高中物理教科版-试题列表-第2146页

1、蹦床运动属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。如图所示，若

t = 0

时刻，一运动员在最高点自由下落，直至运动到弹性蹦床最低点的过程中，忽略空气阻力，则运动员的速度v、加速度a随时间t及动能

E_{k}

、机械能E随位移x变化的关系图像可能正确的是（）

A、

B、

C、

D、

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2、如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　）

A、汽车通过凸形桥的最高点时，处于失重状态 B、铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，是利用轮缘与外轨的侧压力帮火车转弯 C、杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 D、脱水桶的原理是水滴受到的离心力大于受到的向心力，从而沿切线方向被甩出

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3、如图所示，图中a、b、c分别为中国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”、中国空间站和地球同步卫星。“羲和号”运行于高度为517 km的太阳同步轨道，沿极地附近圆形轨道绕地球运行，中国空间站运行于高度约为389 km、倾角为41.581°的轨道平面（可近似为圆面），地球同步卫星运行于高度大约为36 000 km的赤道平面．则（　　）

A、a的向心加速度比c的大 B、a、b所受到的地球万有引力大小相等 C、三者轨道半径的三次方与周期的二次方比值都不相等 D、a的周期比c的大

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4、牛顿是一个伟大的科学家，牛顿力学理论体系的建立者，为物理理论的发展作出了突出贡献。下列说法正确的是（）

A、牛顿在伽利略、笛卡尔等人工作的基础上，提出了“力是维持物体运动状态的原因” B、牛顿力学适用于宏观、低速领域，不适用于微观、高速领域 C、在牛顿的时代，人们由于无法算出月球运动的向心加速度，从而无法进行“月-地”检验 D、牛顿在开普勒三定律的基础上推导出万有引力定律，并给出了引力常量G的值

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5、2024年5月26日，CEC中国汽车耐力锦标赛迎来全新升级后的首场比赛，该项赛事目前是中国组别最丰富且竞争激烈的汽车赛事。如图所示为赛车在水平地面上的部分运动轨迹，赛车沿曲线从M向N运动，动能一直增加。图中虚线为过P点的切线，则下列四幅图中赛车经过P点所受合力方向可能正确的是（）

A、

B、

C、

D、

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6、某同学在艺术品商店购买了图（a）所示的创意物理摆件。5个完全相同的钢球用等长细线悬挂在支架上、静止时紧密排列在同一水平线上。将球①向左侧拉开，由静止释放，发现：球①撞击球②后，球①立即停止运动，中间三个球静止不动，但球⑤向右摆起相同的高度；球⑤回落后再向左撞击球④，球⑤立即停止运动，中间三个球仍静止不动，球①则向左摆起相同的高度，以后重复不止。

(1)、此撞击过程中（　　）

A、系统的机械能守恒，动量有损耗 B、系统的机械能有损耗、动量守恒 C、系统的机械能守恒，动量也守恒 D、系统的机械能有损耗，动量也有损耗

(2)、该同学模仿这个摆件，制作图（b）装置对其进行研究。光滑轨道

A B C

固定在竖直平面内，

A B

段水平，圆弧轨道

B C

与之相切于B点，O为圆心．甲、乙两球的质量分别为

m_{甲} = 0.1 kg

、

m_{乙} = 0.8 kg

，乙球静置于O点的正下方，甲球以速度

v_{0} = 5 m / s

向右运动，与乙球碰撞后，以

3 m/s

的速度向左反弹。g取

10 m / s^{2}

。

（1）乙球所能上升的最大高度h为多少？

（2）碰撞过程中，系统的机械能是否守恒？说明理由。

(3)、上问中，已知圆弧轨道

B C

的半径

R = 20 m

，不计球的大小，试分析：能否求出碰撞后乙球再次回到B点所需的时间？如能，请求出结果；如不能，请说明理由。

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7、新能源汽车

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），如图所示为沃尔沃EX90纯电旗舰SUV汽车，高功率版电机最大功率约370kW，综合工况续航里程最高约650km。

(1)、“高功率版电机最大功率约370kW”的物理意义是指。

(2)、该高功率版SUV汽车质量为

5 \times 10^{3} kg

，在水平路面上从静止开始以加速度

a = 2 {m/s}^{2}

启动，所受阻力大小恒为

8 \times 10^{3} N

。

①该汽车能够达到的最大速度为__________km/h，汽车启动后第1s末电机对外输出的瞬时功率为__________kW。（结果保留小数点后1位）

②作出该款汽车启动后电机对外输出的功率P随时间t变化的图像，并标记出关键点的坐标。

③该款汽车在前10s内摩擦力做的功 $W_{f}$ 和牵引力F做的功 $W_{F}$ 。

(3)、该款汽车在行驶过程中，遇见如图所示的拱桥地形，道路旁标识牌提示“控制车速，注意安全”。通过目测此拱桥的半径大约为10m。要安全通过此拱桥，汽车的最大速度为m/s，此时向心力由提供。（

g = 10 {m/s}^{2}

）

(4)、若两辆新能源汽车做碰撞安全试验，汽车甲的质量2000kg，汽车乙的质量为1500kg，两车碰撞前后的速度随时间变化的图像如图所示。碰撞过程中，系统的总动量（填“守恒”或“不守恒”），汽车甲受到的合外力大小为N。

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8、验证机械能守恒定律

在物体运动过程中，空气阻力和重力都对物体做功，当空气阻力远小于重力时，物体的机械能近似守恒。为了验证机械能近似守恒，需要测量物体在任意位置处的动能和重力势能。本实验通过测量物体的速度和高度间接测量物体的动能和重力势能。“用DIS验证机械能守恒定律”实验装置如图。

(1)、本实验利用传感器测量摆锤释放后经过各个点的速度，结合各挡光片相对轨道最低点的和摆锤质量，可以分析摆锤运动过程中机械能的变化。

(2)、将摆锤由A点静止释放，在摆锤摆到最低点的过程中（）。

A、连接杆拉力不做功，合外力不做功 B、连接杆拉力不做功，合外力做正功 C、连接杆拉力做正功，合外力不做功 D、连接杆拉力做正功，合外力做正功

(3)、关于本实验，下列说法正确的是（）

A、以最低点为零势能面 B、挡光片的宽度应选择适当大一点 C、连接杆④的质量要远小于摆锤的质量 D、高度h应是光电门经过该位置时光孔的高度 E、挡光片应固定在摆锤上

(4)、某小组同学实验结果绘制数据如下表所示，绘制图像的横轴表示摆锤距离最低点的高度，纵轴表示小球的重力势能

E_{p}

，动能

E_{k}

，或机械能E。

（1）其中表示摆锤的重力势能 $E_{p}$ 、动能 $E_{k}$ 图线分别是和。（选填“1”、“2”或“3”）

高度h/m	0.10	0.08	0.06	0.04	0.02	0
势能 $E_{p} /J$	0.0294	0.0235	0.0176	0.0118	0.0059	0.0000
动能 $E_{k} /J$	0.0217	0.0268	0.0328	0.0395	0.0444	0.0501
机械能 $E /J$	0.0511	0.0503	0.0504	0.0513	0.0503	0.0501

（2）根据实验图象，可以得出的结论是，

（3）仔细观察表格中的数据，例举出不符合实验事实的情况。

（4）另一小组同学记录了每个挡光片所在的高度h及其相应的挡光时间 $Δ t$ 后，绘制了 $\frac{1}{Δ t} - h$ 和 $\frac{1}{Δ t^{2}} - h$ 四幅图像．其中可以说明机械能一定守恒的图像是

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9、如图所示，高为h=10m的光滑斜面AB，倾角为θ=30°，底端与水平面BD相连，经过B点时无机械能损失，在水平面末端墙上固定一轻弹簧，水平面BC段粗糙，长度为20m，动摩擦因数为μ=0.2，水平面CD段光滑，且等于弹簧原长，质量为m=1kg的物块，由斜面顶端A点静止下滑，（g=10m/s²），弹簧被压缩具有的最大弹性势能J，物块会在BC段上总共运动路程是m。

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10、1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为

v_{1} 、 v_{2}

，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G，则

v_{1}

v_{2}

，且

v_{1}

\sqrt{\frac{G M}{r}}

（填“>”“<”或“=”）。

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11、如图所示，做匀速圆周运动的质点在时间t内由A点运动到B点，AB弧所对的圆心角为

θ

。则质点的角速度大小为；若AB弧长为l，则质点向心加速度的大小为。

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12、如图所示是一简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是（　　）

A、该简谐运动的振幅为6cm，周期为8s B、6～8 s时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动 C、图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹 D、该振动图象对应的表达式为

x = 3 sin (\frac{π t}{4}) cm

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13、地球半径为

r_{1}

，赤道上某点随地球自转的线速度大小为

v_{1}

，某轨道半径为

r_{2}

的地球同步卫星运动的线速度大小为v₂ ，则

\frac{v_{1}}{v_{2}}

为（　　）

A、

\frac{r_{1}}{r_{2}}

B、

\frac{r_{2}}{r_{1}}

C、

\frac{r_{1}^{2}}{r_{2}^{2}}

D、

\frac{r_{2}^{2}}{r_{1}^{2}}

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14、一位同学在水平地面上做立定跳远，他从位置②起跳，到位置⑤落地，位置③是他在空中的最高点，在位置②和⑤时他的重心到地面的距离近似相等。下列说法正确的是（　　）

A、在位置③，人的速度水平向右 B、从位置②到⑤，重力对人的冲量为0 C、从位置①到⑤，重力做功为0 D、在位置②起跳至离地的过程中，支持力的冲量与重力的冲量大小相等

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15、类比直线运动中用v-t图像求位移的方法，关于图像与横坐标轴围成面积的意义，说法正确的是（　　）

A、若图像为x-t（位移-时间）图，面积反映速度大小 B、若图像为a-t（加速度-时间）图，面积反映位移大小 C、若图像为F-x（力-位移）图，面积反映力的功率 D、若图像为P-t（功率-时间）图，面积反映力做的功

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16、如图所示，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面上不同纬度上的两个点，若a、b、c三点随地球的自转都看作是匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）

A、a、b、c三点的角速度大小相同 B、a、b两点的线速度大小相同 C、b、c两点的线速度大小相同 D、b、c两点的轨道半径相同

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17、小华坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。关于小华做匀速圆周运动的过程中，下列物理量保持不变的是（　　）

A、合外力 B、动能 C、运动速度 D、加速度

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18、某同学设计了如图所示的游戏装置，该游戏装置由竖直平面内的足够长光滑水平轨道

A B

、光滑圆弧轨道

B C

、粗糙倾斜轨道

C D

和光滑细圆管轨道

D E

平滑连接而成，E处的切线水平。

B C

和

D E

的半径

R = 1 m, C D

的长度

L = 3 m

，倾角

θ = 53 °

（取

\cos 53 ° = 0.6 、 \sin 53 ° = 0.8

）。A处有一弹簧，以弹性势能

E_{p}

将一个质量为

m = 0.2 kg

的小滑块由静止水平向右弹出，小滑块与

C D

间的动摩擦因数

μ = \frac{4}{9}

。在E点右方

d = 0.8 m

处装有两块分别嵌在上下墙面中、厚度不计的竖直挡板M和N，上下墙面分别与

E 、 B

点等高。初始时两挡板伸出墙面相同的长度，并接触在一起。在E点的内侧轨道上有一压力开关（不影响小滑块的运动），若小滑块通过E点时对内侧轨道的压力大于等于

F_{0} = 1.5 N

，则开关接通，使挡板

M 、 N

立即以

u = 2 m / s

的速度匀速收回到墙面中。如果小滑块从E点水平抛出后，能不经过任何碰撞而直接从挡板

M 、 N

之间穿过，则游戏成功。

（1）若 $E_{p} = 8.1 J$ ，求小滑块到达B点时的速度大小；

（2）若 $E_{p} = 8.2 J$ ，求：

①小滑块经过圆弧轨道C点时的向心加速度大小。

②小滑块经过E点时压力开关是否会接通？并通过计算说明。

（3）求游戏能成功时 $E_{p}$ 的取值范围。

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19、如图所示，一个质量

m = 0.1 kg

的小物块（可看成质点）放在水平圆盘上距圆心

r = 0.3 m

处，它与圆盘之间的最大静摩擦力为其重力的

μ

倍，先后进行如下两次实验。

①使圆盘以 $ω = 5 rad / s$ 的角速度顺时针匀速转动，此时物块与圆盘之间恰好没有相对滑动。

②将物块固定在圆盘上，将圆盘顺时针转速调为 $n = 10 r / s$ ，然后将装置放入暗室，用每秒闪光 $n_{0} = 11$ 次的频闪光源照射圆盘。

（1）求实验①中物块的线速度大小；

（2）求 $μ$ 的值；

（3）求实验①中圆盘对物块的作用力大小；

（4）实验②中会观察到物块转动的方向为_______（填“顺时针”或“逆时针”），并求观察到的物块转动周期。

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20、如图所示为学校操场的铅球投掷场地俯视图，M点是半径

r = 1 m

的圆投掷区的圆心，某运动员每次投掷铅球的出手点均在P点，P点在水平地面上的竖直投影均在投掷区边界上的O点，P点离水平地面的高度为

h = 1.8 m

。以O点为坐标原点在地面上建立直角坐标系，其中x轴沿投掷区的半径方向并指向外侧。铅球在飞行过程中空气阻力不计，铅球落地后不反弹。

（1）某次试投，将质量 $m = 5 kg$ 的铅球以 $v_{0} = 10 m/s$ 沿x轴水平推出。

①求此次试投铅球水平位移的大小；

②若以相同的速度大小将铅球斜向上抛出，则铅球在空中的时间会_______（填“变长”或“变短”）。

③求铅球从静止离开水平地面到被水平推出的过程中，人对铅球至少做了多少功；

（2）某次试投，运动员采用旋转式投掷铅球，铅球被水平抛出，沿x轴方向的初速度为 $v_{x} = 5 m/s$ ，因旋转而产生的y轴方向的初速度为 $v_{y} = 5 m/s$ ，求落地点到圆形投掷区边界的最短距离（即此次试投成绩）。

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