精品解析：新疆石河子第一中学2024-2025学年高二上学期8月月考（开学考）物理试题

石河子第一中学2026届高二8月月考物理试卷 （考试范围：必修二、必修三第一章 ） 考试时间：90分钟 试卷总分：100分 一、单选题（1-10题，每题只有一个选项是正确的，选对得4分，选错、多选或不选得0分，共40分） 1. 如图所示，光滑水平桌面上有一小铁球正以速度v沿直线运动。t=0时刻起，将一条形磁铁固定在铁球运动的正后方A处或旁边的B处，则（　　） A. 若磁铁固定在A处，小铁球将做匀速直线运动 B. 若磁铁固定在A处，小铁球将从零时刻开始向左做匀加速直线运动 C. 若磁铁固定在B处，小铁球将做曲线运动 D. 若磁铁固定在B处，小铁球的轨迹可能如图乙中所示 2. 如图所示，水平固定的半球形碗的球心为O点，最低点为B点。在碗的边缘向着球心分别以初速度，，平抛出三个小球，分别经过，，的时间落在A、B、C点，抛出点及落点A、B、C点在同一个竖直面内，且A、C点等高，则下列说法正确的是（　　） A. 三个小球平抛运动时间的大小关系为 B. 三个小球平抛初速度的大小关系为 C. 落在C点的小球，在C点的瞬时速度可能与C点的切线垂直 D. 落在B点的小球，在B点的瞬时速度方向与水平方向夹角大于60° 3. 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识。假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔过程中涉及的物理知识的叙述正确的是（　　） A. 笔杆上的点离O点越近，则做圆周运动的角速度越小 B. 笔杆上的点离O点越近，则做圆周运动的向心加速度越小 C. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的 D. 若该同学使用中性笔，则笔尖上的小钢珠不可能因快速的转动做离心运动而被甩走 4. 如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，一小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的受力情况是（　　） A. 受重力和支持力 B. 受摩擦力和向心力 C. 只受支持力 D. 只受重力 5. 2024年4月3日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感四十二号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功.遥感卫星发射过程如图所示，轨道Ⅰ为近地圆轨道、半径为R₁（认为近地圆轨道半径等于地球半径），轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为预定圆轨道、半径为R₂，P、Q两点为轨道间的相切点.该卫星在轨道Ⅲ上运行的周期为T，引力常量为G，根据题干条件可知，以下说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 卫星在轨道Ⅰ的线速度大小大于在轨道Ⅲ的线速度大小 C. 卫星在轨道Ⅰ的加速度大小小于在轨道Ⅲ的加速度大小 D. 卫星在轨道Ⅱ上运行过程中，Q点的机械能大于P点的机械能 6. 2024年春节很多人到哈尔滨旅游，相当多的游客喜欢滑雪运动。如图，某游客及滑板（可视质点）由坡道进入竖直平面内的圆弧形滑道PQ，从滑道的P点滑行到最低点Q的过程中，由于摩擦力的存在，其速率不变。则游客及滑板沿PQ下滑的过程中（　　） A. 所受摩擦力做正功 B. 所受支持力做负功 C. 所受重力做正功，重力势能逐渐增大 D. 在Q点时，所受重力的功率为零 7. 绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的金属硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（　　） A. 丝线上的拉力保持不变 B. 丝线上的拉力会不断减小 C. 最上方的硬币会带正电 D. 用不带绝缘手套的手触摸硬币，上方硬币所带电荷会消失 8. 静止电荷会在其周围产生静电场，为了形象地描述电场，法拉第采用了画电场线的方法。如图是某一电场的电场线分布图，下列关于电场和电场线的说法正确的是（　　） A. 由于电场是看不见、摸不着的，所以电场实际并不存在 B. 电场线可以形象地描述电场，电场线是实际存在 C. 同一幅电场线分布图中，电场线密集的地方电场强度较大 D. 电场线分布图中没画电场线的地方（如B点），电场强度为零 9. 如图所示，用绝缘细线将两个带有同种电荷的小球悬挂在天花板上，静止时悬线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，且θ1＞θ2，两小球在同一水平面内．已知两小球的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2．则下列说法正确的是（ ） A. m1可能小于m2，q1一定小于q2 B. m1一定小于m2，q1可能小于q2 C. m1可能大于m2，q1一定大于q2 D. m1一定大于m2，q1可能大于q2 10. 如图所示，长度为L的轻杆上端连着一质量为m的小球A（可视为质点），杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触，立方体B的质量为M。今有微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而A与B刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. A落地时速率为 B. A、B质量之比1：4 C. A与B刚脱离接触的瞬间，B的速率为 D. A与B刚脱离接触的瞬间，A、B速率之比为1：2 二、多选题（11-14题，每题5分，全对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分,共20分） 11. 如图所示，由地面同一点踢出的甲、乙两足球的飞行路径分别为曲线①和曲线②，且两曲线的最高点等高。忽略空气阻力对足球飞行的影响，下列说法正确的是（　　） A. 足球甲在空中飞行的时间等于足球乙在空中飞行的时间 B. 足球甲在空中飞行的时间小于足球乙在空中飞行的时间 C. 足球甲的落地速度等于足球乙的落地速度 D. 足球甲的落地速度小于足球乙的落地速度 12. 如图所示，两根绝缘细线挂着两个质量相同且不带电的小球A和B，此时上、下细线受力的大小分别为TA、TB。如果使A带正电，B带负电，上、下细线受力的大小分别是TA′，TB′。下列说法正确的是（　　） A. TA′>TB′ B. TA′=TA C. TB′=TB D. TA′>TA 13. 如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平推力作用于B，则两球静止于图示位置，如果将B稍向左推过一些，两球重新平衡时的情况与原来相比（　　） A. 推力将增大 B. 地面对B的弹力减小 C. 墙面对A的弹力将减小 D. 两小球之间的距离增大 14. 8.公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处 A. 路面外侧高内侧低 B. 车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C. 车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，vc值变小 三、实验题（每空2分，共16分） 15. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系．左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是，和，如图乙所示，它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格的格子数显示出两个小球所受向心力的大小． （1）本实验采用的主要实验方法为________； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时， A、C两处的角速度之比为________； （3）在另一次实验中，小吴同学把两个质量相等的钢球放在B、C位置．传动皮带位于第一层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为________； 16. 图（a）是某同学设计的“研究平抛运动“实验装置，目的是想研究做平抛运动的小球P与做自由落体的小球Q在某方向上的运动关系。导电斜槽与电源、电磁铁和轻质金属挡片构成通电回路，小球Q被吸在电磁铁下端，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当小球P从斜槽末端飞出时与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地，实验过程中两球均未在空中相撞。 （1）为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有 （多选） A 斜槽轨道末段N端切线保持水平 B. 小球P可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 C 斜槽轨道必须光滑 （2）该实验结果可表明 A. 小球P竖直方向的分运动与小球Q的运动相同 B. 小球P水平方向的分运动是匀速直线运动 C. 小球P竖直方向的分运动与小球Q的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）另一位同学利用频闪照相的方法以印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸为背景记录小球P的轨迹，小球在平抛运动途中经过的几个位置如图10（b）中的a、b、c、d所示，重力加速度，则小球P依次通过a、b、c、d四点的间隔时间_________（填“相等”或者“不等”），以a点位置为坐标原点建立如图所示的直角坐标系，则a点位置_________（填“是”或者“不是”）平抛运动的起点，通过计算小球P经过b点的速度为_________m/s， 四、解答题（每题8分，共24分） 17. 如图所示，一长为L的绝缘轻绳上端固定，下端拴接一质量为m，电荷量为q可视为质点的带电小球，将小球置于一水平向右的匀强电场中，当轻绳与竖直方向夹角为时，小球处于平衡状态，重力加速度为g，试求： （1）判断小球的电性并求解匀强电场的电场强度大小； （2）若某时刻撤去电场，则小球运动到最低点时的速度为多少？ 18. 跳台滑雪是一种观赏性很强的体育运动。运动员不带雪杖、踏着专用滑雪板在弧形助滑道上获得水平速度飞出，在空中飞行一段距离后着地，如图所示。若运动员从A点水平飞出的速度为，落到倾斜雪坡上的B点。雪坡足够长且倾角，运动员质量为，运动员和滑雪板可看作质点，不计空气阻力、重力加速度，，。求： （1）运动员在空中飞行的时间t； （2）运动员落到B点时的重力功率。 19. 游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，我们把这种情况抽象为如图1的模型：弯曲轨道下端与半径为R的竖直圆轨道相接于B点，一质量为m的小球从弯曲轨道上的A点无初速滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。A点距轨道下端高度为，不考虑摩擦等阻力。 （1）若h=3R，求小球通过B点时对轨道的压力； （2）若要使小球在圆轨道上的运动中不脱离圆轨道，求h需满足的条件； （3）若改变h的大小，小球通过最高点C时的动能Ek也随之发生变化，试通过计算在如图2中作出Ek随h的变化关系图像（作在答题卡上）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 石河子第一中学2026届高二8月月考物理试卷 （考试范围：必修二、必修三第一章 ） 考试时间：90分钟 试卷总分：100分 一、单选题（1-10题，每题只有一个选项是正确的，选对得4分，选错、多选或不选得0分，共40分） 1. 如图所示，光滑水平桌面上有一小铁球正以速度v沿直线运动。t=0时刻起，将一条形磁铁固定在铁球运动的正后方A处或旁边的B处，则（　　） A. 若磁铁固定在A处，小铁球将做匀速直线运动 B. 若磁铁固定在A处，小铁球将从零时刻开始向左做匀加速直线运动 C. 若磁铁固定在B处，小铁球将做曲线运动 D. 若磁铁固定在B处，小铁球的轨迹可能如图乙中所示 【答案】C 【解析】 【详解】AB．若磁铁固定在A处，随着磁场力的减小，小球做变加速直线运动，故AB错误； CD．若磁铁固定在B处，由于磁场力方向与小铁球速度方向不共线，且沿二者连线指向磁铁，所以小铁球的轨迹与原速度方向相切向着磁铁的一侧弯曲，故C正确，D错误。 故选C。 2. 如图所示，水平固定的半球形碗的球心为O点，最低点为B点。在碗的边缘向着球心分别以初速度，，平抛出三个小球，分别经过，，的时间落在A、B、C点，抛出点及落点A、B、C点在同一个竖直面内，且A、C点等高，则下列说法正确的是（　　） A. 三个小球平抛运动时间的大小关系为 B. 三个小球平抛初速度的大小关系为 C. 落在C点的小球，在C点的瞬时速度可能与C点的切线垂直 D. 落在B点的小球，在B点的瞬时速度方向与水平方向夹角大于60° 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 B小球竖直位移最大，时间最长，A、C两个小球竖直位移相等，时间相同，故A错误； B．三个小球下落相同高度的情况下，时间相同，根据 C小球抛得最远，A小球抛得最近，故平抛初速度满足 故B错误； C．做平抛运动的物体，其某点的瞬时速度反向延长线交于此时水平位移的中点，落在C点的小球，在C点的瞬时速度若与碗垂直，则速度反向延长线交于碗心O点，并不是水平位移中点，故C错误； D．落在B点的小球，此时位移与水平方向的夹角为45°，设速度与水平方向夹角为，则 速度与水平方向夹角大于60°，故D正确。 故选D。 3. 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识。假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔过程中涉及的物理知识的叙述正确的是（　　） A. 笔杆上的点离O点越近，则做圆周运动的角速度越小 B. 笔杆上的点离O点越近，则做圆周运动的向心加速度越小 C. 笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的 D. 若该同学使用中性笔，则笔尖上的小钢珠不可能因快速的转动做离心运动而被甩走 【答案】B 【解析】 【详解】A．笔杆上各点都绕同一点O转动，则笔杆上各点做圆周运动的角速度都相等，选项A错误； B．根据a=ω2r可知，笔杆上的点离O点越近，则做圆周运动的向心加速度越小，选项B正确； C．杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的弹力提供的，与万有引力无关，故C错误； D．当转速过大时，当笔尖给小钢珠提供的向心力小于需要的向心力时，出现笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，一小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的受力情况是（　　） A. 受重力和支持力 B. 受摩擦力和向心力 C. 只受支持力 D. 只受重力 【答案】A 【解析】 【详解】小球受重力和侧壁的支持力作用，两个力的合力充当向心力，由于侧壁光滑，则不受摩擦力作用。 故选A。 5. 2024年4月3日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感四十二号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功.遥感卫星发射过程如图所示，轨道Ⅰ为近地圆轨道、半径为R₁（认为近地圆轨道半径等于地球半径），轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为预定圆轨道、半径为R₂，P、Q两点为轨道间的相切点.该卫星在轨道Ⅲ上运行的周期为T，引力常量为G，根据题干条件可知，以下说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 卫星在轨道Ⅰ的线速度大小大于在轨道Ⅲ的线速度大小 C. 卫星在轨道Ⅰ的加速度大小小于在轨道Ⅲ的加速度大小 D. 卫星在轨道Ⅱ上运行过程中，Q点的机械能大于P点的机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．在轨道Ⅲ根据 可得地球质量为 选项A错误； B．根据 可得卫星在轨道Ⅰ的线速度大小大于在轨道Ⅲ的线速度大小，选项B正确； C．根据 可知，卫星在轨道Ⅰ的加速度大小大于在轨道Ⅲ的加速度大小，选项C错误； D．卫星在轨道Ⅱ上运行过程中，只有地球引力做功，机械能守恒，则Q点的机械能等于P点的机械能，选项D错误。 故选B。 6. 2024年春节很多人到哈尔滨旅游，相当多的游客喜欢滑雪运动。如图，某游客及滑板（可视质点）由坡道进入竖直平面内的圆弧形滑道PQ，从滑道的P点滑行到最低点Q的过程中，由于摩擦力的存在，其速率不变。则游客及滑板沿PQ下滑的过程中（　　） A. 所受摩擦力做正功 B. 所受支持力做负功 C. 所受重力做正功，重力势能逐渐增大 D. 在Q点时，所受重力的功率为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动过程中，摩擦力方向与 方向相反，可知，摩擦力做负功，故A错误； B．运动过程中，支持力方向与速度方向垂直，可知，支持力不做功，故B错误； C．运动过程中，重力方向与速度方向夹角为锐角，可知，重力做正功，重力势能逐渐减小，故C错误； D．在Q点时，重力方向与速度方向垂直，可知，此时所受重力的功率为零，故D正确。 故选D。 7. 绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（带上绝缘手套）不断叠放原本不带电的金属硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（　　） A. 丝线上的拉力保持不变 B. 丝线上的拉力会不断减小 C. 最上方的硬币会带正电 D. 用不带绝缘手套的手触摸硬币，上方硬币所带电荷会消失 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据感应起电原理可知，最上方的硬币会带正电，硬币与小球相互吸引，丝线拉力变大，故AB错误，C正确； D．用不带绝缘手套的手触摸硬币，最上方硬币的始终带正电，故D错误。 故选C。 8. 静止电荷会在其周围产生静电场，为了形象地描述电场，法拉第采用了画电场线的方法。如图是某一电场的电场线分布图，下列关于电场和电场线的说法正确的是（　　） A. 由于电场是看不见、摸不着的，所以电场实际并不存在 B. 电场线可以形象地描述电场，电场线是实际存在的 C. 同一幅电场线分布图中，电场线密集的地方电场强度较大 D. 电场线分布图中没画电场线的地方（如B点），电场强度为零 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电场是实际存在于电荷周围的一种特殊的物质，电场线是为了形象地描述电场人为引入的，电场线实际上不存在，故AB错误； C．电场线的疏密程度能够表示电场的强弱，电场线越密集的位置电场强度越大，电场线越稀疏的地方，电场强度小，故C正确； D．电场线的疏密程度能够表示电场的强弱，图中B点位置虽然没有画电场线，但其所在空间区域的电场线分布仍然能够反映一定的疏密程度，可知，该点的电场强度不为0，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，用绝缘细线将两个带有同种电荷的小球悬挂在天花板上，静止时悬线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，且θ1＞θ2，两小球在同一水平面内．已知两小球的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2．则下列说法正确的是（ ） A. m1可能小于m2，q1一定小于q2 B. m1一定小于m2，q1可能小于q2 C. m1可能大于m2，q1一定大于q2 D. m1一定大于m2，q1可能大于q2 【答案】B 【解析】 【分析】对小球受力分析，注意两球之间的静电力属于一对相互作用力，等大方向，根据受力平衡可得出小球的倾角与电量、重力的关系，则可得出两小球的质量的大小关系． 【详解】对球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得，由于，所以．根据题意无法知道带电量q1、q2的关系，B正确． 10. 如图所示，长度为L的轻杆上端连着一质量为m的小球A（可视为质点），杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触，立方体B的质量为M。今有微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而A与B刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. A落地时速率为 B. A、B质量之比1：4 C. A与B刚脱离接触的瞬间，B的速率为 D. A与B刚脱离接触的瞬间，A、B速率之比为1：2 【答案】B 【解析】 【详解】D．设小球速度为，立方体速度为，分离时刻，小球水平速度与长方体速度相同，即 解得A与B刚脱离接触的瞬间，A、B速率之比为 故D错误； C．分离时刻，根据牛顿第二定律有 解得 则A与B刚脱离接触的瞬间，B的速率为 故C错误； A．A从分离到落地，小球机械能守恒，有 解得A落地时速率为 故A错误； B．在杆从竖直位置开始倒下到小球与立方体恰好分离的过程中，小球和立方体组成的系统机械能守恒，则有 解得A、B质量之比为 故B正确。 故选B。 二、多选题（11-14题，每题5分，全对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分,共20分） 11. 如图所示，由地面同一点踢出的甲、乙两足球的飞行路径分别为曲线①和曲线②，且两曲线的最高点等高。忽略空气阻力对足球飞行的影响，下列说法正确的是（　　） A. 足球甲在空中飞行的时间等于足球乙在空中飞行的时间 B. 足球甲在空中飞行的时间小于足球乙在空中飞行的时间 C. 足球甲的落地速度等于足球乙的落地速度 D. 足球甲的落地速度小于足球乙的落地速度 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设任一足球的初速度大小为v0，初速度的竖直分量为vy，水平分量为vx，初速度与水平方向的夹角为α，上升的最大高度为h，运动时间为t，落地速度大小为v．取竖直向上方向为正方向，足球竖直方向上做匀减速直线运动，加速度为 a=-g 由 0-vy2═-2gh 得 vy= 由题，最大高度h相等，则两个足球初速度的竖直分量相同；根据 可知足球甲在空中飞行的时间等于足球乙在空中飞行的时间，选项A正确，B错误； CD．根据机械能守恒定律得知，足球落地时与抛出时速度大小相等．由 vy=v0sinα 可知 v0= 路径①足球初速度与水平的夹角最大，则其初速度v0最小，则路径①的落地速率最小；即足球甲的落地速度小于足球乙的落地速度，选项C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，两根绝缘细线挂着两个质量相同且不带电的小球A和B，此时上、下细线受力的大小分别为TA、TB。如果使A带正电，B带负电，上、下细线受力的大小分别是TA′，TB′。下列说法正确的是（　　） A. TA′>TB′ B. TA′=TA C. TB′=TB D. TA′>TA 【答案】AB 【解析】 【详解】BD．设A、B小球的质量均为，将小球A、B看成一个整体进行研究，不管小球A、B是否带电，整体都受到重力与最上面绝缘细线的拉力而平衡，则由平衡条件可得 故B正确，D错误； AC．将小球B隔离出来进行研究，当两小球不带电时，根据平衡条件可得 当A带正电，B带负电时，设两小球间相互作用的静电力的大小为，显然A对B的静电力对B是向上的引力作用，则对小球B由平衡条件可得 因此可知 由此可得 而 因此 故A正确，C错误。 故选AB。 13. 如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平推力作用于B，则两球静止于图示位置，如果将B稍向左推过一些，两球重新平衡时的情况与原来相比（　　） A. 推力将增大 B. 地面对B的弹力减小 C. 墙面对A的弹力将减小 D. 两小球之间的距离增大 【答案】CD 【解析】 【详解】CD．设小球A、B与竖直方向的夹角为，对小球A受力分析由平衡条件得 ， 将小球B向左推动少许，夹角减小，可知墙面对A的弹力减小；两小球间的库仑力减小，根据库仑定律可知，两小球之间的距离增大，故CD正确； AB．以小球A、B整体为研究对象，由平衡条件得 ， 由于墙面对A的弹力减小，则推力减小，水平地面对B球的弹力不变，故AB错误。 故选CD。 14. 8.公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处 A. 路面外侧高内侧低 B. 车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C. 车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 【答案】AC 【解析】 【详解】试题分析：路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确．车速低于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动．故B错误．当速度为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑．故C正确．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变．故D错误．故选AC． 考点：圆周运动的实例分析 【名师点睛】此题是圆周运动的实例分析问题；解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题． 三、实验题（每空2分，共16分） 15. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系．左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是，和，如图乙所示，它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格的格子数显示出两个小球所受向心力的大小． （1）本实验采用的主要实验方法为________； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时， A、C两处的角速度之比为________； （3）在另一次实验中，小吴同学把两个质量相等的钢球放在B、C位置．传动皮带位于第一层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为________； 【答案】（1）A （2）1：2 （3）2：1 【解析】 【小问1详解】 本实验采用的主要实验方法为控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 若传动皮带套在塔轮第二层，左右半径之比为2：1，由于是传动皮带连接，线速度相等，根据 可知A、C两处的角速度之比为1：2。 【小问3详解】 在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，则两球做圆周运动的半径之比为2：1；传动皮带位于第一层，则两球做圆周运动的角速度之比为 根据 可知当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为2：1。 16. 图（a）是某同学设计的“研究平抛运动“实验装置，目的是想研究做平抛运动的小球P与做自由落体的小球Q在某方向上的运动关系。导电斜槽与电源、电磁铁和轻质金属挡片构成通电回路，小球Q被吸在电磁铁下端，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当小球P从斜槽末端飞出时与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地，实验过程中两球均未在空中相撞。 （1）为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有 （多选） A. 斜槽轨道末段N端切线保持水平 B. 小球P可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 C. 斜槽轨道必须光滑 （2）该实验结果可表明 A. 小球P竖直方向的分运动与小球Q的运动相同 B. 小球P水平方向的分运动是匀速直线运动 C. 小球P竖直方向的分运动与小球Q的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）另一位同学利用频闪照相的方法以印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸为背景记录小球P的轨迹，小球在平抛运动途中经过的几个位置如图10（b）中的a、b、c、d所示，重力加速度，则小球P依次通过a、b、c、d四点的间隔时间_________（填“相等”或者“不等”），以a点位置为坐标原点建立如图所示的直角坐标系，则a点位置_________（填“是”或者“不是”）平抛运动的起点，通过计算小球P经过b点的速度为_________m/s， 【答案】（1）AB （2）A （3） ①. 相等 ②. 不是 ③. 1.25 【解析】 【小问1详解】 AC．为了使小球P每次离开斜槽轨道末端N之后能够做平抛运动，要求小球P在N端速度沿水平方向，所以斜槽轨道末段N端必须水平，而斜槽轨道否光滑对实验无影响，故A正确，C错误； B．本实验前半部分探究平抛运动的竖直分运动规律，后半部分通过频闪照相拍摄小球在同一次平抛运动过程中的几个位置来测量相关运动学参量，所以都不要求小球P每次到达N端的速度大小相等，所以小球P可以从斜槽上不同的位置无初速度释放，故B正确。 故选AB。 【小问2详解】 实验现象中发现两小球同时落地，改变H的大小，重复实验，PQ仍同时落地，表明小球P竖直方向的分运动与小球Q的运动相同。 故选A。 【小问3详解】 [1] 由图乙可知a、b、c、d四点中相邻两点间水平距离相同，而小球在水平方向做匀速直线运动，则相邻两点间的时间间隔相同。 [2] 以a点位置为坐标原点建立如图所示的直角坐标系，则竖直方向上做自由落体运动，相等时间间隔内位移比为，但此时的相等时间间隔位移比为，故a点位置不是平抛运动起点。 [3]时间间隔设为T，根据运动学规律有 解得 b点水平方向上速度大小为 b点竖直方向上速度大小为 小球P经过b点的速度为 四、解答题（每题8分，共24分） 17. 如图所示，一长为L的绝缘轻绳上端固定，下端拴接一质量为m，电荷量为q可视为质点的带电小球，将小球置于一水平向右的匀强电场中，当轻绳与竖直方向夹角为时，小球处于平衡状态，重力加速度为g，试求： （1）判断小球的电性并求解匀强电场的电场强度大小； （2）若某时刻撤去电场，则小球运动到最低点时的速度为多少？ 【答案】（1）正电，；（2） 【解析】 【详解】（1）对小球受力分析，受重力、电场力和轻绳的拉力，如图 由小球受力分析与电场方向相同，所以小球带正电；由 解得匀强电场的电场强度大小为 （2）撤去电场后，由动能定理得 解得小球运动到最低点时的速度大小为 18. 跳台滑雪是一种观赏性很强的体育运动。运动员不带雪杖、踏着专用滑雪板在弧形助滑道上获得水平速度飞出，在空中飞行一段距离后着地，如图所示。若运动员从A点水平飞出的速度为，落到倾斜雪坡上的B点。雪坡足够长且倾角，运动员质量为，运动员和滑雪板可看作质点，不计空气阻力、重力加速度，，。求： （1）运动员在空中飞行的时间t； （2）运动员落到B点时重力功率。 【答案】（1）3s；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，运动员由到做平抛运动，水平方向上有 竖直方向上有 又有 解得 （2）根据题意，由公式可知，运动员在点时的竖直分速度为 则运动员落到B点时的重力功率为 19. 游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，我们把这种情况抽象为如图1的模型：弯曲轨道下端与半径为R的竖直圆轨道相接于B点，一质量为m的小球从弯曲轨道上的A点无初速滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。A点距轨道下端高度为，不考虑摩擦等阻力。 （1）若h=3R，求小球通过B点时对轨道的压力； （2）若要使小球在圆轨道上的运动中不脱离圆轨道，求h需满足的条件； （3）若改变h大小，小球通过最高点C时的动能Ek也随之发生变化，试通过计算在如图2中作出Ek随h的变化关系图像（作在答题卡上）。 【答案】（1）7mg，方向竖直向下；（2）或；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）设小球在点的速度为，小球由高度为处下落至到达点过程中，机械能守恒，取点所在平面为零势能面 将代入解得 在点，设轨道对小球的支持力大小为，根据牛顿第二定律有 得 根据牛顿第三定律可知，小球在点对轨道的压力大小为，方向竖直向下； （2）设小球恰能通过圆轨道最高点时速度，对应高度为，根据机械能守恒定律有 由牛顿第二定律得 得 如果小球在曲面上的高度较低，小球进入圆轨道后不能通过圆轨道的最高点，不脱离圆轨道的条件对应的高度为，则 故满足的条件是，或者； （3）小球能过点，则下落高度，小球在点的动能 当时，对应图中 当时，对应图中 连接作出—变化图象如图所示 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$