广东广州市2025-2026学年高一下学期期末冲刺自编物理模拟卷

**基本信息** 以神舟二十一号对接、高铁弯道等真实情境为载体，覆盖曲线运动、机械能、天体运动等核心知识，通过选择、实验、综合计算梯度设计，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题46分|曲线运动速度方向、运动合成与分解、抛体运动、圆周运动|结合高尔夫运动、火车转弯等情境，考查运动和相互作用观念| |非选择题|5题54分|实验（向心力、机械能守恒）、理论推导（万有引力）、综合计算（多过程力学）|第15题整合传送带、圆周运动、平抛运动，考查能量与动力学综合应用，体现科学推理与模型建构|

广东省广州市2025-2026学年下学期高一物理期末冲刺自编模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 第一部分（选择题 共46分） 一、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．小铁球做曲线运动时，途经P点时的速度为v，虚线是曲线上过P点的切线，下图中P点速度方向表示正确的是（    ） A．B．C． D． 2．一条小船准备渡过宽为的小河，船头与河岸的夹角为，如图所示，船在静水中的速度，水流速度，下列说法正确的是（     ） A．当满足时，小船垂直河岸渡河 B．调整船头与河岸的夹角，船过河的最小时间为20s C．若，则小船渡河的位移大小为60m D．水流速度变大后，若保持船头与河岸夹角不变，则过河时间变大 3．随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置、、，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则（     ） A．乙击出的高尔夫球落地的速率最大 B．丙击出的高尔夫球在空中运动时间最短 C．三个高尔夫球被击出的初速度竖直分量相等 D．三个高尔夫球被击出的初速度水平分量相等 4．我国高速铁路运营里程居世界首位。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，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v0转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火车转弯半径为r，重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．火车转弯时，实际转弯速度越小越好 B．火车转弯时受到重力、轨道的支持力和向心力 C．当火车上乘客增多时，火车减速才不会受到侧向压力 D．火车以速度小于v0时，车轮轮缘受到内轨的侧向压力 5．如图所示，一辆汽车通过一段水平路面后平缓开上立交桥的引桥，图中ab段为水平路面，cd段为平直上坡路面。行驶过程中汽车的速率保持不变，不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　） A．汽车在行驶过程中牵引力保持不变 B．汽车在行驶过程中机械能保持不变 C．在cd段汽车的输出功率逐渐增大 D．在cd段汽车的输出功率比ab段的大 6．2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船成功对接空间站天和核心舱；将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、轨道Ⅱ和Ⅲ分别相切于、两点，下列说法正确的是（　　） A．飞船在Ⅰ号轨道上运行时的速率可能为 B．飞船在Ⅱ号轨道经过点时的速率小于经过点时的速率 C．飞船分别在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运行时经过点的加速度相等 D．飞船在Ⅰ号和Ⅲ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积相等 7．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、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．如图所示，某水平公路弯道半径R=50 m，一辆质量m=1.2×103 kg的汽车正在沿该弯道匀速转弯（不侧滑），轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10 m/s2.关于此过程下列说法正确的是（　　） A．汽车安全转弯的最大速度为 B．若汽车以18 m/s的速度转弯，不会发生侧滑 C．若汽车以12 m/s的速度转弯，所需向心力大小为3.456×103 N D．汽车正常转弯时所需的向心力，由地面对车的静摩擦力提供，方向指向圆心 9．根据权威医学与交通安全研究，骑车佩戴头盔可防止的头部受伤，并且大大减小了损伤程度和事故死亡率。经查阅资料知，头部撞地过程中，撞击力作用到头部的时间约为5 ms；若戴上优质头盔后，撞击力作用到头部的时间为15 ms以上。假定撞击地面后人头部的速度变为0，人头部的质量为5 kg（不计头盔质量），取重力加速度。忽略撞击过程中肢体对头部的作用力，则下列说法正确的是（　　） A．头盔减小了人的头部撞击过程中撞击力的冲量 B．头盔减小了人的头部撞击过程中的撞击力 C．在事故中头盔对地面的冲量与地面对头盔的冲量相同 D．若人的头部以的速度垂直撞击地面，戴头盔使撞击力至少减少约5333 N 10．如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块M相接。一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物块M和N，开始时用手托住物块N，细绳恰好伸直无张力。现由静止释放N，在运动过程中，细绳始终保持竖直，N未触碰地面。弹性限度内弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。已知M、N的质量分别为、，弹簧的劲度系数，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内．下列说法正确的是（    ） A．开始时弹簧的弹性势能为0.1 J B．弹簧恢复原长时，两个物块的速率为 C．物块N下降的最大距离为0.6 m D．物块N的最大速率为 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验， 方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1。回答以下问题： (1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的（　　） A．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 B．探究平抛运动的特点 C．探究两个互成角度的力的合成规律 (2)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（填“一”“二”或“三”）； (3)若将两个质量相等的小钢球放在A、C位置，皮带置于塔轮的第三层，转动手柄等稳定后，可以看到左右标尺露出的格数之比为______ 12．（10分） 如图甲所示，在验证机械能守恒定律的实验中： (1)除铁架台、铁夹、交流电源、纸带、打点计时器和重物外，还需选用下述器材中的________； A．停表 B．刻度尺 C．天平 D．弹簧测力计 (2)该实验装置中的一处错误是________； (3)某同学改正装置后得到了一条纸带，下列说法正确的是________； A．纸带上点密集的一端是与重物相连的 B．纸带上点稀疏的一端是与重物相连的 C．实验时先放开纸带，再接通电源打点 D．实验时应先平衡摩擦力 (4)某同学一次实验中测得如图乙所示三段位移，O点为起始点，已知相邻两个计数点的时间间隔为T，则他需要验证的表达式为_______________。 13．（12分） 牛顿运用其运动定律并结合开普勒定律，通过建构物理模型研究天体的运动，建立了伟大的万有引力定律.请你选用恰当的规律和方法解决下列问题： （1）某行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，设太阳的质量为M，行星质量为，若行星在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为.求行星在近日点和远日点的加速度大小之比； （2）行星绕太阳运动轨迹可近似看作匀速圆周运动.设行星质量为m，绕太阳公转的周期为T，行星的轨道半径为r，请根据开普勒第三定律（）及向心力的相关知识，证明太阳对行星的作用力F与r的平方成反比. 14．（12分） 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台静止不转动时，将一质量为、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴之间的夹角为，重力加速度，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ (2)当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为零，则转台转动的角速度为多少？ (3)若转台转动的角速度为，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？ 15．（12分） 如图所示，一游戏装置由倾斜角为的光滑轨道、水平轨道、水平传送带、半径为的光滑竖直圆形轨道、水平地面构成。点固定有一足够高的竖直挡板，（题中未标出）为圆弧轨道的圆心，、、、四点在同一水平面上。游戏时，质量为的小滑块从倾斜轨道不同高度处静止释放，经过水平轨道和传送带后可沿圆形轨道运动，最后由点水平飞出。已知小滑块与水平轨道的动摩擦因数，与传送带的动摩擦因数，长，长，长，是圆轨道上与圆心等高的点，距水平地面的高度，小滑块可视为质点且经处时速度大小不变，其余阻力均不计，取，求： (1)若传送带处于静止状态，小滑块释放的高度，求小滑块通过点时对轨道的压力大小； (2)若传送带以逆时针转动，小滑块释放的高度，求小滑块在传送带上运动的过程中产生的热量； (3)若小滑块释放的高度，同时调节传送带以不同速度顺时针转动，为了保证小滑块不脱离圆轨道又能从点水平飞出，试写出小滑块第1次落点（即不考虑反弹）与点的竖直高度差与传送带速度的关系。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省广州市2025-2026学年下学期高一物理期末冲刺自编模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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。 第一部分（选择题 共46分） 一、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．小铁球做曲线运动时，途经P点时的速度为v，虚线是曲线上过P点的切线，下图中P点速度方向表示正确的是（    ） A．B．C． D． 【答案】A 【详解】小铁球做曲线运动时，小铁球过图示中点的速度方向在过点的切线上。 故选A。 2．一条小船准备渡过宽为的小河，船头与河岸的夹角为，如图所示，船在静水中的速度，水流速度，下列说法正确的是（     ） A．当满足时，小船垂直河岸渡河 B．调整船头与河岸的夹角，船过河的最小时间为20s C．若，则小船渡河的位移大小为60m D．水流速度变大后，若保持船头与河岸夹角不变，则过河时间变大 【答案】A 【详解】A．根据题意船速大于水速，当船沿着河岸的分速度等于水流速度时，船可以垂直河岸过河，此时，故A正确； B．当船头始终与河岸垂直时，船过河的时间最短，最短时间，故B错误； C．若，则小船的合速度大小为 则小船渡河的位移大小为，故C错误； D．水流速度变大后，若保持船头与河岸夹角不变，则船在垂直河岸方向上的分速度不变，又河宽不变，则过河时间不变，故D错误； 故选A。 3．随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置、、，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则（     ） A．乙击出的高尔夫球落地的速率最大 B．丙击出的高尔夫球在空中运动时间最短 C．三个高尔夫球被击出的初速度竖直分量相等 D．三个高尔夫球被击出的初速度水平分量相等 【答案】C 【详解】A．高尔夫球运动过程中不计空气阻力，机械能守恒，抛出点和落地点高度相同，因此落地速率大小等于初速率大小，​相等，甲的​最大，因此甲的落地速率最大，A错误； B．全程竖直位移为0，由位移公式 知竖直方向位移为 由此可得总运动时间 ，因相等，故三个球运动时间相等，B错误； C．斜抛最高点竖直速度为0，由知竖直上抛最大高度公式 将公式变形可得初速度竖直分量 已知三个球最高点在同一水平面，抛出点同高，因此最大高度相等，故相等，C正确； D．水平位移，甲的水平位移最大，且运动时间相等，因此甲的水平分量最大，丙最小，D错误； 故选C。 4．我国高速铁路运营里程居世界首位。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，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v0转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，火车转弯半径为r，重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．火车转弯时，实际转弯速度越小越好 B．火车转弯时受到重力、轨道的支持力和向心力 C．当火车上乘客增多时，火车减速才不会受到侧向压力 D．火车以速度小于v0时，车轮轮缘受到内轨的侧向压力 【答案】D 【详解】ACD．火车以速度转弯时，对火车受力分析，如图所示 根据牛顿第二定律可得 解得 可知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，效果最好，而非实际转弯速度越小越好；火车以速度小于v0时，车轮轮缘受到内轨的侧向压力，规定行驶的速度与质量无关，当火车上乘客增多时，火车减速依然会受到侧向压力，故D正确，AC错误； B．向心力是效果力，火车不受向心力，即火车转弯时受到重力、轨道的支持力，故B错误。 故选D。 5．如图所示，一辆汽车通过一段水平路面后平缓开上立交桥的引桥，图中ab段为水平路面，cd段为平直上坡路面。行驶过程中汽车的速率保持不变，不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　） A．汽车在行驶过程中牵引力保持不变 B．汽车在行驶过程中机械能保持不变 C．在cd段汽车的输出功率逐渐增大 D．在cd段汽车的输出功率比ab段的大 【答案】D 【详解】A．在ab段，有 在cd段，有 由此可知，汽车在行驶过程中牵引力改变，故A错误； B．汽车在ab段动能不变，重力势能不变，则机械能不变，汽车在cd段，动能不变，重力势能增大，则机械能增大，故B错误； C．在cd段汽车的输出功率为 即汽车的输出功率不变，故C错误； D．在cd段汽车的牵引力大，速度不变，则在cd段汽车的输出功率比ab段的大，故D正确。 故选D。 6．2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船成功对接空间站天和核心舱；将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、轨道Ⅱ和Ⅲ分别相切于、两点，下列说法正确的是（　　） A．飞船在Ⅰ号轨道上运行时的速率可能为 B．飞船在Ⅱ号轨道经过点时的速率小于经过点时的速率 C．飞船分别在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运行时经过点的加速度相等 D．飞船在Ⅰ号和Ⅲ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积相等 【答案】C 【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度；轨道半径越大，圆轨道环绕速度越小，因此所有绕地圆轨道的运行速率都不大于，不可能达到，故A错误； B．轨道Ⅱ是椭圆轨道，A是近地点、B是远地点。根据开普勒第二定律得同一卫星在同一椭圆轨道上运行时，近地点速率大于远地点速率，因此飞船在A点的速率大于B点速率，故B错误。 C．加速度由万有引力提供，满足 飞船在A点时，无论沿哪个轨道运动，离地心的距离相同，因此加速度相等，故C正确； D．根据开普勒第二定律得卫星在同一轨道上绕地球运动时，单位时间内与地心连线扫过的面积相等，不同轨道该面积不相等，故D错误； 故选C。 7．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 【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、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．如图所示，某水平公路弯道半径R=50 m，一辆质量m=1.2×103 kg的汽车正在沿该弯道匀速转弯（不侧滑），轮胎与路面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10 m/s2.关于此过程下列说法正确的是（　　） A．汽车安全转弯的最大速度为 B．若汽车以18 m/s的速度转弯，不会发生侧滑 C．若汽车以12 m/s的速度转弯，所需向心力大小为3.456×103 N D．汽车正常转弯时所需的向心力，由地面对车的静摩擦力提供，方向指向圆心 【答案】CD 【详解】A．根据可得，汽车安全转弯的最大速度为，A错误； B．若汽车以18 m/s>15.8m/s的速度转弯，会发生侧滑，B错误； C．若汽车以12 m/s<15.8m/s的速度转弯时不会侧滑，所需向心力大小为，C正确； D．汽车正常转弯时所需的向心力，由地面对车的静摩擦力提供，方向指向圆心，D正确。 故选CD。 9．根据权威医学与交通安全研究，骑车佩戴头盔可防止的头部受伤，并且大大减小了损伤程度和事故死亡率。经查阅资料知，头部撞地过程中，撞击力作用到头部的时间约为5 ms；若戴上优质头盔后，撞击力作用到头部的时间为15 ms以上。假定撞击地面后人头部的速度变为0，人头部的质量为5 kg（不计头盔质量），取重力加速度。忽略撞击过程中肢体对头部的作用力，则下列说法正确的是（　　） A．头盔减小了人的头部撞击过程中撞击力的冲量 B．头盔减小了人的头部撞击过程中的撞击力 C．在事故中头盔对地面的冲量与地面对头盔的冲量相同 D．若人的头部以的速度垂直撞击地面，戴头盔使撞击力至少减少约5333 N 【答案】BD 【详解】AB．设竖直向下为正方向，根据动量定理 解得 戴上头盔后，撞击力作用到头部的时间增大，则减小，所以头盔减小了人头部撞击过程中的撞击力； 根据上述得 可知头盔增大了人头部撞击过程中撞击力的冲量，故A错误，B正确； C．头盔对地面的力与地面对头盔的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，力的作用时间相同，根据可知头盔对地面的冲量与地面对头盔的冲量的大小相等，方向相反，故C错误； D．根据上述 代入数据，解得戴上头盔时 不戴头盔时 戴头盔使撞击力至少减少了，故D正确。 故选BD。 10．如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块M相接。一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物块M和N，开始时用手托住物块N，细绳恰好伸直无张力。现由静止释放N，在运动过程中，细绳始终保持竖直，N未触碰地面。弹性限度内弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。已知M、N的质量分别为、，弹簧的劲度系数，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内．下列说法正确的是（    ） A．开始时弹簧的弹性势能为0.1 J B．弹簧恢复原长时，两个物块的速率为 C．物块N下降的最大距离为0.6 m D．物块N的最大速率为 【答案】BD 【详解】A．开始时弹簧形变量为 故此时弹簧的弹性势能为，故A错误； B．根据机械能守恒可知，弹簧恢复原长时，有 联立解得，故B正确； C．物块N下降的距离最大时M、N速度为0，根据机械能守恒可知，该过程有 联立解得物块N下降的最大距离为，故C错误； D．物块N的速率最大时M、N合力为0，则此时弹簧拉伸量为 可知此时弹簧弹性势能与N释放瞬间的弹簧弹性势能相同，根据机械能守恒可知 联立解得，故D正确。 故选BD。 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验， 方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1。回答以下问题： (1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的（　　） A．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 B．探究平抛运动的特点 C．探究两个互成角度的力的合成规律 (2)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（填“一”“二”或“三”）； (3)若将两个质量相等的小钢球放在A、C位置，皮带置于塔轮的第三层，转动手柄等稳定后，可以看到左右标尺露出的格数之比为______ 【答案】(1)A (2)一 (3)1∶9 【详解】（1）在该实验中，通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同，探究向心力与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。 A．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，应用了控制变量法，故A正确； B．探究平抛运动的特点，例如两球同时落地，两球在竖直方向上的运动效果相同，应用了等效思想，故B错误； C．探究两个互成角度的力的合成规律，应用了等效替代法，故C错误； 故选A。 （2）把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 （3）若传动皮带套在塔轮第三层，塔轮半径之比等于3:1，二者边缘点的线速度大小相等，根据可知，A、C两处的角速度之比为1:3，A、C两处的做圆周运动的轨迹半径之比为1∶1，根据 知 故左右标尺露出的格数之比为1∶9。 12．（10分） 如图甲所示，在验证机械能守恒定律的实验中： (1)除铁架台、铁夹、交流电源、纸带、打点计时器和重物外，还需选用下述器材中的________； A．停表 B．刻度尺 C．天平 D．弹簧测力计 (2)该实验装置中的一处错误是________； (3)某同学改正装置后得到了一条纸带，下列说法正确的是________； A．纸带上点密集的一端是与重物相连的 B．纸带上点稀疏的一端是与重物相连的 C．实验时先放开纸带，再接通电源打点 D．实验时应先平衡摩擦力 (4)某同学一次实验中测得如图乙所示三段位移，O点为起始点，已知相邻两个计数点的时间间隔为T，则他需要验证的表达式为_______________。 【答案】(1)B (2)重物没有靠近打点计时器 (3)A (4) 【详解】（1）AB．需用刻度尺测出纸带上两相邻计数点间的距离，时间由打点计时器自动记录，故A错误，B正确； CD．验证时两边质量可以约去，故实验用不到天平和弹簧测力计，故CD错误。 故选B。 （2）实验时重物应靠近打点计时器，这样纸带上能多打点，由图可知重物没有靠近打点计时器。 （3）AB．由图示可知，左端相邻点间的距离小，即在相等时间内的位移小，由此可知，重物与纸带的左端相连，即带上点密集的一端是与重物相连的，故A正确，B错误； C．实验时应先接通电源，然后再放开纸带，故C错误； D．实验时不需要平衡摩擦力，故D错误。 故选A。 （4）点为打出来的第一个点，速度为，重物下落时初速度为零，下落到时重力势能减小量为 根据运动学公式有 动能增加 只需要验证 整理得 就可以验证机械能守恒。 13．（12分） 牛顿运用其运动定律并结合开普勒定律，通过建构物理模型研究天体的运动，建立了伟大的万有引力定律.请你选用恰当的规律和方法解决下列问题： （1）某行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，设太阳的质量为M，行星质量为，若行星在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为.求行星在近日点和远日点的加速度大小之比； （2）行星绕太阳运动轨迹可近似看作匀速圆周运动.设行星质量为m，绕太阳公转的周期为T，行星的轨道半径为r，请根据开普勒第三定律（）及向心力的相关知识，证明太阳对行星的作用力F与r的平方成反比. 【答案】（1）；（2）见解析 【详解】（1）根据万有引力提供向心力有 解得 则行星在近日点和远日点的加速度大小之比为 （2）行星绕太阳的运动轨迹非常接近圆，其运动可近似看作匀速圆周运动，则有 又由于 ， 解得 可知，太阳对行星的作用力F与r的平方成反比。 14．（12分） 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台静止不转动时，将一质量为、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴之间的夹角为，重力加速度，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ (2)当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为零，则转台转动的角速度为多少？ (3)若转台转动的角速度为，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？ 【答案】(1)0.75 (2)5rad/s (3)19.24N ，7.68N 【详解】（1）物块受力如图甲所示，由平衡条件得N=mgcosθ，fm=mgsinθ，且fm=μN 解得μ=0.75。 （2）物块受力如图乙所示，由圆周运动的条件得 圆周运动半径r=Rsinθ 解得ω0=5rad/s。 （3）当转台的角速度为3rad/s时，由于该角速度小于5rad/s，则物块有向内滑的趋势，可知摩擦力沿切线向上，则有N'cosθ+fsinθ=mg，N'sinθ-fcosθ=mRsinθω2 解得f=7.68N，N'=19.24N。 15．（12分） 如图所示，一游戏装置由倾斜角为的光滑轨道、水平轨道、水平传送带、半径为的光滑竖直圆形轨道、水平地面构成。点固定有一足够高的竖直挡板，（题中未标出）为圆弧轨道的圆心，、、、四点在同一水平面上。游戏时，质量为的小滑块从倾斜轨道不同高度处静止释放，经过水平轨道和传送带后可沿圆形轨道运动，最后由点水平飞出。已知小滑块与水平轨道的动摩擦因数，与传送带的动摩擦因数，长，长，长，是圆轨道上与圆心等高的点，距水平地面的高度，小滑块可视为质点且经处时速度大小不变，其余阻力均不计，取，求： (1)若传送带处于静止状态，小滑块释放的高度，求小滑块通过点时对轨道的压力大小； (2)若传送带以逆时针转动，小滑块释放的高度，求小滑块在传送带上运动的过程中产生的热量； (3)若小滑块释放的高度，同时调节传送带以不同速度顺时针转动，为了保证小滑块不脱离圆轨道又能从点水平飞出，试写出小滑块第1次落点（即不考虑反弹）与点的竖直高度差与传送带速度的关系。 【答案】(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）滑块从释放到点，由动能定理得 解得 在点，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知，小滑块通过E点时对轨道的压力大小为2N。 （2）滑块从释放到点的过程中，由动能定理得 解得 设物块在传送带上向右运动的最大位移为，由动能定理得 解得 故物块将返回点；由于，根据运动的对称性可知物块返回点的速度大小依然为 设返回过程在轨道AB段的最大位移为，由动能定理可得 解得 故物块将最终停在段，不会再次进入传送带。物块在传送带上，由牛顿第二定律有 可得 向右运动的最大时间为 由物块和传送带的运动关系可得二者相对位移为 故由功能关系可得产生的热量为 解得 （3）滑块从释放到B点，由动能定理得 解得 经过传送带时，若全程匀加速，由动能定理可得 解得 若全程匀减速，由动能定理可得 解得 故当时， 当， 当时， 设滑块刚好能够过最高点F，则从C到F，由动能定理得 又 联立解得 由以上分析可知，当滑块在C点速度满足 可通过圆轨道。设滑块在C点以速度运动到G点飞出后刚好落在J点，则有， 联立解得 故由以上分析可得：①若，则滑块落在水平面IJ，此时 ②若，则滑块打在竖直挡板上，此时 则有， 联立解得 代入数据得 ③若，则 由， 可得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $