精品解析：河北2025-2026学年下学期5月高一期中考试物理试卷

河北5月高一期中考试 物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 一、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. 竖直轻杆上端有一小孔，穿过小孔的轻绳左右两端分别连接小球A、B，现转动轻杆，使A、B两小球以相同的角速度绕杆转动，其转动情况如图所示，连接小球A一端的轻绳比连接小球B一端的轻绳更长，小球A、B的质量分别为和，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】设轻绳拉力为T，A一侧细绳与轻杆夹角为α，对小球A分析可知 可得 同理可知 因，可知 故选B。 2. 如图所示，半径为的洗衣机滚筒绕竖直轴转动，衣服紧贴筒壁随洗衣机一同转动且不与筒底接触，已知衣服与筒壁间的动摩擦因数为，重力加速度为，衣服与筒壁始终保持相对静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A. 衣服受到重力、摩擦力、筒壁施加的压力和向心力四个力 B. 洗衣机转动的角速度至少为 C. 增大洗衣机的转速，衣服受到的摩擦力也随之增大 D. 衣服随滚筒转动的过程中脱水是因为水滴受到了离心力 【答案】B 【解析】 【详解】A．衣服受到重力、摩擦力、筒壁施加的压力共三个力作用，其中筒壁施加的压力提供做圆周运动的向心力，A错误； B．根据， 解得洗衣机转动的角速度至少为，B正确； C．衣服受到的摩擦力总等于衣服的重力，可知增大洗衣机的转速，衣服受到的摩擦力不变，C错误； D．衣服随滚筒转动的过程中脱水是因为水滴受到附着力不足以提供做圆周运动的向心力而做离心运动，并不存在离心力，D错误。 故选B。 3. 如图所示为工厂排水管排水的过程，排水管管口水平且距地面的高度为，排水高峰期工厂会提高排水管中水流的流速，图中甲、乙两股水流为排水管在不同时间段排出的水流，其落地点到排水管口的水平距离分别为和，已知重力加速度为，不计一切阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 水流甲中的水滴从离开管口到落地用时更久 B. 水流乙为排水高峰期排出的水流 C. 高峰期排水管中水流流速为正常时段的倍 D. 水流甲离开管口时的流速为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可知，可知两水流水滴从离开管口到落地用时相等，A错误； B．根据x=v0t，因水流甲水平射程较大，可知初速度较大，即水流甲为排水高峰期排出的水流，B错误； C．根据因时间相等，则水流流速与水平射程成正比，即高峰期排水管中水流流速为正常时段的倍，C正确； D．水流甲离开管口时的流速为，D错误。 故选C。 4. 如图所示为水平传送带甲、乙的俯视图，工件与传送带甲保持相对静止地向右运动，并平稳地进入传送带乙，已知水平传送带甲、乙速度大小均为，且方向互相垂直，工件与传送带乙之间的动摩擦因数为，重力加速度为，工件始终在传送带上运动，对于工件从进入传送带乙到与传送带乙相对静止的过程，下列说法正确的是（　　） A. 工件相对于地面做直线运动 B. 工件相对于传送带乙做曲线运动 C. 工件沿传送带乙运动方向的加速度大小为 D. 工件从进入传送带乙到与传送带乙共速用时间 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．水平传送带甲、乙速度大小均为，工件相对乙的速度与乙边缘方向的夹角为α，则，即 工件受到的摩擦力与二者相对速度的方向相反，如图所示． 工件在x轴、y轴方向的加速度的大小分别为ax、ay，根据牛顿运动定律， 经过极短的时间Δt，x轴、y轴方向的相对速度大小分别为vx=v-axΔt，vy=v-ayΔt 解得， 表明经过极短的时间Δt，工件相对乙的速度与y轴方向的夹角仍为α，所以摩擦力方向保持不变，即工件相对乙的速度方向不变，工件相对于传送带乙做直线运动，但相对地面做曲线运动，ABC错误； D．工件从进入传送带乙到与传送带乙共速用时，D正确。 故选D。 5. 水星是太阳系内4颗类地行星之一，有着与地球一样的岩石行星，是八大行星中最小的一颗，和地球绕太阳公转的方向相同且轨道共面。已知地球绕太阳公转的周期为，水星绕太阳公转的周期为，下列说法正确的是（　　） A. 地球与水星每隔会相距最近一次 B. 地球与水星的质量之比为 C. 地球与水星的公转轨道半径之比为 D. 地球与水星表面的重力加速度大小之比为 【答案】A 【解析】 【详解】A．设地球与水星每隔会相距最近一次，则有 解得，故A正确； B．地球和水星绕太阳公转时，行星质量会在万有引力提供向心力的公式中消去，无法得到两颗行星的质量之比，故B错误； C．行星绕太阳公转时，由万有引力提供向心力得 可得 则地球与水星的公转轨道半径之比为，故C错误； D．在行星表面有 可得行星表面重力加速度大小为 由于不清楚地球和水星的质量和半径的关系，所以无法比较地球与水星表面的重力加速度大小关系，故D错误。 故选A。 6. 2025年12月26日，我国成功将卫星互联网低轨17组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。卫星发射过程中，为了到达预定轨道，通常需要进行多次变轨，如图所示，某卫星发射后先进入停泊轨道Ⅰ，并在此轨道上以稳定的周期运行。随后，卫星会通过转移轨道Ⅱ进行轨道调整，最终进入圆轨道Ⅲ，并在圆轨道Ⅲ上以周期稳定运行。已知引力常量为，地球半径为，停泊圆轨道Ⅰ距地面高度为，圆轨道Ⅲ距地面高度为，则（　　） A. 卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ需点火减速 B. 卫星在Ⅰ、Ⅲ两个轨道上稳定运行时周期之比为 C. 卫星在Ⅰ、Ⅲ两个轨道上稳定运行时线速度大小之比为 D. 根据题目条件可以求出地球密度的表达式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星在转移轨道Ⅱ的远地点Q点时，万有引力大于卫星做圆周运动所需的向心力，要变轨到圆轨道Ⅲ，需要点火加速，增大所需向心力，使万有引力等于向心力，才能进入圆轨道，故A错误； B．Ⅰ、Ⅲ都是圆轨道，根据开普勒第三定律 整理得周期比 故B错误； C．圆轨道上，万有引力提供向心力 得 其中， 因此线速度之比：   故C正确； D．对Ⅰ轨道的卫星，由万有引力提供向心力 得地球质量 地球密度 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，将小球从倾角为的斜面上的某一点以初速度垂直斜面抛出，其轨迹的最高点为，斜面上位于点正下方的点为，两点间的距离为，若将小球以的初速度垂直斜面抛出，此时将轨迹的最高点记为，斜面上位于正下方的点记为（图中未画出），则间的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】到达P点的时间 从抛出到P点的竖直高度 水平位移 可知 则若将小球以初速度垂直斜面抛出，则 故选D。 二、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，某同学在距标靶水平距离处将飞镖水平射出，飞镖扎入标靶点时，瞬间速度与竖直方向成角，已知重力加速度为，，则下列说法正确的是（　　） A. 飞镖在空中运动的时间为 B. 飞镖竖直方向的位移为 C. 飞镖的初速度大小为 D. 若想让飞镖射中点下方的目标，应增大飞镖的初速度 【答案】AC 【解析】 【详解】飞镖做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，满足 竖直方向为自由落体运动，竖直分速度 ，竖直位移 飞镖扎入A点时速度与竖直方向成角，由几何关系得 ，即 A．将 代入水平位移公式得 ，整理得运动时间，故A正确； B．将代入竖直位移公式得 ，故B错误； C．初速度，其中解得 ，故C正确； D．若要射中A点下方的目标，需要飞镖竖直方向位移更大，即运动时间更长，水平位移不变时，由可知应减小初速度，故D错误。 故选 AC。 9. 如图所示倾角为的光滑斜面上静置一个质量为的小球，小球左侧固定有竖直挡板，先使斜面绕竖直轴转动，再使斜面绕竖直轴转动，两次转动的角速度均为，小球始终与斜面保持相对静止，且小球到轴与轴的水平距离均为，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 斜面绕轴转动时，小球与斜面和挡板均发生挤压 B. 斜面绕轴转动时，角速度可能为 C. 斜面绕轴转动时，小球与挡板间的压力为 D. 斜面绕轴和轴转动时，小球与斜面间的压力均为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AC．绕转动时，小球受重力、斜面支持力、挡板弹力， 竖直方向平衡，得 ，，说明小球和斜面一定挤压， 水平方向合力提供向心力，代入得 ，说明小球和挡板也一定挤压，此时斜面支持力大小为 ，故 AC正确； BD．绕转动时，小球受重力、斜面支持力​、挡板弹力（水平向右，挡板只能推不能拉，故）， 竖直方向平衡，得 ，因此斜面对小球的支持力始终为这个值，小球对斜面的压力也等于这个值，故 水平方向合力 得  ，由，得​，选项B中，则，，不可能实现，故B错误， D正确。 故选ACD 。 10. 如图所示，点为光滑水平杆的中点，质量为的小球P穿在光滑水平杆上，在点正上方有一根空心细管，劲度系数为的弹性绳，一端固定在点处，另一端穿过细管并与小球P连接，弹性绳原长与细管的长度相等，现使水平杆绕轴转动，小球P恰好与杆保持相对静止，弹性绳始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是（　　） A. 杆转动的角速度增大，小球会在初始位置右侧某处与支架保持相对静止 B. 杆转动的角速度增大，小球会在初始位置左侧某处与支架保持相对静止 C. 此时杆转动的角速度一定为 D. 保持角速度不变，小球能在水平杆段任一点处与支架保持相对静止 【答案】CD 【解析】 【详解】设小球到转轴的圆周运动半径为，弹性绳与水平杆的夹角为 由题意可知，弹性绳原长等于细管的长度，因此弹性绳的伸长量等于段的长度，即，弹性绳弹力大小为 弹力沿水平方向指向转轴的分力提供小球做圆周运动的向心力，水平分力大小为，由几何关系，代入得 该分力大小与成正比，与弹性绳长度无关 由向心力公式有，因小球做圆周运动，约去得，为定值，与圆周运动半径无关 若杆转动的角速度变化，即，则对任意都有 需要的向心力不等于弹力能提供的水平分力，小球无法保持相对静止。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组用如图所示器材做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）如图甲所示，用小锤水平向右击打弹性金属片，观察到左右两个小球同时落地，调整装置高度后重复上述步骤，两球总能同时落地，说明做平抛运动的物体在竖直方向做的是__________运动。 （2）如图乙所示，将米尺的零刻度线置于轨道末端的正下方，再将小球从斜槽轨道顶端由静止释放，并用拍摄频率为的频闪相机从正上方记录下小球水平方向位置的变化规律，结果如图丙所示，从照片中读取小球所在位置对应的刻度，发现相片中相邻两个小球的间隔均为，则小球在水平方向做的是_______________（填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”），水平方向速度大小__________（用题目中提供的物理量表示）。 （3）将做平抛运动的小球在水平方向的位移记为，竖直方向的位移记为，结合上述实验步骤得出的结论，可以推导出步骤（2）中小球运动全过程的轨迹为__________（用、和表示）。 （4）在操作步骤（2）的同时，在小球正前方用另一台频闪相机记录下小球做平抛运动的轨迹，以重锤线为轴，水平方向为轴，__________（填“斜槽轨道末端”或“任意一点”）为坐标原点建立坐标系，按照对应比例将（3）中推导出的轨迹方程画在坐标系中，来验证实验结论是否正确，如图丁所示。 【答案】（1）自由落体 （2） ①. 匀速直线运动 ②. （3） （4）斜槽轨道末端 【解析】 【小问1详解】 击打弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，调整装置高度重复实验两球仍同时落地，说明平抛运动竖直方向的运动规律与自由落体运动完全一致，故做平抛运动的物体在竖直方向做的是自由落体运动。 【小问2详解】 频闪相机的拍摄频率为，则相邻两次拍摄的时间间隔为 由图丙可知相等时间内小球的水平位移均为，说明水平方向速度大小恒定，故小球在水平方向做的是匀速直线运动 水平方向速度大小为单位时间内的位移，即 【小问3详解】 平抛运动水平方向为匀速直线运动，满足，解得运动时间 竖直方向为自由落体运动，满足，将代入得轨迹方程 【小问4详解】 为了对应小球做平抛运动的初始抛出位置，方便与推导的轨迹方程对比验证，应以斜槽轨道末端为坐标原点建立坐标系。 12. 某实验小组用如图所示的设备做“探究向心力大小与速度大小关系”实验。 （1）如图所示，将小球从半径为的四分之一圆轨道上某处由静止释放，用力传感器记录小球对轨道末端的压力大小，，并记录小球落地点到轨道末端的水平距离，之后再将小球从轨道上__________（填“同一位置”或“不同位置”）由静止释放，并重复上述步骤。 （2）小球的质量为，当地的重力加速度为，则小球经过轨道末端时向心力的大小__________（用题干中提供的物理量表示）。 （3）已知圆轨道末端始终水平放置，轨道末端距地面的高度不变，则为了直观地体现速度与向心力大小的关系，应绘制__________（填“”“”或“”）图像。 【答案】（1）不同位置 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验探究向心力大小与速度大小的关系，依据控制变量法，需保持小球质量、圆周运动半径不变，改变小球到达轨道末端的速度大小，因此要将小球从轨道上不同位置由静止释放，以获得不同的末端速度。 【小问2详解】 小球在轨道末端时，受竖直向下的重力和轨道的支持力，由牛顿第三定律可知，轨道对小球的支持力大小等于小球对轨道的压力，二者的合力提供小球做圆周运动的向心力，因此向心力大小。 【小问3详解】 设轨道末端距地面高度为，小球离开轨道后做平抛运动，竖直方向满足，因恒定，故平抛运动时间为定值 水平方向满足，解得，即小球在轨道末端的速度与水平位移成正比 向心力公式为，将代入得，说明与为线性关系，为了直观体现速度与向心力的关系，应绘制图像 13. 如图所示，某同学从距篮筐水平距离为处投篮，篮球恰好水平砸中篮筐挡板并反向弹回，已知反弹后篮球的速度大小为反弹前的一半，篮球反弹处距抛出位置的高度为，在篮球被反弹的同时，该同学立即向前做匀速直线运动去接球，最后恰好接到篮球，已知篮球被抛出和被接住的位置高度相同，重力加速度取，求： （1）篮球被抛出时的速度大小（结果用根号表示）； （2）该同学匀速直线运动阶段的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 篮球从抛出到击中挡板所用时间 篮球抛出时水平分速度大小 竖直方向分速度 因此篮球被抛出时的速度大小 【小问2详解】 由题意知反弹阶段篮球运动时间也为 该同学的位移 该同学匀速直线运动阶段的速度大小 14. 如图甲所示是一对相互环绕旋转的双黑洞系统，其示意图如图乙所示。双黑洞甲、乙在相互之间的万有引力作用下，绕其连线上点做匀速圆周运动。不计其他天体对甲、乙的作用，已知双黑洞甲、乙质量分别为、，求： （1）双黑洞甲、乙做圆周运动的半径之比； （2）双黑洞甲、乙做圆周运动的线速度大小之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 双黑洞圆周运动的周期相等，可知，角速度也相等，则有 解得双黑洞甲、乙做圆周运动的半径之比 【小问2详解】 根据线速度与角速度的关系有， 解得甲、乙的线速度大小之比 15. 如图所示，玩具转盘的角速度可以调节，转盘中心点固定了可随圆盘一起转动的竖直杆。质量为的小球用轻绳和轻杆分别按照如图甲和图乙所示的方式连接在竖直杆上，其中轻绳长为，与竖直杆上点相连，轻杆用铰链连接在竖直杆上的点且可绕点自由转动。在图甲和图乙中，圆盘静止时轻绳与竖直方向夹角均为，轻杆与竖直方向夹角均为。不计摩擦阻力，重力加速度为。 （1）当图甲中小球静止时，求轻绳的拉力大小； （2）当图乙中小球的角速度时，求轻绳、轻杆所受的弹力大小； （3）若轻绳能承受的最大拉力为，在保证轻绳不断的前提下，图甲中小球的最大向心加速度记为，图乙中小球的最大向心加速度记为，求。 【答案】（1） （2）、 （3） 【解析】 【小问1详解】 设轻杆BC对小球的力为，由受力分析可得 联立解得， 因此轻绳AC的拉力大小 【小问2详解】 设轻绳AC的弹力为，轻杆BC的弹力为，当时，小球的受力如图所示 水平方向有 竖直方向有 联立解得、 【小问3详解】 图甲中当轻绳拉力时，小球向心加速度最大 此时轻杆BC对小球的力为零，可列，解得 图乙中当轻绳拉力为零时，小球向心加速度最大 此时轻杆BC对小球的力大小为，方向沿杆向上 可列，解得 因此 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北5月高一期中考试 物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 一、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. 竖直轻杆上端有一小孔，穿过小孔的轻绳左右两端分别连接小球A、B，现转动轻杆，使A、B两小球以相同的角速度绕杆转动，其转动情况如图所示，连接小球A一端的轻绳比连接小球B一端的轻绳更长，小球A、B的质量分别为和，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 无法确定 2. 如图所示，半径为的洗衣机滚筒绕竖直轴转动，衣服紧贴筒壁随洗衣机一同转动且不与筒底接触，已知衣服与筒壁间的动摩擦因数为，重力加速度为，衣服与筒壁始终保持相对静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A. 衣服受到重力、摩擦力、筒壁施加的压力和向心力四个力 B. 洗衣机转动的角速度至少为 C. 增大洗衣机的转速，衣服受到的摩擦力也随之增大 D. 衣服随滚筒转动的过程中脱水是因为水滴受到了离心力 3. 如图所示为工厂排水管排水的过程，排水管管口水平且距地面的高度为，排水高峰期工厂会提高排水管中水流的流速，图中甲、乙两股水流为排水管在不同时间段排出的水流，其落地点到排水管口的水平距离分别为和，已知重力加速度为，不计一切阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 水流甲中的水滴从离开管口到落地用时更久 B. 水流乙为排水高峰期排出的水流 C. 高峰期排水管中水流流速为正常时段的倍 D. 水流甲离开管口时的流速为 4. 如图所示为水平传送带甲、乙的俯视图，工件与传送带甲保持相对静止地向右运动，并平稳地进入传送带乙，已知水平传送带甲、乙速度大小均为，且方向互相垂直，工件与传送带乙之间的动摩擦因数为，重力加速度为，工件始终在传送带上运动，对于工件从进入传送带乙到与传送带乙相对静止的过程，下列说法正确的是（　　） A. 工件相对于地面做直线运动 B. 工件相对于传送带乙做曲线运动 C. 工件沿传送带乙运动方向的加速度大小为 D. 工件从进入传送带乙到与传送带乙共速用时间 5. 水星是太阳系内4颗类地行星之一，有着与地球一样的岩石行星，是八大行星中最小的一颗，和地球绕太阳公转的方向相同且轨道共面。已知地球绕太阳公转的周期为，水星绕太阳公转的周期为，下列说法正确的是（　　） A. 地球与水星每隔会相距最近一次 B. 地球与水星的质量之比为 C. 地球与水星的公转轨道半径之比为 D. 地球与水星表面的重力加速度大小之比为 6. 2025年12月26日，我国成功将卫星互联网低轨17组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。卫星发射过程中，为了到达预定轨道，通常需要进行多次变轨，如图所示，某卫星发射后先进入停泊轨道Ⅰ，并在此轨道上以稳定的周期运行。随后，卫星会通过转移轨道Ⅱ进行轨道调整，最终进入圆轨道Ⅲ，并在圆轨道Ⅲ上以周期稳定运行。已知引力常量为，地球半径为，停泊圆轨道Ⅰ距地面高度为，圆轨道Ⅲ距地面高度为，则（　　） A. 卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ需点火减速 B. 卫星在Ⅰ、Ⅲ两个轨道上稳定运行时周期之比为 C. 卫星在Ⅰ、Ⅲ两个轨道上稳定运行时线速度大小之比为 D. 根据题目条件可以求出地球密度的表达式为 7. 如图所示，将小球从倾角为的斜面上的某一点以初速度垂直斜面抛出，其轨迹的最高点为，斜面上位于点正下方的点为，两点间的距离为，若将小球以的初速度垂直斜面抛出，此时将轨迹的最高点记为，斜面上位于正下方的点记为（图中未画出），则间的距离为（　　） A. B. C. D. 二、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，某同学在距标靶水平距离处将飞镖水平射出，飞镖扎入标靶点时，瞬间速度与竖直方向成角，已知重力加速度为，，则下列说法正确的是（　　） A. 飞镖在空中运动的时间为 B. 飞镖竖直方向的位移为 C. 飞镖的初速度大小为 D. 若想让飞镖射中点下方的目标，应增大飞镖的初速度 9. 如图所示倾角为的光滑斜面上静置一个质量为的小球，小球左侧固定有竖直挡板，先使斜面绕竖直轴转动，再使斜面绕竖直轴转动，两次转动的角速度均为，小球始终与斜面保持相对静止，且小球到轴与轴的水平距离均为，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 斜面绕轴转动时，小球与斜面和挡板均发生挤压 B. 斜面绕轴转动时，角速度可能为 C. 斜面绕轴转动时，小球与挡板间的压力为 D. 斜面绕轴和轴转动时，小球与斜面间的压力均为 10. 如图所示，点为光滑水平杆的中点，质量为的小球P穿在光滑水平杆上，在点正上方有一根空心细管，劲度系数为的弹性绳，一端固定在点处，另一端穿过细管并与小球P连接，弹性绳原长与细管的长度相等，现使水平杆绕轴转动，小球P恰好与杆保持相对静止，弹性绳始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是（　　） A. 杆转动的角速度增大，小球会在初始位置右侧某处与支架保持相对静止 B. 杆转动的角速度增大，小球会在初始位置左侧某处与支架保持相对静止 C. 此时杆转动的角速度一定为 D. 保持角速度不变，小球能在水平杆段任一点处与支架保持相对静止 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组用如图所示器材做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）如图甲所示，用小锤水平向右击打弹性金属片，观察到左右两个小球同时落地，调整装置高度后重复上述步骤，两球总能同时落地，说明做平抛运动的物体在竖直方向做的是__________运动。 （2）如图乙所示，将米尺的零刻度线置于轨道末端的正下方，再将小球从斜槽轨道顶端由静止释放，并用拍摄频率为的频闪相机从正上方记录下小球水平方向位置的变化规律，结果如图丙所示，从照片中读取小球所在位置对应的刻度，发现相片中相邻两个小球的间隔均为，则小球在水平方向做的是_______________（填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”），水平方向速度大小__________（用题目中提供的物理量表示）。 （3）将做平抛运动的小球在水平方向的位移记为，竖直方向的位移记为，结合上述实验步骤得出的结论，可以推导出步骤（2）中小球运动全过程的轨迹为__________（用、和表示）。 （4）在操作步骤（2）的同时，在小球正前方用另一台频闪相机记录下小球做平抛运动的轨迹，以重锤线为轴，水平方向为轴，__________（填“斜槽轨道末端”或“任意一点”）为坐标原点建立坐标系，按照对应比例将（3）中推导出的轨迹方程画在坐标系中，来验证实验结论是否正确，如图丁所示。 12. 某实验小组用如图所示的设备做“探究向心力大小与速度大小关系”实验。 （1）如图所示，将小球从半径为的四分之一圆轨道上某处由静止释放，用力传感器记录小球对轨道末端的压力大小，，并记录小球落地点到轨道末端的水平距离，之后再将小球从轨道上__________（填“同一位置”或“不同位置”）由静止释放，并重复上述步骤。 （2）小球的质量为，当地的重力加速度为，则小球经过轨道末端时向心力的大小__________（用题干中提供的物理量表示）。 （3）已知圆轨道末端始终水平放置，轨道末端距地面的高度不变，则为了直观地体现速度与向心力大小的关系，应绘制__________（填“”“”或“”）图像。 13. 如图所示，某同学从距篮筐水平距离为处投篮，篮球恰好水平砸中篮筐挡板并反向弹回，已知反弹后篮球的速度大小为反弹前的一半，篮球反弹处距抛出位置的高度为，在篮球被反弹的同时，该同学立即向前做匀速直线运动去接球，最后恰好接到篮球，已知篮球被抛出和被接住的位置高度相同，重力加速度取，求： （1）篮球被抛出时的速度大小（结果用根号表示）； （2）该同学匀速直线运动阶段的速度大小。 14. 如图甲所示是一对相互环绕旋转的双黑洞系统，其示意图如图乙所示。双黑洞甲、乙在相互之间的万有引力作用下，绕其连线上点做匀速圆周运动。不计其他天体对甲、乙的作用，已知双黑洞甲、乙质量分别为、，求： （1）双黑洞甲、乙做圆周运动的半径之比； （2）双黑洞甲、乙做圆周运动的线速度大小之比。 15. 如图所示，玩具转盘的角速度可以调节，转盘中心点固定了可随圆盘一起转动的竖直杆。质量为的小球用轻绳和轻杆分别按照如图甲和图乙所示的方式连接在竖直杆上，其中轻绳长为，与竖直杆上点相连，轻杆用铰链连接在竖直杆上的点且可绕点自由转动。在图甲和图乙中，圆盘静止时轻绳与竖直方向夹角均为，轻杆与竖直方向夹角均为。不计摩擦阻力，重力加速度为。 （1）当图甲中小球静止时，求轻绳的拉力大小； （2）当图乙中小球的角速度时，求轻绳、轻杆所受的弹力大小； （3）若轻绳能承受的最大拉力为，在保证轻绳不断的前提下，图甲中小球的最大向心加速度记为，图乙中小球的最大向心加速度记为，求。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $