精品解析：广东省深圳市高级中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题

2024－2025学年第二学期高一期末考试 物 理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。考试用时75分钟。 第 卷（选择题 共46分） 一、单项选择题（本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分） 1. 关于电场强度的概念，下列说法正确的是（　　） A. 由可知，某电场的场强E跟F成正比，跟q成反比 B. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 C. 是点电荷的电场强度公式，其中Q是场源电荷的电荷量 D. 以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度定义式是比值定义，的大小由电场本身决定，与和无关，故A错误； B．电场强度是电场的固有属性，与是否放置试探电荷无关，故B错误； C．是点电荷的场强公式，其中为场源电荷的电荷量，故C正确； D．场强是矢量，球面上各点场强大小相等，但方向不同，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动，两小球运动的半径均为R，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球a经过最高点时的速度可能小于 B. 小球b经过最高点时的最小速度为 C. 小球a经过最高点时，细绳对小球a可能没有力的作用 D. 小球b经过最高点时，细杆对小球b一定有支持力作用 【答案】C 【解析】 【详解】AC．小球a经过最高点时，当绳子拉力刚好为0时，速度最小，此时重力提供向心力，则有 解得 可知小球a经过最高点时的速度不可能小于，故A错误，C正确； B．小球b经过最高点时，当杆的支持力与重力平衡时，速度最小，为0，则小球b经过最高点时的速度可能小于，故B错误； D．小球b经过最高点时，当重力刚好提供向心力时，有 解得 可知此时细杆对小球b的支持力为0，故D错误。 故选C。 3. 我国发射的“嫦娥四号”，可以更深层次、更加全面的探测月球地貌、资源等方面的信息。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为，引力常量为，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动时，离月球中心的距离为r，根据以上信息可知下列结果正确的是（　　） A. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为 B. “嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为 C. 月球质量为 D. “嫦娥四号”所在轨道处的重力加速度也为g 【答案】B 【解析】 【详解】C．在月球表面有 可得月球质量为，故C错误； A．根据万有引力等于向心力可得 解得，故A错误； B．根据万有引力等于向心力可得 解得，故B正确； D．根据 可知“嫦娥四号”所在轨道处的重力加速度为，故D错误。 故选B。 4. 图甲是某市区中心的环岛路，可以简化为图乙。假设汽车与路面的动摩擦因数相同，当A、B两车以大小相等的线速度绕环岛运动时，下列说法正确的是（　　） A. A、B两车的向心加速度大小相等 B. A车的角速度比B车的角速度小 C. B车所受的合力大小一定比A车所受的合力大 D. 若两车逐渐增加相同的线速度，A车更容易侧滑 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知线速度大小相等，由于A的轨道半径小一些，则A的向心加速度大一些，故A错误； B．根据可知线速度大小相等，由于A的轨道半径小一些，则A的角速度大一些，故B错误； C．车做匀速圆周运动，由所受外力的合力提供向心力，则由可知线速度大小相等，A的轨道半径小一些，由于两车质量关系不确定，则辆车所受的合力大小不能确定，故C错误； D．对车进行分析，重力与地面支持力平衡，合力等于沿着半径方向的静摩擦力，即由静摩擦力提供向心力，则有 即有 由于线速度大小相等，汽车与路面的动摩擦因数相同，A的轨道半径小一些，则A与地面之间的摩擦力先达到最大静摩擦力，可知，若两车逐渐增加相同的线速度，A车更容易侧滑，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，以等量正点电荷连线的中点O作为原点，沿其中垂线建立x轴，x轴上电场强度最大的两个点记为A、B，将一电子从A点由静止释放，电子仅在静电力的作用下在A、B两点之间做往复运动。下列说法正确的是（　　） A. A、B两点的电场强度相同 B. O点电场强度大于A点 C. 电子经过O点时的加速度最大 D. 电子经过O点时的速度最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据等量同种电荷的电场分布特点可知A、B两点的电场强度大小相等，方向相反，故A错误； B．根据等量同种电荷的电场分布特点可知点电场强度为零，点电场强度大于零，即O点的电场强度小于A点，故B错误； C．根据可知电子经过O点时受到合力为零，加速度为零，故C错误； D．电子从A点由静止释放做加速运动，经过O点后做减速运动，所以电子经过O点时的速度最大，故D正确。 故选D。 6. 福建舰是我国完全自主设计建造首艘弹射型航空母舰，电磁弹射系统是福建舰的核心装备之一，在测试电磁弹射系统时，配重小车自甲板前端水平射出，落至海面上。简化模型如图所示，两辆质量相同的配重小车1和小车2先后进行弹射测试，轨迹分别为曲线1和曲线2，A、B为两次弹射的落水点。忽略空气阻力，配重小车可视为质点。则关于配重小车1和小车2说法正确的是（　　） A. 在空中运动过程中速度变化量 B. 落水瞬间重力的瞬时功率 C. 1小车下落的时间大于2小车下落的时间 D. 在空中运动过程中重力的平均功率 【答案】A 【解析】 【详解】AC．配重小车离开甲板后做平抛运动，二者下落高度相等，根据 可知，二者下落时间相等； 速度的变化量 可知 故A正确，C错误； B．落水瞬间重力的瞬时功率为，根据上述分析可知 二者质量相等，所以落水瞬间二者重力的瞬时功率相等，即，故B错误； D．下落高度相等重力做功相等，又下落时间相等，由及 易知在空中运动过程中二者重力的平均功率相等，，故D错误。 故选A。 7. 如图是发射的一颗人造卫星在绕地球轨道上的几次变轨图，轨道Ⅰ是近地圆轨道（可以近似认为，轨道Ⅰ的轨道半径和地球半径相等），轨道Ⅱ和轨道Ⅲ是依次在P点变轨后的椭圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运动到P点时的速度一定等于地球第一宇宙速度 B. 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上稳定运动时，经过P点时加速度大小不相等 C. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的速度大于卫星在轨道Ⅱ上任何位置的速度 D. 卫星从轨道Ⅱ上的P点进入轨道Ⅲ后机械能减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．轨道Ⅰ的轨道半径和地球半径相等，根据 可得 可知点所在圆轨道的速度等于第一宇宙速度，从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ，需要在点加速，所以卫星在轨道Ⅱ上运动到P点时的速度一定大于地球第一宇宙速度，故A错误； B．卫星经过同一点时，根据可知，受到的万有引力是相同的，则加速度相同，卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上稳定运动时，经过P点时加速度大小相等，故B错误； C．卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需要在P点加速，结合开普勒第二定律可知在轨道Ⅱ上点速度最大，故卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的速度大于卫星在轨道Ⅱ上任何位置的速度，故C正确； D．卫星从轨道Ⅱ上的P点进入轨道Ⅲ后，发动机做正功使其加速，机械能增加，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本大题共有3小题，每小题6分，共18分。每小题至少有二个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 8. 在一次汽车性能测试活动中，一辆质量m = 2000kg的新型纯电动汽车，在水平的专业测试跑道上由静止开始启动。经技术测定，汽车行驶过程中所受阻力大小恒为车重的0.1倍。若汽车先以a = 1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变继续加速，最终以最大速度vm= 20m/s匀速行驶。重力加速度g = 10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车额定功率为40kW B. 汽车匀加速结束时的速度为8m/s C. 匀加速阶段汽车牵引力大小为3000N D. 汽车做匀加速运动的时间为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有， 解得汽车的额定功率为，故A正确； BCD．汽车匀加速运动时，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得牵引力大小为 汽车匀加速结束时的速度为 汽车做匀加速运动的时间为 故B正确，CD错误。 故选AB。 9. 高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量可忽略）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。在整个下落过程中，若不计空气阻力，则（　　） A. 运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大 B. 当弹性绳恰好伸直时，运动员的速度最大 C. 运动员机械能一直减小 D. 重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．弹性绳伸直前，运动员的重力势能减小，弹性绳的弹性势能为零，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和减小；弹性绳伸直后，运动员与弹性绳组成的系统机械能守恒，运动员的动能先增大后减小，则运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大，故整个过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大，故A正确； B．当弹性绳的弹力等于运动员重力时，运动员的速度最大，故B错误； C．弹性绳伸直前，运动员的机械能不变；弹性绳伸直后，弹性绳的弹性势能增大，运动员的机械能减小，故运动员的机械能先不变后减小，故C错误； D．整个过程中运动员动能变化量为零，根据动能定理可知，重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功，故D正确。 故选AD。 10. 物理兴趣小组在设计“救援滑索”实验时，模拟救援人员踩着滑板沿倾角为 30 °的斜面下滑、压缩底端挡板处的轻质弹簧，再借弹簧回弹将自己送回半坡处的过程。实验装置如图所示：斜面固定在水平地面上，弹簧的一端固定于挡板。现将一质量为 m 的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，它沿斜面下滑至最低点B把弹簧压缩后返回，脱离弹簧后恰好能够到达AB的中点（此时物体已经脱离弹簧）。已知AB长为L，斜面与滑块之间的动摩擦因数恒定，重力加速度为g。则在这一过程中（　　） A. 滑块克服摩擦力做功为 B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 滑块沿斜面向下和向上运动过程中速度最大的位置不同 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．在整个过程中，根据动能定理有 解得滑块克服摩擦力做功为，故A正确； B．根据功能关系有，滑块克服摩擦力做功 解得，故B错误； C．当滑块从A点下到B点时，弹簧的弹性势能最大，根据功能关系可得弹簧的最大弹性势能为，故C正确； D．无论是沿斜面向下还是沿斜面向上运动的过程中，速度最大的位置即加速度为零的位置，在向下运动的过程中 解得 在向上运动过程中 解得 可知，故D正确。 故选ACD。 第 Ⅱ 卷（非选择题 共54分） 三、实验题（本大题共2小题，总分16分。其中第11题10分，第12题6分。请将答案填写在题中的横线上，不要写出解题过程） 11. 某实验小组设计方案验证机械能守恒定律。如图1所示，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。 （1）下列实验操作和数据处理正确的是 。 A. 实验中必须测量重物的质量 B. 打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直 C. 实验中应先接通打点计时器的电源，再释放重物 D. 测量纸带上某点的速度时，可由公式计算 （2）图2为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为、、。已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，若满足h2=__________则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。（请填写表达式，用g，h1、h2、h3、T表示） （3）很多学生的实验结果显示重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因可能是______________ A. 利用公式v=gt计算重物速度 B. 没有采取多次实验取平均值的方法 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 （4）某同学利用如图3所示装置验证机械能守恒定律。将直径为d的小球通过细线系在固定点上，使小球可以在竖直平面内做圆周运动。调节小球的释放位置，记录小球释放时球心到光电门中光信号的竖直高度h，并将其无初速度释放。当小球经过光电门时，光电门可以记录小球遮挡光信号的时间t。改变小球的释放位置，重复上述步骤，得到多组竖直高度h和对应时间t的数据。若小球向下摆动的过程中机械能守恒，则描绘以h为横坐标、以_________（用题目中所给符号表示）为纵坐标的图像，在误差允许范围内可以得到一条倾斜的直线。该图线的斜率k=______（用d、g表示）。 【答案】（1）BC （2） （3）C （4） ①. ②. 【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，所以不需要用天平测量重物的质量，故A错误； B．为了减小纸带与打点计时器的摩擦，打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直，故B正确； C．为了充分利用纸带，实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误； D．不能用自由落体运动的公式来求解瞬时速度，因为这样直接认为加速度为重力加速度，失去了验证的意义，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 根据匀变速直线运动的推论，可得打B点时的速度 所以打O点到打B点的过程中，增加的动能为 所以打O点到打B点的过程中，减少的重力势能为 若机械能守恒，则有 联立解得 【小问3详解】 A．若用计算重物速度，相当于默认了机械能守恒，失去了验证的意义，故A错误； B．没有采取多次实验取平均值的方法，只会影响实验结果的准确性和误差大小，不会导致重力势能的减少量始终大于动能的增加量，故B错误； C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响，在重物下落过程中，这些阻力会做负功，消耗一部分机械能，使得重力势能的减少量一部分转化为了动能，还有一部分克服阻力做功，从而导致重力势能的减少量略大于动能的增加量，故C正确。 故选C。 【小问4详解】 [1][2]当小球经过光电门时速度大小 从释放到经过光电门过程，小球增加的动能为 减少的重力势能为 若机械能守恒，则有 联立解得 可知图像为过原点的一条倾斜直线，故纵坐标为； 斜率为 12. 小龙同学利用智能手机中的加速度计和陀螺仪，通过Phyphox软件采集数据并绘制向心加速度a与角速度ω的关系图像，探究a与ω的关系。 （1）实验时，把智能手机A用绳子水平悬挂起来，绳子与手机结合处缠绕胶带，保证绳子与手机不发生相对滑动。旋转手机，带动绳子扭转并旋紧，然后运行Phyphox软件，放开手机，如图甲所示； （2）智能手机A在水平面内旋转，Phyphox软件记录下多组a与ω的数据。如图乙所示，a—ω图像为曲线，以为横坐标，发现图像可以拟合成过原点的直线，则在误差允许的范围内，旋转半径一定时a与ω2________；（请填写“成正比”或“成反比”） （3）换成智能手机B重复上述实验，得到如图丙所示的图像，该图像过原点，可得智能手机B的加速度计离手机转轴的距离为________cm（结果保留两位有效数字），由此可知不同型号的手机加速度计的位置可能不同； （4）对比图乙和图丙，实验数据不同的原因可能是________。 A．智能手机B的加速度计离手机转轴更近 B．智能手机B的加速度计离手机转轴更远 【答案】 ①. 成正比 ②. 7.5 ③. B 【解析】 【详解】（2）[1]根据题意可知图像可以拟合成过原点的直线，所以在误差允许的范围内，旋转半径一定时a与ω2成正比； （3）[2]根据 可得 在图丙中的直线图像中取合适的坐标点（40，3），代入上式可得r=7.5cm （4）[3]根据 可知与图像的斜率表示，可得观察图乙和图丙中直线图像就能发现，两条直线的斜率不同，斜率大的圆周运动半径大，图丙的直线斜率较大，代表B手机加速度计离手机转轴更远。 故选B。 四、计算题（本大题共3小题，共38分。其中第13题10分，第14题13分，第15题15分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，但必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分） 13. 在科技馆的“静电过山车”体验厅里，一条绝缘玻璃导轨被固定成如图所示的斜面，长度为，倾角，斜面底端B和顶端A的内部分别固定带电量为和的两个点电荷。工作人员正准备演示一颗质量为m的带电小球 P在轨道上滑行。忽略一切摩擦。已知重力加速度大小为 g，静电力常量为 k。求： （1）斜面中点位置的电场强度； （2）若带电小球P恰能静止在斜面的中点，写出P的电性并求出其比荷（荷质比）。 【答案】（1） ，沿斜面向下 （2）负电， 【解析】 【小问1详解】 由点电荷的场强公式，+3Q在斜面中点的场强方向沿斜面向下，大小为 在斜面中点的场强方向沿斜面向上，大小为 因此斜面中点的电场强度为 解得 方向沿斜面向下。 【小问2详解】 由平衡条件得 解得 14. 如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直面内，为圆环的圆心，与等高的点固定有一定滑轮，环上套有质量为的小球A，绕过定滑轮的细线连接小球A和质量也为的小球B，用与圆环相切斜向上的拉力作用于小球A，使小球A处于静止状态，此时与水平方向的夹角为且与圆相切，重力加速度为，，，不计一切摩擦，不计滑轮及两个小球的大小，求： （1）开始时，作用于小球A上的拉力大小； （2）撤去拉力一瞬间，细线的拉力多大； （3）撤去拉力后，小球A向下运动到与等高的位置时，小球A的速度多大。 【答案】(1) 1.6mg；(2) 0.2mg；(3) 【解析】 【详解】(1)对小球A，根据平衡条件可得 对小球B，则有 联立可得作用于小球A上的拉力F大小为 F=1.6mg (2)撤去拉力的一瞬间，对小球A根据牛顿第二定律有 T'+mgcos53°=ma 对小球B有 mg-T=ma 联立解得 T=0.2mg (3)设撤去拉力F后，小球A向下运动到与O等高的位置时，小球A的速度大小为v，此时小球B的速度为零，根据机械能守恒定律有 解得 15. 如图所示，倾角固定斜面的底端与光滑水平面BC平滑相连，水平传送带CD两端间距离为L=3m，传送带沿顺时针方向匀速运行，速度大小为v=6m/s，传送带上表面与光滑水平面DE在同一水平面内。水平面DE与半径为的竖直半圆形光滑轨道EF相切，现将质量为m=1kg的小物块（可看成质点）从斜面上高处的A点由静止释放，运动到B点的速度为vB=1m/s，小物块滑过传送带及水平面DE后从E点进入半圆形轨道，通过最高点F点后做平抛运动落在水平面上的G点。已知小物块与传送带上表面间的动摩擦因数为，，，重力加速度，不计空气阻力，求： （1）小物块与斜面之间的动摩擦因数； （2）小物块运动到半圆轨道最高点F时对轨道的压力大小FN； （3）传送带因传送货物多消耗的能量E0。 【答案】（1）0.7 （2）40N （3）30J 【解析】 【小问1详解】 小物块从A点静止下滑到B点，根据动能定理有 代入数据解得 【小问2详解】 小物块滑上传送带，因，所以小物块在传送带上先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 设经过时间，小物块与传送带共速，则有 解得 则小物块运动的位移为 说明小物块在传送带后一段做匀速直线运动，即小物块在D点的速度等于传送带的速度，则有 小物块从D点到F点，根据动能定理有 解得 在F点，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律可得小物块运动到半圆轨道最高点F时对轨道的压力大小 【小问3详解】 当小物块在传送带上做匀加速直线运动时，小物块对传送带的摩擦力做负功，需要多消耗能量，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024－2025学年第二学期高一期末考试 物 理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。考试用时75分钟。 第 卷（选择题 共46分） 一、单项选择题（本大题共有7小题，每小题4分，共28分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分） 1. 关于电场强度的概念，下列说法正确的是（　　） A. 由可知，某电场的场强E跟F成正比，跟q成反比 B. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 C. 是点电荷的电场强度公式，其中Q是场源电荷的电荷量 D. 以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同 2. 如图所示，小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动，两小球运动的半径均为R，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球a经过最高点时的速度可能小于 B. 小球b经过最高点时的最小速度为 C. 小球a经过最高点时，细绳对小球a可能没有力的作用 D. 小球b经过最高点时，细杆对小球b一定有支持力作用 3. 我国发射的“嫦娥四号”，可以更深层次、更加全面的探测月球地貌、资源等方面的信息。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为，引力常量为，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动时，离月球中心的距离为r，根据以上信息可知下列结果正确的是（　　） A. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为 B. “嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为 C. 月球质量为 D. “嫦娥四号”所在轨道处的重力加速度也为g 4. 图甲是某市区中心的环岛路，可以简化为图乙。假设汽车与路面的动摩擦因数相同，当A、B两车以大小相等的线速度绕环岛运动时，下列说法正确的是（　　） A. A、B两车的向心加速度大小相等 B. A车的角速度比B车的角速度小 C. B车所受的合力大小一定比A车所受的合力大 D. 若两车逐渐增加相同的线速度，A车更容易侧滑 5. 如图所示，以等量正点电荷连线的中点O作为原点，沿其中垂线建立x轴，x轴上电场强度最大的两个点记为A、B，将一电子从A点由静止释放，电子仅在静电力的作用下在A、B两点之间做往复运动。下列说法正确的是（　　） A. A、B两点电场强度相同 B. O点的电场强度大于A点 C. 电子经过O点时的加速度最大 D. 电子经过O点时速度最大 6. 福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，电磁弹射系统是福建舰的核心装备之一，在测试电磁弹射系统时，配重小车自甲板前端水平射出，落至海面上。简化模型如图所示，两辆质量相同的配重小车1和小车2先后进行弹射测试，轨迹分别为曲线1和曲线2，A、B为两次弹射的落水点。忽略空气阻力，配重小车可视为质点。则关于配重小车1和小车2说法正确的是（　　） A. 在空中运动过程中速度变化量 B. 落水瞬间重力的瞬时功率 C. 1小车下落的时间大于2小车下落的时间 D. 在空中运动过程中重力的平均功率 7. 如图是发射的一颗人造卫星在绕地球轨道上的几次变轨图，轨道Ⅰ是近地圆轨道（可以近似认为，轨道Ⅰ的轨道半径和地球半径相等），轨道Ⅱ和轨道Ⅲ是依次在P点变轨后的椭圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上运动到P点时的速度一定等于地球第一宇宙速度 B. 卫星在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上稳定运动时，经过P点时加速度大小不相等 C. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的速度大于卫星在轨道Ⅱ上任何位置的速度 D. 卫星从轨道Ⅱ上的P点进入轨道Ⅲ后机械能减少 二、多项选择题（本大题共有3小题，每小题6分，共18分。每小题至少有二个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 8. 在一次汽车性能测试活动中，一辆质量m = 2000kg的新型纯电动汽车，在水平的专业测试跑道上由静止开始启动。经技术测定，汽车行驶过程中所受阻力大小恒为车重的0.1倍。若汽车先以a = 1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变继续加速，最终以最大速度vm= 20m/s匀速行驶。重力加速度g = 10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车额定功率为40kW B. 汽车匀加速结束时的速度为8m/s C. 匀加速阶段汽车牵引力大小为3000N D. 汽车做匀加速运动的时间为 9. 高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量可忽略）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。在整个下落过程中，若不计空气阻力，则（　　） A. 运动员重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大 B. 当弹性绳恰好伸直时，运动员的速度最大 C. 运动员机械能一直减小 D. 重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功 10. 物理兴趣小组在设计“救援滑索”实验时，模拟救援人员踩着滑板沿倾角为 30 °的斜面下滑、压缩底端挡板处的轻质弹簧，再借弹簧回弹将自己送回半坡处的过程。实验装置如图所示：斜面固定在水平地面上，弹簧的一端固定于挡板。现将一质量为 m 的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，它沿斜面下滑至最低点B把弹簧压缩后返回，脱离弹簧后恰好能够到达AB的中点（此时物体已经脱离弹簧）。已知AB长为L，斜面与滑块之间的动摩擦因数恒定，重力加速度为g。则在这一过程中（　　） A. 滑块克服摩擦力做功为 B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 滑块沿斜面向下和向上运动过程中速度最大的位置不同 第 Ⅱ 卷（非选择题 共54分） 三、实验题（本大题共2小题，总分16分。其中第11题10分，第12题6分。请将答案填写在题中的横线上，不要写出解题过程） 11. 某实验小组设计方案验证机械能守恒定律。如图1所示，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。 （1）下列实验操作和数据处理正确的是 。 A. 实验中必须测量重物的质量 B. 打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直 C. 实验中应先接通打点计时器的电源，再释放重物 D. 测量纸带上某点的速度时，可由公式计算 （2）图2为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为、、。已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，若满足h2=__________则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。（请填写表达式，用g，h1、h2、h3、T表示） （3）很多学生的实验结果显示重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因可能是______________ A. 利用公式v=gt计算重物速度 B. 没有采取多次实验取平均值的方法 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 （4）某同学利用如图3所示的装置验证机械能守恒定律。将直径为d的小球通过细线系在固定点上，使小球可以在竖直平面内做圆周运动。调节小球的释放位置，记录小球释放时球心到光电门中光信号的竖直高度h，并将其无初速度释放。当小球经过光电门时，光电门可以记录小球遮挡光信号的时间t。改变小球的释放位置，重复上述步骤，得到多组竖直高度h和对应时间t的数据。若小球向下摆动的过程中机械能守恒，则描绘以h为横坐标、以_________（用题目中所给符号表示）为纵坐标的图像，在误差允许范围内可以得到一条倾斜的直线。该图线的斜率k=______（用d、g表示）。 12. 小龙同学利用智能手机中的加速度计和陀螺仪，通过Phyphox软件采集数据并绘制向心加速度a与角速度ω的关系图像，探究a与ω的关系。 （1）实验时，把智能手机A用绳子水平悬挂起来，绳子与手机结合处缠绕胶带，保证绳子与手机不发生相对滑动。旋转手机，带动绳子扭转并旋紧，然后运行Phyphox软件，放开手机，如图甲所示； （2）智能手机A在水平面内旋转，Phyphox软件记录下多组a与ω的数据。如图乙所示，a—ω图像为曲线，以为横坐标，发现图像可以拟合成过原点的直线，则在误差允许的范围内，旋转半径一定时a与ω2________；（请填写“成正比”或“成反比”） （3）换成智能手机B重复上述实验，得到如图丙所示的图像，该图像过原点，可得智能手机B的加速度计离手机转轴的距离为________cm（结果保留两位有效数字），由此可知不同型号的手机加速度计的位置可能不同； （4）对比图乙和图丙，实验数据不同的原因可能是________。 A．智能手机B的加速度计离手机转轴更近 B．智能手机B加速度计离手机转轴更远 四、计算题（本大题共3小题，共38分。其中第13题10分，第14题13分，第15题15分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，但必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分） 13. 在科技馆的“静电过山车”体验厅里，一条绝缘玻璃导轨被固定成如图所示的斜面，长度为，倾角，斜面底端B和顶端A的内部分别固定带电量为和的两个点电荷。工作人员正准备演示一颗质量为m的带电小球 P在轨道上滑行。忽略一切摩擦。已知重力加速度大小为 g，静电力常量为 k。求： （1）斜面中点位置的电场强度； （2）若带电小球P恰能静止在斜面的中点，写出P的电性并求出其比荷（荷质比）。 14. 如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直面内，为圆环的圆心，与等高的点固定有一定滑轮，环上套有质量为的小球A，绕过定滑轮的细线连接小球A和质量也为的小球B，用与圆环相切斜向上的拉力作用于小球A，使小球A处于静止状态，此时与水平方向的夹角为且与圆相切，重力加速度为，，，不计一切摩擦，不计滑轮及两个小球的大小，求： （1）开始时，作用于小球A上的拉力大小； （2）撤去拉力一瞬间，细线的拉力多大； （3）撤去拉力后，小球A向下运动到与等高的位置时，小球A的速度多大。 15. 如图所示，倾角固定斜面的底端与光滑水平面BC平滑相连，水平传送带CD两端间距离为L=3m，传送带沿顺时针方向匀速运行，速度大小为v=6m/s，传送带上表面与光滑水平面DE在同一水平面内。水平面DE与半径为的竖直半圆形光滑轨道EF相切，现将质量为m=1kg的小物块（可看成质点）从斜面上高处的A点由静止释放，运动到B点的速度为vB=1m/s，小物块滑过传送带及水平面DE后从E点进入半圆形轨道，通过最高点F点后做平抛运动落在水平面上的G点。已知小物块与传送带上表面间的动摩擦因数为，，，重力加速度，不计空气阻力，求： （1）小物块与斜面之间的动摩擦因数； （2）小物块运动到半圆轨道最高点F时对轨道的压力大小FN； （3）传送带因传送货物多消耗的能量E0。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$