辽宁沈阳市回民中学2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题

[在此处键入1 沈阳市回民中学高一下学期期中考试试题 物 理 一、选择题（本题有10个小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符 合题目要求，每小题4分：第8-10题有多项符合题目要求.每小题6分，全部选对的得6分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分。) 1.“二十四节气”起源于黄河流域、是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆，将地球 绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四 季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是() 立豆谷雨清明春分惊蛰 小满 雨水 立春 ● 芒种 大寒 】 小寒 复至 ● ◆冬至 。大雪 小暑 小雪 大暑 立冬 立秋 处署白露秋分寒露霜降 A.地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 B.夏季比春季的时间长 C.太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 D.开普勒第三定律4 =k中的k值大小由太阳系中各行星质量决定 【答案】B 【解析】 【详解】A.由开普勒第二定律可知地球每转过相同的时间，地球与太阳的连线扫过的面积相等，A错误： B,地球公转轨道是椭圆形的，但轨道上的速度并不是均匀分布的，远日点的速度最大，由图可知夏季比春 季的时间长，B正确； C.由牛顿第三定律可知太阳对地球的万有引力等于地球对太阳的万有引力，C错误： 第1页/共14页 [在此处键入] D一开皆莉第三定#牙=是中的k值大小中心天体。即太决定，D特民 故选B。 2.2024年6月25日，嫦娥六号携带来自月球背面的月球样品安全着陆，实现世界首次月球背面采样。嫦娥 六号返回器与轨道器分离后进行无动力滑行，其飞行轨迹示意图如图所示，采用“太空打水漂的方式飞行。 图中标出了轨迹上A、B、C、D、E5个位置，B点是AC段的最低点，D点是CE段的最高点，下列 关于返回器的叙述正确的是() 轨道器规避机动 ① 返回器分离后 返回器跳出大气层 D 单舱滑行 A E 降落伞打开 真空 C 返回器第一次B 返回器第二次 大气层 进入大气层 进入大气层 Q返回器着陆 地球 A.B点所受合力的方向指向地心 B.ABCDE阶段机械能守恒 C.C、E两点速度相同 D.D点速度小于地球的第一宇宙速度 【答案】D 【解析】 【详解】A.在B点返回器处于大气层中，受到地球引力和空气阻力的作用，地球引力方向指向地心，但空 气阻力方向与返回器的运动方向相反，故返回器所受合力不指向地心，A错误； B.返回器在大气层中受空气阻力，故ABCDE阶段机械能不守恒，B错误； C.C点和E点分别位于返回器在大气层中的不同位置，C点和E点的速度方向不同，故C、E两点速度 不相同，C错误： D.D点时返回器在CE段的最高点，此时返回器主要受地球的引力，速度较小，地球的第一宇宙速度是近 地轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的速度，而返回器在D点己经远离近地轨道，且在无动力滑行过程中速 度不断减小，故D点的速度小于地球的第一宇宙速度，D正确。 故选D。 3.如图所示，旋转餐桌中央有一个可以旋转的圆台，现将两个完全相同的水杯A、B放于圆盘的不同位置。 第2页/共14页 「在此处键入1 水杯质量为，与水平转台间的动摩擦因数为，它们到转轴的距离分别为R、 R 。由静止开始缓慢增大 2 转台的转速.直到某个水杯即将发生滑动。水杯与转台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为8。 则在这一过程中转台对水杯B所做的功为() hmgR A. B. 4hmgR umgR 16 【答案】C 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有g=ro2 由于A的半径较大，则A水杯先滑动，此时o ug R R B的速度为v= 根据动能定理可知，在这一过程中转台对水杯B所做的功为m=}'=mgR 8 故选C。 4.某仓储公司利用传送带将货物送到高处，如图所示传送带长度L=4m,与水平面的夹角日=30°，电动 机带着皮带始终以v=2m1s的速度匀速运动，现把一质量=4kg的货物无初速度的放在皮带的底端， 已知货物与传送皮带间的动摩擦因数4=V ,重力加速度g=10m/s2,在货物从传送带底端被运送到顶 2 端的过程中，下列叙述正确的是() w ● 第3页/共14页 [在此处键入] A.共速后摩擦力不再对货物做功 B.货物与传送带之间因摩擦而产生的热量是120J C.电动机因传送该货物而多消耗的电能是112J D.将质量更大的物体传送到顶端（其他条件不变）所需时间会更长 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据受力平衡可知，共速后传送带对货物仍有沿传送带向上的摩擦力，所以共速后摩擦力对货 物做功，故A错误： B.根据牛顿第二定律有nig cos8-1gsin日=ma 解得a=2.5m/s2 设货物达到与传送带速度相等用时为t,则有v=at 解得t=0.8s 货物与传送带之间因摩擦而产生的热量是Q=ugc0s日 解得Q=24J 故B错误； C.根据能量守恒，电动机因传送该货物而多消耗的电能为E=Q+gL sin0+二mv 解得E=112J 故C正确： D.物体沿传送带向上匀加速运动的加速度与质量无关，所以将质量更大的物体传送到顶端（其他条件不变） 所需时间不变，故D错误。 故选C。 5.如图所示，失控车辆紧急避险车道是设置在公路右侧的斜坡，路面通常由沙砾构成。一辆质量为的失 控货车以某一速度无动力冲上一个倾角为5，下的避险车道，摩擦力恒为g,g为重力加速度， 5 sin5.7°≈0.1，货车沿斜面上升的最大高度为H,所用时间为t,则在这个过程中() 第4页/共14页 [在此处键入] 5.7° 77777777 A.货车重力的冲量大小为gtsin8 B.货车的机械能增加了gH c.货车的动能损失了mgH D.货车克服摩擦力做的功为4gH 【答案】D 【解析】 【详解】A.货车重力的冲量大小为I。=gt,故A错误： D,库接力借的代表机线能约变化，可更肌横除应放小△正=寸n名一加，成B,D正高 C. 根据动能定理可知-mgH-f_H sin5.7° =△EK 解得△Es=-5gH 则货车的动能损失了5gH,故C错误： 故选D。 6.【答案】C 【解析】A.因货物下滑时加速运动，到达B端时速度不为零，则机械能的减少量小于gh,A错误： B.由于货物下滑时有阻力做负功，则动能的增加量小于g,B错误： c,因货物的速度逐渐变大，则根据m严可知，所需政变方向的作用力逐渐增大，C正确： D.随速度的增加，货物对轨道的压力（侧向压力和竖直压力的合力）会变大，则所受滑动摩擦力会一直变 大，D错误。故选C。 7.质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所 示。己知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g=10m/s2。则() 第5页/共14页 [在此处键入] 本FN 6 A.3s时物块的动量为12kg·Im/s B.6s时物块的动量为零 C.6s时物块回到初始位置 D.0~6s时间内F对物块所做的功为40J 【答案】D 【解析】 【详解】A.前两秒物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有F-ug=☑1 解得a=2m/s2 由运动学知识有3s末速度为%=44，=6m/s 故3s时的动量大小为P1=%=6kgm/s,A错误； B.3s末拉力反向，物块做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有F-g=, 解得a=-6m/s2 由运动学可知△t1= 0-Y=1s 即物块速度减为0的时刻为t,=t+△t,=4s,B错误： C.由运动学知识可知前4s的位移为书之《+A)=12m 4s~6s后物块向反方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有F-g=☑ 加速大大小为4=2m/s2 1 由运动学知识有玉-245=2×2×2m=4m<y 故6$时物块未回到初始位置，C错误； 2电功的定义可知0~6s时间内F对物块所做的功为W=P,·【+(←)：)·A+F 2 联立解得W=40J,D正确。 第6页/共14页 [在此处键入] 故选D。 8.2024年5月3日17时27分，长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞，成功将嫦娥六号探测 器送入地月转移轨道。探测器登月前，先进入椭圆轨道Ⅱ，再进入近月圆轨道缸。图中P、Q分别为椭圆轨道 的近月点和远月点。已知月球半径为R,嫦娥六号在轨道运行周期为T,Q点离月球表面的高度为h,万 有引力常量为G,则() 月球 A.探测器在I轨道上P点与Ⅱ轨道上P点的加速度大小相等 B.探测器在轨道上Q点的速度大于它在I轨道上P点的速度 C.探测器在Ⅱ轨道的机械能大于在I轨道上的机械能 D.根据题中所给物理量可以求出探测器从Q点第一次运动到P点的时间 【答案】ACD 【解析】 【详解】A.探测器在轨道上P点与Ⅱ轨道上P点受到的万有引力一样，根据牛顿第二定律可知加速度大小 相等，故A正确： B.探测器在Ⅱ轨道上进入更高的圆轨道需在Q点进行点火加速，又因为圆轨道越高线速度越小，故探测器 在Ⅱ轨道上Q点的速度小于它在I轨道上P点的速度，故B错误： C.探测器从I轨道进入Ⅱ轨道，需要在P点进行点火加速，动能会增加，故在Ⅱ轨道的机械能大于在I轨道上 的机械能，故C正确： 2R+h D. 根据开普勒第三定律R3 2 7 解得T=T (2R+)3 8R3 2R 2R 探测器第一次从Q点飞行到P点的时间为t= T 联立解得t 第7页/共14页 [在此处键入] 故D正确。 故选ACD。 9.BCD【详解】AA、B西物体做匀减速直线运动的加速度大小分别为a2i-,®4t一t3t 根据牛顿第二定律可得：fA=AaA,=B阳 联立可得A、B两物体所受阻力之比为4= 故A错误； fa mgdg 1 B.根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知全过程中A、B两物体的位移分别为 1 1 =2%24=6。,g=204%=26 WA-∫x4=9 A、B两物体克服阻力做功之比为：W君了。2 故B正确： C.根据：P=严 t W 可知A、B两物体克服阻力做功的平均功率之比为： Pa_ 4=9 故C正确： 4 D.两物体做匀加速直线运动时的加速度相同，由-t图像可得： 根据牛顿第二定律可得：FAfA=Aa,FB=Ba 解得：FA= =2东，7 t +=4f 则A、B两物体所受的拉力之比为： F4=2fA=9 故D正确。故选BCD。 F。4f月2 10.中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两 颗探月卫星进行科学探测，两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如 图甲所示，测得两卫星之间的距离随时间变化的关系如图乙所示，不考虑两卫星之间的作用力。根据图像 信息可求a、b两卫星的() 第8页/共14页 [在此处键入] 月球 61 2 27 甲 乙 A.质量之比B.绕月半径之比 C.向心力大小之比D.加速度大小之比 【答案】BD 【解析】【详解】B.设a卫星与月球的距离为ra,b卫星与月球的距离为o,根据图像有a+5=6r, 分-1a=2r 联立解得a=2r,5=4r 故B正确： D.根据万有引力提供向心力F=GM 2 可形a=6当 所以加速度大小之比4：1，故D正确： AC.由于两卫星的质量关系不能确定，所以向心力大小之比不能确定，故AC错误。 故选BD。 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11.如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能 守恒定律。 第9页/共14页 [在此处键入] 铁架台 纸带 铁夹 限位孔 打点计时器 接电源 重物 甲 (1)本实验中，下列说法正确的是 A.重物选用质量大体积小的金属锤 B.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上 C.可以根据v=gt来计算重物在t时刻的瞬时速度 D.先接通电源，后释放重物 (2)己知当地重力加速度为9.80m/s2,电磁打点计时器打点周期为0.02s,重物的质量m=1.0kg,得 到纸带如乙图所示，各点都为计时点，其中0点为第一个计时点，则打点计时器在打0点到4点的这段时 间内，重锤动能的增加量为 J,重力势能的减少量为 J。根据计算，可以得知在误差允许 范围内重物在下落过程中机械能守恒。（计算结果保留三位有效数字） 0 4 6 35.28 单位：cm 40.50 46.08 乙 (3)实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验.多次记录下落高度h和相应的速 度大小v,作出的v2-h图像如丙图所示，对比图像分析可知选重物 (填“P”或“Q”)进行实 验误差更小。 第10页/共14页 [在此处键入] 2 丙 【答案】(1)ABD (2) ①.3.65 ②.3.97 (3)P 【解析】【小问1详解】 AB.为了减小空气阻力和摩擦阻力的影响，重物选用质量和密度较大的金属锤，安装打点计时器时，应使 两个限位孔处于竖直方向同一直线上，故AB正确： C.不可以根据V=g来计算重物在时刻的瞬时速度，已经默认了机械能守恒，这样失去了验证的意义，故 C错误； D.为了充分利用纸带，应先接通电源，后释放重物，故D正确。 故选ABD。 【小问2详解】 [1]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则有 46.08-35.28 ×0.01m/s=2.7m/s 2T 2×0.02 则打点计时器在打0点到4点的这段时间内，重锤动能的增加量为△E。=心=365] [2]打点计时器在打0点到4点的这段时间内，重锤重力势能的减少量为△E。=1gh,=3.97J 【小问3详解】 设重物下落过程中受到的阻力为了，根据动能定理可得(g-f)h=二w 整理可得v2-2(g- m 则v2-h图像的斜率为k=2(g-∠) m 由于重物P、Q质量相同，结合图丙可知重物Q所受阻力较大，因此选重物P进行实验误差更小。 2H 12.【答案】(1) 335 (3) 45° 6 8 0 【详解】(1)平抛运动分解为竖直方向自由落体、水平方向匀速直线运动： 竖直方向H=与8 第11页/共14页 [在此处键入] 解得运动时间t三 2H 水平方向射程L=t=g (2)对第(1间中公式两边平方得工_25H 与H成正比， 因此斜率=2妇 8 g (3)将斜抛运动分解，初速度分量v,=vcos0,y,=sin0 1 抛出点与桌面等高，落回桌面时竖直位移为0，由竖直方向运动公式0=y,t- 得运动时间t=2s血日 g 水平射程X=y,t=5os8.2,sin6_6sim20 8 8 28的最大值为1，对应20=90，即8=45，此时最大射程X-三 13.(1)4m/s;(2)3.2m:(3)180N:(4)390N 11 【详解】(1)小物块恰能到圆轨道最高点C时，物块与轨道间无弹力，重力刚好提供向心力，则有 gm 解得：ve=√gR=4m/s R (2)小物块从C点飞出后做平抛运动，竖直方向有：2R= 水平方向有：s=vct 联立解得：s=3.2m ③)小物块从B点到C点的过程，由动能定理有-g2R=m8 哈 21 解得：g=4V5m/s (4)对小物块从A点到B点过程，小物块受到的滑动摩擦力大小为：∫=u(g-Fsin) 由动能定理得：cos0-及-方m-0 解得：F=390N 11 14.中国火星探测器“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为”，周期为T。已知引力常量为G,地 球表面重力加速度为8，求： (1)火星的质量M: (2)若火星半径是地球的0.5倍，密度是地球的0.7倍，求火星表面的重力加速度8火。 【答案】(1)M=4πr GT? (2)8k=0.35g 【解析】 【小问1详解】 根据万有引力提供向心力有G=m4红 第12页/共14页 [在此处键入] 解得M= 4π23 G72 【小问2详解】 M 根据万有引力与重力关系有G R2 =ng 4 又M=p-πR 3 4 联立解得g=。GpπR 3 则8=0.35 8 解得8k=0.35g 15.竖直平面内有一半径为1m、圆心角为127°的光滑圆弧形轨道ABC,O为圆心，半径OA水平，B为轨 道的最低点。倾角为37的长直轨道CD与圆弧轨道在C点平滑对接。质量为0.1kg的小滑块从A点由静止 释放，沿圆轨道滑至C点，再经0.6s运动到直轨道上E点。已知小滑块与CD间的动摩擦因数为0.5，最大 静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin37°=0.6。求： A 37 J37 夕 (1)滑块到达B点时对轨道的压力大小： (2)E与C之间的距离； (3)滑块在整个运动过程中通过CD段的总路程。 【答案】(1)3N (2)0.76m (3)2m 【解析】 【小问1详解】 对滑块从A到B的过程，由机械能守恒定律可得mgR=, 在B点，根据牛顿第二定律及向心力公式可得Fy-g=- R 联立求得Fw=3N 第13页/共14页 [在此处键入] 根据牛顿第三定律，滑块到达B点时对轨道的压力大小为3N。 【小问2详解】 (2)对滑块从A到C的过程，根据机械能守恒定律可得mgRc0s37°=二》 nva 滑块从C开始上滑过程，根据牛顿第二定律可得a=gsin37°+gcos37°=10m/s2 故滑块从C开始上滑至最高点过程的时间t=之=0.4s<0.6s 上滑最大距离x= 2=0.8m 2a 因u<tan37°=0.75 故滑块在0.6s内，先沿直轨道从C开始上滑至最高点后又继续下滑0.2s, 下滑过程加速度d=gsn37°-gcos37°=2m/s2 位移=d=0.04m 2 故E点距离C点x-x'=0.76m 【小问3详解】 因圆弧轨道光滑，故滑块最终在过C点的水平线下方圆弧轨道上往返。 则对滑块运动的全过程，根据动能定理可得gR cos37°=gs cos37° 则5= 2m 父 第14页/共14页 沈阳市回民中学2028届高一下学期期中考试试题 物理 试卷满分100分 时间75分钟 一、选择题（本题有10个小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8-10题有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．“二十四节气”起源于黄河流域、是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是（ ） A．地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 B．夏季比春季的时间长 C．太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 D．开普勒第三定律中的值大小由太阳系中各行星质量决定 2．2024年6月25日，嫦娥六号携带来自月球背面的月球样品安全着陆，实现世界首次月球背面采样。嫦娥六号返回器与轨道器分离后进行无动力滑行，其飞行轨迹示意图如图所示，采用“太空打水漂”的方式飞行。图中标出了轨迹上A、B、C、D、E5个位置，B点是AC段的最低点，D点是CE段的最高点，下列关于返回器的叙述正确的是（ ） A．B点所受合力的方向指向地心 B．ABCDE阶段机械能守恒 C．C、E两点速度相同 D．D点速度小于地球的第一宇宙速度 3．如图所示，旋转餐桌中央有一个可以旋转的圆台，现将两个完全相同的水杯A、B放于圆盘的不同位置。水杯质量为m，与水平转台间的动摩擦因数为μ，它们到转轴的距离分别为R、。由静止开始缓慢增大转台的转速。直到某个水杯即将发生滑动。水杯与转台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则在这一过程中转台对水杯B所做的功为（ ） A． B． C． D． 4．某仓储公司利用传送带将货物送到高处，如图所示传送带长度，与水平面的夹角，电动机带着皮带始终以的速度匀速运动，现把一质量的货物无初速度的放在皮带的底端，已知货物与传送皮带间的动摩擦因数，重力加速度，在货物从传送带底端被运送到顶端的过程中，下列叙述正确的是（ ） A．共速后摩擦力不再对货物做功 B．货物与传送带之间因摩擦而产生的热量是120 J C．电动机因传送该货物而多消耗的电能是112 J D．将质量更大的物体传送到顶端（其他条件不变）所需时间会更长 5．如图所示，失控车辆紧急避险车道是设置在公路右侧的斜坡，路面通常由沙砾构成。一辆质量为的失控货车以某一速度无动力冲上一个倾角为的避险车道，摩擦力恒为，为重力加速度，，货车沿斜面上升的最大高度为，所用时间为，则在这个过程中（ ） A．货车重力的冲量大小为 B．货车的机械能增加了 C．货车的动能损失了 D．货车克服摩擦力做的功为 6．某工厂为实现货物高效转运，设计了一款等距螺旋管道。某次将质量为m的货物从管道顶端A处由静止释放，货物沿管道可逐渐加速滑至底端B处，其运动轨迹可看作圆柱螺旋线。管道顶端A点距离底端B点高h，重力加速度为g。关于此次货物的运动，下列说法正确的是（ ） A．机械能的减少量为 B．动能的增加量为 C．所需改变方向的作用力逐渐增大 D．所受滑动摩擦力可能一直保持不变 7．质量为1 kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度。则（ ） A．3 s时物块的动量为 B．6 s时物块的动量为零 C．6 s时物块回到初始位置 D．0~6 s时间内F对物块所做的功为40 J 8．2024年5月3日17时27分，长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞，成功将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道。探测器登月前，先进入椭圆轨道Ⅱ，再进入近月圆轨道Ⅰ。图中P、Q分别为椭圆轨道的近月点和远月点。已知月球半径为R，嫦娥六号在轨道Ⅰ运行周期为T，Q点离月球表面的高度为h，万有引力常量为G，则（ ） A．探测器在Ⅰ轨道上P点与Ⅱ轨道上P点的加速度大小相等 B．探测器在Ⅱ轨道上Q点的速度大于它在Ⅰ轨道上P点的速度 C．探测器在Ⅱ轨道的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能 D．根据题中所给物理量可以求出探测器从Q点第一次运动到P点的时间 9．A、B两物体的质量之比，它们同时受水平拉力，在水平面上先以相同的加速度从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后，同时撤去拉力，它们均做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。全过程中，下列说法正确的是（ ） A．A、B两物体所受阻力之比为3∶1 B．A、B两物体克服阻力做功之比为9∶2 C．A、B两物体克服阻力做功的平均功率之比为9∶1 D．A、B两物体所受的拉力之比为9∶2 10．中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示，测得两卫星之间的距离随时间变化的关系如图乙所示，不考虑两卫星之间的作用力。根据图像信息可求a、b两卫星的（ ） A．质量之比 B．绕月半径之比 C．向心力大小之比 D．加速度大小之比 二、实验题（共14分，每空2分） 11．（8分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）本实验中，下列说法正确的是_____。 A．重物选用质量大体积小的金属锤 B．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上 C．可以根据来计算重物在时刻的瞬时速度 D．先接通电源，后释放重物 （2）已知当地重力加速度为，电磁打点计时器打点周期为0.02 s，重物的质量，得到纸带如乙图所示，各点都为计时点，其中0点为第一个计时点，则打点计时器在打0点到4点的这段时间内，重锤动能的增加量为_____J，重力势能的减少量为_____J。根据计算，可以得知在误差允许范围内重物在下落过程中机械能守恒。（计算结果保留三位有效数字） （3）实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度和相应的速度大小，作出的图像如丙图所示，对比图像分析可知选重物_____（填“P”或“Q”）进行实验误差更小。 12．（6分）在科技节活动中，某小组设计了一款仿“愤怒的小鸟”弹射器。如图1所示，弹射器将球形物体（可视为质点）从点弹出，使其落在水平桌面的目标区域内。为探究其运动规律，小组做了以下实验： ①固定弹射器，使球形物体每次从点以相同的水平初速度弹出。 ②通过升降装置，改变球形物体离桌面的高度，记录对应的水平射程（落点到点的水平距离）。 （1）已知重力加速度为，根据平抛运动的规律，射程与高度的关系式为_____（用、、表示）。 （2）如图2所示，该小组在坐标纸上绘制图像，其斜率_____（用、表示）。 （3）现通过升降装置将球形物体调整到与桌面等高位置，若弹射器可调节仰角，使球形物体以与水平方向成角弹出（初速度大小不变），且球形物体落到桌面上，则最大射程对应的角度_____，最大射程为_____（用、表示）。 三、解答题（本题共3小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．（12分）如图所示，圆心为O、半径R=1.6 m的光滑圆轨道与水平地面相切于B点，且固定于竖直平面内。在水平地面上距B点x=5 m处的A点放一质量m=3 kg的小物块，小物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5，小物块在与水平地面夹角θ=37°斜向上的拉力F的作用下由静止向B点运动，运动到B点时撤去F，小物块沿圆轨道上滑，且恰能到达圆轨道最高点C。（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）小物块在C点的速度的大小； （2）小物块从C点飞出后在水平面的落点到B点的水平距离s； （3）小物块在B点时速度的大小； （4）拉力F的大小。 14．（12分）中国火星探测器“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为，周期为。已知引力常量为，地球表面重力加速度为，求： （1）火星的质量； （2）若火星半径是地球的0.5倍，密度是地球的0.7倍，求火星表面的重力加速度。 15．（16分）竖直平面内有一半径为1 m、圆心角为127°的光滑圆弧形轨道ABC，O为圆心，半径OA水平，B为轨道的最低点。倾角为37°的长直轨道CD与圆弧轨道在C点平滑对接。质量为0.1 kg的小滑块从A点由静止释放，沿圆轨道滑至C点，再经0.6 s运动到直轨道上E点。已知小滑块与CD间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。求： （1）滑块到达B点时对轨道的压力大小； （2）E与C之间的距离； （3）滑块在整个运动过程中通过CD段的总路程。 学科网（北京）股份有限公司 $