精品解析：辽宁营口市高级中学等校2025-2026学年高一下学期5月期中学情调研物理试题

5月份高一年级学情调研 物理 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 3、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、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，一辆汽车正减速通过永安石拱桥的最高点。设汽车受到的合力为F，则下列图像中F的方向可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力方向应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车向左减速通过最高点，速度在减小，所以合力方向与汽车的速度方向的夹角要大于，综合可知A选项符合题意。 故选A。 2. 2026年3月28至29日，张雪机车在世界超级摩托车锦标赛（WSBK）葡萄牙站中量级组别（WorldSSP）两连冠。图示是选手驾驶机车在水平路面转弯。若转弯过程视为半径一定的匀速圆周运动，不计空气阻力，则转弯时，下列说法正确的是（　　） A. 该机车的速度不变，加速度为零 B. 该机车的速率不变，向心力不变 C. 机车受到重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 当转弯的速度增大时，选手身体向内侧倾斜的程度应增大 【答案】D 【解析】 【详解】A. 该机车的速度大小不变，但方向不断变化，有向心加速度，即加速度不为零，A错误； B. 该机车的速率不变，向心力大小不变，但方向不断改变，B错误； C. 机车受到重力、支持力、摩擦力，其中摩擦力提供做圆周运动的向心力，C错误； D. 当转弯的速度增大时，根据可知，需要的向心力变大，地面的支持力与竖直方向的夹角变大，则选手身体向内侧倾斜的程度应增大，D正确。 故选D。 3. 我国某颗天链卫星在地球同步轨道上做匀速圆周运动，轨道半径约为地球半径的6.6倍。已知地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的运行周期大于24小时 B. 卫星的向心加速度大小为 C. 在地球上发射该卫星的速度至少为7.9km/s D. 若卫星减速，将做离心运动远离地球 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球同步卫星的运行周期与地球自转周期完全相同，为24小时，故A错误； B．设地球半径为，地球表面万有引力等于重力 可得 根据万有引力提供向心力 所以，故B错误； C．7.9km/s是第一宇宙速度，是所有地球卫星的最小发射速度，更高轨道的卫星发射速度均不小于该值，故C正确； D．卫星减速时，所需向心力减小，万有引力大于所需向心力，卫星将做近心运动靠近地球，故D错误。 故选C。 4. 某消防演习中，两名消防员站在地面上，用高压水枪P、Q同时向地面同一着火点O喷水，喷出的水柱轨迹如图所示，已知两水枪的出水口和着火点在同一水平面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 水柱上升过程中处于超重状态 B. 两水柱在空中飞行的时间相等 C. 两水柱在各自最高点的速度关系为 D. 两水柱击中着火点的速度大小一定相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．水柱上升过程中只受重力作用，加速度向下，则处于失重状态，A错误； B．由竖直方向的运动可知，两水柱在空中飞行的时间，因上升的高度不同，则时间不相等，Q喷出的水运动时间较长，B错误； C．因Q喷出的水的水平位移较小，根据可知，Q的水平速度较小，即两水柱在各自最高点的速度关系为，C正确； D．两水柱击中着火点的速度大小，可知无法确定两水柱击中着火点的速度大小关系，D错误。 故选C。 5. 一艘观光小船在盘锦辽河上渡河，河宽为，小船在静水中的速度与时间t、河中某点的水流速度与该点到河岸距离d的关系分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 若船头垂直河岸渡河，小船的实际渡河轨迹是偏下游的直线 B. 若船头垂直河岸渡河，渡河时间与水流速度无关，此时渡河位移也最短 C. 只要调整船头方向，小船一定能垂直到达正对岸 D. 若小船以最短时间渡河，则小船沿河流方向的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．若船头垂直河岸渡河，沿垂直河岸方向做匀速运动，沿平行河岸方向做变速运动，可知合运动不是直线运动，即小船的实际渡河轨迹不是直线，A错误； B．若船头垂直河岸渡河，渡河时间与水流速度无关，此时船沿平行河岸方向有位移，则渡河位移不是最短，B错误； C．因水流速度不断变化，则当船头方向一定时合速度方向不断变化，即即使调整船头方向，小船也不能垂直到达正对岸，C错误； D．若小船以最短时间渡河，则小船渡河的时间为 由图可知 可知水流的加速度 可知沿河流方向的位移大小为，D正确。 故选D。 6. 如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连，小球套在竖直固定的光滑杆上。杆上M、N两点与O点的距离均为l，OP与杆垂直。现小球以某一速度从M点向下运动，若忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则小球从M点向下运动到N点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的加速度为g的位置有三处 C. 小球经过P点时速度最大 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．从M点到N点，除重力外弹簧对小球做功，小球的机械能不守恒，故A错误； B．从M点向下运动到N点的过程中，小球在M、N两点时弹簧原长，弹力为0，小球只受重力，加速度为，小球在点时，弹簧弹力沿水平方向，水平方向合力为零，竖直方向合力等于重力，加速度也为，M、N、P三处加速度为，故B正确。 C．速度最大的位置是合力为0的位置，点加速度为向下，小球仍在向下加速，因此点速度不是最大，速度最大位置在点下方，故C错误。 D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，即​为定值，因此​，其变化与动能变化相反。小球在MP段运动时，点和点的加速度均竖直向下，大小为，小球均做加速运动，其它位置所受的弹簧弹力在竖直方向有分力且向上，其大小和小球的重力大小关系不确定，可能出现①小球动能一直增大②小球动能先增大后减小再增大。在PN段运动时，弹簧弹力竖直方向的分力始终向下和小球的重力同向，小球一直加速，动能一直增大，所以整个过程小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和有可能一直减小，也有可能先减小后增大再减小，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为2 kg的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心之间的距离分别为，。已知两物块与圆盘间的动摩擦因数均为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好将要发生滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 物体B比物体A先产生摩擦力 B. 此过程细线的拉力最大为40 N C. 圆盘的最大角速度为 D. 当转速最大时剪断细线，物体A相对于圆盘静止，物体B做离心运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．随着圆盘的转动，两物体做圆周运动，摩擦力提供向心力，则两物体一起产生摩擦力，A错误； BC．当AB将要产生滑动时，角速度最大，细线的拉力最大，此时A受最大静摩擦力背离圆心，B受最大静摩擦力指向圆心，则对A分析， 对B， 解得，T= 40N，B正确，C错误； D．当转速最大时剪断细线，此时A受静摩擦力，则物体A相对于圆盘做离心运动； 物体B受静摩擦力，则物体B也做离心运动，D错误。 故选B。 8. 如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端P点由静止释放后，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度为v。已知货物的质量为m，P点到Q点的高度为h，重力加速度为g，则货物从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力势能变化量为 B. 货物克服阻力做功为 C. 货物的机械能变化量为 D. 重力做功的功率先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．货物从P点运动到Q点的过程中，重力做功为，则重力势能变化量为，A正确； B．货物克服阻力做功为，B错误； C．货物的机械能变化量为，C错误； D．根据，由于竖直速度先增加后减小，可知重力做功的功率先增大后减小，D正确。 故选AD。 9. 我国“慧眼”卫星观测的银河系的MaxJ1820+070是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，二者在彼此间的万有引力作用下，绕连线上某固定点做匀速圆周运动，运动过程中两者间距保持不变。已知恒星的质量为m，黑洞的质量为16m，中心间距为L，引力常量为G，忽略其他天体影响，下列说法正确的是（　　） A. 黑洞和恒星的向心力之比1∶16 B. 黑洞做圆周运动的半径为 C. 黑洞做圆周运动的周期为 D. 若黑洞和恒星间距不变，黑洞不断吸收恒星上的物质，则系统的周期将减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．双星间的万有引力是相互作用力，大小相等，因此二者的向心力大小之比为 1∶1，故A错误； B．双星系统中，两个天体绕共同的圆心做匀速圆周运动，角速度（周期）相同，设黑洞的轨道半径、恒星的轨道半径分别为，可得 因为 联立解得，故B正确； C．对恒星，由万有引力提供向心力 联立解得，故C正确； D．设黑洞质量为M，恒星质量为m，间距为L，则周期公式可推广为 黑洞吸收恒星物质时，M+m的总和不变，L也不变，因此周期T不变，故D错误。 故选BC。 10. 2025年1月1日，CR400BF-GS复兴号技术提升型智能动车组（质量为m，额定功率为）在沈大高铁正式上线运营，在某段直线运动中，其速度v随时间t的变化规律如图所示，OA段为直线，A状态速度为，达到额定功率，之后以额定功率行驶，BC段为平行于时间轴的直线，速度为，动车组所受阻力f恒定不变，下列说法正确的是（　　） A. B. 动车组做匀加速运动的时间 C. 在匀加速阶段，动车组的加速度大小为 D. 在匀加速阶段，动车组的功率与时间成正比 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当动车组达到最大速度时，做匀速直线运动，牵引力等于阻力，即，此时功率为额定功率，由 可得，故A正确； BC．在匀加速阶段，动车组在点达到额定功率，此时速度为，牵引力 根据牛顿第二定律有 解得加速度 匀加速运动的时间，故B正确，C错误； D．在匀加速阶段，牵引力恒定，速度 则功率 可知功率与时间成正比，故D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1，如图乙所示。可供选择的实验球有质量均为2m的小钢球E、F和质量为m的小铝球G。 （1）在该实验中，主要利用了________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 A. 理想实验法 B. 微元法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 （2）在某次实验中，把小钢球E、F分别放在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________（填“一”“二”或“三”）层塔轮，当塔轮匀速转动时，左边标尺露出4个分格，右边标尺露出2个分格，则B、C位置处的小钢球转动所需的向心力之比为________。 （3）在另一次实验中，把小钢球E、F分别放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出4个分格，则A、C位置处的小钢球转动所需的向心力之比为________，A、C位置处的小钢球的角速度之比为________。 【答案】（1）C （2） ①. 一 ②. 2∶1 （3） ①. 1∶4 ②. 1∶2 【解析】 【小问1详解】 在该实验探究向心力与质量、半径、角速度三个物理量之间的关系，主要利用了控制变量法，故选C； 【小问2详解】 [1][2]在某次实验中，把小钢球E、F分别放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要保持角速度不变，即要两塔轮的转动半径相等，即将传动皮带调至第一层塔轮，当塔轮匀速转动时，左边标尺露出4个分格，右边标尺露出2个分格，而两边露出的个数之比等于向心力之比，则B、C位置处的小钢球转动所需的向心力之比为2:1。 【小问3详解】 [1][2] A、C位置处的小钢球转动所需的向心力之比等于两侧露出的格子数之比，即为1:4；因第二层塔轮的半径之比为2:1，而塔轮边缘的线速度相等，根据可知，角速度之比为1:2，即A、C位置处的小钢球的角速度之比为1:2。 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，操作步骤如下： （1）测得滑块a和物块b（含遮光条）的质量分别为M、m，遮光条的宽度d。 （2）将气垫导轨固定在水平桌面上，调节底座旋钮使其水平，在气垫导轨的右端固定一光滑的定滑轮。 （3）将滑块a放在气垫导轨上，物块b（含遮光条）通过与桌面平行的细线和滑块a相连，物块b正下方固定一光电门，测量出遮光条中心到光电门中心的距离h。 （4）打开气源，将物块b由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为。物块b经过光电门时的速度大小v=________，整个过程滑块a未与定滑轮相撞。 （5）将滑块a、物块b（含遮光条）作为一个系统，若当地的重力加速度为g，从物块b由静止释放到遮光条通过光电门的过程中，系统增加的动能________，系统减少的重力势能________，比较与的大小，判断系统机械能是否守恒。 （6）实验中发现动能的增加量总是大于重力势能的减少量，可能的原因是________（写出一个即可）。 （7）改变h，重复上述实验步骤，某同学根据记录的数据描绘出图像，若系统机械能守恒，则画出的图像应为图乙中的图线________（填“①”“②”或“③”）；若考虑到阻力作用不可忽略且大小恒为f，则画出的图像斜率k=________（用题中所给字母表示）。 【答案】 ①. ②. ③. mgh ④. 气垫导轨的左侧高于右侧 ⑤. ② ⑥. 【解析】 【详解】（4）[1]当物块b经过光电门时，速度近似等于平均速度，物块b经过光电门时的速度大小 （5）[2]滑块a与物块b均沿着细线方向运动，两者速度大小相同，系统增加的动能 [3]只有物块b下降了高度h，滑块a的重力势能不变，系统减少的重力势能 （6）[4]可能是气垫导轨的左侧高于右侧，导致滑块a、物块b的加速度大于水平时的加速度，会使得光电门测得的速度偏大，造成动能的增加量总是大于重力势能的减少量。 （7）[5]若机械能守恒，则有 整理得 图像为过原点倾斜直线。故画出的图像应为图乙中的图线②。 [6]若考虑到阻力作用不可忽略，则有 整理得 斜率为 13. 嫦娥六号探测器的发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回的先河。已知上升器在近月轨道（轨道半径等于月球半径R）上做匀速圆周运动的周期为，当其完成月面采样后，上升器从月球表面起飞，进入半径为r的环月轨道，与轨道器完成对接，引力常量为G，求： （1）月球的质量M； （2）上升器在环月轨道飞行的速度v； （3）若在月球表面以速度竖直上抛一物体，求物体落回月面的时间t（运动过程中重力加速度不变）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 嫦娥六号在近月轨道运行时，万有引力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 由开普勒第三定律得 而 解得 【小问3详解】 设月球表面的重力加速度为，有 由竖直上抛规律可得 联立解得 14. 据报道，我国自主研发的新一代战略隐形轰炸机轰-20已试飞完成。第一次试飞时，轰-20沿水平方向匀速飞行，到达倾角为θ的山坡底端O的正上方时以速度水平投出一颗炸弹，炸弹恰好垂直山坡击中A点。第二次试飞时，轰-20在同样的位置以速度水平投出一颗炸弹，不计空气阻力，重力加速度为g，，求： （1）炸弹击中A点的飞行时间t； （2）投弹点到O点的高度h； （3）通过计算说明炸弹第二次能否击中B点。 【答案】（1） （2） （3）不能击中B点 【解析】 【小问1详解】 炸弹垂直击中A点，则速度垂直山坡，有 联立解得 【小问2详解】 炸弹做平抛运动，则水平方向有 竖直方向有 投弹点到O点的高度 解得 【小问3详解】 假设刚好击中B点，由几何知识可得 由平抛规律可得，水平方向有， 解得 竖直方向有， 可得 这与题目情景不符，假设不成立，故不能击中B点。 15. 某景区设计打造了沉浸式滑索体验项目，其简化模型如图所示：水平传送带MN以恒定速度沿顺时针方向匀速转动，半径的竖直光滑圆轨道固定在水平面右端，最低点P与传送带右端N间的水平面光滑。一质量的小物块（可视为质点）以初速度v从N点向左冲上传送带，物块最终能从P点进入圆轨道且做完整的圆周运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，求： （1）小物块进入圆轨道的最小速度大小； （2）若小物块的初速度，求传送带MN的长度L至少为多少； （3）在（2）的条件下，求小物块在传送带上运动过程中产生的热量Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块刚好经过最高点Q时，有 小物块从P运动到Q的过程中，由动能定理可得 联立解得 【小问2详解】 由题意可知，小物块在传送带上向左减速运动到零后返回N点，则小物块速度减到零时，向左运动的距离最远，此时是传送带的最短长度L，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 小物块向左减速到零后，向右加速到和传送带共速后，一起返回N点；小物块向左的位移 运动时间 而 传送带的位移为 小物块向右加速运动的位移为 运动时间为 传送带的位移为 整个过程，小物块相对传送带的位移为 产生的热量为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 5月份高一年级学情调研 物理 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 3、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、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，一辆汽车正减速通过永安石拱桥的最高点。设汽车受到的合力为F，则下列图像中F的方向可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 2026年3月28至29日，张雪机车在世界超级摩托车锦标赛（WSBK）葡萄牙站中量级组别（WorldSSP）两连冠。图示是选手驾驶机车在水平路面转弯。若转弯过程视为半径一定的匀速圆周运动，不计空气阻力，则转弯时，下列说法正确的是（　　） A. 该机车的速度不变，加速度为零 B. 该机车的速率不变，向心力不变 C. 机车受到重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 当转弯的速度增大时，选手身体向内侧倾斜的程度应增大 3. 我国某颗天链卫星在地球同步轨道上做匀速圆周运动，轨道半径约为地球半径的6.6倍。已知地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的运行周期大于24小时 B. 卫星的向心加速度大小为 C. 在地球上发射该卫星的速度至少为7.9km/s D. 若卫星减速，将做离心运动远离地球 4. 某消防演习中，两名消防员站在地面上，用高压水枪P、Q同时向地面同一着火点O喷水，喷出的水柱轨迹如图所示，已知两水枪的出水口和着火点在同一水平面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 水柱上升过程中处于超重状态 B. 两水柱在空中飞行的时间相等 C. 两水柱在各自最高点的速度关系为 D. 两水柱击中着火点的速度大小一定相等 5. 一艘观光小船在盘锦辽河上渡河，河宽为，小船在静水中的速度与时间t、河中某点的水流速度与该点到河岸距离d的关系分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 若船头垂直河岸渡河，小船的实际渡河轨迹是偏下游的直线 B. 若船头垂直河岸渡河，渡河时间与水流速度无关，此时渡河位移也最短 C. 只要调整船头方向，小船一定能垂直到达正对岸 D. 若小船以最短时间渡河，则小船沿河流方向的位移大小为 6. 如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连，小球套在竖直固定的光滑杆上。杆上M、N两点与O点的距离均为l，OP与杆垂直。现小球以某一速度从M点向下运动，若忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则小球从M点向下运动到N点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的加速度为g的位置有三处 C. 小球经过P点时速度最大 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小 7. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为2 kg的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心之间的距离分别为，。已知两物块与圆盘间的动摩擦因数均为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好将要发生滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 物体B比物体A先产生摩擦力 B. 此过程细线的拉力最大为40 N C. 圆盘的最大角速度为 D. 当转速最大时剪断细线，物体A相对于圆盘静止，物体B做离心运动 8. 如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端P点由静止释放后，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度为v。已知货物的质量为m，P点到Q点的高度为h，重力加速度为g，则货物从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力势能变化量为 B. 货物克服阻力做功为 C. 货物的机械能变化量为 D. 重力做功的功率先增大后减小 9. 我国“慧眼”卫星观测的银河系的MaxJ1820+070是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，二者在彼此间的万有引力作用下，绕连线上某固定点做匀速圆周运动，运动过程中两者间距保持不变。已知恒星的质量为m，黑洞的质量为16m，中心间距为L，引力常量为G，忽略其他天体影响，下列说法正确的是（　　） A. 黑洞和恒星的向心力之比1∶16 B. 黑洞做圆周运动的半径为 C. 黑洞做圆周运动的周期为 D. 若黑洞和恒星间距不变，黑洞不断吸收恒星上的物质，则系统的周期将减小 10. 2025年1月1日，CR400BF-GS复兴号技术提升型智能动车组（质量为m，额定功率为）在沈大高铁正式上线运营，在某段直线运动中，其速度v随时间t的变化规律如图所示，OA段为直线，A状态速度为，达到额定功率，之后以额定功率行驶，BC段为平行于时间轴的直线，速度为，动车组所受阻力f恒定不变，下列说法正确的是（　　） A. B. 动车组做匀加速运动的时间 C. 在匀加速阶段，动车组的加速度大小为 D. 在匀加速阶段，动车组的功率与时间成正比 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1，如图乙所示。可供选择的实验球有质量均为2m的小钢球E、F和质量为m的小铝球G。 （1）在该实验中，主要利用了________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 A. 理想实验法 B. 微元法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 （2）在某次实验中，把小钢球E、F分别放在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________（填“一”“二”或“三”）层塔轮，当塔轮匀速转动时，左边标尺露出4个分格，右边标尺露出2个分格，则B、C位置处的小钢球转动所需的向心力之比为________。 （3）在另一次实验中，把小钢球E、F分别放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出4个分格，则A、C位置处的小钢球转动所需的向心力之比为________，A、C位置处的小钢球的角速度之比为________。 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，操作步骤如下： （1）测得滑块a和物块b（含遮光条）的质量分别为M、m，遮光条的宽度d。 （2）将气垫导轨固定在水平桌面上，调节底座旋钮使其水平，在气垫导轨的右端固定一光滑的定滑轮。 （3）将滑块a放在气垫导轨上，物块b（含遮光条）通过与桌面平行的细线和滑块a相连，物块b正下方固定一光电门，测量出遮光条中心到光电门中心的距离h。 （4）打开气源，将物块b由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为。物块b经过光电门时的速度大小v=________，整个过程滑块a未与定滑轮相撞。 （5）将滑块a、物块b（含遮光条）作为一个系统，若当地的重力加速度为g，从物块b由静止释放到遮光条通过光电门的过程中，系统增加的动能________，系统减少的重力势能________，比较与的大小，判断系统机械能是否守恒。 （6）实验中发现动能的增加量总是大于重力势能的减少量，可能的原因是________（写出一个即可）。 （7）改变h，重复上述实验步骤，某同学根据记录的数据描绘出图像，若系统机械能守恒，则画出的图像应为图乙中的图线________（填“①”“②”或“③”）；若考虑到阻力作用不可忽略且大小恒为f，则画出的图像斜率k=________（用题中所给字母表示）。 13. 嫦娥六号探测器的发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回的先河。已知上升器在近月轨道（轨道半径等于月球半径R）上做匀速圆周运动的周期为，当其完成月面采样后，上升器从月球表面起飞，进入半径为r的环月轨道，与轨道器完成对接，引力常量为G，求： （1）月球的质量M； （2）上升器在环月轨道飞行的速度v； （3）若在月球表面以速度竖直上抛一物体，求物体落回月面的时间t（运动过程中重力加速度不变）。 14. 据报道，我国自主研发的新一代战略隐形轰炸机轰-20已试飞完成。第一次试飞时，轰-20沿水平方向匀速飞行，到达倾角为θ的山坡底端O的正上方时以速度水平投出一颗炸弹，炸弹恰好垂直山坡击中A点。第二次试飞时，轰-20在同样的位置以速度水平投出一颗炸弹，不计空气阻力，重力加速度为g，，求： （1）炸弹击中A点的飞行时间t； （2）投弹点到O点的高度h； （3）通过计算说明炸弹第二次能否击中B点。 15. 某景区设计打造了沉浸式滑索体验项目，其简化模型如图所示：水平传送带MN以恒定速度沿顺时针方向匀速转动，半径的竖直光滑圆轨道固定在水平面右端，最低点P与传送带右端N间的水平面光滑。一质量的小物块（可视为质点）以初速度v从N点向左冲上传送带，物块最终能从P点进入圆轨道且做完整的圆周运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，求： （1）小物块进入圆轨道的最小速度大小； （2）若小物块的初速度，求传送带MN的长度L至少为多少； （3）在（2）的条件下，求小物块在传送带上运动过程中产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $