精品解析：新疆伊犁州霍城县江苏中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

新疆霍城县江苏中学2024-2025学年高一下学期期中考试 物理试卷 一、选择题：共12道小题，每题4分，共计48分。其中1-7题为单项选择题；8-12题为多项选择题，错选不得分，漏选得2分。 1. 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．P与Q的周期之比约为（ ） A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1 2. 为登月探测月球，上海航天局研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的图像，已知段为过原点的倾斜直线；内“月球车”牵引力的功率保持与时刻相同不变，且；7~10s段为平行于横轴的直线；在10s末停止遥控，让“月球车”自由滑行，整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法错误的是（　　） A. 月球车受到的阻力为200N B. 月球车的质量为100kg C. 月球车在内运动的路程为24.75m D. 全过程牵引力对月球车做的总功为 3. 下列运动不属于匀变速运动的是（　　） A. 自由落体运动 B. 平抛运动 C. 斜上抛运动 D. 匀速圆周运动 4. 下列与能量有关的说法正确的是（　　） A. 卫星绕地球做匀速圆周运动的半径越大，动能越大 B. 做匀加速运动的物体，其机械能在不断增加 C. 做自由落体运动的物体在下落过程中重力势能越来越小 D. 做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同 5. 如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，A点到B、D两点的距离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O。沿OC、OD、OA建立x、y、z轴。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷Q。将质量为m、电荷量为的小球（自身产生的电场可忽略）套在光滑绝缘直轨道AC上，已知静电力常量为k，重力加速度为g，，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球从A点沿轨道AC运动的过程中，所受静电力一直减小 B. 小球从A点沿轨道AC运动的过程中，电势能先增大后减小 C. 小球在A、C两点电势能相等，则从A点沿轨道AC运动的过程中小球机械能守恒 D. 小球刚到达C点时（未脱离轨道）的加速度大小为0 6. 2023年8月10日，浙江民营企业的第一颗卫星智能体“地卫智能应急一号”成功发射并进入预定轨道。卫星从离地面500公里处利用星上智能处理技术提供地面热点地区遥感观测服务。取地球半径为。下列说法正确的是（　　） A. 该卫星处的重力加速度约为 B. 该卫星圆周运动周期约为60min C. 该卫星圆周运动的速度大于第一宇宙速度 D. 遥感技术使用的电磁波是紫外线 7. 发射一颗人造地球静止卫星，先将卫星发射至近地轨道，在近地轨道点调整速度进入转移轨道，在转移轨道上的远地点调整速度后进入目标轨道。下列说法中错误的是（ ） A. 卫星在轨道上的点需要减速才能进入轨道 B. 卫星在轨道上点的加速度大于轨道上的加速度 C. 卫星在轨道上点的线速度小于轨道上点的线速度 D. 卫星在轨道上从到运行的时间小于卫星在轨道上绕行的半周期 8. 电场看不见摸不着，我们最初是从电荷开始学习电场的。下列说法正确的是（　） A. 玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒由于失去电子而带正电 B. 电场是为了便于研究电荷而引入的理想模型 C. 电场强度反映电场的强弱和方向，与试探电荷的电荷量成反比 D. 家用燃气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的 9. 2021年12月26日，我国在太原卫星发射中心用“长征四号”丙遥三十九运载火箭成功发射“资源一号”06星，该卫星将进一步推进我国陆地资源调查监测卫星业务系统化应用。若该卫星在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，忽略地球的自转，则下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的线速度大小为 B. 地球表面的重力加速度大小为 C. 地球的第一宇宙速度为 D. 地球的平均密度为 10. 有科学家认为，木星并非围绕太阳运转，而是围绕着木星和太阳之间的某个公转点进行公转，因此可以认为木星并非太阳的行星，它们更像是太阳系中的“双星系统”。假设太阳的质量为，木星的质量为，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 太阳的轨道半径为 B. 木星的轨道半径为 C. 这个“双星系统”运行的周期为 D. 若认为木星球绕太阳中心做圆周运动，则木星的运行周期为 11. 如图，三个质量均为2kg的物体A、B、C叠放在水平桌面上，B、C用不可伸长的轻绳跨过一光滑轻质定滑轮连接，A与B之间、B与C之间的接触面以及轻绳均与桌面平行，A与B之间、B与C之间以及C与桌面之间的动摩擦因数分别为0.4、0.2和0.1，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用力沿水平方向拉物体C，以下说法正确的是（　　） A. 拉力小于时，不能拉动C B. 拉力为9N时，轻绳的拉力为1N C. 要使A、B保持相对静止，拉力不能超过46N D. A的加速度将随拉力的增大而先增大后减小 12. 渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，大大地降低了人工成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，分离器出口与传送带有一定高度差，鱼虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。下列说法正确的是（　　） A. “虾”从掉落到传送带后，可能沿着传送带向下做加速直线运动 B. “鱼”从掉落到传送带后，马上沿着传送带向上做加速直线运动 C. “虾”在传送带运动时，摩擦力对“虾”做负功 D. “鱼”在传送带运动时，加速度方向先向下后向上 二、实验题：共14分。 13. 如图甲是“探究平抛运动的规律”的实验装置，用印有小方格的纸来记录平抛物体的运动轨迹，重力加速度为。 （1）下列操作正确的是__________。 A. 需调节斜槽，保证其末端切线水平 B. 小球每次要从斜槽同一位置由静止释放 C. 斜槽必须光滑 D. 需测出平抛小球的质量 （2）小球在平抛运动过程中的几个位置如图乙中的所示，已知小方格的边长为，位置__________（填写“是”或“不是”）小球的抛出点，小球的初速度大小__________（用表示）； 14. 甲同学准备做“自由落体运动验证机械能守恒定律”实验： （1）图中A、B、C、D、E是部分实验器材，甲同学需选用的器材有（ ） A. B. C. D. E. （2）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C. 先释放纸带，后接通电源 D. 为测量打点计时器打下某点时重锤速度，需要先测量该点到点的距离，再根据公式计算，其中应取当地的重力加速度 （3）甲同学实验时，质量的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，为计时器打下的第一个点，相邻计数点时间间隔为，长度单位是cm，g取。（结果保留2位有效数字）； ①打点计时器打下计数点时，物体的速度_____m/s。 ②从点到打下计数点的过程中，物体重力势能的减小量_____J。 三、计算题：共38分。写出详细的解题过程，只写结果不得分。 15. 如图所示，在足够大的光滑水平地面上，静置一质量为的滑块，滑块右侧面的圆弧形槽的半径为点切线水平，离地面的距离为。质量为、可视为质点的小球以一定的水平速度从点冲上滑块，恰好能到达点，重力加速度大小为，不计空气阻力，求： （1）滑块的最大速度； （2）小球离开滑块时受到的支持力大小； （3）小球落地时到滑块上点的距离。 16. 一质量为m=2kg的物体放置在水平板上，抬升板的左端，当倾角为θ时，物体恰能沿板向下做匀速直线运动，如图甲所示，已知tanθ=0.5，接触面间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，g=10m/s2，sin37°=0.6. （1）求物体与板之间的动摩擦因数μ； （2）将板恢复到水平位置，对物体施加水平向右的恒力F1，物体在板上做匀速直线运动，如图乙所示，求F1的大小； （3）将板恢复到水平位置，对物体施加与水平方向夹角为α=37°的恒力F2使物体在板上做匀速直线运动，如图丙所示，求F2的大小。 17. 如图所示，足够长的水平光滑直轨道AB和水平传送带平滑无缝连接，传送带长L=4m，以10m/s的速度顺时针匀速转动，带有光滑圆弧管道EF的装置P固定于水平地面上，EF位于竖直平面内，由两段半径均为R=0.8m的圆弧细管道组成，EF管道与水平传送带和水平地面上的直轨道MN均平滑相切连接，MN长L2=2m，右侧为竖直墙壁。滑块a的质量m1=0.3kg，滑块b与轻弹簧相连，质量m2=0.1kg，滑块c质量m3=0.6kg，滑块a、b、c均静置于轨道AB上。现让滑块a以一定的初速度水平向右运动，与滑块b相撞后立即被粘住，之后与滑块c发生相互作用，c与劲度系数k=1.5N/m的轻质弹簧分离后滑上传送带，加速之后经EF管道后滑上MN。已知滑块c第一次经过E时对轨道上方压力大小为42N，滑块c与传送带间的动摩擦因数μ1=0.35，与MN间的动摩擦因数μ2=0.4，其它摩擦和阻力均不计，滑块与竖直墙壁的碰撞为弹性碰撞，各滑块均可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，弹簧的弹性势能（x为形变量）。求： （1）滑块c第一次经过F点时速度大小（结果可用根号表示）； （2）滑块a的初速度大小v0： （3）试通过计算判断滑块c能否再次与弹簧发生相互作用，若能，求出弹簧第二次压缩时最大的压缩量。 18. 如图所示，间距为且足够长光滑平行金属导轨与，由倾斜与水平两部分平滑连接组成。倾角的倾斜导轨间区域Ⅰ有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度。水平导轨间区域Ⅱ有一个长度、竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。质量、阻值的金属棒a从倾斜导轨某位置由静止开始释放，穿过前已做匀速直线运动，以大小不变的速度进入水平导轨，穿出水平磁场区域Ⅱ与另一根质量、阻值的静止金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属导轨电阻不计，求： （1）金属棒a到达斜面底端时的速度的大小； （2）金属棒a第一次穿过区域Ⅱ的过程中，金属棒a电路中产生的焦耳热Q； （3）金属棒a最终停在距区域Ⅱ右边界距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新疆霍城县江苏中学2024-2025学年高一下学期期中考试 物理试卷 一、选择题：共12道小题，每题4分，共计48分。其中1-7题为单项选择题；8-12题为多项选择题，错选不得分，漏选得2分。 1. 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．P与Q的周期之比约为（ ） A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设地球半径为R，根据题述，地球卫星P轨道半径为RP=16R，地球卫星Q的轨道半径为RQ=4R，根据开普勒定律，可得 ==64 所以P与Q的周期之比为 TP∶TQ=8∶1 ABD错误，C正确。 故选C正确。 2. 为登月探测月球，上海航天局研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的图像，已知段为过原点的倾斜直线；内“月球车”牵引力的功率保持与时刻相同不变，且；7~10s段为平行于横轴的直线；在10s末停止遥控，让“月球车”自由滑行，整个过程中“月球车”受到的阻力大小不变。下列说法错误的是（　　） A. 月球车受到的阻力为200N B. 月球车的质量为100kg C. 月球车在内运动的路程为24.75m D. 全过程牵引力对月球车做的总功为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在10 s末撤去牵引力后，“月球车”只在阻力f作用下做匀减速运动，由图像可知，加速度大小 由牛顿第二定律得，其阻力 f=ma 7～10 s内“月球车”匀速运动，设牵引力为F，则 F=f 则 P=Fv1=f v1 解得 f=200N 故AB正确； C．“月球车”的加速运动过程可分为：0～t1时间内的匀加速运动、t1～7 s时间内的变加速运动两个阶段。t1时功率为P=1.2kW，速度为v2=3m/s，此时牵引力为 由牛顿第二定律 F1﹣f=ma1 解得0～t1时间内的加速度大小为 a1=2m/s2 匀加速运动的时间 t1==1.5s 匀加速运动的位移 0﹣7s内，由动能定理得 解得“月球车”在加速运动过程中的总位移 s=285m 月球车在t1~7s内运动的路程为 C错误； D．在0～1.5 s内，牵引力做功 W1=F1s1=400×2.25J=900J 在1.5～10 s内，牵引力做功 W2=Pt=1200×8.5J=10200J 10s后，停止遥控，牵引力做功为零，全过程牵引力对月球车做的总功为 W=W1+W2= D正确。 选错误的，故选C。 3. 下列运动不属于匀变速运动的是（　　） A. 自由落体运动 B. 平抛运动 C. 斜上抛运动 D. 匀速圆周运动 【答案】D 【解析】 【详解】自由落体运动、平抛运动以及斜上抛运动，加速度都是恒定的g，都属于匀变速运动；而匀速圆周运动的加速度大小不变，方向不断变化，属于非匀变速运动。 故选D。 4. 下列与能量有关的说法正确的是（　　） A. 卫星绕地球做匀速圆周运动的半径越大，动能越大 B. 做匀加速运动的物体，其机械能在不断增加 C. 做自由落体运动的物体在下落过程中重力势能越来越小 D. 做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可知 可得卫星的绕行速度 轨道半径越大，绕行速度越小，动能也就越小，故A错误； B．做匀加速运动物体，在有空气阻力时，机械能转化为内能，机械能减小，故B错误； C．小球做自由落体运动时，机械能守恒，重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增加，故C正确； D．平抛运动的小球，相等时间内下降的高度越来越大，合力做功越来越多，动能增量越来越大，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，A点到B、D两点的距离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O。沿OC、OD、OA建立x、y、z轴。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷Q。将质量为m、电荷量为的小球（自身产生的电场可忽略）套在光滑绝缘直轨道AC上，已知静电力常量为k，重力加速度为g，，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球从A点沿轨道AC运动的过程中，所受静电力一直减小 B. 小球从A点沿轨道AC运动的过程中，电势能先增大后减小 C. 小球在A、C两点电势能相等，则从A点沿轨道AC运动的过程中小球机械能守恒 D. 小球刚到达C点时（未脱离轨道）的加速度大小为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从A点沿轨道AC运动的过程中，小球到、的距离先减小后增大，即所受的静电力先增大后减小，A错误； B．小球从A点沿轨道AC运动的过程中，电势为正且先增大后减小，故负电荷电势能先减后增，B错误； C．两点机械能相等，但运动过程中机械能不守恒，故C错误； D．轨道上点的电场强度大小为 又 联立得 小球刚到达点时（未脱离轨道）由牛顿第二定律得 解得 D正确。 故选D。 6. 2023年8月10日，浙江民营企业的第一颗卫星智能体“地卫智能应急一号”成功发射并进入预定轨道。卫星从离地面500公里处利用星上智能处理技术提供地面热点地区遥感观测服务。取地球半径为。下列说法正确的是（　　） A. 该卫星处的重力加速度约为 B. 该卫星圆周运动的周期约为60min C. 该卫星圆周运动的速度大于第一宇宙速度 D. 遥感技术使用的电磁波是紫外线 【答案】A 【解析】 【详解】A．在地球表面根据万有引力与重力的关系有 设该卫星的质量为，则有 解得 故A正确； B．根据万有引力提供向心力有 代入数据解得该卫星圆周运动的周期 s93.78min 故B错误； C．第一宇宙速度是卫星做圆周运动的最大环绕速度，该卫星圆周运动的速度小于第一宇宙速度，故C错误； D．由于红外线衍射能力强，不容易被云雾里的小分子散射掉，穿过云雾的能力比较好，用于遥感技术，故D错误； 故选A。 7. 发射一颗人造地球静止卫星，先将卫星发射至近地轨道，在近地轨道的点调整速度进入转移轨道，在转移轨道上的远地点调整速度后进入目标轨道。下列说法中错误的是（ ） A. 卫星在轨道上的点需要减速才能进入轨道 B. 卫星在轨道上点的加速度大于轨道上的加速度 C. 卫星在轨道上点的线速度小于轨道上点的线速度 D. 卫星在轨道上从到运行的时间小于卫星在轨道上绕行的半周期 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．卫星在轨道进入轨道需要卫星做离心运动，即需要点火加速，A错误，符合题意； B．根据牛顿第二定律可知 即 由图可知，卫星在轨道上的点轨道半径等于轨道上点的轨道半径，所以加速度相等，B错误，符合题意； C．由万有引力提供向心力可知 卫星在轨道上点为近地点，点为远地点，所以，C错误，符合题意； D．由开普勒第三定律可知，轨道半径越高，周期越大，卫星在轨道上从到运行的时间刚好为轨道上的半周期，所以卫星在轨道上从到运行的时间小于卫星在轨道上绕行的半周期，D正确，不符合题意。 故选ABC。 8. 电场看不见摸不着，我们最初是从电荷开始学习电场的。下列说法正确的是（　） A. 玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒由于失去电子而带正电 B. 电场是为了便于研究电荷而引入的理想模型 C. 电场强度反映电场的强弱和方向，与试探电荷的电荷量成反比 D. 家用燃气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的 【答案】AD 【解析】 【详解】A．玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒由于失去电子而带正电，故A正确； B．电场是传递电荷间相互作用客观存在的物质，故B错误； C．电场强度反映电场自身的强弱和方向，与试探电荷的电荷量无关，故C错误； D．家用燃气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理制成的，故D正确。 故选AD。 9. 2021年12月26日，我国在太原卫星发射中心用“长征四号”丙遥三十九运载火箭成功发射“资源一号”06星，该卫星将进一步推进我国陆地资源调查监测卫星业务系统化应用。若该卫星在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，忽略地球的自转，则下列说法正确的是（　　） A. 该卫星的线速度大小为 B. 地球表面的重力加速度大小为 C. 地球的第一宇宙速度为 D. 地球的平均密度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．该卫星的线速度大小为 ① 故A错误； B．设地球质量为M，“资源一号”06星的质量为m1，根据牛顿第二定律有 ② 设地球表面的重力加速度大小为g，则在地球表面质量为m2的物体所受万有引力等于重力，即 ③ 联立②③解得 ④ 故B正确； C．设地球的第一宇宙速度为v1，根据第一宇宙速度的物理意义可得 ⑤ 解得 ⑥ 故C错误； D．地球的平均密度为 ⑦ 联立③④⑦解得 ⑧ 故D正确。 故选BD。 10. 有科学家认为，木星并非围绕太阳运转，而是围绕着木星和太阳之间的某个公转点进行公转，因此可以认为木星并非太阳的行星，它们更像是太阳系中的“双星系统”。假设太阳的质量为，木星的质量为，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 太阳的轨道半径为 B. 木星的轨道半径为 C. 这个“双星系统”运行的周期为 D. 若认为木星球绕太阳中心做圆周运动，则木星的运行周期为 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】ABC．双星是同轴转动模型，其角速度相等，有相同的运动周期，根据万有引力提供向心力，对太阳有 对木星有 其中 解得 故AB错误，C正确； D．若认为木星绕太阳中心做圆周运动，则有 解得 故D正确。 故选CD。 11. 如图，三个质量均为2kg的物体A、B、C叠放在水平桌面上，B、C用不可伸长的轻绳跨过一光滑轻质定滑轮连接，A与B之间、B与C之间的接触面以及轻绳均与桌面平行，A与B之间、B与C之间以及C与桌面之间的动摩擦因数分别为0.4、0.2和0.1，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用力沿水平方向拉物体C，以下说法正确的是（　　） A. 拉力小于时，不能拉动C B. 拉力为9N时，轻绳的拉力为1N C. 要使A、B保持相对静止，拉力不能超过46N D. A的加速度将随拉力的增大而先增大后减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，当C恰好要滑动时，对C受力分析，受向左的拉力，桌面向右的摩擦力，物体B向左的摩擦力，及绳子的拉力，则有 其中 对物体B分析可知 解得 则拉力小于时，不能拉动C，故A正确； B．根据题意可知，当 可知，绳子有弹力，设此时绳子的弹力为，由于整体都没有运动，则B、C间的摩擦力等于绳子的弹力，对物体C，由平衡条件有 其中 解得 故B错误； C．根据题意，有牛顿第二定律可知，要使A、B保持相对静止，物体A的最大加速度为 设此时拉力为，绳子的弹力为，则有 联立解得 故C正确； D．根据上述分析可知，当 拉不动物体C，则此过程A的加速度为0，保持不变，当 时，物体A、B保持静止，一起运动，此过程A的加速度随的增大而增大，当 物体A与B之间相对滑动，物体A受滑动摩擦力，保持不变，加速度不变，故D错误。 故选AC。 12. 渔业作业中，鱼虾捕捞上来后，通过“鱼虾分离装置”，实现了机械化分离鱼和虾，大大地降低了人工成本。某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型，分离器出口与传送带有一定的高度差，鱼虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。下列说法正确的是（　　） A. “虾”从掉落到传送带后，可能沿着传送带向下做加速直线运动 B. “鱼”从掉落到传送带后，马上沿着传送带向上做加速直线运动 C. “虾”在传送带运动时，摩擦力对“虾”做负功 D. “鱼”在传送带运动时，加速度方向先向下后向上 【答案】AC 【解析】 【详解】A．虾的收集箱在下方，故虾一定是向下运动，虾的重力沿传送带斜面向下的分力可能大于虾受到的摩擦力，故可能向下做加速直线运动，故A正确； B．鱼在掉落到传送带后，有一个沿传送带斜面向下的初速度，故不可能马上向上做加速直线运动。鱼先向下减速到速度为零后，变为向上的加速运动，最终可能变为匀速直线运动，故B错误； C．虾向下运动与传送带运动方向相反，虾受到的摩擦力沿传送带斜面向上，摩擦力对虾做负功，故C正确； D．鱼在掉落到传送带后，受到的摩擦力的方向一直向上，所以有向上的加速度，后来如果加速到与传送带共速，加速度就为零，故D错误。 故选AC。 二、实验题：共14分。 13. 如图甲是“探究平抛运动的规律”的实验装置，用印有小方格的纸来记录平抛物体的运动轨迹，重力加速度为。 （1）下列操作正确的是__________。 A. 需调节斜槽，保证其末端切线水平 B. 小球每次要从斜槽同一位置由静止释放 C. 斜槽必须光滑 D. 需测出平抛小球的质量 （2）小球在平抛运动过程中的几个位置如图乙中的所示，已知小方格的边长为，位置__________（填写“是”或“不是”）小球的抛出点，小球的初速度大小__________（用表示）； 【答案】（1）AB （2） ①. 不是 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．需调节斜槽，保证其末端切线水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确； BC．斜槽不一定要必须光滑，但是小球每次要从斜槽同一位置由静止释放，以保证到达底端时的速度相同，选项B正确，C错误； D．小球做平抛运动的加速度恒为重力加速度，与小球质量无关，不需要测量小球的质量，故D正确。 故选AB。 【小问2详解】 [1]若位置是小球的抛出点，则小球竖直方向的运动满足初速度为零的匀变速直线运动的规律，竖直方向连续相等时间内的位移之比满足，根据题图可知比例不满足，则位置不是小球的抛出点； [2]竖直方向 水平方向 联立可得 14. 甲同学准备做“自由落体运动验证机械能守恒定律”实验： （1）图中A、B、C、D、E是部分实验器材，甲同学需选用的器材有（ ） A. B. C D. E. （2）关于本实验，下列说法正确的是（　　） A. 应选择质量大、体积小的重物进行实验 B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C. 先释放纸带，后接通电源 D. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度，需要先测量该点到点的距离，再根据公式计算，其中应取当地的重力加速度 （3）甲同学实验时，质量的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，为计时器打下的第一个点，相邻计数点时间间隔为，长度单位是cm，g取。（结果保留2位有效数字）； ①打点计时器打下计数点时，物体速度_____m/s。 ②从点到打下计数点的过程中，物体重力势能的减小量_____J。 【答案】（1）AB （2）AB （3） ①. 0.97 ②. 0.48 【解析】 【小问1详解】 甲同学做的是“验证机械能守恒定律”，需要电火花计时器和重锤，因此甲同学需选用的器材有重锤和打点计时器。故选AB。 【小问2详解】 A．为了减小实验过程中空气阻力的影响，应选择质量大、体积小的重物进行实验。故A正确； B．为了减小纸带与限位孔间的摩擦阻力，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确； C．为了充分利用纸带，应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C错误； D．实验中不能直接用公式计算打点计时器打下某点时重锤的速度，否则失去了验证的意义，故D错误。 故选AB。 【小问3详解】 ①[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，则打点计时器打下计数点B时，物体的速度为 ②[2]从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量为 三、计算题：共38分。写出详细的解题过程，只写结果不得分。 15. 如图所示，在足够大的光滑水平地面上，静置一质量为的滑块，滑块右侧面的圆弧形槽的半径为点切线水平，离地面的距离为。质量为、可视为质点的小球以一定的水平速度从点冲上滑块，恰好能到达点，重力加速度大小为，不计空气阻力，求： （1）滑块的最大速度； （2）小球离开滑块时受到的支持力大小； （3）小球落地时到滑块上点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）以水平向左为正方向，设小球冲上滑块时的速度大小为，小球到达点时两者的速度大小为，小球返回点时的速度为，结合动量守恒定律有 解得 （2）由（1）解得 有 解得 （3）设小球从点离开后做平抛运动的时间为，则有 解得 16. 一质量为m=2kg的物体放置在水平板上，抬升板的左端，当倾角为θ时，物体恰能沿板向下做匀速直线运动，如图甲所示，已知tanθ=0.5，接触面间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，g=10m/s2，sin37°=0.6. （1）求物体与板之间的动摩擦因数μ； （2）将板恢复到水平位置，对物体施加水平向右的恒力F1，物体在板上做匀速直线运动，如图乙所示，求F1的大小； （3）将板恢复到水平位置，对物体施加与水平方向夹角为α=37°的恒力F2使物体在板上做匀速直线运动，如图丙所示，求F2的大小。 【答案】（1）0.5；（2）10N；（3）20N 【解析】 【详解】（1）由平衡可知 解得动摩擦因数 （2）物体在水平板上做匀速直线运动，则 （3）由平衡可知 解得 F2=20N 17. 如图所示，足够长的水平光滑直轨道AB和水平传送带平滑无缝连接，传送带长L=4m，以10m/s的速度顺时针匀速转动，带有光滑圆弧管道EF的装置P固定于水平地面上，EF位于竖直平面内，由两段半径均为R=0.8m的圆弧细管道组成，EF管道与水平传送带和水平地面上的直轨道MN均平滑相切连接，MN长L2=2m，右侧为竖直墙壁。滑块a的质量m1=0.3kg，滑块b与轻弹簧相连，质量m2=0.1kg，滑块c质量m3=0.6kg，滑块a、b、c均静置于轨道AB上。现让滑块a以一定的初速度水平向右运动，与滑块b相撞后立即被粘住，之后与滑块c发生相互作用，c与劲度系数k=1.5N/m的轻质弹簧分离后滑上传送带，加速之后经EF管道后滑上MN。已知滑块c第一次经过E时对轨道上方压力大小为42N，滑块c与传送带间的动摩擦因数μ1=0.35，与MN间的动摩擦因数μ2=0.4，其它摩擦和阻力均不计，滑块与竖直墙壁的碰撞为弹性碰撞，各滑块均可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，弹簧的弹性势能（x为形变量）。求： （1）滑块c第一次经过F点时速度大小（结果可用根号表示）； （2）滑块a的初速度大小v0： （3）试通过计算判断滑块c能否再次与弹簧发生相互作用，若能，求出弹簧第二次压缩时最大的压缩量。 【答案】（1）m/s；（2）10m/s；（3）能，0.2m 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律，在E点滑块c 解得 滑块c第一次经过E点到F点，根据动能定理 解得 （2）滑块c在传送带上做匀加速运动，因此刚放上传送带时，滑块c的速度设为vc，根据运动学规律 滑块a，b作为整体与滑块c发生相互作用，最终滑块c被弹出，根据动量守恒与能量守恒得 联立解得 a与b发生碰撞，最后共速，满足动量守恒 联立解得 （3）假设滑块c能再次回到E点，从F点到E点，根据动能定理 解得 速度大于零，假设成立，滑块c可再次滑上传送带，做减速运动，根据运动学规律 联立解得 即可以追上滑块a，b发生再次碰撞，设最大压缩量为，根据动量守恒与能量守恒 联立解得 18. 如图所示，间距为且足够长的光滑平行金属导轨与，由倾斜与水平两部分平滑连接组成。倾角的倾斜导轨间区域Ⅰ有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度。水平导轨间区域Ⅱ有一个长度、竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。质量、阻值的金属棒a从倾斜导轨某位置由静止开始释放，穿过前已做匀速直线运动，以大小不变的速度进入水平导轨，穿出水平磁场区域Ⅱ与另一根质量、阻值的静止金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属导轨电阻不计，求： （1）金属棒a到达斜面底端时的速度的大小； （2）金属棒a第一次穿过区域Ⅱ的过程中，金属棒a电路中产生的焦耳热Q； （3）金属棒a最终停在距区域Ⅱ右边界距离x。 【答案】（1）8m/s；（2）5.76J；（3）0.5m 【解析】 【详解】（1）导体棒匀速穿过，由受力平衡得 解得 （2）规定向右为正方向，对金属棒，根据动量定理得 ，，（或） 解得 金属棒第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒机械能的减少量 解得 （3）规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得 ， 联立并带入数据解得金属棒反弹的速度为 设金属棒最终停在距磁场右边界处，规定向右为正方向，对金属棒，根据动量定理得 ，，或 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$