江西省宜春市樟树市三校2022-2023学年高一下学期5月期中考试物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 江西省宜春市樟树市三校2022-2023学年高一下学期5月期中考试物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-24 22:42:33 | ||
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文档简介
樟树市三校2022-2023学年高一下学期5月期中考试
物理
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（ ）
A．速率 B．速度
C．加速度 D．合外力
2．如图为高空拍摄的克鲁伦河蛇曲景观地形图，以下水流速度方向大致相同的点是（ ）
A．A点和C点 B．C点和B点
C．A点和B点 D．B点和D点
3．在研究物体做曲线运动的条件实验中，小铁球以初速度在水平纸面上运动，忽略阻力，要使小铁球沿图中实线所示轨迹运动，则条形磁铁应垂直OC放置在（ ）
A．A位置 B．B位置 C．C位置 D．D位置
4．一质量为2g的小球在如图甲所示的xOy平面上运动，在x方向的v﹣t图像和y方向的s﹣t图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ）
A．前2s内小球做匀变速直线运动 B．小球的初速度为8m/s
C．2s末小球的速度大小为4m/s D．前2s内小球所受的合外力大小为8N
5．杭州市区高中学生阳光体育运动会有一个集体项目——“旋风跑”，如图所示，假设人一组共同抬着竹竿协作配合，以最快速度向标志杆跑，到标志杆前，以标志杆为圆心，在水平面内转一圈，继续向下一个标志杆绕圈，分别绕完3个标志杆后，进入到对面接力区域，将竹竿交给下一组参赛选手，直到全队完成比赛。在匀速绕圈过程中，下列说法正确的是（ ）
A．5位同学的线速度相等
B．最外侧同学的角速度最大
C．最内侧同学的向心力一定最小
D．每位同学所受的合外力方向相同
6．如图所示，火星与天问一号、地球均绕太阳在同一平面内沿同一方向做匀速圆周运动。为了节省燃料，通常选择地球与火星最近时（地球位于太阳与火星之间，且三者共线）为最佳发射期。若下一个火星探测器的最佳发射期至少要经过n1年，则地球公转半径的立方和火星公转半径的立方的比值为（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，固定的竖直杆上点A处套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置的轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直墙壁上的D点，弹簧水平时恰好处于原长状态。现让圆环从图示位置距地面高度为h由静止沿杆滑下，圆环经过C处时的速度最大，滑到杆的底端时速度恰好为零。若圆环在B处获得一竖直向上的速度，恰好能回到A点。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．竖直杆可能光滑，且圆环下滑到B处时弹簧的弹性势能为mgh
B．下滑到C处，圆环受到的重力与摩擦力大小相等
C．圆环从A下滑到B的过程中克服摩擦力做的功为
D．圆环上滑经过C的速度与下滑经过C的速度大小相等
8．甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为，划船速度均为v，出发时两船相距2H，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图所示。已知乙船恰好能垂直到达对岸A点。则下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两船到达对岸的时间相同
B．
C．两船可能在未到达对岸前相遇
D．甲船也在A点靠岸
9．如图所示，两个可视为质点的木块和放在水平转盘上。与圆心、与距离都为，且和的质量均为。木块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的倍，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，重力加速度为。现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）
A．在角速度增大过程中，先滑动 B．在角速度增大过程中，和同时滑动
C．当，与都出现滑动 D．当，一定出现滑动
10．如图，A，B两颗人造地球卫星绕地球做圆轨道环绕，图中时刻地心与A的连线OA和地心与B的连线OB互相垂直。若已知地球对A，B两颗星的张角为分别为、，且，卫星B的周期为T。下列说法正确的是（ ）
A．A，B两颗星的轨道半径之比为1:4
B．若两颗星均按图中顺时针方向转动，则至少经过两星相距最远
C．若两颗星均按图中逆时针方向转动，则再经过两星相距最近
D．若两颗星均按图中逆时针方向转动，则再经过2T两星相距最近
11．如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道bc相切于b点，一质量0.2kg的小球以某速度沿直轨道ab向右运动，进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A．小球过c点的速度为2m/s
B．小球过b点时对圆形轨道的压力为10N
C．小球在直轨道上的落点d与b点距离为0.8m
D．小球经过圆形轨道与圆心等高处时对轨道的压力为14N
二、实验题（共20分）
12．平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
（1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，______（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；______（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动。
（2）如图2所示，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PO滑下后从O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。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是______。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②某同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图3中的曲线OP所示。以O点为坐标原点，水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系。已知小球在y方向的分运动是自由落体运动，他猜想小球在x方向的分运动是匀速直线运动。请你根据图3，简要说明如何验证该同学的猜想_________________。
③另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点______（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为_____m/s，小球抛出点的坐标为（____cm ，_____cm）。（取，计算结果均保留两位有效数字）。
13．某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。
（1）除图示器材外，下列器材中，必需的一组是___________。（填选项前字母）
A．直流电源及导线、刻度尺
B．直流电源及导线、天平及砝码
C．交流电源及导线、天平及砝码
D．交流电源及导线、刻度尺
（2）实验中在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，O点为纸带打出的第一个点。已知重物的质量为0.5kg，打点计时器的打点频率为50Hz，取重力加速度大小，纸带上所标数据单位为cm，则从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量______J，动能增加量______J。（结果均保留三位有效数字）
（3）关于实验误差，下列说法正确的是___________。（填选项前字母）
A．重锤质量的称量不准会造成较大误差
B．重锤质量选用得大些，有利于减小误差
C．重锤质量选用得较小些，有利于减小误差
D．先释放重物，后接通电源会造成较大误差
三、计算题（共36分）
14．在光滑水平转台上开有一小孔，一根轻绳穿过小孔，一端拴一质量为的物体，另一端连接质量为的物体，如图所示，已知与物体间的距离为，开始时物体与水平地面接触，设转台旋转过程中物体始终随它一起运动，。问：
（1）当转台以角速度旋转时，绳子的拉力和物体对地面的压力分别多大；
（2）要使物体开始脱离地面，则转台旋转的角速度至少为多大。
15．某天文爱好者在观测某行星时，测得绕该行星运行的卫星做圆周运动的半径r的三次方与运动周期T的平方满足如图所示的关系，图中a、b、R已知，且R为该行星的半径，G为万有引力常量。
（1）求该行星的第一宇宙速度；
（2）求该行星的质量M；
（3）若在该行星上高为h处水平抛出一个物体，水平位移为，求抛出的物体的初速度。
16．如图所示，半径的光滑竖直圆轨道固定在水平平台上，接触点B与地面平滑连接，平台左侧固定一轻弹簧，右侧有另一足够长的平台，两者的高度差。质量的物块压缩弹簧后从A点由静止释放，物块经过B点冲上竖直圆轨道后，又从B点滑上平台继续运动。已知平台表面光滑，平台表面粗糙且长度，物块与平台表面的动摩擦因数。取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）若物块在A点时弹簧的弹性势能，求物块运动到B点时对竖直圆轨道的压力大小；
（2）要使物块不脱离竖直圆轨道且能到达D点，求弹簧弹性势能的最小值；
（3）若物块能从点飞出，求物块落到平台上时距点的水平距离与弹簧的弹性势能的关系式。
1．B
A．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度大小，即速率不一定发生变化，例如匀速圆周运动，A错误；
B．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度的方向时刻发生变化，即一定变化的物理量是速度，B正确；
CD．做曲线运动的物体，在运动过程中，其所受外力的合力与加速度可能不变，例如平抛运动，CD错误。
故选B。
2．A
由曲线运动的特点可知，曲线运动的速度方向是曲线上该点的切线方向，由此可知图中的A点和C点水流速度方向大致相同，A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
磁铁对铁球的作用力为引力，轨迹往引力的方向偏转，所以磁铁应放在B位置。
故选B。
4．C
A．由v-t图可知，小球在x方向上初速度为8m/s，加速度为
的匀减速运动，而在y方向上，小球做速度为4m/s的匀速运动，故在前2s内小球做匀变速曲线运动，故A错误；
B．小球的初速度为水平速度和竖直速度的合速度，故初速度为
故B错误；
C．2s末的小球的速度只有竖直分速度，故速度为4m/s，故C正确；
D．前2s内小球的加速度大小为4m/s2，故由牛顿第二定律可知，其合力
F=ma=0.008N
故D错误。
故选C。
5．D
AB．五位同学都是绕障碍物做圆周运动，角速度相等，根据
所以每位同学的线速度不同，故A、B错误；
C．根据
可知，与m、r有关，但由于m未知，最里面的同学不一定最小，最外围同学受到的向心力不一定最大，故C错误；
D．做匀速圆周运动的物体由合外力提供向心力，即合外力指向圆心，故D正确。
故选D。
6．B
地球绕太阳运行周期为
设火星绕太阳运行周期为T2，由开普勒第三定律有
地球与火星再一次最近至少经过时间n1年，则有
由以上三式解得
故选B。
7．C
A．圆环回到A点时与开始时圆环的机械能相等，圆环到达B处后获得一竖直向上的速度v才能回到A点，说明圆环运动过程中机械能有损失，重力与弹力做功不改变圆环的机械能，因此圆环在运动过程要受到摩擦力作用，竖直杆不可能光滑，故A错误；
B．圆环下滑到C处时速度最大，此时圆环所受合力为零，弹簧沿竖直方向的分力与摩擦力的合力等于圆环的重力，因此圆环受到的重力大于摩擦力，故B错误；
C．由题意可知，圆环在整个运动过程损失的机械能为
由对称性可知，圆环向下运动过程与向上运动过程克服摩擦力做功相等，因此圆环从A下滑到B的过程中克服摩擦力做功为
故C正确；
D．圆环下滑从A到C时
上滑从C到A时
可知
故D错误。
故选C。
8．AD
A．由于两船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性原理，船速度平行于河岸的分量将不影响船行驶到对岸所用的时间，所以两船同时到岸，故A正确；
B．因乙船正对垂直河岸过河，故
故
故B错误；
D．甲船沿水流方向的速度为
在相同的时间内，甲船沿水流方向通过的位移
船到达对岸的时间
故船沿水流方向通过的位移
故甲船也在A点靠岸，故D正确；
C．因两船同一时间到达A点，故在两船靠岸以前不会相遇，故C错误。
故选AD。
9．AD
AB．A、B均由静摩擦力提供向心力，当滑块即将滑动时
可得两滑块开始滑动的最小角速度
由于B距离O点较远，可知当角速度增大过程中，B先滑动，故A正确，B错误；
CD．由上一选项结论可知，A出现滑动的临界条件为
所以当，一定出现滑动，故C错误，D正确。
故选AD。
10．BD
A．根据几何关系有
，
解得
A错误；
B．若两颗星均按图中顺时针方向转动，令则至少经过两星相距最远，则有
根据开普勒第三定律有
结合上述解得
B正确；
CD．若两颗星均按图中逆时针方向转动，令则至少经过两星相距最近，则有
（n=1，2，3…）
结合上述解得
若，解得
不符合题意，若，解得
符合题意，C错误，D正确。
故选BD。
11．AC
A．小球恰好通过最高点c点，根据重力提供向心力，有
解得
故A正确；
B．小球运动过程中机械能守恒，从b到v根据机械能守恒定律可得
小球过b点时，根据牛顿第二定律有
结合牛顿第三定律解得小球过b点时对圆形轨道的压力为12N，故B错误；
C．小球离开c点后做平抛运动，小球从c点落到d点所需时间为
小球在直轨道上的落点d与b点距离为
故C正确
D．小球从c到与圆心等高处，根据机械能守恒定律可得
根据牛顿第二定律有
结合牛顿第三定律解得小球经过圆形轨道与圆心等高处时对轨道的压力为6N，故D错误。
故选AC。
12． 能 不能 BC 如图所示，在曲线OP上取A、B、C、D四点，这四个点对应的坐标分别，、、，使，若，则说明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动。 不是 1.5 -30 -20
解；（1）[1]本实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，每次实验两球都同时落地，说明A球在竖直方向的分运动是自由落体运动，因此能确定A球在竖直方向做自由落体运动。
[2]本实验中，只能确定两球同时落地，即下落时间相同，可水平方向的位移情况不清楚，所以不能确定A球在水平方向是匀速直线运动。
（2）①[3]A．斜槽轨道光滑与粗糙都可以，A错误；
B．为了使小球从O点飞出做平抛运动，斜槽轨道末端水平，B正确；
C．为使小球从O点飞出时速度不变，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，C正确。
故选BC。
②[4] 如图所示，
在曲线OP上取A、B、C、D四个点，这四个点对应的坐标分别，、、，使
若
则说明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动。
③[5]由平抛运动的特点可知，竖直方向是自由落体运动，如果A点是抛出点，则在y轴方向的坐标值有
y1:y2=1:4
由图4数据可得
y1:y2=3:8
由此确定A点不是抛出点。
[6]由公式 y=gT2，可得
小球平抛运动的初速度是
[7]由以上计算可知，抛出点的x轴坐标是 30cm。
[8]竖直方向是自由落体运动，由以上计算可知 y=0.4m，因此抛出点在y轴上的坐标是 20cm。
13． D 0.237 0.233 BD/DB
（1）[1]图示实验中，需交流电源供打点计时器工作，还需刻度尺测量纸带上各点间的距离。
故选D。
（2）[2]从O点到B点，重物的重力势能减少量
打B点时的速度
则
（3）[3]A．该实验中，验证的机械能守恒定律的表达式为
若重锤质量的称量不准，不会造成较大误差，故A错误；
BC．重锤质量应选用得大些，这样可减小因摩擦阻力和空气阻力带来的误差，故B正确，C错误；
D．先释放重物，后接通电源，则在打O点时的速度不为零，会给实验带来较大误差，故D正确。
故选BD。
14．（1）0.4N，9.6N；（2）
（1）对物体A运用牛顿第二定律，绳子的拉力
对B受力分析有
解得
由牛顿第三定律
（2）当B受的支持力为零时，其将要离开地面，则绳子上的拉力为
对A有
代入数据解得
15．（1）；（2）；（3）
（1）卫星在轨运行时，根据牛顿第二定律可得
由图像可知
第一宇宙速度为，根据牛顿第二定律可得
联立可解得，第一宇宙速度为
（2）由上述解析
，
联立可解得该行星的质量M为
（3）设行星表面的重力加速度为g，则有
解得
设平抛运动的初速度为，根据平抛运动规律可得
解得抛出的物体的初速度为
16．（1）35N；（2）44J；（3）
（1）物块到B点时
解得
在B点，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知物块运动到B点时对竖直圆轨道的压力大小与轨道对物块B的支持力大小相等
（2）物块不脱离竖直圆轨道，设物块在C点的最小速度为，则
解得
物块从C点恰能到达D点，由动能定理得
解得
从A点到C点，由能量守恒定律可得
解得弹簧弹性势能的最小值
（3）物块从A点到D点由能量守恒定律可得
物块从D点落到平台上做平抛运动，竖直方向做自由落体运动
解得
水平方向做匀速直线运动，则水平位移
物块落到平台上时距点的水平距离与弹簧的弹性势能的关系式
物理
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（ ）
A．速率 B．速度
C．加速度 D．合外力
2．如图为高空拍摄的克鲁伦河蛇曲景观地形图，以下水流速度方向大致相同的点是（ ）
A．A点和C点 B．C点和B点
C．A点和B点 D．B点和D点
3．在研究物体做曲线运动的条件实验中，小铁球以初速度在水平纸面上运动，忽略阻力，要使小铁球沿图中实线所示轨迹运动，则条形磁铁应垂直OC放置在（ ）
A．A位置 B．B位置 C．C位置 D．D位置
4．一质量为2g的小球在如图甲所示的xOy平面上运动，在x方向的v﹣t图像和y方向的s﹣t图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ）
A．前2s内小球做匀变速直线运动 B．小球的初速度为8m/s
C．2s末小球的速度大小为4m/s D．前2s内小球所受的合外力大小为8N
5．杭州市区高中学生阳光体育运动会有一个集体项目——“旋风跑”，如图所示，假设人一组共同抬着竹竿协作配合，以最快速度向标志杆跑，到标志杆前，以标志杆为圆心，在水平面内转一圈，继续向下一个标志杆绕圈，分别绕完3个标志杆后，进入到对面接力区域，将竹竿交给下一组参赛选手，直到全队完成比赛。在匀速绕圈过程中，下列说法正确的是（ ）
A．5位同学的线速度相等
B．最外侧同学的角速度最大
C．最内侧同学的向心力一定最小
D．每位同学所受的合外力方向相同
6．如图所示，火星与天问一号、地球均绕太阳在同一平面内沿同一方向做匀速圆周运动。为了节省燃料，通常选择地球与火星最近时（地球位于太阳与火星之间，且三者共线）为最佳发射期。若下一个火星探测器的最佳发射期至少要经过n1年，则地球公转半径的立方和火星公转半径的立方的比值为（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，固定的竖直杆上点A处套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置的轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在竖直墙壁上的D点，弹簧水平时恰好处于原长状态。现让圆环从图示位置距地面高度为h由静止沿杆滑下，圆环经过C处时的速度最大，滑到杆的底端时速度恰好为零。若圆环在B处获得一竖直向上的速度，恰好能回到A点。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．竖直杆可能光滑，且圆环下滑到B处时弹簧的弹性势能为mgh
B．下滑到C处，圆环受到的重力与摩擦力大小相等
C．圆环从A下滑到B的过程中克服摩擦力做的功为
D．圆环上滑经过C的速度与下滑经过C的速度大小相等
8．甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为，划船速度均为v，出发时两船相距2H，甲、乙两船船头均与河岸成角，如图所示。已知乙船恰好能垂直到达对岸A点。则下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两船到达对岸的时间相同
B．
C．两船可能在未到达对岸前相遇
D．甲船也在A点靠岸
9．如图所示，两个可视为质点的木块和放在水平转盘上。与圆心、与距离都为，且和的质量均为。木块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的倍，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动，重力加速度为。现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）
A．在角速度增大过程中，先滑动 B．在角速度增大过程中，和同时滑动
C．当，与都出现滑动 D．当，一定出现滑动
10．如图，A，B两颗人造地球卫星绕地球做圆轨道环绕，图中时刻地心与A的连线OA和地心与B的连线OB互相垂直。若已知地球对A，B两颗星的张角为分别为、，且，卫星B的周期为T。下列说法正确的是（ ）
A．A，B两颗星的轨道半径之比为1:4
B．若两颗星均按图中顺时针方向转动，则至少经过两星相距最远
C．若两颗星均按图中逆时针方向转动，则再经过两星相距最近
D．若两颗星均按图中逆时针方向转动，则再经过2T两星相距最近
11．如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道bc相切于b点，一质量0.2kg的小球以某速度沿直轨道ab向右运动，进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A．小球过c点的速度为2m/s
B．小球过b点时对圆形轨道的压力为10N
C．小球在直轨道上的落点d与b点距离为0.8m
D．小球经过圆形轨道与圆心等高处时对轨道的压力为14N
二、实验题（共20分）
12．平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
（1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，______（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；______（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动。
（2）如图2所示，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PO滑下后从O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。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是______。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②某同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图3中的曲线OP所示。以O点为坐标原点，水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系。已知小球在y方向的分运动是自由落体运动，他猜想小球在x方向的分运动是匀速直线运动。请你根据图3，简要说明如何验证该同学的猜想_________________。
③另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点______（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为_____m/s，小球抛出点的坐标为（____cm ，_____cm）。（取，计算结果均保留两位有效数字）。
13．某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。
（1）除图示器材外，下列器材中，必需的一组是___________。（填选项前字母）
A．直流电源及导线、刻度尺
B．直流电源及导线、天平及砝码
C．交流电源及导线、天平及砝码
D．交流电源及导线、刻度尺
（2）实验中在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，O点为纸带打出的第一个点。已知重物的质量为0.5kg，打点计时器的打点频率为50Hz，取重力加速度大小，纸带上所标数据单位为cm，则从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量______J，动能增加量______J。（结果均保留三位有效数字）
（3）关于实验误差，下列说法正确的是___________。（填选项前字母）
A．重锤质量的称量不准会造成较大误差
B．重锤质量选用得大些，有利于减小误差
C．重锤质量选用得较小些，有利于减小误差
D．先释放重物，后接通电源会造成较大误差
三、计算题（共36分）
14．在光滑水平转台上开有一小孔，一根轻绳穿过小孔，一端拴一质量为的物体，另一端连接质量为的物体，如图所示，已知与物体间的距离为，开始时物体与水平地面接触，设转台旋转过程中物体始终随它一起运动，。问：
（1）当转台以角速度旋转时，绳子的拉力和物体对地面的压力分别多大；
（2）要使物体开始脱离地面，则转台旋转的角速度至少为多大。
15．某天文爱好者在观测某行星时，测得绕该行星运行的卫星做圆周运动的半径r的三次方与运动周期T的平方满足如图所示的关系，图中a、b、R已知，且R为该行星的半径，G为万有引力常量。
（1）求该行星的第一宇宙速度；
（2）求该行星的质量M；
（3）若在该行星上高为h处水平抛出一个物体，水平位移为，求抛出的物体的初速度。
16．如图所示，半径的光滑竖直圆轨道固定在水平平台上，接触点B与地面平滑连接，平台左侧固定一轻弹簧，右侧有另一足够长的平台，两者的高度差。质量的物块压缩弹簧后从A点由静止释放，物块经过B点冲上竖直圆轨道后，又从B点滑上平台继续运动。已知平台表面光滑，平台表面粗糙且长度，物块与平台表面的动摩擦因数。取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）若物块在A点时弹簧的弹性势能，求物块运动到B点时对竖直圆轨道的压力大小；
（2）要使物块不脱离竖直圆轨道且能到达D点，求弹簧弹性势能的最小值；
（3）若物块能从点飞出，求物块落到平台上时距点的水平距离与弹簧的弹性势能的关系式。
1．B
A．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度大小，即速率不一定发生变化，例如匀速圆周运动，A错误；
B．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度的方向时刻发生变化，即一定变化的物理量是速度，B正确；
CD．做曲线运动的物体，在运动过程中，其所受外力的合力与加速度可能不变，例如平抛运动，CD错误。
故选B。
2．A
由曲线运动的特点可知，曲线运动的速度方向是曲线上该点的切线方向，由此可知图中的A点和C点水流速度方向大致相同，A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
磁铁对铁球的作用力为引力，轨迹往引力的方向偏转，所以磁铁应放在B位置。
故选B。
4．C
A．由v-t图可知，小球在x方向上初速度为8m/s，加速度为
的匀减速运动，而在y方向上，小球做速度为4m/s的匀速运动，故在前2s内小球做匀变速曲线运动，故A错误；
B．小球的初速度为水平速度和竖直速度的合速度，故初速度为
故B错误；
C．2s末的小球的速度只有竖直分速度，故速度为4m/s，故C正确；
D．前2s内小球的加速度大小为4m/s2，故由牛顿第二定律可知，其合力
F=ma=0.008N
故D错误。
故选C。
5．D
AB．五位同学都是绕障碍物做圆周运动，角速度相等，根据
所以每位同学的线速度不同，故A、B错误；
C．根据
可知，与m、r有关，但由于m未知，最里面的同学不一定最小，最外围同学受到的向心力不一定最大，故C错误；
D．做匀速圆周运动的物体由合外力提供向心力，即合外力指向圆心，故D正确。
故选D。
6．B
地球绕太阳运行周期为
设火星绕太阳运行周期为T2，由开普勒第三定律有
地球与火星再一次最近至少经过时间n1年，则有
由以上三式解得
故选B。
7．C
A．圆环回到A点时与开始时圆环的机械能相等，圆环到达B处后获得一竖直向上的速度v才能回到A点，说明圆环运动过程中机械能有损失，重力与弹力做功不改变圆环的机械能，因此圆环在运动过程要受到摩擦力作用，竖直杆不可能光滑，故A错误；
B．圆环下滑到C处时速度最大，此时圆环所受合力为零，弹簧沿竖直方向的分力与摩擦力的合力等于圆环的重力，因此圆环受到的重力大于摩擦力，故B错误；
C．由题意可知，圆环在整个运动过程损失的机械能为
由对称性可知，圆环向下运动过程与向上运动过程克服摩擦力做功相等，因此圆环从A下滑到B的过程中克服摩擦力做功为
故C正确；
D．圆环下滑从A到C时
上滑从C到A时
可知
故D错误。
故选C。
8．AD
A．由于两船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性原理，船速度平行于河岸的分量将不影响船行驶到对岸所用的时间，所以两船同时到岸，故A正确；
B．因乙船正对垂直河岸过河，故
故
故B错误；
D．甲船沿水流方向的速度为
在相同的时间内，甲船沿水流方向通过的位移
船到达对岸的时间
故船沿水流方向通过的位移
故甲船也在A点靠岸，故D正确；
C．因两船同一时间到达A点，故在两船靠岸以前不会相遇，故C错误。
故选AD。
9．AD
AB．A、B均由静摩擦力提供向心力，当滑块即将滑动时
可得两滑块开始滑动的最小角速度
由于B距离O点较远，可知当角速度增大过程中，B先滑动，故A正确，B错误；
CD．由上一选项结论可知，A出现滑动的临界条件为
所以当，一定出现滑动，故C错误，D正确。
故选AD。
10．BD
A．根据几何关系有
，
解得
A错误；
B．若两颗星均按图中顺时针方向转动，令则至少经过两星相距最远，则有
根据开普勒第三定律有
结合上述解得
B正确；
CD．若两颗星均按图中逆时针方向转动，令则至少经过两星相距最近，则有
（n=1，2，3…）
结合上述解得
若，解得
不符合题意，若，解得
符合题意，C错误，D正确。
故选BD。
11．AC
A．小球恰好通过最高点c点，根据重力提供向心力，有
解得
故A正确；
B．小球运动过程中机械能守恒，从b到v根据机械能守恒定律可得
小球过b点时，根据牛顿第二定律有
结合牛顿第三定律解得小球过b点时对圆形轨道的压力为12N，故B错误；
C．小球离开c点后做平抛运动，小球从c点落到d点所需时间为
小球在直轨道上的落点d与b点距离为
故C正确
D．小球从c到与圆心等高处，根据机械能守恒定律可得
根据牛顿第二定律有
结合牛顿第三定律解得小球经过圆形轨道与圆心等高处时对轨道的压力为6N，故D错误。
故选AC。
12． 能 不能 BC 如图所示，在曲线OP上取A、B、C、D四点，这四个点对应的坐标分别，、、，使，若，则说明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动。 不是 1.5 -30 -20
解；（1）[1]本实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，每次实验两球都同时落地，说明A球在竖直方向的分运动是自由落体运动，因此能确定A球在竖直方向做自由落体运动。
[2]本实验中，只能确定两球同时落地，即下落时间相同，可水平方向的位移情况不清楚，所以不能确定A球在水平方向是匀速直线运动。
（2）①[3]A．斜槽轨道光滑与粗糙都可以，A错误；
B．为了使小球从O点飞出做平抛运动，斜槽轨道末端水平，B正确；
C．为使小球从O点飞出时速度不变，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，C正确。
故选BC。
②[4] 如图所示，
在曲线OP上取A、B、C、D四个点，这四个点对应的坐标分别，、、，使
若
则说明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动。
③[5]由平抛运动的特点可知，竖直方向是自由落体运动，如果A点是抛出点，则在y轴方向的坐标值有
y1:y2=1:4
由图4数据可得
y1:y2=3:8
由此确定A点不是抛出点。
[6]由公式 y=gT2，可得
小球平抛运动的初速度是
[7]由以上计算可知，抛出点的x轴坐标是 30cm。
[8]竖直方向是自由落体运动，由以上计算可知 y=0.4m，因此抛出点在y轴上的坐标是 20cm。
13． D 0.237 0.233 BD/DB
（1）[1]图示实验中，需交流电源供打点计时器工作，还需刻度尺测量纸带上各点间的距离。
故选D。
（2）[2]从O点到B点，重物的重力势能减少量
打B点时的速度
则
（3）[3]A．该实验中，验证的机械能守恒定律的表达式为
若重锤质量的称量不准，不会造成较大误差，故A错误；
BC．重锤质量应选用得大些，这样可减小因摩擦阻力和空气阻力带来的误差，故B正确，C错误；
D．先释放重物，后接通电源，则在打O点时的速度不为零，会给实验带来较大误差，故D正确。
故选BD。
14．（1）0.4N，9.6N；（2）
（1）对物体A运用牛顿第二定律，绳子的拉力
对B受力分析有
解得
由牛顿第三定律
（2）当B受的支持力为零时，其将要离开地面，则绳子上的拉力为
对A有
代入数据解得
15．（1）；（2）；（3）
（1）卫星在轨运行时，根据牛顿第二定律可得
由图像可知
第一宇宙速度为，根据牛顿第二定律可得
联立可解得，第一宇宙速度为
（2）由上述解析
，
联立可解得该行星的质量M为
（3）设行星表面的重力加速度为g，则有
解得
设平抛运动的初速度为，根据平抛运动规律可得
解得抛出的物体的初速度为
16．（1）35N；（2）44J；（3）
（1）物块到B点时
解得
在B点，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知物块运动到B点时对竖直圆轨道的压力大小与轨道对物块B的支持力大小相等
（2）物块不脱离竖直圆轨道，设物块在C点的最小速度为，则
解得
物块从C点恰能到达D点，由动能定理得
解得
从A点到C点，由能量守恒定律可得
解得弹簧弹性势能的最小值
（3）物块从A点到D点由能量守恒定律可得
物块从D点落到平台上做平抛运动，竖直方向做自由落体运动
解得
水平方向做匀速直线运动，则水平位移
物块落到平台上时距点的水平距离与弹簧的弹性势能的关系式
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