精品解析：陕西省榆林市府谷县府谷中学2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

2025年春高一年级第二次质量调研 物理试题 考生注意： 1、本试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，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：人教版必修第二册。 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题中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，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. 做圆周运动的物体会有向心加速度，关于向心加速度，下列说法正确的是（ ） A. 向心加速度的方向可能与速度方向成任意角度 B. 向心加速度可能改变速度的大小 C. 做圆周运动的物体角速度恒定时，向心加速度恒定 D. 向心加速度是用来描述物体速度方向变化快慢的 【答案】D 【解析】 【详解】A．向心加速度的方向沿半径指向圆心，线速度方向则沿圆周的切线方向，所以向心加速度的方向始终与线速度方向垂直，A错误； BD．向心加速度只能改变速度的方向，并不改变速度的大小，用来描述物体速度方向变化的快慢，B错误，D正确； C．做圆周运动物体的角速度恒定时，由知半径改变，则向心加速度大小改变，且向心加速度方向一直改变，C错误。 故选D。 2. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 若m1>m2，则两物体之间m1所受万有引力比m2的大 B. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 C. 引力常量G的单位为N⋅m2/kg2 D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．两物体彼此之间的万有引力是一对相互作用力，大小总是相等，故A错误； B．当r趋近于无穷远时，万有引力趋近于无穷小，但当间距为零时，万有引力定律不适用，故B错误； C．根据 有 根据单位运算可知，引力常量G的单位为N⋅m2/kg2，故C正确； D．万有引力定律可以普遍使用，但需要满足的条件是两个质点间或者形状规则质量分布均匀的球体间万有引力大小的计算，故D错误。 故选C。 3. 我国北斗导航系统由55颗卫星组网运行，其中如图所示的三颗卫星分别是地球同步静止轨道卫星甲、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星乙、轨道较低一些的中轨道卫星丙，它们均为圆轨道卫星，下列关于三颗卫星说法正确的是 （ ） A. 卫星丙运行速度最大 B. 卫星丙运行速度可能大于7.9km/s C. 卫星甲与卫星乙一定具有相同的动能 D. 地面上的观察者看到卫星甲、乙都是静止不动的 【答案】A 【解析】 【详解】A．设地球质量为，质量为的卫星绕地球做半径为、线速度大小为的匀速圆周运动，由引力提供向心力 解得 卫星丙运行半径最小，线速度最大，故A正确； B．地球半径为，卫星距地面高度为，卫星绕地球运行半径 卫星运行速度 近地卫星， 时速度最大 故卫星运行速度一定小于 ，故B错误； C．由开普勒第三定律 可知，卫星甲、乙周期与地球自转周期相同，则卫星绕地球运行半径相同，运行速度大小相等，但卫星质量可能不同，由动能 可知，卫星甲与卫星乙的动能可能不同，故C错误； D．乙是倾斜地球同步轨道卫星，地面上的观察者看到卫星乙在运动，看到卫星甲是静止不动的，故D错误。 故选A。 4. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同，已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体，由此可知地球的半径为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在地球表面两极处有 在地球表面赤道处有 联立可得，地球的半径为 故选B。 5. 如图，A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上，B离中心的距离比A离中心距离大，一个杯中装满水，另一个是空杯，转盘在电动机的带动下匀速转动，A、B两杯与转盘保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 装满水的杯子受到的摩擦力大 B. 杯子B受到的摩擦力大 C. 若增大转动的角速度，空杯一定先滑动 D. 若增大转动的角速度，杯子B先滑动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．转动过程中，杯子受到的摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知 由于不明确A、B哪个装满了水，也不明确A、B到中心距离的倍数关系，因此不能确定哪个受到的摩擦力大，故AB错误； CD．杯子刚要滑动时，有 解得 因此离中心远的B杯子先滑动，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使同一小钢球先后从斜面上A、B位置由静止释放滚下，钢球沿桌面飞出后均做平抛运动，最终落到同一水平面上。比较两次平抛运动，变化的物理量是（　　） A. 速度的变化率 B. 落地时瞬时速度 C. 重力的平均功率 D. 落地时重力的瞬时功率 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可得 两次平抛运动的下落高度相同，由 解得 可知两次平抛运动的时间相同，速度的变化率也相同，故A错误； B．依题意，两次平抛运动的初速度不同，下落高度相同，有 解得 根据 可知两次平抛运动，落地时瞬时速度不相同，故B正确； C．由 可知两次平抛运动重力的平均功率相同，故C错误； D．根据 可知两次平抛运动，落地时重力的瞬时功率相同，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系质量分别为m和2m的小球A和B，用手拉住A球，绳子拉住B球，A、B均处于静止状态。释放A球，在B球下降、A球上升的过程中（　　） A. A球、B球机械能均守恒 B. A球增加的动能等于B球增加的动能 C. B球减少的重力势能等于A球增加的机械能 D. B球减少的机械能等于A球增加的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．对A、B分别进行受力分析，二者均受重力和拉力作用，其中，二者受到的拉力在运动过程中均对球做了功，所以两小球的机械能均不守恒，故A错误； B．A、B两球均从静止状态开始运动，运动过程中二者速度大小总相等，故A球动能增加量为 B球动能增加量为 故B错误； CD．根据AB整个系统的机械能守恒可知，B球减少的机械能等于A球增加的机械能，B球减少的重力势能等于A球增加的机械能和B球增加的动能，故C错误，D正确。 故选D。 8. 一个物体在几个外力的作用下沿平直的轨道做匀速直线运动，某时刻在物体上再施加一恒力。则下列说法正确的是（　　） A. 物体仍做匀速直线运动 B. 物体一定做匀变速运动 C. 物体的速度一定增大 D. 物体的速度可能先减小后增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物体原来做匀速直线运动，则物体的合力为零，若在物体上再施加一个恒力，则物体的合力一定不等于零，则物体不可能做匀速直线运动，故A错误； B．在物体上施加恒力后，物体的合力为定值，根据，则物体的加速度恒定，所以物体一定做匀变速运动，故B正确； C．只有当施加的外力与物体运动方向的夹角为锐角时，即加速度的方向与速度方向的夹角为锐角，物体做加速运动，其速度增大；若夹角为钝角，则物体做减速运动，其速度减小，故C错误； D．当施加的外力与物体运动方向的夹角为钝角时，由上述分析可知，其物体做减速运动若减速时间足够长，物体的速度减为零后将反向增加，所以物体的速度可能先减小后增大，故D正确。 故选BD。 9. 2024年5月3日17时27分，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，开启世界上首次月球背面采样之旅。探测器通过多次适时变轨，使探测器绕地球运行的椭圆长轴逐渐变大，进入地月转移轨道奔向月球，在月球附近对卫星实施了多次必要的修正，使它成为绕月球表面圆周运行的工作轨道。“嫦娥六号”奔月整个过程的轨道变化情况示意图如图所示，对于“嫦娥六号”探测器的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 探测器绕地球运行的椭圆轨道周期逐渐变大 B. 探测器在不同的椭圆轨道运行时与地球连线相等时间内扫过的面积相等 C. 探测器在绕地球运行的椭圆轨道近地点时每次都需要加速 D. 探测器在绕月球运行的椭圆轨道近月点时每次都需要加速 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由开普勒第三定律 可知变轨后“嫦娥六号”绕地球运行的椭圆轨道的半长轴逐渐变大，周期逐渐变大，故A正确； B．由开普勒第二定律可知，探测器在同一椭圆轨道运行时与地球连线相等时间内扫过的面积相等，故B错误； CD．探测器每次运动到绕地轨道近地点时都需要加速，使需要的向心力大于地球引力，从而使探测器远离地球，做椭圆长轴更大的椭圆轨道运动。反之探测器运动到绕月轨道近月点时都需要减速，使需要的向心力小于月球引力，从而使探测器靠近月球，做椭圆长轴更小的椭圆轨道运动，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，电动机带动传送带逆时针匀速运动的速度大小v=2m/s，一质量为m=1kg的小物块以初速度v0=4m/s从左向右滑上传送带然后返回到出发点，已知小物块与传送带接触面间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2.在整个过程中，下列说法正确的是（ ） A. 皮带长度s至少3m B. 摩擦力对物块做功J C. 摩擦产生热量16J D. 相比电动机带动传动带空转，物块滑上传送带后，电动机多消耗了12J能量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小物块先向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 当速度减为0时，位移为 故皮带长度s至少4m，故A错误； B．由题分析可知，小物块先向右做匀减速直线运动，直到速度为零，然后再反向做匀加速直线运动，因 故小物块返回左端时的速度为，整个过程，只有摩擦力做功，根据动能定理有 解得，故B正确； C．由题分析，小物块先向右做匀减速直线运动，直到速度为零，则运动的时间为 此过程中传送带的位移为 故小物块相对传送带的位移为 当小物块反向做匀加速直线运动，直到速度为时，加速度不变，则运动的时间为 此过程小物块的位移为 此过程中传送带的位移为 故小物块相对传送带的位移为 故摩擦产生热量为，故C错误； D．相比电动机带动传动带空转，物块滑上电动机多消耗的能量为 其中 则 ，故D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F与半径、角速度、质量m的关系”实验，实验装置如图甲所示，装置中水平光滑直杆能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直杆一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动的向心力，拉力的大小F可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制______、______保持不变（用题目中字母表示）。 （2）为便于研究F与的关系，获得了图像，如图乙所示，该图像是一条倾斜直线，则图像横坐标x代表的是______。 （3）若滑块运动半径r=0.2m，用电子天平测得滑块质量为2kg，图乙中图像的斜率大小为______。 （4）若水平杆不光滑，根据（3）得到图乙中图线的斜率将______（填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）0.4 （4）不变 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 为了探究向心力与角速度的关系，需要控制，保持不变。 【小问2详解】 由向心力公式 可知，当质量和运动半径不变时，有 所以图像横坐标代表的是。 【小问3详解】 由向心力公式 图乙中图像的斜率大小为 【小问4详解】 若水平杆不光滑，设滑块受到的摩擦力为，由牛顿第二定律得 得 图乙中图线的斜率依然为，保持不变。 12. 实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为的交流电源上。让重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的纸带进行数据处理。 （1）关于本实验，下列说法正确的是___________。 A. 实验前必需用天平测出重物的质量 B. 重物选用质量和密度较大的金属锤 C. 实验时先通电，打点稳定后再释放纸带 D. 实验中用手提纸带上端静止释放，也可以用手托重物静止释放 （2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。点为打下的第一个点，在纸带上选取三个点，相邻之间还隔一个打出的实际点，测得它们到起始点的距离分别为。 已知当地重力加速度为，重物的质量为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能减小量为___________，动能增加量为___________。 （3）某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验，设计的实验装置如图丙所示，用细线的一端系住一个较重的小铁锁（可看成质点），另一端固定在铅笔一端，用较重的书将铅笔压在水平桌面上，让细线一端伸出桌面，将铁锁拉至与桌面等高处（细线拉直），然后由静止释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀，铁锁经过时，细线立即被割断，铁锁继续运动，落在水平地面上。测得铁锁静止距地面的距离为，笔到铁锁的距离为，笔到铁锁落地点的水平距离为，若满足___________（用和表示），即可验证铁锁从释放至运动到笔正下方的过程机械能守恒。 【答案】（1）BC （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 A．重物自由下落，要验证的表达式，两边都有m，可以约去，实验前没必要用天平测出重物的质量，A错误； B．机械能守恒的条件是仅有重力做功，无空气阻力做功，而空气阻力客观存在，实验中要尽量减小阻力的影响，重物选用质量大体积小的金属锤，B正确； C．实验中用打点计时器时要先通电，打点稳定后再释放纸带，C正确； D．用手托重物静止释放时上端纸带会自然下垂，运动中纸带与打点计时器间摩擦力影响大。因此不能用手托住重物，D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]打点B点时，重物下落的距离为，重力势能减小量 [2]重物下落时的速度，动能增加量 【小问3详解】 铁框下抛过程中若机械能守恒，则，最低点细线被割断，铁框做平抛运动，，，联立解得 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，地球自转的角速度为ω，忽略地球自转对表面重力加速度大小的影响，引力常数为G，求： （1）地球的质量； （2）地球的同步通信卫星距地面的高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 地球表面物体受地球引力可以分解为重力和物体随地球自转的向心力，忽略地球自转对表面的重力加速度大小的影响时，地球表面物体受重力等于地球引力，设地球的质量为M，物体的质量为m，由 解得地球的质量 【小问2详解】 同步卫星绕地球运行周期和角速度与地球自转相同，同步卫星角速度为ω，设同步卫星的质量为m0，距地面高度为h，由 解得同步卫星距地面高度 14. 如图甲所示，一辆质量的小汽车在水平路面上由静止开始沿直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动。汽车的v-t图像如图乙所示，图像在0~5s内是直线，5~25s内是曲线，内是平行与t轴的直线，汽车受到地面的阻力为车重力的0.1倍，取重力加速度，求： （1）汽车在前5s内的牵引力； （2）汽车运动速度的最大值； （3）汽车在加速过程中的总位移。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由v-t图像可知前5s内汽车做匀加速直线运动，加速度为 由题意得 由牛顿第二定律得 代入数据解得 【小问2详解】 汽车5s时功率达到额定功率 额定功率 由v-t图像可知25s时刻汽车的速度达到最大值，此时牵引力等于阻力，则 【小问3详解】 前5s内汽车位移 由v-t图像可知汽车在至做加速度减小的加速运动 时速度，时速度，加速时间 由动能定理 解得 汽车在加速过程中的总位移 15. 如图所示，半径的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点和圆心的连线与水平方向的夹角，轨道的下端与水平面相切于点，点右侧距离处有一弹性竖直挡板，物块与弹性挡板相碰后会以原速率反弹。圆弧轨道右上方有一个光滑的平台，一轻质弹簧的右端固定在平台右侧的竖直挡板上，平台左端A点与圆弧轨道顶端点的高度差，用外力使质量的小物块（可视为质点）压缩弹簧处于静止状态，撤去外力，小物块从平台左端A点飞出恰好从点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，小物块与水平面间的动摩擦因数。取（，）。求： （1）外力撤去前，弹簧的弹性势能； （2）小物块第一次经过点时受到的支持力大小； （3）小物块最终静止时的位置距弹性挡板的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块从点飞出做平抛运动，竖直方向做自由落体运动,由 解得 则 小物块从点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，速度方向与竖直方向成 由 解得 小物块被弹簧弹开过程中，弹性势能转化为小物块的动能,由能量守恒可知，弹簧的弹性势能 【小问2详解】 物块经点速度 从到由动能定理有 解得 对点受力分析，由牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 设小物块第一次反弹后未脱离圆弧，上升高度为，小物块从点到圆弧最高点 由动能定理有 解得 小物块第一次反弹后上升高度小于圆弧半径，则小物块没有脱离圆弧轨道最终停止在水平面上,设小物块在水平面上滑行路程为，小物块从第一次经点到停止 由动能定理有 解得 即小物块第一次反弹回到点后从圆弧返回向右运动了 后停止运动，此时距弹性挡板 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春高一年级第二次质量调研 物理试题 考生注意： 1、本试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，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：人教版必修第二册。 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题中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，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. 做圆周运动的物体会有向心加速度，关于向心加速度，下列说法正确的是（ ） A. 向心加速度的方向可能与速度方向成任意角度 B. 向心加速度可能改变速度的大小 C. 做圆周运动的物体角速度恒定时，向心加速度恒定 D. 向心加速度是用来描述物体速度方向变化快慢的 2. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 若m1>m2，则两物体之间m1所受万有引力比m2的大 B. 当物体间的距离趋近于0时，物体间的万有引力无穷大 C. 引力常量G的单位为N⋅m2/kg2 D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小 3. 我国北斗导航系统由55颗卫星组网运行，其中如图所示的三颗卫星分别是地球同步静止轨道卫星甲、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星乙、轨道较低一些的中轨道卫星丙，它们均为圆轨道卫星，下列关于三颗卫星说法正确的是 （ ） A. 卫星丙运行速度最大 B. 卫星丙运行速度可能大于7.9km/s C. 卫星甲与卫星乙一定具有相同的动能 D. 地面上的观察者看到卫星甲、乙都是静止不动的 4. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同，已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体，由此可知地球的半径为（　　） A. B. C. D. 5. 如图，A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上，B离中心的距离比A离中心距离大，一个杯中装满水，另一个是空杯，转盘在电动机的带动下匀速转动，A、B两杯与转盘保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 装满水的杯子受到的摩擦力大 B. 杯子B受到的摩擦力大 C. 若增大转动的角速度，空杯一定先滑动 D. 若增大转动的角速度，杯子B先滑动 6. 如图所示，在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使同一小钢球先后从斜面上A、B位置由静止释放滚下，钢球沿桌面飞出后均做平抛运动，最终落到同一水平面上。比较两次平抛运动，变化的物理量是（　　） A. 速度的变化率 B. 落地时瞬时速度 C. 重力的平均功率 D. 落地时重力的瞬时功率 7. 如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系质量分别为m和2m的小球A和B，用手拉住A球，绳子拉住B球，A、B均处于静止状态。释放A球，在B球下降、A球上升的过程中（　　） A. A球、B球机械能均守恒 B. A球增加的动能等于B球增加的动能 C. B球减少的重力势能等于A球增加的机械能 D. B球减少的机械能等于A球增加的机械能 8. 一个物体在几个外力的作用下沿平直的轨道做匀速直线运动，某时刻在物体上再施加一恒力。则下列说法正确的是（　　） A. 物体仍做匀速直线运动 B. 物体一定做匀变速运动 C. 物体的速度一定增大 D. 物体的速度可能先减小后增大 9. 2024年5月3日17时27分，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，开启世界上首次月球背面采样之旅。探测器通过多次适时变轨，使探测器绕地球运行的椭圆长轴逐渐变大，进入地月转移轨道奔向月球，在月球附近对卫星实施了多次必要的修正，使它成为绕月球表面圆周运行的工作轨道。“嫦娥六号”奔月整个过程的轨道变化情况示意图如图所示，对于“嫦娥六号”探测器的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 探测器绕地球运行的椭圆轨道周期逐渐变大 B. 探测器在不同的椭圆轨道运行时与地球连线相等时间内扫过的面积相等 C. 探测器在绕地球运行的椭圆轨道近地点时每次都需要加速 D. 探测器在绕月球运行的椭圆轨道近月点时每次都需要加速 10. 如图所示，电动机带动传送带逆时针匀速运动的速度大小v=2m/s，一质量为m=1kg的小物块以初速度v0=4m/s从左向右滑上传送带然后返回到出发点，已知小物块与传送带接触面间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2.在整个过程中，下列说法正确的是（ ） A. 皮带长度s至少3m B. 摩擦力对物块做功J C. 摩擦产生热量16J D. 相比电动机带动传动带空转，物块滑上传送带后，电动机多消耗了12J能量 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F与半径、角速度、质量m的关系”实验，实验装置如图甲所示，装置中水平光滑直杆能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直杆一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动的向心力，拉力的大小F可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制______、______保持不变（用题目中字母表示）。 （2）为便于研究F与的关系，获得了图像，如图乙所示，该图像是一条倾斜直线，则图像横坐标x代表的是______。 （3）若滑块运动半径r=0.2m，用电子天平测得滑块质量为2kg，图乙中图像的斜率大小为______。 （4）若水平杆不光滑，根据（3）得到图乙中图线的斜率将______（填“增大”“不变”或“减小”）。 12. 实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为的交流电源上。让重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的纸带进行数据处理。 （1）关于本实验，下列说法正确的是___________。 A. 实验前必需用天平测出重物的质量 B. 重物选用质量和密度较大的金属锤 C. 实验时先通电，打点稳定后再释放纸带 D. 实验中用手提纸带上端静止释放，也可以用手托重物静止释放 （2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。 点为打下的第一个点，在纸带上选取三个点，相邻之间还隔一个打出的实际点，测得它们到起始点 的距离分别为。 已知当地重力加速度为，重物的质量为 ，从打 点到打 点的过程中，重物的重力势能减小量为___________，动能增加量为___________。 （3）某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验，设计的实验装置如图丙所示，用细线的一端系住一个较重的小铁锁（可看成质点），另一端固定在铅笔一端，用较重的书将铅笔压在水平桌面上，让细线一端伸出桌面，将铁锁拉至与桌面等高处（细线拉直），然后由静止释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀，铁锁经过时，细线立即被割断，铁锁继续运动，落在水平地面上。测得铁锁静止距地面的距离为，笔到铁锁的距离为，笔到铁锁落地点的水平距离为 ，若满足___________（用和表示），即可验证铁锁从释放至运动到笔正下方的过程机械能守恒。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，地球自转的角速度为ω，忽略地球自转对表面重力加速度大小的影响，引力常数为G，求： （1）地球的质量； （2）地球的同步通信卫星距地面的高度。 14. 如图甲所示，一辆质量的小汽车在水平路面上由静止开始沿直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动。汽车的v-t图像如图乙所示，图像在0~5s内是直线，5~25s内是曲线，内是平行与t轴的直线，汽车受到地面的阻力为车重力的0.1倍，取重力加速度，求： （1）汽车在前5s内的牵引力； （2）汽车运动速度的最大值； （3）汽车在加速过程中的总位移。 15. 如图所示，半径的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点 和圆心 的连线与水平方向的夹角，轨道的下端与水平面相切于 点， 点右侧距离处有一弹性竖直挡板，物块与弹性挡板相碰后会以原速率反弹。圆弧轨道右上方有一个光滑的平台，一轻质弹簧的右端固定在平台右侧的竖直挡板上，平台左端A点与圆弧轨道顶端 点的高度差，用外力使质量的小物块（可视为质点）压缩弹簧处于静止状态，撤去外力，小物块从平台左端A点飞出恰好从 点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，小物块与水平面间的动摩擦因数。取（，）。求： （1）外力撤去前，弹簧的弹性势能； （2）小物块第一次经过 点时受到的支持力大小； （3）小物块最终静止时的位置距弹性挡板的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $