1、1特训(二)本试卷分选择题和非选择题两部分,满分 100 分,考试时间 90 分钟。选择题部分一、选择题(每题 3 分,共 45 分)1.如图所示,G 一小钢球在水平桌面上沿直线运动。若在钢球运动的正前方 A 处或旁边 B 处放一块磁铁,假设小钢球受到的摩擦力大小恒定,则下列关于小钢球运动的说法正确的是( )A.磁铁放在 A 处时,小钢球可能做匀加速直线运动B.磁铁放在 A 处时,小钢球可能做变加速直线运动C.磁铁放在 B 处时,小钢球可能做曲线运动D.磁铁放在 B 处时,小钢球可能做匀速圆周运动答案 BC 磁铁放在 A 处时,小钢球受到的合力向前,加速度向前,做加速运动,但磁力大小与距离有关
2、,故加速度是变化的,钢球做变加速直线运动,故 A 错误,B 正确;磁铁放在 B 处时,小钢球受到的合力与其速度不共线,磁力大小与距离有关,故加速度是变化的,小球做变加速曲线运动,故 C 正确,D 错误。2.如图所示,在高速转动的洗衣机脱水筒内壁上,有一件湿衣服随筒一起转动,在保证衣服不滑动的情况下( )A.筒转速减小时,衣服对筒壁的压力变小B.筒转速减小时,衣服对筒壁的压力变大C.筒转速增大时,衣服受到的摩擦力变大D.筒转速足够大时,衣服上的水滴将做离心运动答案 AD 衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力 3 个力作用,由于衣服在筒内壁上不掉下来,竖直方向上没有加速度,重力与静摩擦力二力平衡,靠
3、支持力提供向心力;随着筒转速的减小,支持力减小,压力也减小,但静摩擦力不变,故 A 正确,B、C 错误;对于水而言,衣服对水滴的附着力提供其做圆周运动的向心力,随着筒转速的增大,需要的向心力增大,当附着力不足以提供需要的向心力时,衣服上的水滴将做离心运动,故 D 正确;故选 A、D。23.如图 1 所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的。其原理可简化为图 2 所示模型。则A、B 两点具有大小相同的( )A.角速度 B.周期C.向心加速度 D.线速度答案 D 修正带的传动属于齿轮传动,A 与 B 的线速度大小相等,二者的运动半径不同,由 v=r 可知 A与 B 的角速度不相等,故 A 错
4、误,D 正确;二者角速度不相等,根据 T= 可知,二者的周期不相等,故 B 错2误;由向心加速度公式 an= ,A 的运动半径大于 B 的运动半径,可知,A 的向心加速度小于 B 的向心加速度,故v2rC 错误。4.如图所示,嘉兴市一高中进行教学设施改造,在教室安装了可以左右滑动的黑板。一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于黑板从静止开始向上匀加速滑动,同时黑板以某一速度水平向左匀速运动,则粉笔画出的轨迹可能为选项图中的( )答案 C 本题考查运动的合成与分解。由题意可知,粉笔在水平方向相对于黑板向右匀速运动,在竖直方向从静止开始向上做匀加速运动,所以粉笔的合初速度向右,合
5、加速度向上,所以轨迹是曲线并且合力指向曲线凹侧,故选 C。5.跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开,跳伞员做加速运动,随后降落伞张开,跳伞员做减速运动,速度降至一定值后维持这一速度做匀速运动,直至落地,现在有水平方向的风,下列说法正确的是( )A.跳伞员落地速度与风速无关B.跳伞员落地时间与风速无关3C.风速越大,跳伞员落地速度越小D.风速越大,跳伞员落地时间越短答案 B 跳伞员参与水平方向的运动和竖直方向的运动;落地时间以及落地的竖直速度由竖直方向的分运动来决定,与风速无关;落地的速度等于风速与竖直速度的矢量和,即 v= ,可知风速越大,v2竖 +v2风落地的速度越大;故选 B。6.如图所
6、示,斜面体 ABC 固定在水平地面上,斜面的高 AB 为 m,倾角为 =37,且 D 是斜面的中点,2在 A 点和 D 点分别以相同的初速度水平抛出一个小球,结果两个小球恰能落在地面上的同一点,则落地点到 C 点的水平距离为( )A. m B. m C. m D. m34 23 22 43答案 D 设斜面的高 AB 为 h,落地点到 C 点的距离为 x,则由几何关系及平抛运动规律有 = ,求htan +x2hgh2tan +xhg得 x= m,选项 D 正确。437.我国将于 2020 年建成完整的北斗二号导航系统,该系统由 5 颗地球同步卫星和 30 颗其他卫星组成,则地球同步卫星( )A.
7、绕地球运行的轨道为椭圆B.运行周期与地球自转周期相同C.可静止在嘉兴上空D.运行方向与地球自转方向相反答案 B 地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上的圆形轨道,故 A 错误;地球同步卫星运行周期与地球自转一周的时间相等,即 23 时 56 分 4 秒,故 B 正确;地球同步卫星静止在赤道上空某处,嘉兴不在赤道上,所以不可能静止在嘉兴上空,故 C 错误;地球同步卫星的运行方向与地球自转方向相同,故 D错误。8.一个质量为 25 kg 的小孩从高度为 3.0 m、长度为 8.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为 2.0 m/s。g 取 10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结
8、果正确的是( )A.合外力做功 750 J B.阻力做功-700 JC.重力做功 2 000 J D.支持力做功 50 J4答案 B 重力做功 WG=mgh=750 J,C 项错误;支持力不做功,D 项错误;合外力做的功等于小孩动能的变化量,E k= mv2=50 J,A 项错误;W G+Wf=E k,Wf=(50-750)J=-700 J,B 项正确。129.2016 年 3 月 22 日,据科技日报报道,我国有尖兵系列侦察卫星和前哨系列红外预警卫星两大类军用遥感卫星,这是我国首次公开证实预警卫星的存在。导弹预警卫星是用于监视和发现敌方战略弹道导弹并发出警报的侦察卫星,通常被发射到地球静止卫
9、星轨道,由几颗卫星组成预警网。利用卫星上的红外探测器探测导弹在飞出大气层后发动机尾焰的红外辐射,并配合使用电视摄像机跟踪导弹,及时准确判明导弹并发出警报。根据上述材料,以下说法正确的是( )A.静止轨道上的预警卫星的加速度小于月球的加速度B.如果长期不维护,预警卫星有可能会脱离地球,飞向茫茫宇宙C.预警卫星在地球静止卫星轨道上运行时,不可能经过杭州正上方D.预警卫星在地球静止卫星轨道上运行时,它的运行速度大于 7.9 km/s答案 C 静止轨道上的预警卫星的周期小于月球的周期,根据 G =mr =ma 得,T= ,a= ,周期小,Mmr2 4 2T2 4 2r3GM GMr2则轨道半径小,加速
10、度大,所以静止轨道上的预警卫星的加速度大于月球的加速度,故 A 错误。在不维护的情况下,预警卫星的速度不可能增大,则不会脱离地球,故 B 错误。预警卫星在地球的同步轨道上,轨道在赤道的上空,预警卫星不可能经过杭州的正上方,故 C 正确。第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度,所以预警卫星的运行速度小于 7.9 km/s,故 D 错误。故选 C。10.我国卫星移动通信系统首发星,被誉为中国版海事卫星的天通一号 01 星,在 2016 年 8 月 6 日在西昌卫星发射中心顺利升空并进入距离地球约三万六千公里的地球同步轨道。这标志着我国迈入了卫星移动通信的“手机时代”。根据这一信息以及必要的知识,
11、尚不能确定该卫星的( )A.质量 B.轨道半径C.运行速率 D.运行周期答案 A G = =m 2r=m r=ma,等式两边卫星的质量被消去,故无法求得,选 A。Mmr2mv2r (2T)211.我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉成功发射,在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。“墨子”由火箭发射至高度为 500 千米的预定圆形轨道。此前 6 月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星 G7。G7 属地球静止轨道卫星(高度约为 36 000 千米),它将使北斗系统的可靠性进一步提高。关于卫星以下说法中正确的是( )A.这两颗卫星的运行速度可能大于 7.9 km/sB.通过地面
12、控制可以将 G7 定点于西昌正上方C.量子科学实验卫星“墨子”的周期比 G7 小5D.量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比 G7 小答案 C 根据 G =m ,知道轨道半径越大,线速度越小,所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的mMr2 v2r最大速度,所以两颗卫星的运行速度均小于地球的第一宇宙速度,故 A 错误;地球静止轨道卫星即同步卫星,只能定点于赤道正上方,故 B 错误;根据 G =mr ,得 T= ,所以量子科学实验卫星“墨子”的周mMr2 4 2T2 4 2r3GM期小,故 C 正确;卫星的向心加速度 a= ,运动半径小的量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比 G7 大,故GMr
13、2D 错误。故选 C。12.如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0 时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程中弹簧弹力 F 随时间 t 变化的图像如图乙所示,则( )A.t1时刻小球动能最大B.t2时刻小球动能最大C.t2t3这段时间内,小球的动能先增加后减少D.t2t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能答案 C 0t 1时间内,小球做自由落体运动,故弹簧弹力为零;t 1t2时间内,小球压缩弹簧,当弹力等于重力时,小球速度最
14、大,在此时刻之前,小球做加速度减小的加速运动,之后做加速度增大的减速运动,t 2时刻减速到零;t 2t3时间内,小球向上先加速运动后减速运动,故 A、B、C 三选项中,只有 C 项正确。t2t3时间内弹簧减少的弹性势能转化为小球增加的动能和重力势能,故 D 项错误。13.“激流勇进”是一种常见的水上机动游乐设备,常见于主题游乐园中。游客们在一定安全装置的束缚下,沿着设计好的水道漂行,其间通常会有至少一次大幅度的机械提升和瞬时跌落。图中所示为游客们正坐在皮筏艇上从高处沿斜坡水道向下加速滑行,在此过程中下列说法正确的是( )6A.合外力对游客做负功 B.皮筏艇对游客不做功C.重力对游客做正功 D.
15、游客的机械能增加答案 C 游客们正坐在皮筏艇上从高处沿斜坡水道向下加速滑行,速度越来越大,根据动能定理可知,合外力做正功,故 A 错误;在下滑过程中,由于皮筏艇对游客的作用力向上,故皮筏艇对游客做负功,故 B错误;游客下降,故重力对游客做正功,故 C 正确;由于皮筏艇对游客做负功,故游客的机械能减小,故 D错误。14.高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力,则( )A.弹性绳开始伸直时,运动员的速度最大B.整个下落过程中,重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功C.整个下
16、落过程中,运动员的机械能守恒D.从弹性绳开始伸直到运动员到达最低点的过程中,运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大答案 B 弹性绳开始伸直时,拉力为零,运动员只受重力,合外力向下,运动员向下做加速运动,速度继续增大,故 A 错误;整个下落过程中,由于初末速度都为零,根据动能定理,总功为零,故重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功,故 B 正确;整个下落过程中,运动员和弹性绳整体的机械能守恒,但是运动员的机械能不守恒,故 C 错误;从弹性绳开始伸直到运动员到达最低点的过程中,开始阶段,拉力增加但还是小于重力,合外力向下,运动员向下做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度
17、最大,动能最大,根据机械能守恒可知,重力势能与弹性绳的弹性势能之和最小,此后拉力继续增加,大于重力,合外力向上,运动员开始做加速度增大的减速运动,速度减小,动能减小,重力势能与弹性绳的弹性势能之和增大,故 D 错误。15.有两条雪道平行建造,左侧相同而右侧有差异,一条雪道的右侧水平,另一条的右侧是斜坡。某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动,从 h1高处的 A 点由静止开始沿倾角为 的雪道下滑,最后停在与 A 点水平距离为 s 的水平雪道上。接着改用另一条雪道,还从与 A 点等高的位置由静止开始下滑,结果能冲上另一条倾角为 的雪道并在 h2高处的 E 点停下。若动摩擦因数处处相同,且不考虑雪橇在路
18、径转折处的能量损失,则( )7A.动摩擦因数为 tan B.动摩擦因数为h1sC.倾角 一定大于 D.倾角 可以大于 答案 B 第一次停在水平雪道上的某点,由动能定理得mgh1-mg cos -mgs=0h1sinmgh1-mg( +s)=0h1tanmgh1-mgs=0=h1sA 错误,B 正确。在 AB 段由静止下滑,说明 mg cos mg sin ;若 ,则雪橇不能停在 E 点,所以 C、D 错误。非选择题部分二、非选择题(共 55 分)16.(5 分)(1)在实验室做常规实验时经常用到“重物”,有时还需要用“重物”改变小车的质量,请为下列实验从图 1 中选择正确的“重物”(填编号,可
19、能多选):图 1验证机械能守恒定律 ; 探究小车加速度与力、质量的关系 。 (2)某同学设计了一个研究平抛运动初速度的实验装置,如图 2 所示。在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动,他把桌子搬到竖直墙附近,使做平抛运动的钢球能打在附有白纸和复写纸的墙上,记录钢球的打击点,改变桌子和墙的距离,就可以得到多组数据。如果该同学第一次让桌子紧靠墙壁,从斜面上某一位置静止释放钢球,在白纸上得到痕迹 A。以后每次将桌子向远离墙壁的方向移动距离 x=10.00 cm,重复刚才的操作,依次在白纸上留下痕迹 B、C、D,测得 B、C 间距离y2=14.58 cm,C、D 间距
20、离 y3=24.38 cm,根据以上直接测量的物理量得小球平抛的初速度为 v0= 8(用 x、y 2、y 3、g 表示),小球下落 BC 高度所用时间 t= s;若痕迹 D 刚好位于墙脚,桌子的高度为 m。(计算结果都保留两位有效数字,g 取 9.80 m/s2) 图 2答案 (1)A (2)BC x 0.10 0.44gy3-y2解析 (1)验证机械能守恒定律时,只需要一个重物即可,所以选 A;探究小车加速度与力、质量的关系时,要多次改变重物的质量来改变小车的质量,要通过改变钩码的个数改变拉力大小,所以选 B、C。(2)在竖直方向上,由 y3-y2=gt2,解得 t= = s=0.10 s。
21、在水平方向上,x=v 0t,解y3-y2g (24.38-14.58)10-29.8得 v0=x ,代入数据解得:v 0=1.0 m/s。由题可知 h=y 3-y2=24.38 cm-14.58 cm=9.8 cm;则 AB=y2-gy3-y2h=14.58 cm-9.8 cm=4.78 cm;因此桌子的高度为 AD=4.78 cm+14.58 cm+24.38 cm=43.74 cm0.44 m。17.(4 分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图 1):图 1(1)除图中已给出的实验器材外,还需要的器材有 (填选项前字母)。 A.停表 B.交流电源C.橡皮筋 D.刻度尺(2)
22、打出的纸带如图 2,小车是与纸带的 端连接(填“左”或“右”)。 图 2(3)下列说法哪一项是正确的 (填选项前字母)。 9A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放D.本实验细线要与木板平行答案 (1)BD (2)左 (3)CD解析 (1)实验中需要测量长度,故需要刻度尺,同时打点计时器需要接交流电源,故选 B、D。(2)从左到右,因为相等时间内的位移逐渐增大,可知纸带的左端与小车相连接。(3)本实验中平衡摩擦力时不应挂钩码,故 A 错误;为了减小钩码质量带来的影响,应使钩码的质量远小于小车的质量,故
23、 B 错误;实验时,应使小车靠近打点计时器并由静止释放,这样可以尽量多地利用纸带,故 C 正确;实验应保证细线拉力为小车所受合力,故细线要与木板平行,故 D 正确。18.(5 分)如图所示为某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验装置图,让重锤连接纸带一起由静止下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,通过测量和计算来验证机械能是否守恒。(1)关于实验操作和数据处理,下列说法正确的是 (填选项前字母)。 A.实验中必须要用天平测出重锤的质量B.实验中重锤下落的加速度一定小于当地的重力加速度C.实验中需要用停表来测量重锤下落所用时间 t,并用 h= gt2来计算下落高度 h;12D.实验中
24、用刻度尺测量出重锤下落的高度 h,并用 v= 来计算瞬时速度 v2gh(2)实验中由于各种阻力的影响,使重锤获得的动能 (选填“”“mg cos 37(或 tan 37),所以物体不会停在斜面上,物体最后以 C 为中心,B 为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动。系统因摩擦所产生的热量 Q=E pE p=mg(h+R cos 37),解得 Q=4.8 J。22.(12 分)如图 1 所示,一个与水平方向夹角为 37、长为 L=2.0 m 的粗糙倾斜轨道 AB,通过水平轨道BC 与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道 DE,整个轨道除 AB 段以外都是光滑的,其中 AB 与 BC 轨道以微小圆弧相接,在圆轨
25、道的最低点 C 和最高点 H 各安装了一个压力传感器(图中未画出)。一个小物块以不同13的初速度 v0从不同高度水平抛出,到 A 点时速度方向都恰好沿 AB 方向,并沿倾斜轨道滑下,已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数 =0.5,g 取 10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。(1)求小物块的抛出点和 A 点的高度差 h 与 v0应满足的关系;(2)若传感器测出小物块在轨道内侧最低点 C 和最高点 H 时与轨道间的弹力 FH随 FC变化的图线如图 2所示,求小物块的质量 m;(3)要使从不同高度平抛的小物块从 A 点滑下进入圆轨道后都不脱离轨道而从水平轨道 DE 滑出,求竖直圆
26、轨道的半径 R 应该满足什么条件。答案 见解析解析 (1)小物块被水平抛出后做平抛运动,到 A 点时有:v y= 2gh据题有 tan 37=vyv0所以有 h=9v2032g(2)根据向心力公式得:在最低点 C 时有:F C-mg=mv2CR在最高点 H 时有:F H+mg=mv2HR从 C 到 H,由机械能守恒定律得:2mgR+ m = m12v2H12v2C联立解得 FC-FH=6mg由图像可得 m=0.1 kg(3)当 v0=0 时,轨道半径设为 R0。小物块恰好通过圆轨道最高点时,有 mg=mv2R0从抛出到小物块到达 H 的过程,由动能定理得:mgL sin 37-mg cos 37L-mg2R 0= mv212解得 R0=0.16 m所以 R0.16 m
