精品解析：安徽安庆市桐城中学2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题

桐城中学2025—2026学年度下学期第三次学情调研 高一物理试卷 考生须知： 1.本卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂。 卷Ⅰ 选择题（42分） 一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列描述正确的是（　　） A. 开普勒通过长期观察行星的运动，总结出了行星运动定律 B. 第谷通过天文观测发现了行星绕着太阳运行的轨道是椭圆 C. 卡文迪什通过实验测出了地球表面的重力加速度g D. 牛顿推算出地面物体所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律 【答案】D 【解析】 【详解】A．第谷进行了长期的行星运动观测，开普勒是在第谷的观测数据基础上总结出行星运动定律，故A错误； B．行星绕太阳运行的轨道为椭圆是开普勒第一定律的内容，由开普勒总结得出，第谷仅积累了大量行星观测数据，并未发现该规律，故B错误； C．卡文迪什通过扭秤实验测出的是引力常量，地球表面的重力加速度不是卡文迪什测出的，故C错误； D．牛顿通过月—地检验，证实了地面物体所受地球的引力，与太阳、行星间的引力属于同一种性质的力，遵从相同的万有引力规律，故D正确。 故选D 。 2. 如图所示，汽车在平直路面上匀速行驶，通过O点后进入足够长的斜坡。若始终保持油门不变（即发动机的输出功率不变），且全程所受摩擦和空气阻力大小不变，不计通过O点前后能量的损失，则下列关于汽车通过O点后运动情况的表述，正确的是（　 　） A. 先做加速度越来越小的减速运动，之后匀速运动 B. 先做加速度越来越大的减速运动，之后匀速运动 C. 速度突然减小，之后做加速度减小的加速运动直到匀速运动 D. 速度突然减小，之后保持匀速运动 【答案】A 【解析】 【详解】汽车在平直公路上匀速运动，牵引力等于阻力，当到达斜坡后此时的牵引力小于阻力与重力分力的合力，故做减速运动，由可知，汽车的牵引力逐渐增大，做加速度减小的减速运动，当牵引力等于阻力与重力分力的合力时，速度最小，此后做匀速运动。 故选A。 3. 弹簧在社会生活中得到广泛的应用，如控制机械的运动、内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等。如图所示为一竖直放置的劲度系数足够大的轻质弹簧，其下端固定在水平地面上，一定质量的小球从轻质弹簧正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度减为零。对于小球和轻质弹簧组成的系统，在小球开始与弹簧接触至弹簧压缩到最短的过程中，下列正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的动能不断减小 C. 小球的动能与重力势能之和逐渐增大 D. 小球的动能与弹簧的弹性势能之和逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球与弹簧接触后，弹簧的弹力对小球做负功，小球的机械能不守恒（机械能会转化为弹簧的弹性势能），故A错误； B．小球刚接触弹簧时，重力大于弹力，小球仍加速向下运动，动能增大；当弹力等于重力时，小球速度达到最大；之后弹力大于重力，小球减速向下运动，动能减小。因此小球的动能先增大后减小，故B错误； C．对于小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒（即小球的动能、重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变）。在小球下落过程中，弹簧的弹性势能逐渐增大，因此小球的动能与重力势能之和逐渐减小，故C错误； D．系统机械能守恒，小球的重力势能因高度降低而不断减小，根据能量守恒关系（动能 + 重力势能 + 弹性势能 = 常数），小球的动能与弹簧的弹性势能之和等于系统机械能减去小球的重力势能，由于重力势能不断减小，故两者之和逐渐增大，故D正确。 故选D。 4. 宇航员在空间站测量物体质量。如图所示，滑块放在水平桌面上，细线穿过桌面上的光滑小孔连接滑块与下端竖直固定的弹簧测力计。若在空间站里让滑块做周期为、半径为的匀速圆周运动时，弹簧测力计示数为。已知滑块与桌面的动摩擦因数为，重力加速度为，则滑块质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】空间站中物体处于完全失重状态，滑块对桌面的压力为零，滑动摩擦力 滑块做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得滑块质量 故选B。 5. 如图所示，有一条柔软的质量为、长为的均匀链条，开始时链条的置于水平桌面上，垂于桌外，并使链条处于静止状态。若不计一切摩擦，桌子足够高，以地面为零势能面。下列说法正确的是（　　） A. 垂于桌面外的链条的重力势能为负值 B. 若缓慢把链条全部拉回桌面上，在该过程中链条的机械能守恒 C. 若把链条全部拉回桌面上，垂于桌面外的链条的重心将上升 D. 若自由释放链条，则链条刚离开桌面时的动能大小等于 【答案】D 【解析】 【详解】A．规定以地面为零势能面，桌面位于地面上方，垂在桌外的链条整体也在地面上方，重心高度为正值，因此重力势能为正值，A错误； B．缓慢拉回链条的过程中，拉力对链条做功，链条动能不变，重力势能增加，机械能不守恒，B错误； C．初始时垂在桌外的链条长度为，均匀链条重心在中点，因此重心位于桌面下方处；拉回桌面后，该部分重心在桌面上，因此重心上升了​，C错误； D．自由释放后不计摩擦，只有重力做功，链条机械能守恒，刚离开桌面时的动能等于重力势能的减少量，设链条线密度为，则 设桌面距地面高度为，初始总重力势能 刚离开桌面时，总重心距桌面​，总重力势能 重力势能减少量 由机械能守恒，刚离开桌面时动能，D正确。 故选D。 6. 如图为农业喷灌器械，已知喷口贴地，喷口横截面积为，喷出的水柱最高点离地高度约5 m，最大水平喷射距离为20 m。已知水的密度为，重力加速度取，忽略空气阻力的影响，该喷灌器的功率约为（　　） A. 50 W B. 100 W C. 500 W D. 1000 W 【答案】D 【解析】 【详解】 将斜抛运动分解为竖直方向的竖直上抛运动、水平方向的匀速直线运动：竖直方向：水柱最高点高度 由竖直上抛公式  可得 总运动时间为上升+下降，由对称性得总时间  水平方向：总射程 水平分速度  因此，水喷出的初速度  单位时间内，喷出的水的体积  质量  这些水获得的动能  功率 统一单位代入数值可得 故选D。 【点睛】 7. 如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　） A. ，质点恰好可以到达Q点 B. ，质点不能到达Q点 C. ，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D. ，质点到达Q点后，继续上升一段距离 【答案】C 【解析】 【详解】根据质点滑到轨道最低点N时，对轨道压力为4mg，利用牛顿第三定律可知，轨道对质点的支持力为4mg，则在最低点有 解得质点滑到最低点时的速度为 对质点从开始下落到滑到最低点的过程，由动能定理得 解得 对质点由最低点继续上滑的过程，到达Q点时克服摩擦力做功W′要小于W，由此可知，质点到达Q点后，可继续上升一段距离。 故选C。 8. 如图甲所示，倾角为的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量的货物（可视为质点）轻放到传送带底端，货物运动的速度随时间变化的图像如图乙所示，时刻货物到达传送带顶端，重力加速度取，，，货物从端运动到端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力做的功为 B. 整个过程货物克服重力做功的平均功率是 C. 货物与传送带间因摩擦产生的热量为 D. 因传输货物电动机多做的功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．货物受到的摩擦力做的功等于货物机械能的增量，即为 其中 解得，A错误； B．整个过程货物克服重力做功的平均功率是，B正确； C．开始阶段 其中 解得 货物与传送带间因摩擦产生的热量为，C错误； D．因传输货物电动机多做的功为，D错误。 故选B。 二、多选题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。每小题列出的四个备选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全得3分，不选、多选、错选均不得分） 9. 2024年8月1日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将“互联网高轨卫星02星”发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图所示，发射过程中卫星先被送至近地停泊轨道I，在点点火进入转移轨道II，再在点点火加速进入轨道III。已知地球半径为，地球表面重力加速度为，轨道III的半径是停泊轨道I的半径的3倍，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道III上运动的速率一定大于在轨道I上运动的速率 B. 卫星在轨道III上运动的机械能一定大于在轨道I上运动的机械能 C. 卫星在转移轨道II上运动时，在点的加速度比在点的加速度大 D. 卫星在转移轨道II上运动的周期小于卫星在轨道I上运动的周期 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 轨道III的半径大于轨道I的半径，故卫星在轨道III上运动的速率一定小于在轨道I上运动的速率，A错误； B．卫星从轨道I逐步变轨到轨道III的过程中，都需要点火对卫星做功，卫星的机械能逐步增大，故卫星在轨道III上运动的机械能一定大于在轨道I上运动的机械能，B正确； C．根据牛顿第二定律可得 由于点离地心的距离更大，故卫星在点的加速度比在点的加速度大，C正确； D．由开普勒第三定律可知 由于轨道III的半径是停泊轨道I的半径的3倍，故 解得 故卫星在转移轨道II上运动的周期大于卫星在轨道I上运动的周期，D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，倾角的圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴以的角速度匀速转动，盘面上距离转轴0.1 m处的小物块a恰好随圆盘一起匀速转动。现将圆盘水平放置，如图乙所示，置于圆盘上的小物块a、b通过长度为0.5 m的轻绳连接，a到圆盘中心的距离为0.2 m。已知a、b材料相同，质量均为2 kg，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。水平圆盘绕过圆心的竖直轴以角速度匀速转动，a、b位于圆盘的同一直径上且相对圆盘静止，下列说法正确的是（　　） A. 小物块与圆盘之间的动摩擦因数为0.7 B. 乙图中，若，则a受到的摩擦力为零 C. 乙图中，若b受到的摩擦力为零，则a受到的摩擦力为8 N D. 乙图中，的最大值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．倾斜圆盘上，小物块恰好不滑动，在最低点时，沿盘面方向，最大静摩擦力减去重力分力提供向心力 代入数据解得，故A错误； B．乙图中，离中心距离，绳长，、在中心两侧，故离中心距离​ 最大静摩擦力 设摩擦力指向中心为正，拉力为，向心力指向中心，得方程 两式相减得 当较小时，绳子松弛，均指向中心；当增大，需要的向心力更大，先达到最大静摩擦力 解得绳上有拉力的临界角速度 此后继续增大，保持，代入得 若，代入得 即受到的摩擦力恰好为零，达到最大静摩擦力，故B正确； C．若受到的摩擦力为零，即，根据之前分析，当大于临界值后，的摩擦力始终保持最大，之后不存在的情况；即只有时才会有，则，故C错误； D．当继续增大，减小为负（方向背离中心），直到大小达到最大静摩擦力，此时，达到最大值，代入得 解得，故D正确。 故选BD。 卷Ⅱ 非选择题（58分） 三、实验题（共16分） 11. 某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，可随水平杆一起以竖直杆为轴做匀速圆周运动，转动的角速度可以通过电动机来调节，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过光电门的时间。实验过程中细绳水平且始终被拉直，开始时拉力传感器的示数是零，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）小陈同学实验时，测出滑块中心到竖直杆的距离为L，让滑块随杆以某一角速度做匀速圆周运动时，力传感器的读数为F，光电门记录的遮光时间t，则滑块的角速度ω=______（用t、L、d表示）； （2）为探究向心力大小与角速度的关系，小陈同学调整水平杆转动的角速度，得到多组实验数据后，应做出F与______（填“t”“”“t2”或“”）的关系图像； （3）已知图乙中的斜率为k，横截距为a，滑块质量为m，当地重力加速度为g，则滑块中心到竖直杆的距离为______，滑块与水平杆之间的动摩擦因数为______。（均用所给字母表示） 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 滑块速度为 则滑块角速度 【小问2详解】 当角速度较小时，由滑块所受静摩擦力提供向心力，当角速度较大时，由细绳拉力和最大静摩擦力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 结合上述，整理得 可知，F与满足线性关系，故应做出F与图像。 【小问3详解】 [1][2]由（2）分析有 则有， 解得， 12. 某同学用重锤做“验证机械能守恒定律”的实验。让重锤从高处由静止开始下落，打点计时器就在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （1）下面是本实验的几个操作步骤，请在横线上填写合适的文字。 A.图________（填“甲”或“乙”）所示安装方案更好一些，按此示意图组装实验器材； B.将打点计时器接到________（填“直流”或“交流”）电源上； C.用天平测出重锤的质量； D.释放纸带，然后接通电源开关打出一条纸带； E.重复步骤D多次，得到多条纸带。 在以上实验步骤中，操作不当的是________（填步骤前的字母）。 （2）从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带如图丙所示，把第一个点记作O，在便于测量的地方另选连续的4个点A、B、C、D，测量出A、B、C、D各点到O点的距离分别为、、、。已知当地重力加速度为，打点计时器的打点周期为s，从打O点到打C点的过程中，重锤减少的重力势能________，增加的动能________。（结果均保留三位有效数字） （3）该同学重复分析多条纸带，发现重锤减少的重力势能总是比它增加的动能略大一些，你认为造成此结果的原因是________________________。 【答案】（1） ①. 乙 ②. 交流 ③. D （2） ①. 7.62J ②. 7.57J （3）存在空气阻力，纸带和打点计时器之间有摩擦阻力 【解析】 【小问1详解】 [1]A、在用自由落体“验证机械能守恒定律”时，我们是利用自由下落的物体带动纸带运动，通过打点计时器在纸带上打出的点求得动能及变化的势能；对于方案乙，能确保纸带处于竖直面上，所以乙所示安装方案更好一些。 [2]B、将打点计时器接到交流电源。 [3]以上操作步骤中，操作不当的是D，应先接通电源，再释放纸带。 【小问2详解】 [1]重力势能的减小量 [2]D点的瞬时速度 则重锤动能的增加量 【小问3详解】 存在空气阻力，纸带和打点计时器之间有摩擦阻力 四、解答题（共42分） 13. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与陶罐球心O的对径轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块，在陶罐内随陶罐一起转动且相对罐壁静止，物块和O点的连线与OO'之间的夹角θ=60°。已知小物块与陶罐间的动摩擦因数，可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，R=0.25 m，重力加速度为g取10 m/s2。求： （1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求物块的线速度v的大小； （2）小物块与转台不发生滑动时转台转动的最大角速度。 【答案】（1） （2）20 rad/s 【解析】 【小问1详解】 当摩擦力为零时，重力与支持力的合力提供向心力 解得 由几何关系得 线速度 【小问2详解】 角速度较大（上滑趋势，摩擦力向下） 竖直方向 水平方向 且f2=μFN2 联立解得ω2=20 rad/s 14. 某宇航员到达一星球表面，将一质量为m的物体从地面某高度处（高度远小于星球半径）沿水平方向以初速度抛出，经过时间t落地，此时速度方向与水平方向夹角为，已知万有引力常量为G，星球的半径R。忽略该星球自转的影响，，求： （1）该星球的第一宇宙速度大小； （2）该星球的平均密度； （3）若利用三颗同步卫星全覆盖该星球赤道周围，该星球自转的最小周期。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体落地时竖直方向的速度 又根据 解得 忽略星球自转的影响 方程联立解得该星球的第一宇宙速度 【小问2详解】 忽略星球自转 解得 又因为， 解得该星球的平均密度 【小问3详解】 若利用三颗同步卫星全覆盖该星球赤道周围，星球自转周期临界时如图所示 由几何关系可知， 同步卫星公转的周期等于星球自转的周期 解得该星球自转的最小周期 15. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足够长的木板，木板质量，上表面与C点等高。质量为的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数，求： （1）物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率； （2）物块在经过C点时，圆弧轨道对物块的支持力大小； （3）经过足够长时间，物块与木板之间摩擦产生的热能，木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大? 【答案】（1），；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）由题意得，物块在B点的速度与竖直方向夹角为，则 物块从A点到B点的运动时间为 物块在B点时重力的功率为 （2）物块在B点的速度为 根据机械能守恒 根据牛顿第二定律 得 （3）根据牛顿第二定律 对物块 对木板 得 ， 物块与木板共速时 得 物块与木板的位移分别为 ， 则物块与木板之间摩擦产生的热能为 板块共速后一起匀减速运动的加速度为 匀减速的位移为 木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 桐城中学2025—2026学年度下学期第三次学情调研 高一物理试卷 考生须知： 1.本卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂。 卷Ⅰ 选择题（42分） 一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列描述正确的是（　　） A. 开普勒通过长期观察行星的运动，总结出了行星运动定律 B. 第谷通过天文观测发现了行星绕着太阳运行的轨道是椭圆 C. 卡文迪什通过实验测出了地球表面的重力加速度g D. 牛顿推算出地面物体所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律 2. 如图所示，汽车在平直路面上匀速行驶，通过O点后进入足够长的斜坡。若始终保持油门不变（即发动机的输出功率不变），且全程所受摩擦和空气阻力大小不变，不计通过O点前后能量的损失，则下列关于汽车通过O点后运动情况的表述，正确的是（　 　） A. 先做加速度越来越小的减速运动，之后匀速运动 B. 先做加速度越来越大的减速运动，之后匀速运动 C. 速度突然减小，之后做加速度减小的加速运动直到匀速运动 D. 速度突然减小，之后保持匀速运动 3. 弹簧在社会生活中得到广泛的应用，如控制机械的运动、内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等。如图所示为一竖直放置的劲度系数足够大的轻质弹簧，其下端固定在水平地面上，一定质量的小球从轻质弹簧正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度减为零。对于小球和轻质弹簧组成的系统，在小球开始与弹簧接触至弹簧压缩到最短的过程中，下列正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的动能不断减小 C. 小球的动能与重力势能之和逐渐增大 D. 小球的动能与弹簧的弹性势能之和逐渐增大 4. 宇航员在空间站测量物体质量。如图所示，滑块放在水平桌面上，细线穿过桌面上的光滑小孔连接滑块与下端竖直固定的弹簧测力计。若在空间站里让滑块做周期为、半径为的匀速圆周运动时，弹簧测力计示数为。已知滑块与桌面的动摩擦因数为，重力加速度为，则滑块质量为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，有一条柔软的质量为、长为的均匀链条，开始时链条的置于水平桌面上，垂于桌外，并使链条处于静止状态。若不计一切摩擦，桌子足够高，以地面为零势能面。下列说法正确的是（　　） A. 垂于桌面外的链条的重力势能为负值 B. 若缓慢把链条全部拉回桌面上，在该过程中链条的机械能守恒 C. 若把链条全部拉回桌面上，垂于桌面外的链条的重心将上升 D. 若自由释放链条，则链条刚离开桌面时的动能大小等于 6. 如图为农业喷灌器械，已知喷口贴地，喷口横截面积为，喷出的水柱最高点离地高度约5 m，最大水平喷射距离为20 m。已知水的密度为，重力加速度取，忽略空气阻力的影响，该喷灌器的功率约为（　　） A. 50 W B. 100 W C. 500 W D. 1000 W 7. 如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　） A. ，质点恰好可以到达Q点 B. ，质点不能到达Q点 C. ，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D. ，质点到达Q点后，继续上升一段距离 8. 如图甲所示，倾角为的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量的货物（可视为质点）轻放到传送带底端，货物运动的速度随时间变化的图像如图乙所示，时刻货物到达传送带顶端，重力加速度取，，，货物从端运动到端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的摩擦力做的功为 B. 整个过程货物克服重力做功的平均功率是 C. 货物与传送带间因摩擦产生的热量为 D. 因传输货物电动机多做的功为 二、多选题（本大题共2小题，每小题5分，共10分。每小题列出的四个备选项中有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全得3分，不选、多选、错选均不得分） 9. 2024年8月1日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将“互联网高轨卫星02星”发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图所示，发射过程中卫星先被送至近地停泊轨道I，在点点火进入转移轨道II，再在点点火加速进入轨道III。已知地球半径为，地球表面重力加速度为，轨道III的半径是停泊轨道I的半径的3倍，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道III上运动的速率一定大于在轨道I上运动的速率 B. 卫星在轨道III上运动的机械能一定大于在轨道I上运动的机械能 C. 卫星在转移轨道II上运动时，在点的加速度比在点的加速度大 D. 卫星在转移轨道II上运动的周期小于卫星在轨道I上运动的周期 10. 如图甲所示，倾角的圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴以的角速度匀速转动，盘面上距离转轴0.1 m处的小物块a恰好随圆盘一起匀速转动。现将圆盘水平放置，如图乙所示，置于圆盘上的小物块a、b通过长度为0.5 m的轻绳连接，a到圆盘中心的距离为0.2 m。已知a、b材料相同，质量均为2 kg，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。水平圆盘绕过圆心的竖直轴以角速度匀速转动，a、b位于圆盘的同一直径上且相对圆盘静止，下列说法正确的是（　　） A. 小物块与圆盘之间的动摩擦因数为0.7 B. 乙图中，若，则a受到的摩擦力为零 C. 乙图中，若b受到的摩擦力为零，则a受到的摩擦力为8 N D. 乙图中，的最大值为 卷Ⅱ 非选择题（58分） 三、实验题（共16分） 11. 某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，可随水平杆一起以竖直杆为轴做匀速圆周运动，转动的角速度可以通过电动机来调节，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过光电门的时间。实验过程中细绳水平且始终被拉直，开始时拉力传感器的示数是零，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）小陈同学实验时，测出滑块中心到竖直杆的距离为L，让滑块随杆以某一角速度做匀速圆周运动时，力传感器的读数为F，光电门记录的遮光时间t，则滑块的角速度ω=______（用t、L、d表示）； （2）为探究向心力大小与角速度的关系，小陈同学调整水平杆转动的角速度，得到多组实验数据后，应做出F与______（填“t”“”“t2”或“”）的关系图像； （3）已知图乙中的斜率为k，横截距为a，滑块质量为m，当地重力加速度为g，则滑块中心到竖直杆的距离为______，滑块与水平杆之间的动摩擦因数为______。（均用所给字母表示） 12. 某同学用重锤做“验证机械能守恒定律”的实验。让重锤从高处由静止开始下落，打点计时器就在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （1）下面是本实验的几个操作步骤，请在横线上填写合适的文字。 A.图________（填“甲”或“乙”）所示安装方案更好一些，按此示意图组装实验器材； B.将打点计时器接到________（填“直流”或“交流”）电源上； C.用天平测出重锤的质量； D.释放纸带，然后接通电源开关打出一条纸带； E.重复步骤D多次，得到多条纸带。 在以上实验步骤中，操作不当的是________（填步骤前的字母）。 （2）从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带如图丙所示，把第一个点记作O，在便于测量的地方另选连续的4个点A、B、C、D，测量出A、B、C、D各点到O点的距离分别为、、、。已知当地重力加速度为，打点计时器的打点周期为s，从打O点到打C点的过程中，重锤减少的重力势能________，增加的动能________。（结果均保留三位有效数字） （3）该同学重复分析多条纸带，发现重锤减少的重力势能总是比它增加的动能略大一些，你认为造成此结果的原因是________________________。 四、解答题（共42分） 13. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与陶罐球心O的对径轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块，在陶罐内随陶罐一起转动且相对罐壁静止，物块和O点的连线与OO'之间的夹角θ=60°。已知小物块与陶罐间的动摩擦因数，可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，R=0.25 m，重力加速度为g取10 m/s2。求： （1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求物块的线速度v的大小； （2）小物块与转台不发生滑动时转台转动的最大角速度。 14. 某宇航员到达一星球表面，将一质量为m的物体从地面某高度处（高度远小于星球半径）沿水平方向以初速度抛出，经过时间t落地，此时速度方向与水平方向夹角为，已知万有引力常量为G，星球的半径R。忽略该星球自转的影响，，求： （1）该星球的第一宇宙速度大小； （2）该星球的平均密度； （3）若利用三颗同步卫星全覆盖该星球赤道周围，该星球自转的最小周期。 15. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足够长的木板，木板质量，上表面与C点等高。质量为的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数，求： （1）物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率； （2）物块在经过C点时，圆弧轨道对物块的支持力大小； （3）经过足够长时间，物块与木板之间摩擦产生的热能，木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $