2022-2023学年广东深圳实验学校高中部高一下学期期中物理试题含答案

第1页/共29页深圳实验学校高中部2022-2023学年度第二学期期中考试高一物理一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是:A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B.牛顿发现了万有引力规律，并且测出了引力常量GC.开普勒在第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因2.2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星则该卫星()A.授课期间可能经过深圳正上空B.加速度大于空间站的加速度C.运行周期大于空间站的运行周期D.运行速度大于地球的第一宇宙速度3.小明、小美、园园和小红去划船，碰到一条宽90m的小河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为3m/s，关于渡河的运动，他们有各自的看法，其中正确的是()A.小红说：要想到达正对岸就得船头正对河岸划船B.小美说：不论怎样调整船头方向都不能垂直到达正对岸C.小明说：渡过这条河的最短距离是90mD园园说：以最短位移渡河时，需要用时18s.第2页/共29页4.幼儿园中，一名小朋友沿滑梯从M向N加速滑下，当其在运动轨迹上P点处，所受合力方向可能是()AB.C.D.5.如图所示，将拱形桥面近似看作圆弧面，一辆汽车以恒定速率通过桥面abc，其中a、c两点高度相同，b点为桥面的最高点．假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变．下列说法正确的A.在ab段汽车对桥面的压力大小不变B.在bc段汽车对桥面的压力逐渐增大C.在ab段汽车的输出功率逐渐增大D.在ab段汽车发动机做功比bc段多6.由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是()A.Q的线速度比P大B.Q的角速度比P大C.Q的向心加速度比P小D.Q和P的位移相同7.厦门大学天文学系顾为民教授团队利用我国郭守敬望远镜积累的海量恒星光谱，发现了一个处于宁静态的中子星与红矮星组成的双星系统，质量比约为2:1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动，研究成果于2022年9月22日发表在《自然·天文》期刊上。则此中子星绕O点运动的()A.角速度大于红矮星的角速度B.轨道半径小于红矮星的轨道半径C.向心力大小约为红矮星的2倍D.线速度大于红矮星的线速度第3页/共29页8.2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ,以便返回地球。下列说法正确的是()A.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均超重B.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等C.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等D.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等9.某同学将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上，如图所示，当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其上升过程中的Ek-h图像如图所示，则下列判断正确的是()A.弹簧原长为h1B.弹簧最大弹性势能大小为EkmC.O到h3之间弹簧的弹力先增加再减小D.h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小10.如图所示，一根长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，两端固定质量均为m的小球A和B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，B运动到最高点时，恰好对杆无作用力，两球均视为质点，不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度为g。当B由最高点第一次转至与O点等高的过程中，下列说法正确的是A.杆对B球做正功B.B球的机械能守恒C.轻杆转至水平时，A球速度大小为D.轻杆转至水平时，B球速度大小为第4页/共29页多项符合题目要求，全选对的得5分，选11.如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一个物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功6J，力F2对物体做功8J，则F1与F2的合力对物体做功为()A.2JB.7J12.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是()A.铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力帮助火车转弯B.汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态C.滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，衣物运动到最低点B点时脱水效果更好D.同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等13.北京时间2022年11月17日16时50分，经过约5.5小时的出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务，出舱活动取得圆满成功，若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是()A.地球的质量为B.漂浮在舱外的航天员加速度等于零C.“问天实验舱”在圆轨道上运行的速率为D.若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员第5页/共29页14.如图所示，可视为质点的小球M、N在水平地面上相距一定距离放置，某时刻小球M以某一初速度竖直上抛，与此同时小球N以某一初速度斜抛，经过一段时间以后恰好在空中相遇，不计空气阻力，从出发到相遇这段运动过程中，下列说法正确的是()A.两小球只会在上升阶段相遇B.两小球一直在同一高度C.两小球间的距离一直变小D.两个小球速度变化量不相同15.如图，将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为α=53°的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为m的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是()A.环从A点释放时，环的加速度大小为gB.环下降到最低点前，合力一直对重物一直做正功C.环下降到最低点前，重物机械能一直增大D.环到达B处时，环的速度大小为·gd第6页/共29页16.为更简洁和精准验证“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验，某兴趣小组对实验进行了改进，如图是简化实验装置示意图，在小圆盘中心打孔，将电动机的转轴穿过小孔，使小圆盘与转轴垂直并固定，且保证重锤悬在电动机转轴的正下方。把悬挂摆球的细线穿过小孔中心并系牢。实验步骤如下：第一步：将电动机接入电路，用手给摆球一个初速度，使摆球在电动机带动下做速度合适的匀速圆周运动；第二步：待摆球做稳定的匀速圆周运动时，通过调节激光笔的高度和角度，使激光笔既能照到重锤线上，又能在一圈中两次照在圆平面上做匀速圆周运动的摆球，调整好后固定激光笔；第三步：观察激光笔照到右侧墙（未画出）上的激光点，当激光点第一次挡住时数0圈，同时按下停表，第三次被挡住时数1圈，第五次被挡住时数2圈，依次数到n圈时按下停表，记录时间t；第四步：断开开关，测出小圆盘到重锤线上激光点的距离h；第五步：改变摆线长度，重复实验5次。(1)改进实验中，是否需要测量圆锥摆匀速圆周运动的轨道半径。______（填“是”或“否”）。(2)改进实验中，只需验证______（用n、t、h、π、g表示）。(3)保持n的取值不变，改变摆线长度进行多次实验，可获取不同的t。若小球所受的合力大小F与向心力大小Fn相等，则如图所示图象合理的是。B.C.D.B.C.第7页/共29页17.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。（1）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是；A．直流电源、天平（含砝码）B．直流电源、刻度尺、打点计时器C．交流电源、天平（含砝码）D．交流电源、刻度尺（2）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时的重力势能减少量ΔEp=，动能增加量ΔEk=；（3）某同学利用图中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和v2，绘制v2h图像，如图所示，并求得图线的纵轴截距b和斜率k。①请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？；②假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的v2—h图线的纵轴截距b’和斜率k’与b、k的关系最可能的是。第8页/共29页18.已知某星球赤道上有一物体质量为m，两极重力加速度为g，星球自转的周期为T，星球半径为R，引力常量为G，求（1）该星球的平均密度；（2）该星球的第一宇宙速度；（3）该星球的同步卫星离星球表面的高度。19.如图所示，固定在水平面上的电动机通过跨过斜面顶端光滑小定滑轮的轻绳（绳分别与水平面和斜面平行拖着质量为10kg的平板车A。平板车A在倾角为θ=37o的足够长的光滑斜面上，由静止开始向上运送一个质量也为10kg的货物B。已知电动机的额定功率为P=840W，货物B与平板车A之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为尽快地加速到最大速度又能使平板车和货物始终保持相对静止，应让A、B在电动机该牵引下先以最大的加速度（此时A、B间摩擦力为最大静摩擦）匀加速运动，当电动机功率增大到额定功率后再保持电动机功率不变，重力加速度g=10m/s2，sin37o=0.6。求：（1）货物的最大加速度；（2）货物能达到的最大速度；（3）货物以最大加速度行驶的时间。第9页/共29页20.如图所示，在竖直面内，A点位于悬点O正下方，以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上，AB、MN、CD的长度均为l。圆弧形细管道DE半径为R，EF在竖直直径上，E点离水平面FG的高度差为H。可视为质点的物块用细线悬挂于O点，与AB面的高度差为h，细线的长度等于O、A之间的距离，让物块由静止下摆，细线始终张紧，物块摆到最低点时细线突然断裂。已知m=2g，l=1m，R=0.4m，H=0.2m，v=2m/s，物块与MN、CD之间的动摩擦因数μ=0.5，轨道AB和管道DE均光滑，物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙，CD与DE平滑连接，取g=10m/s2。（1）若h=1.25m，求细线断裂时物块速度v0的大小；（2）若物块释放高度0.9m<h<1.65m，求物块最终静止的位置x值的范围（以A点为坐标原点，水平向右为正，建立x轴）。第10页/共29页深圳实验学校高中部2022-2023学年度第二学期期中考试高一物理一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是:A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B.牛顿发现了万有引力规律，并且测出了引力常量GC.开普勒在第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因【答案】C【解析】【分析】【详解】AC．开普勒在第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律——开普勒三定律，故A错误，C正确；B．牛顿发现了万有引力规律，卡文迪许测出了引力常量G，故B错误；D．开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿找出了行星按照这些规律运动的原因，故D错误。故选C。2.2022年3月，中国空间站“天宫课堂”再次开讲，授课期间利用了我国的中继卫星系统进行信号传输，天地通信始终高效稳定。已知空间站在距离地面400公里左右的轨道上运行，其运动视为匀速圆周运动，中继卫星系统中某卫星是距离地面36000公里左右的地球静止轨道卫星（同步卫星则该卫星()A.授课期间可能经过深圳正上空B.加速度大于空间站的加速度C.运行周期大于空间站的运行周期D.运行速度大于地球的第一宇宙速度【答案】C【解析】第11页/共29页【详解】A．同步卫星的轨道在赤道上方，不可能经过深圳上空，故A错误；·B．根据万有引力提供向心力解得中继卫星系统中某卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，所以中继卫星系统中某卫星的加速度小于空间站的加速度，故B错误；C．根据开普勒第三定律可知卫星轨道半径越大，周期也就越大，因为中继卫星系统中某卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，所以中继卫星系统中某卫星的运行周期大于空间站的运行周期，故C正确；D．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度，则中继卫星系统中某卫星在轨运行的速度小于地球第一宇宙速度，故D错误。故选C。3.小明、小美、园园和小红去划船，碰到一条宽90m的小河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为3m/s，关于渡河的运动，他们有各自的看法，其中正确的是()A.小红说：要想到达正对岸就得船头正对河岸划船B.小美说：不论怎样调整船头方向都不能垂直到达正对岸C.小明说：渡过这条河的最短距离是90mD.园园说：以最短位移渡河时，需要用时18s【答案】C【解析】【详解】ABC．若船要到达正对岸，则如图所示需要满足v船cosθ=v水代入数据可得，当时船能垂直到达正对岸，且此时渡河位移最短，为90m，故AB错误，C正确；D．由以上分析可知，小船以最短位移过河，有第12页/共29页最短位移过河所用时间为解得故选C。4.幼儿园中，一名小朋友沿滑梯从M向N加速滑下，当其在运动轨迹上P点处，所受合力方向可能是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】小朋友做曲线运动，所受合力的方向指向运动轨迹的凹侧，由于从M到N做加速运动，合力方向与速度方向的夹角为锐角。故选A。5.如图所示，将拱形桥面近似看作圆弧面，一辆汽车以恒定速率通过桥面abc，其中a、c两点高度相同，b点为桥面的最高点．假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变．下列说法正确的A.在ab段汽车对桥面的压力大小不变B.在bc段汽车对桥面的压力逐渐增大C.在ab段汽车的输出功率逐渐增大D.在ab段汽车发动机做功比bc段多【答案】D【解析】【详解】AB．汽车以恒定速率通过桥面abc，在ab段、b点、bc段的受力分析如题1、图2、图3所示第13页/共29页设汽车在运动过程中所受阻力为F，在ab段时支持力与竖直方向的夹角为θ,在bc段时，支持力与竖直方向的夹角为α,对ab段、bc段和则由牛顿第二定律有22从a到c的过程中，角θ逐渐减小，角α逐渐增大，由此可知，N1逐渐增大，N2逐渐减小，故AB错误；C．设在ab段牵引力与水平方向的夹角为β,汽车在ab段时发动机的功率为P=Fv=(mgsinβ+F)v从a到b过程中，夹角β在逐渐减小，因此可知Pab逐渐减小，故C错误；D．在ab段汽车发动机要克服阻力和重力做功，在bc段汽车发动机只克服阻力做功做功，整个过程中汽车的动能不变，两段过程克服阻力做功相同，因此在ab段汽车发动机做功比bc段多，故D正确。故选D。6.由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是()A.Q的线速度比P大B.Q的角速度比P大C.Q的向心加速度比P小D.Q和P的位移相同【答案】D【解析】【详解】ABD．Q点与P点在竖直方向和水平方向的运动完全相同，则Q点与P点的角速度、位移线和速度大小相等，AB错误，D正确；第14页/共29页由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,则杆角速度不变，则P点绕O点做匀速圆周运动，则P点的线速度大小不变，但线速度方向一直改变，故A错误；C．Q点与P点均做匀速圆周运动，根据公式可知Q点与P点角速度和线速度均大小相等，则加速度大小相等，C错误。故选D。7.厦门大学天文学系顾为民教授团队利用我国郭守敬望远镜积累的海量恒星光谱，发现了一个处于宁静态的中子星与红矮星组成的双星系统，质量比约为2:1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动，研究成果于2022年9月22日发表在《自然·天文》期刊上。则此中子星绕O点运动的()A.角速度大于红矮星的角速度B.轨道半径小于红矮星的轨道半径C.向心力大小约为红矮星的2倍D.线速度大于红矮星的线速度【答案】B【解析】【详解】A．双星系统中，由于两星在相同时间内转过的角度相等，则双星系统的角速度相等，即中子星绕O点运动的角速度等于红矮星的角速度，A错误；B．根据解得即星体质量越大，轨道半径越小，根据题意中子星质量大，可知，中子星绕O点运动的轨道半径小于红矮星的轨道半径，B正确；C．双星系统中，有星体之间的万有引力提供向心力，可知，中子星绕O点运动的向心力大小等于红矮星的第15页/共29页向心力大小，C错误；D．根据根据上述，双星系统角速度相等，中子星的轨道半径小一些，则中子星绕O点运动的线速度小于红矮星的线速度，D错误；故选B。8.2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ,以便返回地球。下列说法正确的是()A.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均超重B.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等C.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等D.嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等【答案】D【解析】【详解】A．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于失重状态，故A错误；BC．嫦娥五号在轨道Ⅰ上经过P点时经加速后进入轨道Ⅱ运行，故嫦娥五号在轨道Ⅰ上P处的速率大于在轨道Ⅱ运行至P处时速率；加速后势能不变，动能增大，则机械能增大，故BC错误；D．根据G得可知嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等，故D正确。故选D。9.某同学将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上，如图所示，当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其上升过程中的Ek-h图像如图所示，则下列判断正确的是()第16页/共29页A.弹簧原长为h1B.弹簧最大弹性势能大小为EkmC.O到h3之间弹簧的弹力先增加再减小D.h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小【答案】D【解析】【详解】ABC．弹簧笔竖直向上弹起过程，所受重力保持不变，弹簧弹力减小，当二力平衡时，加速度为零，速度达到最大，动能最大。此时弹簧还有一定的形变量，不是原长，所以弹簧最大弹性势能大于Ekm。故ABC错误；D．运动过程中，对系统来说，只有重力和弹簧弹力做功，所以系统机械能守恒，h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小，重力势能增加。故D正确。故选D。10.如图所示，一根长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，两端固定质量均为m的小球A和B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，B运动到最高点时，恰好对杆无作用力，两球均视为质点，不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度为g。当B由最高点第一次转至与O点等高的过程中，下列说法正确的是A.杆对B球做正功B.B球的机械能守恒C.轻杆转至水平时，A球速度大小为D.轻杆转至水平时，B球速度大小为第17页/共29页【答案】D【解析】【详解】CD.B运动到最高点时，恰好对杆无作用力B在最高点时速度大小为因为AB为同轴转动，角速度相同，A的转动半径只有B的一半，所以A在最高点时速度大小为当B由最高点转至与O点等高时，根据AB机械能守恒2vA=vB解得AB.设杆对B做的功为W，由动能定理得mg.2L+W=解得所以杆对B做负功，B机械能不守恒，故AB错误。故选D。多项符合题目要求，全选对的得5分，选11.如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一个物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功6J，力F2对物体做功8J，则F1与F2的合力对物体做功为()第18页/共29页A.2JB.7JC.10J【答案】D【解析】【详解】根据题意可知，F1与F2的合力对物体做功等于F1做功和F2做功之和，F1做功和F2做功之和为即F1与F2的合力对物体做功为14J。故选D。12.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是()A.铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力帮助火车转弯B.汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态C.滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，衣物运动到最低点B点时脱水效果更好D.同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等【答案】BCD【解析】【详解】A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨道的挤压，故A错误；B．对汽车在最高点，根据牛顿第二定律得第19页/共29页N＜mg故汽车处于失重状态，故B正确；C．根据牛顿第二定律，在最低点和在最高点时有可得N1＞N2衣物运动到最低点B点时脱水效果更好，故C正确；D．小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，受筒壁的支持力为(θ为椎体顶角的一半故支持力大小相等，故D正确。故选BCD。13.北京时间2022年11月17日16时50分，经过约5.5小时的出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务，出舱活动取得圆满成功，若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是()A.地球的质量为B.漂浮在舱外的航天员加速度等于零C.“问天实验舱”在圆轨道上运行的速率为D.若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员【答案】AC【解析】【详解】A．根据引力提供向心力可知解得地球的质量为第20页/共29页故A正确；B．漂浮在舱外的航天员同样绕地球做圆周运动，加速度不为零，故B错误；C．“问天实验舱”在圆轨道上运行的速率为故C正确；D．若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会相对航天员静止，一起绕地球做圆周运动，故D错误。故选AC。14.如图所示，可视为质点的小球M、N在水平地面上相距一定距离放置，某时刻小球M以某一初速度竖直上抛，与此同时小球N以某一初速度斜抛，经过一段时间以后恰好在空中相遇，不计空气阻力，从出发到相遇这段运动过程中，下列说法正确的是()A.两小球只会在上升阶段相遇B.两小球一直在同一高度C.两小球间的距离一直变小D.两个小球速度变化量不相同【答案】BC【解析】【详解】AB．两球能相遇，说明竖直方向的运动相同，即抛出时竖直分速度相同，即两小球一直处于同一高度，但无法判断是在上升阶段相遇还是下降阶段相遇，故B正确，A错误；C．两小球在竖直方向始终处于同一高度，在水平方向的距离越来越近，则两小球的距离一直减小，故C正确；D．两小球在竖直方向的运动相同，则从出发到相遇运动的时间相同，都只受重力作用，所以加速度为重力加速度，由可知速度变化量相同，故D错误。故选BC。15.如图，将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为α=53°的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为m的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，第21页/共29页不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是()A.环从A点释放时，环的加速度大小为gB.环下降到最低点前，合力一直对重物一直做正功C.环下降到最低点前，重物机械能一直增大D.环到达B处时，环的速度大小为【答案】ACD【解析】【详解】A．释放时，环在竖直方向上只受到重力mg，则环的加速度大小为选项A正确；B．环下降到最低点的过程中，重物速度先增加后减小，因此合力先做正功后做负功，B错误；C．环下降到最低点的过程中，环和滑轮之间的绳子长度一直在增加，则滑轮和重物之间的绳子长度一直在减小，即绳子对重物一直做正功，重物机械能一直增大，选项C正确；D．到B时，由几何关系知故θ=53o设重物到B时上升高度为h，则设到B时环的速度为v，则重物的速度为vcos53o=0.6v，则根据环和重物组成的系统机械能守恒有解得第22页/共29页故选ACD。16.为更简洁和精准验证“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验，某兴趣小组对实验进行了改进，如图是简化实验装置示意图，在小圆盘中心打孔，将电动机的转轴穿过小孔，使小圆盘与转轴垂直并固定，且保证重锤悬在电动机转轴的正下方。把悬挂摆球的细线穿过小孔中心并系牢。实验步骤如下：第一步：将电动机接入电路，用手给摆球一个初速度，使摆球在电动机带动下做速度合适的匀速圆周运动；第二步：待摆球做稳定的匀速圆周运动时，通过调节激光笔的高度和角度，使激光笔既能照到重锤线上，又能在一圈中两次照在圆平面上做匀速圆周运动的摆球，调整好后固定激光笔；第三步：观察激光笔照到右侧墙（未画出）上的激光点，当激光点第一次挡住时数0圈，同时按下停表，第三次被挡住时数1圈，第五次被挡住时数2圈，依次数到n圈时按下停表，记录时间t；第四步：断开开关，测出小圆盘到重锤线上激光点的距离h；第五步：改变摆线长度，重复实验5次。(1)改进实验中，是否需要测量圆锥摆匀速圆周运动的轨道半径。______（填“是”或“否”）。(2)改进实验中，只需验证______（用n、t、h、π、g表示）。(3)保持n的取值不变，改变摆线长度进行多次实验，可获取不同的t。若小球所受的合力大小F与向心力大小Fn相等，则如图所示图象合理的是______。B.C.D.B.C.【答案】①.否②.gt2=4π2n2h③.D【解析】【分析】第23页/共29页【详解】(1)圆锥摆转动时满足即则不需要测量圆锥摆匀速圆周运动的轨道半径；(2)因为则实验中只需验证gt2=4π2n2h(3)由于可知图像D正确；17.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。（1）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是；A．直流电源、天平（含砝码）B．直流电源、刻度尺、打点计时器C．交流电源、天平（含砝码）D．交流电源、刻度尺（2）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时的重力势能减少量ΔEp=，动第24页/共29页能增加量ΔEk=；（3）某同学利用图中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和v2，绘制v2-h图像，如图所示，并求得图线的纵轴截距b和斜率k。①请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？；②假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的v2-h图线的纵轴截距b,和斜率k,与b、k的关系最可能的是。①.D②.mg2；④.在实验误差允许范围内，若k近似等于2g，则可认为这一过程机械能守恒；⑤.A【解析】【详解】（1）[1]实验是通过验证机械能守恒定律，可知不需要测重锤的质量，不需要天平（含砝码实验是通过打点计时器打出纸带，进行数据处理，需要交流电源和刻度尺，故选D。（2）[2][3]重锤从释放到下落OC距离时的重力势能减少量为ΔEp=mg(s0+s1)匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度，则打C点时重锤速度为则动能增加量为第25页/共29页（3）①[4]根据机械能守恒则有即故在实验误差允许范围内，若k近似等于2g，则可认为这一过程机械能守恒；②[5]不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，有阻力和无阻力时的v2—h图线应交于横轴的同一点，无阻力时重锤下落的加速度大一些，即图线的斜率大一些，如图所示可知故选A。18.已知某星球赤道上有一物体质量为m，两极重力加速度为g，星球自转的周期为T，星球半径为R，引力常量为G，求（1）该星球的平均密度；（2）该星球的第一宇宙速度；（3）该星球的同步卫星离星球表面的高度。【解析】解得2解得第26页/共29页解得19.如图所示，固定在水平面上的电动机通过跨过斜面顶端光滑小定滑轮的轻绳（绳分别与水平面和斜面平行拖着质量为10kg的平板车A。平板车A在倾角为θ=370的足够长的光滑斜面上，由静止开始向上运送一个质量也为10kg的货物B。已知电动机的额定功率为P=840W，货物B与平板车A之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于