高一物理下学期期中模拟卷01（提升卷）（人教版，测试范围：必修第二册全册）

2025-2026学年高一下学期期中模拟卷01 物理·全解全析 （满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。 2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。 3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。 4．考试范围：必修第二册全册。 第Ⅰ卷（选择题 共48分） 一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题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，有选错的得0分。） 1．如图所示，一个内表面光滑的半圆形凹槽B固定在光滑的水平面上，一个小球A紧贴凹槽的左边缘由静止释放。关于小球和凹槽的运动，以下说法正确的是（　　） A．小球的机械能不守恒 B．凹槽对小球做正功 C．小球的加速度方向一直指向凹槽的圆心 D．小球运动至最高点时，地面受到的压力最小 【答案】D 【详解】AB．由于凹槽B内表面光滑且固定在水平面上，故凹槽B对小球的支持力不做功，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，故AB错误； C．小球除了具有向心加速度外还具有切向加速度，除了小球通过最低点时加速度指向凹槽的圆心外，其它位置小球的加速度均不指向凹槽的圆心，故C错误； D．小球运动至最高点时只受重力，小球对凹槽B的压力为零，故凹槽B对地面的压力最小，大小等于凹槽B的重力，故D正确。 故选D。 2．火车转弯时可以看成是做水平面内的匀速圆周运动，火车转弯时，火车车轮对内、外轨的侧向力为零时的速度为规定速度，当火车以规定速度转弯时，悬吊在车厢内的玩具毛毛熊与车厢相对静止时的状态应是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由于火车以规定速度转弯时，对火车有对毛毛熊有解得故选A。 3．如图所示，很多饭店的餐桌上有水平转盘。匀速转动转盘，关于转盘上的茶杯，下列说法正确的是（　　） A．当其相对于转盘静止时，越靠近圆心，角速度越大 B．当其相对于转盘静止时，不管距离圆心远近，所受摩擦力大小相等 C．缓慢增大转盘转速，放置位置越远离圆心越容易滑动 D．缓慢增大转盘转速，空杯比满杯更容易滑动 【答案】C 【详解】A ．餐桌上的转盘匀速转动时，其上的茶杯相对于转盘静止，茶杯角速度相同，A错误； B．茶杯受到的摩擦力提供向心力，根据，越靠近圆心的茶杯受到的摩擦力越小，B错误； CD．缓慢增大转盘转速，根据，越远离圆心的茶杯越容易滑动，与茶杯的质量无关，C正确，D错误。 故选C。 4．如图所示，某射手面向竖直固定的靶盘将箭水平射出，不计空气阻力，箭打在靶盘上的得分区即可得到相应的分数。某次比赛中，该射手射出去的箭落在20分区的最低点。若他想获得更高的分数，在其他条件不变的情况下，下列调整方法可行的是（　　）     A．仅将射箭的位置向后移动少许 B．仅将举弓的两臂向下平移少许 C．仅将射箭的初速度适当增大少许 D．仅将射箭的位置向左移动少许 【答案】C 【详解】箭在空中做平抛运动，根据平抛运动规律，在竖直方向有水平方向的运动有联立可得该射手的箭落在20分区最低点，若他想获得更高的分数，应使箭打在靶盘上的位置向上移动，即减小；在其他条件不变的情况下，射箭的初速度适当增大少许、射箭的位置向前移动少许、或者举弓的两臂向上平移少许都能够达到要求。故选C。 5．过去人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图甲所示。假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动，示意图如图乙所示，驴对磨杆末端的拉力，拉力沿圆周切线方向，磨杆的半径，驴拉磨转动一周的时间为7s，，则下列说法正确的是（    ） A．磨杆上各点的线速度均相等 B．驴转动一周拉力所做的功为1680J C．驴转动一周拉力的平均功率为480W D．磨杆末端的线速度大小为0.3m/s 【答案】C 【详解】A．磨杆上各点的角速度相等，根据可知，半径不同，则线速度不同，故A错误； B．驴转动一周拉力所做的功为 故B错误； C．驴转动一周拉力的平均功率为 故C正确； D．磨杆末端的线速度大小为 故D错误。 故选C。 6．2025年4月24日，“神舟二十号”载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将三名航天员送上空间站。如图所示，其发射过程简化如下：飞船先送入近地点为、远地点为的椭圆轨道Ⅱ上，然后自点变轨进入空间站运行的圆形轨道Ⅰ，两轨道相切于点。下列说法正确的是（　　）  A．载人飞船在轨道Ⅰ上的速度大于地球的第一宇宙速度 B．载人飞船从轨道Ⅱ变到轨道Ⅰ需要在点点火加速 C．载人飞船在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度 D．在相同时间内，载人飞船沿轨道I运行时与地心连线扫过的面积和沿轨道Ⅱ运行时与地心连线扫过的面积相等 【答案】B 【详解】A．第一宇宙速度是卫星做圆周运动的最大环绕速度，所以载人飞船在轨道Ⅰ上的速度小于第一宇宙速度，故A错误； B．航天飞船在A点从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ做离心运动，要点火加速，故B正确； C．根据万有引力提供向心力有 解得 飞船不管在轨道Ⅱ还是在轨道Ⅰ，两者的受力是相等的，因此加速度相等，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，同一轨道上相同时间内载人飞船运行时与地心连线扫过的面积才相同，故D错误。 故选B。 7．图示为某新型电动汽车在阻力恒定的水平路面上进行性能测试时的图像，为过原点的倾斜线段，段平行于时间轴且与段相切，段汽车的功率为额定功率，下列说法正确的是（　　） A．时间内汽车牵引力做的功为 B．时间内汽车的牵引力逐渐减小 C．时间内牵引力不做功 D．汽车行驶时受到的阻力大小为 【答案】B 【详解】A．由图像知时间内，电动汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，速度逐渐增大，根据可知汽车的功率逐渐增大，所以该段时间内汽车牵引力做的功不为，故A错误； B．根据图像的斜率表示加速度，可知在时间内汽车的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可得 恒定，可知牵引力逐渐减小，故B正确； C．时间内，汽车做匀速直线运动，牵引力做正功，故C错误； D．当汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，根据 解得汽车行驶时受到的阻力大小为，故D错误。 故选B。 8．若质量为m的“祝融号”火星车悬停在火星表面上方，受到竖直向上的升力F，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星的自转，则下列说法正确的是（　　） A．火星表面的重力加速度大小为 B．火星的第一宇宙速度大小为 C．火星的质量为 D．火星的密度为 【答案】B 【详解】A．根据平衡条件得解得 ，A错误； B．根据牛顿第二定律得解得，B正确； C．根据黄金代换解得，C错误； D．根据密度公式得 解得，D错误。故选B。 9．投掷铅球时，铅球的出手高度、出手速度的大小和方向（用出手速度方向与水平方向的夹角表示，也叫抛出角）都对成绩有影响。如图所示，一同学在练习投掷铅球（可视为质点）时，另一同学用手机的连拍功能记录了铅球在空中的运动位置。已知手机连拍的时间间隔为，图中1位置为铅球刚出手时的位置，4位置为铅球运动中的最高点，8位置为铅球刚要落地时的位置，测得水平射程。不计空气阻力，重力加速度，，，下列说法正确的是（　　） A．出手速度的大小为 B．抛出角 C．出手高度为 D．落地速度的大小为 【答案】ABC 【详解】A．铅球从1位置运动至4位置所用时间，从4位置运动至8位置所用时间，根据逆向思维，竖直方向有水平方向有出手速度大小，故A正确； B．抛出角满足解得，故B正确； C．出手高度，故C正确； D．落地速度的大小，故D错误。故选ABC。 10．如图甲所示，一轻质细线一端连接在光滑固定圆锥的顶部，另一端系一质量的小球，小球可视为质点。设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的拉力随变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（    ） A．圆锥母线与轴线的夹角 B．圆锥母线与轴线的夹角 C．细线的长度为 D．细线的长度为 【答案】BD 【详解】AB．由图可知，当时，绳子拉力为此时小球处于静止状态，根据受力平衡可得解得所以，故A错误，B正确； CD．当时，小球离开圆锥接触面，设此时圆锥母线与轴线的夹角为，根据牛顿第二定律整理可得则此时图像的斜率为解得，故C错误，D正确。故选BD。 11．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，天文学称此现象为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳公转的轨道半径如下表所示。对于表格中各行星，下列说法正确的是（　　） 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A．海王星绕太阳公转的周期最长 B．地球绕太阳公转的线速度最小 C．火星冲日的周期最短 D．海王星冲日的周期最短 【答案】AD 【详解】A．根据万有引力提供向心力有解得由表中数据可知海王星的轨道半径最大，所以海王星绕太阳公转的周期最长，故A正确； B．根据万有引力提供向心力有解得由表中数据可知海王星的轨道半径最大，所以海王星绕太阳公转的线速度最小，故B错误； CD．设相邻两次冲日的时间间隔为t，则有解得可知则行星做圆周运动的周期T行越大，则相邻两次冲日的时间间隔最短；而海王星绕太阳公转的周期最长，所以海王星冲日的周期最短，故C错误，D正确。故选AD。 12．如图甲所示，质量为m的滑块静止在倾角的粗糙斜面底端，现用平行于斜面向上的拉力F作用在滑块上，滑块沿斜面运动时撤去拉力F，此时滑块的机械能，滑块上滑过程中机械能E与上滑位移x之间的关系图像如图乙所示，滑块运动时达到最高点，取斜面底端重力势能为0，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．滑块的质量为 B．滑块所受摩擦力的大小为10N C．拉力F的大小恒为40N D．拉力F撤去时滑块的动能为50J 【答案】BD 【详解】BC．由功能关系，滑块机械能的变化量等于除重力以外的力做功，拉力作用内有拉力撤去后内有解得拉力，，故B正确，C错误； AD．拉力作用内，由动能定理有拉力撤去后2m内，由动能定理有联立解得，，故A错误，D正确。故选BD。 第II卷（非选择题 共52分） 二、实验题（满分14分） 13．（6分）某物理兴趣小组利用传感器探究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系。实验装置如图甲所示，水平光滑直槽随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当竖直转轴匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力，细线拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 (1)本实验采用的科学方法是___________。 （填选项前的字母） A．等效法 B．控制变量法 C．理想实验法 (2)以F为纵坐标，ω为横坐标绘制图乙所示图像，其中①②两条曲线为半径相同、质量不同时F与ω的关系图线，由图可知曲线①对应的滑块质量___________（选填“大于”或“小于”）曲线②对应的滑块质量； (3)为了直观判断F和ω的关系，实验小组作出___________（选填“F-” 或“F-ω2”）图像，发现该图线是一条过原点的倾斜直线，其斜率为___________（用m和r表示）。 【答案】(1)B (2)大于 (3) / 【详解】（1）探究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系，本实验采用的科学方法是控制变量法。 （2）图乙中做一条竖直线，与①②两交点相同，曲线①的更大，①②两条曲线半径相同，由可知：曲线①对应的滑块质量大于曲线②对应的滑块质量。 （3）[1][2]为了直观判断F和ω的关系，需要两者的一次函数关系。 由可得，故实验小组应作出图像，该图线是一条过原点的倾斜直线，其斜率为。 14．（8分）如图1所示，学生将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验（已知当地的重力加速度为）。 (1)实验室提供的器材有打点计时器（带导线）、纸带、刻度尺、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需要的器材是______。 A．天平及砝码 B．秒表 C．直流电源 D．交流电源 (2)实验中得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、，已知打点计时器打点的周期为，打出点时，重物的瞬时速度大小______，设重物的质量为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量______，动能变化量______。（用题中所给字母表示） (3)该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，得到如图3所示的图像，由图像可求得当地的重力加速度______（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)D (2) (3)9.7 【详解】（1）实验中因打点计时器本身就是计时仪器，则不需要秒表，也不需要直流电源；因要验证的关系两边都有质量m，则不需要用天平测量质量。故选D。 （2）打出点时，重物的瞬时速度大小 设重物的质量为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量 动能变化量 （3）若重物下落机械能守恒，则有，即 可知图线是一条过原点的直线，直线的斜率为 图3所示的图线的斜率为 因此，可求得当地重力加速度大小为 三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分） 15．（8分）如图所示，高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的O点水平飞出，落到斜坡上的A点，A点与O点的距离sOA=100m。已知斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员连同滑雪板可视为质点，总质量m=60kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)运动员在空中飞行时间； (2)运动员离开O点时的速度大小； (3)运动员离斜玻最远时相对O点的位移大小 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）竖直方向 解得 （2）水平方向 解得 （3）运动员离斜玻最远时与斜坡平行，运动时间为 水平方向的位移 竖直方向的位移 运动员相对O点的位移大小 解得 16．（8分）电影《火星救援》的热映，激起了人们对火星的关注。若宇航员在火星表面将小球竖直向上抛出，取抛出位置的位移x＝0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，小球运动的图像如图所示（其中a、b均为已知量）。已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星的自转。求： (1)火星表面的重力加速度g； (2)火星的密度ρ及其第一宇宙速度v。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）小球抛出后位移与时间关系式为 变形可得 所以图像的斜率 解得 （2）设小球的质量为，则小球在火星表面所受重力等于万有引力，即 又有 解得 设质量为的探测器在近火轨道做匀速圆周运动，则有 解得 17．（10分）如图所示，可视为质点的光滑小球质量为m，从倾角为的固定斜劈上A点由静止释放，斜面足够长，A点到斜劈底面的竖直高度为h，斜劈底端B点与水平桌面平滑连接（小球经过B点时没有机械能损失，下同）。半径为R的过山车式圆形轨道竖直放置，轨道一端C点与左边水平面平滑连接，C点单向导通，从C点向右滑入圆形轨道的小球，不能从C点向左滑出，另一端D点和弧形轨道平滑连接，重力加速度取g。 (1)求小球经过B点时的速度大小； (2)若小球经过C点进入圆形轨道后，在圆形轨道运动过程中不脱离轨道，求h的范围； (3)求小球恰好能到达D点时对轨道的作用力。 【答案】(1) (2)或 (3)，方向竖直向下 【详解】（1）小球从点到点过程机械能守恒，有解得 （2）小球经过点进入圆形轨道后，在到达点前不脱离轨道，当从点单向进入圆形轨道后，恰好能到和圆心等高，对应释放高度，全程机械能守恒，有解得当从点单向进入圆形轨道后，恰好能过圆形轨道最高点，对应释放高度，在最高点全程机械能守恒，有 解得综上，小球经过点进入圆形轨道后，在到达点前不脱离轨道，的范围是或。 （3）小球恰好能到达点，则在点 由牛顿第三定律，小球恰好能到达点时对轨道的作用力大小 全程机械能守恒，有 解得小球恰好能到达点时对轨道的作用力大小 方向竖直向下。 18．（12分）如图所示，有一个可视为质点、质量的小物块，初速度为零，经由水平顺时针转动的传送带从最左端A送到最右端B，滑过光滑水平面后，滑上紧靠面末端的质量的静止长木板。已知传送带速度恒为，传送带间长度，木板上表面与面相平，木板下表面光滑，小物块与传送带、长木板上表面间的动摩擦因数均为0.40。长木板足够长，不计空气阻力，重力加速度取。求： (1)小物块到达点的速度大小； (2)木板获得的最大速度； (3)整个运动过程中，因摩擦产生的热量（结果可用分数表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）小物块在传送带上做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律 解得小物块的加速度 若物块在传送带上做匀加速直线运动的末速度与传送带的速度相等时，根据运动学公式，解得物块做匀加速直线运动的位移 所以物块到达传送带端前已经与传送带同速，物块与传送带共速后物块做匀速直线运动，物块滑上光滑的水平面也做匀速直线运动，所以 （2）小物块在长木板上运动的过程中，对于小物块根据牛顿第二定律，解得 对于长木板根据牛顿第二定律，解得 当小物块与长木板共速时长木板的速度最大，设经过时间小物块与长木板共速，根据运动学公式，时刻小物块的速度 长木板的速度， 联立解得时间 长木板获得的最大速度 （3）物块在传送带上做匀加速直线运动时，根据运动学公式，解得 在此过程中传送带的位移，解得 小物块的位移，解得 小物块与传送带的相对位移，解得 小物块与传送带因摩擦产生的热量，解得 从小物块滑上长木板到两物体相对静止的过程中，小物块的位移，解得 长木板的位移，解得 小物块与长木板的相对位移 小物块与长木板因摩擦产生的热量，解得 整个过程中因摩擦产生的热量，解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一下学期期中模拟卷01 物理 （满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。 2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。 3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。 4．考试范围：必修第二册全册。 第Ⅰ卷（选择题 共48分） 一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题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，有选错的得0分。） 1．如图所示，一个内表面光滑的半圆形凹槽B固定在光滑的水平面上，一个小球A紧贴凹槽的左边缘由静止释放。关于小球和凹槽的运动，以下说法正确的是（　　） A．小球的机械能不守恒 B．凹槽对小球做正功 C．小球的加速度方向一直指向凹槽的圆心 D．小球运动至最高点时，地面受到的压力最小 2．火车转弯时可以看成是做水平面内的匀速圆周运动，火车转弯时，火车车轮对内、外轨的侧向力为零时的速度为规定速度，当火车以规定速度转弯时，悬吊在车厢内的玩具毛毛熊与车厢相对静止时的状态应是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，很多饭店的餐桌上有水平转盘。匀速转动转盘，关于转盘上的茶杯，下列说法正确的是（　　） A．当其相对于转盘静止时，越靠近圆心，角速度越大 B．当其相对于转盘静止时，不管距离圆心远近，所受摩擦力大小相等 C．缓慢增大转盘转速，放置位置越远离圆心越容易滑动 D．缓慢增大转盘转速，空杯比满杯更容易滑动 4．如图所示，某射手面向竖直固定的靶盘将箭水平射出，不计空气阻力，箭打在靶盘上的得分区即可得到相应的分数。某次比赛中，该射手射出去的箭落在20分区的最低点。若他想获得更高的分数，在其他条件不变的情况下，下列调整方法可行的是（　　）     A．仅将射箭的位置向后移动少许 B．仅将举弓的两臂向下平移少许 C．仅将射箭的初速度适当增大少许 D．仅将射箭的位置向左移动少许 5．过去人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图甲所示。假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动，示意图如图乙所示，驴对磨杆末端的拉力，拉力沿圆周切线方向，磨杆的半径，驴拉磨转动一周的时间为7s，，则下列说法正确的是（    ） A．磨杆上各点的线速度均相等 B．驴转动一周拉力所做的功为1680J C．驴转动一周拉力的平均功率为480W D．磨杆末端的线速度大小为0.3m/s 6．2025年4月24日，“神舟二十号”载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将三名航天员送上空间站。如图所示，其发射过程简化如下：飞船先送入近地点为、远地点为的椭圆轨道Ⅱ上，然后自点变轨进入空间站运行的圆形轨道Ⅰ，两轨道相切于点。下列说法正确的是（　　）  A．载人飞船在轨道Ⅰ上的速度大于地球的第一宇宙速度 B．载人飞船从轨道Ⅱ变到轨道Ⅰ需要在点点火加速 C．载人飞船在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度 D．在相同时间内，载人飞船沿轨道I运行时与地心连线扫过的面积和沿轨道Ⅱ运行时与地心连线扫过的面积相等 7．图示为某新型电动汽车在阻力恒定的水平路面上进行性能测试时的图像，为过原点的倾斜线段，段平行于时间轴且与段相切，段汽车的功率为额定功率，下列说法正确的是（　　） A．时间内汽车牵引力做的功为 B．时间内汽车的牵引力逐渐减小 C．时间内牵引力不做功 D．汽车行驶时受到的阻力大小为 8．若质量为m的“祝融号”火星车悬停在火星表面上方，受到竖直向上的升力F，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星的自转，则下列说法正确的是（　　） A．火星表面的重力加速度大小为 B．火星的第一宇宙速度大小为 C．火星的质量为 D．火星的密度为 9．投掷铅球时，铅球的出手高度、出手速度的大小和方向（用出手速度方向与水平方向的夹角表示，也叫抛出角）都对成绩有影响。如图所示，一同学在练习投掷铅球（可视为质点）时，另一同学用手机的连拍功能记录了铅球在空中的运动位置。已知手机连拍的时间间隔为，图中1位置为铅球刚出手时的位置，4位置为铅球运动中的最高点，8位置为铅球刚要落地时的位置，测得水平射程。不计空气阻力，重力加速度，，，下列说法正确的是（　　） A．出手速度的大小为 B．抛出角 C．出手高度为 D．落地速度的大小为 10．如图甲所示，一轻质细线一端连接在光滑固定圆锥的顶部，另一端系一质量的小球，小球可视为质点。设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的拉力随变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（    ） A．圆锥母线与轴线的夹角 B．圆锥母线与轴线的夹角 C．细线的长度为 D．细线的长度为 11．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，天文学称此现象为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳公转的轨道半径如下表所示。对于表格中各行星，下列说法正确的是（　　） 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A．海王星绕太阳公转的周期最长 B．地球绕太阳公转的线速度最小 C．火星冲日的周期最短 D．海王星冲日的周期最短 12．如图甲所示，质量为m的滑块静止在倾角的粗糙斜面底端，现用平行于斜面向上的拉力F作用在滑块上，滑块沿斜面运动时撤去拉力F，此时滑块的机械能，滑块上滑过程中机械能E与上滑位移x之间的关系图像如图乙所示，滑块运动时达到最高点，取斜面底端重力势能为0，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．滑块的质量为 B．滑块所受摩擦力的大小为10N C．拉力F的大小恒为40N D．拉力F撤去时滑块的动能为50J 第II卷（非选择题 共52分） 二、实验题（满分14分） 13．（6分）某物理兴趣小组利用传感器探究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系。实验装置如图甲所示，水平光滑直槽随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当竖直转轴匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力，细线拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 (1)本实验采用的科学方法是___________。 （填选项前的字母） A．等效法 B．控制变量法 C．理想实验法 (2)以F为纵坐标，ω为横坐标绘制图乙所示图像，其中①②两条曲线为半径相同、质量不同时F与ω的关系图线，由图可知曲线①对应的滑块质量___________（选填“大于”或“小于”）曲线②对应的滑块质量； (3)为了直观判断F和ω的关系，实验小组作出___________（选填“F-” 或“F-ω2”）图像，发现该图线是一条过原点的倾斜直线，其斜率为___________（用m和r表示）。 14．（8分）如图1所示，学生将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验（已知当地的重力加速度为）。 (1)实验室提供的器材有打点计时器（带导线）、纸带、刻度尺、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需要的器材是______。 A．天平及砝码 B．秒表 C．直流电源 D．交流电源 (2)实验中得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、，已知打点计时器打点的周期为，打出点时，重物的瞬时速度大小______，设重物的质量为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量______，动能变化量______。（用题中所给字母表示） (3)该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，得到如图3所示的图像，由图像可求得当地的重力加速度______（结果保留两位有效数字）。 三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分） 15．（8分）如图所示，高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的O点水平飞出，落到斜坡上的A点，A点与O点的距离sOA=100m。已知斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员连同滑雪板可视为质点，总质量m=60kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)运动员在空中飞行时间； (2)运动员离开O点时的速度大小； (3)运动员离斜玻最远时相对O点的位移大小 16．（8分）电影《火星救援》的热映，激起了人们对火星的关注。若宇航员在火星表面将小球竖直向上抛出，取抛出位置的位移x＝0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，小球运动的图像如图所示（其中a、b均为已知量）。已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星的自转。求： (1)火星表面的重力加速度g； (2)火星的密度ρ及其第一宇宙速度v。 17．（10分）如图所示，可视为质点的光滑小球质量为m，从倾角为的固定斜劈上A点由静止释放，斜面足够长，A点到斜劈底面的竖直高度为h，斜劈底端B点与水平桌面平滑连接（小球经过B点时没有机械能损失，下同）。半径为R的过山车式圆形轨道竖直放置，轨道一端C点与左边水平面平滑连接，C点单向导通，从C点向右滑入圆形轨道的小球，不能从C点向左滑出，另一端D点和弧形轨道平滑连接，重力加速度取g。 (1)求小球经过B点时的速度大小； (2)若小球经过C点进入圆形轨道后，在圆形轨道运动过程中不脱离轨道，求h的范围； (3)求小球恰好能到达D点时对轨道的作用力。 18．（12分）如图所示，有一个可视为质点、质量的小物块，初速度为零，经由水平顺时针转动的传送带从最左端A送到最右端B，滑过光滑水平面后，滑上紧靠面末端的质量的静止长木板。已知传送带速度恒为，传送带间长度，木板上表面与面相平，木板下表面光滑，小物块与传送带、长木板上表面间的动摩擦因数均为0.40。长木板足够长，不计空气阻力，重力加速度取。求： (1)小物块到达点的速度大小； (2)木板获得的最大速度； (3)整个运动过程中，因摩擦产生的热量（结果可用分数表示）。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $