精品解析：2025-2026学年度四川省彭州中学高高一下学期5月月考物理试卷

2025-2026学年度四川省彭州中学高2025级高一下5月月考 物理学科试卷 注意事项： 1、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的对应位置，并在草稿纸上写好自己的姓名。 2、选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写。 3、考试结束后，将答题卷交回即可。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示的光滑固定斜面长为l，宽为b，倾角为，物块1从斜面左上方顶点A沿水平方向射入，物块2从斜面左方中间处B点水平方向射入，最后均从底端右侧C点离开斜面。物块均可看成质点，则（　　） A. 物块1的速度变化量大于物块2的速度变化量 B. 物块1与物块2的运动时间相等 C. 改变初速度大小，物块1与物块2能在斜面上相遇 D. 物块1与物块2射入的初速度相等 【答案】A 【解析】 【详解】物块在斜面上做类平抛运动，沿斜面向下方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度，沿水平方向做匀速直线运动。 A．物块在斜面上运动时只受重力和支持力，合力沿斜面向下，加速度恒定。速度变化量。物块1沿斜面向下的位移 物块2沿斜面向下的位移 由 得 可知，所以，故A正确； B．由 得， 则，运动时间不相等，故B错误； C．若两物块同时射入，沿斜面向下方向加速度相同，初速度均为零，两者在沿斜面方向相对静止，距离始终保持，不可能在斜面上相遇，与初速度大小无关，故C错误； D．沿水平方向位移均为，由 得 因为，所以，初速度不相等，故D错误。 故选A。 2. 科技公司为研究新型无人机在载重情况下的运动性能。以空中某位置为坐标原点O并开始计时，选定水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系。无人机在平面内运动，每间隔记录一次无人机的位置坐标，获得了无人机的轨迹如图所示。则无人机（　　） A. 处于失重状态 B. 做匀变速曲线运动 C. 加速度大小为 D. 在时的速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，无人机竖直方向上连续相等 的1s内位移的差值都为0.5m，故无人机竖直方向上做匀变速直线运动。因为相同时间内 竖直方向上的位移逐渐增加，所以无人机竖 直方向上的加速度向上，无人机处于超重状 态，故A错误； B．由图像可知，无人机水平方向连续相等的 1s内位移相等，故无人机水平方向做匀速直 线运动，所以无人机的合运动为匀变速曲线 运动，故B正确； C．根据 其中T=1s，代入解得 故C错误； D．根据 取y=0.75m、t=1s代入，解得 在时无人机竖直方向速度 无人机水平方向速度 则在时的速度大小 故D错误。 故选B。 3. 如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动，两轮的半径R∶r＝2∶1。当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为ω1，木块的向心加速度为a1，若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为ω2，木块的向心加速度为a2，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据题述，小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，向心加速度为 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，由最大静摩擦力提供向心力 联立解得 若小木块放在P轮边缘恰能静止，同理可得 由最大静摩擦力提供向心力 联立上式可得 又由于两轮边缘线速度相同，即 联立上式解得，故A错误，B正确； CD．由以上分析所知，最大静摩擦力提供向心力，物块质量相同，即 所以 故选B。 4. 如图甲所示，将质量均为m的物块A、B（均可视为质点）沿同一径向置于水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接，轻绳恰好伸直但无拉力。已知两物块与转盘之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A与转轴的距离等于L，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。当转盘以不同角速度匀速转动时，两物块所受摩擦力大小f与角速度ω二次方的关系图像如图乙所示，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 当角速度ω增大到时，轻绳开始出现拉力 B. 乙图中图像b为物块A所受f与ω²的关系图像 C. 当时，轻绳的拉力大小为 D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．一开始角速度比较小时，两物块的静摩擦力提供所需的向心力，由于物块B的半径较大，所需向心力较大，则物块B的摩擦力先达到最大，之后物块B的摩擦力不变，绳子开始产生拉力，则乙图中图线b为物块B所受f与的关系图像，对B由牛顿第二定律可得 解得开始产生绳子拉力时的角速度为，故AB错误； CD．乙图中图线a为物块A所受f与ω²的关系图像，当时，物块A的摩擦力达到最大，分别对A和B根据牛顿第二定律可得， 联立解得， 则有，故C错误，D正确。 故选D。 5. 2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射升空，并首次挑战3小时自主快速交会对接，将三名航天员成功送入中国空间站。中国空间站在距地面高度为h的轨道绕地球做匀速圆周运动，对接后组合体仍在此轨道绕地球做匀速圆周运动。已知地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 组合体在轨道上运行的速度大于7.9km/s B. 组合体在轨道上运行的向心加速度大小为 C. 若飞船从中国空间站返回地球，需先加速以降低轨道高度 D. 组合体在轨道上运行的周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度7.9km/s是卫星的最大环绕速度，则组合体在轨道上运行的速度小于7.9km/s，故A错误； B．在地球表面，物体所受重力近似等于万有引力，即 组合体在轨道上运行有 可得向心加速度大小为，故B错误； C．飞船返回地球需减速做近心运动，故C错误； D．在地球表面，物体所受重力近似等于万有引力，即 组合体在轨道上运行有 可得周期，故D正确。 故选D。 6. 如图，一直角边长为 R的光滑等腰直角三角形与半径为 R 的光滑圆柱的一部分无缝相接，固定在水平桌面上。质量分别为2m和m的物体A 和小球B通过一根不可伸长的细线相连，小球B（视为质点）恰好位于桌面上。已知重力加速度为 g。从静止释放小球 B，在运动到圆柱顶点的过程中（　　） A. 物体 A的机械能守恒 B. 当小球B到达圆柱顶点时，物体 A的速度大小为 C. 绳的张力对小球 B 所做的功为 D. 绳的张力对物体 A 所做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体 B的动能和重力势能均增大，B的机械能增大，因为系统的机械能守恒，所以A的机械能减少，A错误； B．根据机械能守恒定律得 解得 B错误； C．根据动能功和能的关系得 绳的张力对小球 B 所做的功为，C正确； D．根据机械能守恒定律，绳的张力对物体 A 所做的功为 D错误。 故选C。 7. 如图所示，倾角为的粗糙直杆固定在水平地面上，质量为m的滑块套在直杆上，并与固定在O点的轻弹簧相连，整个装置处于同一竖直面内。初始时弹簧水平且压缩量为d。现对滑块施加一水平向右的恒力F，使滑块由静止沿杆向上运动，位移为L时，速度为v，弹簧的伸长量为d。已知弹簧的劲度系数为k，则滑块从静止向上运动L的过程中（　　） A. F对滑块做的功为FL B. 重力对滑块做的功为 C. 弹簧弹力对滑块做的功为 D. 滑块克服摩擦力做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．恒力F水平向右，滑块位移L沿杆向上，由题图可知杆倾角为，则力F与位移方向夹角为，F对滑块做的功，故A错误； B．滑块沿杆向上运动L，竖直方向上升高度 重力做负功，故B错误； C．初始时弹簧压缩量为d，末状态弹簧伸长量为d，初末状态弹簧形变量大小相等，弹性势能相等，变化量为零，则弹簧弹力对滑块做的功为，故C错误； D．根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，即 代入数据得 解得滑块克服摩擦力做的功，故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. 2021年11月5日，占全球市场份额70％的无人机巨头大疆，发布迄今为止影像质量最优异的消费级无人机Mavic3。如图是该型号无人机绕拍摄主体时做水平匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m，无人机的轨道距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，无人机飞行一周的时间为T，则无人机做匀速圆周运动时（  ） A. 角速度为 B. 所受空气作用力为mg C. 向心加速度为 D. 线速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意，由几何关系可知，无人机运行半径 A．无人机做匀速圆周运动时角速度为 故A正确； B．无人机做匀速圆周运动时，合力提供向心力为 则所受空气作用力为 故B错误； C．向心加速度为 故C正确； D．线速度大小为 故D错误。 故选AC。 9. 两颗相距较远的行星A、B的半径分别为RA、RB，距A、B行星中心r处，各有一卫星分别围绕行星做匀速圆周运动，线速度的平方v2随半径r变化的关系如图甲所示，两图线左端的纵坐标相同；卫星做匀速圆周运动的周期为T，的图像如图乙所示的两平行直线，它们的截距分别为bA、bB．已知两图像数据均采用国际单位，，行星可看作质量分布均匀的球体，忽略行星的自转和其他星球的影响，下列说法正确的是（ ） A. 图乙中两条直线的斜率均为 B. 行星A、B的质量之比为1∶3 C. 行星A、B的密度之比为1∶9 D. 行星A、B表面的重力加速度大小之比为3∶1 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 整理得 两边取对数得 整理可得 题图乙中两条直线的斜率均为，选项A正确； B．根据已知条件有 解得 选项B错误； C．由题图甲可知，两行星的第一宇宙速度相等，有 解得 两行星的密度满足 解得 选项C正确； D．在星球表面 解得 选项D错误。 故选AC。 10. 如图所示，光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，圆心为。可视为质点的小球穿在轨道上，轻质弹簧一端与小球相连，另一端固定在与处于同一水平面上的点，连线与圆弧交于点，现将小球拉至点无初速度释放，小球将在、之间往复运动。已知小球在点时弹簧处于伸长状态，运动到点时弹簧处于压缩状态。在整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 、两点一定关于连线对称 C. 弹簧弹力功率为零的位置只有1处（、两点除外） D. 弹簧弹力功率为零的位置有3处（、两点除外） 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，小球在运动过程中，只有小球的重力和弹簧的弹力做功，则小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球在点的重力势能小于点的重力势能，则小球在点时，弹簧的弹性势能较大，可知，、两点不关于对称，故A正确，B错误； CD．弹簧弹力功率为零时，可能是弹簧弹力为零，即弹簧恢复原长，小球在和上各有一点；可能是小球的速度为0，即小球在、两点，可能是弹簧的弹力方向与小球的速度方向垂直，即小球在点时，则弹簧弹力功率为零的位置有3处（、两点除外），故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 用如图所示的装置来研究圆周运动与感受向心力的存在。轻质细线穿过内壁光滑的细圆管，上端与小球相连，下端与物块相连，小球的质量远小于物块的质量。一手握住细圆管竖直放置，然后使小球在水平面内做匀速圆周运动。回答下列问题： （1）小球在做匀速圆周运动的过程中，连接小球的细线被拉至接近水平，小球的向心力________（选填“远小于”“近似等于”或“大于”）物块的重力。 （2）保持小球匀速圆周运动的半径不变，物块的质量不变，来探究小球的线速度与小球质量的关系，会发现小球的质量越小，线速度________（选填“越大”或“越小”），这种实验方法叫________________________________。 【答案】（1）近似等于 （2） ①. 越大 ②. 控制变量法 【解析】 【小问1详解】 连接小球的绳子接近水平，则小球的向心力近似等于物块的重力。 【小问2详解】 [1] [2] 保持小球匀速圆周运动的半径不变，物块的质量不变，来探究小球的线速度与小球质量的关系，则小球的向心力为不变，由可知，当越小，越大，这种实验方法叫控制变量法。 12. 光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。 （1）工作原理 光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时；反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间。在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度。 如图（a），宽为L的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度_____L（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）实际测量 如图（b），细线一端系住小铅柱，另一端固定在O点，O点的正下方h（远大于小铅柱的直径）处固定一光电门。将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角θ，由静止释放铅柱，测得遮光时间为t，已知重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____（用h、g、θ、t表示）。 某次实验，小铅柱直径D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m；g取9.80m/s2，多次测量得平均遮光时间t=3.02ms，取，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____mm（结果保留3位有效数字）。 （3）误差分析 结合（1）工作原理，对比L0与D可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）光照孔面积的一半。 由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为_____（用D、L0、L1表示）。 【答案】（1）等于 （2） ①. ②. 4.73 （3） ①. 大于 ②. 【解析】 【小问1详解】 遮光片经过圆形光照孔，遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，且遮光面积达到阈值时开始计时，遮光面积减小到阈值时计时结束，由于遮光片的宽度为L，因此有效遮光宽度等于遮光片的实际宽度L。 【小问2详解】 [1]铅柱从静止释放后，经过光电门时的速度v可以通过动能定理计算 解得 故遮光宽度为 解得 [2]代入数据可得 【小问3详解】 [1]由于 L0=4.73 mm 小于，说明光电门的光照孔遮光面积的阈值大于光照孔面积的一半。 [2]由上述分析可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨道到达B点，最后落到斜面上C点，且到达B处时小球的速度为（忽略空气阻力）。求： （1）小球到达B点时对轨道的压力大小； （2）小球从B点运动到C点所用的时间t； （3）小球离开B后，距离斜面的最远距离d。 【答案】（1）3mg （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球到达B点时，根据牛顿第二定律有 求得轨道对小球的弹力 由牛顿第三定律，可知小球此时对轨道的压力为 【小问2详解】 小球从B点运动到C点做平抛运动，有，， 联立求得所用的时间 【小问3详解】 将小球在B点的速度和重力加速度分别沿斜面和垂直斜面方向分解，则有， 当减为零时，此时小球距离斜面的距离最远，有 14. 如图所示，质量为的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上，一根长为的细线一端连接在滑块上，另一端连接在圆盘竖直转轴上的点，细线刚好伸直时与竖直方向的夹角，重力加速度为。现使转盘绕转轴在水平面内转动，并缓慢增大转动的角速度，滑块与转盘间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若细线恰好有拉力，求此刻的角速度大小。 （2）若滑块恰好与转盘脱离，求此刻的角速度大小。 （3）当时，细线恰好断裂，求此时小球离转盘的高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据最大静摩擦力等于向心力可得 解得 【小问2详解】 滑块恰好脱离转盘时滑块与转盘作用力为，根据牛顿第二定律则有 解得 【小问3详解】 当时滑块已脱离转盘，设细线与转轴夹角，根据牛顿第二定律则有 解得 此时小球离转盘高度 15. 如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的轻质弹簧、水平直轨道AB，两个圆心分别为O1、O2的半圆轨道BCD、EFG，水平直轨道HI及弹性板组成。弹右端固定，O1、O2在同一竖直线上，C、F分别与O1、O2等高，轨道各部分平滑连接，且处于同一竖直面上。游戏时，压缩的弹簧将小滑块向左弹出，弹簧的弹性势能完全转化为滑块的动能，滑块沿轨道运动，滑块与弹性板碰后以等大速率弹回。已知弹簧的弹性势能最大值Epm=1.0J，轨道BCD的半径R1=0.9m，EFG的半径R2=0.5m，HI的长度l=1m，滑块质量m=0.02kg（可视为质点），滑块与轨道HI间的动摩擦因数μ=0.5，其余各部分轨道均光滑。在某次游戏中滑块第1次运动到B点时的速度大小v1=10m/s。 （1）求此次游戏开始时弹簧的弹性势能Ep1； （2）求此次游戏过程中滑块第1次经过D时受到轨道BCD的弹力大小FN； （3）要使滑块在游戏过程中不脱离轨道，求弹簧的弹性势能Ep的取值范围。 【答案】（1）1J；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）根据机械能守恒定律可得 （2）从B到D点，根据动能定理 在点，根据牛顿第二定律 得 （3）在半圆轨道恰好能过最高点时满足 可得 即 当滑块不过C点时满足 当滑块恰过D点时满足 恰过F点时满足 可得 当滑块恰过G点时满足 返回到HI右端H处速度为0 可得 返回到G点恰过G点时满足 下去后又返回经过IH板直到HI右端H处速度为0 可得 下去后又返回经过IH板直到HI右端恰过G点 所以的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度四川省彭州中学高2025级高一下5月月考 物理学科试卷 注意事项： 1、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的对应位置，并在草稿纸上写好自己的姓名。 2、选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写。 3、考试结束后，将答题卷交回即可。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示的光滑固定斜面长为l，宽为b，倾角为，物块1从斜面左上方顶点A沿水平方向射入，物块2从斜面左方中间处B点水平方向射入，最后均从底端右侧C点离开斜面。物块均可看成质点，则（　　） A. 物块1的速度变化量大于物块2的速度变化量 B. 物块1与物块2的运动时间相等 C. 改变初速度大小，物块1与物块2能在斜面上相遇 D. 物块1与物块2射入的初速度相等 2. 科技公司为研究新型无人机在载重情况下的运动性能。以空中某位置为坐标原点O并开始计时，选定水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系。无人机在平面内运动，每间隔记录一次无人机的位置坐标，获得了无人机的轨迹如图所示。则无人机（　　） A. 处于失重状态 B. 做匀变速曲线运动 C. 加速度大小为 D. 在时的速度大小为 3. 如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动，两轮的半径R∶r＝2∶1。当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为ω1，木块的向心加速度为a1，若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为ω2，木块的向心加速度为a2，则（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲所示，将质量均为m的物块A、B（均可视为质点）沿同一径向置于水平转盘上，两者用长为L的水平轻绳连接，轻绳恰好伸直但无拉力。已知两物块与转盘之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A与转轴的距离等于L，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动。当转盘以不同角速度匀速转动时，两物块所受摩擦力大小f与角速度ω二次方的关系图像如图乙所示，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 当角速度ω增大到时，轻绳开始出现拉力 B. 乙图中图像b为物块A所受f与ω²的关系图像 C. 当时，轻绳的拉力大小为 D. 5. 2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射升空，并首次挑战3小时自主快速交会对接，将三名航天员成功送入中国空间站。中国空间站在距地面高度为h的轨道绕地球做匀速圆周运动，对接后组合体仍在此轨道绕地球做匀速圆周运动。已知地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R。下列说法正确的是（　　） A. 组合体在轨道上运行的速度大于7.9km/s B. 组合体在轨道上运行的向心加速度大小为 C. 若飞船从中国空间站返回地球，需先加速以降低轨道高度 D. 组合体在轨道上运行的周期为 6. 如图，一直角边长为 R的光滑等腰直角三角形与半径为 R 的光滑圆柱的一部分无缝相接，固定在水平桌面上。质量分别为2m和m的物体A 和小球B通过一根不可伸长的细线相连，小球B（视为质点）恰好位于桌面上。已知重力加速度为 g。从静止释放小球 B，在运动到圆柱顶点的过程中（　　） A. 物体 A的机械能守恒 B. 当小球B到达圆柱顶点时，物体 A的速度大小为 C. 绳的张力对小球 B 所做的功为 D. 绳的张力对物体 A 所做的功为 7. 如图所示，倾角为的粗糙直杆固定在水平地面上，质量为m的滑块套在直杆上，并与固定在O点的轻弹簧相连，整个装置处于同一竖直面内。初始时弹簧水平且压缩量为d。现对滑块施加一水平向右的恒力F，使滑块由静止沿杆向上运动，位移为L时，速度为v，弹簧的伸长量为d。已知弹簧的劲度系数为k，则滑块从静止向上运动L的过程中（　　） A. F对滑块做的功为FL B. 重力对滑块做的功为 C. 弹簧弹力对滑块做的功为 D. 滑块克服摩擦力做的功为 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. 2021年11月5日，占全球市场份额70％的无人机巨头大疆，发布迄今为止影像质量最优异的消费级无人机Mavic3。如图是该型号无人机绕拍摄主体时做水平匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m，无人机的轨道距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，无人机飞行一周的时间为T，则无人机做匀速圆周运动时（  ） A. 角速度为 B. 所受空气作用力为mg C. 向心加速度为 D. 线速度大小为 9. 两颗相距较远的行星A、B的半径分别为RA、RB，距A、B行星中心r处，各有一卫星分别围绕行星做匀速圆周运动，线速度的平方v2随半径r变化的关系如图甲所示，两图线左端的纵坐标相同；卫星做匀速圆周运动的周期为T，的图像如图乙所示的两平行直线，它们的截距分别为bA、bB．已知两图像数据均采用国际单位，，行星可看作质量分布均匀的球体，忽略行星的自转和其他星球的影响，下列说法正确的是（ ） A. 图乙中两条直线的斜率均为 B. 行星A、B的质量之比为1∶3 C. 行星A、B的密度之比为1∶9 D. 行星A、B表面的重力加速度大小之比为3∶1 10. 如图所示，光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，圆心为。可视为质点的小球穿在轨道上，轻质弹簧一端与小球相连，另一端固定在与处于同一水平面上的点，连线与圆弧交于点，现将小球拉至点无初速度释放，小球将在、之间往复运动。已知小球在点时弹簧处于伸长状态，运动到点时弹簧处于压缩状态。在整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 、两点一定关于连线对称 C. 弹簧弹力功率为零的位置只有1处（、两点除外） D. 弹簧弹力功率为零的位置有3处（、两点除外） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 用如图所示的装置来研究圆周运动与感受向心力的存在。轻质细线穿过内壁光滑的细圆管，上端与小球相连，下端与物块相连，小球的质量远小于物块的质量。一手握住细圆管竖直放置，然后使小球在水平面内做匀速圆周运动。回答下列问题： （1）小球在做匀速圆周运动的过程中，连接小球的细线被拉至接近水平，小球的向心力________（选填“远小于”“近似等于”或“大于”）物块的重力。 （2）保持小球匀速圆周运动的半径不变，物块的质量不变，来探究小球的线速度与小球质量的关系，会发现小球的质量越小，线速度________（选填“越大”或“越小”），这种实验方法叫________________________________。 12. 光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。 （1）工作原理 光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时；反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间。在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度。 如图（a），宽为L的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度_____L（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）实际测量 如图（b），细线一端系住小铅柱，另一端固定在O点，O点的正下方h（远大于小铅柱的直径）处固定一光电门。将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角θ，由静止释放铅柱，测得遮光时间为t，已知重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____（用h、g、θ、t表示）。 某次实验，小铅柱直径D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m；g取9.80m/s2，多次测量得平均遮光时间t=3.02ms，取，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____mm（结果保留3位有效数字）。 （3）误差分析 结合（1）工作原理，对比L0与D可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）光照孔面积的一半。 由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为_____（用D、L0、L1表示）。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨道到达B点，最后落到斜面上C点，且到达B处时小球的速度为（忽略空气阻力）。求： （1）小球到达B点时对轨道的压力大小； （2）小球从B点运动到C点所用的时间t； （3）小球离开B后，距离斜面的最远距离d。 14. 如图所示，质量为的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上，一根长为的细线一端连接在滑块上，另一端连接在圆盘竖直转轴上的点，细线刚好伸直时与竖直方向的夹角，重力加速度为。现使转盘绕转轴在水平面内转动，并缓慢增大转动的角速度，滑块与转盘间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）若细线恰好有拉力，求此刻的角速度大小。 （2）若滑块恰好与转盘脱离，求此刻的角速度大小。 （3）当时，细线恰好断裂，求此时小球离转盘的高度。 15. 如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的轻质弹簧、水平直轨道AB，两个圆心分别为O1、O2的半圆轨道BCD、EFG，水平直轨道HI及弹性板组成。弹右端固定，O1、O2在同一竖直线上，C、F分别与O1、O2等高，轨道各部分平滑连接，且处于同一竖直面上。游戏时，压缩的弹簧将小滑块向左弹出，弹簧的弹性势能完全转化为滑块的动能，滑块沿轨道运动，滑块与弹性板碰后以等大速率弹回。已知弹簧的弹性势能最大值Epm=1.0J，轨道BCD的半径R1=0.9m，EFG的半径R2=0.5m，HI的长度l=1m，滑块质量m=0.02kg（可视为质点），滑块与轨道HI间的动摩擦因数μ=0.5，其余各部分轨道均光滑。在某次游戏中滑块第1次运动到B点时的速度大小v1=10m/s。 （1）求此次游戏开始时弹簧的弹性势能Ep1； （2）求此次游戏过程中滑块第1次经过D时受到轨道BCD的弹力大小FN； （3）要使滑块在游戏过程中不脱离轨道，求弹簧的弹性势能Ep的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $