精品解析：广东东莞高级中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试题

2025-2026学年第二学期东莞高级中学期中考试 高一物理 本试卷共6页，18小题，满分100分。考试用时75分钟。 一、单选题（7小题，每题4分，共28分。每题所给出的四个选项中只有一个是正确的。） 1. 关于质点做曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 曲线运动一定是变速运动，变速运动也一定是曲线运动 B. 质点做曲线运动，其加速度有可能不变 C. 质点做曲线运动的过程中，某个时刻所受合力方向与速度方向可能相同 D. 有些曲线运动也可能是匀速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动，也可以是直线运动，故A错误； B．质点做曲线运动，其加速度有可能不变，比如平抛运动的加速度为重力加速度，保持不变，故B正确； C．质点做曲线运动的过程中，每个时刻所受合力方向与速度方向都不在同一直线上，故C错误； D．曲线运动的速度方向时刻发生变化，不可能是匀速运动，故D错误。 故选B。 2. 第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一“万有引力定律”。下列有关万有引力定律的说法中正确的是（ ） A. 第谷通过详细观测和记录行星运动轨迹，发现了行星运动的三大规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据 B. “月—地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从不一样的规律 C. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律 D. 牛顿提出万有引力定律后利用扭秤装置和科学放大思想，比较准确地测出了引力常量 【答案】C 【解析】 【详解】A．行星运动三大定律是开普勒在第谷的观测数据基础上总结得出的，并非第谷发现，故A错误； B．“月—地检验”的结论是地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从相同的规律，证明二者是同一种性质的力，故B错误； C．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，总结得出了万有引力定律，故C正确； D．万有引力定律提出后，是卡文迪什利用扭秤装置和放大思想测出了引力常量，并非牛顿，故D错误。 故选C。 3. 2022年10月12日，“天宫课堂”第三课在中国空间站问天实验舱正式开讲！神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行太空授课，已知问天实验舱每90分钟左右绕地球一周，其运行轨道视为圆轨道，下列说法正确的是（　　） A. 问天实验舱的线速度略大于第一宇宙速度 B. 问天实验舱的角速度比地球静止卫星的大 C. 三名航天员在实验舱“静止”不动时处于平衡状态 D. 在实验舱中不能探究两个互成角度的力的合成规律 【答案】B 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度等于卫星围绕地球表面运动的速度，是最大的环绕速度，所以问天实验舱线速度小于第一宇宙速度，故A错误； B．问天实验舱每90分钟左右绕地球一圈，地球静止卫星每24小时围绕地球一圈，所以问天实验舱的角速度比地球静止卫星的大，故B正确； C．三名航天员在实验舱中“静止”不动，只是相对实验舱静止，其实，三名航天员和实验舱在做匀速圆周运动，有指向圆心的向心加速度，所以不是平衡状态，故C错误； D．在实验舱中物体处于完全失重状态，有关于重力的实验无法进行，但探究两个互成角度的力的合成规律与重力无关，仍可进行，故D错误。 故选B。 4. 研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（　　） A. 距地面的高度变大 B. 向心加速度变大 C. 线速度变大 D. 角速度变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设地球同步卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，地球同步卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 由题意知，地球自转在逐渐变慢，地球自转周期T变大，地球同步卫星绕地球做圆周运动的周期T变大，则地球同步卫星的轨道半径r增大，距地面的高度变大，故A正确； BCD．地球同步卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得，， 由于r变大，则向心加速度变小，线速度变小，角速度变小，故BC错误，D正确。 故选AD。 5. 如图，在水平地面上方的A点，先后以不同的水平初速度平抛同一小球，不计空气阻力，第一次小球落在地面上的B点，第二次小球撞到竖直墙面的C点后落地，测量得知，A、C点之间的水平距离是A、B点间的水平距离的2倍，A、B点之间的竖直距离是A、C点间的竖直距离的2倍，则第一次与第二次平抛小球的初速度之比为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】第一次平抛过程中，水平方向上 x=vt 竖直方向上 联立解得 第二次平抛过程中，水平方向上 2x=v't' 竖直方向上 联立解得 则第一次与第二次平抛小球的初速度之比 A．，与结论相符，选项A正确； B．，与结论不相符，选项B错误； C．，与结论不相符，选项C错误； D．，与结论不相符，选项D错误； 故选A。 6. A、B、C三个物体放在旋转圆台上，都没有滑动，如图所示。A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R。当圆台旋转时，下列判断中正确的是（　　） A. C物体的角速度最大 B. B物体的角速度最小 C. B物体的静摩擦力最小 D. A物体的向心加速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．三个物体在同一圆台上共轴转动，角速度相同，故AB错误； C．静摩擦力提供物体做圆周运动的向心力，根据可知B物体的静摩擦力最小，故C正确； D．根据可知C物体的向心加速度最大，故D错误。 故选C。 7. 如图，甲、乙两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度斜向上抛出，B以速度竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇，不计空气阻力，A、B均可视为质点，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A. B. 相遇时A的速度为零 C. B从抛出到最高点的时间为 D. 从抛出到相遇A与B的速度的变化量相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．A到达最高点时恰与B相遇，可知，的竖直分速度与相等，则 故A错误； B．篮球A抛出后，水平方向做匀速直线运动，则相遇时A的速度不为零，故B错误； C．篮球A、B从抛出到最高点的时间相等为 D．篮球A、B同时被抛出，则相遇时运动时间相等，抛出后篮球A、B的加速度均为竖直向下的，根据加速度的定义式可得 则从抛出到相遇A与B的速度的变化量相同，故D正确。 故选D。 二、多选题（3小题，每题6分，共18分。每一小题给出的四个选项中至少有两项是正确的，全选对得6分，选对但选不全得3分，选错或不选得0分。） 8. 如图甲所示，近年来无人机已越来越频繁应用在物流配送场景，包括应急救援、冷链、物资运送。某次配送物资无人机在飞行过程中，水平方向速度及竖直方向速度与飞行时间t的关系图像如图乙、图丙所示。关于该无人机的运动，下列说法正确的是（ ）    A. 在内，无人机的加速度大小为 B. 在第末，无人机的速度大小为 C. 在第末，无人机的速度方向与水平方向夹角的正切值为 D. 在内，无人机距离出发点的最远距离为20m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据图像可知，在内，无人机在水平方向和竖直方向上均做初速度为0的匀加速直线运动，可得， 则无人机的加速度大小为， 故A错误； B．在第2s末，无人机水平方向与竖直方向的分速度分别为 则无人机的速度大小为 ，故B正确； C．在第2s末，无人机的速度方向与水平方向夹角的正切值为，故C正确； D．在第6s末，无人机距离出发点的距离最远，根据图像面积可求得水平和竖直方向的分位移分别为， 无人机距离出发点的最远距离为，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，“嫦娥三号”探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道Ⅰ为圆形轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道。下列说法正确的是（ ） A. 探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速 B. 探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度大于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度 C. 探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度小于月球表面的重力加速度 D. 探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期 【答案】CD 【解析】 【详解】A．探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要减速，因为轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，减速后探测器才能进入轨道Ⅱ，故A错误； B．探测器在P点时的加速度由万有引力提供，故探测器在P点时加速度大小不变，故B错误； C．探测器在轨道Ⅰ时，加速度由万有引力提供，解得 探测器在月球表面时，，其中R为月球半径，r为轨道Ⅰ的半径，，因此，故C正确； D．由开普勒第三定律，轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，因此，故D正确。 故选 CD。 10. 如图所示，质量均为m的a、b两小球用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. a、b两小球圆周运动的半径之比为 B. a、b两小球都是所受合外力充当向心力 C. b小球受到的绳子拉力大小恒为 D. a小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由几何关系可知，a、b两小球圆周运动的半径之比为，故A正确； B．小球a做变速圆周运动，只有在最低点是合外力充当向心力，其他位置是绳拉力与绳沿绳向外的分力的合力提供向心力；而小球b做匀速圆周运动，是合外力充当向心力，故B错误； C．根据矢量三角形可得 即 故C正确； D．而a小球到达最高点时速为零，将重力正交分解有 故D正确。 故选ACD。 三、实验与探究题（每空2分，共18分） 11. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的1.6倍，轮③的半径是轮①的2倍，轮⑤的半径是轮④的0.8倍，轮⑥的半径是轮④的0.5倍；两转臂上黑白格的长度相等；A、B、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。图（a）中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球1和球2，质量为m的球3。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______； A. 理想实验法 B. 微小放大法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 （2）皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的______不同； A. 转动半径r B. 质量m C. 角速度ω D. 线速度v （3）若将球1、2分别放在挡板B、C位置，将皮带与轮①和轮④相连，，则是在研究向心力的大小F与__________的关系； （4）若将球1、3分别放在挡板B、C位置，转动手柄，则标尺1和标尺2 的比值为1∶4，则与皮带连接的变速塔轮为 。 A. ①和④ B. ②和⑤ C. ③和⑥ D. ③和④ （5）实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，将球1、2分别放在挡板B、C位置，转动手柄，则标尺1和标尺2 显示的向心力之比为 ___________。 【答案】（1）D （2）C （3）半径r （4）C （5）1∶2 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，先要保持其中的两个物理量不变，研究向心力与第三个物理量的关系，主要用到了物理学中的控制变量法，故选D； 【小问2详解】 两塔轮边缘的线速度相同，则皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的角速度不同，故选C； 【小问3详解】 若将球1、2分别放在挡板B、C位置，则两球质量相同，转动半径不同，将皮带与轮①和轮④相连，角速度相同，则是在研究向心力的大小F与转动半径r的关系； 【小问4详解】 若将球1、3分别放在挡板B、C位置，则质量之比为2:1，转动半径之比为2:1；转动手柄，则标尺1和标尺2 的比值为1∶4，则向心力之比为1:4，根据，则角速度之比为1:4，两塔轮边缘的线速度相等，根据可知两变速塔轮的半径之比为4:1，则与皮带连接的变速塔轮为③和⑥。故选C。 【小问5详解】 实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，则两塔轮半径之比为2:1，根据可知角速度之比为1:2；将球1、2分别放在挡板B、C位置，则两球质量之比为1:1，转动半径之比为2:1，根据转动手柄，则标尺1和标尺2 显示的向心力之比为1:2。 12. 某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图甲。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺（未画出）读出，木板可以上下自由调节，在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验： A、实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab＝bc＝15.00 cm，如图乙。 B、让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1＝h。 C、让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度差h2＝h＋15.00（cm）。 D、让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度差h3＝h＋40.00（cm）。 （1）下列说法中正确的是________。 A. 实验时应保持桌面水平 B. 每次应使钢球从同一位置由静止开始释放 C. 必须选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面 D. 必须选择对钢球摩擦力尽可能小的桌面 （2）则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0＝______ m/s，钢球击中b点时的速度大小为vb＝______ m/s，钢球击中c点时其竖直分速度大小为vcy＝______ m/s。已知钢球的重力加速度为g＝10 m/s2，空气阻力不计。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）AB （2） ①. 1.5 ②. 2.5 ③. 3.0 【解析】 【小问1详解】 A．为了保证小钢球抛出桌面后做的是平抛运动，则实验时需要保持桌面水平,故A正确； B．为了减小实验误差，保证每次小钢球抛出桌面时的水平速度相等，则每次应使小钢球从同一位置由静止开始释放，故B正确； C D．只要保证小钢球从桌面水平抛出时的速度相等即可，所以只需要保证小钢球每次从同一位置由静止释放即可，斜面与桌面可以不光滑，故C、D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]在竖直方向有 ，在水平方向有 其中 ， 联立得 [2] 钢球击中b点对应时刻为段时间的中间时刻，则 所以钢球击中b点时的速度大小为 [3]钢球击中c点时其竖直分速度大小为 四、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，共36分） 13. 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面用质量为m的小球做自由落体运动实验，假设小球静止释放时离地面高度为H，经时间t0后到达地面，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，忽略该星球的自转及空气阻力。求： （1）该星球表面的重力加速度g星； （2）该星球的质量M； （3）飞行器在离该星球表面h高处的圆轨道运行时的周期T 。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体做自由落体运动时 可得 【小问2详解】 忽略星球自转时，地面上质量为m的物体，受到的万有引力等于重力 可得 【小问3详解】 对h高轨道上的卫星m1进行分析 解得 14. 如图所示，竖直放置的半圆形管道固定在水平面上，一直径略小于管道内径的质量m=0.4kg的小球（可视为质点）以v0=5m/s的速度沿水平面从管道最低点A进入管道，刚进入管道时对A点压力大小为29N，之后从管道最高点B点水平抛出，最后垂直落在倾角为45°的斜面上的C点（落到斜面上不反弹），测得B、C的高度差为5cm。已知重力加速度g=10m/s2。求： （1）圆弧管道半径R； （2）小球经过B点时管道对小球作用力的大小和方向。 【答案】（1）0.4m （2）3N，竖直向上 【解析】 【小问1详解】 当小球经过最低点A时，由牛顿第三定律可得轨道对小球的支持力 根据牛顿第二定律可得： 解得圆弧管道半径 【小问2详解】 小球从B到C，做平抛运动， 设从B点飞出时的速度为vB ，根据， 可得 根据，可得 小球垂直落在倾角为45°的斜面上的C点，根据，可得 设小球在经过管道最高点B点时受到管道竖直向上的支持力，根据牛顿第二定律得 解得 小球经过B点时管道对小球作用力为支持力，大小为3N，方向竖直向上。 15. 如图甲，长L=0.5m的轻绳一端与质量m=3kg的小球相连，另一端连接一个质量M=0.2kg的滑块，滑块套在竖直杆上，与竖直杆间的动摩擦因数为。现在让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，当绳子与杆的夹角=53时，滑块恰好不下滑。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球转动的角速度的大小和绳子的拉力F的大小； （2）滑块与竖直杆间的动摩擦因数； （3）若把连着小球的轻绳系在一个光滑水平圆桌的中心杆上，如图乙，绳长L、绳子与杆的夹角均与甲图一样，当小球以在水平圆桌上做匀速圆周运动时，小球对圆桌的压力大小。 【答案】（1）， （2） （3）27.3N 【解析】 【分析】 【小问1详解】 通过对小球的受力分析，得：竖直方向 解得 水平方向 其中 解得 【小问2详解】 对滑块，恰好静止，由平衡条件可得：水平方向 竖直方向 最大静摩擦力为 解得 【小问3详解】 对小球，当做匀速圆周运动时，水平方向 竖直方向 解得， 根据牛顿第三定律，小球对圆桌的压力大小F压 =FN1=27.3N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期东莞高级中学期中考试 高一物理 本试卷共6页，18小题，满分100分。考试用时75分钟。 一、单选题（7小题，每题4分，共28分。每题所给出的四个选项中只有一个是正确的。） 1. 关于质点做曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 曲线运动一定是变速运动，变速运动也一定是曲线运动 B. 质点做曲线运动，其加速度有可能不变 C. 质点做曲线运动的过程中，某个时刻所受合力方向与速度方向可能相同 D. 有些曲线运动也可能是匀速运动 2. 第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一“万有引力定律”。下列有关万有引力定律的说法中正确的是（ ） A. 第谷通过详细观测和记录行星运动轨迹，发现了行星运动的三大规律，为人们解决行星运动学问题提供了依据 B. “月—地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从不一样的规律 C. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律 D. 牛顿提出万有引力定律后利用扭秤装置和科学放大思想，比较准确地测出了引力常量 3. 2022年10月12日，“天宫课堂”第三课在中国空间站问天实验舱正式开讲！神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行太空授课，已知问天实验舱每90分钟左右绕地球一周，其运行轨道视为圆轨道，下列说法正确的是（　　） A. 问天实验舱的线速度略大于第一宇宙速度 B. 问天实验舱的角速度比地球静止卫星的大 C. 三名航天员在实验舱“静止”不动时处于平衡状态 D. 在实验舱中不能探究两个互成角度的力的合成规律 4. 研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（　　） A. 距地面的高度变大 B. 向心加速度变大 C. 线速度变大 D. 角速度变小 5. 如图，在水平地面上方的A点，先后以不同的水平初速度平抛同一小球，不计空气阻力，第一次小球落在地面上的B点，第二次小球撞到竖直墙面的C点后落地，测量得知，A、C点之间的水平距离是A、B点间的水平距离的2倍，A、B点之间的竖直距离是A、C点间的竖直距离的2倍，则第一次与第二次平抛小球的初速度之比为 A. B. C. D. 6. A、B、C三个物体放在旋转圆台上，都没有滑动，如图所示。A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R。当圆台旋转时，下列判断中正确的是（　　） A. C物体的角速度最大 B. B物体的角速度最小 C. B物体的静摩擦力最小 D. A物体的向心加速度最大 7. 如图，甲、乙两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度斜向上抛出，B以速度竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇，不计空气阻力，A、B均可视为质点，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A. B. 相遇时A的速度为零 C. B从抛出到最高点的时间为 D. 从抛出到相遇A与B的速度的变化量相同 二、多选题（3小题，每题6分，共18分。每一小题给出的四个选项中至少有两项是正确的，全选对得6分，选对但选不全得3分，选错或不选得0分。） 8. 如图甲所示，近年来无人机已越来越频繁应用在物流配送场景，包括应急救援、冷链、物资运送。某次配送物资无人机在飞行过程中，水平方向速度及竖直方向速度与飞行时间t的关系图像如图乙、图丙所示。关于该无人机的运动，下列说法正确的是（ ）    A. 在内，无人机的加速度大小为 B. 在第末，无人机的速度大小为 C. 在第末，无人机的速度方向与水平方向夹角的正切值为 D. 在内，无人机距离出发点的最远距离为20m 9. 如图所示，“嫦娥三号”探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道Ⅰ为圆形轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道。下列说法正确的是（ ） A. 探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速 B. 探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度大于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度 C. 探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度小于月球表面的重力加速度 D. 探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期 10. 如图所示，质量均为m的a、b两小球用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. a、b两小球圆周运动的半径之比为 B. a、b两小球都是所受合外力充当向心力 C. b小球受到的绳子拉力大小恒为 D. a小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 三、实验与探究题（每空2分，共18分） 11. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的1.6倍，轮③的半径是轮①的2倍，轮⑤的半径是轮④的0.8倍，轮⑥的半径是轮④的0.5倍；两转臂上黑白格的长度相等；A、B、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。图（a）中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球1和球2，质量为m的球3。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______； A. 理想实验法 B. 微小放大法 C. 等效替代法 D. 控制变量法 （2）皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的______不同； A. 转动半径r B. 质量m C. 角速度ω D. 线速度v （3）若将球1、2分别放在挡板B、C位置，将皮带与轮①和轮④相连，，则是在研究向心力的大小F与__________的关系； （4）若将球1、3分别放在挡板B、C位置，转动手柄，则标尺1和标尺2 的比值为1∶4，则与皮带连接的变速塔轮为 。 A. ①和④ B. ②和⑤ C. ③和⑥ D. ③和④ （5）实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，将球1、2分别放在挡板B、C位置，转动手柄，则标尺1和标尺2 显示的向心力之比为 ___________。 12. 某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图甲。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺（未画出）读出，木板可以上下自由调节，在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验： A、实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab＝bc＝15.00 cm，如图乙。 B、让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1＝h。 C、让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度差h2＝h＋15.00（cm）。 D、让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度差h3＝h＋40.00（cm）。 （1）下列说法中正确的是________。 A. 实验时应保持桌面水平 B. 每次应使钢球从同一位置由静止开始释放 C. 必须选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面 D. 必须选择对钢球摩擦力尽可能小的桌面 （2）则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0＝______ m/s，钢球击中b点时的速度大小为vb＝______ m/s，钢球击中c点时其竖直分速度大小为vcy＝______ m/s。已知钢球的重力加速度为g＝10 m/s2，空气阻力不计。（计算结果均保留两位有效数字） 四、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，共36分） 13. 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面用质量为m的小球做自由落体运动实验，假设小球静止释放时离地面高度为H，经时间t0后到达地面，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，忽略该星球的自转及空气阻力。求： （1）该星球表面的重力加速度g星； （2）该星球的质量M； （3）飞行器在离该星球表面h高处的圆轨道运行时的周期T 。 14. 如图所示，竖直放置的半圆形管道固定在水平面上，一直径略小于管道内径的质量m=0.4kg的小球（可视为质点）以v0=5m/s的速度沿水平面从管道最低点A进入管道，刚进入管道时对A点压力大小为29N，之后从管道最高点B点水平抛出，最后垂直落在倾角为45°的斜面上的C点（落到斜面上不反弹），测得B、C的高度差为5cm。已知重力加速度g=10m/s2。求： （1）圆弧管道半径R； （2）小球经过B点时管道对小球作用力的大小和方向。 15. 如图甲，长L=0.5m的轻绳一端与质量m=3kg的小球相连，另一端连接一个质量M=0.2kg的滑块，滑块套在竖直杆上，与竖直杆间的动摩擦因数为。现在让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，当绳子与杆的夹角=53时，滑块恰好不下滑。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）小球转动的角速度的大小和绳子的拉力F的大小； （2）滑块与竖直杆间的动摩擦因数； （3）若把连着小球的轻绳系在一个光滑水平圆桌的中心杆上，如图乙，绳长L、绳子与杆的夹角均与甲图一样，当小球以在水平圆桌上做匀速圆周运动时，小球对圆桌的压力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $