河北省張家口2023—2024學(xué)年高一下學(xué)期5月月考物理試題一、選擇題1.國(guó)際小行星中心于2021年10月8日確認(rèn)公布了中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)的一顆新彗星，命名為C/2021S4。這顆彗星與太陽(yáng)的最近距離約為7AU，繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈約需要1000年，假設(shè)地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，地球與太陽(yáng)的距離為1AU，萬有引力常量為G，則（）A.由以上數(shù)據(jù)可以估算彗星的質(zhì)量B.由以上數(shù)據(jù)可以估算太陽(yáng)的密度C.彗星由近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能減小D.該彗星在近日點(diǎn)的向心加速度比地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大2.冬奧會(huì)的成功舉辦掀起了滑雪運(yùn)動(dòng)的熱潮，如圖所示為滑雪軌道的示意圖，運(yùn)動(dòng)員沿軌道做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員可以看做質(zhì)點(diǎn)，且運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)（D點(diǎn)是曲線的拐點(diǎn)）時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)的動(dòng)能比D點(diǎn)的大B.運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C.運(yùn)動(dòng)員從B到E的過程中所受合外力先做正功后做負(fù)功D.運(yùn)動(dòng)員從B到E的過程中所受合外力的功率先增大后減小3.“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星把廣闊視野內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面，為天氣預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確、全面和及時(shí)的氣象資料。設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，地球近地衛(wèi)星的的軌道半徑近似等于地球半徑，下列說法中正確的是（）A.同步衛(wèi)星的周期是近地衛(wèi)星周期的n倍B.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是近地衛(wèi)星速度的倍C.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的速度的倍D.同步衛(wèi)星的向心加速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的向心加速度的倍4.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)處。將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)速度為v，AB間的豎直高度差為h，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（）A.由A到B小球機(jī)械能守恒B.由A到B彈簧彈力對(duì)小球不做功C.由A到B小球動(dòng)能的增加量為mghD.小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為5.我國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”已于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射?！澳印庇苫鸺l(fā)射至高度為500km預(yù)定圓形軌道。此前在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，G7屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（高度約為36000km），它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高。關(guān)于衛(wèi)星以下說法中不正確的是（）A.這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度不可能大于7.9km/sB.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7一定在赤道上空飛行C.量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的角速度比北斗G7的小D.量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的線速度比北斗G7的大6.水上樂園有一末段水平的滑梯，人從滑梯頂端由靜止開始滑下后落入水中。如圖所示，一質(zhì)量為m=50kg的人從滑梯頂端滑下，已知滑梯頂端到末端的高度H=5.0m，末端到水面的高度h=1.0m，人的落水點(diǎn)到滑梯末端的水平距離為4.0m，重力加速度g=10m/s2，將人視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。則此過程中人克服滑梯摩擦力所做的功為（）A.450J B.500J C.550J D.600J7.圖甲所示救生緩降器由掛鉤（或吊環(huán)）、吊帶、繩索及速度控制裝置等組成，是一種可使人沿繩索緩慢下降的安全營(yíng)救裝置。如圖乙所示，高層建筑工人在一次險(xiǎn)情中，將安全帶系于腰部，從離地面某高度處通過鋼絲繩先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻減速運(yùn)動(dòng)安全著陸，圖丙是工人運(yùn)動(dòng)全過程的v-t圖像。已知工人的質(zhì)量m=70kg，g=10m/s2，則下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.整個(gè)過程工人的最大動(dòng)能為11340JB.減速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為1330NC.整個(gè)過程中救生緩降器對(duì)工人所做功為D.t=2s時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為15960W二、選擇題8.超級(jí)電容車運(yùn)行中無需連接電纜，只需在乘客上車間隙充電30秒到1分鐘，就能行駛3到5千米。假設(shè)有一輛超級(jí)電容車，質(zhì)量m=2×103kg，額定功率P=60kW，當(dāng)超級(jí)電容車在平直路面上行駛時(shí)，受到的阻力F阻是車重的0.1倍，g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A.超級(jí)電容車在此路面上行駛所能達(dá)到的最大速度為30m/sB.若超級(jí)電容車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率時(shí)超級(jí)電容車的速度大小為15m/sC.若超級(jí)電容車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速過程中超級(jí)電容車的位移大小為200mD.若超級(jí)電容車從靜止開始，保持額定功率做加速運(yùn)動(dòng)，60s后達(dá)到最大速度，此過程中超級(jí)電容車位移大小為1350m9.輪軸機(jī)械是中國(guó)古代制陶的主要工具。如圖所示，輪軸可繞共同軸線O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其輪半徑R＝20cm，軸半徑r=10cm，用輕質(zhì)繩纏繞在輪和軸上，分別在繩的下端吊起質(zhì)量為2kg、1kg的物塊P和Q，將兩物塊由靜止釋放，釋放后兩物塊均做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)輪軸的質(zhì)量及軸線O處的摩擦，不計(jì)空氣阻力，重力加速度。在P從靜止下降1.2m的過程中，下列說法正確的是（）A.P重力勢(shì)能的減小量等于Q機(jī)械能的增加量B.P、Q動(dòng)能之比為4∶1C.Q重力勢(shì)能的增加量為6JD.P下降1.2m時(shí)，Q的速度大小為2m/s10.如圖甲所示，太陽(yáng)系中有一顆“躺著”自轉(zhuǎn)的藍(lán)色“冷行星”—天王星，周圍存在著環(huán)狀物質(zhì)。假設(shè)為了測(cè)定環(huán)狀物質(zhì)是天王星的組成部分，還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，“中國(guó)天眼”對(duì)其做了精確的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)環(huán)狀物質(zhì)線速度的二次方（即）與到行星中心的距離的倒數(shù)（即）關(guān)系如圖乙所示。已知天王星的半徑為，引力常量為G，以下說法正確的是（）A.環(huán)狀物質(zhì)是天王星的衛(wèi)星群 B.天王星的第一宇宙速度大于C.天王星的密度為 D.天王星表面的重力加速度為三、非選擇題11.某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，圖（b）是用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條連續(xù)點(diǎn)的紙帶，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D到O點(diǎn)的距離在圖中已標(biāo)出，重力加速度g=9.8m/s2，重錘的質(zhì)量為1kg（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（1）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是。A.應(yīng)用手托住重物由靜止釋放B.先釋放重錘，后接通電源C.釋放重錘前，重錘應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.紙帶下方所掛重錘應(yīng)該選用質(zhì)量和密度較大的（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出C點(diǎn)時(shí)，重錘下落速度vC=________m/s，重錘的動(dòng)能EkC=________J。（3）從起點(diǎn)O到打下C點(diǎn)過程中，重錘的重力勢(shì)能的減小量為________J。（4）在誤差允許的范圍內(nèi)，若重錘動(dòng)能的增加量與重錘重力勢(shì)能的減小量近似相等，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算可得重錘動(dòng)能的增加量小于重錘重力勢(shì)能的減小量，造成這種結(jié)果的主要原因是________。12.用如圖所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B，B與毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）相連。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束。并測(cè)得小鐵球的直徑d，A點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離h，小鐵球經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間t（即毫秒計(jì)時(shí)器的讀數(shù)）。（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量或已知________。（2）多次改變A點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離h，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出的變化圖像，當(dāng)圖像的斜率k=________時(shí)，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒。（3）經(jīng)正確的實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量總是與重力勢(shì)能減少量存在一定的差值，若增加下落高度后，這個(gè)差值將________（選“增加”“減小”或“不變”），原因是________。13.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.4m的輕桿一端連著質(zhì)量為m=1kg的小球，另一端用鉸鏈固接于水平地面上的O點(diǎn)，初始時(shí)小球靜止于地面上?，F(xiàn)在桿中點(diǎn)處施加一力F，使輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)30°時(shí)撤去F，此過程F做功10J。忽略一切摩擦，重力加速度，求：（1）撤去F瞬間，小球的速度大小；（2）小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)p桿的作用力。14.2020年我國(guó)北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到A點(diǎn)時(shí)使衛(wèi)星加速進(jìn)入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進(jìn)入半徑為的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知衛(wèi)星在橢圓軌道上時(shí)到地心的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點(diǎn)時(shí)的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為，引力常量為G，求：（1）衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行的周期與在半徑為的圓軌道上運(yùn)行周期的比值；（2）發(fā)動(dòng)機(jī)在B點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星做的功。15.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m=4kg滑塊從距離斜面底端高度為h=8m處由靜止釋放，無碰撞地滑上靜止在光滑水平面上的木板，木板質(zhì)量為M=4kg，二者共速后，經(jīng)過一段時(shí)間木板撞到與其上表面等高的臺(tái)階上立即停止運(yùn)動(dòng)，滑塊繼續(xù)在木板上滑行，隨后沖上光滑的水平臺(tái)階，進(jìn)入半徑為R=0.2m，，固定在臺(tái)階上的光滑豎直圓形軌道內(nèi)側(cè)，滑塊到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的作用力等于其重力的3倍。已知滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，斜面傾角θ=53°，滑塊與斜面、滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，重力加速度為g=10m/s2，試求：（1）滑塊沖上臺(tái)階時(shí)的速度大?。唬?）滑塊與木板共速時(shí)的速度大?。唬?）木板的長(zhǎng)度。河北省張家口2023—2024學(xué)年高一下學(xué)期5月月考物理試題一、選擇題1.國(guó)際小行星中心于2021年10月8日確認(rèn)公布了中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)的一顆新彗星，命名為C/2021S4。這顆彗星與太陽(yáng)的最近距離約為7AU，繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈約需要1000年，假設(shè)地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，地球與太陽(yáng)的距離為1AU，萬有引力常量為G，則（）A.由以上數(shù)據(jù)可以估算彗星的質(zhì)量B.由以上數(shù)據(jù)可以估算太陽(yáng)的密度C.彗星由近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能減小D.該彗星在近日點(diǎn)的向心加速度比地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大【答案】C【解析】【詳解】A．彗星為繞行天體，通過已知數(shù)據(jù)無法計(jì)算彗星質(zhì)量。故A錯(cuò)誤；B．地球環(huán)繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由萬有引力提供向心力有解得可估算中心天體（太陽(yáng)）的質(zhì)量，但不知太陽(yáng)本身半徑無法算出太陽(yáng)體積，從而無法算出密度。故B錯(cuò)誤；C．彗星由近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，太陽(yáng)的引力做負(fù)功，則動(dòng)能減小。故C正確；D．由向心加速度可知，該彗星在近日點(diǎn)的向心加速度比地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度小。故D錯(cuò)誤。故選C。2.冬奧會(huì)的成功舉辦掀起了滑雪運(yùn)動(dòng)的熱潮，如圖所示為滑雪軌道的示意圖，運(yùn)動(dòng)員沿軌道做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員可以看做質(zhì)點(diǎn)，且運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)（D點(diǎn)是曲線的拐點(diǎn)）時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)的動(dòng)能比D點(diǎn)的大B.運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C.運(yùn)動(dòng)員從B到E的過程中所受合外力先做正功后做負(fù)功D.運(yùn)動(dòng)員從B到E的過程中所受合外力的功率先增大后減小【答案】A【解析】【詳解】AB．在D點(diǎn)時(shí)加速度與速度垂直，故加速度方向向上，合力方向也向上，所以運(yùn)動(dòng)員從A到D的過程中，合力方向與速度方向夾角大于90°，合力做負(fù)功，動(dòng)能減小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．從B至E的過程中，合外力方向與速度方向的夾角先大于90°后小于90°，由公式P=Fvcosα可知合外力的功率先減小后增加，故CD錯(cuò)誤。故選A。3.“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星把廣闊視野內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面，為天氣預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確、全面和及時(shí)的氣象資料。設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，地球近地衛(wèi)星的的軌道半徑近似等于地球半徑，下列說法中正確的是（）A.同步衛(wèi)星的周期是近地衛(wèi)星周期的n倍B.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是近地衛(wèi)星速度的倍C.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的速度的倍D.同步衛(wèi)星的向心加速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的向心加速度的倍【答案】B【解析】【詳解】AB．由萬有引力提供向心力，有解得，又r=nR所以同步衛(wèi)星的周期是近地衛(wèi)星周期的倍，同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是近地衛(wèi)星速度的倍。故A錯(cuò)誤；B正確；C．同步衛(wèi)星與地球赤道上的物體具有相同的角速度，根據(jù)v=rω知，同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的速度的n倍。故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)an=ω2r同步衛(wèi)星的向心加速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的向心加速度的n倍。故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)處。將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)速度為v，AB間的豎直高度差為h，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（）A.由A到B小球機(jī)械能守恒B.由A到B彈簧彈力對(duì)小球不做功C.由A到B小球動(dòng)能的增加量為mghD.小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為【答案】D【解析】【詳解】A．由A到B小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；BC．由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，小球重力勢(shì)能的減少量等于小球動(dòng)能的增加量與彈簧彈性勢(shì)能增加量之和，故彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功，由A到B小球動(dòng)能的增加量小于mgh，小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.我國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”已于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射?！澳印庇苫鸺l(fā)射至高度為500km的預(yù)定圓形軌道。此前在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，G7屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（高度約為36000km），它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高。關(guān)于衛(wèi)星以下說法中不正確的是（）A.這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速度不可能大于7.9km/sB.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7一定在赤道上空飛行C.量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的角速度比北斗G7的小D.量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的線速度比北斗G7的大【答案】C【解析】【詳解】AD．根據(jù)引力作為向心力可得解得可知軌道半徑越大，線速度越小，當(dāng)軌道半徑等于地球半徑時(shí)，對(duì)應(yīng)的線速度為第一宇宙速度7.9km/s，故北斗G7和量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的線速度均小于地球的第一宇宙速度。量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”半徑小于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，故量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的線速度比北斗G7的大，故AD正確；B．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7即同步衛(wèi)星，一定在赤道上空飛行，故B正確；C．根據(jù)得量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”半徑小于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子”的角速度比北斗G7的大，故C錯(cuò)誤。選錯(cuò)誤，故選C。6.水上樂園有一末段水平的滑梯，人從滑梯頂端由靜止開始滑下后落入水中。如圖所示，一質(zhì)量為m=50kg的人從滑梯頂端滑下，已知滑梯頂端到末端的高度H=5.0m，末端到水面的高度h=1.0m，人的落水點(diǎn)到滑梯末端的水平距離為4.0m，重力加速度g=10m/s2，將人視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。則此過程中人克服滑梯摩擦力所做的功為（）A.450J B.500J C.550J D.600J【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)可知水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，人的落水點(diǎn)距離滑梯末端的水平距離為x=vt解得對(duì)人在滑梯上運(yùn)動(dòng)由動(dòng)能定理可知解得Wf=500J故選B。7.圖甲所示的救生緩降器由掛鉤（或吊環(huán)）、吊帶、繩索及速度控制裝置等組成，是一種可使人沿繩索緩慢下降的安全營(yíng)救裝置。如圖乙所示，高層建筑工人在一次險(xiǎn)情中，將安全帶系于腰部，從離地面某高度處通過鋼絲繩先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻減速運(yùn)動(dòng)安全著陸，圖丙是工人運(yùn)動(dòng)全過程的v-t圖像。已知工人的質(zhì)量m=70kg，g=10m/s2，則下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.整個(gè)過程工人的最大動(dòng)能為11340JB.減速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為1330NC.整個(gè)過程中救生緩降器對(duì)工人所做功為D.t=2s時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為15960W【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)v-t圖像可知3s末速度最大，則最大動(dòng)能故A正確；B．根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度可得，工人加速下滑時(shí)的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律可得加速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為工人減速下滑時(shí)的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律可得減速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為故B正確；C．根據(jù)v-t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移可知發(fā)生險(xiǎn)情處離地面的高度為整個(gè)過程由動(dòng)能定理得解得故C正確；D．t=2s工人的速度大小為v=a1t=12m/s此時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為F1=280N此時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為P=F1v=3360W故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選D。二、選擇題8.超級(jí)電容車運(yùn)行中無需連接電纜，只需在乘客上車間隙充電30秒到1分鐘，就能行駛3到5千米。假設(shè)有一輛超級(jí)電容車，質(zhì)量m=2×103kg，額定功率P=60kW，當(dāng)超級(jí)電容車在平直路面上行駛時(shí)，受到的阻力F阻是車重的0.1倍，g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A.超級(jí)電容車在此路面上行駛所能達(dá)到最大速度為30m/sB.若超級(jí)電容車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率時(shí)超級(jí)電容車的速度大小為15m/sC.若超級(jí)電容車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻加速過程中超級(jí)電容車的位移大小為200mD.若超級(jí)電容車從靜止開始，保持額定功率做加速運(yùn)動(dòng)，60s后達(dá)到最大速度，此過程中超級(jí)電容車的位移大小為1350m【答案】AD【解析】【詳解】A．當(dāng)超級(jí)電容車速度達(dá)到最大時(shí)，超級(jí)電容車的牽引力與阻力平衡，即F=F阻又F阻=kmg根據(jù)P=F阻vm解得故A正確；BC．超級(jí)電容車做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得F1-F阻=ma解得F1=3000N設(shè)超級(jí)電容車剛達(dá)到額定功率時(shí)的速度為v1，則設(shè)超級(jí)電容車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則再由故BC錯(cuò)誤；D．從靜止到達(dá)到最大速度整個(gè)過程牽引力與阻力做功，由動(dòng)能定理得解得x2=1350m故D正確。故選AD。9.輪軸機(jī)械是中國(guó)古代制陶的主要工具。如圖所示，輪軸可繞共同軸線O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其輪半徑R＝20cm，軸半徑r=10cm，用輕質(zhì)繩纏繞在輪和軸上，分別在繩的下端吊起質(zhì)量為2kg、1kg的物塊P和Q，將兩物塊由靜止釋放，釋放后兩物塊均做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)輪軸的質(zhì)量及軸線O處的摩擦，不計(jì)空氣阻力，重力加速度。在P從靜止下降1.2m的過程中，下列說法正確的是（）A.P重力勢(shì)能的減小量等于Q機(jī)械能的增加量B.P、Q動(dòng)能之比為4∶1C.Q重力勢(shì)能的增加量為6JD.P下降1.2m時(shí)，Q的速度大小為2m/s【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)機(jī)械能守恒可知，P重力勢(shì)能的減小量大于Q機(jī)械能的增加量，故A錯(cuò)誤；B．由題意知輪半徑R=20cm，軸半徑r=10cm，根據(jù)線速度與角速度關(guān)系可知?jiǎng)t故B錯(cuò)誤；C．在P從靜止下降1.2m的過程中由題意得解得hQ=0.6m則Q重力勢(shì)能增加量為故C正確；D．根據(jù)機(jī)械能守恒得由A項(xiàng)和B項(xiàng)知hQ=0.6m解得vQ=2m/svP=4m/s故D正確。故選CD。10.如圖甲所示，太陽(yáng)系中有一顆“躺著”自轉(zhuǎn)的藍(lán)色“冷行星”—天王星，周圍存在著環(huán)狀物質(zhì)。假設(shè)為了測(cè)定環(huán)狀物質(zhì)是天王星的組成部分，還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，“中國(guó)天眼”對(duì)其做了精確的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)環(huán)狀物質(zhì)線速度的二次方（即）與到行星中心的距離的倒數(shù)（即）關(guān)系如圖乙所示。已知天王星的半徑為，引力常量為G，以下說法正確的是（）A.環(huán)狀物質(zhì)是天王星的衛(wèi)星群 B.天王星的第一宇宙速度大于C.天王星的密度為 D.天王星表面的重力加速度為【答案】AC【解析】【詳解】AB．若環(huán)狀物質(zhì)是天王星的衛(wèi)星群，由天王星對(duì)環(huán)狀物質(zhì)的引力提供環(huán)狀物質(zhì)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有可得則有由圖像特點(diǎn)可知，環(huán)狀物質(zhì)是天王星的衛(wèi)星群，當(dāng)r=r0時(shí)v=v0所以天王星的第一宇宙速度等于v0，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由圖可得v2-r-1圖像的斜率等于GM，即則天王星的密度故C正確；D．當(dāng)r=r0時(shí)，衛(wèi)星群在天王星的表面運(yùn)行的線速度為v0，天王星表面的重力加速度即衛(wèi)星群的向心加速度為，故D錯(cuò)誤。故選AC三、非選擇題11.某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，圖（b）是用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條連續(xù)點(diǎn)的紙帶，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D到O點(diǎn)的距離在圖中已標(biāo)出，重力加速度g=9.8m/s2，重錘的質(zhì)量為1kg（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（1）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是。A.應(yīng)用手托住重物由靜止釋放B.先釋放重錘，后接通電源C.釋放重錘前，重錘應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.紙帶下方所掛重錘應(yīng)該選用質(zhì)量和密度較大的（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出C點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度vC=________m/s，重錘的動(dòng)能EkC=________J。（3）從起點(diǎn)O到打下C點(diǎn)過程中，重錘的重力勢(shì)能的減小量為________J。（4）在誤差允許的范圍內(nèi)，若重錘動(dòng)能的增加量與重錘重力勢(shì)能的減小量近似相等，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算可得重錘動(dòng)能的增加量小于重錘重力勢(shì)能的減小量，造成這種結(jié)果的主要原因是________?！敬鸢浮浚?）CD（2）①.1.5②.1.1（3）1.2（4）有空氣阻力以及各部分之間摩擦阻力，使得部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！窘馕觥俊拘?詳解】A．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)要使紙帶處于豎直狀態(tài)，用手或者夾子固定紙帶上端，然后靜止釋放。故A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，后釋放重物。故B錯(cuò)誤；C．釋放重錘前，重錘應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。故C正確；D．選用質(zhì)量和密度較大的重物，可以減少空氣阻力來減小誤差。故D正確。故選CD?！拘?詳解】[1]每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.02×2s=0.04s則[2]重錘的動(dòng)能【小問3詳解】從起點(diǎn)O到打下C點(diǎn)過程中，重錘的重力勢(shì)能的減小量為Ep=mghoc=1×9.8×0.1254J≈1.2J【小問4詳解】造成這種結(jié)果的主要原因是有空氣阻力以及各部分之間摩擦阻力，使得部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。12.用如圖所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B，B與毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）相連。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束。并測(cè)得小鐵球的直徑d，A點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離h，小鐵球經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間t（即毫秒計(jì)時(shí)器的讀數(shù)）。（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量或已知________。（2）多次改變A點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離h，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出的變化圖像，當(dāng)圖像的斜率k=________時(shí)，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒。（3）經(jīng)正確的實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量總是與重力勢(shì)能減少量存在一定的差值，若增加下落高度后，這個(gè)差值將________（選“增加”“減小”或“不變”），原因是________。【答案】（1）當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭（2）（3）①.增加②.見解析【解析】【小問1詳解】根據(jù)得，驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為則還需已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。【小?詳解】根據(jù)知如果小球下落過程中機(jī)械能守恒，則圖像的的斜率【小問3詳解】[1][2]增加下落高度，阻力做功增加，所以小球動(dòng)能增加量與重力勢(shì)能減少量的差值也會(huì)隨之增大。13.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.4m的輕桿一端連著質(zhì)量為m=1kg的小球，另一端用鉸鏈固接于水平地面上的O點(diǎn)，初始時(shí)小球靜止于地面上?，F(xiàn)在桿中點(diǎn)處施加一力F，使輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)30°時(shí)撤去F，此過程F做功10J。忽略一切摩擦，重力加速度，求：（1）撤去F瞬間，小球的速度大?。唬?）小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)p桿的作用力?！敬鸢浮浚?）4m/s；（2）20N，方向豎直向上【解析】【詳解】（1）在力F作用過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得解得v=4m/s（2）設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度為v1，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程