精品解析：山东嘉祥县第一中学2025-2026学年度第二学期质量检测高一物理试题

2025—2026学年度第二学期质量检测 高一物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 图（a）所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图（b）为其结构示意图，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。现保持伞柄不动，向上推滑环P开伞，则此过程中（　　） A. M点与N点的线速度方向不可能沿PM方向 B. M点线速度大小始终为N点的一半 C. N点角速度大小是M点的2倍 D. N点的向心加速度大小是M点的4倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．圆周运动线速度方向为轨迹切线方向，始终垂直于转动半径ON。开伞过程中，当PM恰好垂直于ON时，线速度方向就沿PM方向，因此线速度方向是可能沿PM方向的，故A错误； BC．M是ON的中点，因此转动半径满足 又M、N同轴绕O转动，角速度ω相同，由可知，M点线速度大小始终为N点的一半，故B正确，C错误； D．向心加速度可知，N点向心加速度是M点的2倍，故D错误； 故选B。 2. 某研究小组设计一动车转弯轨道，动车以安全速度转弯时内外轨均不受到挤压，动车组经过该转弯处时的安全设计速度为v，设计的路面外高内低与水平面的夹角为，不考虑空气阻力，重力加速度为g。则该处的转弯半径大小应为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】动车以安全速度转弯时内外轨不受挤压，向心力由重力与轨道支持力的合力提供，合力方向水平指向圆心 竖直方向无加速度，受力平衡 水平方向合力提供向心力 联立解得转弯半径 故选A。 3. 如图甲所示，花样滑冰比赛中男运动员牵着女运动员的手做圆周运动，女运动员的鞋恰对冰面无压力，在冰面上做圆周运动，可简化为如图乙所示的空中圆锥摆模型。小球到悬挂点的摆线长不变，摆线与竖直方向的夹角为，若男运动员站立的高度缓慢变大一些，女运动员的鞋始终与冰面接触但无压力，则女运动员圆周运动的（　　） A. 线速度变大 B. 角速度变小 C. 周期变小 D. 向心加速度不变 【答案】B 【解析】 【详解】BC．设摆线长为L（题干说明摆线长不变），悬挂点（男运动员的手）到女运动员圆周运动平面的竖直高度为h，女运动员做圆周运动的半径为r，鞋对冰面无压力，因此重力与拉力的合力提供向心力，有 由几何关系得 解得 且 男运动员高度变大，女运动员位置不变，因此h（悬挂点到圆周平面的竖直高度）增大，角速度变小，周期变大，故B正确，C错误； A．根据线速度与角速度公式有，则h增大，v减小，故A错误； D．根据牛顿第二定律有 解得 可见h增大，减小，加速度减小，故D错误； 故选B。 4. 如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，现对其施加一与竖直方向成角的恒定拉力F，物体沿水平面运动，经时间t速度为v。则（　　） A. 时间t内拉力F做功为 B. 时间t内拉力F做功为 C. 时间t内克服摩擦力做功 D. t时刻拉力的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物体做匀变速直线运动，位移为 时间t内拉力F做功为，故AB错误； C．根据动能定理：合外力做功等于动能变化，即 解得，故C错误； D．t时刻拉力的瞬时功率为，故D正确； 故选D。 5. 我国的鹊桥号中继星实现全球首次月球背面的中继通信，解决了月背与地球通信的世界级难题。如图所示鹊桥号中继星处在地月系统中的拉格朗日点。卫星1处在拉格朗日点，已知处在拉格朗日点的鹊桥号和卫星1在地球和月球的共同引力作用下，与月球一起同步绕地球做匀速圆周运动。则（　　） A. 月球的线速度大于鹊桥号的线速度 B. 卫星1的线速度小于鹊桥号的线速度 C. 卫星1的向心加速度大于鹊桥号的向心加速度 D. 卫星1的向心加速度大于月球的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据题意，鹊桥号、卫星1都与月球同步绕地球做匀速圆周运动，因此三者角速度相等。由题图可得三者绕地球的轨道半径关系 根据线速度公式可知，故A错误，B正确； CD．根据向心加速度公式 可知，故CD错误； 故选B。 6. 如图所示，长L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球甲、乙，放置在光滑水平桌面上，杆中心O有一竖直方向的固定转动轴，小球甲、乙的质量分别为3m、m。另有一质量为3m的配重丙，为使杆绕轴在水平桌面上转动时，杆对轴的拉力为零，应将配重丙固定在轻杆上的位置为（　　） A. 距甲球处 B. 距甲球处 C. 距乙球处 D. 距乙球处 【答案】C 【解析】 【详解】因甲的质量大于乙的质量，则配重丙应该放到乙一侧，设距离乙球为x，则由题意可知对甲 对丙 对乙，其中 解得 故选C。 7. 2025年9月我国在山东日照附近海域，采用一箭十二星海上发射方式，将吉利星座06组卫星和北大时空星01星共12颗卫星送入轨道，发射取得圆满成功。不同高度的卫星均绕地球做匀速圆周运动，卫星单位时间内圆周运动走过的弧长L与卫星的轨道半径r的关系图像如图所示，图线斜率为k。已知引力常量为G，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对卫星，由万有引力充当向心力有 解得 卫星单位时间内圆周运动走过的弧长 根据图像斜率可知 解得 故选B。 8. 一质量为m的新能源汽车在平直公路上进行加速测试，启动后由静止开始以加速度做匀加速运动，达到额定功率后继续加速，当速度大小为v时加速度大小为，已知阻力大小恒为F，则汽车匀加速运动的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设匀加速运动的时间为t，当速度为时，汽车达到额定功率，设此时牵引力为，由牛顿第二定律 由功率公式 又 当速度大小为v时加速度大小为有 联立解得 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 随着人类发射卫星的增多，产生了很多垃圾卫星和太空碎片，和平利用太空越来越重要，“轨道康复者”航天器可给卫星补充能源，延长卫星寿命。如图所示，在某次拯救一颗地球静止同步卫星时，两者在同一平面内沿相同绕行方向做匀速圆周运动，此时两者相距最远，轨道半径之比为。两者在图示轨道稳定运行，下列说法正确的是（　　） A. “轨道康复者”可能经过济南正上方 B. “轨道康复者”比同步卫星的线速度大 C. 同步卫星的发射速度等于7.9km/s D. 从图示时刻，再经两者相距最近 【答案】BD 【解析】 【详解】A．“轨道康复者”的轨道与同步卫星在同一平面内，可知其轨道在地球赤道上方，不可能经过济南正上方，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 解得 “轨道康复者”的轨道半径较小，可知其线速度大于同步卫星的线速度，故B正确； C．同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度，即7.9km/s，故C错误； D．从图示时刻，再经相距最近，设“轨道康复者”的角速度为，同步卫星的角速度为，有 其中，， 两者轨道半径之比为，根据开普勒第三定律有 可得 解得，故D正确。 故选BD。 10. 在某次救援中，用无人机给受困群众投送物资，无人机与物资总质量为50 kg，无人机沿竖直方向运动，其速度随时间变化的图像如图所示，竖直向上为正方向，取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 0~2 s无人机做功2400 J B. 0~2 s合外力做功200 J C. 1 s末无人机的输出功率是4.5 s末输出功率的2倍 D. 0~5 s无人机和物资重力势能的最大增加量为6000 J 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．0~2 s，由图像的面积可得位移为4m。 根据动能定理 根据 解得。故A正确，B错误； C．由图像的斜率可知1 s末的加速度为；4.5 s末的加速度为。 根据牛顿第二定律 1 s末的无人机的牵引力为；4.5 s末的牵引力为。 由图像可知1 s末和4.5 s末速度相同，根据，可得1 s末无人机的输出功率是4.5 s末输出功率的2倍。故C正确； D．0~5 s重力势能一直增加，由图像的面积可得0~5 s位移为14m。重力势能的最大增加量为。故D错误。 故选 AC。 11. 如图所示，某飞船沿半径为的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T。为使该飞船返回地面，宇航员在轨道1上A点启动发动机，使飞船速度瞬间改变后关闭发动机，飞船恰好能沿着以地心为焦点的椭圆轨道2运行，该椭圆轨道与地球表面B点相切。已知地球半径为R，，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 在椭圆轨道2上由A点运动到B点的过程中万有引力做正功 B. 在1轨经过A点的速度大于在2轨经过A点的速度 C. 在1轨过A点的向心加速度大于在2轨过A点的向心加速度 D. 在椭圆轨道2上由A点运动到B点的最短时间为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．飞船从椭圆轨道的A运动到B的过程中，逐渐靠近地心，万有引力方向指向地心，与飞船位移方向夹角为锐角，因此万有引力做正功，故A正确； B．飞船从圆轨道1变到椭圆轨道2，需要做向心运动，因此必须在A点减速，使万有引力大于所需向心力，从而向地心偏转入椭圆轨道。因此圆轨道1经过A点的速度大于椭圆轨道2经过A点的速度，故B正确； C．根据万有引力提供向心力有 解得 同一位置A到地心的距离相同，则飞船在两个轨道经过A点的向心加速度大小相等，故C错误； D．根据开普勒第三定律有 解得 卫星在椭圆轨道2上由A点运动到B点的最短时间为，故D正确； 故选ABD。 12. 用一水平向左的恒力F，将质量为m的滑块从斜坡底端a推到顶端b。已知运动过程中受到的摩擦力大小为f，斜坡的ab长为l，坡高为h，重力加速度为g，该过程中（　　） A. 推力做功为 B. 重力做功mgh C. 克服摩擦力做功fl D. 机械能增加 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据做功的公式可知，推力做功为，故A正确； B．重力做功为，故B错误； C．克服摩擦力做功为，故C正确； D．除重力外，其他力做功代表机械能变化，则机械能增大，故D错误； 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图所示是“探究圆周运动向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 （1）若要研究向心力的大小F与质量m的关系时，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径________（选填“”“”或“”），调整长槽中小球的轨道半径与短槽中小球半径________，将质量不同的小球、分别放在挡板A、C处，转动时记录左、右标尺上露出的红白相间的等分格数分别为、，比较是否满足________关系（用所测物理量表达），以验证关于F与m的关系。 （2）为减小实验误差，手柄转动的角速度应适当________（选填“大一些”或“小一些”）。 【答案】（1） ①. ②. 相等 ③. （2）大一些 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验运用控制变量法探究向心力与各物理量的关系，研究F与m的关系时，需要控制两个小球的角速度ω、圆周运动半径r不变，即调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径=，调整长槽中小球的轨道半径与短槽中小球半径相等。 [3]根据向心力公式 ω、r不变时F∝m，因此可得关系，验证该关系即可。 【小问2详解】 转动角速度越大，小球向心力越大，弹簧形变越明显，测量的相对误差越小，因此角速度应适当大一些。 14. 如图所示，一同学利用长木板上做探究动能定理的实验，实验器材有：带有窄遮光条的滑块、光电门、毫米刻度尺、游标卡尺、弹簧测力计、弹射装置。实验操作如下： ①在水平长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动滑块，记录弹簧测力计示数F。 ②长木板水平固定，左端固定一弹簧原长在O点，光电门固定在木板上的A点。测出滑块上遮光条宽度为d。 ③滑块压缩弹簧后释放，弹出后记录遮条片经过光电门的挡光时间t； ④滑块停止运动后停在B点，测出A、B间的距离x； ⑤改变滑块弹出速度，重复实验，记录数据。 （1）滑块经过光电门到停止运动的过程中克服阻力做功为________（用所测物理量符号表示），为测出动能的减少量还需要测出____________________（物理量及符号），则动能的减少量为________________（用所测物理量符号表示），比较两者是否相等。 （2）为减小偶然误差，根据多组数据做出了滑块的位移图像，得到图像斜率为k，若满足__________则在误差允许范围内动能定理成立。 【答案】（1） ①. Fx ②. 滑块质量m ③. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1] 步骤①中，弹簧测力计水平匀速拉动滑块时，拉力与滑动摩擦力平衡，因此滑块受到的摩擦力f=F。滑块从光电门A运动到停止位置B，位移为x，因此过程中克服阻力做功为Wf=fx=Fx。 [2] [3]滑块经过光电门的速度近似为 动能减少量为 因此要得到动能减少量，还需要测量滑块（含遮光条）的质量m。 【小问2详解】 根据动能定理，动能减少量等于克服阻力做功，即 整理得 因此图像的斜率 若满足该关系，误差允许范围内动能定理成立。 15. 如图甲所示为某实验平台装置示意图，水平转台与电动机通过皮带连接，在电机的带动下绕过圆心的竖直轴O转动。转台皮带轮的半径，电动机皮带轮半径，皮带与两轮之间不发生滑动。将质量为5 kg的物块静置于转台上A点，物块到转台圆心O的距离，时刻启动电机，电机由静止开始加速转动，其角速度与时间关系图像如图乙所示，物块能随转台一起转动（相对转台静止），物块与转台间的动摩擦因数，重力加速度，求： （1）电动机稳定转动时物块的线速度大小； （2）电动机稳定转动时物块受到的摩擦力大小； （3）加速过程静摩擦力对物块做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 稳定转动时平台角速度为，根据，其中 物块的线速度为， 解得 【小问2详解】 电动机稳定转动时的摩擦力提供向心力， 解得 方向指向圆心； 【小问3详解】 加速过程静摩擦力对物块做的功为W，由动能定理 16. 一天文爱好者观测到一个行星的半径为R，有一卫星在距该星球表面的轨道上绕其做圆周运动，其绕飞周期为T，引力常量为G，忽略星球自转的影响，周围其他行星对该绕飞体的作用力忽略不计，求： （1）该星球的密度； （2）该星球的第一宇宙速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设行星质量为M，根据万有引力提供向心力，有 星球的密度为 解得 【小问2详解】 设第一宇宙速度为v，有 解得 17. 如图所示，一同学在滑冰场做游戏，在倾角为的足够大的固定光滑斜面上，用长度为2 m的轻绳一端固定在O点，另一端固定质量的小球。在最低点A用锤子击打小球使其立即获得初速度，小球恰能在斜面上做完整的圆周运动，重力加速度，，，轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。求： （1）小球静止在A点时绳子的拉力； （2）击打过程锤子对小球做的功； （3）小球经过与圆心O等高的C点时绳子的拉力大小 【答案】（1），方向沿斜面向上 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在A点由受力平衡，有 解得 方向沿斜面向上 【小问2详解】 球恰能过B点，由向心力公式，有 从A到B过程由动能定理，有 解得 【小问3详解】 从A到C由动能定理，有 在C点的拉力大小为，则 解得 18. 如图所示，竖直平面内，一水平轨道OC与光滑半圆形轨道CDE在C点平滑连接，固定在水平地面上，轨道半径。半圆轨道由细圆管制成（管径不计），可视为质点的A、B两小物块靠在一起，静置于轨道左端O点，OC长度。现用一沿OC方向的水平推力F作用在A上，使A、B向右运动，前进撤去推力，之后物块B进入圆形轨道，对轨道的最大压力大小为72.5 N，已知A、B质量均为1.0 kg，A与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，B与水平轨道间的摩擦不计，重力加速度大小取。求： （1）推力F的大小； （2）物块B经过最高点时对轨道的压力； （3）物块A在圆轨道内能上升的最大高度，B的落地点到A的静止点的距离。 【答案】（1） （2），方向竖直向上 （3）0.25m； 【解析】 【小问1详解】 设A、B分离时的速度为，之后B在水平轨道上匀速运动，在最低点对轨道的压力最大，有 解得 对AB整体的加速过程，由动能定理 解得 【小问2详解】 对物块B从C到E过程由动能定理 设在E点受到向下的压力，则 解得 由牛顿第三定律可知对轨道的压力大小为12.5 N，方向竖直向上 【小问3详解】 物块A减速到达C点后在圆轨道内上升的最大高度为h，从撤去推力到A运动到最高点由动能定理有 解得 A返回水平轨道向左前进的距离为，由动能定理 解得 B物块将从E点水平抛出，水平位移为 竖直方向 解得 故AB间距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期质量检测 高一物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 图（a）所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图（b）为其结构示意图，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。现保持伞柄不动，向上推滑环P开伞，则此过程中（　　） A. M点与N点的线速度方向不可能沿PM方向 B. M点线速度大小始终为N点的一半 C. N点角速度大小是M点的2倍 D. N点的向心加速度大小是M点的4倍 2. 某研究小组设计一动车转弯轨道，动车以安全速度转弯时内外轨均不受到挤压，动车组经过该转弯处时的安全设计速度为v，设计的路面外高内低与水平面的夹角为，不考虑空气阻力，重力加速度为g。则该处的转弯半径大小应为（　　） A. B. C. D. 3. 如图甲所示，花样滑冰比赛中男运动员牵着女运动员的手做圆周运动，女运动员的鞋恰对冰面无压力，在冰面上做圆周运动，可简化为如图乙所示的空中圆锥摆模型。小球到悬挂点的摆线长不变，摆线与竖直方向的夹角为，若男运动员站立的高度缓慢变大一些，女运动员的鞋始终与冰面接触但无压力，则女运动员圆周运动的（　　） A. 线速度变大 B. 角速度变小 C. 周期变小 D. 向心加速度不变 4. 如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，现对其施加一与竖直方向成角的恒定拉力F，物体沿水平面运动，经时间t速度为v。则（　　） A. 时间t内拉力F做功为 B. 时间t内拉力F做功为 C. 时间t内克服摩擦力做功 D. t时刻拉力的功率为 5. 我国的鹊桥号中继星实现全球首次月球背面的中继通信，解决了月背与地球通信的世界级难题。如图所示鹊桥号中继星处在地月系统中的拉格朗日点。卫星1处在拉格朗日点，已知处在拉格朗日点的鹊桥号和卫星1在地球和月球的共同引力作用下，与月球一起同步绕地球做匀速圆周运动。则（　　） A. 月球的线速度大于鹊桥号的线速度 B. 卫星1的线速度小于鹊桥号的线速度 C. 卫星1的向心加速度大于鹊桥号的向心加速度 D. 卫星1的向心加速度大于月球的向心加速度 6. 如图所示，长L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球甲、乙，放置在光滑水平桌面上，杆中心O有一竖直方向的固定转动轴，小球甲、乙的质量分别为3m、m。另有一质量为3m的配重丙，为使杆绕轴在水平桌面上转动时，杆对轴的拉力为零，应将配重丙固定在轻杆上的位置为（　　） A. 距甲球处 B. 距甲球处 C. 距乙球处 D. 距乙球处 7. 2025年9月我国在山东日照附近海域，采用一箭十二星海上发射方式，将吉利星座06组卫星和北大时空星01星共12颗卫星送入轨道，发射取得圆满成功。不同高度的卫星均绕地球做匀速圆周运动，卫星单位时间内圆周运动走过的弧长L与卫星的轨道半径r的关系图像如图所示，图线斜率为k。已知引力常量为G，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 8. 一质量为m的新能源汽车在平直公路上进行加速测试，启动后由静止开始以加速度做匀加速运动，达到额定功率后继续加速，当速度大小为v时加速度大小为，已知阻力大小恒为F，则汽车匀加速运动的时间为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 随着人类发射卫星的增多，产生了很多垃圾卫星和太空碎片，和平利用太空越来越重要，“轨道康复者”航天器可给卫星补充能源，延长卫星寿命。如图所示，在某次拯救一颗地球静止同步卫星时，两者在同一平面内沿相同绕行方向做匀速圆周运动，此时两者相距最远，轨道半径之比为。两者在图示轨道稳定运行，下列说法正确的是（　　） A. “轨道康复者”可能经过济南正上方 B. “轨道康复者”比同步卫星的线速度大 C. 同步卫星的发射速度等于7.9km/s D. 从图示时刻，再经两者相距最近 10. 在某次救援中，用无人机给受困群众投送物资，无人机与物资总质量为50 kg，无人机沿竖直方向运动，其速度随时间变化的图像如图所示，竖直向上为正方向，取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 0~2 s无人机做功2400 J B. 0~2 s合外力做功200 J C. 1 s末无人机的输出功率是4.5 s末输出功率的2倍 D. 0~5 s无人机和物资重力势能的最大增加量为6000 J 11. 如图所示，某飞船沿半径为的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T。为使该飞船返回地面，宇航员在轨道1上A点启动发动机，使飞船速度瞬间改变后关闭发动机，飞船恰好能沿着以地心为焦点的椭圆轨道2运行，该椭圆轨道与地球表面B点相切。已知地球半径为R，，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 在椭圆轨道2上由A点运动到B点的过程中万有引力做正功 B. 在1轨经过A点的速度大于在2轨经过A点的速度 C. 在1轨过A点的向心加速度大于在2轨过A点的向心加速度 D. 在椭圆轨道2上由A点运动到B点的最短时间为 12. 用一水平向左的恒力F，将质量为m的滑块从斜坡底端a推到顶端b。已知运动过程中受到的摩擦力大小为f，斜坡的ab长为l，坡高为h，重力加速度为g，该过程中（　　） A. 推力做功为 B. 重力做功mgh C. 克服摩擦力做功fl D. 机械能增加 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图所示是“探究圆周运动向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 （1）若要研究向心力的大小F与质量m的关系时，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径________（选填“”“”或“”），调整长槽中小球的轨道半径与短槽中小球半径________，将质量不同的小球、分别放在挡板A、C处，转动时记录左、右标尺上露出的红白相间的等分格数分别为、，比较是否满足________关系（用所测物理量表达），以验证关于F与m的关系。 （2）为减小实验误差，手柄转动的角速度应适当________（选填“大一些”或“小一些”）。 14. 如图所示，一同学利用长木板上做探究动能定理的实验，实验器材有：带有窄遮光条的滑块、光电门、毫米刻度尺、游标卡尺、弹簧测力计、弹射装置。实验操作如下： ①在水平长木板上，用弹簧测力计水平匀速拉动滑块，记录弹簧测力计示数F。 ②长木板水平固定，左端固定一弹簧原长在O点，光电门固定在木板上的A点。测出滑块上遮光条宽度为d。 ③滑块压缩弹簧后释放，弹出后记录遮条片经过光电门的挡光时间t； ④滑块停止运动后停在B点，测出A、B间的距离x； ⑤改变滑块弹出速度，重复实验，记录数据。 （1）滑块经过光电门到停止运动的过程中克服阻力做功为________（用所测物理量符号表示），为测出动能的减少量还需要测出____________________（物理量及符号），则动能的减少量为________________（用所测物理量符号表示），比较两者是否相等。 （2）为减小偶然误差，根据多组数据做出了滑块的位移图像，得到图像斜率为k，若满足__________则在误差允许范围内动能定理成立。 15. 如图甲所示为某实验平台装置示意图，水平转台与电动机通过皮带连接，在电机的带动下绕过圆心的竖直轴O转动。转台皮带轮的半径，电动机皮带轮半径，皮带与两轮之间不发生滑动。将质量为5 kg的物块静置于转台上A点，物块到转台圆心O的距离，时刻启动电机，电机由静止开始加速转动，其角速度与时间关系图像如图乙所示，物块能随转台一起转动（相对转台静止），物块与转台间的动摩擦因数，重力加速度，求： （1）电动机稳定转动时物块的线速度大小； （2）电动机稳定转动时物块受到的摩擦力大小； （3）加速过程静摩擦力对物块做的功。 16. 一天文爱好者观测到一个行星的半径为R，有一卫星在距该星球表面的轨道上绕其做圆周运动，其绕飞周期为T，引力常量为G，忽略星球自转的影响，周围其他行星对该绕飞体的作用力忽略不计，求： （1）该星球的密度； （2）该星球的第一宇宙速度大小。 17. 如图所示，一同学在滑冰场做游戏，在倾角为的足够大的固定光滑斜面上，用长度为2 m的轻绳一端固定在O点，另一端固定质量的小球。在最低点A用锤子击打小球使其立即获得初速度，小球恰能在斜面上做完整的圆周运动，重力加速度，，，轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。求： （1）小球静止在A点时绳子的拉力； （2）击打过程锤子对小球做的功； （3）小球经过与圆心O等高的C点时绳子的拉力大小 18. 如图所示，竖直平面内，一水平轨道OC与光滑半圆形轨道CDE在C点平滑连接，固定在水平地面上，轨道半径。半圆轨道由细圆管制成（管径不计），可视为质点的A、B两小物块靠在一起，静置于轨道左端O点，OC长度。现用一沿OC方向的水平推力F作用在A上，使A、B向右运动，前进撤去推力，之后物块B进入圆形轨道，对轨道的最大压力大小为72.5 N，已知A、B质量均为1.0 kg，A与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，B与水平轨道间的摩擦不计，重力加速度大小取。求： （1）推力F的大小； （2）物块B经过最高点时对轨道的压力； （3）物块A在圆轨道内能上升的最大高度，B的落地点到A的静止点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $