精品解析：河南省驻马店市驻马店经济开发区高级中学2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题

2023—2024学年度下期高一期中考试 物理试题 考试时间：75分钟；命题人：王志强；审题人：郜飞燕 注意：本试卷共四大题，15个小题。本场考试时间75分钟，卷面满分100分。 一、单选题（本题共有6小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不答的得0分。） 1. 在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献，下列关于科学家和他们的贡献叙述符合史实的是（　　） A. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量 B. 牛顿根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因 C. 卡文迪什在实验室通过扭秤实验，测出了万有引力常量 D. 第谷对行星的运动进行大量长期观测，并发现了行星运动的规律 2. 在某校秋季运动会，该运动会在全体同学和老师的共同努力下获得了圆满成功。其中高三某班张明同学参加了三级跳远，并获得了高三年级组本项目的冠军，设张明同学在空中过程只受重力和沿跳远方向恒定的水平风力作用，地面水平、无杂物、无障碍，每次和地面的作用时间不计，假设人着地反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变方向相反，每一次起跳的最大高度和第一次相同，则张明同学从A点开始起跳到D点的整过程中均在竖直平面内运动，下列说法正确的是（　　） A 每次起跳时速度与水平方向夹角不变 B. 每次起跳到着地水平位移 C. 从起跳到着地三段过程中水平方向速度变化量相等 D. 三段过程最高点的速度相同 3. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 某同学在操场上进行1000米长跑时，若保持速度大小不变，则该同学做匀变速曲线运动 B. 某同学将铅球向斜上方推出，不计空气阻力，铅球在空中做匀变速曲线运动 C. 某同学使用细线悬挂的小球在水平面内做匀速圆周运动，小球做匀变速曲线运动 D. 某同学将小球竖直向上抛出后，小球做匀变速曲线运动 4. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态 B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最小 C. 丙图中，火车转弯低于规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向角速度相等 5. 第十一届全国杂技展演于2023年3月在山东省举办，如图所示，水平固定的细长杆上套有一遥控电动小车P，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接P，另一端悬挂一杂技演员Q。设初始时细线的右边部分与水平方向的夹角为θ，现在遥控作用下使电动小车P开始向左匀速运动，电动小车和演员均可视为质点，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. 当时，杂技演员Q速度为零，处于平衡状态 B. 当时，P、Q的速度大小之比是2∶1 C. 在θ向90°增大的过程中，绳子的拉力始终等于演员的重力 D. 在θ向90°增大的过程中，演员Q一直处于失重状态 6. 老师在上课时，为了演示平抛运动将一粉笔头（视为质点）水平抛出，粉笔头正好垂直击中一倾斜木板，已知木板与水平方向的夹角为，粉笔头的抛出点到落点的水平距离为，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（ ） A. 粉笔头的初速度大小为 B. 粉笔头下落的高度为 C. 粉笔头击中木板时的速度大小为 D. 粉笔头下落过程中的位移大小为 二、多选题（本题共有4小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，选对的得6分，对而不全的得3分，选错或不答的得0分。） 7. 如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的（　　） A. 线速度大小之比为3：3：2 B. 角速度之比为3：3：2 C. 周期之比为2：3：3 D. 向心加速度大小之比为9：6：4 8. 如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 地面受到压力始终大于 B. 小球到达与圆心等高的B点时对铁块的作用力可能为0 C. 经过最低点A时地面受到的压力可能等于 D. 小球在圆轨道最高点C点时，地面受到的压力可能为0 9. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与变轨空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度 B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等 C. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于7.9km/s D. 飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间小于 10. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动水平圆盘，上面放置一劲度系数k=68N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量m=1.0kg的小物块A，物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.20，开始时弹簧未发生形变，长度l0=0.50m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘则（　　） A. 圆盘转动的周期为秒时，物块A开始滑动 B. 当圆盘角速度缓慢地增加到6.0rad/s时，弹簧的伸长量为0.5m C. 在角速度从零缓慢地增加到2rad/s过程中，物块与盘间摩擦力为静摩擦力，其静摩擦力大小与角速度成正比 D. 当ω＞2rad/s时，物块与盘间摩擦力为滑动摩擦力，其滑动摩擦力大小与角速度成正比 三、实验题（共14分） 11. 某学校新进了一批传感器，小明在老师指导下，在实验室利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与物体质量、轨道半径及转速的关系。实验装置如图甲所示。带孔的小清块套在光滑的水平细杆上。通过细杆与固定在转轴上的拉力传感器相连。小滑块上固定有转速传感器。细杆可绕转轴做匀速圆周运动小明先保持滑块质量和轨道半径不变来探究向心力与转速的关系。 （1）小明采用的实验方法主要是________。（填正确答案标号） A.理想模型法 B.控制变量法 C.等效替代法 （2）若拉力传感器的示数为F，转速传感器的示数为n，小明通过改变转速测量出多组数据，作出了如图乙所示的图像，则小明选取的横坐标可能是______________________。 A.n B. C. D. （3）小明测得滑块做圆周运动的半径为r，若F、r、n均取国际单位，图乙中图线的斜率为k，则滑块的质量可表示为m=_________。 12. “探究平抛运动的特点”实验中，两个实验小组选用不同的仪器进行实验。 （1）A组同学采用如图甲所示的装置做实验。在此实验中，下列操作或说法正确的是______________。 A. 将斜槽轨道的末端调成水平 B. 用天平称出小球的质量 C. 每次必须在轨道的同一位置静止释放小球 D. 图甲中挡条每次必须等间距下移 （2）B组同学通过频闪照相，得到做平抛运动的小球以竖直放置的方格板为背景的照片，如图乙所示，方格的边长图中已经标出，取重力加速度大小，根据图乙中数据回答下列问题： ①图乙中的a点______________（填“是”、“不是”或“不确定是”）平抛运动的起点。 ②该频闪照相的周期为______________s。（结果保留两位有效数字） ③小球做平抛运动的初速度大小为______________m/s。（结果保留两位有效数字） 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，在摩托车赛道上，水平路面的前方有一个壕沟，壕沟两侧高度差h＝0.8m，水平间距x＝4m。忽略空气阻力，重力加速度g取10。若摩托车刚好能跨过这个壕沟，求： （1）摩托车在空中运动的时间t； （2）摩托车水平飞出时的初速度； （3）摩托车落地时的速度v的大小和方向。 14. 嫦娥二号卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星．设卫星距月球表面的高度为，做匀速圆周运动的周期为，已知月球半径为，引力常量为（球的体积公式，其中R为球的半径），求： （1）月球质量M； （2）月球表面的重力加速度g； （3）月球的密度ρ． 15. 如图所示，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点。已知圆弧的半径为R，BC弧对应的圆心角，不计空气阻力，，。求： （1）小球在A点时速度大小 （2）从A到B过程，在B点对轨道弹力为多大？ （2）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年度下期高一期中考试 物理试题 考试时间：75分钟；命题人：王志强；审题人：郜飞燕 注意：本试卷共四大题，15个小题。本场考试时间75分钟，卷面满分100分。 一、单选题（本题共有6小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不答的得0分。） 1. 在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献，下列关于科学家和他们的贡献叙述符合史实的是（　　） A. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量 B. 牛顿根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因 C. 卡文迪什在实验室通过扭秤实验，测出了万有引力常量 D. 第谷对行星的运动进行大量长期观测，并发现了行星运动的规律 【答案】C 【解析】 【详解】AC．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什在实验室通过扭秤实验，测出了万有引力常量，故A错误，C正确； B．伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，故B错误； D．第谷对行星的运动进行大量长期观测，开普勒利用第谷的数据发现了行星运动的规律，故D错误。 故选C。 2. 在某校秋季运动会，该运动会在全体同学和老师的共同努力下获得了圆满成功。其中高三某班张明同学参加了三级跳远，并获得了高三年级组本项目的冠军，设张明同学在空中过程只受重力和沿跳远方向恒定的水平风力作用，地面水平、无杂物、无障碍，每次和地面的作用时间不计，假设人着地反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变方向相反，每一次起跳的最大高度和第一次相同，则张明同学从A点开始起跳到D点的整过程中均在竖直平面内运动，下列说法正确的是（　　） A. 