《福建省宁德市一级达标校五校联合体2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建省宁德市一级达标校五校联合体2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题含答案.pdf（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、福宁古五校教学联合体福宁古五校教学联合体 2022-2023 学年第二学期期中质量监学年第二学期期中质量监测测高一物理试卷高一物理试卷（满分：（满分：100 分；时间：分；时间：75 分钟）分钟）注意事项：注意事项：1.答卷前，考生务必将班级、姓名、准考证号等考生信息填写清楚答卷前，考生务必将班级、姓名、准考证号等考生信息填写清楚。2.每小题选出答案后，填入答案卷中。每小题选出答案后，填入答案卷中。3.考试结束，考生只将答案卷交回，试卷自己保留。考试结束，考生只将答案卷交回，试卷自己保留。第第卷（选择题，卷（选择题，40 分）分）一一、单项选择题单项选择题：本题共本题共 4 小题小题，每小题每
2、小题 4 分分，共共 16 分分。在每个小题给出的四在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列物体的几种运动中机械能守恒的是A.匀速下落的跳伞运动员B.真空中自由下落的铁球C.沿斜面匀速上滑的木块D.在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球2.关于曲线运动，下列说法不正确的是（）A.曲线运动是一种变速运动B.做曲线运动的物体速度方向一定沿曲线的切线方向C.做曲线运动的物体合外力一定是变化的D.曲线运动可能是匀变速运动3.一快艇从岸边驶向河中离岸边 100m 远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度-时间图像如图所示，河水流速恒为 3m/s，则下列说
3、法正确的是（）A.快艇的运动轨迹可能为直线，也可能为曲线B.快艇 6s 末的速度一定为 6m/sC.快艇以最短时间到达浮标处，它经过的位移为 100mD.在岸边能找到某一位置使快艇最快到达浮标处，它所用的时间为 20s4.如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为 m的小物体接触（未连接），如图中 O 点，弹簧水平且无形变用水平力 F 缓慢向左推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了 x0，如图中 B 点，此时物体静止撤去 F 后，物体开始向右运动，运动的最大距离距 B 点为 3x0，C 点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置，物体与水平面间的动摩擦
4、因数为，重力加速度为 g，则（）A.撤去 F 时，弹簧的弹性势能为 2mgx0B.撤去 F 后物体先做加速度逐渐变小的加速运动，再做加速度逐渐变大的减速运动，最后做匀减速运动C.物体从 BC，弹簧弹性势能的减少量等于物体动能的增加量D.撤去 F 后，物体向右运动到 O 点时的动能最大二二、多项选择题多项选择题：本题共本题共 4 小题小题，每小题每小题 6 分分，共共 24 分分。在每个小题给出的四在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有分，有选错的得选错的得 0 分。分。5.如图所示
5、，有一个很大的圆形餐桌，水平桌面中间嵌着一可绕中心轴 O 转动的圆盘，圆盘上 A 处放一质量为 m 的菜盘，B 处放一质量为 0.5m 的菜盘，OA2OB，圆盘匀速转动，两菜盘均视为质点且不打滑。下列说法正确的是（）A.A、B 两处菜盘的周期之比为 1：2B.A、B 两处菜盘的线速度大小之比为 2：1C.A、B 两处菜盘的向心加速度大小之比为 4：1D.A、B 两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为 4：16.复兴号动车在世界上首次实现了速度 350km/h 自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为 M 的动车，以恒定功率 P 在平直轨道上由静止开始运动，经时间 t 达到该
6、功率下的最大速度mv，设动车行驶过程所受到的阻力 f 保持不变。动车在时间 t 内（）A.做匀加速直线运动，加速度大小为 a=mvtB.在时间 t 内通过的位移为m2vs tC.牵引力的功率mPf vD.牵引力做功等于 Pt7.如图所示，固定光滑斜面 AC 长为 L，B 为斜面中点。一物块在恒定拉力 F 作用下，从最低点 A 由静止开始沿斜面向上拉到 B 点撤去拉力 F，物块继续上滑经过最高点 C，设物块由A 运动到 C 的时间为0t，下列描述该过程中物块的速度 v 随时间 t、物块的动能kE随位移 x、机械能 E 随位移 x、加速度 a 随位移 x 变化规律的图像中，可能正确的是（）A.B.
7、C.D.8.如图 a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道 ABC，小球以一定的初速度从最低点 A冲上轨道，图 b 是小球在半圆形轨道上从 A 运动到 C 的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点 C 受到轨道的作用力为 2.5N，空气阻力不计，B 点为 AC轨道中点，重力加速度 g 取 10m/s2，下列说法正确的是（）A.图 b 中22=25m/sxB.小球质量为 0.2kgC.小球在 A 点时重力的功率为 5WD.小球在 B 点受到轨道作用力为 8.5N第第卷卷（非选择题，共（非选择题，共 60 分）分）三、填空题和实验题：本题共三、填空题和实验题：本题共 4 小题，共
8、小题，共 24 分。分。9.质量为 1kg 的质点静止于光滑水平面上，从 t=0 时起，第 1 秒内受到 2N 的水平外力作用，第 2 秒内受到同方向的 1N 的外力作用，第 1 秒末的外力的瞬时功率为_W，02s 内外力的平均功率是_W。10.长 L=0.5m 的轻绳悬挂一质量 m=2kg 的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角=30的质量 M=4kg 的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力 F 向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为 v=0.2m/s，重力加速度 g=10m/s2，则此过程中，轻绳对小球做的功为_J；推力 F 做的功为_J
9、。11.向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力 F 的大小与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔 1 和变速轮塔 2 匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在研究向心力 F 的大小与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系时我们主要用到了物理学中的_；A理想实验法B等效替代法C控制变量法D演绎法（2）图中所示，若
10、两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小 F 与_的关系；A钢球质量 mB运动半径 rC角速度（3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球 A 和钢球 C 所受向心力的比值为9:1，则与皮带连接的变速轮塔 1 和变速轮塔 2 的半径之比为_。A9:1B1:9C3:1D1:312.（1）某学校使用的是电磁式打点计时器，则该打点计时器要接下面的 _（填“A”或“B”）电源。（2）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是 _（填字母代号）。A.按照图示的装置安装器件B.将打点计时
11、器接到学生电源的直流输出端上C.用天平测量出重物的质量D.先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关E.选择一条纸带，用刻度尺测出重物从起始点O（此时重物的速度为零）下落的高度1h、2h、3h、nh，计算出对应的瞬时速度1v、2v、3v、nvF.分别算出212imv和(1imgh i，2，3)n，在实验误差允许范围内看是否相等。（3）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为 0.02s，自由下落的重物质量为 1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是 cm，g取29.8m/s，O、A 之间有多个点没画出，打点计时器打下点 B 时，物体的速度Bv _m/s，从起始点O（此时重物的速度为零）
12、到打下 B 点的过程中，重力势能的减少量pE_J，若考虑空气阻力，动能增加量应_重力势能减少量（填：大于、小于或等于）四四、计算题计算题：本题共本题共 3 小题小题，共共 36 分分。解题时写出必要的文字说明解题时写出必要的文字说明、方程式和方程式和重要的演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入重要的演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。答题卷相应位置。13.一质量 m=2kg的物块放于水平面上。在与水平面成=37斜向上的拉力 F=10N 作用下，从静止开始向右运动 s=10m 的距离，物块与水平面间的动摩擦因数=0.2，g=10m
13、/s2，sin37=0.6，cos37=0.8 求：（1）拉力对物块所做的功 WF；（2）摩擦力对物块所做的功 Wf。14.第 24 届冬奥会于 2022 年 2 月在北京和张家口成功举行，高山滑雪是冬奥会运动项目之一，训练轨道可简化为由弧形轨道 AO 和倾斜直轨道 OB 组成，如图所示。某运动员（可视为质点）从弧形轨道 A 点由静止滑下，从 O 点沿水平方向飞出，并落到轨道 OB 上。已知 A点与 O 点的高度差 h=20m，轨道 OB 的倾角37，取210m/sg，不计一切摩擦和空气阻力，sin370.6，cos370.8，求：（1）运动员经过 O 点时的速度大小；（2）落点与 O 点的距
14、离；（3）运动员从 O 点飞出后与轨道 OB 的最远距离。15.如图所示，在距水平地面高 h1=1.2m 的光滑水平台面上，一个质量 m=1.5kg 的物块（视为质点）压缩弹簧后被锁扣 K 锁住，储存的弹性势能 Ep=3J。现打开锁扣 K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从 B 点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道 BC。已知 B 点距水平地面的高 h2=0.6m，圆弧轨道 BC 的圆心 O，C 点的切线水平，并与水平地面上长为 L=2.8m 的粗糙直轨道 CD 平滑连接，小物块沿轨道 BCD 运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度 g=10m/s2，空气阻力忽略不计
15、。试求：（1）物块运动到 B 的瞬时速度 vB大小及与水平方向夹角；（2）物块在圆弧轨道 BC 上滑到 C 时对轨道压力 NC大小；（3）若物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么物块与轨道 CD 之间的动摩擦因数应该满足怎样的条件。第1页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 福宁古五校教学联合体福宁古五校教学联合体 2022-2023 学年第二学期期中质量监测学年第二学期期中质量监测 高一物理试卷高一物理试卷（满分：（满分：100 分；时间：分；时间：75 分钟）分钟）注意事项：注意事项：1.答卷前，考生务必将班级、姓名、准考证号等考生信息填写清楚。答卷前，考
16、生务必将班级、姓名、准考证号等考生信息填写清楚。2.每小题选出答案后，填入答案卷中。每小题选出答案后，填入答案卷中。3.考试结束，考生只将答案卷交回，试卷自己保留。考试结束，考生只将答案卷交回，试卷自己保留。第第卷（选择题，卷（选择题，40分）分）一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。在每个小题给出的四个选项中，只分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。有一项是符合题目要求的。1.下列物体的几种运动中机械能守恒的是 A.匀速下落的跳伞运动员 B.真空中自由下落的铁球 C.沿斜面匀速上滑的木块 D.在光滑水平面上
17、压缩弹簧过程中的小球【答案】B【解析】【分析】只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题【详解】A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减少，机械能不守恒，A错误；B、真空中的自由下落的铁球，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C、沿斜面匀速上滑的木块，动能不变，重力势能增大，机械能增大，C错误；D、在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，受弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，D错误【点睛】本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题；特别注意 D 项中系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒 2.关于曲线运动，下列说法不正确的是（）A.曲线运动是一种变速运动
18、B.做曲线运动的物体速度方向一定沿曲线的切线方向 C.做曲线运动的物体合外力一定是变化的 D.曲线运动可能是匀变速运动【答案】C【解析】【详解】A既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，A正确；B做曲线运动的物体速度时刻变化，且沿轨迹的切线，B正确；第2页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 C在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，所以做曲线运动的物体合外力不一定是变化的，C错误；D平抛运动的加速度不变，是匀变速曲线运动，D正确。本题选择错误的选项。故选 C。3.一快艇从岸边驶向河中离岸边 100m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度-时间图像如图所示
19、，河水流速恒为 3m/s，则下列说法正确的是（）A.快艇的运动轨迹可能为直线，也可能为曲线 B.快艇 6s 末的速度一定为 6m/s C.快艇以最短时间到达浮标处，它经过的位移为 100m D.在岸边能找到某一位置使快艇最快到达浮标处，它所用的时间为 20s【答案】D【解析】【详解】AB快艇在静水中做匀加速直线运动，河水流速为 3m/s，快艇的合速度的方向与加速度方向不在同一直线上，所以快艇的运动轨迹是曲线，且快艇 6s末的速度为 222233 m/s3 2m/svvv=+=+=快艇静水 故 AB错误；CD快艇的艇头与河岸垂直时，其到达浮标处所需的时间最短，则 212dat=由图可知，快艇在静
20、水中的加速度为 223m/s0.5m/s6vat=则 22 100s20s0.5dta=由于快艇在沿河岸方向上有位移，故快艇最快到达浮标处的位移必定大于 100m，故 C错误，D正确。故选 D。第3页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 4.如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为 m的小物体接触（未连接），如图中 O点，弹簧水平且无形变用水平力 F缓慢向左推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了 x0，如图中 B 点，此时物体静止撤去 F 后，物体开始向右运动，运动的最大距离距 B 点为 3x0，C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置，物体与
21、水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为 g，则（）A.撤去 F时，弹簧的弹性势能为 2mgx0 B.撤去 F后物体先做加速度逐渐变小的加速运动，再做加速度逐渐变大的减速运动，最后做匀减速运动 C.物体从 BC，弹簧弹性势能的减少量等于物体动能的增加量 D.撤去 F后，物体向右运动到 O点时的动能最大【答案】B【解析】【详解】试题分析：A、撤去 F 后，物体开始向右运动，运动的最大距离距 B 点为 3x0，根据能量守恒定理得，Ep=mg3x0=3mgx0，故 A 错误B、撤去 F 后，开始弹簧的弹力大于摩擦力，物体向右做加速度减小的加速运动，当弹力与摩擦力相等时，速度最大，然后弹力小于摩擦力，做加
22、速度增大的减速运动，与弹簧脱离后，做匀减速直线运动，故 B 正确C、从 B 到 C 的过程，动能增加，弹性势能减小，内能增加，根据能量守恒知，弹簧弹性势能的减小量等于物体动能的增加量和摩擦产生的内能，故 C 错误 D、撤去 F 后，物体运动到 C 点时的速度最大，动能最大，故 D 错误故选 B 考点：动能定理的应用 二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分。在每个小题给出的四个选项中，有分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得多项符合题目要求。全部选对得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3分，有选错的
23、得分，有选错的得 0 分。分。5.如图所示，有一个很大的圆形餐桌，水平桌面中间嵌着一可绕中心轴 O 转动的圆盘，圆盘上 A处放一质量为 m 的菜盘，B 处放一质量为 0.5m 的菜盘，OA2OB，圆盘匀速转动，两菜盘均视为质点且不打滑。下列说法正确的是（）第4页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 A.A、B两处菜盘的周期之比为 1：2 B.A、B 两处菜盘的线速度大小之比为 2：1 C.A、B 两处菜盘的向心加速度大小之比为 4：1 D.A、B两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为 4：1【答案】BD【解析】【详解】A圆盘上 A、B两个点，属于同轴转动，有 AB=根据 2T=可知 A、B两处菜盘
24、的周期之比为 1：1。故 A 错误；B同理，根据 vr=依题意，有 2ABrr=可知 A、B两处菜盘的线速度大小之比为 2：1。故 B正确；C根据 2ar=可知 A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为 2：1。故 C 错误；DA、B两点处的菜盘所受的静摩擦力提供向心力，根据向心力公式 f=ma 所以 410.5AABBfmafma=：故 D 正确。故选 BD。6.复兴号动车在世界上首次实现了速度 350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为 M 的动车，以恒定功率 P 在平直轨道上由静止开始运动，经时间 t达到该功率下的最大速度mv，设动车行驶过程所受到的阻力
25、 f保持不变。动车在时间 t内（）第5页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 A.做匀加速直线运动，加速度大小a=mvt B.在时间 t内通过的位移为m2vs=t C.牵引力的功率mPf v=D.牵引力做功等于 Pt【答案】CD【解析】【详解】A复兴号动车以恒定功率运动，由牛顿第二定律得 Pfmav=易知 v 增大，a 变小，是变加速直线运动。故 A错误；B若复兴号做匀变速直线运动，v-t图像如图中直线所示 由图像面积可得位移为 m2vxt=复兴号动车实际做加速度逐渐减小的变加速直线运动，v-t图像如图中曲线所示，其位移 m2vst 故 B 错误；C当0a=时，速度最大，故牵引力 m=PF
26、fv=即牵引力的功率 为 第6页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 mPfv=故 C 正确；D牵引力做功等于 W=Pt 故 D 正确。故选 CD。7.如图所示，固定光滑斜面 AC长为 L，B为斜面中点。一物块在恒定拉力 F作用下，从最低点 A由静止开始沿斜面向上拉到 B 点撤去拉力 F，物块继续上滑经过最高点 C，设物块由 A 运动到 C的时间为0t，下列描述该过程中物块的速度 v随时间 t、物块的动能kE随位移 x、机械能 E 随位移 x、加速度 a 随位移 x 变化规律的图像中，可能正确的是（）A.B.C.D.【答案】BC【解析】【详解】B合力先做正功再做负功，根据动能随 x的表达式知
27、，动能先均匀增加，然后均匀减小，B 正确；第7页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 AD则物块先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移大小相等，匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，则匀减速运动的时间小于匀加速直线运动的时间；物体先向上匀加速后向上匀减速运动，速度方向不变，在中间位置而不是中间时刻，加速度改变方向，故 AD错误。C根据除重力以外其它力做功等于机械能的增量，知前半段恒力 F做正功，可知机械能随 x 均匀增加，后半段只有重力做功，机械能守恒，故 C 正确。故选 BC。8.如图 a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道 A
28、BC，小球以一定的初速度从最低点 A 冲上轨道，图 b是小球在半圆形轨道上从 A 运动到 C 的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为 2.5N，空气阻力不计，B 点为 AC轨道中点，重力加速度 g 取 10m/s2，下列说法正确的是（）A.图 b中22=25m/sx B.小球质量为 0.2kg C.小球在 A 点时重力的功率为 5W D.小球在 B 点受到轨道作用力为 8.5N【答案】ABD【解析】【详解】A小球在光滑轨道上运动，只有重力做功，故机械能守恒，有 221122Ahmvmvmgh=+解得 222Ahvvgh=+即()222292 10 0.
29、8 m/s25m/sx=+=A正确；第8页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 B依题意小球在 C点，有 2CvFmgmR+=又 2229m/sCv=，20.8mR=解得 0.2kgm=B正确；C小球在 A 点时重力方向竖直向下，速度水平向右，二者夹角为90，根据 cosPmgv=可知重力的瞬时功率为零，C 错误；D由机械能守恒，可得 221122ABmvmvmgR=+又因为小球在 B点受到的在水平方向上的合外力提供向心力，可得 2BBmvFR=联立，可得 8.5NBF=D正确。故选 ABD。第第卷卷（非选择题，共（非选择题，共 60 分）分）三、填空题和实验题：本题共三、填空题和实验题：本
30、题共 4 小题，共小题，共 24 分。分。9.质量为 1kg的质点静止于光滑水平面上，从 t=0时起，第 1 秒内受到 2N的水平外力作用，第 2 秒内受到同方向的 1N的外力作用，第 1 秒末的外力的瞬时功率为_W，02s内外力的平均功率是_W。【答案】.4 .2.25【解析】【详解】10 1s，物体的加速度 11Fma=第9页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 解得 212m/s=a 1s 末速度 11 12m/s=vat 第 1秒末外力的瞬时功率为 1 14WPFv=2位移 211 111m2xat=外力做的功 1112JWF x=1 2s，物体的加速度 22Fma=解得 221m/
31、sa=位移 221 22 212.5m2xvta t=+=外力做的功 2222.5JWFx=0 2s内外力的平均功率 12122.25WWWPtt+=+10.长 L=0.5m的轻绳悬挂一质量 m=2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角=30的质量 M=4kg 的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力 F 向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为 v=0.2m/s，重力加速度 g=10m/s2，则此过程中，轻绳对小球做的功为_J；推力 F 做的功为_J。的 第10页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】.0 .5.36【解析】【详解
32、】（1）小球做圆周运动，轻绳对小球的作用力与小球运动方向一直垂直，因此轻绳对小球做的功是零。（2）由功能关系可知，推力 F 做的功为小球机械能的增加量和三角形物块动能的增加量之和，则有()22111 sin1222vWmgLmvM=+代入数据解得 5.36JW=11.向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力 F 的大小与质量 m、角速度和半径 r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔 1和变速轮塔 2 匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，
33、标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在研究向心力 F的大小与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系时我们主要用到了物理学中的_；A理想实验法 B等效替代法 C控制变量法 D演绎法（2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小 F 与_的关系；A钢球质量 m B运动半径 r C角速度（3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球 A 和钢球 C所受向心力的比值为9:1，则与皮带连接的变速轮塔 1和变速轮塔 2的半径之比为_。第11页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 A9
34、:1 B1:9 C3:1 D1:3【答案】.C .C .D【解析】【详解】（1）1本实验通过控制质量 m、角速度 和半径 r 中两个物理量相同，探究向心力 F 与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。故选 C。（2）2若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小 F 与角速度的关系。故选 C。（3）3两钢球质量 m相等，做匀速圆周运动的半径 r 相等，根据 2Fmr=可知二者角速度之比为 11223FF=两变速塔轮边缘的线速度大小相等，所以有 1122RR=与皮带连接的变速轮塔 1和变速轮塔 2的半径之比为 122113RR=故选 D。12.（1）某学校使用的是电磁式打
35、点计时器，则该打点计时器要接下面的 _（填“A”或“B”）电源。（2）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是 _（填字母代号）。A.按照图示的装置安装器件 B.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上 第12页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 C.用天平测量出重物的质量 D.先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关 E.选择一条纸带，用刻度尺测出重物从起始点O（此时重物的速度为零）下落的高度1h、2h、3h、nh，计算出对应的瞬时速度1v、2v、3v、nv F.分别算出212imv和(1imgh i=，2，3)n，在
36、实验误差允许范围内看是否相等。（3）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为 0.02s，自由下落的重物质量为 1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是 cm，g取29.8m/s，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点 B时，物体的速度Bv=_m/s，从起始点O（此时重物的速度为零）到打下 B点的过程中，重力势能的减少量pE=_J，若考虑空气阻力，动能增加量应_重力势能减少量（填：大于、小于或等于）【答案】.A .BCD .0.98 .0.49 .小于【解析】【详解】（1）1电磁式打点计时器应使用低压交流电源，故选 A。（2）2B打点计时器应接到学生电源的交流输出端上，故 B错
37、误；C验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，不必要用天平测量物体的质量，故 C 错误；D实验时应先接通电源，再释放纸带，故 D错误 故选 BCD。（3）3根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 B点的速度()2AC7.063.1410m/s=0.98m/s22 0.02BxvT=4重力势能的减小量 1 9.8 0.0501J0.49JpEmgh 5若考虑空气阻力，重物下落过程中需要克服阻力做功，机械能有损失，故动能增加量应小于重力势能减少量。四、计算题：本题共四、计算题：本题共 3小题，共小题，共 36分。解题时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步
38、分。解题时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。13.一质量 m=2kg的物块放于水平面上。在与水平面成=37斜向上的拉力 F=10N作用下，从静止开始向。第13页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 右运动 s=10m的距离，物块与水平面间的动摩擦因数=0.2，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8求：（1）拉力对物块所做的功 WF；（2）摩擦力对物块所做的功 Wf。【答案】（1）80J；（2）-28J【解析】【详解】（1）拉力
39、对物块所做的功为 cos80JFWFs=（2）对物块，有 sin37NFmg+=fN=解得 2.8Nf=摩擦力对物块所做的功为 f2.8 10J28JWfs=14.第 24届冬奥会于 2022年 2月在北京和张家口成功举行，高山滑雪是冬奥会运动项目之一，训练轨道可简化为由弧形轨道 AO和倾斜直轨道 OB 组成，如图所示。某运动员（可视为质点）从弧形轨道 A点由静止滑下，从 O点沿水平方向飞出，并落到轨道 OB 上。已知 A点与 O点的高度差 h=20m，轨道 OB的倾角37=，取210m/s=g，不计一切摩擦和空气阻力，sin370.6=，cos370.8=，求：（1）运动员经过 O点时的速度
40、大小；（2）落点与 O点的距离；（3）运动员从 O点飞出后与轨道 OB的最远距离。第14页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）20m/s；（2）75m；（3）9m【解析】【详解】（1）从 A 到 O对运动员，动能定理 2012mghmv=解得 020m/sv=（2）运动员作平抛运动 tanyx=212ygt=0 xv t=解得 60mx=落点与 O 点的距离 75mcosxs=（3）从 O点飞出后与轨道 OB时，垂直斜面方向速度为 0sin12m/syvv=垂直斜面方向加速度为 2cos8m/syag=从 O 点飞出后与轨道 OB最远距离 2m9m2yyvha=（）15.如图
41、所示，在距水平地面高 h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量 m=1.5kg的物块（视为质点）压缩弹簧后被锁扣 K锁住，储存的弹性势能 Ep=3J。现打开锁扣 K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从 B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道 BC。已知 B点距水平地面的高 h2=0.6m，的 第15页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 圆弧轨道 BC 的圆心 O，C点的切线水平，并与水平地面上长为 L=2.8m的粗糙直轨道 CD平滑连接，小物块沿轨道 BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度 g=10m/s2，空气阻力忽略不计。试求：（1）物块运动到 B 的瞬
42、时速度 vB大小及与水平方向夹角；（2）物块在圆弧轨道 BC上滑到 C 时对轨道压力 NC大小；（3）若物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么物块与轨道 CD之间的动摩擦因数 应该满足怎样的条件。【答案】（1）4m/sBv=，60=；（2）50NCN=；（3）0.056 0.5【解析】【详解】（1）解除锁扣，物块获得动能 2p012Emv=解得 02m sv=物块由 A 运动到 B过程中做平抛运动，机械能守恒 ()2p1212BEmg hhmv+=解得 4m sBv=根据平抛运动规律有 021cos42Bvv=60=（2）根据图中几何关系可知()21 cosOh
43、BRC=解得 的 第16页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 1.2mR=根据能的转化与守恒可知 21p12CEmghmv+=解得 2 7 m sCv=对物块在圆弧轨道 C点应用牛顿运动定律 2CCvNmgmR=解得 50NCN=根据牛顿第三定律，物块对轨道压力 NC大小为 50N。（3）依据题意知，的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，运用动能定理有 2102CmgLmv=代入数据解得 12 对于 的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离 B 点，设物块碰前在 D处的速度为2v，由能量关系有 21p212mghEmgLmv+=+第一次碰墙后返回至 C 处的动能为 2k218CEmvmgL=可知即使 0，有 22218mvmgh 物块不可能返滑至 B点，的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处，又下滑经 C恰好至 D 点停止，运用动能定理 2221122DCmgLmvmv=221120)22DmgLmv=（）（联立解得 第17页/共18页 学科网（北京）股份有限公司 118 综上可知满足题目条件的动摩擦因数 值 11 182 即为 0.056 0.5