精品解析：河北省邯郸市NT20名校联合体2024-2025学年高一下学期6月期末考试物理试卷（四）

NT20名校联合体高一年级期末考试 物理（四） 注意事项： 1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 在物理学史上，开普勒和牛顿为天体运动的研究奠定了重要基础。下列关于他们贡献的描述中正确的是（　　） A. 牛顿通过分析第谷的观测数据，总结出行星绕太阳运动的轨道是椭圆 B. 开普勒提出行星与太阳间的引力大小与二者距离的平方成反比 C. 牛顿的万有引力定律表明，行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方成正比 D. 开普勒发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，而牛顿通过引力定律解释了这一现象的原因 【答案】D 【解析】 【详解】A．开普勒分析第谷的观测数据并提出行星轨道为椭圆，牛顿未直接参与此结论，故A错误； B．引力平方反比关系由牛顿提出，开普勒未涉及引力定量公式，故B错误； C．轨道半长轴立方与周期平方成正比是开普勒第三定律，牛顿用万有引力定律解释了该关系，但定律本身由开普勒提出，故C错误； D．开普勒发现行星轨道为椭圆（第一定律），牛顿通过万有引力定律解释了其成因，故D正确。 故选D， 2. 如图所示，卫星a在赤道上空绕地球做匀速圆周运动，角速度为ω，对地张角。地球（视为质量分布均匀的球体）的半径为R，引力常量为G，球的体积公式为，其中r为球的半径。万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 卫星的线速度 B. 根据题目数据可求出卫星的质量 C. 地球的质量为 D. 地球的密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设卫星M的轨道半径为r，由几何关系可得，解得 卫星的线速度，故A错误； B．由得m被约去了，故无法求卫星的质量，故B错误； C．设地球的质量为M，由得 ，故C正确； D．地球的密度为，故D错误。 故选C。 3. 云室中有A、B两个点电荷，其周围的电场线分布如图所示。通过云室观察到一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹为曲线ab，a为两点电荷连线中垂线上的点、b为两点电荷连线上的点。下列说法正确的是（　　） A. A、B两个点电荷是等量异种电荷 B. a、b两点的电场强度和电势关系为， C. 带电粒子在a点的加速度比在b点大 D. 带电粒子在a点的电势能比在b点大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电场线分布的不对称性可知，A、B带不等量异种电荷，故A错误； BC．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，a点的电场强度一定小于b点的电场强度，粒子在a点的加速度一定小于在b点的加速度，由于A、B所带电性未知，无法判断电场线方向，也无法判断、的关系，故BC错误； D．粒子受力指向轨迹凹侧，若带电粒子从a运动到b的过程中，电场力与速度之间的夹角小于90°，电场力做正功，电势能减小，；若带电粒子从b运动到a的过程中，电场力与速度之间的夹角大于90°，电场力做负功，电势能增大，，故D正确。 故选D。 4. 近年来，高空抛物现象时有发生，危害巨大，如一枚30g的鸡蛋从18楼抛下，能砸破人的头骨。若将一质量为m的乒乓球从足够高的窗口由静止释放，下落过程中，乒乓球所受空气阻力与下落的速度成正比关系（，k为常数），已知乒乓球可看作质点，且在落地前已达到匀速，则乒乓球下落过程中其所受合外力做功的功率P随速率v变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】乒乓球在下落的过程中合力 做功的功率 所以功率P与速率v是二次函数的关系，且速度最大时，其合力F为0，功率P为0，A选项符合题意。 故选A。 5. 范德格拉夫静电加速器结构如图所示，其工作原理是先通过传送带将正电荷传送到金属球壳（电荷在金属球壳上均匀分布），使金属球与地面间产生几百万伏的高压，然后利用高压给绝缘管中的带电粒子加速。在加速管顶端A点无初速度释放一带电粒子，粒子经过B、C两点到达管底（B为AC中点）。不计粒子重力，仅考虑球壳产生电场的影响，下列说法正确的是（　　） A. 释放的粒子带负电 B. 粒子从B点到C点的过程中电势能增大 C. 粒子在AC之间做匀加速直线运动 D. 粒子在AB间的动能变化量比BC间的大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，电场方向由A→C，粒子从静止开始向下运动，受电场力向下，带正电，故A错误； B．粒子从静止开始运动，电场力做正功，则电势能减小，故B错误； C．根据题意可知，带电球壳周围产生的不是匀强电场，所以粒子所受力不是恒力，粒子做加速度减小的加速运动，故C错误； D．根据题意可知，在AB间电场强度的平均值大于BC间电场强度的平均值，则在AB间电场力做功大于BC间电场力做功，由动能定理可知，粒子在AB间动能变化量比BC间的动能变化量大，故D正确。 故选D。 6. 一个半径为R=2m的绝缘圆环固定在距地面高d=1m的水平面内，互相垂直的两条直径AB、CD两端分别固定四个带电荷量均为的质点（忽略重力）。现把A处的质点取下放在圆心正下方地面上的P点，所带电量不变，质点恰好处于平衡状态。若质点与地面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 带电质点在P点所受的电场力方向竖直向下 B. 带电质点在P点所受的电场力方向与竖直方向夹角的正切值等于2 C. 带电质点与地面的摩擦因数为 D. 带电质点与地面的摩擦因数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．对P点处质点进行受力分析，C、D两个质点对P点质点的库仑力合力竖直向下，B处质点对P点质点的库仑力如图所示，质点所受电场力有水平分量，故A错误； B．质点在P点竖直方向的力的大小为 水平方向的力的大小为 图中 质点所受电场力方向与竖直方向夹角正切等于，故B错误； CD．质点在P恰好处于平衡状态，满足，三个固定带电质点到P点距离设为r，则， 联立解得，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，质量为的小环套在竖直杆上，通过不可伸长的轻绳跨过轻小定滑轮与质量也为的物体相连。点为杆上与定滑轮等高的点，杆上点和点分别在点的上方和下方且到点距离相等，。将小环从点由静止释放，不计一切摩擦，已知绳始终绷紧，重力加速度大小为。在小环下降过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小环从到的过程中，小环的机械能守恒 B. 小环从到的过程中，物体的机械能先增大后减小 C. 小环到达点时，物体的速度最大 D. 小环到达点时，物体的动能小于 【答案】D 【解析】 【详解】AB．机械能的变化取决于除重力以外的其余外力做的功，也就是绳子拉力做的功，小环从到的过程中，绳子拉力对做正功，的机械能增大；小环从到的过程中，物体先下降后升高，绳子拉力对先做负功后做正功，的机械能先减小后增大，故AB错误； C．小环从到的过程中，当小环运动到点时，速度方向向下，与绳垂直，沿绳方向速度为零，所以此时物体的速度为0，故C错误； D．根据从到过程中机械能守恒可知，根据关联速度可知，即小环的速度大于物体的速度，所以，故D正确。 故选D 。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，错选得0分。 8. 某质量分布均匀的星球质量为M，半径为R。卫星A绕其做半径为3R的匀速圆周运动，某时刻卫星通过喷气变轨至虚线所示的椭圆轨道，近地点到星球中心的距离为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在圆轨道上运行时的速度为 B. 卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1 C. 卫星在椭圆轨道上运行的周期与圆轨道上的周期相同 D. 卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道 【答案】BD 【解析】 【详解】A．飞船在圆轨道上运行时，根据万有引力提供向心力 解得卫星在圆轨道上运行时的速度为，故A错误； B．卫星在椭圆轨道运动时，设远“地”点和近“地”点的速度分别为vA、vB，根据开普勒第二定律 可得卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1，故B正确； C．卫星在椭圆轨道运动时，根据几何关系可知其半长轴为 根据开普勒第三定律 所以圆轨道的周期大，故C错误； D．根据卫星变轨原理可知，卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道，故D正确。 故选BD。 9. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于点。下列说法正确的是（ ） A. 两点电荷可能是同种带正电的点电荷 B. A点的电势高于点的电势 C. 电子沿虚线运动的过程中机械能守恒 D. 电子运动到点时电势能最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据电荷间等势面的分布情况可知两点电荷是同种电荷，又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断电子一直受到排斥的力，故可知两点电荷为负电荷，故A错误； B．因为两点电荷是负电荷，电场线由无穷远处指向负电荷，沿电场线方向电势降低，故可知A点的电势高于B点的电势，故B正确； C．根据电子的运动轨迹和电场线的方向可知由M到P静电力做负功，由P到N静电力做正功，则电子沿虚线运动的过程中机械能先减小后增加，故C错误； D．电子从M到P电势能增加，从P到N电势能减小，故电子运动到P点时电势能最大，故D正确。 故选BD。 10. 618购物狂欢节后，快递物流就迎来了高峰期，由于包裹数量庞大，传送带在分拣的时候就代替了大量的劳动力。如图甲所示，倾斜传送带与水平方向间的夹角为30°，在电动机的带动下顺时针匀速转动。现将一质量m=1kg的货物无初速地放在传送带底端的A点，货物从A到B的运动过程中机械能E随高度h变化的图像如图乙所示，设A点所在平面为零势能面。可认为货物与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 传送带匀速转动的速度v=5m/s B. 货物与传送带间动摩擦因数 C. 货物与传送带间的摩擦生热Q=36.5J D. 货物从A到B，电动机多做的功W=100J 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图可知h=2.5m时，货物与传送带共速，且 解得传送带速度v=5m/s，故A正确； B．机械能的变化量对应的是除重力以外的其他力做功，即共速前 则第一段的斜率 解得，故B正确； C．第一段货物的加速度 货物和传送带达到共速的时间 传送带的位移 货物沿斜面的位移 则摩擦生热 共速后货物与传送带一起匀速，无摩擦生热，故C错误； D．货物从A到B，电动机多做的功，故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图所示，用重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究恒力做功与速度变化”的实验。 在该实验中备有下列器材： A．天平 B．打点计时器 C．秒表 D．低压交流电源 E．纸带 F．重物、小车、细线 G．带定滑轮的薄木板 （1）其中多余的器材是_____（填字母代号），缺少的器材是_____； （2）关于该实验，下列说法中正确的是_____； A. 应调节定滑轮的高度使细线与木板平行 B. 重物质量应远大于小车质量 C. 平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角 D. 平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角 （3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为。在纸带上依次取若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为。测得间的距离分别为，测出重物的质量，重力加速度为，如图所示： 从打点到打点的过程中，拉力对小车做的功_____，打点时小车的速度_____； （4）通过计算得到多个计数点的速度和到点处对应的位移，并计算重物做的功，以为纵坐标，为横坐标，利用实验数据作出如图所示的图像。由图可得小车速度的平方与拉力做的功成_____关系。 【答案】（1） ①. C ②. 毫米刻度尺 （2）AC （3） ①. ②. （4）正比 【解析】 【小问1详解】 [1]打点计时器的作用是计时，不需要秒表，故多余的器材是C。 [2]测量点与点之间的距离要用毫米刻度尺，故缺少的器材是毫米刻度尺。 【小问2详解】 A．实验中调整定滑轮高度，使细绳与木板平行，这样能使细绳对小车的拉力等于它受的合力，故A正确； B．实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为，故B错误； CD．纸带上打出的点越来越密，表明小车做减速运动，摩擦力平衡不够，这时需要垫高木板一端，使斜面倾角增大，直到打出的点均匀为止，同理可知，点越来越疏，就应调小斜面倾角，故C正确，D错误。 故选AC。 【小问3详解】 [1]从A到D的过程中，拉力做的功为。 [2]D点的速度。 【小问4详解】 由图可得小车速度的平方与拉力所做的功成正比关系。 12. 某实验小组利用如图所示装置研究系统机械能守恒定律。装置中固定有两个光滑的定滑轮，含挡光片的重物A和重物B通过一根绕过定滑轮的轻绳相连，重物A右侧铁架台上固定有一光电门，光电门水平放置，与重物A间高度差为h，重力加速度为g，挡光片的宽度为d。 （1）重物A、B间的轻绳伸直后，将重物由静止释放，重物A向下运动，测得挡光片的挡光时间为t，则重物A通过光电门时的速度________； （2）在误差允许的范围内，如果满足________（用、、h、d、t、g表示）关系，说明A、B系统机械能守恒； （3）关于实验过程及操作，以下说法正确的是________； A. 重物A的质量必须远大于重物B的质量 B. 实验中重物A的初始位置与光电门间的高度h应适当大一些 C. 重物应尽量选用质量大、密度大的金属 D. 实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量，这个误差属于偶然误差 （4）改变重物A到光电门的下落高度h，以h为横轴，以________（选填“”或者“”）为纵轴，若图像为一条过原点的直线，也可说明A、B系统机械能守恒。 【答案】（1） （2） （3）BC （4） 【解析】 【小问1详解】 重物A通过光电门时的速度 【小问2详解】 若系统机械能守恒则满足 即 【小问3详解】 A．为了使得A向下运动，则重物A的质量大于重物B的质量，但是不必远大于，选项A错误； B．实验中重物A的初始位置与光电门间的高度h应适当大一些，可减小实验误差，选项B正确； C．重物应尽量选用质量大、密度大的金属，减小空气阻力的影响，选项C正确； D．实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量，这是由于空气阻力的影响，这个误差属于系统误差，选项D错误。 故选BC。 【小问4详解】 根据 可得 则以h为横轴，以为纵轴，若图像为一条过原点的直线，也可说明A、B系统机械能守恒。 13. 汽车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要交通工具。如图所示，已知某汽车的质量为，额定功率为，该汽车在坡度为（）的长直公路上从静止开始以的牵引力启动，行驶，运动中所受阻力大小恒为车重力的0.1倍，取，求： （1）汽车所能达到的最大速度； （2）汽车能保持匀加速运动的最长时间； （3）汽车在匀加速运动的过程中发动机做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车在坡路上行驶，所受阻力分为两部分，即 当时，速度最大，则有 代入数据解得 【小问2详解】 当汽车以恒定的牵引力启动，根据牛顿第二定律可得 又 当时，汽车输出功率不再增大，此时有 代入数据解得 【小问3详解】 汽车在匀加速运动过程中的位移 发动机做的功 代入数据可得 14. 如图所示，一质量为、带电荷量大小为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，悬点为，细线长度，小球可视为质点，假设电场范围足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为。已知小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取。 （1）求电场强度的大小； （2）若在某时刻将细线突然剪断，且匀强电场的方向变为水平向左，求从剪断细线到小球经过点正下方所用时间和其电势能的变化量。 【答案】（1） （2），电势能减小 【解析】 【小问1详解】 由平衡条件得小球所受电场力 代入数据解得 【小问2详解】 细线剪断后，小球所受合力 根据牛顿第二定律，小球的加速度 由几何关系可知小球运动的位移 根据 解得 小球运动过程中电场力做功 由电场力做功与电势能变化之间的关系 故其电势能减小0.045J 15. 如图所示，长木板B静止在光滑的水平面上，时刻，给长木板施加水平向右的外力F的同时，小物块A以向右的初速度滑上长木板的左端已知小物块A的质量，长木板B的质量，A、B间的动摩擦因数，小物块A可看作质点，重力加速度。已知：时，A、B间的摩擦生热均为；时，A、B间的摩擦生热为。求： （1）长木板B的长度L； （2）A的初速度的大小； （3）时，A、B间的摩擦生热Q的大小。 【答案】（1）2m （2）4m/s （3）3.2J 【解析】 【小问1详解】 由时，A、B间的摩擦生热均为；时，A、B间的摩擦生热为可知，当时，物块A从长木板B的右端滑出，则有 解得 【小问2详解】 当时，物块A恰好到长木板B的右端共速，对物块A有 对长木板B有 根据运动学关系有， 联立解得 【小问3详解】 时，共速前对长木板B有 解得 共速时有 解得共速前用时 共速前AB相对位移 此后B比A快，A从左侧掉下，所以相对位移大小为 A、B间的摩擦生热的大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ NT20名校联合体高一年级期末考试 物理（四） 注意事项： 1．本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 在物理学史上，开普勒和牛顿为天体运动的研究奠定了重要基础。下列关于他们贡献的描述中正确的是（　　） A. 牛顿通过分析第谷的观测数据，总结出行星绕太阳运动的轨道是椭圆 B. 开普勒提出行星与太阳间的引力大小与二者距离的平方成反比 C. 牛顿的万有引力定律表明，行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方成正比 D. 开普勒发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，而牛顿通过引力定律解释了这一现象的原因 2. 如图所示，卫星a在赤道上空绕地球做匀速圆周运动，角速度为ω，对地张角。地球（视为质量分布均匀的球体）的半径为R，引力常量为G，球的体积公式为，其中r为球的半径。万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 卫星的线速度 B. 根据题目数据可求出卫星的质量 C. 地球的质量为 D. 地球的密度为 3. 云室中有A、B两个点电荷，其周围的电场线分布如图所示。通过云室观察到一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹为曲线ab，a为两点电荷连线中垂线上的点、b为两点电荷连线上的点。下列说法正确的是（　　） A. A、B两个点电荷是等量异种电荷 B. a、b两点的电场强度和电势关系为， C. 带电粒子在a点的加速度比在b点大 D. 带电粒子在a点的电势能比在b点大 4. 近年来，高空抛物现象时有发生，危害巨大，如一枚30g的鸡蛋从18楼抛下，能砸破人的头骨。若将一质量为m的乒乓球从足够高的窗口由静止释放，下落过程中，乒乓球所受空气阻力与下落的速度成正比关系（，k为常数），已知乒乓球可看作质点，且在落地前已达到匀速，则乒乓球下落过程中其所受合外力做功的功率P随速率v变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 范德格拉夫静电加速器结构如图所示，其工作原理是先通过传送带将正电荷传送到金属球壳（电荷在金属球壳上均匀分布），使金属球与地面间产生几百万伏的高压，然后利用高压给绝缘管中的带电粒子加速。在加速管顶端A点无初速度释放一带电粒子，粒子经过B、C两点到达管底（B为AC中点）。不计粒子重力，仅考虑球壳产生电场的影响，下列说法正确的是（　　） A. 释放的粒子带负电 B. 粒子从B点到C点的过程中电势能增大 C. 粒子在AC之间做匀加速直线运动 D. 粒子在AB间的动能变化量比BC间的大 6. 一个半径为R=2m的绝缘圆环固定在距地面高d=1m的水平面内，互相垂直的两条直径AB、CD两端分别固定四个带电荷量均为的质点（忽略重力）。现把A处的质点取下放在圆心正下方地面上的P点，所带电量不变，质点恰好处于平衡状态。若质点与地面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 带电质点在P点所受的电场力方向竖直向下 B. 带电质点在P点所受的电场力方向与竖直方向夹角的正切值等于2 C. 带电质点与地面的摩擦因数为 D. 带电质点与地面的摩擦因数为 7. 如图所示，质量为的小环套在竖直杆上，通过不可伸长的轻绳跨过轻小定滑轮与质量也为的物体相连。点为杆上与定滑轮等高的点，杆上点和点分别在点的上方和下方且到点距离相等，。将小环从点由静止释放，不计一切摩擦，已知绳始终绷紧，重力加速度大小为。在小环下降过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小环从到的过程中，小环的机械能守恒 B. 小环从到的过程中，物体的机械能先增大后减小 C. 小环到达点时，物体的速度最大 D. 小环到达点时，物体的动能小于 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，错选得0分。 8. 某质量分布均匀的星球质量为M，半径为R。卫星A绕其做半径为3R的匀速圆周运动，某时刻卫星通过喷气变轨至虚线所示的椭圆轨道，近地点到星球中心的距离为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在圆轨道上运行时的速度为 B. 卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1 C. 卫星在椭圆轨道上运行的周期与圆轨道上的周期相同 D. 卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道 9. 两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面间的电势差相等。虚线是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于点。下列说法正确的是（ ） A. 两点电荷可能是同种带正电的点电荷 B. A点的电势高于点的电势 C. 电子沿虚线运动的过程中机械能守恒 D. 电子运动到点时电势能最大 10. 618购物狂欢节后，快递物流就迎来了高峰期，由于包裹数量庞大，传送带在分拣的时候就代替了大量的劳动力。如图甲所示，倾斜传送带与水平方向间的夹角为30°，在电动机的带动下顺时针匀速转动。现将一质量m=1kg的货物无初速地放在传送带底端的A点，货物从A到B的运动过程中机械能E随高度h变化的图像如图乙所示，设A点所在平面为零势能面。可认为货物与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 传送带匀速转动的速度v=5m/s B. 货物与传送带间动摩擦因数 C. 货物与传送带间的摩擦生热Q=36.5J D. 货物从A到B，电动机多做的功W=100J 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图所示，用重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究恒力做功与速度变化”的实验。 在该实验中备有下列器材： A．天平 B．打点计时器 C．秒表 D．低压交流电源 E．纸带 F．重物、小车、细线 G．带定滑轮的薄木板 （1）其中多余的器材是_____（填字母代号），缺少的器材是_____； （2）关于该实验，下列说法中正确的是_____； A. 应调节定滑轮的高度使细线与木板平行 B. 重物质量应远大于小车质量 C. 平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越密，就应调大斜面倾角 D. 平衡摩擦力时，若纸带上打出的点越来越疏，就应调大斜面倾角 （3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为。在纸带上依次取若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为。测得间的距离分别为，测出重物的质量，重力加速度为，如图所示： 从打点到打点的过程中，拉力对小车做的功_____，打点时小车的速度_____； （4）通过计算得到多个计数点的速度和到点处对应的位移，并计算重物做的功，以为纵坐标，为横坐标，利用实验数据作出如图所示的图像。由图可得小车速度的平方与拉力做的功成_____关系。 12. 某实验小组利用如图所示装置研究系统机械能守恒定律。装置中固定有两个光滑的定滑轮，含挡光片的重物A和重物B通过一根绕过定滑轮的轻绳相连，重物A右侧铁架台上固定有一光电门，光电门水平放置，与重物A间高度差为h，重力加速度为g，挡光片的宽度为d。 （1）重物A、B间的轻绳伸直后，将重物由静止释放，重物A向下运动，测得挡光片的挡光时间为t，则重物A通过光电门时的速度________； （2）在误差允许的范围内，如果满足________（用、、h、d、t、g表示）关系，说明A、B系统机械能守恒； （3）关于实验过程及操作，以下说法正确的是________； A. 重物A的质量必须远大于重物B的质量 B. 实验中重物A的初始位置与光电门间的高度h应适当大一些 C. 重物应尽量选用质量大、密度大的金属 D. 实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量，这个误差属于偶然误差 （4）改变重物A到光电门的下落高度h，以h为横轴，以________（选填“”或者“”）为纵轴，若图像为一条过原点的直线，也可说明A、B系统机械能守恒。 13. 汽车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要交通工具。如图所示，已知某汽车的质量为，额定功率为，该汽车在坡度为（）的长直公路上从静止开始以的牵引力启动，行驶，运动中所受阻力大小恒为车重力的0.1倍，取，求： （1）汽车所能达到的最大速度； （2）汽车能保持匀加速运动的最长时间； （3）汽车在匀加速运动的过程中发动机做的功。 14. 如图所示，一质量为、带电荷量大小为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，悬点为，细线长度，小球可视为质点，假设电场范围足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为。已知小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取。 （1）求电场强度的大小； （2）若在某时刻将细线突然剪断，且匀强电场的方向变为水平向左，求从剪断细线到小球经过点正下方所用时间和其电势能的变化量。 15. 如图所示，长木板B静止在光滑的水平面上，时刻，给长木板施加水平向右的外力F的同时，小物块A以向右的初速度滑上长木板的左端已知小物块A的质量，长木板B的质量，A、B间的动摩擦因数，小物块A可看作质点，重力加速度。已知：时，A、B间的摩擦生热均为；时，A、B间的摩擦生热为。求： （1）长木板B的长度L； （2）A的初速度的大小； （3）时，A、B间的摩擦生热Q的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $