2020-2021学年高一年级下册期末考试物理试卷及答案解析

2020-2021学年高一下学期期末考试物理试卷

一.选择题（共10小题，满分40分，每小题4分）

1.（4分）如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从N点出发经P

点到达M点，已知弧长MP大于弧长PN,质点由N点运动到P点与从P点运动到M点

的时间相等。下列说法中正确的是（）

A.质点从N点运动到M点的过程中，速度大小保持不变

B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同

C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同

D.质点在NM间的运动可能是变加速曲线运动

2.（4分）某次空军演习，一架轰炸机在高空匀速水平飞行时投掷炸弹（每隔相同时间投掷

一颗），地面上的观察人员看到空中的飞机和炸弹所处的位置情景是下面四幅图中的哪一

幅（）

3.（4分）如图所示，DE是流速稳定的河流，河宽一定，现小船从A点渡河，笫一次船头

以速度W沿AB方向与河岸上游夹角为a,到达对岸；第二次船头以速度V2沿AC方向

与河岸下游夹角为p,到达对岸。VI、V2均指船在静水中的航速，其中V|>V2,若两次

航行的时间相等，则（）

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R

I)

A.a=pB.a<p

C.a>pD.无法比较a与。的大小

4.（4分）如图所示，两个啮合的齿轮，其中小齿轮半经为10cm,大齿轮半径为20cm,大

齿轮中C点离圆心02的距离为10cm,A、B两点分别为两个齿轮边缘上的点，则A、B、

C三点的（）

A.线速度方比是I：1：1

B.角速度之比是I：I：1

C.向心加速度之比是4：2：1

D.转动周期之比是1：1：2

5.（4分）如图所示，O点是近地点，I是地球同步卫星轨道，II是从地球上发射火星探测

器的转移轨道，IH是火星探测器在近火星点P制动后的圆形轨道，M点是I、II轨道的

交点，则（）

A.火星探测器和地球同步卫星在M点的速度相等

B.火星探测器在P点制动后进入轨道III运行时的速度约等于火星的第一宇宙速度

C.火星探测器在O点的速度等于地球的第一宇宙速度

D.火星探测器刚运动到P点时的速度一定等于火星的第一宇宙速度

6.（4分）对于时空观的认识，下列说法正确的是（）

A.相对论不能描述物体在低速运动时的规律

B.相对论具有普遍性，经典物理学是它在低速运动时的特例

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C.相对论的出现使经典物理学不再发挥作用

D.经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情

况下都适用

7.（4分）一列质量为m的动车，初速度为vo,以恒定功率P在平直轨道上运动经时间I

达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程中所受到的阻力f保持不变，则动车在时

间t内（）

A.做匀加速直线运动

B.加速度和速度均逐渐减小

C.牵引力的功率P=fVm

D.牵引力做功W=1mvm2-|mvo2

8.（4分）如图所示，两个可视为质点的相同物体a和b放在水平圆转盘上，且物体a、b

与转盘中心在同一条水平直线I：,物体a、b用细线连接，它们与转盘间的动摩擦因数相

同。当圆盘转动到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两物体的运动情况是（）

：AJ

A.物体a发生滑动，宽圆盘圆心越来越远

B.物体a仍随圆盘一起做匀速圆周运动

C.物体b仍随圆盘一起做匀速圆周运动

D.两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远

9.（4分）如图所示，粗糙水平面上有一汽车A,通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B,

使物体B匀速向右运动，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为a、p,二者

速度分别为VA和VB,则（）

A.汽车向右做减速运动

B.若图示位置a<B，则VAVVH

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C.若图示位置aV0,则VA=VB

D.若图示位置aV0,则VA>VB

10.（4分）一物块静止在粗糙程度均匀的水平地面上在0〜4s内所受水平拉力F随时间t

的变化关系图象如图甲所示，在0〜2s内的速度图象如图乙所示，最大静摩擦力大于滑

动摩擦力关于物块的运动，下列说法正确的是（）

A.物块的质量为2kg

B.在4s内物块的位移为8m

C.在4s内拉力F做功为16J

D.在4s末物块的速度大小为4m/s

二.填空题（共4小题，满分14分）

11.（4分）在船渡河问题中，设船在静水中的速度为VI,水流速度为V2,（vi>V2）o河宽

为d,则当VI与V2的夹角为时，船能够在最短时间内渡河；令V],V2的夹角为

则当cos6=时船渡河的位移最短。

12.（6分）某学校老师在研究性学习课上给同学们讲了两弹簧串联后的等效劲度系数k与

原两弹簧劲度系数片、k2的关系式为:该研究性学习小组为了证明这个结

论的正确性，设计了如图甲所示的实验，即把两根劲度系数分别为kl和k2的弹簧连接起

来进行探窕，已知重尢加速度为g。

（1）某次测最指针如图乙所示，指针示数为cm：

（2）设每个钩码的质量为m,若测量多次并计算得出每增加一个钩码指针A示数的平均

伸长量为AXA,指针B示数的平均伸长量为AXB,则可求得1<=,ki=,

111

k2=______o从而验证y=—+;—的正确性。

kgk2

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13.（2分）如图，水平桌面与地面的竖直局度差为H,B点与A点的竖直局度差为匕在

水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度vo被水平抛出，不计空气阻力，当

它到达B点时，其动能为,机械能为。以地面为零势能面。

14.（2分）如图所示，光滑半圆形轨道BC竖直固定在水平地面AB上，AB与半圆轨道在

B处相切，BC为直径。小物块（可视为质点）以某一速度从A向B运动，经过半圆轨

道最高点C时与轨道恰好无弹力，并从C点水平飞出后刚好落到A点。已知物块与地面

AB之间的动摩擦因数口=0.25,半圆轨道半径为R,重力加速度为g,则物块从A点出

发时的速度大小为。

三.实验题（共2小题，满分12分，每小题6分）

15.<6»）如图为研究平抛运动的实验装置。

（1）实验时需要下列哪个器材（填字母代号）。

A.弹簧秤

B.重锤线

C.打点计时器

（2）实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的一条轨迹。

下列一些操作要求，正确的是（填字母代号）

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A.每次必须由同一位置由静止释放小球

B.每次必须严格地等苑离下降水平板来记录小球位置

C.小球运动时不应与木板上的白纸相接触

D.记录的点应适当多一些

（3）实验时让小球先后三次从同一位置释放，将水立板从上往下依次放在如图1、2、3

的位置，且I与2的瞪直间距等于2与3的竖宜间距。若三次实验中，小球从抛出点到

落点的水平位移依次为XI、X2、X3,机械能的变化量依次为aEi、AE2SZ\E3,忽略空

气阻力的影响，下面分析正确的是（填字母代号）。

A.X2-X1=X3-X2»△E1=AE2=AE3

B.X2-X1>X3-X2»△E1=AE2=AE3

C.X2-X1>X3-X2»AEI<AE2<AE3

D.x?-xi<x?-x2.AEi<AE2<AE?

16.（6分）研究小组利用下图甲所示装置来探究动能定理。在左端带有滑轮的长木板上放

置一滑块，滑块通过细绳与小物体连接，滑块上端安装遮光片，在虚线P位置安装有光

电门，遮光片经过光电门时，数字计时器会记录遮光片的挡光时间。实验步骤如下：

甲乙

A.使用I分度的游标K尺测量遮光片的宽度，如图乙所示；

B.按图组装器材，调节滑轮高度使细绳与木板平行；

C.将滑块固定在某一位置.，使遮光片与0点对齐，测量。点与光电门P之间的距离X；

D.释放滑块，遮光片通过光电门，光电计时器记录的时间为I,得到滑块运动到虚线P

位置的速度；

E.改变滑块释放的位置0,重复实验，记录多组距离X和对应的时间t：

F.整埋器材，处埋数据。

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（1）步骤A中游标卡尺的读数为d=mm；

（2）步骤D中，滑块经过P位置时的速度大小v=（用题中字母表示）；

（3）步骤F中，该小组在坐标系中进行描点作图，应选用的坐标系为；

-9

A.x-v

B.x-v

C.x-v2

（4）关于实验的操作步骤，下列说法中正确的是；

A.释放滑块前，需要调整木板角度平衡摩擦力

B.实验不需要小物体质量m远小于滑块的质量M

C.不需要测量小物体质量m

D.需要测量滑块的质量M

（5）本实验的误差有一部分来源干滑块速度的获取，实验中步骤D获得的速度比真实速

度值（填“偏大”、“等于”、“偏小叽

四.计算题（共3小题，满分34分）

17.（10分）如图所示，长度为L的轻绳上端固定在天花板上O点，下端拴着质量为m的

小球，小球放在光滑水平面上。当把轻绳拉直时，轻绳与竖直方向的夹角0=60°,细

绳可■带动小球在水平面上做匀速圆周运动。求：

U）当球以角速度3尸移运动时，细绳的拉力卜干大小和水平面受到的压力FN；。

（2）当球以角速度再运动时，细绳的拉力FT大小及水平面受到的压力FW。

18.（12分）一架喷气式飞机，质量m—5.0X10年g,起飞过程从静止开始滑跑。当沼跑位

移达到L=5.3Xl（）2m时，速度恰好达到起飞速度。已知此过程中飞机受到的平均阻力是

飞机重量的0.02倍，飞机受到的牵引力F=1.8X1（）4N,求：

（I）此过程中飞机克服阻力做的功；

（2）此过程中飞机所受牵引力做的功；

（3）飞机的起飞速度c

19.（12分）探测器在X星球上捕捉到一重物下落，并自幼拍摄了下落过程的频闪照片，传

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I可地球的照片如图所示。已知频闪照相仪的频率为f,该星球的半径为R,万有引力常量

为G.若x星球上气体非常稀薄，忽略星球的自转，则根据题目和图片提供的信息，完

成下列问题。

（1）X星球的质量是多大？

（2）在X星球上发射卫星，最小发射速度是多少？

（3）若离X星球表而h的高处的一颗卫星做匀速圆周运动，该卫星的运行周期是多大？

>'2

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2020-2021学年高一下学期期末考试物理试卷

参考答案与试题解析

一.选择题（共10小题，满分40分，每小题4分）

1.（4分）如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下运动的一段轨迹。质点从N点出发经P

点到达M点，已知弧长MP大于弧长PN,质点由N点运动到P点与从P点运动到M点

的时间相等。下列说法中正确的是（）

A.质点从N点运动到M点的过程中，速度大小保持不变

B.质点在这两段时间火J的速度变化量大小相等，方向相同

C.质点在坟两段时间内的速度变化后人•小不相等，但方向相同

D.质点在NM间的运动可能是变加速曲线运动

【解答】解：A、因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，由于加速度不变，质

点做匀变速曲线运动，由力指向曲线凹面那一侧可知,质点从N点运动到M点的过程中，

相同时间内的路程不同，故速度大小发生了变化，故A错误；

BC、因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等、方向相同，故B正

确，C错误；

D、质点在NM间的运动加速度不变，是匀变速曲线运动，故D错误。

故选：Bo

2.（4分）某次空军演习，一架轰炸机在高空匀速水平飞行时投掷炸弹（每隔相同时间投掷

一颗），地面上的观察人员看到空中的飞机和炸弹所处的位置情景是下面四幅图中的哪一

幅（）

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【解答】解：炸弹离开轰炸机后做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，与去炸机

的运动情况相同，可知这些炸弹落地前均在同一条竖直线上，故B正确，ACD错误。

故选:Bo

3.（4分）如图所示，DE是流速稳定的河流，河宽一定，现小船从A点渡河，第一次船头

以速度vi沿AB方向与河岸上游夹角为a,到达对岸；第二次船头以速度V2沿AC方向

与河岸下游夹角为由到达对岸。VI、V2均指船在静水中的航速，其中V1>V2,若两次

航行的时间相等，则（）

A.a=pB.a<p

C.a>pD.无法比较a与0的大小

【解答】解：第一次船头沿AB航行，到达对岸，船头沿AB方向（即为船在静水中的

速度方向沿AB方向），

第二次船头沿AC方向（即为船在静水中的速度方向沿AC方向）到达对岸，

对在这两种情况下的船在静水中的速度进行分解，因两次航行的时间相等，所以在垂直

于河岸方向上的速度是相等的。其中vi>v2,因此两方向与河岸的夹角不相等，即a<0,

故B正确，ACD错误,

故选：Bo

4.（4分）如图所示，两个啮合的齿轮，其中小齿轮半径为10cm,大齿轮半径为20cm,大

齿轮中C点离圆心02的距离为10cm,A、B两点分别为两个齿轮边缘上的点，则A、B、

C三点的（）

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A.线速度之比是1：1：1

B.角速度之比是1：1：1

C.向心加速度之比是4：2：1

D.转动周期之比是1：1：2

【解答】解：A、同缘传动时，边缘点的线速度相等，故：VA=VB;

同轴传动时，角速度柱等，故：3B=3C：

根据题意，有：rA：rB：rc=1：2：I；

根据v=3r,由于（DB=a）c,故VB：vc=rB：rc=2：I；

故VA：VB：vc=2：2：I,故A错误；

B、根据v=u）r,由于VA=VB,故COA：o）B=rB：FA=2：1；

故3A：（DB：3C=「B：FA=2:1:1,故B错误；

C、向心加速度之比为：Q,：Q》：。。=善：-r：善二4：2：1»故C正确；

•arbrc

D、转动周期之比为：Ta：Th：Tc=-y-=1：2：2>故D错误；

孙3B3c

故选：Cu

5.（4分）如图所示，O点是近地点，I是地球同步卫星轨道，H是从地球上发射火星探测

器的转移轨道，山是火星探测器在近火星点P制动后的圆形轨道，M点是I、H轨道的

交点，则（）

A.火星探测器和地球同步卫星在M点的速度相等

B.火星探测器在P点制动后进入轨道m运行时的速度约等于火星的第一宇宙速度

C.火星探测器在O点的速度等于地球的第一宇宙速度

D.火星探测器刚运动到P点时的速度一定等于火星的第一宇宙速度

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【解答】解：A、火星探测器在M点相对于同步轨道一定是做离心运动，其速度一定大

于地球同步卫星在M点的速度，故A错误；

B、第一宇宙速度等于卫星近中心天体做匀速圆周运动的速度，所以火星探测器在P点制

动后进入轨道HI运行时的速度约等于火星的第•宇宙速度，故B正确：

C、火星探测器在O点箱对于近地圆轨道做离心运动，其速度大于地球的第一宇宙速度，

故C错误；

D、火星探测器刚运动到P点时需要点火制动后才能进入川轨道做匀速圆周运动，而卫

星在IH轨道运行时的速度约等于火星的第一宇宙速度，所以火星探测器刚运动到P点时

的速度一定大于火星佗第一宇宙速度，故D错误。

故选：Bo

6.（4分）对于时空观的认识，下列说法正确的是（）

A.相对论不能描述物体在低速运动时的协律

B.相对论具有普遍性，经典物理学是它在低速运动时的特例

C.相对论的出现使经典物理学不再发挥作用

D.经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情

况下都适用

【解答】解：AB、相对论具有普遍性，经典物理学是它在低速运动时的特例，故A错误，

B正确；

C、相对论并没有否定经典物理学，在宏观物体及低速运动经典物理学仍适用，故C错

误；

D、经典物理学适用于宏观物体及低速运动，不适用微观物质和高速运动，故D错误。

故选：Bo

7.（4分）一列质量为m的动车，初速度为vo,以恒定功率P在平直轨道上运动经时间I

达到该功率下的最大速度vm,改动车行驶过程中所受到的阻力「保持不变，则动车在时

间t内（）

A.做匀加速直线运动

B.加速度和速度均逐渐减小

C.牵引力的功率P=fVm

D.牵引力做功W=invo2

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【解答】解：AB、根据牛顿第二定律得：F奉-f=ma,而F^v=P,动车的速度在增大，

则牵引力在减小，故加速度在减小，故AB错误；

C、当加速度为零时，速度达到最大值为vm,此时牵引力的大小等于阻力f,故功率P=

fvn”故C正确；

2

D、设克服摩擦力做功为Wr,根据动能定理得：W^-Wf=|mvm-imvo,所以牵引力

做功W=|mvm2-|mvo2+Wt,故D错误.

故选：Co

8.（4分）如图所示，两个可视为质点的相同物体a和b放在水平圆转盘上，且物体a、b

与转盘中心在同一条水平直线上，物体a、b用细线连接，它们与转盘间的动摩擦因数相

同。当圆盘转动到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两物体的运动情况是（）

bJ

A.物体a发生滑动，离圆盘圆心越来越远

B.物体a仍随圆盘一起做匀速圆周运动

C.物体b仍随圆盘一起做匀速圆周运动

D.两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远

【解答】解：当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，a物体靠细线的拉力与圆盘的最

大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以浇断细线后，a所受最大静摩擦力不

足以提供其做圆周运动所需要的向心力，a要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是

b所需要的向心力小于b的最大静摩擦力，所以b仍保持相对圆盘静止状态，故AC正确，

BD错误。

故选：AC。

9.（4分）如图所示，粗糙水平面上有一汽车A,通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B,

使物体B匀速向右运动，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为a、小二者

速度分别为VA和VB,则（）

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A.汽车向右做减速运动

B.若图示位置a<。，则VAVVB

C.若图示位置则VA=VB

D.若图示位置aV0,则VA>VB

【解答】解：对汽车A的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方

向的速度大小为VAcosa：

对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小

为VBCOSp,

由于沿着绳子方向速度大小相等，则有：VACOSa=VBCOSp

A.由于物体B匀速向右运动，则VB不变，a减小,B变大，则VA减小，即汽车向右做

减速运动，故A正确；

BCD.若图示位置aV0,则cosa>cos0,则VA<VB.故B.正确，CD错误。

故选：ABo

10.（4分）一物块静止在粗糙程度均匀的水平地面上在0〜4s内所受水平拉力F随时间I

的变化关系图象如图中所示，在0〜2s内的速度图象如图乙所示，最大静摩擦力大于滑

动摩擦力关丁物块的运动，下列说法正确的是（）

甲

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A.物块的质量为2kg

B.在4s内物块的位移为8m

C.在4s内拉力F做功为16J

D.在4s末物块的速度大小为4m/s

【解答】解：A、由图可知，1-2s内物体做匀速运动，故说明摩擦力大小f=F=2N；

0-Is内做句加速运动，加速度a=绥=4/n/s2

由牛顿第二定律可得F-f=ma

其中F=6N,解得m=lkg,

故A错误；

B、2s后受到的合力FyF+f=2N+2N=4N,方向与运动方向相反，物体做匀减速运动，

晨

加速度大小优=噎=4m/s2

匀减速至停止的时间t=，=ls

则t=3s末速度减为零，此后保持静止，故4s内的位移x=x4m=8m,故B正确；

C、根据动能定理可知WF・fx=O

解得WF=2X8J=16J,故C正确；

D、由B中分析可知，4s末的速度大小为零，故D错误。

故选：BCo

二.填空题（共4小题，满分14分）

11.（4分）在船渡河问题中，设船在静水中的速度为vi,水流速度为V2,（vi>V2）。河宽

为d,则当vi与V2的夹角为90°时,船能够在最短时间内渡河；令vi,V2的夹角为

6,则当cos0=-孑时船渡河的位移最短。

【解答】解：将船实际的速度（合速度）分解为垂直河岸方向和平行河岸方向上的两个

分速度，垂直分速度影响渡河的时间，而平行分速度只影响平行河岸方向上的位移。欲

使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向，即VI与V2的夹角为90°。

欲使船渡河航程最短，应使合运动的速度方向垂直河岸渡河，令vi,V2的夹角为3如

图，则cosg-%

vi

故答案为：90。，一黑

V1

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Vi

12.（6分）某学校老师在研究性学习课上给同学们讲了两弹簧串联后的等效劲度系数k与

原两弹簧劲度系数ki,k2的关系式为:+3,该研究性学习小组为了证明这个结

kk]k2

论的正确性，设计了如图甲所示的实验，即把两根劲度系数分别为kl和k2的弹簧连接起

来进行探究，已知重力加速度为g。

（1）某次测量指针如图乙所示，指针示数为16.00cm：

（2）设每个钩码的质量为m,若测量多次并计算得出每增加一个钩码指针A示数的平均

伸长量为AXA,指针B示数的平均伸长量为^XB,则可求得k=mg,%=

—^xA+^xB—

—，k2=—,从而验证;=；+；的正确性。

的

LXA———kk2

【解答】解：（1）由佟乙所示刻度尺可知，其分度值为1mm,示数为16.00cm。

（2）钩码静止，处于平衡状态，由平衡条件得：

mg=k（AXA+AXB）,mg=kiAxA>mg=k2AxB»

解得.k=—曾—匕=皿匕=理.

如先安%unn°、mgmgmg

故答案为：（1）16.00；（2）---------；----；----□

hxA+^xB△芍42XB

13.（2分）如图，水平桌面与地面的竖直高度差为H,B点与A点的竖直高度差为h,在

水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度vo被水平抛出，不计空气阻力，当

11

它到达B点时，其动能为:mv（）2+mBh,机械能为—二运量如里旦_。以地面为零势能

第16页共23页

面。

i〃—〃〃〃—〃〃〃，

【解答】解：因为平抛运动过程中只受重力，所以物体在运动的过程中机械能守恒，取

地面为零势能面，物体从A点运动到B的过程中，由机械能守恒定律有:

[

EkB+mg(H-h)=々mvcr+mgH

解得物体到达B点的动能为：EkB=1mvo2+mgh

取地面为零势能面，因为机械能守恒，故在B点的机械能与A点的机械能一样，即物体

1

到达B点的机械能为：EB=ymvQ+mgH

故答案为：|mvo2+mgh,1mvo2+mgH

14.（2分）如图所示，光滑半圆形轨道BC竖直固定在水平地面AB上，AB与半圆轨道在

B处相切，BC为直径。小物块（可视为质点）以某一速度从A向B运动，经过半圆轨

道最高点C时与轨道恰好无弹力，并从C点水平飞出后刚好落到A点。已知物块与地面

AB之间的动摩擦因数口=0.25,半圆轨道半径为R，重力加速度为g,则物块从A点出

发时的速度大小为—胸心。

【解答】解：（I）最高点C时与轨道恰好无弹力，由牛顿第二定律得:

mg=Vc

小物块从C点落回AB轨道上，做平抛运动，由平抛运动规律得：

2R=^gt2

x=vct

小物块从A到C的运动过程中，由动能定理得:

1j1j

-pmgx-mg*2R=2m迩~2mvA

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解得：VA=j6gR

故答案为：病证

三.实验题（共2小题，满分12分，每小题6分）

15.（6分）如图为研究平抛运动的实验装置。

（1）实验时需要下列哪个器材」（填字母代号，

A.弹簧秤

B.重锤线

C.打点计时器

（2）实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的一条轨迹。

下列一些操作要求，正确的是一ACD（填字母代号）

A.每次必须由同一位置由静止释放小球

B.每次必须严格地等距离下降水平板来记录小球位胃

C.小球运动时不应与木板上的白纸相接触

D.记录的点应适当多一些

（3）实验时让小球先后三次从同一位置释放，将水立板从上往下依次放在如图1、2、3

的位置，且1与2的竖直间距等于2与3的竖直间距。若三次实验中，小球从抛出点到

落点的水平位移依次为XI、X2、X3,机械能的变化量依次为AEi、Z\E2、ZXE3,忽略空

气阻力的影响，下面分析正确的是」（填字母代号

A.X2-X1=X3-X2»AE1=AE2=AE3

B.X2-X|>X3-X2»AE|=AE2=AE3

C.X2-X|>X3-X2»AE|<AE2<AE3

D.X2-X1<X3-X2»△E1<AE2<AE3

【解答】解：（1）做“研窕平抛物体的运动”实验时，需要木板、小球、斜槽、铅笔、

图钉、白纸、米尺、重垂线；

米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标；

重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内，使具与小球运动平面平行；

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时间可以通过竖直方向做自由落体运动去求解，故不需要弹簧秤与打点计时器，故AC

错误，B正确。

故选：B

（2）A、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以

保证获得相同的初速度，故A正确；

B、记录小球经过不同高度的位置时，每次不必严格地等距离下降，故B错误；

C、做平抛运动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，小球运动

时不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力的影响，故C正确；

D、要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确。

故选：ACDo

（3）因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，

则下落相等位移的时间越来越短,水平方向卜做匀速直线运动,所以：X2-X|>X3-X2.

因为平抛运动的过程中，只有重力做功，

所以机械能守恒，则，AEI=AE2=AE3O

综上所述，故B正确，A、C、D错误。

故选：Bo

故答案为：（1）B；（2）ACD：（3）Bo

16.（6分）研究小组利用卜图甲所示装置来探究动能定理。在左端带有滑轮的长木板上放

置一滑块，滑块通过细绳与小物体连接，滑块上端安装遮光片，在虚线P位置安装有光

电门，遮光片经过光电门时，数字计时器会记录遮光片的挡光时间。实验步骤如下：

A.使用十分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，如图乙所示；

B.按图组装器材，调节滑轮高度使细绳与木板平行；

C.将滑块固定在某一位置，使遮光片与0点对齐，测量O点与光电门P之间的距离x；

D.移放滑块，遮光片通过光电门，光电计时器记录的时间为I,得到滑块运动到虚线P

位置的速度；

E.改变滑块释放的位置。，重复实验，记录多组距离x和对应的时间t：

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F.整理器材，处理数据。

（1）步骤A中游标卡尺的读数为d=5.4mm：

（2）步骤D中，滑块经过P位置时的速度大小v=_，_（用题中字母表示）；

（3）步骤F中，该小组在坐标系中进行描点作图，应选用的坐标系为C；

-9

A.x-v~

B.x-v

C.x-v2

（4）关于实验的操作步骤，下列说法中正确的是工£；

A.释放滑块前，需要调整木板角度平衡摩擦力

B.实验不需要小物体质量m远小于滑块的质量M

C.不需要测量小物体质量m

D.需要测量滑块的质量M

（5）本实验的误差有一部分来源于滑块速度的获取，实验中步骤D获得的速度比真实速

度值偏大（填“偏大”、“等于"、“偏小”]

【解答】解：（1）游标卡尺的分度值为0.1mm,根据游标卡尺的读数规则，主尺刻度为

5mm,游标尺读数为4X0.1mm=0.4mm,则遮光片宽度：d=5.4mm。

（2）根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，滑块经过P位置时的速度大小：v=?

（3）研究滑块从O运动到P的过程，合外力做功：W=Fx,

1

动能变化量：△Ek=2M"2

根据动能定理可知，合外力做功等于动能变化量，W=AEk,即FX=|MV2,为直观分

析，在坐标系中进行描点作图，应选用的坐标系为X・v2,故C正确，AB错误。

故选：Co

（4）分析FX=£MI;2,F为合外力，可以包括摩擦力，在滑块运动过程中，F恒定不变，

只要X-\，2为倾斜直线，则可以证明合外力做功与动能变化量的关系，故不需要平衡摩

擦力，也不需要小物体质量m远小于滑块的质量M：不需要测量小物体和滑块的质量,

故BC正确，AD错误，

故选：BCa

（5）本实验的误差有一部分来源于滑块速度的获取，实验中步骤D获得的速度是利用中

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间时刻的瞬时速度代替通过P点的速度，故测量值比真实速度偏大。

d

故答案为：（1）5.4；（2）-；（3）C；（4）BC；（5）偏大。

t

四.计算题（共3小题，满分34分）

17.（10分）如图所示，长度为L的轻绳上端固定在天花板上O点，下端拴着质量为m的

小球，小球放在光滑水平面上。当把轻绳拉直时，轻绳与竖直方向的夹角0=60°,细

绳可带动小球在水平面上做匀速圆周运动。求：

（1）当球以角速度31=册运动时,细绳的拉力FT大小和水平面受到的压力FN；。

（2）当球以角速度s=J单运动时，细绳的拉力FT大小及水平面受到的压力FW。

【解答】解：（1）对小球受力分析，作出力图如图1.球在水平面内做匀速圆周运动，由

重力、水平面的支持尢和绳子拉力的合力提供向心力，则根据牛顿第二定律，

水平方向有:水平