精品解析：山西榆次第一中学校2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

2025-2026学年榆次一中高一（下）期中考试试卷 物理 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、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回 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. 下列关于物理概念和规律的说法中，正确的是（　　） A. 物体做曲线运动的动力学条件是合外力的方向与速度方向不共线，且合外力一定是变力 B. 静摩擦力的方向一定与运动方向相反 C. 互成角度的两个匀加速直线运动的合运动一定是匀变速运动 D. 在变力作用下，物体不可能做直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．曲线运动的动力学条件是合外力方向与速度方向不共线，但合外力可以是恒力，故A错误； B．静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，和物体的运动方向无必然关联，故B错误； C．两个匀加速直线运动的加速度均为定值，合加速度是二者的矢量和也恒定，加速度恒定的运动一定是匀变速运动，故C正确； D．只要合外力方向与速度方向共线，无论合外力是否为变力，物体都做直线运动，故D错误。 故选C。 2. 如图，某河宽为400 m，小船在静水中的速度为4 m/s，水流速度为3 m/s。假设小船从P点出发，在匀速行驶过程中船头方向不变。下列说法中正确的是（　　） A. 若想以最短时间过河，小船过河位移大小为400 m B. 若想以最小位移过河，小船过河时间为80 s C. 若大暴雨导致水流速度增大到5 m/s，小船过河的最小位移为450 m D. 无论水速多大，小船过河的最短时间都是100 s 【答案】D 【解析】 【详解】A．当船头垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间 此时沿河岸方向的位移 小船过河的总位移，故A错误； B．因为，小船可以垂直河岸过河，最小位移等于河宽，此时合速度 过河时间，故B错误； C．若水流速度增大到，则，小船无法垂直过河，当合速度方向与船头方向垂直时位移最小，最小位移，故C错误； D．当船头垂直于河岸时，渡河时间最短，最短时间，该时间仅由河宽和船在静水中的速度决定，与水速无关，故D正确。 故选D。 3. 北京时间2025年11月1日，神舟二十一号航天员乘组顺利进驻中国空间站。随后，与神舟二十号航天员乘组拍下“全家福”。若此时空间站绕地球运行近似为匀速圆周运动，运动周期为 ，地球半径为 ，地球表面的重力加速度为 ，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站运动的速率为 B. 空间站运动的轨道半径为 C. 空间站运动的加速度大小为 D. 地球的质量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．空间站线速度公式为，其中为空间站轨道半径，大于地球半径，因此，故A错误； B．万有引力提供空间站向心力：，得 地球表面物体重力等于万有引力：，得黄金代换式，代入得，故B正确； C．空间站加速度，将B中轨道半径代入得，与选项给出的表达式不符，故C错误； D．由向心力公式推导地球质量为，式中为空间站轨道半径，不是地球半径，故D错误。 故选B。 4. 中国预计在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，Q点是轨道的切点。关于“嫦娥一号”，以下说法正确的是（　　） A. 发射速度必须达到第三宇宙速度 B. 轨道Ⅲ变轨到轨道II时，需在Q点处点火减速 C. 轨道Ⅲ上Q点的加速度小于轨道Ⅱ上Q点的加速度 D. 16 h轨道与24 h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比不相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．第三宇宙速度是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，嫦娥一号仍在地球引力范围内运动，发射速度不需要达到第三宇宙速度，甚至不需要达到第二宇宙速度，故A错误； B．卫星从轨道Ⅲ（高轨道）变轨到轨道II（低轨道），需要在切点处点火减速，使得万有引力大于所需的向心力，从而做近心运动进入低轨道，故B正确； C．根据牛顿第二定律有 解得 在点，卫星距离月球中心的距离相同，月球质量相同，所以加速度相同，故C错误； D．根据开普勒第三定律 16h轨道与24h轨道都是绕地球运动的轨道，中心天体相同，所以半长轴的立方与公转周期的平方之比相等，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距离底面高为的O点处，给一个质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与筒内表面紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。小滑块第一次滑过O点正下方时，恰好经过点，且的距离为0.2 m。则下列说法正确的是（　　） A. 小滑块的初速度为2 m/s B. 小滑块经过点的速度大小小于2 m/s C. 小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变 D. 小滑块最后刚好能从点滑离圆筒 【答案】A 【解析】 【详解】A．小滑块在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速圆周运动。小滑块第一次滑过点正下方时，恰好经过点，说明水平方向运动了一圈，竖直方向下降了 根据 解得 水平方向路程 解得。故A正确； B．小滑块经过点时，竖直分速度 水平分速度 合速度，所以速度大小大于。故B错误； C．小滑块运动过程中，筒壁的支持力提供向心力，大小不变，但方向始终指向圆心，时刻在改变，所以支持力是变化的。故C错误； D．小滑块从点滑到底面，竖直位移 根据 解得总时间 水平方向总路程 圆筒周长 转过的圈数圈 说明小滑块滑离圆筒时，位置在点正下方的直径对侧，而不是点正下方（即点）。故D错误。 故选A。 6. 一位同学玩飞镖游戏，圆盘边缘上有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L，如图所示。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以一定角速度绕盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　） A. 飞镖在空中飞行的时间为 B. 圆盘转动周期的最小值为 C. 圆盘的半径可能为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞镖做平抛运动，水平方向 解得，故A错误； B．飞镖击中点，说明点转到了最低点，转过角度， 由 得 周期 当时周期最大，为，周期没有最小值，故B错误； C．飞镖下落高度 因为点从最高点转到最低点被击中，所以 解得，故C错误； D．点线速度 当时，，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，I为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为；II为地球的近地卫星。已知地球的自转周期为，万有引力常量为G，根据题中条件，可求出（　　） A. 地球的平均密度为 B. 卫星I和卫星II的加速度之比 C. 卫星II的周期为 D. 卫星II运动的周期内无法直接接收到卫星发出电磁波信号的时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．对卫星I，由万有引力提供向心力 由几何关系知 联立解得地球质量 地球平均密度，故A错误； B．卫星I和卫星II的加速度分别为、 则，故B错误； C．由开普勒第三定律 解得卫星II的周期，故C正确； D．当卫星Ⅱ运行到与卫星Ⅰ的连线隔着地球的区域内，卫星Ⅱ无法直接接收到卫星I发出电磁波信号，其对应的圆心角为，设这段时间为。若两卫星同向运行，则有 其中， 解得 若两卫星相向运行，则有 其中， 解得，故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。（每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 8. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力不大于重力 B. 如图b所示是两个圆锥摆A、B，细线悬挂于同一点且两小球处于同一水平面，则A、B小球做匀速圆周运动的周期相等 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则小球在A位置的角速度等于在B位置时的角速度 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 【答案】AB 【解析】 【详解】A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时，汽车的加速度方向向下，汽车处于失重状态，所以汽车对桥的压力不大于重力，故A正确； B．如图b所示是一圆锥摆，减小，但保持圆锥的高不变，设高度为，根据牛顿第二定律可得 可得 可知A、B小球做匀速圆周运动的周期相等，故B正确； C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，设圆锥筒的母线与竖直方向的夹角为，水平方向根据牛顿第二定律可得 可得 由于同一小球在A、B位置做匀速圆周运动的半径不同，则角速度不同，故C错误； D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心运动趋势，外轨对轮缘会有挤压作用，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，在地面上Q点正上方P点处以大小为的初速度斜向下抛出一个小球甲，与竖直方向夹角为，同时在Q点以大小为的初速度斜向上抛出一个小球乙，与水平方向的夹角，且。若两球速度大小相等时相遇，不计空气阻力，则P点离地面的高度h及夹角满足的条件正确的是（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．甲球做斜下抛运动，乙球做斜上抛运动，要使两球在空中相遇，则水平方向速度相同，即 其中，得，故A错误，B正确； CD．两球速度大小相等时相遇，两球水平方向速度相同，根据速度合成可知两球的竖直方向速度大小相等，则有 距离关系为 联立解得，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，宇宙中有一个由P和Q两颗恒星构成的双星系统，它们在彼此间万有引力的作用下以周期绕O点逆时针旋转，轨道半径分别是和，P有一颗卫星M，以轨道半径绕P顺时针以周期做匀速圆周运动，已知，卫星M对恒星P、Q的运动没有影响，且忽略恒星Q对卫星M的影响，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 由已知条件可以求出Q的质量 B. 若Q也有一颗质量很小的周期也为的卫星，则其轨道半径大于M的轨道半径 C. 恒星P、Q之间的万有引力为 D. P、Q、M由图示位置到再次共线所需时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在P、Q组成的双星系统中，对P根据牛顿第二定律有 解得Q的质量为，故A正确； B．若Q也有一颗质量很小的周期也为的卫星，设该卫星的质量为m，轨道半径为r，则根据牛顿第二定律有 解得 同理可得M的轨道半径为 对P、Q组成的双星系统有 因为，则有 所以有 即若Q也有一颗质量很小的周期也为的卫星，则其轨道半径小于M的轨道半径，故B错误； C．对于卫星M，由万有引力提供向心力有 解得P的质量为 则恒星P、Q之间的万有引力为，故C正确； D．如图所示： 可知P、Q、M三星由图示位置到再次共线时，P、Q转过的圆心角与M转过的圆心角互补，则有 解得，故D错误。 故选AC。 三、实验题（14分） 11. 用如图所示的演示装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内小球也随着做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的弹力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，请回答相关问题： （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是________。（填正确答案标号） A. 微元法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想化模型法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上，匀速转动手柄，观察左右标尺露出的刻度，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为________。 （3）在（2）的实验中，其他条件不变，若减小手柄匀速转动的速度，则下列符合实验实际的是________。（填正确答案标号） A. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 B. 左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值不变 C. 左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 【答案】（1）C （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，用到的实验方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 由题意可知，两球的质量相等，做圆周运动的半径相等，，观察左右标尺露出的刻度，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则向心力大小之比为；由可知，角速度之比为，由于左、右塔轮边缘处的线速度大小相等，由可知，皮带连接的左、右塔轮半径之比为。 【小问3详解】 其他条件不变，若减小手柄转动的速度，则角速度减小，两钢球所需的向心力都减小，左右两标尺的示数将变小，可是向心力之比不变，即两标尺示数的比值不变。 故选B。 12. 某同学在实验室发现一张小球做平抛运动的部分频闪照片，小球的瞬时位置如图中A、B、C所示，照片背景为一堵贴近小球的竖直砖墙，已知每块砖的厚度、长度，频闪照片的拍摄频率，不计砖块间的缝隙宽度和空气阻力。 （1）由以上已知量和测量量，可求得拍照时间间隔______s，小球的水平初速度______m/s，当地的重力加速度______；（结果均保留两位有效数字）； （2）小球实际的抛出位置在A点上方第______层砖内。 【答案】（1） ①. 0.071 ②. 2.1 ③. 9.8 （2）二 【解析】 【小问1详解】 [1]频闪照片的拍摄频率，则拍照时间间隔为 [2]水平方向上有 解得小球的水平初速度为 [3]竖直方向上有 解得当地的重力加速度为 【小问2详解】 由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，小球经过点时的竖直速度为 则抛出点到点的竖直高度为 则抛出点距点的高度为 可知小球实际的抛出位置在A点上方第二层砖内。 四、计算题（请写出必要的文字叙述，解答过程，共40分） 13. 如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，最终落到斜坡上的A点。已知起点O与A点间的距离，斜坡与水平面的夹角。不计空气阻力。（取，，）求： （1）运动员在空中运动的时间t； （2）运动员离开O点时速度的大小； （3）运动员落到A点时速度v的大小 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 运动员从O点到A点做平抛运动，在竖直方向有 解得 【小问2详解】 运动员从O点到A点，水平方向有 解得运动员离开O点时的速度大小为 【小问3详解】 运动员落到A点时的竖直分速度大小为 运动员落到A点时的速度大小为 14. 如图为一半径的圆盘，其圆心O穿过一根垂直于圆面的转轴，圆盘平面与水平面夹角，其下端与水平面上A点接触但无挤压。一可视为质点的滑块置于圆盘边缘（图中未画出），滑块可随圆盘一起绕轴做匀速圆周运动。已知滑块与圆盘间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小，求： （1）滑块随圆盘一起做匀速圆周运动的最大角速度； （2）若滑块随圆盘以的速度做匀速圆周运动，当滑块运动至最高点时，突然撤去圆盘，滑块与圆盘分离瞬间滑块速度不变，求滑块落地点与水平地面上的A点之间的距离x。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 分析可知当滑块运动到最低点时，滑块所受到的静摩擦力最大，若此时刚好达到最大静摩擦力，则滑块随圆盘一起做匀速圆周运动的角速度最大；由牛顿第二定律有 解得最大角速度为 【小问2详解】 圆盘顶点离地高度为 撤去圆盘后，滑块做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向有， 解得 圆盘顶端到A点在水平面上的投影为 则滑块落地点与水平地面上的A点之间的距离为 15. 如图所示，水平圆盘上有一个质量为3m的小木块a和一个质量为m的小木块b，用轻绳相连，轻绳恰好伸直且无拉力。为转轴，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，求： （1）当圆盘转动的角速度为多大时，轻绳开始产生拉力； （2）继续增大角速度，当木块a所受的静摩擦力刚好达到最大值时，此时圆盘的角速度为多大？并求出此时轻绳的拉力大小； （3）已知轻绳能承受的最大拉力为。试问随着角速度的不断增大，绳子是否会被拉断？若能，求出此时圆盘的角速度为多大；若不能，请说明理由。 【答案】（1） （2）， （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 当角速度非常小时，两木块均由静摩擦力提供圆周运动的向心力，对有 对有 当角速度逐渐增大时，摩擦力逐渐增大，随后木块先达到最大静摩擦力，对，由最大静摩擦力提供向心力 解得​​​ 【小问2详解】 当角速度继续增大，的静摩擦力已经达到最大值，拉力开始增大，的静摩擦力随增大逐渐达到最大值，方向指向转轴。 对有 对有 联立两式解得， 【小问3详解】 由（2）可知，当的静摩擦力刚好达到最大值、即将发生滑动时，绳子拉力仅为 该值小于绳子的最大拉力 说明在绳子拉力达到最大值之前，的静摩擦力已经不足以提供向心力，木块先发生滑动，因此绳子不会被拉断。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年榆次一中高一（下）期中考试试卷 物理 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、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回 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. 下列关于物理概念和规律的说法中，正确的是（　　） A. 物体做曲线运动的动力学条件是合外力的方向与速度方向不共线，且合外力一定是变力 B. 静摩擦力的方向一定与运动方向相反 C. 互成角度的两个匀加速直线运动的合运动一定是匀变速运动 D. 在变力作用下，物体不可能做直线运动 2. 如图，某河宽为400 m，小船在静水中的速度为4 m/s，水流速度为3 m/s。假设小船从P点出发，在匀速行驶过程中船头方向不变。下列说法中正确的是（　　） A. 若想以最短时间过河，小船过河位移大小为400 m B. 若想以最小位移过河，小船过河时间为80 s C. 若大暴雨导致水流速度增大到5 m/s，小船过河的最小位移为450 m D. 无论水速多大，小船过河的最短时间都是100 s 3. 北京时间2025年11月1日，神舟二十一号航天员乘组顺利进驻中国空间站。随后，与神舟二十号航天员乘组拍下“全家福”。若此时空间站绕地球运行近似为匀速圆周运动，运动周期为 ，地球半径为 ，地球表面的重力加速度为 ，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站运动的速率为 B. 空间站运动的轨道半径为 C. 空间站运动的加速度大小为 D. 地球的质量为 4. 中国预计在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，Q点是轨道的切点。关于“嫦娥一号”，以下说法正确的是（　　） A. 发射速度必须达到第三宇宙速度 B. 轨道Ⅲ变轨到轨道II时，需在Q点处点火减速 C. 轨道Ⅲ上Q点的加速度小于轨道Ⅱ上Q点的加速度 D. 16 h轨道与24 h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比不相等 5. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距离底面高为的O点处，给一个质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与筒内表面紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。小滑块第一次滑过O点正下方时，恰好经过点，且的距离为0.2 m。则下列说法正确的是（　　） A. 小滑块的初速度为2 m/s B. 小滑块经过点的速度大小小于2 m/s C. 小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变 D. 小滑块最后刚好能从点滑离圆筒 6. 一位同学玩飞镖游戏，圆盘边缘上有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L，如图所示。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以一定角速度绕盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　） A. 飞镖在空中飞行的时间为 B. 圆盘转动周期的最小值为 C. 圆盘的半径可能为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为 7. 如图所示，I为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星，其对地张角为；II为地球的近地卫星。已知地球的自转周期为，万有引力常量为G，根据题中条件，可求出（　　） A. 地球的平均密度为 B. 卫星I和卫星II的加速度之比 C. 卫星II的周期为 D. 卫星II运动的周期内无法直接接收到卫星发出电磁波信号的时间 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。（每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 8. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力不大于重力 B. 如图b所示是两个圆锥摆A、B，细线悬挂于同一点且两小球处于同一水平面，则A、B小球做匀速圆周运动的周期相等 C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则小球在A位置的角速度等于在B位置时的角速度 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 9. 如图所示，在地面上Q点正上方P点处以大小为的初速度斜向下抛出一个小球甲，与竖直方向夹角为，同时在Q点以大小为的初速度斜向上抛出一个小球乙，与水平方向的夹角，且。若两球速度大小相等时相遇，不计空气阻力，则P点离地面的高度h及夹角满足的条件正确的是（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，宇宙中有一个由P和Q两颗恒星构成的双星系统，它们在彼此间万有引力的作用下以周期绕O点逆时针旋转，轨道半径分别是和，P有一颗卫星M，以轨道半径绕P顺时针以周期做匀速圆周运动，已知，卫星M对恒星P、Q的运动没有影响，且忽略恒星Q对卫星M的影响，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 由已知条件可以求出Q的质量 B. 若Q也有一颗质量很小的周期也为的卫星，则其轨道半径大于M的轨道半径 C. 恒星P、Q之间的万有引力为 D. P、Q、M由图示位置到再次共线所需时间为 三、实验题（14分） 11. 用如图所示的演示装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内小球也随着做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的弹力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，请回答相关问题： （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是________。（填正确答案标号） A. 微元法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想化模型法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上，匀速转动手柄，观察左右标尺露出的刻度，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为________。 （3）在（2）的实验中，其他条件不变，若减小手柄匀速转动的速度，则下列符合实验实际的是________。（填正确答案标号） A. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 B. 左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值不变 C. 左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 12. 某同学在实验室发现一张小球做平抛运动的部分频闪照片，小球的瞬时位置如图中A、B、C所示，照片背景为一堵贴近小球的竖直砖墙，已知每块砖的厚度、长度，频闪照片的拍摄频率，不计砖块间的缝隙宽度和空气阻力。 （1）由以上已知量和测量量，可求得拍照时间间隔______s，小球的水平初速度______m/s，当地的重力加速度______；（结果均保留两位有效数字）； （2）小球实际的抛出位置在A点上方第______层砖内。 四、计算题（请写出必要的文字叙述，解答过程，共40分） 13. 如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，最终落到斜坡上的A点。已知起点O与A点间的距离，斜坡与水平面的夹角。不计空气阻力。（取，，）求： （1）运动员在空中运动的时间t； （2）运动员离开O点时速度的大小； （3）运动员落到A点时速度v的大小 14. 如图为一半径的圆盘，其圆心O穿过一根垂直于圆面的转轴，圆盘平面与水平面夹角，其下端与水平面上A点接触但无挤压。一可视为质点的滑块置于圆盘边缘（图中未画出），滑块可随圆盘一起绕轴做匀速圆周运动。已知滑块与圆盘间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小，求： （1）滑块随圆盘一起做匀速圆周运动的最大角速度； （2）若滑块随圆盘以的速度做匀速圆周运动，当滑块运动至最高点时，突然撤去圆盘，滑块与圆盘分离瞬间滑块速度不变，求滑块落地点与水平地面上的A点之间的距离x。 15. 如图所示，水平圆盘上有一个质量为3m的小木块a和一个质量为m的小木块b，用轻绳相连，轻绳恰好伸直且无拉力。为转轴，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，求： （1）当圆盘转动的角速度为多大时，轻绳开始产生拉力； （2）继续增大角速度，当木块a所受的静摩擦力刚好达到最大值时，此时圆盘的角速度为多大？并求出此时轻绳的拉力大小； （3）已知轻绳能承受的最大拉力为。试问随着角速度的不断增大，绳子是否会被拉断？若能，求出此时圆盘的角速度为多大；若不能，请说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $