精品解析：山东省青岛市青岛第一中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

高一阶段性教学质量检测 物理试题 第I卷（选择题共48分） 一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。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. 关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　） A. 开普勒发现了行星运动的规律 B. 卡文迪许发现只有天体之间才存在万有引力 C. 哥白尼发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 D. 牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小 2. 如图所示，、为某小区门口自动升降杆上的两点，在杆的顶端，在杆的中点处．杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，、两点（　　） A. 角速度大小之比 B. 周期大小之比 C. 向心加速度大小之比 D. 线速度大小之比 3. 真空中有两点电荷、相距r，若将的电荷量减为原来的一半，并将两点电荷间的距离减为原来的一半，则在前后两种情况下，两电荷之间的作用力之比为（　　） A B. C. D. 4. 对生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动 B. 火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压 C. 汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶 D. 游乐园里的摩天轮转得很慢，人坐在吊箱里面受到的合外力为零 5. 同步卫星相对地面静止不动，犹如悬挂在天空中，下列说法正确的是（　　） A. 同步卫星处于平衡状态 B. 同步卫星的速度是不变的 C. 同步卫星的高度是一定的 D. 线速度可以大于第一宇宙速度 6. 质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是(　　) A. B. C. D. 7. 如图所示，火车质量为m，火车转弯半径为R，铁轨平面倾角为，当火车以速率驶过转弯处时，由重力和支持力的水平合力完全提供向心力，重力加速度为，下列说法不正确的是（　　） A. 当以速率行驶时，向心力大小为 B. 当以速率行驶时，向心力大小为 C. 当以速率行驶时，火车轮缘与外轨挤压 D 当以速率行驶时，火车轮缘与内轨挤压 8. 如图所示，半径为的圆处在竖直平面内，该平面内存在匀强电场。位于圆上的点有一放射源向各个方向发射电子，电子能够到达圆上任一位置，比较到达圆上各点的电子，发现到达点的电子动能的增量最大，增量为，已知，则此匀强电场的场强大小为（　　） A. B. C. D. 二、不定项选择题：本大题共6小题，每小题全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得零分，满分24分 9. 如图所示，在灭火抢救过程中，消防队员有时要借助消防车上梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，消防队员沿梯子匀速向上运动的同时消防车匀减速后退，整个运动过程中梯子与水平方向的夹角保持不变。关于消防队员的运动，下列说法正确的是（　　） A. 消防队员做匀减速直线运动 B. 消防队员做匀变速曲线运动 C. 消防队员做变加速曲线运动 D. 消防队员竖直方向的速度保持不变 10. 我国北斗三号系统的“收官之星”于2020年6月23日成功发射。北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星，共30颗卫星组成。其中中圆地球轨道卫星离地高度2.1万千米，静止轨道卫星和倾斜同步卫星离地高度均为3.6万千米。以下说法正确的是（　　） A. 中圆轨道卫星的运行周期小于地球自转周期 B. 地球赤道上的人的线速度比中圆轨道卫星线速度大 C. 倾斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度不同 D. 静止轨道卫星的发射速度一定要超过，中圆地球轨道卫星的发射速度可以小于 11. 如图示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两极板间的电势差为U，P点场强大小为E，电势为φP，负电荷的电势能为Ep，现将A、B两板水平错开一段距离（两板间距不变），下列说法正确的是（　　） A. U变大，E变大 B. U变小，φP变小 C. φP变小，Ep变大 D. φP变大，Ep变小 12. 根据得到，关于电阻率的下列说法正确的是（　　） A. 与导体的材料有关 B. 纯金属的电阻率大于合金的电阻率 C. 温度升高时，金属导体的电阻率增大 D. 与导体的长度成反比，与导体的电阻和横截面积成正比 13. 如图所示，长为、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为、质量为的小球以初速度从竖直斜面底端点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端点时，速度仍为，则（　　） A. 小球从到电场力做正功 B. 、两点间的电压一定等于 C. 若该电场是由放置在点的点电荷产生，则为 D. 若电场是匀强电场，则该电场的电场强度最小值一定为 14. 如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A. 重力对人做负功 B. 摩擦力对人做正功 C. 支持力对人做正功 D. 合力对人做功零 第Ⅱ卷（非选择题 共52分） 三、实验、填空题：共2小题，15题6分，16题8分；每空2分，共14分。 15. 图甲是“研究平抛运动的特点”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 (1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______。 A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一高度由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 (2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图乙中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。 (3)图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，为平抛的起点，在轨迹上任取三点、、，测得、两点竖直坐标为、为，、两点水平间距为，则平抛小球的初速度为______（结果保留2位有效数字，取） 16. 《验证机械能守恒定律》实验装置如图甲所示，某实验小组正确完成了一系列实验操作后，得到了一条图乙所示的打点纸带，选取纸带上某个清晰的点标为，然后每两个打点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与点的距离、、、、、。 (1)已知打点计时器的打点周期为，可求出各个计数点时刻对应的速度、、、、、，其中的计算式为______。 (2)若重锤的质量是，取打点时刻重锤位置为重力势能的零势能点，分别算出各个计数点时刻对应重锤的势能和动能，计数点3时刻对应重锤的势能______；接着在坐标系中描点作出如图丙所示的和变化图线；求得图线斜率是，图线斜率是，则、关系为_______时机械能守恒。 (3)关于上述实验，下列说法正确的是______； A．实验中必须选用体积大一些的重锤 B．为了减小纸带阻力和空气阻力的影响，重锤质量应该适当大些 C．若实验纸带上打出点被拉长为短线，应适当调高电源电压 D．图丙图线中，计数点1对应的描点偏差较大，可能是长度测量误差相对较大引起的 (4)关于该实验操作你还能提出哪些注意事项（答对1条即可）_______。 四、计算论述题：本题共3个小题，17题10分，18题12分，19题16分。共38分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。 17. 光滑的水平面上建立直角坐标系，在y轴上相距L=6m以轴方向上摆放两个完全相同的弹簧发射器，发射器一端固定，另一端分别连接一块质量为1kg的小磁铁A和一个质量为2kg小铁球B（磁铁和铁球均可以看作质点），小磁铁A置于方向上固定光滑凹槽内。压缩发射器，让A、B两物体同时、以相同的速度沿轴方向弹出，假设磁铁与铁球之间的相互作用力始终不变，且等于2N。（g取）求： （1）1s后小铁球的速度大小是多少？ （2）取下凹槽再次让两物体同时以沿轴方向弹出，求经过多长时间两物体相遇？ （3）A、B碰后粘合在一起求碰撞过程中损失动能是多少？碰后两物体共同的速度是多少？ 18. 两个靠得很近的天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一固定点为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”。如图所示，某双星之间的距离为，它们做匀速圆周运动的周期为，已知万有引力常量为。求： (1)组成双星的两天体的质量之和； (2)组成双星的两天体运动的速率之和。 19. 如图所示，一个与水平方同夹角、长为的粗糙斜轨道，通过水平轨道与半径为的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道，整个轨道除段以外都是光滑的．其中与轨道以微小圆弧相接．一个质量的小物块以初速度从点沿倾斜轨道滑下，小物块到达点时速度。取，，。 （1）求小物块到达点时对圆轨道压力的大小； （2）求小物块从到运动过程中摩擦力所做的功； （3）若竖直圆轨道的半径大小能够任意调节，为了使小物块不离开轨道，并从轨道滑出，求竖直圆轨道的半径应满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一阶段性教学质量检测 物理试题 第I卷（选择题共48分） 一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。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. 关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　） A. 开普勒发现了行星运动规律 B. 卡文迪许发现只有天体之间才存在万有引力 C. 哥白尼发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 D. 牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小 【答案】A 【解析】 【详解】A．发现行星运动规律的天文学家是开普勒，故A正确； B．牛顿发现所有的物体之间都有万有引力，故B错误； C．开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，故C错误； D．牛顿发现了万有引力定律，由于不知道万有引力常量G的大小，没有计算出太阳与地球之间的引力大小，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，、为某小区门口自动升降杆上的两点，在杆的顶端，在杆的中点处．杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，、两点（　　） A. 角速度大小之比 B. 周期大小之比 C. 向心加速度大小之比 D. 线速度大小之比 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为A、B两点是同轴转动，所以A、B两点的角速度相同，选项A错误； B．A、B两点的角速度相同，根据可得A、B两点的周期相同，选项B错误； C．A、B两点的角速度相同，由可知加速度之比等于半径之比，故A、B两点向心加速度大小之比2：1，选项C错误； D．A、B两点的角速度相同，由可知其线速度之比等于半径之比，故A、B两点线速度大小之比为2：1，选项D正确。 故选D。 3. 真空中有两点电荷、相距r，若将的电荷量减为原来的一半，并将两点电荷间的距离减为原来的一半，则在前后两种情况下，两电荷之间的作用力之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】开始时两电荷之间的作用力 若将的电荷量减为原来的一半，并将两点电荷间的距离减为原来的一半，则 即在前后两种情况下，两电荷之间的作用力之比为1:2。 故选B。 4. 对生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动 B. 火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压 C. 汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶 D. 游乐园里的摩天轮转得很慢，人坐在吊箱里面受到的合外力为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．洗衣机甩干衣服是利用了水在高速旋转时，水与衣物间的附着力小于所需向心力时会做离心运动，故A正确； B．火车在按规定速度行驶时内外轨道均不向车轮施加侧向压力，受重力和支持力，合力提供向心力。火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，火车有离心趋势，挤压外轨，则外轨与车轮会发生挤压，故B错误； C．汽车过凸形桥时，若速度非常快，会做离心运动飞出去，故要减速行驶；过凹形桥时，若速度过大，车胎受到桥的弹力会很大，容易引起爆胎，故也应该减速行驶。故C错误； D．游乐园里的摩天轮虽然转得很慢，但人坐在吊箱里随着摩天轮一起做圆周运动，需要有力来提供做圆周运动的向心力，所以人受到的合外力不可能为零，故D错误； 故选A。 5. 同步卫星相对地面静止不动，犹如悬挂在天空中，下列说法正确的是（　　） A. 同步卫星处于平衡状态 B. 同步卫星的速度是不变的 C. 同步卫星的高度是一定的 D. 线速度可以大于第一宇宙速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做匀速圆周运动，加速度不为零，故A错误； B．同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做匀速圆周运动，线速度大小不变，方向变化，故B错误； C．根据 因为角速度是一定值，所以r也是一定值，所以它运行的轨道半径是确定的值，所以同步卫星的高度是唯一的，故C正确； D．根据 得 所以同步卫星的线速度应小于第一宇宙速度，故D错误。 故选C。 6. 质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是(　　) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故A错误； B．由图示可知，速度方向与加速度方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故B错误； C．由图示可知，物体做曲线运动的轨迹应该在加速度与速度的夹角之中，加速度的方向指向轨迹的凹侧，故C错误； D．由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速曲线运动，故D正确。故选D。 7. 如图所示，火车质量为m，火车转弯半径为R，铁轨平面倾角为，当火车以速率驶过转弯处时，由重力和支持力的水平合力完全提供向心力，重力加速度为，下列说法不正确的是（　　） A. 当以速率行驶时，向心力大小为 B. 当以速率行驶时，向心力大小为 C. 当以速率行驶时，火车轮缘与外轨挤压 D. 当以速率行驶时，火车轮缘与内轨挤压 【答案】D 【解析】 【详解】A．当以速率行驶时，向心力大小为 选项A正确，不符合题意； B．当以速率行驶时，由重力和支持力的水平合力完全提供向心力，则向心力大小为，选项B正确，不符合题意； CD．当以速率行驶时，重力和支持力的水平合力不足以提供向心力，则此时火车有离心运动的趋势，则火车轮缘与外轨挤压，选项C正确，不符合题意；选项D错误，符合题意。 故选D。 8. 如图所示，半径为的圆处在竖直平面内，该平面内存在匀强电场。位于圆上的点有一放射源向各个方向发射电子，电子能够到达圆上任一位置，比较到达圆上各点的电子，发现到达点的电子动能的增量最大，增量为，已知，则此匀强电场的场强大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】到达A点的电子的动能增加量最大，即电场力做正功最多，说明等势面在A点与圆相切，即和OA相互垂直，且方向沿AO方向，如图所示 SA间的电势差为 由几何关系可知 由匀强电场的电势差与场强关系有 解得 故ABD错误，C正确。 故选C。 二、不定项选择题：本大题共6小题，每小题全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得零分，满分24分 9. 如图所示，在灭火抢救过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，消防队员沿梯子匀速向上运动的同时消防车匀减速后退，整个运动过程中梯子与水平方向的夹角保持不变。关于消防队员的运动，下列说法正确的是（　　） A. 消防队员做匀减速直线运动 B. 消防队员做匀变速曲线运动 C. 消防队员做变加速曲线运动 D. 消防队员竖直方向的速度保持不变 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．根据运动的合成可知，合初速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，并且加速度的大小方向不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故A、C错误，B正确； D．将消防员的运动分解为水平方向和竖直方向，可知竖直方向上的速度为沿梯子方向速度在竖直方向上的分速度，由于消防队员沿梯子匀速向上运动，所以消防队员竖直方向的速度保持不变，D正确。 故选BD。 10. 我国北斗三号系统的“收官之星”于2020年6月23日成功发射。北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星，共30颗卫星组成。其中中圆地球轨道卫星离地高度2.1万千米，静止轨道卫星和倾斜同步卫星离地高度均为3.6万千米。以下说法正确的是（　　） A. 中圆轨道卫星的运行周期小于地球自转周期 B. 地球赤道上的人的线速度比中圆轨道卫星线速度大 C. 倾斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度不同 D. 静止轨道卫星的发射速度一定要超过，中圆地球轨道卫星的发射速度可以小于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星运行周期，即小于地球自转周期，故A正确； B．中圆轨道卫星的轨道半径小于同步轨道半径，根据万有引力提供向心力可得线速度，则中圆轨道卫星的线速度大于同步卫星的线速度，对于地球赤道上的人与地球同步卫星的角速度相同，根据v=rω可知，同步卫星的线速度大于地球赤道上人的线速度，所以地球赤道上的人的线速度比中圆轨道卫星线速度小，故B错误； C．倾斜地球同步轨道卫星与静止轨道卫星的周期相等，根据开普勒第三定律可知，两卫星的轨道半径相等，根据万有引力提供向心力可得线速度，轨道半径相等其线速度大小相等，则倾斜地球同步轨道卫星和静止轨道卫星线速度大小相等，但方向不同，所以线速度不同，故C正确； D．第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球圆周运动的最大速度，是卫星发射的最小速度，则中圆地球轨道卫星的发射速度大于7.9km/s，故D错误。 故选AC。 11. 如图示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两极板间的电势差为U，P点场强大小为E，电势为φP，负电荷的电势能为Ep，现将A、B两板水平错开一段距离（两板间距不变），下列说法正确的是（　　） A. U变大，E变大 B. U变小，φP变小 C. φP变小，Ep变大 D. φP变大，Ep变小 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】电容器带电量一定，则根据 将A、B两板水平错开一段距离，可知相对面积S减小，则场强E变大，根据 U=Ed 可知，两板间电势差U变大；根据 U=Ed 可知，P点与正极板B的电势差变大，则P点的电势降低，负电荷在P点的电势能Ep变大。 故选AC。 12. 根据得到，关于电阻率的下列说法正确的是（　　） A. 与导体的材料有关 B. 纯金属的电阻率大于合金的电阻率 C. 温度升高时，金属导体的电阻率增大 D. 与导体的长度成反比，与导体的电阻和横截面积成正比 【答案】AC 【解析】 【详解】A．电阻率的大小由材料和温度有关，A正确； B．一般来说，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大，所以B错误； C．对于金属导体，温度升高时，其电阻率增大，C正确； D．电阻率的大小由材料和温度决定，与导体的横截面积、长度无关和电阻大小无关，D错误。 故选AC。 13. 如图所示，长为、倾角为光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为、质量为的小球以初速度从竖直斜面底端点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端点时，速度仍为，则（　　） A. 小球从到电场力做正功 B. 、两点间的电压一定等于 C. 若该电场是由放置在点的点电荷产生，则为 D. 若电场是匀强电场，则该电场的电场强度最小值一定为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．小球从A运动到B的过程中，重力势能增加，动能不变，由能量守恒可知，小球的电势能减小，则电场力做正功，故A正确； B．根据动能定理得 解得 故B正确； C．若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生且为，A、B两点的电势相等，小球从A运动到B电势能不变，由于小球重力势能增大，则小球的总能量增大与能量守恒定律矛盾，故C错误； D．若电场是匀强电场，电场力恒定，到达B点时小球速度仍为v0，故小球做匀速直线运动，电场力与重力、支持力的合力为零，小球的重力沿斜面向下的分力为mgsinθ一定，则当电场力沿斜面向上，大小为 F=mgsinθ 时电场力最小，场强最小，又电场力F=Eq，则该电场的场强的最小值一定是，故D正确。 故选ABD。 14. 如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A. 重力对人做负功 B. 摩擦力对人做正功 C. 支持力对人做正功 D. 合力对人做功零 【答案】ACD 【解析】 【详解】人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，受重力和支持力作用，根据 可知，重力与位移夹角大于90°，做负功。支持力与位移夹角小于90°，做正功。合外力为零，所以合外力做功等于零。人不受摩擦力，所以没有摩擦力做功。故ACD正确；B错误。 故选ACD 第Ⅱ卷（非选择题 共52分） 三、实验、填空题：共2小题，15题6分，16题8分；每空2分，共14分。 15. 图甲是“研究平抛运动的特点”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 (1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______。 A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一高度由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 (2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图乙中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。 (3)图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，为平抛的起点，在轨迹上任取三点、、，测得、两点竖直坐标为、为，、两点水平间距为，则平抛小球的初速度为______（结果保留2位有效数字，取） 【答案】 ①. AC ②. C ③. 2.0 【解析】 【详解】(1)[1]A．通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，A正确； BC．因为要画同一运动的轨迹，所以每次必须从相同的位置释放小球，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误，C正确； D．用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能连成折线，D错误。 故选AC。 (2)[2]物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，可得 ， 联立可得 因初速度相同，故为常数，则应为正比例关系，故C正确，ABD错误。 故选C。 (3)[3]根据平抛运动的规律可知，竖直方向做自由落体运动，可得 ， 解得 ， 水平方向做匀速直线运动，可得平抛小球的初速度为 16. 《验证机械能守恒定律》实验装置如图甲所示，某实验小组正确完成了一系列实验操作后，得到了一条图乙所示的打点纸带，选取纸带上某个清晰的点标为，然后每两个打点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与点的距离、、、、、。 (1)已知打点计时器的打点周期为，可求出各个计数点时刻对应的速度、、、、、，其中的计算式为______。 (2)若重锤的质量是，取打点时刻重锤位置为重力势能的零势能点，分别算出各个计数点时刻对应重锤的势能和动能，计数点3时刻对应重锤的势能______；接着在坐标系中描点作出如图丙所示的和变化图线；求得图线斜率是，图线斜率是，则、关系为_______时机械能守恒。 (3)关于上述实验，下列说法正确的是______； A．实验中必须选用体积大一些的重锤 B．为了减小纸带阻力和空气阻力的影响，重锤质量应该适当大些 C．若实验纸带上打出点被拉长为短线，应适当调高电源电压 D．图丙图线中，计数点1对应的描点偏差较大，可能是长度测量误差相对较大引起的 (4)关于该实验操作你还能提出哪些注意事项（答对1条即可）_______。 【答案】 ①. ②. ③. ④. BD ⑤. 重物要靠近打点计时器处释放或者打点计时器两个限位孔同一竖直线上 【解析】 【详解】(1)[1]从图中可以看出《验证机械能守恒定律》实验装置采用的是重物的下落运动，可以认为是匀变速运动，求某点的速度利用中间时刻的速度与某段时间内的平均速度相同。故有 (2)[2][3]打计数点3时刻在打计数点时刻的下方，所以 重物下落机械能守恒，减少的重力势能等于增加的动能，所以。 (3)[4]AB．为了减小纸带阻力和空气阻力的影响，重锤质量应该适当大些，体积小一些，这样可以减少误差，故A错误，B正确； C．若实验纸带上打出点被拉长为短线，应适当调低电源电压，C错误； D．计数点1对应的描点偏差较大,可能是长度测量误差相对较大引起的，D正确。 故选BD。 (4)[5]建议：重锤应从靠近打点计时器处释放；或调节打点计时器限位孔在同一竖直线上，减少纸带与打点计时器间的摩擦；或重锤质量适当大些。 四、计算论述题：本题共3个小题，17题10分，18题12分，19题16分。共38分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。 17. 光滑的水平面上建立直角坐标系，在y轴上相距L=6m以轴方向上摆放两个完全相同的弹簧发射器，发射器一端固定，另一端分别连接一块质量为1kg的小磁铁A和一个质量为2kg小铁球B（磁铁和铁球均可以看作质点），小磁铁A置于方向上固定光滑凹槽内。压缩发射器，让A、B两物体同时、以相同的速度沿轴方向弹出，假设磁铁与铁球之间的相互作用力始终不变，且等于2N。（g取）求： （1）1s后小铁球的速度大小是多少？ （2）取下凹槽再次让两物体同时以沿轴方向弹出，求经过多长时间两物体相遇？ （3）A、B碰后粘合在一起求碰撞过程中损失的动能是多少？碰后两物体共同的速度是多少？ 【答案】（1） （2）2s （3）12J，2m/s 【解析】 【详解】（1）小球的加速度 1s后小铁球的y方向速度 （2）由牛顿第二定律 相遇时 解得 . （3）物体只在受力方向上速度发生改变所以只考虑y轴方向上的速度变化 由动量守恒 解得 。 碰后Y轴上的速度为0，物体在x轴方向上速度不变为2m/s，所以碰后速度为2m/s。 18. 两个靠得很近的天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一固定点为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”。如图所示，某双星之间的距离为，它们做匀速圆周运动的周期为，已知万有引力常量为。求： (1)组成双星的两天体的质量之和； (2)组成双星的两天体运动的速率之和。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)设质量为m1的轨道半径为r1，质量为m2的轨道半径为r2 r1+r2=L 根据万有引力充当向心力知 联立解得 (2)根据线速度和周期关系知 19. 如图所示，一个与水平方同夹角、长为的粗糙斜轨道，通过水平轨道与半径为的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道，整个轨道除段以外都是光滑的．其中与轨道以微小圆弧相接．一个质量的小物块以初速度从点沿倾斜轨道滑下，小物块到达点时速度。取，，。 （1）求小物块到达点时对圆轨道压力的大小； （2）求小物块从到运动过程中摩擦力所做的功； （3）若竖直圆轨道的半径大小能够任意调节，为了使小物块不离开轨道，并从轨道滑出，求竖直圆轨道的半径应满足什么条件？ 【答案】（1）100N；（2）-6.5J；（3）R≤0.72m 【解析】 【详解】（1）当小球运动到点 由牛顿第三定律可知，小物块到达点时对圆轨道压力的大小100N； （2）利用动能定理可知 其中 （3）小球运动到最高点时 解得 根据动能定理 因此 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$