2022-2023学年广东省深圳市聚龙重点中学高一（下）第二次段考物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理研究方法的叙述错误的是( )
A. “探究向心力大小的表达式”实验中用到了等效替代法
B. 卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想
C. 在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法
D. “探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想
2. “套圈圈”是许多人喜爱的一种游戏，如图所示，小孩和大人在同一竖直线上的不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，小圆环都恰好套中同一个物体。若小圆环的运动视为平抛运动，则( )
A. 大人抛出的圆环在空中运动时间较短
B. 小孩抛出的圆环初速度较小
C. 重力对两个小圆环所做的功相同
D. 大人抛出的圆环在落地瞬间重力的功率较大
3. 下列说法正确的是( )
A. 动能不变的物体，一定处于平衡状态
B. 物体所受合外力为零，物体的机械能一定为
C. 被举到高处的物体重力势能一定不为零
D. 一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化
4. 如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑小球，当整个装置沿水平面以速度水平向右匀速运动时，以下说法中正确的是( )
A. 小球的重力做负功 B. 挡板对球的弹力做负功
C. 斜面对球的弹力做负功 D. 小球的合力做正功
5. 假期坤坤和爸爸去游乐场玩蹦床，其中位置表示床面未受压力时的平衡位置，位置是他从最高点直立下落的过程中将床面所压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，对于坤坤从最高点下落到最低点的过程中，下列说法中正确的是( )
A. 坤坤的机械能守恒
B. 坤坤在位置时动能最大
C. 床面在位置时，坤坤所受弹力大于重力
D. 床面弹性势能和坤坤的重力势能之和一直变小
6. 如图所示，质量不同、可视为质点的两物体，分别放在圆形转盘上的、两点，随圆盘一起匀速转动，转动半径分别为和，则两物体( )
A. 角速度大小之比为 B. 线速度大小之比为
C. 向心加速度大小之比为 D. 向心力大小之比为
7. 跳绳是一项很好的体育锻炼项目。某同学在一次跳绳测验中，在的时间内完成了次跳绳，已知该同学每一次跳起的最大高度为，他的质量为，，不计空气阻力和绳的质量，则下列说法中正确的是( )
A. 每一次向上运动的过程中，重力做的功为
B. 每次跳起时，地面对该同学的支持力做功为
C. 该同学从跳起到落地的过程中，先超重再失重
D. 每次离开地面的瞬间重力的瞬时功率为
8. 两质量之比为的卫星绕地球做匀速圆周运动，运动的轨道半径之比，则下列关于两颗卫星的说法中正确的是( )
A. 线速度大小之比为 B. 向心加速度大小之比为
C. 运动的周期之比为 D. 动能之比为
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
9. 在下列所述实例中，可确定机械能守恒的是( )
A. 木箱沿光滑斜面下滑的过程 B. 物体做竖直上抛运动
C. 雨滴在空中匀速下落的过程 D. 乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程
10. 我国一箭多星技术居世界前列，一箭多星是一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。某两颗卫星释放过程简化为如图所示，火箭运行至点时，同时将、两颗卫星送入预定轨道，卫星进入轨道做圆周运动，卫星进入轨道沿椭圆轨道运动，点为椭圆轨道的近地点，点为远地点，卫星在点喷气变轨到轨道，之后绕地球做圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 卫星在点的加速度等于卫星在点的加速度
B. 卫星在轨道的速度小于卫星在轨道的速度
C. 卫星从轨道上点变轨进入轨道时需要喷气减速
D. 卫星沿轨道从点运动到点过程中引力做负功
11. 如图所示为倾角为的固定斜面，一个质量为的物块自斜面底端沿斜面上滑，其动能和重力势能随上滑距离的变化如图中直线Ⅰ和Ⅱ所示，重力加速度取，，，则( )
A. 物块的初速度为 B. 物块和斜面间的动摩擦因数为
C. 物块上升的最大高度为 D. 物块回到斜面底端时的动能为
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
12. 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”实验中
为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的____。
A. 动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
除带夹子的重物、纸带、铁架台含铁夹、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_____。
A.交流电源 刻度尺 天平含砝码
某同学选用一质量为的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中是起始点，量得连续五个计时点、、、、到点的距离，打点频率为，已知当地重力加速度为，则打下点时重锤的速度大小是______，点到点的这段时间内重锤重力势能的减少量为______结果均保留两位有效数字
该同学用两个质量分别为、的重物和分别进行实验，多次记录下落高度和相应的速度大小，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是______。
A.阻力可能为零 阻力不可能为零 ．可能等于 ．一定小于
13. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口与小球离地面的高度均为，实验时，当小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放小球，发现两小球同时落地，改变大小，重复实验，、仍同时落地。
关于实验条件的说法，正确的有___________。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末段端必须水平
C.小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D.小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
在实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示，图中每个小方格的边长为，则频闪相机的闪光周期为______，该小球平抛时的速度大小______。重力加速度取
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
14. 保龄球运动既可以锻炼身体，又可以缓解心理压力，而且老少咸宜，广受大众的喜爱。某同学设想了如下过程来模拟一次保龄球的投掷、运行、撞击的训练过程如图所示，将一质量为的保龄球从点开始由静止向前掷出，球沿曲线运动，点时保龄球的下沿距离球道表面的高度为，脱手后，在点以的速度切入水平球道。球做直线运动，在球道上运动后以的速度在点与球瓶发生碰撞。取，忽略空气阻力，忽略保龄球的滚动，球与球瓶均可看成质点。求：
运动员在掷球过程中对保龄球做的功；
保龄球与球道间的动摩擦因数。
15. 某同学利用暑假时间到工地体验生活，工友交给他一个任务，将静置于地面质量为的一袋水泥用吊机竖直提升到平台，小明利用物理老师讲的机车启动知识，决定操控吊机使水泥袋先做匀加速运动，待电机功率达到额定功率后，保持额定功率不变再做变加速、匀速运动到达平台，通过吊机臂铭牌查阅到该吊机额定功率为、最大拉力，，请你根据小明的思路结合实际数据，不计空气阻力，试求
水泥袋运动的最大速度；
水泥袋做匀加速运动的最短时间。
16. 在距离地球光年以外的比邻星系，存在着一颗“超级地球”比邻星，环境与地球类似。已知比邻星的半径是地球半径的倍，比邻星的质量为地球质量的倍。假定多年之后，科学家已经实现了星际航行，人类的足迹可以到达比邻星。若在比邻星上的科学家在比邻星表面利用如图所示的装置研究小球的运动，光滑水平面与竖直面内的粗糙半圆形导轨在点相接，半圆形导轨半径。一质量为小球可视为质点将弹簧压缩至点处由静止开始释放，在弹力的作用下，小球获得某一向右的速度后脱离弹簧，从轨道最低点进入半圆形轨道，测得小球在点对轨道的压力为重力的倍，且小球恰好能够通过最高点点，随后从最高点脱离轨道后做平抛运动，最终与一斜面相碰于点，点与点之间高度差。已知地球表面重力加速度，忽略星球自转影响，不计空气阻力。求
比邻星表面的重力加速度；
小球从点运动至点过程中阻力做的功；
小球从点运动至点所需的时间及小球在点处的动能。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.“探究向心力大小的表达式”实验中用到了控制变量法，故A错误，满足题意要求；
B.卡文迪什利用扭称实验测量引力常量运用了放大的思想，故B正确，不满足题意要求；
C.在研究物体沿曲面运动时重力做功的过程中用到了微元法，故C正确，不满足题意要求；
D.“探究曲线运动的速度方向”运用了极限的思想，故D正确，不满足题意要求。
故选A。
2.【答案】
【解析】平抛运动竖直方向上有
解得
水平方向上有
由于大人抛出点高度大于小孩抛出点高度，则小孩抛出的圆环运动时间较短，水平分位移相等，则小孩抛出的圆环初速度较大，故AB错误；
C.根据
由于高度不同，可知重力对两个小圆环所做的功不同，故C错误；
D.根据
由于大人抛出点高度大于小孩抛出点高度，则大人抛出的圆环在落地瞬间重力的功率较大，故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.动能是物体由于运动而具有的能量
动能的大小与质量和速度的大小有关，动能不变的物体，速度大小可能不变，但不一定是平衡状态，比如物体做匀速圆周运动，A错误；
B.物体的机械能与物体所受合外力的大小无关，B错误；
C.重力势能的大小与相对位置有关，被举到高处的物体重力势能可能为零，C错误；
D.一定质量的物体动能变化时，速度大小一定变化，则速度一定变化；速度变化时，动能不一定变化，如速度大小不变，方向变化的物体，D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】对小球进行受力分析可知，小球受到竖直向下的重力，斜面对它垂直斜面向上的弹力，挡板对它水平向右的弹力，而小球位移方向水平向右，所以根据
可知，只有重力方向与位移方向垂直，重力不做功，斜面对球的弹力做负功，挡板对球的弹力做正功，故C正确，AB错误。
D.根据动能定理可知，物体做匀速运动，合力不做功，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】A.坤坤接触蹦床前机械能守恒，接触蹦床后受到弹力向上做负功，机械能减小，机械能不守恒，故A错误；
坤坤接触蹦床前在空中动能增加，刚接触床面时，蹦床对坤坤的弹力小于重力，合力向下，继续向下加速，其动能变大；然后弹力大于重力，合力向上，继续向下减速，动能变小，故B错误；C正确；
D.床面弹性势能和坤坤的机械能之和保持不变，坤坤的动能先变大后变小，则床面弹性势能和坤坤的重力势能之和先变小后变大，故 D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】两物体分别放在圆形转盘上的、两点，随圆盘一起匀速转动，可知两物体的角速度相等，则两物体角速度大小之比为
根据
可知两物体线速度大小之比为
故A错误，B正确；
C.根据
可知两物体向心加速度大小之比为
故C错误；
D.根据
由于两物体质量不同，则两物体向心力大小之比
故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】A.该同学每一次跳起的最大高度为，重力做的功为
故A错误；
B.每次跳起时，沿地面对该同学的支持力方向发生的位移为零，则做功为零，故B正确；
C.该同学从跳起到落地的过程中，加速度方向一直竖直向下，故该同学失重，故C错误；
D.每次离开地面的瞬间该同学的速度不为零，则根据
可知重力的瞬时功率不为零，故D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】A.该同学每一次跳起的最大高度为，重力做的功为
故A错误；
B.每次跳起时，沿地面对该同学的支持力方向发生的位移为零，则做功为零，故B正确；
C.该同学从跳起到落地的过程中，加速度方向一直竖直向下，故该同学失重，故C错误；
D.每次离开地面的瞬间该同学的速度不为零，则根据
可知重力的瞬时功率不为零，故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】A.木箱沿光滑斜面下滑的过程，只有重力对木箱做功，木箱的机械能守恒，故A正确；
B.物体做竖直上抛运动，只有重力对物体做功，物体的机械能守恒，故B正确；
C.雨滴在空中匀速下落的过程，雨滴的动能不变，重力势能减少，机械能减少，故C错误；
D.乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程，乘客的动能不变，重力势能发生变化，机械能发生变化，故D错误。
故选AB。
10.【答案】
【解析】A.两卫星在点时，根据
可得
显然两卫星的加速度相同，故A正确；
B.由题知，轨道和轨道都是圆轨道，则有
可得
由于卫星在轨道上运动的轨道半径大于卫星在轨道上运动的轨道半径，所以卫星在轨道上运动的速度小于卫星在轨道上运动的速度，故B错误。
C.卫星从低轨道运动到高轨道，需要在轨道相切点点火加速实现，所以卫星在点变轨进入轨道时需要向后喷气加速，故C错误；
D.卫星沿轨道从点运动到点过程中速度减少，则动能减小，故引力做负功，故D正确。
故选AD。
11.【答案】
【解析】A.初动能为
得
故A错误；
B.由动能定理得
得
故B正确；
C.由图可知
得
故C正确；
D.由动能定理得
得
故D正确。
故选BCD。
12.【答案】
【解析】为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。
故选A。
验证机械能守恒定律实验通过电磁打点计时器计时，需要交流电源，故A正确；
B.验证机械能守恒定律实验需选用刻度尺量取纸带上任意两点间的距离，故B正确
C.机械能守恒定律中等式两边重物质量可以约除，不需要天平，故C错误；
故选AB。
根据题意可知，电源频率为，则相邻两点间的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，打下点时重锤的速度大小是
点到点的这段时间内重锤重力势能的减少量为
根据题意，设阻力为，由动能定理有
整理可得
可知，若阻力为零，则两次实验的 图像斜率相等，由图可知，斜率不等，则阻力不为零，故A错误，B正确；
虽然斜率不相等，但不知道两物体所受阻力的情况，则两物体的质量关系不确定，即 可能等于 ，故C正确，D错误。
故选BC。
13.【答案】
【解析】
A.斜槽轨道是否光滑对实验没有影响，故A错误；
B.为了保证小球离开斜槽末端时的初速度的方向是水平方向，故斜槽轨道末段端必须水平，故B正确；
本实验只验证平抛运动的小球竖直方向的分运动，不需要每次水平初速度相同，所以小球可以在不同位置释放，故C正确，D错误。
故选BC。
小球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则有
解得
水平方向做匀速直线运动，则有
可得小球平抛时的速度大小为
；
【详解】运动员在掷球过程中，根据动能定理可得
解得运动员对保龄球做的功为
保龄球从到的过程，根据动能定理可得
解得保龄球与球道间的动摩擦因数为
14.【答案】；
【解析】运动员在掷球过程中，根据动能定理可得
解得运动员对保龄球做的功为
保龄球从到的过程，根据动能定理可得
解得保龄球与球道间的动摩擦因数为
15.【答案】；
【解析】水泥袋以最大速度匀速时，拉力等于重力，则有
解得最大速度为
为了以最短时间提升水泥袋，一开始先以最大拉力拉水泥袋做匀加速上升，当功率达到额定功率时，保持功率不变直到水泥袋达到最大速度，接着做匀速运动，水泥袋在第一阶段做匀加速上升过程，根据牛顿第二定律可得
解得
当功率达到额定功率时，设水泥袋的速度为 ，则有
水泥袋做匀加速运动的最短时间为
16.【答案】 ； ； ，
【解析】由
得
故
解得
小球在点时，根据牛顿第二定律有
解得
而小球恰好能通过点
故
解得
从至，由动能定理可得
由
可得
小球从运动至，由机械能守恒可得
解得
第1页，共1页
