精品解析：广东省广州市广州大学附属中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

高一年级第二学期教学监测（一）物理卷 一、单选题（每小题4分） 1. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 B. 如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A比B的角速度大 【答案】B 【解析】 【详解】A．火车转弯超过规定速度行驶时，需要更大的向心力，则外轨和轮缘间会有挤压作用，A错误； B．在最高点时，当只有重力提供向心力时，杯底对水的支持力为零，由牛顿第三定律得水对杯底压力为零，B正确； C．轻杆对小球可以提供支持力，则小球能通过最高点的临界速度为0，C错误； D．设两球与悬点的竖直高度为h，根据牛顿第二定律 又 联立得 所以A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，角速度相等，D错误。 故选B。 2. 某公园内有一种可供游客娱乐的转盘，其示意图如图所示，转盘表面倾斜角度为。在转盘绕转轴匀速转动时，坐在其表面上的游客随转盘做匀速圆周运动。已知游客质量为m，游客到转轴的距离为R，游客和转盘表面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在转盘匀速转动过程中（　　） A. 游客一定始终受到盘面的摩擦力 B. 盘面对游客的摩擦力始终指向转轴 C. 游客在最高点的线速度最小为 D. 转盘的最大角速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．游客处于最高点时，如果重力沿转盘表面方向的分力刚好提供向心力，则此时游客受到盘面的摩擦力为0，故A错误； B．游客处于最高点时，如果重力沿转盘表面方向的分力大于所需的向心力，则盘面对游客的摩擦力背向转轴，故B错误； C．游客处于最高点时，如果重力沿转盘表面方向的分力刚好提供向心力，则有 解得 若重力沿转盘表面方向的分力大于所需的向心力，则盘面对游客的摩擦力背向转轴，此时游客在最高点的线速度小于，故C错误； D.由于在最低点时，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 则转盘的最大角速度为，故D正确。 故选D。 3. 天宫课堂中，航天员在天宫核心舱内展示了水油分离实验，如甲、乙图所示。用手握住绳子一端O，绳子另一端系住瓶口，让小瓶在瓶口朝内瓶底朝外的状态下做竖直平面内的匀速圆周运动，实现水油在瓶中分层的效果。下列说法正确的是（　　） A. 瓶子速度小于某一值就不能做完整的圆周运动 B. 水油分离后密度较小的油集中于小瓶的底部 C. 做圆周运动时瓶子的速度不变 D 若细绳突然断裂小瓶将相对空间站做匀速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AC．绕地球匀速圆周运动的空间站中为完全失重状态，瓶子受细绳拉力做匀速圆周运动，其速度大小不变，方向时刻改变，瓶子速度小于某一值仍能做完整圆周运动。故AC错误； B．由向心力表达式 可知v一定，r越小，F越大，密度大的物质所需向心力越大，越容易发生离心现象而沉积瓶子底部，密度大的水将聚集在靠近瓶子底部的位置，故B错误； D．航天员在某时刻松开细绳，瓶子不受拉力则在空间站中匀速直线运动，故D正确。 故选D。 4. 中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c发射速度要大于11.2km/s 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．a与c的角速度和周期相同，由v=ωr分析可知，va＜vc。 由a=ω2r分析可知，ac＞aa。 对于b与c，根据万有引力提供向心力得 解得，， 因c的轨道半径比b的大，则vb＞vc，Tc＞Tb，ab＞ac。 综上有，va＜vc＜vb，Ta=Tc＞Tb，ab＞ac＞aa 故AC错误，B正确； D．因同步卫星c没有脱离地球的束缚，所以同步卫星c的发射速度应小于11.2km/s，故D错误。 故选B。 5. 假设宇宙中有一双星系统由质量分别为m和M的A、B两颗星体组成。这两颗星绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，如图所示，A、B两颗星的距离为L，引力常量为G，则（　　） A. 因为OA>OB，所以m>M B. 两颗星做圆周运动的周期为 C. 若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，其他量不变，则星体A的周期将缓慢增大 D. 若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，其他量不变，则星体A的轨道半径将缓慢增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．双星系统周期相同，设A、B两颗星体的轨道半径分别为r1、r2，双星之间的万有引力提供向心力，则有， 两式联立得mr1＝Mr2 因OA>OB，即r1>r2，所以有m<M，故A错误； BC．因为r1＋r1＝L，结合， 联立可得两颗星的周期 可知若m缓慢增大，其他量不变，由上式可知周期T变小，故B正确，C错误； D．由r1＋r2＝L，结合 联立解得，若m缓慢增大，其他量不变，由上式可知A的轨道半径将缓慢减小，故D错误。 故选B。 6. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，已知滑轮可视为质点，玻璃门的宽度为，在某次关门的过程中，使用者拉住把手使滑轮A从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动，当玻璃门与滑轮A达到丁图示位置时，滑轮B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据几何关系可知A运动的位移为，根据速度—位移公式 解得 根据速度的分解有 解得 故选A。 7. 某型号轰炸机在一次投弹演习中，轰炸机在某一高度沿水平方向匀加速飞行，机上投弹手每隔相同时间释放一枚炸弹，不计空气阻力，下图中能正确反映连续投出的炸弹在空中的位置排列的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设轰炸机水平加速度为，释放炸弹的时间间隔为，设图中最下面的炸弹编号为1，往上一次是2、3、4，炸弹1、2、3距4的水平方向位移 炸弹1、2、3距4的竖直方向位移 由以上各式可得 所以炸弹在空中位置排列应该是一条倾斜直线。 故选C。 二、多选题（每小题6分） 8. “夸父一号”是中国综合性太阳探测专用卫星，2024年，“夸父一号”成功地记录了第25太阳活动周最大的耀斑。已知“夸父一号”始终位于日地连线的拉格朗日点，即可以认为它和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，关于“夸父一号”，下列说法正确的是（ ） A. “夸父一号”的线速度大于地球的线速度 B. 某一较远的小行星绕太阳轨道半径大小如果与“夸父一号”的半径相同，则其线速度大于“夸父一号” C. “夸父一号”向心力大小等于太阳对它的引力 D. 地球和太阳连线上一共有3个拉格朗日点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于夸父一号与地球的角速度相同，而地球转动半径更大，因此地球线速度大于夸父一号，选项A错误； B．根据， 可知某一小行星线速度比地球的线速度大，因此也大于夸父一号的速度，选项B正确； C．夸父一号受到的合力提供向心力，等于太阳的引力与地球引力的差值，选项C错误； D．如图，在日地连线上，有3个拉格朗日点，同时受到地球引力和太阳引力，且角速度与地球绕太阳角速度相同。3个拉格朗日点均同时受到地球和太阳的引力，合力提供向心力，选项D正确。 故选BD。 9. 我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为，飞船到达离P点最远距离为L的Q点时，被月球引力“俘获”后，在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g（是月球的6倍），飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是（　　） A. 飞船的发射速度大于11.2km/s B. 飞船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度 C. 飞船在“过渡轨道”上的P点运行速度为 D. 飞船从P点运动到Q点的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度11.2km/s是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度。飞船只是从地球轨道转移到绕月轨道，没有脱离地球引力束缚，所以发射速度小于11.2km/s，故A错误； B．在P点对飞船，根据牛顿第二定律有 解得加速度 在同一点P，r相同，所以船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度，故B正确； C．设飞船在停泊轨道速度为，对飞船在停泊轨道，由牛顿第二轮定律有 解得 又因为黄金代换式 联立解得 但飞船在 “过渡轨道” 上P点是做离心运动，所以 “过渡轨道” 上点运行速度大于，故C错误； D．飞船在停泊轨道的周期 对停泊轨道与绕月轨道，由开普勒第三定律有 飞船从P点运动到Q点的时间为 联立解得 故D正确。 故选 BD。 10. 如图所示，一斜面放在水平地面上，A、B两个质点以相同的水平速度抛出，A在竖直平面内运动，落地点为，B沿光滑斜面运动，落地点为，不计阻力，在落地之前运动的全过程中，下列关系的判断正确的是（　　） A. A与B的加速度大小之比为 B. A与B的运动时间之比为 C. A与B的在x轴方向位移大小之比为 D. A与B的水平位移大小之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A. A做平抛运动，加速度为g。B的加速度为 A与B的加速度大小之比为 A正确； B. 设高度为h，则 ， 得 B错误； C. 由 A与B的在x轴方向位移大小之比为 C正确； D. B的水平位移为 A与B的水平位移大小之比不等于，D错误。 故选AC 三、实验题 11. 用图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，图乙是变速塔轮的原理示意图。皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。 （1）下列实验中的主要探究方法与本实验相同的是_____。 A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_____。 A. B. C. D. 4：1 （3）其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数_____（选填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值_____。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】（1）B （2）B （3） ①. 变多 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究平抛运动的特点，采用等效思想，故A错误； B．探究加速度与力和质量的关系实验采用的实验方法是控制变量法，故B正确； C．探究两个互成角度的力的合成规律采用的实验方法是等效替代法，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，根据可知，变速塔轮相对应的角速度之比为；根据，由于变速塔轮边缘处的线速度大小相等，则与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为。 故选B。 【小问3详解】 [1]其他条件不变，若增大手柄的转速，则角速度增大，根据可知，左、右两标尺的格数变多； [2]增大手柄的转速，由于与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比不变，角速度之比不变，则向心力之比不变，所以两标尺格数的比值不变。 12. 某实验小组用图甲所示轨道做“探究平抛运动在水平方向运动的规律”实验。 （1）下列说法中正确的是 （多选）。 A. 应选用体积小、质量、密度均较大的小球进行实验 B. 轨道不光滑是本实验的一个误差因素 C. 实验时多次释放小球，其轨迹是基本重合的 （2）在调整轨道末端水平时，小明发现把球无初速度地放在轨道末端，球会自动滚落，如图甲所示，则轨道上端应向_________（选填“a”或“b”）方向调整。若从轨道上同一位置释放小球，则调整后小球离开轨道末端的速度_________（选填“等于”“大于”或“小于”）调整前小球离开轨道末端的速度。 （3）某同学忘记在白纸上画出竖直方向，他在白纸上找到了A0、B0、C0三个点，如图乙所示，已知小球经过这三个点的时间间隔相同，试利用这三个点，用作图法在图乙中作出竖直方向_________。 （4）图丙是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的小方格边长为10cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中被拍下的三个连续的不同位置的照片，重力加速度g取10m/s2，则频闪照相相邻闪光的时间间隔T＝_________s；小球经过B点时速度大小vB＝_________m/s（结果可用根号表示）。 【答案】（1）AC （2） ①. b ②. 小于 （3）连接A、C两点，过B点和AC连线的中点，即为竖直方向 （4） ①. 0.1 ②. 【解析】 小问1详解】 A．为了减小实验误差，将小球的位置记录的较准确，应选用体积小、质量、密度均较大的小球进行实验，故A正确； B．该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，故B错误； C．小球每次从同一位置由静止释放，所做的运动均为几乎相同的平抛运动，所以实验时多次释放小球，其轨迹是基本重合的，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 [1]根据题图可知斜槽末端向下倾斜，为保证小球做平抛运动，所以应调整轨道末端处于水平，故应将轨道的上端向b方向调整。 [2] 若从轨道上同一位置释放小球，则调整后小球离开轨道末端时下落的高度会比调整前低一些，所以调整后小球离开轨道末端的速度会小于小球调整前离开轨道末端的速度。 【小问3详解】 连接A、C两点，过B点和AC连线的中点，即为竖直方向。 【小问4详解】 设BC、AB三点间的竖直高度差为，根据 频闪照相相邻闪光的时间间隔 T＝ 小球平抛运动的水平初速度为 B点竖直方向上分速度等于AC段竖直方向上的平均速度，则 小球经过B点时速度大小 vB＝m/s 四、解答题 13. 第24届冬季奥林匹克运动会2022年2月4日-2022年2月20日在北京举办，如图所示，中国选手跳台滑雪运动员谷爱凌在一次比赛时，经过一段时间的加速滑行后从点水平飞出，经过3s落到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力（取）。求： （1）点与点的距离； （2）谷爱凌离开点时的速度大小； （3）谷爱凌从点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间和距离 【答案】（1）75m （2）20m/s （3）1.5s，9m 【解析】 【小问1详解】 OA之间的竖直高度 则OA间距离 【小问2详解】 谷爱凌离开点时的速度大小 【小问3详解】 谷爱凌从点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间 最远距离 14. 某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离d后落地。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略空气阻力。 （1）绳能承受的最大拉力是多少？ （2）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，则小球被抛出的最大水平距离是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向 水平方向 解得 设绳能承受的最大拉力为T，球做圆周运动的半径为 由圆周运动向心力公式，有 解得 【小问2详解】 设绳长为l，绳断时球的速度大小为，有 解得 绳断后球做平抛运动，竖直位移为，水平位移为x，时间为，有， 联立解得 当时，x有极大值为 15. 建立物理模型对实际问题进行分析，是重要的科学思维方法。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为的球体，地球的半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。 （1）试推导第一宇宙速度v的表达式； （2）如图1所示，假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球南北两极的小洞，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动，不考虑其它星体的作用，以地心为原点，向北为正方向建立x轴，写出小球所受引力F随变化的函数并在图2中画出其图像。 （3）在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在木星的强大引力作用下，加速向木星靠近，当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂。这个临界距离d被称为“洛希极限”。已知，木星和地球的密度分别为和，木星和地球的半径分别为和R，且。请据此近似推导木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”的表达式。【提示：当x很小时，。】 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据万有引力提供向心力有 地球的质量为 联立解得第一宇宙速度为 【小问2详解】 距离地心为x时，小球受到的万有引力大小为 因为 得 当时，引力方向指向南方，当时，引力方向指向北方，故小球所受引力F随x（）变化的图像如图所示 【小问3详解】 设木星质量为，地球质量M为，地球表面上距离木星最近的地方有一质量为m的物体，地球在木星引力作用下向木星靠近，根据牛顿第二定律，有 m在木星引力和地球引力作用下，有 其中 当时，地球将被撕裂；由可得 整理得 因为远大于R，，所以很小，则有 可得“洛希极限”的表达式为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一年级第二学期教学监测（一）物理卷 一、单选题（每小题4分） 1. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 B. 如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C. 如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A比B的角速度大 2. 某公园内有一种可供游客娱乐的转盘，其示意图如图所示，转盘表面倾斜角度为。在转盘绕转轴匀速转动时，坐在其表面上的游客随转盘做匀速圆周运动。已知游客质量为m，游客到转轴的距离为R，游客和转盘表面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在转盘匀速转动过程中（　　） A. 游客一定始终受到盘面的摩擦力 B. 盘面对游客的摩擦力始终指向转轴 C. 游客在最高点的线速度最小为 D. 转盘的最大角速度为 3. 天宫课堂中，航天员在天宫核心舱内展示了水油分离实验，如甲、乙图所示。用手握住绳子一端O，绳子另一端系住瓶口，让小瓶在瓶口朝内瓶底朝外的状态下做竖直平面内的匀速圆周运动，实现水油在瓶中分层的效果。下列说法正确的是（　　） A. 瓶子速度小于某一值就不能做完整的圆周运动 B. 水油分离后密度较小油集中于小瓶的底部 C. 做圆周运动时瓶子的速度不变 D. 若细绳突然断裂小瓶将相对空间站做匀速直线运动 4. 中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s 5. 假设宇宙中有一双星系统由质量分别为m和M的A、B两颗星体组成。这两颗星绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，如图所示，A、B两颗星的距离为L，引力常量为G，则（　　） A. 因为OA>OB，所以m>M B. 两颗星做圆周运动的周期为 C. 若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，其他量不变，则星体A的周期将缓慢增大 D. 若星体A由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，其他量不变，则星体A的轨道半径将缓慢增大 6. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，已知滑轮可视为质点，玻璃门的宽度为，在某次关门的过程中，使用者拉住把手使滑轮A从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动，当玻璃门与滑轮A达到丁图示位置时，滑轮B的速度大小为（　　） A B. C. D. 7. 某型号轰炸机在一次投弹演习中，轰炸机在某一高度沿水平方向匀加速飞行，机上投弹手每隔相同时间释放一枚炸弹，不计空气阻力，下图中能正确反映连续投出的炸弹在空中的位置排列的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每小题6分） 8. “夸父一号”是中国综合性太阳探测专用卫星，2024年，“夸父一号”成功地记录了第25太阳活动周最大的耀斑。已知“夸父一号”始终位于日地连线的拉格朗日点，即可以认为它和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，关于“夸父一号”，下列说法正确的是（ ） A. “夸父一号”的线速度大于地球的线速度 B. 某一较远的小行星绕太阳轨道半径大小如果与“夸父一号”的半径相同，则其线速度大于“夸父一号” C. “夸父一号”向心力大小等于太阳对它的引力 D. 地球和太阳连线上一共有3个拉格朗日点 9. 我国设想的登月载人飞船运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为，飞船到达离P点最远距离为L的Q点时，被月球引力“俘获”后，在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g（是月球的6倍），飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是（　　） A. 飞船的发射速度大于11.2km/s B. 飞船在“过渡轨道”上P点加速度等于“停泊轨道”上P点的加速度 C. 飞船在“过渡轨道”上的P点运行速度为 D. 飞船从P点运动到Q点的时间为 10. 如图所示，一斜面放在水平地面上，A、B两个质点以相同的水平速度抛出，A在竖直平面内运动，落地点为，B沿光滑斜面运动，落地点为，不计阻力，在落地之前运动的全过程中，下列关系的判断正确的是（　　） A. A与B的加速度大小之比为 B. A与B的运动时间之比为 C. A与B在x轴方向位移大小之比为 D. A与B的水平位移大小之比为 三、实验题 11. 用图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，图乙是变速塔轮的原理示意图。皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。 （1）下列实验中的主要探究方法与本实验相同的是_____。 A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_____。 A. B. C. D. 4：1 （3）其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数_____（选填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值_____。（选填“变大”“变小”或“不变”） 12. 某实验小组用图甲所示轨道做“探究平抛运动在水平方向运动的规律”实验。 （1）下列说法中正确的是 （多选）。 A. 应选用体积小、质量、密度均较大的小球进行实验 B. 轨道不光滑是本实验的一个误差因素 C. 实验时多次释放小球，其轨迹是基本重合的 （2）在调整轨道末端水平时，小明发现把球无初速度地放在轨道末端，球会自动滚落，如图甲所示，则轨道上端应向_________（选填“a”或“b”）方向调整。若从轨道上同一位置释放小球，则调整后小球离开轨道末端速度_________（选填“等于”“大于”或“小于”）调整前小球离开轨道末端的速度。 （3）某同学忘记在白纸上画出竖直方向，他在白纸上找到了A0、B0、C0三个点，如图乙所示，已知小球经过这三个点的时间间隔相同，试利用这三个点，用作图法在图乙中作出竖直方向_________。 （4）图丙是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的小方格边长为10cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中被拍下的三个连续的不同位置的照片，重力加速度g取10m/s2，则频闪照相相邻闪光的时间间隔T＝_________s；小球经过B点时速度大小vB＝_________m/s（结果可用根号表示）。 四、解答题 13. 第24届冬季奥林匹克运动会2022年2月4日-2022年2月20日在北京举办，如图所示，中国选手跳台滑雪运动员谷爱凌在一次比赛时，经过一段时间的加速滑行后从点水平飞出，经过3s落到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力（取）。求： （1）点与点的距离； （2）谷爱凌离开点时的速度大小； （3）谷爱凌从点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间和距离 14. 某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离d后落地。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略空气阻力。 （1）绳能承受的最大拉力是多少？ （2）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，则小球被抛出的最大水平距离是多少？ 15. 建立物理模型对实际问题进行分析，是重要科学思维方法。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为的球体，地球的半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。 （1）试推导第一宇宙速度v的表达式； （2）如图1所示，假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球南北两极的小洞，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动，不考虑其它星体的作用，以地心为原点，向北为正方向建立x轴，写出小球所受引力F随变化的函数并在图2中画出其图像。 （3）在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在木星的强大引力作用下，加速向木星靠近，当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂。这个临界距离d被称为“洛希极限”。已知，木星和地球的密度分别为和，木星和地球的半径分别为和R，且。请据此近似推导木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”的表达式。【提示：当x很小时，。】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $