精品解析：浙江省新力量联盟2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

绝密★考试结束前 2024学年第二学期温州新力量联盟期中联考 高一年级物理学科试题 考生须知： 1．本卷满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、单选题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量中属于矢量的是（ ） A. 线速度 B. 转速 C. 频率 D. 周期 2. 下列说法中正确的是（ ） A. 只有天体之间才存在万有引力 B. 卡文迪许首先得到了万有引力定律，并且用实验测定了引力常量G的数值 C. 牛顿首先得到了万有引力定律，并且用实验测定了引力常量G的数值 D. 开普勒根据第谷对行星的观测数据，总结得出了开普勒三定律 3. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 速度一定变化 B. 加速度一定变化 C. 可能是匀速运动 D. 合力方向与加速度方向不在同一条直线上 4. 如图所示，两个均匀球体A、B，质量分别为M、m，半径分别为、，引力常量为G。当A、B两球球心间距为r时，它们之间的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 5. 雨滴相对伞的速度方向沿伞柄时挡雨面积最大，挡雨效果最好。一无风的下雨天，雨滴下落速度为2.0m/s，某同学打着伞匀速行走，行进速度为1.5m/s，以下伞柄的方向挡雨效果最好的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一无人机飞行轨迹如图中虚线所示。无人机经过图中a、b、c、d四点时的速度方向标注正确的是（ ） A. a B. b C. c D. d 7. 如图所示，在一端封闭的细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A，玻璃管的开口用橡皮塞塞紧。把玻璃管倒置，蜡块A从坐标原点以速度匀速上浮，在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管沿ⅹ轴正方向由静止开始做匀加速直线运动。蜡块A的运动轨迹为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，某同学在A点将同一支飞镖（可视为质点）以大小相等的速度先后沿着AO方向和斜向上方向掷出，运动轨迹分别如图中①、②所示。两次分别击中靶心O点正下方的P点和靶心。已知A点和O点在同一水平面上，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 飞镖两次飞行的位移相同 B. 飞镖两次飞行所用的时间相同 C. 飞镖两次飞行过程中的加速度相同 D. 飞镖两次飞行击中靶子时的速度大小相同 9. 如图所示是一种叫作“魔盘”的娱乐设施。启动机器后，“魔盘”转速较小时，人随“魔盘”一起做匀速圆周运动；随着“魔盘”的转速逐渐增大，部分人会被向外甩出。游客在发生滑动前均没有接触侧壁。下列判断中正确的是（假设不同的人所穿衣服的布料及鞋子的材料相同）（ ） A. 人做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 B. “魔盘”的转速逐渐增大时，离转动中心最远的人先发生滑动 C. “魔盘”的转速逐渐增大时，体重最小的人先发生滑动 D. 人向外甩出后，会沿着圆弧的切线方向做直线运动 10. 如图所示，人造卫星A、B在轨道上绕地球飞行可视为做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A. B的速度较大 B. B的角速度较小 C. B的加速度较大 D. B的周期较小 11. 二十四节气是中华民族的文化遗产。地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，所处四个位置分别对应北半球的四个节气，如图所示。下列关于地球绕太阳公转的说法正确的是（ ） A. 冬至时线速度最大 B. 夏至和冬至时的角速度相同 C. 太阳位于椭圆轨道的中心 D. 可根据地球的公转周期求出地球的质量 12. 在载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，神舟十五号航天员乘组从飞船返回舱进入轨道舱，图为航天员“胜利会师”及出舱与地球同框的珍贵瞬间。离地面高度约为的空间站绕地球飞行可视为做匀速圆周运动。已知地球半径为R，空间站绕地运行的轨道半径为r，空间站绕地运行的周期为T，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ） A. 神舟十五号飞船在地球上的发射速度大于 B. 航天员在空间站时不受地球的万有引力作用 C. 地球质量 D. 空间站在轨道上的向心加速度大小为 13. 如图，玩具小车在轨道上做匀速圆周运动，测得小车速度为，圆轨道半径为，玩具小车的质量为，AC为过圆心竖直线，BD为过圆心水平线，重力加速度g大小取，小车看作质点，下列说法正确的是（ ） A. 小车经过A点时处于失重状态 B. 小车在B点只受到重力、支持力的作用 C. 小车在C点时对轨道的压力恰好为零 D. 小车在A点时对轨道的压力比在C点时大 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 14. 北斗卫星导航系统第三代——北斗三号系统由3颗轨道高度约为的地球静止轨道卫星、3颗轨道高度约为的倾斜地球同步轨道卫星和24颗轨道高度约为的中圆地球轨道卫星组成。由上述信息判断正确的是（ ） A. 地球静止轨道卫星可能静止在温州市区上空 B. 倾斜地球同步轨道卫星运行周期与地球自转周期相同 C. 地球静止轨道卫星绕地球运行的轨道半径小于月球绕地球的轨道半径 D. 地球对中圆地球轨道卫星的引力一定大于地球对倾斜地球同步轨道卫星的引力 15. 下列说法正确的是（ ） A. 图甲中滚筒洗衣机脱水时，湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，在最高点更容易甩出水 B. 图乙中水流星通过最高点时水不流出，则此时桶底对水的压力 C. 图丙中当火车以大于规定速率转弯时，外轨对车轮有侧向压力 D. 图丁中一小朋友用竹竿挑着“蜂鸣器”在水平面内做匀速圆周运动，则竹竿对“蜂鸣器”的作用力竖直向上 16. 图甲是物理实验室常用的感应起电机。它由两个大小相等、直径约为的感应玻璃盘起电，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接。图乙为侧视图，玻璃盘以的转速旋转，已知主动轮的半径约为，从动轮的半径约为，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是（ ） A. P、Q的线速度相同 B. 从动轮的转动频率为 C. 主动轮的角速度约为 D. P点的线速度大小约为 非选择题部分 三、非选择题（本题共有4小题，共49分） 17. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。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PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，钢球侧面会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。（取重力加速度） （1）（多选）下列实验条件必须满足的有________。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中档条MN每次必须等间距下移 （2）图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线，其中O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度大小________。（结果保留两位有效数字） （3）在某次实验中，某同学将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是________。 A. B. C. D. 无法判断 18. 如图甲所示是向心力演示器，用于探究做圆周运动物体的向心力大小与物体的质量、运动半径、角速度的关系。挡板A、C到各自转轴的距离均为挡板B到转轴距离的一半。塔轮结构如图乙所示，可分别用传动皮带连接。请完成下列问题。 （1）本实验采用的科学研究方法是________。 A. 微元法 B. 理想实验法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 （2）某同学把两个质量相同的钢球分别放在两槽半径相同的挡板A、C处，依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，观察两个弹簧测力筒露出的标尺，记录数据。根据以上操作分析，该同学探究的实验是向心力大小与物体________的关系。（填“质量”“角速度”或“运动半径”） （3）探究向心力大小与物体质量的关系时，在挡板A处放铝球，挡板C处放钢球，传动皮带应该挂在________（填“第一层”“第二层”或“第三层”）塔轮上。 （4）某实验小组为验证向心力公式，将钢球放在挡板B处，铝球放在挡板C处，传动皮带均挂在第三层塔轮上，摇动手柄，稳定后，左侧标尺露出2格，则右侧标尺应该露出________格。（已知钢球质量是铝球质量的3倍。） 19. 如图所示的是一座半径为40m的圆弧形拱形桥。一质量为1.0×103kg的汽车，行驶到拱形桥的顶端时，汽车的运动速度为10m/s。取g=10m/s2，则： （1）此时汽车运动的向心加速度为多大? （2）桥面对汽车的支持力是多少? （3）增大汽车的速度，桥面对汽车的支持力（选填“增大”或“减小”）。 20. 跳台滑雪是冬奥会比赛项目，极具观赏性。如图所示为跳台的简易图，已知着落坡PO的倾角为。试跳时，运动员由顶端P沿水平方向跳出。第一次试跳，运动员恰好落在着落坡PQ的中点，下落的高度。第二次试跳，运动员将起跳速度调整为跳出落在着落坡上。忽略空气阻力，，，重力加速度。求： （1）第一次试跳，运动员离开P点瞬间的速度大小； （2）第一次试跳，运动员着陆瞬间的速度大小； （3）第二次试跳，运动员飞出到落在着落坡上所用时间。 21. 如图所示为某物理兴趣小组所设计的游戏装置示意图，水平桌面离地高度。装置由放在水平桌面上的半径为的圆弧轨道、倾角为的斜面和放在地面上的高为的挡板D以及开关F组成。某次游戏时，质量为的小钢珠（可视为质点）从圆弧轨道上以某一初速度滑下，到达圆弧最低点A处时以的速度水平抛出。小钢珠抛出后恰好从B处无碰撞地切入斜面，然后从桌面C处以的速度水平抛出。小钢珠在第一次落地前恰好掠过挡板D，第二次落地时刚好打中位于F处的电灯开关（开关大小不计）。若小钢珠与地面碰撞前后，其速度的水平分量不变，竖直分量大小变为碰撞前速度竖直分量的、方向相反。重力加速度g取，不计空气阻力。求： （1）小钢珠在A处时对轨道的压力的大小； （2）A、B间的竖直距离； （3）挡板D以及开关F距抛出点C的水平距离、。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★考试结束前 2024学年第二学期温州新力量联盟期中联考 高一年级物理学科试题 考生须知： 1．本卷满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 选择题部分 一、单选题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量中属于矢量的是（ ） A. 线速度 B. 转速 C. 频率 D. 周期 【答案】A 【解析】 【详解】线速度既有大小、又有方向，属于矢量；转速、频率和周期均只有大小、没有方向，均属于标量。 故选A。 2. 下列说法中正确的是（ ） A. 只有天体之间才存在万有引力 B. 卡文迪许首先得到了万有引力定律，并且用实验测定了引力常量G的数值 C. 牛顿首先得到了万有引力定律，并且用实验测定了引力常量G的数值 D. 开普勒根据第谷对行星的观测数据，总结得出了开普勒三定律 【答案】D 【解析】 【详解】A．任何两物体之间，小到分子原子、大到宇宙天体之间都存在万有引力，选项A错误； BC．牛顿首先得到了万有引力定律，卡文迪许用实验测定了引力常量G的数值，选项BC错误； D．开普勒根据第谷对行星的观测数据，总结得出了开普勒三定律，选项D正确。 故选D。 3. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 速度一定变化 B. 加速度一定变化 C. 可能是匀速运动 D. 合力方向与加速度方向不在同一条直线上 【答案】A 【解析】 【详解】AC．曲线运动的速度方向时刻发生变化，所以速度一定变化，故A正确，C错误； B．根据曲线运动的条件可知，加速度与速度方向一定不在同一直线上，但加速度可以恒定不变，故B错误； D．根据牛顿第二定律可知，合力方向与加速度方向在同一条直线，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，两个均匀球体A、B，质量分别为M、m，半径分别为、，引力常量为G。当A、B两球球心间距为r时，它们之间的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】质量分布均匀的球体间的距离指球心间距离，故两球间的万有引力大小为 故选A。 5. 雨滴相对伞的速度方向沿伞柄时挡雨面积最大，挡雨效果最好。一无风的下雨天，雨滴下落速度为2.0m/s，某同学打着伞匀速行走，行进速度为1.5m/s，以下伞柄的方向挡雨效果最好的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】已知雨滴落在伞上时，相对于伞的速度垂直时人淋雨最少，设伞柄与竖直方向的夹角为，则根据速度合成关系可得 解得 故选B。 6. 如图所示，一无人机飞行轨迹如图中虚线所示。无人机经过图中a、b、c、d四点时的速度方向标注正确的是（ ） A. a B. b C. c D. d 【答案】D 【解析】 【详解】无人机做曲线运动，某点的速度方向沿着该点的切线方向向前，故无人机经过图中a、b、c、d四点时的速度方向标注正确的是d点。 故选D。 7. 如图所示，在一端封闭的细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A，玻璃管的开口用橡皮塞塞紧。把玻璃管倒置，蜡块A从坐标原点以速度匀速上浮，在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管沿ⅹ轴正方向由静止开始做匀加速直线运动。蜡块A的运动轨迹为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】蜡烛在竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动，则合运动为曲线运动，加速度沿水平方向，合外力沿水平方向，则轨迹的凹向指向x轴正向。 故选B。 8. 如图所示，某同学在A点将同一支飞镖（可视为质点）以大小相等的速度先后沿着AO方向和斜向上方向掷出，运动轨迹分别如图中①、②所示。两次分别击中靶心O点正下方的P点和靶心。已知A点和O点在同一水平面上，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 飞镖两次飞行的位移相同 B. 飞镖两次飞行所用的时间相同 C. 飞镖两次飞行过程中的加速度相同 D. 飞镖两次飞行击中靶子时的速度大小相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞镖两次飞行轨迹的位移分别为和，可知位移大小不相等，方向不同，故A错误； B．飞镖水平方向做匀速直线运动，则有 由于飞镖两次飞行的水平位移相等，轨迹①的水平速度大于轨迹②的水平速度，则飞镖沿轨迹①飞行的时间一定小于沿轨迹②飞行的时间，故B错误； C．飞镖两次飞行过程中的加速度均为重力加速度，故C正确； D．根据对称性可知，飞镖沿轨迹②到达靶心O点时的速率等于；轨迹①做平抛运动，飞镖到达P点时的速率大于，故飞镖沿轨迹②到达靶心O点时的速率小于沿轨迹①到达P点时的速率，故D错误。 故选C。 9. 如图所示是一种叫作“魔盘”的娱乐设施。启动机器后，“魔盘”转速较小时，人随“魔盘”一起做匀速圆周运动；随着“魔盘”的转速逐渐增大，部分人会被向外甩出。游客在发生滑动前均没有接触侧壁。下列判断中正确的是（假设不同的人所穿衣服的布料及鞋子的材料相同）（ ） A. 人做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 B. “魔盘”的转速逐渐增大时，离转动中心最远的人先发生滑动 C. “魔盘”的转速逐渐增大时，体重最小的人先发生滑动 D. 人向外甩出后，会沿着圆弧的切线方向做直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．人做匀速圆周运动时，受到重力、支持力和静摩擦力作用，向心力只是效果力，不是实际力，故A错误； BC．当静摩擦力达到最大时，根据牛顿第二定律可得 可得 可知离转动中心最远的人发生相对滑动的临界角速度较小，所以“魔盘”的转速逐渐增大时，离转动中心最远的人先发生滑动，故B正确，C错误； D．人向外甩出后，由于摩擦力仍存在，所以不会沿着圆弧的切线方向做直线运动，运动轨迹应位于圆周运动轨迹和切线方向之间，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，人造卫星A、B在轨道上绕地球飞行可视为做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A. B的速度较大 B. B的角速度较小 C. B的加速度较大 D. B的周期较小 【答案】B 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 可得，，， 由于B的轨道半径较大，所以B的速度较小，角速度较小，加速度较小，周期较大。 故选B。 11. 二十四节气是中华民族的文化遗产。地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，所处四个位置分别对应北半球的四个节气，如图所示。下列关于地球绕太阳公转的说法正确的是（ ） A. 冬至时线速度最大 B. 夏至和冬至时的角速度相同 C. 太阳位于椭圆轨道的中心 D. 可根据地球的公转周期求出地球的质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律可知，地球在近日点运行速度最大，在远日点速度最小，冬至时地球在近日点运行速度最大，故A正确； B．由开普勒第二定律可知相同时间内地球与太阳连线相同时间扫过的面积相同，因此相同时间转过角度不同，夏至和冬至时的角速度不同，故B错误； C．由开普勒第一定律可知，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上，故C错误； D．行星绕太阳转动模型只能求出中心天体太阳的质量，无法求出行星的质量，故D错误。 故选A。 12. 在载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，神舟十五号航天员乘组从飞船返回舱进入轨道舱，图为航天员“胜利会师”及出舱与地球同框的珍贵瞬间。离地面高度约为的空间站绕地球飞行可视为做匀速圆周运动。已知地球半径为R，空间站绕地运行的轨道半径为r，空间站绕地运行的周期为T，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（ ） A. 神舟十五号飞船在地球上的发射速度大于 B. 航天员在空间站时不受地球的万有引力作用 C. 地球质量 D. 空间站在轨道上的向心加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．神舟十五号发射速度应大于7.9km/s且小于11.2km/s，故A错误； B．航天员出舱后处于完全失重状态，仍受到万有引力作用，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 可得 故C错误； D．空间站在轨道处 在地面时 联立可得 故D正确。 故选D。 13. 如图，玩具小车在轨道上做匀速圆周运动，测得小车速度为，圆轨道半径为，玩具小车的质量为，AC为过圆心竖直线，BD为过圆心水平线，重力加速度g大小取，小车看作质点，下列说法正确的是（ ） A. 小车经过A点时处于失重状态 B. 小车在B点只受到重力、支持力的作用 C. 小车在C点时对轨道的压力恰好为零 D. 小车在A点时对轨道的压力比在C点时大 【答案】D 【解析】 【详解】A．小车经过A点时加速度向上，处于超重状态，选项A错误； B．小车在B点只受到重力、支持力、小车的牵引力以及摩擦力的作用，选项B错误； CD．小车在C点时 在A点时 可得， 根据牛顿第三定律，则小车在A点时对轨道的压力比在C点时大，小车在C点时对轨道的压力不为零，选项C错误，D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 14. 北斗卫星导航系统第三代——北斗三号系统由3颗轨道高度约为的地球静止轨道卫星、3颗轨道高度约为的倾斜地球同步轨道卫星和24颗轨道高度约为的中圆地球轨道卫星组成。由上述信息判断正确的是（ ） A. 地球静止轨道卫星可能静止在温州市区上空 B. 倾斜地球同步轨道卫星运行周期与地球自转周期相同 C. 地球静止轨道卫星绕地球运行的轨道半径小于月球绕地球的轨道半径 D. 地球对中圆地球轨道卫星的引力一定大于地球对倾斜地球同步轨道卫星的引力 【答案】BC 【解析】 【详解】A．地球静止轨道卫星只能静止在赤道的上空，不可能静止在温州市区上空，故A错误； BC．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得 可得 可知倾斜地球同步轨道卫星运行周期等于地球静止轨道卫星运行周期，即与地球自转周期相同；由于地球静止轨道卫星运行周期小于月球绕地球运行周期，所以地球静止轨道卫星绕地球运行的轨道半径小于月球绕地球的轨道半径，故BC正确； D．根据 由于不清楚中圆地球轨道卫星与倾斜地球同步轨道卫星的质量关系，所以地球对中圆地球轨道卫星的引力不一定大于地球对倾斜地球同步轨道卫星的引力，故D错误。 故选BC。 15. 下列说法正确的是（ ） A. 图甲中滚筒洗衣机脱水时，湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，在最高点更容易甩出水 B. 图乙中水流星通过最高点时水不流出，则此时桶底对水的压力 C. 图丙中当火车以大于规定速率转弯时，外轨对车轮有侧向压力 D. 图丁中一小朋友用竹竿挑着“蜂鸣器”在水平面内做匀速圆周运动，则竹竿对“蜂鸣器”的作用力竖直向上 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滚筒洗衣机的脱水筒匀速旋转，衣服在最高点和最低点时附着在潮湿衣服上的水的重力和衣服与水之间的附着力的合力提供向心力，在最高点有 在最低点有 可得 所以在最低点时，所需要附着力较大，更容易被甩出，故A错误； B．图乙中水流星通过最高点时水不流出，则有 可得 故B正确； C．图丙中当火车以大于规定速率转弯时，火车所受重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，外轨对车轮有侧向压力，故C正确； D．图丁中一小朋友用竹竿挑着“蜂鸣器”在水平面内做匀速圆周运动，竹竿对“蜂鸣器”作用力的竖直分量与重力平衡，水平分量提供所需的向心力，所以竹竿对“蜂鸣器”的作用力斜向上，故D错误。 故选BC。 16. 图甲是物理实验室常用的感应起电机。它由两个大小相等、直径约为的感应玻璃盘起电，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接。图乙为侧视图，玻璃盘以的转速旋转，已知主动轮的半径约为，从动轮的半径约为，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是（ ） A. P、Q的线速度相同 B. 从动轮的转动频率为 C. 主动轮的角速度约为 D. P点的线速度大小约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．P、Q的线速度大小相等，但方向不同，故A错误； B．从动轮与玻璃盘同轴转动，所以转速相等，则从动轮的转动频率为 故B错误； C．从动轮的角速度为 主动轮与从动轮边缘处的线速度大小相等，则有 可得主动轮的角速度为 故C正确； D．P点的线速度大小为 故D错误。 故选C。 非选择题部分 三、非选择题（本题共有4小题，共49分） 17. 在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。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PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，钢球侧面会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。（取重力加速度） （1）（多选）下列实验条件必须满足的有________。 A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中档条MN每次必须等间距下移 （2）图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线，其中O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度大小________。（结果保留两位有效数字） （3）在某次实验中，某同学将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是________。 A. B. C. D. 无法判断 【答案】（1）BC （2）1.6 （3）C 【解析】 【小问1详解】 AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确； D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 根据y=gt2 得 则初速度 【小问3详解】 因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，根据 可得 故选C。 18. 如图甲所示是向心力演示器，用于探究做圆周运动物体的向心力大小与物体的质量、运动半径、角速度的关系。挡板A、C到各自转轴的距离均为挡板B到转轴距离的一半。塔轮结构如图乙所示，可分别用传动皮带连接。请完成下列问题。 （1）本实验采用的科学研究方法是________。 A. 微元法 B. 理想实验法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 （2）某同学把两个质量相同的钢球分别放在两槽半径相同的挡板A、C处，依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，观察两个弹簧测力筒露出的标尺，记录数据。根据以上操作分析，该同学探究的实验是向心力大小与物体________的关系。（填“质量”“角速度”或“运动半径”） （3）探究向心力大小与物体质量的关系时，在挡板A处放铝球，挡板C处放钢球，传动皮带应该挂在________（填“第一层”“第二层”或“第三层”）塔轮上。 （4）某实验小组为验证向心力公式，将钢球放在挡板B处，铝球放在挡板C处，传动皮带均挂在第三层塔轮上，摇动手柄，稳定后，左侧标尺露出2格，则右侧标尺应该露出________格。（已知钢球质量是铝球质量的3倍。） 【答案】（1）D （2）角速度 （3）第一层 （4）3 【解析】 【小问1详解】 探究做圆周运动物体的向心力大小与物体的质量、运动半径、角速度的关系，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，本实验采用的科学研究方法是控制变量法。 故选D。 【小问2详解】 某同学把两个质量相同的钢球分别放在两槽半径相同的挡板A、C处，可知两球做圆周运动的半径相等，依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，观察两个弹簧测力筒露出的标尺，记录数据。该同学探究的实验是向心力大小与物体角速度的关系。 【小问3详解】 探究向心力大小与物体质量的关系时，应控制两球做圆周运动的半径、角速度相等，则在挡板A处放铝球。挡板C处放钢球，传动皮带应该挂在第一层塔轮上。 【小问4详解】 将钢球放在挡板B处，铝球放在挡板C处，则两球做圆周运动的半径之比为；传动皮带均挂在第三层塔轮上，由于左右塔轮边缘处的线速度大小相等，根据可知，左右塔轮的角速度之比为；已知钢球质量是铝球质量的3倍，根据可知，左右两球的向心力大小之比为，则稳定后，左侧标尺露出2格，则右侧标尺应该露出3格。 19. 如图所示的是一座半径为40m的圆弧形拱形桥。一质量为1.0×103kg的汽车，行驶到拱形桥的顶端时，汽车的运动速度为10m/s。取g=10m/s2，则： （1）此时汽车运动的向心加速度为多大? （2）桥面对汽车的支持力是多少? （3）增大汽车的速度，桥面对汽车的支持力（选填“增大”或“减小”）。 【答案】（1）2.5m/s2；（2）7500N；（3）减小 【解析】 【详解】（1）汽车运动的向心加速度大小为 解得 （2）根据牛顿第二定律有 解得 （2）根据牛顿第二定律有 得 增大汽车的速度，桥面对汽车的支持力减小 20. 跳台滑雪是冬奥会比赛项目，极具观赏性。如图所示为跳台的简易图，已知着落坡PO的倾角为。试跳时，运动员由顶端P沿水平方向跳出。第一次试跳，运动员恰好落在着落坡PQ的中点，下落的高度。第二次试跳，运动员将起跳速度调整为跳出落在着落坡上。忽略空气阻力，，，重力加速度。求： （1）第一次试跳，运动员离开P点瞬间的速度大小； （2）第一次试跳，运动员着陆瞬间的速度大小； （3）第二次试跳，运动员飞出到落在着落坡上所用时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 运动员在空中做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向有 根据几何关系可得 联立解得第一次试跳，运动员离开P点瞬间的速度大小 【小问2详解】 第一次试跳，运动员着陆瞬间的竖直分速度大小 则运动员着陆瞬间的速度大小为 解得 【小问3详解】 第二次试跳，根据几何关系可得 解得 21. 如图所示为某物理兴趣小组所设计的游戏装置示意图，水平桌面离地高度。装置由放在水平桌面上的半径为的圆弧轨道、倾角为的斜面和放在地面上的高为的挡板D以及开关F组成。某次游戏时，质量为的小钢珠（可视为质点）从圆弧轨道上以某一初速度滑下，到达圆弧最低点A处时以的速度水平抛出。小钢珠抛出后恰好从B处无碰撞地切入斜面，然后从桌面C处以的速度水平抛出。小钢珠在第一次落地前恰好掠过挡板D，第二次落地时刚好打中位于F处的电灯开关（开关大小不计）。若小钢珠与地面碰撞前后，其速度的水平分量不变，竖直分量大小变为碰撞前速度竖直分量的、方向相反。重力加速度g取，不计空气阻力。求： （1）小钢珠在A处时对轨道的压力的大小； （2）A、B间的竖直距离； （3）挡板D以及开关F距抛出点C的水平距离、。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 小钢珠经过A点时，由牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，小钢珠在A处时对轨道的压力 【小问2详解】 小钢珠从A到B做平抛运动，因为在B处恰好切入斜面，所以该点的速度方向沿斜面向下，可知 解得小钢珠在B处速度的竖直分量 则A、B间的竖直距离 解得 【小问3详解】 小钢珠自C到掠过挡板D所用的时间为 所以D距C的水平距离 小钢珠从飞出至第一次落地所需的时间 此时竖直方向的分速度 第一次碰地反弹后竖直方向的分速度 第一次碰地后到最高点所需的时间 落到F点用时 所以F距C的水平距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $