山东省济南市2025-2026学年高一下学期开学考模拟物理卷

山东省济南市2025-2026学年下学期高一开学考模拟物理卷 （考试时间：90分钟，分值：100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：鲁科版必修第二册第2~3章 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.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. 曲线运动的加速度时刻在变化 C. 速度变化的运动一定是曲线运动 D. 受变力作用的物体一定做曲线运动 2.某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，设法将篮球投入大平台圆心处的球筐内。如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中沿圆盘箭头指向表示圆盘转动方向，圆盘内箭头指向表示投篮方向）（　　） A．B．C．D． 3.如图所示，某运动员主罚任意球时，踢出快速旋转的“落叶球”，则“落叶球”（  ） A．在空中的运动轨迹是对称的 B．运动到最高点时速度为零 C．相比正常轨迹的球，下落更快 D．在最高点时加速度方向一定竖直向下 4.无级变速是在变速范围内任意连续地改变转速，性能优于传统的档挡变速器。如图是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮中间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动. 当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加。当滚轮位于主动轮直径 D1，从动轮直径 D2的位置上时，主动轮转速n1，从动轮转速n2之间的关系是（　　） A． B． C． D． 5.进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为50kg，大小忽略不计）绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（　　） A．所受的合外力不变 B．所受绳子的拉力指向圆周运动的圆心 C．线速度大小为10m/s D．所需向心力大小为800N 6.如图所示，小船在宽的河中渡河，水流速度是、船在静水中的速度是，关于小船渡河以下说法正确的是（　　） A. 渡河时间最短时，位移为 B. 渡河时间最短时，位移为 C. 渡河位移最短时，所用时间是 D. 渡河位移最短时，所用时间是 7.如图所示，某同学将空心圆筒固定在台秤上，遥控小车以速度v沿圆筒内表面在竖直面内做匀速圆周运动。小车从最高点A运动到最低点B过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小车做匀变速曲线运动 B. 台秤的示数先减小后增大 C. 若增大小车运动速度v，小车在A点和B点台秤的示数差值增大 D. 若增大小车运动速度v，小车在A点和B点对圆筒内表面的压力差值增大 8.如图所示，质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点，均在水平面内做匀速圆周运动，已知甲、乙在同一水平面内运动，乙、丙经过同一抛物线，则（　　） A. 甲、乙的向心力大小相等 B. 甲、乙的线速度大小相等 C. 乙、丙的角速度大小相等 D. 乙、丙的线速度大小相等 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9.如图所示，机器人通过跨过两定滑轮的一不可伸长的轻绳提升重物。机器人长为l的手臂以角速度绕转轴由图示竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，重物（　　） A．一直处于超重状态 B．一直处于失重状态 C．速度先增大后减小 D．最大速度为 10.滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，下列说法正确的是（　　） A．衣物运动到最低点B点时处于超重状态 B．衣物和水都做离心运动 C．衣物运动到最高点A点时脱水效果更好 D．衣物运动到最低点B点时脱水效果更好 11.在足够大的光滑水平桌面上，一质量m=1kg的小球静止在图示坐标系的原点O处。从t=0时刻起，小球受到沿＋x方向的大小为F1=2N的恒定拉力作用开始运动。在t=1s时刻，撤去F1，立即换成沿＋y方向的大小为F2=2N的恒定拉力作用在物体上。在t=2s时刻，把F2也撤去。在t=3s时刻，小球开始进入一个固定在水平桌面上的圆形光滑细管道（在图上只画了该管道的管口，管道的内径略微大于小球的直径）。已知小球是沿管道的切线方向进入管道的，且已知该管道的圆心在y轴上。下列说法正确的是（　　） A．3s末小球的位置坐标为（5m，3m） B．3s末小球的位置坐标为（3m，3m） C．进入管道后，小球的向心力大小为N D．进入管道后，小球的向心力大小为1. 6N 12.如图甲所示，在竖直平面放置一内壁光滑、半径为0.5m的细圆管轨道，其圆心为O。在最低点P有一质量为0.1kg的小球（小球直径略小于管的粗细，尺寸忽略不计），现使小球以5m/s的初速度在轨道内做圆周运动，设小球和圆心连线与竖直线OP夹角为，运动过程中小球速度的平方与夹角的关系如图乙所示。重力加速度g取，则（　　） A. 为时管壁对小球的弹力大小为1N B. 为时管壁对小球的弹力大小为6N C. 过程中圆管对小球的弹力最大值为5N D. 过程中圆管对小球的弹力最小值为0 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）某小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动时的半径之比为；变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为、和，如图乙所示。 （1）该实验研究向心力与三个物理量间的关系，采用的研究方法是________； A. 控制变量法 B. 放大法 C. 补偿法 （2）探究向心力与半径之间的关系时 ①应将质量相同的小球分别放在________处； A.挡板A和挡板B B.挡板A和挡板C C.挡板B和挡板C ②同时，应选择左、右变速塔轮中半径________的两个塔轮； A.相同 B.不同 （3）在某次实验中，验证向心力F与角速度之间关系时，左、右两个标尺露出的格子数之比为，此时传动皮带是连接在图乙中的________塔轮上。 A. 第一层 B. 第二层 C. 第三层 14.（8分）将电火花计时器（所用电源频率为50Hz）引入“探究平抛运动的特点”实验，能准确、美观、快速地描出平抛物体的轨迹点，其装置示意图如图甲中正视图和右视图所示，竖直的前板和背板分别为金属板a、b，在金属板b前面依次竖直平铺着方格纸和墨粉纸，将电火花计时器拆除部分外壳引出两个高压放电电极（输出电压可达数十千伏），分别与金属板a和b相连。当金属小球从金属板a和墨粉纸之间通过时，空气被击穿放电，从而在方格纸上记录下小球经过的位置点。 （1）电火花计时器是下列图中的________（在答题卡上填涂正确答案）； A. B. （2）关于该实验，下列说法合理的有________（多选，并在答题卡上填涂正确答案）； A. 应选用密度大、体积小的金属球进行实验 B. 安装斜槽时，其末端必须保持水平 C. 为减少阻力，斜槽必须光滑 D. 金属小球抛出一次就可记录其多个位置点 （3）实验后，取下方格纸，建立坐标系如图乙，则方格纸的每一格的边长为________m，小球平抛的初速度为________m/s。（g均取，结果均保留两位有效数字） 15.（8分）如图1所示，小朋友用发光跳跳球健身。情境简化如下：长度不可伸长的轻绳一端系着质量的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，且始终未离开地面，，。 （1）求轻绳拉力大小； （2）小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，如图3所示。求： ①小球所需向心力大小； ②轻绳拉力大小。 16.（8分）实验小组利用风洞研究抛体运动。某次风洞实验的示意图如图所示：一条足够长的虚线与水平方向成角，将一质量为m的小球以速率从虚线上的O点沿与虚线成的方向斜向右上方抛出。已知风洞产生的恒力大小与小球重力大小相等，方向与重力方向相同，重力加速度大小为g。小球从抛出到落回虚线的过程，求： （1）小球落回虚线时的落点与O点之间的距离； （2）小球轨迹最高点与O点的高度差。 17.（14分）如图甲所示，一同学站在靶心的正前方，面朝倾斜靶纸抛球。其简化模型如图乙，靶纸紧贴在倾角的倾斜支架CD上支架CD固定在水平地面AB上，接触点为C点。该同学在O点水平向右抛出小球，O点离地高度，与C点的水平距离。若小球只在图乙所示竖直面内运动，视为质点，不计小球受到的空气阻力和靶纸厚度。 （1）若小球恰好击中C点，求小球水平向右抛出时的初速度大小v； （2）若改变水平抛出小球的初速度大小，使小球恰好垂直靶纸击中靶心，求： ①小球从O点到靶心竖直方向下落距离与水平方向运动距离的比值； ②小球从O点运动到靶心的时间。 18.（16分）如图所示，竖直线为竖直光滑半圆弧轨道的直径，其半径，端切线水平，水平轨道与半径的光滑竖直圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，点与点的距离，重力加速度。求： （1）小球在点对圆弧轨道的压力大小； （2）小球在圆弧上点受到的支持力大小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省济南市2025-2026学年下学期高一开学考模拟物理卷 评分标准 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A D C B D C C D CD AD AC BD 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）（1）A（2分） （2） ①. C（1分） ②. A（1分） （3）C（2分） 14.（8分）（1）A（2分） （2）ABD（2分） （3） ① 0.0039（2分） ②. 0.39（2分） 15.（8分）（1）由题可知，轻绳的拉力为小球做圆周运动提供向心力，根据牛顿第二定律可得（2分） 代入数据解得轻绳拉力大小（1分） （2）①根据牛顿第二定律可得（2分） 代入数据解得（1分） ②此时轻绳沿水平方向的分力为小球圆周运动提供向心力，则有（1分） 结合上述结论解得（1分） 16.（8分）（1）对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得（1分） 解得 建立如图所示的直角坐标系 x轴则有vx=v0cos30°，（1分） y轴则有vy=v0sin30°， ay=2gcos30°（1分） 则小球落回到x轴的时间（1分） 在x移动的距离（1分） 联立解得（1分） （2）沿水平和竖直方向建立直角坐标系如图所示 y轴则有vy1=v0sin60°（1分） 根据匀变速直线运动规律可得，小球轨迹最高点与O点的高度差为（1分） 17.（14分）（1）若小球恰好击中C点，竖直方向做自由落体运动有（1分） 解得（1分） 水平方向做匀速直线运动有（1分） 则小球水平向右抛出时的初速度大小。（1分） （2）[2-1]小球恰好垂直靶纸击中靶心时，其速度方向与水平方向成 （1分） 根据平抛运动分速度公式可得（1分） 根据平抛运动分位移公式可得（1分） 联立解得。（1分） [2-2]设O点运动到靶心的时间为，水平方向和竖直方向有（1分）（1分） 由（1分） 解得（1分） 再根据几何关系有（1分） 代入数据解得。（1分） 18.（16分）（1）根据题意可知，小球从运动到做平抛运动，竖直方向有（2分） 解得（1分） 水平方向上有（1分） 解得（1分） 在点，由牛顿第二定律有（2分） 解得（1分） 由牛顿第三定律得压力（1分） （2）在处，小球的竖直速度（1分） 则小球在处速度（1分） 设速度与水平夹角为，则有（2分） 小球在处，由牛顿第二定律有（2分） 联立解得（1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省济南市2025-2026学年下学期高一开学考模拟物理卷 全解全析 （考试时间：90分钟，分值：100分。） 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.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. 曲线运动的加速度时刻在变化 C. 速度变化的运动一定是曲线运动 D. 受变力作用的物体一定做曲线运动 【答案】A 【详解】A．曲线运动中速度方向时刻变化，速度矢量必然变化，因此曲线运动一定是变速运动，故A正确； B．曲线运动的加速度不一定时刻变化，例如平抛运动中加速度（重力加速度）恒定，故B错误； C．速度变化的运动不一定是曲线运动，比如有变速直线运动，故C错误； D．受变力作用的物体不一定做曲线运动，例如变力方向始终与速度方向共线时，物体做直线运动，故D错误。 故选A。 2.某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，设法将篮球投入大平台圆心处的球筐内。如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中沿圆盘箭头指向表示圆盘转动方向，圆盘内箭头指向表示投篮方向）（　　） A．B．C．D． 【答案】D 【详解】当群众演员沿圆周切线方向的速度和篮球出手速度的合速度沿球筐方向时，篮球就可能被投入球筐。 故选D。 3.如图所示，某运动员主罚任意球时，踢出快速旋转的“落叶球”，则“落叶球”（  ） A．在空中的运动轨迹是对称的 B．运动到最高点时速度为零 C．相比正常轨迹的球，下落更快 D．在最高点时加速度方向一定竖直向下 【答案】C 【详解】A．落叶球被踢出后还在快速旋转，在空气作用力的影响下，轨迹不对称，故A错误； B．落叶球运动到最高点时，速度方向沿轨迹切线方向，速度不为零，故B错误； C．落叶球下落更快是因为在运动过程中还受到了指向曲线轨迹内侧的空气作用力，故C正确； D．落叶球在最高点时还受到空气作用力，因此加速度方向一定不是竖直向下，故D错误。 故选C。 4.无级变速是在变速范围内任意连续地改变转速，性能优于传统的档挡变速器。如图是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮中间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动. 当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加。当滚轮位于主动轮直径 D1，从动轮直径 D2的位置上时，主动轮转速n1，从动轮转速n2之间的关系是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】角速度 则主动轮的线速度 从动轮的线速度 因为主动轮和从动轮的线速度相等，则 所以 故选B。 5.进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏，人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为50kg，大小忽略不计）绕轴以2rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（　　） A．所受的合外力不变 B．所受绳子的拉力指向圆周运动的圆心 C．线速度大小为10m/s D．所需向心力大小为800N 【答案】D 【详解】A．雪圈（含人）做匀速圆周运动合外力一直指向圆心，方向在时刻发生变化，因而合外力在不断变化，故A错误； B．根据图示可知绳子的拉力沿绳并指向绳收缩的方向，并不是指向圆周运动的圆心的，故B错误； C．根据几何关系可知，雪圈（含人）做匀速圆周运动的半径为 根据可知，线速度大小为 故C错误； D．雪圈（含人）所受的合外力提供所需的向心力，则有 故D正确。 故选D。 6.如图所示，小船在宽的河中渡河，水流速度是、船在静水中的速度是，关于小船渡河以下说法正确的是（　　） A. 渡河时间最短时，位移为 B. 渡河时间最短时，位移为 C. 渡河位移最短时，所用时间是 D. 渡河位移最短时，所用时间是 【答案】C 【详解】AB．根据题意可知，当船头指向河对岸时，渡河时间最短，则有 此时船的合速度为 则渡河位移为，故AB错误； CD．根据题意可知，船在静水中的速度大于水的流速，则通过调整船头可以使船的合速度方向指向河对岸，此时渡河位移为，合速度为 渡河时间为，故C正确，D错误。故选C。 7.如图所示，某同学将空心圆筒固定在台秤上，遥控小车以速度v沿圆筒内表面在竖直面内做匀速圆周运动。小车从最高点A运动到最低点B过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小车做匀变速曲线运动 B. 台秤的示数先减小后增大 C. 若增大小车运动速度v，小车在A点和B点台秤的示数差值增大 D. 若增大小车运动速度v，小车在A点和B点对圆筒内表面的压力差值增大 【答案】C 【详解】A．小车做圆周运动，加速度不断变化，则小车做非匀变速曲线运动，A错误； B．在最高点时 在与圆心等高位置时 在最低点时 因可知台秤的示数一直增大，B错误； D．小车在A点和B点台秤的示数差值 则若增大小车运动速度v，小车在A点和B点对圆筒内表面的压力差值不变，D错误； C．设圆筒质量为M，则小车在A点时台称示数为 小车在B点时台秤示数为 小车在A点和B点台秤的示数差值 则若增大小车运动速度v，小车在A点和B点台秤的示数差值增大，C正确。 故选C。 8.如图所示，质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点，均在水平面内做匀速圆周运动，已知甲、乙在同一水平面内运动，乙、丙经过同一抛物线，则（　　） A. 甲、乙的向心力大小相等 B. 甲、乙的线速度大小相等 C. 乙、丙的角速度大小相等 D. 乙、丙的线速度大小相等 【答案】D 【详解】AB．设绳子与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 可得向心加速度大小为 由于乙对应的较大，所以甲的向心力小于乙的向心力；甲的运动半径小于乙的运动半径，根据可知甲的线速度小于乙的线速度。 故AB错误； CD．乙、丙经过同一抛物线，以O点为坐标原点，竖直向下为轴，水平向左为轴，则抛物线方程为 设乙、丙的坐标分别为（，）、（，），则有 根据牛顿第二定律可得 其中， 可得， 由于，，则有， 故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9.如图所示，机器人通过跨过两定滑轮的一不可伸长的轻绳提升重物。机器人长为l的手臂以角速度绕转轴由图示竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，重物（　　） A．一直处于超重状态 B．一直处于失重状态 C．速度先增大后减小 D．最大速度为 【答案】CD 【详解】ABC．依题意，机器人的手臂转动过程中，做匀速圆周运动，设其末端的线速度为，则有 把线速度沿轻绳方向和垂直于轻绳方向进行分解，其中线速度方向与绳方向夹角为，如图所示 则有 由图可知，夹角先逐渐减小，则逐渐增大，直至手臂与轻绳垂直，重物速度达到最大值，然后夹角又开始增大，逐渐减小，因此轻绳拉力先大于重物的重力，后小于重物的重力，可知重物先处于超重状态后处于失重状态，故AB错误；C正确 D．当机器人手臂与轻绳垂直时，重物具有最大速度；故D正确。 故选CD。 10.滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，下列说法正确的是（　　） A．衣物运动到最低点B点时处于超重状态 B．衣物和水都做离心运动 C．衣物运动到最高点A点时脱水效果更好 D．衣物运动到最低点B点时脱水效果更好 【答案】AD 【详解】A．衣物运动到最低点B点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，故A正确； B．衣物受到筒的支持力和重力，做向心运动，水所受合力不足以提供向心力，做离心运动，故B错误； CD．衣物运动到最低点B点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，由牛顿第二定律可知，衣物在B点受到滚筒的作用力最大，脱水效果更好，故C错误，D正确。故选BD。 11.在足够大的光滑水平桌面上，一质量m=1kg的小球静止在图示坐标系的原点O处。从t=0时刻起，小球受到沿＋x方向的大小为F1=2N的恒定拉力作用开始运动。在t=1s时刻，撤去F1，立即换成沿＋y方向的大小为F2=2N的恒定拉力作用在物体上。在t=2s时刻，把F2也撤去。在t=3s时刻，小球开始进入一个固定在水平桌面上的圆形光滑细管道（在图上只画了该管道的管口，管道的内径略微大于小球的直径）。已知小球是沿管道的切线方向进入管道的，且已知该管道的圆心在y轴上。下列说法正确的是（　　） A．3s末小球的位置坐标为（5m，3m） B．3s末小球的位置坐标为（3m，3m） C．进入管道后，小球的向心力大小为N D．进入管道后，小球的向心力大小为1. 6N 【答案】AC 【详解】AB．0～1s内物体沿＋x方向做匀加速运动，则 1～2s内物体做类平抛运动，则 2～3s内物体做匀速直线运动，则 所以t=2s时刻，小球的位置坐标为（5m，3m），选项A正确，B错误； CD．设3s末速度方向与＋x方向夹角为，则 由几何关系得，管道的半径 小球进入管道的速度 进入管道后小球的向心力 选项C正确，D错误。 故选AC。 12.如图甲所示，在竖直平面放置一内壁光滑、半径为0.5m的细圆管轨道，其圆心为O。在最低点P有一质量为0.1kg的小球（小球直径略小于管的粗细，尺寸忽略不计），现使小球以5m/s的初速度在轨道内做圆周运动，设小球和圆心连线与竖直线OP夹角为，运动过程中小球速度的平方与夹角的关系如图乙所示。重力加速度g取，则（　　） A. 为时管壁对小球的弹力大小为1N B. 为时管壁对小球的弹力大小为6N C. 过程中圆管对小球的弹力最大值为5N D. 过程中圆管对小球的弹力最小值为0 【答案】BD 【详解】A．为时，小球速度平方，有 可得，故A错误； B．为时，小球速度的平方，有 可得，故B正确； C．过程中，有 根据机械能守恒有 可知夹角越大，速度越小，可知越小，可知圆管对小球的弹力最大值为时，即最大值为，故C错误； D．时，弹力最小，可知过程中圆管对小球的弹力最小值为0，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）某小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动时的半径之比为；变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为、和，如图乙所示。 （1）该实验研究向心力与三个物理量间的关系，采用的研究方法是________； A. 控制变量法 B. 放大法 C. 补偿法 （2）探究向心力与半径之间的关系时 ①应将质量相同的小球分别放在________处； A.挡板A和挡板B B.挡板A和挡板C C.挡板B和挡板C ②同时，应选择左、右变速塔轮中半径________的两个塔轮； A.相同 B.不同 （3）在某次实验中，验证向心力F与角速度之间关系时，左、右两个标尺露出的格子数之比为，此时传动皮带是连接在图乙中的________塔轮上。 A. 第一层 B. 第二层 C. 第三层 【答案】（1）A （2） ①. C ②. A （3）C 【小问1详解】 在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，主要用到的物理学研究方法是控制变量法。 故选A 【小问2详解】 [1]探究向心力与半径之间的关系时，两钢球的运动半径应不同，两钢球质量相等，放在挡板B和挡板C位置，小球做圆周运动轨迹半径不同。 故选C。 [2]传动皮带调至第一层塔轮，半径相同，左右塔轮边缘线速度相等，根据可知角速度相等，由向心力表达式，可知可探究向心力大小与半径的关系。 故选A。 【小问3详解】 两钢球质量相等，在某次实验中，验证向心力F与角速度之间关系时，应保持半径相同，又左、右两个标尺露出的格子数之比为，可知向心力之比为，由向心力表达式，可知角速度之比为，根据可知半径之比为，可得传动皮带是连接在图乙中的第三层塔轮上。 故选C。 14.（8分）将电火花计时器（所用电源频率为50Hz）引入“探究平抛运动的特点”实验，能准确、美观、快速地描出平抛物体的轨迹点，其装置示意图如图甲中正视图和右视图所示，竖直的前板和背板分别为金属板a、b，在金属板b前面依次竖直平铺着方格纸和墨粉纸，将电火花计时器拆除部分外壳引出两个高压放电电极（输出电压可达数十千伏），分别与金属板a和b相连。当金属小球从金属板a和墨粉纸之间通过时，空气被击穿放电，从而在方格纸上记录下小球经过的位置点。 （1）电火花计时器是下列图中的________（在答题卡上填涂正确答案）； A. B. （2）关于该实验，下列说法合理的有________（多选，并在答题卡上填涂正确答案）； A. 应选用密度大、体积小的金属球进行实验 B. 安装斜槽时，其末端必须保持水平 C. 为减少阻力，斜槽必须光滑 D. 金属小球抛出一次就可记录其多个位置点 （3）实验后，取下方格纸，建立坐标系如图乙，则方格纸的每一格的边长为________m，小球平抛的初速度为________m/s。（g均取，结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2）ABD （3） ① 0.0039 ②. 0.39 【小问1详解】 由图可知，A图中的打点计时器为电火花计时器。 故选A。 【小问2详解】 A．选用密度大、体积小的金属球进行实验，可以减小小球平抛运动时空气阻力的影响，故A正确； B．安装斜槽时其末端切线应水平，以保证小球能做平抛运动，B正确； C．小球与斜槽之间有摩擦对实验无影响，故C错误； D．由于金属小球抛出后，在金属板a和墨粉纸之间运动时，即可在方格纸上记录下小球经过的位置点，因此金属小球抛出一次就可记录其多个位置点，故D正确。 故选ABD。 【小问3详解】 [1]由题可知，相邻点迹之间的时间间隔为 由于平抛运动竖直方向为自由落体运动，方格纸的每一格的边长 根据匀变速直线运动规律可得 代入数据解得 [2]由于平抛运动水平方向为匀速直线运动，则有 解得小球平抛的初速度为 15.（8分）如图1所示，小朋友用发光跳跳球健身。情境简化如下：长度不可伸长的轻绳一端系着质量的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，且始终未离开地面，，。 （1）求轻绳拉力大小； （2）小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，如图3所示。求： ①小球所需向心力大小； ②轻绳拉力大小。 【答案】（1） （2）①；② 【小问1详解】 由题可知，轻绳的拉力为小球做圆周运动提供向心力，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得轻绳拉力大小 【小问2详解】 ①根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 ②此时轻绳沿水平方向的分力为小球圆周运动提供向心力，则有 结合上述结论解得 16.（8分）实验小组利用风洞研究抛体运动。某次风洞实验的示意图如图所示：一条足够长的虚线与水平方向成角，将一质量为m的小球以速率从虚线上的O点沿与虚线成的方向斜向右上方抛出。已知风洞产生的恒力大小与小球重力大小相等，方向与重力方向相同，重力加速度大小为g。小球从抛出到落回虚线的过程，求： （1）小球落回虚线时的落点与O点之间的距离； （2）小球轨迹最高点与O点的高度差。 【答案】（1） （2） 【小问1详解】 对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 建立如图所示的直角坐标系 x轴则有vx=v0cos30°， y轴则有vy=v0sin30°， ay=2gcos30° 则小球落回到x轴的时间 在x移动的距离 联立解得 【小问2详解】 沿水平和竖直方向建立直角坐标系如图所示 y轴则有vy1=v0sin60° 根据匀变速直线运动规律可得，小球轨迹最高点与O点的高度差为 17.（14分）如图甲所示，一同学站在靶心的正前方，面朝倾斜靶纸抛球。其简化模型如图乙，靶纸紧贴在倾角的倾斜支架CD上支架CD固定在水平地面AB上，接触点为C点。该同学在O点水平向右抛出小球，O点离地高度，与C点的水平距离。若小球只在图乙所示竖直面内运动，视为质点，不计小球受到的空气阻力和靶纸厚度。 （1）若小球恰好击中C点，求小球水平向右抛出时的初速度大小v； （2）若改变水平抛出小球的初速度大小，使小球恰好垂直靶纸击中靶心，求： ①小球从O点到靶心竖直方向下落距离与水平方向运动距离的比值； ②小球从O点运动到靶心的时间。 【答案】（1） （2）① ② 【小问1详解】 若小球恰好击中C点，竖直方向做自由落体运动有 解得 水平方向做匀速直线运动有 则小球水平向右抛出时的初速度大小。 【小问2详解】 [2-1]小球恰好垂直靶纸击中靶心时，其速度方向与水平方向成 根据平抛运动分速度公式可得 根据平抛运动分位移公式可得 联立解得。 [2-2]设O点运动到靶心的时间为，水平方向和竖直方向有， 由 解得 再根据几何关系有 代入数据解得。 18.（16分）如图所示，竖直线为竖直光滑半圆弧轨道的直径，其半径，端切线水平，水平轨道与半径的光滑竖直圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，点与点的距离，重力加速度。求： （1）小球在点对圆弧轨道的压力大小； （2）小球在圆弧上点受到的支持力大小。 【答案】（1） （2） 【小问1详解】 根据题意可知，小球从运动到做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向上有 解得 在点，由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律得压力 【小问2详解】 在处，小球的竖直速度 则小球在处速度 设速度与水平夹角为，则有 小球在处，由牛顿第二定律有 联立解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $