精品解析：黑龙江牡丹江市第二高级中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试卷

牡丹江二中2026—2027学年度第一学期高三第二次阶段测试试题 物理 考生注意 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。（根据学年修改考试时间） 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 清晨，当第一缕阳光尚未揭开夜色的面纱，一阵低沉而有力的轰鸣声划破了黎明的宁静。小天同学从梦中惊醒，那熟悉又略带震撼的声音，让他的思绪瞬间飘回了两周前那场震撼人心的珠海航展。运油空中加油机与歼战斗机精准对接的那一刻，小天同学仿佛看到了中国航空事业的辉煌与未来，下列说法正确的是（ ） A. 以地面为参考系，运油是静止的 B. 加油时以运油为参考系，歼是静止的 C. 加油时以歼为参考系，运油是运动的 D. 加油前歼在尝试对接时可把运油看作质点 2. 如图所示，实线为一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动的轨迹，物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了，则物体从M点到N点的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 物体在M点时的速度方向水平向右 B. 物体所受的水平恒力的方向一定水平向右 C. 物体一定做的是匀变速曲线运动 D. 物体的速率一定是先增大后减小 3. 如图所示，圆环竖直固定放置在水平面上，两个光滑轨道固定在圆环上，两轨道与竖直方向的夹角均为53°，分别经过圆环的最低点P、圆心O，甲、乙两小球分别从轨道的最高点由静止开始释放，cos53°=0.6，则甲、乙到达斜面底端的时间之比为（ ） A. 1∶1 B. 5∶3 C. D. 4. 如图所示，匀质小球放置在斜面体与竖直墙壁间，斜面与竖直方向的夹角为，小球沿着墙壁下滑，斜面体沿着水平面向左运动。不计一切摩擦，某时刻小球与斜面、墙面未分离，小球的速度为，此时斜面体的速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示是采棉机在运输圆柱形棉包，某时刻采棉机静止在平直路面上，一棉包静止放在“V”形挡板BOA上，截面图如图乙所示，OA、OB两板间夹角为120°，初始时OA与水平面的夹角为30°。现保持两板间夹角不变，让OA、OB以O为圆心，同时缓慢地逆时针转过30°角，转动过程中，棉包不脱离挡板，忽略“V”形挡板对棉包的摩擦力，则下列选项中错误的是（　　） A. 整个过程“V”形挡板对棉包的作用力逐渐减小 B. 整个过程“V”形挡板对棉包的作用力保持不变 C. 整个过程OA板对棉包的支持力一直减小 D. 整个过程OB板对棉包的支持力一直增大 6. 2024年4月25日20时59分，神舟十八号载人飞船成功发射，最后对接于空间站天和核心舱径向端口。神舟十八号发射后会在停泊轨道Ⅰ上进行数据确认，在P点瞬间加速后进入转移轨道（椭圆轨道）Ⅱ，最后在Q点瞬间加速后进入空间站轨道，完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化为如图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为T1，飞船和空间站均视为质点，则（ ） A. 飞船在转移轨道Ⅱ上各点的速度均小于7.9 km/s B. 不考虑变轨瞬间，飞船在轨道Ⅲ上运行时航天员对椅子有压力作用 C. 飞船在停泊轨道Ⅰ与组合体在空间站轨道Ⅲ上的速率之比为∶ D. 飞船在转移轨道Ⅱ上正常运行的周期为T＝T1 7. 如图所示，在竖直面内有一半径为的四分之三圆形光滑轨道，以轨道圆心为坐标原点，建立坐标系。将一质量为的小球从点正上方处静止释放，从点进入圆轨道。小球经过轨道最低点时，对轨道的压力大小为，到达点时的速度大小为，且恰好脱离轨道。下列说法错误的是（ ） A. 小球在点的速度大小为 B. 小球在点所受合力竖直向下 C. 点的坐标为 D. 脱离圆轨道后，小球运动的最高点与点的竖直高度差为 8. 如图，一光滑斜面固定在地面上，倾角为θ，高为h，现有一小球在A处以一定水平速度射出，最后从B处离开斜面，水平方向位移为x，下列说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹为一条抛物线 B. 小球到达B处时，速度方向与水平方向的夹角的正切值为 C. 小球从A处到达B处所用的时间为 D. 小球的初速度大小为 9. 如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置物体A和B，mA=4kg，mB=1kg它们分居在圆盘的圆心两侧，与圆心距离为rA=0.1m，rB=0.2m，中间用细线相连。A、B与盘间的动摩擦因数均为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动，直到A、B刚要与圆盘发生相对滑动。g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. A物体所受摩擦力的方向一直指向圆心 B. B物体所受摩擦力的方向一直指向圆心 C. 当ω=rad/s时，绳子出现张力 D. 当ω=rad/s时，A、B两物体出现滑动 10. 如图所示，物体B和C叠放在竖直弹簧上，物体A和C通过跨过定滑轮的轻绳相连接。初始时用手托住物体A，整个系统处于静止状态，且轻绳恰好伸直。已知A和B的质量均为2m，C的质量为m，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦。现释放物体A，则（　　） A. 释放瞬间，C的加速度大小为 B. B和C分离之前，B和C之间的弹力逐渐减小 C. B和C分离时，弹簧弹力等于2mg D. B和C分离时，B向上移动了 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、非选择题（本大题包含5小题，共54分。） 11. 某兴趣小组想利用一个空的圆柱形牛奶瓶来探究平抛运动的特点，设计的实验装置如图甲所示（该装置能使水从右侧细管喷嘴中匀速喷出），实验操作如下： ①在牛奶瓶内装水并滴入几滴红墨水，摇匀后倒置，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中右侧细管出水口处接一段更细的硬管，作为喷嘴。 ②将该装置靠近贴有坐标纸的竖直墙壁，让水从喷嘴中喷出，在空中形成弯曲的细水柱。 ③用手机对细水柱进行拍摄，得到一张细水柱的照片，如图乙所示，再根据照片进行数据分析和处理。 （1）为了减小实验误差，下列说法正确的是　　　　。（选填选项前的字母） A. 实验时，应测出喷出水的质量 B. 喷嘴末端要水平 C. 水柱要平行坐标纸 （2）对图乙轨迹上三点A、B、C进行研究，其中A、B间与B、C间的水平距离均为x，竖直距离分别为y1、y2，当地的重力加速度为g。则水从喷嘴中喷出的速度为______________________（用图中字母表示），欲增大水从喷嘴中喷出的速度，可以________。 （3）若A点为喷嘴的位置，则y1∶y2=____，可说明喷嘴末端水平。 12. 用如图所示的实验装置探究影响向心力大小的因素。已知长槽上的挡板到转轴的距离是挡板到转轴的距离的2倍，长槽上的挡板和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。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筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的______大小相等；（选填“线速度”或“角速度”） （2）探究向心力和角速度的关系时，应将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和挡板处。 （3）若在（2）问中皮带套左右两个塔轮的半径分别为，。某次实验使，则两个小球向心力______。 （4）另一组同学用如下图所示实验装置进行探究，圆柱体放置在水平圆盘上做匀速圆周运动，圆柱体与圆盘之间的摩擦可忽略不计。力传感器测量向心力大小，角速度传感器测量角速度大小，该组同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究与的关系。 该组同学让圆柱体做半径为的匀速圆周运动，得到如图1所示图像，对图线的数据进行处理，获得了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是______，如果直线的斜率为k，则可以得到圆柱体的质量为______。 13. 某同学想估算地球的半径，他查阅资料得到地球近地卫星的环绕周期为，然后找来一根长为的轻质细线，将轻质细线上端固定、下端拴一个质量为可视为质点的小球，如题图所示。让小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角为、周期为，万有引力常量为，不计地球自转带来的影响。求： （1）地球表面的重力加速度大小； （2）地球的半径。 14. 如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0 时，木板开始受到水平外力 F 的作用，在 t＝4s 时撤去外力。细绳对物块的拉力 f 随时间 t 变化的关系如图（b）所示，木板的速度 v 与时间 t 的关系如图（c）所示。已知物块的质量为 m=0.5kg，木板与实验台之间的摩擦可以忽略，重力加速度 g 取 10 m/s2。求： （1）物块与木板间的动摩擦因数； （2）木板的质量； （3）外力 F 在 0~4s 内的变化情况。 15. 一种抓娃娃游戏装置如图所示，箱内用长为的细杆将沙包悬挂于转轴，转轴以角速度匀速转动，带动沙包在竖直面内做匀速圆周运动。玩家适时控制机关释放沙包，沙包飞出后做抛体运动，击中悬挂在光滑水平杆上的娃娃，游戏成功。娃娃离地高度、与转轴的水平间距均可调节，离地高度为，沙包和娃娃均视为质点，忽略一切阻力，不考虑沙包击中杆和箱内壁的情况，重力加速度为。 （1）若在最高点释放沙包，沙包未击中娃娃，求沙包落地点与点的水平距离； （2）当时，若沙包在与娃娃等高时释放，可击中娃娃，求； （3）玩家发现，当超过某值时，该游戏必定失败，求该值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 牡丹江二中2026—2027学年度第一学期高三第二次阶段测试试题 物理 考生注意 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。（根据学年修改考试时间） 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 清晨，当第一缕阳光尚未揭开夜色的面纱，一阵低沉而有力的轰鸣声划破了黎明的宁静。小天同学从梦中惊醒，那熟悉又略带震撼的声音，让他的思绪瞬间飘回了两周前那场震撼人心的珠海航展。运油空中加油机与歼战斗机精准对接的那一刻，小天同学仿佛看到了中国航空事业的辉煌与未来，下列说法正确的是（ ） A. 以地面为参考系，运油是静止的 B. 加油时以运油为参考系，歼是静止的 C. 加油时以歼为参考系，运油是运动的 D. 加油前歼在尝试对接时可把运油看作质点 【答案】B 【解析】 【详解】A．运油-20在空中飞行时，相对地面的位置不断发生变化，因此以地面为参考系，运油-20是运动的，故A错误； BC．空中加油时，运油-20与歼-16必须保持相对静止才能完成对接加油；因此以运油-20为参考系，歼-16是静止的；以歼-16为参考系，运油-20也是静止的，故B正确，C错误； D．歼-16尝试对接时，需要精准对准加油接口，运油-20的大小、形状不能忽略，因此不能把运油-20看作质点，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，实线为一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动的轨迹，物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了，则物体从M点到N点的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 物体在M点时的速度方向水平向右 B. 物体所受的水平恒力的方向一定水平向右 C. 物体一定做的是匀变速曲线运动 D. 物体的速率一定是先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，M点速度方向沿该点轨迹切线方向，N点速度方向水平向右，因此M点速度方向不是水平向右，故A错误； B．图中M点初速度方向向上，末速度方向水平向右，速度方向偏转为，说明恒力需要同时存在向右和向下的分量，因此恒力方向斜向右下方，不是水平向右，故B错误； C．物体受恒定的水平恒力，加速度大小方向都恒定，且运动轨迹为曲线，因此物体一定做匀变速曲线运动，故C正确； D．恒力斜向右下方，初速度方向向上，初始阶段恒力与速度方向夹角为钝角，速率先减小；当速度方向逐渐偏转后，恒力与速度方向夹角变为锐角，速率后增大，因此速率是先减小后增大，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，圆环竖直固定放置在水平面上，两个光滑轨道固定在圆环上，两轨道与竖直方向的夹角均为53°，分别经过圆环的最低点P、圆心O，甲、乙两小球分别从轨道的最高点由静止开始释放，cos53°=0.6，则甲、乙到达斜面底端的时间之比为（ ） A. 1∶1 B. 5∶3 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设圆环半径为，由几何关系可知，甲所在轨道的长度为 乙所在轨道经过圆心，为圆的直径，其长度为 两小球沿轨道方向的加速度大小均为 小球均从静止开始做匀加速直线运动，根据位移公式有 解得 因此两小球运动时间之比为 代入及，解得 故 故选C。 4. 如图所示，匀质小球放置在斜面体与竖直墙壁间，斜面与竖直方向的夹角为，小球沿着墙壁下滑，斜面体沿着水平面向左运动。不计一切摩擦，某时刻小球与斜面、墙面未分离，小球的速度为，此时斜面体的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球的速度分解为垂直斜面方向和沿斜面方向，有， 设斜面体的速度为v，将斜面体的速度分解为垂直斜面方向和沿斜面方向，有， 由于小球和斜面体没有分离，所以垂直斜面方向的速度大小相等，也就是 整理有 解得 故选A。 5. 如图甲所示是采棉机在运输圆柱形棉包，某时刻采棉机静止在平直路面上，一棉包静止放在“V”形挡板BOA上，截面图如图乙所示，OA、OB两板间夹角为120°，初始时OA与水平面的夹角为30°。现保持两板间夹角不变，让OA、OB以O为圆心，同时缓慢地逆时针转过30°角，转动过程中，棉包不脱离挡板，忽略“V”形挡板对棉包的摩擦力，则下列选项中错误的是（　　） A. 整个过程“V”形挡板对棉包的作用力逐渐减小 B. 整个过程“V”形挡板对棉包的作用力保持不变 C. 整个过程OA板对棉包的支持力一直减小 D. 整个过程OB板对棉包的支持力一直增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由受力平衡可知，“V”形挡板对棉包的作用力与棉包重力等大、反向，A错误，B正确； CD．棉包重力大小和方向不变，板、板对棉包的作用力之间的夹角不变，与竖直方向的夹角变大，作出力矢量三角形的外接圆如图所示 由图可知，一直减小，一直增大，CD正确。 本题是选错误的，故选A。 6. 2024年4月25日20时59分，神舟十八号载人飞船成功发射，最后对接于空间站天和核心舱径向端口。神舟十八号发射后会在停泊轨道Ⅰ上进行数据确认，在P点瞬间加速后进入转移轨道（椭圆轨道）Ⅱ，最后在Q点瞬间加速后进入空间站轨道，完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化为如图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为T1，飞船和空间站均视为质点，则（ ） A. 飞船在转移轨道Ⅱ上各点的速度均小于7.9 km/s B. 不考虑变轨瞬间，飞船在轨道Ⅲ上运行时航天员对椅子有压力作用 C. 飞船在停泊轨道Ⅰ与组合体在空间站轨道Ⅲ上的速率之比为∶ D. 飞船在转移轨道Ⅱ上正常运行的周期为T＝T1 【答案】D 【解析】 【详解】A．在停泊轨道Ⅰ运行时，其速度接近于7.9 km/s，在P点要进入转移轨道Ⅱ，必须加速，因此转移轨道Ⅱ上有的位置速度大于7.9 km/s，故A错误； B．不考虑变轨瞬间，飞船在轨道Ⅲ上运行时均处于完全失重状态，故航天员对椅子无压力作用，故B错误； C．飞船在停泊轨道Ⅰ与组合体在空间站轨道Ⅲ上根据万有引力提供向心力得 解得，则飞船在停泊轨道Ⅰ与组合体在空间站轨道Ⅲ上的速率之比为，故C错误； D．飞船在转移轨道Ⅱ上半长轴 由开普勒第三定律得， 解得，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在竖直面内有一半径为的四分之三圆形光滑轨道，以轨道圆心为坐标原点，建立坐标系。将一质量为的小球从点正上方处静止释放，从点进入圆轨道。小球经过轨道最低点时，对轨道的压力大小为，到达点时的速度大小为，且恰好脱离轨道。下列说法错误的是（ ） A. 小球在点的速度大小为 B. 小球在点所受合力竖直向下 C. 点的坐标为 D. 脱离圆轨道后，小球运动的最高点与点的竖直高度差为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在点时，由牛顿第二定律得 其中，解得，故A正确； B．小球在点恰好脱离轨道，说明轨道对小球的弹力为零，小球只受重力作用，所受合力竖直向下，故B正确； C．设与轴负方向夹角为，在点由重力沿半径方向的分力提供向心力，有 代入解得，则。点坐标，，即点坐标为 ，故C错误； D．脱离圆轨道后，小球做斜抛运动，在点速度方向与水平方向夹角为，竖直分速度，最高点与点的竖直高度差，故D正确。 本题选错误的，故选C。 8. 如图，一光滑斜面固定在地面上，倾角为θ，高为h，现有一小球在A处以一定水平速度射出，最后从B处离开斜面，水平方向位移为x，下列说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹为一条抛物线 B. 小球到达B处时，速度方向与水平方向的夹角的正切值为 C. 小球从A处到达B处所用的时间为 D. 小球的初速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球受重力和支持力两个力作用，合力沿斜面向下，大小不变，方向与初速度方向垂直，做类平抛运动，其运动轨迹为抛物线，故A正确； B．根据平抛运动规律可知，速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平夹角正切值的2倍，小球沿斜面向下的位移大小为 水平位移为，则位移与水平夹角正切值为，所以速度方向与水平方向的夹角的正切值为，故B错误； C．根据牛顿第二定律可知 解得 根据 解得，故C正确； D．小球的初速度大小为，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置物体A和B，mA=4kg，mB=1kg它们分居在圆盘的圆心两侧，与圆心距离为rA=0.1m，rB=0.2m，中间用细线相连。A、B与盘间的动摩擦因数均为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动，直到A、B刚要与圆盘发生相对滑动。g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. A物体所受摩擦力的方向一直指向圆心 B. B物体所受摩擦力的方向一直指向圆心 C. 当ω=rad/s时，绳子出现张力 D. 当ω=rad/s时，A、B两物体出现滑动 【答案】ACD 【解析】 【详解】C．在较小时，绳子无张力，向心力完全由静摩擦力提供，A、B达到最大静摩擦力时的临界角速度满足， 解得， 当B的静摩擦力达到最大静摩擦力时，再增加，绳子出现张力，即当ω=rad/s时，绳子出现张力，故C正确； ABD．在时，A和B的向心力完全由静摩擦力提供，方向始终指向圆心。后，继续增大，A所受的静摩擦力逐渐增大，设角速度增加到时，A所受的静摩擦力达到最大静摩擦力，A由指向圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力，有 B由指向圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力，有 联立可得 解得 后，继续增大，B所受的静摩擦力逐渐减小，设角速度增加到时，B所受的静摩擦力减小到0，A由指向圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力，有 B由绳子拉力提供向心力，有 联立可得 解得 后，继续增大，B所受的静摩擦力背离圆心逐渐增大，设角速度增加到时，B所受的静摩擦力达到最大静摩擦力，此时A、B两物体出现滑动。A由指向圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力，有 B由背离圆心的最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供向心力，有 联立可得 解得 综上可知，A物体所受摩擦力的方向一直指向圆心；后，B物体所受摩擦力的方向背离圆心；当ω=rad/s时，A、B两物体出现滑动，故AD正确，B错误。 故选ACD。 10. 如图所示，物体B和C叠放在竖直弹簧上，物体A和C通过跨过定滑轮的轻绳相连接。初始时用手托住物体A，整个系统处于静止状态，且轻绳恰好伸直。已知A和B的质量均为2m，C的质量为m，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦。现释放物体A，则（　　） A. 释放瞬间，C的加速度大小为 B. B和C分离之前，B和C之间的弹力逐渐减小 C. B和C分离时，弹簧弹力等于2mg D. B和C分离时，B向上移动了 【答案】BD 【解析】 【详解】A．释放物体A的瞬间，A、B、C三个物体加速度大小相同，对三个物体，有 解得，故A错误； BCD．B和C分离时加速度相等、相互作用力为零，对AC，有 对B，有 解得B和C分离时，弹簧弹力为 由胡克定律可得 初始时，有 当B和C分离时，B向上移动的距离为 由此可知，B和C分离之前，B和C之间的弹力逐渐减小，故BD正确，C错误。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 二、非选择题（本大题包含5小题，共54分。） 11. 某兴趣小组想利用一个空的圆柱形牛奶瓶来探究平抛运动的特点，设计的实验装置如图甲所示（该装置能使水从右侧细管喷嘴中匀速喷出），实验操作如下： ①在牛奶瓶内装水并滴入几滴红墨水，摇匀后倒置，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中右侧细管出水口处接一段更细的硬管，作为喷嘴。 ②将该装置靠近贴有坐标纸的竖直墙壁，让水从喷嘴中喷出，在空中形成弯曲的细水柱。 ③用手机对细水柱进行拍摄，得到一张细水柱的照片，如图乙所示，再根据照片进行数据分析和处理。 （1）为了减小实验误差，下列说法正确的是　　　　。（选填选项前的字母） A. 实验时，应测出喷出水的质量 B. 喷嘴末端要水平 C. 水柱要平行坐标纸 （2）对图乙轨迹上三点A、B、C进行研究，其中A、B间与B、C间的水平距离均为x，竖直距离分别为y1、y2，当地的重力加速度为g。则水从喷嘴中喷出的速度为______________________（用图中字母表示），欲增大水从喷嘴中喷出的速度，可以________。 （3）若A点为喷嘴的位置，则y1∶y2=____，可说明喷嘴末端水平。 【答案】（1）BC （2） ①. x ②. 增大左侧细管插入瓶中的深度 （3）1∶3 【解析】 【小问1详解】 A．本实验探究平抛运动轨迹、求解平抛初速度，不需要测量水的质量，故A错误； B．喷嘴末端水平才能保证水做平抛运动，故B正确； C．水柱平行坐标纸，才能让轨迹和坐标纸共面，减小轨迹测量的误差，故C正确。 故选BC。 【小问2详解】 [1]由于平抛运动水平方向匀速，A到B、B到C水平位移均为，因此两段运动时间间隔相等；竖直方向为自由落体运动，由逐差公式 得 解得 因此初速度 [2]该装置中左侧通气管保证喷嘴处压强恒定，喷出速度由左侧通气管的瓶内开口端到喷嘴的竖直高度差决定，增大该高度差即可增大喷出速度，则欲增大水从喷嘴中喷出的速度，可以增大左侧细管插入瓶中的深度。 【小问3详解】 若A为抛出点且喷嘴水平，说明A点竖直初速度为0，竖直方向是初速度为0的匀加速直线运动，连续相等时间内的位移比为，因此，可说明喷嘴末端水平。 12. 用如图所示的实验装置探究影响向心力大小的因素。已知长槽上的挡板到转轴的距离是挡板到转轴的距离的2倍，长槽上的挡板和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。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筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 （1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的______大小相等；（选填“线速度”或“角速度”） （2）探究向心力和角速度的关系时，应将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和挡板处。 （3）若在（2）问中皮带套左右两个塔轮的半径分别为，。某次实验使，则两个小球向心力______。 （4）另一组同学用如下图所示实验装置进行探究，圆柱体放置在水平圆盘上做匀速圆周运动，圆柱体与圆盘之间的摩擦可忽略不计。力传感器测量向心力大小，角速度传感器测量角速度大小，该组同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究与的关系。 该组同学让圆柱体做半径为的匀速圆周运动，得到如图1所示图像，对图线的数据进行处理，获得了如图2所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是______，如果直线的斜率为k，则可以得到圆柱体的质量为______。 【答案】 ①. 线速度 ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1] 传动皮带连接的两个塔轮属于皮带传动，皮带不打滑的前提下，塔轮边缘各点的线速度大小相等。 （3）[2] 皮带传动下两轮边缘线速度相等，又左右两个塔轮的半径满足，可知两塔轮的角速度关系 两个小球质量相同、转动半径相等，根据向心力公式 则两个小球向心力 （4）[3] 保持圆柱体质量和转动半径不变时，由向心力公式可知，与成正比，因此过原点的直线的横坐标x代表的是； [4] 该直线表达式为 与对比可得 因此圆柱体质量 13. 某同学想估算地球的半径，他查阅资料得到地球近地卫星的环绕周期为，然后找来一根长为的轻质细线，将轻质细线上端固定、下端拴一个质量为可视为质点的小球，如题图所示。让小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角为、周期为，万有引力常量为，不计地球自转带来的影响。求： （1）地球表面的重力加速度大小； （2）地球的半径。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球有① 解得 【小问2详解】 小球有 则有② 设近地卫星质量为，有③ 联立①②③解得 14. 如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0 时，木板开始受到水平外力 F 的作用，在 t＝4s 时撤去外力。细绳对物块的拉力 f 随时间 t 变化的关系如图（b）所示，木板的速度 v 与时间 t 的关系如图（c）所示。已知物块的质量为 m=0.5kg，木板与实验台之间的摩擦可以忽略，重力加速度 g 取 10 m/s2。求： （1）物块与木板间的动摩擦因数； （2）木板的质量； （3）外力 F 在 0~4s 内的变化情况。 【答案】（1） （2） （3）0~2s内，木板处于平衡状态；2~4s内，木板做匀加速直线运动 【解析】 【小问1详解】 2~4s内，物块与木板间摩擦力 解得 【小问2详解】 4~5s内，木板在摩擦力的作用下减速，加速度大小 由牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 0~2s内，木板处于平衡状态， 2~4s内，木板做匀加速直线运动，加速度 则由 可得 15. 一种抓娃娃游戏装置如图所示，箱内用长为的细杆将沙包悬挂于转轴，转轴以角速度匀速转动，带动沙包在竖直面内做匀速圆周运动。玩家适时控制机关释放沙包，沙包飞出后做抛体运动，击中悬挂在光滑水平杆上的娃娃，游戏成功。娃娃离地高度、与转轴的水平间距均可调节，离地高度为，沙包和娃娃均视为质点，忽略一切阻力，不考虑沙包击中杆和箱内壁的情况，重力加速度为。 （1）若在最高点释放沙包，沙包未击中娃娃，求沙包落地点与点的水平距离； （2）当时，若沙包在与娃娃等高时释放，可击中娃娃，求； （3）玩家发现，当超过某值时，该游戏必定失败，求该值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在最高点释放，沙包做平抛运动，初速度 竖直方向 得 水平方向 【小问2详解】 ，为使沙包击中娃娃，沙包抛出时初速度应斜向右上，设此时细杆与竖直方向夹角为，则 可得 沙包抛出到击中娃娃过程所用时间 水平位移 又 故 【小问3详解】 沙包抛出时初速度应斜向右上，沙包能到达最大高度，设此时细杆与竖直方向夹角为，则 当时，H有最大值，代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $