精品解析：河南省南阳市2024-2025学年高一下学期期中质量评估物理试题

2025年春期高中一年级期中质量评估 物理试题 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4、保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5、本试卷分试题卷和答题卷两部分，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. 跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在运动过程中的a、b段有（　　）个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】B 【解析】 【详解】曲线运动速度方向沿轨迹的切线方向，作出头部的速度方向与入水时速度的方向相同位置，如图所示 可知，头部的速度方向与入水时速度的方向相同的位置有2个。 故选B。 2. 如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，运动过程中最低点为，左侧的最高点为B，右侧的最高点为C，B、C两点在同一高度。下列说法正确的是（　　） A. 钉子的位置越远离小球，当细绳与钉子相碰时，绳就越容易断 B. 小球到达位置C时加速度为0 C. 小球到达位置时加速度为0 D. 小球在C点的加速度大于在B点的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 故相同条件下，钉子的位置越靠近小球，绳子与钉子碰撞瞬间，小球做圆周运动的半径越小，绳子上的力就越大，绳子越容易断裂，A错误； B．小球在C点时，受到重力和绳子的拉力，二者不是平衡力，合力不为零，故加速度不为零，B错误； C．小球在点时具有向心加速度，加速度也不为零，C错误； D．设小球偏离到B点时与竖直方向的夹角为，偏离到C点时与竖直方向的夹角为，B、C距最低点的高度相等，由几何知识可知 对小球分别受力分析可得， 解得， 由于，故，D正确。 故选D。 3. 如图，某卫星绕地球运动的轨迹是一个椭圆，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，地心位于焦点O。已知、和椭圆段曲线所围成的面积是整个椭圆面积的，则卫星沿顺时针方向从A到C的平均速率和从C到B的平均速率之比是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，、和椭圆段曲线所围成的面积占整个椭圆面积的 设卫星沿顺时针方向从A点运动到C点的时间为，从C点运动到B点的时间为，根据开普勒第二定律可知 由于椭圆段曲线和椭圆段曲线长度相等，则卫星沿顺时针方向从A到C的平均速率和从C到B的平均速率之比为。 故选B。 4. 若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力等于地球对物体的引力，即，式中是地球的质量，R是地球的半径，也就是物体到地心的距离。由此解出。地面的重力加速度g和地球半径R在发现万有引力定律之前就已知道，一旦测得引力常量G，就可以算出地球的质量。下列哪位科学家首先完成了“称量地球的质量”这一科学实验？（　　） A. 第谷 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 卡文迪什 【答案】D 【解析】 【详解】卡文迪什首先通过实验测得引力常量G，所以是卡文迪什首先完成了“称量地球的质量”这一科学实验。 故选D。 5. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，则地球同步卫星的向心加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设地球同步卫星离地面的高度为，卫星的质量为，地球的质量为，万有引力提供向心力，则有 在地球表面，物体受到的重力等于万有引力，则有 联立解得 故同步卫星的加速度 故选A。 6. 关于宇宙速度，下列说法正确的是（　　） A. 飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，地表第一宇宙速度也可用（式中g为地面重力加速度，R为地球半径）来算 B. 在地面附近发射飞行器时，飞行器达到第二宇宙速度则能够脱离太阳对它引力的束缚 C. 在地面附近发射飞行器时，如果要使其挣脱地球引力的束缚，必须使它的速度等于或大于 D. 在轨运行的人造地球卫星速度均大于 【答案】A 【解析】 【详解】A．地表第一宇宙速度等于飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动时的线速度，则有 又 联立可得地表第一宇宙速度为 故A正确； B．在地面附近发射飞行器时，飞行器达到第二宇宙速度则能够脱离地球对它引力的束缚，飞行器达到第三宇宙速度则能够脱离太阳对它引力的束缚，故B错误； C．在地面附近发射飞行器时，如果要使其挣脱地球引力的束缚，必须使它的速度等于或大于第二宇宙速度，故C错误； D．地表第一宇宙速度等于飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动时的线速度，根据万有引力提供向心力得 可得 可知绕地球做匀速圆周运动的卫星线速度不可能大于，故D错误。 故选A。 7. 某质点从A点沿图中的曲线运动到B点，质点受力的大小为F。经过B点后，若力的方向突然变为与原来相反，它从B点开始可能沿图中的哪一条虚线运动？（　　） A. a B. b C. c D. 不能确定 【答案】A 【解析】 【详解】曲线运动的速度方向沿运动轨迹的切线方向，受力方向指向运动轨迹的凹侧，质点从A点沿图中的曲线运动到B点，质点受力的方向指向右下方；经过B点后，若力的方向突然变为与原来相反，则受力方向指向左上方，它从B点开始可能沿图中的虚线a运动。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求，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. 在一端封闭、长约的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧（图甲）。把玻璃管倒置（图乙），蜡块A沿玻璃管上升。如果在玻璃管旁边竖立一把刻度尺，可以看到，蜡块上升的速度大致不变，即蜡块做匀速直线运动（蜡的密度略小于水的密度。在蜡块上升的初期，它做加速运动，随后由于受力平衡而做匀速运动）。假设从某时刻开始，红蜡块在玻璃管内每上升的距离都是，与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每内的位移依次是、、、。（　　） A. 内蜡块的位移大小为 B. 时蜡块的速度大小为 C. 蜡块的运动轨迹是一条抛物线 D. 蜡块的运动轨迹是一条直线 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据运动的合成可知，内蜡块的位移大小，A正确； B．由题可知，蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，其速度大小为 蜡块在水平方向做匀加速直线运动，则有 解得其水平方向的加速度大小为 时蜡块水平方向的速度大小为 故时蜡块的速度大小为，B错误； CD．根据上述分析可知， 联立解得 由于、都是已知的常数，故蜡块的运动轨迹是一条抛物线，C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g，当绳子跟竖直方向的夹角为时（　　） A. 小球运动的向心加速度大小为 B. 小球运动的线速度大小为 C. 小球运动的角速度大小为 D. 在绳长一定时，要增大夹角，可以增大小球运动的角速度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，根据牛顿第二定律可知 解得小球运动的向心加速度大小为，A正确； B．根据向心加速度 解得 其中 联立解得，B错误； C．根据角速度与线速度的关系可得，C错误； D．对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 故在绳长一定时，要增大夹角，可以增大小球运动的角速度，D正确。 故选AD。 10. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示（是地球到太阳的平均距离）。 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A. 地外行星中火星相邻两次冲日的时间间隔最短 B. 地外行星中海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 C. 木星相邻两次冲日的位置相同 D. 木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设相邻两次冲日的时间间隔为t，根据 解得 则行星做圆周运动的周期T越大，则相邻两次冲日的时间间隔最短；而根据开普勒第三定律 海王星的轨道半径最大，则周期最大，则海王星相邻两次冲日的时间间隔最短，A错误；B正确； CD．根据开普勒第三定律可知 解得木星的周期 结合上述分析可知，木星两次冲日的时间间隔为 由于不是木星周期的整数倍，故相邻两次冲日的位置不同，C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，共14分。请按题目要求作答。） 11. （1）在如图甲所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象。本实验的目的是探究__________。 （2）在如图乙所示的装置中，斜槽M末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，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倾斜挡板N，钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。 ①本实验需要记录小球做平抛运动时多个时刻的位置，你是如何确保运动的同一性的？ 答：__________。 ②如果以小球做平抛运动的初位置为坐标原点O，水平向右为x轴（横轴）正方向，竖直向下为y轴（纵轴）正方向，纵坐标为时，小球的运动时间__________（用g、表示）；小球的运动时间为时，纵坐标__________（用表示）；小球的运动时间为时，纵坐标__________（用表示）。如果、、对应的横坐标为、、，则当、、满足条件_____________时，可以确定平抛运动水平分运动为匀速直线运动。 【答案】（1）平抛运动的竖直方向分运动为自由落体运动（或竖直分运动的特点） （2） ①. 每次从同一位置（高度）由静止释放小球 ②. ③. ④. ⑤. ⑥. 【解析】 【小问1详解】 改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，是探究平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。 【小问2详解】 [1]为了确保运动的同一性，每次小球都从同一位置由静止释放； [2]根据平抛运动在竖直方向上为自由落体运动，根据自由落体运动规律可得 解得 [3][4]同理可得， [5][6]若平抛运动在水平方向是匀速直线运动，则有 12. 向心力演示器如图所示。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，挡板a、b、c到转轴的距离之比为。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7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。变速塔轮共3层，自上而下共三种组合方式，其中第一层左右轮半径之比为，第二层左右轮半径之比为，第三层左右轮半径为。实验中用到一个铝球和两个相同的钢球，铝球的大小与钢球相同，质量是钢球的一半。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的_________。 A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （2）某次实验时，变速塔轮选择半径之比为的第一层，分别把两个钢球放置在b处和c处，此次探究的是向心力与_________之间的关系。 （3）为了探究向心力与质量的关系，应使用变速塔轮的第_________层，选用的球是_________，球所放位置应为挡板_________和挡板_________。 （4）探究向心力大小与角速度之间的关系时，该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧，改变皮带挡位，记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格，则记录该组数据时，皮带位于变速塔轮的第_________层（选填“一”“二”或“三”）。 【答案】（1）C （2）半径（或r） （3） ①. 一 ②. 一个铝球和一个钢球 ③. a ④. c （4）二 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需要分别保持质量m、角速度和半径r中的两个量不变，研究向心力F与另一个量的关系，所以该实验采用的科学研究方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 根据题意可知，两球的质量m、角速度相同，半径r不同，故探究的是向心力与半径的关系。 【小问3详解】 [1][2]为了探究向心力与质量的关系，应使两球的角速度相同，故应使用变速塔轮的第一层；两球的质量应不同，故选用一个铝球和一个钢球，转动半径应相同，故两球应分别放在挡板a和c处。 [3][4]为了探究向心力与质量的关系，应使两球的转动半径也相同，故两球应分别放在挡板a和c处。 【小问4详解】 由题可知，左右两边小球的向心力约为，结合向心力 可知 故左右塔轮的角速度之比为，而在传动装置中，边缘的线速度相等，根据可知，左右塔轮的半径之比约为，故皮带位于变速塔轮的第二层。 四、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 13. 已知太阳与地球间的平均距离约为，万有引力常量，地球绕太阳运行一周的时间是1年，试估算太阳的质量（结果保留2位有效数字）。 【答案】 【解析】 【详解】根据题意可知地球轨道半径，地球绕太阳公转一周为365天，即周期为 根据万有引力提供向心力 又 可得太阳的质量为 14. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以的速度沿与水平面成角的方向向右上方匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离，空气阻力忽略不计，g取。 （1）求小球做抛体运动的时间； （2）求小球落地点与释放点之间的水平距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球释放瞬间，沿竖直方向的分速度大小为 在竖直方向上，取竖直向上为正方向，则根据位移时间公式 解得小球从抛出到落地过程中，在竖直方向上运动的时间为 【小问2详解】 根据分运动的等时性可知，小球在水平方向上运动的时间也为，小球释放瞬间，沿水平方向的分速度大小为 则小球落地点距释放点的水平距离为 15. 如图，有一种叫“飞椅”的游乐项目。钢绳一端系着座椅，另一端固定在水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，由于人和座椅受到空气阻力的作用，钢绳与转轴不在同一竖直平面内，钢绳与竖直方向的夹角为，钢绳在人和座椅做匀速圆周运动轨道平面上的投影与的夹角为，已知，不计钢绳的重力。 （1）如果人和座椅的总质量为m，求钢绳对人和座椅拉力的大小； （2）求人和座椅受到空气阻力的大小； （3）求人和座椅做匀速圆周运动的角速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在平面内 则 【小问2详解】 T在方向的分量为，在平面内分解， 解得 【小问3详解】 人和座椅整体绕做匀速圆周运动的轨道半径为R，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春期高中一年级期中质量评估 物理试题 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4、保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5、本试卷分试题卷和答题卷两部分，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. 跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在运动过程中的a、b段有（　　）个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 2. 如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，运动过程中最低点为，左侧的最高点为B，右侧的最高点为C，B、C两点在同一高度。下列说法正确的是（　　） A. 钉子的位置越远离小球，当细绳与钉子相碰时，绳就越容易断 B. 小球到达位置C时加速度为0 C. 小球到达位置时加速度为0 D. 小球在C点的加速度大于在B点的加速度 3. 如图，某卫星绕地球运动的轨迹是一个椭圆，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，地心位于焦点O。已知、和椭圆段曲线所围成的面积是整个椭圆面积的，则卫星沿顺时针方向从A到C的平均速率和从C到B的平均速率之比是（　　） A. B. C. D. 4. 若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力等于地球对物体的引力，即，式中是地球的质量，R是地球的半径，也就是物体到地心的距离。由此解出。地面的重力加速度g和地球半径R在发现万有引力定律之前就已知道，一旦测得引力常量G，就可以算出地球的质量。下列哪位科学家首先完成了“称量地球的质量”这一科学实验？（　　） A. 第谷 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 卡文迪什 5. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，则地球同步卫星的向心加速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 关于宇宙速度，下列说法正确的是（　　） A. 飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，地表第一宇宙速度也可用（式中g为地面重力加速度，R为地球半径）来算 B. 在地面附近发射飞行器时，飞行器达到第二宇宙速度则能够脱离太阳对它引力的束缚 C. 在地面附近发射飞行器时，如果要使其挣脱地球引力的束缚，必须使它的速度等于或大于 D. 在轨运行的人造地球卫星速度均大于 7. 某质点从A点沿图中的曲线运动到B点，质点受力的大小为F。经过B点后，若力的方向突然变为与原来相反，它从B点开始可能沿图中的哪一条虚线运动？（　　） A. a B. b C. c D. 不能确定 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，有两个或两个以上选项符合题目要求，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. 在一端封闭、长约的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧（图甲）。把玻璃管倒置（图乙），蜡块A沿玻璃管上升。如果在玻璃管旁边竖立一把刻度尺，可以看到，蜡块上升的速度大致不变，即蜡块做匀速直线运动（蜡的密度略小于水的密度。在蜡块上升的初期，它做加速运动，随后由于受力平衡而做匀速运动）。假设从某时刻开始，红蜡块在玻璃管内每上升的距离都是，与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每内的位移依次是、、、。（　　） A. 内蜡块的位移大小为 B. 时蜡块的速度大小为 C. 蜡块的运动轨迹是一条抛物线 D. 蜡块的运动轨迹是一条直线 9. 如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g，当绳子跟竖直方向的夹角为时（　　） A. 小球运动的向心加速度大小为 B. 小球运动的线速度大小为 C. 小球运动的角速度大小为 D. 在绳长一定时，要增大夹角，可以增大小球运动的角速度 10. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示（是地球到太阳的平均距离）。 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A. 地外行星中火星相邻两次冲日的时间间隔最短 B. 地外行星中海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 C. 木星相邻两次冲日的位置相同 D. 木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年 三、实验题（本题共2小题，共14分。请按题目要求作答。） 11. （1）在如图甲所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象。本实验的目的是探究__________。 （2）在如图乙所示的装置中，斜槽M末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，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倾斜挡板N，钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。 ①本实验需要记录小球做平抛运动时多个时刻的位置，你是如何确保运动的同一性的？ 答：__________。 ②如果以小球做平抛运动的初位置为坐标原点O，水平向右为x轴（横轴）正方向，竖直向下为y轴（纵轴）正方向，纵坐标为时，小球的运动时间__________（用g、表示）；小球的运动时间为时，纵坐标__________（用表示）；小球的运动时间为时，纵坐标__________（用表示）。如果、、对应的横坐标为、、，则当、、满足条件_____________时，可以确定平抛运动水平分运动为匀速直线运动。 12. 向心力演示器如图所示。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，挡板a、b、c到转轴的距离之比为。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7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。变速塔轮共3层，自上而下共三种组合方式，其中第一层左右轮半径之比为，第二层左右轮半径之比为，第三层左右轮半径为。实验中用到一个铝球和两个相同的钢球，铝球的大小与钢球相同，质量是钢球的一半。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的_________。 A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （2）某次实验时，变速塔轮选择半径之比为的第一层，分别把两个钢球放置在b处和c处，此次探究的是向心力与_________之间的关系。 （3）为了探究向心力与质量的关系，应使用变速塔轮的第_________层，选用的球是_________，球所放位置应为挡板_________和挡板_________。 （4）探究向心力大小与角速度之间的关系时，该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧，改变皮带挡位，记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格，则记录该组数据时，皮带位于变速塔轮的第_________层（选填“一”“二”或“三”）。 四、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 13. 已知太阳与地球间的平均距离约为，万有引力常量，地球绕太阳运行一周的时间是1年，试估算太阳的质量（结果保留2位有效数字）。 14. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以的速度沿与水平面成角的方向向右上方匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离，空气阻力忽略不计，g取。 （1）求小球做抛体运动的时间； （2）求小球落地点与释放点之间的水平距离。 15. 如图，有一种叫“飞椅”的游乐项目。钢绳一端系着座椅，另一端固定在水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，由于人和座椅受到空气阻力的作用，钢绳与转轴不在同一竖直平面内，钢绳与竖直方向的夹角为，钢绳在人和座椅做匀速圆周运动轨道平面上的投影与的夹角为，已知，不计钢绳的重力。 （1）如果人和座椅的总质量为m，求钢绳对人和座椅拉力的大小； （2）求人和座椅受到空气阻力的大小； （3）求人和座椅做匀速圆周运动的角速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $