精品解析：海南万宁市北京师范大学万宁实验学校2025-2026学年第二学期期中考试高一物理试卷

北师大万宁实验学校2025-2026学年第二学期期中考试（高一） 物理试题 考试时间90分钟 满分100分 一、单选题（每题只有一个选项正确，错选不得分。共8题，每题3分，共24分） 1. 一辆汽车在水平公路上减速转弯，沿曲线由M向N行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的方向，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 物理来源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（　　） A. 图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时，小球的线速度保持不变 B. 图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时，圆盘对物体的摩擦力方向一定指向圆心 C. 图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越小，对桥面的压力越大 D. 图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力 3. 壁虎不仅能飞檐走壁，也可以在水面上轻松游动，有一只壁虎要穿过一条宽为的小河到对岸寻找食物。已知河岸两侧平行，河水流动的速度恒为，壁虎保持身体姿势垂直河岸方向匀速游向河对岸，且它在静止水面上的游动速度恒约为，下列说法正确的是（ ） A. 壁虎游到河对岸，大约需要时间 B. 只要壁虎速度再大些，它就可以到达河正对岸 C. 上述条件下，壁虎的运动轨迹是一条曲线 D. 若河水流速达到，其他条件不变，壁虎过河时间将变慢 4. 如图所示，将完全相同的小球1、2、分别从同一高度由静止释放，其中图乙是一固定在地面上的光滑斜面，每个小球从开始运动到落地过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两个小球落地瞬间的速度相同 B. 小球2落地瞬间的重力的功率比小球1小 C. 该过程中，小球2的重力做功比小球1的重力做功多 D. 该过程中，两个小球的重力做功的平均功率相等 5. 某电动汽车在平直路面上做性能测试，将运动简化处理后，其v－t图像如图所示。若整个过程中汽车受到的阻力恒定，则下列关于汽车牵引力F及其功率P随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，表面光滑的圆锥体底面水平固定，长为的轻质细线一端固定在圆锥的顶点，另一端连接质量为的小球，细线与竖直方向的夹角为。小球随圆锥绕着轴线做圆周运动，角速度缓慢增大。重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球静止时，圆锥面对小球的支持力为 B. 细线的拉力跟成正比 C. 小球刚要离开圆锥面时，小球的角速度为 D. 小球刚要离开圆锥面时，细线对小球的拉力为 7. 如图所示的光滑固定斜面长为l＝1.6m、宽为b＝1.2m、倾角为θ＝30°，一物块（可看成质点）从斜面左上方顶点P沿水平方向射入，然后沿斜面下滑，最后恰好从底端右侧Q点离开斜面，已知重力加速度g＝10，不计空气阻力，则（　　） A. 物块由P运动到Q所用的时间t＝0.6s B. 物块由P运动到Q所用的时间t＝0.4s C. 物块由P点水平射入时初速度的大小m/s D. 物块由P点水平射入时初速度的大小m/s 8. 某士兵在与水平面成角的斜坡上进行手榴弹投掷训练，先后从斜坡上同一点分别以速度水平抛出和以速度垂直斜坡抛出两个完全相同的手榴弹，两者落在斜坡上同一位置。忽略它们的形状和大小，不计空气阻力，两个手榴弹初速度大小的比值为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（至少有两个选项正确，错选不得分、漏选得2分。共5题，每题4分，共20分） 9. 探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2与月球表面相切于M点，月球车将在M点着陆月球。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小 B. “嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大 C. “嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小 D. “嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点时的加速度 10. 如图甲所示，轻杆一端与O点相连，另一端固定质量为m的小球。现让小球在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，速度大小为v，其图像如图乙所示。则（） A. 小球做圆周运动的半径 B. 当地的重力加速度大小 C. 时，小球受到的弹力方向向上 D. 时，小球受到的弹力大小与重力大小相等 11. 如图所示，质量均为m的A、B两个物块（均可视为质点），用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　） A. 当圆盘的角速度小于时，绳中有拉力 B. 当圆盘的角速度大于时，绳中有拉力 C. 当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为零 D. 当圆盘的角速度等于时，物块A和B相对圆盘向A的一侧发生相对滑动 12. 如图所示，将质量为的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为。现将小环从与定滑轮等高的处由静止释放，当小环沿直杆下滑的距离也为时（图中处），重物上升到如图所示的位置，下列说法正确的是（重力加速度为）（　　） A. 小环刚释放时，小环处于失重状态 B. 小环到达处时，重物上升的高度为 C. 小环在处的速度与重物上升到处时速度大小之比等于 D. 小环在处的速度与重物上升到处时速度大小之比等于 13. 如图，物块以一定的初速度从倾角为的固定斜面底端沿斜面向上运动，经过一段时间又滑回底端。已知物块上滑时间是下滑时间的一半，。物块与斜面间的动摩擦因数为，上滑过程和下滑过程合外力对物块做的功分别为和，则（　　） A. B. C. D. 三、实验题（每空2分，共18分） 14. 用如图(a)所示的实验装置研究物体的平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。上下移动水平挡板MN到合适的位置，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列的痕迹点。 （1）为使小球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向。 （2）每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，原因是__。 （3）为定量研究钢球的平抛运动，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 ①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端Q点，钢球的__________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时__(选填“需要”或者“不需要”)轴与重垂线平行。 ②若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在如图(b)所示的轨迹上取A、B、C三点，测得AB和BC的水平间距均为x，AB和BC的竖直间距分别是和，已知当地重力加速度为g，可求得钢球平抛的初速度大小为_______(用字母x、、和g表示)。 15. 为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按如图装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制_________和_________保持不变，小明由计时器测转动的周期T，计算的表达式是__________________。 （2）小明按上述实验将测算的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是______________________，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率大小为_________（结果保留两位有效数字）。 四、解答题（共38分） 16. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的第一宇宙速度 （3）该星球的平均密度ρ。 17. 中国行星探测工程（Planetary Exploration of China，PEC）以屈原《天问》命名，寓意对宇宙本源的千年追问。“天问一号（火星）→天问二号（小行星：主带彗星）→天问三号（火星取样返回）→天问四号（木星系）”四步跃升路径，标志着我国深空探测正从“跟跑”迈向“并跑”甚至局部“领跑”。在火星探测中，若火星车“祝融号”在某段时间内沿平直路线运动的图像如图。“祝融号”从静止开始匀加速启动，经过时间加速到，此时功率为6W，保持该功率继续加速到最大速度，并以此速度匀速运动一段时间。关闭火星车的动力，再经过0.144s停止运动。假设火星车受阻力不变，求： （1）火星车速度； （2）火星车的质量； （3）火星车匀加速的时间。 18. 如图所示为设计师设计的货物运输装置。将货物从光滑斜面顶点由静止释放，货物滑过斜面后进入光滑圆弧部分，在圆弧的最低点有力传感器可以采集货物到达最低点时对圆弧轨道的压力。水平传送带与圆弧最低点相切，货物到达传送带上时若传送带速度合适，货物可经传送带右端水平抛出后落入收集箱，货物的尺寸相对于收集箱的尺寸可忽略。传送带两转轴轴心间的距离，货物与传送带之间的动摩擦因数。传送带上表面到收集箱上边沿的竖直高度，水平距离，收集箱的长度，高度，货物的质量均为。已知货物到达圆弧最低点时传感器上的示数。若传送带静止时，货物恰好能到达传送带的最右端。忽略空气阻力，不考虑收集箱箱体厚度，重力加速度g取。 （1）求货物到达圆弧最低点时的速度大小v以及圆弧的半径R； （2）若货物恰好落到收集箱底部距离左侧壁0.5m处的A点，求货物在传送带上运动的时间t； （3）要使货物都能落入收集箱内，求传送带的速度大小的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北师大万宁实验学校2025-2026学年第二学期期中考试（高一） 物理试题 考试时间90分钟 满分100分 一、单选题（每题只有一个选项正确，错选不得分。共8题，每题3分，共24分） 1. 一辆汽车在水平公路上减速转弯，沿曲线由M向N行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的方向，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车做曲线运动，合力应指向轨迹的凹侧，又因沿曲线由M向N行驶，汽车减速，合力沿切线方向的分力与速度方向相反，所以合力方向与速度方向的夹角大于，故选C。 2. 物理来源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（　　） A. 图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时，小球的线速度保持不变 B. 图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时，圆盘对物体的摩擦力方向一定指向圆心 C. 图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越小，对桥面的压力越大 D. 图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在水平面做匀速圆周运动时，速度的大小不变，方向不 断变化，可知，小球的速度发生变化，故A错误； B．图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动，对物体分析可知，重力与支持力平衡，由摩擦力提供向心力，当物体做变速圆周运动 时，线速度的大小变化，切线方向加速度不为0，物体的加速度不指向圆心，即摩擦力不指向圆心，当物体做匀速圆周运动 时，物体的线速度大小不变，切线方向的加速度为0，物体的加 速度方向指向圆心，即摩擦力方向指向圆盘圆心，故B错误； C．汽车过拱桥最高点时，对汽车进行分析有 可知速度越小，桥面对汽车支持力越大，根据牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力也越大，故C正确； D．离心力与向心力均是一种效果力，实际上根本不存在，轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为速度越大，所需要的向心力越大，地面对车的摩擦力不足以提供所需要的向心力，导致车做离心运动，故D错误。 故选C。 3. 壁虎不仅能飞檐走壁，也可以在水面上轻松游动，有一只壁虎要穿过一条宽为的小河到对岸寻找食物。已知河岸两侧平行，河水流动的速度恒为，壁虎保持身体姿势垂直河岸方向匀速游向河对岸，且它在静止水面上的游动速度恒约为，下列说法正确的是（ ） A. 壁虎游到河对岸，大约需要时间 B. 只要壁虎速度再大些，它就可以到达河正对岸 C. 上述条件下，壁虎的运动轨迹是一条曲线 D. 若河水流速达到，其他条件不变，壁虎过河时间将变慢 【答案】A 【解析】 【详解】A．壁虎游到河对岸，大约需要的时间 A正确； B．由于壁虎参与了两个运动，一个是垂直河岸的运动，另外一个是顺水向下游流动，因此无论壁虎的速度多大，它都不可能到达河的正对岸，B错误； C．由于两个分运动都是匀速直线运动，因此合运动是匀速直线运动，轨迹是一条直线，C错误； D．若河水流速达到，其他条件不变，壁虎在垂直河岸方向的速度不变，因此过河时间不变，D错误。 故选A。 4. 如图所示，将完全相同的小球1、2、分别从同一高度由静止释放，其中图乙是一固定在地面上的光滑斜面，每个小球从开始运动到落地过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两个小球落地瞬间的速度相同 B. 小球2落地瞬间的重力的功率比小球1小 C. 该过程中，小球2的重力做功比小球1的重力做功多 D. 该过程中，两个小球的重力做功的平均功率相等 【答案】B 【解析】 【详解】AC．两个小球下落高度相同，根据可知，两小球重力做功相等，落地瞬间的速度大小相等，方向不同，故AC错误； B．小球1落地瞬间的重力的功率为 设斜面倾角为θ，则小球2落地瞬间的重力的功率为 所以，故B正确； D．小球1做自由落体运动，则 所以下落时间为 小球2沿斜面向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得， 所以下滑时间为 小球1的重力做功的平均功率为 小球2的重力做功的平均功率为 由于两球运动时间不相等，所以重力做功的平均功率不相等，故D错误。 故选B。 5. 某电动汽车在平直路面上做性能测试，将运动简化处理后，其v－t图像如图所示。若整个过程中汽车受到的阻力恒定，则下列关于汽车牵引力F及其功率P随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．运动过程分三段：匀加速、匀速和匀减速 匀加速阶段：根据，为定值， 匀速阶段： 匀减速阶段：根据，为定值， AB错误； CD．阶段：牵引力恒定，速度v均匀增加。根据，功率P随时间t线性增加； 阶段：汽车做匀速运动，速度保持不变。牵引力恒定，功率P保持不变。所以功率P是一条水平直线； 阶段：牵引力恒定，速度均匀减小，根据，功率P随时间线性减小，直到时刻速度为0。 在每段运动的衔接点处，因牵引力减小（从减小到，从减小到）功率会突变减小，导致图像不连续，C正确、D错误。 故选C。 6. 如图所示，表面光滑的圆锥体底面水平固定，长为的轻质细线一端固定在圆锥的顶点，另一端连接质量为的小球，细线与竖直方向的夹角为。小球随圆锥绕着轴线做圆周运动，角速度缓慢增大。重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球静止时，圆锥面对小球的支持力为 B. 细线的拉力跟成正比 C. 小球刚要离开圆锥面时，小球的角速度为 D. 小球刚要离开圆锥面时，细线对小球的拉力为 【答案】C 【解析】 【详解】A．对小球静止时受力分析，受力平衡有圆锥面对小球的支持力为，A错误； B．小球离开斜面前，根据正交分解，在竖直方向上有 水平方向有 联立解得 可知细线的拉力跟不成正比，B错误； CD．小球刚要离开圆锥面时，竖直方向受力平衡有 水平方向有 联立解得，，C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示的光滑固定斜面长为l＝1.6m、宽为b＝1.2m、倾角为θ＝30°，一物块（可看成质点）从斜面左上方顶点P沿水平方向射入，然后沿斜面下滑，最后恰好从底端右侧Q点离开斜面，已知重力加速度g＝10，不计空气阻力，则（　　） A. 物块由P运动到Q所用的时间t＝0.6s B. 物块由P运动到Q所用的时间t＝0.4s C. 物块由P点水平射入时初速度的大小m/s D. 物块由P点水平射入时初速度的大小m/s 【答案】D 【解析】 【详解】物块在斜面上做类平抛运动，沿斜面长的方向做匀加速运动，有 沿斜面宽的方向做匀速运动，有 根据牛顿第二定律有 代入数据联立解得， 故选D。 8. 某士兵在与水平面成角的斜坡上进行手榴弹投掷训练，先后从斜坡上同一点分别以速度水平抛出和以速度垂直斜坡抛出两个完全相同的手榴弹，两者落在斜坡上同一位置。忽略它们的形状和大小，不计空气阻力，两个手榴弹初速度大小的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示，把两运动分解为初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，设二者实际位移为l 竖直方向的位移， ，而 解得 初速度方向的位移，，而 解得，则A正确。 故选A。 二、多选题（至少有两个选项正确，错选不得分、漏选得2分。共5题，每题4分，共20分） 9. 探月工程中，“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下：卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2与月球表面相切于M点，月球车将在M点着陆月球。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小 B. “嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大 C. “嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小 D. “嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点时的加速度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．月球的第一宇宙速度是环绕月球的最大速度，故“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小，故A正确； B．“嫦娥三号”在地月转移轨道P点减速降轨至轨道1，故“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大，故B正确； C．根据开普勒第三定律 由于轨道1的半径大于轨道2的半轴长，故“嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的大，故C错误； D．根据牛顿第二定律可知 可知“嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度等于在轨道2上经过Q点时的加速度，故D错误。 故选AB。 10. 如图甲所示，轻杆一端与O点相连，另一端固定质量为m的小球。现让小球在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，速度大小为v，其图像如图乙所示。则（） A. 小球做圆周运动的半径 B. 当地的重力加速度大小 C. 时，小球受到的弹力方向向上 D. 时，小球受到的弹力大小与重力大小相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙知，当时弹力大小与小球重力等大，即 当时，根据牛顿第二定律有，联立解得 、，故A错误，故B正确； C．由图可知当时，杆对小球弹力方向向上；当时，杆对小球弹力方向向下，所以当时，杆对小球弹力方向向下，故C错误； D．当时，由牛顿第二定律有，整理得 ，联立以上各式可知小球受到的弹力大小等于mg，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，质量均为m的A、B两个物块（均可视为质点），用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　） A. 当圆盘的角速度小于时，绳中有拉力 B. 当圆盘的角速度大于时，绳中有拉力 C. 当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为零 D. 当圆盘的角速度等于时，物块A和B相对圆盘向A的一侧发生相对滑动 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．物块随圆盘转动，静摩擦力提供向心力。由于B的半径大，根据可知，B需要的向心力大，故B先达到最大静摩擦力。当B的静摩擦力达到最大值时，绳子即将产生拉力，此时有 解得临界角速度 当时，绳中有拉力；当时，绳中无拉力，故A错误，B正确。 C．当圆盘的角速度等于时，绳中有拉力。对B分析，由牛顿第二定律得 解得 对A分析，需要的向心力 此时绳子对A的拉力恰好提供A所需的向心力，故A受到的摩擦力为零，故C正确； D．当角速度继续增大，A受到的摩擦力方向变为指向圆外（背离圆心）。当A的摩擦力也达到最大值时，两物块即将相对滑动。 对A有 对B有 联立解得 此时若角速度再增大，B做离心运动（向B侧滑动），A在绳子拉力作用下向圆心运动（也是向B侧滑动），故整体向B的一侧发生相对滑动，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，将质量为的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为。现将小环从与定滑轮等高的处由静止释放，当小环沿直杆下滑的距离也为时（图中处），重物上升到如图所示的位置，下列说法正确的是（重力加速度为）（　　） A. 小环刚释放时，小环处于失重状态 B. 小环到达处时，重物上升的高度为 C. 小环在处的速度与重物上升到处时速度大小之比等于 D. 小环在处的速度与重物上升到处时速度大小之比等于 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．小环刚释放时，轻绳处于水平状态，轻绳对小环的拉力沿水平方向，小环在竖直方向上只受重力作用，竖直方向的加速度为，处于完全失重状态，故A正确； B．小环到达处时，小环沿直杆下滑的距离为，根据几何关系可知此时滑轮左侧轻绳的长度变为，重物上升的高度等于滑轮左侧轻绳长度的变化量，即，故B正确； CD．设小环在处的速度大小为，重物上升到处时速度大小为，将小环在处的速度沿轻绳方向和垂直轻绳方向进行分解，小环沿轻绳方向的分速度大小等于重物的速度大小，由几何关系可知小环到达处时轻绳与直杆的夹角为，则有 解得，故C错误，D正确。 故选ABD。 13. 如图，物块以一定的初速度从倾角为的固定斜面底端沿斜面向上运动，经过一段时间又滑回底端。已知物块上滑时间是下滑时间的一半，。物块与斜面间的动摩擦因数为，上滑过程和下滑过程合外力对物块做的功分别为和，则（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】设斜面位移大小为，上滑时间，下滑时间，由题意。 上滑可逆向看作初速度为0的匀加速直线运动，下滑也是初速度为0的匀加速直线运动，由 可得 ，即​ ​。 AB．物块上滑时，由牛顿第二定律 物块下滑时，由牛顿第二定律 联立可得​，A正确，B错误； CD．物块上滑时，物块下滑时 上滑合外力做功 下滑合外力做功 联立可得​，C错误， D正确。 故选 AD。 三、实验题（每空2分，共18分） 14. 用如图(a)所示的实验装置研究物体的平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。上下移动水平挡板MN到合适的位置，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列的痕迹点。 （1）为使小球能水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向。 （2）每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，原因是__。 （3）为定量研究钢球的平抛运动，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 ①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于斜槽末端Q点，钢球的__________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时__(选填“需要”或者“不需要”)轴与重垂线平行。 ②若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在如图(b)所示的轨迹上取A、B、C三点，测得AB和BC的水平间距均为x，AB和BC的竖直间距分别是和，已知当地重力加速度为g，可求得钢球平抛的初速度大小为_______(用字母x、、和g表示)。 【答案】 ①. 保证小球每次以相同的速度从斜槽末端飞出 ②. 球心 ③. 需要 ④. 【解析】 【详解】（2）每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，原因是保证小球每次以相同的速度从斜槽末端飞出。 （3）[1]小球在运动过程中记录下的是其球心的位置，故其抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置，故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。 [2]小球在竖直方向为自由落体运动，故需要y轴与重垂线平行。 [3]平抛运动竖直方向做匀变速直线运动，根据匀变速运动推论 解得 平抛运动水平方向为匀速直线运动，根据匀速直线运动公式  解得 15. 为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按如图装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制_________和_________保持不变，小明由计时器测转动的周期T，计算的表达式是__________________。 （2）小明按上述实验将测算的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是______________________，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率大小为_________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. 质量 ②. 半径 ③. （2） ①. 存在摩擦力的影响 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由向心力公式 可知保持质量和半径不变，可探究向心力和角速度的关系。 [3]根据 可得 【小问2详解】 [1]实际表达式为 整理得 图线不过坐标原点的原因是存在摩擦力的影响。 [2]以上分析可知斜率为 四、解答题（共38分） 16. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的第一宇宙速度 （3）该星球的平均密度ρ。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律有 联立解得该星球表面的重力加速度 【小问2详解】 该星球的第一宇宙速度等于该星球近地轨道卫星的运行速度，由万有引力提供向心力可得 有 联立解得该星球的第一宇宙速度 【小问3详解】 在星球表面有 又 联立解得该星球的平均密度 17. 中国行星探测工程（Planetary Exploration of China，PEC）以屈原《天问》命名，寓意对宇宙本源的千年追问。“天问一号（火星）→天问二号（小行星：主带彗星）→天问三号（火星取样返回）→天问四号（木星系）”四步跃升路径，标志着我国深空探测正从“跟跑”迈向“并跑”甚至局部“领跑”。在火星探测中，若火星车“祝融号”在某段时间内沿平直路线运动的图像如图。“祝融号”从静止开始匀加速启动，经过时间加速到，此时功率为6W，保持该功率继续加速到最大速度，并以此速度匀速运动一段时间。关闭火星车的动力，再经过0.144s停止运动。假设火星车受阻力不变，求： （1）火星车速度； （2）火星车的质量； （3）火星车匀加速的时间。 【答案】（1）6cm/s （2）240kg （3）0.192s 【解析】 【小问1详解】 火星车的速度达到最大时，火星车受到的牵引力与阻力相等，即 根据 代入数据解得 【小问2详解】 关闭动力后，火星车的加速度 根据牛顿第二定律可知 解得m=240kg 【小问3详解】 ，火星车以恒定的加速度运动，此阶段火星车的牵引力 设此阶段火星车的加速度为，根据牛顿第二定律可得 解得 火星车以恒定的加速度运动的时间 18. 如图所示为设计师设计的货物运输装置。将货物从光滑斜面顶点由静止释放，货物滑过斜面后进入光滑圆弧部分，在圆弧的最低点有力传感器可以采集货物到达最低点时对圆弧轨道的压力。水平传送带与圆弧最低点相切，货物到达传送带上时若传送带速度合适，货物可经传送带右端水平抛出后落入收集箱，货物的尺寸相对于收集箱的尺寸可忽略。传送带两转轴轴心间的距离，货物与传送带之间的动摩擦因数。传送带上表面到收集箱上边沿的竖直高度，水平距离，收集箱的长度，高度，货物的质量均为。已知货物到达圆弧最低点时传感器上的示数。若传送带静止时，货物恰好能到达传送带的最右端。忽略空气阻力，不考虑收集箱箱体厚度，重力加速度g取。 （1）求货物到达圆弧最低点时的速度大小v以及圆弧的半径R； （2）若货物恰好落到收集箱底部距离左侧壁0.5m处的A点，求货物在传送带上运动的时间t； （3）要使货物都能落入收集箱内，求传送带的速度大小的取值范围。 【答案】（1）， （2）0.95s （3） 【解析】 【小问1详解】 货物在圆弧最低点时圆弧对货物的弹力和货物重力的合力提供向心力，有 传送带静止时，货物在传送带上做匀减速运动，有 由牛顿第二定律得 联立解得， 【小问2详解】 设货物从传送带右端抛出至运动到收集箱底部所用时间为，有 解得 货物落入收集箱底部点，有 解得 则传送带的速度为，货物在传送带上先匀减速运动后匀速运动，设匀减速运动的时间为，有， 联立解得 【小问3详解】 货物恰好经过收集箱左侧壁顶端时，扡出速度最小，设为，则有， 解得， 传送带的最小速度为 货物恰好经过收集箱右侧壁顶端时，抛出速度为，有 解得 设货物在传送带上从匀加速到离开传送带时的速度为，有 解得 ，故货物在传送带上先加速后匀速，传送带的最大速度为 故传送带的速度满足（或）时，货物都能落入收集箱内。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $