高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1深圳市聚龍科學(xué)中學(xué)2024-2025學(xué)年度下學(xué)期第二次段考高一物理試卷考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)家是（）A.哥白尼 B.第谷 C.開普勒 D.牛頓【答案】D【解析】發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)家是牛頓。故選D。2.功和能的單位都是焦耳，如果全部用力學(xué)單位制的基本單位來表示，焦耳可寫成（）A. B. C. D.【答案】C【解析】焦耳可寫成故選C。【『點(diǎn)石成金』】此題考查了單位制；要知道物理量之間的關(guān)系是通過物理公式來推導(dǎo)的，記住國際單位制的基本單位在力學(xué)部分有三個(gè)，即：米、千克、秒。3.第十五屆中國國際航空航天博覽會(huì)于2024年11月12日——17日在珠海舉行。航展首日，我國新型隱形戰(zhàn)機(jī)殲驚喜亮相，如圖，這標(biāo)志著我國已成為第二個(gè)同時(shí)擁有兩款隱身戰(zhàn)斗機(jī)服役的國家（殲現(xiàn)已經(jīng)是世界最先進(jìn)的艦載戰(zhàn)斗機(jī)，沒有之一！）。假設(shè)殲?zāi)炒物w行表演時(shí)正沿圖示軌跡加速運(yùn)動(dòng)，則飛機(jī)所受合力與速度關(guān)系可能為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向沿軌跡的切線方向，軌跡夾在速度方向與合力方向之間，且合力指向軌跡的凹側(cè)，由于隱形戰(zhàn)機(jī)加速運(yùn)動(dòng)，故速度方向與合力方向夾角要為銳角，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4.三個(gè)質(zhì)量相同的小球，從同一高度由靜止釋放，其中a球自由下落，b、c球分別沿斜面和曲面下滑，如圖所示．從釋放到運(yùn)動(dòng)至地面的過程中，小球所受重力做功關(guān)系正確的是()A.Wa>Wb>WcB.Wa<Wb<WcC.Wa<Wb＝WcD.Wa＝Wb＝Wc【答案】D【解析】重力做功只與物體運(yùn)動(dòng)的初末位置的高度差有關(guān)，即，由于三小球的質(zhì)量相同，下降的高度相同，故重力做功相同，故D正確，ABC錯(cuò)誤．『點(diǎn)石成金』：本題主要考查了重力做功的計(jì)算，明確重力做功只與初末位置有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)．5.運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為400g的足球踢出后，某人觀察它在空中飛行情況，估計(jì)上升的最大高度是5.0m，在最高點(diǎn)的速度為20m/s。不考慮空氣阻力，取。運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做的功約為（）A.100J B.80J C.60J D.20J【答案】A【解析】根據(jù)題意，設(shè)運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做的功約為，從開始踢球到足球上升到最大高度的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有解得故選A。6.無級(jí)變速汽車變速箱的工作原理可以簡化為如圖所示的裝置，兩個(gè)相同錐體A、B水平放置，它們的中心軸分別與動(dòng)力輸入端和動(dòng)力輸出端連接，動(dòng)力輸入端的中心軸帶動(dòng)錐體A轉(zhuǎn)動(dòng)，錐體A帶動(dòng)鋼帶轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，鋼帶在錐體上前后移動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)力輸出端B轉(zhuǎn)速改變，實(shí)現(xiàn)汽車變速。a、b是錐體上與鋼帶接觸的兩動(dòng)點(diǎn)，不計(jì)鋼帶的形變且鋼帶所在的平面始終與兩中心軸垂直，若保持動(dòng)力輸入端中心軸轉(zhuǎn)速不變，則鋼帶由后向前運(yùn)動(dòng)的過程中（）A.動(dòng)點(diǎn)a、b的線速度相等且逐漸減小B.錐體B的轉(zhuǎn)速增大C.汽車在減速D.任意時(shí)刻動(dòng)點(diǎn)a、b的向心加速度都相同【答案】B【解析】A．根據(jù)題意有動(dòng)點(diǎn)a、b的線速度相等，有鋼帶由后向前運(yùn)動(dòng)的過程中增大，可得增大，A錯(cuò)誤；BC．由于有解得增大，減小，可得增大，汽車在加速，B正確，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)向心加速度方向不同，則加速度不同，所以D錯(cuò)誤。故選B。7.小石子從山崖上無初速地脫落，不計(jì)空氣阻力，以山崖下水平面為零勢(shì)能面。小石子在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能和重力勢(shì)能隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中，正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】AB．在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度，恒定不變；根據(jù)可知圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線，故A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知圖像為拋物線，故C錯(cuò)誤；D．以山崖下水平面為零勢(shì)能面，設(shè)初始高度為，則有可知圖像為拋物線，故D錯(cuò)誤。二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.下列關(guān)于物理學(xué)史或物理認(rèn)識(shí)說法正確的是（）A.牛頓的理想實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理相結(jié)合得出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B.通過第谷觀測，開普勒發(fā)現(xiàn)所有行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)軌跡是橢圓，太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上C.牛頓對(duì)引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測定，并于1687年發(fā)表在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中D.根據(jù)平均功率的定義式，當(dāng)Δt→0，就可以表示物體在t1時(shí)刻的瞬時(shí)功率，則平均功率定義采用了比值定義法，瞬時(shí)功率在此基礎(chǔ)上運(yùn)用了極限法【答案】BD【解析】A．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理相結(jié)合得出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故A錯(cuò)誤；B．通過研究第谷的觀測數(shù)據(jù)，開普勒發(fā)現(xiàn)所有行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故B正確；C．卡文迪許對(duì)引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測定，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)平均功率的定義式當(dāng)Δt→0，就可以表示物體在t1時(shí)刻的瞬時(shí)功率，則平均功率定義采用了比值定義法，瞬時(shí)功率在此基礎(chǔ)上運(yùn)用了極限法，故D正確。故選BD。9.年月日，長征八號(hào)火箭成功發(fā)射，將鵲橋二號(hào)直接送入預(yù)定地月轉(zhuǎn)移軌道。如圖所示，鵲橋二號(hào)在進(jìn)入近月點(diǎn)、遠(yuǎn)月點(diǎn)的月球捕獲橢圓軌道，開始繞月球飛行。經(jīng)過多次軌道控制，鵲橋二號(hào)最終進(jìn)入近月點(diǎn)和遠(yuǎn)月點(diǎn)、周期為小時(shí)的環(huán)月橢圓軌道。關(guān)于鵲橋二號(hào)的說法正確的是（）A.在捕獲軌道運(yùn)行的周期小于小時(shí)B.離開火箭時(shí)速度大于地球的第三宇宙速度C.經(jīng)過點(diǎn)的加速度比經(jīng)過點(diǎn)時(shí)小D.在捕獲軌道上經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，需要點(diǎn)火減速，才可能進(jìn)入環(huán)月軌道【答案】CD【解析】A．由題圖可知，捕獲軌道的半長軸比環(huán)月軌道的半長軸長，則由開普勒第三定律可知，鵲橋二號(hào)在捕獲軌道上運(yùn)行的周期大于在環(huán)月軌道上運(yùn)行的周期（24小時(shí)），故A錯(cuò)誤；B．若鵲橋二號(hào)離開火箭時(shí)速度大于地球的第三宇宙速度，會(huì)脫離太陽的引力范圍，但鵲橋二號(hào)屬于地月系衛(wèi)星，所以其離開火箭時(shí)速度一定比地球的第三宇宙速度小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得由題圖可知，則經(jīng)過A點(diǎn)加速度比經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)小，故C正確；D．如果衛(wèi)星想要進(jìn)入更低的軌道，需要做減速運(yùn)動(dòng)，則鵲橋二號(hào)在捕獲軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，需要點(diǎn)火減速，才可能進(jìn)入環(huán)月軌道，故D正確。故選CD。10.無償獻(xiàn)血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會(huì)的標(biāo)志之一．現(xiàn)代獻(xiàn)血常采用機(jī)采成分血的方式，就是指把健康人捐獻(xiàn)的血液，通過血液分離機(jī)分離出其中某一種成分（如血小板、粒細(xì)胞或外周血干細(xì)胞）儲(chǔ)存起來，再將分離后的血液回輸?shù)骄璜I(xiàn)者體內(nèi)．分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內(nèi)，離心分離器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向，其大小與血液中細(xì)胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比．初始時(shí)試管靜止，血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細(xì)胞a、b，其密度分別為ρa(bǔ)和ρb，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關(guān)系為ρa(bǔ)<ρ0<ρb．對(duì)于試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，下列說法中正確的是A.細(xì)胞a相對(duì)試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞b相對(duì)試管向外側(cè)運(yùn)動(dòng)B.細(xì)胞a相對(duì)試管向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞b相對(duì)試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)C.這種離心分離器“模擬重力”對(duì)應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動(dòng)半徑方向向外側(cè)逐漸變大D.這種離心分離器“模擬重力”對(duì)應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動(dòng)半徑方向各處大小相同【答案】AC【解析】AB．因?yàn)闈M足ρa(bǔ)<ρ0<ρb，則根據(jù)離心原理，細(xì)胞a相對(duì)試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞b相對(duì)試管向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)a=ω2r可知，這種離心分離器“模擬重力”對(duì)應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動(dòng)半徑方向向外側(cè)逐漸變大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在行星上。宇宙飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：A.物體一個(gè)B.天平一臺(tái)（附砝碼一套）C.精確秒表一只D.彈簧測力計(jì)一個(gè)已知引力常量為G，為測定該行星的質(zhì)量M，宇航員在繞行及著陸后各進(jìn)行了一次測量。（1）繞行時(shí)測量所用的儀器為______（用儀器的字母序號(hào)表示），繞行n圈用時(shí)為t，則繞行周期為______。（2）著陸后測量所用的儀器為A、B、D，所測物理量為物體質(zhì)量m、重力F。則該行星的質(zhì)量表達(dá)式為M=______。（用G、F、m、t、n表示）【答案】（1）C（2）【解析】（1）繞行時(shí)需要測量飛船的運(yùn)行周期，則測量所用的儀器為精確秒表。故選C。由于繞行n圈用時(shí)為t，則繞行周期為（2）在行星表面有，在靠近該行星表面的圓形軌道有解得12.如圖所示是探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使兩側(cè)變速塔輪以及長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在左右兩塔輪上的不同圓盤上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由擋板對(duì)小球的支持力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出標(biāo)尺，根據(jù)標(biāo)尺上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受向心力的比值。（1）在探究向心力的大小與角速度的關(guān)系時(shí)，要保持______相同。A.和 B.和 C.和 D.和（2）下列實(shí)驗(yàn)中，利用到控制變量法的是______。A.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律B.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系C.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（3）某同學(xué)利用圖所示的裝置探究滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力和周期的關(guān)系。力傳感器可記錄細(xì)線對(duì)滑塊拉力的大小，光電門可記錄滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，獲得多組數(shù)據(jù)，畫出了如圖所示的線性圖像，則圖像橫坐標(biāo)代表的是______。A. B. C. D.（4）圖中的圖線沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其原因是______?！敬鸢浮浚?）C（2）B（3）D（4）滑塊受到摩擦力的作用【解析】【小問1解析】在探究向心力大小F與角速度的關(guān)系時(shí)，要保持小球質(zhì)量m和小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r不變。故選C。【小問2解析】本實(shí)驗(yàn)所用的研究方法是控制變量法。A．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，采用了等效替代法，故A錯(cuò)誤；B．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，采用了控制變量法，故B正確；C．探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)，采用了運(yùn)動(dòng)的合成與分解，故C錯(cuò)誤。故選C?！拘?解析】繩拉力和摩擦力提供向心力，根據(jù)向心力公式有即，結(jié)合圖像可知橫坐標(biāo)x代表的是。故選D。【小問4解析】由（3）中函數(shù)表達(dá)式可知圖3中的圖線沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其原因是滑塊受到摩擦力的作用。13.如圖所示，質(zhì)量為m=3kg的木塊在傾角θ=37°的足夠長的斜面上靜止開始下滑，且木塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8；g=10m/s2），求：（1）前4s內(nèi)重力做的功；（2）前4s內(nèi)重力的平均功率；（3）4s末重力的瞬時(shí)功率?！敬鸢浮浚?）288J（2）72W（3）144W【解析】【小問1解析】木塊下滑過程，根據(jù)牛頓第二定律可得解得加速度大小為則前4s木塊的位移為前4s內(nèi)重力做的功【小問2解析】前4s內(nèi)重力的平均功率為解得【小問3解析】4s末木塊的速度為4s末重力的瞬時(shí)功率為解得14.如圖所示，是固定在豎直平面內(nèi)半徑為的光滑圓弧軌道，過圓弧軌道最低點(diǎn)的切線水平，最高點(diǎn)到水平地面的高度為，現(xiàn)使一質(zhì)量的小球視為質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)由靜止滑下。不計(jì)空氣阻力，取。求：（1）小球滑至點(diǎn)時(shí)的速度（2）小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)處的壓力（3）小球落到地面時(shí)的速度大小【答案】（1），方向水平向右（2），方向豎直向下（3）【解析】【小問1解析】根據(jù)動(dòng)能定理小球滑至B點(diǎn)時(shí)的速度方向水平向右?！拘?解析】根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)牛頓第三定律小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)B處的壓力方向豎直向下。【小問3解析】根據(jù)動(dòng)能定理小球落到地面時(shí)速度大小15.地球?qū)ζ渲車奈矬w產(chǎn)生的萬有引力是通過地球周圍的引力場產(chǎn)生的，物體在引力場中具有的勢(shì)能我們稱為引力勢(shì)能。在物理學(xué)中，動(dòng)能、引力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一衛(wèi)星在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星引力勢(shì)能的表達(dá)式，離地心無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為0，其中M為地球的質(zhì)量（即產(chǎn)生引力場的中心天體質(zhì)量），m為衛(wèi)星的質(zhì)量，G為引力常量。（1）a．求該衛(wèi)星的動(dòng)能；b．求該衛(wèi)星的機(jī)械能；c．若該衛(wèi)星變軌后到達(dá)高軌道繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)說明隨著軌道半徑的增大，該衛(wèi)星的機(jī)械能變化情況及原因。（不計(jì)衛(wèi)星質(zhì)量的變化）（2）我們知道地球有三大宇宙速度，衛(wèi)星沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的最小發(fā)射速度叫第一宇宙速度，也稱為環(huán)繞速度。當(dāng)衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度超過第一宇宙速度達(dá)到一定值時(shí)，它就會(huì)脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運(yùn)行的人造行星，這個(gè)速度叫第二宇宙速度，亦稱逃逸速度。所謂擺脫地球束縛，就是幾乎不受地球引力影響，這與處于離地球無窮遠(yuǎn)點(diǎn)的位置情況等價(jià)。請(qǐng)嘗試從機(jī)械能守恒的角度推導(dǎo)地球的第二宇宙速度為，即第二宇宙速度為第一宇宙速度的倍（其中R為地球的半徑，忽略其他天體的影響）。（3）已知在地球表面附近，對(duì)于質(zhì)量為m的物體離開地面高度為h時(shí)，若規(guī)定地球表面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，物體重力勢(shì)能的表達(dá)式E0=mgh（g為重力加速度），這個(gè)表達(dá)式雖然與題干中引力勢(shì)能的表達(dá)式在形式上有很大的差別，但二者本質(zhì)相同，試證明在忽略地球自轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)h遠(yuǎn)小于地球半徑R時(shí)，重力勢(shì)能和引力勢(shì)能的表達(dá)式是一致的。（可能用到的數(shù)學(xué)知識(shí)：當(dāng)x→0時(shí)，）【答案】（1）a．，b．，c．見解析（2）見解析（3）見解析【解析】【小問1解析】a．根據(jù)萬有引力提供向心力動(dòng)能表達(dá)式聯(lián)立可得b．該衛(wèi)星的機(jī)械能c．根據(jù)b，可知衛(wèi)星機(jī)械能表達(dá)式若該衛(wèi)星變軌后到達(dá)高軌道繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則隨著軌道半徑的增大，衛(wèi)星的機(jī)械能變大?！拘?解析】設(shè)地球第二宇宙速度為v2，衛(wèi)星脫離地球到無窮遠(yuǎn)處時(shí)引力勢(shì)能為零、動(dòng)能為零，衛(wèi)星從地球表面發(fā)射后至離地球無窮遠(yuǎn)處的過程中只有引力做負(fù)功，該過程機(jī)械能守恒，所以有得【小問3解析】以無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn)，根據(jù)題意，物體在地表的引力勢(shì)能為在距離地表h處的引力勢(shì)能為以地面為零勢(shì)能點(diǎn)時(shí)在地球表面時(shí)，萬有引力等于重力，即整理可得聯(lián)立可得又可得深圳市聚龍科學(xué)中學(xué)2024-2025學(xué)年度下學(xué)期第二次段考高一物理試卷考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)家是（）A.哥白尼 B.第谷 C.開普勒 D.牛頓【答案】D【解析】發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)家是牛頓。故選D。2.功和能的單位都是焦耳，如果全部用力學(xué)單位制的基本單位來表示，焦耳可寫成（）A. B. C. D.【答案】C【解析】焦耳可寫成故選C。【『點(diǎn)石成金』】此題考查了單位制；要知道物理量之間的關(guān)系是通過物理公式來推導(dǎo)的，記住國際單位制的基本單位在力學(xué)部分有三個(gè)，即：米、千克、秒。3.第十五屆中國國際航空航天博覽會(huì)于2024年11月12日——17日在珠海舉行。航展首日，我國新型隱形戰(zhàn)機(jī)殲驚喜亮相，如圖，這標(biāo)志著我國已成為第二個(gè)同時(shí)擁有兩款隱身戰(zhàn)斗機(jī)服役的國家（殲現(xiàn)已經(jīng)是世界最先進(jìn)的艦載戰(zhàn)斗機(jī)，沒有之一?。＜僭O(shè)殲?zāi)炒物w行表演時(shí)正沿圖示軌跡加速運(yùn)動(dòng)，則飛機(jī)所受合力與速度關(guān)系可能為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向沿軌跡的切線方向，軌跡夾在速度方向與合力方向之間，且合力指向軌跡的凹側(cè)，由于隱形戰(zhàn)機(jī)加速運(yùn)動(dòng)，故速度方向與合力方向夾角要為銳角，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4.三個(gè)質(zhì)量相同的小球，從同一高度由靜止釋放，其中a球自由下落，b、c球分別沿斜面和曲面下滑，如圖所示．從釋放到運(yùn)動(dòng)至地面的過程中，小球所受重力做功關(guān)系正確的是()A.Wa>Wb>WcB.Wa<Wb<WcC.Wa<Wb＝WcD.Wa＝Wb＝Wc【答案】D【解析】重力做功只與物體運(yùn)動(dòng)的初末位置的高度差有關(guān)，即，由于三小球的質(zhì)量相同，下降的高度相同，故重力做功相同，故D正確，ABC錯(cuò)誤．『點(diǎn)石成金』：本題主要考查了重力做功的計(jì)算，明確重力做功只與初末位置有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)．5.運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為400g的足球踢出后，某人觀察它在空中飛行情況，估計(jì)上升的最大高度是5.0m，在最高點(diǎn)的速度為20m/s。不考慮空氣阻力，取。運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做的功約為（）A.100J B.80J C.60J D.20J【答案】A【解析】根據(jù)題意，設(shè)運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做的功約為，從開始踢球到足球上升到最大高度的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有解得故選A。6.無級(jí)變速汽車變速箱的工作原理可以簡化為如圖所示的裝置，兩個(gè)相同錐體A、B水平放置，它們的中心軸分別與動(dòng)力輸入端和動(dòng)力輸出端連接，動(dòng)力輸入端的中心軸帶動(dòng)錐體A轉(zhuǎn)動(dòng)，錐體A帶動(dòng)鋼帶轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，鋼帶在錐體上前后移動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)力輸出端B轉(zhuǎn)速改變，實(shí)現(xiàn)汽車變速。a、b是錐體上與鋼帶接觸的兩動(dòng)點(diǎn)，不計(jì)鋼帶的形變且鋼帶所在的平面始終與兩中心軸垂直，若保持動(dòng)力輸入端中心軸轉(zhuǎn)速不變，則鋼帶由后向前運(yùn)動(dòng)的過程中（）A.動(dòng)點(diǎn)a、b的線速度相等且逐漸減小B.錐體B的轉(zhuǎn)速增大C.汽車在減速D.任意時(shí)刻動(dòng)點(diǎn)a、b的向心加速度都相同【答案】B【解析】A．根據(jù)題意有動(dòng)點(diǎn)a、b的線速度相等，有鋼帶由后向前運(yùn)動(dòng)的過程中增大，可得增大，A錯(cuò)誤；BC．由于有解得增大，減小，可得增大，汽車在加速，B正確，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)向心加速度方向不同，則加速度不同，所以D錯(cuò)誤。故選B。7.小石子從山崖上無初速地脫落，不計(jì)空氣阻力，以山崖下水平面為零勢(shì)能面。小石子在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能和重力勢(shì)能隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中，正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】AB．在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度，恒定不變；根據(jù)可知圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線，故A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知圖像為拋物線，故C錯(cuò)誤；D．以山崖下水平面為零勢(shì)能面，設(shè)初始高度為，則有可知圖像為拋物線，故D錯(cuò)誤。二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.下列關(guān)于物理學(xué)史或物理認(rèn)識(shí)說法正確的是（）A.牛頓的理想實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理相結(jié)合得出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B.通過第谷觀測，開普勒發(fā)現(xiàn)所有行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)軌跡是橢圓，太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上C.牛頓對(duì)引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測定，并于1687年發(fā)表在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中D.根據(jù)平均功率的定義式，當(dāng)Δt→0，就可以表示物體在t1時(shí)刻的瞬時(shí)功率，則平均功率定義采用了比值定義法，瞬時(shí)功率在此基礎(chǔ)上運(yùn)用了極限法【答案】BD【解析】A．伽利略的理想實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)事實(shí)和邏輯推理相結(jié)合得出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故A錯(cuò)誤；B．通過研究第谷的觀測數(shù)據(jù)，開普勒發(fā)現(xiàn)所有行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故B正確；C．卡文迪許對(duì)引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測定，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)平均功率的定義式當(dāng)Δt→0，就可以表示物體在t1時(shí)刻的瞬時(shí)功率，則平均功率定義采用了比值定義法，瞬時(shí)功率在此基礎(chǔ)上運(yùn)用了極限法，故D正確。故選BD。9.年月日，長征八號(hào)火箭成功發(fā)射，將鵲橋二號(hào)直接送入預(yù)定地月轉(zhuǎn)移軌道。如圖所示，鵲橋二號(hào)在進(jìn)入近月點(diǎn)、遠(yuǎn)月點(diǎn)的月球捕獲橢圓軌道，開始繞月球飛行。經(jīng)過多次軌道控制，鵲橋二號(hào)最終進(jìn)入近月點(diǎn)和遠(yuǎn)月點(diǎn)、周期為小時(shí)的環(huán)月橢圓軌道。關(guān)于鵲橋二號(hào)的說法正確的是（）A.在捕獲軌道運(yùn)行的周期小于小時(shí)B.離開火箭時(shí)速度大于地球的第三宇宙速度C.經(jīng)過點(diǎn)的加速度比經(jīng)過點(diǎn)時(shí)小D.在捕獲軌道上經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，需要點(diǎn)火減速，才可能進(jìn)入環(huán)月軌道【答案】CD【解析】A．由題圖可知，捕獲軌道的半長軸比環(huán)月軌道的半長軸長，則由開普勒第三定律可知，鵲橋二號(hào)在捕獲軌道上運(yùn)行的周期大于在環(huán)月軌道上運(yùn)行的周期（24小時(shí)），故A錯(cuò)誤；B．若鵲橋二號(hào)離開火箭時(shí)速度大于地球的第三宇宙速度，會(huì)脫離太陽的引力范圍，但鵲橋二號(hào)屬于地月系衛(wèi)星，所以其離開火箭時(shí)速度一定比地球的第三宇宙速度小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得由題圖可知，則經(jīng)過A點(diǎn)加速度比經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)小，故C正確；D．如果衛(wèi)星想要進(jìn)入更低的軌道，需要做減速運(yùn)動(dòng)，則鵲橋二號(hào)在捕獲軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，需要點(diǎn)火減速，才可能進(jìn)入環(huán)月軌道，故D正確。故選CD。10.無償獻(xiàn)血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會(huì)的標(biāo)志之一．現(xiàn)代獻(xiàn)血常采用機(jī)采成分血的方式，就是指把健康人捐獻(xiàn)的血液，通過血液分離機(jī)分離出其中某一種成分（如血小板、粒細(xì)胞或外周血干細(xì)胞）儲(chǔ)存起來，再將分離后的血液回輸?shù)骄璜I(xiàn)者體內(nèi)．分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內(nèi)，離心分離器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向，其大小與血液中細(xì)胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比．初始時(shí)試管靜止，血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細(xì)胞a、b，其密度分別為ρa(bǔ)和ρb，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關(guān)系為ρa(bǔ)<ρ0<ρb．對(duì)于試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，下列說法中正確的是A.細(xì)胞a相對(duì)試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞b相對(duì)試管向外側(cè)運(yùn)動(dòng)B.細(xì)胞a相對(duì)試管向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞b相對(duì)試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)C.這種離心分離器“模擬重力”對(duì)應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動(dòng)半徑方向向外側(cè)逐漸變大D.這種離心分離器“模擬重力”對(duì)應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動(dòng)半徑方向各處大小相同【答案】AC【解析】AB．因?yàn)闈M足ρa(bǔ)<ρ0<ρb，則根據(jù)離心原理，細(xì)胞a相對(duì)試管向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞b相對(duì)試管向外側(cè)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)a=ω2r可知，這種離心分離器“模擬重力”對(duì)應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動(dòng)半徑方向向外側(cè)逐漸變大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在行星上。宇宙飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：A.物體一個(gè)B.天平一臺(tái)（附砝碼一套）C.精確秒表一只D.彈簧測力計(jì)一個(gè)已知引力常量為G，為測定該行星的質(zhì)量M，宇航員在繞行及著陸后各進(jìn)行了一次測量。（1）繞行時(shí)測量所用的儀器為______（用儀器的字母序號(hào)表示），繞行n圈用時(shí)為t，則繞行周期為______。（2）著陸后測量所用的儀器為A、B、D，所測物理量為物體質(zhì)量m、重力F。則該行星的質(zhì)量表達(dá)式為M=______。（用G、F、m、t、n表示）【答案】（1）C（2）【解析】（1）繞行時(shí)需要測量飛船的運(yùn)行周期，則測量所用的儀器為精確秒表。故選C。由于繞行n圈用時(shí)為t，則繞行周期為（2）在行星表面有，在靠近該行星表面的圓形軌道有解得12.如圖所示是探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使兩側(cè)變速塔輪以及長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在左右兩塔輪上的不同圓盤上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由擋板對(duì)小球的支持力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出標(biāo)尺，根據(jù)標(biāo)尺上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可粗略計(jì)算出兩個(gè)球所受向心力的比值。（1）在探究向心力的大小與角速度的關(guān)系時(shí)，要保持______相同。A.和 B.和 C.和 D.和（2）下列實(shí)驗(yàn)中，利用到控制變量法的是______。A.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律B.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系C.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（3）某同學(xué)利用圖所示的裝置探究滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力和周期的關(guān)系。力傳感器可記錄細(xì)線對(duì)滑塊拉力的大小，光電門可記錄滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，獲得多組數(shù)據(jù)，畫出了如圖所示的線性圖像，則圖像橫坐標(biāo)代表的是______。A. B. C. D.（4）圖中的圖線沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其原因是______?！敬鸢浮浚?）C（2）B（3）D（4）滑塊受到摩擦力的作用【解析】【小問1解析】在探究向心力大小F與角速度的關(guān)系時(shí)，要保持小球質(zhì)量m和小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r不變。故選C?！拘?解析】本實(shí)驗(yàn)所用的研究方法是控制變量法。A．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，采用了等效替代法，故A錯(cuò)誤；B．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，采用了控制變量法，故B正確；C．探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)，采用了運(yùn)動(dòng)的合成與分解，故C錯(cuò)誤。故選C?！拘?解析】繩拉力和摩擦力提供向心力，根據(jù)向心力公式有即，結(jié)合圖像可知橫坐標(biāo)x代表的是。故選D?！拘?解析】由（3）中函數(shù)表達(dá)式可知圖3中的圖線沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其原因是滑塊受到摩擦力的作用。13.如圖所示，質(zhì)量為m=3kg的木塊在傾角θ=37°的足夠長的斜面上靜止開始下滑，且木塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8；g=10m/s2），求：（1）前4s內(nèi)重力做的功；（2）前4s內(nèi)重力的平均功率；（3）4s末重力的瞬時(shí)功率?！敬鸢浮浚?）288J（2）72W（3）144W【解析】【小問1解析】木塊下滑過程，根據(jù)牛頓第二定律可得解得加速度大小為則前4s木塊的位移為前4s內(nèi)重力做的功【小問2解析】前4s內(nèi)重力的平均功率為解得【小問3解析】4s末木塊的速度為4s末重力的瞬時(shí)功率為解得14.如圖所示，是固定在豎直平面內(nèi)半徑為的光滑圓弧軌道，過圓弧軌道最低點(diǎn)的切線水平，最高點(diǎn)到水平地面的高度為，現(xiàn)使一質(zhì)量的小球視為質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)由靜止滑下。不計(jì)空氣阻力，取