精品解析：广东省佛山市南海区2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

南海区2023至2024学年第二学期高一素养提升学业水平测试 物理试卷 本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔作答，字体工整、笔迹清楚． 3．考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持答题卡清洁、完整，不得折叠，严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 第一部分　选择题（共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。 1. 自古以来，天体运动一直吸引着人类孜孜不倦地探索．关于天体运动研究的内容及物理学史，以下描述正确的是（　　） A. 根据开普勒第二定律，不同行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等面积 B. 根据万有引力定律表达式，当两物体距离趋近于0时，其引力无穷大 C. 牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力 D. 卡文迪什设计扭秤实验装置，借助实验放大法，比较准确地测出了引力常量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等面积，故A错误； B．当两物体距离趋近于0时，万有引力公式不再适用，其引力不是无穷大，故B错误； C．牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是相同性质的力，故C错误； D．卡文迪什设计扭秤实验装置，借助实验放大法，比较准确地测出了引力常量，故D正确。 故选D。 2. 如图是篮球投出到入框经多次曝光得到的照片，篮球在位置时受力方向可能是（　　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由照片可知，篮球做减速曲线运动，所以所受合力应该指向轨迹的内侧，且与速度方向成钝角，所以篮球在位置时受力方向可能是③。 故选C。 3. 校园足球赛一向令人振奋，在一次长传中，足球运动轨迹如图所示，足球在地面位置1被踢出后落到地面位置3，位置2是足球在空中的最高点，下列说法正确的是（　　） A. 足球在位置2时速度为零 B. 足球在位置2处重力的瞬时功率为零 C. 足球在位置1和位置3的动能相等 D. 足球从位置2到位置3做平抛运动 【答案】B 【解析】 【详解】AB．足球在位置2处速度沿水平方向，不为零；由于速度方向与重力方向垂直，可知足球在位置2处重力的瞬时功率为零，故A错误，B正确； C．若足球不受空气阻力，则从1到3的过程足球应做斜抛运动，1到2和2到3的水平距离应相等，但实际情况是不相等，即水平分速度减小，所以足球一定受到空气阻力作用；由于空气阻力对足球做负功，足球的机械能减小，则足球在位置1的动能大于在位置3的动能，故C错误； D．由于足球受到空气阻力作用，所以从位置2到位置3不是做平抛运动，故D错误。 故选B。 4. 近几年各学校流行跑操。某省城示范性中学，学生跑操队伍在通过圆形弯道时，每一列的连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线，且必须与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间的间距保持不变。如图为某班学生队伍以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时刻（　　） A. 同一排学生的线速度相同 B. 同一列学生的线速度相同 C. 全班同学的角速度相同 D. 同一列学生的向心加速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】AC．全班同学同轴转动，所以角速度相同，根据可知同一排学生半径不同，线速度大小不同，故A错误，C正确； B．同一列学生线速度方向不同，故B错误； D．同一列学生向心加速度方向不同，故D错误。 故选C。 5. 今年春运，“绿皮火车拉高铁”温馨感人，若火车行进过程中，某时间段内功率随时间变化的P-t图像如图所示，设火车行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，那么描述这段时间内该火车运动情况的图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．根据题意可知，功率保持不变，且 若列车在加速行驶，则v增大，F减小，列车的加速度逐渐减小，故AC错误，B正确； D．若行驶过程中列车速度不变，则F不变，此时 列车保持匀速运动，故D正确。 故选BD。 6. 如图所示为双层立体泊车装置．欲将静止在①号车位的轿车移至④号泊车位，需先通过①号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升h至③号位，再水平右移停至④号车位，两次移动的过程中，车辆都是从静止先加速再减速至静止，轿车质量为m，重力加速度为g，则（　　） A. 水平右移过程移动板对车的摩擦力一直做正功 B. 竖直抬升过程车辆克服重力做功大于支持力做功 C. 竖直抬升过程移动板对车做的功为 D. 根据题干信息可计算整个过程移动板对车做功的功率 【答案】C 【解析】 【详解】A．水平右移过程，车辆先向右加速后减速，可知移动板对车的摩擦力方向先向右后向左，则摩擦力先做正功后做负功，故A错误； BC．竖直抬升过程，由于初、末动能均为0，根据动能定理可知，竖直抬升过程车辆克服重力做功等于支持力做功，则竖直抬升过程移动板对车做的功为 故B错误，C正确； D．由于不知道整个过程的运动时间，所以根据题干信息不能计算整个过程移动板对车做功的功率，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，水平传送带以速度v顺时针匀速转动，现将质量为m的物块无初速度放在A端，物块在到达B端前已与传送带共速，已知AB端距离为L，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，对于物块从A端运动到B端的过程，下列说法正确的是（　　） A. 物块对传送带不做功 B. 摩擦力对物块做的功为 C. 系统因摩擦产生的热量为 D. 由于运输物块电动机多做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得摩擦力对物块做的功为 同时物块对传送带做功为 故AB错误； C．系统摩擦生热为 故C错误； D．电动机多做的功转化成了物体的动能和系统的内能，所以电动机多做的功为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题；本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全选对的得6分，漏选的得3分，错选、不选得0分。 8. 如图是市面上的一款逗猫玩具——电动旋转仿真蝴蝶，轻质弹性杆一端固定在电机上，另一端套有一只质量为m的蝴蝶模型，启动电机使蝴蝶在水平面内绕圆心O点做半径为R的匀速圆周运动，角速度为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 蝴蝶运动的线速度大小为 B. 蝴蝶在单位时间内速度变化量恒定 C. 细杆对蝴蝶的作用力大于 D. 细杆对蝴蝶的作用力指向圆心O点 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据线速度与角速度关系可知，蝴蝶运动的线速度大小为 故A正确； B．根据 由于加速度大小不变，方向总是指向圆心，所以蝴蝶在单位时间内速度变化量大小相等，但方向不相同，故B错误； CD．细杆对蝴蝶的作用力的竖直分量为 细杆对蝴蝶的作用力的水平分量为 则细杆对蝴蝶的作用力大小为 细杆对蝴蝶的作用力斜向上，并不指向圆心，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 2024年3月1号，我国首颗正式卫星互联网高轨卫星成功发射，高轨卫星位于周期为的地球静止轨道上．发射地球静止卫星的过程如图所示，轨道Ⅰ为近地轨道，轨道Ⅱ为转移轨道，轨道Ⅲ为地球静止轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在P点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ B. 卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度可能大于 C. 卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点的运行时间小于 D. 卫星在轨道Ⅲ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，则卫星在P点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可得 可得 地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，所以卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度小于，故B错误； C．根据开普勒第三定律 可知卫星在轨道Ⅱ上运行周期小于在同步轨道Ⅲ上运行周期，即在轨道Ⅱ上运行周期小于，则卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点的运行时间小于，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在轨道Ⅲ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度，故CD正确。 故选CD。 10. 如图所示，蹦床中心由弹性材料组成。若小朋友从蹦床最低点弹起至最高点，过程中姿势保持不变且不计空气阻力，则（　　） A. 小朋友刚离开网面时，动能最大 B. 小朋友动能先增大后减小 C. 小朋友重力势能与蹦床弹性势能之和先增大后减小 D. 小朋友重力势能增加量等于蹦床弹性势能减少量 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小朋友从最低点弹起到刚离开网面过程，弹力先大于重力后小于重力，先做加速运动后做减速运动，当弹力等于重力时，速度最大；则小朋友刚离开网面时，动能不是最大；小朋友离开网面时，向上做匀减速直线运动，则从蹦床最低点弹起至最高点，小朋友的动能先增大后减小，故A错误，B正确； C．由于小朋友的动能先增大后减小，根据系统机械能守恒可知，小朋友重力势能与蹦床弹性势能之和先减小后增大，故C错误； D．由于初、末动能均为0，从蹦床最低点弹起至最高点，小朋友重力势能增加量等于蹦床弹性势能减少量，故D正确。 故选BD。 第二部分　非选择题（共54分） 三、实验与解答题：本大题共5小题，共54分．按题目要求作答．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. 某同学用图（a）所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图（b）是用打点计时器打出的一条纸带，计时器使用的交流电频率为，A点为纸带下落的起点，选取的计数点B、C、D到A点的距离在图中已标出，重力加速度g取，重锤的质量为。 （1）下列做法正确的有__________。 A. 验证机械能守恒定律必须称出重锤的质量 B. 打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上 C. 为了验证机械能守恒定律，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 D. 处理数据时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 （2）打点计时器打下C点时，重锤的动能__________J。从起点A到打下C点过程中，重锤重力势能的减少量__________J。在误差允许范围内，从起点A到打下C点过程中，你得到的结论是__________（以上计算结果均保留三位有效数字）。 （3）有另一同学实验过程中发现重锤动能的增加量略大于其重力势能的减少量，造成这一结果的原因可能是__________。 A. 重物质量过大 B. 电源电压高于规定值 C. 重物质量测量错误 D. 先释放纸带，后接通电源 【答案】（1）B （2） ①. 0.320 ②. 0.328 ③. 在实验误差允许范围内，可认为重锤重力势能减少量近似等于重锤动能的增加量，重锤下落的过程中机械能守恒 （3）D 【解析】 【小问1详解】 A．由于验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，所以不需要称出重锤的质量，故A错误； B．为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上，故B正确； C．验证机械能守恒的表达式为 为了验证机械能守恒，不一定需要选择纸带上打出的第一个点作为起点，故C错误； D．处理数据时，为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打下C点时的速度为 重锤的动能为 [2]从起点A到打下C点过程中，重锤重力势能的减少量为 [3]在实验误差允许范围内，可认为重锤重力势能减少量近似等于重锤动能的增加量，重锤下落的过程中机械能守恒。 【小问3详解】 AC．由于验证的表达式中质量可以约去，所以重物质量过大或重物质量测量错误，不会使重锤动能的增加量略大于其重力势能的减少量，故AC错误； B．电源电压高于规定值，不会使重锤动能的增加量略大于其重力势能的减少量，故B错误； D．先释放纸带，后接通电源，则开始打点时重物有一定的速度，则重锤动能的增加量的测量值偏大，使得重锤动能的增加量略大于其重力势能的减少量，故D正确。 故选D。 12. 一物理老师设计了一款如图（a）所示的研究向心力大小的实验装置，其简化示意图如图（b），装置固定在水平桌面，在可调速的电机上固定一个半圆形有机玻璃凹槽（表面光滑，可忽略摩擦的影响），凹槽在电机的带动下能沿轴转动，旁边竖直固定一标尺，其上是可调高度的激光笔，实验步骤如下： （1）将钢球放入凹槽底部，上下移动激光笔对准凹槽圆心，此时激光笔所在位置读数记为。 （2）接通电源，开启电机调速开关，钢球往凹槽外侧运动；当钢球到达某一高度后随凹槽做稳定的匀速圆周运动，上下移动激光笔，当红色激光对准钢球球心位置时，记录此时激光笔所在位置读数为，记。 （3）利用光电传感器探测钢球运动的周期T，当钢球第1次被光电传感器接收到信号时数字计时器开始计时，并记录为1次，达到n次时计时器停止计时，记录总时间t，则钢球运动的周期__________（用题给的符号表示）。 （4）若适当调大电机转速，钢球运动的周期T将__________（填“变大”、“不变”或“变小”）；则激光笔应__________（填“上移”、“不动”或“下移”）。 （5）改变电机转速，重复实验，得到多组T和h的数据，记录到表格中，并绘制__________（填“”或“”）图像，根据图像的斜率k还能进一步求出当地重力加速度__________（用题给的符号表示）。 【答案】 ①. ②. 变小 ③. 上移 ④. ⑤. 【解析】 【详解】（3）[1]光电传感器连续2次接收到信号的时间间隔是一个周期，钢球运动的周期 （4）[2][3]由 若适当调大电机转速，钢球运动的周期T将变小；则激光笔应上移。 （5）[4]钢球做匀速圆周运动时重力与支持力的合力提供向心力，如图 则 解得 为了能直观地研究实验规律，图像应为线性关系的图像，则应该作图像。 [5]根据图像的斜率k求出当地重力加速度 13. 有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲、乙所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图丙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点，质点沿轨道外侧做圆周运动，已知圆轨道在各位置对该质点的强磁性引力始终指向圆心O且大小为F，不计摩擦和空气阻力，质点质量为m，重力加速度为g，则： （1）请画出质点在最高点A和最低点B的受力示意图（各画出其中一种情况即可）； （2）请判断质点是否做匀速圆周运动，并说明理由； （3）请简要分析质点从最高点A运动到最低点B过程中机械能是否守恒。 【答案】（1） （2）质点是不做匀速圆周运动。对陀螺进行受力分析可知，陀螺在做圆周运动过程中，受重力和磁性引力作用，合力不始终与速度垂直，所以陀螺不做匀速圆周运动 （3）质点在运动过程中，磁性引力始终指向圆心O，即引力方向始终与速度方向垂直，对质点不做功。轨道的弹力方向始终与速度方向垂直，对质点也不做功，只有重力做功，所以质点的机械能守恒 【解析】 【详解】（1）质点在最高点A和最低点B的受力示意图，如图 （2）略； （3）略。 14. 下图是一种儿童玩具“萝卜弹弓”。现一小朋友拉动弹弓，在弹性绳的作用下，小球以一定水平初速度向左飞出，小球质量，飞出时距地面高度，水平射程，忽略空气阻力（取），求： （1）小球落地的时间t； （2）小球水平飞出的初速度大小； （3）小球落地时的速度大小v和重力做功的瞬时功率P。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）小球做平抛运动，竖直方向有 可得小球落地的时间为 （2）水平做匀速直线运动，则有 解得小球水平飞出的初速度大小为 （3）小球落地时的竖直分速度为 则小球落地时的速度大小为 小球落地时重力做功的瞬时功率为 15. 玩具过山车轨道位于竖直平面内，该轨道由一段倾斜轨道和与之相切的光滑圆形轨道连接而成，圆形轨道半径为R，下滑起点A离圆形轨道底部的高度差为h，可视为质点的玩具过山车质量为m，在倾斜轨道的A点以额定功率由静止启动，运动到圆形轨道最低点B时关闭电动机，重力加速度为g。 （1）若玩具过山车恰好能够通过圆形轨道最高点C，求在AB段玩具过山车所受的合外力做的功； （2）在第（1）问的前提下，求玩具过山车在B点对轨道的压力大小； （3）若倾斜轨道也光滑且高度h可调，将玩具过山车在A点由静止释放（全程不开电动机），当A点足够高，随着h的变化，玩具过山车运动到圆形轨道C点时，轨道对其弹力大小也变化，求与h的关系式。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）若玩具过山车恰好能够通过圆形轨道最高点C，重力刚好提供向心力，则有 解得 玩具过山车从B点到C点过程，根据动能定理可得 解得 根据动能定理可知，在AB段玩具过山车所受的合外力做的功为 （2）在第（1）问的前提下，玩具过山车在B点，根据牛顿第二定律可得 可得 根据牛顿第三定律可知，玩具过山车在B点对轨道的压力大小为。 （3）玩具过山车在A点由静止释放到C点过程，根据动能定理可得 解得 在C点，根据牛顿第二定律可得 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南海区2023至2024学年第二学期高一素养提升学业水平测试 物理试卷 本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔作答，字体工整、笔迹清楚． 3．考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持答题卡清洁、完整，不得折叠，严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 第一部分　选择题（共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。 1. 自古以来，天体运动一直吸引着人类孜孜不倦地探索．关于天体运动研究的内容及物理学史，以下描述正确的是（　　） A. 根据开普勒第二定律，不同行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等面积 B. 根据万有引力定律表达式，当两物体距离趋近于0时，其引力无穷大 C. 牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力 D. 卡文迪什设计扭秤实验装置，借助实验放大法，比较准确地测出了引力常量 2. 如图是篮球投出到入框经多次曝光得到的照片，篮球在位置时受力方向可能是（　　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 3. 校园足球赛一向令人振奋，在一次长传中，足球运动轨迹如图所示，足球在地面位置1被踢出后落到地面位置3，位置2是足球在空中的最高点，下列说法正确的是（　　） A. 足球在位置2时速度为零 B. 足球在位置2处重力的瞬时功率为零 C. 足球在位置1和位置3的动能相等 D. 足球从位置2到位置3做平抛运动 4. 近几年各学校流行跑操。某省城示范性中学，学生跑操队伍在通过圆形弯道时，每一列的连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线，且必须与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间的间距保持不变。如图为某班学生队伍以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时刻（　　） A. 同一排学生的线速度相同 B. 同一列学生的线速度相同 C. 全班同学的角速度相同 D. 同一列学生的向心加速度相同 5. 今年春运，“绿皮火车拉高铁”温馨感人，若火车行进过程中，某时间段内功率随时间变化的P-t图像如图所示，设火车行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，那么描述这段时间内该火车运动情况的图像可能是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示为双层立体泊车装置．欲将静止在①号车位的轿车移至④号泊车位，需先通过①号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升h至③号位，再水平右移停至④号车位，两次移动的过程中，车辆都是从静止先加速再减速至静止，轿车质量为m，重力加速度为g，则（　　） A. 水平右移过程移动板对车的摩擦力一直做正功 B. 竖直抬升过程车辆克服重力做功大于支持力做功 C. 竖直抬升过程移动板对车做的功为 D. 根据题干信息可计算整个过程移动板对车做功的功率 7. 如图所示，水平传送带以速度v顺时针匀速转动，现将质量为m的物块无初速度放在A端，物块在到达B端前已与传送带共速，已知AB端距离为L，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，对于物块从A端运动到B端的过程，下列说法正确的是（　　） A. 物块对传送带不做功 B. 摩擦力对物块做的功为 C. 系统因摩擦产生的热量为 D. 由于运输物块电动机多做的功为 二、多项选择题；本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全选对的得6分，漏选的得3分，错选、不选得0分。 8. 如图是市面上的一款逗猫玩具——电动旋转仿真蝴蝶，轻质弹性杆一端固定在电机上，另一端套有一只质量为m的蝴蝶模型，启动电机使蝴蝶在水平面内绕圆心O点做半径为R的匀速圆周运动，角速度为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 蝴蝶运动的线速度大小为 B. 蝴蝶在单位时间内速度变化量恒定 C. 细杆对蝴蝶的作用力大于 D. 细杆对蝴蝶的作用力指向圆心O点 9. 2024年3月1号，我国首颗正式卫星互联网高轨卫星成功发射，高轨卫星位于周期为的地球静止轨道上．发射地球静止卫星的过程如图所示，轨道Ⅰ为近地轨道，轨道Ⅱ为转移轨道，轨道Ⅲ为地球静止轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在P点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ B. 卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度可能大于 C. 卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点的运行时间小于 D. 卫星在轨道Ⅲ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度 10. 如图所示，蹦床中心由弹性材料组成。若小朋友从蹦床最低点弹起至最高点，过程中姿势保持不变且不计空气阻力，则（　　） A. 小朋友刚离开网面时，动能最大 B. 小朋友动能先增大后减小 C. 小朋友重力势能与蹦床弹性势能之和先增大后减小 D. 小朋友重力势能增加量等于蹦床弹性势能减少量 第二部分　非选择题（共54分） 三、实验与解答题：本大题共5小题，共54分．按题目要求作答．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. 某同学用图（a）所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图（b）是用打点计时器打出的一条纸带，计时器使用的交流电频率为，A点为纸带下落的起点，选取的计数点B、C、D到A点的距离在图中已标出，重力加速度g取，重锤的质量为。 （1）下列做法正确的有__________。 A. 验证机械能守恒定律必须称出重锤的质量 B. 打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上 C. 为了验证机械能守恒定律，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点 D. 处理数据时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 （2）打点计时器打下C点时，重锤的动能__________J。从起点A到打下C点过程中，重锤重力势能的减少量__________J。在误差允许范围内，从起点A到打下C点过程中，你得到的结论是__________（以上计算结果均保留三位有效数字）。 （3）有另一同学实验过程中发现重锤动能的增加量略大于其重力势能的减少量，造成这一结果的原因可能是__________。 A. 重物质量过大 B. 电源电压高于规定值 C. 重物质量测量错误 D. 先释放纸带，后接通电源 12. 一物理老师设计了一款如图（a）所示的研究向心力大小的实验装置，其简化示意图如图（b），装置固定在水平桌面，在可调速的电机上固定一个半圆形有机玻璃凹槽（表面光滑，可忽略摩擦的影响），凹槽在电机的带动下能沿轴转动，旁边竖直固定一标尺，其上是可调高度的激光笔，实验步骤如下： （1）将钢球放入凹槽底部，上下移动激光笔对准凹槽圆心，此时激光笔所在位置读数记为。 （2）接通电源，开启电机调速开关，钢球往凹槽外侧运动；当钢球到达某一高度后随凹槽做稳定的匀速圆周运动，上下移动激光笔，当红色激光对准钢球球心位置时，记录此时激光笔所在位置读数为，记。 （3）利用光电传感器探测钢球运动的周期T，当钢球第1次被光电传感器接收到信号时数字计时器开始计时，并记录为1次，达到n次时计时器停止计时，记录总时间t，则钢球运动的周期__________（用题给的符号表示）。 （4）若适当调大电机转速，钢球运动的周期T将__________（填“变大”、“不变”或“变小”）；则激光笔应__________（填“上移”、“不动”或“下移”）。 （5）改变电机转速，重复实验，得到多组T和h的数据，记录到表格中，并绘制__________（填“”或“”）图像，根据图像的斜率k还能进一步求出当地重力加速度__________（用题给的符号表示）。 13. 有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲、乙所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图丙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点，质点沿轨道外侧做圆周运动，已知圆轨道在各位置对该质点的强磁性引力始终指向圆心O且大小为F，不计摩擦和空气阻力，质点质量为m，重力加速度为g，则： （1）请画出质点在最高点A和最低点B的受力示意图（各画出其中一种情况即可）； （2）请判断质点是否做匀速圆周运动，并说明理由； （3）请简要分析质点从最高点A运动到最低点B过程中机械能是否守恒。 14. 下图是一种儿童玩具“萝卜弹弓”。现一小朋友拉动弹弓，在弹性绳的作用下，小球以一定水平初速度向左飞出，小球质量，飞出时距地面高度，水平射程，忽略空气阻力（取），求： （1）小球落地的时间t； （2）小球水平飞出的初速度大小； （3）小球落地时的速度大小v和重力做功的瞬时功率P。 15. 玩具过山车轨道位于竖直平面内，该轨道由一段倾斜轨道和与之相切的光滑圆形轨道连接而成，圆形轨道半径为R，下滑起点A离圆形轨道底部的高度差为h，可视为质点的玩具过山车质量为m，在倾斜轨道的A点以额定功率由静止启动，运动到圆形轨道最低点B时关闭电动机，重力加速度为g。 （1）若玩具过山车恰好能够通过圆形轨道最高点C，求在AB段玩具过山车所受的合外力做的功； （2）在第（1）问的前提下，求玩具过山车在B点对轨道的压力大小； （3）若倾斜轨道也光滑且高度h可调，将玩具过山车在A点由静止释放（全程不开电动机），当A点足够高，随着h的变化，玩具过山车运动到圆形轨道C点时，轨道对其弹力大小也变化，求与h的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $