2021屆全國卓越名校聯(lián)盟新高考原創(chuàng)預(yù)測(cè)試卷（十五）物理

2021屆全國卓越名校聯(lián)盟新高考原創(chuàng)預(yù)測(cè)試卷（十五）

物理

★?？荚図樌?/p>

注意事項(xiàng)：

1、考試范圍：高考范圍。

2、答題前，請(qǐng)先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色簽字筆填寫在試題卷和

答題卡上的相應(yīng)位置，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。用2B鉛筆將

答題卡上試卷類型A后的方框涂黑。

3、選擇題的作答：每個(gè)小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案

標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選擇題答題區(qū)域的答案一律無效。

4、主觀題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、

草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域的答案一律無效。如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后

再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。

5、選考題的作答：先把所選題目的題號(hào)在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。

答案用0.5毫米黑色簽字筆寫在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試題卷、草稿紙和答

題卡上的非選修題答題區(qū)域的答案一律無效。

6、保持卡面清潔，不折疊，不破損，不得使用涂改液、膠帶紙、修正帶等。

7、考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷、答題卡、草稿紙一并依序排列上交。

一、單選題

1.一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為％的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長度為4改用

大小為馬的力拉彈簧，平衡時(shí)長度為12,彈簧在拉伸或壓縮時(shí)均在彈性限度內(nèi)，該彈簧

的勁度系數(shù)為（）

A3B.一

12Tlh+ll

C.3D.三

l2~lll2+ll

2.如右圖，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相

連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將木板沿水平方向突然

抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為出、重力加速度大小為g.則

有

CT

A.4=g，

B.q=0,

m+M

C.q=0,“g

M

m+M

D.4=g，“g

M

3.一質(zhì)量為"2的乘客乘坐豎直電梯下樓，其位移S與時(shí)間，的關(guān)系圖像如圖所示。乘

客所受支持力的大小用A表示，速度大小用U表示。重力加速度大小為g。以下判斷正

確的是（）

A.0?A時(shí)間內(nèi)，u增大，F(xiàn)z>mgB.1|~，2時(shí)間內(nèi)，v減小，

C.亥~，3時(shí)間內(nèi)，口增大，F(xiàn)N<mgD.，2~辦時(shí)間內(nèi)，u減小，F(xiàn)N>fng

4.如右圖，水平地面上有一楔形物塊a,其斜面上有一小物體b,b與平行于斜面的細(xì)

繩的一端相連，細(xì)繩的另一端固定在斜面上，a與b之間光滑，a和b以共同速度在地

面軌道的光滑段向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時(shí)

A.繩的張力減小，b對(duì)a的正壓力減小

B.繩的張力增加，斜面對(duì)b的支持力增加

C.繩的張力減小，地面對(duì)a的支持力增加

D.繩的張力增加，地面對(duì)a的支持力減小

5.如圖所示，以速度％=9.8m/s沿水平方向拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直地撞

試卷第2頁，總21頁

在傾角為30。的斜面上，這段飛行所用的時(shí)間為（取g=9.8m/s2）（)

C近

6.小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛

P球的繩比懸掛Q球的繩短.將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示，將兩球由

靜止釋放，在各自軌跡的最低點(diǎn)（）

A.P球的速度一定大于Q球的速度

B.P球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能

C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力

D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

二、多選題

7.如右圖，木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有一物塊；木箱靜止時(shí)彈簧處于壓

縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上.若在某一段時(shí)間內(nèi)，物塊對(duì)箱頂剛好無壓力，則在此段時(shí)間

內(nèi)，木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為

A.加速下降B.加速上升

C.減速上升D.減速下降

8.如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為相，水的阻力恒為打，當(dāng)輕繩與水平面

的夾角為6時(shí)，船的速度為也此時(shí)人的拉力大小為尸，則此時(shí)（）

A.人拉繩行走的速度為vcos6（

人拉繩行走的速度為‘

COS”

F-F

船的加速度為-----1

船的加速度為

9.如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為，〃的小木塊“和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，。與轉(zhuǎn)軸

。0'的距離為/,〃與轉(zhuǎn)軸的距離為2/。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的A

倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用。表示圓盤轉(zhuǎn)

動(dòng)的角速度，下列說法正確的是（）

ab

n_n

A.6一定比。先開始滑動(dòng)

匕所受的摩擦力始終相等

是匕開始滑動(dòng)的臨界角速度

當(dāng)①=怪時(shí),a所受摩擦力的大小為切吆

三、實(shí)驗(yàn)題

10.2020年5月，我國進(jìn)行了珠穆朗瑪峰的高度測(cè)量，其中一種方法是通過使用重力儀

測(cè)量重力加速度，進(jìn)而間接測(cè)量海拔高度。某同學(xué)受此啟發(fā)就地取材設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),

測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?。?shí)驗(yàn)步驟如下：

試卷第4頁，總21頁

(i)如圖甲所示，選擇合適高度的墊塊，使木板的傾角為53。，在其上表面固定一與小

物塊下滑路徑平行的刻度尺(圖中未畫出)。

(ii)調(diào)整手機(jī)使其攝像頭正對(duì)木板表面，開啟視頻錄像功能。將小物塊從木板頂端釋

放，用手機(jī)記錄下小物塊沿木板向下做加速直線運(yùn)動(dòng)的情況。然后通過錄像的回放，選

擇小物塊運(yùn)動(dòng)路徑上合適的一點(diǎn)作為測(cè)量參考點(diǎn)，得到小物塊相對(duì)于該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)距離L

與運(yùn)動(dòng)時(shí)間f的數(shù)據(jù)。

21

(iii)該同學(xué)選取部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出了——一f圖像，利用圖像數(shù)據(jù)得到小物塊下滑的

t

加速度大小為5.6m/s2

(iv)再次調(diào)節(jié)墊塊，改變木板的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

回答以下問題：

(1)當(dāng)木板的傾角為37。時(shí)，所繪圖像如圖乙所示。由圖像可得，物塊過測(cè)量參考點(diǎn)時(shí)速

度的大小為m/s；選取圖線上位于坐標(biāo)紙網(wǎng)格交叉點(diǎn)上的4、8兩點(diǎn)，利用A、B

兩點(diǎn)數(shù)據(jù)得到小物塊下滑加速度的大小為m/s'(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮閙/s??(結(jié)果保留2位

有效數(shù)字，sin37°=0.60,cos370=0.80)

11.在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，要描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：

A.讓小球多次從釋放，在一張印有小方格的紙上記下小球經(jīng)過的一系列位置,

如圖中a、b、c、4所示。

B.按實(shí)驗(yàn)原理圖安裝好器材,注意,記下平拋初位置。點(diǎn)和過。點(diǎn)的豎直線。

C.取下白紙，以0為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動(dòng)物體

的運(yùn)動(dòng)軌跡。

(1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。

(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是。

⑶己知圖中小方格的邊長L=1.25cm,則小球平拋的初速度為為=(用L、g

表示)，其值是。(取g=9.8m/s2)

(4)6點(diǎn)的速度%=?(用L、g表示)

四、解答題

12.2020年5月5日18時(shí)，我國在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射“長征五號(hào)”B型運(yùn)載火

箭，該火箭起飛質(zhì)量高達(dá)849噸，并成功將新一代載人實(shí)驗(yàn)飛船準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，我

國成為世界上第三個(gè)獨(dú)立研制大推力火箭的國家。某物理興趣小組為了探究該實(shí)驗(yàn)飛船

的飛行參數(shù)，從新聞報(bào)道中獲知該實(shí)驗(yàn)飛船在半徑為r的軌道上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)?已知

地球的半徑為R,萬有引力常量為G,地球表面的重力加速度為g,求：

(1)地球的質(zhì)量M；

⑵實(shí)驗(yàn)飛船的線速度大小；

(3)實(shí)驗(yàn)飛船的運(yùn)行周期。

13.如圖所示，水平傳送帶以一定速度勻速運(yùn)動(dòng)，將質(zhì)量，片1kg的小物塊輕輕放在傳

送帶上的P點(diǎn)，物塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后被水平拋出，小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B

點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑.B、C為圓弧上的兩點(diǎn)，其連線水平，已知圓弧對(duì)應(yīng)圓

心角6=106，A點(diǎn)距水平面的高度/?=0.8m.小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小與B點(diǎn)相

等，并沿固定斜面向上滑動(dòng)，小物塊從C點(diǎn)到第二次經(jīng)過D點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.8s,已

試卷第6頁，總21頁

10

知小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃二§,重力加速度g取lOm/s?,取sin53=0.8,

cos530=0.6,求：

(1)小物塊從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

(2)小物塊離開A點(diǎn)時(shí)的水平速度大小:

(3)斜面上C、D點(diǎn)間的距離.

高三物理參考答案

一、單選題

1.一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為網(wǎng)的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長度為改用

大小為用的力拉彈簧，平衡時(shí)長度為％,彈簧在拉伸或壓縮時(shí)均在彈性限度內(nèi)，該彈簧

的勁度系數(shù)為()

A?胃

C出』出一&

D.—-

12TlI2+I1

【答案】A

【解析】

試題分析：分別以兩次作用為研究對(duì)象，彈簧彈力為F=kx,x為彈簧的形變量，所以由

胡克定律可知：k=一旦一二一生一，k=生匕故A項(xiàng)正確

10Tl12To12Tl

考點(diǎn)：考查對(duì)胡克定律的理解和應(yīng)用

點(diǎn)評(píng)：學(xué)生要熟記胡克定律的公式，理解公式中x為彈簧的形變量而不是彈簧長度

2.如右圖，輕彈簧上端與一質(zhì)量為機(jī)的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2

相連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將木板沿水平方向突

然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為外、q.重力加速度大小為

g.則有

A.%=g,a2=g

B.q=0,a2=g

【答案】C

【解析】

試題分析：在抽出木板的瞬時(shí)，彈簧對(duì)1的支持力和對(duì)2的壓力并未改變.對(duì)1物體受

重力和支持力，有：

mg=F,ai=0.對(duì)2物體受重力和彈簧的向下的壓力，根據(jù)牛頓第二定律有：

4=-—ri—g-故C正確.故選C.

MM

考點(diǎn)：牛頓第二定律

【名師點(diǎn)睛】本題屬于牛頓第二定律應(yīng)用的瞬時(shí)加速度問題，關(guān)鍵是區(qū)分瞬時(shí)力與延時(shí)

力；彈簧的彈力通常來不及變化，為延時(shí)力，輕繩的彈力為瞬時(shí)力，繩子斷開即消失.

試卷第8頁，總21頁

3.一質(zhì)量為，〃的乘客乘坐豎直電梯下樓，其位移s與時(shí)間，的關(guān)系圖像如圖所示。乘

客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小為g。以下判斷

A.0~4時(shí)間內(nèi)，v增大，F(xiàn)s>mgB.ti~t2時(shí)間內(nèi)，v減小，F(xiàn)^<mg

C.玄-4時(shí)間內(nèi)，v增大，F(xiàn)N<mgD.時(shí)間內(nèi)，v減小，尸N>，"g

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】

A.由于s-f圖像的斜率表示速度，可知在0~6時(shí)間內(nèi)速度增加，即乘客的加速度向下，

處于失重狀態(tài)，則心<〃喀，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.在“72時(shí)間內(nèi)速度不變，即乘客的勻速下降，則/N=mg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

CD.在/2~/3時(shí)間內(nèi)速度減小，即乘客的減速下降，超重，則FN>，"g，選項(xiàng)c錯(cuò)誤，D

正確；

故選D。

4.如右圖，水平地面上有一楔形物塊a,其斜面上有一小物體b,b與平行于斜面的細(xì)

繩的一端相連，細(xì)繩的另一端固定在斜面上，a與b之間光滑，a和b以共同速度在地

面軌道的光滑段向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時(shí)

A.繩的張力減小，b對(duì)a的正壓力減小

B.繩的張力增加，斜面對(duì)b的支持力增加

C.繩的張力減小，地面對(duì)a的支持力增加

D.繩的張力增加，地面對(duì)a的支持力減小

【答案】C

【解析】

試題分析：在光滑段運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊a及物塊b均處于平衡狀態(tài)，對(duì)a、b整體受力分析，

受重力和支持力，二力平衡

對(duì)b受力分析，如上圖，受重力、支持力、繩子的拉力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有

Fcos^-FNsin0=0?；

Fsin0+FNcos^-mg=O@；

由①②兩式解得：F=mgsin0,R=mgcos8；

當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時(shí)，減速滑行，系統(tǒng)有水平向右的加速度，此時(shí)有兩種可

能；

(-)物塊a、b仍相對(duì)靜止，豎直方向加速度為零，由牛頓第二定律得到：

Fsin^+FNcos^-mg=0@；

FNsin^-Feos=ma④；

由③④兩式解得：F=mgsin0-macos6,R=mgeose+masin。；

即繩的張力F將減小，而a對(duì)b的支持力變大；

再對(duì)a、b整體受力分析豎直方向重力和支持力平衡，水平方向只受摩擦力，重力和支

持力二力平衡，故地面對(duì)a支持力不變.

(二)物塊b相對(duì)于a向上加速滑動(dòng)，繩的張力顯然減小為零，物體具有向上的分加速

度，是超重，因此a對(duì)b的支持力增大，斜面體和滑塊整體具有向上的加速度，也是超

重，故地面對(duì)a的支持力也增大.

綜合上述討論，結(jié)論應(yīng)該為：繩子拉力一定減??；地面對(duì)a的支持力可能增加；a對(duì)b

的支持力一定增加.故A、B、D錯(cuò)誤；

故選C

考點(diǎn)：力的分解與合成，共點(diǎn)力平衡條件

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要熟練運(yùn)用整體法和隔離法對(duì)物體受力，同時(shí)要能結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求

解！解題中還可以運(yùn)用超重與失重的相關(guān)知識(shí)

5.如圖所示，以速度%=9.8m/s沿水平方向拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直地撞

在傾角為30°的斜面上，這段飛行所用的時(shí)間為(取g=9.8m/s2)()

試卷第10頁，總21頁

Ca■-

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】

設(shè)物體垂直撞在斜面上時(shí)的速度為v,則水平分速度為

匕=%=usin。

豎直分速度為

聯(lián)立解得

%=gf

代入數(shù)據(jù)解得

故選Ao

6.小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛

P球的繩比懸掛Q球的繩短.將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示，將兩球

由靜止釋放，在各自軌跡的最低點(diǎn)（）

A.P球的速度一定大于Q球的速度

B.P球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能

C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力

D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

【答案】C

【解析】

從靜止釋放至最低點(diǎn)，由機(jī)械能守恒得：mgR=ymv2,解得：U=J荻，在最低點(diǎn)的

速度只與半徑有關(guān)，可知VP<VQ；動(dòng)能與質(zhì)量和半徑有關(guān)，由于P球的質(zhì)量大于Q球

的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短，所以不能比較動(dòng)能的大小.故AB錯(cuò)誤；在

2

最低點(diǎn)，拉力和重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得:F-mg=m—,解得,F=mg+m

R

—=3mg,a向二尸一加）=28,所以P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力，

Rm

向心加速度兩者相等.故C正確，D錯(cuò)誤.故選C.

點(diǎn)睛：求最低的速度、動(dòng)能時(shí)，也可以使用動(dòng)能定理求解；在比較一個(gè)物理量時(shí)，應(yīng)該

找出影響它的所有因素，全面的分析才能正確的解題.

二、多選題

7.如右圖，木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有一物塊；木箱靜止時(shí)彈簧處于壓

縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上.若在某一段時(shí)間內(nèi)，物塊對(duì)箱頂剛好無壓力，則在此段時(shí)間

內(nèi)，木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為

A.加速下降B.加速上升

C.減速上升D.減速下降

【答案】BD

【解析】

【分析】

【詳解】

木箱靜止時(shí)物塊對(duì)箱頂有壓力，則物塊受到箱頂向下的壓力，當(dāng)物塊對(duì)箱頂剛好無壓力

時(shí);物體受到的合力向上，所以系統(tǒng)應(yīng)該有向上的加速度，是超重，物體可能是向上加

速，也可能是向下減速，所以B正確.

【點(diǎn)睛】

當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的

加速度；當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)

試卷第12頁，總21頁

有向下的加速度;

8.如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為,〃，水的阻力恒為巧，當(dāng)輕繩與水平面

的夾角為。時(shí)，船的速度為叫此時(shí)人的拉力大小為尸，則此時(shí)（）

/

^

z

z

ze

z

<z

A.人拉繩行走的速度為vcosO

B.人拉繩行走的速度為」^

COS夕

F-F

C.船的加速度為----L

m

D.船的加速度為Fas"一%

m

【答案】AD

【解析】

【詳解】

AB.船運(yùn)動(dòng)的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動(dòng)速度的合速度.如圖所示

根據(jù)平行四邊形定則有：

Vp=VCOS0

CD.對(duì)小船受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有:

Fcos0—Ff—ma

因此船的加速度大小為:

Fcos6-F

a-------f---------

m

所以C錯(cuò)誤，D正確.

耳

9.如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為，〃的小木塊。和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸

00,的距離為1,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2/。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的“

倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用”表示圓盤轉(zhuǎn)

動(dòng)的角速度，下列說法正確的是（）

ab

n__n

O'

方一定比。先開始滑動(dòng)

a、6所受的摩擦力始終相等

C.0)—是8開始滑動(dòng)的臨界角速度

當(dāng)①=不3時(shí),a所受摩擦力的大小為

【答案】AC

【解析】

【分析】

【詳解】

B.小木塊都隨水平轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)之前，角速度相等，靜摩

擦力提供向心力即

f翰=

由于木塊方的半徑大，所以發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前木塊〃的靜摩擦力大，選項(xiàng)B錯(cuò)。

C.隨著角速度的增大，當(dāng)靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力時(shí)木塊開始滑動(dòng)，則有

f黔="次療=kmg

代入兩個(gè)木塊的半徑，小木塊a開始滑動(dòng)時(shí)的角速度

0=

木塊6開始滑動(dòng)時(shí)的角速度

試卷第14頁，總21頁

選項(xiàng)C正確。

A.根據(jù)必＞4,所以木塊人先開始滑動(dòng)，選項(xiàng)A正確。

D.當(dāng)角速度0等〉例，木塊匕已經(jīng)滑動(dòng)，但是

所以木塊a達(dá)到臨界狀態(tài)，摩擦力還沒有達(dá)到最大靜摩擦力，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選ACo

三、實(shí)驗(yàn)題

10.2020年5月，我國進(jìn)行了珠穆朗瑪峰的高度測(cè)量，其中一種方法是通過使用重力

儀測(cè)量重力加速度，進(jìn)而間接測(cè)量海拔高度。某同學(xué)受此啟發(fā)就地取材設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),

G）如圖甲所示，選擇合適高度的墊塊，使木板的傾角為53。，在其上表面固定一與小

物塊下滑路徑平行的刻度尺（圖中未畫出）。

(ii)調(diào)整手機(jī)使其攝像頭正對(duì)木板表面，開啟視頻錄像功能。將小物塊從木板頂端釋

放，用手機(jī)記錄下小物塊沿木板向下做加速直線運(yùn)動(dòng)的情況。然后通過錄像的回放，選

擇小物塊運(yùn)動(dòng)路徑上合適的一點(diǎn)作為測(cè)量參考點(diǎn)，得到小物塊相對(duì)于該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)距離L

與運(yùn)動(dòng)時(shí)間f的數(shù)據(jù)。

21

(iii)該同學(xué)選取部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出了——一f圖像，利用圖像數(shù)據(jù)得到小物塊下滑

t

的加速度大小為5.6m/s2

(iv)再次調(diào)節(jié)墊塊，改變木板的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

回答以下問題：

(1)當(dāng)木板的傾角為37。時(shí)，所繪圖像如圖乙所示。由圖像可得，物塊過測(cè)量參考點(diǎn)時(shí)速

度的大小為m/s；選取圖線上位于坐標(biāo)紙網(wǎng)格交叉點(diǎn)上的A、B兩點(diǎn)，利用A、B

兩點(diǎn)數(shù)據(jù)得到小物塊下滑加速度的大小為mH?(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮閙/s??(結(jié)果保留2位

有效數(shù)字，01137。=0.60,cos37°=0.80)

【答案】0.32或0.333.19.4

【解析】

【分析】

【詳解】

2

根據(jù)L=vot+^at可得

=2%+at

則由----1圖像可知

-2

2v0=65x10m/s

vo=O.33m/s

(2)[3]由牛頓第二定律可知

mgsin0-/.imgcos6=ma

a=gsin6-〃gcose

當(dāng)族53。時(shí)a=5.6m/s2,即

試卷第16頁，總21頁

gsin53—/jgcos53=5.6

當(dāng)獨(dú)37°時(shí)a=3.0m/s2,即

gsin37-jugcos37=3.1

聯(lián)立解得

g=9.4m/s2

11.在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，要描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：

A.讓小球多次從釋放，在一張印有小方格的紙上記下小球經(jīng)過的一系列位置,

如圖中a、b、c、d所示。

B.按實(shí)驗(yàn)原理圖安裝好器材，注意,記下平拋初位置0點(diǎn)和過。點(diǎn)的豎直線。

C.取下白紙，以。為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動(dòng)物體

的運(yùn)動(dòng)軌跡。

(1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。

(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是.

(3)已知圖中小方格的邊長L=1.25cm,則小球平拋的初速度為%=(用L、g

表示)，其值是o(IRg=9.8m/s2)

(4)6點(diǎn)的速度%=o(用L、g表示)

【答案】同一位置靜止斜槽末端切線水平BAC280.7m/s

【解析】

【詳解】

(1)口］［2］需讓小球重復(fù)同一個(gè)平拋運(yùn)動(dòng)多次，才能記錄出小球的一系列位置，故必須讓

小球每次由同一位置靜止釋放。斜槽末端切線水平，小球才會(huì)做平拋運(yùn)動(dòng)。

(2)⑶實(shí)驗(yàn)操作順序應(yīng)為安裝調(diào)整、建坐標(biāo)系、畫位置點(diǎn)、描軌跡圖，即為BAC。

⑶[4]⑶由

\y=af

得兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔

所以小球的初速度

%-T=2而

代入數(shù)據(jù)得v0=0.7m/s?

(4)⑹豎直方向

_3L3而

%2T-2

由

『心+靖

得

：+4Lg=2網(wǎng)

四、解答題

12.2020年5月5日18時(shí)，我國在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射“長征五號(hào)”3型運(yùn)載火

箭，該火箭起飛質(zhì)量高達(dá)849噸，并成功將新一代載人實(shí)驗(yàn)飛船準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，我

國成為世界上第三個(gè)獨(dú)立研制大推力火箭的國家。某物理興趣小組為了探究該實(shí)驗(yàn)飛船

的飛行參數(shù)，從新聞報(bào)道中獲知該實(shí)驗(yàn)飛船在半徑為r的軌道上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知

地球的半徑為R,萬有引力常量為G,地球表面的重力加速度為g,求：

(1)地球的質(zhì)量

(2)實(shí)驗(yàn)飛船的線速度大??；

(3)實(shí)驗(yàn)飛船的運(yùn)行周期。

【答案】(1)M=止;(2)V=RJ&；(3)T=2^-J-

GVR\g

【解析】

【分析】

【詳解】

試卷第18頁，總21頁

(1)在地面附近重力近似等于萬有引力，有

GW"g①

所以

陪陪②

(2)設(shè)飛船質(zhì)量為也在軌道廠處，根據(jù)萬有引力提供向心力有