精品解析：湖南长沙市弘益高级中学2025-2026学年下学期高一期末物理试题

2026年上学期高一期末考试物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 如图所示，某卫星变轨后绕地球做椭圆运动，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，为地心，、和椭圆段曲线所围成的面积占整个椭圆面积的，则卫星沿顺时针方向从点运动到A点的平均速率和从A点运动到点的平均速率之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，、及段曲线所围成的面积占整个椭圆面积的 设卫星沿顺时针方向从点运动到A点的时间为，从A点运动到点的时间为，根据开普勒第二定律可知 由于曲线和曲线长度相等，则卫星沿顺时针方向从点运动到A点的平均速率和从A点运动到点的平均速率之比为。 故选C。 2. 位于河南郑州古柏渡飞黄旅游区的滑沙场已被基尼斯世界纪录总部认定为世界上落差最大的人工滑沙场。如图，在该滑沙场中倾角不同的两个滑道上，一男、一女两名游客各自乘同款滑沙橇从两倾斜滑道的顶端P点由静止下滑，并且最终均停止在滑道的水平部分上（倾斜部分与水平部分平滑连接）。设滑道各处与滑沙橇的滑动摩擦因数均相等，不计空气阻力，则以下选项中正确的是（　　） A. 男游客滑到底端M点比女游客滑到N点更快 B. 由于不清楚两游客的质量关系，故无法比较两人滑到底端时的快慢 C. 男游客全程运动的位移更大 D. 两游客在该运动过程中的路程一定相等 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．设倾斜滑道的倾角为，倾斜滑道的长度为，两人在沿倾斜滑道下滑的过程中，根据动能定理得 其中是倾斜滑道底边的长度，因为倾斜滑道的底边短，则沿段到达M点的速率大，且该结果与质量无关，故A正确，B错误； CD．设在水平沙面滑行的距离为，对全过程运用动能定理得 整理得 可知两人沿两滑道滑行的水平位移大小相等，故两人的位移大小相同，根据几何关系知男游客滑行的总路程一定大于女游客滑行的总路程，CD错误。 故选A。 3. 某压缩机的工作原理如图所示，圆盘上的B点与活塞上的A点用长为L=3r的轻杆连接（A、B处均通过铰链连接在轻杆两端），B点与圆盘中心O之间的距离为r，当圆盘以角速度ω匀速转动时，轻杆带动活塞在汽缸内做往复运动来压缩和输送气体。下列说法正确的是（　　） A. B点做匀变速曲线运动 B. A点做匀变速直线运动 C. 当O、A、B三点共线时，A点的速率为3ωr D. 当∠AOB=θ时，A点的速率为（） 【答案】D 【解析】 【详解】A．B点与圆盘同轴转动，则B点做匀速圆周运动，加速度的方向时刻在变，B点做非匀变速曲线运动，故A错误； BCD．如下图所示 设，由正弦定理得 所以 又 由关联速度关系得 解得 可见A点速度不随时间均匀变化，A点做的不是匀变速直线运动；当O、A、B三点共线时，，此时A点的速率。故D正确，BC错误。 故选D。 4. 如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力G和恒定的浮力F的作用，且。如果物体从M点以水平初速度开始运动，最后落在N点，MN间的竖直高度为h，M与右壁水平间距为L，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 从M运动到N的时间为 B. M与N之间的水平距离 C. 若增大初速度，物体将撞击右壁，且初速度越大，物体撞击壁速度越大 D. 若h足够大，当初速度时，物体撞击壁时速度最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 解得 该物体做类平抛运动，则 解得从M运动到N的时间为 故A错误； B．M与N之间的水平距离 故B错误； CD．物体撞击右壁时，物体运动的时间为 物体竖直方向的速度为 物体撞击壁速度 根据几何关系可知，当 即当初速度时，物体撞击壁时速度最小，故若增大初速度，物体将撞击右壁，且初速度越大，物体撞击壁速度不一定越大，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径为R=0.5m，一可视为质点的小球逆时针运动通过轨道最低点P时，速度大小为m/s，Q点为圆轨道上与圆心等高的点，小球质量m=1kg，g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小球通过P点时对轨道的压力大小为30N B. 小球从P向Q运动的过程中对轨道的压力一直减小 C. 小球能运动到与圆心等高的Q点，且在Q点的加速度大小为10m/s2 D. 小球能沿轨道做完整的圆周运动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．小球在P点时，据牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可知，小球通过P点时对轨道的压力大小为40N，A错误； B．设小球所在位置与圆心连线与竖直方向夹角为，沿半径方向，由牛顿第二定律可得 小球从P到Q的过程，v减小，增大，可知F减小，即小球对轨道的压力一直减小，B正确； C．从P到Q的过程据动能定理可得 解得到Q点的速度大小为 即小球能到达Q点，在Q点向心加速度大小为 方向水平向左，沿切线方向（竖直方向）只受重力作用，加速度为g，故在Q点的加速度大小为 C错误； D．设小球到达最高点的速度为v2，由动能定理可得 解得 即小球无法沿轨道做完整的圆周运动，D错误。 故选B。 6. 如图所示，靠在一起的M、N两转盘靠摩擦传动，两盘均绕过圆心的竖直轴转动，M盘的半径为，N盘的半径，为M盘边缘上的一点，、为N盘直径的两个端点。当、、、共线时，从的正上方点以初速度沿方向水平抛出一小球，小球落至圆盘点，重力加速度为。则下列说法正确的是（ ） A. 若M盘转动角速度，则小球抛出时到的高度为 B. 若小球抛出时到的高度为，则M盘转动的角速度必为 C. 只要M盘转动角速度满足（ ），小球就可能落至点 D. 只要小球抛出时到的高度恰当，小球就一定落至点 【答案】A 【解析】 【详解】A．盘、盘轮子边缘各点线速度相等，由可知，若盘角速度为，则盘角速度为，故盘的周期为 设小球经过时间落到圆盘上的点。若落在点时，各点顺序为，则有，， 联立可得， 若落在点时，各点顺序为，则有，， 联立可得， A.由上述分析可知，若落在点时，各点顺序为，则，下落高度一定为 角速度需满足 当时，，故A正确； B．下落高度为 则可以确定小球落在点时，各点顺序为。此时角速度满足 则不一定为，故B错误； C．由上述分析可知，只要盘转动角速度满足或者，小球都可以落至点，故C错误； D．由上述分析可知，能否落在点除与高度有关外，还与初速度有关，故D错误。 故选A。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图所示，物体Q锁定在水平地面上，不可伸长的轻质细线一端连接在Q上，另一端绕过三个光滑轻质小滑轮后固定在地面上。物体P与滑轮2相连，系统静止，四段细线都竖直，现解除对物体Q的锁定，物体P触地后静止不动，物体P触地瞬间连接物体Q的绳子断开。已知物体P与地面间高度差为h，物体P、Q质量分别为3m、m，重力加速度为g，天花板离滑轮1和3足够高，物体P、Q均可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 物体Q上升过程中的最大速度为 B. 物体Q上升过程中的最大速度为 C. 物体Q上升的最大高度为 D. 物体Q上升的最大高度为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，物体P刚刚触地时，Q速度最大，此时 根据机械能守恒定律有 解得 故A正确，B错误； CD．绳子断开后有 物体Q上升的最大高度 结合上述解得 故C错误，D正确。 故选AD。 8. 2025年1月16日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为，如图所示。则以下说法正确的是（　　） A. 火星与地球绕太阳公转的线速度之比约为 B. 火星与地球绕太阳公转的周期之比约为 C. 下一次“火星冲日”将出现在2026年1月16日之前 D. 下一次“火星冲日”将出现在2026年1月16日之后 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 可得 设火星公转轨道半径为，地球公转轨道半径为，已知 则火星与地球绕太阳公转的线速度之比，故A正确； B．由开普勒第三定律为常量 可得 那么火星与地球绕太阳公转的周期之比，故B错误； CD．设地球公转周期为年，根据 可得年 设经过时间t再次出现火星冲日，则 又 即 解得年年 所以下一次火星冲日将出现在2026年1月16日之后， C错误， D正确。 故选AD 。 9. 长江某段江水由西向东流，江宽为d，江水中各点水流速度大小与各点到较近江岸边的距离x成正比，即（k为常数）。若一小船船头垂直江岸由南向北渡江，小船在静水中的速度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 小船渡江轨迹为直线 B. 小船到达离江岸处的速度为最大 C. 小船渡江时间为 D. 小船到达离南江岸处的速度大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小船渡江的速度是由垂直江岸由南向北渡江，小船在静水中的速度与由西向东水流速度大小的合速度，与各点到较近江岸边的距离x成正比，小船在静水中的速度是不变的，则小船渡河时的轨迹为曲线。故A错误； B．小船渡江的合速度 小船到达离江岸处小船离岸最远，速度最大，故B正确； C．由合运动与分运动的等时性可知小船渡江时间为 故C正确； D．小船到达离南江岸处的速度大小为 故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，半径为R的薄圆筒绕竖直中心轴线匀速转动。一颗子弹沿筒截面的直径方向从左侧射入，再从右侧射出，发现两弹孔在同一竖直线上，相距h。若子弹每次击穿薄圆筒前后速度不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ） A. 子弹的初速度大小为 B. 子弹的初速度大小为 C. 圆筒转动的周期可能为 D. 圆筒转动的周期可能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A B．子弹在圆筒中做平抛运动，在竖直方向有 在水平方向上有 则子弹的初速度为 选项A正确，B错误； C D．因为两弹孔在同一竖直线上，所以有 故 当时 当时 。 选项C正确，D错误； 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的水平圆盘上，圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度大小，表格中是所得数据，图乙为F-v图像、F-v2图像、F-v3图像。 v/（m·s-1） 1 1.5 2 2.5 3 F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9 (1)数据表格和图乙中的三个图像是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度大小v的关系时，保持圆柱体质量不变、半径r=0.1m的条件下得到的。研究图像后，可得出向心力F和圆柱体线速度大小v的关系式___________ 。 (2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持___________不变。 (3)若已知向心力公式为F=，根据上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为___________。 【答案】 ①. ②. 线速度的大小 ③. 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由乙图可知 由数学知识得到图象的斜率为 故向心力和圆柱体线速度大小v的关系式是 (2)[2]该实验运用控制变量法研究物理量的关系，根据向心力公式可知为研究与的关系，实验时除保持圆柱体的质量不变外，还应保持不变的物理量是线速度的大小； (3)[3]根据已经学习过的向心力公式，与比较得，将代入可得圆柱体的质量为 12. 图甲为用二维运动传感器研究平抛运动的实验装置图。将发射器A从倾斜轨道上某位置由静止释放后，A沿轨道下滑，并从轨道末端水平向左抛出，A在运动过程中每隔0.02s向周围空间发射一次红外线、超声波脉冲，接收器B上的两个红外线、超声波传感器B1、B2接收脉冲，并通过计算机记录脉冲到达传感器的时间。 （1）在实验室条件下，________（选填“需要”或“不需要”）考虑红外线从A到B的传播时间。 （2）A某次脉冲发出后，B接收到红外线脉冲的时刻为，B1、B2接收到超声波脉冲的时刻分别为、，则由这三个数据可以计算出A在________时刻到B1、B2的直线距离分别为________、________（已知超声波在空气中传播的速度为）；由于B1、B2的间距已知，由几何知识即可确定A在该时刻的位置。 （3）本实验有如下操作步骤，则实验操作的顺序应为________。 A. 将发射器A放置在轨道的水平部分的末端 B. 将发射器A从轨道的倾斜部分上某位置由静止释放 C. 在计算机软件中点击“零点设置”按钮，进行坐标调零即设置A此时的位置坐标为（0，0） D. 在计算机软件中点击“开始记录”按钮，开始采集发射器A位置随时间变化的信息 （4）某次实验得到的A抛出后不同时刻的水平、竖直位置坐标如下表，点击计算机软件中的“二次拟合”按钮，绘制得到A做平抛运动时的关系图像如图乙所示，则________。 X/m Y/m X/m Y/m A. 应让所有数据点都落在拟合曲线上 B. 该图像为发射器A做平抛运动的实际轨迹 C. 由图示数据可计算A做平抛运动的加速度 D. 由图示数据可计算A做平抛运动的初速度 【答案】（1）不需要 （2） ①. ②. ③. （3）ACDB （4）CD 【解析】 【小问1详解】 光速太大，实验装置尺度太小，故不需要考虑光的传播时间。 【小问2详解】 [1][2][3]不考虑红外线传播时间，故B接收到红外线的时刻就是A发出红外线的时刻；超声波从时刻发出到、时刻被B接收，超声波传播的距离分别为、 【小问3详解】 为了保证做平抛运动，将发射器A放置在轨道的水平部分的末端，开始释放A记录位置数据前，需要先确定抛出点的位置并进行坐标调零，将A放在轨道末端进行定位调零，释放A之前就应该打开“开始记录”按钮，否则，B有可能记录不到完整的平抛运动位置数据，再将发射器A从轨道的倾斜部分上某位置由静止释放，故实验步骤排序为ACDB 【小问4详解】 AB．应该让数据均匀分布在曲线的两边，得出拟合的平抛运动的曲线，该曲线不是发射器的运动轨迹，只是通过各个点拟合出来的运动曲线，故AB错误； CD．题干说明了A发出脉冲的时间间隔为，故可由坐标随时间变化规律确定A的平抛初速度，由坐标随时间变化规律确定A的平抛加速度即自由落体加速度，故CD正确。 故选CD。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 从高为h=2m处，以初速度v0=5m/s与水平成45°斜向上抛出一个质量为m=4kg的小球，g =10 m/s2，若以地面为参考面，不计空气阻力求： （1）抛出时小球的重力势能 （2）抛出时小球的动能 （3）小球落地时的动能 【答案】（1）80J；（2）50J；（3）130J 【解析】 【详解】（1）抛出时小球的重力势能 （2）抛出时小球的动能 （3）根据动能定理有 14. 如图所示，有一倾角为=37°的粗糙斜面固定在地面上，底端A点竖直线上离底端高度为H处有一小球P以v0=3m/s的速度水平抛出，小球P恰好垂直打在斜面上。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求： （1）求小球从抛出到落到斜面上所经历的时间t； （2）小球P抛出点距离斜面底端A的高度H； （3）若小球从P点抛出的同时另有一小滑块Q从A点以初速度v1沿斜面方向上滑，小滑块与斜面间的动摩擦因数=0.5，若小滑块Q能在上升过程中与小球P在斜面上相遇，求v1的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）5.75m/s 【解析】 【详解】（1）小球落在斜面上的速度与竖直方向央角为 解得 （2）小球打到斜面上的水平位移为 打到斜面的位置距地面的高度为 则有 解得 （3）滑块加速度为 a=gsin+μgcos=l0m/s2 在t=0.4s内位移为 则 解得 v1=5.75m/s 15. 如图，半径为3r的水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘距离水平地面高为h，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、12m，物块A叠放在B上B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2 r，B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力，已知C与圆盘间的动摩擦因数为，B与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。A、B、C均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速，求： （1）时，C受到转盘的摩擦力； （2）当增加到某一数值时，C、B哪个物体不受圆盘的摩擦力？求此时圆盘角速度大小（物体仍在圆盘上且圆盘角速度不为零）； （3）当增加到某一数值时，A从B上滑动并飞出，求落地点与盘中心O在地面投影点之间的距离。 【答案】（1），方向沿CO指向O点 （2）B物体不受圆盘摩擦力， （3） 【解析】 【小问1详解】 当时，对C物体由牛顿第二定律得 由于C物体与圆盘之间的最大静摩擦力为 可知C受到转盘的摩擦力大小为，方向沿CO指向O点。 【小问2详解】 当  增加到某一数值时，B或C相对圆盘滑动，最大静摩擦力提供向心力，对AB整体有 解得 对C整体有 解得 由于，所以C物体会先滑动，细线产生拉力，B物体可能不受圆盘摩擦力，设此时圆盘的角速度为，由牛顿第二定律可得， 解得 【小问3详解】 当A相对B产生滑动时，则有 解得 此后A做平抛运动，则有， 落点到 的水平距离为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年上学期高一期末考试物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 如图所示，某卫星变轨后绕地球做椭圆运动，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，为地心，、和椭圆段曲线所围成的面积占整个椭圆面积的，则卫星沿顺时针方向从点运动到A点的平均速率和从A点运动到点的平均速率之比为（　　） A. B. C. D. 2. 位于河南郑州古柏渡飞黄旅游区的滑沙场已被基尼斯世界纪录总部认定为世界上落差最大的人工滑沙场。如图，在该滑沙场中倾角不同的两个滑道上，一男、一女两名游客各自乘同款滑沙橇从两倾斜滑道的顶端P点由静止下滑，并且最终均停止在滑道的水平部分上（倾斜部分与水平部分平滑连接）。设滑道各处与滑沙橇的滑动摩擦因数均相等，不计空气阻力，则以下选项中正确的是（　　） A. 男游客滑到底端M点比女游客滑到N点更快 B. 由于不清楚两游客的质量关系，故无法比较两人滑到底端时的快慢 C. 男游客全程运动的位移更大 D. 两游客在该运动过程中的路程一定相等 3. 某压缩机的工作原理如图所示，圆盘上的B点与活塞上的A点用长为L=3r的轻杆连接（A、B处均通过铰链连接在轻杆两端），B点与圆盘中心O之间的距离为r，当圆盘以角速度ω匀速转动时，轻杆带动活塞在汽缸内做往复运动来压缩和输送气体。下列说法正确的是（　　） A. B点做匀变速曲线运动 B. A点做匀变速直线运动 C. 当O、A、B三点共线时，A点的速率为3ωr D. 当∠AOB=θ时，A点的速率为（） 4. 如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力G和恒定的浮力F的作用，且。如果物体从M点以水平初速度开始运动，最后落在N点，MN间的竖直高度为h，M与右壁水平间距为L，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 从M运动到N的时间为 B. M与N之间的水平距离 C. 若增大初速度，物体将撞击右壁，且初速度越大，物体撞击壁速度越大 D. 若h足够大，当初速度时，物体撞击壁时速度最小 5. 如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径为R=0.5m，一可视为质点的小球逆时针运动通过轨道最低点P时，速度大小为m/s，Q点为圆轨道上与圆心等高的点，小球质量m=1kg，g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小球通过P点时对轨道的压力大小为30N B. 小球从P向Q运动的过程中对轨道的压力一直减小 C. 小球能运动到与圆心等高的Q点，且在Q点的加速度大小为10m/s2 D. 小球能沿轨道做完整的圆周运动 6. 如图所示，靠在一起的M、N两转盘靠摩擦传动，两盘均绕过圆心的竖直轴转动，M盘的半径为，N盘的半径，为M盘边缘上的一点，、为N盘直径的两个端点。当、、、共线时，从的正上方点以初速度沿方向水平抛出一小球，小球落至圆盘点，重力加速度为。则下列说法正确的是（ ） A. 若M盘转动角速度，则小球抛出时到的高度为 B. 若小球抛出时到的高度为，则M盘转动的角速度必为 C. 只要M盘转动角速度满足（ ），小球就可能落至点 D. 只要小球抛出时到的高度恰当，小球就一定落至点 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图所示，物体Q锁定在水平地面上，不可伸长的轻质细线一端连接在Q上，另一端绕过三个光滑轻质小滑轮后固定在地面上。物体P与滑轮2相连，系统静止，四段细线都竖直，现解除对物体Q的锁定，物体P触地后静止不动，物体P触地瞬间连接物体Q的绳子断开。已知物体P与地面间高度差为h，物体P、Q质量分别为3m、m，重力加速度为g，天花板离滑轮1和3足够高，物体P、Q均可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 物体Q上升过程中的最大速度为 B. 物体Q上升过程中的最大速度为 C. 物体Q上升的最大高度为 D. 物体Q上升的最大高度为 8. 2025年1月16日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为，如图所示。则以下说法正确的是（　　） A. 火星与地球绕太阳公转的线速度之比约为 B. 火星与地球绕太阳公转的周期之比约为 C. 下一次“火星冲日”将出现在2026年1月16日之前 D. 下一次“火星冲日”将出现在2026年1月16日之后 9. 长江某段江水由西向东流，江宽为d，江水中各点水流速度大小与各点到较近江岸边的距离x成正比，即（k为常数）。若一小船船头垂直江岸由南向北渡江，小船在静水中的速度大小为，则下列说法中正确的是（　　） A. 小船渡江轨迹为直线 B. 小船到达离江岸处的速度为最大 C. 小船渡江时间为 D. 小船到达离南江岸处的速度大小为 10. 如图所示，半径为R的薄圆筒绕竖直中心轴线匀速转动。一颗子弹沿筒截面的直径方向从左侧射入，再从右侧射出，发现两弹孔在同一竖直线上，相距h。若子弹每次击穿薄圆筒前后速度不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ） A. 子弹的初速度大小为 B. 子弹的初速度大小为 C. 圆筒转动的周期可能为 D. 圆筒转动的周期可能为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的水平圆盘上，圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度大小，表格中是所得数据，图乙为F-v图像、F-v2图像、F-v3图像。 v/（m·s-1） 1 1.5 2 2.5 3 F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9 (1)数据表格和图乙中的三个图像是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度大小v的关系时，保持圆柱体质量不变、半径r=0.1m的条件下得到的。研究图像后，可得出向心力F和圆柱体线速度大小v的关系式___________ 。 (2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持___________不变。 (3)若已知向心力公式为F=，根据上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为___________。 12. 图甲为用二维运动传感器研究平抛运动的实验装置图。将发射器A从倾斜轨道上某位置由静止释放后，A沿轨道下滑，并从轨道末端水平向左抛出，A在运动过程中每隔0.02s向周围空间发射一次红外线、超声波脉冲，接收器B上的两个红外线、超声波传感器B1、B2接收脉冲，并通过计算机记录脉冲到达传感器的时间。 （1）在实验室条件下，________（选填“需要”或“不需要”）考虑红外线从A到B的传播时间。 （2）A某次脉冲发出后，B接收到红外线脉冲的时刻为，B1、B2接收到超声波脉冲的时刻分别为、，则由这三个数据可以计算出A在________时刻到B1、B2的直线距离分别为________、________（已知超声波在空气中传播的速度为）；由于B1、B2的间距已知，由几何知识即可确定A在该时刻的位置。 （3）本实验有如下操作步骤，则实验操作的顺序应为________。 A. 将发射器A放置在轨道的水平部分的末端 B. 将发射器A从轨道的倾斜部分上某位置由静止释放 C. 在计算机软件中点击“零点设置”按钮，进行坐标调零即设置A此时的位置坐标为（0，0） D. 在计算机软件中点击“开始记录”按钮，开始采集发射器A位置随时间变化的信息 （4）某次实验得到的A抛出后不同时刻的水平、竖直位置坐标如下表，点击计算机软件中的“二次拟合”按钮，绘制得到A做平抛运动时的关系图像如图乙所示，则________。 X/m Y/m X/m Y/m A. 应让所有数据点都落在拟合曲线上 B. 该图像为发射器A做平抛运动的实际轨迹 C. 由图示数据可计算A做平抛运动的加速度 D. 由图示数据可计算A做平抛运动的初速度 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 从高为h=2m处，以初速度v0=5m/s与水平成45°斜向上抛出一个质量为m=4kg的小球，g =10 m/s2，若以地面为参考面，不计空气阻力求： （1）抛出时小球的重力势能 （2）抛出时小球的动能 （3）小球落地时的动能 14. 如图所示，有一倾角为=37°的粗糙斜面固定在地面上，底端A点竖直线上离底端高度为H处有一小球P以v0=3m/s的速度水平抛出，小球P恰好垂直打在斜面上。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求： （1）求小球从抛出到落到斜面上所经历的时间t； （2）小球P抛出点距离斜面底端A的高度H； （3）若小球从P点抛出的同时另有一小滑块Q从A点以初速度v1沿斜面方向上滑，小滑块与斜面间的动摩擦因数=0.5，若小滑块Q能在上升过程中与小球P在斜面上相遇，求v1的大小。 15. 如图，半径为3r的水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘距离水平地面高为h，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、12m，物块A叠放在B上B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2 r，B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力，已知C与圆盘间的动摩擦因数为，B与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。A、B、C均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速，求： （1）时，C受到转盘的摩擦力； （2）当增加到某一数值时，C、B哪个物体不受圆盘的摩擦力？求此时圆盘角速度大小（物体仍在圆盘上且圆盘角速度不为零）； （3）当增加到某一数值时，A从B上滑动并飞出，求落地点与盘中心O在地面投影点之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $