精品解析：河南漯河市临颍县第一高级中学等校2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题

高一物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 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。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 甲球从某一高度由静止释放，做自由落体运动落至水平地面。乙球从同样的高度由静止释放，运动过程中受到水平方向的恒定风力。仅考虑甲、乙第一次落地前的运动，则下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙的位移相同 B. 由于乙受风力，因此乙的运动时间更短 C. 乙落地前的运动轨迹为直线 D. 若风力很大，乙可能落不到地面 【答案】C 【解析】 【详解】A．位移是矢量。甲的位移大小等于下落高度，方向竖直向下；乙除竖直位移外，水平方向还有额外位移，合位移大小大于、方向斜向下，二者位移不相同，故A错误； B．两球竖直方向均做自由落体运动，由 解得 可知时间仅由下落高度决定，与水平受力无关，二者运动时间相等，故B错误； C．乙初速度为0，所受重力、水平风力均为恒力，因此合加速度恒定，初速度为0的匀加速运动轨迹为直线，故C正确； D．竖直方向乙始终受重力作用做匀加速下落运动，无论水平风力多大，经过一定会落地，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，甲、乙两位同学在各自的圆形跑道以相同速率同向匀速跑步，两运动轨迹圆心均为。某一时刻两人位置连线沿半径方向，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两人的角速度可能相同 B. 甲、乙两人任意时刻的位置连线均通过圆心 C. 甲、乙两人的运动周期可能相同 D. 甲、乙两人的向心力大小可能相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图和题意可知甲、乙两人速率相同、半径不同（），根据可知，，故A错误； B．图示时刻两人位置连线过圆心，但，之后甲转过的角度会比乙大，位置连线不再通过圆心。故B错误； C．因为两人角速度不同，根据可知，两人周期不同，故C错误； D．由于两人质量关系未知，根据可知，甲、乙两人的向心力大小可能相同，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，两球分别从空中点和点沿同一方向水平抛出，并同时经过同一点，、、共线且，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ） A. 点的球先抛出 B. 点的球和点的球运动到点所用的时间之比为 C. 点处的球和点处的球的初速度之比为 D. 两球到点时速度方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．两球均做平抛运动，竖直方向有 解得 可知h越大，时间越长，由于从A、C高度大于B、C高度，可知从A点抛出的小球运动到C点过程时间更长，又因为两球同时经过同一点C，则A点的球先抛出，故A错误； B．设AC连线与水平方向夹角为（为锐角），则有 根据可知，点的球和点的球运动到点所用的时间之比为，故B错误； C．两小球水平方向分别有 联立整理得，故C错误； D．由图可知，该过程两球的位移偏转角均为，根据平抛运动推论，位移偏转角的正切值的2倍等于速度偏转角的正切值，因此两球的速度偏转角的正切值相同，故两球到点时速度方向相同，故D正确。 故选D。 4. 金星的半径约为地球半径的，质量约为地球质量的。地球表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为。以下说法正确的是（ ） A. 金星表面的重力加速度约为 B. 金星表面的重力加速度约为 C. 金星的“第一宇宙速度”约为 D. 金星的“第一宇宙速度”约为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．忽略星球自转时，表面重力加速度满足 得 金星与地球重力加速度比值为 则金星表面的重力加速度约为，故AB错误； CD．第一宇宙速度是近地卫星环绕速度，满足 得 金星与地球第一宇宙速度比值为 可得，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，两名运动员先后在不同位置斜向上抛出质量为的篮球，均空心落入篮筐。两球轨迹的交点为，且两球经过点时的速率相同。已知甲、乙两球出手高度相同，忽略空气阻力，则关于篮球从抛出到入筐的过程，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两球以相同的速度落入筐中 B. 甲、乙两球在最高点的机械能不相同 C. 甲球在空中运动过程中重力做功的平均功率更大 D. 若两球同时抛出，两球有可能同时到达点 【答案】C 【解析】 【详解】A．忽略空气阻力，两球做斜抛运动，经过点时的速率相同，两球质量相同，可得在点时的动能相同；又点与篮筐高度差一样，根据机械能守恒得，两球落入筐时动能相同，即入筐时速度大小相同；甲、乙两球抛射角不同，入框时速度方向不同，因此两球落入筐中的速度不同，故A错误； B．根据A选项得，两球在点时的动能相同，以抛出时所在位置为重力势能零势能面，可得两球在点时的重力势能相同，所以两球在点时的机械能相同，又斜抛运动过程中机械能守恒，则整个运动过程中两球的机械能相同，故B错误； C．斜抛运动中运动时间由竖直分运动决定，高度越高，运动时间越长，所以乙的运动时间更长，甲球运动时间更短。又从抛出到入筐的过程中高度变化相等，重力做功相同，则甲球在空中运动过程中重力做功的平均功率更大，故C正确； D．乙球能够到达的最大高度比甲球大，则乙竖直方向的分初速度更大，若两球同时抛出，则乙先到达P点，故D错误。 故选C。 6. 轨道玩具汽车有趣益智，深受小朋友的喜欢。如图所示，是某轨道玩具汽车一部分轨道的简化图，轨道Ⅰ为倾斜轨道，轨道Ⅱ一部分为圆心在点，半径为的半圆形水平板，另一部分为半圆边缘处的竖直挡板，可看成质点的质量为的小车从轨道Ⅰ上高为处静止释放，到达轨道Ⅱ时贴着挡板内侧运动。所有摩擦不计，小车从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时无能量损失，重力加速度为，则小车经过点时轨道Ⅱ对小车的作用力大小是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小车从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时，由机械能守恒 小车经过点，水平方向 竖直方向 轨道Ⅱ对小车的作用力（合力）大小是 故选C。 7. 如图所示，球1从点由静止释放，同时球2自水平地面上点斜向左上方抛出。、的水平、竖直距离均为，重力加速度。要使两球在第一次落地前相遇，球2的初速度（ ） A. 大小无要求，方向由指向 B. 大小无要求，方向由指向的下方 C. 大于，方向由指向 D. 大于，方向由指向 【答案】D 【解析】 【详解】设球1空中运动时间为，则有 解得 要使两球在第一次落地前相遇，相遇时间必须满足。两球的加速度均为重力加速度 g，因此它们在竖直方向的相对加速度为0，相对运动是匀速直线运动，因此球2的初速度方向必须由B指向A，才能保证两球在水平和竖直方向同时相遇，A、B两点的水平和竖直距离均为5m，则两点的直线距离为 相遇时间t<1s，因此球2的初速度大小需满足。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某物流公司使用一架质量为的六旋翼无人机进行快递配送。该无人机需要将一个质量为的包裹从地面竖直向上运送至高度为的阳台，上升时受到恒定的空气阻力。重力加速度为，无人机的额定功率为。下列说法正确的是（ ） A. 若无人机从静止开始以加速度匀加速上升，匀加速阶段的最大速度 B. 若无人机从静止开始以加速度匀加速上升，匀加速阶段的最大速度 C. 上升过程中无人机和包裹所受合力与包裹所受合力大小之比始终为 D. 若将包裹运送至阳台上，电动机至少需要做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．匀加速上升时，对无人机和包裹整体进行受力分析，根据牛顿第二定律有 解得匀加速上升时牵引力的大小为 则根据可知，匀加速阶段的最大速度为，故A错误，B正确； C．根据牛顿第二定律可知，上升过程中无人机和包裹整体所受的合力为 包裹所受的合力大小为 由于上升过程中无人机和包裹的加速度始终相等，即 所以上升过程中无人机和包裹所受合力与包裹所受合力大小之比始终为，故C错误； D．由分析可知，当将包裹匀速运送至阳台上时，电动机做的功有最小值，此时根据动能定理有 解得电动机至少需要做的功为，故D正确。 故选BD。 9. 为了验证地球对月球的引力与地球对地球表面物体的引力遵循相同的规律，牛顿进行了著名的“月—地检验”。月球绕地球做圆周运动的向心加速度为，地球表面做自由落体运动的苹果的加速度为，月球轨道半径为，地球半径为，，忽略地球自转影响。关于“月—地检验”，下列说法正确的是（ ） A. 可以通过测量月球绕地球的公转周期得到 B. “月—地检验”利用引力常量计算出和的大小 C. 可以通过自由落体实验测量得出 D. 若计算得，则验证了、遵循相同的规律 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．月球绕地球做匀速圆周运动，向心加速度满足 其中为月球公转周期，为月地距离，因此测量即可计算得到，故A正确； B．牛顿进行“月—地检验”时，引力常量还未被卡文迪许测量得出，且检验无需计算、的具体大小，通过加速度的比值即可验证规律，故B错误； C．即地表重力加速度，可通过自由落体实验，利用测量计算得出，故C正确； D．若两引力遵循相同的平方反比规律，对地表苹果有 解得 对月球有 解得 联立整理得 代入，可得 因此若计算得该比值即可验证两引力遵循相同规律，故D正确。 故选ACD。 10. 如图，粗糙水平面与竖直面内的半圆形光滑导轨在点相切，为导轨最低点，导轨半径为，圆心为。间的距离为，一个质量为的物块P将弹簧压缩至点后由静止释放，经过点之后沿半圆形导轨运动，恰好能够到达半圆轨道的最高点点。将物块P换成质量为的物块Q，依然将弹簧压缩至点由静止释放，物块Q从半圆轨道的点（未画出）脱离轨道，和之间的夹角是，重力加速度为。物块P和Q与间的动摩擦因数均为。下列说法正确的是（ ） A. 弹簧压缩至点时的弹性势能 B. 弹簧压缩至点时的弹性势能 C. P和Q的质量之比为 D. P和Q的质量之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．P恰好到达半圆轨道最高点C，在C点重力提供向心力，有 P从A到C过程，由能量守恒定律有，故A正确，B错误； C．Q在D点脱离轨道，支持力N=0，重力沿OD方向的分力提供向心力，有 Q从A到D过程，由能量守恒定律有 解得，故C正确，D错误； 故选AC。 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11. 如图甲所示是向心力演示仪的示意图，其变速塔轮可以如图乙所示的三种方式转动。实验时摇动手柄，使塔轮转动，放置在挡板处的小球挤压挡板带动弹簧测力筒向下运动，根据标尺上露出的红白相间等分标记，可粗略计算两球所受向心力的比值。挡板A、B、C到转动轴的距离满足关系。现用其探究向心力大小与角速度的关系。 （1）本实验中左侧小球应置于_________（填“挡板A”或“挡板B”）处，两个小球质量应___________（填“相等”或“不等”）； （2）将皮带调至第二层，则左右小球角速度之比为____________________； （3）实验小组以正确的操作做了多次实验，并记录实验数据如下表： 放置皮带层 左标尺露出的格子数 右标尺露出的格子数 第一层 3 3 第二层 2 8 第三层 1 9 根据表中数据，可得到初步结论：小球的向心力大小与___________（填“”“”或“”）成正比。 【答案】（1） ①. 挡板A ②. 相等 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 实验需控制变量：探究向心力与角速度的关系时，应保持小球质量和转动半径相同。由题设，得，故左侧小球置于“挡板A”，右侧置于“挡板C”，以保证。 两小球质量必须“相等”，以排除质量对向心力的影响。 【小问2详解】 皮带调至第二层时：左塔轮半径为，右塔轮半径为。皮带传动线速度相等：，解得角速度比。 【小问3详解】 根据实验数据归纳规律： 第一层：，； 第二层：，； 第三层：，。 可见，向心力之比恒等于角速度平方之比，即。 12. 同学们利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。实验中，先接通电源，再释放重锤，得到如图乙所示的一条纸带。 （1）下列说法正确的是（ ）。 A. 图中电磁打点计时器直接使用交流电源 B. 打点计时器的限位孔须处于同一竖直线上 C. 需要测量重锤的质量 D. 实验绘出图像，图像的反向延长线是否过原点与机械能是否守恒无关 （2）处理数据时，不同同学采用了不同的方法： 甲同学将纸带上各点与起点间的距离作为重锤下落高度，并计算相应的重锤下落速度，绘制关系图像，其斜率为。若机械能守恒，则应满足_______________。（当地的重力加速度为） 乙同学根据纸带的数据利用求出重力加速度，并用此值计算得出打点“B”到“E”过程重锤的重力势能减小值为，另根据和计算出重锤在B和E的速度，并计算重锤在B和E处的动能，得动能增加值为，经计算发现与近似相等，则该结果_______________（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，理由是________________________。 A．在误差允许范围内 B．没有用当地的重力加速度 【答案】（1）BD （2） ①. ②. 不能 ③. B 【解析】 【小问1详解】 A．电磁打点计时器使用低压交流电源，故A错误； B．为了尽可能减小重物和纸带受到阻力的作用，保证它们竖直自由下落，打点计时器平面须处于竖直方向，且两个限位孔在同一竖直线上，故B正确； C．验证机械能守恒的等式中，质量可以约去，不需要测量重锤质量，故C错误； D．机械能是否守恒只与图线的斜率有关，与图线有没有过原点无关，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]对甲同学，若重锤下落过程机械能守恒，则有 整理得 因此图像的斜率 [2][3]乙同学从纸带用算出的“”实际是重锤下落的实际加速度，根据匀变速直线运动规律 等式两边同乘以，得 乙用这个加速度作为g计算重力势能减小量，可知 因此必然和近似相等，这个结果是运动学规律的必然结论，和机械能是否守恒无关，因此不能验证机械能守恒定律。 故选B。 13. 如图所示，某轰炸机正在进行投弹训练，飞机在水平地面上方处以水平速度匀速飞行，目标位于斜坡上距坡底点处，斜坡倾角，到达投弹位置，飞机将炸弹自由释放，后精确命中目标。，，不计空气阻力。求： （1）炸弹离开飞机后在空中飞行的时间； （2）炸弹释放位置到坡底点的水平距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，目标距离水平地面的竖直高度为 因此炸弹竖直方向实际下落位移 竖直方向炸弹做自由落体运动，满足 代入数据，解得飞行时间 【小问2详解】 水平方向炸弹做匀速直线运动，从释放点到目标的总水平位移 目标距离点的水平分量为 因此释放点到点的水平距离 14. 夯锤是我国古代打夯时常用的工具。如图甲所示，夯锤固定有四个把手，打夯时四个人分别握住一个把手，每人对其施加一竖直向上的恒力，使其上升，夯锤离开地面40cm后松手，夯锤上升到最高点时，四个人再次握住把手，每人对其施加一竖直向下的作用力，其大小与夯锤距地面高度的变化关系如图乙所示，图中为的最大值。夯锤落地后将水平地面砸出一个6cm深的凹坑。已知夯锤的质量，， 。重力加速度，空气阻力不计。求： （1）夯锤上升的最大高度； （2）夯锤刚落地时的速度大小；（结果可用根式表示） （3）夯锤对地面的平均冲击力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 夯锤从地面静止开始上升，到最高点速度为0，对全程用动能定理，有 将代入解得 【小问2详解】 F2随x线性变化，总功等于F2−x图像的面积的4倍，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 夯锤进入凹坑深度d=0.06 m后静止，设地面对夯锤的平均冲击力为F，对该过程用动能定理有 解得 根据牛顿第三定律，夯锤对地面的平均冲击力大小等于。 15. 探索宇宙深空，逃离地球的引力束缚是第一步。某同学设计了一个使航天器飞离地球到达无穷远处的方案：如图，先将航天器发射到一个较低的绕地球圆轨道1，该轨道与圆轨道3共面。在位置加速（航天器瞬间完成加速）进入公转周期为的椭圆轨道2，其远地点在轨道3的点，航天器在点点火加速，被推进入轨道4后到达无穷远。已知地球的质量为，航天器在轨道3的环绕半径为，引力常量为G。航天器绕地球做椭圆运动时，近地点速率与近地点到地心距离的乘积等于远地点速率与远地点到地心距离的乘积。已知质量为的中心天体将质量为的物体从无穷远处吸引到距中心天体处（>中心天体半径），万有引力做功为。不计地球以外其他星体引力对航天器的影响。 （1）求航天器在位置时到地心的距离； （2）要使航天器能在轨道4上飞到无穷远，求其在A点点火加速后相对于地球的最小速度大小； （3）若航天器质量为，求从轨道1上加速变轨到轨道2，发动机为航天器提供的能量。（用（1）问中的和其他已知量表示结果） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设航天器的质量为，在轨道2运行时，位置到地心的距离，故椭圆的半长轴为 对圆轨道3，设航天器绕地球做圆周运动的周期为，由万有引力提供向心力得 解得 根据开普勒第三定律可知 联立解得 【小问2详解】 要使航天器能在轨道4上飞到无穷远，则航天器到达无穷远时动能为0，是其在A点点火加速后的最小速度的情况。根据题意，航天器从运动到无穷远，万有引力做功 由动能定理得 解得航天器在A点点火加速后相对于地球的最小速度 【小问3详解】 轨道1是半径为的圆轨道，航天器受到的万有引力提供向心力，满足 整理得航天器在变轨前的动能为 对椭圆轨道2，设航天器在B点的速度为，A点的速度为，由题意知 取无穷远处引力势能为0，则可知航天器在A、B点的引力势能分别为， 航天器在轨道2运行时机械能守恒，满足 联立解得航天器变轨后在B点动能 在B点变轨前后，航天器的引力势能不变，发动机提供的能量为动能增量，即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 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。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 甲球从某一高度由静止释放，做自由落体运动落至水平地面。乙球从同样的高度由静止释放，运动过程中受到水平方向的恒定风力。仅考虑甲、乙第一次落地前的运动，则下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙的位移相同 B. 由于乙受风力，因此乙的运动时间更短 C. 乙落地前的运动轨迹为直线 D. 若风力很大，乙可能落不到地面 2. 如图所示，甲、乙两位同学在各自的圆形跑道以相同速率同向匀速跑步，两运动轨迹圆心均为。某一时刻两人位置连线沿半径方向，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两人的角速度可能相同 B. 甲、乙两人任意时刻的位置连线均通过圆心 C. 甲、乙两人的运动周期可能相同 D. 甲、乙两人的向心力大小可能相同 3. 如图所示，两球分别从空中点和点沿同一方向水平抛出，并同时经过同一点，、、共线且，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ） A. 点的球先抛出 B. 点的球和点的球运动到点所用的时间之比为 C. 点处的球和点处的球的初速度之比为 D. 两球到点时速度方向相同 4. 金星的半径约为地球半径的，质量约为地球质量的。地球表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为。以下说法正确的是（ ） A. 金星表面的重力加速度约为 B. 金星表面的重力加速度约为 C. 金星的“第一宇宙速度”约为 D. 金星的“第一宇宙速度”约为 5. 如图所示，两名运动员先后在不同位置斜向上抛出质量为的篮球，均空心落入篮筐。两球轨迹的交点为，且两球经过点时的速率相同。已知甲、乙两球出手高度相同，忽略空气阻力，则关于篮球从抛出到入筐的过程，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两球以相同的速度落入筐中 B. 甲、乙两球在最高点的机械能不相同 C. 甲球在空中运动过程中重力做功的平均功率更大 D. 若两球同时抛出，两球有可能同时到达点 6. 轨道玩具汽车有趣益智，深受小朋友的喜欢。如图所示，是某轨道玩具汽车一部分轨道的简化图，轨道Ⅰ为倾斜轨道，轨道Ⅱ一部分为圆心在点，半径为的半圆形水平板，另一部分为半圆边缘处的竖直挡板，可看成质点的质量为的小车从轨道Ⅰ上高为处静止释放，到达轨道Ⅱ时贴着挡板内侧运动。所有摩擦不计，小车从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时无能量损失，重力加速度为，则小车经过点时轨道Ⅱ对小车的作用力大小是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，球1从点由静止释放，同时球2自水平地面上点斜向左上方抛出。、的水平、竖直距离均为，重力加速度。要使两球在第一次落地前相遇，球2的初速度（ ） A. 大小无要求，方向由指向 B. 大小无要求，方向由指向的下方 C. 大于，方向由指向 D. 大于，方向由指向 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某物流公司使用一架质量为的六旋翼无人机进行快递配送。该无人机需要将一个质量为的包裹从地面竖直向上运送至高度为的阳台，上升时受到恒定的空气阻力。重力加速度为，无人机的额定功率为。下列说法正确的是（ ） A. 若无人机从静止开始以加速度匀加速上升，匀加速阶段的最大速度 B. 若无人机从静止开始以加速度匀加速上升，匀加速阶段的最大速度 C. 上升过程中无人机和包裹所受合力与包裹所受合力大小之比始终为 D. 若将包裹运送至阳台上，电动机至少需要做的功 9. 为了验证地球对月球的引力与地球对地球表面物体的引力遵循相同的规律，牛顿进行了著名的“月—地检验”。月球绕地球做圆周运动的向心加速度为，地球表面做自由落体运动的苹果的加速度为，月球轨道半径为，地球半径为，，忽略地球自转影响。关于“月—地检验”，下列说法正确的是（ ） A. 可以通过测量月球绕地球的公转周期得到 B. “月—地检验”利用引力常量计算出和的大小 C. 可以通过自由落体实验测量得出 D. 若计算得，则验证了、遵循相同的规律 10. 如图，粗糙水平面与竖直面内的半圆形光滑导轨在点相切，为导轨最低点，导轨半径为，圆心为。间的距离为，一个质量为的物块P将弹簧压缩至点后由静止释放，经过点之后沿半圆形导轨运动，恰好能够到达半圆轨道的最高点点。将物块P换成质量为的物块Q，依然将弹簧压缩至点由静止释放，物块Q从半圆轨道的点（未画出）脱离轨道，和之间的夹角是，重力加速度为。物块P和Q与间的动摩擦因数均为。下列说法正确的是（ ） A. 弹簧压缩至点时的弹性势能 B. 弹簧压缩至点时的弹性势能 C. P和Q的质量之比为 D. P和Q的质量之比为 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11. 如图甲所示是向心力演示仪的示意图，其变速塔轮可以如图乙所示的三种方式转动。实验时摇动手柄，使塔轮转动，放置在挡板处的小球挤压挡板带动弹簧测力筒向下运动，根据标尺上露出的红白相间等分标记，可粗略计算两球所受向心力的比值。挡板A、B、C到转动轴的距离满足关系。现用其探究向心力大小与角速度的关系。 （1）本实验中左侧小球应置于_________（填“挡板A”或“挡板B”）处，两个小球质量应___________（填“相等”或“不等”）； （2）将皮带调至第二层，则左右小球角速度之比为____________________； （3）实验小组以正确的操作做了多次实验，并记录实验数据如下表： 放置皮带层 左标尺露出的格子数 右标尺露出的格子数 第一层 3 3 第二层 2 8 第三层 1 9 根据表中数据，可得到初步结论：小球的向心力大小与___________（填“”“”或“”）成正比。 12. 同学们利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。实验中，先接通电源，再释放重锤，得到如图乙所示的一条纸带。 （1）下列说法正确的是（ ）。 A. 图中电磁打点计时器直接使用交流电源 B. 打点计时器的限位孔须处于同一竖直线上 C. 需要测量重锤的质量 D. 实验绘出图像，图像的反向延长线是否过原点与机械能是否守恒无关 （2）处理数据时，不同同学采用了不同的方法： 甲同学将纸带上各点与起点间的距离作为重锤下落高度，并计算相应的重锤下落速度，绘制关系图像，其斜率为。若机械能守恒，则应满足_______________。（当地的重力加速度为） 乙同学根据纸带的数据利用求出重力加速度，并用此值计算得出打点“B”到“E”过程重锤的重力势能减小值为，另根据和计算出重锤在B和E的速度，并计算重锤在B和E处的动能，得动能增加值为，经计算发现与近似相等，则该结果_______________（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，理由是________________________。 A．在误差允许范围内 B．没有用当地的重力加速度 13. 如图所示，某轰炸机正在进行投弹训练，飞机在水平地面上方处以水平速度匀速飞行，目标位于斜坡上距坡底点处，斜坡倾角，到达投弹位置，飞机将炸弹自由释放，后精确命中目标。，，不计空气阻力。求： （1）炸弹离开飞机后在空中飞行的时间； （2）炸弹释放位置到坡底点的水平距离。 14. 夯锤是我国古代打夯时常用的工具。如图甲所示，夯锤固定有四个把手，打夯时四个人分别握住一个把手，每人对其施加一竖直向上的恒力，使其上升，夯锤离开地面40cm后松手，夯锤上升到最高点时，四个人再次握住把手，每人对其施加一竖直向下的作用力，其大小与夯锤距地面高度的变化关系如图乙所示，图中为的最大值。夯锤落地后将水平地面砸出一个6cm深的凹坑。已知夯锤的质量，， 。重力加速度，空气阻力不计。求： （1）夯锤上升的最大高度； （2）夯锤刚落地时的速度大小；（结果可用根式表示） （3）夯锤对地面的平均冲击力大小。 15. 探索宇宙深空，逃离地球的引力束缚是第一步。某同学设计了一个使航天器飞离地球到达无穷远处的方案：如图，先将航天器发射到一个较低的绕地球圆轨道1，该轨道与圆轨道3共面。在位置加速（航天器瞬间完成加速）进入公转周期为的椭圆轨道2，其远地点在轨道3的点，航天器在点点火加速，被推进入轨道4后到达无穷远。已知地球的质量为，航天器在轨道3的环绕半径为，引力常量为G。航天器绕地球做椭圆运动时，近地点速率与近地点到地心距离的乘积等于远地点速率与远地点到地心距离的乘积。已知质量为的中心天体将质量为的物体从无穷远处吸引到距中心天体处（>中心天体半径），万有引力做功为。不计地球以外其他星体引力对航天器的影响。 （1）求航天器在位置时到地心的距离； （2）要使航天器能在轨道4上飞到无穷远，求其在A点点火加速后相对于地球的最小速度大小； （3）若航天器质量为，求从轨道1上加速变轨到轨道2，发动机为航天器提供的能量。（用（1）问中的和其他已知量表示结果） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $