精品解析：河南省2024-2025学年高一下学期大联考期末考试物理试卷

2024—2025学年（下）高一年级期末考试 物理 考生注意： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 万有引力定律公式是结合行星运动的规律以及圆周运动的知识推导而得出，关于该公式的理解，下列说法正确的是（　　） A. 该公式只适用于天体之间引力的计算 B. 若两物体之间的距离趋近于零，则两物体间的万有引力趋近于无穷大 C. 若、、同时加倍，则两物体间的万有引力也加倍 D. 任何两物体间都存在万有引力，但不一定都能用公式计算 2. 有三个完全相同的金属球甲、乙、丙，开始甲球带-0.12C的电荷，乙球不带电，丙球带+0.1C的电荷，甲球与乙球接触后分开，然后乙球与丙球接触后分开，最后丙球与甲球接触后分开。下列说法正确的是（　　） A. 最终甲球带+0.02C的电荷 B. 甲球与乙球接触的过程，有-0.06C的电荷从甲转移到乙 C. 乙球与丙球接触的过程，有+0.08C的电荷从丙转移到乙 D. 丙球与甲球接触的过程，有+0.04C的电荷从丙转移到甲 3. 在研究运动的合成与分解时，蜡块在玻璃管内的液体中匀速上升，同时手持玻璃管沿水平方向做直线运动，得到如图所示的四个轨迹。下列对图1、2、3、4中轨迹的描述可能正确的是（　　） A. 图1中玻璃管向右做匀加速直线运动 B. 图2中玻璃管向右做匀速直线运动 C. 图3中玻璃管向右做匀加速直线运动 D. 图4中玻璃管先向右匀加速再向右匀减速 4. 晓宇在练习投篮时，某次将可视为质点、质量为的篮球以速度从点抛出，最终在点落入篮筐，如图所示。已知篮球离手瞬间距离地面的高度为，篮筐距离地面的高度为，重力加速度为，规定地面为零势能面，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 篮球抛出时的机械能为 B. 从到篮球重力做功为 C. 篮球在点的动能为 D. 篮球在点的机械能为 5. 质量为的物体放在水平面上，现在物体上施加大小为的恒力，第一次恒力斜向右上方，第二次恒力斜向右下方，如图1、2所示，两次拉力与水平方向的夹角均为，物体均从静止开始沿水平面移动相同的距离。已知物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度取，。下列说法正确的是（　　） A. 第一次与第二次拉力做功之比为1∶7 B. 第一次与第二次克服摩擦力做的功相同 C. 第一次与第二次合力做功之比为7∶1 D. 第一次与第二次物体的末速度大小之比为7∶1 6. 如图所示，等边三角形处于光滑绝缘水平面上，三个顶点分别放有点电荷，现在空间加垂直且沿水平方向的匀强电场，三个点电荷刚好处于静止状态。已知点电荷间的库仑力大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷带正电，点电荷均带负电 B. 点电荷的电荷量的绝对值之比为 C. 点电荷间的库仑力大小为 D. 匀强电场对点电荷的电场力大小为 7. 如图所示，水平面上固定一竖直的挡板，将小球由点正上方的点水平向右以不同的速率抛出。已知，为的中点，不考虑小球的反弹，重力加速度为，忽略空气的阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球分别落在点和点时，小球的初速度之比为 B. 小球落在点和点瞬间的速度之比为 C. 若小球击中的中点，则小球的初速度大小为 D. 小球击中的中点瞬间，小球的速度与水平方向夹角的正切值为 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2025年2月20日，我国航天科技研制的实践25号卫星在距离地面36000km的同步轨道，成功实现了人类历史上首次太空加油。如图为实践25号卫星发射的简化示意图，实践25号卫星经过多次变轨到达圆轨道Ⅰ，然后经轨道Ⅱ最终进入预定圆轨道Ⅲ。已知轨道Ⅰ距离地面高度为27944km，地球的半径为6400km，轨道Ⅰ、Ⅱ相切于点，轨道Ⅱ、Ⅲ相切于点。下列说法正确的是（　　） A. 实践25号卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ应在点加速 B. 实践25号卫星在轨道Ⅰ的线速度小于在轨道Ⅲ的线速度 C. 实践25号卫星在轨道Ⅱ经过点时的加速度大于在轨道Ⅲ经过点时的加速度 D. 实践25号卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ的周期之比为 9. 如图所示为静电场中沿x轴方向的各点电势随位置的变化规律，图中标出的量均为已知量。一电荷量为的带电粒子由处静止释放，粒子仅在电场力作用下沿轴运动，则下列说法正确的是（　　） A. 区域电场沿轴正方向，区域电场沿轴负方向 B. 区域的电场强度与区域的电场强度大小之比为 C. 粒子从释放到运动至处的过程，电势能减少 D. 粒子能运动到处 10. 如图所示，长为的轻绳一端固定在点，另一端拴接一可视为质点、质量为的小球，小球静止在最低点A。现给小球一沿切线方向的初速度，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 当时，小球经过最高点时轻绳的拉力等于 B. 当时，轻绳的最大拉力与最小拉力之差为 C. 欲使轻绳不松弛，满足的条件为或 D. 欲使轻绳不松弛，满足的条件为或 三、非选择题∶本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组的同学利用如图1所示的电路图完成了电容器的充放电实验。 （1）下列说法正确的是__________（填正确选项序号）。 A. 单刀双掷开关S扳到1，电源对电容器充电，电容器的上极板带负电 B. 电源对电容器充电后，电容器的电容增大 C. 单刀双掷开关S由1扳到2，流过电流表的电流从上到下 （2）若电容器充电结束后，单刀双掷开关S扳到2的瞬间，电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为I=__________mA。 （3）仅将滑动变阻器的滑片向右滑动少许，其他操作不变，则单刀双掷开关S扳到2后，电容器的放电时间__________（填“变长”“不变”或“变短”）。 12. 某实验小组的同学利用如图1所示的装置完成了验证机械能守恒定律的实验。 （1）若实验时，所用电源为220V的交流电，则该打点计时器为__________（填“电火花”或“电磁”）打点计时器。 （2）实验时，下列操作正确的是__________（填正确选项序号）。 A. 释放纸带前，重锤应距离打点计时器稍远些 B. 实验前，为了保持稳定，穿过限位孔的纸带应稍微倾斜 C. 重锤应选择密度小、体积较大的 D. 实验时，应先接通电源待打点计时器打点稳定后再释放纸带 （3）某次实验得到了如图2所示的纸带，图中的点为连续相邻的计时点，O为打下的第一个点，且打点频率为f=50Hz，经测量可知OA=14.31cm，OB=17.80cm，OC=21.67cm，重力加速度g取9.8m/s²，若重锤的质量为100g，则打下B点时重锤的动能为__________J，从O到B重锤重力势能的减少量为__________J。（结果均保留3位有效数字） （4）该小组的同学利用得到的纸带，依次测量了各点到O点的距离h，并依次计算了各点的速度v，以为纵轴，以2h为横轴，将数据点描绘在坐标系中后拟合成了一条过原点的倾斜直线，若重锤下落过程中机械能守恒，则图像的斜率近似等于__________（填正确选项序号）。 A. 4.9 B. 9.8 C. 19.6 13. 2023年12月26日某品牌发布的新能源汽车M9，率先采用前后双电机布局，纯电续航达到630km。若M9（连同驾驶员）的质量为m，启动后沿平直的公路行驶时，电机的输出功率恒为额定功率P，行驶过程中受到的阻力大小恒为重力的k倍（k是小于1的常数），重力加速度大小为g。求∶ （1）M9的最大速度； （2）M9的速度为时加速度的大小a。 14. 如图所示，固定在水平地面上的光滑管由竖直管和圆弧形管构成，其中直管的长度为，圆弧形管的半径为，圆心为，圆弧形管的右端与水平面相切，段长度。质量为的小物块放在圆管的底端，某时刻给物块一向上的速度，此时物块的动能为，一段时间后物块滑上水平面。已知物块与水平面间的动摩擦因数为，为圆管上的一点，且与的夹角为，圆管的内径可忽略，物块可视为质点，不考虑物块落地后的反弹，，重力加速度取。求： （1）物块运动到点时对轨道的压力大小； （2）物块落地点到点的距离。 15. 如图1所示的空间存在四个边长为的正方形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，区域Ⅰ中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为，区域Ⅱ、Ⅳ的上下边界处有4个长度均为的极板。一带电粒子由区域Ⅰ左边界的中点S处静止释放，粒子刚进入区域Ⅱ的瞬间在区域Ⅱ、Ⅳ的上下极板间均加如图2所示的电压，最终粒子在时刚好从极板D的右边缘离开。已知粒子的比荷为，粒子的重力可忽略，求∶ （1）图2中； （2）图2中。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年（下）高一年级期末考试 物理 考生注意： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 万有引力定律公式是结合行星运动的规律以及圆周运动的知识推导而得出，关于该公式的理解，下列说法正确的是（　　） A. 该公式只适用于天体之间引力的计算 B. 若两物体之间的距离趋近于零，则两物体间的万有引力趋近于无穷大 C. 若、、同时加倍，则两物体间的万有引力也加倍 D. 任何两物体间都存在万有引力，但不一定都能用公式计算 【答案】D 【解析】 【详解】A．万有引力定律不仅适用于天体之间引力的计算，也适用于任何两个可以看成质点的有质量物体，故A错误； B．当两物体距离趋近于零时，无法视为质点，公式不再适用，不能得到两物体间的万有引力趋近于无穷大的结论，故B错误； C．若、、同时加倍，代入公式可得 可知两物体间的万有引力不变，故C错误； D．万有引力普遍存在，但公式仅适用于质点或均匀球体，其他情况可能无法直接计算，故D正确。 故选D。 2. 有三个完全相同的金属球甲、乙、丙，开始甲球带-0.12C的电荷，乙球不带电，丙球带+0.1C的电荷，甲球与乙球接触后分开，然后乙球与丙球接触后分开，最后丙球与甲球接触后分开。下列说法正确的是（　　） A. 最终甲球带+0.02C的电荷 B. 甲球与乙球接触的过程，有-0.06C的电荷从甲转移到乙 C. 乙球与丙球接触的过程，有+0.08C的电荷从丙转移到乙 D. 丙球与甲球接触的过程，有+0.04C的电荷从丙转移到甲 【答案】B 【解析】 【详解】B．甲球与乙球接触后，甲、乙的电荷量均变为 由于金属中的自由电荷为电子，可知甲球与乙球接触的过程，有的电荷从甲转移到乙，故B正确； C．然后乙球与丙球接触后，乙、丙的电荷量均变为 可知乙球与丙球接触的过程，有的电荷从乙转移到丙，故C错误； AD．最后丙球与甲球接触后，甲、丙的电荷量均变为 可知丙球与甲球接触的过程，有的电荷从甲转移到丙，最终甲球带的电荷，故AD错误。 故选B。 3. 在研究运动的合成与分解时，蜡块在玻璃管内的液体中匀速上升，同时手持玻璃管沿水平方向做直线运动，得到如图所示的四个轨迹。下列对图1、2、3、4中轨迹的描述可能正确的是（　　） A. 图1中玻璃管向右做匀加速直线运动 B. 图2中玻璃管向右做匀速直线运动 C. 图3中玻璃管向右做匀加速直线运动 D. 图4中玻璃管先向右匀加速再向右匀减速 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中蜡块相对于地面的运动轨迹为过原点的倾斜直线，故玻璃管向右做匀速直线运动，故A错误； B．图2中蜡块相对于地面的运动轨迹向上弯曲，说明水平方向上加速度向左，不能做匀速直线运动，故B错误； C．图3中蜡块相对于地面的运动轨迹为开口向右的曲线，说明蜡块有向右的加速度，则玻璃管可能向右做匀加速运动，故C正确； D．图4中轨迹先向上弯曲再向右弯曲，说明玻璃管可能先向右减速再向右加速，故D错误。 故选C。 4. 晓宇在练习投篮时，某次将可视为质点、质量为的篮球以速度从点抛出，最终在点落入篮筐，如图所示。已知篮球离手瞬间距离地面的高度为，篮筐距离地面的高度为，重力加速度为，规定地面为零势能面，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 篮球抛出时的机械能为 B. 从到篮球重力做功为 C. 篮球在点的动能为 D. 篮球在点的机械能为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．规定地面为零势能面，则篮球抛出时的机械能为 由于篮球在空中只受重力作用，机械能守恒，所以篮球在点的机械能为，故A错误，D正确； B．从到篮球重力做功为，故B错误； C．从到，根据动能定理可得 可得篮球在点的动能为，故C错误。 故选D。 5. 质量为的物体放在水平面上，现在物体上施加大小为的恒力，第一次恒力斜向右上方，第二次恒力斜向右下方，如图1、2所示，两次拉力与水平方向的夹角均为，物体均从静止开始沿水平面移动相同的距离。已知物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度取，。下列说法正确的是（　　） A. 第一次与第二次拉力做功之比为1∶7 B. 第一次与第二次克服摩擦力做的功相同 C. 第一次与第二次合力做功之比为7∶1 D. 第一次与第二次物体的末速度大小之比为7∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．两次恒力在水平方向上的分力大小为 恒力做功为 由于两次移动了相同的距离，则两次恒力做功相同，故A错误； B．第一次物体所受的摩擦力为 第二次物体所受的摩擦力为 由公式 可知，两次克服摩擦力做功之比为1:7，故B错误； C．第一次合力做功为 第二次合力做功为 所以，第一次与第二次合力做功之比为7:1，故C正确； D．根据动能定理 即与成正比关系，第一次与第二次的速度之比为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，等边三角形处于光滑绝缘水平面上，三个顶点分别放有点电荷，现在空间加垂直且沿水平方向的匀强电场，三个点电荷刚好处于静止状态。已知点电荷间的库仑力大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷带正电，点电荷均带负电 B. 点电荷的电荷量的绝对值之比为 C. 点电荷间的库仑力大小为 D. 匀强电场对点电荷的电场力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．a球在bc方向平衡，则b、c球对a球的库仑力的bc方向分力必然等大反向，因此b、c球电性、电量必然相同。若a带正电，b、c均带负电，根据正电荷所受的电场力与场强方向相同，异种电荷间存在引力，可知a球可以受力平衡；b球受a球沿ab方向的引力、受c球沿cb方向的斥力、逆着电场线方向的电场力，可知b球可以受力平衡，同理可得c球可以受力平衡，其他假设三个小球均不可能保持平衡，故A正确； B．设a球的电荷量数值为q，b、c两球为Q，匀强电场电场强度为E，对整体受力分析，有 解得，点电荷的电荷量的绝对值之比为，故B错误； C．设等边三角形边长为L，b、c两球之间的库仑力，a、b两球之间的库仑力，得，故C错误； D．对a球，由平衡条件有 解得，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，水平面上固定一竖直的挡板，将小球由点正上方的点水平向右以不同的速率抛出。已知，为的中点，不考虑小球的反弹，重力加速度为，忽略空气的阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球分别落在点和点时，小球的初速度之比为 B. 小球落在点和点瞬间的速度之比为 C. 若小球击中的中点，则小球的初速度大小为 D. 小球击中的中点瞬间，小球的速度与水平方向夹角的正切值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球分别落在点和点时，竖直方向均有 可得下落时间均为 水平方向分别有， 可得小球的初速度之比为，故A错误； B．小球落在点和点瞬间的速度之比为，故B错误； CD．若小球击中的中点，则有， 联立解得， 小球击中的中点瞬间，小球的速度与水平方向夹角的正切值为，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2025年2月20日，我国航天科技研制的实践25号卫星在距离地面36000km的同步轨道，成功实现了人类历史上首次太空加油。如图为实践25号卫星发射的简化示意图，实践25号卫星经过多次变轨到达圆轨道Ⅰ，然后经轨道Ⅱ最终进入预定圆轨道Ⅲ。已知轨道Ⅰ距离地面高度为27944km，地球的半径为6400km，轨道Ⅰ、Ⅱ相切于点，轨道Ⅱ、Ⅲ相切于点。下列说法正确的是（　　） A. 实践25号卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ应在点加速 B. 实践25号卫星在轨道Ⅰ的线速度小于在轨道Ⅲ的线速度 C. 实践25号卫星在轨道Ⅱ经过点时的加速度大于在轨道Ⅲ经过点时的加速度 D. 实践25号卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ的周期之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．实践25号卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，应在P点点火加速使卫星做离心运动，故A正确； B．实践25号卫星由轨道Ⅰ和轨道Ⅲ环绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，根据 解得 由于轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅲ的半径，所以实践25号卫星在轨道Ⅰ的线速度大于在轨道Ⅲ的线速度，故B错误； C．根据 解得 所以，实践25号卫星在轨道Ⅱ经过Q点时的加速度等于在轨道Ⅲ经过Q点时的加速度，故C错误； D．实践25号卫星在轨道Ⅰ的轨道半径为 实践25号卫星在轨道Ⅲ的轨道半径为 根据开普勒第三定律可得 解得，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示为静电场中沿x轴方向的各点电势随位置的变化规律，图中标出的量均为已知量。一电荷量为的带电粒子由处静止释放，粒子仅在电场力作用下沿轴运动，则下列说法正确的是（　　） A. 区域电场沿轴正方向，区域电场沿轴负方向 B. 区域的电场强度与区域的电场强度大小之比为 C. 粒子从释放到运动至处的过程，电势能减少 D. 粒子能运动到处 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据沿电场方向电势逐渐降低可知，区域电场沿轴负方向，区域电场沿轴正方向，故A错误； B．根据可知，图像的斜率绝对值表示场强大小，由题图可知区域的电场强度与区域的电场强度大小之比为，故B正确； C．由题图可知处的电势为处，则粒子从释放到运动至处的过程，电场力做功为 根据功能关系可知，电势能减少，故C正确； D．假设粒子可以从从，该过程电场力做功为 由于粒子在处的初速度为0，所以粒子不能运动到处，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，长为的轻绳一端固定在点，另一端拴接一可视为质点、质量为的小球，小球静止在最低点A。现给小球一沿切线方向的初速度，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 当时，小球经过最高点时轻绳的拉力等于 B. 当时，轻绳的最大拉力与最小拉力之差为 C. 欲使轻绳不松弛，满足的条件为或 D. 欲使轻绳不松弛，满足的条件为或 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若小球在最高点轻绳的拉力 则有 解得 小球由最低点到最高点的过程，只有重力做功，小球的机械能守恒，则 解得，故A错误； B．当时，设小球在最高点的速度为，由机械能守恒定律得 解得 小球在最低点时拉力最大，根据牛顿第二定律可得 解得 小球在最高点时，拉力最小，根据牛顿第二定律 解得 则轻绳的最大拉力与最小拉力之差为，故B正确； CD．欲使轻绳不松弛，有两种情况：一是小球刚好运动到与圆心O等高的位置时，速度减小为零，小球从A到该位置的过程，根据动能定理可得 解得 二是小球刚好通过最高点B，此时小球的重力刚好提供向心力，有 小球由A点运动到B点的过程，由机械能守恒定律得 解得 则欲使轻绳不松弛，应满足或，故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题∶本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组的同学利用如图1所示的电路图完成了电容器的充放电实验。 （1）下列说法正确的是__________（填正确选项序号）。 A. 单刀双掷开关S扳到1，电源对电容器充电，电容器的上极板带负电 B. 电源对电容器充电后，电容器的电容增大 C. 单刀双掷开关S由1扳到2，流过电流表的电流从上到下 （2）若电容器充电结束后，单刀双掷开关S扳到2的瞬间，电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为I=__________mA。 （3）仅将滑动变阻器的滑片向右滑动少许，其他操作不变，则单刀双掷开关S扳到2后，电容器的放电时间__________（填“变长”“不变”或“变短”）。 【答案】（1）C （2）5.0 （3）变短 【解析】 【小问1详解】 A．由电路图可知，单刀双掷开关S扳到1，电源对电容器充电，电容器的上极板带正电，故A错误； B．电容器的电容只由自身决定，与电容器所带的电荷量无关，所以电源对电容器充电后，电容器的电容不变，故B错误； C．单刀双掷开关S由1扳到2，电容器进行放电，由于上极板带正电，所以流过电流表的电流从上到下，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 若电容器充电结束后，单刀双掷开关S扳到2的瞬间，电流表的示数如图2所示，图中电流表分度值为0.2mA，则电流表的示数为I=5.0mA 【小问3详解】 仅将滑动变阻器的滑片向右滑动少许，滑动变阻器接入电路的阻值变小，其他操作不变，则单刀双掷开关S扳到2后，由于电路电流比原先大，由q=It可知，电容器的放电时间变短。 12. 某实验小组的同学利用如图1所示的装置完成了验证机械能守恒定律的实验。 （1）若实验时，所用电源为220V的交流电，则该打点计时器为__________（填“电火花”或“电磁”）打点计时器。 （2）实验时，下列操作正确的是__________（填正确选项序号）。 A. 释放纸带前，重锤应距离打点计时器稍远些 B. 实验前，为了保持稳定，穿过限位孔的纸带应稍微倾斜 C. 重锤应选择密度小、体积较大的 D. 实验时，应先接通电源待打点计时器打点稳定后再释放纸带 （3）某次实验得到了如图2所示的纸带，图中的点为连续相邻的计时点，O为打下的第一个点，且打点频率为f=50Hz，经测量可知OA=14.31cm，OB=17.80cm，OC=21.67cm，重力加速度g取9.8m/s²，若重锤的质量为100g，则打下B点时重锤的动能为__________J，从O到B重锤重力势能的减少量为__________J。（结果均保留3位有效数字） （4）该小组的同学利用得到的纸带，依次测量了各点到O点的距离h，并依次计算了各点的速度v，以为纵轴，以2h为横轴，将数据点描绘在坐标系中后拟合成了一条过原点的倾斜直线，若重锤下落过程中机械能守恒，则图像的斜率近似等于__________（填正确选项序号）。 A. 4.9 B. 9.8 C. 19.6 【答案】（1）电火花 （2）D （3） ①. 0.169 ②. 0.174 （4）B 【解析】 【小问1详解】 若实验时，所用电源为220V的交流电，则该打点计时器为电火花打点计时器。 【小问2详解】 AD．为了充分利用纸带，释放纸带前，重锤应距离打点计时器稍近些；实验时，应先接通电源待打点计时器打点稳定后再释放纸带，故A错误，D正确； B．为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，穿过限位孔的纸带应处于竖直方向，故B错误； C．为了减小空气阻力的影响，重锤应选择密度大、体积较小的，故C错误。 故选D。 【小问3详解】 [1]打下B点时重锤的速度为 则打下B点时重锤的动能为 [2]从O到B重锤重力势能的减少量为 【小问4详解】 若重锤下落过程中机械能守恒，则有 可得 可知图像的斜率近似等于 故选B。 13. 2023年12月26日某品牌发布的新能源汽车M9，率先采用前后双电机布局，纯电续航达到630km。若M9（连同驾驶员）的质量为m，启动后沿平直的公路行驶时，电机的输出功率恒为额定功率P，行驶过程中受到的阻力大小恒为重力的k倍（k是小于1的常数），重力加速度大小为g。求∶ （1）M9的最大速度； （2）M9的速度为时加速度的大小a。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 行驶过程中受到的阻力大小为 当牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，则有 可得M9的最大速度为 【小问2详解】 M9的速度为时，牵引力为 根据牛顿第二定律可得 可得加速度大小为 14. 如图所示，固定在水平地面上的光滑管由竖直管和圆弧形管构成，其中直管的长度为，圆弧形管的半径为，圆心为，圆弧形管的右端与水平面相切，段长度。质量为的小物块放在圆管的底端，某时刻给物块一向上的速度，此时物块的动能为，一段时间后物块滑上水平面。已知物块与水平面间的动摩擦因数为，为圆管上的一点，且与的夹角为，圆管的内径可忽略，物块可视为质点，不考虑物块落地后的反弹，，重力加速度取。求： （1）物块运动到点时对轨道的压力大小； （2）物块落地点到点的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物块从A点到C点过程，根据动能定理可得 解得物块运动到点时的速度大小为 在点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，物块运动到点时对轨道的压力大小为。 【小问2详解】 物块从A点到E点过程，根据动能定理可得 解得物块从E点抛出时的速度为 根据平抛运动规律，竖直方向有 解得 则物块落地点到点的距离为 代入数据解得 15. 如图1所示的空间存在四个边长为的正方形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，区域Ⅰ中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为，区域Ⅱ、Ⅳ的上下边界处有4个长度均为的极板。一带电粒子由区域Ⅰ左边界的中点S处静止释放，粒子刚进入区域Ⅱ的瞬间在区域Ⅱ、Ⅳ的上下极板间均加如图2所示的电压，最终粒子在时刚好从极板D的右边缘离开。已知粒子的比荷为，粒子的重力可忽略，求∶ （1）图2中； （2）图2中。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子在区域Ⅰ中运动过程，由动能定理可得 解得粒子进入区域Ⅱ的速度大小为 粒子从进入区域Ⅱ到从极板D的右边缘离开，在水平方向做匀速直线运动，则有 解得 【小问2详解】 粒子在区域Ⅱ中，竖直方向有，， 在区域Ⅲ中，竖直方向有 粒子在区域Ⅳ中，根据对称性可得竖直方向有 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $