2024-2025學(xué)年山東省濰坊市某校高一下學(xué)期期中拉練物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高一下學(xué)期物理期中模擬學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題1.一只小船渡河，小船在渡河過程中船頭方向始終垂直于河岸，水流速度各處相同且恒定不變?，F(xiàn)小船相對(duì)于靜水以初速度分別做勻加速、勻減速、勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由此可以判斷（）A.小船沿三條不同路徑渡河的時(shí)間相同B.小船沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，小船相對(duì)于靜水做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.小船沿軌跡渡河所用的時(shí)間最短D.小船沿軌跡到達(dá)對(duì)岸的速度最小【答案】B【解析】B．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力的力向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，而加速度的方向與合力方向相同，因此，小船沿軌跡做勻加速運(yùn)動(dòng)，沿軌跡做勻速運(yùn)動(dòng)，沿軌跡做勻減速運(yùn)動(dòng)，則小船沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)小船相對(duì)于靜水做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；AC．水流速度各處相同且恒定不變，沿著河岸方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，有因，則小船沿軌跡渡河時(shí)間最短，沿軌跡渡河時(shí)間最長(zhǎng)，故AC選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．因?yàn)樾〈剀壽E加速渡河，所以船靠岸時(shí)速度最大，故D錯(cuò)誤。故選B。2.殲-35A是由中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)自主研制的新一代中型隱身多用途戰(zhàn)斗機(jī)。如圖所示殲-35A戰(zhàn)機(jī)先水平向右，再沿曲線ab向上，最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變。則在沿ab段曲線飛行過程中（）A.戰(zhàn)機(jī)水平方向的分速度逐漸增大B.戰(zhàn)機(jī)在某點(diǎn)加速度方向可能沿軌跡的切線方向C.戰(zhàn)機(jī)克服重力做功的功率逐漸增大D戰(zhàn)機(jī)所受合外力斜向左上方且保持不變【答案】C【解析】A．設(shè)戰(zhàn)機(jī)速度大小為v，速度方向與水平方向夾角為θ，則水平分速度為，在ab段，θ逐漸增大，逐漸減小，而v不變，所以水平方向的分速度逐漸減小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件，飛機(jī)沿ab段飛行做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力一定不為零，且合外力方向指向ab曲線的內(nèi)側(cè)，由牛頓第二定律可知加速度方向也指向ab曲線的內(nèi)側(cè)，不可能沿軌跡的切線方向，故B錯(cuò)誤；C．戰(zhàn)機(jī)克服重力做功的功率可知在ab段，θ逐漸增大，逐漸增大，因?yàn)関大小不變，故戰(zhàn)機(jī)克服重力做功的功率逐漸增大，故C正確；D．戰(zhàn)機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)，合外力指向軌跡的凹側(cè)，由于飛機(jī)速率不變，故合外力方向時(shí)刻與速度方向垂直，由于速度方向時(shí)刻變化，所以合外力方向也時(shí)刻變化，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示。風(fēng)洞中沒風(fēng)時(shí)，將一個(gè)小球以初速度豎直向上拋出，小球能上升的最大高度為h，加了水平風(fēng)力后，將小球仍以初速度豎直向上拋出，小球落到與拋出點(diǎn)等高的位置時(shí)，該位置與拋出點(diǎn)間的水平距離為2h，風(fēng)對(duì)小球的作用力大小恒定，不計(jì)阻力，則風(fēng)力與小球重力之比為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意，豎直方向有有風(fēng)時(shí)豎直方向運(yùn)動(dòng)情況不變，落到與拋出點(diǎn)等高的位置所用時(shí)間水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立解得，故選C。4.如圖所示，直徑為的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左側(cè)射入圓筒，從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為，重力加速度為，則（）A.子彈在圓筒中的水平速度為B.子彈在圓筒中的水平速度為C.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為D.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為【答案】A【解析】AB．根據(jù)題意可知，子彈做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上有解得水平方向上有解得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意可知，由于兩彈孔在同一豎直線上，則有解得圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可知，當(dāng)時(shí)，時(shí)，時(shí)，故CD錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示為我們常見的共享單車，共享單車為我們的日常生活中提供了方便。若該共享單車前、后輪半徑均為，大齒輪（與腳蹬相連）的齒數(shù)為38齒，飛輪（與后輪相連）的齒數(shù)為19齒，若人以的轉(zhuǎn)速蹬車，共享單車的速度大小約為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】大齒輪與飛輪相連，兩者具有相同的線速度，則有飛輪與后輪兩者具有相同的角速度，則有若人以的轉(zhuǎn)速蹬車，有聯(lián)立解得所以A正確：BCD錯(cuò)誤；故選A。6.2024年6月25日，嫦娥六號(hào)返回器準(zhǔn)確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域，工作正常，實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。據(jù)中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士介紹：我國(guó)航天員有望在十年內(nèi)登上月球。如果將來宇航員在月球（視為質(zhì)量分布均勻的球體）表面以大小為的初速度豎直上拋一物體（視為質(zhì)點(diǎn)），經(jīng)時(shí)間返回手中。已知引力常量為，月球的半徑為，則（）A.月球表面的重力加速度為B.月球的質(zhì)量為C.在月球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為D.月球衛(wèi)星的最小環(huán)繞速度為【答案】C【解析】A．根據(jù)題意可知，設(shè)月球表面的重力加速度為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有可得，月球表面的重力加速度為故A錯(cuò)誤；B．由萬有引力等于重力有解得故B錯(cuò)誤；CD．由萬有引力提供向心力有解得即在月球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度、最大環(huán)繞速度為，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，平行的太陽光直射地球的赤道，地球自西向東的自轉(zhuǎn)周期T=24h，某日，天剛黑時(shí)，位于地球赤道上N點(diǎn)的人用天文望遠(yuǎn)鏡恰好能看到一地球靜止軌道衛(wèi)星M。已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星M離地面的高度為B.衛(wèi)星M和N點(diǎn)的人的向心加速度之比為C.天黑之后，N點(diǎn)的人一整晚都能看到衛(wèi)星MD.天黑之后，N點(diǎn)的人將有一段時(shí)間觀測(cè)不到衛(wèi)星M【答案】D【解析】A．如圖所示對(duì)衛(wèi)星M有解得軌道半徑故A錯(cuò)誤；B．位于N點(diǎn)的人隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為g為地球表面的重力加速度，故B錯(cuò)誤；CD．天黑之后陽光無法照射到衛(wèi)星，反射光無法到達(dá)N點(diǎn)的人，因此將有一段時(shí)間觀測(cè)不到衛(wèi)星M，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.如圖甲所示，有一粗糙斜面，下端固定一輕質(zhì)彈簧，初始時(shí)彈簧自然伸長(zhǎng)。一小物塊在由斜面頂點(diǎn)靜止釋放后的一段時(shí)間內(nèi)，物塊的動(dòng)能Ek隨位移x變化的圖像如圖乙所示，其中x=0.15m左側(cè)部分為直線、右側(cè)部分為曲線。彈簧始終在彈性限度之內(nèi)。則以下說法中正確的是（）A.小物塊最大動(dòng)能為0.2J，最大位移為0.4mB.小物塊最大動(dòng)能為0.2J，最大位移為0.45mC.小物塊最大動(dòng)能為0.25J，最大位移為0.4mD.小物塊最大動(dòng)能為0.25J，最大位移為0.45m【答案】B【解析】設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，斜面的傾角為θ，彈簧的勁度系數(shù)為k，小物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由題圖乙可知，x1=0.15m時(shí)小物塊恰與彈簧接觸，則小物塊在0~0.15m過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有mgx1sinθ-μmgx1cosθ=Ek1-0根據(jù)圖乙可知，x2=0.25m時(shí)，小物塊動(dòng)能達(dá)到最大，速度達(dá)到最大，加速度為零，則有k（x2-x1）=mgsinθ-μmgcosθ在x1~x2過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有聯(lián)立解得小物塊的最大動(dòng)能為Ek2=0.2J設(shè)小物塊的最大位移為x3，則從x2~x3的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有解得x3=0.45m（另一解x3=0.05m不符合題意，舍去）。故選B。二、多選題9.如圖所示，水平放置的圓筒繞其中心對(duì)稱軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筒壁上P處有一小圓孔，筒壁很薄，筒的半徑，當(dāng)圓孔正上方處有一小球由靜止開始下落，已知圓孔的半徑略大于小球的半徑。已知小球剛好能從孔中進(jìn)入圓筒，并且與圓筒不發(fā)生碰撞離開圓筒。空氣阻力不計(jì)，取，圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】小球剛落入圓筒時(shí)的速度設(shè)小球在圓筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則解得t=0.4s則當(dāng)n=0時(shí)當(dāng)時(shí)故選AC。10.圖甲是“天梯”項(xiàng)目?；脚_(tái)效果圖，該項(xiàng)目是在赤道上建造垂直于水平面的“太空電梯”，航天員乘坐太空艙通過“太空電梯”直通地球空間站。圖乙中r為航天員到地心的距離，R為地球半徑。曲線A為地球引力對(duì)航天員產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為航天員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于質(zhì)量為m，相對(duì)地面靜止，在“太空電梯”不同高度的航天員，下列說法正確的是（）A.隨著r的增大，航天員的線速度逐漸增大B.圖乙中為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑C.航天員隨地球自轉(zhuǎn)的周期為D.離地高度為2R時(shí)（軌道半徑小于），航天員對(duì)座椅的壓力大小為【答案】ABD【解析】A．航天員的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，半徑越大線速度越大，故A正確；B．當(dāng)時(shí)，萬有引力剛好提供向心力，故B正確；C.當(dāng)時(shí)，萬有引力提供向心力航天員隨地球自轉(zhuǎn)的周期，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律又在地球表面得根據(jù)牛頓第三定律，航天員對(duì)座椅的壓力大小，故D正確。故選D。11.月球探測(cè)器返回艙為了安全帶回樣品，采用了類似打“水漂”多段減速技術(shù)。如圖所示，用虛線球面表示地球大氣層邊界，邊界外側(cè)沒有大氣。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的返回艙從點(diǎn)滑入大氣層，然后經(jīng)點(diǎn)從c點(diǎn)“跳出”，經(jīng)點(diǎn)后再從點(diǎn)“躍入”。點(diǎn)為軌跡最高點(diǎn)，距離地面高度為，已知地球表面重力加速度為，地球半徑為。則下列分析正確的是（）A.三點(diǎn)的速率滿足B.返回艙在點(diǎn)有豎直向下的加速度分量C.返回艙在點(diǎn)時(shí)的角速度小于D.點(diǎn)加速度大小等于【答案】CD【解析】A．返回艙從點(diǎn)滑入大氣層經(jīng)點(diǎn)到達(dá)。點(diǎn)的過程，由于有空氣阻力做負(fù)功，返回艙的動(dòng)能減小，故有從點(diǎn)經(jīng)點(diǎn)后達(dá)到點(diǎn)的過程，不受空氣阻力作用，返回艙在該過程機(jī)械能守恒，而點(diǎn)和點(diǎn)高度相等，返回艙在兩點(diǎn)的重力勢(shì)能相等，故有所以故A錯(cuò)誤；B．返回艙由運(yùn)動(dòng)到再到過程中，做曲線運(yùn)動(dòng)，合力的方向應(yīng)指向軌跡的凹側(cè)，所以返回艙在點(diǎn)有向上的加速度分量，故B錯(cuò)誤；C．若返回艙過點(diǎn)所在的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力在地球表面，忽略地球自轉(zhuǎn)，萬有引力等于重力有聯(lián)立可得實(shí)際上，返回艙經(jīng)過點(diǎn)的速度根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可得故C正確；D．在點(diǎn)只受到萬有引力大小，所以由根據(jù)牛頓第二定律可得D正確。故選CD。12.從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動(dòng)過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣阻力的作用。距地面高度h在3m以內(nèi)時(shí)，物體上升、下落過程中動(dòng)能隨h的變化如圖所示。重力加速度取，則（）A.該物體的質(zhì)量為2kg B.空氣阻力大小為2NC.全過程所用的時(shí)間為 D.物體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能減小了36J【答案】BC【解析】AB．根據(jù)動(dòng)能定理可得故圖像的斜率絕對(duì)值等于物體受到的合力大??；上升階段有下降階段有聯(lián)立解得，故A錯(cuò)誤，B正確；D．根據(jù)圖像可知初動(dòng)能為72J，回到起點(diǎn)的動(dòng)能為48J，物體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能減小了24J，故D錯(cuò)誤；C．設(shè)初速度為v0，則有解得上升階段根據(jù)牛頓第二定律可得解得則上升階段所用時(shí)間和位移大小分別為，下降階段根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得則全過程所用的時(shí)間為故C正確。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題13.實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置，來探究斜面對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的制約性，點(diǎn)是A點(diǎn)在水平地面的投影點(diǎn)，是固定在軌道與地面之間的斜面，小球在水平桌面上獲得水平向右的速度，然后在A點(diǎn)以水平向右的初速度（可通過安裝在A的光電門測(cè)出）做平拋運(yùn)動(dòng)，落到或平面上，用刻度尺測(cè)出小球的落點(diǎn)與之間的距離為，多次做實(shí)驗(yàn)，獲取數(shù)據(jù)，畫出的關(guān)系圖像如圖乙所示，畫出的關(guān)系圖像如圖丙所示，重力加速度為，設(shè)，回答下列問題。（1）圖________（選填“乙”或“丙”）說明小球落在水平面上，圖________（選填“乙”或“丙”）說明小球落在斜面上；（2）圖丙對(duì)應(yīng)小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間________（選填“是”或“不是”）定值，若圖丙的斜率為，則A、兩點(diǎn)的高度差為________；（3）若圖乙的斜率為，則的正切值為________。【答案】（1）丙乙（2）是（3）【解析】【小問1解析】若小球落在斜面AC上，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)，，綜合可得說明圖像是過原點(diǎn)的一條傾斜的直線，對(duì)應(yīng)的圖像為圖乙，圖像的斜率若小球落到水平面CD上，平拋運(yùn)動(dòng)高度不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t不變，則有則關(guān)系圖像是過原點(diǎn)的一條傾斜直線，對(duì)應(yīng)的圖像為圖丙，即圖丙說明小球落在水平面CD上，圖乙說明小球落在斜面AC上。【小問2解析】圖丙對(duì)應(yīng)小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是定值，若圖丙的斜率為，則有可得所以A、B兩點(diǎn)的高度差為【小問3解析】若圖乙的斜率為，則解得14.某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作如下：（1）已知重力加速度為g，小車與遮光片的總質(zhì)量為M，兩光電門間的距離為L(zhǎng)，遮光片的寬度為d。①調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，將小車放在長(zhǎng)木板靠近滑輪的一側(cè)，砂桶用細(xì)繩跨過定滑輪掛在小車上并使細(xì)繩平行于長(zhǎng)木板。②調(diào)整砂桶內(nèi)砂子的質(zhì)量，使小車以某一初速度沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等。③取下細(xì)繩和砂桶，用天平稱得砂桶和砂的總質(zhì)量為m。再將小車在靠近滑輪的位置由靜止釋放，小車通過光電門1和光電門2時(shí)顯示的時(shí)間分別為、。則小車從通過光電門1到通過光電門2的過程中，小車所受合力為________。④改變砂桶內(nèi)砂子的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②③，通過多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出的圖像，若圖像斜率k=_______，說明在誤差允許的范圍內(nèi)動(dòng)能定理成立（結(jié)果均用已知字母表示）。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，________（選填“需要”或“不需要”）滿足m<<M?！敬鸢浮浚?）③.mg④.（2）不需要【解析】【小問1解析】③小車通過兩個(gè)光電門時(shí)間相等，可知小車做勻速運(yùn)動(dòng)。假設(shè)小車重力沿長(zhǎng)木板的分量為G1，小車與長(zhǎng)木板之間的摩擦力為f，砂桶和砂的總質(zhì)量為m時(shí)小車勻速下滑，根據(jù)受力分析可得所以取下細(xì)繩和砂桶后小車沿長(zhǎng)木板下滑時(shí)有方向沿長(zhǎng)木板向下。④小車從通過光電門1到通過光電門2的過程中合力做功為所以若在誤差允許范圍內(nèi)滿足等式即圖像斜率為則動(dòng)能定理得以驗(yàn)證?！拘?解析】取下細(xì)繩和砂桶后小車沿長(zhǎng)木板下滑時(shí)的合力等于mg，對(duì)m的大小并沒有要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響，故不需要滿足m<<M。四、解答題15.如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤可繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離為處有一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在傾斜的勻質(zhì)圓盤上，小物塊與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，盤面與水平面的夾角。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度大小為g取。若小物塊隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且小物塊與圓盤始終保持相對(duì)靜止，求：（1）小物塊即將滑動(dòng)時(shí)的角速度；（計(jì)算結(jié)果可保留根式）（2）當(dāng)角速度達(dá)最大值時(shí)，小物塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)所受摩擦力的大小?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1解析】由于小物體隨勻質(zhì)圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由小物塊受到的指向圓心的合力提供，在最低點(diǎn)時(shí)指向圓心的合力最小。小物塊在最低點(diǎn)即將滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律有解得小物塊開始滑動(dòng)的角速度代入數(shù)據(jù)解得【小問2解析】在最低點(diǎn)，當(dāng)摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，則在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得16.某中學(xué)舉辦了“水火箭比賽”，同學(xué)們積極參與，展示了功能各異的水火箭。某組同學(xué)的水火箭可以實(shí)現(xiàn)“定點(diǎn)打靶”。將目標(biāo)置于高的豎直墻面上，水火箭裝置置于水平地面上A點(diǎn)，發(fā)射位置到墻體的水平距離，調(diào)整發(fā)射角度（為初速度與水平方向夾角），當(dāng)初速度為時(shí)，水火箭恰好垂直墻體擊中目標(biāo)。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度大小，水火箭與目標(biāo)均可視為質(zhì)點(diǎn)。（1）求水火箭發(fā)射的初速度；（2）若在水火箭前進(jìn)方向的水平地面上B點(diǎn)放置一枚“攔截型”水火箭，其發(fā)射方向豎直向上，A點(diǎn)與B點(diǎn)距離為。為模擬真實(shí)的攔截效果，發(fā)射水火箭后后發(fā)射攔截火箭，要使攔截火箭攔截成功，則“攔截型”水火箭的發(fā)射速度v是多少。【答案】（1），與水平方向的夾角正切值為（2）【解析】【小問1解析】初速度為的水火箭做斜上拋運(yùn)動(dòng)恰好垂直墻體擊中目標(biāo)，由逆向思維法可等效為平拋運(yùn)動(dòng)，則有，解得，則水火箭發(fā)射的初速度大小為與水平方向夾角滿足【小問2解析】水火箭發(fā)射時(shí)的豎直分速度為設(shè)水火箭到被攔截所用時(shí)間為，則有可得要使攔截火箭攔截成功，對(duì)發(fā)射水火箭，豎直方向有對(duì)“攔截型”水火箭，豎直方向有解得“攔截型”水火箭的發(fā)射速度為17.某興趣小組遙控一輛玩具車（甲圖），使其在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2s至14s牽引力的功率保持不變，10s至14s玩具車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，14s末停止遙控，讓玩具車自由滑行，其圖像如圖乙所示。整個(gè)過程中玩具車所受的阻力大小不變。玩具車的質(zhì)量為，，求：（1）玩具車在4s末牽引力的功率大小；（2）玩具車在2s末的速度的大小；（3）玩具車在2s至10s內(nèi)通過的距離s?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】小問1解析】14s末停止遙控，由圖像可知在14s后的加速度大小為則玩具車所受的阻力大小為10s至14s玩具車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)牽引力等于阻力，則此時(shí)的功率為由于2s至14s牽引力的功率保持不變，所以玩具車在4s末牽引力的功率為?！拘?解析】設(shè)玩具車在內(nèi)的加速度大小為，則有，在時(shí)，有聯(lián)立解得，，【小問3解析】玩具車在2s至10s內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)解得玩具車在2s至10s內(nèi)通過的距離為18.如圖所示，一粗糙斜面AB與光滑圓弧軌道BCD相切，C為圓弧軌道的最低點(diǎn)，圓弧BC所對(duì)圓心角。已知圓弧軌道半徑為，斜面AB的長(zhǎng)度為。質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面頂端A點(diǎn)處由靜止開始沿斜面下滑，從B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)恰能通過最高點(diǎn)D。，，重力加速度。求：（1）物塊通過C點(diǎn)的速度大小。（2）物塊經(jīng)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小。（3）物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1解析】由題意知小物塊沿光滑軌道從C到D且恰能通過最高點(diǎn)，由牛頓第二定律有解得從C到D由動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)解得【小問2解析】在C點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律可得由牛頓第三定律得聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得【小問3解析】對(duì)小物塊從A經(jīng)B到C過程，由動(dòng)能定理有結(jié)合上述解得高一下學(xué)期物理期中模擬學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題1.一只小船渡河，小船在渡河過程中船頭方向始終垂直于河岸，水流速度各處相同且恒定不變?，F(xiàn)小船相對(duì)于靜水以初速度分別做勻加速、勻減速、勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由此可以判斷（）A.小船沿三條不同路徑渡河的時(shí)間相同B.小船沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，小船相對(duì)于靜水做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.小船沿軌跡渡河所用的時(shí)間最短D.小船沿軌跡到達(dá)對(duì)岸的速度最小【答案】B【解析】B．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力的力向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，而加速度的方向與合力方向相同，因此，小船沿軌跡做勻加速運(yùn)動(dòng)，沿軌跡做勻速運(yùn)動(dòng)，沿軌跡做勻減速運(yùn)動(dòng)，則小船沿軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)小船相對(duì)于靜水做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；AC．水流速度各處相同且恒定不變，沿著河岸方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，有因，則小船沿軌跡渡河時(shí)間最短，沿軌跡渡河時(shí)間最長(zhǎng)，故AC選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．因?yàn)樾〈剀壽E加速渡河，所以船靠岸時(shí)速度最大，故D錯(cuò)誤。故選B。2.殲-35A是由中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)自主研制的新一代中型隱身多用途戰(zhàn)斗機(jī)。如圖所示殲-35A戰(zhàn)機(jī)先水平向右，再沿曲線ab向上，最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變。則在沿ab段曲線飛行過程中（）A.戰(zhàn)機(jī)水平方向的分速度逐漸增大B.戰(zhàn)機(jī)在某點(diǎn)加速度方向可能沿軌跡的切線方向C.戰(zhàn)機(jī)克服重力做功的功率逐漸增大D戰(zhàn)機(jī)所受合外力斜向左上方且保持不變【答案】C【解析】A．設(shè)戰(zhàn)機(jī)速度大小為v，速度方向與水平方向夾角為θ，則水平分速度為，在ab段，θ逐漸增大，逐漸減小，而v不變，所以水平方向的分速度逐漸減小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件，飛機(jī)沿ab段飛行做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力一定不為零，且合外力方向指向ab曲線的內(nèi)側(cè)，由牛頓第二定律可知加速度方向也指向ab曲線的內(nèi)側(cè)，不可能沿軌跡的切線方向，故B錯(cuò)誤；C．戰(zhàn)機(jī)克服重力做功的功率可知在ab段，θ逐漸增大，逐漸增大，因?yàn)関大小不變，故戰(zhàn)機(jī)克服重力做功的功率逐漸增大，故C正確；D．戰(zhàn)機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)，合外力指向軌跡的凹側(cè)，由于飛機(jī)速率不變，故合外力方向時(shí)刻與速度方向垂直，由于速度方向時(shí)刻變化，所以合外力方向也時(shí)刻變化，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示。風(fēng)洞中沒風(fēng)時(shí)，將一個(gè)小球以初速度豎直向上拋出，小球能上升的最大高度為h，加了水平風(fēng)力后，將小球仍以初速度豎直向上拋出，小球落到與拋出點(diǎn)等高的位置時(shí)，該位置與拋出點(diǎn)間的水平距離為2h，風(fēng)對(duì)小球的作用力大小恒定，不計(jì)阻力，則風(fēng)力與小球重力之比為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意，豎直方向有有風(fēng)時(shí)豎直方向運(yùn)動(dòng)情況不變，落到與拋出點(diǎn)等高的位置所用時(shí)間水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立解得，故選C。4.如圖所示，直徑為的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左側(cè)射入圓筒，從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為，重力加速度為，則（）A.子彈在圓筒中的水平速度為B.子彈在圓筒中的水平速度為C.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為D.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為【答案】A【解析】AB．根據(jù)題意可知，子彈做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上有解得水平方向上有解得故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意可知，由于兩彈孔在同一豎直線上，則有解得圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可知，當(dāng)時(shí)，時(shí)，時(shí)，故CD錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示為我們常見的共享單車，共享單車為我們的日常生活中提供了方便。若該共享單車前、后輪半徑均為，大齒輪（與腳蹬相連）的齒數(shù)為38齒，飛輪（與后輪相連）的齒數(shù)為19齒，若人以的轉(zhuǎn)速蹬車，共享單車的速度大小約為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】大齒輪與飛輪相連，兩者具有相同的線速度，則有飛輪與后輪兩者具有相同的角速度，則有若人以的轉(zhuǎn)速蹬車，有聯(lián)立解得所以A正確：BCD錯(cuò)誤；故選A。6.2024年6月25日，嫦娥六號(hào)返回器準(zhǔn)確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域，工作正常，實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。據(jù)中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士介紹：我國(guó)航天員有望在十年內(nèi)登上月球。如果將來宇航員在月球（視為質(zhì)量分布均勻的球體）表面以大小為的初速度豎直上拋一物體（視為質(zhì)點(diǎn)），經(jīng)時(shí)間返回手中。已知引力常量為，月球的半徑為，則（）A.月球表面的重力加速度為B.月球的質(zhì)量為C.在月球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為D.月球衛(wèi)星的最小環(huán)繞速度為【答案】C【解析】A．根據(jù)題意可知，設(shè)月球表面的重力加速度為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有可得，月球表面的重力加速度為故A錯(cuò)誤；B．由萬有引力等于重力有解得故B錯(cuò)誤；CD．由萬有引力提供向心力有解得即在月球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度、最大環(huán)繞速度為，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，平行的太陽光直射地球的赤道，地球自西向東的自轉(zhuǎn)周期T=24h，某日，天剛黑時(shí)，位于地球赤道上N點(diǎn)的人用天文望遠(yuǎn)鏡恰好能看到一地球靜止軌道衛(wèi)星M。已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星M離地面的高度為B.衛(wèi)星M和N點(diǎn)的人的向心加速度之比為C.天黑之后，N點(diǎn)的人一整晚都能看到衛(wèi)星MD.天黑之后，N點(diǎn)的人將有一段時(shí)間觀測(cè)不到衛(wèi)星M【答案】D【解析】A．如圖所示對(duì)衛(wèi)星M有解得軌道半徑故A錯(cuò)誤；B．位于N點(diǎn)的人隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為g為地球表面的重力加速度，故B錯(cuò)誤；CD．天黑之后陽光無法照射到衛(wèi)星，反射光無法到達(dá)N點(diǎn)的人，因此將有一段時(shí)間觀測(cè)不到衛(wèi)星M，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.如圖甲所示，有一粗糙斜面，下端固定一輕質(zhì)彈簧，初始時(shí)彈簧自然伸長(zhǎng)。一小物塊在由斜面頂點(diǎn)靜止釋放后的一段時(shí)間內(nèi)，物塊的動(dòng)能Ek隨位移x變化的圖像如圖乙所示，其中x=0.15m左側(cè)部分為直線、右側(cè)部分為曲線。彈簧始終在彈性限度之內(nèi)。則以下說法中正確的是（）A.小物塊最大動(dòng)能為0.2J，最大位移為0.4mB.小物塊最大動(dòng)能為0.2J，最大位移為0.45mC.小物塊最大動(dòng)能為0.25J，最大位移為0.4mD.小物塊最大動(dòng)能為0.25J，最大位移為0.45m【答案】B【解析】設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，斜面的傾角為θ，彈簧的勁度系數(shù)為k，小物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由題圖乙可知，x1=0.15m時(shí)小物塊恰與彈簧接觸，則小物塊在0~0.15m過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有mgx1sinθ-μmgx1cosθ=Ek1-0根據(jù)圖乙可知，x2=0.25m時(shí)，小物塊動(dòng)能達(dá)到最大，速度達(dá)到最大，加速度為零，則有k（x2-x1）=mgsinθ-μmgcosθ在x1~x2過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有聯(lián)立解得小物塊的最大動(dòng)能為Ek2=0.2J設(shè)小物塊的最大位移為x3，則從x2~x3的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有解得x3=0.45m（另一解x3=0.05m不符合題意，舍去）。故選B。二、多選題9.如圖所示，水平放置的圓筒繞其中心對(duì)稱軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筒壁上P處有一小圓孔，筒壁很薄，筒的半徑，當(dāng)圓孔正上方處有一小球由靜止開始下落，已知圓孔的半徑略大于小球的半徑。已知小球剛好能從孔中進(jìn)入圓筒，并且與圓筒不發(fā)生碰撞離開圓筒?？諝庾枇Σ挥?jì)，取，圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】小球剛落入圓筒時(shí)的速度設(shè)小球在圓筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則解得t=0.4s則當(dāng)n=0時(shí)當(dāng)時(shí)故選AC。10.圖甲是“天梯”項(xiàng)目海基平臺(tái)效果圖，該項(xiàng)目是在赤道上建造垂直于水平面的“太空電梯”，航天員乘坐太空艙通過“太空電梯”直通地球空間站。圖乙中r為航天員到地心的距離，R為地球半徑。曲線A為地球引力對(duì)航天員產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為航天員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。關(guān)于質(zhì)量為m，相對(duì)地面靜止，在“太空電梯”不同高度的航天員，下列說法正確的是（）A.隨著r的增大，航天員的線速度逐漸增大B.圖乙中為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑C.航天員隨地球自轉(zhuǎn)的周期為D.離地高度為2R時(shí)（軌道半徑小于），航天員對(duì)座椅的壓力大小為【答案】ABD【解析】A．航天員的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，半徑越大線速度越大，故A正確；B．當(dāng)時(shí)，萬有引力剛好提供向心力，故B正確；C.當(dāng)時(shí)，萬有引力提供向心力航天員隨地球自轉(zhuǎn)的周期，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律又在地球表面得根據(jù)牛頓第三定律，航天員對(duì)座椅的壓力大小，故D正確。故選D。11.月球探測(cè)器返回艙為了安全帶回樣品，采用了類似打“水漂”多段減速技術(shù)。如圖所示，用虛線球面表示地球大氣層邊界，邊界外側(cè)沒有大氣。關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的返回艙從點(diǎn)滑入大氣層，然后經(jīng)點(diǎn)從c點(diǎn)“跳出”，經(jīng)點(diǎn)后再從點(diǎn)“躍入”。點(diǎn)為軌跡最高點(diǎn)，距離地面高度為，已知地球表面重力加速度為，地球半徑為。則下列分析正確的是（）A.三點(diǎn)的速率滿足B.返回艙在點(diǎn)有豎直向下的加速度分量C.返回艙在點(diǎn)時(shí)的角速度小于D.點(diǎn)加速度大小等于【答案】CD【解析】A．返回艙從點(diǎn)滑入大氣層經(jīng)點(diǎn)到達(dá)。點(diǎn)的過程，由于有空氣阻力做負(fù)功，返回艙的動(dòng)能減小，故有從點(diǎn)經(jīng)點(diǎn)后達(dá)到點(diǎn)的過程，不受空氣阻力作用，返回艙在該過程機(jī)械能守恒，而點(diǎn)和點(diǎn)高度相等，返回艙在兩點(diǎn)的重力勢(shì)能相等，故有所以故A錯(cuò)誤；B．返回艙由運(yùn)動(dòng)到再到過程中，做曲線運(yùn)動(dòng)，合力的方向應(yīng)指向軌跡的凹側(cè)，所以返回艙在點(diǎn)有向上的加速度分量，故B錯(cuò)誤；C．若返回艙過點(diǎn)所在的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力在地球表面，忽略地球自轉(zhuǎn)，萬有引力等于重力有聯(lián)立可得實(shí)際上，返回艙經(jīng)過點(diǎn)的速度根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可得故C正確；D．在點(diǎn)只受到萬有引力大小，所以由根據(jù)牛頓第二定律可得D正確。故選CD。12.從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動(dòng)過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣阻力的作用。距地面高度h在3m以內(nèi)時(shí)，物體上升、下落過程中動(dòng)能隨h的變化如圖所示。重力加速度取，則（）A.該物體的質(zhì)量為2kg B.空氣阻力大小為2NC.全過程所用的時(shí)間為 D.物體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能減小了36J【答案】BC【解析】AB．根據(jù)動(dòng)能定理可得故圖像的斜率絕對(duì)值等于物體受到的合力大??；上升階段有下降階段有聯(lián)立解得，故A錯(cuò)誤，B正確；D．根據(jù)圖像可知初動(dòng)能為72J，回到起點(diǎn)的動(dòng)能為48J，物體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能減小了24J，故D錯(cuò)誤；C．設(shè)初速度為v0，則有解得上升階段根據(jù)牛頓第二定律可得解得則上升階段所用時(shí)間和位移大小分別為，下降階段根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得則全過程所用的時(shí)間為故C正確。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題13.實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置，來探究斜面對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的制約性，點(diǎn)是A點(diǎn)在水平地面的投影點(diǎn)，是固定在軌道與地面之間的斜面，小球在水平桌面上獲得水平向右的速度，然后在A點(diǎn)以水平向右的初速度（可通過安裝在A的光電門測(cè)出）做平拋運(yùn)動(dòng)，落到或平面上，用刻度尺測(cè)出小球的落點(diǎn)與之間的距離為，多次做實(shí)驗(yàn)，獲取數(shù)據(jù)，畫出的關(guān)系圖像如圖乙所示，畫出的關(guān)系圖像如圖丙所示，重力加速度為，設(shè)，回答下列問題。（1）圖________（選填“乙”或“丙”）說明小球落在水平面上，圖________（選填“乙”或“丙”）說明小球落在斜面上；（2）圖丙對(duì)應(yīng)小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間________（選填“是”或“不是”）定值，若圖丙的斜率為，則A、兩點(diǎn)的高度差為________；（3）若圖乙的斜率為，則的正切值為________?！敬鸢浮浚?）丙乙（2）是（3）【解析】【小問1解析】若小球落在斜面AC上，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)，，綜合可得說明圖像是過原點(diǎn)的一條傾斜的直線，對(duì)應(yīng)的圖像為圖乙，圖像的斜率若小球落到水平面CD上，平拋運(yùn)動(dòng)高度不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t不變，則有則關(guān)系圖像是過原點(diǎn)的一條傾斜直線，對(duì)應(yīng)的圖像為圖丙，即圖丙說明小球落在水平面CD上，圖乙說明小球落在斜面AC上。【小問2解析】圖丙對(duì)應(yīng)小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是定值，若圖丙的斜率為，則有可得所以A、B兩點(diǎn)的高度差為【小問3解析】若圖乙的斜率為，則解得14.某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作如下：（1）已知重力加速度為g，小車與遮光片的總質(zhì)量為M，兩光電門間的距離為L(zhǎng)，遮光片的寬度為d。①調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，將小車放在長(zhǎng)木板靠近滑輪的一側(cè)，砂桶用細(xì)繩跨過定滑輪掛在小車上并使細(xì)繩平行于長(zhǎng)木板。②調(diào)整砂桶內(nèi)砂子的質(zhì)量，使小車以某一初速度沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等。③取下細(xì)繩和砂桶，用天平稱得砂桶和砂的總質(zhì)量為m。再將小車在靠近滑輪的位置由靜止釋放，小車通過光電門1和光電門2時(shí)顯示的時(shí)間分別為、。則小車從通過光電門1到通過光電門2的過程中，小車所受合力為________。④改變砂桶內(nèi)砂子的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②③，通過多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出的圖像，若圖像斜率k=_______，說明在誤差允許的范圍內(nèi)動(dòng)能定理成立（結(jié)果均用已知字母表示）。（2）實(shí)驗(yàn)過程中，________（選填“需要”或“不需要”）滿足m<<M。【答案】（1）③.mg④.（2）不需要【解析】【小問1解析】③小車通過兩個(gè)光電門時(shí)間相等，可知小車做勻速運(yùn)動(dòng)。假設(shè)小車重力沿長(zhǎng)木板的分量為G1，小車與長(zhǎng)木板之間的摩擦力為f，砂桶和砂的總質(zhì)量為m時(shí)小車勻速下滑，根據(jù)受力分析可得所以取下細(xì)繩和砂桶后小車沿長(zhǎng)木板下滑時(shí)有方向沿長(zhǎng)木板向下。④小車從通過光電門1到通過光電門2的過程中合力做功為所以若在誤差允許范圍內(nèi)滿足等式即圖像斜率為則動(dòng)能定理得以驗(yàn)證?！拘?解析】取下細(xì)繩和砂桶后小車沿長(zhǎng)木板下滑時(shí)的合力等于mg，對(duì)m的大小并沒有要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響，故不需要滿足m<<M。四、解答題15.如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤可繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離為處有一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在傾斜的勻質(zhì)圓盤上，小物塊與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，盤面與水平面的夾角。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。重力加速度大小為g取。若小物塊隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且小物塊與圓盤始終保持相對(duì)靜止，求：（1）小物塊