精品解析：山东省百师联盟2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题

2023-2024学年高一期末联考 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为90分钟，满分100分 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. 自首颗人造地球卫星发射后，人类已经发射了数千颗人造地球卫星。中国空间站高度约400km，地球同步卫星高度约36000km，均可看成在做匀速圆周运动。下列关于卫星的说法正确的是（　　） A. 空间站中的航天员处于失重状态，其不受地球的万有引力 B. 同一物体在空间站所受地球的万有引力比在地面所受万有引力大 C. 地球静止卫星一定处于赤道上空，不同国家发射的静止卫星高度相同 D. 中国空间站所受地球的万有引力一定大于同步卫星所受地球的万有引力 2. 在某次演习中，轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹， 炸弹正好垂直击中山坡上目标，山坡的倾角为θ，如图所示。不计空气阻力，则炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为（　　） A. tanθ B. 2tanθ C. D. 3. 足球在地面1的位置以大小为v1的速度被踢出后落到地面3的位置，在空中到达最高点2的高度为h，足球在位置2、3的速度大小分别为v2、v3，重力加速度为g，若不计空气阻力，则（　　） A. 足球从位置1运动到位置2，重力势能减少 B. 足球从位置1运动到位置3，重力做功为 C. 足球由位置1运动到位置2，机械能减小 D. 足球由位置2运动到位置3，重力势能减少了 4. 火车转弯时为减小对轨道的磨损，路面与水平面存在一定夹角，使铁路弯道处的外轨略高于内轨。当火车以规定速度行驶时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向压力。如图所示，已知火车沿着轨道做匀速圆周运动，弯道半径为80m，两轨道之间的距离为，外轨比内轨高1m，g取。下列说法正确的是（　　） A. 路面与水平面间夹角的正切值 B. 该铁路弯道处的规定速度大小为 C. 当火车行驶速度大于规定速度时，外侧轨道将受到侧向压力 D. 若遇雨雪天气，则该铁路弯道处的规定速度将减小 5. 如图为某卫星的发射与交会对接过程示意图，卫星发射后先在半径为的近地圆轨道①上以做匀速圆周运动，然后在点P点火进入椭圆轨道②，在椭圆轨道上稳定运行时经过点P速度大小为，经过点Q速度大小为，运行稳定后某次到达椭圆轨道上远地点Q再次点火，最终在半径为的圆周轨道③上以做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 飞船从轨道②变轨到轨道③需要在点Q点火减速 B. 题中涉及到的四个速度的关系为 C. 飞船在点P点火前后，需要的向心力大小不变 D. 飞船在轨道②上经过点P的加速度大于在轨道①上经过点P的加速度 6. 某同学设计的除尘装置如图甲所示，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，图乙为瓶内的金属片和锯条的俯视图。将锯条与起电机的负极相连，金属片与起电机的正极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于此实验下列说法正确的是（　　） A. 电场强度方向由锯条指向金属片 B. 金属片附近电场强度大于锯条附近的电场强度 C. 起电机工作后烟尘会带上负电向金属片运动 D. 起电机工作后烟尘最终被锯条吸附 7. 为测试质量的电动玩具车的性能，将其置于足够大的水平面上，某时刻，电动车从静止开始做加速直线运动，运动过程中所受阻力恒为车重的0.2倍，电动车的牵引力F与速率的倒数关系图像如图中实线所示，电动车运动10s恰好达到最大速度，取g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 电动车的最大速度大小为0.2m/s B. 电动车的输出功率为10W C. 电动车的牵引力在10s内做的功为200J D. 电动车在10s内运动的距离为45m 8. 2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。某时刻，质量为m的飞船恰好在空间站正下方与地心距离为r1的轨道上以周期T1做匀速圆周运动，如图所示，已知空间站所处的轨道与地心距离为r2，周期为T2，地球质量为M，引力常量为G。卫星与地心间距离为r时，取无穷远处为势能零点，引力势能可以表示为。则（　　） A. 飞船再次到达空间站正下方需要的最短时间为 B. 飞船在该轨道运行时，动能为 C. 飞船在该轨道运行时，机械能为 D. 若飞船从该轨道合适的位置开始跃升，直至与空间站完成对接，则过程中飞船至少需要消耗的能量为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示是一个走时准确的时钟，时针、分针、秒针长度之比为2:3:4，下列判断正确的是（　　） A. 分针和时针角速度大小之比为60:1 B. 秒针和分针尖端线速度大小之比为80:1 C. 秒针、分针、时针转速之比为720:60:1 D. 秒针与分针相邻两次重合的时间间隔大于1min 10. 如图所示，一质量为m的带电小球，用长为l的绝缘细线悬挂在与纸面平行、水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E，静止时悬线与竖直方向成θ角，则（　　） A. 小球带负电 B. 小球带电荷量大小为 C. 若只将电场方向变为竖直向下，小球仍能在原位置静止 D. 若只将电场方向变为竖直向下，小球运动的最大速度大小为 11. 在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.6m和1.0m（图甲）。在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线a、b所示。则（　　） A. A点的电场强度的大小为0.1N/C B. B点的电场强度的大小为2.5N/C C. A点和B点电场强度方向相反 D. 点电荷Q所在位置的坐标为0.2m 12. 如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动，以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为参考平面，上升过程中物体的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，则（　　） A. 物体的质量为0.6kg B. 物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5 C. 物体上升过程中机械能减少量为15J D. 物体回到斜面底端时的动能为10J 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 为了研究平抛运动，某同学用如图甲所示的装置进行实验。 （1）下列操作中，必要的是______。（多选） A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 每次都需要从同一位置由静止释放小球 C. 尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦 D. 将小球的位置记录在纸上后，将各点用折线连接 （2）该同学得到的痕迹点如图乙所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时______。（多选） A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 C. 小球没有被静止释放 D. 挡板MN未水平放置 （3）如图丙所示，在通过实验得到的平抛轨迹上以A点为坐标原点建立坐标系，B、C两点的坐标值也已标出，则可以推断出小球做平抛运动的初速度大小为______。（g取） 14. 如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置“验证机械能守恒定律”。 （1）供实验选择的重物有以下四个，最优选择为（　　） A. 质量为10g的砝码 B. 质量为200g的木球 C. 质量为50g的塑料球 D. 质量为200g的铁球 （2）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是（　　） A. B. C. D. （3）实验所用电源频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O点的距离，如图乙所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C分别是每打两个点取出的计数点。重力加速度g取9.8m/s2。若重锤的质量为1.00kg，当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；此时重锤的动能比开始下落时增加了______J。（结果均保留三位有效数字） （4）另一实验小组利用如图丙所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量m1，滑块和遮光条的总质量m2，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间t。实验中托盘始终未与地面接触，重力加速度为g。则滑块由释放到运动到光电门的过程中，系统重力势能减少量∆Ep为______，系统动能增加量∆Ek为______。（均用题中所给字母表示） 15. 火星的半径是地球半径的k倍，质量为地球质量的n倍，地球表面的重力加速度大小为g，地球半径为R，引力常量为G。不考虑星球自转的影响。 （1）求地球的质量； （2）求火星第一宇宙速度的大小。 16. 如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过轻质绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度，现从静止释放圆环。不计定滑轮和空气的阻力，g取，若圆环下降时的速度，求： （1）物体A的速度大小； （2）A和B的质量之比。 17. A是电荷量为的点电荷，B是电荷量为的点电荷，A、B相距2l，连线中点为O。现将另一个质量为m、电荷量为的点电荷放置在AB连线的中垂线上，距O为的C处（图甲）。只考虑电场力的作用。 （1）求C点的电场强度大小及方向； （2）若只将A的电荷量变为（图乙）： ①求此时所受的静电力的大小； ②给一个合适的速度，使它恰好能做匀速圆周运动，求v的大小。 18. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相切，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，它经过B点的速度大小为，之后沿半圆形导轨运动，恰好能到达C点，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能。 （2）物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功。 （3）如果圆弧轨道也光滑，为保证物块在轨道上运动过程始终不脱离轨道，求弹簧弹性势能的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年高一期末联考 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为90分钟，满分100分 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. 自首颗人造地球卫星发射后，人类已经发射了数千颗人造地球卫星。中国空间站高度约400km，地球同步卫星高度约36000km，均可看成在做匀速圆周运动。下列关于卫星的说法正确的是（　　） A. 空间站中的航天员处于失重状态，其不受地球的万有引力 B. 同一物体在空间站所受地球的万有引力比在地面所受万有引力大 C. 地球静止卫星一定处于赤道上空，不同国家发射的静止卫星高度相同 D. 中国空间站所受地球的万有引力一定大于同步卫星所受地球的万有引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．空间站中的航天员虽然处于失重状态，但仍受地球的万有引力，故A错误； BD．根据万有引力定律有 由此知，同一物体在空间站所受地球的万有引力比在地面所受万有引力小，但由于不知道空间站与同步卫星的质量，所以无法确定空间站所受万有引力和同步卫星所受万有引力的大小关系，故BD错误； C．地球静止卫星即同步卫星一定处于赤道上空，由于周期相同，所以不同国家发射的静止卫星高度相同，故C正确。 故选C。 2. 在某次演习中，轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹， 炸弹正好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角为θ，如图所示。不计空气阻力，则炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为（　　） A. tanθ B. 2tanθ C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据几何关系可知，落到山坡时，速度方向与竖直方向的夹角为θ，故水平方向的速度与竖直方向的速度之比 炸弹的水平位移为 竖直位移为 炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比 故选D。 3. 足球在地面1的位置以大小为v1的速度被踢出后落到地面3的位置，在空中到达最高点2的高度为h，足球在位置2、3的速度大小分别为v2、v3，重力加速度为g，若不计空气阻力，则（　　） A. 足球从位置1运动到位置2，重力势能减少 B. 足球从位置1运动到位置3，重力做功为 C. 足球由位置1运动到位置2，机械能减小 D. 足球由位置2运动到位置3，重力势能减少了 【答案】D 【解析】 【详解】A．足球从位置1运动到位置2，重力做负功，重力势能增加，故A错误； B．足球从位置1运动到位置3，重力做功为0，故B错误； C．不计空气阻力，则足球运动过程中只受重力，只有重力做功，机械能守恒，所以由位置1运动到位置2，机械能不变，故C错误； D．足球由位置2运动到位置3，根据机械能守恒定律可得重力势能减少量等于动能增加量，所以 故D正确。 故选D。 4. 火车转弯时为减小对轨道的磨损，路面与水平面存在一定夹角，使铁路弯道处的外轨略高于内轨。当火车以规定速度行驶时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向压力。如图所示，已知火车沿着轨道做匀速圆周运动，弯道半径为80m，两轨道之间的距离为，外轨比内轨高1m，g取。下列说法正确的是（　　） A. 路面与水平面间夹角的正切值 B. 该铁路弯道处的规定速度大小为 C. 当火车行驶速度大于规定速度时，外侧轨道将受到侧向压力 D. 若遇雨雪天气，则该铁路弯道处的规定速度将减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．路面与水平面间夹角的正切值 故A错误； B．对火车受力分析，如图所示 由牛顿第二定律，可得 解得 故B错误； C．当火车速率大于大于规定速度时，火车有向外运动的趋势，此时外轨将受到轮缘的侧向压力，故C正确； D．根据前面选项分析可知，规定速度与路面与水平面间夹角、弯道半径R有关，若遇雨雪天气，则该铁路弯道处的规定速度将不变，故D错误。 故选C。 5. 如图为某卫星的发射与交会对接过程示意图，卫星发射后先在半径为的近地圆轨道①上以做匀速圆周运动，然后在点P点火进入椭圆轨道②，在椭圆轨道上稳定运行时经过点P速度大小为，经过点Q速度大小为，运行稳定后某次到达椭圆轨道上远地点Q再次点火，最终在半径为的圆周轨道③上以做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 飞船从轨道②变轨到轨道③需要在点Q点火减速 B. 题中涉及到的四个速度的关系为 C. 飞船在点P点火前后，需要的向心力大小不变 D. 飞船在轨道②上经过点P的加速度大于在轨道①上经过点P的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞船从轨道②变轨到轨道③需要在点Q点火加速，A错误； B．飞船从轨道①变轨到轨道②需要在点P点火加速，故 飞船从轨道②变轨到轨道③需要在点Q点火加速，故 又因卫星绕地球做圆周运动时万有引力提供向心力 解得 故轨道半径越小线速度越大 结合上述分析可得 B正确； C．由向心力表达式 可知飞船在点P点火后，速度变大，需要的向心力变大，C错误； D．由 可得 故飞船在轨道②上经过点P的加速度等于在轨道①上经过点P的加速度，D错误。 故选B。 6. 某同学设计的除尘装置如图甲所示，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，图乙为瓶内的金属片和锯条的俯视图。将锯条与起电机的负极相连，金属片与起电机的正极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于此实验下列说法正确的是（　　） A. 电场强度方向由锯条指向金属片 B. 金属片附近的电场强度大于锯条附近的电场强度 C. 起电机工作后烟尘会带上负电向金属片运动 D. 起电机工作后烟尘最终被锯条吸附 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于锯条与静电起电机的负极相连，所以锯条带负电，锯条电势低于金属片电势，故场强方向由金属片指向锯条。故A错误； B．尖端附近的电场线比较密集，所以在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场强度。故B错误； CD．当静电除尘装置接通起电机的静电高压时，存在强电场，使空气电离而产生负离子和正离子，负离子碰到烟尘微粒使它带负电，带负电微粒在电场力作用下，向金属片运动，烟尘最终被吸附到金属片上。故C正确；D错误。 故选C。 7. 为测试质量的电动玩具车的性能，将其置于足够大的水平面上，某时刻，电动车从静止开始做加速直线运动，运动过程中所受阻力恒为车重的0.2倍，电动车的牵引力F与速率的倒数关系图像如图中实线所示，电动车运动10s恰好达到最大速度，取g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 电动车的最大速度大小为0.2m/s B. 电动车的输出功率为10W C. 电动车的牵引力在10s内做的功为200J D. 电动车在10s内运动的距离为45m 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据功率与速度的关系 结合图像可得 当牵引力与阻力相等时，电动车的速度达到最大，即 可得 故AB错误； C．电动车的牵引力在10s内做的功为 故C正确； D．根据动能定理得 代入数据解得 故D错误。 故选C。 8. 2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。某时刻，质量为m的飞船恰好在空间站正下方与地心距离为r1的轨道上以周期T1做匀速圆周运动，如图所示，已知空间站所处的轨道与地心距离为r2，周期为T2，地球质量为M，引力常量为G。卫星与地心间距离为r时，取无穷远处为势能零点，引力势能可以表示为。则（　　） A. 飞船再次到达空间站正下方需要的最短时间为 B. 飞船在该轨道运行时，动能为 C. 飞船在该轨道运行时，机械能为 D. 若飞船从该轨道合适的位置开始跃升，直至与空间站完成对接，则过程中飞船至少需要消耗的能量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设飞船再次到达空间站正下方所需要的时间为t，则 解得 故A错误； B．飞船在该轨道运行时，动能为 根据万有引力提供向心力有 联立可得 故B错误； C．飞船在该轨道运行时，机械能为 故C正确； D．若飞船从该轨道合适的位置开始跃升，直至与空间站完成对接，则过程中飞船至少需要消耗的能量等于飞船机械能的增加量，即 故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示是一个走时准确的时钟，时针、分针、秒针长度之比为2:3:4，下列判断正确的是（　　） A. 分针和时针角速度大小之比为60:1 B. 秒针和分针尖端线速度大小之比为80:1 C. 秒针、分针、时针的转速之比为720:60:1 D. 秒针与分针相邻两次重合的时间间隔大于1min 【答案】BD 【解析】 【详解】A．分针周期为60×60s，时针周期12×3600s，故二者角速度之比为12:1，故A错误； B．秒针的周期为60s，根据 秒针和分针尖端线速度大小之比为80:1，故B正确； C．根据 可得，秒针、分针、时针的转速之比为720:12:1，故C错误； D．设秒针与分针相邻两次重合的时间间隔为t，则 代入数据解得 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，一质量为m的带电小球，用长为l的绝缘细线悬挂在与纸面平行、水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E，静止时悬线与竖直方向成θ角，则（　　） A. 小球带负电 B. 小球带电荷量大小为 C. 若只将电场方向变为竖直向下，小球仍能在原位置静止 D. 若只将电场方向变为竖直向下，小球运动的最大速度大小为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由于小球处于静止状态，则小球受竖直向下重力，水平向左的电场力和沿绳向上的拉力，小球所受电场力方向与场强方向相反，则小球带负电，故A正确； B．根据平衡条件可得 所以 故B正确； C．由于 则 若只将电场方向变为竖直向下，小球受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，还可能受到绳的拉力，但小球不能在原位置静止，故C错误； D．若只将电场方向变为竖直向下，小球运动到最低点时速度最大，则 故D错误。 故选AB。 11. 在一个点电荷Q的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.6m和1.0m（图甲）。在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线a、b所示。则（　　） A. A点的电场强度的大小为0.1N/C B. B点的电场强度的大小为2.5N/C C. A点和B点电场强度的方向相反 D. 点电荷Q所在位置的坐标为0.2m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图像斜率代表场强，A点的电场强度的大小为 10N/C 方向沿x轴正方向，故A错误； B．B点的电场强度的大小为 2.5N/C 方向沿x轴正方向，故B正确； C．根据A项、B项分析可知，A点和B点电场强度的方向相同，故C错误； D．设电荷Q所在的位置距A点左侧距离为x0，则A处电场强度为 B处电场强度为 联立解得 x0=0.4m 则Q点的位置坐标为 x=0.2m 故D正确。 故选BD。 12. 如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动，以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为参考平面，上升过程中物体的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，则（　　） A. 物体的质量为0.6kg B. 物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5 C. 物体上升过程中机械能减少量为15J D. 物体回到斜面底端时的动能为10J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由乙图可知，x=3m时，物体的重力势能为18J，即 解得 故A错误； B．物体上滑3m过程，由动能定理，可得 解得 故B正确； C．设物体上滑的最大距离为l，则有 解得 物体上升过程中机械能减少量为 故C错误； D．物体从上滑开始到回到斜面底端过程，有 解得 故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 为了研究平抛运动，某同学用如图甲所示的装置进行实验。 （1）下列操作中，必要的是______。（多选） A. 通过调节使斜槽末端保持水平 B. 每次都需要从同一位置由静止释放小球 C. 尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦 D. 将小球的位置记录在纸上后，将各点用折线连接 （2）该同学得到的痕迹点如图乙所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时______。（多选） A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 C. 小球没有被静止释放 D. 挡板MN未水平放置 （3）如图丙所示，在通过实验得到的平抛轨迹上以A点为坐标原点建立坐标系，B、C两点的坐标值也已标出，则可以推断出小球做平抛运动的初速度大小为______。（g取） 【答案】（1）AB （2）AC （3）2 【解析】 【小问1详解】 A．为了使小球离开斜槽后做平抛运动，需要调节斜槽末端水平，故A正确； B．为了使小球每次离开斜槽后的速度相同，需要在同一位置静止释放小球，故B正确； C．只要使小球每次离开斜槽后的速度相同，在同一位置释放即可，无需减小小球与斜槽之间的摩擦，故C错误； D．将小球的位置记录在纸上后，将各点用平滑曲线连接，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 由图可知，第3个痕迹点与其它痕迹点偏差较大，原因可能是小球离开斜槽时的速度较大，使小球离开斜槽时速度偏大的原因可能是小球释放高度偏高或者小球没有静止释放。 故选AC。 【小问3详解】 由图可知A、B两点间的水平位移等于B、C两点间的水平位移，则A、B两点间的时间间隔等于B、C两点间的时间间隔，在竖直方向上根据逐差公式可知 解得A、B两点间时间间隔为 则小球做平抛运动的初速度大小为 14. 如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置“验证机械能守恒定律”。 （1）供实验选择的重物有以下四个，最优选择为（　　） A. 质量为10g的砝码 B. 质量为200g的木球 C. 质量为50g的塑料球 D. 质量为200g的铁球 （2）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是（　　） A. B. C. D. （3）实验所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O点的距离，如图乙所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C分别是每打两个点取出的计数点。重力加速度g取9.8m/s2。若重锤的质量为1.00kg，当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；此时重锤的动能比开始下落时增加了______J。（结果均保留三位有效数字） （4）另一实验小组利用如图丙所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量m1，滑块和遮光条的总质量m2，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间t。实验中托盘始终未与地面接触，重力加速度为g。则滑块由释放到运动到光电门的过程中，系统重力势能减少量∆Ep为______，系统动能增加量∆Ek为______。（均用题中所给字母表示） 【答案】（1）D （2）A （3） ①. 1.85 ②. 1.68 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 实验中重物的质量较大，体积较小，可以减小空气阻力的影响。 故选D。 【小问2详解】 在释放纸带时，重物应靠近打点计时器，用手捏住纸带上端且要保持纸带竖直。 故选A。 【小问3详解】 [1]打点计时器打到B点时重锤的重力势能减少量为 [2]重锤动能的增加量为 【小问4详解】 [1]系统重力势能减少量为 [2]系统动能增加量为 15. 火星的半径是地球半径的k倍，质量为地球质量的n倍，地球表面的重力加速度大小为g，地球半径为R，引力常量为G。不考虑星球自转的影响。 （1）求地球的质量； （2）求火星第一宇宙速度的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据 解得 （2）地球第一宇宙速度满足 联立，解得 ， 同理，火星第一宇宙速度满足 ， 解得 16. 如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过轻质绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度，现从静止释放圆环。不计定滑轮和空气的阻力，g取，若圆环下降时的速度，求： （1）物体A的速度大小； （2）A和B的质量之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）圆环下降时，设轻绳与竖直方向夹角为，由几何关系，可得 分解圆环速度，可得 解得 根据机械能守恒，有 联立，解得 17. A是电荷量为的点电荷，B是电荷量为的点电荷，A、B相距2l，连线中点为O。现将另一个质量为m、电荷量为的点电荷放置在AB连线的中垂线上，距O为的C处（图甲）。只考虑电场力的作用。 （1）求C点的电场强度大小及方向； （2）若只将A的电荷量变为（图乙）： ①求此时所受的静电力的大小； ②给一个合适的速度，使它恰好能做匀速圆周运动，求v的大小。 【答案】（1）；水平向左；（2）①；② 【解析】 【详解】（1）由几何关系，可得 AC连线与AB连线之间的夹角满足 解得 根据点电荷场强公式，可得点电荷A在C点的场强大小为 方向沿AC连线指向点电荷A。点电荷B在C点的场强大小为 方向沿BC连线指向点电荷B。即 C点处的场强如图所示 由场强的叠加原理，有 方向为水平向左。 （2）①若只将A的电荷量变为，所受的静电力如图所示 根据库仑定律，有 ， 即 由平行四边形定则可得 ②给一个合适的速度，使它恰好能做匀速圆周运动，由静电力刚好提供向心力可得 解得 18. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相切，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，它经过B点的速度大小为，之后沿半圆形导轨运动，恰好能到达C点，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能。 （2）物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做功。 （3）如果圆弧轨道也光滑，为保证物块在轨道上运动过程始终不脱离轨道，求弹簧弹性势能取值范围。 【答案】（1）4mgR；（2）；（3）或 【解析】 【详解】（1）物体从A点到B点的过程中，由机械能守恒定律，得弹簧的弹性势能 （2）物体到达C点时，重力提供向心力有 物体从B点运动至C点，由动能定理有 得 （3）当物体不能从最高点C点飞出，要保证始终不脱离轨道，则最高能运动到圆弧轨道的中点，由机械能守恒定律，得弹簧的弹性势能最大为 当物体能从最高点C点飞出，要保证始终不脱离轨道，则物体在C点时，至少有重力提供向心力 由机械能守恒定律，得弹簧的弹性势能至少为 故弹簧弹性势能大小的取值范围为 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$