精品解析：北京市清华大学附属中学2025-2026学年高一第一学期期末考试物理试卷

高一第一学期期末试卷 物理 （清华附中高25级）2026.01 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。选对得3分，错选、多选，该小题不得分） 1. 下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. 千克 B. 千米 C. 牛顿 D. 小时 2. 如图是波轮式洗衣机甩干桶的原理图，一圆筒绕其中心轴匀速转动，一件衣服紧贴在筒内壁上相对筒无滑动与筒一起转动（如图所示），则对衣服进行受力分析可知，衣服受到的力有（） A. 衣服的重力，筒对衣服的弹力 B. 衣服的重力、摩擦力 C. 衣服的重力、摩擦力，筒对衣服的弹力 D. 衣服的重力、摩擦力，筒对衣服的弹力、向心力 3. 图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。是轮盘的一个齿，是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是（） A. 两点角速度大小相等 B. 两点线速度大小相等 C. 两点向心加速度大小相等 D. 点向心加速度大于点向心加速度 4. 一个物体在地球表面所受的重力大小为，若不计地球自转的影响，则在距地球地面的高度为地球半径的2倍时，物体所受地球对它的万有引力大小为（） A. B. C. D. 5. 一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，只需要（　　） A. 测定飞船的运行周期 B. 测定飞船的环绕半径 C. 测定行星体积 D. 测定飞船的运行速度 6. 如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是 A. 接触后，小球作减速运动，直到速度减为零 B. 接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其加速度一直增大 C. 接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 D. 接触后，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 7. 如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（　　） A 大小和方向均不变 B. 大小不变，方向改变 C. 大小改变，方向不变 D. 大小和方向均改变 8. 演示向心力的仪器如图所示。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。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种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6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度的关系，下列做法正确的是（　　） A. 在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验 B. 在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验 C. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 D. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 9. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　） A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 10. 2016年我国成功发射首颗微重力实验卫星——实践十号，可以达到10-6g的微重力水平（10-6g其实指的是加速度），跻身世界先进行列．在太空中不是应该引力提供向心力而完全失重吗？微重力的来源之一是“引潮力”．引潮力较为复杂，简单说来是由于卫星实验舱不能被看作质点造成的，只有在卫星的质心位置引力才恰好等于向心力．假设卫星实验舱中各点绕地球运动的角速度相同，请根据所学知识判断下列说法中正确的是 A. 在卫星质心位置下方（靠近地心一侧）的物体微重力方向向上（远离地心一侧） B. 在卫星质心位置上方的物体微重力方向向上 C. 处在卫星质心位置的物体所受合力为零 D. 在卫星质心位置上方的物体所受引力大于向心力 二、不定项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每题至少有一个正确答案。选对得3分，选对但不全得2分，错选、多选，该小题不得分） 11. 下列实例属于超重现象的是（　　） A. 电梯减速下降的过程中 B. 荡秋千的小孩通过最低点 C. 火箭点火后加速升空的过程中 D. 跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动的过程中 12. 如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN，其下端（即N端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计．当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的位置由静止释放，小物块以速度v1滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t1，小物块落到水平地面的Q点；若传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，仍将小物块从光滑轨道上P位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t2，小物块落至水平面．关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是（） A. 当传送带运动时，小物块的落地点可能仍在Q点 B. 当传送带运动时，小物块的落地点可能在Q点左侧 C. 若v1>v2，则一定有t1>t2 D 若v1<v2，则一定有t1>t2 13. 通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是 A. 卫星的速度和角速度 B. 卫星的质量和轨道半径 C. 卫星的质量和角速度 D. 卫星的运行周期和轨道半径 14. 如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出。经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹.若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，不计空气阻力，可将黄色豆看成质点，则（　　） A. 两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍 B. 甲黄豆在P点的速度与乙黄豆在最高点的速度不相等 C. 两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍 D. 乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半 三、实验题（共2小题，共18分） 15. 一组同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图甲所示。 （1）关于该组同学的下列操作，正确的是（　　） A. 实验时，要先接通打点计时器再释放纸带 B. 实验中若保持小车质量不变，探究加速度与合外力（即砂与砂桶的总重力）的关系时，需要保证小车的质量远大于砂和砂桶的总质量 C. 实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比 D. 小车每次必须从同一位置释放 （2）某次实验得到的纸带如图乙所示，已知所用电源的频率为50Hz，相邻2个计数点之间还有4个计数点没有标出，可求出打点计时器在打出C点时，小车的速度大小为____m/s，小车整个过程中的加速度大小为____m/s2（计算结果均保留2位有效数字）。若实际频率小于50Hz，则仅考虑该系统误差，测出的加速度将会____（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 16. （1）为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B 球被松开自由下落。关于该实验，下列说法正确的有____________。 A. 所用两球的材质必须相同 B. 只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论 C. 应改变该装置的高度多次实验 D. 本实验也能说明A 球在水平方向上做匀速直线运动 （2）用如图所示装置来定量研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道 PQ滑下后从Q点飞出，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，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ① 实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后________。 A.只受重力 B.轨迹重合 C.做平抛运动 D.速度小些，便于确定位置 ②关于该实验的一些做法，合理的是________。 A. 尽可能使用密度大、体积小的球进行实验 B 斜槽末端切线应当保持水平 C. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作坐标原点 D. 本实验需要用到的器材里有刻度尺和秒表 ③ 在研究小球平抛运动的实验中，某同学记录了A、B、C三点（A 不是抛出点），建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上的三点坐标值： A 点的坐标为（5， 5）， B点的坐标为（15， 15）， C点的坐标为（25， 35）。取g=10m/s²，则小球平抛的初速度为_______m/s； 小球抛出点的纵坐标y=_________cm。 四、论述计算题（本题共4小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 17. 商场工作人员从静止开始推着质量m=20kg的货箱沿水平地面加速滑行．已知推力F=120N，摩擦力f=100N，g取10m/s2，求: (1)货箱与地面之间的动摩擦因数； (2)货箱运动的加速度大小； (3)货箱运动4.0s时的速度和位移的大小． 18. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离管道后做平抛运动，落在管道底端A点左侧距离s=10m处。已知半圆形管道的半径R=2.5m，小球可看成质点且其质量m=0.5kg，取重力加速度大小。求： （1）小球在空中做平抛运动的时间； （2）小球经过管道B点时的速度大小v； （3）小球经过管道B点所受弹力的方向和大小。 19. 模型建构是物理学研究中常用的思想方法，它可以帮助人们抓住主要矛盾、忽略次要因素，更好的揭示和理解物理现象背后的规律。 （1）在研究地球-月球系统时，有两种常见的模型，第一种是认为地球静止不动，月球绕地球做匀速圆周运动；第二种是把地球-月球系统看成一个双星系统，它们围绕二者连线上的某个定点以相同的周期运动。若已知地球的质量为，月球的质量为，二者相距，引力常量为。忽略太阳及其它星球对于地球、月球的作用力，请分析求解： （a）根据第一个模型，求月球绕地球转动的周期。 （b）根据第二个模型，求月球做圆周运动的周期。 （2）如下图所示，行星绕太阳做椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点到太阳中心的距离为，已知太阳质量为，行星质量为，万有引力常量为，行星通过点处的速率为，求点的曲率半径（点附近的曲线运动可看作圆周运动，该圆周的半径叫曲率半径。） 20. 物理学研究问题一般从最简单的理想情况入手，由简入繁，逐渐贴近实际。在研究真实的向上抛出的物体运动时，我们可以先从不受阻力入手，再从受恒定阻力研究，最后再研究受到变化阻力的接近真实的运动情形。现将一个质量为的小球以速度竖直向上抛出，规定向上为正方向，已知重力加速度为。 （1）若忽略空气阻力影响，求小球回到抛出点的时间； （2）若空气阻力大小恒定为小球所受重力的倍（），试在甲图中定性画出小球运动的图像，并求小球回到抛出点的时间； （3）若空气阻力与速度成正比，已知小球落回抛出点时的速度大小为，试在乙图中定性画出小球运动的图像，并求小球回到抛出点的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一第一学期期末试卷 物理 （清华附中高25级）2026.01 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。选对得3分，错选、多选，该小题不得分） 1. 下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. 千克 B. 千米 C. 牛顿 D. 小时 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】国际单位制中的基本单位包括米、秒、千克、安培、开尔文、摩尔等。千米是长度的单位，是常用单位；牛顿是力的单位，是导出单位；小时是时间的单位，也是常用的单位。 故选A。 2. 如图是波轮式洗衣机甩干桶的原理图，一圆筒绕其中心轴匀速转动，一件衣服紧贴在筒内壁上相对筒无滑动与筒一起转动（如图所示），则对衣服进行受力分析可知，衣服受到的力有（） A. 衣服的重力，筒对衣服的弹力 B. 衣服的重力、摩擦力 C. 衣服的重力、摩擦力，筒对衣服的弹力 D. 衣服的重力、摩擦力，筒对衣服的弹力、向心力 【答案】C 【解析】 【详解】衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用，重力和静摩擦力平衡，靠弹力通过向心力，C正确，ABD错误。 故选C。 3. 图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。是轮盘的一个齿，是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是（） A. 两点角速度大小相等 B. 两点线速度大小相等 C. 两点向心加速度大小相等 D. 点向心加速度大于点向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．P、Q两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则vP=vQ，而，由 可得：，所以P、Q两点角速度大小不相等，A错误，B正确； CD．因vP=vQ，而，由 Q点向心加速度大于P向心加速度，CD错误。 故选B。 4. 一个物体在地球表面所受的重力大小为，若不计地球自转的影响，则在距地球地面的高度为地球半径的2倍时，物体所受地球对它的万有引力大小为（） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意知距地面高度为地球半径2倍时，距地心的距离为3R，为便于区分重力与引力常量，故设引力常量为，则由万有引力等于重力有： 在地球表面： 距地面高度为地球半径2倍时： D正确，ABC错误。 故选D。 5. 一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，只需要（　　） A. 测定飞船的运行周期 B. 测定飞船的环绕半径 C. 测定行星的体积 D. 测定飞船的运行速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．取飞船为研究对象，由 行星质量满足 解得 A正确； BC．测定飞船的环绕半径和测定行星的体积，均无法求出行星质量，无法测定行星密度，BC错误； D．测定飞船的运行速度，由 得 根据可知无法求解密度，D错误。 故选A。 6. 如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是 A. 接触后，小球作减速运动，直到速度减为零 B. 接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其加速度一直增大 C. 接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 D. 接触后，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 【答案】C 【解析】 【详解】AB. 小球与弹簧接触后，开始重力大于弹力，加速度向下，做加速运动，加速度减小．当加速度减小到零以后，弹力大于重力，加速度向上，加速度变大，做减速运动到零，故AB错误． C.加速度为零时，加速阶段结束，小球速度达到最大，故C正确． D. 弹簧被压缩最大之处，小球合力向上，加速度不为零，故D错误． 7. 如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（　　） A. 大小和方向均不变 B. 大小不变，方向改变 C. 大小改变，方向不变 D. 大小和方向均改变 【答案】A 【解析】 【详解】橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示 由于细线长度不会发生变化，两个方向的分运动都是匀速直线运动，和恒定，且有 所以 大小恒定，且其方向始终与水平方向成45°斜向上。故橡皮运动的速度大小和方向都不变，故A正确。 故选A 8. 演示向心力的仪器如图所示。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。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种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6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度的关系，下列做法正确的是（　　） A. 在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验 B. 在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验 C. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 D. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 【答案】C 【解析】 【详解】根据 可知要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制小球的质量和半径不变。 故选C。 9. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　） A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 【答案】B 【解析】 【详解】A．设月球质量为，地球质量为M，苹果质量为，则月球受到的万有引力为 苹果受到的万有引力为 由于月球质量和苹果质量之间的关系未知，故二者之间万有引力的关系无法确定，故选项A错误； B．根据牛顿第二定律 ， 整理可以得到 故选项B正确； C．在地球表面处 在月球表面处 由于地球、月球本身的半径大小、质量大小关系未知，故无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故选项C错误； D由C可知，无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项D错误。 故选B。 10. 2016年我国成功发射首颗微重力实验卫星——实践十号，可以达到10-6g的微重力水平（10-6g其实指的是加速度），跻身世界先进行列．在太空中不是应该引力提供向心力而完全失重吗？微重力的来源之一是“引潮力”．引潮力较为复杂，简单说来是由于卫星实验舱不能被看作质点造成的，只有在卫星的质心位置引力才恰好等于向心力．假设卫星实验舱中各点绕地球运动的角速度相同，请根据所学知识判断下列说法中正确的是 A. 在卫星质心位置下方（靠近地心一侧）的物体微重力方向向上（远离地心一侧） B. 在卫星质心位置上方的物体微重力方向向上 C. 处在卫星质心位置的物体所受合力为零 D. 在卫星质心位置上方的物体所受引力大于向心力 【答案】B 【解析】 【详解】处于质心位置的物体，万有引力提供向心力，合力不为零，选项C错误．根据万有引力提供向心力可知，卫星质点上方的物体受到的万有引力比质心的小，上方物体需要的向心力比质心的大，此时引力不足以提供向心力，选项D错误；此时需要支持力来弥补引力来提供向心力，“潮引力”是支持力的反方向，所以此时“潮引力”向上，选项B正确．下方的物体，需要的向心力小于万有引力，多有的万有引力由向外的支持力抵消，“潮引力”向内，指向地心，选项A错误．故选B. 二、不定项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每题至少有一个正确答案。选对得3分，选对但不全得2分，错选、多选，该小题不得分） 11. 下列实例属于超重现象的是（　　） A. 电梯减速下降的过程中 B. 荡秋千的小孩通过最低点 C. 火箭点火后加速升空的过程中 D. 跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动的过程中 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．电梯减速下降，速度向下，加速度向上，属于超重，A正确； B．荡秋千的小孩通过最低点，向心加速度向上，属于超重，B正确； C．火箭点火后加速升空，速度向上，加速度向上，属于超重，C正确； D．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动的过程中，速度向上，加速度向下，属于失重，故D错误。 故选ABC。 12. 如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN，其下端（即N端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计．当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的位置由静止释放，小物块以速度v1滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t1，小物块落到水平地面的Q点；若传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，仍将小物块从光滑轨道上P位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t2，小物块落至水平面．关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是（） A. 当传送带运动时，小物块的落地点可能仍在Q点 B. 当传送带运动时，小物块的落地点可能在Q点左侧 C. 若v1>v2，则一定有t1>t2 D. 若v1<v2，则一定有t1>t2 【答案】AD 【解析】 【详解】当传送带不动时，小物块在传送带上做匀减速运动，传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1＞v2，小物块在传送带上可能一直做匀减速运动，也有可能先做匀减速后做匀速运动，所以t1≥t2．小物块滑出传送带时的速度大于等于v2，根据平抛运动规律知道小物块的落地点可能仍在Q点，可能在Q点右侧．故A正确，C错误．传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1=v2，小物块在传送带上做匀速直线运动，所以t1＞t2，根据平抛运动规律知道小物块的落地点在Q点右侧．传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1＜v2，小物块在传送带上可能一直做匀加速运动，也有可能先做匀加速后做匀速运动，所以t1＞t2根据平抛运动规律知道小物块的落地点在Q点右侧．故B错误，D正确．故选AD. 13. 通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是 A. 卫星的速度和角速度 B. 卫星的质量和轨道半径 C. 卫星的质量和角速度 D. 卫星的运行周期和轨道半径 【答案】AD 【解析】 【详解】试题分析：卫星围绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，已知卫星的速度和角速度，则轨道半径，根据即可求解冥王星质量M，故A正确；根据可知，卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出冥王星质量，故B错误；根据可知，卫星的质量可以约去，只知道角速度不能求出冥王星质量，故C错误；根据可知，知道卫星的运行周期和轨道半径可求解冥王星质量M，故D正确；故选AD． 考点：万有引力定律的应用 14. 如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出。经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹.若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，不计空气阻力，可将黄色豆看成质点，则（　　） A. 两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍 B. 甲黄豆在P点的速度与乙黄豆在最高点的速度不相等 C. 两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍 D. 乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】B．设甲黄豆做平抛运动的时间为t，那么乙黄豆做斜抛运动的时间也为t，根据斜抛运动的对称性可知：乙黄豆从M点运动至最高点的时间为，乙黄豆从M点运动至最高点的水平位移为MN的一半，设 PM=MN=L 甲黄豆在P点的速度为v1，乙黄豆到达最高点的速度为v′，在水平方向上有运动学规律，对甲黄豆 L=v1t 对乙黄豆从M点运动至最高点有 联立解得 故B错误； ACD．对甲黄豆到达N点时，在竖直方向上 在水平方向 甲黄豆到达N点时的速度为 v甲= 对乙黄豆在从M点运动至最高点的过程中，由逆向思维得上升的最大高度为 所以乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度的，乙黄豆在M点的竖直方向分速度为 则 由运动的合成与分解得乙黄豆在N点的速度为 v乙＝ 所以两黄豆相遇时甲的速度大小不是乙的两倍；两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角正切值为 乙的速度与水平方向的夹角正切值为 所以两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角不是乙的两倍，甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍；故A正确，CD错误。 故选A。 三、实验题（共2小题，共18分） 15. 一组同学在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验装置如图甲所示。 （1）关于该组同学的下列操作，正确的是（　　） A. 实验时，要先接通打点计时器再释放纸带 B. 实验中若保持小车质量不变，探究加速度与合外力（即砂与砂桶的总重力）的关系时，需要保证小车的质量远大于砂和砂桶的总质量 C. 实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上，即可证明加速度与质量成反比 D 小车每次必须从同一位置释放 （2）某次实验得到的纸带如图乙所示，已知所用电源的频率为50Hz，相邻2个计数点之间还有4个计数点没有标出，可求出打点计时器在打出C点时，小车的速度大小为____m/s，小车整个过程中的加速度大小为____m/s2（计算结果均保留2位有效数字）。若实际频率小于50Hz，则仅考虑该系统误差，测出的加速度将会____（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】（1）AB （2） ①. 0.48 ②. 0.79 ③. 偏大 【解析】 【小问1详解】 A．为保证充分利用纸带，实验时，要先接通打点计时器再释放纸带，故A正确； B．由题意可知，该实验利用绳子拉力近似等于砂和砂桶的总重力，所以实验中若保持小车质量不变，探究加速度与合外力（即砂与砂桶的总重力）的关系时，需要保证小车的质量远大于砂和砂桶的总质量，故B正确； C．实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出来的线不是直线，而是曲线，不能得出成反比关系，故C错误； D．小车每次没有必要从同一位置释放，只要得到够用的点即可，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]由题意可知，相邻计数点间的时间间隔为 打点计时器在打出C点时，小车速度大小为 [2]根据逐差法可得，小车整个过程中的加速度大小为 [3]若实际频率小于50Hz，则仅考虑该系统误差，则计算得出的时间间隔偏小，则根据逐差法得出的加速度偏大。 16. （1）为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B 球被松开自由下落。关于该实验，下列说法正确的有____________。 A. 所用两球的材质必须相同 B. 只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论 C. 应改变该装置的高度多次实验 D. 本实验也能说明A 球在水平方向上做匀速直线运动 （2）用如图所示装置来定量研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道 PQ滑下后从Q点飞出，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，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ① 实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后________。 A.只受重力 B.轨迹重合 C.做平抛运动 D.速度小些，便于确定位置 ②关于该实验的一些做法，合理的是________。 A. 尽可能使用密度大、体积小的球进行实验 B. 斜槽末端切线应当保持水平 C. 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点 D. 本实验需要用到的器材里有刻度尺和秒表 ③ 在研究小球平抛运动的实验中，某同学记录了A、B、C三点（A 不是抛出点），建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上的三点坐标值： A 点的坐标为（5， 5）， B点的坐标为（15， 15）， C点的坐标为（25， 35）。取g=10m/s²，则小球平抛的初速度为_______m/s； 小球抛出点的纵坐标y=_________cm。 【答案】 ①. C ②. B ③. AB##BA ④. 1 ⑤. 3.75 【解析】 【详解】（1）[1]A．所用两球的材质没必要一定相同，要求密度大一点，体积小一点，减小空气阻力即可，故A错误； BC．只做一次实验，存在偶然性，应改变该装置的高度多次实验，得到普遍规律，故B错误，C正确； D．本实验说明A 球在竖直方向自由落体运动，不能说明水平方向做匀速运动，故D错误。 故选C。 （2）①[2]实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后水平初速度相同，轨迹重合，便于画出运动轨迹。 故选B。 ②[3]A．尽可能使用密度大、体积小的球进行实验，减小空气阻力，故A正确； B．为了保证抛出之后做平抛运动，则斜槽末端切线应当保持水平，故B正确； C．应选择钢球的球心对应白纸上的位置为原点，故C错误； D．研究平抛运动的实验需要使用刻度尺，不需要使用秒表，故D错误。 故选AB。 ③[4]平抛运动竖直方向有 解得 平抛运动水平方向有 [5]B点竖直方向的速度为 从抛出点到B点竖直高度为 所以抛出点的竖直坐标为 四、论述计算题（本题共4小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 17. 商场工作人员从静止开始推着质量m=20kg的货箱沿水平地面加速滑行．已知推力F=120N，摩擦力f=100N，g取10m/s2，求: (1)货箱与地面之间的动摩擦因数； (2)货箱运动的加速度大小； (3)货箱运动4.0s时的速度和位移的大小． 【答案】(1)0.5(2)1m/s2(3)4m/s；8m 【解析】 【详解】(1)根据摩擦力方程 可知 (2)根据牛顿第二定律 可得 (3)根据匀变速速度关系可知4.0s时的速度 4.0s时的位移 答：(1)0.5(2)1m/s2(3)4m/s；8m 18. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离管道后做平抛运动，落在管道底端A点左侧距离s=10m处。已知半圆形管道的半径R=2.5m，小球可看成质点且其质量m=0.5kg，取重力加速度大小。求： （1）小球在空中做平抛运动的时间； （2）小球经过管道B点时的速度大小v； （3）小球经过管道B点所受弹力的方向和大小。 【答案】（1）1s；（2）10m/s；（3）15N，方向竖直向下 【解析】 【详解】（1）由题意知小球做平抛运动，竖直方向有 解得 t=1s （2）水平方向做匀速直线运动，有 s=vt 解得B点的速度 v=10m/s （3）设管道对小球的弹力竖直向下，有 解得 方向竖直向下。 19. 模型建构是物理学研究中常用思想方法，它可以帮助人们抓住主要矛盾、忽略次要因素，更好的揭示和理解物理现象背后的规律。 （1）在研究地球-月球系统时，有两种常见的模型，第一种是认为地球静止不动，月球绕地球做匀速圆周运动；第二种是把地球-月球系统看成一个双星系统，它们围绕二者连线上的某个定点以相同的周期运动。若已知地球的质量为，月球的质量为，二者相距，引力常量为。忽略太阳及其它星球对于地球、月球的作用力，请分析求解： （a）根据第一个模型，求月球绕地球转动的周期。 （b）根据第二个模型，求月球做圆周运动的周期。 （2）如下图所示，行星绕太阳做椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点到太阳中心的距离为，已知太阳质量为，行星质量为，万有引力常量为，行星通过点处的速率为，求点的曲率半径（点附近的曲线运动可看作圆周运动，该圆周的半径叫曲率半径。） 【答案】（1）（a），（b） （2） 【解析】 【小问1详解】 （a）在第一个模型中，假设地球是静止的，月球绕地球做匀速圆周运动。根据牛顿第二定律，得 解得 （b）在第二个模型中，地球和月球都绕定点做圆周运动。 设地球到质心的距离为R，月球到质心的距离为r，则有R+r=L 对于地球，根据牛顿第二定律，得 对于月球，同理有 解得 【小问2详解】 设B点曲率半径为RB，可视为行星以此圆做圆周运动，万有引力提供向心力。则由牛顿第二定律，得 解得曲率半径为 20. 物理学研究问题一般从最简单的理想情况入手，由简入繁，逐渐贴近实际。在研究真实的向上抛出的物体运动时，我们可以先从不受阻力入手，再从受恒定阻力研究，最后再研究受到变化阻力的接近真实的运动情形。现将一个质量为的小球以速度竖直向上抛出，规定向上为正方向，已知重力加速度为。 （1）若忽略空气阻力影响，求小球回到抛出点时间； （2）若空气阻力大小恒定为小球所受重力的倍（），试在甲图中定性画出小球运动的图像，并求小球回到抛出点的时间； （3）若空气阻力与速度成正比，已知小球落回抛出点时的速度大小为，试在乙图中定性画出小球运动的图像，并求小球回到抛出点的时间。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 忽略空气阻力影响，小球做竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，小球落回抛出点时速度大小也是 根据，可得 【小问2详解】 若空气阻力大小恒定为小球所受重力的k倍（0<k<1），则空气阻力大小为f=kmg 根据牛顿第二定律 小球竖直向上运动的时间为 小球竖直向上运动的最大位移为 下落过程，根据牛顿第二定律 小球竖直向下运动 则小球回到抛出点的时间 解得 定性画出小球运动的v-t图像如下图甲。 【小问3详解】 若空气阻力与速度成正比，则空气阻力大小f=kv 设小球竖直向上运动的最大高度为H，向上运动的时间为，向下运动的时间为'。 小球竖直向上运动的过程，应用动量定理 其中 解得 小球竖直向下运动的过程，应用动量定理 其中 解得 小球回到抛出点的时间 联立解得： 小球上升过程加速度随速度的减小而减小，小球下降过程加速度随速度的增加而减小， 定性画出小球运动的图像如上图乙。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $