精品解析：四川成都市川化中学2025-2026学年高一下学期期末模拟考试物理试卷

2025-2026学年度四川省川化中学高2025级高一下期末模拟考试 物理学科试题 开考前，请先将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡相应位置。选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分请用0.5mm黑色墨迹签字笔书写。考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 由于卫星的发射场不在赤道上，静止卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行．已知静止卫星的环绕速度约为3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103 m /s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为 A. 西偏北方向，1.9×103m/s B. 东偏南方向，1.9×103m/s C. 西偏北方向，2.7×103m/s D. 东偏南方向，2.7×103m/s 【答案】B 【解析】 【详解】合速度为静止卫星的线速度，为：v=3.1×103m/s； 一个分速度为在转移轨道上的速度，为：v1=1.55×103m/s； 合速度与该分速度的夹角为30度，根据平行四边形定则，另一个分速度v2如图所示： 该分速度的方向为东偏南方向，根据余弦定理，大小为：，故B正确，ACD错误．故选B． 2. 如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是（　　） A. h一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地瞬间速度与高度h无关 D. 运动员落地位置与大小无关 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知，运动员和滑板做平抛运动，由可知，运动时间为 可知，运动员在空中运动时间与初速度无关，故A错误； BC．根据题意可知，运动员和滑板做平抛运动，由可得，落地瞬间竖直分速度为 则落地速度为 可知，越大，越大，落地速度越大，故C错误，B正确； D．根据题意可知，运动员的水平位移为 可知，初速度越大，射程越远，即运动员落地位置与大小有关，故D错误。 故选B。 3. 滑冰的动作要领是低身斜体，滑冰运动员通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯。质量为73kg的滑冰运动员在某次过弯道时的运动视为半径为10m的匀速圆周运动，速度大小为14m/s。不计空气阻力，已知重力加速度g=10m/s2，tan22°=0.40，tan27°=0.51，tan32°=0.62，tan37°=0.75。此次过弯道时冰面对运动员的作用力与水平冰面的夹角为（　　） A. 22° B. 27° C. 32° D. 37° 【答案】B 【解析】 【详解】水平方向，根据牛顿第二定律得 竖直方向，根据平衡条件得 解得θ=27° 故选B。 4. 一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点的移动速度是(　　) A. hω B. C. D. hωtan θ 【答案】C 【解析】 【详解】当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点转动的线速度为．设云层底面上光点的移动速度为v，则有vcosθ=，解得云层底面上光点的移动速度v=，选项C正确． 5. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知空间站离地面高度为h（约为400km），地球半径为R（约为6400km），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则（　　） A. 悬浮在空间站内的物体，不受力的作用 B. 空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为 C. 根据已知信息可以求得地球的平均密度为 D. 空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．悬浮在空间站内的物体，受万有引力作用，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 所以 所以空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为 故B正确； C．地球的平均密度为， 所以 故C错误； D．根据万有引力提供向心力有 所以 由于空间站的轨道半径小于静止卫星的轨道半径，所以空间站的向心加速度大于静止卫星的向心加速度，而赤道上物体随地球自转的角速度与静止卫星的角速度相等，根据可知，静止卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，所以空间站的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度，故D错误。 故选B。 6. 一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做了如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定于O点，如图甲所示。在最低点给小球一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得轻绳拉力F的大小随时间t的变化规律如图乙所示，，设R、m、引力常量G和均为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是（　　） A. 该星球表面的重力加速度为 B. 该星球的密度为 C. 该星球的第一宇宙速度为 D. 卫星绕该星球运行的最小周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A.设砝码在最低点时细线的拉力为，速度为，设绳长为L，则 设砝码在最高点细线的拉力为，速度为，则 由机械能守恒定律得 解得 因为 所以该星球表面的重力加速度为 A错误； BC．根据万有引力提供向心力得 卫星绕该星球的第一宇宙速度为 在星球表面，万有引力近似等于重力 解得 星球的密度 卫星绕该星球的第一宇宙速度为 BC错误； D．卫星绕该星球运行的最小周期，则 解得 D正确。 故选D。 7. 如图为跳伞者在下降过程中速度随时间变化的示意图（取竖直向下为正），箭头表示跳伞者的受力。则下列关于跳伞者的位移y和重力势能Ep随下落的时间t，重力势能Ep和机械能E随下落的位移y变化的图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知跳伞运动员开始时所受重力大于阻力，向下加速运动，随着速度的增大，阻力在增大，加速度逐渐减小； 打开降落伞后阻力大于重力，加速度向上，运动员向下做减速运动；随着速度的减小，阻力也在减小，向上的加速度逐渐减小；当阻力和重力相等时向下做匀速运动。 则位移先增加得越来越快，后增加得越来越慢，然后均匀增加，选项A错误； BC．重力势能 Ep=mgh 其随高度下降均匀减小，随时间的变化规律应与位移随时间变化规律相关，先减小得越来越快，然后减小得越来越慢，最后均匀减小，选项BC错误； D．机械能 E=E0-fy 开始时阻力先慢慢增大，开伞后阻力瞬间变大，最后运动员匀速运动，阻力不变，根据y的变化规律可知选项D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，水平转盘上放有A、B两物块，它们到转轴的距离分别为和，质量分别为m、2m，两物块通过轻绳连接，与转盘间的动摩擦因数均为，轻绳可以承受足够大的拉力。已知重力加速度为 g，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，，，当缓慢增加至时，A、B即将相对于圆盘滑动 B. 如图乙，，当缓慢增加至时，A、B即将相对于圆盘滑动 C. 如图丙，，当缓慢增加至时，A、B即将相对于圆盘滑动 D. 甲乙丙三种情况下，丙中A、B两物块最容易发生滑动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对甲乙丙图物体受力分析如图 图甲中，即将相对于圆盘滑动时，对B受力分析有 对A受力分析有 解得 故A正确； B．图乙中，即将相对于圆盘滑动时，对B受力分析有 对A受力分析有 解得 故B错误； C．图丙中B先达到最大静摩擦力后绳子开始出现拉力， A受到的摩擦力将逐渐减小为0后反向增大，直到 A的摩擦力增加为反向最大静摩擦力后，二者即将相对滑动，即， 解得 故C正确； D．综合以上情况，乙图中即将滑动时角速度最小，最容易发生滑动，故 D错误。 故选AC。 9. 某天文爱好者观测绕地球做匀速圆周运动的卫星，测出不同卫星的线速度v和轨道半径r，作出图像如图所示，已知地球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的第一宇宙速度为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 线速度为的卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力 可得 结合图像可得 解得 故A正确； B．对于地球近地卫星，同理，根据 解得 故B错误； C．根据万有引力等于重力 解得 故C正确； D．由题图可得线速度为的卫星绕地球做圆周运动的半径 则卫星做圆周运动的周期 则单位时间内扫过的面积 故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，倾角为30°足够长的光滑斜面固定在水平地面上，一木板B置于斜面顶端，木板B的质量M=4kg，某时刻，B由静止释放的同时，有一个质量为m=1kg的物块A以沿斜面向上，大小为5m/s的初速度滑上木板，A、B间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，关于物块和木板的运动，下列说法正确的是（　　） A. 物块刚滑上板时，木板的加速度为3.125m/s2 B. 要使物块不滑离板，则木板长至少为2m C. 整个运动过程中，物块与木板间因摩擦产生的热量Q为10J D. 不论板多长，物块最终一定能滑离木板 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对木板，根据牛顿第二定律可得 解得 故A正确； BD．对物块，根据牛顿第二定律可得 解得 物块先做匀减速直线运动，速度减为0后，再做匀加速直线运动，匀减速和匀加速的加速度相同，板始终做匀加速直线运动，当两者共速后，物块和木板一起做匀加速直线运动的加速度为 设沿斜面向下为正方向，则 共速时间为 故BD错误； C．整个过程因摩擦产生的热量为 故C正确。 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 为了探究向心力大小与角速度的关系，某实验小组设计了如图所示的装置。磁性滑块套在水平光滑粗细均匀的塑料杆上，滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。磁传感器可以记录接收到一定次数强磁场对应的时间。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和____________（选填“线速度”、“半径”、“加速度”或“周期”）保持不变，某次旋转过程中从接收到强磁场开始计时，并且记为第0次，到接收到第次强磁场所用时间为t，则角速度____________。 （2）改变匀速圆周运动的角速度重复实验（1）多次，以为纵坐标，为横坐标，在坐标纸中描出数据点作图，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且直线的斜率等于________________，表明此实验过程中向心力与_____________成正比（选填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。 【答案】 ①. 半径 ②. ③. ④. 角速度平方 【解析】 【详解】（1）[1][2]为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和半径保持不变，角速度为 （2）[3][4] 由得到 因此如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于，表明此实验过程中向心力与角速度平方成正比。 12. 某同学通过如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。将拉力传感器固定在铁架台上，长度为L的细绳（不可伸长）一端连在拉力传感器上，另一端系住直径为d的摆球，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像。 （1）为提高实验的精确度，摆球应选用________。 A. 塑料球 B. 泡沫球 C. 钢球 D. 木球 （2）开始时，摆球静止于最低位置，此时拉力传感器示数为，重力加速度为g，则摆球质量为________。 （3）将摆球拉至细绳与竖直方向成一定角度由静止释放，让摆球在竖直平面内摆动，记下拉力传感器最小示数及最大示数，则摆球从静止摆到最低点的过程，其动能的增加量为________________。（用题中字母表示） （4）改变角度，重复步骤（3）操作，记录多组、数据，并作出图像，如果摆球的机械能守恒，则下列图像合理的是________。 A. B. C. （5）若实验中发现系统的动能增量总是比重力势能减少量大，以下可能的影响因素有________。 A. 摆球运动过程受到空气阻力的影响 B. 细绳长度L比摆长偏小 C. 释放时初速度不为零 【答案】（1）C （2） （3） （4）C （5）C 【解析】 【小问1详解】 为提高实验的精确度，减小空气阻力的影响，小球应选用钢球。 故选C。 【小问2详解】 据题意，由平衡条件有 解得 【小问3详解】 在最低点时，拉力传感器最大示数，在最低点拉力与重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律 又 摆球动能的增加量为 【小问4详解】 设摆球在最高点时，摆线与竖直方向夹角为。则 摆球从最高点摆到最低点的过程，重力势能的减少量为 如果摆球的机械能守恒，则有 整理得 故选C。 【小问5详解】 A．由于空气阻力的影响，重力势能一部分克服空气阻力做功，一部分转化为小球的动能，导致系统的动能增量总是比重力势能减少量小，故A错误； B．此实验中，摆长的测量值对实验结论无影响。故B错误； C．释放时具有初速度，导致到达最低点时，速度偏大，故C正确。 故选C。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示,一小球从平台边缘水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角α=53°的粗糙斜面顶端,并刚好沿斜面加速下滑.已知动摩擦因数u=0.5,斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g=10 m/．sin 53°=0.8,cos 53°=0.6. (1)求小球水平抛出的初速度和斜面顶端与平台边缘的水平距离x. (2）若斜面顶端高H=20.8 m,求小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间t 【答案】（1）3m/s；1.2m（2）2.78s 【解析】 【详解】解：(1)平台到斜面做平抛运动，则有： 解得： 到达斜面时速度方向与斜面平行，则有： 解得： 斜面顶端与平台边缘的水平距离： (2)由牛顿运动定律可知物体到达斜面时，由牛顿第二定律则有： 解得加速度： 到达斜面时速度为： 斜面上物体做匀加速运动则有： 解得： 总时间： 14. 如图所示，不可伸长的轻质细绳下方悬挂一质量为m的小球（可视为质点），另一端固定在O点。倾角、高h的斜面固定在水平地面上点与N点等高且位于M点正上方。小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳刚好拉断后做平抛运动并垂直击中斜面的中点 Q，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）小球做平抛运动的时间和小球做平抛运动初速度的大小； （2）细绳的长度和绳刚要拉断时的张力； （3）若小球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，反弹后小球落到（图中未画出）点到Q点距离。 【答案】（1）， （2），，方向竖直向上 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动并垂直击中斜面的中点，则有 小球水平方向做匀速直线运动，则有 解得， 【小问2详解】 结合上述可以解得小球做平抛运动的竖直位移为 所以细绳的长度为 在圆周运动的最低点，根据牛顿第二定律有 解得绳刚要拉断时的张力为 方向竖直向上。 【小问3详解】 球击中斜面时的速度为 反弹的速度大小为 设小球反弹后能击中M点，则水平方向位移为，则有 解得 竖直位移为 可知，反弹后小球恰好能落到M点，则P点到Q点距离为 15. 如图所示，轨道MPS在竖直平面内，直轨道P端与半径为R= 2m的光滑竖直圆轨道PQS相切，Q点与圆心O等高，圆心O在S的正下方。一轻弹簧原长也为R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道MP的底端M处，MP长为2R，另一端与质量可调的滑块A（可视为质点）接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于轻微压缩状态。用外力推动滑块A，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后由静止放开，A开始沿轨道MP运动。已知滑块A与直轨道MP间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小为g= 10m/s2。（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）（计算结果均保留到小数点后一位）。 （1）当A的质量为m1= 2kg时刚好能到达圆轨道的最高点S，求轻弹簧压缩至原长的一半时的弹性势能Ep； （2）若改变滑块A的质量使之能滑上圆轨道且仍能沿圆轨道滑下，求改变后滑块A的质量m2的可能值； （3）若滑块A能滑上圆轨道，且所在位置与O的连线与OQ方向的夹角为37°时恰好脱离圆轨道，求滑块A的质量m2。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设滑块刚好能沿圆轨道运动到圆轨道的最高点时速度的大小，根据牛顿第二定律有 解得 滑块由静止运动到圆轨道最高点过程，由能量守恒定律可得 联立解得 （2）设滑块的质量为，为使能滑上圆轨道，则它到达点时的速度应大于零，由能量守恒定律可得 解得 要使滑块仍能沿圆轨道滑回，在圆轨道上升的高度不能超过与圆心等高处，由能量守恒定律可得 解得 综上所述可得 变后滑块的质量的可能值 （3）依题意滑块恰好脱离圆轨道时，应在水平线的上方与方向的夹角为处，此位置轨道对滑块的弹力刚好为零，则 解得 由能量守恒定律可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度四川省川化中学高2025级高一下期末模拟考试 物理学科试题 开考前，请先将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡相应位置。选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分请用0.5mm黑色墨迹签字笔书写。考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 由于卫星的发射场不在赤道上，静止卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行．已知静止卫星的环绕速度约为3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103 m /s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为 A. 西偏北方向，1.9×103m/s B. 东偏南方向，1.9×103m/s C. 西偏北方向，2.7×103m/s D. 东偏南方向，2.7×103m/s 2. 如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是（　　） A. h一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地瞬间速度与高度h无关 D. 运动员落地位置与大小无关 3. 滑冰的动作要领是低身斜体，滑冰运动员通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯。质量为73kg的滑冰运动员在某次过弯道时的运动视为半径为10m的匀速圆周运动，速度大小为14m/s。不计空气阻力，已知重力加速度g=10m/s2，tan22°=0.40，tan27°=0.51，tan32°=0.62，tan37°=0.75。此次过弯道时冰面对运动员的作用力与水平冰面的夹角为（　　） A. 22° B. 27° C. 32° D. 37° 4. 一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点的移动速度是(　　) A. hω B. C. D. hωtan θ 5. 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。空间站绕地球的运动可以看作匀速圆周运动。已知空间站离地面高度为h（约为400km），地球半径为R（约为6400km），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则（　　） A. 悬浮在空间站内的物体，不受力的作用 B. 空间站运行的线速度与第一宇宙速度之比约为 C. 根据已知信息可以求得地球的平均密度为 D. 空间站的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 6. 一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做了如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定于O点，如图甲所示。在最低点给小球一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得轻绳拉力F的大小随时间t的变化规律如图乙所示，，设R、m、引力常量G和均为已知量，忽略各种阻力。下列说法正确的是（　　） A. 该星球表面的重力加速度为 B. 该星球的密度为 C. 该星球的第一宇宙速度为 D. 卫星绕该星球运行的最小周期为 7. 如图为跳伞者在下降过程中速度随时间变化的示意图（取竖直向下为正），箭头表示跳伞者的受力。则下列关于跳伞者的位移y和重力势能Ep随下落的时间t，重力势能Ep和机械能E随下落的位移y变化的图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，水平转盘上放有A、B两物块，它们到转轴的距离分别为和，质量分别为m、2m，两物块通过轻绳连接，与转盘间的动摩擦因数均为，轻绳可以承受足够大的拉力。已知重力加速度为 g，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，，，当缓慢增加至时，A、B即将相对于圆盘滑动 B. 如图乙，，当缓慢增加至时，A、B即将相对于圆盘滑动 C. 如图丙，，当缓慢增加至时，A、B即将相对于圆盘滑动 D. 甲乙丙三种情况下，丙中A、B两物块最容易发生滑动 9. 某天文爱好者观测绕地球做匀速圆周运动的卫星，测出不同卫星的线速度v和轨道半径r，作出图像如图所示，已知地球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的第一宇宙速度为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 线速度为的卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积为 10. 如图所示，倾角为30°足够长的光滑斜面固定在水平地面上，一木板B置于斜面顶端，木板B的质量M=4kg，某时刻，B由静止释放的同时，有一个质量为m=1kg的物块A以沿斜面向上，大小为5m/s的初速度滑上木板，A、B间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，关于物块和木板的运动，下列说法正确的是（　　） A. 物块刚滑上板时，木板的加速度为3.125m/s2 B. 要使物块不滑离板，则木板长至少为2m C. 整个运动过程中，物块与木板间因摩擦产生的热量Q为10J D. 不论板多长，物块最终一定能滑离木板 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 为了探究向心力大小与角速度的关系，某实验小组设计了如图所示的装置。磁性滑块套在水平光滑粗细均匀的塑料杆上，滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。磁传感器可以记录接收到一定次数强磁场对应的时间。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和____________（选填“线速度”、“半径”、“加速度”或“周期”）保持不变，某次旋转过程中从接收到强磁场开始计时，并且记为第0次，到接收到第次强磁场所用时间为t，则角速度____________。 （2）改变匀速圆周运动的角速度重复实验（1）多次，以为纵坐标，为横坐标，在坐标纸中描出数据点作图，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且直线的斜率等于________________，表明此实验过程中向心力与_____________成正比（选填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。 12. 某同学通过如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。将拉力传感器固定在铁架台上，长度为L的细绳（不可伸长）一端连在拉力传感器上，另一端系住直径为d的摆球，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像。 （1）为提高实验的精确度，摆球应选用________。 A. 塑料球 B. 泡沫球 C. 钢球 D. 木球 （2）开始时，摆球静止于最低位置，此时拉力传感器示数为，重力加速度为g，则摆球质量为________。 （3）将摆球拉至细绳与竖直方向成一定角度由静止释放，让摆球在竖直平面内摆动，记下拉力传感器最小示数及最大示数，则摆球从静止摆到最低点的过程，其动能的增加量为________________。（用题中字母表示） （4）改变角度，重复步骤（3）操作，记录多组、数据，并作出图像，如果摆球的机械能守恒，则下列图像合理的是________。 A. B. C. （5）若实验中发现系统的动能增量总是比重力势能减少量大，以下可能的影响因素有________。 A. 摆球运动过程受到空气阻力的影响 B. 细绳长度L比摆长偏小 C. 释放时初速度不为零 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示,一小球从平台边缘水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角α=53°的粗糙斜面顶端,并刚好沿斜面加速下滑.已知动摩擦因数u=0.5,斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g=10 m/．sin 53°=0.8,cos 53°=0.6. (1)求小球水平抛出的初速度和斜面顶端与平台边缘的水平距离x. (2）若斜面顶端高H=20.8 m,求小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间t 14. 如图所示，不可伸长的轻质细绳下方悬挂一质量为m的小球（可视为质点），另一端固定在O点。倾角、高h的斜面固定在水平地面上点与N点等高且位于M点正上方。小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳刚好拉断后做平抛运动并垂直击中斜面的中点 Q，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）小球做平抛运动的时间和小球做平抛运动初速度的大小； （2）细绳的长度和绳刚要拉断时的张力； （3）若小球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，反弹后小球落到（图中未画出）点到Q点距离。 15. 如图所示，轨道MPS在竖直平面内，直轨道P端与半径为R= 2m的光滑竖直圆轨道PQS相切，Q点与圆心O等高，圆心O在S的正下方。一轻弹簧原长也为R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道MP的底端M处，MP长为2R，另一端与质量可调的滑块A（可视为质点）接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于轻微压缩状态。用外力推动滑块A，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后由静止放开，A开始沿轨道MP运动。已知滑块A与直轨道MP间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小为g= 10m/s2。（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）（计算结果均保留到小数点后一位）。 （1）当A的质量为m1= 2kg时刚好能到达圆轨道的最高点S，求轻弹簧压缩至原长的一半时的弹性势能Ep； （2）若改变滑块A的质量使之能滑上圆轨道且仍能沿圆轨道滑下，求改变后滑块A的质量m2的可能值； （3）若滑块A能滑上圆轨道，且所在位置与O的连线与OQ方向的夹角为37°时恰好脱离圆轨道，求滑块A的质量m2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $