精品解析：福建省三明市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

三明市2023—2024学年第二学期普通高中期末质量检测高一物理试题 （满分：100分；考试时间：90分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共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. 万有引力定律表达式，式中G为引力常量。若用国际单位制的基本单位表示，G的单位应为（　　） A. B. C. D. 2. 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆。当打开主降落伞后，返回舱匀速下落的过程中（　　） A. 所受的合外力做正功 B. 所受的合外力做负功 C. 机械能减小 D. 机械能不变 3. 如图，国道G534线三明市三元区中村乡石马岬隧道至富兴堡街道路段，急转弯处是一段圆弧，当汽车行驶的速率为v时，车轮与路面间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力为零。则在该弯道处（　　） A. 路面外侧低内侧高 B. 路面结冰时，v变小 C. 车速小于v，汽车向内侧滑动 D. 车速大于v，小于最高限速，汽车不向外侧滑动 4. 下表是三颗绕木星运行的卫星数据（每颗卫星可视为仅受木星的作用做圆周运动），则（　　） 卫星 轨道半径r/km 周期T/d 卫星质量m/kg 木卫一 4.217×105 1.77 8.93×1022 木卫二 6710×105 3.55 4.80×1022 木卫三 1.070×106 7.15 1.48×1023 A. 木卫三离木星最近 B. 木卫一的向心加速度最大 C. 木卫三的密度最大 D. 木卫三的表面重力加速度最大 5. 一同学投掷铅球，投出后铅球在空中的运动轨迹如图所示。铅球经P位置时速度为v，所受合力为F，下列图示正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图，真空中xOy平面直角坐标系上的E、F、G三点构成等边三角形，边长为L。若将两个等量异种点电荷－q和＋q分别固定在E、F点，则（　　） A. O点电场强度方向沿x轴正方向 B. G点电场强度的方向沿y轴正方向 C. O点电场强度的大小为零 D. G点电场强度的大小为 7. 如图，两瓷罐P、Q（可视为质点）放在水平圆桌转盘上，质量分别为m、2m，离转轴OO′的距离分别为R、2R，与转盘间的动摩擦因数均为μ。若转盘从静止开始缓慢地加速转动，P、Q与转盘均保持相对静止，用ω表示转盘的角速度，则（　　） A. 当ω增大时，P比Q先开始滑动 B. P、Q未滑动前所受的摩擦力大小相等 C. P开始滑动时，临界角速度为 D. Q开始滑动时，临界角速度为 8. 如图，圆形管道用轻杆固定在竖直平面内，管道内壁光滑。一质量为m小球（直径略小于管道内径）从管道最高点由静止开始下滑，重力加速度为g。当小球滑至管道的最低点时，管道对轻杆作用力（　　） A. 增加5mg B. 减小5mg C. 减小4mg D. 增加4mg 二、双项选择选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图一自行车，前后轮半径相等。当骑着自行车在路面上沿直线行驶时（车轮不打滑），前后轮的轮缘上a、b两点的线速度及角速度的大小关系是（　　） A. B. C. D. 10. 如图，从地面上同一位置斜抛出两小球甲、乙，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则（　　） A. 甲的初速度比乙的大 B. 甲的飞行时间比乙的长 C. 甲在最高点的速度比乙在最高点的小 D. 甲在落地时的速度比乙在落地时的小 11. 从地面竖直向上抛出一物体，取地面为零势能参考面，该物体的和随上升高度h的变化如图所示。重力加速度取，由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为2.5 kg B. h＝2 m时，物体的动能 C. h＝0时，物体的速度大小为 D. 物体的速度大小为20 m/s时，距地面的高度h=2 m 12. 如图，倾角为37°光滑斜面固定放置，一轻绳跨过两定滑轮，两端分别与质量为M的物块和质量为m的沙袋连接（二者均视为质点）。物块从斜面上由静止下滑至A点时速度大小为，此时细绳恰好与斜面垂直。当物块滑至B点时，轻绳与斜面的夹角为37°。已知M＝40 kg，m＝20 kg，A、B两点之间的距离为L＝3.3 m，重力加速度，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，物块下滑过程中始终未离开斜面，与沙袋总在同一竖直面内运动。不计一切摩擦，轻绳一直处于伸直状态，则（　　） A. 从A点运动到B点，物块的机械能增加 B. 从A点运动到B点，物块重力势能的减少量大于沙袋重力势能的增加量 C. 从A点运动到B点，物块重力势能的减少量等于沙袋重力势能的增加量 D. 在B点时，物块的动能为370 J 三、非选择题：共60分，其中13、14、15题为填空题，16、17题为实验题，18—20题为计算题。考生根据要求作答。 13. 如图所示是某电场中的几条电场线，在电场中有A、B两点，同一负电荷在两点所受电场力方向________（选填“相同”或“不同”），这两点的电场强度大小_________（选填“＞”“＜”或“＝”）。 14. 一辆质量的汽车以v＝36 km/h的速度在平直路面上匀速行驶，发动机功率P＝6.0 kW，汽车受到的阻力大小为________N。若汽车以恒定功率P＝6.0 kW行驶且受到的阻力恒定不变，当车速v＝18 km/h时，加速度大小为________。 15. 双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为。则、做圆周运动的角速度之比__________；向心加速度之比_________。 16. 在科学验证“机械能守恒定律”的实验中： （1）如图甲，安装好装置，先通电再释放重物，得到如图乙所示的纸带。在纸带上打出一系列的点，其中O为纸带打出的第一个点，选取三个连续点A、B、C到O的距离如图所示。已知重物质量m＝1.0 kg，重力加速度，打点计时器的打点周期T＝0.02 s，O至B的过程中，重物动能的增加量_________J；重力势能的减少量_________J。（结果均保留三位有效数字） （2）实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________________。 A. 利用公式计算重物速度 B. 存在空气阻力和摩擦力阻力的影响 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 （3）该同学根据纸带计算出各点对应的瞬时速度v，并测出相应的重物下落高度h，作出图像如图丙所示。图线通过坐标原点，他判定重物下落过程机械能守恒。该同学的分析________。（选填“合理”或“不合理”）。 17. 在科学探究“平抛运动特点”实验中，某小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）请根据甲图，指出需要改进的实验操作：________________。 （2）甲同学每次将小球从斜槽的同一位置无初速释放，将水平挡板依次向下等间距移动位置，若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是________________。 A. B. C. D. 无法判断 （3）如图乙，乙同学用频闪仪和照相机拍摄做平抛运动的小球，频闪周期为0.05s。实验测出的小球影像高度差如图丙所示，每个方格的边长为5cm。则小球运动到位置A时，其速度的水平分量大小为________m/s；测得当地重力加速度的大小为________m/s2。（结果均保留两位有效数字） 四、计算题（本题3小题，共39分） 18. 如图，从平行金属板上板中央的小孔向内喷入小油滴。调节电场强度，使一个很小的带负电油滴静止在电场强度为E的电场中。不计油滴间的相互作用，重力加速度g=10m/s2，则： （1）判断金属板上板所带电荷的电性； （2）若电场强度为E=4.0×105N/C，油滴的质量为m=1.8×10-14kg，求油滴的电荷量q。 19. 如图为一种可测量转动角速度的简易装置。“V”形光滑支架可随水平面上的底座绕中轴线OO′旋转，支架两杆与水平面间夹角均为θ，两侧的杆长均为1.5L。一原长为L的轻弹簧套在AB杆上，下端固定于杆上的B点，另一端与一小球拴接。已知支架静止时弹簧的长度为0.5L，小球的质量为m，重力加速度为g。现让小球随支架以角速度ω匀速转动。求： （1）轻弹簧的劲度系数k； （2）轻弹簧恰为原长时，支架角速度ω1的大小； （3）若已知θ=53°，，，sin53°=0.8，cos53°=0.6，小球在杆末端A匀速转动时，支架角速度ω2的大小。 20. 如图甲所示，平台BC下方水平地面上依次放置光滑圆弧轨道、完全相同的长木板1和2，长木板1的上表面与圆弧轨道D端相平。一质量m=1 kg的小铁块（可视为质点），从平台BC上方的A点以初速度水平抛出，运动至C点时恰好沿切线方向进入圆心为O的光滑圆弧轨道，经D点后滑上长木板1。已知圆弧轨道半径R=0.5 m，OC与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，重力加速度，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）AB的竖直高度； （2）小铁块运动到D点时的动能EkD； （3）已知每块长木板的长度L=2.5 m，质量M=0.5 kg，下表面与地面间的动摩擦因数，小铁块在木板1上运动过程，其动能与距D点滑过位移Ek-x（x≤0.5 m）图像如图乙所示，且各物体间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，则 （ⅰ）小铁块停止时与D点的距离； （ⅱ）小铁块和木板间摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 三明市2023—2024学年第二学期普通高中期末质量检测高一物理试题 （满分：100分；考试时间：90分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共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. 万有引力定律表达式，式中G为引力常量。若用国际单位制的基本单位表示，G的单位应为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据 可得 则G的单位应为 故选C。 2. 2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆。当打开主降落伞后，返回舱匀速下落的过程中（　　） A. 所受的合外力做正功 B. 所受的合外力做负功 C. 机械能减小 D. 机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．返回舱匀速下落的过程中，所受的合外力等于零，合外力不做功，AB错误； CD．返回舱匀速下落的过程中，空气阻力的方向与运动方向相反，空气阻力做负功，机械能减小，C正确，D错误。 故选C。 3. 如图，国道G534线三明市三元区中村乡石马岬隧道至富兴堡街道路段，急转弯处是一段圆弧，当汽车行驶的速率为v时，车轮与路面间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力为零。则在该弯道处（　　） A. 路面外侧低内侧高 B. 路面结冰时，v变小 C. 车速小于v，汽车向内侧滑动 D. 车速大于v，小于最高限速，汽车不向外侧滑动 【答案】D 【解析】 【详解】A．路面外侧高内侧低，支持力不竖直向上，偏向内侧，支持力的水平分量才能充当向心力，A错误； BCD．设路面倾斜角度为θ，圆弧半径为r，根据牛顿第二定律得 解得 当汽车以v速度行驶时，汽车与路面没有摩擦力，路面结冰时，v不变；车速小于v，汽车有向内侧滑动的趋势，产生向外侧的静摩擦力，在该摩擦力的作用下，汽车不向内滑动；车速大于v，小于最高限速，产生向内的静摩擦力，在该摩擦力的作用下，汽车不向外侧滑动，BC错误，D正确。 故选D。 4. 下表是三颗绕木星运行的卫星数据（每颗卫星可视为仅受木星的作用做圆周运动），则（　　） 卫星 轨道半径r/km 周期T/d 卫星质量m/kg 木卫一 4.217×105 1.77 8.93×1022 木卫二 6.710×105 3.55 4.80×1022 木卫三 1.070×106 7.15 1.48×1023 A. 木卫三离木星最近 B. 木卫一的向心加速度最大 C. 木卫三的密度最大 D. 木卫三的表面重力加速度最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．轨道半径越小离木星越近，所以木卫一离木星最近，A错误； B．根据牛顿第二定律得 解得 木卫一的轨道半径最小，向心加速度最大，B正确； C．卫星的半径未知，无法比较密度大小，C错误； D．卫星的半径未知，无法比较表面重力加速度大小，D错误。 故选B。 5. 一同学投掷铅球，投出后铅球在空中的运动轨迹如图所示。铅球经P位置时速度为v，所受合力为F，下列图示正确的是（　　） A. B. C D. 【答案】A 【解析】 【详解】铅球做曲线运动，下降过程中，铅球做加速运动，合力的方向一定与速度方向成锐角，A正确，BCD错误。 故选A。 6. 如图，真空中xOy平面直角坐标系上的E、F、G三点构成等边三角形，边长为L。若将两个等量异种点电荷－q和＋q分别固定在E、F点，则（　　） A. O点电场强度的方向沿x轴正方向 B. G点电场强度的方向沿y轴正方向 C. O点电场强度的大小为零 D. G点电场强度的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．＋q在O点产生的电场强度方向沿x轴负方向，－q在产生的电场强度方向沿x轴负方向，故O点合电场强度的方向沿x轴负方向，故A错误； C．O点电场强度的大小 故C错误； B D．如图所示，设＋q和－q在G点产生的电场强度分别为、，G点的合场强为 则有 由几何关系可知，、的夹角为 G点的合场强为 方向沿x轴负方向。故B错误，D正确。 故选D。 7. 如图，两瓷罐P、Q（可视为质点）放在水平圆桌转盘上，质量分别为m、2m，离转轴OO′的距离分别为R、2R，与转盘间的动摩擦因数均为μ。若转盘从静止开始缓慢地加速转动，P、Q与转盘均保持相对静止，用ω表示转盘的角速度，则（　　） A. 当ω增大时，P比Q先开始滑动 B. P、Q未滑动前所受的摩擦力大小相等 C. P开始滑动时，临界角速度为 D. Q开始滑动时，临界角速度为 【答案】C 【解析】 【详解】B．P、Q未滑动前所受的摩擦力分别为 P、Q未滑动前所受的摩擦力大小不相等，B错误； ACD．根据牛顿第二定律得 解得 P、Q开始滑动时的角速度分别为 当ω增大到时，Q先开始滑动，C正确，AD错误。 故选C。 8. 如图，圆形管道用轻杆固定在竖直平面内，管道内壁光滑。一质量为m的小球（直径略小于管道内径）从管道最高点由静止开始下滑，重力加速度为g。当小球滑至管道的最低点时，管道对轻杆作用力（　　） A. 增加5mg B. 减小5mg C. 减小4mg D. 增加4mg 【答案】D 【解析】 【详解】根据机械能守恒定律得 根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律 方向竖直向下。管道对轻杆作用力增加4mg。 故选D。 二、双项选择选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 如图一自行车，前后轮半径相等。当骑着自行车在路面上沿直线行驶时（车轮不打滑），前后轮的轮缘上a、b两点的线速度及角速度的大小关系是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．以轮轴为参考系，前后轮的轮缘上a、b两点的线速度相等，都等于自行车行驶的速度，A正确，B错误； CD．根据 ，两点的线速度和半径均相同，所以角速度也相同，C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图，从地面上同一位置斜抛出两小球甲、乙，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则（　　） A. 甲的初速度比乙的大 B. 甲的飞行时间比乙的长 C. 甲在最高点的速度比乙在最高点的小 D. 甲在落地时的速度比乙在落地时的小 【答案】CD 【解析】 【详解】B．两个小球在竖直方向均做竖直上抛运动，且最大高度相同，则初速度的竖直分量相同，两个小球的飞行时间也相同，B错误； AD．两个小球在水平方向均做匀速运动，且运动时间相同，乙的水平位移大，则乙初速度的水平分量比甲的大，而初速度的竖直分量相等，则乙的初速度比甲大；根据对称性，落地速度的大小等于初速度，所以，乙的落地速度比甲大，A错误，D正确； C．最高点的速度等于初速度的水平分量，所以甲在最高点的速度比乙在最高点的小，C正确。 故选CD。 11. 从地面竖直向上抛出一物体，取地面为零势能参考面，该物体的和随上升高度h的变化如图所示。重力加速度取，由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为2.5 kg B. h＝2 m时，物体的动能 C. h＝0时，物体的速度大小为 D. 物体的速度大小为20 m/s时，距地面的高度h=2 m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，上升的最大高度为4m，由重力势能公式 可得 A正确； BD．由图可知时，物体的动能 物体的速度为 BD错误； C．h＝0时，物体的速度大小为 C正确； 故选AC。 12. 如图，倾角为37°的光滑斜面固定放置，一轻绳跨过两定滑轮，两端分别与质量为M的物块和质量为m的沙袋连接（二者均视为质点）。物块从斜面上由静止下滑至A点时速度大小为，此时细绳恰好与斜面垂直。当物块滑至B点时，轻绳与斜面的夹角为37°。已知M＝40 kg，m＝20 kg，A、B两点之间的距离为L＝3.3 m，重力加速度，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，物块下滑过程中始终未离开斜面，与沙袋总在同一竖直面内运动。不计一切摩擦，轻绳一直处于伸直状态，则（　　） A. 从A点运动到B点，物块的机械能增加 B. 从A点运动到B点，物块重力势能的减少量大于沙袋重力势能的增加量 C. 从A点运动到B点，物块重力势能的减少量等于沙袋重力势能的增加量 D. 在B点时，物块的动能为370 J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从A点运动到B点，除重力以外其他力做的功等于拉力做的功，拉力与运动方向成钝角，故拉力做负功，物块的机械能减小，故A错误； B C．从A点运动到B点，物块重力势能减少量 沙袋重力势能的增加量 因为 所以从A点运动到B点，物块重力势能的减少量大于沙袋重力势能的增加量，故B正确，C错误； D．如图所示 将物块到达B点的速度分解为沿着绳子的分速度和垂直与绳子的分速度，可得此时沙袋的速度大小等于物块沿着绳子的分速度。从A点运动到B点，物块和沙袋组成的系统机械能守恒，可得 解得 在B点时，物块的动能为 故D正确。 故选BD。 三、非选择题：共60分，其中13、14、15题为填空题，16、17题为实验题，18—20题为计算题。考生根据要求作答。 13. 如图所示是某电场中的几条电场线，在电场中有A、B两点，同一负电荷在两点所受电场力方向________（选填“相同”或“不同”），这两点的电场强度大小_________（选填“＞”“＜”或“＝”）。 【答案】 ①. 不同 ②. ＞ 【解析】 【详解】[1] 由电场线分布情况可知，该电场为非匀强电场，A、B两点的电场强度方向不同，分别为两点所处的电场线的切线方向，同一负电荷在两点所受电场力方向与两点电场强度的方向相反，同一负电荷在两点所受电场力方向不同。 [2]电场线密集的地方，电场强度大，故有 14. 一辆质量的汽车以v＝36 km/h的速度在平直路面上匀速行驶，发动机功率P＝6.0 kW，汽车受到的阻力大小为________N。若汽车以恒定功率P＝6.0 kW行驶且受到的阻力恒定不变，当车速v＝18 km/h时，加速度大小为________。 【答案】 ①. 600 ②. 0.3 【解析】 【详解】[1]匀速行驶时的速度 匀速行驶时牵引力等于阻力，即 由 [2] 车速 由牛顿第二定律 得 15. 双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为。则、做圆周运动的角速度之比__________；向心加速度之比_________。 【答案】 ①. 1∶1 ②. 3∶5 【解析】 【详解】[1] 双星周期相同，由 得m1、m2做圆周运动的角速度之比为1：1； [2] 双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，设为，则有 解得轨道半径之比等于质量的反比，即 根据向心速度与角速度关系可知，、做圆周运动的向心速度之比等于轨道半径之比为 16. 在科学验证“机械能守恒定律”的实验中： （1）如图甲，安装好装置，先通电再释放重物，得到如图乙所示的纸带。在纸带上打出一系列的点，其中O为纸带打出的第一个点，选取三个连续点A、B、C到O的距离如图所示。已知重物质量m＝1.0 kg，重力加速度，打点计时器的打点周期T＝0.02 s，O至B的过程中，重物动能的增加量_________J；重力势能的减少量_________J。（结果均保留三位有效数字） （2）实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________________。 A. 利用公式计算重物速度 B. 存在空气阻力和摩擦力阻力影响 C. 没有采用多次实验取平均值的方法 （3）该同学根据纸带计算出各点对应的瞬时速度v，并测出相应的重物下落高度h，作出图像如图丙所示。图线通过坐标原点，他判定重物下落过程机械能守恒。该同学的分析________。（选填“合理”或“不合理”）。 【答案】（1） ①. 0.684 ②. 0.690 （2）B （3）不合理 【解析】 【小问1详解】 [1]打B点时的速度 O至B的过程中，重物动能的增加量 [2]重力势能的减少量 【小问2详解】 实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 A．利用公式计算重物速度会造成动能增加量大于重力势能减小量，选项A错误； B．存在空气阻力和摩擦力阻力的影响，会使得重力势能的减少量大于动能的增加量，选项B正确； C．没有采用多次实验取平均值的方法只能减小偶然误差，不能减小系统误差，选项C错误。 故选B。 【小问3详解】 该同学的分析不合理；根据 可得 则若图像是过原点且斜率为2g的直线时，机械能才是守恒的。 17. 在科学探究“平抛运动的特点”实验中，某小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）请根据甲图，指出需要改进的实验操作：________________。 （2）甲同学每次将小球从斜槽的同一位置无初速释放，将水平挡板依次向下等间距移动位置，若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是________________。 A. B. C. D. 无法判断 （3）如图乙，乙同学用频闪仪和照相机拍摄做平抛运动的小球，频闪周期为0.05s。实验测出的小球影像高度差如图丙所示，每个方格的边长为5cm。则小球运动到位置A时，其速度的水平分量大小为________m/s；测得当地重力加速度的大小为________m/s2。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）见解析 （2）A （3） ①. 1.0 ②. 9.7 【解析】 【小问1详解】 1.为了让小球做平抛运动，斜槽末端必须保持水平； 2.为了使小球做平抛运动的初速度不变，小球必须从同一位置由静止释放； 3.为了建立坐标系，斜槽末端必须悬挂铅锤线。 【小问2详解】 因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，根据 得 故选A。 【小问3详解】 [1] 小球运动到位置A时，其速度的水平分量大小为 [2] 当地重力加速度的大小为 四、计算题（本题3小题，共39分） 18. 如图，从平行金属板上板中央小孔向内喷入小油滴。调节电场强度，使一个很小的带负电油滴静止在电场强度为E的电场中。不计油滴间的相互作用，重力加速度g=10m/s2，则： （1）判断金属板上板所带电荷的电性； （2）若电场强度为E=4.0×105N/C，油滴的质量为m=1.8×10-14kg，求油滴的电荷量q。 【答案】（1）正电；（2）4.5×10-19C 【解析】 【详解】（1）由于油滴处于静止状态，根据平衡条件可知，油滴受到向上的电场力，而油滴带负电，所以场强方向向下，故上板带正电； （2）根据平衡条件可得 解得 19. 如图为一种可测量转动角速度的简易装置。“V”形光滑支架可随水平面上的底座绕中轴线OO′旋转，支架两杆与水平面间夹角均为θ，两侧的杆长均为1.5L。一原长为L的轻弹簧套在AB杆上，下端固定于杆上的B点，另一端与一小球拴接。已知支架静止时弹簧的长度为0.5L，小球的质量为m，重力加速度为g。现让小球随支架以角速度ω匀速转动。求： （1）轻弹簧的劲度系数k； （2）轻弹簧恰为原长时，支架角速度ω1的大小； （3）若已知θ=53°，，，sin53°=0.8，cos53°=0.6，小球在杆末端A匀速转动时，支架角速度ω2的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）静止时弹簧被压缩了，设弹簧弹力为F1，受力分析如图，由平衡条件可得 ① 解得 （2）轻弹簧恰为原长时，小球只受重力和杆的支持力N2，受力分析如图，由几何关系 ② 竖直方向 ③ 水平方向 ④ 联立②③④得 （3）小球在A端随装置做匀速圆周运动时，弹簧伸长量为，受力分析如图，弹簧的弹力 ⑤ 圆周运动的半径 ⑥ 竖直方向 ⑦ 水平方向 ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧解得 20. 如图甲所示，平台BC下方水平地面上依次放置光滑圆弧轨道、完全相同的长木板1和2，长木板1的上表面与圆弧轨道D端相平。一质量m=1 kg的小铁块（可视为质点），从平台BC上方的A点以初速度水平抛出，运动至C点时恰好沿切线方向进入圆心为O的光滑圆弧轨道，经D点后滑上长木板1。已知圆弧轨道半径R=0.5 m，OC与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，重力加速度，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）AB的竖直高度； （2）小铁块运动到D点时的动能EkD； （3）已知每块长木板的长度L=2.5 m，质量M=0.5 kg，下表面与地面间的动摩擦因数，小铁块在木板1上运动过程，其动能与距D点滑过位移Ek-x（x≤0.5 m）图像如图乙所示，且各物体间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，则 （ⅰ）小铁块停止时与D点的距离； （ⅱ）小铁块和木板间摩擦产生的热量。 【答案】（1）0.8 m；（2）14.5J；（3）（i）3.75m，（ii）13J 【解析】 【详解】（1）小铁块在C点速度大小为 根据机械能守恒定律得 解得 （3）由动能定理得 解得 （3）（ⅰ）由（乙）图可知：小铁块在木板1上运动0.5m时由动能定理可得 ， 受到的滑动摩擦力 由得，小铁块和木板间的滑动摩擦因数 对长木板1和2组成的系统：上表面受到小铁块的滑动摩擦力 下表面受到地面的最大静摩擦力 所以小铁块在长木板1上滑动时未推动两长木板，两长木板静止不动。小铁块滑至木板1的左端时，设速度为v1，由动能定理得 代入数据解得 小铁块在木板2上滑动时，同理推出小铁块带动木板2运动。设小铁块的速度为v铁、加速度为a1，木板2的速度为v板、加速度为a2 当时 解得 位移分别为 所以铁块在木板2上滑动的距离 此后铁块和木板2一起匀减速 木板2和铁块一起匀减速 停止运动时距离D 解得 （ⅱ）铁块在木板1上滑动产生的热量 铁块在木板2上滑动上表面产生的热量 总热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$