注意事項：
1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息
2．請將答案正確填寫在答題卡上
第I卷（選擇題）
請點擊修改第I卷的文字說明
一、單選題(本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每個小題給出的四個選項中，只有一個符合要求)
1．關(guān)于曲線運動，下面說法正確的是（ ）
A．物體運動狀態(tài)改變著，它一定做曲線運動
B．物體做曲線運動，它的運動狀態(tài)一直不變
C．物體做曲線運動時，它的加速度的方向始終和速度的方向一致
D．物體做曲線運動時，它的加速度的方向始終和所受到的合外力方向相同
2．“刀削面”是一種廣受消費者喜愛的面食，傳統(tǒng)的操作手法是一手托面一手拿刀，直接將面削到開水鍋里。如圖所示，廚師將小面圈沿鍋的某條半徑方向水平削出，小面圈距鍋的高度，與鍋沿的最近水平距離，鍋可視為半徑的半球殼（不計鍋的厚度），水面到鍋底的距離。不計一切阻力，小面圈的運動可視為平拋運動，則（ ）
A．落入鍋中的小面圈速度的變化量均相同
B．落入鍋中的小面圈，速度范圍為
C．直接落入水中的小面圈，速度范圍為
D．直接落入水中的小面圈，速度范圍為
3．利用兩個大小不同的齒輪來達到改變轉(zhuǎn)速的自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖如圖所示。已知大齒輪的齒數(shù)為45個，小齒輪的齒數(shù)為15個，后輪直徑約為小齒輪直徑的10倍。假設(shè)腳踏板在1s內(nèi)轉(zhuǎn)2圈，下列說法正確的是（ ）
A．小齒輪在1s內(nèi)也轉(zhuǎn)2圈
B．大齒輪邊緣與小齒輪邊緣的線速度之比為
C．后輪與小齒輪的角速度之比為
D．后輪邊緣與大齒輪邊緣的線速度之比為
4．一艘小船在靜水中的速度是5m/s，一條河寬為60m，河水流速是4m/s，下列說法正確的是（ ）
A．小船渡過這條河的最短時間是15s
B．小船在這條河中運動的最小速度是3m/s
C．小船渡過這條河的最小位移是60m
D．小船渡過這條河的最小位移是80m
5．在東北嚴寒的冬天，有一項“潑水成冰”的游戲，具體操作是把一杯滾燙的開水按一定的弧線均勻快速地潑向空中，潑灑出的小水珠和熱氣被瞬間凝結(jié)成冰而形成壯觀的場景。如圖甲所示是某人玩潑水成冰游戲的精彩瞬間，其示意圖為圖乙。假設(shè)潑水過程中杯子的運動看成勻速圓周運動，人在內(nèi)把杯子旋轉(zhuǎn)了。下列說法不正確的是（ ）
A．P位置的小水珠速度方向沿2方向
B．杯子在P位置時的向心加速度方向沿方向
C．杯子在旋轉(zhuǎn)時的角速度大小為
D．杯子在旋轉(zhuǎn)時的線速度大小約為
6．如圖所示，如果把鐘表上的時針、分針、秒針的運動看成勻速圓周運動，那么，從它的分針與時針第一次重合至第二次重合，中間經(jīng)歷的時間為（ ）
A．B．C．D．12h
7．如圖所示，“嫦娥三號”的環(huán)月軌道可近似看成圓軌道，觀察“嫦娥三號”在環(huán)月軌道上的運動，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間t通過的弧長為l，該弧長對應的圓心角為θ弧度，則下列說法正確的是（ ）
A．“嫦娥三號”的線速度不變
B．“嫦娥三號”的向心加速度為
C．若，這段時間內(nèi)“嫦娥三號”的速度變化量的大小
D．若，這段時間內(nèi)“嫦娥三號”的為
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，管道半徑為R，小球直徑略小于管徑（管徑遠小于R），則下列說法正確的是（重力加速度為g）（ ）
A．小球通過最高點時的最小速度
B．小球通過最高點時的最小速度vmin＝0
C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力
D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力
9．2021年2月10日，“天問一號”探測器成功進入環(huán)繞火星橢圓軌道，在橢圓軌道的近火點（接近火星表面）制動后順利進入近火軌道，點為近火軌道上的另一點，點是橢圓軌道的遠地點，橢圓軌道的半長軸等于圓形軌道的直徑，如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．探測器在點的速度最大
B．探測器在點與橢圓軌道上的點的加速度大小相等
C．探測器在橢圓軌道上點與點的速度之比為
D．探測器在橢圓軌道與圓軌道上的周期之比為
10．木星“沖日”是指地球、木星在各自軌道上運行到太陽、地球和木星排成一條直線或近乎一條直線，地球位于太陽與木星之間，“沖日”時木星距離地球最近，也最明亮。已知木星的公轉(zhuǎn)周期約為12年，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的320倍，半徑約為地球半徑的11倍，下列說法正確的是（ ）
A．地球運行的加速度比木星的大
B．木星與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為12∶1
C．此次“沖日”現(xiàn)象后，經(jīng)過約1.09年會再次出現(xiàn)
D．木星與地球密度之比約為1∶4
第II卷（非選擇題）
請點擊修改第II卷的文字說明
三、實驗題(本大題共2小題，共18分)
11．（12分）某同學探究平拋運動的待點。
（1）用如圖1所示裝置探究平拋運動豎直分運動的待點。用小錘打擊彈性金屬片后，A球沿水平方向飛出，同時B球被松開并自由下落，比較兩球的落地時間。
①關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_______（選填選項前的字母）。
A．A、B兩球應選用體積小、質(zhì)量大的小球
B．打擊彈性金屬片后兩球需要落在同一水平面上
C．比較兩球落地時間必須要測量兩球下落的高度
②多次改變A、B兩球釋放的高度和小錘敲擊彈性金屬片的力度，發(fā)現(xiàn)每一次實驗時都只會聽到一下小球落地的聲響，由此____說明A球豎直方向分運動為自由落體運動，_________說明A球水平方向分運動為勻速直線運動。（選填“能”或“不能”）
（2）用如圖2所示裝置研究平拋運動水平分運動的特點。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直硬板上。A球沿斜槽軌道PQ滑下后從斜槽末端Q飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，A球會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，依次重復上述操作，白紙上將留下一系列痕跡點。
①下列操作中，必要的是_______（選填選項前的字母）。
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽末段保持水平
B．每次需要從不同位置靜止釋放A球
C．通過調(diào)節(jié)使硬板保持豎直
D．盡可能減小A球與斜槽之間的摩擦
②某同學用圖2的實驗裝置得到的痕跡點如圖3所示，其中一個偏差較大的點產(chǎn)生的原因，可能是該次實驗__________（選填選項前的字母）。
A．A球釋放的高度偏高
B．A球釋放的高度偏低
C．A球沒有被靜止釋放
D．擋板MN未水平放置
（3）某同學用平滑曲線連接這些痕跡點，得到圖4所示A球做平拋運動的軌跡。請利用該軌跡和（1）中得出的平拋運動豎直方向分運動的特點，說明怎樣確定平拋運動水平分運動是勻速直線運動。__________
12．（6分）在“探究向心力大小的表達式”實驗中，所用向心力演示器如圖a所示。圖b是演示器部分原理示意圖：其中皮帶輪①、④的半徑相同，輪②的半徑是輪⑤的2倍，輪③的半徑是輪⑥的3倍，標尺上黑白格的長度相等。A、B、C為三根固定在轉(zhuǎn)騰上的擋板，可與轉(zhuǎn)臂上做圓周運動的實驗球產(chǎn)生擠壓，從而提供向心力，圖a中的左標尺和右標尺可以顯示出兩球所受向心力的大小關(guān)系?？晒┻x擇的實驗球有：質(zhì)量均為m的球1和球2，質(zhì)量為的球3.
（1）通過本實驗可以得到的結(jié)果有_____________
A．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比
B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成反比
C．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比
D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比
（2）把球1和球3分別放在擋板A和擋板C處，使它們的運動半徑相間，調(diào)整塔輪上的皮帶的位置，探究向心力的大小與小球的質(zhì)量的關(guān)系時，皮帶應該放在_____________層（填“上”“中間”或“下”）
（3）當皮帶放在變速塔輪中間層，小球1和小球3分別放在擋板B和擋板C處時，標尺露出的格子數(shù)之比為_____________。
四、解答題(本大題共3小題，共36分)
13．（10分）如圖所示，長度為的細繩上端固定在天花板上點，下端拴著質(zhì)量為的小球。當把細繩拉直時，細繩與豎直線的夾角為，此時小球靜止于光滑的水平桌面上。小球視為質(zhì)點，重力加速度取，，。求：
（1）當小球以多大的線速度做勻速圓周運動時，小球在桌面上運動但對桌面無壓力？
（2）當小球以角速度做勻速圓周運動時，細繩的張力為多大？
14．（12分）如圖所示，摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高頂部水平高臺，接著以水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑為，人和車的總質(zhì)量為，特技表演的全過程中，阻力忽略不計。（計算中取，，。）求：
（1）從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s；
（2）人和車運動到達圓弧軌道A點時對軌道的壓力大?。唬ㄔ贏點的速度偏轉(zhuǎn)角為）
（3）人和車運動到圓弧軌道最低點O速度，此時對軌道的壓力大小。
15．（14分）2021年10月16日，我國發(fā)射了神舟十三號載人飛船，與空間站組合體完成自主快速交會對接，為我國空間站后續(xù)建造任務奠定基礎(chǔ)。已知神舟十三號與空間站組合體完成對接后在軌道上運行可視為勻速圓周運動，它們飛行圈所用時間為t。已知它們的總質(zhì)量為m，距地面的高度為h，地球半徑為R，引力常量為G。求：
（1）神舟十三號與空間站組合體對接后，地球?qū)λ鼈兊娜f有引力的大小F；
（2）地球的質(zhì)量M；
（3）地球表面的重力加速度g。
2022-2023學年度高一物理下學期期中考試模擬卷01
考試時間：75分鐘
注意事項：
1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息
2．請將答案正確填寫在答題卡上
第I卷（選擇題）
請點擊修改第I卷的文字說明
一、單選題(本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每個小題給出的四個選項中，只有一個符合要求)
1．關(guān)于曲線運動，下面說法正確的是（ ）
A．物體運動狀態(tài)改變著，它一定做曲線運動
B．物體做曲線運動，它的運動狀態(tài)一直不變
C．物體做曲線運動時，它的加速度的方向始終和速度的方向一致
D．物體做曲線運動時，它的加速度的方向始終和所受到的合外力方向相同
【答案】D
【詳解】A．物體運動狀態(tài)時刻改變著，它可能做直線運動，如勻變速直線運動，故A錯誤；
B．物體做曲線運動，它的速度方向一定在改變，即運動狀態(tài)一定在改變，故B錯誤；
C．物體做曲線運動時，它的加速度的方向始終和速度的方向不共線，故C錯誤；
D．根據(jù)牛頓第二定律可知物體做曲線運動時，它的加速度的方向始終和所受到的合外力方向相同，故D正確。
故選D。
2．“刀削面”是一種廣受消費者喜愛的面食，傳統(tǒng)的操作手法是一手托面一手拿刀，直接將面削到開水鍋里。如圖所示，廚師將小面圈沿鍋的某條半徑方向水平削出，小面圈距鍋的高度，與鍋沿的最近水平距離，鍋可視為半徑的半球殼（不計鍋的厚度），水面到鍋底的距離。不計一切阻力，小面圈的運動可視為平拋運動，則（ ）
A．落入鍋中的小面圈速度的變化量均相同
B．落入鍋中的小面圈，速度范圍為
C．直接落入水中的小面圈，速度范圍為
D．直接落入水中的小面圈，速度范圍為
【答案】D
【詳解】A．小面圈做平拋運動，出發(fā)點相同，落入鍋中的位置不同，即下落時間不一定相同，根據(jù)
易知，落入鍋中的小面圈速度的變化量不一定相同。故A錯誤；
B．落入鍋中的小面圈，恰好落在鍋的左側(cè)邊緣處，水平速度最小，有
恰好落在鍋的右側(cè)邊緣處，水平速度最大，有
又
聯(lián)立，可得
故B錯誤；
CD．直接落入水中的小面圈，由幾何關(guān)系可知最小速度對應的水平分位移為
根據(jù)平拋運動規(guī)律，有
，
解得
因為
所以直接落入水中的小面圈，最小速度為
同理，直接落入水中的小面圈，由幾何關(guān)系可知最大速度對應的水平分位移為
又
解得
直接落入水中的小面圈，速度范圍為
故C錯誤；D正確。
故選D。
3．利用兩個大小不同的齒輪來達到改變轉(zhuǎn)速的自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖如圖所示。已知大齒輪的齒數(shù)為45個，小齒輪的齒數(shù)為15個，后輪直徑約為小齒輪直徑的10倍。假設(shè)腳踏板在1s內(nèi)轉(zhuǎn)2圈，下列說法正確的是（ ）
A．小齒輪在1s內(nèi)也轉(zhuǎn)2圈
B．大齒輪邊緣與小齒輪邊緣的線速度之比為
C．后輪與小齒輪的角速度之比為
D．后輪邊緣與大齒輪邊緣的線速度之比為
【答案】D
【詳解】AB．齒輪的齒數(shù)與半徑成正比，因此大齒輪的半徑是小齒輪半徑的3倍，大齒輪與小齒輪是鏈條傳動，邊緣點線速度大小相等，由線速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知，腳踏板在1s內(nèi)轉(zhuǎn)2圈，小齒輪在1s內(nèi)轉(zhuǎn)6圈，故AB錯誤；
CD．后輪與小齒輪為同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，由線速度與角速度關(guān)系可知，由于后輪直徑約為小齒輪直徑的10倍，則后輪邊緣與小齒輪邊緣的線速度之比為，則后輪邊緣與大齒輪邊緣的線速度之比為，故C錯誤，D正確；
故選D。
4．一艘小船在靜水中的速度是5m/s，一條河寬為60m，河水流速是4m/s，下列說法正確的是（ ）
A．小船渡過這條河的最短時間是15s
B．小船在這條河中運動的最小速度是3m/s
C．小船渡過這條河的最小位移是60m
D．小船渡過這條河的最小位移是80m
【答案】C
【詳解】A．當船速垂直于河岸時，過河時間最短，最短時間為
A錯誤；
B．當船在河中逆流而上，船速方向與水流方向相反，此時小船在這條河中運動的速度最小
5m/s-4m/s=1m/s
B錯誤；
CD．由于船速大于水速度，作圖如圖所示
當圖中
即有
時，船的運動軌跡垂直于河岸，可知最小位移為河寬60m，C正確，D錯誤。
故選C。
5．在東北嚴寒的冬天，有一項“潑水成冰”的游戲，具體操作是把一杯滾燙的開水按一定的弧線均勻快速地潑向空中，潑灑出的小水珠和熱氣被瞬間凝結(jié)成冰而形成壯觀的場景。如圖甲所示是某人玩潑水成冰游戲的精彩瞬間，其示意圖為圖乙。假設(shè)潑水過程中杯子的運動看成勻速圓周運動，人在內(nèi)把杯子旋轉(zhuǎn)了。下列說法不正確的是（ ）
A．P位置的小水珠速度方向沿2方向
B．杯子在P位置時的向心加速度方向沿方向
C．杯子在旋轉(zhuǎn)時的角速度大小為
D．杯子在旋轉(zhuǎn)時的線速度大小約為
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)圖乙水珠做離心運動的方向可知杯子旋轉(zhuǎn)方向為逆時針，故可知P位置的小水珠速度方向沿2方向，A正確；
B．向心加速度方向指向圓心，故杯子在P位置時的向心加速度方向沿方向，B正確；
C．杯子在旋轉(zhuǎn)時的角速度大小為
C正確；
D．杯子在旋轉(zhuǎn)時的運動半徑大約為，故線速度大小約為
D錯誤。
本題選錯誤的，故選D。
6．如圖所示，如果把鐘表上的時針、分針、秒針的運動看成勻速圓周運動，那么，從它的分針與時針第一次重合至第二次重合，中間經(jīng)歷的時間為（ ）
A．B．C．D．12h
【答案】C
【詳解】分針的周期為1h，時針的周期為12h，兩者的周期比為
分針與時針從第1次重合到第2次重合有
即
又
所以有
故選C。
7．如圖所示，“嫦娥三號”的環(huán)月軌道可近似看成圓軌道，觀察“嫦娥三號”在環(huán)月軌道上的運動，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時間t通過的弧長為l，該弧長對應的圓心角為θ弧度，則下列說法正確的是（ ）
A．“嫦娥三號”的線速度不變
B．“嫦娥三號”的向心加速度為
C．若，這段時間內(nèi)“嫦娥三號”的速度變化量的大小
D．若，這段時間內(nèi)“嫦娥三號”的為
【答案】C
【詳解】A．“嫦娥三號”的線速度方向在不斷改變，A錯誤；
B．“嫦娥三號”的運轉(zhuǎn)半徑為
線速度為
可知向心加速度為
B錯誤；
C．若
這段時間內(nèi)“嫦娥三號”的速度變化量、初速度與末速度恰好構(gòu)成等邊三角形，速度變化量的大小為，C正確；
D．若
這段時間內(nèi)“嫦娥三號”的速度變化量的大小為，
D錯誤；
故選C。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，管道半徑為R，小球直徑略小于管徑（管徑遠小于R），則下列說法正確的是（重力加速度為g）（ ）
A．小球通過最高點時的最小速度
B．小球通過最高點時的最小速度vmin＝0
C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力
D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力
【答案】BC
【詳解】AB．小球沿管道上升到最高點時的速度可以為0，故A錯誤，B正確；
C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，由外側(cè)管壁對小球的作用力FN與小球重力在背離圓心方向的分力Fmg的合力提供向心力，即
因此，外側(cè)管壁一定對球有作用力，而內(nèi)側(cè)管壁無作用力，故C正確；
D．小球在水平線ab以上的管道中運動時，當只有重力提供向心力時，外側(cè)管壁對小球無作用力，故D錯誤。
故選BC。
9．2021年2月10日，“天問一號”探測器成功進入環(huán)繞火星橢圓軌道，在橢圓軌道的近火點（接近火星表面）制動后順利進入近火軌道，點為近火軌道上的另一點，點是橢圓軌道的遠地點，橢圓軌道的半長軸等于圓形軌道的直徑，如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．探測器在點的速度最大
B．探測器在點與橢圓軌道上的點的加速度大小相等
C．探測器在橢圓軌道上點與點的速度之比為
D．探測器在橢圓軌道與圓軌道上的周期之比為
【答案】BC
【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律可知探測器在遠地點點的速度最小，A錯誤；
B．由
，
可知，探測器在橢圓軌道上的點與在圓軌道上的點的加速度大小相等，B正確；
C．設(shè)火星的半徑為，探測器在橢圓軌道上點的速度大小為，在點的速度大小為，根據(jù)開普勒第二定律有
解得
C正確；
D．橢圓的半長軸，根據(jù)開普勒第三定律有
D錯誤。
故選BC。
10．木星“沖日”是指地球、木星在各自軌道上運行到太陽、地球和木星排成一條直線或近乎一條直線，地球位于太陽與木星之間，“沖日”時木星距離地球最近，也最明亮。已知木星的公轉(zhuǎn)周期約為12年，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的320倍，半徑約為地球半徑的11倍，下列說法正確的是（ ）
A．地球運行的加速度比木星的大
B．木星與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比約為12∶1
C．此次“沖日”現(xiàn)象后，經(jīng)過約1.09年會再次出現(xiàn)
D．木星與地球密度之比約為1∶4
【答案】ACD
【詳解】A．地球和木星都繞太陽運行，太陽對它們的引力提供向心力，則有
，
地球繞太陽的運行半徑小于木星繞太陽的運行半徑，可知地球運行的加速度比木星的大，故A正確；
B．地球和木星都繞太陽運行，根據(jù)開普勒第三定律有
則
故B錯誤；
C．再次發(fā)生“沖日”現(xiàn)象，地球恰好比木星多繞太陽一周，則有
解得
故C正確；
D．根據(jù)密度公式有
則
故D正確。
故選ACD。
第II卷（非選擇題）
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三、實驗題(本大題共2小題，共18分)
11．（12分）某同學探究平拋運動的待點。
（1）用如圖1所示裝置探究平拋運動豎直分運動的待點。用小錘打擊彈性金屬片后，A球沿水平方向飛出，同時B球被松開并自由下落，比較兩球的落地時間。
①關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_______（選填選項前的字母）。
A．A、B兩球應選用體積小、質(zhì)量大的小球
B．打擊彈性金屬片后兩球需要落在同一水平面上
C．比較兩球落地時間必須要測量兩球下落的高度
②多次改變A、B兩球釋放的高度和小錘敲擊彈性金屬片的力度，發(fā)現(xiàn)每一次實驗時都只會聽到一下小球落地的聲響，由此____說明A球豎直方向分運動為自由落體運動，_________說明A球水平方向分運動為勻速直線運動。（選填“能”或“不能”）
（2）用如圖2所示裝置研究平拋運動水平分運動的特點。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直硬板上。A球沿斜槽軌道PQ滑下后從斜槽末端Q飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，A球會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，依次重復上述操作，白紙上將留下一系列痕跡點。
①下列操作中，必要的是_______（選填選項前的字母）。
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽末段保持水平
B．每次需要從不同位置靜止釋放A球
C．通過調(diào)節(jié)使硬板保持豎直
D．盡可能減小A球與斜槽之間的摩擦
②某同學用圖2的實驗裝置得到的痕跡點如圖3所示，其中一個偏差較大的點產(chǎn)生的原因，可能是該次實驗__________（選填選項前的字母）。
A．A球釋放的高度偏高
B．A球釋放的高度偏低
C．A球沒有被靜止釋放
D．擋板MN未水平放置
（3）某同學用平滑曲線連接這些痕跡點，得到圖4所示A球做平拋運動的軌跡。請利用該軌跡和（1）中得出的平拋運動豎直方向分運動的特點，說明怎樣確定平拋運動水平分運動是勻速直線運動。__________
【答案】 AB##BA 能 不能 AC##CA AC##CA 見解析
【詳解】（1）[1]A．為了減小空氣阻力對實驗的影響，應選用體積小，密度大的小球，故A正確；
B．打擊彈性金屬片后兩球需要落在同一水平面上，以確保小落高度相同，故B正確；
C．比較兩球落地時間不需要測量兩球下落的高度，C錯誤。
故選AB。
[2]多次改變A、B兩球釋放的高度和小錘敲擊彈性金屬片的力度，發(fā)現(xiàn)每一次實驗時都只會聽到一下小球落地的聲響，由此可以能A球豎直方向分運動為自由落體運動，不能說明A球水平方向分運動為勻速直線運動。
（2）[3]A．由于“研究平拋物體的運動”斜槽的末端必須保持水平，A正確；
B．由于每次小球運動軌跡相同，因此每次小球必須從同一位置，由靜止釋放，B錯誤；
C．平拋運動的軌跡位于豎直方向，因此硬板應保持豎直，C正確；
D．A球每次從同一位置靜止釋放即可，不需要減小A球與斜槽之間的摩擦，D錯誤。
故選AC。
[4]通過圖像可知，這個偏差較大的點處水平的速度相比其他的點較大，故產(chǎn)生的原因，可能是該次實驗A球釋放的高度偏高或A球沒有被靜止釋放，故AC正確，BD錯誤。
故選AC。
（3）[5]如圖所示，在曲線OP上取A、B、C、D四點，這四個點對應的坐標分別，、、，使
若
則說明鋼球在x方向的分運動為勻速直線運動。
12．（6分）在“探究向心力大小的表達式”實驗中，所用向心力演示器如圖a所示。圖b是演示器部分原理示意圖：其中皮帶輪①、④的半徑相同，輪②的半徑是輪⑤的2倍，輪③的半徑是輪⑥的3倍，標尺上黑白格的長度相等。A、B、C為三根固定在轉(zhuǎn)騰上的擋板，可與轉(zhuǎn)臂上做圓周運動的實驗球產(chǎn)生擠壓，從而提供向心力，圖a中的左標尺和右標尺可以顯示出兩球所受向心力的大小關(guān)系。可供選擇的實驗球有：質(zhì)量均為m的球1和球2，質(zhì)量為的球3.
（1）通過本實驗可以得到的結(jié)果有_____________
A．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比
B．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成反比
C．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比
D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比
（2）把球1和球3分別放在擋板A和擋板C處，使它們的運動半徑相間，調(diào)整塔輪上的皮帶的位置，探究向心力的大小與小球的質(zhì)量的關(guān)系時，皮帶應該放在_____________層（填“上”“中間”或“下”）
（3）當皮帶放在變速塔輪中間層，小球1和小球3分別放在擋板B和擋板C處時，標尺露出的格子數(shù)之比為_____________。
【答案】 A 上
【詳解】（1）[1]根據(jù)向心力公式可知
A．在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比，故A正確；
BC．在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度的平方成正比，故BC錯誤；
D．在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比，故D錯誤。
故選A。
（2）[2]根據(jù)題意可知，要探究向心力的大小與小球的質(zhì)量的關(guān)系時，需保持半徑和角速度相等，則皮帶輪半徑應相同，故放在上層。
（3）[3]當皮帶放在變速塔輪中間層，由公式可知
小球1和小球3分別放在擋板B和擋板C處時，則有
小球1和小球3質(zhì)量之比為，則由可得
四、解答題(本大題共3小題，共36分)
13．（10分）如圖所示，長度為的細繩上端固定在天花板上點，下端拴著質(zhì)量為的小球。當把細繩拉直時，細繩與豎直線的夾角為，此時小球靜止于光滑的水平桌面上。小球視為質(zhì)點，重力加速度取，，。求：
（1）當小球以多大的線速度做勻速圓周運動時，小球在桌面上運動但對桌面無壓力？
（2）當小球以角速度做勻速圓周運動時，細繩的張力為多大？
【答案】（1）；（2）
【詳解】（1）小球在桌面上運動但對桌面無壓力，繩的拉力和重力的合力提供了向心力
解得
（2）當小球以角速度做勻速圓周運動時
解得
14．（12分）如圖所示，摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高頂部水平高臺，接著以水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑為，人和車的總質(zhì)量為，特技表演的全過程中，阻力忽略不計。（計算中取，，。）求：
（1）從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s；
（2）人和車運動到達圓弧軌道A點時對軌道的壓力大??；（在A點的速度偏轉(zhuǎn)角為）
（3）人和車運動到圓弧軌道最低點O速度，此時對軌道的壓力大小。
【答案】（1）1.2m（2）5580N（3）7740N
【詳解】（1）離開平臺做平拋運動，則
，
得
（2）在A點時
又
得
根據(jù)牛頓第三定律，對軌道的壓力大小為5580N。
（3）根據(jù)牛頓第二定律
得
根據(jù)牛頓第三定律，對軌道的壓力大小為7740N。
15．（14分）2021年10月16日，我國發(fā)射了神舟十三號載人飛船，與空間站組合體完成自主快速交會對接，為我國空間站后續(xù)建造任務奠定基礎(chǔ)。已知神舟十三號與空間站組合體完成對接后在軌道上運行可視為勻速圓周運動，它們飛行圈所用時間為t。已知它們的總質(zhì)量為m，距地面的高度為h，地球半徑為R，引力常量為G。求：
（1）神舟十三號與空間站組合體對接后，地球?qū)λ鼈兊娜f有引力的大小F；
（2）地球的質(zhì)量M；
（3）地球表面的重力加速度g。
【答案】（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）組合體繞地球運動的周期
則所受的萬有引力大小為
（2）根據(jù)萬有引力等于向心力
解得地球的質(zhì)量
（3）根據(jù)
解得

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