,光電門可以記

錄遮光片通過的時間，測得旋轉(zhuǎn)半徑為廠?；瑝K隨桿勻速圓周運動，每經(jīng)過光電門一次，

通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力產(chǎn)和角速度。的數(shù)據(jù)。

（1）為了探究向心力與角速度關(guān)系，需要控制和保持不變，某次

旋轉(zhuǎn)過程中遮光片經(jīng)過光電門時的遮光時間為At，則角速度。=；

1

⑵以尸為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點作一條如圖乙所示直線,

Ar2

圖線斜率為左，則滑塊的質(zhì)量為（用左、r、d表示）；圖線不過坐標(biāo)原點的原

因是__________

F/N

/1

------>A?

乙

z7ky

【答案】①.滑塊質(zhì)量②.旋轉(zhuǎn)半徑?._⑤.滑塊受到摩

擦力

【解析】

【詳解】(1)口］［2］根據(jù)控制變量法，為了探究向心力與角速度的關(guān)系，需要控制滑塊質(zhì)量

和旋轉(zhuǎn)的半徑不變；

［3］物體轉(zhuǎn)動的線速度為

d

V=一

X

又

V

0)=—

r

解得

d

co-----

rAt

(2)［4］根據(jù)向心力公式可知

rj—i=mo)2r

聯(lián)立解得

L/

r=m-----

也2

由于

7/

k-m——

r

可得滑塊的質(zhì)量為

kr

［5］由圖線可知，當(dāng)

F=0

而

可知圖線不過坐標(biāo)原點的原因是滑塊受到摩擦力的原因。

12.某同學(xué)利用圖甲所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗。

打點計時器小車

\丁"一乙1-----------------------C滑輪

紙帶ClII'I

長木板/八

水平實驗臺△

小沙桶

圖甲

（1）備有器材：

一端帶有滑輪的長木板，電火花打點計時器，流電源，紙帶，細(xì)繩，小車，鉤碼，小桶和

細(xì)沙，墊木，天平（含祛碼）。

還缺少的一件器材是;

（2）圖乙是實驗中得到的一條紙帶，圖中的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離（每兩個計數(shù)點

間還有4個點沒有畫出來），打點計時器所用電源頻率為50Hzo

①該小車勻變速直線運動的加速度a=m/s2（保留3位有效數(shù)字）；

②若當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率略微偏大，但該同學(xué)并不知道，則加速度的測量值與實際

值相比______（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）;

（3）在“探究質(zhì)量一定，加速度與外力的關(guān)系”實驗中該同學(xué)經(jīng)過多次實驗，以測得的加速

度a為縱軸、小車的合力網(wǎng)沙和沙桶的總重力）為橫軸，作出的圖象如圖丙所示，該圖象

不過坐標(biāo)原點的原因可能是o

⑷在“探究外力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗中在保證小車的合力廠(沙和沙桶的總重

力)不變的情況下，改變小車中的鉤碼質(zhì)量相，多次實驗，求出不同的相對應(yīng)的加速度。，

以機為橫坐標(biāo)，工為縱坐標(biāo)，作出工-切關(guān)系圖線如圖丁所示，已知圖線的斜率為鼠縱軸

aa

截距為b,則小車的質(zhì)量〃為。

【答案】①.刻度尺②.2.07m/s2③.偏小④.平衡摩擦力時長木板傾角過

,?b

大⑤.一

k

【解析】

【詳解】該實驗利用紙帶求加速度時要測量紙帶的長度，所以必需用到刻度尺。

(2)①[2]加速度可以由逐差法求得

CF-OC(11.18+13.27+15.32)x10-2—(5.00+7.04+9.09)x10-2

a=-----；—=2.07m/s2

9T29x(O.l)2

②[3]當(dāng)電網(wǎng)中交變電流的頻率略微偏大時，由T=(可知周期變小，所以加速度的測

量值與實際值相比偏小。

(3)[4]由a-尸圖像其圖線不過坐標(biāo)原點，說明沒有力它就有加速度了，所以原因可能是長

木板的傾角過大造成的。

(4)[5]保證小車的合力廠(沙和沙桶的總重力)不變的情況下，對小車與沙各沙桶系統(tǒng)分

析，由牛頓第二定律可得

F=(^m+M^a

解得

1(m+M)1M

-----------------二——m-\

aFFF

圖像中圖線的斜率為左，縱軸截距為4則

解得

M上

k

四、解答題

13.圖a是我國傳統(tǒng)農(nóng)具一一風(fēng)鼓車，圖b是其工作原理示意圖，轉(zhuǎn)動搖柄，聯(lián)動風(fēng)箱內(nèi)

的風(fēng)葉，向車斗內(nèi)送風(fēng)，入料倉漏口H漏出的谷物經(jīng)過車斗，質(zhì)量大于2.0xl(y5kg的谷

粒為飽粒，落入第一出料口A3；質(zhì)量為llxlO^kg?2.0xi()-5kg的谷粒為癟粒，落入

第二出料口43；質(zhì)量小于1.2xl(f5kg的草屑被吹出出風(fēng)口。已知A1、B、&三點在同

一水平線上，A3的寬度為012m；A在X正下方，4〃的高度為0.4m；質(zhì)量為

2.0xl0-5kg的谷粒從H漏出，恰好經(jīng)8點落入設(shè)谷物從“漏出時速度豎直向下，

大小為lm/s；谷粒在車斗內(nèi)所受水平風(fēng)力恒定且相等，只考慮其所受重力和水平風(fēng)力作

用，取重力加速度g為lOm/s?。

⑴求谷粒從8落到出料口所經(jīng)歷的時間；

⑵求谷粒所受水平風(fēng)力的大??；

⑶若癟粒恰好能全部落入A2B,求的寬度。

圖(a)圖(b)

【答案】(l)O.2s；(2)1.2X10^N;(3)0.08m

【解析】

【詳解】(1)谷粒從》落到出料口的過程，豎直方向是初速為lm/s的勻加速直線運動，豎

直方向上有

,12

h=vot+~gt

將Zz=0.4m帶入可得

t=0.2s

⑵對質(zhì)量為2.0xl(r5kg的谷粒，從H漏出恰好經(jīng)8點，水平方向有

設(shè)風(fēng)力大小為F由牛頓第二定律

F=ma

將占=0.12m、/=0.2s、m=2.0xl(T5kg帶入，聯(lián)立可解得

F=1.2xlO^N

⑶對質(zhì)量等于1.2xl(f5kg的癟粒，恰好落到4點，設(shè)寬度為4，則有

1,2

Xy+%2=5〃1

F=m'a'

將帶入可得

x2=0.08m

14.如圖，光滑的水平桿OM和豎直軸ON上分別套著環(huán)P和Q,環(huán)P的質(zhì)量如=〃z,Q的

質(zhì)量儂=2%用輕繩連接，一根彈簧左端固定于。點，右端與環(huán)P栓接，兩環(huán)靜止時，輕

繩與豎直方向的夾角6=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。

⑴彈簧的彈力和水平桿對P的支持力分別是多少；

⑵繩長仍為/,彈簧的勁度系數(shù)為也要6=53°,角速度。的取值。

【答案】（D=mg,3mg；⑵孚+上

2v24/4m

【解析】

【詳解】（1）對P、Q的受力分析如圖所示

對Q,由平衡條件，豎直方向上有

7bos37°=2mg

對P,由平衡條件，豎直方向上有