精品解析：广东省东莞市三校（大岭山中学、众美中学、松山湖莞美学校）2024-2025学年高一下学期期中联考物理试卷

2024-2025学年第二学期期中三校联考 高一物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试用时75分钟。 第一部分选择题（共50分） 一、单项选择题：本题共10个小题，每小题3分，共30分；在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得3分，错选得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体可以不受力的作用 B. 做曲线运动的物体受到的合力方向一定改变 C. 做曲线运动的物体加速度方向和速度方向一定相同 D. 做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上 2. 关于行星运动的描述，下列说法正确的是（　　） A. 所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 所有行星轨道的半长轴的二次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 C. 地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 D. 所有行星绕太阳运动时对应的开普勒常量k都不同 3. 如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 0 4. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态 B. 图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低点处水对碗底的压力 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速越大，脱水效果越好，是因为水受到的离心力大于其受到的向心力 5. 在风洞实验室中进行如图所示的实验，光滑的水平面上一小球以速度v0向东运动，运动中要穿过水平向北的风洞MN，在风洞施加的水平恒力作用下，小球通过风洞过程及通过后的轨迹正确的图是（　　） A. B. C. D. 6. 图甲是一款感应垃圾桶。手或垃圾靠近其感应区，桶盖会自动绕O点水平打开，如图乙所示。桶盖打开过程中其上A、B两点的角速度分别为、，线速度分别为、，则（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，现有甲、乙两名运动员（均视为质点）从出发区先后沿水平方向向左腾空飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则甲、乙两名运动员从飞出至落到着陆坡（可视为斜面）上的过程中（　　） A. 水平位移之比为 B. 落到坡面上的瞬时速度方向不相同 C. 落到坡面上的瞬时速度大小相等 D. 在空中飞行的时间之比为 8. 质量为1.5×103kg的小汽车在水平公路上行驶。当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎沿半径方向的最大静摩擦力为7.5×103N。下列说法正确的是（　　） A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 如果汽车转弯时的速度为6m/s，所需的向心力为6×103N C. 为了确保安全，汽车转弯的速度不能超过20m/s D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过6m/s2 9. 四冲程汽油机中有一个复式活塞压缩机，其简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链连接轻杆AB，左侧活塞被轨道固定，只能沿平行AO的方向运动，圆盘绕圆心O做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间的距离为r，AB杆的长度大于2r，当OB垂直于AB时，AB与AO的夹角为θ，则此时活塞的速度大小为（ ） A. B. C. D. 10. 用蛙式打夯机对路面进行打平、夯实，其结构可以简化为下图。质量为m的铁球通过轻杆与转轮1相连，转轮1与底座总质量为M，转轮1与转轮2之间用轻质皮带连接，两转轮半径之比为1：2，转轮2在电动机作用下转动，通过皮带使转轮1一起转动，带着铁球做圆周运动，球的转动半径为r，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 转轮1与转轮2的加速度之比为1：2 B. 转轮1与转轮2的周期之比为2：1 C. 当转轮1下的底座刚要离开地面时，铁球的速度大小为 D. 当转轮1下的底座刚要离开地面时，铁球的角速度大小为 二、多项选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选得0分。 11. 关于下列配对图的说法中正确的是（　　） A. 图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中重力势能一直减小 B. 图2中橡皮条弹力对模型飞机做功，橡皮条弹性势能减小 C. 图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了 D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中杆的弹性势能一直增加 12. 2019年春节期间，中国科幻电影《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造 特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，假设其逃离过程如图所示，地球现在绕太阳在圆轨道I 上运行，运动到A点加速变轨进入椭圆轨道Ⅱ,在椭圆轨道Ⅱ上运动到远日点B时再次加速变轨，从而摆 脱太阳的束缚，下列说法正确的是 A. 地球从A点运动到B点的时间大于半年 B. 沿椭圆轨道II运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐增大 C. 沿椭圆轨道II运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度 D. 在轨道I上通过A点的速度大于在轨道Ⅱ上通过A点的速度 13. 如图所示，某人在斜面底端的正上方某高度处水平抛出两个物体甲、乙，分别落在A、B两处，不计空气阻力，则以下判断正确的是（　　） A. 甲物体空中运动时间更长 B. 甲物体的初速度更大 C. 甲物体落到斜面时的速度偏转角更大 D. 两个物体在空中运动过程中单位时间内的速度变化量相同 14. 如图，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在水平的旋转圆盘上，座椅A离转轴的距离较近．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动，稳定后A、B都在水平面内做匀速圆周运动．则下列说法正确的是（　　） A. 座椅B的角速度比A大 B. 座椅B的向心加速度比A大 C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂B的缆绳所承受的拉力比悬挂A的缆绳所承受的拉力大 15. 一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（　） A. 汽车加速过程的最大加速度为 B. 汽车加速过程的平均速度大于 C. 汽车速度从v增大到2v过程做变加速运动 D. 汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大 第二部分非选择题（共50分） 三、实验题：本题共2个小题，共20分。 16. 某小组用如图甲所示装置做“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系”实验。 （1）本实验采取的实验方法是（　　） A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想实验法 D. 演绎法 （2）要探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至图乙中第____层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在挡板A、C位置，传动皮带位于图乙中第三层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为____。 （3）要探究向心力与质量的关系，应将两个质量不同的小球，分别放置在____（选填“挡板A、B”“挡板B、C”或“挡板A、C”）处，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上，匀速转动手柄，若左右两标尺露出的格子数之比为2∶5，若两个球一个是铁球、一个是橡胶球，则铁球和橡胶球的质量之比为____。 17. 某学习小组用实验探究平抛运动规律。 （1）甲同学采用如图1所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________。 （2）乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别释放小铁球P、Q，其中N的末端与近似光滑的水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象是P、Q在水平面上相碰，这说明___________。 （3）丙同学利用下面图1所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，手机每秒拍摄7张照片，并能自动将拍摄到图片叠加处理到一张照片中，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，每个方格的边长为10cm。 ①下列说法正确的是（ ） A.实验所用斜槽应尽量光滑 B.斜槽末端必须保持水平 C.必须无初速度释放小球 ②图2是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置__________（选项“较低”或“较高”）。 ③某次拍摄后得到的照片如图3所示，小球做平抛运动的初速度大小__________m/s。（结果保留2位有效数字） 四、计算题（本题2小题，共30分。解答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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 18. 滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平飞出，恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，且到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍。已知A、B为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R=1.0 m，图中运动员进入圆弧轨道时对应速度v与水平方向AB连线的夹角θ=53°；左侧平台与A、B连线的高度差h=0.8 m。（取sin53°=0.8，cos53°=0.6），求： （1）运动员做平抛运动的初速度？ （2）运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力？ 19. “嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,完成“太空刹车”,被月球捕获,顺利进入环月轨道,经过几次变轨修正后,“嫦娥四号” 落月前绕月球做周期为T、轨道半径为 r的匀速圆周运动．2019年1月3日上午10点26分,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面,“嫦娥四号”探测器在降落到月球表面前经过几次弹跳才停下来．若某次落到月球表面弹起后,到达最高点时距离月球表面的高度为 h,相对接触点的水平位移为x,已知月球是半径为r0的均匀球体,引力常量为G．求: （1）月球的质量; （2）月球表面的重力加速度的大小; （3）“嫦娥四号”探测器该次落到月球表面的速度． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期期中三校联考 高一物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试用时75分钟。 第一部分选择题（共50分） 一、单项选择题：本题共10个小题，每小题3分，共30分；在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得3分，错选得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体可以不受力的作用 B. 做曲线运动的物体受到的合力方向一定改变 C. 做曲线运动的物体加速度方向和速度方向一定相同 D. 做曲线运动的物体受到的合力方向与速度方向一定不在一条直线上 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做曲线运动时，速度方向不断变化，必须存在加速度，而加速度由力产生，因此必须受合力作用，故A错误； B．曲线运动的合力方向可以不变，例如平抛运动中合力（重力）方向始终竖直向下，但轨迹为曲线，故B错误； C．若加速度方向与速度方向相同，物体将做直线运动而非曲线运动。曲线运动中加速度方向与速度方向必定不共线，故C错误； D．曲线运动的根本条件是合力方向与速度方向不在同一直线上，导致速度方向不断变化，故D正确。 故选D。 2. 关于行星运动的描述，下列说法正确的是（　　） A. 所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 所有行星轨道的半长轴的二次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 C. 地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 D. 所有行星绕太阳运动时对应的开普勒常量k都不同 【答案】A 【解析】 【详解】A． 根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故A正确； B． 开普勒第三定律指出，行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值为常量，即 ，故B错误。 C． 开普勒第二定律仅适用于同一行星，即同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等面积。地球和火星是不同行星，其面积速率不同，故C错误。 D． 开普勒第三定律有 其中开普勒常量 k 由中心天体（太阳）的质量决定，所有绕太阳运动的行星对应的 k 值相同，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】A.根据重力做功方程可知：，BCD错误A正确 4. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态 B. 图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低点处水对碗底的压力 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速越大，脱水效果越好，是因为水受到的离心力大于其受到的向心力 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车的加速度方向向上，汽车处于超重状态，故A错误； B．图2“水流星”匀速转动过程中，设速度大小为，在最高点处，根据牛顿第二定律 解得 在最低点处，根据牛顿第二定律 解得 综上可得 根据牛顿第三定律可知，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，故B正确； C．图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对轨道的挤压，故C错误； D．图4脱水桶脱水时，水滴做圆周运动时，所需的向心力大于水与衣物之间的附着力，水滴无法再维持圆周运动，从而做离心运动，沿切线方向甩出，并不是是因为水受到的离心力大于其受到的向心力，故D错误。 故选B。 5. 在风洞实验室中进行如图所示的实验，光滑的水平面上一小球以速度v0向东运动，运动中要穿过水平向北的风洞MN，在风洞施加的水平恒力作用下，小球通过风洞过程及通过后的轨迹正确的图是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球在光滑的水平面上以v0向东运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，合外力指向物体做曲线运动轨迹的凹侧，且速度的方向沿着轨迹的切线方向。 故选A。 6. 图甲是一款感应垃圾桶。手或垃圾靠近其感应区，桶盖会自动绕O点水平打开，如图乙所示。桶盖打开过程中其上A、B两点的角速度分别为、，线速度分别为、，则（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．A、B两点同轴转动，A、B两点的角速度相等，即 故AB错误； CD．根据 且 可得 故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，现有甲、乙两名运动员（均视为质点）从出发区先后沿水平方向向左腾空飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则甲、乙两名运动员从飞出至落到着陆坡（可视为斜面）上的过程中（　　） A. 水平位移之比为 B. 落到坡面上的瞬时速度方向不相同 C. 落到坡面上的瞬时速度大小相等 D. 在空中飞行的时间之比为 【答案】A 【解析】 【详解】D．设斜坡倾角为，则有 解得 可知他们飞行时间之比为2：1，故D错误； A．根据 可得他们飞行的水平位移之比为4：1，故A正确； BC．根据平抛运动的推论：瞬时速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，只要是落在斜面上，位移与水平方向夹角相同，所以两人落到斜坡上的瞬时速度方向一定相同，故落在斜面上的速度大小之比等于初速度之比为2：1，故BC错误； 故选A。 8. 质量为1.5×103kg的小汽车在水平公路上行驶。当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎沿半径方向的最大静摩擦力为7.5×103N。下列说法正确的是（　　） A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 如果汽车转弯时的速度为6m/s，所需的向心力为6×103N C. 为了确保安全，汽车转弯的速度不能超过20m/s D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过6m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力和摩擦力，没有向心力，向心力属于效果力，故A错误； B.由向心力公式 可得 故B错误； C. 为了确保安全，汽车转弯刚好最大静摩擦力提供向心力，由向心力公式 ，可得最大速度为 故C正确； D. 汽车转弯刚好最大静摩擦力提供向心力，此时向心加速度达到最大，由向心加速度公式 ，可得 故D错误。 故选C。 9. 四冲程汽油机中有一个复式活塞压缩机，其简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链连接轻杆AB，左侧活塞被轨道固定，只能沿平行AO的方向运动，圆盘绕圆心O做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间的距离为r，AB杆的长度大于2r，当OB垂直于AB时，AB与AO的夹角为θ，则此时活塞的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】圆盘上B点的线速度大小，如图所示 当OB垂直于AB时，由速度的合成与分解有，解得。 故选D。 10. 用蛙式打夯机对路面进行打平、夯实，其结构可以简化为下图。质量为m的铁球通过轻杆与转轮1相连，转轮1与底座总质量为M，转轮1与转轮2之间用轻质皮带连接，两转轮半径之比为1：2，转轮2在电动机作用下转动，通过皮带使转轮1一起转动，带着铁球做圆周运动，球的转动半径为r，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 转轮1与转轮2的加速度之比为1：2 B. 转轮1与转轮2的周期之比为2：1 C. 当转轮1下的底座刚要离开地面时，铁球的速度大小为 D. 当转轮1下的底座刚要离开地面时，铁球的角速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．转轮1与转轮2之间用轻质皮带连接，则线速度相等；两转轮半径之比为1:2，由向心加速度公式 可知，转轮1与转轮2加速度之比为2:1，故A错误； B．转轮1与转轮2之间用轻质皮带连接，则线速度相等；两转轮半径之比为1:2，由 可知，转轮1与转轮2的角速度之比为2:1，根据 可知，转轮1与转轮2的角速度之比为1:2，故B错误； CD．当杆对铁球向下的弹力等于转轮1与底座的重力时，底座刚好离开地面；此时铁球位于最高点，有 对于铁球有 解得 根据 当转轮1下的底座刚要离开地面时，铁球的角速度大小为 故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共5个小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选得0分。 11. 关于下列配对图的说法中正确的是（　　） A. 图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中重力势能一直减小 B. 图2中橡皮条弹力对模型飞机做功，橡皮条弹性势能减小 C. 图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了 D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中杆的弹性势能一直增加 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中，过山车的高度越来越低，则重力势能一直减小，故A正确； B．图2中橡皮条弹力对模型飞机做功，橡皮条弹性势能减小，模型飞机的动能增加，故B正确； C．图3中握力器在手的压力下，形变量增大，弹性势能增加了，故C正确； D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中，杆的形变量先增大后减小，所以杆的弹性势能先增加后减小，故D错误。 故选ABC。 12. 2019年春节期间，中国科幻电影《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造 特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，假设其逃离过程如图所示，地球现在绕太阳在圆轨道I 上运行，运动到A点加速变轨进入椭圆轨道Ⅱ,在椭圆轨道Ⅱ上运动到远日点B时再次加速变轨，从而摆 脱太阳的束缚，下列说法正确的是 A. 地球从A点运动到B点的时间大于半年 B. 沿椭圆轨道II运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐增大 C. 沿椭圆轨道II运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度 D. 在轨道I上通过A点的速度大于在轨道Ⅱ上通过A点的速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A.根据开普勒第三定律，轨道Ⅱ的半长轴大于圆轨道I的半径，可知在轨道Ⅱ上的周期大于1年，故A正确． B.根据开普勒第二定律可知，沿椭圆轨道Ⅱ运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐减小，故B错误． C.根据，在A点的加速度大于在B点的加速度，故C正确． D.在A点要点火加速变轨，在轨道Ⅰ通过A点的速度小于轨道Ⅱ通过A点的速度，故D错误． 13. 如图所示，某人在斜面底端的正上方某高度处水平抛出两个物体甲、乙，分别落在A、B两处，不计空气阻力，则以下判断正确的是（　　） A. 甲物体空中运动时间更长 B. 甲物体的初速度更大 C. 甲物体落到斜面时的速度偏转角更大 D. 两个物体在空中运动过程中单位时间内的速度变化量相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据 因乙物体下落的高度较大，则乙物体空中运动时间更长，选项A错误； B．根据 甲的水平位移较大，时间较短，则甲的初速度更大，选项B正确； C．平抛运动速度偏转角满足 由上分析知乙落到斜面时竖直方向速度大，水平方向速度小，所以乙物体落到斜面时的速度偏转角更大，选项C错误； D．两个物体空中运动过程中只受重力作用，加速度相同，则两个物体在空中运动过程中单位时间内的速度变化量相同。选项D正确。 故选BD。 14. 如图，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在水平的旋转圆盘上，座椅A离转轴的距离较近．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动，稳定后A、B都在水平面内做匀速圆周运动．则下列说法正确的是（　　） A. 座椅B的角速度比A大 B. 座椅B的向心加速度比A大 C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂B的缆绳所承受的拉力比悬挂A的缆绳所承受的拉力大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．同轴转动角速度相同，故选项A错误； B．由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，由 得B的向心加速度比A的大，故选项B正确； C．设细线与竖直方向的夹角为θ，由牛顿第二定律得： 得 由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，故B与竖直方向的夹角大，故选项C错误； D．在竖直方向上有 则 因B与竖直方向的夹角大，悬挂B的缆绳所受到的拉力比悬挂A的大，故选项C错误，D正确； 故选BD。 15. 一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（　） A. 汽车加速过程的最大加速度为 B. 汽车加速过程的平均速度大于 C. 汽车速度从v增大到2v过程做变加速运动 D. 汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．汽车受的阻力 加大油门后汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶，可知此时的功率 汽车加速过程的最大加速度为 选项A正确； BC．若汽车做匀加速运动，则该过程的平均速度等于；而根据 可知，汽车加速过程中做加速度逐渐减小的变加速运动，结合v-t图像可知，该过程的位移大于做匀加速运动的位移，可知该过程的平均速度大于，选项BC正确； D．根据 可知，汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断减小，选项D错误。 故选ABC。 第二部分非选择题（共50分） 三、实验题：本题共2个小题，共20分。 16. 某小组用如图甲所示装置做“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系”实验。 （1）本实验采取的实验方法是（　　） A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想实验法 D. 演绎法 （2）要探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至图乙中第____层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在挡板A、C位置，传动皮带位于图乙中第三层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为____。 （3）要探究向心力与质量的关系，应将两个质量不同的小球，分别放置在____（选填“挡板A、B”“挡板B、C”或“挡板A、C”）处，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上，匀速转动手柄，若左右两标尺露出的格子数之比为2∶5，若两个球一个是铁球、一个是橡胶球，则铁球和橡胶球的质量之比为____。 【答案】（1）B （2） ①. 一 ②. 1∶9 （3） ①. 挡板A、C ②. 5∶2 【解析】 【小问1详解】 本实验的实验方法是控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系实验相同。 故选C。 【小问2详解】 [1]要探究向心力的大小与半径的关系，需要控制质量和角速度相同，则塔轮半径相同，选第一层； [2]在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则r、m相同，传动皮带位于第三层，角速度比值为 当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为 【小问3详解】 要探究向心力与质量的关系，应控制半径相同，角速度相同，应将两个质量不同的小球，分别放置在挡板A、C处； 由 可知力F与质量成正比，则 17. 某学习小组用实验探究平抛运动规律。 （1）甲同学采用如图1所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________。 （2）乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别释放小铁球P、Q，其中N的末端与近似光滑的水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象是P、Q在水平面上相碰，这说明___________。 （3）丙同学利用下面图1所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，手机每秒拍摄7张照片，并能自动将拍摄到图片叠加处理到一张照片中，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，每个方格的边长为10cm。 ①下列说法正确的是（ ） A.实验所用斜槽应尽量光滑 B.斜槽末端必须保持水平 C.必须无初速度释放小球 ②图2是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置__________（选项“较低”或“较高”）。 ③某次拍摄后得到的照片如图3所示，小球做平抛运动的初速度大小__________m/s。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 （2）平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 （3） ①. B ②. 较高 ③. 2.1 【解析】 【小问1详解】 该现象表明两球在竖直方向的运动是相同的，即平抛运动竖直方向是自由落体运动； 【小问2详解】 该现象说明两球在水平方向的运动是相同的，即平抛运动水平方向是匀速直线运动； 【小问3详解】 [1] A．实验所用斜槽不需要尽量光滑，故A错误； B．斜槽末端必须保持水平，使物体做平抛运动，保证小球做的是平抛运动，故B正确； C．本实验使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，故无须静止释放小球，故C错误。 故选B。 [2]由图像可知两小球做平抛运动下落相同高度时，图线①水平位移更大，故图线①所对应的小球初速度较大，在斜槽上释放的位置较高； [3]由图3可得，A、B、C三点中相邻两点间水平距离相同，而小球在水平方向做匀速直线运动，则相邻两点间的时间间隔相同，均设为T 则 由水平方向做匀速直线运动可得 四、计算题（本题2小题，共30分。解答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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 18. 滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平飞出，恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，且到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍。已知A、B为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R=1.0 m，图中运动员进入圆弧轨道时对应速度v与水平方向AB连线的夹角θ=53°；左侧平台与A、B连线的高度差h=0.8 m。（取sin53°=0.8，cos53°=0.6），求： （1）运动员做平抛运动的初速度？ （2）运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题可知，运动员开始做平抛运动，故 解得 恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道，则有 解得 （2）运动员在A点的速度为 到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍，即 在最低点根据牛顿第二定律可知 联立解得 有牛顿第三定律可知，运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力为1380N。 19. “嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,完成“太空刹车”,被月球捕获,顺利进入环月轨道,经过几次变轨修正后,“嫦娥四号” 落月前绕月球做周期为T、轨道半径为 r的匀速圆周运动．2019年1月3日上午10点26分,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面,“嫦娥四号”探测器在降落到月球表面前经过几次弹跳才停下来．若某次落到月球表面弹起后,到达最高点时距离月球表面的高度为 h,相对接触点的水平位移为x,已知月球是半径为r0的均匀球体,引力常量为G．求: （1）月球的质量; （2）月球表面的重力加速度的大小; （3）“嫦娥四号”探测器该次落到月球表面的速度． 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 【详解】（1）以 M表示月球的质量，m表示“嫦娥四号”探测器的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律有 解得 ． （2）以g'表示月球表面附近的重力加速度，m'表示月球表面处某一物体的质量，由重力等于万有引力得 m'g'=G 解得: g'=． （3）用v 表示“嫦娥四号”探测器该次落到月球表面的速度,其竖直分速度大小为v1，水平分速度大小为v2，则有 v1= v2==x 合速度 v= 解得: v= 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $