精品解析：甘肃兰州市兰化一中（兰州六十一中）2025-2026学年第二学期期中考试高一物理试卷

兰化一中2025-2026学年第二学期期中试卷 高一物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、准考证号填写在答题卡对应位置处。 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，再选涂其它答案标号。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，只上交答题卡。 一、选择题：本题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 张雪机车在2026赛季世界超级摩托车锦标赛（WSBK）中表现亮眼。在刚结束的第四站匈牙利站，车队告别了前三站的“新车优待期”，与雅马哈、杜卡迪等老牌厂商在同等性能限制标准下同场竞技，并成功夺得赛季第三个分站冠军，证明了硬核实力，摩托车在弯道运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 摩托车在弯道转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 某时刻摩托车受到的合外力可能为零 C. 摩托车运动时加速度方向一定与速度方向不共线 D. 摩托车在任意相等时间里的速度变化量一定相同 2. 如图所示，戒指套在细线上，手捏住细线两端在同一高度，现双手沿水平方向以大小相同的速度匀速靠近，不计戒指与细线的摩擦，则此过程中（ ） A. 戒指匀速下降 B. 戒指加速下降 C. 细线对戒指作用力小于戒指重力 D. 细线对戒指作用力大于戒指重力 3. 如图为某同学投篮时的情景，篮球在空中划出一道美妙的弧线后精准进入篮筐，投球点低于篮筐，不计空气阻力，则篮球从被投出到刚进入篮筐的运动过程中（　　） A. 经过最高点时速度为零 B. 经过最高点时重力的功率为零 C. 上升时间与下降时间相等 D. 上升与下降两过程重力做功相等 4. 如图所示，曲线1和2分别为甲、乙两小球的运动轨迹，甲球从P点水平抛出的同时乙球从M点斜向上抛出，经过一段时间后两球在N点相遇，若M点在P点正下方，M点与N点在同一水平线上，不计空气阻力，可将球视为质点，则（　　） A. 两球相遇时甲的速度大小为乙的两倍 B. 甲球在P点速度与乙球在最高点的速度相等 C. 乙球相对于M点上升的最大高度为PM长度一半 D. 两球相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍 5. 如图所示为某时刻三颗人造卫星a、b、c所处的位置及绕行方向。a为地球的静止卫星，与b轨道共面，P点为b、c轨道的一个交点。三颗卫星绕地球的公转均可看作匀速圆周运动，设公转周期分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. a可对地球实现全覆盖检测 B. b、c在P点有相撞的危险 C. a、b、c的加速度大小 D. a、b相邻两次相距最近的时间间隔为 6. 如图所示，长为L的轻质细杆，一端固定于转轴O，另一端固定一可视为质点、质量为m的小球，轻杆绕转轴O在竖直平面内以角速度匀速转动，重力加速度为g。从小球经过最高点时开始计时，下列说法正确的是 A. 轻质细杆对小球始终不做功 B. 小球转到与O等高点时，杆对小球的作用力大小为 C. 从开始计时至第一次运动到最低点，小球重力做功的平均功率为 D. 当小球运动到最低点时，重力的瞬时功率为 7. 火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘挤压的弹力F提供火车转弯的向心力，如图甲所示，但是靠这种办法铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图乙所示，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压 B. 遇雨雪天气地面湿滑，规定的行驶速度也将改变 C. 按规定速度行驶时，支持力小于重力 D. 该弯道的半径 二、多选题（每题5分） 8. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D向心加速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力 9. 如图所示，半径为的半圆管轨道固定在水平面上，是竖直直径，让小球（视为质点）在水平面上获得水平向右的速度，进入管道然后从点离开落到水平面上的点．已知小球在点时管壁对其弹力的大小等于重力的一半，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球在点的向心加速度大小为 B. 小球从到的运动时间为 C. 、两点间的距离可能为或 D. 小球在点的角速度一定为 10. 如图甲所示，2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示，先将卫星送入圆形轨道Ⅰ，在点发动机点火加速，卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为、远地点高度为的椭圆轨道Ⅱ，卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过点的速度大小为，然后再变轨进入圆轨道Ⅲ，卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为。已知是椭圆轨道Ⅱ的长轴，地球的半径为，引力常量为，则下列说法正确的是（ ） A. 地球的密度为 B. 卫星在轨道Ⅱ上点的速度小于轨道Ⅲ上运动的速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过点时的加速度大小大于Ⅰ轨道的加速度大小 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图1所示，在使用向心力演示器探究向心力大小的表达式实验中： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是_____。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与力、质量的关系 C．伽利略对自由落体的研究 （2）通过本实验可以得到的结果有______。 A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比 C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 （3）某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力F的大小和对应的周期T，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是_____（填或）。 12. （1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，关于本实验，下列说法正确的是（ ）。 A. 记录小球位置用的横梁每次必须严格地等距离下降 B. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 C. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 D. 实验中，记录小球位置的白纸不能移动 （2）如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为的小方格，重力加速度。由图可知：照相机的闪光频率为__________；小球抛出时的初速度大小为__________。B点竖直方向的分速度为__________，小球从A点到C点的速度变化量为__________。（此题结果保留两位有效数字） （3）若小球质量为0.1 kg，则小球在B点所受重力的功率是__________W。 四、解答题（13题10分，14题12分，15题17分） 13. 宇航员在地球表面离地面高度h处将小球由静止自由释放，经t时间小球恰好落到地面。现宇航员站在某质量分布均匀的星球表面，同样在离该星球表面高度h处将小球由静止自由释放，小球经（t和未知）的时间也落在星球表面上。已知该星球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的密度。 14. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过t=0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到。已知圆轨道半径为R=1m，小球的质量为m=1kg，g取10m/s2。求 （1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离； （2）小球在点C处的速度大小； （3）小球经过圆弧轨道的B点时，所受轨道作用力NB的大小和方向？ 15. 如图所示的玩具转盘半径为l，角速度可以调节，转盘中心 O点固定了一竖直杆。质量为m的小球用轻绳AC和轻杆BC一起连接在竖直杆上，轻绳 AC长为l，与竖直杆上 A点相连，轻杆 BC用铰链连接在竖直杆上的B点且可绕B点自由转动，。圆盘静止时轻绳AC与竖直方向夹角，轻杆BC与竖直方向夹角。不计摩擦阻力，重力加速度为g。 （1）要保持轻绳拉直，求的取值范围 （2）当时，求轻绳 AC、轻杆BC所受的弹力大小 （3）在转动过程中小球忽然脱离，要求小球不能碰到圆盘，求的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兰化一中2025-2026学年第二学期期中试卷 高一物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、准考证号填写在答题卡对应位置处。 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，再选涂其它答案标号。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，只上交答题卡。 一、选择题：本题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 张雪机车在2026赛季世界超级摩托车锦标赛（WSBK）中表现亮眼。在刚结束的第四站匈牙利站，车队告别了前三站的“新车优待期”，与雅马哈、杜卡迪等老牌厂商在同等性能限制标准下同场竞技，并成功夺得赛季第三个分站冠军，证明了硬核实力，摩托车在弯道运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 摩托车在弯道转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 某时刻摩托车受到的合外力可能为零 C. 摩托车运动时加速度方向一定与速度方向不共线 D. 摩托车在任意相等时间里的速度变化量一定相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．摩托车在弯道转弯时受到重力、支持力、摩擦力，向心力是效果力，不是摩托车实际受到的力，受力分析时不能计入向心力，故A错误； B．摩托车在弯道做曲线运动，速度方向持续变化，运动状态不断改变，合外力一定不为零，故B错误； C．曲线运动的条件是加速度（合外力）方向与速度方向不共线。摩托车在弯道做曲线运动，因此加速度方向一定和速度方向不共线，故C正确； D．只有加速度恒定的运动，相等时间内速度变化量才相同。摩托车弯道运动时，加速度方向不断变化，加速度不恒定，因此相等时间内速度变化量不一定相同，故D错误； 故选C。 2. 如图所示，戒指套在细线上，手捏住细线两端在同一高度，现双手沿水平方向以大小相同的速度匀速靠近，不计戒指与细线的摩擦，则此过程中（ ） A. 戒指匀速下降 B. 戒指加速下降 C. 细线对戒指作用力小于戒指重力 D. 细线对戒指作用力大于戒指重力 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设细线与竖直方向的夹角为，戒指速度大小为，根据绳端速度关系有 解得 在戒指下降过程减小，则减小，故减小，故AB错误； CD．因戒指速度大小减小，故戒指减速下降，所以戒指的加速度向上，则细线对戒指作用力大于戒指重力，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图为某同学投篮时的情景，篮球在空中划出一道美妙的弧线后精准进入篮筐，投球点低于篮筐，不计空气阻力，则篮球从被投出到刚进入篮筐的运动过程中（　　） A. 经过最高点时速度为零 B. 经过最高点时重力的功率为零 C. 上升时间与下降时间相等 D. 上升与下降两过程重力做功相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．在最高点时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，故A错误； B．在最高点时，竖直方向速度为零，根据可知经过最高点时重力的功率为零，故B正确； C．竖直方向，上升过程比下降过程位移大，根据可知上升时间大，故C错误； D．根据可知两个过程重力做功不相等，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，曲线1和2分别为甲、乙两小球的运动轨迹，甲球从P点水平抛出的同时乙球从M点斜向上抛出，经过一段时间后两球在N点相遇，若M点在P点正下方，M点与N点在同一水平线上，不计空气阻力，可将球视为质点，则（　　） A. 两球相遇时甲的速度大小为乙的两倍 B. 甲球在P点速度与乙球在最高点的速度相等 C. 乙球相对于M点上升的最大高度为PM长度一半 D. 两球相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题意得，甲球做平抛运动，乙球做斜抛运动，设甲球初速度为，相遇时甲的速度为，乙的速度为，由题意得，相遇时二者所用时间相等，且 即 可得 因乙球在最高点只有水平方向有速度，竖直方向速度为0，则 即甲球在P点速度与乙球在最高点的速度相等。由题意得 对乙球运行的后半段可得 即 可知两球相遇时甲的速度大小不为乙的两倍，故A错误，B正确； C．由乙球运行的后半段可知 PM的长度为 由 可知乙球相对于M点上升的最大高度为PM长度的，故C错误； D．设甲的速度与水平方向的夹角为，乙的速度与水平方向的夹角为，则有 即 故两球相遇时甲的速度与水平方向的夹角正切值为乙的速度与水平方向的夹角正切值的两倍，故D错误。 故选B。 5. 如图所示为某时刻三颗人造卫星a、b、c所处的位置及绕行方向。a为地球的静止卫星，与b轨道共面，P点为b、c轨道的一个交点。三颗卫星绕地球的公转均可看作匀速圆周运动，设公转周期分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. a可对地球实现全覆盖检测 B. b、c在P点有相撞的危险 C. a、b、c的加速度大小 D. a、b相邻两次相距最近的时间间隔为 【答案】D 【解析】 【详解】A．a是一颗地球同步卫星，仅一颗地球的静止卫星无法覆盖全球，需要至少三颗地球的静止卫星才能基本覆盖地球，且两极存在盲区，A错误； B．根据开普勒第三定律，b和c轨道半长轴相等，因此二者公转周期相等；由图可知二者绕行方向相反，初始位置不同，因此不会同时到达交点P，不存在相撞危险，B错误； C．万有引力提供加速度，有 解得加速度大小 由于 因此 C错误； D．由开普勒第三定律 由于b半长轴更小，因此 b转动更快。相邻两次相距最近时，b比a多转一周，满足 解得 D正确。 故选D。 6. 如图所示，长为L的轻质细杆，一端固定于转轴O，另一端固定一可视为质点、质量为m的小球，轻杆绕转轴O在竖直平面内以角速度匀速转动，重力加速度为g。从小球经过最高点时开始计时，下列说法正确的是 A. 轻质细杆对小球始终不做功 B. 小球转到与O等高点时，杆对小球的作用力大小为 C. 从开始计时至第一次运动到最低点，小球重力做功的平均功率为 D. 当小球运动到最低点时，重力的瞬时功率为 【答案】C 【解析】 【详解】AC．杆匀速转动，从开始计时至第一次运动到最低点，杆对球的作用力做功与重力做功代数和为零，小球重力做功的平均功率为 重力做功为 杆转动周期为 联立可得，故A错误，C正确； B．小球转动到与O等高点时，杆对小球的作用力大小为，故B错误； D．当小球运动到最低点时，沿重力方向的瞬时速度为0，重力的瞬时功率为0，故D错误。 故选C。 7. 火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘挤压的弹力F提供火车转弯的向心力，如图甲所示，但是靠这种办法铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图乙所示，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压 B. 遇雨雪天气地面湿滑，规定的行驶速度也将改变 C. 按规定速度行驶时，支持力小于重力 D. 该弯道的半径 【答案】D 【解析】 【详解】A．当火车速率大于时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，火车将有离心的趋势，则外轨将受到轮缘的挤压，故A错误； BD．内、外轨所在平面的倾角为，当火车以规定的行驶速度转弯时，其所受的重力和铁轨对它的支持力的合力提供向心力，如图所示 对火车有 解得 与接触面粗糙程度无关，故B错误，D正确； C．按规定速度行驶时，有 可知支持力大于重力，故C错误。 故选D。 二、多选题（每题5分） 8. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D向心加速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．分析图甲，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，小球A、B到悬点O的竖直距离为h，根据牛顿第二定律 又 ，，解得，所以小球A、B的角速度相等；由于圆周运动的半径不同，所以线速度大小不相同，故A正确，B错误； CD．分析图乙，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，绳长为L，绳上拉力为FT，则有， 解得，，所以小球C、D向心加速度大小相同，受到绳的拉力大小也相同，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，半径为的半圆管轨道固定在水平面上，是竖直直径，让小球（视为质点）在水平面上获得水平向右的速度，进入管道然后从点离开落到水平面上的点．已知小球在点时管壁对其弹力的大小等于重力的一半，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球在点的向心加速度大小为 B. 小球从到的运动时间为 C. 、两点间的距离可能为或 D. 小球在点的角速度一定为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球在点时管壁对其弹力的大小等于重力的一半，根据牛顿第二定律有或 解得或，故A错误； B．小球从到做平抛运动，竖直方向有 解得，故B正确； C．根据向心加速度公式有或 、两点间的距离为或 解得或，故C正确； D．根据可知，小球在点的角速度为或，故D错误； 故选BC。 10. 如图甲所示，2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示，先将卫星送入圆形轨道Ⅰ，在点发动机点火加速，卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为、远地点高度为的椭圆轨道Ⅱ，卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过点的速度大小为，然后再变轨进入圆轨道Ⅲ，卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为。已知是椭圆轨道Ⅱ的长轴，地球的半径为，引力常量为，则下列说法正确的是（ ） A. 地球的密度为 B. 卫星在轨道Ⅱ上点的速度小于轨道Ⅲ上运动的速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过点时的加速度大小大于Ⅰ轨道的加速度大小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．卫星在圆轨道做圆周运动，运动半径为 由万有引力提供向心力有 解得地球质量  故地球密度  代入解得，故A正确； B．根据 可得圆轨道卫星的线速度 轨道半径越小速度越大，设卫星在近地圆轨道的速度为​​，在圆轨道的速度为，则 卫星从轨道变轨到轨道需要在点加速，因此轨道上点的速度  可得​ 即卫星在轨道上点的速度等于轨道上运动的速度，故B错误； C．椭圆轨道的半长轴  圆轨道的半径 根据开普勒第三定律  可得 联立解得 ，故C正确； D．根据 可得 卫星经过点时到地心的距离不变，因此轨道Ⅱ上点的加速度与轨道Ⅰ上点的加速度大小相等，故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图1所示，在使用向心力演示器探究向心力大小的表达式实验中： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是_____。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与力、质量的关系 C．伽利略对自由落体的研究 （2）通过本实验可以得到的结果有______。 A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比 C．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 （3）某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力F的大小和对应的周期T，获得多组数据，画出了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是_____（填或）。 【答案】 ①. B ②. A ③. T-2 【解析】 【详解】（1）[1]本实验所用的研究方法是控制变量法，与验证牛顿第二定律的实验方法相同；而探究两个互成角度的力的合成规律采用了等效替代的方法；伽利略对自由落体运动的研究，采用了把实验和逻辑推理（包括数学演算）相结合的实验方法；故选B。 （2）[2] A．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，选项A正确； BC．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比，选项BC错误； D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，选项D错误； 故选A。 （3）[3]根据 可知纵坐标表示F，则图像的横坐标x表示的物理量是，即。 12. （1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，关于本实验，下列说法正确的是（ ）。 A. 记录小球位置用的横梁每次必须严格地等距离下降 B. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 C. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 D. 实验中，记录小球位置的白纸不能移动 （2）如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为的小方格，重力加速度。由图可知：照相机的闪光频率为__________；小球抛出时的初速度大小为__________。B点竖直方向的分速度为__________，小球从A点到C点的速度变化量为__________。（此题结果保留两位有效数字） （3）若小球质量为0.1 kg，则小球在B点所受重力的功率是__________W。 【答案】（1）BD （2） ①. ②. ③. ④. （3） 【解析】 【小问1详解】 A．平抛运动竖直方向为匀加速运动，相等时间内位移不相等，记录位置的横梁不需要严格等距离下降，故A错误； B．小球若接触白纸会受到摩擦力，改变运动轨迹，因此不能接触，故B正确； C．描点后应使用平滑曲线连接各点得到平抛轨迹，不能连折线，故C错误； D．实验过程中白纸位置固定不能移动，否则坐标混乱，轨迹错误，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]已知小方格边长 由图可知，A到B、B到C水平位移相等，故时间间隔均为，竖直方向 平抛运动竖直方向为匀变速直线运动，满足 代入解得 故照相机的闪光频率 [2]水平方向匀速运动，水平位移 根据 解得 [3]匀变速直线运动中，中间时刻瞬时速度等于平均速度，故B点的竖直分速度 [4]平抛运动加速度恒为，A到C的时间 则速度变化量 【小问3详解】 小球在B点所受重力的瞬时功率 四、解答题（13题10分，14题12分，15题17分） 13. 宇航员在地球表面离地面高度h处将小球由静止自由释放，经t时间小球恰好落到地面。现宇航员站在某质量分布均匀的星球表面，同样在离该星球表面高度h处将小球由静止自由释放，小球经（t和未知）的时间也落在星球表面上。已知该星球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的密度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据自由落体运动位移公式,地球表面 星球表面 已知 联立得 化简得 【小问2详解】 星球表面物体重力等于万有引力，即 整理得星球质量 星球体积，密度 代入得 将代入化简得 14. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过t=0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到。已知圆轨道半径为R=1m，小球的质量为m=1kg，g取10m/s2。求 （1）小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离； （2）小球在点C处的速度大小； （3）小球经过圆弧轨道的B点时，所受轨道作用力NB的大小和方向？ 【答案】（1）0.9m；（2）；（3）1N，轨道对球的作用力方向向上 【解析】 【详解】（1）根据平抛运动的规律和运动合成的可知 则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等，得 则B点与C点的水平距离为 （2）根据运动的合成，可得小球在点C点的速度大小 代入数据得 （3）由题知在B点的速度等于平抛的初速度，即，根据牛顿第二定律，在B点（设轨道对球的作用力方向向下）有 解得NB=-1N，负号表示轨道对球的作用力方向向上 即小球经过圆弧轨道的B点时，所受轨道作用力NB的大小为1N，方向向上。 15. 如图所示的玩具转盘半径为l，角速度可以调节，转盘中心 O点固定了一竖直杆。质量为m的小球用轻绳AC和轻杆BC一起连接在竖直杆上，轻绳 AC长为l，与竖直杆上 A点相连，轻杆 BC用铰链连接在竖直杆上的B点且可绕B点自由转动，。圆盘静止时轻绳AC与竖直方向夹角，轻杆BC与竖直方向夹角。不计摩擦阻力，重力加速度为g。 （1）要保持轻绳拉直，求的取值范围 （2）当时，求轻绳 AC、轻杆BC所受的弹力大小 （3）在转动过程中小球忽然脱离，要求小球不能碰到圆盘，求的取值范围。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 当AC拉力时，对应的为最大，由牛顿第二定律可得 可得 则的范围为。 【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】 在转动过程中小球忽然脱离，由平抛运动的规律可得，水平方向有 竖直方向 设小球刚好碰到圆盘边缘，由几何关系可得 可得， 当增大时，不管轻绳是否拉直，水平位移一定增大，则要小球不能碰到圆盘，的范围为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $