精品解析：天津市西青区张家窝中学2025-2026学年度第二学期高一期中考试物理学科（等级）

2025-2026学年度第二学期高一期中考试物理学科（等级） 一、单选题（本题共10小题，每题3分共30分） 1. 以下叙述中符合物理史实的是（　　） A. 伽利略通过观测、分析和计算发现了行星绕太阳运动的规律 B. 第谷经过多年的天文观测，发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆 C. 开普勒利用扭秤实验测出了引力常量，成为第一个计算出地球质量的人 D. 牛顿通过月地检验证明了地球对月球的引力与地球吸引苹果的力是同一种力 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开普勒通过研究第谷多年的天文观测数据，发现了行星绕太阳运动的规律，故AB错误； C．卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量，成为第一个计算出地球质量的人，故C错误； D．牛顿通过月地检验证明了地球对月球的引力与地球吸引苹果的力是同一种力，故D正确。 故选D。 2. 在某次抢险救灾过程中，直升机接近目的地时水平向右匀速飞行，消防员沿竖直绳加速滑下，该消防员（　　） A. 运动轨迹可能为① B. 运动轨迹可能为② C. 所受合力可能为F1 D. 所受合力可能为F2 【答案】B 【解析】 【详解】CD．直升机接近目的地时水平向右匀速飞行，消防员沿竖直绳加速滑下，消防员的加速度向下，根据牛顿第二定律可知，消防员所受合力向下，不可能为F1、F2，故CD错误； AB．消防员的加速度方向与初速度方向不在同一直线上，做曲线运动，根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，可知运动轨迹可能为②，故A错误，B正确。 故选B。 3. 小河宽，水流速度保持不变，一艘小船在静水中的航速，现以船头始终指向对岸正对方向（即船身方向垂直于河岸）过河。则下列说法正确的是（　　） A. 小船过河的实际轨迹是一条直线，过河时间 B. 小船过河的实际轨迹是一条曲线，过河时间 C. 若水流速度增大为，小船过河时间变长 D. 若小船航速小于水流速度，则小船无法过河 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．船头始终垂直于河岸指向对岸正对方向，小船过河的实际速度为其静水速度与水流速度的矢量和。过河时间仅取决于垂直于河岸的速度分量，水流速度仅影响平行于河岸的漂移距离，不影响过河时间。轨迹形状由速度分量的恒定性和方向决定。过河时间 垂直于河岸方向与沿河岸方向均做匀速直线运动，则沿合速度方向做匀速直线运动，小船过河的实际轨迹为一条直线，故A正确，BC错误； D．若小船航速小于水流速度，船头始终指向对岸正对方向，且过河时间仅取决于垂直于河岸的速度分量，故小船可以过河，故D错误。 故选A。 4. 水流以2m/s的速度从高5m处的水平槽道流出，落入人行道边上的水池中，不计空气阻力，g取10m/s2，则人行道宽的最大值为（　　） A. 1m B. 2m C. 4m D. 5m 【答案】B 【解析】 【详解】根据平抛运动的规律可知 解得 x=2m 则人行道宽的最大值为2m。 故选B。 5. 如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端P以速度抛出一个小球，落在斜面上Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，若把初速度变为，则（ ） A. PQ间距一定为原来间距的3倍 B. 空中的运动时间变为原来的倍 C. 小球下落的高度变为原来的9倍 D. 夹角将变大 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．小球做平抛运动，则水平方向，竖直方向， 解得 PQ间距 小球下落的高度 若把初速度变为，则PQ间距一定为原来间距的9倍；空中的运动时间变为原来的3倍；小球下落的高度变为原来的9倍，AB错误，C正确； D．根据，可知若把初速度变为，夹角将不变，D错误。 故选C。 6. 设地球质量为，半径为，万有引力常量为，重力加速度为，地球上的物体质量为，关于地球表面上万有引力与重力的关系，考虑地球的自转，把地球看作质量均匀分布的球体，下列说法正确的是（　　） A. 在任何地方重力都等于万有引力，方向都指向地心 B. 地球两极处物体的万有引力等于重力，即 C. 在地球除两极的其他位置，重力是万有引力的一个分力，重力的大小 D. 赤道上物体的万有引力等于物体的向心力，即 【答案】B 【解析】 【详解】B．考虑地球的自转，地球表面的物体相对地轴做圆周运动，向心力方向垂直于地轴，万有引力始终沿半径指向球心，在地球两极处，物体不随地球自转，向心力为零，重力等于万有引力，即有 故B正确； AC．结合上述可知，在除两极的其他位置，万有引力的一个分力提供向心力，另一个分力即重力，两个分力的夹角小于，故重力小于万有引力，即有 可知，除两极和赤道，重力都不指向地心，故AC错误； D．结合上述可知，在赤道上，物体的重力和向心力在一条直线上，与万有引力方向相同，则有 故D错误。 故选B。 7. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 铁路转弯处外轨比内轨高是为了利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 B. “水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的重力大于支持力 D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到衣物的“附着力”小于其所需的向心力，从而沿切线方向甩出 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁路转弯处外轨比内轨高是为了利用火车的重力和斜轨道的支持力的合力提供向心力，助火车安全转弯，A错误； B． “水流星”表演中，通过最高点时，由重力提供向心力或部分向心力，因此可能处于完全失重状态，但仍受重力作用，B错误； C．汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律可得 解得 汽车受到的重力小于支持力，C错误； D．脱水桶的脱水原理是水滴受到衣物的“附着力”小于其所需的向心力，从而沿切线方向甩出，D正确。 故选D。 8. 洗衣机脱水桶的原理示意图如图所示。衣服（视为质点）在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时，刚好不沿着筒壁向下滑动，筒壁到转轴之间的距离为r，衣服与筒壁之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 衣服的角速度大小为 B. 衣服所需的向心力大小为mg C. 衣服受到的摩擦力大小为0.2mg D. 若脱水桶的转速增大，则衣服受到的摩擦力不变 【答案】D 【解析】 【详解】C．对衣服进行分析，在竖直方向上有，故C错误； B．衣服刚好不沿着筒壁向下滑动，则摩擦力达到最大静摩擦力，则有 结合上述解得 对衣服进行分析可知，由筒壁对衣服的弹力提供向心力，即衣服所需的向心力大小为，故B错误； A．结合上述有 解得，故A错误； D．若脱水桶的转速增大，所需向心力增大，则筒壁对衣服的弹力增大，最大静摩擦力增大，但衣服受到的摩擦力大小仍然等于衣服的重力，即衣服受到的摩擦力不变，故D正确。 故选D。 9. 在某行星和地球表面以相同的速率分别竖直上抛一个物体，它们各自返回抛出点的时间之比为，已知该行星质量约为地球质量的4倍，地球的半径为R，由此可知，该行星的半径为（ ） A. B. C. D. 2R 【答案】B 【解析】 【详解】竖直上抛物体返回抛出点的时间为，两星球上抛初速率相同，故与成反比。由题意，可得。 星球表面重力近似等于万有引力，有，得，因此。 已知，代入得，解得，B正确。 故选B。 10. 2025年11月25日清晨，长征二号F遥二十二运载火箭托举着神舟二十二号飞船直冲天际，恰好穿越初升的太阳圆面，一幅“一箭穿日”的壮美画卷被镜头定格，如图所示。若飞船与空间站对接后，在半径为R的圆轨道上做匀速圆周运动，运行速率为v，引力常量为G，则地球的质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力有 解得 故选C。 二、多选题（本题共4小题，每题5分共20分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 11. 如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，两皮带轮半径分别为r和2r，B轮上的C点到轴心的距离为r，转动时皮带不打滑，则轮上A、B，C三点的线速度、角速度和向心加速度的关系是（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．皮带不打滑，故；B、C同轴，故。 根据 可得，因此，故A正确； B． 由，，可​得：，代入、 可得：，即​，故B错误； C．对A、C：，​​ 可得，故C错误； D．对A、B：​， 可得，故D正确。 故选AD 。 12. 如图所示，长为R的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在光滑的水平轴O上。给小球一个初速度后，使小球在竖直平面内做完整圆周运动，空气阻力可忽略，重力加速度为g。则在小球获得初速度后的运动过程中，以下说法正确的是（ ） A. 小球过最低点时处于超重状态 B. 小球过最高点时的最小速度为 C. 小球过最高点时，杆所受的弹力可能等于零 D. 小球过最高点时，杆对球的作用力可能与球所受重力方向相反 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．小球过最低点时，向心力指向圆心（方向向上），小球加速度向上，因此处于超重状态，故A正确； B．是绳子模型做圆周运动时最高点的最小速度；轻杆可以对小球提供支撑力，小球完成完整圆周运动时，最高点最小速度为，故B错误； C．当小球在最高点时，根据牛顿第二定律，当速度时，所需向心力刚好等于小球重力，，重力完全提供向心力，此时杆对小球弹力为0，杆受到的弹力也为0，故C正确； D．据牛顿第二定律，当速度时，所需向心力小于小球重力，此时杆对小球弹力取负值，即方向竖直向上，与重力方向相反，故D正确。 故选 ACD。 13. 2025年1月10日，由中国团队开发的DeepSeek人工智能软件一经发布，火爆全球。资深天文爱好者小明同学用该软件搜索“火星与地球的重要参数比较”，得到如图所示的信息。已知火星、地球都是绕太阳公转的行星，忽略天体自转对重力的影响，根据表格中的数据，则下列分析正确的是（ ） 火星 地球 直径/km 质量/kg 与太阳的平均距离 A. 火星的公转周期比地球的公转周期大 B. 火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度 C. 轨道半径相等的火星卫星和地球卫星角速度大小相等 D. 火星表面附近的重力加速度大于地球表面重力加速度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．绕同一中心天体（太阳）公转时，由开普勒第三定律：（为仅与中心天体有关的常量），轨道半长轴（与太阳平均距离）越大，公转周期越大。火星轨道半长轴大于地球，因此火星公转周期更大，故A正确； B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，由万有引力提供向心力： 整理得第一宇宙速度公式：。 代入表格数据得比值：​​​，其中​​，，计算得，因此火星第一宇宙速度小于地球，故B正确； C．绕行星运行的卫星，万有引力提供向心力：，整理得​​，为中心天体（行星）的质量。火星和地球质量不同，轨道半径相等时，角速度不相等，故C错误； D．忽略自转影响，行星表面重力等于万有引力： 整理得，计算比值：，因此火星表面重力加速度小于地球，故D错误。 故选 AB。 14. 某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，并以撞击前相等的速率返回，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 篮球1击中篮板时的速度大 B. 篮球两次与篮板撞击过程中，速度变化相同 C. 球在空中运动过程两次速度变化快慢相同 D. 球在空中运动过程第2次速度变化小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．逆过程为平抛运动，轨迹1的竖直高度更大，由竖直方向自由落体规律  可 得运动时间  水平位移（出手点到篮板的水平距离）相同，水平方向匀速运动满足 ，因此击中篮板的速度 ，得 ，故A错误； B．撞击过程中，撞击前速度方向指向篮板，撞击后以原速率反向返回，设撞击前速率为，取离开篮板方向为正方向，速度变化 。由于两次撞击前速率 ，因此速度变化大小不同，速度变化不同，故B错误； C．速度变化快慢由加速度描述，不计空气阻力，两次篮球运动的加速度都等于重力加速度，因此两次速度变化快慢相同，故C正确； D． 空中运动过程速度变化满足 ，由前面分析得运动时间 ​，因此 ​，即第二次速度变化更小，故D正确。 故选 CD。 三、实验题（没空2分，共14分） 15. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明_____________； （2）现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，则在空中运动的时间__________（填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取，则小球平抛初速度的大小为_____m/s，小球在B点速度的大小为_____m/s。 【答案】（1）A球在竖直方向上做自由落体运动 （2）不变 （3） ①. 3 ②. 5 【解析】 【小问1详解】 甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明A球在竖直方向上做自由落体运动。 【小问2详解】 平抛运动在空中运动的时间由竖直高度决定，与初速度无关，所以A球在空中运动的时间不变。 【小问3详解】 [1]如图可以看出，AB和BC间的水平距离和竖直距离分别为 ， ， 水平方向匀速运动，可以看出AB和BC间的运动时间相等，设为，有 解得 [2]小球在B点的竖直速度的大小为 则B点的速度大小为 16. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力与小球质量、运动半径和角速度之间的关系。左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是，和（如图乙所示），它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的处和长槽的（或）处，、分别到左右塔轮中心的距离相等，到左塔轮中心的距离是到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格的格子数显示出两个小球所受向心力的大小。 （1）本实验采用的主要实验方法为_____； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）某同学通过实验得到如下表格中的数据。 实验次数 小球质量之比 半径之比 角速度之比 向心力大小之比（标尺格子数之比） 1 1:1 1:1 1:1 1:1 2 1:1 1:1 1:2 1:4 3 1:1 1:1 1:3 1:9 根据上述数据可以得到的结论是：_____。 （3）若小明同学把两个质量相等的钢球放在、位置。传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比为_____。 【答案】（1）A （2）小球的质量、半径一定时，受到的向心力的大小与角速度的平方成正比。 （3）1:2 【解析】 【小问1详解】 本实验采用的主要实验方法为控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 观察表格中的数据，小球质量、圆周运动半径不变，当角速度变为原来的2倍时，向心力变为原来的4倍；当角速度变为原来的3倍时，向心力变为原来的9倍；由此可推断：小球的质量、半径一定时，受到的向心力的大小与角速度的平方成正比。 【小问3详解】 把两个质量相等的钢球放在B、C位置，转动半径之比为2:1，传动皮带位于第二层，转动角速度之比为1:2。 根据实验得到的结论可得向心力的比值为1:2，左右两标尺露出的格数之比为1:2。 四、计算题（本题共3题，每题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分） 17. 如图所示，一长为的轻绳下端拴着质量为的小球，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，求： （1）小球运动的向心力大小； （2）角速度大小； （3）轻绳的拉力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球的受力如图所示 小球所受重力和拉力的合力提供向心力，则小球运动的向心力大小 【小问2详解】 根据， 求得 【小问3详解】 由小球的受力分析图可知，轻绳的拉力大小 18. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1） “天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v； （2）火星的质量M； （3）火星表面的重力加速度的大小g； （4）火星上的第一宇宙速度是多少？ 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 “天问一号”环绕火星运动的线速度的大小 【小问2详解】 设火星质量为，“天问一号”质量为，“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，火星对“天问一号”的万有引力提供了“天问一号”做圆周运动的向心力，则 解得火星的质量 【小问3详解】 设火星表面有一个质量为的物体，不考虑火星的自转，其重力等于万有引力，则 又 解得 【小问4详解】 设质量为的物体贴近火星表面飞行，设火星上的第一宇宙速度大小为，则 又 解得 19. 如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角。已知圆弧轨道半径为，斜面AB的长度为。质量为的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道，恰能通过最高点．，，重力加速度。求： （1）物块通过D点的速度大小； （2）若物块经过C点时，求物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小； （3）物块与斜面间的动摩擦因数．求物块经过B点时对圆弧轨道的压力大小； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意知，小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，在最高点D由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 在圆弧最低点C，物块的向心加速度方向竖直向上，即指向圆心。设轨道对物块的支持力为，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力与轨道对物块的支持力大小相等，因此，物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小 【小问3详解】 物块从A点由静止运动到B点，根据动能定理 B点，由牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第二学期高一期中考试物理学科（等级） 一、单选题（本题共10小题，每题3分共30分） 1. 以下叙述中符合物理史实的是（　　） A. 伽利略通过观测、分析和计算发现了行星绕太阳运动的规律 B. 第谷经过多年的天文观测，发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆 C. 开普勒利用扭秤实验测出了引力常量，成为第一个计算出地球质量的人 D. 牛顿通过月地检验证明了地球对月球的引力与地球吸引苹果的力是同一种力 2. 在某次抢险救灾过程中，直升机接近目的地时水平向右匀速飞行，消防员沿竖直绳加速滑下，该消防员（　　） A. 运动轨迹可能为① B. 运动轨迹可能为② C. 所受合力可能为F1 D. 所受合力可能为F2 3. 小河宽，水流速度保持不变，一艘小船在静水中的航速，现以船头始终指向对岸正对方向（即船身方向垂直于河岸）过河。则下列说法正确的是（　　） A. 小船过河的实际轨迹是一条直线，过河时间 B. 小船过河的实际轨迹是一条曲线，过河时间 C. 若水流速度增大为，小船过河时间变长 D. 若小船航速小于水流速度，则小船无法过河 4. 水流以2m/s的速度从高5m处的水平槽道流出，落入人行道边上的水池中，不计空气阻力，g取10m/s2，则人行道宽的最大值为（　　） A. 1m B. 2m C. 4m D. 5m 5. 如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端P以速度抛出一个小球，落在斜面上Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，若把初速度变为，则（ ） A. PQ间距一定为原来间距的3倍 B. 空中的运动时间变为原来的倍 C. 小球下落的高度变为原来的9倍 D. 夹角将变大 6. 设地球质量为，半径为，万有引力常量为，重力加速度为，地球上的物体质量为，关于地球表面上万有引力与重力的关系，考虑地球的自转，把地球看作质量均匀分布的球体，下列说法正确的是（　　） A. 在任何地方重力都等于万有引力，方向都指向地心 B. 地球两极处物体的万有引力等于重力，即 C. 在地球除两极的其他位置，重力是万有引力的一个分力，重力的大小 D. 赤道上物体的万有引力等于物体的向心力，即 7. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 铁路转弯处外轨比内轨高是为了利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 B. “水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的重力大于支持力 D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到衣物的“附着力”小于其所需的向心力，从而沿切线方向甩出 8. 洗衣机脱水桶的原理示意图如图所示。衣服（视为质点）在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时，刚好不沿着筒壁向下滑动，筒壁到转轴之间的距离为r，衣服与筒壁之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 衣服的角速度大小为 B. 衣服所需的向心力大小为mg C. 衣服受到的摩擦力大小为0.2mg D. 若脱水桶的转速增大，则衣服受到的摩擦力不变 9. 在某行星和地球表面以相同的速率分别竖直上抛一个物体，它们各自返回抛出点的时间之比为，已知该行星质量约为地球质量的4倍，地球的半径为R，由此可知，该行星的半径为（ ） A. B. C. D. 2R 10. 2025年11月25日清晨，长征二号F遥二十二运载火箭托举着神舟二十二号飞船直冲天际，恰好穿越初升的太阳圆面，一幅“一箭穿日”的壮美画卷被镜头定格，如图所示。若飞船与空间站对接后，在半径为R的圆轨道上做匀速圆周运动，运行速率为v，引力常量为G，则地球的质量为（ ） A. B. C. D. 二、多选题（本题共4小题，每题5分共20分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 11. 如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，两皮带轮半径分别为r和2r，B轮上的C点到轴心的距离为r，转动时皮带不打滑，则轮上A、B，C三点的线速度、角速度和向心加速度的关系是（ ） A. B. C. D. 12. 如图所示，长为R的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在光滑的水平轴O上。给小球一个初速度后，使小球在竖直平面内做完整圆周运动，空气阻力可忽略，重力加速度为g。则在小球获得初速度后的运动过程中，以下说法正确的是（ ） A. 小球过最低点时处于超重状态 B. 小球过最高点时的最小速度为 C. 小球过最高点时，杆所受的弹力可能等于零 D. 小球过最高点时，杆对球的作用力可能与球所受重力方向相反 13. 2025年1月10日，由中国团队开发的DeepSeek人工智能软件一经发布，火爆全球。资深天文爱好者小明同学用该软件搜索“火星与地球的重要参数比较”，得到如图所示的信息。已知火星、地球都是绕太阳公转的行星，忽略天体自转对重力的影响，根据表格中的数据，则下列分析正确的是（ ） 火星 地球 直径/km 质量/kg 与太阳的平均距离 A. 火星的公转周期比地球的公转周期大 B. 火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度 C. 轨道半径相等的火星卫星和地球卫星角速度大小相等 D. 火星表面附近的重力加速度大于地球表面重力加速度 14. 某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，并以撞击前相等的速率返回，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 篮球1击中篮板时的速度大 B. 篮球两次与篮板撞击过程中，速度变化相同 C. 球在空中运动过程两次速度变化快慢相同 D. 球在空中运动过程第2次速度变化小 三、实验题（没空2分，共14分） 15. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 （1）甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明_____________； （2）现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，则在空中运动的时间__________（填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取，则小球平抛初速度的大小为_____m/s，小球在B点速度的大小为_____m/s。 16. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力与小球质量、运动半径和角速度之间的关系。左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是，和（如图乙所示），它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的处和长槽的（或）处，、分别到左右塔轮中心的距离相等，到左塔轮中心的距离是到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格的格子数显示出两个小球所受向心力的大小。 （1）本实验采用的主要实验方法为_____； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）某同学通过实验得到如下表格中的数据。 实验次数 小球质量之比 半径之比 角速度之比 向心力大小之比（标尺格子数之比） 1 1:1 1:1 1:1 1:1 2 1:1 1:1 1:2 1:4 3 1:1 1:1 1:3 1:9 根据上述数据可以得到的结论是：_____。 （3）若小明同学把两个质量相等的钢球放在、位置。传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比为_____。 四、计算题（本题共3题，每题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分） 17. 如图所示，一长为的轻绳下端拴着质量为的小球，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，求： （1）小球运动的向心力大小； （2）角速度大小； （3）轻绳的拉力大小。 18. 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： （1） “天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v； （2）火星的质量M； （3）火星表面的重力加速度的大小g； （4）火星上的第一宇宙速度是多少？ 19. 如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角。已知圆弧轨道半径为，斜面AB的长度为。质量为的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道，恰能通过最高点．，，重力加速度。求： （1）物块通过D点的速度大小； （2）若物块经过C点时，求物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小； （3）物块与斜面间的动摩擦因数．求物块经过B点时对圆弧轨道的压力大小； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $