广东省深圳市龙岗区龙城高级中学、深圳市第二高级中学2022-2023学年高一下学期期中联考物理试题含答案.pdf

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1、20222023 学年第二学期龙城高级学年第二学期龙城高级-深圳二高教育联考深圳二高教育联考物理试卷物理试卷注意事项：注意事项：1.答题前答题前，考生务必贴好条形码考生务必贴好条形码，用用 0.5 毫米黑色签字笔将自己的姓名毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号座号、考生号等写在答题卡规定的位置上。考生号等写在答题卡规定的位置上。2.选择题选出答案后选择题选出答案后，用用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改如需改动，用橡皮擦干净后，再选途其他答案标号。写在试卷上无效。动，用橡皮擦干净后，再选途其他答案标号。写在试卷上无效。3.非选择题必须用非选择题

2、必须用 0.5 毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效.一、单选题：本大题一、单选题：本大题 6 小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。目要求的。1.下列说法正确的是（）A.一个力做功越多，功率越大B.曲线运动的合外力和速度方

3、向不可能在同一直线上C.做离心运动的物体是因为受到了离心力作用D.万有引力常量是由牛顿测量得到的2.在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。下列四幅图中，没有用到极限思想的是（）A.探究曲线运动的速度方向B.位移等于 v-t 图线下面的面积C.探究向心力大小的表达式D.研究物体沿曲面运动时重力做功3.2021 年 10 月 16 日神舟十三号飞船顺利将 3 名航天员送入太空，并与天和核心舱对接。已知核心舱绕地球运行近似为匀速圆周运动，离地面距离约为 390km，地球半径约为 6400km，地球表面的重力加速度 g 取 10m/s2，下列说法正确的是（）A.核心舱的向心加速度小于 gB

4、.核心舱运行速度大于 7.9km/sC.由题干条件可以求出地球的质量D.考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越小4.如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面从静止开始向下先做匀加速直线滑动后做匀减速直线滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的（）A.B.C.D.5.图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（）A.游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大B.游

5、客受到魔盘的摩擦力缓慢减小C.游客受到魔盘的支持力缓慢增大D.游客受到魔盘的支持力不变6.农民在水田里把多棵秧苗同时斜向上抛出，秧苗的初速度大小相等，方向不同，表示抛出速度方向与水平地面的夹角。不计空气阻力，关于秧苗的运动，正确的说法是（）A.越大，秧苗被抛得越远B.不同，抛秧的远近一定不同C.越大，秧苗在空中的时间越长D.越大，秧苗落到地面的速度越大二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。目要求。7.2021 年 9 月 17 日，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。返回舱从工作轨

6、道返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道与圆轨道、分别相切于 P、Q 两点，返回舱从轨道上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（）A.返回舱在轨道上 P 需要向运动方向的反方向喷气进入轨道B.返回舱在轨道上运动的周期小于返回舱在轨道上运动的周期C.返回舱在轨道上 Q 点的速度的大小大于轨道上 P 点速度的大小D.返回舱在轨道上经过 P 点时的加速度等于在轨道上经过 P 点时的加速度8.如图所示，生产车间使用传送带运送货物，传送带运行速度为 v。从 A 点无初速度释放的货物先加速后匀速运动，最后到 B 点。此过程中（）A.匀加速运动阶段传送带对货物做功为212mvB.匀加速

7、运动阶段合外力对货物做功为212mvC.匀速运动阶段摩擦力对货物不做功D.匀速运动阶段摩擦力对货物做负功9.“峡谷秋千”是国内某景区新引进的刺激游乐项目。对外正式开放该项目前，必须通过相关部门安全测试。某次调试该秋千安全性能实验时，工作人员将质量为 80kg 的“假人”从最高点由静止释放，测得“假人”摆到最低处的速度为 50m/s。已知该秋千由两根长度均为500m 的绳子拉着（绳子质量不计），最高点与秋千最低点高度差为 300m。关于这次测试，下列说法正确的是（）A.在经过最低点时，单根绳子的拉力为 400NB.在经过最低点时，“假人”的向心力为 400NC.秋千从释放点到最低点的过程中，重力

8、的功率不断变大D.从静止到最低点过程中“假人”克服空气阻力做功51.4 10J三三.实验题：本大题有实验题：本大题有 2 小题。小题。10.用甲图实验装置，进行“探究平抛运动特点”的实验。实验过程中，用铁锤打击弹片，使 A 球水平抛出，同时 B 球自由落下，并用频闪照相记录小球的运动情况，如图乙所示。（1）下列判断正确的是_；A.实验中必须保证两球的质量相等B.球 A 在竖直方向的分运动为自由落体运动C.球 A 在水平方向的分运动为匀速直线运动D.若增大打击弹片力度，A 球在空中运动时间将延长（2）已知拍照时频闪周期是 0.05s，图乙中每个小方格的边长为 l=1.20cm。通过计算得出小球

9、A 抛出时的速度大小0v _m/s，当地的重力加速度 g=_2m/s（均保留到小数点后两位数字）。11.图甲是研究向心力的一种实验装置，转轴和挡光片固定在底座上，悬臂能绕转轴转动。悬臂上的小物块通过轻杆与力传感器相连，以测量小物块转动时向心力的大小。拨动悬臂使之做圆周运动，安装在悬臂末端的光电门每次通过挡光片时，仪器会记录挡光片的遮光时间，同时力传感器记录物块此刻受到轻杆拉力（向心力）的大小。（1）已知做圆周运动物体受到的向心力大小与物体质量、角速度和圆周运动的半径均有关系，为了研究向心力大小与角速度大小的关系，需要保持_不变；（2）已知挡光片到转轴的距离为 d、挡光片宽度为s、某次实验测得挡

10、光片的遮光时间为t，则此时小物块圆周运动的角速度_；要研究物体圆周运动向心力与线速度的关系，_（填“需要”或“不需要”）保持物体圆周运动的线速度不变；（3）使转臂能在水平面上转动，测量不同角速度下拉力的大小，从采样数据中选取了几组数据并记录在表格中。请把表格中的数据 4 和 5 描在图丙上，并绘出2F的图象_。数据物理量12345F/N1.002.224.004.846.26/（rads-1）10152022252/100225400484625（rad2s-2）（4）下面利用该装置研究竖直方向圆周运动的向心力。如图乙所示，竖直放置转动盘，调节转动轴，使转轴能够在竖直平面上转动。把物块置于最低

11、点时调零，转动物块，记录并绘制出作用力随时间变化的图像，如图丁所示，则：A 点表示物体在圆周运动的_（填“最高点”或“最低点”），选取的物块质量 m 约为_kg（保留 1 位有效数字），在 B 点物体圆周运动的向心加速度约为重力加速度的_倍。（结果取整数，g 取210m/s）四四.解答题：本大题共有解答题：本大题共有 3 小题。小题。12.首钢滑雪大跳台（如图甲所示）又称“雪飞天”，是北京 2022 年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的 A 点由静止滑下，从跳台 O 点沿水平方向飞出。已知

12、O 点是斜坡的起点，A 点与 O 点在竖直方向的距离为 h，斜坡的倾角为，运动员的质量为 m。重力加速度为 g。不计一切摩擦和空气阻力。求：（1）运动员经过跳台 O 时的速度大小 v；（2）从离开 O 点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间 t。13.如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为0.5kgm 的赛车（视为质点）从 A 处出发，以速率10.1m/sv 驶过半径10.1mR 的凸形桥 B 的顶端，经 CD 段直线加速后从 D 点进入半径为20.2mR 的竖直圆轨道，并以某速度2v驶过圆轨的最高点 E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度 g 取210m/s

13、，试计算：（1）赛车在 B 点受到轨道支持力的大小；（2）若赛车以22v的速率经过 E 点，求轨道受到来自赛车的弹力；（3）已知赛车经直线加速后从 D 点进入竖直轨道的速度为4m/sDv，求赛车从 D 点到 E点的过程中克服阻力做的功。14.严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点。如图，已知某一燃油公交车车重 10t，额定功率为150kW，初速度为零，以加速度21.5m/sa 做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的 0.05倍，g 取 102m/s，求：（1）该车车速的最大值；（2）车做匀加速直线运动能维持多长时间？（3）已

14、知燃油公交车每做 1J 功排放气态污染物63 10g，公交车启动到达到最大速度走过的位移100 x m，求启动到达到最大速度过程中该公交车排放气态污染物的质量。第1页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 20222023 学年第二学期龙城高级学年第二学期龙城高级-深圳二高教育联考深圳二高教育联考 物理试卷物理试卷 注意事项：注意事项：1.答题前，考生务必贴好条形码，用答题前，考生务必贴好条形码，用 0.5 毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号等写毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号等写在答题卡规定的位置上。在答题卡规定的位置上。2.选择题选出答案后，用选择题选出答案后，用 2B 铅笔

15、把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选途其他答案标号。写在试卷上无效。擦干净后，再选途其他答案标号。写在试卷上无效。3.非选择题必须用非选择题必须用 0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效正带。不按以上要求作答的答案无效.一、单选题：本大题

16、一、单选题：本大题 6小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。小题。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.下列说法正确的是（）A.一个力做功越多，功率越大 B.曲线运动的合外力和速度方向不可能在同一直线上 C.做离心运动的物体是因为受到了离心力作用 D.万有引力常量是由牛顿测量得到的【答案】B【解析】【详解】A功率 WPt=可知，功率除了与做功多少有关，还与做功时间有关，力做功越多，功率不一定越大，故 A错误；B曲线运动的轨迹夹在速度方向与合外力方向之间，且合外力始终指向轨迹的凹侧面，而速度的方向为轨迹上某一点的切线方向，因此，曲线运动的合外力和速度方向不可

17、能在同一直线上，故 B 正确；C做离心运动的物体是因为所受合外力不足以提供物体做圆周运动需向心力，使得物体运动的半径增大，并不是受到了离心力的作用，故 C 错误；D万有引力常量是由卡文迪许通过扭称实验得到的，故 D 错误。故选 B。2.在物理学发展过程中，科学家们运用了许多研究方法。下列四幅图中，没有用到极限思想的是（）的 第2页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 A.探究曲线运动的速度方向 B.位移等于 v-t图线下面的面积 C.探究向心力大小的表达式 D.研究物体沿曲面运动时重力做功【答案】C【解析】【详解】ABD探究曲线运动的速度方向，研究位移等于 v-t图线下面的面积，研究物体沿曲

18、面运动时重力做功，这三个都用到了极限思想，ABD错误；C探究向心力大小的表达式，用到了控制变量法，没有用到极限思想，C正确。故选 C。3.2021年 10 月 16日神舟十三号飞船顺利将 3 名航天员送入太空，并与天和核心舱对接。已知核心舱绕地 第3页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 球运行近似为匀速圆周运动，离地面距离约为 390km，地球半径约为 6400km，地球表面的重力加速度 g取 10m/s2，下列说法正确的是（）A.核心舱的向心加速度小于 g B.核心舱运行速度大于 7.9km/s C.由题干条件可以求出地球的质量 D.考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱的速度会越来越

19、小【答案】A【解析】【详解】A核心舱所处的重力加速度为g，根据万有引力定律和牛顿第二定律 2()GMmmgRh=+而在地面处 2GMmmgR=由于核心舱做匀速圆周运动，核心舱在该处的万有引力提供向心力，重力加速度等于向心加速度，因此向心加速度小于 g，A正确；B根据 22GMmvmrr=可知轨道半径越大，运行速度越小，在地面处的运行速度为 7.9km/s，因此在该高度处的运行速度小于7.9km/s，B错误；C根据 2GMmmgR=从题干信息无法知道 G 的值，因此无法求出地球的质量，C错误；D考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，核心舱逐渐做近心运动，轨道半径逐渐减小，运行速度会越来 第4页/共1

20、7页 学科网（北京）股份有限公司 越大，D错误。故选 A。4.如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面从静止开始向下先做匀加速直线滑动后做匀减速直线滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】根据做曲线运动的物体受合外力一定指向曲线凹侧，则粉笔在水平方向始终匀速，在竖直方向上先向下加速再减速。由运动的合成与分解，结合矢量合成法则，故 ABD 错误，C正确。故选 C。5.图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大

21、到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（）A.游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大 B.游客受到魔盘的摩擦力缓慢减小 C.游客受到魔盘的支持力缓慢增大 D.游客受到魔盘的支持力不变【答案】A【解析】【详解】对游客受力分析如图 第5页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 分别对水平和竖直方向列方程，水平方向 2xxfNmr=竖直方向 yyfNmg+=则随着魔盘转速缓慢增大，游客需要向心力增大，但必须保证竖直方向受力平衡，因为重力不变，则f、N两个力只能一个增大一个减小，结合水平方向，只能 f增大，N减小。BCD 错误，A正确；故选 A。6.农民在水田

22、里把多棵秧苗同时斜向上抛出，秧苗的初速度大小相等，方向不同，表示抛出速度方向与水平地面的夹角。不计空气阻力，关于秧苗的运动，正确的说法是（）A.越大，秧苗被抛得越远 B.不同，抛秧的远近一定不同 C.越大，秧苗在空中的时间越长 D.越大，秧苗落到地面的速度越大【答案】C【解析】【详解】C秧苗被抛出后做斜抛运动，设秧苗的初速度为0v，则水平方向的初速度为 的 第6页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 0cosxvv=竖直方向的初速度为 0sinyvv=越大，竖直方向的初速度越大，由 01sinvgt=，()201sin2vgh=可知竖直向上运动的时间越长，竖直上升高度越大，因此下落的时间也长

23、，所以秧苗在空中的时间越长，故 C 正确；AB秧苗被抛的水平距离()0cosxvt=越大，0cosv越小，t越大，抛的不一定远，当90=时 cos0v=抛出的距离为 0。不同，抛出的距离可能相同。故 AB 错误；D由动能定理可知 2201122mghmvmv=秧苗落地速度大小与大小无关，故 D错误。故选 C。二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。7.2021年 9月 17 日，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。返回舱从工作轨道返回地面的运动轨迹如图，椭圆轨道与圆轨道、分别

24、相切于 P、Q两点，返回舱从轨道上适当位置减速后进入大气层，最后在东风着陆场着陆。下列说法正确的是（）A.返回舱在轨道上 P 需要向运动方向的反方向喷气进入轨道 B.返回舱在轨道上运动的周期小于返回舱在轨道上运动的周期 C.返回舱在轨道上 Q 点的速度的大小大于轨道上 P 点速度的大小 第7页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 D.返回舱在轨道上经过 P 点时的加速度等于在轨道上经过 P点时的加速度【答案】CD【解析】【详解】A返回舱从轨道进入轨道需要减速，因此在轨道上 P点需要向运动方向的同方向喷气，选项 A 错误；B根据开普勒第三定律有 32RkT=返回舱在轨道上的半长轴大于返回舱在轨

25、道上的半长轴，所以在轨道上的运动的周期大于返回舱在轨道上运动的周期，选项 B 错误；C根据万有引力提供向心力，有 22MmvGmrr=解得 GMvr=返回舱在轨道上的半径大于轨道的半径，则有 QPvv 又返回舱从轨道进入轨道需要减速，则有 PPvv 所以有 QPPvvv 即返回舱在轨道上 Q点的速度的大小大于轨道上 P 点速度的大小，选项 C正确；D根据牛顿第二定律有 2MmGmar=解得 2GMar=返回舱在轨道上 P点时的半径等于返回舱在轨道上 P 点时的半径，所以返回舱在轨道上经过 P 点时的加速度等于在轨道上经过 P 点时的加速度，选项 D正确。第8页/共17页 学科网（北京）股份有限

26、公司 故选 CD。8.如图所示，生产车间使用传送带运送货物，传送带运行速度为 v。从 A点无初速度释放的货物先加速后匀速运动，最后到 B点。此过程中（）A.匀加速运动阶段传送带对货物做功为212mv B.匀加速运动阶段合外力对货物做功为212mv C.匀速运动阶段摩擦力对货物不做功 D.匀速运动阶段摩擦力对货物做负功【答案】BD【解析】【详解】AB匀加速运动阶段由动能定理得 2102fmghWmv+=故 A 错误，B正确；CD匀速运动阶段摩擦力与重力的分力是平衡力，摩擦力方向与货物运动方向相反，做负功，故 C 错误，D正确。故选 BD。9.“峡谷秋千”是国内某景区新引进的刺激游乐项目。对外正式

27、开放该项目前，必须通过相关部门安全测试。某次调试该秋千安全性能实验时，工作人员将质量为 80kg的“假人”从最高点由静止释放，测得“假人”摆到最低处的速度为 50m/s。已知该秋千由两根长度均为 500m的绳子拉着（绳子质量不计），最高点与秋千最低点高度差为 300m。关于这次测试，下列说法正确的是（）A.在经过最低点时，单根绳子的拉力为 400N 第9页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 B.在经过最低点时，“假人”向心力为 400N C.秋千从释放点到最低点的过程中，重力的功率不断变大 D.从静止到最低点过程中“假人”克服空气阻力做功51.4 10J【答案】BD【解析】【详解】AB在经

28、过最低点时，设单根绳子的拉力大小为 T，“假人”向心力大小为 F，则 22vFTmgml=解得 600NT=400NF=故 A 错误，B正确；C“假人”从最高点由静止释放摆动到最低点的过程中，开始速度为零，重力的功率为零，到最低点时，速度方向与重力方向垂直，重力的功率为零，所以重力的功率先变大后变小，故 C错误；D设克服空气阻力做功为 Wf，根据动能定理有 2f102mgh Wmv=解得 5f1.4 10 JW=故 D 正确。故选 BD。三三.实验题：本大题有实验题：本大题有 2 小题。小题。10.用甲图实验装置，进行“探究平抛运动特点”的实验。实验过程中，用铁锤打击弹片，使 A球水平抛出，同

29、时 B球自由落下，并用频闪照相记录小球的运动情况，如图乙所示。的 第10页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 （1）下列判断正确的是_；A.实验中必须保证两球的质量相等 B.球 A在竖直方向的分运动为自由落体运动 C.球 A在水平方向的分运动为匀速直线运动 D.若增大打击弹片力度，A球在空中运动时间将延长（2）已知拍照时频闪周期是 0.05s，图乙中每个小方格的边长为 l=1.20cm。通过计算得出小球 A 抛出时的速度大小0v=_m/s，当地的重力加速度 g=_2m/s（均保留到小数点后两位数字）。【答案】.BC#CB .0.72 .9.60【解析】【详解】（1）1 A因在误差允许的范围

30、内，实验中两球的质量不一定必须相等，因为两球下落的时间与质量无关，故 A错误；B因两球在同一高度，同时运动，又同时落地，因此球 A在竖直方向的分运动为自由落体运动，故 B正确；C小球 A为平抛运动，水平方向的分运动为匀速直线运动，故 C正确；DA球在空中飞行时间与水平的初速度无关，因此增大打击弹片力度，A球在空中运动时间将不变，故D错误。故选 BC。（2）2已知拍照时频闪周期是 0.05s，图乙中每个小方格边长为 l=1.20cm。小球 A 抛出时的速度大小为 201.20 310 m/s0.72m/s0.05xvT=3由2ygT=，可得当地的重力加速度 的 第11页/共17页 学科网（北京）

31、股份有限公司()222223 11.2010 m/s9.60m/s0.05ygT=11.图甲是研究向心力的一种实验装置，转轴和挡光片固定在底座上，悬臂能绕转轴转动。悬臂上的小物块通过轻杆与力传感器相连，以测量小物块转动时向心力的大小。拨动悬臂使之做圆周运动，安装在悬臂末端的光电门每次通过挡光片时，仪器会记录挡光片的遮光时间，同时力传感器记录物块此刻受到轻杆拉力（向心力）的大小。（1）已知做圆周运动物体受到的向心力大小与物体质量、角速度和圆周运动的半径均有关系，为了研究向心力大小与角速度大小的关系，需要保持_不变；（2）已知挡光片到转轴的距离为 d、挡光片宽度为 s、某次实验测得挡光片的遮光时间

32、为 t，则此时小物块圆周运动的角速度=_；要研究物体圆周运动向心力与线速度的关系，_（填“需要”或“不需要”）保持物体圆周运动的线速度不变；（3）使转臂能在水平面上转动，测量不同角速度下拉力的大小，从采样数据中选取了几组数据并记录在表格中。请把表格中的数据 4和 5 描在图丙上，并绘出2F的图象_。数据 物理量 1 2 3 4 5 F/N 1.00 2.22 4.00 4.84 6.26/（rads-1）10 15 20 22 25 2/100 225 400 484 625 第12页/共17页 学科网（北京）股份有限公司（rad2s-2）（4）下面利用该装置研究竖直方向圆周运动的向心力。如图

33、乙所示，竖直放置转动盘，调节转动轴，使转轴能够在竖直平面上转动。把物块置于最低点时调零，转动物块，记录并绘制出作用力随时间变化的图像，如图丁所示，则：A点表示物体在圆周运动的_（填“最高点”或“最低点”），选取的物块质量m约为_kg（保留 1位有效数字），在 B 点物体圆周运动的向心加速度约为重力加速度的_倍。（结果取整数，g取210m/s）【答 案】.圆 周 运 动 的 半 径 和 物 体 质 量 .sd t .不 需 要 .最高点 .0.04 .10【解析】【详解】（1）1做圆周运动物体受到的向心力大小与物体质量、角速度和圆周运动的半径均有关系，为了研究向心力大小与角速度大小的关系，实验采

34、用控制变量法，需要保持圆周运动的半径和物体质量不变。（2）2由角速度公式可知 d tvrs=3要研究物体圆周运动向心力与线速度的关系，要改变物体圆周运动的线速度，故选填不需要。（3）4绘出2F的图象如图所示 第13页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 （4）56因为物体调零时力传感器是拉伸状态的，其拉力等于重力。而在最高点时力传感器受到压力，大小等于重力。此时跟调零状态比较，力传感器的示数变化了 2mg，其示数为 0.8N，即 0.4Nmg=物体质量约为 0.04kg。7B 点物体在最低点，此时力传感器的作用力为 4N，即重力的 10倍，调零时拉力为 mg，所以此时真实拉力为 11mg，即

35、 11mg-mg=ma 所以加速度为 10g。四四.解答题：本大题共有解答题：本大题共有 3 小题。小题。12.首钢滑雪大跳台（如图甲所示）又称“雪飞天”，是北京 2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的 A 点由静止滑下，从跳台 O 点沿水平方向飞出。已知 O点是斜坡的起点，A 点与 O点在竖直方向的距离为 h，斜坡的倾角为，运动员的质量为 m。重力加速度为 g。不计一切摩擦和空气阻力。求：（1）运动员经过跳台 O时的速度大小 v；（2）从离开 O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间

36、 t。【答案】（1）2gh；（2）2 2tanghg【解析】【详解】（1）运动员从 A点滑到 O 点，根据动能定理有 第14页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 212mghmv=解得 2vgh=（2）运动员从 O点到落在斜坡上，根据平抛运动规律可得水平和竖直位移分别为 xvt=212ygt=根据几何关系有 tanyx=解得 2 2tanghtg=13.如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为0.5kgm=的赛车（视为质点）从 A 处出发，以速率10.1m/sv=驶过半径10.1mR=的凸形桥 B的顶端，经 CD段直线加速后从 D点进入半径为20.2mR=的竖直圆轨

37、道，并以某速度2v驶过圆轨的最高点 E，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度 g取210m/s，试计算：（1）赛车在 B 点受到轨道支持力的大小；（2）若赛车以22v的速率经过 E 点，求轨道受到来自赛车的弹力；（3）已知赛车经直线加速后从 D点进入竖直轨道速度为4m/sDv=，求赛车从 D 点到 E点的过程中克服阻力做的功。【答案】（1）4.95N；（2）15N，方向竖直向上；（3）1.5J【解析】的 第15页/共17页 学科网（北京）股份有限公司【详解】（1）根据牛顿第二定律，B 处的赛车满足 21nN1FvmgFmR=即赛车受到的支持力为 21N14.95NvFmgmR=（2）以2

38、2v过 E点时，会受到轨道对其指向圆心的压力，根据牛顿第二定律，E处对赛车()22nN22vFmgFmR=+=即()222N222415NvgRFmmgmmgRR=根据牛顿第三定律，车对赛道的弹力 N15NF=方向竖直向上。（3）赛车在 E 处对轨道无作用力，有 22n2vFmgmR=从 D 点到 E 点，由动能定理，得 22f2211222DmgRWmvmv=解得从 D 到 E过程赛车克服摩擦阻力做功为 f1.5JW=14.严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点。如图，已知某一燃油公交车车重 10t，额定功率为 150k

39、W，初速度为零，以加速度21.5m/sa=做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的 0.05 倍，g取 102m/s，求：（1）该车车速的最大值；（2）车做匀加速直线运动能维持多长时间？（3）已知燃油公交车每做 1J功排放气态污染物63 10g，公交车启动到达到最大速度走过的位移100 x=m，求启动到达到最大速度过程中该公交车排放气态污染物的质量。第16页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】（1）30m/s；（2）5s；（3）15g【解析】【详解】（1）由题意可知汽车所受阻力大小为 30.055 10 Nfmg=当公交车以最大速度 vm匀速行驶时，发动机牵引力与阻力大小相等，则 mmPFvfv=解得 m30m/sv=（2）根据牛顿第二定律可知公交车匀加速运动时的牵引力大小为 42 10 NFmaf=+=公交车匀加速直线运动所能达到的最大速度为 m7.5m/sPvF=公交车做匀加速直线运动能维持的时间为 m5svta=（3）设从启动到达到最大速度过程中该公交车牵引力做的功为 W，根据动能定理有 2m12Wfxmv=解得 65 10 JW=该过程中公交车排放气态污染物的质量为 663 105 10 g15gm=