精品解析：辽宁师范大学附属中学2025-2026学年高一下学期4月月考物理试卷

2025-2026学年辽宁师范大学附属中学高一（下）月考物理试卷（4月份） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假设法等，以下关于物理学史和所用物理学方法叙述正确的是 （ ） A. 卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量，采用了理想实验法 B. 牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月一地检验”，证实了万有引力定律的正确性 C. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后用各小段的位移之和代表物体的位移，这里采用了微元法 【答案】D 【解析】 【详解】A. 卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，用了放大法成功测出引力常量，故A错误； B. 牛顿通过比较月球公转的周期，根据万有引力充当向心力，对万有引力定律进行了“月地检验”，故B错误。 C. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故C错误。 D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后用各小段的位移之和代表物体的位移，这里采用了微元法，故D正确。 2. 如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B上分别坐着一个小孩和一个大人，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘边上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A. A的速率比B大 B. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角B大于A C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的大 【答案】C 【解析】 【详解】BC．“旋转秋千”中的两个座椅A、B通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘边上，其角速度相同，悬挂点到转轴的距离相同。 设悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角为，拉力为，悬点距轴距离为，绳长为，则有 联立得，由于角速度相同，故悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等，故B错误，C正确； A．速率，故A的速率与B相等，故A错误； D．缆绳所受的拉力，座椅A的质量小，故悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，为了测量列车通过一圆弧形弯道在水平面内转弯的半径的大小，某人设计了如下方法：将一小球（可视为质点）用轻绳悬挂在列车车厢顶部，当列车以恒定速率v通过该弯道时，发现小球稳定时轻绳与竖直方向夹角为α。已知弯道处的铁轨路面与水平面间夹角为（<α），空气阻力不计，重力加速度为g。则（　　） A. 列车转弯半径大小为，列车车轮挤压内侧铁轨 B. 列车转弯半径大小为，列车车轮挤压外侧铁轨 C. 列车转弯半径大小为 ，列车轮与铁轨无侧向挤压 D. 列车转弯半径大小为 ，列车轮与铁轨无侧向挤压 【答案】B 【解析】 【详解】重物受到重力、绳子拉力的合力提供重物做圆周运动的向心力，则 解得列车在该弯道的转弯半径大小为 列车理想速度满足关系 因<α，则v>v＇，说明列车速度大于转弯理想速度值，列车会挤压外轨。 故选B。 4. 如图所示，月球探测器由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入圆形 轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2与月球表面相切于M点，探测器在M点着陆月球。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道1上的速度大于月球的第一宇宙速度 B. 探测器在轨道1上经过Q点时的加速度等于在轨道2上经过Q点时的加速度 C. 探测器在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小 D. 探测器在轨道1上经过P点速度大于在地月转移轨道上经过P点的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可得 可知探测器在轨道1上的速度小于月球的第一宇宙速度，A错误； B．根据 可得 则探测器在轨道1上经过Q点时的加速度等于在轨道2上经过Q点时的加速度，B正确； C．根据开普勒第三定律可知，探测器在轨道1上的运动周期比在轨道2上的大，C错误； D．探测器从地月转移轨道到轨道1要在P点制动减速，可知在轨道1上经过P点速度小于在地月转移轨道上经过P点的速度，D错误。 故选B。 5. 中国天宫空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．对ac因为两者的角速度相同，根据 可知 对bc根据 可得 可知 则线速度的大小关系为 选项A错误； B．对ac两者的周期相同 对bc根据开普勒第三定律可知 可知 可知周期关系为 选项B错误； C．对ac因为两者的角速度相同，根据 可知 对bc根据 可知 可知 则向心加速度的关系 选项C正确； D．同步卫星c没有脱离地球的引力范围，则发射速度要小于11.2km/s，选项D错误。 故选C。 6. 新能源汽车市场在全球范围内迅速扩张，纯电动汽车（ ）、插电式混合动力汽车（ ）、燃料电池汽车（ ）等车型销量持续增长。我国新能源汽车发展迅猛，新能源汽车产销量自2015年以来连续九年世界第一，2023年汽车出口量超越日本成为全球第一。如图所示为某型号新能源汽车在某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中所受阻力恒定，最大车速为 ，则（　　） A. 汽车以恒定功率启动 B. 汽车匀加速所需时间为10s C. 汽车所受阻力大小为 D. 汽车在车速为时，功率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题图可知，汽车速度在达到前，加速度恒为 故汽车是恒加速度启动的，汽车做匀加速直线运动所需的时间为，故AB错误； C．当汽车速度为时，汽车刚好达到额定功率，此时牵引力 由牛顿第二定律有 汽车达到最大车速时，加速度为零，此时牵引力等于阻力f，则有 联立解得 ， ，故C错误； D．汽车在速度为时，根据牛顿第二定律有 解得此时的功率为 ，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，一物块从足够长的固定粗糙斜面底端以某一速度冲上斜面。从初始位置起物块动能Ek随位移x的变化关系如图乙所示，已知物块质量为1kg，斜面倾角为37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.3 B. 物块上升的最大高度为5m C. 整个上滑过程物块机械能减少了40J D. 整个上滑过程物块重力势能增加了30J 【答案】D 【解析】 【详解】B．由图乙可知，图像与x轴的交点的横坐标为5，则x的最大值为5m，则物块上升的最大高度为 故B错误； A．由动能定理可得 解得 故A错误； C．由于摩擦力做负功，机械能减少，整个上滑过程物块机械能减少量为 故C错误； D．整个上滑过程物块重力势能增加量为 故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图甲所示，一光滑的圆管轨道固定在竖直平面内，质量为m的小球在圆管内运动，小球的直径略小于圆管的内径，轨道的半径为R，小球的直径远小于R，可以视为质点，重力加速度为g。现小球经最高点的初速度v，圆管对小球的弹力与的关系如图乙所示（取竖直向下为正），为通过圆心的一条水平线，关于小球的运动，下列说法不正确的是（　　） A. 图乙中的， B. 当时，小球在最低点与最高点对轨道的压力大小之差可能为 C. 小球在水平线以下的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力 D. 若小球从最高点静止沿轨道滑落，当滑落高度为时，小球与内、外管壁均没有作用力 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．此问题类似于“轻杆”模型，小球通过最高点时最小速度为零，当小球经最高点的速度时，内侧管壁对小球有支持力 故 当小球经最高点的速度v=时，内、外管壁对小球均没有作用力，则 故A正确； B．当，最高点有 由最高点和最低点机械能守恒可得 最低点有 解得 故B错误； C．受力分析可知，为了有力提供向心力，外侧轨道对小球必有压力。故C错误； D．若小球从最高点静止沿轨道滑落，小球绕圆心转角时，内、外管壁对小球均没有作用力，则 机械能守恒得 联立解得 当小球从最高点静止沿轨道滑落高度为 故D正确。 本题选错的，故选BC。 9. 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则（　　） A. a落地前，轻杆对b的作用力一直是动力 B. a落地前的某一时刻，一定有b对地面的压力大小为mg C. a下落过程中速度最大时，b的速度一定是0 D. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，轻杆对b的作用力先是动力，后是阻力，故A错误； B．a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故B正确； C．a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，又a、b整体的机械能守恒，a运动到最低点时，速度最大，b的速度为零，故C正确； D．b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的力，此时a的加速度大于重力加速度，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，2022年7月15日，由清华大学天文系祝伟教授牵头的国际团队近日宣布在宇宙中发现两个罕见的恒星系统。该系统均是由两颗互相绕行的中央恒星组成，被气体和尘埃盘包围，且该盘与中央恒星的轨道成一定角度，呈现出“雾绕双星”的奇幻效果。如图所示为该双星模型的简化图，已知， ，假设两星球的半径远小于两球球心之间的距离。则下列说法正确的是（ ） A. 星球P、Q的轨道半径之比为 B. 星球P的质量大于星球Q的质量 C. 星球P、Q的线速度之和与线速度之差的比值 D. 星球P、Q的质量之和与P、Q质量之差的比值 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设两星球的轨道半径分别为、，由题意可知 ， 解得 ， 整理得 故A正确； B．星球P、Q环绕连线上的点做匀速圆周运动，则星球P、Q的角速度相等，又星球P、Q之间的万有引力提供向心力，所以星球P、Q的向心力大小相等，则 因为，所以 故B错误； C．由以上分析可知P、Q的线速度分别为 ， P、Q的线速度之和为 P、Q的线速度之差为 解得 故C正确； D．由牛顿第二定律对星体P有 则 同理对Q有 则 P、Q质量之和为 P、Q质量之差为 解得 故D正确。 故选ACD。 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 某兴趣小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。已知小球在挡板、、处做圆周运动的半径之比为，变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为、和，如图乙所示。 （1）在进行下列实验时采用的方法与本实验相同的是_____（填正确答案标号）。 A. 伽利略对自由落体的研究 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 卡文迪什通过扭秤实验测出引力常量 D. 探究加速度与力、质量的关系 （2）在某次实验中，验证向心力与角速度之间的关系时，左、右两标尺露出的格子数之比为1：9，运用圆周运动知识可以判断是将传动皮带调至第_____（填“一”“二”或“三”）层塔轮。 （3）现有两小球1和2，质量分别为和，且，在另一次实验中，把小球1放在位置，小球2放在位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_____。 【答案】（1）D （2）三 （3） 【解析】 【小问1详解】 在这个实验中，利用了控制变量法来验证向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，D项探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法。 故选D。 【小问2详解】 在验证向心力和角速度的关系实验中，应取质量相同的小球分别放在图甲中挡板和挡板处，变速塔轮用皮带连接，塔轮边缘上点的线速度大小相等，根据 可得与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为 故需要将传动皮带调至第三层塔轮。 【小问3详解】 小球1、2质量比为，在实验中把小球1放在位置，小球2放在位置，即转动半径之比为 传动皮带位于第二层，两塔轮半径之比为 则根据 可知，角速度之比为 根据 可知向心力之比为，则转动手柄，当塔轮匀速转动时，左、右两标尺露出的格子数之比约为 12. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，有输出电压为8V、频率为50Hz的交流电和输出电压为8V的直流电两种挡位。质量为的重物从高处由静止开始下落，重物拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行研究，即可验证机械能守恒定律（取）。下面列举了该实验的几个操作步骤： A.按照图示的装置安装器件 B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上 C.松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带 D.测量纸带上某些点间的距离 E.根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能和增加的动能 （1）其中操作不当的步骤有______； （2）实验中得到如图乙所示的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，根据计算可知，重物从B点到D点过程中重力势能减少量等于______J，动能增加量等于______（结果保留三位有效数字）； （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重物减少的重力势能总是略大于重物动能的增加量，其主要原因是______。 【答案】（1）BC （2） ①. 0.271 ②. 0.264 （3）实验过程中存在阻力做负功 【解析】 【小问1详解】 以上操作中打点计时器接到电源的“直流输出”上错误，应该接在交流电源上；要先接通电源开关，然后松开手释放纸带，打出一条纸带，故操作不当的步骤有BC。 故选BC。 【小问2详解】 [1]依题意，相邻两计数点间的时间间隔为 根据计算可知，重物从B点到D点过程中重力势能减少量等于 [2]动能增加量等于 而， 代入题中给定的数据解得 【小问3详解】 验证机械能守恒定律的实验中发现，重物减少的重力势能总是略大于重物动能的增加量，其主要原因是实验过程中存在阻力做负功。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故．如图所示，一辆质量为800kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，半径，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到时检测器报警．重力加速度g取。 （1）汽车在A点速度多大时会触发报警？ （2）汽车要想不脱离路面，在最高点B时的最大速度是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车在凹形路面最底端受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 若汽车在最高点B对路面没有压力时，只受到重力作用提供向心力，则有 代入数据，解得 14. 如图，半径为的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内且与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为。质量为m的滑块（视为质点）从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知，求： （1）滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （2）弹簧弹力做的功。 【答案】（1）0.25 （2） 【解析】 【小问1详解】 在过程中有 代入数据解得 【小问2详解】 在点，根据牛顿第二定律有 在过程中有 解得弹性势能 弹性势能减少，可知弹簧弹力做正功，且做功大小为 15. 如图所示，有一个质量为m=1kg的小物块（可视为质点），从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的长木板。已知长木板质量为M=3kg，放在光滑的水平地面上，长木板上表面与小物块间的动摩擦因数μ=0.3，且与圆弧轨道末端切线相平，圆弧轨道的半径为R=0.5m，半径OC与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，求；（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）小物块到达C点时的速度大小； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。 【答案】（1）5m/s；（2）68N，方向竖直向下；（3）3.625m 【解析】 【分析】 【详解】（1）小物块平抛运动至C点时，对速度进行分解，如图所示 因小物块恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD，则有 （2）小滑块从C运动到D的过程中由动能定理，可得 解得 小物块在圆弧轨道末端D点，由牛顿第二定律，可得 联立方程，解得 由牛顿第三定律可知，对轨道的压力大小为68N，方向竖直向下 （3）小物块滑上长木板后做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可得 小物块的加速度大小为 长木板做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 可得长木板的加速度大小为 要使小物块不滑出长木板，则小物块滑至长木板最右端时，二者恰好共速，此时长木板最短，设经过t时间二者共速，则有 对物块和长木板组成的系统，由能量守恒定律得 联立方程，解得 即木板的最小长度为3.625m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年辽宁师范大学附属中学高一（下）月考物理试卷（4月份） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假设法等，以下关于物理学史和所用物理学方法叙述正确的是 （ ） A. 卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量，采用了理想实验法 B. 牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月一地检验”，证实了万有引力定律的正确性 C. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后用各小段的位移之和代表物体的位移，这里采用了微元法 2. 如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B上分别坐着一个小孩和一个大人，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘边上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A. A的速率比B大 B. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角B大于A C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的大 3. 如图所示，为了测量列车通过一圆弧形弯道在水平面内转弯的半径的大小，某人设计了如下方法：将一小球（可视为质点）用轻绳悬挂在列车车厢顶部，当列车以恒定速率v通过该弯道时，发现小球稳定时轻绳与竖直方向夹角为α。已知弯道处的铁轨路面与水平面间夹角为（<α），空气阻力不计，重力加速度为g。则（　　） A. 列车转弯半径大小为，列车车轮挤压内侧铁轨 B. 列车转弯半径大小为，列车车轮挤压外侧铁轨 C. 列车转弯半径大小为 ，列车轮与铁轨无侧向挤压 D. 列车转弯半径大小为 ，列车轮与铁轨无侧向挤压 4. 如图所示，月球探测器由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入圆形 轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2与月球表面相切于M点，探测器在M点着陆月球。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道1上的速度大于月球的第一宇宙速度 B. 探测器在轨道1上经过Q点时的加速度等于在轨道2上经过Q点时的加速度 C. 探测器在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小 D. 探测器在轨道1上经过P点速度大于在地月转移轨道上经过P点的速度 5. 中国天宫空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A. 线速度的大小关系为 B. 周期关系为 C. 向心加速度的关系 D. 同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s 6. 新能源汽车市场在全球范围内迅速扩张，纯电动汽车（ ）、插电式混合动力汽车（ ）、燃料电池汽车（ ）等车型销量持续增长。我国新能源汽车发展迅猛，新能源汽车产销量自2015年以来连续九年世界第一，2023年汽车出口量超越日本成为全球第一。如图所示为某型号新能源汽车在某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中所受阻力恒定，最大车速为 ，则（　　） A. 汽车以恒定功率启动 B. 汽车匀加速所需时间为10s C. 汽车所受阻力大小为 D. 汽车在车速为时，功率为 7. 如图甲所示，一物块从足够长的固定粗糙斜面底端以某一速度冲上斜面。从初始位置起物块动能Ek随位移x的变化关系如图乙所示，已知物块质量为1kg，斜面倾角为37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.3 B. 物块上升的最大高度为5m C. 整个上滑过程物块机械能减少了40J D. 整个上滑过程物块重力势能增加了30J 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图甲所示，一光滑的圆管轨道固定在竖直平面内，质量为m的小球在圆管内运动，小球的直径略小于圆管的内径，轨道的半径为R，小球的直径远小于R，可以视为质点，重力加速度为g。现小球经最高点的初速度v，圆管对小球的弹力与的关系如图乙所示（取竖直向下为正），为通过圆心的一条水平线，关于小球的运动，下列说法不正确的是（　　） A. 图乙中的， B. 当时，小球在最低点与最高点对轨道的压力大小之差可能为 C. 小球在水平线以下的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力 D. 若小球从最高点静止沿轨道滑落，当滑落高度为时，小球与内、外管壁均没有作用力 9. 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则（　　） A. a落地前，轻杆对b的作用力一直是动力 B. a落地前的某一时刻，一定有b对地面的压力大小为mg C. a下落过程中速度最大时，b的速度一定是0 D. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g 10. 如图所示，2022年7月15日，由清华大学天文系祝伟教授牵头的国际团队近日宣布在宇宙中发现两个罕见的恒星系统。该系统均是由两颗互相绕行的中央恒星组成，被气体和尘埃盘包围，且该盘与中央恒星的轨道成一定角度，呈现出“雾绕双星”的奇幻效果。如图所示为该双星模型的简化图，已知， ，假设两星球的半径远小于两球球心之间的距离。则下列说法正确的是（ ） A. 星球P、Q的轨道半径之比为 B. 星球P的质量大于星球Q的质量 C. 星球P、Q的线速度之和与线速度之差的比值 D. 星球P、Q的质量之和与P、Q质量之差的比值 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 某兴趣小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。已知小球在挡板、、处做圆周运动的半径之比为，变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为、和，如图乙所示。 （1）在进行下列实验时采用的方法与本实验相同的是_____（填正确答案标号）。 A. 伽利略对自由落体的研究 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 卡文迪什通过扭秤实验测出引力常量 D. 探究加速度与力、质量的关系 （2）在某次实验中，验证向心力与角速度之间的关系时，左、右两标尺露出的格子数之比为1：9，运用圆周运动知识可以判断是将传动皮带调至第_____（填“一”“二”或“三”）层塔轮。 （3）现有两小球1和2，质量分别为和，且，在另一次实验中，把小球1放在位置，小球2放在位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_____。 12. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，有输出电压为8V、频率为50Hz的交流电和输出电压为8V的直流电两种挡位。质量为的重物从高处由静止开始下落，重物拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行研究，即可验证机械能守恒定律（取）。下面列举了该实验的几个操作步骤： A.按照图示的装置安装器件 B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上 C.松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带 D.测量纸带上某些点间的距离 E.根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能和增加的动能 （1）其中操作不当的步骤有______； （2）实验中得到如图乙所示的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，根据计算可知，重物从B点到D点过程中重力势能减少量等于______J，动能增加量等于______（结果保留三位有效数字）； （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重物减少的重力势能总是略大于重物动能的增加量，其主要原因是______。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故．如图所示，一辆质量为800kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，半径，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到时检测器报警．重力加速度g取。 （1）汽车在A点速度多大时会触发报警？ （2）汽车要想不脱离路面，在最高点B时的最大速度是多少？ 14. 如图，半径为的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内且与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为。质量为m的滑块（视为质点）从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知，求： （1）滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （2）弹簧弹力做的功。 15. 如图所示，有一个质量为m=1kg的小物块（可视为质点），从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的长木板。已知长木板质量为M=3kg，放在光滑的水平地面上，长木板上表面与小物块间的动摩擦因数μ=0.3，且与圆弧轨道末端切线相平，圆弧轨道的半径为R=0.5m，半径OC与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，求；（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）小物块到达C点时的速度大小； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $