精品解析：广东广州市玉岩中学2025-2026学年第二学期高一年级月考（一）物理（选考）试卷

广州市玉岩中学2025学年第二学期高一年级月考（一） 高一物理（选考） 说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。第Ⅰ卷为选择题，共10题共46分，第Ⅱ卷为非选择题，共5题共54分，全卷共100分。考试时间为75分钟 第Ⅰ卷（选择题） 注意事项： 1.答第Ⅰ卷前，考生务必用2B铅笔将姓名、准考证号填写在答题卡上，并用2B铅笔在答题卡上规定位置涂黑自己的试卷类型、考试证号和考试科目。 2.每小题选出答案后，用铅笔涂黑答题卡上对应题目的答案标号。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。（答案写在试题卷上无效） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于教材中的情境，其中说法正确的是（　　） A. 图1汽车通过凹形桥时，为了防止爆胎，应快速驶过 B. 图2所示为论述“物体做曲线运动的速度方向”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法 C. 图3竖直平面内转动的“水流星”，水和水杯做匀变速曲线运动 D. 图4洗衣机脱水的原理是：水滴受到的离心力大于它所需的向心力，从而沿切线甩出 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律可得 可知为了防止爆胎，应慢速驶过，故A错误； B．图2所示为论述“物体做曲线运动的速度方向”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法，故B正确； C．图3竖直平面内转动的“水流星”，水和水杯的加速度方向时刻发生变化，做加速度变化的曲线运动，故C错误； D．图4洗衣机脱水的原理是：水滴受到的实际力不足以提供所需的向心力，做离心运动，从而沿切线甩出，故D错误。 故选B。 2. 汽车后备厢盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图甲所示，其示意图如图乙所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于箱内O'点，B也为后盖上一点。后盖可绕过O点的固定铰链转动。在合上后备厢盖的过程中（　　） A. A点相对O'点做圆周运动 B. A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等 C. A点相对于O点转动的周期小于B点相对于O点转动的周期 D. A点相对于O点转动的向心加速度小于B点相对于O点转动的向心加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．A点绕O点转动，相对O点做圆周运动，相对O′点不是圆周运动，选项A错误； BC．A点与B点相对于O点转动的角速度大小相等，周期也相等，根据v=ωr可知，A点与B点相对于O点转动的线速度大小不相等，选项BC错误； D．根据a=ω2r可知，A点相对于O点转动的向心加速度小于B点相对于O点转动的向心加速度，选项D正确。 故选D。 3. 如图所示，一小球在光滑的水平面上以速度v0向右运动，运动中要穿过一段有水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球穿过风带的运动轨迹及穿出风带时的速度方向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小球在光滑的水平面上以v0向右运动，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的一侧，且速度的方向沿着轨迹的切线方向。B正确，ACD错误。 故选B。 4. 如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示 合速度 沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即 所以 故选B。 5. 如图所示，天舟九号货运飞船与空间站对接前，会仅在引力作用下在一条近地点为P点、远地点为Q点的椭圆转移轨道上运行。已知椭圆轨道上P、Q两点之间的距离为地球半径的倍，天舟九号货运飞船沿此椭圆轨道运动的周期为，万有引力常量为，地球可视为质量分布均匀的球体，则地球的密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】天舟九号货运飞船沿此椭圆轨道运动可近似为圆周运动，半径，R为地球的半径。 由万有引力提供向心力得 解得 又， 联立解得 故选B。 6. 我国运动员郑钦文获得2024年巴黎奥运会网球女子单打金牌，是我国第一个奥运网球单打冠军。如图所示，比赛中某次她在距地面h的A点将球斜向上方击出，网球越过网在地面B点弹起后水平经过和击球点A等高的C点。已知B与C之间的水平距离为2l，A与D之间的水平距离也为2l，假设网球触地前后水平速度不变，重力加速度为g，不计空气阻力。网球被击出时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从B到C的时间 水平方向速度始终为 根据水平方向上匀速直线运动，从A到D的水平位移大小相等，所以时间 则 故 故选A。 7. 2025年3月12日，澳大利亚悉尼大学的伊里斯·德·鲁伊特带领团队终于解开了一个自去年被发现以来一直困扰着他们的神秘重复无线电信号之谜。经过深入研究，研究团队将这一信号追踪至一个奇特的双星系统，该系统包含一颗白矮星和一颗红矮星伴星，设白矮星质量为，红矮星质量为，两个星体质量分布均匀且二者之间的距离为L，万有引力常量为G，不计其他星球的影响，下列说法正确的是（　　） A. 白矮星与红矮星的向心力相同 B. 白矮星与红矮星的线速度大小之比为 C. 白矮星的角速度大小为 D. 白矮星与红矮星的加速度大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．白矮星与红矮星的向心力大小相同，方向相反，A错误； BC．白矮星与红矮星绕相同的点转动，角速度相等，根据 可得， 根据可得，白矮星与红矮星的线速度大小之比为，B错误，C正确； D．根据可得，白矮星与红矮星的加速度大小之比为，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度大于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯处的轨道半径为R，转弯时速度大小未达到，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A、B均相对圆盘静止，半径2RA=3RB，质量mA=2mB，则A、B所受摩擦力fA>fB D. 图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图a中若轻杆上的小球在最高点时，杆受作用力为零，此时 解得 若角速度大于，则杆对小球的作用力向下，故A错误； B．图b中若火车转弯未达规定速度行驶时，此时重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力，此时火车有做向心运动的趋势，轮缘对内侧轨道有挤压作用，故B错误； C．图c中若A、B均相对静止，根据，， 可得A、B所受摩擦力为，故C正确； D．图d是圆锥摆，根据 可得 则增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是a、b、c，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A. 落点b、c比较，小球落在c点的飞行时间短 B. 小球落在a点和b点的飞行时间均与初速度v0成正比 C. 三个落点比较，小球飞行过程中速度变化一样快 D. 三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由平抛运动竖直位移公式 得 因为 可知，，故落点b、c比较，小球落在c点的飞行时间短，故A正确； B．设左边斜面的倾角为，由位移偏角公式可得 小球落在a点和b点的飞行时间之比等于初速度之比，故B正确； C．小球抛出后均做平抛运动，飞行过程中加速度均为重力加速度，飞行过程中速度变化一样快，故C正确； D．由可知，小球落在c点，运动时间最短，速度变化量最小，故D错误。 故选ABC。 10. 2025年11月，神舟二十一号载人飞船返回舱首次实施3圈自主快速返回，标志着我国载人飞船再入返回技术实现新突破。如图所示，返回舱从圆轨道1的点变轨后，沿椭圆轨道2运动到点，再次变轨后进入圆轨道3。为1、2轨道的切点，为2、3轨道的切点。已知1、3轨道半径之比为，返回舱在轨道1运行的周期为，则返回舱（　　） A. 从点进入轨道2时需要加速 B. 从点运行至点所需的最短时间小于 C. 在轨道3与轨道1上运行的速率之比为 D. 在轨道2上运行时经过、点的速率之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从轨道1（外圆）进入椭圆轨道2，需要向内侧做近心运动，万有引力需要大于向心力，因此需要在P点减速，不是加速，故A错误； B．设轨道1半径为，轨道3半径为​，由题意得 即 椭圆轨道2的半长轴 根据开普勒第三定律 代入得 从P到Q的最短时间为半个周期 由于，则 因此 得 故B正确； C．圆轨道万有引力提供向心力 得 因此速率比 故C错误； D．根据开普勒第二定律，近地点和远地点满足 得 因此速率比 故D正确。 故选BD。 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. “祖冲之”探究小组做研究平抛运动的实验，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下： ①在一块平直木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口E前，木板与槽口E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。 ②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹点A。 ③将木板水平向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹点B。 ④将木板再水平向右平移同样的距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，在白纸上得到痕迹点C。若测得两点间的距离为，两点间的距离为，已知当地重力加速度大小为。 （1）关于该实验，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道必须尽可能光滑 B. 斜槽轨道末端必须保持水平 C. 每次释放小球的位置可以不同 D. 每次小球均须由斜面最高处释放 （2）一位同学测量出x的不同值及对应的和，令，并描绘出如图乙所示的图像。若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小________（用表示）。 （3）若某次实验测得，，，取重力加速度大小，则在打点迹B前瞬间小球的速度大小为________，槽口E与点迹A间的高度差为________。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）B （2） （3） ①. 2.5 ②. 5.0 【解析】 【小问1详解】 A．只要保证小球过E点的速度相同即可，不需要斜槽轨道必须光滑，故A错误； B．本实验是研究平抛运动，因此斜槽轨道末端必须保持水平，故B正确； C．为了保证小球过E点的速度相同，每次小球必须从相同位置静止释放，故C错误； D．只需要保证每次小球释放的高度相同即可，不一定要在斜面最高处释放小球，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 由平抛规律，水平方向上有① 竖直方向上，由逐差法有② 推导得 图像的斜率 小球平抛的初速度大小 【小问3详解】 [1]将题干给的数据代入①②式解得， 小球经过B点时竖直方向的速度大小为 故小球经过B点时速度大小为 [2]点迹A的竖直方向的速度满足 解得 槽口E与点迹A间的高度差满足 解得 12. （1）小组同学通过向心力演示器，探究向心力大小F与物体的质量m、角速度ω和轨道半径r的关系实验。 ①如图所示为向心力演示器的原理图，某次实验中，同学将2个质量相等的小球分别放在挡板B和挡板C处，皮带放在塔轮的第一层，则他探究的是向心力大小和______（选填“质量”、“角速度”、“半径”）的关系。 ②在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，将两个质量相同的小球，分别放在挡板C与______（选填“挡板A”、“挡板B”）位置，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为1:4，则皮带放置的左、右两边塔轮的半径之比为______。 （2）为了进一步精确探究，小组同学利用传感器验证向心力的表达式，如图甲，装置中水平直槽能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。当滑块随水平直槽一起匀速转动时，细线的拉力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。 将相同滑块分别以半径r为0.14m、0.12m、0.10m、0.08m、0.06m做圆周运动，在同一坐标系中分别得到图乙中①、②、③、④、⑤五条F—ω图线，则图线①对应的半径为______，各图线不过坐标原点的原因是______。 【答案】 ①. 半径 ②. 挡板A ③. 2:1 ④. 0.14m ⑤. 滑块受到水平直槽的摩擦力作用 【解析】 【详解】（1）①[1]同该学将2个质量相等的小球分别放在挡板B和挡板C处，两球质量相同，圆周运动的轨道半径不同，皮带放在塔轮的第一层，确保两小球转动的角速度相同，可知他探究的是向心力大小和半径的关系。 ②[2]在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，需要确保质量与半径一定，即应将两个质量相同的小球，分别放在挡板C与挡板A位置； [3]转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为1:4，即向心力之比为1:4，根据 由于实验是探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，需要确保质量与半径一定，可知两小球的角速度之比为1:2，皮带传动过程中，两边塔轮边缘的线速度大小相等，根据 可知，皮带放置的左、右两边塔轮的半径之比为2:1. （2）[4]当滑块随水平直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供圆周运动的向心力，则有 将相同滑块，即质量m相等的滑块分别以半径r为0.14m、0.12m、0.10m、0.08m、0.06m做圆周运动时，可知，当角速度相等时，半径越大，细线拉力越大，结合图乙可知，图线①对应的半径为0.14m； [5]对滑块进行受力分析，可知滑块做圆周运动的向心力由水平直槽对滑块的摩擦力与细线的拉力的合力提供，可知各图线不过坐标原点的原因是滑块受到水平直槽的摩擦力作用。 四、解答题 13. 牛顿著名的“月-地检验”证明了万有引力定律的普适性。某人在地球上观察月球的运动，已知月球的轨道半径r，地球半径R，地球的自转角速度ω0，表面附近的加速度为g，引力常量为G，月球公转和地球自转方向相同。求 （1）地球的质量M； （2）相邻两次观察到月球的时间间隔t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物体在地球表面受到的重力与引力近似相等 解得地球质量 【小问2详解】 设月球公转角速度ω，有 解得 相邻两次观察到月球 所以相邻两次观察到月球的时间间隔 14. 风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0~3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取，风洞横截面直径。 （1）当时，求小球撞击右壁的速度大小和方向； （2）保持不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。 【答案】（1），速度方向与水平方向夹角为；（2）15m 【解析】 【详解】（1）当时，小球做平抛运动，水平方向有 解得 竖直分速度为 小球撞击右壁的速度大小 令速度与水平方向夹角为，则有 ， （2）结合上述，当时，小球做平抛运动，竖直方向的分位移 解得 当时，根据牛顿第二定律有 小球做类平抛运动，则有 ， 解得 则小球撞击右壁的区域长度 15. 气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光，一种气嘴灯的感应装置结构如图所示，感应装置内壁光滑，质量为m的重物套在光滑杆上，一端通过劲度系数为k的弹簧连在A点，重物上有触点C，在B端固定有触点D，如图重物静止时C、D间的距离。当触点C、D接触后，LED灯就会发光，测得自行车车轮内径为R。让安装了气嘴灯的自行车倒放在地面上，旋转前车轮研究LED发光情况。重力加速度大小为g。气嘴灯大小相对车轮内径可忽略不计。 （1）若前轮匀速转动时，线速度大小 ①当气嘴灯运动到最低点时，求B端对重物的支持力 ②通过计算判断LED灯是否能一直发光 （2）若使前轮匀速转动一周，线速度大小，求LED灯发光的时间。 【答案】（1）①，竖直向上；②能，见解析；（2） 【解析】 【详解】（1）①由离心运动的原理，可知B端应在车轮转轴外侧，更靠近气嘴，A端应在内侧，如图重物静止时，弹簧弹力 在最低点时，合力提供向心力有 解得B端对重物的支持力 方向竖直向上 ②当气嘴灯运动到最高点时恰能发光，则此时的弹簧弹力为 则此时的临界状态是弹簧弹力和其重力提供向心力 解得 则LED灯是恰能一直发光。 （3）因为 所以LED灯不能一直发光，设刚好能发光时灯与圆心的连线与水平方向夹角为θ，则此时有 解得；设此时前轮转动周期为T，根据对称性可知能正常发光的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市玉岩中学2025学年第二学期高一年级月考（一） 高一物理（选考） 说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷。第Ⅰ卷为选择题，共10题共46分，第Ⅱ卷为非选择题，共5题共54分，全卷共100分。考试时间为75分钟 第Ⅰ卷（选择题） 注意事项： 1.答第Ⅰ卷前，考生务必用2B铅笔将姓名、准考证号填写在答题卡上，并用2B铅笔在答题卡上规定位置涂黑自己的试卷类型、考试证号和考试科目。 2.每小题选出答案后，用铅笔涂黑答题卡上对应题目的答案标号。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。（答案写在试题卷上无效） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于教材中的情境，其中说法正确的是（　　） A. 图1汽车通过凹形桥时，为了防止爆胎，应快速驶过 B. 图2所示为论述“物体做曲线运动的速度方向”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法 C. 图3竖直平面内转动的“水流星”，水和水杯做匀变速曲线运动 D. 图4洗衣机脱水的原理是：水滴受到的离心力大于它所需的向心力，从而沿切线甩出 2. 汽车后备厢盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图甲所示，其示意图如图乙所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于箱内O'点，B也为后盖上一点。后盖可绕过O点的固定铰链转动。在合上后备厢盖的过程中（　　） A. A点相对O'点做圆周运动 B. A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等 C. A点相对于O点转动的周期小于B点相对于O点转动的周期 D. A点相对于O点转动的向心加速度小于B点相对于O点转动的向心加速度 3. 如图所示，一小球在光滑的水平面上以速度v0向右运动，运动中要穿过一段有水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球穿过风带的运动轨迹及穿出风带时的速度方向正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，天舟九号货运飞船与空间站对接前，会仅在引力作用下在一条近地点为P点、远地点为Q点的椭圆转移轨道上运行。已知椭圆轨道上P、Q两点之间的距离为地球半径的倍，天舟九号货运飞船沿此椭圆轨道运动的周期为，万有引力常量为，地球可视为质量分布均匀的球体，则地球的密度为（　　） A. B. C. D. 6. 我国运动员郑钦文获得2024年巴黎奥运会网球女子单打金牌，是我国第一个奥运网球单打冠军。如图所示，比赛中某次她在距地面h的A点将球斜向上方击出，网球越过网在地面B点弹起后水平经过和击球点A等高的C点。已知B与C之间的水平距离为2l，A与D之间的水平距离也为2l，假设网球触地前后水平速度不变，重力加速度为g，不计空气阻力。网球被击出时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 2025年3月12日，澳大利亚悉尼大学的伊里斯·德·鲁伊特带领团队终于解开了一个自去年被发现以来一直困扰着他们的神秘重复无线电信号之谜。经过深入研究，研究团队将这一信号追踪至一个奇特的双星系统，该系统包含一颗白矮星和一颗红矮星伴星，设白矮星质量为，红矮星质量为，两个星体质量分布均匀且二者之间的距离为L，万有引力常量为G，不计其他星球的影响，下列说法正确的是（　　） A. 白矮星与红矮星的向心力相同 B. 白矮星与红矮星的线速度大小之比为 C. 白矮星的角速度大小为 D. 白矮星与红矮星的加速度大小之比为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度大于，杆对小球的作用力向上 B. 图b中若火车转弯处的轨道半径为R，转弯时速度大小未达到，轮缘对外轨道有挤压作用 C. 图c中若A、B均相对圆盘静止，半径2RA=3RB，质量mA=2mB，则A、B所受摩擦力fA>fB D. 图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同 9. 如图所示，横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是a、b、c，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A. 落点b、c比较，小球落在c点的飞行时间短 B. 小球落在a点和b点的飞行时间均与初速度v0成正比 C. 三个落点比较，小球飞行过程中速度变化一样快 D. 三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最大 10. 2025年11月，神舟二十一号载人飞船返回舱首次实施3圈自主快速返回，标志着我国载人飞船再入返回技术实现新突破。如图所示，返回舱从圆轨道1的点变轨后，沿椭圆轨道2运动到点，再次变轨后进入圆轨道3。为1、2轨道的切点，为2、3轨道的切点。已知1、3轨道半径之比为，返回舱在轨道1运行的周期为，则返回舱（　　） A. 从点进入轨道2时需要加速 B. 从点运行至点所需的最短时间小于 C. 在轨道3与轨道1上运行的速率之比为 D. 在轨道2上运行时经过、点的速率之比为 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. “祖冲之”探究小组做研究平抛运动的实验，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下： ①在一块平直木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口E前，木板与槽口E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。 ②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹点A。 ③将木板水平向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹点B。 ④将木板再水平向右平移同样的距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，在白纸上得到痕迹点C。若测得两点间的距离为，两点间的距离为，已知当地重力加速度大小为。 （1）关于该实验，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道必须尽可能光滑 B. 斜槽轨道末端必须保持水平 C. 每次释放小球的位置可以不同 D. 每次小球均须由斜面最高处释放 （2）一位同学测量出x的不同值及对应的和，令，并描绘出如图乙所示的图像。若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小________（用表示）。 （3）若某次实验测得，，，取重力加速度大小，则在打点迹B前瞬间小球的速度大小为________，槽口E与点迹A间的高度差为________。（结果均保留两位有效数字） 12. （1）小组同学通过向心力演示器，探究向心力大小F与物体的质量m、角速度ω和轨道半径r的关系实验。 ①如图所示为向心力演示器的原理图，某次实验中，同学将2个质量相等的小球分别放在挡板B和挡板C处，皮带放在塔轮的第一层，则他探究的是向心力大小和______（选填“质量”、“角速度”、“半径”）的关系。 ②在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，将两个质量相同的小球，分别放在挡板C与______（选填“挡板A”、“挡板B”）位置，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为1:4，则皮带放置的左、右两边塔轮的半径之比为______。 （2）为了进一步精确探究，小组同学利用传感器验证向心力的表达式，如图甲，装置中水平直槽能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。当滑块随水平直槽一起匀速转动时，细线的拉力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。 将相同滑块分别以半径r为0.14m、0.12m、0.10m、0.08m、0.06m做圆周运动，在同一坐标系中分别得到图乙中①、②、③、④、⑤五条F—ω图线，则图线①对应的半径为______，各图线不过坐标原点的原因是______。 四、解答题 13. 牛顿著名的“月-地检验”证明了万有引力定律的普适性。某人在地球上观察月球的运动，已知月球的轨道半径r，地球半径R，地球的自转角速度ω0，表面附近的加速度为g，引力常量为G，月球公转和地球自转方向相同。求 （1）地球的质量M； （2）相邻两次观察到月球的时间间隔t。 14. 风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0~3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取，风洞横截面直径。 （1）当时，求小球撞击右壁的速度大小和方向； （2）保持不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。 15. 气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光，一种气嘴灯的感应装置结构如图所示，感应装置内壁光滑，质量为m的重物套在光滑杆上，一端通过劲度系数为k的弹簧连在A点，重物上有触点C，在B端固定有触点D，如图重物静止时C、D间的距离。当触点C、D接触后，LED灯就会发光，测得自行车车轮内径为R。让安装了气嘴灯的自行车倒放在地面上，旋转前车轮研究LED发光情况。重力加速度大小为g。气嘴灯大小相对车轮内径可忽略不计。 （1）若前轮匀速转动时，线速度大小 ①当气嘴灯运动到最低点时，求B端对重物的支持力 ②通过计算判断LED灯是否能一直发光 （2）若使前轮匀速转动一周，线速度大小，求LED灯发光的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $