精品解析：海南省海口市海南中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（等级考）

海南中学2022-2023学年度第2学期高一年级期中考试 物理试题（等级考） （考试时间90分钟，满分100分） 注意事项： 1．本试题分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，答卷前，考生务必将自己的姓名、学号（准考证号）填写（涂）在答题卡上。 2．回答第I卷时，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，写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4．考试结束后，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。 第I卷（选择题共44分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。） 1. 以下叙述中符合物理史实的是（　　） A. 哥白尼是“日心说”的主要代表人物，并且现代天文学证明了太阳是宇宙的中心 B. 第谷经过多年的天文观测，发现了行星绕太阳运动的轨道是椭圆 C. 开普勒经过多年的理论计算，发现了万有引力定律 D. 牛顿力学在宏观、低速情况下适用 2. 在日常生活中，我们并没有发现物体的长度随着物体运动速度的变化而变化，其原因是（　　） A. 运动中物体无法测量长度 B. 物体的速度远小于光速，长度变化极小 C. 物体的长度太长 D. 物体的长度不随速度的变化而变化 3. 如图，有一条宽为的河道，小船从岸边某点渡河，渡河过程中始终保持船头与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为，水流速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小船在河水中行驶轨迹为曲线 B. 小船在河水中的速度为 C. 小船渡河时间为 D. 小船在渡河过程中位移大小为 4. 如图，在水平地面上匀速运动的汽车通过定滑轮用绳子吊起一物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度大小分别为和，则下列说法中正确的是（　　） A. B. 物体做匀速运动，其所受拉力等于物体重力 C. D. 物体做匀加速直线运动，拉力大于重力 5. 关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　） A. 平抛运动是匀速运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 平抛运动不是匀变速运动 D. 做平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的 6. 双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用、表示，且。则可知（　　） A. 、做圆周运动的线速度之比为 B. 、做圆周运动的角速度之比为 C. 双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 7. 如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（　　） A. A、B两点角速度大小之比为1∶1 B. A、B两点向心加速度大小之比为2∶1 C. B、C两点角速度大小之比为1∶2 D. B、C两点向心加速度大小之比为4∶1 8. 如图所示，小滑块的质量均为套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。间通过铰链用长为的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当时，弹簧处于原长，现将P由静止释放，当其下降到最低点时变为，整个运动过程中，始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为，则在滑块P下降过程中（　　） A. 滑块P始终向下做加速运动 B. 竖直杆对滑块P的弹力始终大于弹簧弹力 C. 当变为时，滑块速度相同 D. 滑块P的速度达到最大时，Q受到轻杆的作用力小于 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错的得0分。） 9. 如图所示，在“嫦娥”探月工程中飞船在圆形轨道I上运动，到达轨道的点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点时，再次点火进入近月轨道III绕月做圆周运动，则飞船（　　） A. 在点从轨道II变轨进入轨道Ⅲ时点火减速 B. 在轨道I上的线速度小于在轨道Ⅲ的线速度 C. 在轨道II上经过点的速度大于经过点的速度 D. 在轨道II上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度 10. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：轻质细绳一端系一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点处于超重状态 B. 图乙：汽车过凸形桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小 C. 图丙：铁路弯道处的外轨略高于内轨，当火车的质量改变时，规定的行驶速度不改变 D. 图丁：洗衣机脱水过程中，吸附在衣服上的水所受合力小于所需向心力 11. 如图所示，质量为m的滑块（可视为质点），从半径为R的半球面的上端A点处以初速度v0滑下，B为最低点，O为球心，A、O、C三点等高，从A到C滑动过程中滑块所受到的摩擦力大小恒为Ff。则滑块（　　） A. 从A到B过程，重力做功为零 B. 从A到B过程，弹力做功为零 C. 从A到B过程，摩擦力做功为 D. 从A到C过程，摩擦力做功为 12. 三颗人造卫星都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，为地球同步卫星，某时刻相距最近，如图所示。已知地球自转周期为，B的周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 加速可追上同一轨道上的 B. 经过时间相距最远 C. 与地心连线在相同时间内扫过的面积不相等 D. 向心力大小相等 13. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动。设物体间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则下列说法正确的是（　　） A. B的向心力是A的2倍 B. 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 C. 逐渐增大圆盘转速（A、B两物体仍相对圆盘静止），盘对B的摩擦力始终指向圆心且不断增大 D. 增大圆盘转速，发现A、B一起相对圆盘滑动，则A、B之间的动摩擦因数大于B与盘之间的动摩擦因数 第Ⅱ卷（非选择题共56分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处。） 14. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作： （1）先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动，最终听到两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。 A．两小球落地时的速度大小相同 B．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 C．两小球在空中运动的时间相等 D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 （2）接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出的操作要求正确的是___________。 A．斜槽的末端必须调节成水平 B．每次释放小球的位置不必相同 C．记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 （3）按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图，则小球平抛的初速度___________；在B点的速度___________（g取，结果均保留两位有效数字）；小球抛出点的坐标为___________（单位：cm）。 15. 某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，请回答以下问题： （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）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径___________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在___________处； A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C （3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断两个变速塔轮对应的角速度之比为___________； A. B. C. D. 四、计算题（本题共3小题，共38分。请把答案定在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。） 16. 汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，。 （1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为时，加速度多大？ （2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？ 17. 为丰富本校学生的课余生活，增进班级间的友谊，提高同学间的团结协作能力，我校高一学生利用课外活动时间在学校11人制足球场（长105m，宽68m）举行了班级友谊联赛。比赛过程中，某同学刚好经过足球场中心位置，此时开始计时，以足球场的中心为坐标原点，平行于长边为x轴，平行于短边为y轴，建立直角坐标系，下图记录了该同学沿两轴方向的运动图像，则： （1）通过计算说明时，该同学是否出界； （2）时该同学速度。 18. 如图，在点以的初速度水平向右抛出一质量为的小球，（可视为质点），小球抛出后受到水平向右的恒定风力的作用。经过一段时间后恰能无碰撞地从点以速率沿圆弧切线进入半径为的竖直粗糙、圆心角为的圆弧轨道，进入圆弧轨道后小球不再受风力的作用，由于摩擦力的作用，小球在圆弧轨道内速率不变，小球从点水平飞出后击中一个竖直截面为的抛物线的容器壁，已知点的坐标为，重力加速度大小，，不计空气阻力，求：（结果均可用根号表示） （1）小球在点对圆弧轨道的压力大小； （2）小球在进入圆弧轨道前受到的水平风力的大小； （3）若小球在点的速率可调，求小球击中容器壁时速率的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海南中学2022-2023学年度第2学期高一年级期中考试 物理试题（等级考） （考试时间90分钟，满分100分） 注意事项： 1．本试题分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，答卷前，考生务必将自己的姓名、学号（准考证号）填写（涂）在答题卡上。 2．回答第I卷时，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，写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4．考试结束后，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。 第I卷（选择题共44分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。） 1. 以下叙述中符合物理史实的是（　　） A. 哥白尼是“日心说”的主要代表人物，并且现代天文学证明了太阳是宇宙的中心 B. 第谷经过多年的天文观测，发现了行星绕太阳运动的轨道是椭圆 C. 开普勒经过多年的理论计算，发现了万有引力定律 D. 牛顿力学在宏观、低速情况下适用 【答案】D 【解析】 【详解】A．哥白尼是“日心说”的主要代表人物，并且现代天文学证明了太阳只是太阳系的中心，A错误； B．开普勒发现了行星绕太阳运动的轨道是椭圆，B错误； C．牛顿发现了万有引力定律，C错误； D．牛顿力学在宏观、低速情况下适用，D正确。 故选D。 2. 在日常生活中，我们并没有发现物体的长度随着物体运动速度的变化而变化，其原因是（　　） A. 运动中物体无法测量长度 B. 物体的速度远小于光速，长度变化极小 C. 物体的长度太长 D. 物体的长度不随速度的变化而变化 【答案】B 【解析】 【详解】日常生活中常见物体的速度（光除外）都很小，通常远小于光速c，故由可知，当时，。 故选B。 3. 如图，有一条宽为的河道，小船从岸边某点渡河，渡河过程中始终保持船头与河岸垂直，小船在静水中的速度大小为，水流速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小船在河水中行驶轨迹为曲线 B. 小船在河水中的速度为 C. 小船渡河时间为 D. 小船在渡河过程中位移大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于小船在静水中的速度、水流速度均恒定，故小船的合速度恒定，小船在河水中做匀速直线运动，轨迹为直线，A错误； B．小船在河水中的速度为 B错误； C．小船渡河过程中始终保持船头与河岸垂直，故渡河时间为 C正确； D．小船沿河流方向的位移为 小船在渡河过程中位移大小为 D错误。 故选C。 4. 如图，在水平地面上匀速运动的汽车通过定滑轮用绳子吊起一物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度大小分别为和，则下列说法中正确的是（　　） A. B. 物体做匀速运动，其所受拉力等于物体重力 C. D. 物体做匀加速直线运动，拉力大于重力 【答案】C 【解析】 【详解】AC．将汽车的速度分解为沿绳子方向和垂直绳方向，因为绳的速度与物体上升速度大小相同，故有 A错误，C正确； BD．根据题意汽车匀速运动，不变，随着汽车向左行驶，变小，可得变大，物体向上加速运动，所受拉力大于其重力；由于不是随时间均匀变化，故不是随时间均匀变化，即物体做的并不是匀加速运动，BD错误。 故选C。 5. 关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　） A. 平抛运动是匀速运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 平抛运动不是匀变速运动 D. 做平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故AC错误，B正确； D．平抛运动的落地速度为水平速度和竖直速度的合速度，根据平行四边形定则知，落地速度不可能竖直向下，故D错误。 故选B。 6. 双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用、表示，且。则可知（　　） A. 、做圆周运动的线速度之比为 B. 、做圆周运动的角速度之比为 C. 双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，设为，则有 解得轨道半径之比等于质量的反比，即 根据线速度与角速度关系可知，、做圆周运动的线速度之比等于轨道半径之比为 故A、B错误； CD．根据角速度与周期的关系可知 由上式可得 则总质量 可知双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小；双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（　　） A. A、B两点角速度大小之比为1∶1 B. A、B两点向心加速度大小之比为2∶1 C. B、C两点角速度大小之比为1∶2 D. B、C两点向心加速度大小之比为4∶1 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，同缘传动边缘点线速度相等，故A与B的线速度的大小相同， A、两点为同轴转动，角速度相等，即 AC．根据 结合题意可得 故AC错误； BD．根据 可得 故B错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，小滑块的质量均为套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。间通过铰链用长为的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当时，弹簧处于原长，现将P由静止释放，当其下降到最低点时变为，整个运动过程中，始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为，则在滑块P下降过程中（　　） A. 滑块P始终向下做加速运动 B. 竖直杆对滑块P的弹力始终大于弹簧弹力 C. 当变为时，滑块速度相同 D. 滑块P的速度达到最大时，Q受到轻杆的作用力小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．将P由静止释放，先是杆弹力的竖直分力小于P的重力，P加速下滑，之后杆弹力的竖直分力大于P的重力，P减速下滑，故A错误； B．以整体为研究对象，系统水平方向先向左加速运动后向左减速运动，所以水平方向所受合力先向左，后向右，因此水平方向加速阶段竖直杆弹力大于弹簧弹力，水平方向减速阶段竖直杆弹力小于弹簧弹力，故B错误； C．两物体沿轻杆方向的速度相同，即 则当变为时，滑块速度大小相等，故C错误； D．P由静止释放，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，P的速度达到最大，对P在竖直方向，根据平衡条件可得 当变为时，P已静止，故当加速度为零时，小于，则此时轻杆弹力，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错的得0分。） 9. 如图所示，在“嫦娥”探月工程中飞船在圆形轨道I上运动，到达轨道的点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点时，再次点火进入近月轨道III绕月做圆周运动，则飞船（　　） A. 在点从轨道II变轨进入轨道Ⅲ时点火减速 B. 在轨道I上的线速度小于在轨道Ⅲ的线速度 C. 在轨道II上经过点的速度大于经过点的速度 D. 在轨道II上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．飞船从高轨道进入低轨道时需要点火减速，故A正确； B．由万有引力定律有 解得，飞船轨道半径减小，飞船线速度增大，由题意可知，轨道I的半径大于轨道III的半径，故在轨道I上的线速度小于在轨道III的线速度，故B正确； C．在轨道II上经过点为远地点，为近地点，远地点的速度小于近地点的速度，故C错误； D．由万有引力提供向心加速度可得 则，轨道II和轨道I运动到点时与中心天体月球距离相等，故在轨道II上经过点的加速度等于在轨道I上经过点的加速度，故D错误。 故选AB。 10. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：轻质细绳一端系一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点处于超重状态 B. 图乙：汽车过凸形桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小 C. 图丙：铁路弯道处的外轨略高于内轨，当火车的质量改变时，规定的行驶速度不改变 D. 图丁：洗衣机脱水过程中，吸附在衣服上的水所受合力小于所需向心力 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点时加速度方向竖直向下，故此时处于失重状态，A错误； B．汽车过凸形桥最高点时有 可得速度越大，越小，结合牛顿第三定律可知对桥面的压力越小，B正确； C．设轨道的倾角为，火车质量为M，此时有 解得 可得规定的行驶速度与火车的质量无关，C正确； D．洗衣机脱水过程中，吸附在衣服上的水要做离心运动，故可知所受合力小于所需向心力，D正确。 故选BCD。 11. 如图所示，质量为m的滑块（可视为质点），从半径为R的半球面的上端A点处以初速度v0滑下，B为最低点，O为球心，A、O、C三点等高，从A到C滑动过程中滑块所受到的摩擦力大小恒为Ff。则滑块（　　） A. 从A到B过程，重力做功为零 B. 从A到B过程，弹力做功为零 C. 从A到B过程，摩擦力做功为 D. 从A到C过程，摩擦力做功为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．滑块从A到B过程，重力做功不为零，A错误； B．弹力始终与速度方向垂直，弹力做功为零，B正确； CD．从A到B过程，摩擦力方向始终与速度方向相反，摩擦力做功为 同理，滑块从A到C过程，摩擦力做功 C错误，D正确。 故选BD。 12. 三颗人造卫星都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，为地球同步卫星，某时刻相距最近，如图所示。已知地球自转周期为，B的周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 加速可追上同一轨道上的 B. 经过时间相距最远 C. 与地心连线在相同时间内扫过的面积不相等 D. 向心力大小相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．卫星加速后做离心运动，轨道变高，不可能追上卫星，故A错误； B．卫星由相距最近至相距最远时，圆周运动转过的角度差为，所以可得 又因为 解得 即经过后，相距最远，故B正确； C．绕地球运动的卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积 又因为根据万有引力提供向心力可得 联立解得 由图可知卫星的轨迹半径不相等，因此卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积不相等，故C正确； D．根据可知，因质量关系不确定，可知向心力大小不一定相等， 故D错误。 故选BC。 13. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动。设物体间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则下列说法正确的是（　　） A. B的向心力是A的2倍 B. 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍 C. 逐渐增大圆盘转速（A、B两物体仍相对圆盘静止），盘对B的摩擦力始终指向圆心且不断增大 D. 增大圆盘转速，发现A、B一起相对圆盘滑动，则A、B之间的动摩擦因数大于B与盘之间的动摩擦因数 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据可知，A、B的向心力大小相等，故A错误； B．以A为对象，由牛顿第二定律可得B对A的摩擦力为 以A、B为整体，由牛顿第二定律可得盘对B的摩擦力为 可知盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，故B正确； C．逐渐增大转速，两物体做变速圆周，静摩擦力存在沿切线方向的分力产生切向加速度，所以盘对B的摩擦力不指向圆心，故C错误； D．A、B一起相对圆盘滑动，说明A、B间未达到最大静摩擦力，而圆盘和B之间已经达到最大静摩擦力；刚要相对圆盘滑动时，对A有 对A、B整体有 可知A、B之间的动摩擦因数大于B与盘之间的动摩擦因数，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题共56分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处。） 14. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作： （1）先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动，最终听到两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。 A．两小球落地时的速度大小相同 B．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 C．两小球在空中运动的时间相等 D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 （2）接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出的操作要求正确的是___________。 A．斜槽的末端必须调节成水平 B．每次释放小球的位置不必相同 C．记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 （3）按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图，则小球平抛的初速度___________；在B点的速度___________（g取，结果均保留两位有效数字）；小球抛出点的坐标为___________（单位：cm）。 【答案】 ①. BC##CB ②. AD##DA ③. 2.0 ④. 2.5 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]改变H时两小球同时落地，说明两小球在空中运动的时间相等，即可知道两小球在竖直方向的运动是相同的；该装置无法判定水平方向的运动。 故选BC。 （2）[2]A．为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端必须调节成水平，A正确； B．每次释放小球的位置必须相同，以保证小球到达斜槽末端的速度相同，B错误； C．只要小球做平抛运动，记录小球位置时，不必严格地等距离下降，C错误； D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触以避免摩擦力对运动的影响，D正确。 故选AD。 （3）[3]设相邻点间的时间间隔为T，根据平抛运动规律对竖直方向有 解得 故小球平抛的初速度为 [4]在B点竖直方向的速度为 可知B点的速度 [5]设小球从抛出点到达B点时间为t，可得 故可知抛出点到达B点时水平和竖直方向距离为 ， 故小球抛出点的坐标为 ， 即抛出点的坐标为。 15. 某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，请回答以下问题： （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）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径___________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在___________处； A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C （3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断两个变速塔轮对应的角速度之比为___________； A. B. C. D. 【答案】 ①. C ②. 不同 ③. B ④. B 【解析】 【详解】（1）[1]探究向心力、质量、半径与角速度之间的关系采用的是控制变量法。 故选C。 （2）[2]探究向心力与角速度之间的关系时，要让两球质量和圆周半径相同而角速度不等，故应选择半径不同两个塔轮； [3]为保证半径相同，应将质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C。 故选B。 （3）[4]两个小球所受的向心力的比值为1：9，根据公式 可得角速度之比为1：3。 故选B。 四、计算题（本题共3小题，共38分。请把答案定在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。） 16. 汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，。 （1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为时，加速度多大？ （2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）速度为的牵引力为F，则 由牛顿第二定律可得 得 （2）由牛顿第二定律可得 则 匀加速获得的速度为 加速时间为 17. 为丰富本校学生的课余生活，增进班级间的友谊，提高同学间的团结协作能力，我校高一学生利用课外活动时间在学校11人制足球场（长105m，宽68m）举行了班级友谊联赛。比赛过程中，某同学刚好经过足球场中心位置，此时开始计时，以足球场的中心为坐标原点，平行于长边为x轴，平行于短边为y轴，建立直角坐标系，下图记录了该同学沿两轴方向的运动图像，则： （1）通过计算说明时，该同学是否出界； （2）时该同学速度。 【答案】（1）出界；（2），方向与x轴正方向的夹角为37° 【解析】 【详解】（1）0~8s内，由v−t图像与时间轴所围面积表示位移，可得该同学沿y轴位移为 所以，该同学已出界。 （2）由图像可知，0~4s内，运动员沿x轴正方向做匀速直线运动，由x−t图像的斜率表示速度可得 运动员沿y轴正方向做初速度是0的匀加速直线运动，由v−t图像的斜率表示加速度可得 则有 时运动员的速度大小为 设速度方向与x轴正方向的夹角为θ，则有 解得 即时该同学速度大小为5m/s，方向与x轴正方向的夹角为37°。 18. 如图，在点以的初速度水平向右抛出一质量为的小球，（可视为质点），小球抛出后受到水平向右的恒定风力的作用。经过一段时间后恰能无碰撞地从点以速率沿圆弧切线进入半径为的竖直粗糙、圆心角为的圆弧轨道，进入圆弧轨道后小球不再受风力的作用，由于摩擦力的作用，小球在圆弧轨道内速率不变，小球从点水平飞出后击中一个竖直截面为的抛物线的容器壁，已知点的坐标为，重力加速度大小，，不计空气阻力，求：（结果均可用根号表示） （1）小球在点对圆弧轨道的压力大小； （2）小球在进入圆弧轨道前受到的水平风力的大小； （3）若小球在点的速率可调，求小球击中容器壁时速率的最小值。 【答案】（1）35N （2）10N （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在点时，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可得小球在点对圆弧轨道的压力大小 【小问2详解】 小球在点，则有 解得 小球在点 小球从点到点的运动过程中 联立解得 【小问3详解】 若小球在点的速率可调，设小球在点的速率为，小球从点到击中轴右侧容器壁的运动过程中 ， 小球击中轴右侧容器壁时 代入数据，得 由数学知识知当时，有最小值，即时，求得小球击中容器壁时速率的最小值为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $