精品解析：陕西省榆林市府谷县第一中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试物理试题

府谷县第一中学2024~2025学年第二学期期中考试 高一物理试题 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 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。 4．本卷命题范围：人教版必修第二册第五章至第七章。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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） 1. 如图所示，质点做减速曲线运动，运动中点的速度的方向和加速度的方向描述正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】BD．质点做曲线运动时，速度方向为轨迹的切线方向，合外力的方向指向轨迹的凹侧，即加速度指向轨迹的凹侧，BD错误； CD．质点速度在减小，速度与加速度方向夹角大于90°，A正确，C错误。 故选A。 2. 经典力学是以牛顿的三大定律为基础的，相对论是现代物理学的基础，关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是（　　） A. 运动的时钟会变快，运动的尺子会变长 B. 在某参考系中同时发生的两件事，在另一参考系看来不一定是同时的 C. 牛顿运动定律是普适定律，既适用于宏观物体也适用于微观物体 D. 地球以30000m/s的速度绕太阳公转时，经典力学就不适用了 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据钟慢效应，相对论时空观认为运动的时钟会变慢，根据尺缩效应，相对论时空观认为运动的尺子会变短，故A错误； B．相对论时空观认为在某参考系中同时发生的两件事，在另一参考系看来不一定是同时的，故B正确； C．由经典力学的局限性可知，牛顿运动定律不适用于接近光速的物体和微观物体，适用于低速运动的宏观物体，故C错误； D．30000m/s相对于光速，属于低速，所以地球以30000m/s的速度绕太阳公转时，经典力学仍适用，故D错误。 故选B。 3. 开普勒－22b是人类发现的首颗位于宜居带的系外行星，距地球约600光年，围绕一颗和太阳非常相似的恒星公转。已知开普勒-22b的自转周期为T，一定质量的物体在开普勒-22b“两极”处的重力为赤道处重力的1.2倍，引力常量为G，则开普勒-22b的平均密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由万有引力定律得物体在“两极”处时，有 在赤道处，有 解得 联立解得 故选B。 4. 如图所示，一艘小船要从点渡过一条两岸平行、宽度的河流，已知小船在静水中运动的速度为，水流速度为，方向向右。B点距小船正对岸的A点。下列关于该船渡河的判断中，不正确的是（　　） A. 小船过河的最短航程为 B. 小船过河的最短时间为 C. 小船做匀速直线运动 D. 若要使小船运动到B点，则小船船头指向与上游河岸成角 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为水流速度大于静水中船速，所以合速度的方向不可能垂直于河岸，则小船不可能到达正对岸，当合速度的方向与静水中船速的方向垂直时，合速度的方向与河岸的夹角最大，渡河航程最短，如图所示 根据几何关系有 因此小船过河的最短航程 故A正确，不符合题意； B．当静水中船速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间 故B正确，不符合题意； C．小船同时参与两个方向的匀速直线运动，合运动是匀速直线运动，故C正确，不符合题意； D．设小船船头指向与上游河岸成角，静水中船速垂直于河岸方向的分速度为，静水中船速平行于河岸方向的分速度为，则渡河时间 沿河岸方向的位移 联立解得 故D错误，符合题意 故选D。 5. 如图所示，一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的2倍，皮带与两轮之间不发生滑动。机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，B、C两点在轮边缘。下列说法正确的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比 【答案】A 【解析】 【详解】A．机器和电动机是皮带传动，所以B、C点的线速度大小相等，有 A、C点是共轴传动，有 由公式，可得 故有 故A正确； B．由上分析可知，即，故B错误； C．由公式，得向心加速度 故C错误； D．由公式，得电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比 故D错误。 故选A。 6. 建筑工地上有一种小型打夯机，其结构原理如图所示，一个质量为的支架（含电动机）上有一根长为的轻杆，一端固定一个质量为的铁块（视为质点），另一端固定在电动机的转轴上。电动机带动铁块在竖直平面内做匀速圆周运动，当转动的角速度达到一定数值时，支架抬起然后砸向地面，从而起到夯实地基的作用。若重力加速度为，空气阻力不计，则（　　） A. 铁块做圆周运动线速度始终不变 B. 铁块转动到最低点时处于支架对地面的压力小于 C. 若使支架离开地面，则电动机的角速度 D. 若使支架离开地面，则电动机的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁块做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向沿圆的切线，因此线速度不断变化，故A错误； B．铁块转动到最低点时，有竖直向上的加速度，故杆对铁块的拉力大于其所受的重力，铁块处于超重状态，即支架对地面的压力大于，故B错误； CD．铁块转动到最高点时对支架有向上的拉力使其离开地面，支架刚离开地面时，对铁块的拉力有 其转动到最高点时，由牛顿第二定律可得 解得 即若使支架离开地面，则电动机的角速度 故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量为的质点在平面上以某一速度运动时（方向如图中箭头所示），受到大小不变，方向沿轴负方向的合力作用，已知质点运动的最小速度为，合力大小为。则下列说法正确的是（　　） A. 质点的速度最小时，质点离轴的距离最远 B. 当质点速度大小变为时，速度与轴的夹角为30° C. 质点速度由增加到所需时间为 D. 质点回到轴上时，速度和初速度相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．将速度沿轴和轴方向正交分解，由于合力沿轴负方向，因此质点在轴方向上做匀速运动，在轴方向上速度先减小后反向增加，当沿轴方向速度减为零时，合速度最小，沿轴方向，质点离 x 轴的距离最远，故A正确； B．由题可知，沿轴方向的分速度为，当质点速度大小变为时，设速度与轴夹角为，则有 可知此时速度与轴的夹角为60°，故B错误； C．质点速度由增加到时，沿轴方向速度由0增加到，则 ， 可知所需时间 故C错误； D．质点回到轴上时，沿轴方向的分速度大小相等，方向相反，沿轴方向的分速度大小和方向都相同，因此回到轴上时，速度和初速度大小相等，方向不同，故D错误。 故选A。 8. 2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，之后准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。嫦娥六号探测器自此开启世界首次月球背面采样返回之旅，预选着陆和采样区为月球背面南极—艾特肯盆地。如图所示为嫦娥六号探测器进入月球轨道的变轨示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，M，N点分别为切点。则下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号探测器的发射速度大于第二宇宙速度 B. 嫦娥六号探测器由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，需M点点火减速 C. 嫦娥六号探测器在轨道Ⅱ上运行时，经过M点时的速度小于经过N点时的速度 D. 嫦娥六号探测器在轨道Ⅱ上经过N点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过N点的加速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．嫦娥六号探测器环绕月球运行，是月球的卫星，没有脱离地球的束缚，因此其发射速度一定小于第二宇宙速度，故A错误； B．嫦娥六号探测器由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，即由高轨进入低轨，做近心运动，因此需要M点点火减速，故B正确； C．嫦娥六号探测器在轨道Ⅱ上运行时，由开普勒第二定律可知，经过M点的速度小于经过N点的速度，故C正确； D．嫦娥六号探测器在轨道Ⅱ上经过N点与在轨道Ⅲ上经过N点时到月球的距离不变，则由公式得，所以嫦娥六号探测器在轨道Ⅱ上经过N点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过N点的加速度，故D错误。 故选BC。 9. 一质量为的物体（视为质点）在坐标系xOy中，从坐标原点O处出发并计时开始，沿x轴方向的图像如图甲所示，沿y轴方向做初速度为0的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的合力大小为1N B. 2s时物体沿y方向的分速度大小为 C. 2s时物体的速度大小为 D. 前2s内物体的位移大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由甲图可得 由乙图可得 则物体的加速度为 由牛顿第二定律可得 故A错误； BC．时，物体分速度分别为， 物体的速度大小为 故B错误，C正确； D．前2s内，物体的分位移分别为， 物体的位移大小为 故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角θ=37°，一条长度L=0.5m的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量m=0.2kg的小球，圆锥体可以绕锥体的轴线以不同的角速度匀速转动，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 圆锥体静止时小球受锥面支持力大小为1.6N B. 圆锥体的角速度ω=5rad/s时小球刚好离开锥面 C. 圆锥体的角速度ω=4rad/s时细绳拉力大小为1.6N D. 圆锥体的角速度ω=6rad/s时细绳拉力大小为3.6N 【答案】BD 【解析】 【详解】A．圆锥体静止时小球受重力mg、锥面的支持力FN、细绳拉力FT，由三力平衡 故A错误； B．当小球刚要离开锥面时，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，水平方向 竖直方向 解得圆锥体角速度 故B正确； C．当圆锥体的角速度ω=4rad/s时，小球没有离开锥面，水平方向 竖直方向 解得， 故C错误； D．当圆锥体角速度ω=6rad/s时，小球已离开锥面，设绳子与转轴夹角为θ，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，由 解得 故D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 用如图甲所示的装置“探究平抛运动的特点”，通过描点法来研究平抛运动的轨迹，先将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，让小铁球多次沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，并挤压白纸留下一系列痕迹点. （1）实验中小王同学和小刘同学在白纸上依次记录小球的位置，分别如图乙、丙所示，从图中可以看出小王同学的错误可能是_____，小刘同学的实验错误可能是_____（将正确选项前面的字母填在横线上）。 A.斜槽末端不水平 B.小球与斜槽之间摩擦太大 C.每次由静止释放小球的位置不同 D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高 （2）小陈同学对小球采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取小球平抛运动的轨迹，并得到如图丁所示的图片，图片中、、、是连续四次拍摄的小球所在的位置。 ①方格纸中每个小方格的实际边长为，在已探究出竖直方向的运动为自由落体运动的基础上，求得小球做平抛运动的初速度大小为_____，小球经过图片中点时速度大小为_____（用边长和当地重力加速度表示）。 ②通过分析可知图片中点_____（填“是”或“不是”）小球抛出点。 【答案】（1） ①. A ②. C （2） ①. ②. ③. 不是 【解析】 【小问1详解】 [1]从图中可以看出小王同学的小球运动轨迹是先做斜上抛运动，则其错误可能是斜槽末端不水平，故选A； [2]小刘同学的实验得到的小球运动轨迹不在同一条抛物线上，则其错误可能是每次由静止释放小球的位置不同，导至抛出时的初速度不相同，造成轨迹不同，故选C。 【小问2详解】 ①[1]根据， 可得初速度 [2]小球经过图片中点时的竖直速度 则b点的速度大小为 ②[3]若a点为抛出点，则竖直方向位移之比为1:3:5…，则由图可知相邻各点的竖直位移之比为1:2:3……，可知a点不是抛出点。 12. 某同学用如图甲所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时的速度大小与此时细线拉力大小的关系。力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力FT的大小，光电门测量小球通过光电门的挡光时间Δt。 （1）调节细线的长度和光电门位置，使小球静止时，小球球心恰好位于光电门中心。 （2）用螺旋测微器测得小球直径为d，小球通过光电门的速度v=________。 （3）小球经过光电门时，细线拉力FT应为力传感器示数在小球摆动中各个时刻的________（选填“最大值”“最小值”或“平均值”）。 （4）改变小球通过光电门的速度重复实验，测出多组速度v和对应拉力FT的数据，作出FT-v2图像如图乙所示。已知当地重力加速度，则由图像可求小球的质量为m=________kg，光电门中心到悬点的距离为L=________m。 【答案】 ①. ②. 最大值 ③. 0.05 ④. 0.1 【解析】 【详解】（2）[1]小球通过光电门的速度。 （3）[2]小球摆动过程中受力如图所示，细线与竖直方向成θ角时，根据牛顿第二定律得 解得 小球向最低点运动过程中速度和cosθ都增大，所以到达最低点时速度和cosθ都最大，故在最低点FT最大。 （4）[3][4]小球摆至最低点时，根据牛顿第二定律得 整理得 根据图像得， 解得，。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. “风云三号G星”是我国首颗降水测量卫星，“风云三号G星”的运行周期约为90min，某时刻“风云三号G星”、同步卫星、地心的连线在同一直线上，如图所示。求： （1）“风云三号G星”与同步卫星的线速度之比； （2）“风云三号G星”与同步卫星的加速度之比； （3）从图示时刻起到“风云三号G星”、同步卫星与地心再次共线所需的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设“风云三号G星”与同步卫星的轨道半径分别为、，周期分别为、 由开普勒第三定律得 ， 解得 根据 则 【小问2详解】 卫星环绕地球运行的向心加速度为 则“风云三号G星”与同步卫星的加速度之比 【小问3详解】 设“风云三号G星”、同步卫星与地球到下一次共线的时间为t，“风云三号G星”、同步卫星在时间t内转过的角度分别为 该时间内“风云三号G星”比同步卫星在该时间内多转过的角度为，则由 解得 代入数据解得 14. 如图所示，质量均为m的物块A、B、C叠放在水平转台上，B、C用长为L的轻绳相连，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ。物块随转台一起匀速转动，B、C离转台中心的距离之比为2∶1。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求： （1）物块A随转台一起转动时角速度的最大值； （2）物块C与转台间开始滑动时转台转动的角速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 转台转动角速度较小时，物块受静摩擦力提供向心力，开始滑动时静摩擦力最大，由 解得角速度最大值 物块A仅受静摩擦力提供向心力，且转动半径大，会最先发生相对滑动 即物块A随转台一起转动时角速度最大值 【小问2详解】 物块A达到最大角速度时，此后A滑离，B仍与转盘一起转动，由，物块C与转台间开始滑动时，B早就达到最大静摩擦力，此时绳子有拉力，B有向外滑、C有向内滑的趋势，设转台角速度为，对B分析 对C分析 解得 15. 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘9.2m处放着一质量的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用水平向右的拉力作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达桌面的边缘A点飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（取重力加速度，，）求： （1）铁块经D点时的速度大小； （2）铁块经A点时的速度大小； （3）水平拉力F作用的时间； （4）若铁块与圆弧轨道间的动摩擦因数，铁块以5m/s的速度经过圆弧轨道最低点C时的加速度大小。 【答案】（1） （2）4m/s （3）2.4s （4） 【解析】 【小问1详解】 铁块恰好通过D点时，轨道作用力为零，由重力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 铁块从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有 解得 铁块做平抛运动，水平方向速度大小不变，铁块沿切线进入圆弧轨道，则B点速度方向与OB垂直，有 【小问3详解】 铁块在水平面上做加速运动时，由牛顿第二定律有 解得 铁块做减速运动时由牛顿第二定律有 解得 设F作用时间为t，由运动学的公式可知最大速度为 铁块加速和减速过程总位移，由运动学公式有 联立解得， 【小问4详解】 铁块在C点受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，重力和支持力产生向心加速度改变速度方向，由向心加速度的表达式有 摩擦力产生切向加速度改变速度大小 由重力和支持力的合力提供向心力有 联立解得 则铁块在最低点C时的加速度大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 府谷县第一中学2024~2025学年第二学期期中考试 高一物理试题 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 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。 4．本卷命题范围：人教版必修第二册第五章至第七章。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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） 1. 如图所示，质点做减速曲线运动，运动中点的速度的方向和加速度的方向描述正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 经典力学是以牛顿的三大定律为基础的，相对论是现代物理学的基础，关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是（　　） A. 运动的时钟会变快，运动的尺子会变长 B. 在某参考系中同时发生的两件事，在另一参考系看来不一定是同时的 C. 牛顿运动定律是普适定律，既适用于宏观物体也适用于微观物体 D. 地球以30000m/s速度绕太阳公转时，经典力学就不适用了 3. 开普勒－22b是人类发现的首颗位于宜居带的系外行星，距地球约600光年，围绕一颗和太阳非常相似的恒星公转。已知开普勒-22b的自转周期为T，一定质量的物体在开普勒-22b“两极”处的重力为赤道处重力的1.2倍，引力常量为G，则开普勒-22b的平均密度为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一艘小船要从点渡过一条两岸平行、宽度的河流，已知小船在静水中运动的速度为，水流速度为，方向向右。B点距小船正对岸的A点。下列关于该船渡河的判断中，不正确的是（　　） A. 小船过河的最短航程为 B. 小船过河的最短时间为 C. 小船做匀速直线运动 D. 若要使小船运动到B点，则小船船头指向与上游河岸成角 5. 如图所示，一部机器与电动机通过皮带连接，机器皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的2倍，皮带与两轮之间不发生滑动。机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，B、C两点在轮边缘。下列说法正确的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 电动机皮带轮与机器皮带轮的转速之比 6. 建筑工地上有一种小型打夯机，其结构原理如图所示，一个质量为的支架（含电动机）上有一根长为的轻杆，一端固定一个质量为的铁块（视为质点），另一端固定在电动机的转轴上。电动机带动铁块在竖直平面内做匀速圆周运动，当转动的角速度达到一定数值时，支架抬起然后砸向地面，从而起到夯实地基的作用。若重力加速度为，空气阻力不计，则（　　） A. 铁块做圆周运动的线速度始终不变 B. 铁块转动到最低点时处于支架对地面的压力小于 C. 若使支架离开地面，则电动机的角速度 D. 若使支架离开地面，则电动机的角速度 7. 如图所示，质量为的质点在平面上以某一速度运动时（方向如图中箭头所示），受到大小不变，方向沿轴负方向的合力作用，已知质点运动的最小速度为，合力大小为。则下列说法正确的是（　　） A. 质点的速度最小时，质点离轴的距离最远 B. 当质点速度大小变为时，速度与轴的夹角为30° C. 质点速度由增加到所需时间为 D. 质点回到轴上时，速度和初速度相同 8. 2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，之后准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。嫦娥六号探测器自此开启世界首次月球背面采样返回之旅，预选着陆和采样区为月球背面南极—艾特肯盆地。如图所示为嫦娥六号探测器进入月球轨道的变轨示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，M，N点分别为切点。则下列说法正确的是（　　） A. 嫦娥六号探测器的发射速度大于第二宇宙速度 B. 嫦娥六号探测器由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，需在M点点火减速 C. 嫦娥六号探测器在轨道Ⅱ上运行时，经过M点时的速度小于经过N点时的速度 D. 嫦娥六号探测器在轨道Ⅱ上经过N点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过N点的加速度 9. 一质量为的物体（视为质点）在坐标系xOy中，从坐标原点O处出发并计时开始，沿x轴方向的图像如图甲所示，沿y轴方向做初速度为0的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到合力大小为1N B. 2s时物体沿y方向的分速度大小为 C. 2s时物体的速度大小为 D. 前2s内物体的位移大小为 10. 如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角θ=37°，一条长度L=0.5m的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量m=0.2kg的小球，圆锥体可以绕锥体的轴线以不同的角速度匀速转动，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A. 圆锥体静止时小球受锥面支持力大小为1.6N B. 圆锥体的角速度ω=5rad/s时小球刚好离开锥面 C. 圆锥体的角速度ω=4rad/s时细绳拉力大小为1.6N D. 圆锥体的角速度ω=6rad/s时细绳拉力大小为3.6N 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 用如图甲所示的装置“探究平抛运动的特点”，通过描点法来研究平抛运动的轨迹，先将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，让小铁球多次沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，并挤压白纸留下一系列痕迹点. （1）实验中小王同学和小刘同学在白纸上依次记录小球的位置，分别如图乙、丙所示，从图中可以看出小王同学的错误可能是_____，小刘同学的实验错误可能是_____（将正确选项前面的字母填在横线上）。 A.斜槽末端不水平 B.小球与斜槽之间摩擦太大 C.每次由静止释放小球位置不同 D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太高 （2）小陈同学对小球采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取小球平抛运动的轨迹，并得到如图丁所示的图片，图片中、、、是连续四次拍摄的小球所在的位置。 ①方格纸中每个小方格的实际边长为，在已探究出竖直方向的运动为自由落体运动的基础上，求得小球做平抛运动的初速度大小为_____，小球经过图片中点时速度大小为_____（用边长和当地重力加速度表示）。 ②通过分析可知图片中点_____（填“”或“不是”）小球抛出点。 12. 某同学用如图甲所示装置探究钢质小球自由摆动至最低点时速度大小与此时细线拉力大小的关系。力传感器显示的是小球自由摆动过程中各个时刻细线拉力FT的大小，光电门测量小球通过光电门的挡光时间Δt。 （1）调节细线的长度和光电门位置，使小球静止时，小球球心恰好位于光电门中心。 （2）用螺旋测微器测得小球直径为d，小球通过光电门的速度v=________。 （3）小球经过光电门时，细线拉力FT应为力传感器示数在小球摆动中各个时刻的________（选填“最大值”“最小值”或“平均值”）。 （4）改变小球通过光电门的速度重复实验，测出多组速度v和对应拉力FT的数据，作出FT-v2图像如图乙所示。已知当地重力加速度，则由图像可求小球的质量为m=________kg，光电门中心到悬点的距离为L=________m。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. “风云三号G星”是我国首颗降水测量卫星，“风云三号G星”的运行周期约为90min，某时刻“风云三号G星”、同步卫星、地心的连线在同一直线上，如图所示。求： （1）“风云三号G星”与同步卫星的线速度之比； （2）“风云三号G星”与同步卫星的加速度之比； （3）从图示时刻起到“风云三号G星”、同步卫星与地心再次共线所需的时间。 14. 如图所示，质量均为m的物块A、B、C叠放在水平转台上，B、C用长为L的轻绳相连，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ。物块随转台一起匀速转动，B、C离转台中心的距离之比为2∶1。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求： （1）物块A随转台一起转动时角速度的最大值； （2）物块C与转台间开始滑动时转台转动的角速度。 15. 如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘9.2m处放着一质量的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用水平向右的拉力作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达桌面的边缘A点飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（取重力加速度，，）求： （1）铁块经D点时的速度大小； （2）铁块经A点时的速度大小； （3）水平拉力F作用的时间； （4）若铁块与圆弧轨道间的动摩擦因数，铁块以5m/s的速度经过圆弧轨道最低点C时的加速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $