北京市海淀區(qū)2023-2024學年高三物理上學期期中試題含解析

海淀區(qū)2023—2024學年第一學期期中練習高三物理本試卷共8頁，100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題紙上，在試卷上作答無效．考試結(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。第一部分一、本部分共10題，每題3分，共30分。在每題給出的四個選項中，有的題只有一個選項是正確的，有的題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。把正確的答案填涂在答題紙上。1.如圖所示，鉛球放在固定斜面上，用豎直擋板擋住并處于靜止狀態(tài)。不計一切摩擦。下列說法正確的是（）A.鉛球?qū)π泵娴膲毫Υ笥阢U球所受的重力B.鉛球?qū)醢宓膲毫Υ笥阢U球?qū)π泵娴膲毫.若增大斜面傾角，鉛球?qū)醢鍓毫υ龃驞.若增大斜面傾角，鉛球?qū)π泵娴膲毫p小2.一簡諧橫波沿軸傳播，某時刻的波形如圖所示。已知此時質(zhì)點向軸負方向運動，下列說法正確的是（）A.波沿軸負方向傳播B.質(zhì)點D此時向軸負方向運動C.質(zhì)點A將比質(zhì)點先回到平衡位置D.質(zhì)點的振幅為零3.在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，橡皮條的一端掛有輕質(zhì)小圓環(huán)，另一端固定，如圖甲所示。小圓環(huán)受到兩個彈簧測力計的拉力共同作用，靜止于點，如圖乙所示。撤去，改用一個彈簧測力計單獨拉小圓環(huán)，仍使小圓環(huán)處于點靜止，其拉力為，如圖丙所示。做好記錄，畫出和的圖示，并用虛線把拉力的箭頭端分別與的箭頭端連接，如圖丁所示。關(guān)于本實驗，下列說法正確的是（）A.本實驗體現(xiàn)了等效替代的思想方法B.實驗中需要記錄的信息只有和的大小C.由圖丁可初步猜測與滿足平行四邊形的關(guān)系D.重復多次實驗時，每次都必須將小圓環(huán)拉至點4.如圖所示曲線是某一質(zhì)點的運動軌跡，為曲線上A點處的切線。質(zhì)點從點運動到A點所發(fā)生的位移為，所用時間為。下列說法正確的是（）A.表示質(zhì)點從點運動到A點過程的平均速度B.質(zhì)點從點運動到A點的過程，平均速度的方向由點指向A點C.若點越接近A點，則越接近質(zhì)點在A點時的瞬時速度D.質(zhì)點經(jīng)過A點時所受合力可能沿著的方向5.某同學設(shè)計制作了一個“豎直加速度測量儀”，其結(jié)構(gòu)如圖所示。一根輕彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一根直尺，彈簧下端掛一個質(zhì)量的重物，重物靜止時彈簧的伸長量，指針指在點。已知圖中，規(guī)定豎直向下為正方向，取重力加速度。下列說法正確的是（）A.若指針指在之間某點時，被測物體處于失重狀態(tài)B.若指針指在之間某點時，被測物體可能在減速上升C.點應(yīng)標記的加速度值為D.該測量儀上的刻度所對應(yīng)加速度的值是均勻的6.如圖所示，半徑為的半球形碗，固定在可繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過半球形碗的球心的對稱軸重合。轉(zhuǎn)臺以角速度勻速轉(zhuǎn)動，此時碗內(nèi)有兩個相同的小物塊和分別位于碗壁不同高度處，隨碗一同轉(zhuǎn)動且相對碗壁靜止。忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A.兩物塊受到的向心力大小相等B.兩物塊所受的摩擦力可能都為零C.在碗轉(zhuǎn)動半圈的過程中，兩物體所受重力的沖量大小相等D.在碗轉(zhuǎn)動半圈的過程中，兩物體所受合力的沖量大小相等7.臺球在運動和撞擊過程中，運動情況較為復雜。在不考慮球的轉(zhuǎn)動和摩擦的情況下，可認為臺球碰撞過程無機械能損失。如圖所示，某次擊球，球撞擊質(zhì)量相等且靜止的球，使球直接進入中袋。兩球相碰時，球的速度方向與兩球心的連線成一定夾角。下列說法正確的是（）A.球?qū)η蜃稣.球?qū)η虻臎_量與球?qū)η虻臎_量大小相等，方向相反C.球速度變化量與球的速度變化量方向不在同一直線上D.兩球碰撞后，球和球的速度相互垂直8.如圖所示，輕彈簧上端固定，下端連接質(zhì)量為小球，小球靜止在光滑固定斜面上。給小球一個沿斜面向下的初速度，小球便沿斜面往復運動，空氣阻力可忽略，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。取平衡位置處為原點，沿斜面向下為正方向，建立坐標系，記小球振動過程中位置坐標為。規(guī)定處重力勢能為零，表示小球離開平衡位置的最大距離。圖中可能正確反映該小球運動過程中的速度、加速度、動能以及重力勢能隨的變化關(guān)系的是（）A. B.C. D.9.如圖所示，質(zhì)量為、長為的薄板放在水平地面上，在大小為的水平向右外力的作用下由靜止開始運動，薄板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，其速率達到時，質(zhì)量為的物塊B以的速率由薄板右端向左滑上薄板，與B間的動摩擦因數(shù)為0.1，B可視為質(zhì)點。下列判斷正確的是（）A.當?shù)乃俾蕼p為0時，的速率為B.從B滑上到B掉下的過程中，A、B所組成的系統(tǒng)動量守恒C.從B滑上到B掉下的過程中，A、B和地面所組成的系統(tǒng)摩擦生熱D.從B滑上到B掉下的過程中，A、B所組成的系統(tǒng)機械能減少10.《自然哲學的數(shù)學原理》中記載牛頓是這樣研究勻速圓周運動的：如圖所示，小球沿正多邊形的各邊做速度大小不變的運動，若正多邊形的邊數(shù)趨近于無窮大，則上述運動可看作勻速圓周運動。牛頓提出設(shè)想后并沒有做進一步的推導，若小明同學沿著牛頓的思路推導得出了勻速圓周運動的向心力表達式，他在研究過程中提出了一些假設(shè)，其中不合理的是（）A.小球在正多邊形的各個頂點處的碰撞是彈性碰撞B.小球每次碰撞時所受作用力的方向指向圓心C.因碰撞時間可以用周期和正多邊形的邊數(shù)表示，所以可以利用動量定理得出向心力表達式D.因可以用正多邊形的邊長與碰撞的作用力計算功，所以可以利用動能定理得出向心力表達式第二部分二、本部分共8題，共70分。11.某同學用如圖甲所示的裝置研究平拋運動及其特點。鋼球在斜槽軌道某一高度處由靜止釋放，并從末端水平飛出。在裝置中有一個水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板，實驗前，先將一張白紙和復寫紙固定在裝置的背板上。鋼球落到擋板上擠壓復寫紙并在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板，通過多次釋放鋼球，記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置。以鋼球拋出時球心所在位置為坐標原點，以水平向右和豎直向下分別為軸和軸的正方向，建立直角坐標系，用平滑曲線把這些印跡連接起來，就得到鋼球做平拋運動的軌跡如圖乙所示。（1）對于本實驗，下列說法正確的是__________。A．每次必須從同一高度由靜止釋放鋼球B．斜槽軌道必須光滑C．擋板必須等間隔上下移動D．裝置的背板必須豎直放置（2）通過研究得出鋼球在豎直方向為自由落體運動之后，為進一步研究鋼球在水平方向的運動規(guī)律，該同學在軌跡上測出三點的坐標分別為和。下列能夠說明鋼球在水平方向的運動可能為勻速直線運動的是__________。A．若時，滿足B．若時，滿足C．在軌跡上取若干點獲取數(shù)據(jù)，它們的坐標可以用一條二次函數(shù)曲線擬合（即滿足）D．在軌跡上取若干點獲取數(shù)據(jù)，畫出的圖像是一條過原點的直線12.某同學用如圖所示的裝置進行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗。（1）下列說法正確的是__________。A．本實驗還需要天平、秒表B．和小車相連的細線與長木板不一定要平行C．應(yīng)該先釋放小車，再接通電源D．平衡摩擦的目的是為了使小車加速運動時所受合力的大小等于細線拉力的大?。?）某次實驗得到的紙帶如圖所示，每兩個計數(shù)點間有四個點未畫出．已知實驗所用電源的頻率為。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__________，打點計時器打點時小車的速度為__________。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）該同學在探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量不變，通過改變小車中的重物來改變小車的質(zhì)量，分別測出小車相應(yīng)的加速度。為了通過圖像直觀地判斷小車的加速度與質(zhì)量之間是否成反比，應(yīng)該做出與__________的圖像。（4）該同學在“探究加速度與力的關(guān)系”時，首先平衡了小車所受的摩擦力，然后保持小車的質(zhì)量不變，改變小吊盤中砝碼數(shù)量來改變細線對小車的拉力。小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量用表示。若該同學在實驗中逐漸增加盤中砝碼的數(shù)量，直到。實驗中他操作過程規(guī)范，并正確測量獲得實驗數(shù)據(jù)，則圖所示圖像能正確反映小車的加速度和之間關(guān)系的是__________。A．B．C．D．13.如圖所示，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點）從光滑固定斜面頂端由靜止滑下。已知斜面的傾角為、長度為，重力加速度為。求：（1）滑塊滑到斜面底端所用的時間；（2）滑塊滑到斜面底端時速度的大小；（3）滑塊滑到斜面底端時重力的瞬時功率。14.如圖所示，質(zhì)量的物體（可視為質(zhì)點）在粗糙水平桌面上以初速度做直線運動，飛離桌面后做平拋運動，最終落在水平地面上．已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)，在桌面上滑行的長度，桌面離地面高度，取重力加速度。求：（1）物體落地點與桌面邊緣的水平距離；（2）物體落地時的速度大?。唬?）物體平拋過程中重力的沖量。15.如圖所示，粗糙水平面長為，與豎直面內(nèi)半徑為的光滑半圓形軌道在點相接。質(zhì)量為的物體甲（可視為質(zhì)點）將彈簧壓縮到點后由靜止釋放，甲脫離彈簧后，在水平面滑行一段距離后滑上豎直軌道，并恰好能通過點。已知甲與水平面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度為。（1）求甲通過點時的速度大小；（2）求彈簧被壓縮到點時的彈性勢能；（3）若在點放置另一個質(zhì)量為的物體乙（可視為質(zhì)點，圖中未畫出），使甲把彈簧仍然壓縮到點，由靜止釋放甲，甲、乙發(fā)生彈性正碰后，撤去甲，此后乙沿半圓形軌道運動，通過計算說明乙離開半圓形軌道后將如何運動。16.19世紀末，有科學家提出了太空電梯的構(gòu)想：在赤道上建設(shè)一座直到地球同步衛(wèi)星軌道的高塔，并在塔內(nèi)架設(shè)電梯。這種電梯可用于發(fā)射人造衛(wèi)星，其發(fā)射方法是將衛(wèi)星通過太空電梯緩慢地提升到預定軌道高度處，然后再啟動推進裝置將衛(wèi)星從太空電梯發(fā)射出去，使其直接進入預定圓軌道。已知地球質(zhì)量為、半徑為、自轉(zhuǎn)周期為，萬有引力常量為。（1）求高塔的高度；（2）若某次通過太空電梯發(fā)射質(zhì)量為的衛(wèi)星時，預定其軌道高度為；①若該衛(wèi)星上升到預定軌道高度時與太空電梯脫離，脫離時衛(wèi)星相對太空電梯的速度可視為零，試分析說明衛(wèi)星剛脫離太空電梯后相對地心，將做加速直線運動、圓周運動、近心運動還是離心運動？②太空電梯把衛(wèi)星運送到預定軌道高度后，需用推進裝置將衛(wèi)星在預定軌道處發(fā)射進入預定軌道做勻速圓周運動，以地心為參考系，求推進裝置需要做功。17.風洞是用來模擬物體周圍氣體流動情況并可量度氣流對物體作用效果的實驗設(shè)備。取重力加速度為。（1）在一次檢驗飛機性能的試驗中，風洞管道豎直截面圖如圖所示，管道中有水平向右的氣流，是飛機模型的截面，輕繩拉住模型，當模型在氣流中保持靜止時，輕繩恰好水平，已知氣流對模型的作用力垂直于模型截面，模型截面與水平面夾角為。求剪斷輕繩的瞬間，模型加速度的大?。唬?）為測定某火箭的力學性能，采用了縮比模型進行風洞試驗，即將與火箭材料相同的火箭模型放入風洞并固定，如圖所示。試驗時，空氣由管道1流入管道2，空氣與模型截面垂直作用，模型單位面積所能承受的最大作用力為，假設(shè)空氣分子與模型作用后其定向運動速度（氣體流速）減為零；①為研究問題方便，設(shè)空氣分子的平均質(zhì)量為，氣流穩(wěn)定時，管道2中空氣分子的數(shù)密度為。為使模型不被破壞，求管道2中空氣與模型截面作用前可允許的最大流速；②若質(zhì)量為的火箭豎直升空，其與空氣垂直作用的等效面積為，在火箭速度達到后，發(fā)動機對火箭做功的功率保持不變，火箭繼續(xù)加速．此后火箭上升高度、所用時間為時，速度達到最大，此時其所受空氣阻力為其所能承受最大作用力的一半。忽略火箭質(zhì)量的變化，求火箭在上述上升高度的過程中，空氣阻力對火箭做的功。18.放置在水平平臺上的物體，其表觀重力在數(shù)值上等于物體對平臺的壓力，方向與壓力的方向相同。微重力環(huán)境是指系統(tǒng)內(nèi)物體的表觀重力遠小于其實際重力（萬有引力）的環(huán)境。此環(huán)境下，物體的表觀重力與其質(zhì)量之比稱為微重力加速度。（1）如圖所示，中國科學院力學研究所微重力實驗室落塔是我國微重力實驗的主要設(shè)施之一，實驗中落艙可采用單艙和雙艙兩種模式進行。已知地球表面的重力加速度為；①單艙模式是指讓固定在單艙上的實驗平臺隨單艙在落塔中自由下落實現(xiàn)微重力環(huán)境。若艙體下落時，受到的阻力恒為艙體總重力的0.01倍，求單艙中的微重力加速度的大?。虎谌鐖D所示，雙艙模式是采用內(nèi)外雙艙結(jié)構(gòu)，實驗平臺固定在內(nèi)艙中，實驗時讓雙艙同時下落。落體下落時受到的空氣阻力可表示為，式中為由落體形狀決定的常數(shù)，為空氣密度，為落體相對于周圍空氣的速率。若某次實驗中，內(nèi)艙與艙內(nèi)物體總質(zhì)量為，外艙與艙內(nèi)物體總質(zhì)量為（不含內(nèi)艙）。某時刻，外艙相對于地面的速度為，內(nèi)艙相對于地面的速度為，它們所受空氣阻力的常數(shù)相同，外艙中與外部環(huán)境的空氣密度相同，不考慮外艙內(nèi)空氣對外艙自身運動的影響。求此時內(nèi)艙與外艙中的微重力加速度之比；（2）環(huán)繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星內(nèi)部也存在微重力環(huán)境．其產(chǎn)生原因簡單來說是由于衛(wèi)星實驗艙不能被看作質(zhì)點造成的，只有在衛(wèi)星的質(zhì)心（質(zhì)點系的質(zhì)量中心）位置，萬有引力才恰好等于向心力．已知某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其質(zhì)心到地心的距離為，假設(shè)衛(wèi)星實驗艙中各點繞圖中地球運動的角速度均與質(zhì)心一致，請指出衛(wèi)星質(zhì)心正上方（遠離地心一側(cè)）距離質(zhì)心處的微重力加速度的方向，并求與該衛(wèi)星質(zhì)心處的向心加速度的比值。

海淀區(qū)2023—2024學年第一學期期中練習高三物理本試卷共8頁，100分。考試時長90分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題紙上，在試卷上作答無效．考試結(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。第一部分一、本部分共10題，每題3分，共30分。在每題給出的四個選項中，有的題只有一個選項是正確的，有的題有多個選項是正確的。全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。把正確的答案填涂在答題紙上。1.如圖所示，鉛球放在固定斜面上，用豎直擋板擋住并處于靜止狀態(tài)。不計一切摩擦。下列說法正確的是（）A.鉛球?qū)π泵娴膲毫Υ笥阢U球所受的重力B.鉛球?qū)醢宓膲毫Υ笥阢U球?qū)π泵娴膲毫.若增大斜面傾角，鉛球?qū)醢宓膲毫υ龃驞.若增大斜面傾角，鉛球?qū)π泵娴膲毫p小【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，對鐵球受力分析，如圖所示由平衡條件可得解得，因為則有由牛頓第三定律可知，鉛球?qū)π泵鎵毫Υ笥阢U球所受的重力，鉛球?qū)醢宓膲毫π∮阢U球?qū)π泵娴膲毫Α９蔄正確，B錯誤；CD．若增大斜面傾角，則F增大，F(xiàn)N增大。由牛頓第三定律可知，鉛球?qū)醢宓膲毫υ龃?，鉛球?qū)π泵娴膲毫p小。故C正確，D錯誤。故選AC。2.一簡諧橫波沿軸傳播，某時刻的波形如圖所示。已知此時質(zhì)點向軸負方向運動，下列說法正確的是（）A.波沿軸負方向傳播B.質(zhì)點D此時向軸負方向運動C.質(zhì)點A將比質(zhì)點先回到平衡位置D.質(zhì)點的振幅為零【答案】AB【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意結(jié)合同側(cè)法，由于質(zhì)點向軸負方向運動，由圖可知，波沿軸負方向傳播，同理，由于波沿軸負方向傳播，可知，質(zhì)點D此時向軸負方向運動，故AB正確；C．由于波沿軸負方向傳播，由同側(cè)法可知，質(zhì)點沿軸正方向運動，質(zhì)點將要沿軸負方向運動，則質(zhì)點B將比質(zhì)點A先回到平衡位置，故C錯誤；D．質(zhì)點的振幅等于質(zhì)點偏離平衡位置的最大位移，與質(zhì)點所處位置無關(guān)，故D錯誤。故選AB3.在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，橡皮條的一端掛有輕質(zhì)小圓環(huán)，另一端固定，如圖甲所示。小圓環(huán)受到兩個彈簧測力計的拉力共同作用，靜止于點，如圖乙所示。撤去，改用一個彈簧測力計單獨拉小圓環(huán)，仍使小圓環(huán)處于點靜止，其拉力為，如圖丙所示。做好記錄，畫出和的圖示，并用虛線把拉力的箭頭端分別與的箭頭端連接，如圖丁所示。關(guān)于本實驗，下列說法正確的是（）A.本實驗體現(xiàn)了等效替代的思想方法B.實驗中需要記錄的信息只有和的大小C.由圖丁可初步猜測與滿足平行四邊形的關(guān)系D.重復多次實驗時，每次都必須將小圓環(huán)拉至點【答案】AC【解析】【詳解】A．合力與分力之間作用效果相同，是等效替代關(guān)系，故A正確；B．因為要做力的圖示，所以實驗中需要記錄的信息有和的大小以及方向，故B錯誤；C．根據(jù)圖丁可以看出，與滿足平行四邊形的關(guān)系，故C正確；D．重復多次實驗時，不需要每次都將小圓環(huán)拉至點，故D錯誤。故選AC。4.如圖所示的曲線是某一質(zhì)點的運動軌跡，為曲線上A點處的切線。質(zhì)點從點運動到A點所發(fā)生的位移為，所用時間為。下列說法正確的是（）A.表示質(zhì)點從點運動到A點過程的平均速度B.質(zhì)點從點運動到A點的過程，平均速度的方向由點指向A點C.若點越接近A點，則越接近質(zhì)點在A點時的瞬時速度D.質(zhì)點經(jīng)過A點時所受合力可能沿著的方向【答案】ABC【解析】【詳解】A．因x為由B到A的位移，則表示質(zhì)點從點運動到A點過程的平均速度，選項A正確；B．質(zhì)點從點運動到A點的過程，平均速度方向與位移方向相同，則平均速度的方向由點指向A點，選項B正確；C．若點越接近A點，則t越短，則越接近質(zhì)點在A點時的瞬時速度，選項C正確；D．的方向是質(zhì)點在A點的瞬時速度方向，質(zhì)點做曲線運動，則速度方向與合力方向不共線，則質(zhì)點經(jīng)過A點時所受合力不可能沿著的方向，選項D錯誤。故選ABC。5.某同學設(shè)計制作了一個“豎直加速度測量儀”，其結(jié)構(gòu)如圖所示。一根輕彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一根直尺，彈簧下端掛一個質(zhì)量的重物，重物靜止時彈簧的伸長量，指針指在點。已知圖中，規(guī)定豎直向下為正方向，取重力加速度。下列說法正確的是（）A.若指針指在之間某點時，被測物體處于失重狀態(tài)B.若指針指在之間某點時，被測物體可能在減速上升C.點應(yīng)標記的加速度值為D.該測量儀上的刻度所對應(yīng)加速度的值是均勻的【答案】BCD【解析】【詳解】A．重物靜止時彈簧的伸長量，可得若指針指在之間某點時，彈簧的伸長量增大，彈簧彈力大于物體重力，物體有向上的加速度，被測物體處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．若指針指在之間某點時，彈簧的伸長量減小，彈簧彈力小于物體重力，物體有向下的加速度，被測物體處于失重狀態(tài)，被測物體可能在減速上升，故B正確；C．指針指在點時，有點應(yīng)標記的加速度值為故C正確；D．設(shè)點至指針所指位置的位移為，可得可得故該測量儀上的刻度所對應(yīng)加速度的值是均勻的，故D正確。故選BCD。6.如圖所示，半徑為的半球形碗，固定在可繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過半球形碗的球心的對稱軸重合。轉(zhuǎn)臺以角速度勻速轉(zhuǎn)動，此時碗內(nèi)有兩個相同的小物塊和分別位于碗壁不同高度處，隨碗一同轉(zhuǎn)動且相對碗壁靜止。忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A.兩物塊受到的向心力大小相等B.兩物塊所受的摩擦力可能都為零C.在碗轉(zhuǎn)動半圈的過程中，兩物體所受重力的沖量大小相等D.在碗轉(zhuǎn)動半圈的過程中，兩物體所受合力的沖量大小相等【答案】C【解析】【詳解】A．兩物塊做勻速圓周運動，角速度相等，運動半徑不相等，根據(jù)可知兩物塊向心力不相等，故A錯誤；B．物塊A的摩擦力恰好為零時，重力和支持力提供向心力，則有變化可得同理可得物塊B的摩擦力恰好為零時有因為與不相等，所以以上兩式無法同時成立，則兩物塊所受的摩擦力不可能都為零，故B錯誤；C．在碗轉(zhuǎn)動半圈的過程中，重力不變，則兩物體所受重力的沖量都為mgt，故C正確；D．在碗轉(zhuǎn)動半圈的過程中，由合力提供向心力，兩物體圓周運動線速度大小不同，則根據(jù)可知兩物體所受合力的沖量大小不相等，故D錯誤。故選C。7.臺球在運動和撞擊過程中，運動情況較為復雜。在不考慮球的轉(zhuǎn)動和摩擦的情況下，可認為臺球碰撞過程無機械能損失。如圖所示，某次擊球，球撞擊質(zhì)量相等且靜止的球，使球直接進入中袋。兩球相碰時，球的速度方向與兩球心的連線成一定夾角。下列說法正確的是（）A.球?qū)η蜃稣.球?qū)η虻臎_量與球?qū)η虻臎_量大小相等，方向相反C.球的速度變化量與球的速度變化量方向不在同一直線上D.兩球碰撞后，球和球的速度相互垂直【答案】BD【解析】【詳解】A．球撞擊球，球動能減小，根據(jù)動能定理可知，球?qū)η蜃鲐摴Γ蔄錯誤；B．球?qū)η虻淖饔昧εc球?qū)η虻淖饔昧橐粚ψ饔昧εc反作用力，等大反向，由沖量公式可知球?qū)η虻臎_量與球?qū)η虻臎_量大小相等，方向相反，故B正確；C．根據(jù)動量定理可知，球的速度變化量方向為對球的沖量方向，球的速度變化量方向為球?qū)η虻臎_量方向，則球的速度變化量與球的速度變化量方向在同一直線上，故C錯誤；D．設(shè)球碰撞前的速度為，與兩球心連線的夾角為，將沿球心連線方向與垂直連線方向分解，可得，兩球碰撞時，作用力沿球心連線方向，由動量守恒可得由能量守恒可得且解得，故碰撞后球僅有垂直球心連線速度，球速度方向為沿球心連線方向，故兩球碰撞后，球和球的速度相互垂直，故D正確。故選BD。8.如圖所示，輕彈簧上端固定，下端連接質(zhì)量為的小球，小球靜止在光滑固定斜面上。給小球一個沿斜面向下的初速度，小球便沿斜面往復運動，空氣阻力可忽略，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。取平衡位置處為原點，沿斜面向下為正方向，建立坐標系，記小球振動過程中位置坐標為。規(guī)定處重力勢能為零，表示小球離開平衡位置的最大距離。圖中可能正確反映該小球運動過程中的速度、加速度、動能以及重力勢能隨的變化關(guān)系的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【詳解】A．小球做簡諧振動，設(shè)小球處于平衡狀態(tài)時彈簧伸長量為，初始速度為，振動過程小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，設(shè)斜面傾角為，沿斜面向下為正方向則有整理后得由平衡位置時有上式兩邊同乘以x則有聯(lián)立解得變式后得因為斜率是定值，可得圖像是直線，而圖像不可能是直線，故A錯誤；B．由于據(jù)牛頓第二定律可得得故B正確；C．由A得由上式可知圖像是開口向下，對稱軸為的二次函數(shù)圖像，故C正確；D．由A得重力勢能由于聯(lián)立解得明顯圖像是二次函數(shù)圖像，故D錯誤。故選BC。9.如圖所示，質(zhì)量為、長為的薄板放在水平地面上，在大小為的水平向右外力的作用下由靜止開始運動，薄板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，其速率達到時，質(zhì)量為的物塊B以的速率由薄板右端向左滑上薄板，與B間的動摩擦因數(shù)為0.1，B可視為質(zhì)點。下列判斷正確的是（）A.當?shù)乃俾蕼p為0時，的速率為B.從B滑上到B掉下的過程中，A、B所組成的系統(tǒng)動量守恒C.從B滑上到B掉下的過程中，A、B和地面所組成的系統(tǒng)摩擦生熱D.從B滑上到B掉下的過程中，A、B所組成的系統(tǒng)機械能減少【答案】AD【解析】【詳解】A．物塊B做減速運動的加速度為物塊放上木板時木板的加速度為的速率減為0的時間為此時B的速度大小為故A正確；B．從B滑上到A速度減到零的過程中，系統(tǒng)合外力為零，動量守恒，此后系統(tǒng)合外力不為零，動量不守恒，故B錯誤；CD．從B滑上木板到木板速度為零時，木板的位移為此時物塊的位移為此后因為則木板處于靜止狀態(tài)，當木塊滑離木板時木板的速度為零，則從B滑上到B掉下的過程中，力F做功為地面摩擦力對木板做功為木板與木塊之間產(chǎn)生的熱量為A、B和地面所組成的系統(tǒng)摩擦生熱為A、B所組成的系統(tǒng)機械能減少為故C錯誤，D正確。故選AD。10.《自然哲學的數(shù)學原理》中記載牛頓是這樣研究勻速圓周運動的：如圖所示，小球沿正多邊形的各邊做速度大小不變的運動，若正多邊形的邊數(shù)趨近于無窮大，則上述運動可看作勻速圓周運動。牛頓提出設(shè)想后并沒有做進一步的推導，若小明同學沿著牛頓的思路推導得出了勻速圓周運動的向心力表達式，他在研究過程中提出了一些假設(shè)，其中不合理的是（）A.小球在正多邊形的各個頂點處的碰撞是彈性碰撞B.小球每次碰撞時所受作用力的方向指向圓心C.因碰撞時間可以用周期和正多邊形的邊數(shù)表示，所以可以利用動量定理得出向心力表達式D.因可以用正多邊形的邊長與碰撞的作用力計算功，所以可以利用動能定理得出向心力表達式【答案】D【解析】【詳解】A．做勻速圓周運動，假設(shè)小球在正多邊形的各個頂點處的碰撞是彈性碰撞，是合理的，A錯誤；B．因為向心力指向圓心，所以可以假設(shè)小球每次碰撞時所受作用力的方向指向圓心，B錯誤；C．因碰撞時間可以用周期和正多邊形的邊數(shù)表示，所以可以利用動量定理得出向心力表達式，C錯誤；D．小球碰撞時，作用力不做功，所以不能用動能定理得出向心力表達式，不合理，D正確；故選D。第二部分二、本部分共8題，共70分。11.某同學用如圖甲所示的裝置研究平拋運動及其特點。鋼球在斜槽軌道某一高度處由靜止釋放，并從末端水平飛出。在裝置中有一個水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板，實驗前，先將一張白紙和復寫紙固定在裝置的背板上。鋼球落到擋板上擠壓復寫紙并在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板，通過多次釋放鋼球，記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置。以鋼球拋出時球心所在位置為坐標原點，以水平向右和豎直向下分別為軸和軸的正方向，建立直角坐標系，用平滑曲線把這些印跡連接起來，就得到鋼球做平拋運動的軌跡如圖乙所示。（1）對于本實驗，下列說法正確的是__________。A．每次必須從同一高度由靜止釋放鋼球B．斜槽軌道必須光滑C．擋板必須等間隔上下移動D．裝置的背板必須豎直放置（2）通過研究得出鋼球在豎直方向為自由落體運動之后，為進一步研究鋼球在水平方向的運動規(guī)律，該同學在軌跡上測出三點的坐標分別為和。下列能夠說明鋼球在水平方向的運動可能為勻速直線運動的是__________。A．若時，滿足B．若時，滿足C．在軌跡上取若干點獲取數(shù)據(jù)，它們的坐標可以用一條二次函數(shù)曲線擬合（即滿足）D．在軌跡上取若干點獲取數(shù)據(jù)，畫出的圖像是一條過原點的直線【答案】①.AD##DA②.CD##DC【解析】詳解】（1）[1]A．每次必須從同一高度由靜止釋放鋼球，以保證小球到達斜槽底端速度相同，故A正確；B．斜槽軌道不必須光滑，只需保證每次必須從同一高度由靜止釋放鋼球，每次克服阻力做功相同，小球到達斜槽底端速度相同，故B錯誤；C．擋板不需要等間隔上下移動，故C錯誤；D．裝置的背板必須豎直放置，故D正確。故選AD。（2）[2]A．根據(jù)豎直方向初速度為零勻加速規(guī)律可知，若時，則運動時間相同，滿足即可說明水平勻速運動，故A錯誤；B．若時，豎直方向位移相同，但豎直是加速運動，時間不等，故B錯誤；C．根據(jù)，整理可得其中k是常數(shù)，故C正確；D．根據(jù)以上分析可知在軌跡上取若干點獲取數(shù)據(jù)，畫出的圖像是一條過原點的直線，故D正確。故選CD。12.某同學用如圖所示的裝置進行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗。（1）下列說法正確的是__________。A．本實驗還需要天平、秒表B．和小車相連的細線與長木板不一定要平行C．應(yīng)該先釋放小車，再接通電源D．平衡摩擦的目的是為了使小車加速運動時所受合力的大小等于細線拉力的大?。?）某次實驗得到的紙帶如圖所示，每兩個計數(shù)點間有四個點未畫出．已知實驗所用電源的頻率為。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__________，打點計時器打點時小車的速度為__________。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）該同學在探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量不變，通過改變小車中的重物來改變小車的質(zhì)量，分別測出小車相應(yīng)的加速度。為了通過圖像直觀地判斷小車的加速度與質(zhì)量之間是否成反比，應(yīng)該做出與__________的圖像。（4）該同學在“探究加速度與力的關(guān)系”時，首先平衡了小車所受的摩擦力，然后保持小車的質(zhì)量不變，改變小吊盤中砝碼數(shù)量來改變細線對小車的拉力。小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量用表示。若該同學在實驗中逐漸增加盤中砝碼的數(shù)量，直到。實驗中他操作過程規(guī)范，并正確測量獲得實驗數(shù)據(jù)，則圖所示圖像能正確反映小車的加速度和之間關(guān)系的是__________。A．B．C．D．【答案】①.D②.0.51③.0.64④.⑤.B【解析】【詳解】（1）[1]A．本實驗還需要天平，但不需要秒表，選項A錯誤；B．為了使得小車所受拉力的合力等于細繩的拉力，則和小車相連的細線與長木板一定要平行，選項B錯誤；C．應(yīng)該先接通電源，再釋放小車，選項C錯誤；D．平衡摩擦的目的是為了使小車加速運動時所受合力的大小等于細線拉力的大小，選項D正確。故選D。（2）[2]每兩個計數(shù)點間有四個點未畫出，可知T=0.1s。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為[3]打點計時器打點時小車的速度為（3）[4]該同學在探究“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持小吊盤及盤中砝碼的總質(zhì)量不變，可認為小車的牽引力不變，通過改變小車中的重物來改變小車的質(zhì)量，分別測出小車相應(yīng)的加速度。根據(jù)則為了通過圖像直觀地判斷小車的加速度與質(zhì)量之間是否成反比，應(yīng)該做出與的圖像。（4）[5]根據(jù)牛頓第二定律可知T=Ma可得則圖像如圖B所示。故選B。13.如圖所示，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點）從光滑固定斜面頂端由靜止滑下。已知斜面的傾角為、長度為，重力加速度為。求：（1）滑塊滑到斜面底端所用的時間；（2）滑塊滑到斜面底端時速度的大小；（3）滑塊滑到斜面底端時重力的瞬時功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)滑塊的加速度為，下滑到斜面底端所用的時間為根據(jù)牛頓第二定律滑塊加速度根據(jù)運動學公式解得（2）根據(jù)運動學公式解得滑塊下滑到斜面底端速度（3）根據(jù)瞬時功率公式重力的瞬時功率14.如圖所示，質(zhì)量的物體（可視為質(zhì)點）在粗糙水平桌面上以初速度做直線運動，飛離桌面后做平拋運動，最終落在水平地面上．已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)，在桌面上滑行的長度，桌面離地面高度，取重力加速度。求：（1）物體落地點與桌面邊緣的水平距離；（2）物體落地時的速度大??；（3）物體平拋過程中重力的沖量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），方向豎直向下【解析】【詳解】（1）設(shè)物體離開桌面時的速度大小為，根據(jù)動能定理解得設(shè)物體平拋運動的時間為解得t=0.4s解得（2）設(shè)物體落地時豎直方向的速度為物體落地時的速度大小（3）物體平拋過程中重力的沖量方向豎直向下。15.如圖所示，粗糙水平面長為，與豎直面內(nèi)半徑為的光滑半圓形軌道在點相接。質(zhì)量為的物體甲（可視為質(zhì)點）將彈簧壓縮到點后由靜止釋放，甲脫離彈簧后，在水平面滑行一段距離后滑上豎直軌道，并恰好能通過點。已知甲與水平面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度為。（1）求甲通過點時的速度大?。唬?）求彈簧被壓縮到點時的彈性勢能；（3）若在點放置另一個質(zhì)量為的物體乙（可視為質(zhì)點，圖中未畫出），使甲把彈簧仍然壓縮到點，由靜止釋放甲，甲、乙發(fā)生彈性正碰后，撤去甲，此后乙沿半圓形軌道運動，通過計算說明乙離開半圓形軌道后將如何運動?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）見解析【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，設(shè)物體甲從點飛出時的速度為，由牛頓第二定律有解得（2）對物體甲，從點到點的過程，依據(jù)動能定理有由功能關(guān)系，可知彈簧初始狀態(tài)時的彈性勢能（3）不放置乙時，甲從到，由動能定理有解得甲、乙發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)動量守恒、總動能不變，物體乙的質(zhì)量，由動量守恒定律和機械能守恒定律有解得乙碰后的速度以地面為勢能零點，乙在軌道上運動時機械能守恒，假設(shè)最高點高度為，則有解得可見，乙在軌道上的最高點低于與圓心等高的點，之后乙將沿軌道原路返回，直到經(jīng)過點離開半圓軌道，之后將在摩擦力的作用下做勻減速直線運動。16.19世紀末，有科學家提出了太空電梯的構(gòu)想：在赤道上建設(shè)一座直到地球同步衛(wèi)星軌道的高塔，并在塔內(nèi)架設(shè)電梯。這種電梯可用于發(fā)射人造衛(wèi)星，其發(fā)射方法是將衛(wèi)星通過太空電梯緩慢地提升到預定軌道高度處，然后再啟動推進裝置將衛(wèi)星從太空電梯發(fā)射出去，使其直接進入預定圓軌道。已知地球質(zhì)量為、半徑為、自轉(zhuǎn)周期為，萬有引力常量為。（1）求高塔的高度；（2）若某次通過太空電梯發(fā)射質(zhì)量為的衛(wèi)星時，預定其軌道高度為；①若該衛(wèi)星上升到預定軌道高度時與太空電梯脫離，脫離時衛(wèi)星相對太空電梯的速度可視為零，試分析說明衛(wèi)星剛脫離太空電梯后相對地心，將做加速直線運動、圓周運動、近心運動還是離心運動？②太空電梯把衛(wèi)星運送到預定軌道高度后，需用推進裝置將衛(wèi)星在預定軌道處發(fā)射進入預定軌道做勻速圓周運動，以地心為參考系，求推進裝置需要做的功。【答案】（1）；（2）①見解析；②【解析】【詳解】（1）塔高為同步衛(wèi)星軌道高度，設(shè)同步衛(wèi)星質(zhì)量為，由萬有引力提供向心力有可得（2）①由于衛(wèi)星脫離太空電梯時的角速度和同步衛(wèi)星角速度相同，均為，而軌道高度為的圓軌道衛(wèi)星角速度，由于萬有引力超過所需向心力，衛(wèi)星脫離后做近心運動。②衛(wèi)星被緩慢運送至高處時的速度大小為高處的圓軌道衛(wèi)星速度為，則由可得推進裝置需要做的功17.風洞是用來模擬物體周圍氣體流動情況并可量度氣流對物體作用效果的實驗設(shè)備。取重力加速度為。（1）在一次檢驗飛機性能的試驗中，風洞管道豎直截面圖如圖所示，管道中有水平向右的氣流，是飛機模型的截面，輕繩拉住模型，當模型在氣流中保持靜止時，輕繩恰好水平，已知氣流對模型的作用力垂直于模型截面，模型截面與水平面夾角為。求剪斷輕繩的瞬間，模型加速度的大??；（2）為測定某火箭的力學性能，采用了縮比模型進行風洞試驗，即將與火箭材料相同的火箭模型放入風洞并固定，如圖所示。試驗時，空氣由管道1流入管道2，空氣與模型截面垂直作用，模型單位面積所能承受的最大作