湖南省娄底市2024届高考仿真模拟考试物理试题

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N示三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11.(8分)向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随左塔轮和右塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作标尺用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两左塔右塔纶个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1。《手柄忍(1)在研究向心力的大小F与角速度w关系时，要保持相同。A.w和rB.-w和mC.m和rD.m和F(2)在某次实验中，一同学把两个质量相等的小球分别放在A、C位置，将皮带连接在左、右半径之比为2：1的搭轮上，匀速转动手柄时，此时可研究向心力的大小F与·'的关系，则放在挡板A处的小球与C处的小球周期大小之比为(3)在某次实验中，一同学把两个质量相同的小球分别放在挡板B、C位置，皮带套在半径之比为3：1的左、右两边塔轮上，则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为12.(6分)利用如图所示装置验证向心力的大小Fn与线速度大小v的关系。四分之一圆弧轨道固定在水桌面上，末端与上表面很小的压力传感器表面相切，水地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从圆弧轨道某一点由静止释放，经轨道末端飞出，落到铺着复写纸和白纸的木板上，在白纸上留下点迹，由同一位置重复释放几次，记录每次压力传感器的示数；改变小球在圆弧轨道上的释放位置，重复上述实验步骤。（当地的重力加速度为g)(门)为了完成实验，下列操作不必要的是压力传感器A.必须选择光滑的圆弧轨道B.固定圆弧轨道时，末端必须水C.实验中应选择密度大的小球D.确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即为均落点(2)某次实验时记录的压力传感器示数为F,并测出小球的质量为m,小球的向心力大小F。=三(3)实验除了记录压力传感器示数F,测量小球的质量m外，还需要测量轨道末端距地面的高度h、水位移x、圆弧轨道半径R,若要验证向心力F。与线速度大小v的关系，则需要验证压力传感器示数F=即可（用测量的数据的物理量写出表达式)。13.(10分)随着我国载人航天事业的飞速发展，越来越多的宇航员实现了太空旅行，某次飞船返回地面过程的示意图如图所示，飞船到地心的距离为R,其绕地球做圆周运动周期为T,可以在轨道上的某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切。已知地球半径为R,,万有引力常量为G,地球的质量为M,飞船的质量为m,飞船由A点运动到B点所需高一物理第3页共4页C5扫描全能王3亿人都在用的扫描App