2025年高二物理秋季开学摸底考（安徽专用）

试题 第 1 页（共 6 页） 试题 第 2 页（共 6 页） … … … … … … ○ … … … … … … 内 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … … … … … … ○ … … … … … … 外 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … 学 校 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 班 级 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 考 号 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2025年高二年级物理秋季开学摸底考试模拟卷 （考试时间：75 分钟，分值：90 分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦 干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修二。 4．难度系数：0.6。 一、选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合要求的。 1．做平抛运动的物体，一段时间 t 后经过 P 点，则物体在 P 点（ ） A．速度方向可能为水平方向 B．速度方向可能为竖直向下 C．受力方向可能为水平方向 D．受力方向一定为竖直向下 2．如图，教室门上有两个点 A、B，它们与门轴的垂直距离之比为 2∶3，则在推门过程中，关于 A、B 两点， 下列说法正确的是（ ） A．角速度大小之比为 3∶2 B．角速度大小之比为 2∶3 C．向心加速度大小之比 2∶3 D．向心加速度大小之比 3∶2 3．相关科研发现，月球对地球的潮汐作用，使地球的自转速率呈现变慢趋势。这样的极细微差别，尽管 在人们的日常生活中无从体现，但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转变慢引 起的影响，下列描述正确的是（ ） A．地球同步卫星的高度要略调高一些 B．地球的第一宇宙速度增大 C．在北京的物体重力减小，方向改变 D．在襄阳的物体重力减小，方向不变 4．长度为 L=0.5m 的轻质细杆 OA，A 端连有一质量为 m=5kg 的小球，如图所示，小球以 O 点为圆心在竖 直面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是 2m/s，取 g=10m/s2，则此时细杆对小球的作用力为（ ） A．10N，方向向上 B．10N，方向向下 C．40N，方向向上 D．40N，方向向下 5．如图所示，有一半径为 r 的圆环在一水平地面上向右运动，且其圆心速度大小为 v。现有一木板，左端 固定于地面之上，同时还搭于圆环之上，且木板与地面所成锐角为𝜃。则木板转动的角速度𝜔为（ ） A． 𝑣 𝑟 cos𝜃tan 𝜃 2 B． 𝑣 𝑟 sin𝜃tan 𝜃 2 C． 𝑣 𝑟 cos 𝜃 2 tan𝜃 D． 𝑣 𝑟 cos𝜃cot 𝜃 2 6．重庆之眼—重庆欢乐谷摩天轮，有约 40 层楼（约 120 米）高，转动一圈大概需要 30 分钟。坐在其中的 游客随乘坐舱的转动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A．游客受到合力一直不变 B．该运动的线速度大小约为 0.21m/s C．该运动是一种匀变速曲线运动 D．当游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低点时，游客处于失重状态 7．质量为 800 kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度 a 与速度的倒数 1 𝑣 的 关系如图所示，已知图像斜率 k 的数值大小为 400。则赛车（ ） A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀增大 试题 第 3 页（共 6 页） 试题 第 4 页（共 6 页） … … … … … … ○ … … … … … … 内 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … 此 卷 只 装 订 不 密 封 … … … … … … ○ … … … … … … 外 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … C．赛车运动时发动机输出功率为 32 kW D．图中 b 点取值应为 0.01，其对应的物理意义表示赛车的最大时速为 360km/h 8．如图所示是杭州第 19 届亚运会链球比赛的场景，运动员双手握住柄环，经过预摆和 3~4 圈连续加速旋 转后用力将链球掷出，把链球整个运动过程简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力。下列说法 正确的是（ ） A．链球圆周运动过程中受到的拉力指向圆心 B．链球掷出瞬间速度方向沿圆周的切线方向 C．链球掷出后运动过程中加速度的方向不断变化 D．链球掷出瞬间的速度越大运动的水平距离越远 二、选择题：本题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的选项中，有多项符合题 目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 9．如图甲为某质量为 m 的卫星环绕天体做匀速圆周运动，卫星线速度的二次方即𝑣2与到天体中心的距离 的倒数即𝑟−1关系如图乙所示。已知天体的半径为𝑟0，引力常量为 G，以下说法正确的是（ ） A．卫星绕天体表面运行第一宇宙速度为𝑣0 B．天体的自转周期为 2𝜋𝑟0 𝑣0 C．卫星内处于漂浮状态的物体受力平衡 D．天体的质量为 𝑣0 2𝑟0 𝐺 10．如图所示，质量相同的三颗卫星 a、b、c 绕地球逆时针做匀速圆周运动。其中 a 为遥感卫星“珞珈一号”， 在半径为 R 的圆轨道运行，经过时间 t，转过的角度为𝜃；b、c 为地球的同步卫星，某时刻 a、b 恰好 相距最近。已知地球自转的角速度为𝜔，万有引力常量为 G，则（ ） A．地球质量为𝑀 = 𝜃2𝑅3 𝐺𝑡2 B．卫星 a 的速度大于卫星 b 的速度 C．若要卫星 c 与 b 实现对接，可让卫星𝑐加速 D．卫星 a 和 b 下次相距最近还需时间为 2𝜋𝑡 𝜃−𝜔𝑡 三、非选择题：共 5 题，共 58 分。 11．（7 分）在“探究平抛运动特点”的实验中，用如图所示装置和频闪相机来探究平抛运动的特点。 （1）进行实验时，已备有器材：斜槽、小球、木板、白纸(（坐标纸)、图钉、刻度尺、铅笔，还需要 下列器材中的______。 A．秒表 B．天平 C．重垂线 D．复写纸 （2）在该实验中，下列说法正确的是______。 A．斜槽轨道末端必须水平 B．斜槽轨道必需光滑 C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接 D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 （3）某同学利用该装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，如图乙所示，已知频闪周期为 T，每个小方 格边长为 L，则小球在水平方向做______运动，小球在竖直方向做______运动。 （4）根据图乙可以判断 A 点______（选填“是”或“不是”)抛出点。 试题 第 5 页（共 6 页） 试题 第 6 页（共 6 页） … … … … … … ○ … … … … … … 内 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … … … … … … ○ … … … … … … 外 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … 学 校 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 班 级 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 考 号 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （5）根据图乙可以计算小球运动到 B 点的竖直分速度为______，所在处重力加速度 g 为______(用题 目所给出的符号表示)。 12．（10 分）某同学用如图所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验。半径均为 R 的半圆轨道 AB 和四 分之一圆弧轨道 CD 固定在竖直面内，过 CD 部分最高点 D 的切线水平，A、C、B 在同一水平面上，在 D 点固定一个力传感器，D 点在地面的投影为 O，从 A 点正上方 P 点处由静止释放一个质量为 m 的小 球，小球沿轨道运动到 D 点并从 D 点水平抛出，落地点在 Q 点（图中未标出）。 （1）对实验的要求，下列说法正确的是___________。 A．P 点位置比 D 点高即可 B．圆弧轨道越光滑越好 C．应选用密度大、体积小的小球 D．为了使力传感器的示数大些，应选用质量小些的球 （2）若一次实验记录力传感器的示数为𝐹，则小球经过𝐷点时向心力的大小为𝐹n =___________；若小 球落地点 Q 到 O 点的距离为 x，则小球经过 D 点的速度大小为𝑣 =___________。 （3）改变 P 点位置进行多次实验，测得多组 F、x，作𝐹 − 𝑥2图像，如果图像是一条倾斜的直线，图 像与纵轴的截距为___________，图像的斜率为___________，则向心力与速度平方成正比。 13．（10 分）质量为 0.5kg 的金属小球，以 6m/s 的速度水平抛出，抛出后经过 0.8s 落地，g 取10m/s2。 （1）小球抛出过程中下落的高度？ （2）小球从抛出过程中水平方向位移？ （3）小球落地时瞬时速度的大小如何？ 14．（14 分）如图所示，在一根长 1.5L 的不能伸长的轻绳上，穿一个质量为 m 的光滑小圆环 C，然后把绳 的两端固定在竖直轴上，绳的 A、B 端在竖直轴上的距离为 𝐿 2 ，转动竖直轴带动 C 环在水平面内做匀速 圆周运动，当绳的 B 端正好在 C 环的轨道平面上时，求： （1）小圆环转动的角速度； （2）绳的拉力。 15．（17 分）如图是小明设计的一个游戏装置。该滑道分为 MA、AB、BC，CDE，EF 和 FG 六段，其中 AB、 BC，CDE 和 FG 轨道光滑，剩余轨道的动摩擦因数为 0.5。在 M 点处安装一弹簧装置，将一物块与弹簧 紧贴，释放弹簧，物块从 M 点处出发。游戏成功的要求：物块不会脱离 CDE 轨道（检测装置省略）， 物块最后能平稳地停在 EF 轨道处，且不会从 FG 轨道中飞出。现已知物块的质量为 1 kg，R1＝2 m，R2 ＝1 m，D 点与 A 点位于同一水平线，MA＝1 m，H＝2 m，L＝20 m，不计空气阻力及弹簧装置内部物 块的位移，物块可视为质点，g＝10 m/s2。求： （1）完成上述运动，弹簧弹性势能 E 的最小值 E1 和最大值 E2 分别是多少； （2）弹簧的弹性势能 E 与最后停止时物块到 E 点的距离 d 的关系式。 ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025年高二年级物理秋季开学摸底考试模拟卷 （考试时间：75分钟，分值：90分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修二。 4．难度系数：0.6。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1．做平抛运动的物体，一段时间t后经过P点，则物体在P点（    ） A．速度方向可能为水平方向 B．速度方向可能为竖直向下 C．受力方向可能为水平方向 D．受力方向一定为竖直向下 2．如图，教室门上有两个点A、B，它们与门轴的垂直距离之比为2∶3，则在推门过程中，关于A、B两点，下列说法正确的是（　　） A．角速度大小之比为3∶2 B．角速度大小之比为2∶3 C．向心加速度大小之比2∶3 D．向心加速度大小之比3∶2 3．相关科研发现，月球对地球的潮汐作用，使地球的自转速率呈现变慢趋势。这样的极细微差别，尽管在人们的日常生活中无从体现，但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转变慢引起的影响，下列描述正确的是（　　） A．地球同步卫星的高度要略调高一些 B．地球的第一宇宙速度增大 C．在北京的物体重力减小，方向改变 D．在襄阳的物体重力减小，方向不变 4．长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端连有一质量为m=5kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2m/s，取g=10m/s2，则此时细杆对小球的作用力为（　　） A．10N，方向向上 B．10N，方向向下 C．40N，方向向上 D．40N，方向向下 5．如图所示，有一半径为r的圆环在一水平地面上向右运动，且其圆心速度大小为v。现有一木板，左端固定于地面之上，同时还搭于圆环之上，且木板与地面所成锐角为。则木板转动的角速度为（　　） A． B． C． D． 6．重庆之眼—重庆欢乐谷摩天轮，有约40层楼（约120米）高，转动一圈大概需要30分钟。坐在其中的游客随乘坐舱的转动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．游客受到合力一直不变 B．该运动的线速度大小约为0.21m/s C．该运动是一种匀变速曲线运动 D．当游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低点时，游客处于失重状态 7．质量为 800 kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度 a 与速度的倒数 的关系如图所示，已知图像斜率 k 的数值大小为 400。则赛车（　　） A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀增大 C．赛车运动时发动机输出功率为 32 kW D．图中 b 点取值应为 0.01，其对应的物理意义表示赛车的最大时速为360km/h 8．如图所示是杭州第19届亚运会链球比赛的场景，运动员双手握住柄环，经过预摆和3~4圈连续加速旋转后用力将链球掷出，把链球整个运动过程简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．链球圆周运动过程中受到的拉力指向圆心 B．链球掷出瞬间速度方向沿圆周的切线方向 C．链球掷出后运动过程中加速度的方向不断变化 D．链球掷出瞬间的速度越大运动的水平距离越远 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9．如图甲为某质量为m的卫星环绕天体做匀速圆周运动，卫星线速度的二次方即与到天体中心的距离的倒数即关系如图乙所示。已知天体的半径为，引力常量为G，以下说法正确的是（　　） A．卫星绕天体表面运行第一宇宙速度为 B．天体的自转周期为 C．卫星内处于漂浮状态的物体受力平衡 D．天体的质量为 10．如图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球逆时针做匀速圆周运动。其中a为遥感卫星“珞珈一号”，在半径为R的圆轨道运行，经过时间t，转过的角度为；b、c为地球的同步卫星，某时刻a、b恰好相距最近。已知地球自转的角速度为，万有引力常量为G，则（　　） A．地球质量为 B．卫星a的速度大于卫星b的速度 C．若要卫星c与b实现对接，可让卫星加速 D．卫星a和b下次相距最近还需时间为 三、非选择题：共5题，共58分。 11．（7分）在“探究平抛运动特点”的实验中，用如图所示装置和频闪相机来探究平抛运动的特点。 （1）进行实验时，已备有器材：斜槽、小球、木板、白纸(（坐标纸)、图钉、刻度尺、铅笔，还需要下列器材中的______。 A．秒表            B．天平                C．重垂线       D．复写纸 （2）在该实验中，下列说法正确的是______。 A．斜槽轨道末端必须水平 B．斜槽轨道必需光滑 C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接 D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 （3）某同学利用该装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，如图乙所示，已知频闪周期为T，每个小方格边长为L，则小球在水平方向做______运动，小球在竖直方向做______运动。 （4）根据图乙可以判断A点______（选填“是”或“不是”)抛出点。 （5）根据图乙可以计算小球运动到B点的竖直分速度为______，所在处重力加速度g为______(用题目所给出的符号表示)。 12．（10分）某同学用如图所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验。半径均为R的半圆轨道AB和四分之一圆弧轨道CD固定在竖直面内，过CD部分最高点D的切线水平，A、C、B在同一水平面上，在D点固定一个力传感器，D点在地面的投影为O，从A点正上方P点处由静止释放一个质量为m的小球，小球沿轨道运动到D点并从D点水平抛出，落地点在Q点（图中未标出）。    （1）对实验的要求，下列说法正确的是___________。 A．P点位置比D点高即可 B．圆弧轨道越光滑越好 C．应选用密度大、体积小的小球 D．为了使力传感器的示数大些，应选用质量小些的球 （2）若一次实验记录力传感器的示数为，则小球经过点时向心力的大小为___________；若小球落地点Q到O点的距离为x，则小球经过D点的速度大小为___________。 （3）改变P点位置进行多次实验，测得多组F、x，作图像，如果图像是一条倾斜的直线，图像与纵轴的截距为___________，图像的斜率为___________，则向心力与速度平方成正比。 13．（10分）质量为0.5kg的金属小球，以6m/s的速度水平抛出，抛出后经过0.8s落地，g取。 （1）小球抛出过程中下落的高度？ （2）小球从抛出过程中水平方向位移？ （3）小球落地时瞬时速度的大小如何？ 14．（14分）如图所示，在一根长1.5L的不能伸长的轻绳上，穿一个质量为m的光滑小圆环C，然后把绳的两端固定在竖直轴上，绳的A、B端在竖直轴上的距离为，转动竖直轴带动C环在水平面内做匀速圆周运动，当绳的B端正好在C环的轨道平面上时，求： （1）小圆环转动的角速度； （2）绳的拉力。    15．（17分）如图是小明设计的一个游戏装置。该滑道分为MA、AB、BC，CDE，EF和FG六段，其中AB、BC，CDE和FG轨道光滑，剩余轨道的动摩擦因数为0.5。在M点处安装一弹簧装置，将一物块与弹簧紧贴，释放弹簧，物块从M点处出发。游戏成功的要求：物块不会脱离CDE轨道（检测装置省略），物块最后能平稳地停在EF轨道处，且不会从FG轨道中飞出。现已知物块的质量为1 kg，R1＝2 m，R2＝1 m，D点与A点位于同一水平线，MA＝1 m，H＝2 m，L＝20 m，不计空气阻力及弹簧装置内部物块的位移，物块可视为质点，g＝10 m/s2。求： （1）完成上述运动，弹簧弹性势能E的最小值E1和最大值E2分别是多少； （2）弹簧的弹性势能E与最后停止时物块到E点的距离d的关系式。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高二年级物理秋季开学摸底考试模拟卷 （考试时间：75分钟，分值：90分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修二。 4．难度系数：0.6。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1．做平抛运动的物体，一段时间t后经过P点，则物体在P点（    ） A．速度方向可能为水平方向 B．速度方向可能为竖直向下 C．受力方向可能为水平方向 D．受力方向一定为竖直向下 2．如图，教室门上有两个点A、B，它们与门轴的垂直距离之比为2∶3，则在推门过程中，关于A、B两点，下列说法正确的是（　　） A．角速度大小之比为3∶2 B．角速度大小之比为2∶3 C．向心加速度大小之比2∶3 D．向心加速度大小之比3∶2 3．相关科研发现，月球对地球的潮汐作用，使地球的自转速率呈现变慢趋势。这样的极细微差别，尽管在人们的日常生活中无从体现，但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转变慢引起的影响，下列描述正确的是（　　） A．地球同步卫星的高度要略调高一些 B．地球的第一宇宙速度增大 C．在北京的物体重力减小，方向改变 D．在襄阳的物体重力减小，方向不变 4．长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端连有一质量为m=5kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2m/s，取g=10m/s2，则此时细杆对小球的作用力为（　　） A．10N，方向向上 B．10N，方向向下 C．40N，方向向上 D．40N，方向向下 5．如图所示，有一半径为r的圆环在一水平地面上向右运动，且其圆心速度大小为v。现有一木板，左端固定于地面之上，同时还搭于圆环之上，且木板与地面所成锐角为。则木板转动的角速度为（　　） A． B． C． D． 6．重庆之眼—重庆欢乐谷摩天轮，有约40层楼（约120米）高，转动一圈大概需要30分钟。坐在其中的游客随乘坐舱的转动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．游客受到合力一直不变 B．该运动的线速度大小约为0.21m/s C．该运动是一种匀变速曲线运动 D．当游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低点时，游客处于失重状态 7．质量为 800 kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度 a 与速度的倒数 的关系如图所示，已知图像斜率 k 的数值大小为 400。则赛车（　　） A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀增大 C．赛车运动时发动机输出功率为 32 kW D．图中 b 点取值应为 0.01，其对应的物理意义表示赛车的最大时速为360km/h 8．如图所示是杭州第19届亚运会链球比赛的场景，运动员双手握住柄环，经过预摆和3~4圈连续加速旋转后用力将链球掷出，把链球整个运动过程简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．链球圆周运动过程中受到的拉力指向圆心 B．链球掷出瞬间速度方向沿圆周的切线方向 C．链球掷出后运动过程中加速度的方向不断变化 D．链球掷出瞬间的速度越大运动的水平距离越远 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9．如图甲为某质量为m的卫星环绕天体做匀速圆周运动，卫星线速度的二次方即与到天体中心的距离的倒数即关系如图乙所示。已知天体的半径为，引力常量为G，以下说法正确的是（　　） A．卫星绕天体表面运行第一宇宙速度为 B．天体的自转周期为 C．卫星内处于漂浮状态的物体受力平衡 D．天体的质量为 10．如图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球逆时针做匀速圆周运动。其中a为遥感卫星“珞珈一号”，在半径为R的圆轨道运行，经过时间t，转过的角度为；b、c为地球的同步卫星，某时刻a、b恰好相距最近。已知地球自转的角速度为，万有引力常量为G，则（　　） A．地球质量为 B．卫星a的速度大于卫星b的速度 C．若要卫星c与b实现对接，可让卫星加速 D．卫星a和b下次相距最近还需时间为 三、非选择题：共5题，共58分。 11．（7分）在“探究平抛运动特点”的实验中，用如图所示装置和频闪相机来探究平抛运动的特点。 （1）进行实验时，已备有器材：斜槽、小球、木板、白纸(（坐标纸)、图钉、刻度尺、铅笔，还需要下列器材中的______。 A．秒表            B．天平                C．重垂线       D．复写纸 （2）在该实验中，下列说法正确的是______。 A．斜槽轨道末端必须水平 B．斜槽轨道必需光滑 C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接 D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 （3）某同学利用该装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，如图乙所示，已知频闪周期为T，每个小方格边长为L，则小球在水平方向做______运动，小球在竖直方向做______运动。 （4）根据图乙可以判断A点______（选填“是”或“不是”)抛出点。 （5）根据图乙可以计算小球运动到B点的竖直分速度为______，所在处重力加速度g为______(用题目所给出的符号表示)。 12．（10分）某同学用如图所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验。半径均为R的半圆轨道AB和四分之一圆弧轨道CD固定在竖直面内，过CD部分最高点D的切线水平，A、C、B在同一水平面上，在D点固定一个力传感器，D点在地面的投影为O，从A点正上方P点处由静止释放一个质量为m的小球，小球沿轨道运动到D点并从D点水平抛出，落地点在Q点（图中未标出）。    （1）对实验的要求，下列说法正确的是___________。 A．P点位置比D点高即可 B．圆弧轨道越光滑越好 C．应选用密度大、体积小的小球 D．为了使力传感器的示数大些，应选用质量小些的球 （2）若一次实验记录力传感器的示数为，则小球经过点时向心力的大小为___________；若小球落地点Q到O点的距离为x，则小球经过D点的速度大小为___________。 （3）改变P点位置进行多次实验，测得多组F、x，作图像，如果图像是一条倾斜的直线，图像与纵轴的截距为___________，图像的斜率为___________，则向心力与速度平方成正比。 13．（10分）质量为0.5kg的金属小球，以6m/s的速度水平抛出，抛出后经过0.8s落地，g取。 （1）小球抛出过程中下落的高度？ （2）小球从抛出过程中水平方向位移？ （3）小球落地时瞬时速度的大小如何？ 14．（14分）如图所示，在一根长1.5L的不能伸长的轻绳上，穿一个质量为m的光滑小圆环C，然后把绳的两端固定在竖直轴上，绳的A、B端在竖直轴上的距离为，转动竖直轴带动C环在水平面内做匀速圆周运动，当绳的B端正好在C环的轨道平面上时，求： （1）小圆环转动的角速度； （2）绳的拉力。    15．（17分）如图是小明设计的一个游戏装置。该滑道分为MA、AB、BC，CDE，EF和FG六段，其中AB、BC，CDE和FG轨道光滑，剩余轨道的动摩擦因数为0.5。在M点处安装一弹簧装置，将一物块与弹簧紧贴，释放弹簧，物块从M点处出发。游戏成功的要求：物块不会脱离CDE轨道（检测装置省略），物块最后能平稳地停在EF轨道处，且不会从FG轨道中飞出。现已知物块的质量为1 kg，R1＝2 m，R2＝1 m，D点与A点位于同一水平线，MA＝1 m，H＝2 m，L＝20 m，不计空气阻力及弹簧装置内部物块的位移，物块可视为质点，g＝10 m/s2。求： （1）完成上述运动，弹簧弹性势能E的最小值E1和最大值E2分别是多少； （2）弹簧的弹性势能E与最后停止时物块到E点的距离d的关系式。 试卷第6页，共7页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高二年级物理秋季开学摸底考试模拟卷 参考答案和评分标准 第Ⅰ卷（选择题） 选择题（1~8题为单项选择，每题均有四个选项，只有一个选项符合题意，每题4分；9~10题为多项选择题，每题5分，选对但不全的得3分，有错选的不得分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C A A B B D B AD ABD 第Ⅱ卷（非选择题） 11、（7分）每空1分 【答案】 CD/DC AD/DA 匀速直线 自由落体运动 是 【详解】（1）根据实验原理可知，还需要的实验器材为中垂线和复写纸，秒表和天平均不需要。 故选CD。 （2）．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需切线水平，故A正确； BD．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的相同位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故B错误，D正确； C．将坐标纸上的点要用平滑的曲线连接，故C错误。 故选AD。 （3）根据图2可知相邻的两个点水平方向间距相等为： 竖直方向： 由此可知水平方向匀速运动，竖直方向做自由落体运动； （4）根据图2可知相邻两点竖直方向的位移之比为，由此可以判断A点为抛出点； （5）竖直方向根据中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得： 根据：可知： 12、（10分）每空2分 【答案】 C 【详解】（1）A．根据题意，若小球恰好通过D点，由牛顿第二定律有： 可得： 由能量守恒定律可知，若P点位置比D点略高些，则小球到不了D点，故A错误； B．圆弧轨道是否光滑对实验没有影响，故B错误； C．选用密度大、体积小的小球，可以减小速度测量的误差，故C正确； D．同样的实验过程，质量小些的球通过D点时，对力传感器压力会小些，故D错误。 故选C。 （2）根据题意可知，在D点，小球受到的合力提供向心力，则有： 根据题意可知，小球离开D点做平抛运动，竖直方向上有： 水平方向上有： 联立解得： （3）在D点，根据牛顿第二定律有： 联立整理可得： 则当图像与纵轴的截距为，斜率为时，向心力与速度平方成正比。 13、（10分） 【答案】（1）3.2m； （2）4.8m；（3）10m/s 【详解】（1）小球在竖直方向自由落体运动，根据位移时间公式： （2分） 解得：（1分） （2）水平方向匀速直线运动：（1分） 解得：（1分） （3）小球落地瞬间在竖直方向的分速度为：（2分） 则小球落地瞬间的速度为：（2分） 解得：（1分） 14、（14分） 【答案】（1）；（2）。 【详解】（1）环C在水平面内做匀速圆周运动，由于环光滑，所以环两端绳的拉力大小相等。BC段绳水平时，环C做圆周运动的半径：（1分） 则有：（2分） 解得：（2分） 对环受力分析，则    Fsinα=mg，Fcosα+F=mω2r （4分） 又：（1分） 解得： （2分） 故即当绳的B端刚好在C环的轨道平面上时环转动的角速度为。 （2）由（1）中方程可解得：（2分） 15、（17分） 【答案】（1），；（2）当时，；当时， 【详解】（1）完成上述运动，滑块在C点最小速度满足 （1分） 解得：（1分） 此时弹簧弹性势能E的最小值E1满足能量守恒定律：（2分） 解得：（1分） 若物块恰不从FG轨道中飞出，弹簧弹性势能E有最大值E2，满足能量守恒定律 （2分） 解得：（1分） （2）从M到E，由动能定理，得 （2分） 得：（1分） 同时满足：（1分） 因为： 故对弹簧的弹性势能进行分类讨论：当，有： 可得：（2分） 当，有： 可得：（2分） 故综上所述，当时，；当时，。（1分） / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高二年级物理秋季开学摸底考试模拟卷 答题卡 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 姓 名：__________________________ 准考证号： 选择题（42分） 1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 非选择题（58分） 11.（7分） （1） （2） （3） ， （4） （5） ， 12.（10分） （1） （2） ， （3） ， 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 13.（10分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 14.（14分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15.（17分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 1 2 学科网（北京）股份有限公司 $$1 2025年高二年级物理秋季开学摸底考试模拟卷 答题卡 非选择题（58分） 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm黑色签字笔 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 姓 名：__________________________ 准考证号： 1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 11.（7分） （1） （2） （3） ， （4） （5） ， 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 12.（10分） （1） （2） ， （3） ， 选择题（42分） 2 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 13.（10分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 3 14.（14分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 4 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15.（17分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2025年高二年级物理秋季开学摸底考试模拟卷 （考试时间：75分钟，分值：90分） 一、单选题 1．做平抛运动的物体，一段时间t后经过P点，则物体在P点（    ） A．速度方向可能为水平方向 B．速度方向可能为竖直向下 C．受力方向可能为水平方向 D．受力方向一定为竖直向下 【答案】D 【详解】物体做平抛运动，只受重力作用，方向一定竖直向下，速度沿轨迹切线方向，不可能为水平或竖直方向。 故选D。 2．如图，教室门上有两个点A、B，它们与门轴的垂直距离之比为2∶3，则在推门过程中，关于A、B两点，下列说法正确的是（　　） A．角速度大小之比为3∶2 B．角速度大小之比为2∶3 C．向心加速度大小之比2∶3 D．向心加速度大小之比3∶2 【答案】C 【详解】AB．将推门过程看成圆周运动，由题可知两点为同轴转动，A、B两点角速度相等，故AB错误； CD．根据公式 可知，A、B两点向心加速度之比为 故C正确，D错误。 故选C。 3．相关科研发现，月球对地球的潮汐作用，使地球的自转速率呈现变慢趋势。这样的极细微差别，尽管在人们的日常生活中无从体现，但却会在通讯、电力、导航等领域产生重要影响。由于地球自转变慢引起的影响，下列描述正确的是（　　） A．地球同步卫星的高度要略调高一些 B．地球的第一宇宙速度增大 C．在北京的物体重力减小，方向改变 D．在襄阳的物体重力减小，方向不变 【答案】A 【详解】A．地球自转变慢，自转周期变长，对于地球同步卫星，其周期等于地球自转周期，根据 可得 可知地球同步卫星的轨道半径变大，所以地球同步卫星的高度要略调高一些，故A正确； B．根据 可得 故地球的第一宇宙速度不变，故B错误； CD．向心力和重力的合力为万有引力，地球自转变慢所需向心力变小，万有引力不变，则重力增大，所以在北京和在襄阳的物体重力都会增大，则除赤道和极点外重力大小和方向都会变化，故CD错误。 故选A。 4．长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端连有一质量为m=5kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2m/s，取g=10m/s2，则此时细杆对小球的作用力为（　　） A．10N，方向向上 B．10N，方向向下 C．40N，方向向上 D．40N，方向向下 【答案】A 【详解】设小球在最高点杆子表现为支持力，方向向上；对小球，根据牛顿第二定律得：mg-F=m，解得：F=mg-m；代入数据得：F=10N；方向向上；故A正确，BCD错误． 5．如图所示，有一半径为r的圆环在一水平地面上向右运动，且其圆心速度大小为v。现有一木板，左端固定于地面之上，同时还搭于圆环之上，且木板与地面所成锐角为。则木板转动的角速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设圆周与上木板的接触点为P，圆心为O，角的顶点为A，连接AO，AP之间的距离为x，将圆心的速度分解为板的速度和圆上P点的速度，如图所示 由几何关系有 由运动的合成与分解有 板的角速度为 解得 故选B。 6．重庆之眼—重庆欢乐谷摩天轮，有约40层楼（约120米）高，转动一圈大概需要30分钟。坐在其中的游客随乘坐舱的转动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．游客受到合力一直不变 B．该运动的线速度大小约为0.21m/s C．该运动是一种匀变速曲线运动 D．当游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低点时，游客处于失重状态 【答案】B 【详解】A．游客做匀速圆周运动，则受到合力一直指向圆心，则合力大小不变，方向不断变化，选项A错误； B．该运动的线速度大小约为 选项B正确； C．该运动的加速度不断变化，不是匀变速曲线运动，选项C错误； D．当游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低点时，加速度向上，游客处于超重状态，选项D错误。 故选B。 7．质量为 800 kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度 a 与速度的倒数 的关系如图所示，已知图像斜率 k 的数值大小为 400。则赛车（　　） A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀增大 C．赛车运动时发动机输出功率为 32 kW D．图中 b 点取值应为 0.01，其对应的物理意义表示赛车的最大时速为360km/h 【答案】D 【详解】A．由图可知，以恒定功率加速，牵引力逐渐变小，则加速度逐渐变小，故做变加速直线运动，A 错误； B．汽车加速运动，速度增大，牵引力减逐渐小，加速度逐渐减小，B 错误； C．对汽车受力分析，根据牛顿第二定律，有 F f ma 又因为 联立得 由于 = 400 可得 C 错误； D．当物体的速度最大时，加速度为零，根据 可得 此时最大速度 D正确。 故选D。 8．如图所示是杭州第19届亚运会链球比赛的场景，运动员双手握住柄环，经过预摆和3~4圈连续加速旋转后用力将链球掷出，把链球整个运动过程简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．链球圆周运动过程中受到的拉力指向圆心 B．链球掷出瞬间速度方向沿圆周的切线方向 C．链球掷出后运动过程中加速度的方向不断变化 D．链球掷出瞬间的速度越大运动的水平距离越远 【答案】B 【详解】A．球做加速圆周运动，拉力和重力的合力提供两方面的效果：径向的合力提供向心力，切向的合力提供切向力，故拉力不指向圆心，故A错误； B．做曲线运动的物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向，所以链球掷出瞬间速度方向沿该点圆周运动的切线方向，故B正确； C．链球掷出后只在重力作用做斜抛运动，是匀变速运动，加速度恒定，故C错误； D．链球做斜抛运动，设初速度为v，速度方向与水平方向夹角为θ，则 即链球掷出后的水平距离与掷出瞬间的速度的大小和方向均有关，故D错误。 故选B。 二、多选题 9．如图甲为某质量为m的卫星环绕天体做匀速圆周运动，卫星线速度的二次方即与到天体中心的距离的倒数即关系如图乙所示。已知天体的半径为，引力常量为G，以下说法正确的是（　　） A．卫星绕天体表面运行第一宇宙速度为 B．天体的自转周期为 C．卫星内处于漂浮状态的物体受力平衡 D．天体的质量为 【答案】AD 【详解】D．根据万有引力提供向心力有 所以 结合图像可得 所以 故D正确； A．由图像可知天体的半径等于r0时卫星的环绕速度为v0，故天体的第一宇宙速度等于v0，故A正确； B．围绕该天体表面做匀速圆周运动的卫星的周期为 此周期小于该天体的自转周期，故B错误； C．卫星内处于漂浮状态的物体仍然随卫星做匀速圆周运动，故C错误。 故选AD。 10．如图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球逆时针做匀速圆周运动。其中a为遥感卫星“珞珈一号”，在半径为R的圆轨道运行，经过时间t，转过的角度为；b、c为地球的同步卫星，某时刻a、b恰好相距最近。已知地球自转的角速度为，万有引力常量为G，则（　　） A．地球质量为 B．卫星a的速度大于卫星b的速度 C．若要卫星c与b实现对接，可让卫星加速 D．卫星a和b下次相距最近还需时间为 【答案】ABD 【详解】A．根据题意可知，卫星a的角速度为 由万有引力提供向心力有 解得 故A正确； B．由万有引力提供向心力有 解得 由于卫星a的轨道半径小于卫星b的轨道半径，则卫星a的速度大于卫星b的速度，故B正确； C．让卫星c加速，所需的向心力增大，由于万有引力小于所需的向心力，卫星c会做离心运动，离开原轨道，所以不能与b实现对接，故C错误； D．由于b、c在地球的同步轨道上，所以卫星b、c和地球具有相同的周期和角速度，此时a、b恰好相距最近，设卫星a和b下次相距最近还需时间为，则有 解得 故D正确。 故选ABD。 三、实验题 11．在“探究平抛运动特点”的实验中，用如图所示装置和频闪相机来探究平抛运动的特点。 （1）进行实验时，已备有器材：斜槽、小球、木板、白纸(（坐标纸)、图钉、刻度尺、铅笔，还需要下列器材中的______。 A．秒表            B．天平                C．重垂线       D．复写纸 （2）在该实验中，下列说法正确的是______。 A．斜槽轨道末端必须水平 B．斜槽轨道必需光滑 C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接 D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 （3）某同学利用该装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，如图乙所示，已知频闪周期为T，每个小方格边长为L，则小球在水平方向做______运动，小球在竖直方向做______运动。 （4）根据图乙可以判断A点______（选填“是”或“不是”)抛出点。 （5）根据图乙可以计算小球运动到B点的竖直分速度为______，所在处重力加速度g为______(用题目所给出的符号表示)。 【答案】 CD/DC AD/DA 匀速直线 自由落体运动 是 【详解】（1）[1]根据实验原理可知，还需要的实验器材为中垂线和复写纸，秒表和天平均不需要。 故选CD。 （2）[2]．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需切线水平，故A正确； BD．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的相同位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故B错误，D正确； C．将坐标纸上的点要用平滑的曲线连接，故C错误。 故选AD。 （3）[3][4]根据图2可知相邻的两个点水平方向间距相等为 竖直方向 由此可知水平方向匀速运动，竖直方向做自由落体运动； （4）[5]根据图2可知相邻两点竖直方向的位移之比为，由此可以判断A点为抛出点； （5）[6]竖直方向根据中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 [7]根据 可知 12．某同学用如图所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验。半径均为R的半圆轨道AB和四分之一圆弧轨道CD固定在竖直面内，过CD部分最高点D的切线水平，A、C、B在同一水平面上，在D点固定一个力传感器，D点在地面的投影为O，从A点正上方P点处由静止释放一个质量为m的小球，小球沿轨道运动到D点并从D点水平抛出，落地点在Q点（图中未标出）。    （1）对实验的要求，下列说法正确的是___________。 A．P点位置比D点高即可 B．圆弧轨道越光滑越好 C．应选用密度大、体积小的小球 D．为了使力传感器的示数大些，应选用质量小些的球 （2）若一次实验记录力传感器的示数为，则小球经过点时向心力的大小为___________；若小球落地点Q到O点的距离为x，则小球经过D点的速度大小为___________。 （3）改变P点位置进行多次实验，测得多组F、x，作图像，如果图像是一条倾斜的直线，图像与纵轴的截距为___________，图像的斜率为___________，则向心力与速度平方成正比。 【答案】 C 【详解】（1）[1]A．根据题意，若小球恰好通过D点，由牛顿第二定律有 可得 由能量守恒定律可知，若P点位置比D点略高些，则小球到不了D点，故A错误； B．圆弧轨道是否光滑对实验没有影响，故B错误； C．选用密度大、体积小的小球，可以减小速度测量的误差，故C正确； D．同样的实验过程，质量小些的球通过D点时，对力传感器压力会小些，故D错误。 故选C。 （2）[2]根据题意可知，在D点，小球受到的合力提供向心力，则有 [3]根据题意可知，小球离开D点做平抛运动，竖直方向上有 水平方向上有 联立解得 （3）[4][5]在D点，根据牛顿第二定律有 联立整理可得 则当图像与纵轴的截距为，斜率为时，向心力与速度平方成正比。 四、解答题 13．质量为0.5kg的金属小球，以6m/s的速度水平抛出，抛出后经过0.8s落地，g取。 （1）小球抛出过程中下落的高度？ （2）小球从抛出过程中水平方向位移？ （3）小球落地时瞬时速度的大小如何？ 【答案】（1）3.2m； （2）4.8m；（3）10m/s 【详解】（1）小球在竖直方向自由落体运动，根据位移时间公式 解得 （2）水平方向匀速直线运动 解得 （3）小球落地瞬间在竖直方向的分速度为 则小球落地瞬间的速度为 解得 14．如图所示，在一根长1.5L的不能伸长的轻绳上，穿一个质量为m的光滑小圆环C，然后把绳的两端固定在竖直轴上，绳的A、B端在竖直轴上的距离为，转动竖直轴带动C环在水平面内做匀速圆周运动，当绳的B端正好在C环的轨道平面上时，求： （1）小圆环转动的角速度； （2）绳的拉力。    【答案】（1）；（2）。 【详解】（1）环C在水平面内做匀速圆周运动，由于环光滑，所以环两端绳的拉力大小相等。BC段绳水平时，环C做圆周运动的半径 则有 解得 对环受力分析，则    Fsinα=mg，Fcosα+F=mω2r 又 解得 故即当绳的B端刚好在C环的轨道平面上时环转动的角速度为。 （2）由（1）中方程可解得 15．如图是小明设计的一个游戏装置。该滑道分为MA、AB、BC，CDE，EF和FG六段，其中AB、BC，CDE和FG轨道光滑，剩余轨道的动摩擦因数为0.5。在M点处安装一弹簧装置，将一物块与弹簧紧贴，释放弹簧，物块从M点处出发。游戏成功的要求：物块不会脱离CDE轨道（检测装置省略），物块最后能平稳地停在EF轨道处，且不会从FG轨道中飞出。现已知物块的质量为1 kg，R1＝2 m，R2＝1 m，D点与A点位于同一水平线，MA＝1 m，H＝2 m，L＝20 m，不计空气阻力及弹簧装置内部物块的位移，物块可视为质点，g＝10 m/s2。求： （1）完成上述运动，弹簧弹性势能E的最小值E1和最大值E2分别是多少； （2）弹簧的弹性势能E与最后停止时物块到E点的距离d的关系式。 【答案】（1），；（2）当时，；当时， 【详解】（1）完成上述运动，滑块在C点最小速度满足 解得 此时弹簧弹性势能E的最小值E1满足能量守恒定律 解得 若物块恰不从FG轨道中飞出，弹簧弹性势能E有最大值E2，满足能量守恒定律 解得 （2）从M到E，由动能定理，得 得 同时满足 因为 故对弹簧的弹性势能进行分类讨论：当，有 可得 当，有 可得 故综上所述，当时，；当时，。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$