江蘇省淮安市淮安區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中調(diào)研測(cè)試物理試題（含解析）

第第頁(yè)江蘇省淮安市淮安區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中調(diào)研測(cè)試物理試題（含解析）淮安市淮安區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中調(diào)研測(cè)試

物理

（本試卷滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間75分鐘）

一、選擇題：共10題，每題4分，共40分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意．

1.下列關(guān)于物理學(xué)史敘述不正確的是（）

A.卡文迪什測(cè)出了萬(wàn)有引力常量

B.哥白尼經(jīng)過(guò)對(duì)天體運(yùn)行的觀測(cè)與推算，提出了“地心說(shuō)”

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律

D.開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)大量行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的分析得到了開(kāi)普勒三大定律

2.如圖所示，一行人拉著行李箱沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于行李箱所受各力對(duì)行李箱做功的情況，下列說(shuō)法正確的是（）

A.重力對(duì)行李箱做負(fù)功

B.支持力對(duì)行李箱做正功

C摩擦力對(duì)行李箱不做功

D.拉力對(duì)行李箱做正功

3.如圖所示，某一行星P沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，在圖中四個(gè)位置行星動(dòng)能最大的是（）

A.a點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)

4.如圖所示，一個(gè)杯子放在水平餐桌轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，杯子角速度恒定，下列說(shuō)法正確的是（）

A.杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用

B.杯子離轉(zhuǎn)盤(pán)中心越遠(yuǎn)越容易做離心運(yùn)動(dòng)

C.杯子受到的摩擦力方向沿圓周的切線(xiàn)方向

D.若給杯子中加水，杯子更容易做離心運(yùn)動(dòng)

5.一半徑為R的球形行星自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，其同步衛(wèi)星距離行星表面的高度為3R，則在該行星表面繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星線(xiàn)速度大小為（）

A.B.C.D.

6.如圖所示，靜止的小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面上，軌道高度為h，桌面距地面高為，小球質(zhì)量為，則以下說(shuō)法正確的是（）

A.小球的重力勢(shì)能的減少量為

B.以地面為參考面，小球的重力勢(shì)能的減少量為

C.小球沿豎直軌道下滑到桌面上的過(guò)程，重力做功最少

D.小球沿不同軌道由同一位置滑到水平桌面，重力做功不一樣多

7.如圖所示，一個(gè)物體放在水平面上，在與豎直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移動(dòng)了位移s，若物體的質(zhì)量為m，物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在此過(guò)程中（）

A.摩擦力做的功為

B.摩擦力做功為

C.力F做的功為

D.力F做的功為

8.摩天輪是一種大型轉(zhuǎn)輪狀的機(jī)械建筑設(shè)施，游客坐在摩天輪上可以從高處俯瞰四周景色?，F(xiàn)假設(shè)摩天輪正繞中間的固定軸在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，游客坐在座艙中與座艙保持相對(duì)靜止（座艙及乘客可視為質(zhì)點(diǎn)），則正確的說(shuō)法是（）

A.游客受力平衡B.游客所受的合外力總是指向摩天輪固定軸

C.人在最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)D.座艙所受的合力始終不變

9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的光滑圓形管道的半徑為（管徑遠(yuǎn)小于），小球、大小相同，質(zhì)量均為，直徑均略小于管徑，均能在管中無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)。兩球先后以相同速度v通過(guò)管道最低點(diǎn)，且當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)，小球在最高點(diǎn)，重力加速度為，以下說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)時(shí)，小球在管道最高點(diǎn)對(duì)管道壓力為0

B.速度至少為，才能使兩球在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)

C.當(dāng)小球在最高點(diǎn)對(duì)管道無(wú)壓力時(shí)，小球比小球所需向心力大

D.只要兩小球能在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，就有小球在最低點(diǎn)對(duì)管道的壓力比小球在最高點(diǎn)對(duì)管道的壓力大

10.2022年北京冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪比賽將在張家口舉辦，滑雪跳臺(tái)由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成，如圖所示。跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在助滑路段獲得高速后從起跳區(qū)水平飛出，不計(jì)空氣阻力，起跳后的飛行路線(xiàn)可以看作是拋物線(xiàn)的一部分，用、、、表示運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的速度變化量、重力勢(shì)能、動(dòng)能、重力的瞬時(shí)功率大小，用表示運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，下列圖像中可能正確的是（）

A.B.

C.D.

二、非選擇題：共5題，共60分．其中第12～15題解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分；有數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位．

11.如圖甲所示是“探究向心力大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使兩側(cè)變速塔輪以及長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在左、右兩塔輪上的不同圓盤(pán)上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過(guò)杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值。

（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時(shí)主要用到了物理學(xué)中的______

A．理想實(shí)驗(yàn)法B．控制變量法C．等效替代法D．演繹法

（2）皮帶與不同半徑的塔輪相連是主要為了使兩小球的______不同

A．轉(zhuǎn)動(dòng)半徑rB．質(zhì)量mC．角速度D．線(xiàn)速度v

（3）為了能探究向心力大小各種影響因素，左右兩側(cè)塔輪_________（選填“需要”或“不需要”）設(shè)置半徑相同的輪盤(pán)

（4）你認(rèn)為以上實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因有___________________（寫(xiě)出一條即可）

（5）利用傳感器升級(jí)實(shí)驗(yàn)裝置，用力傳感器測(cè)壓力，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)周期進(jìn)行定量探究。某同學(xué)多次改變轉(zhuǎn)速后，記錄一組力與對(duì)應(yīng)周期數(shù)據(jù)，他用圖像法來(lái)處理數(shù)據(jù)，結(jié)果畫(huà)出了如圖乙所示的圖像，該圖線(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，請(qǐng)你分析他的圖像的橫坐標(biāo)x表示的物理量是______________

A．TB．C．D．

12.在經(jīng)歷了為期一周的地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行之旅后，嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球表面預(yù)定的區(qū)域軟著陸。若嫦娥五號(hào)在環(huán)月飛行時(shí)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知嫦娥五號(hào)距月球表面高度為h，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，月球半徑為R，引力常量為G，忽略月球自轉(zhuǎn)。求：

（1）月球的質(zhì)量；

（2）月球的第一宇宙速度。

13.如圖所示，用輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)拴一質(zhì)量為的小球，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，擺線(xiàn)與豎直方向的夾角，細(xì)線(xiàn)上端懸點(diǎn)到圓心的距離為，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）細(xì)線(xiàn)的拉力；

（2）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。

14.某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車(chē)的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車(chē)在水平的直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為v－t圖像，如圖所示（除2s~10s時(shí)間段圖像為曲線(xiàn)外，其余時(shí)間段圖像均為直線(xiàn)）。已知在小車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，2s~14s時(shí)間段內(nèi)小車(chē)的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車(chē)自由滑行，小車(chē)的質(zhì)量為2.0kg，可認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車(chē)所受的阻力大小不變。則

(1)小車(chē)受到的阻力大小為多大？

(2)小車(chē)的功率為多大？

(3)小車(chē)加速過(guò)程中位移大小為多大？

15.如圖所示的賽車(chē)軌道，軌道由水平直軌道、圓軌道（B點(diǎn)與點(diǎn)在同一水平面上但不重合）、水平直軌道、圓弧軌道和管道式圓弧軌道組成，整個(gè)軌道處在同一豎直面內(nèi)，段粗糙，其他軌道均光滑，和均沿豎直方向。已知，，，一遙控電動(dòng)賽車(chē)（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量，其電動(dòng)機(jī)額定輸出功率，靜止放在A點(diǎn)。通電后，賽車(chē)開(kāi)始向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，后關(guān)閉電源，賽車(chē)?yán)^續(xù)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)的速度10m/s。（）求：

（1）賽車(chē)克服阻力所做的功；

（2）賽車(chē)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度及其對(duì)軌道的壓力；

（3）要使賽車(chē)沿軌道運(yùn)動(dòng)到達(dá)F點(diǎn)水平飛出，且對(duì)管道F處的上壁無(wú)壓力，賽車(chē)的通電時(shí)間應(yīng)滿(mǎn)足的條件。（假定賽車(chē)關(guān)閉電源時(shí)仍處于軌道上，管道上下壁間距比小車(chē)自身高度略大）

淮安市淮安區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中調(diào)研測(cè)試

物理答案解析

（本試卷滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間75分鐘）

一、選擇題：共10題，每題4分，共40分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意．

1.下列關(guān)于物理學(xué)史敘述不正確的是（）

A.卡文迪什測(cè)出了萬(wàn)有引力常量

B.哥白尼經(jīng)過(guò)對(duì)天體運(yùn)行的觀測(cè)與推算，提出了“地心說(shuō)”

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律

D.開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)大量行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的分析得到了開(kāi)普勒三大定律

【答案】B

【解析】

【詳解】A．卡文迪什測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，故A正確；

B．哥白尼經(jīng)過(guò)對(duì)天體運(yùn)行的觀測(cè)與推算，提出了“日心說(shuō)”，故B錯(cuò)誤；

C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，故C正確；

D．開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)大量行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的分析得到了開(kāi)普勒三大定律，故D正確。

本題選不正確的，故選B。

2.如圖所示，一行人拉著行李箱沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于行李箱所受各力對(duì)行李箱做功的情況，下列說(shuō)法正確的是（）

A.重力對(duì)行李箱做負(fù)功

B.支持力對(duì)行李箱做正功

C.摩擦力對(duì)行李箱不做功

D.拉力對(duì)行李箱做正功

【答案】D

【解析】

【詳解】AB．行李箱的位移為水平方向，在豎直方向上無(wú)位移產(chǎn)生，故重力與支持力對(duì)行李箱不做功，故AB錯(cuò)誤；

C．摩擦力方向與行李箱位移方向相反，故摩擦力對(duì)行李箱做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)動(dòng)能定理可知拉力對(duì)行李箱做的功與摩擦力對(duì)行李箱做的功之和為零，故拉力對(duì)行李箱做正功，故D正確。

故選D。

3.如圖所示，某一行星P沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，在圖中四個(gè)位置行星動(dòng)能最大的是（）

Aa點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)

【答案】D

【解析】

【詳解】根據(jù)題意，由開(kāi)普勒第二定律可知，行星P在點(diǎn)的速度最大，則在點(diǎn)的動(dòng)能最大。

故選D。

4.如圖所示，一個(gè)杯子放在水平餐桌轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，杯子角速度恒定，下列說(shuō)法正確的是（）

A.杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用

B.杯子離轉(zhuǎn)盤(pán)中心越遠(yuǎn)越容易做離心運(yùn)動(dòng)

C.杯子受到的摩擦力方向沿圓周的切線(xiàn)方向

D.若給杯子中加水，杯子更容易做離心運(yùn)動(dòng)

【答案】B

【解析】

【詳解】A．杯子受重力、支持力、摩擦力作用，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)

可知杯子離轉(zhuǎn)盤(pán)中心越遠(yuǎn)，杯子做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力越大，杯子越容易做離心運(yùn)動(dòng)，故B正確；

C．杯子受到的摩擦力提供杯子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，杯子受到的摩擦力方向指向圓心，故C錯(cuò)誤；

D．給杯子中加水，杯子受到的摩擦力提供杯子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有

由于杯子與水的質(zhì)量在表達(dá)式中可以約去，可知給杯子中加水，杯子保持原有角速度運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選B。

5.一半徑為R的球形行星自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，其同步衛(wèi)星距離行星表面的高度為3R，則在該行星表面繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星線(xiàn)速度大小為（）

AB.C.D.

【答案】D

【解析】

【詳解】衛(wèi)星的軌道半徑r=R+3R=4R，根據(jù)線(xiàn)速度的計(jì)算公式可得：

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得

所以

解得

。

A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；

故選D。

6.如圖所示，靜止的小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面上，軌道高度為h，桌面距地面高為，小球質(zhì)量為，則以下說(shuō)法正確的是（）

A.小球的重力勢(shì)能的減少量為

B.以地面為參考面，小球的重力勢(shì)能的減少量為

C.小球沿豎直軌道下滑到桌面上的過(guò)程，重力做功最少

D.小球沿不同軌道由同一位置滑到水平桌面，重力做功不一樣多

【答案】A

【解析】

【詳解】CD．小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面，下降的豎直高度都相同，所以重力做功一樣多，故CD錯(cuò)誤；

AB．重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能面的選取無(wú)關(guān)，重力做的正功就等于重力勢(shì)能的減小量，重力做功為，重力勢(shì)能的減少量為，故B錯(cuò)誤，A正確。

故選A。

7.如圖所示，一個(gè)物體放在水平面上，在與豎直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移動(dòng)了位移s，若物體的質(zhì)量為m，物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在此過(guò)程中（）

A.摩擦力做的功為

B.摩擦力做的功為

C.力F做的功為

D.力F做的功為

【答案】C

【解析】

【詳解】AB．摩擦力的大小為

摩擦力做的功為

故AB錯(cuò)誤；

CD．力F做的功為

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

8.摩天輪是一種大型轉(zhuǎn)輪狀的機(jī)械建筑設(shè)施，游客坐在摩天輪上可以從高處俯瞰四周景色?，F(xiàn)假設(shè)摩天輪正繞中間的固定軸在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，游客坐在座艙中與座艙保持相對(duì)靜止（座艙及乘客可視為質(zhì)點(diǎn)），則正確的說(shuō)法是（）

A.游客受力平衡B.游客所受的合外力總是指向摩天輪固定軸

C.人在最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)D.座艙所受的合力始終不變

【答案】B

【解析】

【詳解】A．游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，受力不平衡，故A錯(cuò)誤。

B．因?yàn)橛慰透μ燧喴黄鹱鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，所以其合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，向心力的方向沿著半徑指向圓心，則合外力也總是沿著半徑指向圓心，即指向摩天輪固定軸，故B正確。

C．人在最高點(diǎn)時(shí)，合力向下，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤。

D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力大小不變，方向改變，故D錯(cuò)誤。

故選B。

9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的光滑圓形管道的半徑為（管徑遠(yuǎn)小于），小球、大小相同，質(zhì)量均為，直徑均略小于管徑，均能在管中無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)。兩球先后以相同速度v通過(guò)管道最低點(diǎn)，且當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)，小球在最高點(diǎn)，重力加速度為，以下說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)時(shí)，小球在管道最高點(diǎn)對(duì)管道壓力為0

B.速度至少為，才能使兩球在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)

C.當(dāng)小球在最高點(diǎn)對(duì)管道無(wú)壓力時(shí)，小球比小球所需向心力大

D.只要兩小球能在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，就有小球在最低點(diǎn)對(duì)管道的壓力比小球在最高點(diǎn)對(duì)管道的壓力大

【答案】A

【解析】

【詳解】AC．當(dāng)小球在最高點(diǎn)對(duì)軌道無(wú)壓力時(shí)，所需要的向心力

從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒可得

對(duì)于球，在最低點(diǎn)時(shí)，所需要的向心力

聯(lián)立解得

小球比小球所需向心力大，故C錯(cuò)誤，A正確；

B．小球在最高點(diǎn)的速度只要大于零，小球即可通過(guò)最高點(diǎn)，最高點(diǎn)的臨界速度為0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

解得

即速度至少為，才能使兩球在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

D．由B分析可知，若，兩小球恰能在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小

小球在最低點(diǎn)時(shí)有

解得

小球在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力比小球在最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大，故D錯(cuò)誤。

故選A。

10.2022年北京冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪比賽將在張家口舉辦，滑雪跳臺(tái)由助滑道、起跳區(qū)、著陸坡、停止區(qū)組成，如圖所示。跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在助滑路段獲得高速后從起跳區(qū)水平飛出，不計(jì)空氣阻力，起跳后的飛行路線(xiàn)可以看作是拋物線(xiàn)的一部分，用、、、表示運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的速度變化量、重力勢(shì)能、動(dòng)能、重力的瞬時(shí)功率大小，用表示運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，下列圖像中可能正確的是（）

A.B.

C.D.

【答案】D

【解析】

【詳解】A．根據(jù)題意可知，運(yùn)動(dòng)員起跳后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有

可知，圖像為過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)題意，設(shè)起跳區(qū)的高度為，落地區(qū)為零勢(shì)能面，運(yùn)動(dòng)員起跳后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有

則運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的重力勢(shì)能為

可知，圖像為開(kāi)口向下的拋物線(xiàn)，故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)題意，由動(dòng)能定理有

解得

可知，圖像為開(kāi)口向上的拋物線(xiàn)，且頂點(diǎn)在軸正半軸上，故C錯(cuò)誤；

D．運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)重力的瞬時(shí)功率

所以圖像應(yīng)為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，故D正確。

故選D。

二、非選擇題：共5題，共60分．其中第12～15題解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分；有數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位．

11.如圖甲所示是“探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使兩側(cè)變速塔輪以及長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在左、右兩塔輪上的不同圓盤(pán)上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過(guò)杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值。

（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時(shí)主要用到了物理學(xué)中的______

A．理想實(shí)驗(yàn)法B．控制變量法C．等效替代法D．演繹法

（2）皮帶與不同半徑的塔輪相連是主要為了使兩小球的______不同

A．轉(zhuǎn)動(dòng)半徑rB．質(zhì)量mC．角速度D．線(xiàn)速度v

（3）為了能探究向心力大小各種影響因素，左右兩側(cè)塔輪_________（選填“需要”或“不需要”）設(shè)置半徑相同的輪盤(pán)

（4）你認(rèn)為以上實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因有___________________（寫(xiě)出一條即可）

（5）利用傳感器升級(jí)實(shí)驗(yàn)裝置，用力傳感器測(cè)壓力，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)周期進(jìn)行定量探究。某同學(xué)多次改變轉(zhuǎn)速后，記錄一組力與對(duì)應(yīng)周期數(shù)據(jù)，他用圖像法來(lái)處理數(shù)據(jù)，結(jié)果畫(huà)出了如圖乙所示的圖像，該圖線(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，請(qǐng)你分析他的圖像的橫坐標(biāo)x表示的物理量是______________

A．TB．C．D．

【答案】①.B②.C③.需要④.小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑引起的誤差；彈簧測(cè)力筒讀數(shù)引起的誤差；皮帶打滑引起的誤差⑤.D

【解析】

【詳解】（1）[1]在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，實(shí)驗(yàn)時(shí)需控制其中一個(gè)物理量改變，其他兩個(gè)物理量不變，采用了控制變量法。

故選B。

（2）[2]皮帶與不同半徑的塔輪相連，可知塔輪的線(xiàn)速度相同，根據(jù)

可知兩小球的角速度不同。

故選C。

（3）[3]為了能探究向心力大小的各種影響因素，需研究角速度一定時(shí)，向心力與質(zhì)量或半徑的關(guān)系，故左右兩側(cè)塔輪需要設(shè)置半徑相同的輪盤(pán)。

（4）[4]以上實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因有：小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑引起的誤差；彈簧測(cè)力筒讀數(shù)引起的誤差；皮帶打滑引起的誤差。

（5）[5]根據(jù)

可知縱坐標(biāo)表示的物理量是向心力，圖像的橫坐標(biāo)x表示的物理量是。

故選D。

12.在經(jīng)歷了為期一周的地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行之旅后，嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球表面預(yù)定的區(qū)域軟著陸。若嫦娥五號(hào)在環(huán)月飛行時(shí)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知嫦娥五號(hào)距月球表面高度為h，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，月球半徑為R，引力常量為G，忽略月球自轉(zhuǎn)。求：

（1）月球的質(zhì)量；

（2）月球的第一宇宙速度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)題意，設(shè)月球的質(zhì)量為，由萬(wàn)有引力提供向心力有

解得

（2）由萬(wàn)有引力提供向心力有

解得

13.如圖所示，用輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)拴一質(zhì)量為小球，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，擺線(xiàn)與豎直方向的夾角，細(xì)線(xiàn)上端懸點(diǎn)到圓心的距離為，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）細(xì)線(xiàn)的拉力；

（2）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【詳解】（1）根據(jù)題意，對(duì)小球受力分析，設(shè)細(xì)線(xiàn)的拉力為，豎直方向上，有平衡條件有

解得

（2）根據(jù)題意，由幾何關(guān)系可得，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

由牛頓第二定律有

解得

14.某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車(chē)的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車(chē)在水平的直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為v－t圖像，如圖所示（除2s~10s時(shí)間段圖像為曲線(xiàn)外，其余時(shí)間段圖像均為直線(xiàn)）。已知在小車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程