精品解析：广东省深圳市新安中学（集团）高中部2024-2025学年高一下学期期中物理试题

深圳市新安中学2024—2025学年第二学期期中考试 高一物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至7页。全卷满分：100分。考试时间：75分钟。 第 I 卷（选择题，共48分） 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 2．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如需改动佣橡皮擦干净后。再选涂其它答案，不能答在试题卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应 位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 一、单选题：（本题包括7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个正确的选项符合题意。） 1. 下列关于物理学发展历史说法正确的是（　　） A. “笔尖下发现的行星—海王星”的发现者是伽利略 B. 卡文迪什利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量G的值 C. 开普勒分析卡文迪什的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律 D. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 2. 如图所示，一物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从a点开始受到水平恒力F的作用，经过一段时间到达b点，此时F突然反向且大小不变，再经过相同时间物体到达c点。下列关于该物体在a、c两点间的运动轨迹可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 无人机在某次航拍过程中从地面上开始起飞，水平方向和竖直方向的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 2s末无人机的速度大小为14m/s B. 0-2s内无人机做匀加速直线运动 C. 2s-4s内无人机做匀变速曲线运动，加速度大小为2m/s2 D. 0-4s内无人机的位移大小为44m 4. 2024年9月26日清晨，深圳天文台首次拍摄到了备受瞩目紫金山-阿特拉斯彗星（C/2023 A3）。据悉该彗星绕太阳运行的轨道为一个椭圆，周期约为61751年。已知太阳的质量为M，半径为R，彗星近日点到太阳表面距离为h1，下列说法正确的是（　　） A. C/2023 A3 在近日点的速率小于远日点的速率 B. 由以上条件可以求出C/2023 A3 的密度 C. C/2023 A3轨道半长轴与日地平均距离的比值约为1.5×104 D. C/2023 A3在近日点的速率大于 5. 用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω。线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是下图中的（　　） A. B. C. D. 6. 明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上点到转轴的距离为，辘轳边缘点到转轴的距离为。甲以ω的角速度匀速转动手柄，把井底质量为的乙拉起来，重力加速度为g，则（　　） A. 点的角速度大于点的角速度 B. 点的线速度小于点的线速度 C. 把手每转动一圈乙克服重力所做功为 D. 把手每转动一圈绳对乙做功的平均功率为 7. 如图所示，两根长度不同的细线分别系有1、2两个质量相同的小球，细线的上端都系于O点，细线长L1大于L2现使两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动，下列说法中正确的有（　　） A. 球2运动的角速度大于球1的角速度 B. 球1运动的线速度比球2大 C. 球2所受的拉力比球1大 D. 球2运动的加速度比球1大 二、多选题：（本题包括3小题，每小题6分，共18分。漏选得 3 分，错选不给分。） 8. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 做曲线运动的加速度一定改变 C. 做曲线运动的物体受到的合力一定不为零 D. 做圆周运动物体的加速度都指向圆心 9. “天舟”货运飞船被人们称为太空快递，它定期向“天宫号”空间站运送物资。其示意图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. “天舟”飞船与“天宫号”在B点向心加速度相等 B. “天舟”飞船运动的周期比“天宫号”运动的周期小 C. “天舟”与地球的连线和“天宫号”与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等 D. “天宫号”空间站所在轨道高，线速度低，所以“天舟”飞船在B点变轨时需减速 10. 卡车装载较重货物时常常会在车位搭一块倾斜木板，如图所示，工人用平行于木板的力将货物沿斜面从底端匀速推到顶端。已知货物和木板之间的动摩擦因数不变。下列说法中错误的是（　　） A. 木板越长，推力越小 B. 木板越短，推力越大 C. 斜面越长，工人做功越多 D. 斜面越短，工人做功越多 第 II 卷（非选择题，共54分） 三、实验题：（本题包括2小题，共16分。） 11. 如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，皮带分别套在变速塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是______。 A. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验 B. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验 C. 在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验 D. 在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验 （2）在该实验中应用了______（选填“理想实验法” “控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 （3）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边变速塔轮与右边变速塔轮之间的角速度之比为______。 （4）关于该实验，以下说法正确的是______ A. 实验前，应将横臂的紧固螺钉旋紧，以防小球和其他部件飞出造成事故。实验时，转动速度越快越好，这样标尺露出的格数就越过多，便于观察 B. 注意防止皮带打滑，尽可能保证角速度的比值不变 C. 摇动手柄时，不要求转速均匀，只要标尺露出格数就能读数 D. 圆盘转动时，可以伺机靠近、用手制动 12. 某同学探究平抛运动的特点。 （1）用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。 多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此___说明A球竖直方向分运动为自由落体运动，___说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。（选填“能”或“不能”） （2）用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①下列操作中，必要的是______（选填选项前的字母）。 A．通过调节使斜槽末段保持水平 B.每次需要从不同位置静止释放A球 C.通过调节使硬板保持竖直 D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦 ②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验______（选填选项前的字母）。 A．A球释放的高度偏高 B.A球释放的高度偏低 C.A球没有被静止释放 D.挡板MN未水平放置 （3）某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到图4所示A球做平抛运动的轨迹，建立直角坐标系。可以根据测量数据，建立一个 直角坐标系描绘出的图线为一条过原点的倾斜直线，证明A球平抛运动的轨迹为抛物线。 A. y-x B. y-x2 C. y- D. y- （4）在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，小球在b点的速度大小为_____m/s。（结果取两位有效数字，g取） 四、计算题：（本大题共 3 小题，共 38 分。13 题 10 分；14 题 12 分；15 题 16 分。） 13. 在水平地面上方某一定高度处沿水平方向抛出一个小物体，抛出t1=1s后物体的速度方向与水平方向的夹角为45°，落地时物体的速度方向与水平方向的夹角为60°，重力加速度g=10m/s2．求 (1)物体平抛时的初速度v0 (2)抛出点距离地面的竖直高度h (3)物体从抛出到落地的水平射程x 14. 2025年2月20日“天问二号”火星探测器运抵西昌卫星发射中心，预计将实现火星环绕、着陆和采样返回任务。假设火星探测器着陆前绕火星做匀速圆周运动，探测器距火星表面高度为h，运行周期为T。已知火星半径为R，引力常量为G。 （1）求火星的质量M； （2）求火星表面的重力加速度大小g。 （3）假设你是宇航员，登陆火星后，要测量火星表面重力加速度，请写出一种简便的测量方案。 15. 某校科技小组参加了如图甲所示的过山车游戏项目，为更好研究过山车运动项目中所遵循的物理规律，科技组成员设计出如图乙所示的装置，图中P为弹性发射装置，AB为倾角为θ = 37°的倾斜轨道，BC为水平轨道，CDC′为竖直圆轨道，C′E为足够长的倾斜轨道，各段轨道均平滑连接，以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知滑块质量为m，圆轨道半径R，轨道AB长为，BC长为，AB、BC段动摩擦因数为μ = 0.5，其余各段轨道均光滑。弹射装置P位置可在坐标平面内调节，使水平弹出的滑块均能无碰撞从A点切入斜面，滑块可视为质点。 （1）若滑块从y = 0.45 m的某点弹出，求滑块弹出时的初速度v0； （2）若滑块从A点切入后不脱离轨道，求弹出时滑块纵坐标y应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 深圳市新安中学2024—2025学年第二学期期中考试 高一物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至7页。全卷满分：100分。考试时间：75分钟。 第 I 卷（选择题，共48分） 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 2．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如需改动佣橡皮擦干净后。再选涂其它答案，不能答在试题卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应 位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 一、单选题：（本题包括7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个正确的选项符合题意。） 1. 下列关于物理学发展历史的说法正确的是（　　） A. “笔尖下发现行星—海王星”的发现者是伽利略 B. 卡文迪什利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量G的值 C. 开普勒分析卡文迪什的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律 D. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 【答案】B 【解析】 【详解】A．“笔尖下发现的行星－海王星”的发现者是勒维耶和亚当斯，故A错误； B．卡文迪什通过实验测出了引力常量，故B正确； CD．哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，开普勒分析第谷的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律，故CD错误； 故选B。 2. 如图所示，一物体在光滑水平面上做匀速直线运动，从a点开始受到水平恒力F的作用，经过一段时间到达b点，此时F突然反向且大小不变，再经过相同时间物体到达c点。下列关于该物体在a、c两点间的运动轨迹可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体所受合力与速度不在一条直线上，物体做曲线运动，速度沿着轨迹的切线方向，物体由a点到b点和由b点到c点所受合力均为恒力，速度方向逐渐靠近合力方向。 故选A。 3. 无人机在某次航拍过程中从地面上开始起飞，水平方向和竖直方向的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 2s末无人机的速度大小为14m/s B. 0-2s内无人机做匀加速直线运动 C. 2s-4s内无人机做匀变速曲线运动，加速度大小为2m/s2 D. 0-4s内无人机的位移大小为44m 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示，利用速度的合成可知，2s末无人机的速度大小为，故A错误； B．0-2s内，无人机初速度为0，水平方向与竖直方向均做匀加速直线运动，根据运动合成可知，0-2s内无人机做匀加速直线运动，故B正确； C．2s-4s内无人机做匀变速曲线运动，无人机水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，则加速度，故C错误； D．图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据图像可知，水平方向分位移 竖直方向分位移 根据矢量合成可知，0-4s内无人机的位移大小为，故D错误。 故选B。 4. 2024年9月26日清晨，深圳天文台首次拍摄到了备受瞩目的紫金山-阿特拉斯彗星（C/2023 A3）。据悉该彗星绕太阳运行的轨道为一个椭圆，周期约为61751年。已知太阳的质量为M，半径为R，彗星近日点到太阳表面距离为h1，下列说法正确的是（　　） A. C/2023 A3 在近日点的速率小于远日点的速率 B. 由以上条件可以求出C/2023 A3 的密度 C. C/2023 A3轨道半长轴与日地平均距离的比值约为1.5×104 D. C/2023 A3在近日点的速率大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，彗星在近日点速率大于远日点速率，故A错误； B．题目未提供彗星的质量或体积，无法计算密度，故B错误； C．由开普勒第三定律，彗星轨道半长轴与日地距离的比值约为，远小于，故C错误； D．彗星做圆周运动经过近日点有，近日点速率 变轨到椭圆轨道需在此处点火加速，故椭圆轨道经过近日点，故D正确。 故选D。 5. 用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω。线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 详解】当ω较小时，斜面对小球有支持力，当ω=ω0时，FN=0 当ω<ω0时，受力分析如图 FTsinθ＋FNcosθ=mg FTcosθ－FNsinθ=mω2r 则 FT=mgsinθ＋mω2rcosθ FT关于ω2的函数为一次函数，斜率为mrcosθ 当ω>ω0时，受力分析如图 FTsinα=mω2Lsinα FT=mω2L FT关于ω2的函数为正比例函数，斜率为mL>mrcosθ，故C正确，ABD错误。 故选C。 6. 明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上点到转轴的距离为，辘轳边缘点到转轴的距离为。甲以ω的角速度匀速转动手柄，把井底质量为的乙拉起来，重力加速度为g，则（　　） A. 点的角速度大于点的角速度 B. 点的线速度小于点的线速度 C. 把手每转动一圈乙克服重力所做功为 D. 把手每转动一圈绳对乙做功的平均功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．a点和b点共轴转动，二者角速度大小相同，故A错误； B．a点的运动半径比b点的运动半径大，根据v=ωr可知a点的线速度大于b点的线速度，故B错误； CD．把手每转动一圈，拉乙的绳子移动，即重物上升 则克服重力所做功为 绳对乙做的功大小等于克服重力做的功的大小，因此绳对乙做功的平均功率为 故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，两根长度不同的细线分别系有1、2两个质量相同的小球，细线的上端都系于O点，细线长L1大于L2现使两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动，下列说法中正确的有（　　） A. 球2运动的角速度大于球1的角速度 B. 球1运动的线速度比球2大 C. 球2所受的拉力比球1大 D. 球2运动的加速度比球1大 【答案】B 【解析】 【详解】CD．设细线与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为mg，加速度大小为a，细线的拉力大小为T，小球在竖直方向合力为零，则 ① 在水平方向根据牛顿第二定律有 ② 根据①②解得 因为，所以 ， 故CD错误； A．设小球的角速度大小为ω，在水平方向根据牛顿第二定律有 ③ 根据①③解得 因为两小球在同一水平面上做匀速圆周运动，则相同，所以两小球的角速度大小相同，故A错误； B．球1的运动半径比球2的运动半径大，根据可知球1运动的线速度比球2大，故B正确。 故选B。 二、多选题：（本题包括3小题，每小题6分，共18分。漏选得 3 分，错选不给分。） 8. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 做曲线运动的加速度一定改变 C. 做曲线运动的物体受到的合力一定不为零 D. 做圆周运动物体的加速度都指向圆心 【答案】AC 【解析】 【详解】A．曲线运动的速度方向不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确； B．做曲线运动的加速度可能不变，也可能改变，故B错误； C．由于曲线运动的物体速度一定变化，所以加速度一定不为零，合力一定不为零，故C正确； D．做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心，故D错误。 故选AC。 9. “天舟”货运飞船被人们称为太空快递，它定期向“天宫号”空间站运送物资。其示意图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. “天舟”飞船与“天宫号”在B点的向心加速度相等 B. “天舟”飞船运动的周期比“天宫号”运动的周期小 C. “天舟”与地球的连线和“天宫号”与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等 D. “天宫号”空间站所轨道高，线速度低，所以“天舟”飞船在B点变轨时需减速 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 解得 可知“天舟”飞船与“天宫号”在B点的向心加速度相等，故A正确； B．根据开普勒第三定律，由于“天舟”飞船的轨道半长轴小于“天宫号”的轨道半径，则“天舟”飞船运动的周期比“天宫号”运动的周期小，故B正确； C．根据开普勒二定律可知，同一轨道上卫星与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等，但“天舟”与“天宫号”在不同轨道上，所以“天舟”与地球的连线和“天宫号”与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故C错误； D．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以“天舟”飞船在B点变轨时需加速，故D错误。 故选AB。 10. 卡车装载较重货物时常常会在车位搭一块倾斜木板，如图所示，工人用平行于木板的力将货物沿斜面从底端匀速推到顶端。已知货物和木板之间的动摩擦因数不变。下列说法中错误的是（　　） A. 木板越长，推力越小 B. 木板越短，推力越大 C. 斜面越长，工人做功越多 D. 斜面越短，工人做功越多 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．假设斜面长为L，从底端到顶端高为H。斜面倾角为，其中高H为定值，根据受力平衡可得， 联立可得 令，，可得 当，推力最大值为 此时有 解得，故AB错误，符合题意； CD．因为货物匀速运动，根据动能定理可得 解得 可知斜面长度L越大，推力做功越多，故C正确，不符合题意；D错误，符合题意。 故选ABD。 第 II 卷（非选择题，共54分） 三、实验题：（本题包括2小题，共16分。） 11. 如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，皮带分别套在变速塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是______。 A. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验 B. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验 C. 在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验 D. 在小球运动半径不等情况下，用质量相同的小球做实验 （2）在该实验中应用了______（选填“理想实验法” “控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 （3）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边变速塔轮与右边变速塔轮之间的角速度之比为______。 （4）关于该实验，以下说法正确的是______ A. 实验前，应将横臂的紧固螺钉旋紧，以防小球和其他部件飞出造成事故。实验时，转动速度越快越好，这样标尺露出的格数就越过多，便于观察 B. 注意防止皮带打滑，尽可能保证角速度的比值不变 C. 摇动手柄时，不要求转速均匀，只要标尺露出格数就能读数 D. 圆盘转动时，可以伺机靠近、用手制动 【答案】（1）A （2）控制变量法 （3）1∶2 （4）B 【解析】 【小问1详解】 为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，必须要使得两球的质量相同，转动半径相同，故选A。 【小问2详解】 本实验采用控制变量法来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 【小问3详解】 两球质量相等 r左=2r右 F右=2F左 根据 F=mω2r 可得 【小问4详解】 A．实验前，应将横臂的紧固螺钉旋紧，以防小球和其他部件飞出造成事故。实验时，转动速度适当快较好，不是越快越好，故A错误； B．注意防止皮带打滑，尽可能保证角速度的比值不变，故B正确； C．摇动手柄时，要求转速均匀，标尺上露出的红白相间的等分格数为恒定值方便记录数据，故C错误； D．圆盘转动时，不可以伺机靠近、用手制动，以防造成人身伤害，故D错误。 故选B。 12. 某同学探究平抛运动的特点。 （1）用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。 多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此___说明A球竖直方向分运动为自由落体运动，___说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。（选填“能”或“不能”） （2）用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①下列操作中，必要的是______（选填选项前的字母）。 A．通过调节使斜槽末段保持水平 B.每次需要从不同位置静止释放A球 C.通过调节使硬板保持竖直 D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦 ②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验______（选填选项前的字母）。 A．A球释放的高度偏高 B.A球释放的高度偏低 C.A球没有被静止释放 D.挡板MN未水平放置 （3）某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到图4所示A球做平抛运动的轨迹，建立直角坐标系。可以根据测量数据，建立一个 直角坐标系描绘出的图线为一条过原点的倾斜直线，证明A球平抛运动的轨迹为抛物线。 A. y-x B. y-x2 C. y- D. y- （4）在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，小球在b点的速度大小为_____m/s。（结果取两位有效数字，g取） 【答案】（1） ①. 能 ②. 不能 （2） ①. AC ②. AC （3）B （4）1.0m/s 【解析】 【小问1详解】 [1]B做自由落体运动，A做平抛运动，多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，表明两球下落高度相同时，下落的时间也相同，由此能够说明A球竖直方向分运动为自由落体运动。 [2]改变小锤敲击弹性金属片的力度，A球平抛运动的初速度大小不一样，由于不能够确定时间与速度的具体值，即也不能确定水平位移的大小，因此不能说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。 【小问2详解】 ①[1] A．为了确保小球飞出的初速度方向水平。实验中需要通过调节使斜槽末段保持水平。故A正确； B．由于实验需要确保小球飞出的初速度大小一定，则实验时每次需要从同一位置静止释放A球。故B错误； C．小球平抛运动的轨迹位于竖直平面，为了减小误差，准确作出小球运动的轨迹，实验时，需要通过调节使硬板保持竖直。故C正确； D．实验时每次小球均从斜槽同一高度静止释放，小球克服阻力做功相同，小球飞出的初速度大小相同，因此斜槽的摩擦对实验没有影响。故D错误。 故选AC。 ②[2]根据图像可知，偏差较大的点位于正常轨迹点的上侧，表明该点水平方向的速度比其它点的水平速度大，可知有可能是小球释放是没有被静止释放，释放时有一定的初速度，或者小球释放位置偏高。故AC正确，BD错误。 故选AC。 【小问3详解】 根据平抛运动可知， 整理得 所以应建立一个y-x2直角坐标系描绘出的图线为一条过原点的倾斜直线，证明A球平抛运动的轨迹为抛物线，故选B。 【小问4详解】 由轨迹图可知，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，根据， 解得， 可得 小球在b点的速度大小为 四、计算题：（本大题共 3 小题，共 38 分。13 题 10 分；14 题 12 分；15 题 16 分。） 13. 在水平地面上方某一定高度处沿水平方向抛出一个小物体，抛出t1=1s后物体的速度方向与水平方向的夹角为45°，落地时物体的速度方向与水平方向的夹角为60°，重力加速度g=10m/s2．求 (1)物体平抛时的初速度v0 (2)抛出点距离地面的竖直高度h (3)物体从抛出到落地的水平射程x 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】⑴抛出时物体的竖直分速度 由题意可得 解得物体的初速度为 ⑵物体落地瞬间的竖直分速度为 抛出点距离地面的竖直高度为 ⑶物体的飞行时间为 从抛出到落地的水平位移为 ． 14. 2025年2月20日“天问二号”火星探测器运抵西昌卫星发射中心，预计将实现火星环绕、着陆和采样返回任务。假设火星探测器着陆前绕火星做匀速圆周运动，探测器距火星表面的高度为h，运行周期为T。已知火星半径为R，引力常量为G。 （1）求火星的质量M； （2）求火星表面的重力加速度大小g。 （3）假设你是宇航员，登陆火星后，要测量火星表面的重力加速度，请写出一种简便的测量方案。 【答案】（1） （2）； （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 火星探测器在距火星表面的高度为h处绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 解得火星的质量为 【小问2详解】 在火星表面质量为的物体重力近似等于万有引力有 可得火星表面的重力加速度大小为 【小问3详解】 在火星表面用弹簧测力计测出一个质量为的钩码的重力为，则 则火星表面的重力加速度为 (注：开放题，结果合理皆可。) 15. 某校科技小组参加了如图甲所示的过山车游戏项目，为更好研究过山车运动项目中所遵循的物理规律，科技组成员设计出如图乙所示的装置，图中P为弹性发射装置，AB为倾角为θ = 37°的倾斜轨道，BC为水平轨道，CDC′为竖直圆轨道，C′E为足够长的倾斜轨道，各段轨道均平滑连接，以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知滑块质量为m，圆轨道半径R，轨道AB长为，BC长为，AB、BC段动摩擦因数为μ = 0.5，其余各段轨道均光滑。弹射装置P位置可在坐标平面内调节，使水平弹出的滑块均能无碰撞从A点切入斜面，滑块可视为质点。 （1）若滑块从y = 0.45 m的某点弹出，求滑块弹出时的初速度v0； （2）若滑块从A点切入后不脱离轨道，求弹出时滑块纵坐标y应满足的条件。 【答案】（1）4 m/s （2）或 【解析】 【小问1详解】 平抛运动的竖直方向有 解得 则 【小问2详解】 滑块刚好不脱离轨道，有三种情况。 第一种情况：刚好能够到达圆轨道最高点。在最高点有 从P到圆轨道最高点，由动能定理得 又 联立解得 第二种情况：刚好到达与圆轨道圆心等高的地方。从P到与圆心等高位置，由动能定理得 又 联立解得 第三种情况：若在A点速度为v3更大，且恰能返回A点不飞出，由以上分析可知，再次下滑后也不会脱离轨道。满足 解得 滑块从A点切入后不脱离轨道时y应满足 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$