精品解析：山西省运城市2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

运城市2024-2025学年第二学期期末调研测试 高一物理试题 本试题满分100分，考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上。 注意事项： 1、答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。 2、答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4、保持卡面清洁，不折叠，不破损。 一、单项选择题（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. 关于下面四幅插图，以下说法正确的是（　　） A. 甲图中，将同一物体沿不同路径从点移动到点，重力做功不相同 B. 乙图中，两小球不可能同时落地 C. 丙图中，若物块A、B均随水平圆盘一起做匀速圆周运动，半径，质量，则A、B所受摩擦力大小相等 D. 丁图中，火车转弯小于规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用 2. 一个物体在光滑水平面上运动，当物体运动到点时，受到向前偏左（沿着物体运动方向观测，下同）的合力作用，如图所示。到达点时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同。到达点时，合力的方向又突然改为向前偏右，物体最终到达点。则物体由点至点的运动轨迹可能为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，两平行河岸的间距为d，水流速度v水大小恒定且方向沿着河岸向右，一条小船从河岸A渡到河岸B，船在静水中的速度v静与垂直河岸方向的夹角为θ，船的实际速度v与河岸A的夹角也为θ，下列说法正确的是（　　） A. v与v静的关系为 B. 小船渡河时间为 C. 小船渡河位移为 D. v水与v的关系为 4. 华为mate60实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现通话。如图所示，三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为，地球的半径为，地球表面重力加速度为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小相等 B. 三颗通信卫星的线速度比地球的第一宇宙速度大 C. 要能实现全球通信，卫星离地高度至少为 D. 其中一颗质量为的通信卫星的动能为 5. 人工智能技术正加速与实体场景深度融合，一无人快递配送车在测试时，以恒定的加速度由静止匀加速启动，达到额定功率后保持恒定功率行驶至最大速度，该过程的图像用图线①表示。若以加速度由静止匀加速启动，其他条件不变，其图像用图线②表示，两次测试过程中配送车所受阻力相同且恒定，则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，长木板A静止在光滑水平面上，某时刻一可视为质点的小物块B从A的左端以初速度滑上长木板，恰好运动到A的右端时两者相对静止。已知A的质量为1kg，B的质量为2kg，AB间动摩擦因数为0.2，设该过程中，长木板A的动能增加量为，小物块B的动能减少量为，A、B间摩擦产生的热量为，取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 物块B克服阻力做的功与木板A获得的动能相等 B. 阻力对物块B做的功与物块B减少的动能相等 C. 若，，则木板A至少长为 D. 若，则 7. 如图所示，圆柱形的容器内有若干个长度不同、粗糙程度相同的直轨道，它们的下端均固定于容器底部圆心，上端固定在容器侧壁上。若相同的小球以同样的速率，从点沿各轨道同时向上运动。在它们向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 各小球重力势能相等的位置不在同一水平面上 B. 当摩擦产生的热量相等时，各小球处于同一圆柱面上 C. 各小球动能相等的位置在同一水平面上 D. 各小球在向上运动的同一时刻，均处于同一球面上 二、多项选择题（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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 取一根稍长的细杆，一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛或纸片做成尾翼，这样就得到了一个能够显示曲线运动方向的“飞镖”。如图所示，在空旷的水平地面上，小明从同一抛出点先后两次以不同的投射角，将飞镖斜向上抛出，每次抛出的速度大小相等，第一次飞镖落在点，第二次落在点，两次的运动轨迹在同一竖直面内，其中，忽略空气阻力，则（　　） A. 两次飞镖落地时速度相同 B. 第一次飞镖在运动过程中的最小速度大于第二次飞镖在运动过程中的最小速度 C. 两次运动过程中飞镖的动能增加量相同 D. 两次飞镖落地时重力的瞬时功率相同 9. 质量为m的小球分别在真空中与油中从静止开始下落相同的高度h，所需的时间不一样。若在真空中小球下落的时间为t，在油中小球下落因阻力f而产生的热量Q=fh，重力加速度为g，小球在油中受到的阻力f大小恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小球在油中运动合力做的功为 B. 小球在油中运动阻力f做的功为Q C. 小球在油中运动时减少的重力势能转化为动能 D. 小球在真空中运动重力的平均功率为 请在10、11两小题中任选一小题作答。 10. 点电荷、固定在同一水平线上，电荷量均为，两电荷间的距离为，中垂线上、两点关于点对称。一电子从点由静止释放，已知静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 从到，电子速度一直增大，电子所受电场力也一直增大 B. 电子自点释放后，将以点为中心做往复运动 C. 点的电场强度大小可能为 D. 若，在点给电子垂直纸面向里、大小为的速度，则电子做匀速圆周运动 11. “天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，神舟十六号航天员在梦天实验舱内进行授课。其中一个实验如图所示，质量为0.1kg的小球A以某一初速度向左运动，与静止悬浮在空中的质量为0.5kg的小球B发生正碰，碰撞后小球A向右反弹，当A向右移动2格的长度时，小球B向左移动1格的长度。已知背景板上小方格的边长相等，忽略舱内空气阻力的影响，则（　　） A. 碰撞前后小球A、B的动量变化量相同 B. 小球A碰撞前后的速度大小之比为3:2 C. 碰撞前后，小球A、B组成的系统动能减少 D. 小球A、B的碰撞为弹性碰撞 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 12. 某实验小组用如图甲所示的装置来探究小球做匀速圆周运动时所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中______的方法。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）在探究向心力F与角速度的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______（填选项前的字母）。 A. B. C. D. （3）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中AB是固定在竖直转轴上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为L； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r； ③启动电动机，使凹槽AB绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度______（用L、d、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小F与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量______kg。（结果保留2位有效数字） 13. 某同学利用图甲装置探究机械能守恒定律，已知重力加速度为。 实验主要步骤如下： （1）用毫米刻度尺测量遮光条的宽度，读数如图乙所示，则遮光条的宽度_______cm； （2）用天平测量滑块与遮光条的总质量以及钩码的质量； （3）把气垫导轨调节成水平状态； （4）将带有遮光条的滑块放在气垫导轨上，用跨过光滑定滑轮的轻绳连接滑块和钩码； （5）将滑块由气垫导轨的左侧某个位置由静止释放，通过刻度尺读出滑块与遮光条的重心与光电门之间的距离以及遮光条通过光电门的挡光时间，则滑块经过光电门时的速度_________。在上述过程中，钩码减少的重力势能为_________，系统增加的动能为___________；（以上均用题中已知物理量的字母表示） （6）改变滑块释放点与光电门之间的距离，多次实验，并根据测得的多组数据绘制图像，若该图线的斜率________，可表明钩码下落过程中，系统机械能守恒（用题中已知物理量的字母表示）。 14. 如图所示，一个质量为的物体，初速度，受到与水平方向成角斜向下方的推力作用，在水平地面上移动了距离后撤去推力，此后物体又滑行了一段距离后停止运动。物体与地面间的动摩擦因数，取，求： （1）推力对物体做的功； （2）撤去后物体还能向前滑行的距离。 15. 如图所示，半径为R = 10m的光滑圆弧面AB与传送带BC平滑连接（圆弧的圆心在B的正下方），传送带以v = 8m/s的速度逆时针匀速运动，A、B两点的水平距离为d = 6m，竖直高度差h = 2m。质量为3kg的物块（物块可看作质点）在水平恒力作用下从A点由静止运动到B点，物块在B点处时撤去水平恒力，此时物块对圆弧面的压力恰为零。物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带长16m，重力加速度为g = 10m/s2，求： （1）水平恒力F的大小； （2）物块与传送带之间摩擦产生的热量（可用根号表示）。 16. 如图所示，倾角的斜面长为，通过平滑的小圆弧与水平直轨道连接，、为两段竖直放置的四分之一圆管，两管相切于处、半径均为。右侧有一倾角的光滑斜面固定在水平地面上。一质量为，可视为质点的小物块从斜面顶端由静止释放，经轨道从处水平飞出后，恰能从点平行方向飞入斜面。小物块与斜面的动摩擦因数，与段摩擦不计，重力加速度取10m/s2，，，求： （1）小物块到达点时对轨道的压力大小； （2）点与点之间的距离； （3）若斜面上距离点的点下方有一段长度可调的粗糙部分，其调节范围为，与小物块间的动摩擦因数，斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧始终在弹性限度内，且不与粗糙部分重叠，求小物块在段上运动的总路程与长度的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 运城市2024-2025学年第二学期期末调研测试 高一物理试题 本试题满分100分，考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上。 注意事项： 1、答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。 2、答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4、保持卡面清洁，不折叠，不破损。 一、单项选择题（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. 关于下面四幅插图，以下说法正确的是（　　） A. 甲图中，将同一物体沿不同路径从点移动到点，重力做功不相同 B. 乙图中，两小球不可能同时落地 C. 丙图中，若物块A、B均随水平圆盘一起做匀速圆周运动，半径，质量，则A、B所受摩擦力大小相等 D. 丁图中，火车转弯小于规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据重力做功可知重力做功与路径无关，只与始末位置有关，故A错误； B．平抛运动竖直方向做自由落体运动，所以两个小球同时落地，故B错误； C．两个物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供向心力，则有 代入质量、半径关系可知A、B所受摩擦力大小相等，故C正确； D．火车转弯小于规定速度行驶时，铁轨对火车的支持力在水平方向的分力大于火车所需的向心力，则轮缘对内轨有侧向挤压作用来抵消部分力，故D错误。 故选C。 2. 一个物体在光滑水平面上运动，当物体运动到点时，受到向前偏左（沿着物体运动方向观测，下同）的合力作用，如图所示。到达点时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同。到达点时，合力的方向又突然改为向前偏右，物体最终到达点。则物体由点至点的运动轨迹可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体在O点受到向前偏左的合力F作用，则物体的加速度向前偏左，速度方向也向偏左方向改变，运动轨迹也偏左；物体在M点受到合力方向与运动方向相同，物体做直线运动；物体在N点受到向前偏右的合力作用，物体加速度向前偏右，速度方向向偏右方向改变，运动轨迹开始逐渐偏右，综上A符合题意。 故选A。 3. 如图所示，两平行河岸的间距为d，水流速度v水大小恒定且方向沿着河岸向右，一条小船从河岸A渡到河岸B，船在静水中的速度v静与垂直河岸方向的夹角为θ，船的实际速度v与河岸A的夹角也为θ，下列说法正确的是（　　） A. v与v静的关系为 B. 小船渡河时间为 C. 小船渡河位移为 D. v水与v的关系为 【答案】A 【解析】 【详解】AD．把v、v静分别沿着河岸和垂直河岸分解，由运动的独立性原理可得， 联立，解得，，故A正确；D错误； C．由几何关系可得小船渡河的位移，故C错误； B．小船渡河的时间 联立，解得，故B错误。 故选A。 4. 华为mate60实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现通话。如图所示，三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为，地球的半径为，地球表面重力加速度为，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小相等 B. 三颗通信卫星的线速度比地球的第一宇宙速度大 C. 要能实现全球通信，卫星离地高度至少为 D. 其中一颗质量为的通信卫星的动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力的公式 由于三颗通信卫星质量大小未知，因此不能确定三颗卫星所受地球万有引力大小的关系，故A错误； B．地球的第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，故三颗通信卫星的线速度比地球的第一宇宙速度小，故B错误； C．若恰能实现赤道全球通信时，此时这三颗卫星两两之间与地心连线的夹角为，每颗卫星与地心的连线和卫星与地表的切线以及地球与切点的连线恰好构成直角三角形，根据几何关系可知，此种情况下卫星到地心的距离为 则卫星离地高度至少为 故C错误； D．对质量为m的卫星有 黄金代换式有 根据卫星动能 联立解得 故D正确。 故选D。 5. 人工智能技术正加速与实体场景深度融合，一无人快递配送车在测试时，以恒定的加速度由静止匀加速启动，达到额定功率后保持恒定功率行驶至最大速度，该过程的图像用图线①表示。若以加速度由静止匀加速启动，其他条件不变，其图像用图线②表示，两次测试过程中配送车所受阻力相同且恒定，则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】无人快递配送车匀加速阶段，根据牛顿第二定律 可知，加速度大，则牵引力大；设额定功率为P，匀加速达到的最大速度为，最终速度为，则 因为第二次加速度大，则第二次牵引力大，所以第二次匀加速达到的最大速度小；前后两次阻力不变，则最终速度相同。 故选C。 6. 如图所示，长木板A静止在光滑水平面上，某时刻一可视为质点的小物块B从A的左端以初速度滑上长木板，恰好运动到A的右端时两者相对静止。已知A的质量为1kg，B的质量为2kg，AB间动摩擦因数为0.2，设该过程中，长木板A的动能增加量为，小物块B的动能减少量为，A、B间摩擦产生的热量为，取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　） A. 物块B克服阻力做的功与木板A获得的动能相等 B. 阻力对物块B做的功与物块B减少的动能相等 C. 若，，则木板A至少长为 D. 若，则 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动能定理可知，物体B克服阻力做的功与B的动能减少量相等，故A错误； B．阻力对物体B做负功，与减少的动能正负号不同，故B错误； C．有能量守恒定律，系统的动能减少量等于产生的热量，即 摩擦生热为 可求得 故C正确； D．地面光滑，AB组成的系统动量守恒，有 减小的动能转化为热量 可求得 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，圆柱形的容器内有若干个长度不同、粗糙程度相同的直轨道，它们的下端均固定于容器底部圆心，上端固定在容器侧壁上。若相同的小球以同样的速率，从点沿各轨道同时向上运动。在它们向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 各小球重力势能相等的位置不在同一水平面上 B. 当摩擦产生的热量相等时，各小球处于同一圆柱面上 C. 各小球动能相等的位置在同一水平面上 D. 各小球在向上运动的同一时刻，均处于同一球面上 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球开始时重力势能相同，可知各小球重力势能相等的位置在同一水平面上，故A错误； B．小球初始位置的机械能相等，当机械能相等时则克服摩擦力做功相等，而摩擦力做的功为 即此时各小球处于同一圆柱面上，因摩擦生热 可知当摩擦产生的热量相等时，各小球处于同一圆柱面上，故B正确； C．当小球到达同一水平面上时，设竖直高度为h，根据动能定理有 变形得 因小球初动能相同，质量相同，摩擦因数相同，但是倾角不同，则末动能不相同，故C错误； D．小球在时间内的位移 由于倾角不相同，所以在相同时间内发生的位移不同，故小球一定不在同一球面上，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 取一根稍长的细杆，一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛或纸片做成尾翼，这样就得到了一个能够显示曲线运动方向的“飞镖”。如图所示，在空旷的水平地面上，小明从同一抛出点先后两次以不同的投射角，将飞镖斜向上抛出，每次抛出的速度大小相等，第一次飞镖落在点，第二次落在点，两次的运动轨迹在同一竖直面内，其中，忽略空气阻力，则（　　） A. 两次飞镖落地时速度相同 B. 第一次飞镖在运动过程中的最小速度大于第二次飞镖在运动过程中的最小速度 C. 两次运动过程中飞镖的动能增加量相同 D. 两次飞镖落地时重力的瞬时功率相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．飞镖在空中运动，忽略空气阻力，机械能守恒，两次初速度相同，下降高度相同，故落地速度大小相同，但由题知方向不同，故A错误； B．飞镖运动过程中，速度最小时处于轨迹的最高点，此时的速度为水平分速度，做出两次抛飞镖运动的抛物线运动轨迹如图所示 由图可知第一次在空中上升的最大高度小，则在空中运动的时间短，又第一次运动的水平位移大，可知第一次抛飞镖的水平速度大，即第一次飞镖在运动过程中的最小速度大于第二次飞镖在运动过程中的最小速度，故B正确； C．两次飞镖初速度和落地速度大小相同，即两次初末动能相同，则动能增加量相同，故C正确； D．两次飞镖落地速度大小相同，有， 又因为α<β，得，故D错误。 故选BC。 9. 质量为m的小球分别在真空中与油中从静止开始下落相同的高度h，所需的时间不一样。若在真空中小球下落的时间为t，在油中小球下落因阻力f而产生的热量Q=fh，重力加速度为g，小球在油中受到的阻力f大小恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小球在油中运动合力做的功为 B. 小球在油中运动阻力f做的功为Q C. 小球在油中运动时减少的重力势能转化为动能 D. 小球在真空中运动重力的平均功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在真空中运动的小球做自由落体 所以小球在油中运动，合力做功，故A正确； B．小球在油中运动时阻力做功为−Q，故B错误； C．小球在油中运动减少的重力势能转化为动能和热量，故C错误； D．重力做功的平均功率，故D正确。 故选AD。 请在10、11两小题中任选一小题作答。 10. 点电荷、固定在同一水平线上，电荷量均为，两电荷间的距离为，中垂线上、两点关于点对称。一电子从点由静止释放，已知静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 从到，电子速度一直增大，电子所受电场力也一直增大 B. 电子自点释放后，将以点为中心做往复运动 C. 点的电场强度大小可能为 D. 若，在点给电子垂直纸面向里、大小为的速度，则电子做匀速圆周运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从到，电场强度可能先增大后减小，电子受电场力 电场力先增大后减小，电场力做正功，电子速度一直增大，A错误； B．电子在点释放，从到电场力做正功，从到电场力做负功，、关于对称，根据对称性，电子到点速度为0，然后返回，将以点为中心做往复运动，B正确； C．设到距离为x，、在点产生场强大小 根据平行四边形定则，点合场强，且 令，即 化简 假设，代入左边 若， 实际上通过数学求解可知，该等式无法成立，所以点的电场强度大小不可能为，C错误； D．若，点场强 电子做圆周运动，向心力由电场力提供，则 可得速度为 D正确。 故选BD。 11. “天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，神舟十六号航天员在梦天实验舱内进行授课。其中一个实验如图所示，质量为0.1kg的小球A以某一初速度向左运动，与静止悬浮在空中的质量为0.5kg的小球B发生正碰，碰撞后小球A向右反弹，当A向右移动2格的长度时，小球B向左移动1格的长度。已知背景板上小方格的边长相等，忽略舱内空气阻力的影响，则（　　） A. 碰撞前后小球A、B的动量变化量相同 B. 小球A碰撞前后的速度大小之比为3:2 C. 碰撞前后，小球A、B组成的系统动能减少 D. 小球A、B的碰撞为弹性碰撞 【答案】BD 【解析】 【详解】A．令碰撞前A的速度为，碰撞过程，根据动量守恒定律有 则有 可知，碰撞前后小球A、B的动量变化量大小相等，方向相反，故A错误； B．由于当A向右移动2格的长度时，小球B向左移动1格的长度，表明碰撞后A的速度大小等于B速度大小的两倍，结合上述有 解得，故B正确； CD．结合上述，碰撞前 碰撞后系统 可知，碰撞前后，小球A、B组成的系统动能不变，小球A、B的碰撞为弹性碰撞，故C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 12. 某实验小组用如图甲所示的装置来探究小球做匀速圆周运动时所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中______的方法。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）在探究向心力F与角速度的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______（填选项前的字母）。 A. B. C. D. （3）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中AB是固定在竖直转轴上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为L； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r； ③启动电动机，使凹槽AB绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度______（用L、d、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小F与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量______kg。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）C （2）B （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中控制变量法的方法，故选C。 【小问2详解】 在探究向心力F与角速度的关系时，两个小球所受向心力之比为，根据 可知角速度之比为1:3；与皮带连接的两个变速塔轮边缘的线速度相等，根据 v=ωR 可知两个变速塔轮边缘的半径之比为3:1，故选B。 【小问3详解】 （a）[1]小钢球转动的角速度 （b）[2]根据 由图像可知 解得 m=0.30kg 13. 某同学利用图甲装置探究机械能守恒定律，已知重力加速度为。 实验主要步骤如下： （1）用毫米刻度尺测量遮光条的宽度，读数如图乙所示，则遮光条的宽度_______cm； （2）用天平测量滑块与遮光条的总质量以及钩码的质量； （3）把气垫导轨调节成水平状态； （4）将带有遮光条的滑块放在气垫导轨上，用跨过光滑定滑轮的轻绳连接滑块和钩码； （5）将滑块由气垫导轨的左侧某个位置由静止释放，通过刻度尺读出滑块与遮光条的重心与光电门之间的距离以及遮光条通过光电门的挡光时间，则滑块经过光电门时的速度_________。在上述过程中，钩码减少的重力势能为_________，系统增加的动能为___________；（以上均用题中已知物理量的字母表示） （6）改变滑块释放点与光电门之间的距离，多次实验，并根据测得的多组数据绘制图像，若该图线的斜率________，可表明钩码下落过程中，系统机械能守恒（用题中已知物理量的字母表示）。 【答案】 ①. 1.44##1.45##1.46 ②. ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]刻度尺最小刻度为1mm，则遮光条的宽度1.45cm； （2）[2]滑块经过光电门时的速度 [3]在上述过程中，钩码减少的重力势能为 [4]系统增加的动能为 （3）[5]若机械能守恒则满足 即 则若该图线的斜率 可表明钩码下落过程中，系统机械能守恒。 14. 如图所示，一个质量为的物体，初速度，受到与水平方向成角斜向下方的推力作用，在水平地面上移动了距离后撤去推力，此后物体又滑行了一段距离后停止运动。物体与地面间的动摩擦因数，取，求： （1）推力对物体做的功； （2）撤去后物体还能向前滑行的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据恒力做功公式得 解得推力对物体做的功 【小问2详解】 物体受作用时 物体运动的整个过程中 解得撤去后物体还能向前滑行 15. 如图所示，半径为R = 10m的光滑圆弧面AB与传送带BC平滑连接（圆弧的圆心在B的正下方），传送带以v = 8m/s的速度逆时针匀速运动，A、B两点的水平距离为d = 6m，竖直高度差h = 2m。质量为3kg的物块（物块可看作质点）在水平恒力作用下从A点由静止运动到B点，物块在B点处时撤去水平恒力，此时物块对圆弧面的压力恰为零。物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带长16m，重力加速度为g = 10m/s2，求： （1）水平恒力F的大小； （2）物块与传送带之间摩擦产生的热量（可用根号表示）。 【答案】（1）F = 35N （2）192J 【解析】 【小问1详解】 依题意，物块在B点有 物块从A至B，由动能定理有 解得F = 35N，vB = 10m/s 【小问2详解】 若物块可在传送带上匀减速至零，由牛顿第二定律 由运动学公式 解得 因，故物块减速至传送带右端时速度仍不为零。 设物块在传送带上运动历时为，则有 此过程中传送带的位移为 物块相对传送带的位移为 物块与传送带之间摩擦产生的热量 解得。 16. 如图所示，倾角的斜面长为，通过平滑的小圆弧与水平直轨道连接，、为两段竖直放置的四分之一圆管，两管相切于处、半径均为。右侧有一倾角的光滑斜面固定在水平地面上。一质量为，可视为质点的小物块从斜面顶端由静止释放，经轨道从处水平飞出后，恰能从点平行方向飞入斜面。小物块与斜面的动摩擦因数，与段摩擦不计，重力加速度取10m/s2，，，求： （1）小物块到达点时对轨道的压力大小； （2）点与点之间的距离； （3）若斜面上距离点的点下方有一段长度可调的粗糙部分，其调节范围为，与小物块间的动摩擦因数，斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧始终在弹性限度内，且不与粗糙部分重叠，求小物块在段上运动的总路程与长度的关系式。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块从A至D，由动能定理得 在D点由牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知 因此 【小问2详解】 物块从D至E，由动能定理得 在点有 物块从到做平抛运动，则，，， 得 【小问3详解】 由（2）可得 若经过一次反弹恰能回到点，则有 解得 所以当时 当时，小物块冲不出点； 又，故小物块在斜面上多次往复运动，最终在点与弹簧最短处之间往复运动，由动能定理得 所以解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $