精品解析：浙江舟山市五校联盟2025-2026学年第二学期期中调研高一物理试题卷

舟山市五校联盟2025学年第二学期期中调研 高一物理试题卷 考生须知： 1、本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。 2、答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3、所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4、考试结束后，只需上交答题纸。 5、本试卷涉及的重力加速度取 选择题部分 一、单项选择题（本大题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，不选、错选或多选得0分） 1. 下列物理量是矢量且单位正确的是（　　） A. 加速度 B. 速率 C. 力 D. 质量 2. 2025世界人形机器人运动会于8月15日在国家速滑馆举行。100米障碍比赛时机器人要顺利走过复杂地形和坡面等，最终高义科技队以33.71秒的成绩获得冠军。下列说法正确的是（　　） A. “33.71秒”指的是时刻 B. 给机器人自由体操比赛打分时，不可以将机器人看成质点 C. 机器人原地跳高的上升过程，以机器人为参考系，地面是上升的 D. 100米障碍比赛时，每个机器人全程的平均速率等于平均速度的大小 3. 如图所示，水平面上放置3个完全相同、紧靠在一起的质量均为m的半球，在它们上方放置1个圆球，质量为2m，它们的半径均为R，且球面光滑，球体密度均匀，而半球底部圆截面和水平面间的最大静摩擦力是正压力的2倍，整个系统处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 圆球受到3个力 B. 地面对每个半球的摩擦力为0 C. 地面对每个半球的支持力为 D. 适当增大半球间距离，在系统仍能静止时，地面对每个半球的摩擦力大小不变 4. 2023年6月6日，在云和梯田游客中心举行无人机灯光秀表演，在夜空中排列出“万里挑一童话云和”的字样和山水图案。若分别以水平向右、竖直向上为x、y的正方向，某架参演的无人机起飞阶段在x、y方向的v-t图像分别如图甲、乙所示，则0~t2时间内，该无人机的运行轨迹为（　　） A. B. C. D. 5. 甲图是从古代延续至今的投壶运动，乙图是一位投掷者在同一高度的A、B两个不同位置沿水平方向各射出一支完全相同的箭，箭都插入壶中。忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响，则两支箭（　　） A. 在空中运动时间相同 B. 射出时的初速度相同 C. 插入壶中瞬间速度大小相同 D. 在空中运动的加速度不同 6. 如图所示，场地自行车比赛的赛道与水平面成一定倾角，A、B、C三位运动员骑自行车在赛道转弯处以相同大小的线速度做匀速圆周运动（不计空气阻力）。则（　　） A. 自行车（含运动员）受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用 B. A运动员的角速度最大 C. C运动员的向心加速度最大 D. 若B运动员的自行车刚好不受侧向静摩擦力，则A运动员的自行车受到侧向朝内的静摩擦力 7. 自行车的小齿轮半径、大齿轮半径、后轮半径是相互关联的三个转动部分，A、B、C分别为它们边缘上的点，如图所示。某同学骑自行车在水平路面上向前匀速行驶时，脚踏大齿轮转速为0.5转/秒。下列说法正确的是（　　） A. A、B两点角速度大小相等 B. B、C两点线速度大小相等 C. 自行车运动速度约为4.7 m/s D. B、C两点线速度大小之比为3∶10 8. 如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该小行星带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A. 各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 B. 各小行星的线速度与其公转半径成正比 C. 小行星带内侧的小行星的加速度大于小行星带外侧的小行星的加速度 D. 最内侧小行星与太阳的连线和地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相同 9. 如图所示，三颗地球静止卫星就能实现全球同步通信，已知静止卫星的线速度为v，地球自转的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 静止卫星可以在某时刻经过台州市的上空 B. 三颗静止卫星的动能一定相等 C. 静止卫星的周期等于T D. 静止卫星的轨道半径为 10. 2025年1月10日，由中国团队开发的DeepSeek人工智能软件一经发布，火爆全球。资深天文爱好者小明同学用该软件搜索“火星与地球的重要参数比较”，得到如图所示的信息。已知火星、地球都是绕太阳公转的行星，忽略天体自转对重力的影响，根据表格中的数据，则下列分析正确的是（　　） 火星 地球 直径/km 质量/kg 与太阳的平均距离/km A. 火星的公转周期比地球的公转周期小 B. 轨道半径相等的火星卫星和地球卫星线速度大小相等 C. 火星表面附近的重力加速度小于地球表面重力加速度 D. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 11. 一个0.1kg的球从1.8m的高A处落到地上又弹回到的1m高度的B处，选B处为参考面（g=10m/s2）下列说法正确的是（ ） A. 整个过程重力做功为1.8J B. 整个过程重力做了0.8J C. 物体的重力势能减少了0.8J D. 物体落地面时的重力势能为0 12. 如图所示，质量为0.5 kg、半径为1 m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，质量为1 kg的小球A（可视为质点）的直径略小于细圆管的内径（内径远小于细圆管半径），在圆管中做圆周运动，某时刻小球A运动到圆管最高点，速度大小为3 m/s，重力加速度g取，则此时杆对圆管的弹力为（　　） A. 6 N B. 4 N C. 14 N D. 15 N 13. 如图，一喷泉广场中有一圆形水池，在水池边缘的圆周上安装了喷管，喷管口高度与水面相平，喷管横截面积为S，喷管与水面的夹角为。开启后，一喷管以速度喷出的水柱恰好落到水池圆心处，水的密度为，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 水在空中的运动时间为 B. 水池半径为 C. 该喷管喷出的水柱在空中的总体积为 D. 喷水管喷水的功率为 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 自古以来，天体运动一直吸引着人类孜孜不倦地探索。关于天体运动研究的内容及物理学史，以下描述正确的是（　　） A. 开普勒利用第谷观测的行星运动数据，通过数学方法建立了开普勒三定律，被誉为“天空立法者” B. 根据万有引力定律表达式，当两物体距离趋近于0时，其引力无穷大 C. 牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力 D. 卡文迪许设计扭秤实验装置，借助实验放大法，比较准确地测出了引力常量，被称为“第一个称出地球质量的人” E. 15. 宇航员登上月球，在月球表面让一个小球离地面高作自由落体运动，测得小球经时间落到地面上。假设月球为质量均匀分布的球体，月球的半径为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球的质量为 C. 月球的密度为 D. 嫦娥探测器绕月球表面圆周运动的线速度为 16. 质量为2 t的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度时间图像如图所示，从时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000 N，图中OA为直线段，，，，时刻恰好达到最大速度，则（　　） A. 时间内，汽车牵引力为6000 N B. 时间内，汽车功率为40 kW C. 汽车启动过程中的最大速度为20 m/s D. 时间内，汽车位移为1125 m 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共49分） 17. 在“探究加速度、力、质量关系的实验”中，某组同学设计了实验方案，实验装置如图1所示。 （1）图1中如果使用的是电火花打点计时器，则在下图中应使用（　　）（选填字母） A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 乙、丁 （2）图2为方案中打出纸带的一部分，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，（电源频率50Hz)为了计算方便各计数点到A点间的距离已在图中标出。打B点时小车的速度________m/s，小车的加速度________。（结果均保留两位有效数字） （3）小飞发现可以利用智能手机的APP直接测量手机运动时的加速度，他设计如图3所示的实验方案，手机与滑块固定后，放在一粗糙程度相同的固定斜面上。滑块通过光滑的定滑轮悬挂质量为m的钩码，用智能手机测出滑块运动的加速度a；保持斜面倾角不变，改变钩码的质量m，进行多次测量；做出a与的图像如图4，已知图像中直线的斜率为k，不计空气阻力，重力加速度为g。 ①关于本次实验，以下说法正确的是________。（单选） A、钩码的质量需要远小于智能手机和滑块的质量 B、细绳应该始终与长木板平行 C、细线的拉力等于钩码的重力 ②根据图4可得，滑块和智能手机的总质量为________________。（用题中所给已知量表示） 18. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。 （1）用图1装置进行实验，下列说法正确的是________。（单选） A. 仅可判断A球水平方向做匀速直线运动 B. 仅可判断A球竖直方向做自由落体运动 C. 可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动 （2）用图2装置进行实验，下列说法正确的是________。（单选） A. 每次释放钢球的位置可以不同 B. 调节挡板高度时必须等间距变化 C. 钢球运动时不应与背板上的白纸相接触 D. 在描绘小球运动的轨迹时，需要用平滑的曲线将所有的点连接起来 （3）如图3所示，某次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，实验记录了小球在运动中的3个点迹，则该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（g取，计算结果保留两位有效数字） 19. （1）小东同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动的向心力F与质量m、运动半径r和角速度之间的关系。 ①本实验主要采用的物理学研究方法是________。（单选） A、理想实验法 B、放大法 C、控制变量法 D、等效替代法 ②用如图甲实验装置探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系时，用两个质量相等的小球放在A、C位置。匀速转动时，若左边标尺露出4格，右边标尺露出9格（如图乙所示），则皮带连接的左、右轮塔半径之比为________（小球受到的弹力与标尺露出的格子数成正比）。 （2）某物理兴趣小组利用力传感器设计了图丙所示的实验装置。图丁为该装置的结构示意图，当质量为m的小物块随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，物块所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光条每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间的数据，经测量物块离圆心的距离。 ①测得挡光条的宽度为2.4 mm，某次旋转过程中挡光条的旋转半径为0.10 m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度________rad/s（结果保留2位有效数字）。 ②保持挡光条的旋转半径不变，以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出直线如图戊所示，图中斜率为________，由此可得小物块质量为________kg（结果均保留1位有效数字）。 20. 我国无人机目前应用广泛。春播时节，携带农药的无人机可在田间执行喷洒药剂的任务。一总质量为的无人机悬停在农田上空，某时刻起，竖直向下做匀加速直线运动，4 s后速度达到10 m/s，接着匀速直线运动3 s，再以的加速度大小做匀减速直线运动，最终悬停在农田上方2 m处，然后水平飞行喷洒药剂。若无人机下降过程中受到的空气阻力恒为自身重力的，取。求： （1）无人机初始位置离农田的高度； （2）无人机匀加速运动时竖直升力的大小； （3）无人机下降的全过程中升力的平均功率（结果保留一位小数）。 21. 如图所示，某游戏装置固定在竖直面内，由顺时针转动的水平传送带AB，圆弧管道BC，直轨道CD，圆弧轨道DE，螺旋圆形轨道FHF′，水平轨道EF和F′G组成。圆形轨道最低点与不重合，轨道间平滑连接。现将小物块静止放在传送带的最左端点，物块在传送带上自左向右运动。已知传送带AB间长，轨道CD长，轨道BC、DE、FHF′半径，轨道BC、DE圆心角，小物块质量，物块与传送带之间的动摩擦因数，物块与轨道F′G之间的动摩擦因数，其它轨道均光滑。（小物块可视为质点，不计空气阻力，，） （1）若小物块恰好通过竖直圆轨道的最高点H，求小物块 ①到H点时的速度大小； ②在F点时对轨道的压力； ③经过B点时速度大小。 （2）若传送带速度v可调整，小物块在运动过程中不脱离轨道，求小物块在长直轨道F′G上运动的路程s与传送带速度v之间的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 舟山市五校联盟2025学年第二学期期中调研 高一物理试题卷 考生须知： 1、本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。 2、答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3、所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4、考试结束后，只需上交答题纸。 5、本试卷涉及的重力加速度取 选择题部分 一、单项选择题（本大题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，不选、错选或多选得0分） 1. 下列物理量是矢量且单位正确的是（　　） A. 加速度 B. 速率 C. 力 D. 质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．加速度是矢量，根据可知，加速度的单位为，故A错误； B．速率是速度的大小，属于标量，单位为，故B错误； C．力是矢量，根据牛顿第二定律可知，力的单位为，故C正确； D．质量只有大小没有方向，属于标量，单位为，故D错误。 故选C。 2. 2025世界人形机器人运动会于8月15日在国家速滑馆举行。100米障碍比赛时机器人要顺利走过复杂地形和坡面等，最终高义科技队以33.71秒的成绩获得冠军。下列说法正确的是（　　） A. “33.71秒”指的是时刻 B. 给机器人自由体操比赛打分时，不可以将机器人看成质点 C. 机器人原地跳高的上升过程，以机器人为参考系，地面是上升的 D. 100米障碍比赛时，每个机器人全程的平均速率等于平均速度的大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．“33.71秒”指的是时间间隔，A错误； B．给机器人自由体操比赛打分时，机器人的形状大小不能忽略，不可以将机器人看成质点，B正确； C．机器人原地跳高的上升过程，以机器人为参考系，地面是下降的，C错误； D．100米障碍比赛时，因地形复杂，则每个机器人的位移相同，但路程不一定不同，则全程的平均速率不一定等于平均速度的大小，D错误。 故选B。 3. 如图所示，水平面上放置3个完全相同、紧靠在一起的质量均为m的半球，在它们上方放置1个圆球，质量为2m，它们的半径均为R，且球面光滑，球体密度均匀，而半球底部圆截面和水平面间的最大静摩擦力是正压力的2倍，整个系统处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 圆球受到3个力 B. 地面对每个半球的摩擦力为0 C. 地面对每个半球的支持力为 D. 适当增大半球间距离，在系统仍能静止时，地面对每个半球的摩擦力大小不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．圆球受到重力和3个半球对它的支持力，共4个力，故A错误；  B．设单个半球给圆球的弹力方向与竖直方向夹角为且弹力大小设为F，根据平衡条件有 解得 则地面对每个半球的摩擦力为，故B错误； C．将半球和圆球作为整体，根据平衡条件可知，地面对每个半球的支持力大小为，故C正确； D．适当增大半球间距离，在系统仍能静止时，则增大，根据可知，地面对每个半球的摩擦力大小增大，故D错误。 故选C。 4. 2023年6月6日，在云和梯田游客中心举行无人机灯光秀表演，在夜空中排列出“万里挑一童话云和”的字样和山水图案。若分别以水平向右、竖直向上为x、y的正方向，某架参演的无人机起飞阶段在x、y方向的v-t图像分别如图甲、乙所示，则0~t2时间内，该无人机的运行轨迹为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，轨迹向加速度方向弯曲。根据速度图像，无人机先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，所以无人机的轨迹先向上弯曲后向下弯曲。 故选A。 5. 甲图是从古代延续至今的投壶运动，乙图是一位投掷者在同一高度的A、B两个不同位置沿水平方向各射出一支完全相同的箭，箭都插入壶中。忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响，则两支箭（　　） A. 在空中运动时间相同 B. 射出时的初速度相同 C. 插入壶中瞬间速度大小相同 D. 在空中运动的加速度不同 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动规律， 可知，因平抛运动h相同，则时间t相同，B处抛出的箭水平位移较大，则B处抛出的箭初速度较大，故A正确，B错误； C．插入壶中瞬间速度大小为 B处抛出的箭初速度较大，插入壶中的速度较大，故C错误； D．箭在空中运动过程中只受重力，加速度为重力加速度，二者相同，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，场地自行车比赛的赛道与水平面成一定倾角，A、B、C三位运动员骑自行车在赛道转弯处以相同大小的线速度做匀速圆周运动（不计空气阻力）。则（　　） A. 自行车（含运动员）受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用 B. A运动员的角速度最大 C. C运动员的向心加速度最大 D. 若B运动员的自行车刚好不受侧向静摩擦力，则A运动员的自行车受到侧向朝内的静摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】A．将运动员和自行车看成整体后，整体受重力、支持力、可能受摩擦力，故A错误； B．三位运动员的线速度大小相等，根据v=ωr可知半径大的，角速度小，故A运动员的角速度最小，故B错误； C．三位运动员的线速度大小相等，根据可知半径小的，向心加速度大，则C运动员的向心加速度最大，故C正确； D．若B运动员的自行车刚好不受侧向静摩擦力，则其重力与支持力的合力恰好提供向心力，由牛顿第二定律可知anB=gtanθ，根据C选项分析可知A运动员的向心加速度小于B运动员的向心加速度，即anA<anB，则A运动员的自行车受到侧向朝外的静摩擦力，故D错误。 故选C。 7. 自行车的小齿轮半径、大齿轮半径、后轮半径是相互关联的三个转动部分，A、B、C分别为它们边缘上的点，如图所示。某同学骑自行车在水平路面上向前匀速行驶时，脚踏大齿轮转速为0.5转/秒。下列说法正确的是（　　） A. A、B两点角速度大小相等 B. B、C两点线速度大小相等 C. 自行车运动速度约为4.7 m/s D. B、C两点线速度大小之比为3∶10 【答案】C 【解析】 【详解】A．自行车的小齿轮半径、大齿轮半径，、两点边缘的线速度相等，根据可知点的角速度小于点的角速度，故A错误； BCD．、两点的角速度相等，因为 又 可得自行车运动速度约为 、两点线速度大小之比为 解得 可知点的线速度大于点的线速度，故BD错误，C正确。 故选C。 8. 如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该小行星带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A. 各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 B. 各小行星的线速度与其公转半径成正比 C. 小行星带内侧的小行星的加速度大于小行星带外侧的小行星的加速度 D. 最内侧小行星与太阳的连线和地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得 轨道半径越大，周期越大，各小行星的轨道半径均大于地球公转的轨道半径，所以周期均大于一年，A错误； B．根据万有引力提供向心力有 可得 故B错误； C．根据牛顿第二定律有 可得 则小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度值，C正确； D．根据开普勒第二定律可知相等时间内扫过的面积相同是对同一行星而言，对不同的行星相等时间内扫过的面积不相同，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，三颗地球静止卫星就能实现全球同步通信，已知静止卫星的线速度为v，地球自转的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 静止卫星可以在某时刻经过台州市的上空 B. 三颗静止卫星的动能一定相等 C. 静止卫星的周期等于T D. 静止卫星的轨道半径为 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球静止卫星相对地球是静止的，故轨道平面与赤道重合，不能经过台州市的上空，A错误； B．由，三颗静止卫星的速率一定相等，但它们的质量不一定相等，B错误； C．地球静止卫星相对地球静止，其公转周期等于地球的自转周期，C正确； D．由 得静止卫星的轨道半径为，D错误。 故选C。 10. 2025年1月10日，由中国团队开发的DeepSeek人工智能软件一经发布，火爆全球。资深天文爱好者小明同学用该软件搜索“火星与地球的重要参数比较”，得到如图所示的信息。已知火星、地球都是绕太阳公转的行星，忽略天体自转对重力的影响，根据表格中的数据，则下列分析正确的是（　　） 火星 地球 直径/km 质量/kg 与太阳的平均距离/km A. 火星的公转周期比地球的公转周期小 B. 轨道半径相等的火星卫星和地球卫星线速度大小相等 C. 火星表面附近的重力加速度小于地球表面重力加速度 D. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．行星绕太阳做匀速圆周运动时，有 可得 由表格数据可知火星的轨道半径较大，所以火星的公转周期比地球的公转周期大，故A错误； B．卫星绕行星做匀速圆周运动时，有 可得 对于轨道半径相等的火星卫星和地球卫星，由表格数据可知火星的质量较小，所以轨道半径相等的火星卫星和地球卫星线速度大小不相等，故B错误； C．在行星表面处，有 可得行星表面重力加速度为 则火星表面附近的重力加速度与地球表面重力加速度之比为 故C正确； D．行星的第一宇宙速度等于表面轨道卫星的运行速度，则有 可得 则火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 故D错误。 故选C。 11. 一个0.1kg的球从1.8m的高A处落到地上又弹回到的1m高度的B处，选B处为参考面（g=10m/s2）下列说法正确的是（ ） A. 整个过程重力做功为1.8J B. 整个过程重力做了0.8J C. 物体的重力势能减少了0.8J D. 物体落地面时的重力势能为0 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．整个过程重力做功为 根据 可知物体的重力势能减少了，故AB错误，C正确； D．选B处为参考面，则物体落地面时的重力势能为 故D错误。 故选C。 12. 如图所示，质量为0.5 kg、半径为1 m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，质量为1 kg的小球A（可视为质点）的直径略小于细圆管的内径（内径远小于细圆管半径），在圆管中做圆周运动，某时刻小球A运动到圆管最高点，速度大小为3 m/s，重力加速度g取，则此时杆对圆管的弹力为（　　） A. 6 N B. 4 N C. 14 N D. 15 N 【答案】A 【解析】 【详解】设在最高点时圆管对小球A的弹力为F，规定向下为正方向，则有 代入题中数据，解得 负号说明弹力方向向上，因此小球向下挤压圆管，根据牛顿第三定律，可知小球对圆管弹力大小为1N，对圆管，根据平衡条件可知，杆对圆管的弹力大小为 故选A。 13. 如图，一喷泉广场中有一圆形水池，在水池边缘的圆周上安装了喷管，喷管口高度与水面相平，喷管横截面积为S，喷管与水面的夹角为。开启后，一喷管以速度喷出的水柱恰好落到水池圆心处，水的密度为，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 水在空中的运动时间为 B. 水池半径为 C. 该喷管喷出的水柱在空中的总体积为 D. 喷水管喷水的功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题知，可知喷出的水柱做斜抛运动，则竖直分速度为 则水在空中运动时间为 故A错误； B．由题知，可知喷出的水柱做斜抛运动，则水平分速度为 水平方向做匀速直线运动，则有 故B错误； C．空中水柱的总体积为 故C正确； D．设喷水管喷水的功率为，时间内喷出的水的质量 根据动能定理有 则有 解得 故D错误。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 自古以来，天体运动一直吸引着人类孜孜不倦地探索。关于天体运动研究的内容及物理学史，以下描述正确的是（　　） A. 开普勒利用第谷观测的行星运动数据，通过数学方法建立了开普勒三定律，被誉为“天空立法者” B. 根据万有引力定律表达式，当两物体距离趋近于0时，其引力无穷大 C. 牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力 D. 卡文迪许设计扭秤实验装置，借助实验放大法，比较准确地测出了引力常量，被称为“第一个称出地球质量的人” E. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．开普勒利用第谷留下的精确行星观测数据，通过数学推导总结出开普勒三定律，准确描述了行星运动规律，因此被誉为“天空立法者”，A正确； B．万有引力公式​​仅适用于可被视为质点的物体，当两物体距离趋近于0时，物体不能再看作质点，公式不再适用，B错误； C．牛顿通过“月地检验”，证明了月球受到的地球引力与地面上的重力是同一种性质的力，都遵循万有引力的平方反比规律，C错误； D．卡文迪许设计扭秤实验，利用放大法（光杠杆放大）比较准确地测出了引力常量，得到引力常量后即可通过万有引力公式计算地球质量，因此被称为“第一个称出地球质量的人”，D正确。 故选 AD。 15. 宇航员登上月球，在月球表面让一个小球离地面高作自由落体运动，测得小球经时间落到地面上。假设月球为质量均匀分布的球体，月球的半径为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球的质量为 C. 月球的密度为 D. 嫦娥探测器绕月球表面圆周运动的线速度为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据平抛运动的规律可得 解得月球表面的重力加速度为 A正确； B．在月球表面，物体受到的重力大小等于万有引力的大小，则有 解得月球的质量为 B正确； C．根据 可得月球的密度为 C错误； D．在月球表面，根据牛顿第二定律可得 解得嫦娥探测器绕月球表面圆周运动的线速度为 D正确。 故选ABD。 16. 质量为2 t的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度时间图像如图所示，从时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000 N，图中OA为直线段，，，，时刻恰好达到最大速度，则（　　） A. 时间内，汽车牵引力为6000 N B. 时间内，汽车功率为40 kW C. 汽车启动过程中的最大速度为20 m/s D. 时间内，汽车位移为1125 m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．​为匀加速直线运动，加速度   根据牛顿第二定律 解得，汽车的牵引力，A正确； B．​时刻起功率保持不变，额定功率，B错误； C．速度最大时，牵引力等于阻力，功率 解得，汽车的最大速度，C错误； D．​匀加速位移  对阶段（功率恒定，时长，应用动能定理  解得  总位移，D正确。 故选AD 。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共49分） 17. 在“探究加速度、力、质量关系的实验”中，某组同学设计了实验方案，实验装置如图1所示。 （1）图1中如果使用的是电火花打点计时器，则在下图中应使用（　　）（选填字母） A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 乙、丁 （2）图2为方案中打出纸带的一部分，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，（电源频率50Hz)为了计算方便各计数点到A点间的距离已在图中标出。打B点时小车的速度________m/s，小车的加速度________。（结果均保留两位有效数字） （3）小飞发现可以利用智能手机的APP直接测量手机运动时的加速度，他设计如图3所示的实验方案，手机与滑块固定后，放在一粗糙程度相同的固定斜面上。滑块通过光滑的定滑轮悬挂质量为m的钩码，用智能手机测出滑块运动的加速度a；保持斜面倾角不变，改变钩码的质量m，进行多次测量；做出a与的图像如图4，已知图像中直线的斜率为k，不计空气阻力，重力加速度为g。 ①关于本次实验，以下说法正确的是________。（单选） A、钩码的质量需要远小于智能手机和滑块的质量 B、细绳应该始终与长木板平行 C、细线的拉力等于钩码的重力 ②根据图4可得，滑块和智能手机的总质量为________________。（用题中所给已知量表示） 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3） ①. B ②. 【解析】 【小问1详解】 电火花打点计时器使用交流电源，通过墨粉纸盘在纸带上打点，无需复写纸，因此应该选择甲、丁。 故选B。 【小问2详解】 [1]相邻两个计数点之间对应的时间间隔0.1s，打B点时小车的速度 [2]根据逐差法，小车的加速度 【小问3详解】 [1]A．因本实验验证牛顿第二定律是以钩码、手机和滑块组成的系统为研究对象，故不需要近似的用钩码重力代替绳的拉力，因此不需要钩码的质量远小于智能手机和小车的质量，故A错误； B．为了让绳子对小车的拉力为恒力，则细绳应该始终与长木板平行，故B正确； C．根据牛顿第二定律，钩码加速度向下，则绳子的拉力小于钩码的重力，故C错误。 故选B。 [2]根据牛顿第二定律 变形得 可知 a与的图像的斜率 则滑块和智能手机的总质量 18. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。 （1）用图1装置进行实验，下列说法正确的是________。（单选） A. 仅可判断A球水平方向做匀速直线运动 B. 仅可判断A球竖直方向做自由落体运动 C. 可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动 （2）用图2装置进行实验，下列说法正确的是________。（单选） A. 每次释放钢球的位置可以不同 B. 调节挡板高度时必须等间距变化 C. 钢球运动时不应与背板上的白纸相接触 D. 在描绘小球运动的轨迹时，需要用平滑的曲线将所有的点连接起来 （3）如图3所示，某次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，实验记录了小球在运动中的3个点迹，则该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（g取，计算结果保留两位有效数字） 【答案】（1）B （2）C （3）1.5 【解析】 【小问1详解】 图1实验中，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地，仅能说明A球竖直方向分运动是自由落体运动，该实验无法验证水平方向的运动性质。 故选B。 【小问2详解】 A．为保证小球平抛初速度相同，每次释放钢球的位置必须相同，A错误； B．调节挡板高度不需要等间距变化，只需要记录多个点迹即可，B错误； C．若钢球与白纸接触，会受到摩擦力改变运动轨迹，因此钢球不应与白纸接触，C正确； D．描绘轨迹时，需要舍去偏离较远的误差点，再用平滑曲线连接剩余点，并非连接所有点，D错误。 故选C。 【小问3详解】 A到B、B到C的水平位移相等，均为，说明两段运动时间间隔相等，设为 竖直方向位移差，根据匀变速直线运动规律 解得 平抛初速度 【点睛】 19. （1）小东同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动的向心力F与质量m、运动半径r和角速度之间的关系。 ①本实验主要采用的物理学研究方法是________。（单选） A、理想实验法 B、放大法 C、控制变量法 D、等效替代法 ②用如图甲实验装置探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系时，用两个质量相等的小球放在A、C位置。匀速转动时，若左边标尺露出4格，右边标尺露出9格（如图乙所示），则皮带连接的左、右轮塔半径之比为________（小球受到的弹力与标尺露出的格子数成正比）。 （2）某物理兴趣小组利用力传感器设计了图丙所示的实验装置。图丁为该装置的结构示意图，当质量为m的小物块随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，物块所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光条每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间的数据，经测量物块离圆心的距离。 ①测得挡光条的宽度为2.4 mm，某次旋转过程中挡光条的旋转半径为0.10 m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度________rad/s（结果保留2位有效数字）。 ②保持挡光条的旋转半径不变，以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出直线如图戊所示，图中斜率为________，由此可得小物块质量为________kg（结果均保留1位有效数字）。 【答案】（1） ①. C ②. 3:2 （2） ①. 12 ②. ③. 0.1 【解析】 【小问1详解】 [1]本实验探究向心力F与m、r、ω三个变量的关系，采用的是控制变量法。 故选C。 [2]左边标尺露出4格，右边标尺露出9格，可知两球向心力之比为4：9，因为两球的质量与运动半径都相等，根据可知，则角速度之比为2：3，根据可知，皮带连接的左、右轮塔半径之比为3：2。 【小问2详解】 [1]挡光条的速度为 则角速度 [2]根据图戊，可知斜率为 [3]根据向心力公式有 可知图像斜率为 联立解得 20. 我国无人机目前应用广泛。春播时节，携带农药的无人机可在田间执行喷洒药剂的任务。一总质量为的无人机悬停在农田上空，某时刻起，竖直向下做匀加速直线运动，4 s后速度达到10 m/s，接着匀速直线运动3 s，再以的加速度大小做匀减速直线运动，最终悬停在农田上方2 m处，然后水平飞行喷洒药剂。若无人机下降过程中受到的空气阻力恒为自身重力的，取。求： （1）无人机初始位置离农田的高度； （2）无人机匀加速运动时竖直升力的大小； （3）无人机下降的全过程中升力的平均功率（结果保留一位小数）。 【答案】（1）62m （2）137.5N （3）1333.3W 【解析】 【小问1详解】 无人机向下做匀加速运动下降的高度为 无人机匀速下降的高度 无人机向下做匀减速运动下降的高度为 故无人机初始位置离农田的高度 【小问2详解】 无人机匀加速运动时，根据牛顿第二定律有 其中，联立解得竖直升力大小 【小问3详解】 无人机匀速运动时，升力大小为 无人机匀减速运动时，根据牛顿第二定律有 联立解得竖直升力大小 无人机下降的全过程中升力的平均功率 其中，联立解得 21. 如图所示，某游戏装置固定在竖直面内，由顺时针转动的水平传送带AB，圆弧管道BC，直轨道CD，圆弧轨道DE，螺旋圆形轨道FHF′，水平轨道EF和F′G组成。圆形轨道最低点与不重合，轨道间平滑连接。现将小物块静止放在传送带的最左端点，物块在传送带上自左向右运动。已知传送带AB间长，轨道CD长，轨道BC、DE、FHF′半径，轨道BC、DE圆心角，小物块质量，物块与传送带之间的动摩擦因数，物块与轨道F′G之间的动摩擦因数，其它轨道均光滑。（小物块可视为质点，不计空气阻力，，） （1）若小物块恰好通过竖直圆轨道的最高点H，求小物块 ①到H点时的速度大小； ②在F点时对轨道的压力； ③经过B点时速度大小。 （2）若传送带速度v可调整，小物块在运动过程中不脱离轨道，求小物块在长直轨道F′G上运动的路程s与传送带速度v之间的关系式。 【答案】（1）①；②，方向竖直向下；③ （2） 【解析】 【小问1详解】 ①小物块恰好通过竖直圆轨道的最高点H，根据牛顿第二定律 解得 ②从 F 到 H，机械能守恒 在 F 点，根据牛顿第二定律 由牛顿第三定律，物块对轨道的压力 联立可得，方向竖直向下 ③从 B 到 F，轨道均光滑，机械能守恒 由题中几何关系可得，B 到 F的高度差 解得小物块经过B点的速度 【小问2详解】 物块在传送带上加速，根据牛顿第二定律 若物块在传送带上一直加速，到B点的最大速度 因此：当 ， 当 ， 不脱离轨道的条件是能通过H点，即 （若 ，物块上升高度在之间，会脱离轨道）。 物块最终停在 上，由动能定理 ​ 分两种情况： 当 时， 代入，可得 当 时，代入 ，可得  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $