2026-2027学年高三上学期期中自编模拟物理卷(2)(江西地区适用)
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内容正文:
2026-2027学年高三上学期期中自编模拟物理卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
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.如图所示为某小区喷泉景观,均匀分布在半径为R的圆周上的小喷口斜向上喷水,水恰好落到圆心处,水柱最大高度为;位于圆心处的主喷口竖直向上喷水,水柱最大高度为R。已知所有喷口在同一水平面内,则主喷口和小喷口喷水速度大小之比为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,一个小球在水平桌面边缘以一定的初速度向右水平抛出,同时一长木板以一定的初速度竖直向上抛出,小球运动轨迹所在平面始终与板面平行,板足够长,桌面足够高,长木板左侧边缘靠近桌面右侧边缘,不计空气阻力,则小球在板面上投影轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
3.如图,地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球和太阳中心的连线与地球和该行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角。已知地球对该行星的最大观察视角为θ,地球公转的周期为T,则该行星的公转周期为( )
A. B. C. D.
4.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星,这颗行星的体积是地球的4.7倍,质量是地球的25倍,已知某一近地卫星绕地球运动周期约为1.4小时,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,由此估算该行星的平均密度约为( )
A.1.8×103kg/m3 B.5.6×103kg/m3
C.1.1×104kg/m3 D.2.9×104kg/m3
5.工人使用如图所示拔钉器竖直向上拔出地钉。已知地钉长为,质量为,土壤对地钉的阻力与地钉埋入土壤深度x的关系式为,拔钉器的机械效率为60%,重力加速度大小。初始时地钉完全埋入土壤,为拔出地钉,工人做功至少为( )
A. B. C. D.
6.海王星的卫星海卫二绕海王星的公转周期与地球公转周期近似相等。若太阳与海王星的质量比为 ,定义地球与太阳间的距离为1个天文单位(1 AU),则海卫二公转轨道的半长轴约为( )
A. B. C. D.
7.我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎(wéi)的马车;并对其性能进行了测试。在时间内,若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动,速度从加速到,假定马车所受阻力不变,则马车运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
8.幼儿园里,如图甲所示的滑梯是小朋友们喜欢的游乐设施之一,滑梯可以简化为如图乙所示的模型。一质量为的小朋友(可视为质点),从竖直面内、半径为的圆弧形滑梯的点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点时的速度大小为(为重力加速度)。已知过点的切线与竖直方向的夹角为,过点的切线水平,则在沿着下滑的过程中,小朋友( )
A.一直处于失重状态 B.克服摩擦力做的功为
C.机械能的减少量小于重力势能的减少量 D.在最低点时对滑梯的压力大小为
9.沙袋从水平地面上方某一高度处水平抛出,落地后竖直方向速度减为零,又在水平地面上滑行一段距离停下,若沙袋与地面碰撞时间极短(碰撞过程中不计重力),重力加速度取,水平向右为轴正方向,竖直向上为轴正方向。整个过程沙袋运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.沙袋抛出时到地面的高度为
B.沙袋落地时的速度为
C.地面与沙袋间的动摩擦因数为0.75
D.沙袋在水平地面上滑行的距离为
10.如图所示,一上表面距地面高为、半径为的水平圆盘上放置质量分别为、的A和B两个物体,用长为的轻绳连接,A物体在转轴位置上,B在圆盘边缘。当圆盘绕其竖直轴以角速度转动时,A、B两物体刚好相对圆盘静止。两物体均看作质点,两物体与圆盘之间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。某时刻轻绳突然断裂,下列说法正确的是( )
A.轻绳断裂前,圆盘转动的角速度为
B.轻绳断裂前,轻绳拉力的大小为
C.B物体落到水平地面的位置到竖直轴的距离为
D.B物体落地时的速度大小为
二、非选择题:(共54分,11、12题每空2分,共16分,13题10分,14题12分,15题16分)
11.某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如图所示的照片,已知每个小方格边长为,当地的重力加速度约为。
(1)若以拍摄的第“1”点为坐标原点,水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向,则没有被拍摄到的小球(在图中没有方格的区域内)位置“4”坐标为______________[用图中格数表示坐标,比如图中标记为“2”的小球坐标为:];
(2)该照相机的频闪频率为__________;
(3)小球抛出的初速度大小为__________(保留两位有效数字);
(4)抛出点的坐标值是_______________(以为单位)。
12.某实验小组用如图甲所示装置探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,步骤如下:
①按图示安装仪器,标记滑片左侧恰好接触弹簧时的位置;
②推滑片,压缩弹簧,记录下弹簧的形变量x,然后无初速释放滑片;
③滑片被弹簧推开后,记录挡光片通过光电门的时间t;
④重复步骤②③,在表格中记录多组x和t的数据。
(1)根据表格中的数据,在图乙中补齐未画出的数据点并绘出图线。
序号
t(ms)
x(cm)
1
25.45
39
0.5
2
15.02
67
1.0
3
8.81
113
1.5
4
6.36
157
2.0
5
5.18
193
2.5
6
4.42
226
3.0
(2)根据机械能守恒定律,释放滑块后,弹簧的弹性势能转化为______,因此弹簧的弹性势能______(用t表示),作出图像如图乙所示,则______(用x表示),即弹簧的弹性势能与形变量的关系。
13.一艘渡船(视为质点)在汉江某平直段航行,水流速度大小。两岸相距。渡船在静水中的速度大小。
(1)若渡船以最短时间渡江,求渡江时间;
(2)若渡船垂直江岸到达对岸,求渡江时间(结果保留根号)。
14.如图所示,截面半径为R、内壁光滑的圆筒竖直固定在水平地面上,质量为m的小球用不可伸长的细线悬挂于圆筒上底面圆心O点,给小球一个初速度,使小球沿圆筒内壁以大小为的角速度做水平面内的匀速圆周运动,重力加速度为g,细线与竖直方向的夹角为,,,不计小球大小,不计空气阻力。
(1)求细线上的拉力及筒壁对小球的弹力大小;
(2)若细线断开,小球开始沿筒壁运动直至落地,且落地点在线断时小球位置的正下方,则圆筒的高度为多少。
15.如图所示为某游戏装置的简图,P为弹射装置,倾角为的直轨道AB与水平轨道BC在B点平滑连接,C、D分别为竖直圆轨道的最低点和最高点,圆轨道与水平轨道相切于C点。通过调节P的位置以及小滑块水平弹出的初速度,使滑块均能无碰撞的从A点切入轨道AB.已知滑块质量,圆轨道半径,,,滑块与AB、BC间动摩擦因数均为,其余轨道均光滑,滑块可视为质点,重力加速度大小,。
(1)若滑块从距A点高为处水平弹出,求:
(ⅰ)滑块到达A点时的速度大小;
(ⅱ)滑块第一次到达C点时对轨道的压力大小;
(2)若滑块从A点切入轨道后,能进入竖直圆轨道且第一次在圆轨道上运行时不脱离圆轨道,求滑块弹出时距A点高度的取值范围。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
A
D
D
A
C
CD
AC
BC
1.D
【详解】主喷口竖直向上喷水,水柱最大高度为R。根据
可得主喷口的初速度为
小喷口斜向上喷水,水柱最大高度为,且水平位移为R。斜抛运动的竖直分运动为竖直上抛,由最大高度,根据
解得,从喷出到最高点的时间
由于斜抛运动上升和下落对称,运动总时间为
所以水平速度为
所以小喷口的喷水速度为
所以主喷口和小喷口喷水速度大小之比为
故ABC错误,D正确。
故选D。
2.D
【详解】小球的绝对初速度是水平向右的,长木板的绝对初速度是竖直向上的,因此小球相对于木板的初速度是水平向右、竖直向下的合速度。
小球和长木板都只受重力,二者的加速度都是竖直向下,大小等于重力加速度g,因此小球相对于长木板的相对加速度为0,小球在木板参考系中做匀速直线运动。
因此小球相对长木板沿右下方做匀速直线运动,在板面上的投影轨迹是一条倾斜直线。
故选D。
3.A
【详解】设地球轨道半径为,行星轨道半径为,行星公转周期为,达到最大观察视角时,太阳、行星、地球之间连线构成直角三角形,此时有
由开普勒第三定律知
联立解得
故选A。
4.D
【详解】根据近地卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供,可得
可得地球的质量
地球的体积为
该行星的平均密度约为
故选D。
5.D
【详解】阻力为
当地钉完全被拔出时阻力为
整个过程的平均阻力为
克服土壤阻力做功为
克服重力做功为
有用功为
工人做的总功为
故ABC错误,D正确。
故选D。
6.A
【详解】地球绕太阳公转:设地球公转周期为,日地距离,太阳质量为,则
海卫二绕海王星公转:设海卫二公转周期为,轨道半长轴为,海王星质量为,则
已知,且则
整理得
故
故选A。
7.C
【详解】马车以恒定功率运动,阻力不变, 由功率公式
结合牛顿第二定律
整理得加速度
随着速度增大,恒定功率不变,因此加速度逐渐减小。
图像的斜率表示加速度,因此图的斜率应逐渐减小,图像越来越平缓。
故选C。
8.CD
【详解】A.小朋友在A点时的速度为0,加速度沿着切线向下,小朋友处于失重状态,到最低点时加速度竖直向上,小朋友处于超重状态,故A错误;
B.在整个运动过程中,由动能定理得
解得小朋友克服摩擦力做的功,故B错误;
C.克服摩擦力做的功等于机械能的减少量,为,而重力势能的减少量为,故C正确;
D.小朋友在B点时,根据牛顿第二定律得
解得
结合牛顿第三定律得小朋友在最低点B时对滑梯的压力大小,故D正确。
故选CD。
9.AC
【详解】A.由图像可知,沙袋落地前的水平分速度为,竖直分速度为。设抛出时到地面的高度为,由竖直方向的自由落体运动规律得
解得,A正确;
B.沙袋落地前的速度大小为,B错误;
C.由图像可知,碰撞后沙袋的水平速度为。设沙袋质量为,地面与沙袋间的动摩擦因数为,碰撞过程中地面对沙袋的支持力冲量大小为,摩擦力冲量大小为。碰撞过程中不计重力,由动量定理得,
碰撞过程中摩擦力大小始终为支持力的倍,故
解得,C正确;
D.设沙袋在水平地面上滑行时的加速度大小为,由牛顿第二定律得
解得
设滑行距离为,由匀减速直线运动规律得
解得,D错误。
故选AC。
10.BC
【详解】AB.A在转轴处,随圆盘转动时不需要向心力,当两物体刚好相对圆盘静止时,A的最大静摩擦力平衡轻绳的拉力,即
B的向心力由最大静摩擦力和轻绳拉力共同提供,有
联立解得
轻绳拉力的大小为,故A错误,B正确;
C.轻绳断裂前,B的线速度
轻绳断裂后,B会沿圆盘切线方向滑出,做平抛运动,由
解得平抛下落时间
平抛水平位移
B物体落到水平地面的位置到竖直轴的距离为,故C正确;
D.B物体落地时,竖直分速度
合速度大小为,故D错误。
故选BC。
11.(1)
(2)10
(3)2.0
(4)
【详解】(1)分析各点位置,水平方向的距离相等,根据水平方向做匀速直线运动,可以确定横坐标为6
竖直方向距离依次多一格,竖直方向根据连续相等时间内位移之差为恒量可以确定纵坐标为6,则标记4的坐标为
(2)从竖直方向看有
代入数据解得,频率为
(3)从水平方向看有
代入数据解得
(4)标记2的竖直分速度为
由自由落体运动规律知
标记2到出发点的水平距离为
竖直距离为
代入数据解得,
结合标记2的坐标,以为单位,可知抛出点的坐标为
12.(1)
(2) 滑块的动能
【详解】(1)根据表格数据画图如下
(2)[1] 根据机械能守恒定律,释放滑块后,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能;
[2] 挡光片通过光电门的时间t,则速度为
弹簧的弹性势能
[3]由图可知与x成正比,则
13.(1)
(2)
【详解】(1)当渡船调整船头朝向完全垂直江岸时,垂直河岸的分速度等于船在静水中的最大速度,此时渡河时间最短
(2)若要船的合速度方向垂直江岸,需要让船头斜向上游,使船沿河岸方向的分速度抵消水流速度。根据速度的矢量合成,此时船的合速度(垂直河岸方向)大小为
因此对应的渡河时间为
【点睛】
14.(1),
(2),
【详解】(1)小球在水平面内做匀速圆周运动,设细线拉力为,圆筒壁对小球的支持力为
竖直方向根据平衡条件有
解得
水平方向,拉力的水平分力与筒壁弹力共同提供向心力,根据牛顿第二定律有
代入,,,得
解得
(2)细线断开后,小球在水平方向做匀速圆周运动,线速度为
圆周运动周期
要使落地点在断线时位置的正下方,小球运动时间必须为周期的整数倍,即()
由几何关系可知,细线长度
断线时,小球距离圆筒上底面圆心O的竖直高度为
小球在竖直方向做自由落体运动,下落的高度为
根据位移公式有
代入数据解得
故圆筒的总高度为()
15.(1)(ⅰ);(ⅱ)
(2)或
【详解】(1)(ⅰ)从P到A做平抛运动,竖直方向是自由落体运动
解得
竖直分速度
到A点时速度沿斜面倾角为,将速度正交分解
解得
(ⅱ)从全程用动能定理
解得
在C点,由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律得,滑块第一次到达C点时对轨道的压力大小为52N。
(2)在A点,
从,由动能定理
竖直圆轨道不脱离分两种情况:
情况一:能通过最高点D,即能做完整的圆周运动,在D点有
解得
从C到D由动能定理
联立解得
故需要高度
情况二:不超过圆心等高位置,设刚好到达圆心等高位置,速度为0,C到该位置
联立解得
综合以上分析高度H的取值范围或
答案第1页(共2页)
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2026-2027学年高三上学期期中自编模拟物理卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
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.如图所示为某小区喷泉景观,均匀分布在半径为R的圆周上的小喷口斜向上喷水,水恰好落到圆心处,水柱最大高度为;位于圆心处的主喷口竖直向上喷水,水柱最大高度为R。已知所有喷口在同一水平面内,则主喷口和小喷口喷水速度大小之比为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,一个小球在水平桌面边缘以一定的初速度向右水平抛出,同时一长木板以一定的初速度竖直向上抛出,小球运动轨迹所在平面始终与板面平行,板足够长,桌面足够高,长木板左侧边缘靠近桌面右侧边缘,不计空气阻力,则小球在板面上投影轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
3.如图,地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球和太阳中心的连线与地球和该行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角。已知地球对该行星的最大观察视角为θ,地球公转的周期为T,则该行星的公转周期为( )
A. B. C. D.
4.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星,这颗行星的体积是地球的4.7倍,质量是地球的25倍,已知某一近地卫星绕地球运动周期约为1.4小时,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,由此估算该行星的平均密度约为( )
A.1.8×103kg/m3 B.5.6×103kg/m3
C.1.1×104kg/m3 D.2.9×104kg/m3
5.工人使用如图所示拔钉器竖直向上拔出地钉。已知地钉长为,质量为,土壤对地钉的阻力与地钉埋入土壤深度x的关系式为,拔钉器的机械效率为60%,重力加速度大小。初始时地钉完全埋入土壤,为拔出地钉,工人做功至少为( )
A. B. C. D.
6.海王星的卫星海卫二绕海王星的公转周期与地球公转周期近似相等。若太阳与海王星的质量比为 ,定义地球与太阳间的距离为1个天文单位(1 AU),则海卫二公转轨道的半长轴约为( )
A. B. C. D.
7.我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎(wéi)的马车;并对其性能进行了测试。在时间内,若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动,速度从加速到,假定马车所受阻力不变,则马车运动的图像可能是( )
A. B.
C. D.
8.幼儿园里,如图甲所示的滑梯是小朋友们喜欢的游乐设施之一,滑梯可以简化为如图乙所示的模型。一质量为的小朋友(可视为质点),从竖直面内、半径为的圆弧形滑梯的点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点时的速度大小为(为重力加速度)。已知过点的切线与竖直方向的夹角为,过点的切线水平,则在沿着下滑的过程中,小朋友( )
A.一直处于失重状态 B.克服摩擦力做的功为
C.机械能的减少量小于重力势能的减少量 D.在最低点时对滑梯的压力大小为
9.沙袋从水平地面上方某一高度处水平抛出,落地后竖直方向速度减为零,又在水平地面上滑行一段距离停下,若沙袋与地面碰撞时间极短(碰撞过程中不计重力),重力加速度取,水平向右为轴正方向,竖直向上为轴正方向。整个过程沙袋运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.沙袋抛出时到地面的高度为
B.沙袋落地时的速度为
C.地面与沙袋间的动摩擦因数为0.75
D.沙袋在水平地面上滑行的距离为
10.如图所示,一上表面距地面高为、半径为的水平圆盘上放置质量分别为、的A和B两个物体,用长为的轻绳连接,A物体在转轴位置上,B在圆盘边缘。当圆盘绕其竖直轴以角速度转动时,A、B两物体刚好相对圆盘静止。两物体均看作质点,两物体与圆盘之间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。某时刻轻绳突然断裂,下列说法正确的是( )
A.轻绳断裂前,圆盘转动的角速度为
B.轻绳断裂前,轻绳拉力的大小为
C.B物体落到水平地面的位置到竖直轴的距离为
D.B物体落地时的速度大小为
二、非选择题:(共54分,11、12题每空2分,共16分,13题10分,14题12分,15题16分)
11.某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如图所示的照片,已知每个小方格边长为,当地的重力加速度约为。
(1)若以拍摄的第“1”点为坐标原点,水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向,则没有被拍摄到的小球(在图中没有方格的区域内)位置“4”坐标为______________[用图中格数表示坐标,比如图中标记为“2”的小球坐标为:];
(2)该照相机的频闪频率为__________;
(3)小球抛出的初速度大小为__________(保留两位有效数字);
(4)抛出点的坐标值是_______________(以为单位)。
12.某实验小组用如图甲所示装置探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,步骤如下:
①按图示安装仪器,标记滑片左侧恰好接触弹簧时的位置;
②推滑片,压缩弹簧,记录下弹簧的形变量x,然后无初速释放滑片;
③滑片被弹簧推开后,记录挡光片通过光电门的时间t;
④重复步骤②③,在表格中记录多组x和t的数据。
(1)根据表格中的数据,在图乙中补齐未画出的数据点并绘出图线。
序号
t(ms)
x(cm)
1
25.45
39
0.5
2
15.02
67
1.0
3
8.81
113
1.5
4
6.36
157
2.0
5
5.18
193
2.5
6
4.42
226
3.0
(2)根据机械能守恒定律,释放滑块后,弹簧的弹性势能转化为______,因此弹簧的弹性势能______(用t表示),作出图像如图乙所示,则______(用x表示),即弹簧的弹性势能与形变量的关系。
13.一艘渡船(视为质点)在汉江某平直段航行,水流速度大小。两岸相距。渡船在静水中的速度大小。
(1)若渡船以最短时间渡江,求渡江时间;
(2)若渡船垂直江岸到达对岸,求渡江时间(结果保留根号)。
14.如图所示,截面半径为R、内壁光滑的圆筒竖直固定在水平地面上,质量为m的小球用不可伸长的细线悬挂于圆筒上底面圆心O点,给小球一个初速度,使小球沿圆筒内壁以大小为的角速度做水平面内的匀速圆周运动,重力加速度为g,细线与竖直方向的夹角为,,,不计小球大小,不计空气阻力。
(1)求细线上的拉力及筒壁对小球的弹力大小;
(2)若细线断开,小球开始沿筒壁运动直至落地,且落地点在线断时小球位置的正下方,则圆筒的高度为多少。
15.如图所示为某游戏装置的简图,P为弹射装置,倾角为的直轨道AB与水平轨道BC在B点平滑连接,C、D分别为竖直圆轨道的最低点和最高点,圆轨道与水平轨道相切于C点。通过调节P的位置以及小滑块水平弹出的初速度,使滑块均能无碰撞的从A点切入轨道AB.已知滑块质量,圆轨道半径,,,滑块与AB、BC间动摩擦因数均为,其余轨道均光滑,滑块可视为质点,重力加速度大小,。
(1)若滑块从距A点高为处水平弹出,求:
(ⅰ)滑块到达A点时的速度大小;
(ⅱ)滑块第一次到达C点时对轨道的压力大小;
(2)若滑块从A点切入轨道后,能进入竖直圆轨道且第一次在圆轨道上运行时不脱离圆轨道,求滑块弹出时距A点高度的取值范围。
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2026-2027学年高三上学期期中自编模拟物理卷
整体难度:适中
考试范围:力学,物理实验
试卷题型
题型
数量
单选题
7
多选题
3
实验题
2
解答题
3
试卷难度
难度
题数
容易
2
适中
10
困难
3
细目表分析
题号
难度系数
详细知识点
一、单选题
1
0.65
斜抛运动
2
0.4
用相对运动规律处理运动的合成与分解;竖直上抛运动的规律及应用;互成角度的两个匀速直线运动的合成;平抛运动的概念
3
0.45
比较不同轨道上的卫星物理量;开普勒第三定律
4
0.65
计算中心天体的密度
5
0.55
平均力法求变力做功
6
0.65
计算卫星的各个物理量;开普勒第三定律
7
0.85
以额定功率启动
二、多选题
8
0.65
超重和失重的概念;常见力做功与相应的能量转化;拱桥和凹桥模型;动能定理的初步应用;应用动能定理求变力做功
9
0.65
平抛运动速度的计算;平抛运动位移的计算;匀变速直线运动速度与位移的关系;利用动量定理求解其他问题
10
0.55
平抛运动速度的计算;平抛运动位移的计算;水平转盘上的物体
三、实验题
11
0.62
平抛运动速度的计算;平抛运动位移的计算;用频闪相机研究平抛运动;验证平抛运动在竖直及水平方向的运动规律;匀变速直线运动的位移差Δx=aT²
12
0.65
弹性势能的定义和性质;机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用
四、解答题
13
0.87
船速大于水速时最短过河位移问题;过河时间最短问题
14
0.62
向心力的来源;向心力的计算;圆锥摆问题
15
0.4
应用动能定理解决多段过程问题;平抛运动速度的计算;绳/单层轨道模型
知识点分析
序号
知识点
对应题号
1
力学
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
2
物理实验
11
难度分布
容易 适中 困难 13.33 66.67 20
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