精品解析：吉林省通化市靖宇中学、东辽一中等学校2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

2023—2024学年度第二学期高一盟校期末考试 物理试卷 本试卷满分100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第六章至第八章、必修第三册第九章、选择性必修第一册第一章。 一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 炎炎夏日，电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时，扇叶上某两质点的物理量一定相同的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心力 【答案】B 【解析】 【详解】B．扇叶上某两质点同轴转动，角速度相等，故B正确； A．扇叶上某两质点圆周运动半径不一定相等，根据 线速度不一定相等，故A错误； CD．向心加速度 不一定相等，向心力不一定相等，故CD错误。 故选B。 2. 某同学在学习了静电场及其应用后，归纳整理了如下笔记，其中错误的是（ ） A. 自然界中的电荷可能存在除正电荷和负电荷外的第三种电荷 B. 点电荷类似于质点，是一种理想化模型 C. 电场是物质存在一种形式 D. 仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合 【答案】A 【解析】 【详解】A．自然界中的电荷只有正电荷和负电荷两种，故A错误； B．点电荷类似于质点，是一种理想化模型，故B正确； C．电场是物质存在的一种形式，故C正确； D．仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹上某点的切线方向为速度方向，而电场线上某点的切线方向为电场强度方向，与带电粒子所受的电场力方向相同或相反，若电场线与轨迹重合，带电粒子的速度方向与合力方向共线，粒子一定做直线运动，若电场线为曲线，轨迹与电场线必定不重合，故D正确。 本题选择错误选项； 故选A。 3. 围绕地球运行航天器，因受稀薄的气体阻力的作用，运动半径会发生变化，因此每经过一段时间就要进行轨道修正，使其回到原轨道。由于轨道半径缓慢变化，因此航天器在任意时刻均可视为做匀速圆周运动且质量不变。若不对航天器进行轨道修正，则一段时间后（  ） A. 航天器的机械能会增大 B. 航天器的轨道半径会增大 C. 航天器运行的线速度会增大 D. 航天器运行的角速度会减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．若不对航天器进行轨道修正，稀薄的气体阻力做负功，航天器的机械能减小，航天器的轨道半径减小，故AB错误； C．若不对航天器进行轨道修正，航天器的轨道半径减小，根据 航天器运行的线速度会增大，故C正确； D．航天器的轨道半径减小，根据 航天器运行的角速度会增大，故D错误。 故选C。 4. 静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，其原理图如图所示。B附近的气体分子被电离成正离子和电子，其中电子在向着A运动的过程中附着在粉尘上。粉尘在静电力的作用下被吸附到A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗（未画出）中，达到除尘的目的。下列说法正确的是（  ） A. 气体分子被电离成正离子和电子的过程中电荷不守恒 B. 粉尘带的电荷量大小可能为 C. 板状收集器A连接的是高压电源的负极 D. 线状电离器B连接的是高压电源的负极 【答案】D 【解析】 【详解】A．气体分子被电离成正离子和电子的过程中电荷守恒，故A错误； B．元电荷 任何带电体带电量只能是元电荷的整数倍，粉尘带的电荷量大小不可能为，故B错误； CD．根据题意，电子在向着A运动的过程中附着在粉尘上，可知，板状收集器A连接的是高压电源的正极，线状电离器B连接的是高压电源的负极，故C错误，D正确。 故选D。 5. 为顺利带回月球背面的样品，科研人员为嫦娥六号设计了11个阶段的飞行任务。在嫦娥六号探测器的着陆下降阶段，探测器在距离月球某高度时，会在反推力的作用下短暂悬停在月球表面。假设探测器悬停时，在时间内向下喷出的气体质量（远小于探测器的质量）为m，喷出的气体相对于月球表面的速度大小为v，则探测器在该位置受到的重力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设探测器推力为，根据动量定理知 由题意知，探测器悬停，则 联立解得 故选A。 6. 2023年11月10日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统试验线一期主体工程完工，标志着我国在新型交通领域的研究已迈入世界先进行列。某辆高速列车的质量为m，额定功率为P0，列车以额定功率P0在平直轨道上从静止开始沿直线运动，经时间t达到该功率下的最大速度，若列车受到的恒定阻力为f，则在时间t内列车的位移大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当牵引力等于阻力时，列车速度达到最大，则有 根据动能定理可得 解得在时间t内列车的位移大小为 故选C。 7. 如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc在b点相切，可视为质点的小球从a点以初速度沿直轨道向右运动，小球通过半圆形轨道最高点c后做平抛运动，落在直轨道上的d点，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球的初速度大小可能为 B. d、b两点间的距离可能为3R C. 小球经过c点时的向心加速度大小可能为 D. 小球落在d点时的速度大小可能为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．设小球通过半圆形轨道最高点c的速度为，根据牛顿第二定律可得 可得 则小球经过c点时的向心加速度大小满足 根据动能定理可得 联立解得小球的初速度大小满足 故AC错误； BD．小球从c点到d点做平抛运动，竖直方向有 解得 则d、b两点间的距离满足 小球落在d点时的竖直分速度大小为 则小球落在d点时的速度大小满足 故B正确，D错误。 故选B。 8. 如图甲所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量m=10kg的货物（可视为质点）轻放到传送带底端A，货物运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，t=10s时刻货物到达传送带顶端B，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，货物从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 货物受到的摩擦力做的功为920J B. 货物受到的摩擦力大小始终为64N C. 货物受到的合力做的功为920J D. 货物与传送带间因摩擦产生的热量为640J 【答案】A 【解析】 【详解】A．传送带的长度为 传送带速度为v=2m/s；货物受到的摩擦力做的功等于货物的机械能增量，则 选项A正确； B．开始阶段货物受滑动摩擦力大小为 与传送带共速后货物受静摩擦力大小为 则货物受到的摩擦力大小不是始终为64N，选项B错误； C．根据动能定理，货物受到的合力做的功为 选项C错误； D．货物与传送带间因摩擦产生的热量为 选项D错误。 故选A。 9. 如图所示，内壁光滑的凹槽置于光滑水平地面上，凹槽内壁为半圆弧，A、B、C三点分别为半圆弧左侧最高点、右侧最高点、最低点，凹槽左侧紧靠竖直墙壁但不粘连。现将一小球从A点由静止释放，对于小球和凹槽构成的系统，下列说法正确的是（ ） A. 小球在凹槽内运动的整个过程中系统动量守恒 B. 小球在凹槽内运动的整个过程中系统机械能守恒 C. 小球可能运动到凹槽上的B点 D. 小球第一次从凹槽上的C点运动到B点的过程中，系统在水平方向上动量守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球下滑到圆槽最低点过程中系统所受合力不为零，系统动量不守恒，故A错误； D．小球第一次从凹槽上的C点运动到B点的过程中，系统在水平方向上所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，故D正确； B．小球在凹槽内运动的整个过程中，只有重力做功，系统的机械能守恒，故B正确； C．如果凹槽一直静止不动，小球的下滑和上滑机械能守恒，则从A点可以滑到B点，而小球第一次从凹槽上的C点运动到B点的过程中，因球对凹槽的压力对凹槽做正功，小球的部分机械能转化为凹槽的动能，则小球不可能运动到凹槽上的B点， 故选BD。 10. 在无地面网络时，某手机可通过天通一号卫星系统进行通话如图所示，天通一号目前由01、02、03共三颗地球同步卫星组网而成，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，同步卫星运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（ ） A. 地球质量为 B. 三颗卫星运行的线速度大小均为 C. 三颗卫星运行的半径为 D. 若01星减速，则不可能与正常运行的02星相撞 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设同步卫星距地面的高度为，则同步卫星的轨道半径 根据万有引力提供向心力可得 解得地球的质量为 故A错误； B．三颗卫星运行的线速度大小均为 故B错误； C．在地球表面有 对同步卫星，由万有引力提供向心力得 联立解得三颗卫星运行的半径为 故C正确； D．若01星减速，其圆周运动的向心力小于卫星受到的万有引力，因此其轨道半径减小，不可能与02星相撞，故D正确。 故选CD。 11. 在水平面上某点固定一个点电荷，在此平面内建立直角坐标系，如图所示，测得A点处电场强度EA方向与x轴正方向的夹角为30°，大小EA=90N/C，B点处电场强度EB方向与y轴正方向重合。已知A点坐标为（，0），B点坐标为（0，2）。下列说法正确的是（ ） A. 点电荷所在坐标为（0，） B. 点电荷在坐标原点处 C. EB=40N/C D. EB=60N/C 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题意可知，该点电荷在EA和EB反向延长线的交点位置，如图所示 则纵坐标 即点电荷所在坐标为（0，），选项A正确，B错误； CD．根据点电荷场强公式可知 联立解得 EB=40N/C 选项C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图甲所示，悬挂在水平天花板上的轻质弹性绳（满足胡克定律）处于原长时下端正好在A点，弹性绳穿过薄板间的光滑小孔并悬挂质量为m的小球（可视为质点），小球静止在B点，A、B点间的距离为L。如图乙所示，当小球以线速度大小v绕A点正下方某点O'在水平面内做匀速圆周运动时，小球到小孔部分的弹性绳与竖直方向的夹角为θ（大小未知）。已知重力加速度大小为g，弹性绳始终处于弹性限度内，取薄板所在平面为重力势能的参考平面，则下列说法正确的是（ ） A. 小球做匀速圆周运动的角速度大小为 B. O'点有可能在B点的上方 C. 夹角θ的正切值 D. 小球做匀速圆周运动时的机械能为 【答案】AD 【解析】 【详解】B．当小球静止在B点时，设轻质弹性绳劲度系数为，由平衡条件得 当小球绕A点正下方某点O'在水平面内做匀速圆周运动时，设A点到O'点距离为，则A点到小球的距离为，由竖直方向平衡可得 可得 故O'点与B点的重合，故B错误； A．水平方向 解得 故A正确； C．水平方向 解得 故C错误； D．取薄板所在平面为重力势能的参考平面，小球做匀速圆周运动时的重力势能 动能 小球做匀速圆周运动时的机械能 故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。 13. 某同学为了完成“探究向心力大小与角速度大小的关系”实验，设计了图甲所示的装置。固定于转轴上的传感器与电脑连接，传感器通过一不可伸长的细线连接物块，细线刚好拉直，物块随转盘缓慢加速转动，在电脑上记录下细线上的拉力F和转盘的转速n。 （1）实验中需在改变物块的角速度时，控制物块的___________和做圆周运动的半径不变。 （2）物块的角速度大小ω=___________（用π、n表示） （3）改变圆盘的转速，得到多组实验数据后获得F—ω2的图像如图乙所示。分析物块受力可知，该图像不过坐标原点的原因是_____________。 【答案】（1）质量 （2）2πn （3）物块与盘面间存在摩擦力 【解析】 【小问1详解】 [1][2]向心力 实验中需在改变物块的角速度时，控制物块的质量和做圆周运动的半径不变。 【小问2详解】 物块的角速度大小 ω=2πn 【小问3详解】 当物块随盘缓慢加速过程中，物块的向心力先由静摩擦力提供，当达到最大静摩擦力后，则由绳子的拉力和最大静摩擦力的合力提供，即为 所以 改变圆盘的转速，得到多组实验数据后获得F—ω2的图像如图乙所示。分析物块受力可知，该图像不过坐标原点的原因是物块与盘面间存在摩擦力。 14. 某实验小组完成“验证机械能守恒定律”实验的装置如图甲所示。请根据实验原理步骤回答下列问题： （1）关于实验注意事项，下列说法正确的是______。 A. 重物质量必须测量 B. 实验中应先接通电源，后释放纸带 C. 应用手捏住纸带的P位置将纸带由静止释放 （2）图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计时点，相邻两个计时点间的距离分别为、、、、、。已知打点计时器的打点频率为f，重物的质量为m，重力加速度大小为g，纸带上打出B点时重物的速度大小______，从纸带上打出B点到打出E点，重物减少的重力势能______，重物增加的动能______，若在误差允许范围内，则可证明重物下落过程中机械能守恒。 【答案】（1）B （2） ①. ②. ③. 【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，所以不需要测量重物的质量，故A错误； B．为了充分利用纸带，实验中应先接通电源，后释放纸带，故B正确； C．为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，应用手捏住纸带的上端将纸带由静止释放，故C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，纸带上打出B点时重物的速度大小为 [2]从纸带上打出B点到打出E点，重物减少的重力势能为 [3]纸带上打出E点时重物的速度大小为 则从纸带上打出B点到打出E点，重物增加的动能为 15. 用一根绝缘细线吊着质量m=0.1kg、电荷量的小球（可视为点电荷），小球静止在如图所示的匀强电场中，匀强电场的电场强度方向、细线与竖直方向的夹角均为60°，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）细线上的拉力大小F线； （2）该匀强电场的电场强度大小E。 【答案】（1）1N；（2） 【解析】 【详解】（1）对小球受力分析，如图 竖直方向上有 F线cos60°+F电cos60°=mg 水平方向上有 F线sin60°=F电sin60° 解得 F线=F电=1N （2）根据电场强度定义式有 解得 16. 某游戏弹射装置如图所示，轻弹簧左端固定，自然伸长时，右端位于B点，BC段粗糙，其余部分光滑，CD段有竖直放置的四分之一光滑圆管（圆管的孔径略大于弹珠的直径），与BC相切于C点，D处有与圆管轨道而直的弹性挡板P，现在用弹珠（可视为质点）缓慢压缩弹簧，当弹簧弹性势能达到Ep=0.48J时，释放弹簧，弹珠被弹出，经BC段后沿圆管运动到D处，与挡板P碰撞后原速率反向弹回。已知BC段长度L=0.1m，圆管的半径R=0.2m，弹珠的质量m=0.2kg，弹珠在BC上运动时受到的阻力与压力的比值μ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）弹珠第一次经过C点时的速度大小v1； （2）弹珠第一次与挡板P碰撞前瞬间对圆管的压力大小F1； （3）弹珠第三次经过圆管C点时对圆管的压力大小F2。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）从释放弹簧到弹珠第一次经过C点，由动能定理有 其中 解得 （2）从释放弹簧到弹珠第一次与挡板P碰撞前瞬间，由动能定理有 弹珠第一次与挡板P碰撞前瞬间，有 由牛顿第三定律有 （3）从释放弹簧到弹珠第三次经过圆管C点，由动能定理有 弹珠第三次经过圆管C点时，有 由牛顿第三定律有 17. 如图所示，固定在水平地面上的光滑圆弧（O点为圆心，且水平、竖直）与光滑水平地面平滑连接，在水平地面上的C点静置着滑块P，离C点一段距离处放置着光滑圆弧凹槽M，凹槽左侧与水平地面在D点相切。滑块Q从A点正上方一定高度处由静止释放，经过圆弧末端B时对圆弧轨道的压力大小，滑块P，Q发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后，滑块Q恰好能运动到A点（此时取走滑块Q），滑块P恰好能运动到凹槽M的最高点。已知圆弧的半径，凹槽M的半径，滑块Q的质量，滑块P，Q均可视为质点，取重力加速度大小，求： （1）滑块Q初始释放时距离A点的高度h； （2）滑块P，Q发生碰撞后瞬间滑块P的速度大小； （3）凹槽M的质量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设滑块Q第一次运动到B点时的速度大小为，有 其中 根据动能定理有 解得 ， （2）设滑块P，Q碰撞后瞬间滑块Q的速度大小为，滑块P的质量为，滑块P，Q发生弹性碰撞，有 滑块Q碰撞后返回A点，有 解得 ，， （3）滑块P碰后恰好能运动到凹槽M的最高点，此时两者共速，速度大小设为，滑块P与凹槽M构成的系统水平方向上动量守恒，有 该系统机械能守恒，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度第二学期高一盟校期末考试 物理试卷 本试卷满分100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第六章至第八章、必修第三册第九章、选择性必修第一册第一章。 一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 炎炎夏日，电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时，扇叶上某两质点的物理量一定相同的是（　　） A 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心力 2. 某同学在学习了静电场及其应用后，归纳整理了如下笔记，其中错误的是（ ） A. 自然界中的电荷可能存在除正电荷和负电荷外的第三种电荷 B. 点电荷类似于质点，是一种理想化模型 C. 电场是物质存在的一种形式 D. 仅受电场力的带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线不一定重合 3. 围绕地球运行的航天器，因受稀薄的气体阻力的作用，运动半径会发生变化，因此每经过一段时间就要进行轨道修正，使其回到原轨道。由于轨道半径缓慢变化，因此航天器在任意时刻均可视为做匀速圆周运动且质量不变。若不对航天器进行轨道修正，则一段时间后（  ） A. 航天器的机械能会增大 B. 航天器的轨道半径会增大 C. 航天器运行的线速度会增大 D. 航天器运行的角速度会减小 4. 静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成，其原理图如图所示。B附近的气体分子被电离成正离子和电子，其中电子在向着A运动的过程中附着在粉尘上。粉尘在静电力的作用下被吸附到A上，最后在重力作用下落入下面的漏斗（未画出）中，达到除尘的目的。下列说法正确的是（  ） A. 气体分子被电离成正离子和电子的过程中电荷不守恒 B. 粉尘带的电荷量大小可能为 C. 板状收集器A连接的是高压电源的负极 D. 线状电离器B连接的是高压电源的负极 5. 为顺利带回月球背面的样品，科研人员为嫦娥六号设计了11个阶段的飞行任务。在嫦娥六号探测器的着陆下降阶段，探测器在距离月球某高度时，会在反推力的作用下短暂悬停在月球表面。假设探测器悬停时，在时间内向下喷出的气体质量（远小于探测器的质量）为m，喷出的气体相对于月球表面的速度大小为v，则探测器在该位置受到的重力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 2023年11月10日，我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统试验线一期主体工程完工，标志着我国在新型交通领域的研究已迈入世界先进行列。某辆高速列车的质量为m，额定功率为P0，列车以额定功率P0在平直轨道上从静止开始沿直线运动，经时间t达到该功率下的最大速度，若列车受到的恒定阻力为f，则在时间t内列车的位移大小为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc在b点相切，可视为质点的小球从a点以初速度沿直轨道向右运动，小球通过半圆形轨道最高点c后做平抛运动，落在直轨道上的d点，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球初速度大小可能为 B. d、b两点间的距离可能为3R C. 小球经过c点时的向心加速度大小可能为 D. 小球落在d点时的速度大小可能为 8. 如图甲所示，倾角为37°的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量m=10kg的货物（可视为质点）轻放到传送带底端A，货物运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，t=10s时刻货物到达传送带顶端B，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，货物从A端运动到B端的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 货物受到的摩擦力做的功为920J B. 货物受到的摩擦力大小始终为64N C. 货物受到的合力做的功为920J D. 货物与传送带间因摩擦产生的热量为640J 9. 如图所示，内壁光滑的凹槽置于光滑水平地面上，凹槽内壁为半圆弧，A、B、C三点分别为半圆弧左侧最高点、右侧最高点、最低点，凹槽左侧紧靠竖直墙壁但不粘连。现将一小球从A点由静止释放，对于小球和凹槽构成的系统，下列说法正确的是（ ） A. 小球在凹槽内运动的整个过程中系统动量守恒 B. 小球在凹槽内运动的整个过程中系统机械能守恒 C. 小球可能运动到凹槽上的B点 D. 小球第一次从凹槽上的C点运动到B点的过程中，系统在水平方向上动量守恒 10. 在无地面网络时，某手机可通过天通一号卫星系统进行通话如图所示，天通一号目前由01、02、03共三颗地球同步卫星组网而成，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，同步卫星运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（ ） A. 地球质量为 B. 三颗卫星运行的线速度大小均为 C. 三颗卫星运行的半径为 D. 若01星减速，则不可能与正常运行的02星相撞 11. 在水平面上某点固定一个点电荷，在此平面内建立直角坐标系，如图所示，测得A点处电场强度EA方向与x轴正方向的夹角为30°，大小EA=90N/C，B点处电场强度EB方向与y轴正方向重合。已知A点坐标为（，0），B点坐标为（0，2）。下列说法正确的是（ ） A. 点电荷所在坐标为（0，） B. 点电荷在坐标原点处 C. EB=40N/C D. EB=60N/C 12. 如图甲所示，悬挂在水平天花板上的轻质弹性绳（满足胡克定律）处于原长时下端正好在A点，弹性绳穿过薄板间的光滑小孔并悬挂质量为m的小球（可视为质点），小球静止在B点，A、B点间的距离为L。如图乙所示，当小球以线速度大小v绕A点正下方某点O'在水平面内做匀速圆周运动时，小球到小孔部分的弹性绳与竖直方向的夹角为θ（大小未知）。已知重力加速度大小为g，弹性绳始终处于弹性限度内，取薄板所在平面为重力势能的参考平面，则下列说法正确的是（ ） A. 小球做匀速圆周运动的角速度大小为 B. O'点有可能在B点的上方 C. 夹角θ的正切值 D. 小球做匀速圆周运动时的机械能为 二、非选择题：本题共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。 13. 某同学为了完成“探究向心力大小与角速度大小的关系”实验，设计了图甲所示的装置。固定于转轴上的传感器与电脑连接，传感器通过一不可伸长的细线连接物块，细线刚好拉直，物块随转盘缓慢加速转动，在电脑上记录下细线上的拉力F和转盘的转速n。 （1）实验中需在改变物块的角速度时，控制物块的___________和做圆周运动的半径不变。 （2）物块的角速度大小ω=___________（用π、n表示） （3）改变圆盘的转速，得到多组实验数据后获得F—ω2的图像如图乙所示。分析物块受力可知，该图像不过坐标原点的原因是_____________。 14. 某实验小组完成“验证机械能守恒定律”实验的装置如图甲所示。请根据实验原理步骤回答下列问题： （1）关于实验注意事项，下列说法正确是______。 A. 重物的质量必须测量 B. 实验中应先接通电源，后释放纸带 C. 应用手捏住纸带的P位置将纸带由静止释放 （2）图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计时点，相邻两个计时点间的距离分别为、、、、、。已知打点计时器的打点频率为f，重物的质量为m，重力加速度大小为g，纸带上打出B点时重物的速度大小______，从纸带上打出B点到打出E点，重物减少的重力势能______，重物增加的动能______，若在误差允许范围内，则可证明重物下落过程中机械能守恒。 15. 用一根绝缘细线吊着质量m=0.1kg、电荷量的小球（可视为点电荷），小球静止在如图所示的匀强电场中，匀强电场的电场强度方向、细线与竖直方向的夹角均为60°，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）细线上的拉力大小F线； （2）该匀强电场的电场强度大小E。 16. 某游戏弹射装置如图所示，轻弹簧左端固定，自然伸长时，右端位于B点，BC段粗糙，其余部分光滑，CD段有竖直放置的四分之一光滑圆管（圆管的孔径略大于弹珠的直径），与BC相切于C点，D处有与圆管轨道而直的弹性挡板P，现在用弹珠（可视为质点）缓慢压缩弹簧，当弹簧弹性势能达到Ep=0.48J时，释放弹簧，弹珠被弹出，经BC段后沿圆管运动到D处，与挡板P碰撞后原速率反向弹回。已知BC段长度L=0.1m，圆管的半径R=0.2m，弹珠的质量m=0.2kg，弹珠在BC上运动时受到的阻力与压力的比值μ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）弹珠第一次经过C点时速度大小v1； （2）弹珠第一次与挡板P碰撞前瞬间对圆管的压力大小F1； （3）弹珠第三次经过圆管C点时对圆管的压力大小F2。 17. 如图所示，固定在水平地面上的光滑圆弧（O点为圆心，且水平、竖直）与光滑水平地面平滑连接，在水平地面上的C点静置着滑块P，离C点一段距离处放置着光滑圆弧凹槽M，凹槽左侧与水平地面在D点相切。滑块Q从A点正上方一定高度处由静止释放，经过圆弧末端B时对圆弧轨道的压力大小，滑块P，Q发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后，滑块Q恰好能运动到A点（此时取走滑块Q），滑块P恰好能运动到凹槽M的最高点。已知圆弧的半径，凹槽M的半径，滑块Q的质量，滑块P，Q均可视为质点，取重力加速度大小，求： （1）滑块Q初始释放时距离A点的高度h； （2）滑块P，Q发生碰撞后瞬间滑块P的速度大小； （3）凹槽M的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$