每次起跳时速度与水平方向夹角不变 B. 每次起跳到着地水平位移 C 从起跳到着地三段过程中水平方向速度变化量相等 D. 三段过程最高点的速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A. 张明同学的运动可分解为水平分向的匀加速直线运动（有初速度）和竖直方向的竖直上抛运动，依次起跳时水平速度都增大，每一次起跳的最大高度和第一次相同，则知竖直速度大小相同，根据分速度与合速度关系知，每次起跳时速度与水平方向夹角不同，故A错误； B．水平方向为初速度不为零的匀加速直线运动，每一次起跳的最大高度和第一次相同，根据竖直方向的运动规律知，每一次起跳时间相同，则不是 故B错误； C．每次起跳在空中的时间相同，而水平方向每次起跳都是匀加速直线运动，则三段过程中水平方向速度的变化量 相等， 故C正确； D．当他运动到最高点时，竖直速度为零，但水平速度大小不相等，故三段过程最高点的速度不相同，故D错误。 故选C。 3. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 某同学在操场上进行1000米长跑时，若保持速度大小不变，则该同学做匀变速曲线运动 B. 某同学将铅球向斜上方推出，不计空气阻力，铅球在空中做匀变速曲线运动 C. 某同学使用细线悬挂的小球在水平面内做匀速圆周运动，小球做匀变速曲线运动 D. 某同学将小球竖直向上抛出后，小球做匀变速曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．跑步的同学有时做匀速直线运动，有时做匀速圆周运动，均不是匀变速曲线运动，故A错误； B．铅球推出后在空中运动的过程中，只受重力作用，铅球做匀变速曲线运动，故B正确； C．匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，方向不断发生变化，因此匀速圆周运动不是匀变速曲线运动，故C错误； D．小球竖直向上抛出后做直线运动，不是曲线运动，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确是（　　） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态 B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底压力最小 C. 丙图中，火车转弯低于规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球向角速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，向心加速度向上，处于超重状态，A错误； B．乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处时 解得 在最高点时 解得 可知在最高处水对水桶底的压力最小，B错误； C．丙图中，通常是外轨比内轨高 火车按照规定的速度行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力，火车转弯小于规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用，C正确； D．小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，受力分析如图所示 受到的向心力 解得 A位置小球的运动半径大，则A位置小球的角速度小，D错误。 故选C。 5. 第十一届全国杂技展演于2023年3月在山东省举办，如图所示，水平固定的细长杆上套有一遥控电动小车P，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接P，另一端悬挂一杂技演员Q。设初始时细线的右边部分与水平方向的夹角为θ，现在遥控作用下使电动小车P开始向左匀速运动，电动小车和演员均可视为质点，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. 当时，杂技演员Q速度为零，处于平衡状态 B. 当时，P、Q的速度大小之比是2∶1 C. 在θ向90°增大的过程中，绳子的拉力始终等于演员的重力 D. 在θ向90°增大的过程中，演员Q一直处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．当时，即为电动小车P到达O点正下方时，此时演员Q的速度为零，但Q的合外力向上，处于向下减速的末端，此时 故A错误； B．由题可知，P、Q用同一根细线连接，则电动小车P沿细线方向的速度与演员Q的速度相等，则当时有 解得 故B正确； CD．演员Q从开始运动到最低点的过程中，向下做减速运动，加速度向上，处于超重状态，绳子的拉力始终大于演员的重力，故CD错误。 故选B。 6. 老师在上课时，为了演示平抛运动将一粉笔头（视为质点）水平抛出，粉笔头正好垂直击中一倾斜木板，已知木板与水平方向的夹角为，粉笔头的抛出点到落点的水平距离为，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（ ） A. 粉笔头的初速度大小为 B. 粉笔头下落的高度为 C. 粉笔头击中木板时的速度大小为 D. 粉笔头下落过程中的位移大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由平抛运动规律可知 由粉笔头击中木板的方向可知 解得 ， A正确； B．粉笔头下落的高度 B错误； C．粉笔头在竖直方向上的分速度大小 粉笔头击中木板时的速度大小 C错误； D．粉笔头下落过程中的位移大小 D错误。 故选A。 二、多选题（本题共有4小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，选对的得6分，对而不全的得3分，选错或不答的得0分。） 7. 如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的（　　） A. 线速度大小之比为3：3：2 B. 角速度之比为3：3：2 C. 周期之比为2：3：3 D. 向心加速度大小之比为9：6：4 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．A、B通过摩擦传动，边缘线速度大小相等，B、C同轴转动，角速度相等，由 可知，B、C的线速度之比为3：2，故a、b、c三点的线速度大小之比为3：3：2，由 可知，A、B的角速度之比为3：2，故a、b、c三点的角速度之比为3：2：2，选项A正确，B错误； C．根据 可知a、b、c三点在转动过程中的周期之比为2：3：3，选项C正确； D．由 结合AB解析中的结论可得，向心加速度大小之比为9：6：4，选项D正确。 故选ACD。 8. 如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 地面受到的压力始终大于 B. 小球到达与圆心等高的B点时对铁块的作用力可能为0 C. 经过最低点A时地面受到的压力可能等于 D. 小球在圆轨道最高点C点时，地面受到的压力可能为0 【答案】BD 【解析】 【详解】AD．如果小球能在上半圆运动，则小球会对铁块有向上的弹力，这样铁块对地面的压力就小于自身重力，如果小球在圆轨道最高点C点时，对铁块的弹力恰好等于铁块重力，铁块对地面正好为0，故A错误，D正确； B．如果小球刚好达到B点，则此时到达B点时速度为零，则铁块对小球无作用力，根据牛顿第三定律可知，此时，小球对铁块的作用力为零，故B正确； C．小球经过最低点A时，因为需要向心力，所以铁块对小球的支持力大于小球重力，根据牛顿第三定律，小球对铁块的压力大于自身重力，所以，铁块对地面的压力大于，故C错误。 故选BD。 9. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与变轨空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度 B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等 C. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于7.9km/s D. 飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点时间小于 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据变轨原理，飞船在圆轨道Ⅰ的A点需加速做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ，故飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度，故A正确； B．根据牛顿第二定律 故飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等，故B正确； C．第一宇宙速度为7.9km/s，是最大环绕速度，飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于圆轨道Ⅰ经过A点的速度，圆轨道Ⅰ经过A点的速度小于7.9km/s，飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度不一定大于7.9km/s，故C错误； D．根据万有引力与重力的关系 根据万有引力提供向心力 解得飞船在轨道Ⅲ的周期为 根据开普勒第三定律 轨道Ⅱ的半轴长小于轨道Ⅲ的半径，故飞船在轨道Ⅱ的周期小于轨道Ⅲ的周期，飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为 故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置一劲度系数k=68N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量m=1.0kg的小物块A，物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.20，开始时弹簧未发生形变，长度l0=0.50m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘则（　　） A. 圆盘转动的周期为秒时，物块A开始滑动 B. 当圆盘角速度缓慢地增加到6.0rad/s时，弹簧的伸长量为0.5m C. 在角速度从零缓慢地增加到2rad/s过程中，物块与盘间摩擦力为静摩擦力，其静摩擦力大小与角速度成正比 D. 当ω＞2rad/s时，物块与盘间摩擦力为滑动摩擦力，其滑动摩擦力大小与角速度成正比 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设圆盘的角速度为ω0时，物块A将开始滑动，此时物块的最大静摩擦力提供向心力，则有 μmg＝mω02l0 解得 可得对应的周期为 故A错误； B．设弹簧的伸长量为，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有 μmg＋kΔx＝mω2（l0＋Δx） 代入数据解得 Δx＝0.5m 故B正确； C．在角速度从零缓慢地增加到2rad/s过程中，物块与盘间摩擦力为静摩擦力 =mω2l0 可得 随着角速度平方的增加而增大，故C正确； D．当ω＞2rad/s时，物块与盘间摩擦力为滑动摩擦力为定值，为 f=μmg=2N 故D错误。 故选BC。 三、实验题（共14分） 11. 某学校新进了一批传感器，小明在老师指导下，在实验室利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与物体质量、轨道半径及转速的关系。实验装置如图甲所示。带孔的小清块套在光滑的水平细杆上。通过细杆与固定在转轴上的拉力传感器相连。小滑块上固定有转速传感器。细杆可绕转轴做匀速圆周运动小明先保持滑块质量和轨道半径不变来探究向心力与转速的关系。 （1）小明采用的实验方法主要是________。（填正确答案标号） A.理想模型法 B.控制变量法 C.等效替代法 （2）若拉力传感器的示数为F，转速传感器的示数为n，小明通过改变转速测量出多组数据，作出了如图乙所示的图像，则小明选取的横坐标可能是______________________。 A.n B. C. D. （3）小明测得滑块做圆周运动的半径为r，若F、r、n均取国际单位，图乙中图线的斜率为k，则滑块的质量可表示为m=_________。 【答案】 ①. B ②. D ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可知，该实验是先保持小滑块质量和半径不变去测量向心力和转速的关系，是先控制一些变量，在研究其中两个物理量之间的关系，是控制变量法，故B正确，AC错误； 故选B。 （2）[2]根据向心力与转速关系有 可知小明选取的横坐标可能是，故选D。 （3）[3]根据题意有 结合向心力与转速的关系可得 12. “探究平抛运动的特点”实验中，两个实验小组选用不同的仪器进行实验。 （1）A组同学采用如图甲所示的装置做实验。在此实验中，下列操作或说法正确的是______________。 A. 将斜槽轨道的末端调成水平 B. 用天平称出小球的质量 C. 每次必须在轨道的同一位置静止释放小球 D. 图甲中挡条每次必须等间距下移 （2）B组同学通过频闪照相，得到做平抛运动的小球以竖直放置的方格板为背景的照片，如图乙所示，方格的边长图中已经标出，取重力加速度大小，根据图乙中数据回答下列问题： ①图乙中的a点______________（填“是”、“不是”或“不确定是”）平抛运动的起点。 ②该频闪照相的周期为______________s。（结果保留两位有效数字） ③小球做平抛运动的初速度大小为______________m/s。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）AC （2） ①. 是 ②. 0.071 ③. 0.70 【解析】 【小问1详解】 A．要使小球水平抛出，斜槽轨道的末端必须调成水平，故A正确。 B．实验研究平抛运动的规律，与质量无关，不需要测量小球的质量，故B错误； C．为了保证小球每一次抛出时的速度相等，斜槽轨道不需要光滑，需要小球每次从同一位置释放即可，故C正确； D．图甲中挡条不必等间距下移，这样会增加实验的复杂程度，最后描定的点都需要用光滑的曲线连接起来，与是否能间距无关，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 ①[1]由于a、b、c、d间水平位移相同，可知时间间隔一定，并且四个点间的相邻竖直距离之比为，因此点是平抛运动的起点。 ②[2]在竖直方向上由匀变速直线运动规律可得 解得 ③[3]在水平方向上由 解得 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，在摩托车赛道上，水平路面的前方有一个壕沟，壕沟两侧高度差h＝0.8m，水平间距x＝4m。忽略空气阻力，重力加速度g取10。若摩托车刚好能跨过这个壕沟，求： （1）摩托车在空中运动的时间t； （2）摩托车水平飞出时的初速度； （3）摩托车落地时的速度v的大小和方向。 【答案】（1）0.4s；（2）10m/s；（3），方向与水平面成角度， 【解析】 【详解】（1）摩托车在空中做平抛运动，所以有 解得 （2）摩托车水平飞出时的初速度 （3）摩托车落地时速度的竖直分量为 所以落地速度为 假设摩托车落地速度与水平面成角度，则 14. 嫦娥二号卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星．设卫星距月球表面的高度为，做匀速圆周运动的周期为，已知月球半径为，引力常量为（球的体积公式，其中R为球的半径），求： （1）月球的质量M； （2）月球表面的重力加速度g； （3）月球的密度ρ． 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 【详解】（1）由题意知，嫦娥二号的轨道半径，令月球质量为，嫦娥二号质量为，根据万有引力提供圆周运动向心力有： 可得质量： ； （2）在月球表面重力与万有引力相等有： 所以月球表面重力加速度： ； （3）根据密度公式有月球的密度得到： ． 15. 如图所示，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点。已知圆弧的半径为R，BC弧对应的圆心角，不计空气阻力，，。求： （1）小球在A点时速度大小 （2）从A到B过程，在B点对轨道弹力为多大？ （2）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向。 【答案】（1）；（2）；（3），竖直向下 【解析】 【详解】（1）小球从A点做平抛运动，竖直方向上 恰好落到B点，则 解得 （2）从A到B过程，在B点的速度 在B点，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律 联立解得在B点对轨道弹力大小 （3）小球从D到B的过程做平抛运动 解得 D处小球做圆周运动，设管壁对小球的支持力为FN，由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可得，小球在D处对管壁的压力大小为 方向竖直向下。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $