精品解析：内蒙古北京一零一中呼和浩特分校2025-2026学年度第二学期高一年级期中考试物理试题

北京一零一中呼和浩特分校2025－2026学年度第二学期 高一年级期中考试物理试题 命题人：高一物理组 审题人：高一物理组 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、选择题（1－7题为单选题，每题4分，共28分；8－10题为多选题，每题6分，共18分，漏选得3分，错选不得分；共46分） 1. 关于力、位移和功三个物理量，下列说法正确的是（　　） A. 力、位移和功都是矢量 B. 力是矢量，位移和功是标量 C. 力和位移是矢量，功是标量 D. 位移是矢量，力和功是标量 【答案】C 【解析】 【详解】 力和位移是矢量，有大小有方向；功是标量，只有大小没有方向，C正确，ABD错误。 故选C。 2. 本学年我校高一级部的全体同学参加了有意义的研学活动。如果某同学从位于高处的乌兰夫纪念馆以速率v返回低处的停车场，纪念馆与停车场的高度差为h，该同学的质量为m，重力加速度为g，该过程中这位同学（　　） A. 重力势能增加了mgh B. 重力势能减少了mgh C. 所受重力做功的平均功率为mgv D. 所受重力做功的平均功率为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．重力势能的变化仅与高度差有关，公式为。同学从高处下降到低处，高度差为，重力势能减少，故A错误、B正确； CD．重力做功的平均功率公式为，其中，而从位于高处的乌兰夫纪念馆返回低处的停车场时间未知，所以无法求出平均功率，故CD错误。 故选B。 3. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 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，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮会对内轨有挤压作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，由牛顿第二定律 可知桥的支持力小于汽车的重力，汽车处于失重状态，故A错误； B．设圆锥的高度为h，其运动半径 由圆锥摆球受合力提供向心力，则有 代入R可得 可知圆锥摆的角速度与无关，故B正确； C．设圆锥筒的母线与竖直方向的夹角为，竖直方向根据受力平衡可得 因是同一小球，则有支持力相同，所以在A位置小球所受筒壁的支持力等于在B位置时的支持力，故C错误； D．火车转弯时，由于轨道倾斜，重力和轨道支持力的合力恰好提供火车转弯的向心力，则有内、外轨对内、外轮缘都不会有挤压作用，若火车转弯超过规定速度行驶时，火车有做离心运动的趋势，此时外轨对外轮缘会有挤压作用，故D错误。 故选B。 4. 如图所示为“嫦娥七号”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。其中轨道Ⅰ、Ⅱ在近地点M点相切，N为轨道Ⅰ的远地点。则“嫦娥七号”（　　） A. 发射速度必须大于第二宇宙速度 B. M点在轨道Ⅰ速率大于在轨道Ⅱ的速率 C. 在M点时应向后喷气才能进入地月转移轨道 D. 位于轨道Ⅰ和Ⅱ时，在相同的时间内与地球的连线扫过的面积相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度是航天器脱离地球引力束缚、成为太阳系人造行星的最小发射速度。“嫦娥七号”仍在地月系统内，未脱离地球引力，因此发射速度小于第二宇宙速度，故A错误； B．从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需要在近地点做离心运动，必须加速才能进入更大的轨道，因此点轨道Ⅱ的速率大于轨道Ⅰ的速率，故B错误； C．“嫦娥七号”要进入地月转移轨道，需加速做离心运动，因此向后喷气，利用反冲推力加速，故C正确； D．开普勒第二定律只适用于同一轨道，不同轨道不满足“相等时间扫过面积相等”的规律，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，单摆摆球的质量为m，摆长为l，摆球从最大位移A处由静止释放，摆线摆过角时摆球运动到最低点B。摆球运动到最低点B的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，对于摆球从A运动到B的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 合外力对摆球做功等于0 B. 摆球运动到最低点B时绳的拉力为 C. 重力对摆球做的功为 D. 重力对摆球做功的瞬时功率一直增大 【答案】C 【解析】 【详解】AC．摆球从A运动到B的过程中，只有重力对摆球做功，所以合外力对摆球做功为，故A错误，C正确； B．摆球运动到最低点B时，由牛顿第二定律可得 解得绳的拉力为，故B错误； D．在A点的速度为0，所以在A点重力做功的瞬时功率为0；在B点的速度方向与重力垂直，所以在B点重力做功的瞬时功率为0，则重力对摆球做功的瞬时功率先增大后减小，故D错误。 故选C。 6. 如图甲，“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙是航天控制中心大屏幕上显示某气象卫星的“星下点”在一段时间内的轨迹。已知地球静止轨道卫星的轨道半径为r，则下列说法中正确的是（　　） A. 该气象卫星的轨道是椭圆 B. 该气象卫星线速度介于第一、二宇宙速度之间。 C. 该气象卫星的周期是地球自转周期的 D. 该气象卫星受地球的引力一定大于静止卫星受地球的引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，该气象卫星相邻两次经过赤道正上方所用的时间相等，所以，该气象卫星的轨道是圆，故A错误； B．因轨道半径越大线速度越小，第一宇宙速度是最大环绕速度，所以，该气象卫星线速度应小于第一宇宙速度，故B错误； C．由图乙可知，在地球自转一周的时间内，该气象卫星转了3周，即 即 故C正确； D．因该卫星与地球静止卫星的质量关系未知，所以无法比较该气象卫星受地球的引力与静止卫星受地球的引力的大小关系，故D错误。 故选C。 7. 在X星球表面，宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为FN，速度大小为v，其FN-v2图像如图乙所示。已知X星球的半径为R0，万有引力常量为G，不考虑星球自转。则下列说法正确的是（　　） A. X星球的第一宇宙速度 B. X星球的密度 C. X星球的质量 D. 环绕X星球运行的离星球表面高度为R0的卫星的周期 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在竖直圆周最高点，合力提供向心力，当杆对小球为支持力时，有 整理得 结合图乙，当时， 当时，，代入得 联立解得X星球表面重力加速度 第一宇宙速度是近X星球表面环绕速度，由重力提供向心力，有 解得，故A错误； C．不考虑自转，X星球表面万有引力等于重力，有 解得X星球质量，故C错误； B．X星球体积 X星球密度，故B正确； D．卫星离表面高度，轨道半径 万有引力提供向心力，有 整理得，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，倾斜圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的转轴以角速度ω匀速转动，盘面有一可视为质点的物块随圆盘一起做匀速圆周运动。已知物块的质量为0.1kg，物块到转轴的距离为0.5m，物块与盘面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面夹角θ = 30°，重力加速度g = 10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 角速度ω的最大值为 B. 运动过程中摩擦力方向始终通过圆盘中心 C. ω越大物块在最高点受到的摩擦力一定越大 D. 物块在最高点受到的摩擦力最小值为0.25N 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小物块在最低点即将滑动时，由牛顿第二定律有μmgcos30°－mgsin30° = mω2maxr 代入数据解得角速度的最大值，故A正确； B．由于做匀速圆周运动，合力方向指向圆盘中心，除掉最高点和最低点外其他位置摩擦力方向均不通过圆盘中心，故B错误； CD．小物块在最高点不受摩擦力，根据牛顿第二定律有 解得小物块在最高点不受摩擦力时的角速度 由于ω0 > ωmax，则在最高点一定有mgsinθ－f = mω2r 可知ω越大物块在最高点受到的摩擦力一定越小，则在最高点时摩擦力最小值为 解得，故C错误、D正确。 故选AD。 9. 有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b在地球的近地圆轨道上正常运行，c是地球静止卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度大小关系是：，速度大小关系是： B. 在相同时间内b转过的弧长最长，a、c转过的弧长对应的角度相等 C. c在4小时内转过的圆心角是 ，a在2小时内转过的圆心角是 D. b的周期一定小于d的周期，d的周期一定大于24小时 【答案】BD 【解析】 【详解】A．c为同步地球卫星，周期与地球自转周期相同，角速度相同，根据 c的向心加速度大于a，由牛顿第二定律得 所以半径越大加速度越小所以 根据天体运动线速度 因此 a和c同轴转动，半径越大线速度越大 故A错误； B．由万有引力提供向心力 解得 卫星b半径最小，速度最大，相同时间转过得弧长最长，a和c角速度相同，相同时间内转过的角度相同，故B正确； C．静止卫星的周期为24小时，则4小时内转过的角度为，地球在2小时内转过的角度为，故C错误； D．由万有引力提供向心力可得 解得 d的周期大于c的周期，则d的周期大于24h，b的周期一定小于d的周期，故D正确。 故选BD。 10. 国际某研究机构预计，2025年中国全球电动汽车销量将再创新高。电动汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车在水平路面上由初速度为开始运动，牵引力与速度的倒数的关系图像，表示最大速度，平行于轴，延长线过原点。已知阻力恒定，汽车质量为。下列说法正确的是（　　） A. 汽车从到持续的时间为 B. 汽车由到过程做匀加速直线运动 C. 在此测试过程中汽车最大功率为 D. 汽车能够获得的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据功率 解得 在图像中，原点与图上某点连线的斜率表示功率。根据图像分析可知，随着汽车速度越来越大，速度的倒数越来越小；因此从汽车启动开始，应对图像逆着进行分析。所以点时汽车速度最大，此时汽车牵引力等于阻力，所以阻力 从图像中分析，汽车从到牵引力不变，故汽车从到做匀加速直线运动，加速度为 汽车从到加速持续的时间为，A正确； B．根据 结合段图像，可知汽车从到以恒定功率加速，根据牛顿第二定律有 可知汽车由到过程做加速度逐渐减小的加速运动，B错误； C．由点对应最大功率知，C正确； D．汽车能够获得的最大速度为，D错误。 故选AC。 二、实验题（11题每空2分，共6分；12题每空2分，共8分，总共14分） 11. 钱同学用如图甲所示的装置来探究平抛运动的特点，该同学将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）实验中，下列条件或操作正确的是_____。 A. 需要尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B. 必须调节斜槽使其末端水平 C. 必须使挡板每次等间距下移 （2）如图乙所示，、、为描出的部分轨迹上的三点，、和、的水平间距均为，竖直间距分别为和，则点_____（填“是”或“不是”）钢球做平抛运动的起点；已知重力加速度大小为，则钢球做平抛运动的初速度大小为_____（用、和表示）。 【答案】（1）B （2） ①. 不是 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．保证钢球每次从斜槽上相同位置由静止释放即可，不需要减小钢球与斜槽间的摩擦，选项A错误； B．为了保证钢球做平抛运动，必须调节斜槽使其末端水平，选项B正确； C．挡板只要能记录下钢球下落到不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，选项C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]若点是钢球做平抛运动的起点，则、和、的竖直间距应为，所以点不是钢球做平抛运动的起点； [2]钢球在水平方向上做匀速直线运动，由于、和、的水平间距均为，所以钢球从点到点和从点到点的时间相等，设运动时间为，钢球在竖直方向上的运动为自由落体运动，根据运动规律有 钢球做平抛运动的初速度大小 12. 某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。忽略小球所受的摩擦力。具体实验步骤如下： ①小钢球的球心到转轴与挡光片到转轴的距离相同，测出均为。 ②启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动： ③记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ④多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 （1）本实验采用的实验方法是_____________。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）根据上述条件，则小钢球角速度的表达式为___________（结果用表示）。 （3）在测出多组实验数据后，为了探究向心力和角速度的数学关系，可以直接探究向心力和挡光时间的关系，绘制出了如图乙所示的图像，乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A. B. C. （4）若通过上述图像得到的斜率为，则可以求出本实验中所使用的小钢球的质量_________（用题目中字母表示即可）。 【答案】（1）B （2） （3）C （4） 【解析】 【小问1详解】 为了探究向心力大小与角速度的关系, 应该控制小钢球质量和做匀速圆周运动的半径不变, 故本实验采用的实验方法是控制变量法 故选B。 【小问2详解】 小钢球的线速度 又 故 【小问3详解】 而 故 故选C。 【小问4详解】 斜率为 故 三、解答题（13题12分，14题12分，15题16分，共40分） 13. “天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国主义诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为，轨道半径为，已知火星的半径为，引力常量为，不考虑火星的自转。求： （1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小； （2）火星的质量； （3）火星表面的重力加速度的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由线速度定义可得 （2）设“天问一号”的质量为m，引力提供向心力有 得 （3）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受引力等于重力 得 14. 水平路面上运动的汽车的额定功率为60kW，若其总质量为1t，在水平路面上所受的阻力为车重的0.1倍，（g取）试求： （1）汽车所能达到的最大速度； （2）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间； （3）若汽车以额定功率启动，则汽车车速为时其加速度多大。 【答案】（1）60m/s （2）10s （3）5m/s² 【解析】 【小问1详解】 当汽车速度达到最大时，牵引力，则由 得汽车所能达到的最大速度为 【小问2详解】 汽车以恒定的加速度a做匀加速运动，匀加速能够达到的最大速度为v，则有 可得 由 可得这一过程维持的时间为 【小问3详解】 当汽车以额定功率启动达到v′=10m/s的速度时，牵引力为 由牛顿第二定律得汽车的加速度为 15. 打铁花是我国的非物质文化遗产，燃烧的铁丝棉快速旋转，火花四溅，会在夜空中划出漂亮的抛物线轨迹，似繁星降落。如图所示，打铁花大师在细绳的一端拴一质量为m=0.5kg的铁丝棉（可视为质点），用力甩动胳膊使其在竖直平面内绕一固定点O做半径为r=1.2m的圆周运动。已知O点距离地面的高度为h=2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）若铁丝棉恰好能做完整的圆周运动，求通过最高点时的速度至少为多大？（结果可用根式表示） （2）若打铁花大师控制铁丝棉（未燃烧）绕着O点沿顺时针方向做角速度为ω=10rad/s的匀速圆周运动，则铁丝棉在最高点和最低点时受到细绳的拉力大小分别是多少？ （3）在（2）的情况下，点燃铁丝棉后，火花能够从最高点和最低点分别沿水平方向飞出，求它们落到地面时之间的距离。 【答案】（1）；（2）55N，65N；（3）14.4m 【解析】 【详解】（1）若铁丝棉恰好能做完整的圆周运动，在最高点 得 （2）在最高点 联立代入数据得 在最低点 联立代入数据得 （3）在最高点，竖直方向，根据 得 水平方向位移 同理，在最低点，水平方向位移 在最高点和最低点火花飞出的初速度方向相反 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京一零一中呼和浩特分校2025－2026学年度第二学期 高一年级期中考试物理试题 命题人：高一物理组 审题人：高一物理组 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、选择题（1－7题为单选题，每题4分，共28分；8－10题为多选题，每题6分，共18分，漏选得3分，错选不得分；共46分） 1. 关于力、位移和功三个物理量，下列说法正确的是（　　） A. 力、位移和功都是矢量 B. 力是矢量，位移和功是标量 C. 力和位移是矢量，功是标量 D. 位移是矢量，力和功是标量 2. 本学年我校高一级部的全体同学参加了有意义的研学活动。如果某同学从位于高处的乌兰夫纪念馆以速率v返回低处的停车场，纪念馆与停车场的高度差为h，该同学的质量为m，重力加速度为g，该过程中这位同学（　　） A. 重力势能增加了mgh B. 重力势能减少了mgh C. 所受重力做功的平均功率为mgv D. 所受重力做功的平均功率为 3. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 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，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮会对内轨有挤压作用 4. 如图所示为“嫦娥七号”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。其中轨道Ⅰ、Ⅱ在近地点M点相切，N为轨道Ⅰ的远地点。则“嫦娥七号”（　　） A. 发射速度必须大于第二宇宙速度 B. M点在轨道Ⅰ速率大于在轨道Ⅱ的速率 C. 在M点时应向后喷气才能进入地月转移轨道 D. 位于轨道Ⅰ和Ⅱ时，在相同的时间内与地球的连线扫过的面积相等 5. 如图所示，单摆摆球的质量为m，摆长为l，摆球从最大位移A处由静止释放，摆线摆过角时摆球运动到最低点B。摆球运动到最低点B的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，对于摆球从A运动到B的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 合外力对摆球做功等于0 B. 摆球运动到最低点B时绳的拉力为 C. 重力对摆球做的功为 D. 重力对摆球做功的瞬时功率一直增大 6. 如图甲，“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图乙是航天控制中心大屏幕上显示某气象卫星的“星下点”在一段时间内的轨迹。已知地球静止轨道卫星的轨道半径为r，则下列说法中正确的是（　　） A. 该气象卫星的轨道是椭圆 B. 该气象卫星线速度介于第一、二宇宙速度之间。 C. 该气象卫星的周期是地球自转周期的 D. 该气象卫星受地球的引力一定大于静止卫星受地球的引力 7. 在X星球表面，宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为FN，速度大小为v，其FN-v2图像如图乙所示。已知X星球的半径为R0，万有引力常量为G，不考虑星球自转。则下列说法正确的是（　　） A. X星球的第一宇宙速度 B. X星球的密度 C. X星球的质量 D. 环绕X星球运行的离星球表面高度为R0的卫星的周期 8. 如图所示，倾斜圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的转轴以角速度ω匀速转动，盘面有一可视为质点的物块随圆盘一起做匀速圆周运动。已知物块的质量为0.1kg，物块到转轴的距离为0.5m，物块与盘面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面夹角θ = 30°，重力加速度g = 10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 角速度ω的最大值为 B. 运动过程中摩擦力方向始终通过圆盘中心 C. ω越大物块在最高点受到的摩擦力一定越大 D. 物块在最高点受到的摩擦力最小值为0.25N 9. 有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b在地球的近地圆轨道上正常运行，c是地球静止卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是（　　） A. 向心加速度大小关系是：，速度大小关系是： B. 在相同时间内b转过的弧长最长，a、c转过的弧长对应的角度相等 C. c在4小时内转过的圆心角是 ，a在2小时内转过的圆心角是 D. b的周期一定小于d的周期，d的周期一定大于24小时 10. 国际某研究机构预计，2025年中国全球电动汽车销量将再创新高。电动汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车在水平路面上由初速度为开始运动，牵引力与速度的倒数的关系图像，表示最大速度，平行于轴，延长线过原点。已知阻力恒定，汽车质量为。下列说法正确的是（　　） A. 汽车从到持续的时间为 B. 汽车由到过程做匀加速直线运动 C. 在此测试过程中汽车最大功率为 D. 汽车能够获得的最大速度为 二、实验题（11题每空2分，共6分；12题每空2分，共8分，总共14分） 11. 钱同学用如图甲所示的装置来探究平抛运动的特点，该同学将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）实验中，下列条件或操作正确的是_____。 A. 需要尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B. 必须调节斜槽使其末端水平 C. 必须使挡板每次等间距下移 （2）如图乙所示，、、为描出的部分轨迹上的三点，、和、的水平间距均为，竖直间距分别为和，则点_____（填“是”或“不是”）钢球做平抛运动的起点；已知重力加速度大小为，则钢球做平抛运动的初速度大小为_____（用、和表示）。 12. 某实验小组的同学为了探究向心力大小与角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置：电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。忽略小球所受的摩擦力。具体实验步骤如下： ①小钢球的球心到转轴与挡光片到转轴的距离相同，测出均为。 ②启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动： ③记录下此时压力传感器的示数和光电门的挡光时间； ④多次改变转速后，利用记录的数据作出了如图乙所示的图像。 （1）本实验采用的实验方法是_____________。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）根据上述条件，则小钢球角速度的表达式为___________（结果用表示）。 （3）在测出多组实验数据后，为了探究向心力和角速度的数学关系，可以直接探究向心力和挡光时间的关系，绘制出了如图乙所示的图像，乙图中坐标系的横轴应为___________（选填A、B或C）； A. B. C. （4）若通过上述图像得到的斜率为，则可以求出本实验中所使用的小钢球的质量_________（用题目中字母表示即可）。 三、解答题（13题12分，14题12分，15题16分，共40分） 13. “天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国主义诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为，轨道半径为，已知火星的半径为，引力常量为，不考虑火星的自转。求： （1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小； （2）火星的质量； （3）火星表面的重力加速度的大小。 14. 水平路面上运动的汽车的额定功率为60kW，若其总质量为1t，在水平路面上所受的阻力为车重的0.1倍，（g取）试求： （1）汽车所能达到的最大速度； （2）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间； （3）若汽车以额定功率启动，则汽车车速为时其加速度多大。 15. 打铁花是我国的非物质文化遗产，燃烧的铁丝棉快速旋转，火花四溅，会在夜空中划出漂亮的抛物线轨迹，似繁星降落。如图所示，打铁花大师在细绳的一端拴一质量为m=0.5kg的铁丝棉（可视为质点），用力甩动胳膊使其在竖直平面内绕一固定点O做半径为r=1.2m的圆周运动。已知O点距离地面的高度为h=2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）若铁丝棉恰好能做完整的圆周运动，求通过最高点时的速度至少为多大？（结果可用根式表示） （2）若打铁花大师控制铁丝棉（未燃烧）绕着O点沿顺时针方向做角速度为ω=10rad/s的匀速圆周运动，则铁丝棉在最高点和最低点时受到细绳的拉力大小分别是多少？ （3）在（2）的情况下，点燃铁丝棉后，火花能够从最高点和最低点分别沿水平方向飞出，求它们落到地面时之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $