2024-2025学年山西省吕梁市孝义市高一上学期期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12025年孝义市春季学期高一期中考试试题（卷）物理注意事项：1．答题前，考生务必用0.5mm黑色中性笔，将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。2．请把答案做在答题卡上，交卷时只交答题卡，不交试题，答案写在试题上无效。3．考试时间75分钟，满分100分。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。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.物理的学习除了知识外，更重要的是领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列关于物理思想与方法的说法中不正确的是（）A.探究加速度与力、质量的关系的实验方法是控制变量法B.利用蜡块、玻璃管研究合运动和分运动时应用了类比的思想C.在“卡文迪什扭秤装置测量引力常量G实验中”应用了放大法D.由，当非常小时，就可表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想【答案】B【解析】A．探究加速度与力、质量的关系时需控制变量，故A正确，不符合题意；B．研究合运动与分运动时，通过实验直接分解运动，属于等效替代法，故B错误，符合题意；C．卡文迪什扭秤通过镜面反射放大微小扭转角度，属于放大法，故C正确，不符合题意；D．由，当非常小时，就可表示物体在t时刻的瞬时速度，应用了极限思想，故D正确，不符合题意。本题选错误的，故选B。2.“打水漂”游戏中要使得石子在水面上一跳一跳地飞向远方，产生“水漂”的效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ，为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处以初速度水平抛出，不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g，抛出的石子（）A.在空中的运动时间为B.接触水面瞬间竖直方向的速度大小为C.接触水面瞬间的速度大小为D.要产生水漂初速度的最小值为【答案】D【解析】A．石子竖直方向做自由落体，根据解得，故A错误；B．竖直方向速度，故B错误；C．合速度，故C错误；D．速度方向与水面夹角满足又解得，故D正确。故选D。3.在一条宽度为200m的河中，水流速度为3m/s，某汽艇在静水中的速度为5m/s，该汽艇从河岸一边出发驶向对岸，已知，下列说法正确的是（）A.汽艇渡河的最短时间为50sB.汽艇渡河的最小位移为300mC.若汽艇航向与上游河岸成37°角渡河时，渡河位移最短D.汽艇渡河时间最短时，到达河对岸时沿河岸方向的位移为120m【答案】D【解析】A．当汽艇的航向正对岸时，汽艇渡河的时间最短，则有，故A错误；BC．由题知，某汽艇在静水中的速度为5m/s大于水流速度为3m/s，设汽艇的航向与上游河岸成角渡河，则汽艇沿河岸向上的分速度与向下的水流速度相抵消，此时合速度垂直河岸，则过河位移最短，为河的宽度，即200m，此时根据几何关系有解得即，故BC错误；D．当汽艇航向正对岸渡河，渡河时间最短时，为，水流方向位移为，故D正确。故选D4.如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，那么以下说法正确的是（）A.A、B、C、D点的线速度之比是B.A、B、C、D点的角速度之比是C.A、B、C、D点的周期之比是D.A、B、C、D点的向心加速度之比是【答案】D【解析】A．B、C、D属于同轴转动，具有相同的角速度，即根据解得A、C由皮带传动，具有相同的线速度，即所以，故A错误；B．A、C具有相同的线速度，根据解得而B、C、D具有相同的角速度，所以，故B错误；C．根据解得，故C错误；D．根据解得，故D正确。故选D。5.2024年11月3日，神舟十八号载人飞船与空间站组合体成功分离，航天员叶光富、李聪、李广苏即将踏上回家之旅。空间站组合体距离地面的高度为h，运动周期为T，绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知万有引力常量为G，地球半径为R，根据以上信息可知（）A.悬浮在空间站内的物体，不受力的作用B.空间站组合体的线速度大于第一宇宙速度C.空间站组合体的质量D.地球的密度【答案】D【解析】A．悬浮在空间站内的物体受到地球对它的吸引力，故A错误；B．第一宇宙速度即为近地卫星的线速度，由，可得同理可得空间站的运行速度为所以空间站组合体的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．根据万有引力提供向心力得地球质量，不能求出空间站质量m，故C错误；D．根据，得，故D正确。故选D。6.某次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，投出去的篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐中。已知投球点到篮筐的距离为10m，不考虑空气阻力，重力加速度g取。下列说法中正确的是（）A.篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为2.5mB.篮球离开手瞬间的速度与水平面的夹角小于45°C.投出去的篮球在相等时间内速度的变化量不同D.篮球投出在最高点的速度为5m/s【答案】A【解析】B．投出去的篮球做斜上抛运动，根据对称性可知，投球点和篮筐正好在同一水平面上，则篮球离开手瞬间的速度与水平方向的夹角与落入篮筐瞬间的速度与水平面的夹角相同为，故B错误；C．投出去的篮球只受重力作用，根据可知相等时间内速度的变化量相等，故C错误；D．篮球从最高点到落入篮筐的过程可视作平抛运动，篮球在最高点只有水平速度，设为，从最高点到入篮筐的时间为，则在水平方向有联立解得，，故D错误；A．经过的最高点到篮筐的竖直高度代入数据得，故A正确。7.某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为θ，运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动。圆周运动的半径为r，自行车和运动员的质量共为m，重力加速度为g，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（）A.自行车可能受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用B.当自行车的骑行速度为时，自行车不受赛道的摩擦力C.若运动员突然加速，仍沿原轨道做匀速圆周运动，自行车受到赛道的支持力一定增大D.若运动员突然减速，仍沿原轨道做匀速圆周运动，自行车受到赛道的摩擦力一定减小【答案】C【解析】A．向心力是效果力，不是实际受到的力，自行车受到重力、支持力，可能还有摩擦力作用，但不受向心力的作用，故A错误；B．当自行车不受赛道摩擦力时，自行车和运动员作为研究对象，做匀速圆周运动，设受到赛道的支持力为，方向垂直于赛道向上，根据牛顿第二定律，在竖直方向有沿半径方向有联立解得，故B错误；CD．若骑行速度，自行车仍沿原轨道做匀速圆周运动，则受到沿赛道向下的静摩擦力的作用，在竖直方向有沿半径方向有联立解得，若骑行速度，自行车仍沿原轨道做匀速圆周运动，则受到沿赛道向上的静摩擦力的作用，在竖直方向有沿半径方向有联立解得，综上分析，当运动员突然加速时，自行车受到赛道的支持一定增大；突然减速时，若骑行速度，则摩擦力增大，故C正确，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知该辆汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取。则以下说法正确的是（）A.汽车在前5s内的加速度为B.汽车在前5s内的牵引力为C.汽车的额定功率为40kWD.汽车的最大速度为30m/s【答案】AD【解析】AB．由图像可知，前5s内，汽车的加速度由牛顿第二定律解得汽车在前5s内的牵引力为，故A正确，B错误；C．汽车在5s末达到额定功率，故C错误；D．当汽车达到最大速度时，根据可得汽车的最大速度为，故D正确。故选AD。9.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学家称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别为：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是（）地球火星木星土星天王星海王星轨道半径（AU）1.01.55.29.51930A.各地外行星每年都会出现冲日现象B.在2015年内一定会出现木星冲日C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D.地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短【答案】BD【解析】根据开普勒第三定律，有解得故年=1.84年，年=11.86年，年=29.28年，年=82.82年，年=164.32年如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有解得故海王星相邻两次冲日的时间间隔为：年故天王星相邻两次冲日的时间间隔为：年土星相邻两次冲日的时间间隔为：年木星相邻两次冲日的时间间隔为：年A．各地外行星不是每年都会出现冲日现象，故A错误；B．木星绕太阳运动的周期约为11.86年，相邻两次冲日的时间间隔为1.09年，2014年1月6日木星冲日，在2015年内一定会出现木星冲日。故B正确；C．天王星相邻两次冲日的时间间隔是1.01年，而土星为1.04年。故C错误；D．由以上的分析可知，地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短。故D正确；故选BD10.如图甲，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为v，图像如图所示。下列说法正确的是（）A.小球的质量为B.当地的重力加速度大小为C.时，杆对小球弹力方向向下D.若，则杆对小球弹力大小为a【答案】ACD【解析】B．由图像可知当时，杆的弹力为0，则得当地的重力加速度，所以B选项错误；A．当时，杆对小球的弹力向上，则当时，杆的弹力得得，所以A选项正确；C．当时，所需的向心力大于重力，所以杆对小球的弹力向下，所以C选项正确；D．当时，得，所以D选项正确。故选ACD三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置。圆柱体放置在光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系。（1）该同学采用的实验方法为________。A.等效替代法 B.控制变量法C.理想化模型法 D.微小量放大法（2）若拉力传感器的示数为F，速度传感器的示数为v，保证圆柱体的质量和圆周运动的半径不变。实验小组通过改变转速测量出多组数据，作出了图乙所示的图像。该图像是一条直线，则图像横坐标x代表的可能是________。A.v B. C. D.（3）若在图乙中，直线的斜率为k，圆柱体做匀速圆周运动的半径为r，则圆柱体的质量________（用k、r表示）。【答案】（1）B（2）D（3）【解析】【小问1解析】保持质量和运动半径不变，探究向心力F与线速度的关系，用到了控制变量的方法。故选B。【小问2解析】题目中的图像是过原点的直线，则结合向心力公式可知图像横坐标代表的物理量可能是。故选D。【小问3解析】结合（2）可知直线的斜率所以圆柱体的质量为12.某同学利用如图甲所示的装置来测量弹射器弹出弹丸的速度，选用的器材为贴有白纸的屏、刻度尺、复写纸、支架等。实验时先用支架将弹射器固定好，接着弹射器向竖直屏水平发射弹丸，该弹丸通过碰撞复写纸在白纸上留下落点位置。将竖直屏向远离弹射器的方向移动，每次移动的距离均为0.3m，通过几次重复实验（每次发射前弹簧的压缩量均相同），挑选了一张有3个连续落点痕迹的白纸，部分测量数据如图乙所示。取重力加速度大小。（1）固定弹射器时确保弹射器水平是为了确保________。（2）根据测量的数据可知，弹丸从A点所在高度运动到B点所在高度的时间________，弹丸的水平初速度大小________，弹丸运动到B点前瞬间的速度大小________。（所有结果均保留两位有效数字）【答案】（1）弹丸离开弹射器后做平抛运动（2）0.103.04.2【解析】【小问1解析】弹丸离开弹射器后做平抛运动【小问2解析】由于竖直屏每次移动的距离均为，水平方向做匀速直线运动，所以、两点时间间隔和、两点间时间间隔相等，设为，竖直方向为匀加速直线运动，得得弹丸的初速度为到的中间时刻，弹丸运动到B点前瞬间竖直方向的速度弹丸运动到点前瞬时速度大小13.花样滑冰是冰上运动项目之一，运动员通过冰刀在冰面上划出图形，并表演跳跃、旋转等高难度动作。花样滑冰的裁判会按照动作的质量与艺术性表现进行综合评分，一女运动员在冰面上运动，假设在x方向的速度时间图像和y方向的位移时间图像如图所示，运动员可视为质点。（计算结果保留根号）（1）女运动员的初速度大小；（2）1s末女运动员的速度大小；（3）2s内女运动员的位移大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】由x方向的速度图像可知，x方向初速度大小=2m/s由y方向的位移图像可知，y方向做匀速直线运动，速度大小女运动员的初速度解得m/s【小问2解析】x方向，1s末女运动员速度大小=4m/sy方向，1s末女运动员速度大小仍为1s末女运动员合速度大小解得m/s【小问3解析】设x方向，2s内的位移大小为x，由图像与坐标轴所围的面积可知x=7my方向，由位移图像知2s内位移大小y=4m2s内合位移大小解得m14.“玉兔”号是中国首辆月球车，当月球车停在月球表面时，从车上某处沿水平方向弹出一个小球，经过时间t，小球落到月球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若弹出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上，月球的半径为R，万有引力常量为G，（最后结果保留根号）求（1）小球抛出点离月球表面的高度h；（2）月球的质量M；（3）月球第一宇宙速度。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】设小球抛出点离地面的高度为h，小球落到月球表面，水平位移为x，则初速度增大2倍，水平位移变为2x，则解得【小问2解析】设月球表面的重力加速度为g0，月球质量为M，则一个质量为m的物体静止在月球上，则联立方程解得【小问3解析】万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得15.某同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好达到所能承受的最大拉力F（未知）被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动、小球的半径和空气阻力，试分析求解：（1）绳断时球的速度大小；（2）球落地时的速度大小；（3）绳能承受最大拉力F；（4）保持手的高度不变，只改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，要使球抛出的水平距离最大，则绳长应为多少？最大水平距离为多少？【答案】（1）（2）（3）（4），【解析】【小问1解析】绳断后小球做平抛运动，竖直方向上有水平方向上解得绳断时球的速度大小小问2解析】绳子断裂后小球做平抛运动，竖直方向上落地时的速度解得球落地时的速度大小为【小问3解析】绳子在断裂前做圆周运动的半径在圆周运动的最低点断裂，由牛顿第二定律得解得绳子承受的最大拉力【小问4解析】设绳长为，绳断时的速度为，绳承受的最大拉力不变，由牛顿第二定律得解得绳断后球做平抛运动，竖直方向位移为，水平位移为，竖直方向水平方向解得当时，有最大值，最大值2025年孝义市春季学期高一期中考试试题（卷）物理注意事项：1．答题前，考生务必用0.5mm黑色中性笔，将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。2．请把答案做在答题卡上，交卷时只交答题卡，不交试题，答案写在试题上无效。3．考试时间75分钟，满分100分。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。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.物理的学习除了知识外，更重要的是领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列关于物理思想与方法的说法中不正确的是（）A.探究加速度与力、质量的关系的实验方法是控制变量法B.利用蜡块、玻璃管研究合运动和分运动时应用了类比的思想C.在“卡文迪什扭秤装置测量引力常量G实验中”应用了放大法D.由，当非常小时，就可表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想【答案】B【解析】A．探究加速度与力、质量的关系时需控制变量，故A正确，不符合题意；B．研究合运动与分运动时，通过实验直接分解运动，属于等效替代法，故B错误，符合题意；C．卡文迪什扭秤通过镜面反射放大微小扭转角度，属于放大法，故C正确，不符合题意；D．由，当非常小时，就可表示物体在t时刻的瞬时速度，应用了极限思想，故D正确，不符合题意。本题选错误的，故选B。2.“打水漂”游戏中要使得石子在水面上一跳一跳地飞向远方，产生“水漂”的效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ，为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处以初速度水平抛出，不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g，抛出的石子（）A.在空中的运动时间为B.接触水面瞬间竖直方向的速度大小为C.接触水面瞬间的速度大小为D.要产生水漂初速度的最小值为【答案】D【解析】A．石子竖直方向做自由落体，根据解得，故A错误；B．竖直方向速度，故B错误；C．合速度，故C错误；D．速度方向与水面夹角满足又解得，故D正确。故选D。3.在一条宽度为200m的河中，水流速度为3m/s，某汽艇在静水中的速度为5m/s，该汽艇从河岸一边出发驶向对岸，已知，下列说法正确的是（）A.汽艇渡河的最短时间为50sB.汽艇渡河的最小位移为300mC.若汽艇航向与上游河岸成37°角渡河时，渡河位移最短D.汽艇渡河时间最短时，到达河对岸时沿河岸方向的位移为120m【答案】D【解析】A．当汽艇的航向正对岸时，汽艇渡河的时间最短，则有，故A错误；BC．由题知，某汽艇在静水中的速度为5m/s大于水流速度为3m/s，设汽艇的航向与上游河岸成角渡河，则汽艇沿河岸向上的分速度与向下的水流速度相抵消，此时合速度垂直河岸，则过河位移最短，为河的宽度，即200m，此时根据几何关系有解得即，故BC错误；D．当汽艇航向正对岸渡河，渡河时间最短时，为，水流方向位移为，故D正确。故选D4.如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，那么以下说法正确的是（）A.A、B、C、D点的线速度之比是B.A、B、C、D点的角速度之比是C.A、B、C、D点的周期之比是D.A、B、C、D点的向心加速度之比是【答案】D【解析】A．B、C、D属于同轴转动，具有相同的角速度，即根据解得A、C由皮带传动，具有相同的线速度，即所以，故A错误；B．A、C具有相同的线速度，根据解得而B、C、D具有相同的角速度，所以，故B错误；C．根据解得，故C错误；D．根据解得，故D正确。故选D。5.2024年11月3日，神舟十八号载人飞船与空间站组合体成功分离，航天员叶光富、李聪、李广苏即将踏上回家之旅。空间站组合体距离地面的高度为h，运动周期为T，绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知万有引力常量为G，地球半径为R，根据以上信息可知（）A.悬浮在空间站内的物体，不受力的作用B.空间站组合体的线速度大于第一宇宙速度C.空间站组合体的质量D.地球的密度【答案】D【解析】A．悬浮在空间站内的物体受到地球对它的吸引力，故A错误；B．第一宇宙速度即为近地卫星的线速度，由，可得同理可得空间站的运行速度为所以空间站组合体的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．根据万有引力提供向心力得地球质量，不能求出空间站质量m，故C错误；D．根据，得，故D正确。故选D。6.某次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，投出去的篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐中。已知投球点到篮筐的距离为10m，不考虑空气阻力，重力加速度g取。下列说法中正确的是（）A.篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为2.5mB.篮球离开手瞬间的速度与水平面的夹角小于45°C.投出去的篮球在相等时间内速度的变化量不同D.篮球投出在最高点的速度为5m/s【答案】A【解析】B．投出去的篮球做斜上抛运动，根据对称性可知，投球点和篮筐正好在同一水平面上，则篮球离开手瞬间的速度与水平方向的夹角与落入篮筐瞬间的速度与水平面的夹角相同为，故B错误；C．投出去的篮球只受重力作用，根据可知相等时间内速度的变化量相等，故C错误；D．篮球从最高点到落入篮筐的过程可视作平抛运动，篮球在最高点只有水平速度，设为，从最高点到入篮筐的时间为，则在水平方向有联立解得，，故D错误；A．经过的最高点到篮筐的竖直高度代入数据得，故A正确。7.某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为θ，运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动。圆周运动的半径为r，自行车和运动员的质量共为m，重力加速度为g，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（）A.自行车可能受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用B.当自行车的骑行速度为时，自行车不受赛道的摩擦力C.若运动员突然加速，仍沿原轨道做匀速圆周运动，自行车受到赛道的支持力一定增大D.若运动员突然减速，仍沿原轨道做匀速圆周运动，自行车受到赛道的摩擦力一定减小【答案】C【解析】A．向心力是效果力，不是实际受到的力，自行车受到重力、支持力，可能还有摩擦力作用，但不受向心力的作用，故A错误；B．当自行车不受赛道摩擦力时，自行车和运动员作为研究对象，做匀速圆周运动，设受到赛道的支持力为，方向垂直于赛道向上，根据牛顿第二定律，在竖直方向有沿半径方向有联立解得，故B错误；CD．若骑行速度，自行车仍沿原轨道做匀速圆周运动，则受到沿赛道向下的静摩擦力的作用，在竖直方向有沿半径方向有联立解得，若骑行速度，自行车仍沿原轨道做匀速圆周运动，则受到沿赛道向上的静摩擦力的作用，在竖直方向有沿半径方向有联立解得，综上分析，当运动员突然加速时，自行车受到赛道的支持一定增大；突然减速时，若骑行速度，则摩擦力增大，故C正确，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知该辆汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取。则以下说法正确的是（）A.汽车在前5s内的加速度为B.汽车在前5s内的牵引力为C.汽车的额定功率为40kWD.汽车的最大速度为30m/s【答案】AD【解析】AB．由图像可知，前5s内，汽车的加速度由牛顿第二定律解得汽车在前5s内的牵引力为，故A正确，B错误；C．汽车在5s末达到额定功率，故C错误；D．当汽车达到最大速度时，根据可得汽车的最大速度为，故D正确。故选AD。9.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学家称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别为：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是（）地球火星木星土星天王星海王星轨道半径（AU）1.01.55.29.51930A.各地外行星每年都会出现冲日现象B.在2015年内一定会出现木星冲日C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D.地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短【答案】BD【解析】根据开普勒第三定律，有解得故年=1.84年，年=11.86年，年=29.28年，年=82.82年，年=164.32年如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有解得故海王星相邻两次冲日的时间间隔为：年故天王星相邻两次冲日的时间间隔为：年土星相邻两次冲日的时间间隔为：年木星相邻两次冲日的时间间隔为：年A．各地外行星不是每年都会出现冲日现象，故A错误；B．木星绕太阳运动的周期约为11.86年，相邻两次冲日的时间间隔为1.09年，2014年1月6日木星冲日，在2015年内一定会出现木星冲日。故B正确；C．天王星相邻两次冲日的时间间隔是1.01年，而土星为1.04年。故C错误；D．由以上的分析可知，地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短。故D正确；故选BD10.如图甲，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为v，图像如图所示。下列说法正确的是（）A.小球的质量为B.当地的重力加速度大小为C.时，杆对小球弹力方向向下D.若，则杆对小球弹力大小为a【答案】ACD【解析】B．由图像可知当时，杆的弹力为0，则得当地的重力加速度，所以B选项错误；A．当时，杆对小球的弹力向上，则当时，杆的弹力得得，所以A选项正确；C．当时，所需的向心力大于重力，所以杆对小球的弹力向下，所以C选项正确；D．当时，得，所以D选项正确。故选ACD三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置。圆柱体放置在光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系。（1）该同学采用的实验方法为________。A.等效替代法 B.控制变量法C.理想化模型法 D.微小量放大法（2）若拉力传感器的示数为F，速度传感器的示数为v，保证圆柱体的质量和圆周运动的半径不变。实验小组通过改变转速测量出多组数据，作出了图乙所示的图像。该图像是一条直线，则图像横坐标x代表的可能是________。A.v B. C. D.（3）若在图乙中，直线的斜率为k，圆柱体做匀速圆周运动的半径为r，则圆柱体的质量________（用k、r表示）。【答案】（1）B（2）D（3）【解析】【小问1解析】保持质量和运动半径不变，探究向心力F与线速度的关系，用到了控制变量的方法。故选B。【小问2解析】题目中的图像是过原点的直线，则结合向心力公式可知图像横坐标代表的物理量可能是。故选D。【小问3解析】结合（2）可知直线的斜率所以圆柱体的质量为12.某同学利用如图甲所示的装置来测量弹射器弹出弹丸的速度，选用的器材为贴有白纸的屏、刻度尺、复写纸、支架等。实验时先用支架将弹射器固定好，接着弹射器向竖直屏水平发射弹丸，该弹丸通过碰撞复写纸在白纸上留下落点位置。将竖直屏向远离弹射器的方向移动，每次移动的距离均为0.3m，通过几次重复实验（每次发射前弹簧的压缩量均相同），挑选了一张有3个连续落点痕迹的白纸，部分测量数据如图乙所示。取重力加速度大小。（1）固定弹射器时确保弹射器水平是为了确保________。（2）根据测量的数据可知，弹丸从A点所在高度运动到B点所在高度的时间________，弹丸的水平初速度大小________，弹丸运动到B点前瞬间的速度大小________。（所有结果均保留两位有效数字）【答案】（1）弹丸离开弹射器后做平抛运动（2）0.103.04.2【解析】【小问1解析】弹丸离开弹射器后做平抛运动【小问2解析】由于竖直屏每次移动的距离均为，水平方向做匀速直线运动，所以、两点时间间隔和、两点间时间间隔相等，设为，竖直方向为匀加速直线运动，得得弹丸的初速度为到的中间时刻，弹丸运动到B点前瞬间竖直方向的速度弹丸运动到点前瞬时速度大小13.花样滑冰是冰