精品解析：山东省菏泽市菏泽一中系列2023-2024学年高一下学期4月期中联考物理试题

2023—2024学年度第二学期期中考试 高一物理试题（A） 注意事项： 1．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。 2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 一个物体从光滑水平面的A点开始运动，初速度水平向左，受到竖直向上的力F。到达B点时，力F的方向突然变得与运动方向相同。达到C点时，力F的方向又突然改为水平向左。物体最终到达D点，其运动轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，游客乘坐摩天轮的座舱（视为质点）在竖直平面内做匀速圆周运动，游客的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 游客的速度时刻发生变化 B. 座舱对游客的作用力始终大于mg C. 游客所受合力为恒力，大小始终为mRω2 D. 游客做匀变速曲线运动，加速度大小为Rω2 3. 2024年1月18日，天舟七号货运飞船采用3个小时快速对接方式，成功对接空间站，开启太空“快递”新模式。飞船和空间站的变轨对接可简化为如图所示的过程，飞船变轨前稳定运行在轨道1，空间站运行在轨道3，椭圆轨道2为飞船的转移轨道。其中轨道1和轨道3为圆轨道，半径分别为r1和r2，轨道1和2、2和3分别相切于P、Q两点，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上的速率与飞船在轨道3的速率之比为 B. 飞船在椭圆轨道上经过P、Q两点的速率之比为 C. 飞船在轨道1上的周期与飞船在轨道3上的周期之比为 D. 飞船在轨道2上经过P点的加速度大于在轨道1上经过P点的加速度 4. 有一宽度为60m的河，甲、乙两船从同一渡口同时向河对岸划去。甲船以最短时间过河，乙船以最短航程过河，结果两船同时抵达对岸。已知两船在静水中航行的速度大小均为定值，水流速度为3m/s，甲船在河的下游45m处到达对岸，则关于甲、乙两船的说法正确的是（　　） A. 甲船在静水中的速度为5m/s B. 甲船的实际速度为4m/s C. 乙船在静水中的速度为4m/s D. 乙船的实际速度为4m/s 5. 如图所示，光滑斜面ABCD为边长a=2.5m的正方形，斜面与水平面的倾角为30°。现将一小球从B处水平向左射出，小球沿斜面恰好到达底端D点。重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小球在斜面上运动的时间为0.5s B. 小球在B点的速度大小为2.5m/s C. 小球在D点的速度大小为5m/s D. 小球的速度变化量大小为10m/s 6. 随着春天的来临，出门骑行的爱好者越来越多，一边锻炼身体，一边欣赏春天的美景。如图所示为一款变速车的齿轮装置，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有21齿，D轮有12齿，其中A、B轮与脚蹬相连。变速车通过改变齿轮组合来实现变速，若骑行者每秒中驱动A轮或B轮一圈，则下列说法正确的是（　　） A. 该变速车可变化两种不同挡 B. B轮与D轮组合时，变速车的速度最慢 C. 该变速车的最快速度与最慢速度之比为2：1 D. 当A轮与D轮组合时，B、C两轮周期之比2：1 7. 甲图为一款发动机的机械传动装置的示意图，可简化为图乙，曲轴OA绕固定的O点自由转动，通过连杆AB使活塞左右滑动。已知曲轴OA长为0.2m，连杆AB长为0.6m，绕O点沿顺时针方向匀速转动的角速度为60πrad/s，下列说法正确的是（　　） A. 活塞的最大速度为12πm/s B. 当OA与AB共线时，活塞的加速度为0 C. 当OA杆与AB垂直时，活塞的速度小于12πm/s D. 当OA杆与AB垂直时，活塞的速度大于12πm/s 8. 如图甲所示，一根长为1.0m的轻质细线，一端系着一个质量为0.2kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥体顶端，圆锥顶角的一半为θ。当小球随圆锥体围绕其中心轴线一起做角速度为ω的匀速圆周运动时，细线的张力大小为FT，FT随ω2变化的规律如图乙所示。重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. θ=30° B. B点坐标（12.5，2.5） C. 小球始终受到重力、支持力、拉力三个力的作用 D. 随着角速度不断增大，小球受离心力作用脱离圆锥面 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题意要求。全部选对的得分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 单杠比赛中有一个“单臂大回环”动作，将动作力量与艺术完美的融合。如图甲所示，运动员用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。已知运动员质量为65kg，重心到单杠的距离为R=0.9m。在一次动作中，测得运动员在最高点时，重心的速度v1=3m/s，在最低点时，重心的速度。g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 运动员重心在最高点时，单杠对运动员的弹力大小为650N B. 运动员重心在最高点时，单杠对运动员的弹力大小为0 C. 运动员重心在最低点时，单杠对运动员的弹力大小为3900N D. 运动员重心在最低点时，单杠对运动员的弹力大小为3250N 10. 农历二月二，由“角宿一”和“角宿二”组成的“龙角星”从东方地平线上缓缓升起，仿佛“龙抬头”一样，故此有“二月二、龙抬头”的说法。实际上，“角宿一”是由距离很近、互相围绕公转的“角宿一A”和“角宿一B”组成的双星系统。系统内两颗恒星之间的距离为l，“角宿一A”的质量为m1、“角宿一B”的质量为m2，且7m1=10m2，万有引力常量G。根据提供的信息，下列说法正确的是（　　） A. “角宿一A”的公转半径为 B. 两恒星的公转的角速度为 C. “角宿一B”的公转线速度大小为 D. 两恒星的公转线速度大小之和为 11. 在杭州亚运会中，中国女篮以74∶72战胜日本女篮，以6战全胜的战绩强势夺冠。图中A、B、C是某运动员一次篮下抛投命中得分轨迹中的三个点，A为篮球抛出点，B为篮球运动最高点，C为篮框落入点。篮球出手时，离地高度为2.25m，速度与水平方向的夹角60°，入框时的速度与水平方向成30°，篮筐距离地面高3.05m。篮球可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 篮球从A到B和从B到C的时间之比为3∶1 B. 篮球在B点时的速率为0 C. 最高点B离地面距离为3.15m D. 篮球从A点出手时的速率为 12. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有物块A、B、C，质量分别为m、2m、2m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r，B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数均为μ，A、B间动摩擦因数为2μ。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。A、B、C均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速，在转动过程中物块与转盘之间、物块与物块之间均未发生相对滑动，则下列说法正确的是（　　） A. 当角速度时，细线开始出现拉力 B. 当角速度时，圆盘对B的摩擦力为 C. 当A、B间的摩擦力达到最大时，角速度 D. 当圆盘对C的摩擦力为0时，角速度 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组利用圆周运动的受力特点设计了图甲所示的装置，测量滑块的质量和滑块与水平台面的摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的滑块（遮光条装在滑块上表面的中心处）放置在转台上，细线一端连接滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间，兴趣小组采取了下列步骤： ①测量遮光条的宽度d。 ②将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直，测量滑块的中心到转轴的距离为L。 ③匀速转动转台，记录拉力F和遮光条通过光电门的时间。 ④改变转台的转速，保证每次都是匀速转动，记录不同转速下的拉力和遮光条通过光电门的时间。 回答下面的问题： （1）滑块匀速转动的角速度大小ω=______（用d、、L表示）。 （2）以力传感器的示数F为纵轴，对应的角速度大小的平方ω2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示，其中图像斜率为k，与纵轴的截距为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块质量m=______，滑块和台面间的滑动摩擦因数μ=______。 14. 在探究平抛运动规律的实验中，可以先描绘出小球平抛运动的轨迹，再根据轨迹建立坐标系，进行数据处理，实验简要步骤如下： ①如图甲所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。 ②移动挡板MN，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。用平滑的曲线将痕迹点连接起来即为平抛运动的轨迹。 ③建立坐标系，在运动轨迹上选取分布均匀的点，确定坐标，进行数据处理。 完成下列问题： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末端水平 C. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 D. 画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点（0，0），水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图乙中y—x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。 （3）A、B、C是实验中画出的曲线上的三个点，坐标如图丙所示。取g=10m/s2，小球做平抛运动的初速度v0=______m/s。B点的速度vB=______m/s。（结果保留两位有效数字） 15. 随着科技的发展，在科幻小说中出现的星际移民的情节有可能得到实现。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星表面，模拟地球的地理名称，在该行星的“两极”测得重力加速度为g0，在“赤道”表面测得重力加速度为g。已知该行星半径为R，引力常量为G，行星为质量分布均匀球体，求： （1）该行星的密度； （2）若给该行星发射一颗静止卫星，求静止卫星的轨道半径r。 16. 如图所示，长板OA倾斜固定，倾角θ=37°。现从离O点h=1.25m正上方的P处以不同的速度水平抛出小球，先后落在板面上不同的位置。其中B点离P点最近，C点是小球垂直击中长板的点，运动过程中速度的偏转角分别为α，β。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。不计空气阻力，求： （1）击中B点的小球在空中运动的时间t与水平初速度v0； （2）速度偏转角的正切比值。 17. 如图所示，相互垂直的两光滑杆ON、OM，其中OM杆水平放置，两杆上分别套着环Q和P。环Q的质量m1=2m，P的质量m2=m，用长为轻绳连接。一根弹簧左端固定于O点，右端与环P拴接，弹簧的原长为l。两环静止时，弹簧长度为，重力加速度g=10m/s2。整个装置可绕ON轴匀速旋转，求： （1）弹簧的劲度系数； （2）弹簧长度恰好为原长时，转动的角速度ω1； （3）弹簧长度为时，转动的角速度ω2。 18. 如图所示为弹射装置示意图，从地面上的A点将质量m=0.1kg的小球倾斜弹射出去。小球恰好沿着B点水平进入光滑半圆形轨道，轨道的圆心为O，半径R=0.5m，B点离地面高h=1.25m，与A点的水平距离l=2.5m。小球沿着半圆形轨道恰好能够到达最高点C，并从C点脱离轨道。当小球碰撞到地面上时，竖直速度和水平速度都有损失，水平速度变为碰撞前的倍。经过一次反弹，小球恰好回到出发点A。g取10m/s2，忽略空气阻力，求： （1）在B点时，小球对轨道的压力大小； （2）小球第一次落地时，离A点的距离； （3）小球反弹后，离地面的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年度第二学期期中考试 高一物理试题（A） 注意事项： 1．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。 2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 一个物体从光滑水平面的A点开始运动，初速度水平向左，受到竖直向上的力F。到达B点时，力F的方向突然变得与运动方向相同。达到C点时，力F的方向又突然改为水平向左。物体最终到达D点，其运动轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．物体从光滑水平面的A点开始运动，初速度水平向左，受到竖直向上的力F，由物体做曲线运动的条件可知，物体运动轨迹向受力F方向偏转，运动到B点时力F的方向与运动方向相同，物体做直线运动，达到C点时，力F的方向又突然改为水平向左，物体运动轨迹向受力F方向偏转，即轨迹应在力F与之间，物体最终到达D点，到达D点时运动方向应斜向上，不应斜向下，或水平，AD错误，C正确； B．物体达到C点时，力F的方向又突然改为水平向左，物体运动轨迹应向受力F方向偏转，即轨迹应在力F与之间，B错误。 故选C。 2. 如图所示，游客乘坐摩天轮的座舱（视为质点）在竖直平面内做匀速圆周运动，游客的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 游客的速度时刻发生变化 B. 座舱对游客的作用力始终大于mg C. 游客所受合力为恒力，大小始终为mRω2 D. 游客做匀变速曲线运动，加速度大小为Rω2 【答案】A 【解析】 【详解】A．游客乘坐摩天轮的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，游客的速度大小不变，方向时刻发生变化，A正确； BC．游客在竖直平面内做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可知，游客受到的合外力提供向心力，其合力大小为 合力大小不变，方向始终改变。游客在最高点则有 在最低点则有 BC错误； D．游客在竖直平面内做匀速圆周运动，加速度大小为Rω2不变，可加速度方向时刻改变，因此游客做变加速度曲线运动，即非匀变速曲线运动，D错误。 故选A。 3. 2024年1月18日，天舟七号货运飞船采用3个小时快速对接方式，成功对接空间站，开启太空“快递”新模式。飞船和空间站的变轨对接可简化为如图所示的过程，飞船变轨前稳定运行在轨道1，空间站运行在轨道3，椭圆轨道2为飞船的转移轨道。其中轨道1和轨道3为圆轨道，半径分别为r1和r2，轨道1和2、2和3分别相切于P、Q两点，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上的速率与飞船在轨道3的速率之比为 B. 飞船在椭圆轨道上经过P、Q两点的速率之比为 C. 飞船在轨道1上的周期与飞船在轨道3上的周期之比为 D. 飞船在轨道2上经过P点的加速度大于在轨道1上经过P点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可得 可得飞船在轨道1上的速率与飞船在轨道3的速率之比为 选项A错误； B．根据开普勒第二定律可知，飞船在椭圆轨道上经过P、Q两点时 经过P、Q两点的速率之比为 选项B错误； C．根据 可得 飞船在轨道1上的周期与飞船在轨道3上的周期之比为 选项C正确； D．根据 可知，飞船在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道1上经过P点的加速度，选项D错误。 故选C。 4. 有一宽度为60m的河，甲、乙两船从同一渡口同时向河对岸划去。甲船以最短时间过河，乙船以最短航程过河，结果两船同时抵达对岸。已知两船在静水中航行的速度大小均为定值，水流速度为3m/s，甲船在河的下游45m处到达对岸，则关于甲、乙两船的说法正确的是（　　） A. 甲船在静水中的速度为5m/s B. 甲船的实际速度为4m/s C. 乙船在静水中的速度为4m/s D. 乙船的实际速度为4m/s 【答案】D 【解析】 【详解】AB．甲船以最短时间过河，船头垂直河岸，沿水流方向，有 解得 沿船头方向，有 解得 由运动的合成与分解，可得 故AB错误； CD．乙船以最短航程过河，实际速度为 由运动的合成与分解，可得 故C错误；D正确。 故选D。 5. 如图所示，光滑斜面ABCD为边长a=2.5m的正方形，斜面与水平面的倾角为30°。现将一小球从B处水平向左射出，小球沿斜面恰好到达底端D点。重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小球在斜面上运动的时间为0.5s B. 小球在B点的速度大小为2.5m/s C. 小球在D点的速度大小为5m/s D. 小球的速度变化量大小为10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对小球受力分析，受到重力和斜面的支持力，根据牛顿第二定律，可得 解得 m/s2 方向沿斜面向下； 小球从B到D做类平抛运动，水平方向有 沿斜面向下方向有 联立方程解得 s，m/s 故A错误，B正确； C．沿斜面向下方向有 m/s 在D点的速度为 m/s 故C错误； D．速度的变化量为 m/s 故D错误。 故选B。 6. 随着春天的来临，出门骑行的爱好者越来越多，一边锻炼身体，一边欣赏春天的美景。如图所示为一款变速车的齿轮装置，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有21齿，D轮有12齿，其中A、B轮与脚蹬相连。变速车通过改变齿轮组合来实现变速，若骑行者每秒中驱动A轮或B轮一圈，则下列说法正确的是（　　） A. 该变速车可变化两种不同挡 B. B轮与D轮组合时，变速车的速度最慢 C. 该变速车的最快速度与最慢速度之比为2：1 D. 当A轮与D轮组合时，B、C两轮周期之比2：1 【答案】C 【解析】 【详解】A. 该变速车可变化四种不同挡，即AC、AD、BC和BD组合，选项A错误； B. B轮与C轮组合时，变速车的速度最慢，选项B错误； C. A轮与D轮组合时，变速车的速度最快，当A轮转动1圈时，D轮转动4圈，车轮转动4圈；B轮与C轮组合时，变速车的速度最慢，当B轮转动1圈时，C轮转动2圈，车轮转动2圈；该变速车的最快速度与最慢速度之比为2：1，选项C正确； D. 当A轮与D轮组合时，AD两轮的周期比为4:1，因AB周期相同，CD周期相同，则B、C两轮周期之比4：1，选项D错误。 故选C。 7. 甲图为一款发动机的机械传动装置的示意图，可简化为图乙，曲轴OA绕固定的O点自由转动，通过连杆AB使活塞左右滑动。已知曲轴OA长为0.2m，连杆AB长为0.6m，绕O点沿顺时针方向匀速转动的角速度为60πrad/s，下列说法正确的是（　　） A. 活塞的最大速度为12πm/s B. 当OA与AB共线时，活塞的加速度为0 C. 当OA杆与AB垂直时，活塞的速度小于12πm/s D. 当OA杆与AB垂直时，活塞的速度大于12πm/s 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．当曲轴OA与连杆AB夹角为，连杆AB与水平方向夹角为时，速度分解如图所示 根据运动的合成与分解，沿杆方向的分速度 二者沿杆方向的分速度是相等 解得 当时，此时连杆AB与圆相切，其中 解得 可知，12πm/s，并不是最大速度，故AC错误，D正确； B．当OA与AB共线时，A点沿AB的瞬时速度为零，B的瞬时速度为零，运动方向改变，即此时活塞的加速度不为零，故B错误。 故选D。 8. 如图甲所示，一根长为1.0m的轻质细线，一端系着一个质量为0.2kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥体顶端，圆锥顶角的一半为θ。当小球随圆锥体围绕其中心轴线一起做角速度为ω的匀速圆周运动时，细线的张力大小为FT，FT随ω2变化的规律如图乙所示。重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. θ=30° B. B点坐标（12.5，2.5） C. 小球始终受到重力、支持力、拉力三个力的作用 D. 随着角速度不断增大，小球受离心力作用脱离圆锥面 【答案】B 【解析】 【详解】A．由乙图可知，当时，细线的张力大小 对小球受力分析可知， 联立上式，解得 A错误； B．根据乙图可知，在B点，是小球飞离锥面的临界角速度，此时的角速度为 对小球受力分析，可知，小球的重力和细线的拉力为其做圆周运动提供向心力，故有 解得 代入数据可得 此时，细线的张力 所以，B正确； CD．小球飞离锥面时，只受重力和细线的张力，随着角速度增大，离心运动时，也只受到这两个力的作用，离心力和向心力均是效果力，CD错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题意要求。全部选对的得分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 单杠比赛中有一个“单臂大回环”动作，将动作力量与艺术完美的融合。如图甲所示，运动员用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。已知运动员质量为65kg，重心到单杠的距离为R=0.9m。在一次动作中，测得运动员在最高点时，重心的速度v1=3m/s，在最低点时，重心的速度。g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 运动员重心在最高点时，单杠对运动员的弹力大小为650N B. 运动员重心在最高点时，单杠对运动员的弹力大小为0 C. 运动员重心在最低点时，单杠对运动员的弹力大小为3900N D. 运动员重心在最低点时，单杠对运动员的弹力大小为3250N 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．运动员重心在最高点时，对运动员由牛顿第二定律 代入数据解得，运动员重心在最高点时，单杠对运动员的弹力大小为 故A错误，B正确； CD．运动员重心在最低点时，对运动员由牛顿第二定律 代入数据解得，运动员重心在最低点时，单杠对运动员的弹力大小为 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 农历二月二，由“角宿一”和“角宿二”组成的“龙角星”从东方地平线上缓缓升起，仿佛“龙抬头”一样，故此有“二月二、龙抬头”的说法。实际上，“角宿一”是由距离很近、互相围绕公转的“角宿一A”和“角宿一B”组成的双星系统。系统内两颗恒星之间的距离为l，“角宿一A”的质量为m1、“角宿一B”的质量为m2，且7m1=10m2，万有引力常量G。根据提供的信息，下列说法正确的是（　　） A. “角宿一A”的公转半径为 B. 两恒星的公转的角速度为 C. “角宿一B”的公转线速度大小为 D. 两恒星的公转线速度大小之和为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由双星间的万有引力提供向心力，双星的角速度相同，则有 解得 又有 解得 A错误； B．由万有引力提供向心力，可得 则有 解得 B正确； C．由线速度与角速度的关系公式可得，“角宿一B”的公转线速度大小为 C错误； D．同理可得 两恒星的公转线速度大小之和为 D正确。 故选BD。 11. 在杭州亚运会中，中国女篮以74∶72战胜日本女篮，以6战全胜的战绩强势夺冠。图中A、B、C是某运动员一次篮下抛投命中得分轨迹中的三个点，A为篮球抛出点，B为篮球运动最高点，C为篮框落入点。篮球出手时，离地高度为2.25m，速度与水平方向的夹角60°，入框时的速度与水平方向成30°，篮筐距离地面高3.05m。篮球可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 篮球从A到B和从B到C的时间之比为3∶1 B. 篮球在B点时的速率为0 C. 最高点B离地面距离为3.15m D. 篮球从A点出手时的速率为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．篮球从B到C和B到A都可看作平抛运动，则有 解得 故A正确； B．在B点有水平向左的速度，故B错误； C．设最高点B离地面距离为h，根据位移关系有 解得 m 故C正确； D．设篮球从A点出手时的速率为v，则有 解得 m/s 故D正确； 故选ACD。 12. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有物块A、B、C，质量分别为m、2m、2m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r，B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数均为μ，A、B间动摩擦因数为2μ。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。A、B、C均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速，在转动过程中物块与转盘之间、物块与物块之间均未发生相对滑动，则下列说法正确的是（　　） A. 当角速度时，细线开始出现拉力 B. 当角速度时，圆盘对B的摩擦力为 C. 当A、B间的摩擦力达到最大时，角速度 D. 当圆盘对C的摩擦力为0时，角速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对AB整体，由牛顿第二定律 解得 对C由牛顿第二定律 解得 因为 所以当角速度时，细线开始出现拉力，故A正确； BC．当A、B间的摩擦力达到最大时，对A由牛顿第二定律 解得A、B刚要滑动时的角速度为 因为 所以当角速度时，圆盘对B的摩擦力为 故B错误，C正确； D．当圆盘对C的摩擦力为0时，对AB整体，由牛顿第二定律 对C由牛顿第二定律 联立可得 故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组利用圆周运动的受力特点设计了图甲所示的装置，测量滑块的质量和滑块与水平台面的摩擦因数。水平转台能绕竖直的轴匀速转动，装有遮光条的滑块（遮光条装在滑块上表面的中心处）放置在转台上，细线一端连接滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，安装在铁架台上的光电门可以读出遮光条通过光电门的时间，兴趣小组采取了下列步骤： ①测量遮光条的宽度d。 ②将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直，测量滑块的中心到转轴的距离为L。 ③匀速转动转台，记录拉力F和遮光条通过光电门的时间。 ④改变转台的转速，保证每次都是匀速转动，记录不同转速下的拉力和遮光条通过光电门的时间。 回答下面的问题： （1）滑块匀速转动的角速度大小ω=______（用d、、L表示）。 （2）以力传感器的示数F为纵轴，对应的角速度大小的平方ω2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示，其中图像斜率为k，与纵轴的截距为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块质量m=______，滑块和台面间的滑动摩擦因数μ=______。 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 滑块匀速转动的角速度大小 【小问2详解】 [1][2]由牛顿第二定律可知 即 由图像可知 解得 14. 在探究平抛运动规律的实验中，可以先描绘出小球平抛运动的轨迹，再根据轨迹建立坐标系，进行数据处理，实验简要步骤如下： ①如图甲所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。 ②移动挡板MN，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。用平滑的曲线将痕迹点连接起来即为平抛运动的轨迹。 ③建立坐标系，在运动轨迹上选取分布均匀的点，确定坐标，进行数据处理。 完成下列问题： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末端水平 C. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 D. 画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点（0，0），水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图乙中y—x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。 （3）A、B、C是实验中画出的曲线上的三个点，坐标如图丙所示。取g=10m/s2，小球做平抛运动的初速度v0=______m/s。B点的速度vB=______m/s。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）BC （2）C （3） ①. 2.0 ②. 2.8 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽轨道不需要光滑，选项A错误； B．斜槽轨道末端水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确； C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，保证小球到达底端时的速度相同，选项C正确； D．画平抛运动轨迹时，将小球的球心在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点，选项D错误。 故选BC。 【小问2详解】 水平方向 竖直方向 可得 可知图像为C。 【小问3详解】 [1][2]竖直方向 可得 T=0.1s 小球做平抛运动的初速度 B点的竖直速度 B点的速度大小 15. 随着科技的发展，在科幻小说中出现的星际移民的情节有可能得到实现。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星表面，模拟地球的地理名称，在该行星的“两极”测得重力加速度为g0，在“赤道”表面测得重力加速度为g。已知该行星半径为R，引力常量为G，行星为质量分布均匀球体，求： （1）该行星的密度； （2）若给该行星发射一颗静止卫星，求静止卫星的轨道半径r。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）在该行星的“两极”测得重力加速度为g0，则有 又 联立可得该行星的密度为 （2）设该行星自转周期为，在“赤道”表面测得重力加速度为g，则有 联立可得 若给该行星发射一颗静止卫星，根据万有引力提供向心力可得 联立解得静止卫星的轨道半径为 16. 如图所示，长板OA倾斜固定，倾角θ=37°。现从离O点h=1.25m正上方的P处以不同的速度水平抛出小球，先后落在板面上不同的位置。其中B点离P点最近，C点是小球垂直击中长板的点，运动过程中速度的偏转角分别为α，β。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。不计空气阻力，求： （1）击中B点的小球在空中运动的时间t与水平初速度v0； （2）速度偏转角的正切比值。 【答案】（1），；（2）2 【解析】 【详解】（1）由图可知 击中B点的小球位移方向与竖直方向的夹角为，由几何关系可知 且 联立解得击中B点的小球在空中运动的时间t与水平初速度v0分别为 ， （2）根据平抛运动的结论可知 所以速度偏转角的正切比值为 17. 如图所示，相互垂直的两光滑杆ON、OM，其中OM杆水平放置，两杆上分别套着环Q和P。环Q的质量m1=2m，P的质量m2=m，用长为轻绳连接。一根弹簧左端固定于O点，右端与环P拴接，弹簧的原长为l。两环静止时，弹簧长度为，重力加速度g=10m/s2。整个装置可绕ON轴匀速旋转，求： （1）弹簧的劲度系数； （2）弹簧长度恰好为原长时，转动的角速度ω1； （3）弹簧长度为时，转动的角速度ω2。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由几何关系可知 设绳子上的拉力为T，对Q受力分析 对P受力分析 根据胡克定律，弹簧弹力为 联立解得 （2）弹簧长度恰好为原长时 设绳子上的拉力为T，对Q受力分析 对P受力分析 解得 （3）弹簧长度为时，由几何关系可知 设绳子上的拉力为T，对Q受力分析 对P受力分析 解得 18. 如图所示为弹射装置示意图，从地面上的A点将质量m=0.1kg的小球倾斜弹射出去。小球恰好沿着B点水平进入光滑半圆形轨道，轨道的圆心为O，半径R=0.5m，B点离地面高h=1.25m，与A点的水平距离l=2.5m。小球沿着半圆形轨道恰好能够到达最高点C，并从C点脱离轨道。当小球碰撞到地面上时，竖直速度和水平速度都有损失，水平速度变为碰撞前的倍。经过一次反弹，小球恰好回到出发点A。g取10m/s2，忽略空气阻力，求： （1）在B点时，小球对轨道的压力大小； （2）小球第一次落地时，离A点的距离； （3）小球反弹后，离地面的最大高度。 【答案】（1）6N；（2）1m；（3）1.25m 【解析】 【详解】（1）小球沿着半圆形轨道恰好能够到达最高点C，则有 解得 从B点到C点过程根据动能定理有 在B点时，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知在B点时，小球对轨道的压力大小6N； （2）根据平抛运动的规律有 ， 解得 小球第一次落地时，离A点的距离为 （3）小球反弹后到达B点做斜抛运动，运动的时间为 小球反弹后，离地面的最大高度为 【点睛】； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $