精品解析：天津市第一中学滨海学校2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

天津市第一中学滨海学校2024-2025-2学期 期中考试 高一年级 物理学科检测试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，满分100分，考试时间60分钟。 答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题纸上。答卷时，考生务必将Ⅰ卷答案涂在答题纸指定位置；Ⅱ卷答案也写在答题纸上，答在试卷上的无效。 祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 选择题 （48分） 注意事项： 1.每题选出答案后，用铅笔将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。 2.本卷共12小题，每小题4分，共48分。 一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 海南某河流平直段宽为，水流速度。一小船相对静水的速度为，则在此河段渡河所需的最短时间为（　　） A. B. C. D. 2. 2023年11月珠海航展表演中，我国自主研发的歼-35A正式亮相，展示了其卓越的飞行性能和隐身能力。如图所示，歼-35A沿着近似圆弧的曲线从a运动到b后沿陡斜线直入云霄。设此段飞行路径在同一竖直面内，飞行速率保持不变。关于战机从a运动到b这一段，下列说法正确的是（　　） A. 战斗机合力可能一直竖直向上 B. 战斗机的速度一直在变化 C. 战斗机的加速度可能保持不变 D. 战斗机做匀变速曲线连动 3. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO′重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上的P、Q两点，下列说法正确的是（　　） A. P、Q两点的加速度大小相等 B. P、Q两点的加速度均指向转轴OO′ C. 相同时间内P点转过的角度比Q点大 D. 一个周期内P点通过的位移比Q点大 4. 如图，某人在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，人向左运动的速度大小为，船靠岸的速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 人和船的速度大小关系 B. 人和船的速度大小关系 C. 人若匀速运动，船会加速靠岸 D. 船若匀速靠岸，人必加速运动 5. 某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。下列说法正确的是（ ） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，航天器在P点的速度大小相等 C. 航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度 D. 航天器在轨道2运行经过Q点的加速度小于在轨道3运行时经过Q点的加速度 6. 小车内固定有垂直于运动方向的水平横杆，物块M套在横杆上，一个小铁球用轻质细线吊在物块底部。当小车以恒定速率通过某一水平弯道时（可视为圆周运动），细线与竖直方向的夹角为，如图所示。若小车以更大的恒定速率通过该弯道，设小车在通过弯道的过程中，小球、物块与小车均保持相对静止，下列说法错误的是（　　） A. 细线与竖直方向的夹角变大 B. 细线对小球的拉力变大 C. 横杆对物块的摩擦力变大 D. 横杆对物块的支持力变大 7. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，实现世界首次月球背面采样返回。据中国探月工程总设计师吴伟仁院士介绍：我国航天员有望在十年内登上月球。如果将来宇航员在月球（视为质量分布均匀的球体）表面以大小为的初速度竖直上抛一物体（视为质点），经时间返回手中。已知引力常量为，月球的半径为，则（　　） A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球的质量为 C. 在月球上发射卫星的最小发射速度为 D. 月球卫星的最小环绕速度为 8. 如图所示、在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r， RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同。当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 此时绳子张力为 B. 此时圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 二、不定项项选择题：在每小题给出的四个选项中，都有多个选项是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不答得0分。 9. 如图所示，半径为R的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。子弹（可视为质点）以大小为的水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，不计空气阻力及圆筒对子弹运动的影响，重力加速度大小为g，圆筒足够长，下列说法正确的是（ ） A. 在圆筒中的运动时为 B. 两弹孔的高度差为 C. 圆筒转动的周期可能为 D. 若仅改变圆筒的转速，则子弹不可能在圆筒上只打出一个弹孔 10. 用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力 B. 小球在圆周的最高点时绳子的拉力不可能为零 C. 若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点的速率是 D. 小球在圆周最低点时拉力一定大于重力 11. 天文学家首次在正常星系中发现的超大质量双黑洞如图所示，此发现对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。若图中双黑洞的质量分别为m1和m2，双黑洞间距离为L，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列选项正确的是（　　） A. 双黑洞的轨道半径之比 B. 双黑洞的线速度之比 C. 双黑洞的向心加速度之比 D. 它们的运动周期为 12. 如图所示，“封盖”也叫“盖帽”，是篮球比赛中常用的防守方式。投篮运动员出手点离地面的高度m，封盖的运动员击球点离地面的高度m，两运动员竖直起跳点的水平距离m。封盖运动员击球时手臂竖直伸直，这时篮球及封盖运动员均恰好运动至最高点，击球后，篮球以击球前速度的3倍水平飞出。已知封盖运动员站立单臂摸高m，取m/s2，不计空气阻力，篮球可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 球脱离投篮运动员时的速度大小为2m/s B. 封盖运动员竖直起跳离地时的速度大小为4m/s C. 篮球从被封盖到落地过程的水平位移大小为4.8m D. 封盖运动员在篮球投出前0.4s开始起跳 第Ⅱ卷 非选择题（52分） 注意事项： 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。 2. 本卷共4题， 共52分。 三、实验题：本大题共2小题，共12分。 13. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作。 （1）用如图甲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，下列操作要求正确的是_____（填正确答案标号）。 A. 斜槽的末端必须调节成水平 B. 每次释放小球的位置必须相同 C. 记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D. 小球运动时可以与木板上的白纸相接触 （2）图乙是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，轨迹①所对应的小球在斜槽上释放的位置_____（填“较低”或“较高”） （3）按正确的操作步骤得到如图丙所示的小球的运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图所示，则小球平抛的初速度_____m/s（取）。 （4）该小组利用实验数据绘制“”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为g=_____（用斜率k和初速度表示）。 14. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________。 A. 验证力的平行四边形定则 B. 伽利略对自由落体的研究 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）探究向心力和角速度的关系时，将传动皮带套在两塔轮半径_________（填“相同”或“不同”）的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A、C”或“B、C”），转动时发现左边的标尺上露出的红白相间的等分格数为右边标尺的4倍，那么，左边塔轮的半径与右边塔轮的半径之比为___________。 （3）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录多组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是___________。 A. T B. C. D. 四、综合题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15. 如图所示，“好奇号”火星探测器于 2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前，“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。已知火星的半径为R。引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求： （1）火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度大小。 16. 女子跳台滑雪如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上（未画出）获得一定速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0=20m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角θ=37°，斜坡可以看成一斜面，空气阻力忽略不计。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求: (1)运动员在空中飞行的时间t； (2)A、B间的距离s。 17. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径的竖直光滑圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD、DE对应的圆心角。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点，EF的长度为。一质量为的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后物块滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，物块与传送带EF间的动摩擦因数，取，，求： （1）物块从A点飞出的速度大小； （2）物块到达C点时对C点的压力大小； （3）若物块能被送到F端，则传送带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从E端到F端所用时间的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第一中学滨海学校2024-2025-2学期 期中考试 高一年级 物理学科检测试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，满分100分，考试时间60分钟。 答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题纸上。答卷时，考生务必将Ⅰ卷答案涂在答题纸指定位置；Ⅱ卷答案也写在答题纸上，答在试卷上的无效。 祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 选择题 （48分） 注意事项： 1.每题选出答案后，用铅笔将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。 2.本卷共12小题，每小题4分，共48分。 一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 海南某河流平直段宽为，水流速度。一小船相对静水的速度为，则在此河段渡河所需的最短时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当船垂直河岸过河时，渡河时间最短，则最短时间为 代入得 故选A。 2. 2023年11月珠海航展表演中，我国自主研发的歼-35A正式亮相，展示了其卓越的飞行性能和隐身能力。如图所示，歼-35A沿着近似圆弧的曲线从a运动到b后沿陡斜线直入云霄。设此段飞行路径在同一竖直面内，飞行速率保持不变。关于战机从a运动到b这一段，下列说法正确的是（　　） A. 战斗机合力可能一直竖直向上 B. 战斗机的速度一直在变化 C. 战斗机的加速度可能保持不变 D. 战斗机做匀变速曲线连动 【答案】B 【解析】 【详解】B．战斗机的速率保持不变，但方向随时在改变，所以战斗机的速度方向一直在变化，即战斗机的速度一直在变化。选项B正确。 ACD．因为战斗机的速度大小不变，所以战斗机所受合力只有垂直于速度方向的分量，没有沿着速度方向的分量，战斗机的合力方向垂直于速度方向，一直在改变，战斗机的加速度方向不可能保持不变，不可能做匀变速曲线运动。合力方向不可能一直沿竖直向上方向。选项ACD错误。 故选B。 3. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO′重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上的P、Q两点，下列说法正确的是（　　） A. P、Q两点的加速度大小相等 B. P、Q两点的加速度均指向转轴OO′ C. 相同时间内P点转过的角度比Q点大 D. 一个周期内P点通过的位移比Q点大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．P、Q两点的角速度相同，半径不同，根据可知向心加速度大小不相等，但向心加速度均指向圆心，故A错误，B正确； C．由于P、Q两点的角速度相同，根据得相同时间内P点转过的角度和Q点转过的角度相等，故C错误； D．一个周期内P点和Q点通过的位移均为0，故D错误。 故选B。 4. 如图，某人在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，人向左运动的速度大小为，船靠岸的速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 人和船的速度大小关系 B. 人和船的速度大小关系 C. 人若匀速运动，船会加速靠岸 D. 船若匀速靠岸，人必加速运动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．分析运动情况可知，小船的合运动水平向左，应该将此合运动分解到沿绳和垂直于绳方向，而沿绳方向上的速度与人向左运动的速度一致，即 则，A、B错误； C．由于船靠岸时θ变大，cosθ减小，因此人若匀速运动，增大，即船必加速岸，C正确； D．船若匀速靠岸，随着cosθ减小，人必减速运动，D错误。 故选C。 5. 某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。下列说法正确的是（ ） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，航天器在P点的速度大小相等 C. 航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度 D. 航天器在轨道2运行经过Q点的加速度小于在轨道3运行时经过Q点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，航天器在轨道1的运行周期小于其在轨道3的运行周期，故A错误； B. 航天器在轨道1经过P点时加速做离心运动，才能进入轨道2，所以航天器在轨道1经过P点时的速度小于其在轨道2经过P点时的速度，故B错误； C．第一宇宙速度是航天器绕地球做匀速圆周的最大环绕速度，所以航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度，故C正确； D．根据牛顿第二定律得 解得 航天器在轨道2经过Q点时的加速度等于其在轨道3经过Q点时的加速度，故D错误。 故选C。 6. 小车内固定有垂直于运动方向的水平横杆，物块M套在横杆上，一个小铁球用轻质细线吊在物块底部。当小车以恒定速率通过某一水平弯道时（可视为圆周运动），细线与竖直方向的夹角为，如图所示。若小车以更大的恒定速率通过该弯道，设小车在通过弯道的过程中，小球、物块与小车均保持相对静止，下列说法错误的是（　　） A. 细线与竖直方向的夹角变大 B. 细线对小球的拉力变大 C. 横杆对物块的摩擦力变大 D. 横杆对物块的支持力变大 【答案】D 【解析】 【详解】D．令小铁球质量为m，物块与小球保持相对静止，对物块与小铁球整体进行分析，如图甲所示 则有 可知，当小车以更大的恒定速率通过该弯道时，横杆对物块的支持力不变，故D错误，符合题意； C．火车转弯过程，将车内物体的转弯半径可以近似认为相同，令为R，结合上述分析有 可知，当小车以更大的恒定速率通过该弯道时，横杆对物块的摩擦力变大，故C正确，不符合题意； A．对小球进行受力分析，如图乙所示 则有， 解得 可知，转弯速度变大，则细线与竖直方向夹角变大，故A正确，不符合题意； B．结合上述解得 由于细线与竖直方向夹角变大，则细线对小球的拉力变大，故B正确，不符合题意。 故选D。 7. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，实现世界首次月球背面采样返回。据中国探月工程总设计师吴伟仁院士介绍：我国航天员有望在十年内登上月球。如果将来宇航员在月球（视为质量分布均匀的球体）表面以大小为的初速度竖直上抛一物体（视为质点），经时间返回手中。已知引力常量为，月球的半径为，则（　　） A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球的质量为 C. 在月球上发射卫星的最小发射速度为 D. 月球卫星的最小环绕速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，设月球表面的重力加速度为，由运动学规律有 可得，月球表面的重力加速度为 故A错误； B．由万有引力等于重力有 解得 故B错误； CD．由万有引力提供向心力有 解得 即在月球上发射卫星的最小发射速度、最大环绕速度为，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示、在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r， RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同。当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 此时绳子张力为 B. 此时圆盘的角速度为 C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．两物块A和B随着圆盘转动，角速度相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，由于 则整体有向左的运动趋势，对A有 对B有 又 联立解得， 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内，故A正确， BC错误； D．若此时剪断绳子，B的摩擦力不足以提供所需的向心力，B将会做离心运动，此时A所需要的向心力将角速度代入可求得 由此可知A的摩擦力也不足以提供所需的向心力，A也将会做离心运动，故D错误。 故选A。 二、不定项项选择题：在每小题给出的四个选项中，都有多个选项是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不答得0分。 9. 如图所示，半径为R的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。子弹（可视为质点）以大小为的水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，不计空气阻力及圆筒对子弹运动的影响，重力加速度大小为g，圆筒足够长，下列说法正确的是（ ） A. 在圆筒中的运动时为 B. 两弹孔的高度差为 C. 圆筒转动的周期可能为 D. 若仅改变圆筒的转速，则子弹不可能在圆筒上只打出一个弹孔 【答案】BD 【解析】 【详解】A．子弹在圆筒中的运动时间满足 解得 故A错误； BD．若仅改变圆筒的转速，由于子弹在竖直方向做自由落体运动，所以子弹不可能在圆筒上只打出一个弹孔，两弹孔的高度差为 故BD正确； C．设圆筒转动的周期为T，则有 可知 可知圆筒转动的周期不可能为。故C错误。 故选BD。 10. 用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力 B. 小球在圆周的最高点时绳子的拉力不可能为零 C. 若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点的速率是 D. 小球在圆周最低点时拉力一定大于重力 【答案】CD 【解析】 【详解】BC．小球在最高点，由牛顿第二定律得 当时，可得小球经过最高点的最小速度为 故C正确，B错误； A．当时，小球在最高点，由牛顿第二定律得 可知，即由拉力和重力的合力提供向心力，故A错误； D．小球在最低点，由牛顿第二定律得 解得 故D正确。 故选CD。 11. 天文学家首次在正常星系中发现的超大质量双黑洞如图所示，此发现对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。若图中双黑洞的质量分别为m1和m2，双黑洞间距离为L，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列选项正确的是（　　） A. 双黑洞的轨道半径之比 B. 双黑洞的线速度之比 C. 双黑洞的向心加速度之比 D. 它们的运动周期为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．双黑洞做圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供，向心力大小相等，则， 可得双黑洞的轨道半径之比 故A正确； B．根据线速度与角速度的关系 可得双黑洞的线速度之比 故B错误； C．根据向心加速度与角速度的关系 可得双黑洞的向心加速度之比 故C错误； D．由，， 可得 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，“封盖”也叫“盖帽”，是篮球比赛中常用的防守方式。投篮运动员出手点离地面的高度m，封盖的运动员击球点离地面的高度m，两运动员竖直起跳点的水平距离m。封盖运动员击球时手臂竖直伸直，这时篮球及封盖运动员均恰好运动至最高点，击球后，篮球以击球前速度的3倍水平飞出。已知封盖运动员站立单臂摸高m，取m/s2，不计空气阻力，篮球可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 球脱离投篮运动员时的速度大小为2m/s B. 封盖运动员竖直起跳离地时的速度大小为4m/s C. 篮球从被封盖到落地过程的水平位移大小为4.8m D. 封盖运动员在篮球投出前0.4s开始起跳 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意可知，篮球从出手到被封盖，可看作平抛运动的逆运动，则有， 联立解得 则球脱离投篮运动员时的速度大小 故A错误； B．封盖运动员的起跳看作竖直上抛运动，有 代入题中数据，解得封盖运动员竖直起跳离地时的速度大小 故B正确； C．篮球从被封盖到落地，在竖直方向上有 在水平方向上有 联立解得 故C正确； D．篮球从出手到最高点的时间，封盖运动员从起跳到最高点的时间 则封盖运动员从篮球被投出前 故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题（52分） 注意事项： 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。 2. 本卷共4题， 共52分。 三、实验题：本大题共2小题，共12分。 13. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作。 （1）用如图甲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，下列操作要求正确的是_____（填正确答案标号）。 A. 斜槽的末端必须调节成水平 B. 每次释放小球的位置必须相同 C. 记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D. 小球运动时可以与木板上的白纸相接触 （2）图乙是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，轨迹①所对应的小球在斜槽上释放的位置_____（填“较低”或“较高”） （3）按正确的操作步骤得到如图丙所示的小球的运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图所示，则小球平抛的初速度_____m/s（取）。 （4）该小组利用实验数据绘制“”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为g=_____（用斜率k和初速度表示）。 【答案】（1）AB （2）较高 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]A．斜槽的末端必须调节成水平，保证小球初速度水平，抛出后做平抛运动，故A正确； B．每次释放小球的位置必须相同，保证平抛的初速度相同，故B正确； C．记录小球位置时，不需要每次必须严格地等距离下降，只要保证小球平抛即可，故C错误； D．小球运动时只受重力作用，所以不应与木板上的白纸相接触，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]由图可知小球下落相同高度时，图线①所对应的小球水平位移大，说明图线①所对应的小球水平速度大，根据能量守恒，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置较高。 【小问3详解】 [1]由竖直方向上 水平方向上 由题图中数据代入上式可得 【小问4详解】 [1]根据平抛规律可得， 可得 又因为斜率为k，故 解得 14. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。 （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________。 A. 验证力的平行四边形定则 B. 伽利略对自由落体的研究 C. 探究加速度与力、质量的关系 （2）探究向心力和角速度的关系时，将传动皮带套在两塔轮半径_________（填“相同”或“不同”）的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A、C”或“B、C”），转动时发现左边的标尺上露出的红白相间的等分格数为右边标尺的4倍，那么，左边塔轮的半径与右边塔轮的半径之比为___________。 （3）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录多组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是___________。 A. T B. C. D. 【答案】（1）C （2） ①. 不同 ②. A、C ③. 1:2 （3）D 【解析】 【小问1详解】 本实验采用的控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系实验的原理相同，故选C。 【小问2详解】 探究向心力和角速度的关系时，要保持小球质量和转动半径相同，改变角速度，则将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A、C处，转动时发现左边的标尺上露出的红白相间的等分格数为右边标尺的4倍，即左边小球的向心力等于右边小球向心力的4倍，根据F=mω2r，左边塔轮的角速度等于右边塔轮角速度的2倍，因两边塔轮边缘线速度相等，根据v=ωr那么左边塔轮的半径与右边塔轮的半径之比为1:2。 【小问3详解】 根据 纵标表示向心力F，则图像横坐标x表示的物理量是 故选D。 四、综合题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15. 如图所示，“好奇号”火星探测器于 2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前，“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。已知火星的半径为R。引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求： （1）火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 火星对探测器的引力充当向心力，则 解得火星的质量 【小问2详解】 根据 解得火星的第一宇宙速度 16. 女子跳台滑雪如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上（未画出）获得一定速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0=20m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角θ=37°，斜坡可以看成一斜面，空气阻力忽略不计。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求: (1)运动员在空中飞行的时间t； (2)A、B间的距离s。 【答案】(1)3s；(2)75m 【解析】 【详解】(1)运动员由A点到B点做平抛运动，水平方向的位移 x=v0t 竖直方向的位移 又 =tan37° 联立解得 (2)由题意知 解得A、B间的距离 17. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径的竖直光滑圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD、DE对应的圆心角。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点，EF的长度为。一质量为的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后物块滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，物块与传送带EF间的动摩擦因数，取，，求： （1）物块从A点飞出的速度大小； （2）物块到达C点时对C点的压力大小； （3）若物块能被送到F端，则传送带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从E端到F端所用时间的范围。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 物块从A点飞出后做平抛运动，竖直下落高度 竖直方向由运动学公式  解得 物块在C点沿切线进入轨道，速度方向与水平方向夹角为 因此 解得 【小问2详解】 C点的合速度为   物块到C点时，根据牛顿第二定律  代入数据解得，根据牛顿第三定律，物块对C点的压力 【小问3详解】 物块滑上传送带的初速度，传送带倾角为 若物块速度大于传送带速度，摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律 可得加速度大小（方向沿斜面向下） 若物块速度小于传送带速度，摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律 可得加速度大小（方向沿斜面向下） 设物块刚好到达F端（位移，末速度为0），传送带的速度为 第一段，物块速度从减速到，位移为 第二段，物块速度从减速到0，位移为 总位移满足  解得 因此传送带速度满足条件 最短时间：当，物块全程加速度为 根据 解得最小时间  最长时间：当，时间最长 ， 总时间 因此物块运动时间范围 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $