精品解析：广东省湛江市第二十中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

湛江市第二十中学2024年春季学期期中测试 高一物理选考试卷 （试卷满分∶100分， 考试时间∶75分钟） 一、单项选择题：本题共7小题。每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的合外力和速度方向可能在同一直线上 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 亚里士多德认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因 D. 伽利略通过实验推算出来引力常量G值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 2. 如图所示，汽车过拱形桥时的运动可以看做匀速圆周运动，质量为m的汽车以速度v过桥，桥面的圆弧半径为R，重力加速度为g，则汽车通过桥面最高点时对桥面的压力大小为（　　） A. mg B. C. mg﹣ D. mg+ 3. 如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面从静止开始向下先做匀加速直线滑动后做匀减速直线滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的（　　） A. B. C. D. 4. 随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则（　　） A. 甲击出的高尔夫球落地的速率最大 B. 甲击出的高尔夫球在空中运动时间最长 C. 三个高尔夫球飞到最高点时速度零 D. 三个高尔夫球击出的初速度水平分量相等 5. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. ta>tb, va<vb B. ta>tb, va>vb C. ta<tb, va<vb D. ta<tb, va>vb 6. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，货箱速度为，连接货车的缆绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 货车的速度等于 B. 货车对地面的压力等于货车的重力 C. 缆绳中的拉力= D. 货物处于超重状态 7. 如图所示，两个完全相同的小球A、B被两根长度不同的细绳拴着，在同一水平面内做匀速圆周运动．已知拴A球的细绳与竖直方向之间的夹角是拴B球的细绳与竖直方向之间的夹角的2倍，则（　　） A. A球转动的线速度大小比B球大 B. A球转动的角速度大小比B球小 C. 两根细绳的拉力大小相同 D. A球向心加速度大小是B球的2倍 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量为的物体在水平力作用下，沿水平方向做直线运动，拉力与位移的关系如图所示，前位移内物体做匀速直线运动，则在物体发生位移的过程中（　　） A. 重力做功为 B. 拉力做功为 C. 所有力做总功 D. 摩擦阻力做功为 9. 2021年9月17日，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。返回舱从工作轨道Ⅰ返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道Ⅱ与圆轨道Ⅰ、Ⅲ分别相切于P、Q两点，返回舱从轨道Ⅲ上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（　　） A. 返回舱在Ⅰ轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入Ⅱ轨道 B. 返回舱在Ⅱ轨道上运动的周期小于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期 C. 返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小 D. 返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度 10. 关于如图所示的四种圆周运动情景，说法正确的是（　　） A. 图甲：细绳一端系住盛水的小桶在竖直面内做圆周运动，要使水不流出，水在最高点所受的合力为零 B. 图乙：铁路弯道处的外轨略高于内轨，当火车速度大于设计速度时，会对外轨产生挤压 C. 图丙：汽车过凹形路面最低点时速度越大，对路面的压力越小 D. 图丁：小孩快速转动雨伞把雨水甩出去利用了离心现象，吸附在雨伞上的水所受合力小于所需向心力 三、实验题（本大题共2小题，共18分，考生根据要求作答） 11. 某实验小组用如图所示装置研究平抛运动。钢球从某一高度沿斜槽M滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的挡板N，钢球飞出后，落到挡板上。由于挡板靠近竖直背板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会通过复写纸在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有__________（填字母代号）； 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．移动挡板时，挡板高度等间距变化。 （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系： a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的__________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时需要y轴与重锤线平行； b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如右图所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则__________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）； c．如图，得到平抛运动轨迹后，在轨迹上取A、B、C三个点，A、B和B、C的水平间距相等且均为x＝4cm，测得A、B和B、C的竖直间距分别是cm和cm。已知当地重力加速度g＝10。由此可求得钢球做平抛运动的初速度大小为__________m/s（结果保留2位有效数字）。 （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是__________。 A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹； B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹； C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹。 12. 如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1:2:1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1，如图乙所示。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是（ ） A. 卡文迪许利用扭秤测量引力常量 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮。（选填“一”、“二”或“三”） （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_________（填选项前的字母） A.1:2 B．2:1 C．1:4 D．4:1 由此可以得出的实验结论：___________。 四、解答题（本题共3小题，共36分，考生根据要求作答） 13. 在2014年11月11日开幕的第十届珠海航展上，中国火星探测系统首次亮相．中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成，其中着陆巡视器主要功能为实现火星表面开展巡视和科学探索，已知火星半径为R，引力常量为G，着陆巡视器第一次落到火星，关闭动力以的速度竖直弹起后经过时间再次落回火星表面。不计阻力，求： （1）火星表面的重力加速度g； （2）火星的质量M； （3）若环绕器距火星表面的高度为h，环绕火星做匀速圆周运动，求“环绕器”绕火星运动的周期T。 14. 如图所示，粗糙水平地面与半径为粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为的小物块在水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，求： （1）小物块运动到B点时速度大小； （2）小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小； （3）小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离。 15. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。一辆测试用的小型电动汽车模型质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功。 （4）从静止开始到18s末该车前进的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湛江市第二十中学2024年春季学期期中测试 高一物理选考试卷 （试卷满分∶100分， 考试时间∶75分钟） 一、单项选择题：本题共7小题。每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的合外力和速度方向可能在同一直线上 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 亚里士多德认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因 D. 伽利略通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 【答案】B 【解析】 【详解】A．曲线运动的合外力和速度方向不可能在同一直线上，选项A错误； B．平抛运动的加速度恒定为g不变，则平抛运动是匀变速曲线运动，选项B正确； C．伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，选项C错误； D．卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，选项D错误。 故选B。 2. 如图所示，汽车过拱形桥时的运动可以看做匀速圆周运动，质量为m的汽车以速度v过桥，桥面的圆弧半径为R，重力加速度为g，则汽车通过桥面最高点时对桥面的压力大小为（　　） A. mg B. C. mg﹣ D. mg+ 【答案】C 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律得 mg-N=m 解得支持力为 N=mg−m 根据牛顿第三定律知，汽车通过桥面最高点时对桥面的压力大小为 N′=mg−m 故C正确，ABD错误． 故选C． 3. 如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面从静止开始向下先做匀加速直线滑动后做匀减速直线滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据做曲线运动的物体受合外力一定指向曲线凹侧，则粉笔在水平方向始终匀速，在竖直方向上先向下加速再减速。由运动的合成与分解，结合矢量合成法则，故ABD错误，C正确。 故选C。 4. 随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则（　　） A. 甲击出的高尔夫球落地的速率最大 B. 甲击出的高尔夫球在空中运动时间最长 C. 三个高尔夫球飞到最高点时速度为零 D. 三个高尔夫球击出的初速度水平分量相等 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．由图可知三个球最高点相同，运动时间相同；由于运动时间相等，水平位移甲的最大，故击出初速度的水平分量甲的最大，据运动的对称性和速度的合成可知甲击出的高尔夫球落地速率最大，故BD错误，A正确； C．做斜抛运动的物体最高点还有水平速度，速度不为零，故C错误。 故选A 5. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. ta>tb, va<vb B. ta>tb, va>vb C. ta<tb, va<vb D. ta<tb, va>vb 【答案】A 【解析】 【详解】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 可知 因为 ha＞hb 则 ta＞tb 根据 x=v0t 因为水平位移相等 va＜vb 故A正确，BCD错误 故选A。 6. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，货箱速度为，连接货车的缆绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 货车的速度等于 B. 货车对地面的压力等于货车的重力 C. 缆绳中的拉力= D. 货物处于超重状态 【答案】AD 【解析】 【详解】A．将货车的速度进行正交分解，其分解成沿着缆绳方向与垂直缆绳方向，如图所示 由于缆绳不可伸长，货箱向上运动的速度和货车的速度沿着缆绳方向的分量相等，故 则货车运动的速度 故A正确； B．由于货车受到缆绳的拉力，货车的对地面的压力小于货车的重力，故B错误； CD．因不变，减小，由上式知，货箱向上运动的速度增大，货箱和货物整体向上做加速运动，处于超重状态，由牛顿第二定律知缆绳中的拉力 故C 错误，D正确。 故选AD。 7. 如图所示，两个完全相同的小球A、B被两根长度不同的细绳拴着，在同一水平面内做匀速圆周运动．已知拴A球的细绳与竖直方向之间的夹角是拴B球的细绳与竖直方向之间的夹角的2倍，则（　　） A. A球转动的线速度大小比B球大 B. A球转动的角速度大小比B球小 C. 两根细绳的拉力大小相同 D. A球的向心加速度大小是B球的2倍 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设圆周运动平面到O点的高度为h，根据 mgtanα＝mω2htanα＝m 得 ， A球的细绳与竖直方向之间的夹角比B大，可知A球转动的线速度大小比B球大，A、B两球转动的角速度大小相同，选项A正确，B错误； C．细线的拉力 则细绳对A的拉力较大，选项C错误； D．根据 可知 A球与B球的向心加速度大小之比是：tan2θ:tanθ，选项D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量为的物体在水平力作用下，沿水平方向做直线运动，拉力与位移的关系如图所示，前位移内物体做匀速直线运动，则在物体发生位移的过程中（　　） A. 重力做功为 B. 拉力做功为 C. 所有力做的总功 D. 摩擦阻力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体运动方向和重力方向垂直，故重力做功为零，故A错误； B．拉力做功为 故B错误； CD．在前内做匀速运动，故拉力等于阻力 故摩擦力做功为 合力做功 故C正确，D错误。 故选C。 9. 2021年9月17日，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。返回舱从工作轨道Ⅰ返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道Ⅱ与圆轨道Ⅰ、Ⅲ分别相切于P、Q两点，返回舱从轨道Ⅲ上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（　　） A. 返回舱在Ⅰ轨道上P需要向运动方向的反方向喷气进入Ⅱ轨道 B. 返回舱在Ⅱ轨道上运动的周期小于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期 C. 返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小 D. 返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．返回舱从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要减速，因此在Ⅰ轨道上P点需要向运动方向的同方向喷气，选项A错误； B．根据开普勒第三定律有 返回舱在Ⅱ轨道上的半长轴大于返回舱在Ⅲ轨道上的半长轴，所以在Ⅱ轨道上的运动的周期大于返回舱在Ⅲ轨道上运动的周期，选项B错误； C．根据万有引力提供向心力，有 解得 返回舱在Ⅰ轨道上的半径大于Ⅲ轨道的半径，则有 又返回舱从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要减速，则有 所以有 即返回舱在Ⅲ轨道上Q点的速度的大小大于Ⅱ轨道上P点速度的大小，选项C正确； D．根据牛顿第二定律有 解得 返回舱在Ⅰ轨道上P点时的半径等于返回舱在Ⅱ轨道上P点时的半径，所以返回舱在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度，选项D正确。 故选CD。 10. 关于如图所示的四种圆周运动情景，说法正确的是（　　） A. 图甲：细绳一端系住盛水的小桶在竖直面内做圆周运动，要使水不流出，水在最高点所受的合力为零 B. 图乙：铁路弯道处的外轨略高于内轨，当火车速度大于设计速度时，会对外轨产生挤压 C. 图丙：汽车过凹形路面最低点时速度越大，对路面的压力越小 D. 图丁：小孩快速转动雨伞把雨水甩出去利用了离心现象，吸附在雨伞上的水所受合力小于所需向心力 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲：细绳一端系住盛水的小桶在竖直面内做圆周运动，要使水不流出，水在最高点所受的合力为重力提供圆周运动所需的向心力，A错误； B．图乙：铁路弯道处的外轨略高于内轨，当火车速度大于设计速度时，所需的向心力更大，会对外轨产生挤压，B正确； C．图丙：汽车过凹形路面最低点时速度越大，支持力与重力合力提供向心力，故汽车过凹形路面最低点时速度越大，对路面的压力越大，C错误； D．图丁：小孩快速转动雨伞把雨水甩出去利用了离心现象，吸附在雨伞上的水所受合力小于所需向心力做离心运动，D正确。 故选BD。 三、实验题（本大题共2小题，共18分，考生根据要求作答） 11. 某实验小组用如图所示装置研究平抛运动。钢球从某一高度沿斜槽M滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的挡板N，钢球飞出后，落到挡板上。由于挡板靠近竖直背板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会通过复写纸在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有__________（填字母代号）； 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．移动挡板时，挡板高度等间距变化。 （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系： a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的__________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时需要y轴与重锤线平行； b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如右图所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则__________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）； c．如图，得到平抛运动轨迹后，在轨迹上取A、B、C三个点，A、B和B、C的水平间距相等且均为x＝4cm，测得A、B和B、C的竖直间距分别是cm和cm。已知当地重力加速度g＝10。由此可求得钢球做平抛运动的初速度大小为__________m/s（结果保留2位有效数字）。 （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是__________。 A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹； B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹； C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹。 【答案】 ① BC##CB ②. 球心 ③. 大于 ④. 0.80 ⑤. AB##BA 【解析】 【详解】（1）[1]AC．为了使钢球每次从斜槽末端抛出时的速度大小相同，每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，而斜槽轨道是否光滑对实验无影响，故A错误，C正确； B．为了使小球每次从斜槽末端飞出后做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，故B正确； D．移动挡板时，挡板高度的间距决定了所记录痕迹点间的竖直距离，该距离是否相当对运动轨迹的描绘不会产生影响，所以不需要等间距变化，故D错误； 故选BC。 （2）[2]小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置，故应以球心在白纸上的位置为坐标原点； [3]平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在连续相等时间内的位移之比等于连续奇数之比，由于遗落记录平抛轨迹的起始点，所以>； [4]由题意可知ABC三点中相邻两点的时间间隔相同，设为T，根据运动学规律可得 水平方向上 联立解得 （3）[5]A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，故A正确； B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，故B正确； C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，笔尖与白纸板碰撞后铅笔被弹开，铅笔的运动轨迹不是平抛运动的轨迹，故C错误。 故选AB。 12. 如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1:2:1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1，如图乙所示。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是（ ） A. 卡文迪许利用扭秤测量引力常量 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮。（选填“一”、“二”或“三”） （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_________（填选项前的字母） A.1:2 B．2:1 C．1:4 D．4:1 由此可以得出的实验结论：___________。 【答案】（1）C （2）一 （3） ①. C ②. 在物体质量和圆周运动半径一定时，向心力大小于角速度的平方成正比 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．卡文迪许利用扭秤测量引力常量，应用的是放大法，故A错误； B．探究平抛运动的特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，故B错误； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 【小问3详解】 [1]在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则两球做圆周运动的半径相等；传动皮带位于第二层，则两球做圆周运动的角速度之比为 根据 可知当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为 故选C。 [2]由此可以得出的实验结论：在物体质量和圆周运动半径一定时，向心力大小与角速度的二次方成正比。 四、解答题（本题共3小题，共36分，考生根据要求作答） 13. 在2014年11月11日开幕的第十届珠海航展上，中国火星探测系统首次亮相．中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成，其中着陆巡视器主要功能为实现火星表面开展巡视和科学探索，已知火星半径为R，引力常量为G，着陆巡视器第一次落到火星，关闭动力以的速度竖直弹起后经过时间再次落回火星表面。不计阻力，求： （1）火星表面的重力加速度g； （2）火星质量M； （3）若环绕器距火星表面的高度为h，环绕火星做匀速圆周运动，求“环绕器”绕火星运动的周期T。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据竖直上抛运动的基本规律可知，火星表面重力加速度 (2)根据火星表面万有引力等于重力得 火星质量 (3)根据万有引力提供向心力公式得 解得 14. 如图所示，粗糙水平地面与半径为的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为的小物块在水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，求： （1）小物块运动到B点时速度大小； （2）小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小； （3）小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离。 【答案】（1）；（2）160N；（3）0.8m 【解析】 【详解】（1）小物块在水平面上从A运动到B的过程中，根据动能定理有 可得 （2）小物块运动到B点时，根据牛顿第二定律可得 可得 由牛顿第三定律可知，小物块对轨道B点的压力大小为 （3）小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，则有 可得 小物块离开D点做平抛运动，有 可得 水平位移为 15. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题。一辆测试用的小型电动汽车模型质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度取，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功。 （4）从静止开始到18s末该车前进的距离。 【答案】（1）800N；（2）1000N；（3）1.12×105J；（4）127.5m 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有 可得该车在运动过程中所受阻力大小为 （2）根据图像可知，匀加速阶段加速度大小为 根据牛顿第二定律有 则该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小 （3）内汽车匀加速运动的位移为 牵引力做的功为 变加速过程中，即内，汽车牵引力的功率恒为，所以该过程中牵引力做的功为 则从静止开始到末该车所受牵引力所做的功 （4）从静止开始到18s末由动能定理得 从静止开始到18s末该车前进的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$