精品解析：山东省菏泽第一中学2021-2022学年高一下学期期末考前模拟物理试题

高一第二学期仿真考试 物理试题 2022.7.6 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。 2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 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. 导体达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A. 导体内部没有电场 B. 电荷只分布在导体内、外表面 C. 导体内部合电场强度为零 D. 导体表面和内部的合电场强度均为零 2. 如图所示，A、B为带异种电荷的小球，将两条不带电的导体棒C、D放在两球之间，在用导线将C棒左端点x和D棒右端点y连接起来的瞬间，导线中自由电子移动的方向是（　　） A. x→y B. y→x C. 没有电流 D. 先是y→x，然后x→y 3. 如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m．在管口右端用盖板A密闭，两边液面高度差为h，U形管内液体的总长度为4h，现拿去盖板，液体开始运动，由于液体受罐壁阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为（ ） A. B. C. D. 4. 已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为、向心加速度大小为，近地卫星线速度大小为、向心加速度大小为，地球同步卫星线速度大小为、向心加速度大小为。设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍。则以下结论正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，正六边形所在平面与电场线平行。下列说法中错误的是（　　） A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 B. 匀强电场场强大小为10V/m C. 匀强电场的场强方向为由C指向A D. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少 6. 如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。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。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F，当质点以速率通过A点时，对轨道的压力为其重力的8倍，不计摩擦和空气阻力，质点质量为m，重力加速度为g，则（　　） A. 强磁性引力的大小 B. 质点在A点对轨道的压力小于在B点对轨道的压力 C. 只要质点能做完整的圆周运动，则质点对A、B两点的压力差恒为5mg D. 若磁性引力大小恒为2F，为确保质点做完整的圆周运动，则质点通过B点的最大速率为 7. 如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　） A. W=mgR，质点恰好可以到达Q点 B. W＞mgR，质点不能到达Q点 C. W=mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D. W＜mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 8. 如图，两平行的带电金属板水平放置，若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态．现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）顺时针旋转600，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将( ) A. 向左下方做匀加速运动，加速度大小为g B. 向左下方做匀加速运动，加速度大小为2g C. 向右下方做匀加速运动，加速度大小g D. 向右下方做匀加速运动，加速度大小为2g 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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，一物体以初速度冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法中正确的是（　　） A. 若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出C点后仍能升高h B. 若把斜面变成圆弧形，物体不能沿升高h C. 无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，因为机械能不守恒 D. 无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，但机械能守恒 10. 如图所示，水平绷紧的传送带AB长L=8m，始终以恒定速率顺时针运行。初速度大小为的小物块（可视为质点）从与传送带等高的光滑水平地面上经A点向左滑上传送带。小物块的质量，物块与传送带间动摩擦因数，g取。下列说法正确的是（　　） A. 小物块可以到达B点 B. 小物块不能到达B点，但可返回A点，返回A点时速度为6m/s C. 小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦产生的热量为50J D. 小物块向左运动速度减为0时相对A点滑动的距离达到最大 11. 如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s2。根据图像可求出（　　） A. 物体的初速度是6m/s B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.75 C. 当斜面倾角θ=45时，物体在斜面上能达到的位移最小 D. 物体在斜面上能达到的位移x的最小值是1.44m 12. 如图所示，不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是2m和m。劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中。开始时，物体B受到沿斜面向上的外力的作用而保持静止，且轻绳恰好伸直。现撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，不计一切摩擦。则在此过程中（　　） A. 物体B所受电场力大小为 B. B的速度最大时，弹簧的伸长量为 C. 撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为 D. 物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一摆锤A，在A上放一个小铁片。现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤，用刻度尺量出铁片的水平位移为x，下落高度为H。 (1)要验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤初始位置离最低点的高度，其高度应为________，同时还应求出摆锤在最低点时的速度，其速度应为__________。 (2)用实验中测量的物理量写出验证摆锤在运动中机械能守恒的关系式为__________。 14. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为8.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，此过程得到的图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是___________。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将___________（选填“减小”、“不变”或“增大”），放电时间将___________（选填“变长”、“不变”或“变短”）。 （2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为_________ μF。 （3）关于电容器在整个充、放电过程中图像和图像的大致形状，可能正确的有_________（q为电容器极板所带的电荷量，为A、B两板的电势差）。 15. 如图所示，水平放置的两平行金属板A、B的间距为d，电容为C，开始时两极板均不带电，A板接地且B中央有小孔，现将带电荷量为q、质量为m的带电液滴从小孔（和A板面积相比足够小）正上方h高处无初速度地滴下，液滴落到B板后电荷全部传给B板。 （1）若液滴在A，B间可做匀速直线运动，则此液滴是第几滴？ （2）能够到达B板的液滴不会超过多少滴？ 16. 下图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力。 (1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时的速度，求轨道摩擦力对其所做的功； (2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后离开轨道，求P点离水面的高度h。 17. 如图所示，一个倾角的光滑斜面顶端有定滑轮，质量为的A物体置于地面并于劲度系数为的竖直轻弹簧相连，一条轻绳跨过滑轮，一端与斜面上质量为的物体相连（绳与斜面平行），另一端与弹簧上端连接。开始时用手托着绳子恰伸直弹簧处于原长状态，现将由静止释放，下滑过程中A恰好能离开地面但不继续上升，求： （1）下滑到最低点时的加速度； （2）若将物体换成质量为的物体，使物体由上述初始位置静止释放，当A物体刚好要离开地面时，物体的速度为多大？ 18. 如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm，在电容器极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．（每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的)求： （1）在t＝0.06 s时刻，电子打在荧光屏上的何处？ （2）荧光屏上有电子打到的区间有多长？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一第二学期仿真考试 物理试题 2022.7.6 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。 2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 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. 导体达到静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A. 导体内部没有电场 B. 电荷只分布在导体的内、外表面 C. 导体内部的合电场强度为零 D. 导体表面和内部的合电场强度均为零 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】ACD．金属导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。因此在金属导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，导体表面电场强度不为零，故A、D错误，C正确； B．金属导体的内部电场强度处处为零，导体内部不再有电荷定向移动，净电荷分布在导体外表面，故B错误。 故选C。 2. 如图所示，A、B为带异种电荷的小球，将两条不带电的导体棒C、D放在两球之间，在用导线将C棒左端点x和D棒右端点y连接起来的瞬间，导线中自由电子移动的方向是（　　） A. x→y B. y→x C. 没有电流 D. 先是y→x，然后x→y 【答案】B 【解析】 【详解】由于同种电荷相斥，异种电荷相吸，在C、D组成的导体中自由电子沿y向x运动，在C中聚集负电荷，在D中聚集正电荷，故导线中自由电子移动的方向是y→x，故选B。 3. 如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m．在管口右端用盖板A密闭，两边液面高度差为h，U形管内液体的总长度为4h，现拿去盖板，液体开始运动，由于液体受罐壁阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】试题分析：液体克服阻力做功，液体的机械能转化为内能，液体减少的机械能等于产生的内能，应用能量守恒定律可以求出产生的内能． 液体最终停止时两液面等高，相当于把的液柱从右端移到左端，液体重心高度降低了，液体总质量为m，液柱总长度为4h，则液柱的质量为，液体减少的机械能转化为内能，由能量守恒定律可知，产生的内能，故A正确． 4. 已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为、向心加速度大小为，近地卫星线速度大小为、向心加速度大小为，地球同步卫星线速度大小为、向心加速度大小为。设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍。则以下结论正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．对近地卫星与同步卫星 ， 解得 故A错误； B．赤道上的物体与同步卫星的角速度相等，则有 ， 解得 故B正确； C．对近地卫星与同步卫星 ， 解得 故C错误； D．赤道上的物体与同步卫星的角速度相等，则有 ， 解得 故D错误。 故选B。 5. 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，正六边形所在平面与电场线平行。下列说法中错误的是（　　） A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 B. 匀强电场的场强大小为10V/m C. 匀强电场的场强方向为由C指向A D. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少 【答案】B 【解析】 【详解】C．由于A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V，匀强电场中平行等间距的两条线段的电势差相等，可知，连接AC，则AC中点电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，电场线垂直与等势线，且由高电势点指向低电势点，可知，匀强电场的场强方向为由C指向A，故C正确，不符合题意； A．根据正六边形的对称性可知，由于匀强电场的等势面平行，则CD、AF直线应为电场中的两条等势线，故A正确，不符合题意； B．结合上述，BA间的电势差为 又由于 解得场强 故B错误，符合题意； D．结合上述可知，E的电势为2V，D点与C点的电势相等为3V，则电子从E点移到D点，电场力做正功，而且为 即电势能将减小，故D正确，不符合题意。 故选B。 6. 如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。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。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F，当质点以速率通过A点时，对轨道的压力为其重力的8倍，不计摩擦和空气阻力，质点质量为m，重力加速度为g，则（　　） A. 强磁性引力的大小 B. 质点在A点对轨道的压力小于在B点对轨道的压力 C. 只要质点能做完整的圆周运动，则质点对A、B两点的压力差恒为5mg D. 若磁性引力大小恒为2F，为确保质点做完整的圆周运动，则质点通过B点的最大速率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题意可知，当质点以速率通过A点时，对轨道的压力为其重力的8倍，由牛顿第二定律可得 而 联立解得 从A到达B点过程，质点满足机械能守恒，故有 解得 在B点由牛顿第二定律方程可得 解得 故AB错误； C．若质点能做完整的圆周运动，由机械能守恒定律可得质点对A、B两点的动能差为，在A点由牛顿第二定律可得 在B点有 联立解得压力差 故C错误； D．若磁性引力恒为2F，则质点通过B点有最大速率时，质点与轨道间的弹力为零，由牛顿第二定律可得 解得质点通过B点的最大速率为 故D正确。 故选D。 7. 如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小，用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　） A. W=mgR，质点恰好可以到达Q点 B. W＞mgR，质点不能到达Q点 C. W=mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D. W＜mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】质点从开始下落到落至N点的过程中，重力做功为 在N点时，根据牛顿第二定律，有 可知，质点在N点的动能为 质点在此过程中，克服摩擦力做功为 由于在轨道内摩擦力始终做负功，机械能在不断减小，而PN和NQ两端重力势能变化量的大小相等，所以质点在PN段的动能整体上大于NQ段，因此，质点在PN段克服摩擦力做功大于NQ段，PN段克服摩擦力做功mgR，所以NQ段摩擦力做功小于mgR，则整个过程摩擦力做功小于mgR，故质点到达Q点时速度不为零，可以继续上升一段距离。 故选D。 8. 如图，两平行的带电金属板水平放置，若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态．现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）顺时针旋转600，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将( ) A. 向左下方做匀加速运动，加速度大小为g B. 向左下方做匀加速运动，加速度大小为2g C. 向右下方做匀加速运动，加速度大小为g D. 向右下方做匀加速运动，加速度大小为2g 【答案】C 【解析】 【详解】在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，微粒受重力和电场力平衡，故电场力大小F=mg，方向竖直向上；将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）顺时针旋转60°，电场强度大小不变，方向顺时针旋转60°，故电场力顺时针旋转60°，大小仍然为mg；故重力和电场力的大小均为mg，方向夹角为120°，两力的合力仍为mg，方向斜向右下方，则粒子的加速度大小为g，向右下方做匀加速运动，选项C正确，ABD错误；故选C. 【点睛】本题关键是对微粒受力分析后结合牛顿第二定律分析，注意本题中电容器的两板绕过a点的轴顺时针旋转，板间场强大小不变，只是方向发生改变. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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，一物体以初速度冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法中正确的是（　　） A. 若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出C点后仍能升高h B. 若把斜面变成圆弧形，物体不能沿升高h C. 无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，因为机械能不守恒 D. 无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，但机械能守恒 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后做斜抛运动，由于物体机械能守恒，同时斜抛运动运动最高点，速度不为零，故不能到达h高处，故A错误； B．若把斜面变成圆弧形，如果能到圆弧最高点，即h处，由于合力充当向心力，速度不为零，故会得到机械能增加，矛盾，故B正确； CD．无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，但机械能守恒，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，水平绷紧的传送带AB长L=8m，始终以恒定速率顺时针运行。初速度大小为的小物块（可视为质点）从与传送带等高的光滑水平地面上经A点向左滑上传送带。小物块的质量，物块与传送带间动摩擦因数，g取。下列说法正确的是（　　） A. 小物块可以到达B点 B. 小物块不能到达B点，但可返回A点，返回A点时速度为6m/s C. 小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦产生的热量为50J D. 小物块向左运动速度减为0时相对A点滑动距离达到最大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小物块在水平方向受到摩擦力的作用 产生的加速度 小物块从A点滑上传送带先向左做匀减速直线运动，令速度减为零时的位移是x，则有 解得 可知，小物块不能到达B点，故A错误； B．结合上述可知，小物块不能到达B点，速度减为零后物块反向做匀加速直线运动，当速度等于传送带速度后匀速运动，返回A点速度为4m/s，故B错误； C．结合上述小物块向右加速过程中的位移 当小物块从A滑上到速度反向加速到等于传送带速度时，经历的时间 该时间内传送带的位移 所以小物块相对于传送带的位移 小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦力产生的热量为 故C正确； D．小物块不能到达B点，结合上述可知，小物块先向左做匀减速直线运动，后向右做匀加速直线运动，最后向右做匀速直线运动，最终返回A点，可知，小物块向左运动速度减为0时相对A点滑动的距离达到最大，故D正确。 故选CD。 11. 如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s2。根据图像可求出（　　） A. 物体的初速度是6m/s B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.75 C. 当斜面倾角θ=45时，物体在斜面上能达到位移最小 D. 物体在斜面上能达到的位移x的最小值是1.44m 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图可知，当θ=90°时物体做竖直上抛运动，位移为 由竖直上抛运动规律可知 解得 故A正确； B．当θ=0°时，位移为 由动能定理得 解得 故B正确； CD．由动能定理得 解得 其中 当 即 此时位移最小 故C错误，D正确。 故选ABD。 12. 如图所示，不带电物体A和带电物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是2m和m。劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中。开始时，物体B受到沿斜面向上的外力的作用而保持静止，且轻绳恰好伸直。现撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，不计一切摩擦。则在此过程中（　　） A. 物体B所受电场力大小为 B. B的速度最大时，弹簧的伸长量为 C. 撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为 D. 物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当施加外力时，对B分析，根据平衡条件可知电场力平行斜面向下，则有 解得 故A正确； B．当B受到的合力为零时，B的速度最大，对A分析有 对B分析有 则有 结合上述解得 故B正确； C．当撤去外力瞬间，弹簧弹力还来不及改变，即弹簧的弹力仍为零，当撤去外力F的瞬间物体A、B受到的合外力为 解得 故C错误； D．结合上述可知，B向下运动过程中，B所受电场力做正功，电势能减小，可知，弹簧、A、B与地球构成的系统的机械能增大，则物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量不等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量，故D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端系一摆锤A，在A上放一个小铁片。现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤，用刻度尺量出铁片的水平位移为x，下落高度为H。 (1)要验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤初始位置离最低点的高度，其高度应为________，同时还应求出摆锤在最低点时的速度，其速度应为__________。 (2)用实验中测量物理量写出验证摆锤在运动中机械能守恒的关系式为__________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】(1)[1][2]由几何关系得，摆锤下落的高度 因为摆锤与铁片一起运动到最低点，所以摆锤在最低点时的速度等于铁片做平抛运动的初速度v，由 得 (2)[3]设摆锤总质量为m，若在运动中机械能守恒，应满足 即 整理得 14. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为8.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，此过程得到的图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是___________。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将___________（选填“减小”、“不变”或“增大”），放电时间将___________（选填“变长”、“不变”或“变短”）。 （2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为_________ μF。 （3）关于电容器在整个充、放电过程中的图像和图像的大致形状，可能正确的有_________（q为电容器极板所带的电荷量，为A、B两板的电势差）。 【答案】 ①. 0.2s内电容器放出的电荷量 ②. 不变 ③. 变短 ④. 430 ⑤. AD 【解析】 【详解】（1）[1][2][3]开关接1时，对电容器充电，接2时电容器放电，根据 可知图像中阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是0.2s内电容器放出的电荷量；因为总电荷量不会因为电阻R而变化，则曲线与坐标轴所围成的面积不变；由于电阻变小，电路中的平均电流变大，所以放电时间将变短； （2）[4]根据 且 得 （3）[5]AB．电源给电容器充电时，刚开始电荷量的变化率较大，后来变化率减小，放电时，电荷量变化率刚开始比较大，后来变化率减小，故A正确，B错误； CD．根据 且C不变可知，Q与U的变化 情况相同，故C错误，D正确。 15. 如图所示，水平放置的两平行金属板A、B的间距为d，电容为C，开始时两极板均不带电，A板接地且B中央有小孔，现将带电荷量为q、质量为m的带电液滴从小孔（和A板面积相比足够小）正上方h高处无初速度地滴下，液滴落到B板后电荷全部传给B板。 （1）若液滴在A，B间可做匀速直线运动，则此液滴是第几滴？ （2）能够到达B板的液滴不会超过多少滴？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设第n滴恰在A、B间做匀速直线运动，则这时电容器的带电量为，对第n滴液滴，根据它的受力平衡得 而 解得 （2）设第滴恰能到达下板，则对第滴，考虑它从开始自由下落至恰到达B板的过程，利用动能定理得 解得 16. 下图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力。 (1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时的速度，求轨道摩擦力对其所做的功； (2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后离开轨道，求P点离水面的高度h。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)从A到B，根据动能定理，有 可得 (2)设OP与OB间夹角为，游客在P点时的速度为，受到的支持力为，从B到P由机械能守恒定律，有 过P点根据向心力公式，有 因为， 解得 17. 如图所示，一个倾角的光滑斜面顶端有定滑轮，质量为的A物体置于地面并于劲度系数为的竖直轻弹簧相连，一条轻绳跨过滑轮，一端与斜面上质量为的物体相连（绳与斜面平行），另一端与弹簧上端连接。开始时用手托着绳子恰伸直弹簧处于原长状态，现将由静止释放，下滑过程中A恰好能离开地面但不继续上升，求： （1）下滑到最低点时的加速度； （2）若将物体换成质量为的物体，使物体由上述初始位置静止释放，当A物体刚好要离开地面时，物体的速度为多大？ 【答案】（1），沿斜面向上；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）当A物体刚要离开地面时，A与地面间作用力为0对A物体由平衡条件得 设物体的加速度大小为，对物体，由牛顿第二定律得 解得 物体加速度的方向沿斜面向上。 （2）原来弹簧处于原长状态，当A物体刚要离开地面时，A物体处于平衡状态，设物体沿斜面下滑，则弹簧伸长即为，对A物体有 解得 A物体刚要离开地面时，弹簧的弹性势能增加，对物体下滑的过程，由能量守恒定律有 对物体下滑的过程，由能量守恒定律有 解得 18. 如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm，在电容器极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．（每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的)求： （1）在t＝0.06 s时刻，电子打在荧光屏上的何处？ （2）荧光屏上有电子打到的区间有多长？ 【答案】（1）13.5cm（2）30cm 【解析】 【详解】（1）设电子经电压U0加速后的速度为v，根据动能定理得： 所以：,经偏转电场偏转后偏移量 所以,由题图知t=0.06s时刻U偏=1.8U0，代入数据解得y=4.5 cm，设打在屏上的点距O点距离为Y，根据相似三角形得： 代入数据解得：Y=13.5cm． （2）由题知电子偏移量y的最大值为 ，所以当偏转电压超过2U0时，电子就打不到荧光屏上了．根据 解得Y= ，所以荧光屏上的电子能打到的区间长为： 2Y=3L=30cm 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$