精品解析：山东省聊城市阳谷县第二中学2024-2025学年高一下学期期末物理模拟试卷

2024-2025学年高一下学期期末物理模拟试卷2025.7 时间：90分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在物理学的发展历程中，众多科学家的贡献起到了关键性的作用，为人类对自然界的理解和探索提供了坚实的基础。下列说法符合史实的是（　　） A. 法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷的值 B. 牛顿建立了万有引力定律理论，“月一地检验”可进一步验证其正确性 C. 卡文迪什通过扭秤实验测量了静电力常量 D. 20世纪初，相对论和量子力学的建立说明经典力学已经没有研究和应用的价值 【答案】B 【解析】 【详解】A．密立根通过油滴实验精确测定了元电荷的值，故A错误； B．“月一地检验”是牛顿根据物体的相互作用分析地上物体间的相互作用力与天体间的相互作用力的关系的重要实验，进而总结出了万有引力定律，把天上的物体与地上的物体的相互作用统一了起来，“月-地检验”第一次检验了万有引力定律的正确性，故B正确； C．卡文迪什通过扭秤实验测量了引力常量，库仑测量了静电力常量，故C错误； D．相对论和量子力学的提出，没有否定经典力学，经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形，对于高速、微观的情形经典力学不适用，故D错误。 故选B。 2. 北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ） A. 周期大 B. 线速度大 C. 角速度大 D. 加速度大 【答案】A 【解析】 【详解】卫星有万有引力提供向心力有 可解得 可知半径越大线速度，角速度，加速度都越小，周期越大；故与近地卫星相比，地球静止轨道卫星周期大，故A正确，BCD错误 故选A。 3. 点电荷A、B是带电量Q的正电荷，C、D是带电量为Q的负电荷，它们处在一个矩形的四个顶点上．它们产生的静电场的等势如图虚线所示，在电场中对称地有一个正方形abcd（与ABCD共面）如图实线所示，O点为正方形和矩形的中心，则下列说法错误的是（ ） A. 取无穷远处电势为零，则O点电势等于零 B. b、d两点场强相等，b点的电势高于d的电势 C. 将电子沿正方形路径a→d→c移动，电场力先做负功，后做正功 D. 将电子沿正方形路径c→b→a移动，电场力先做负功，后做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，过O点的等势面可以延伸到无穷远，则O点的电势和无穷远的电势相等，取无穷远处电势为零，则O点电势等于零，A正确，不符合题意； B．根据对称性可知，b、d两点的场强相等，b、d两点间的电场线由b指向d，所以b点的电势高于d点的电势，B正确，不符合题意； C．ad间电势差正值，而dc间电势差为负值，由W=qU可得电场力先做负功，后做正功，C正确，不符合题意； D．cb间电势差为负值，而ba间电势差为正值，由W=qU可得电场力先做正功，后做负功，D错误，符合题意。 本题选错误的，故选D。 4. 小李同学设计了一个如图所示的电容式风力传感器。将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（　　） A. 电容器电容变小 B. 极板间电场强度变大 C. 极板间电压变小 D. 静电计指针张角越大，风力越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 在受到风力作用时，d减小，则电容器电容变大，故A错误； B．极板间电场强度 可知极板间电场强度不变，故B错误； C．极板上电荷量保持不变，极板间电压 电容器电容变大，则极板间电压变小，故C正确； D．风力越小，d越大，电容器电容越小，极板间电压越大，静电计指针张角越大，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立x坐标轴，则坐标轴上O~x2间各点的电势分布如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 在O间，电场强度先减小后增大 B. 在O间，电场强度方向没有发生变化 C. 若一负电荷从O点运动到点，电势能逐渐减小 D. 一正电荷从O点由静止释放，仅受电场力作用，则其在O间一直做匀加速运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．图乙的斜率表示电场强度，从图上可以看出斜率先变大后变小，所以电场强度先变大后变小，故A错误； B．在O间可以看出，电势逐渐降低，电场强度的方向从高电势指向低电势，所以场强方向沿x轴正方向，故B正确； C．对负电荷来说，电势越低，电势能越大，所以从O点运动到x2点，负电荷的电势能逐渐增大，故C错误； D．由在O之间图线的斜率不是定值可知，电场是非匀强电场，所以电荷受电场力是变力，电荷要做变加速运动，故D错误。 故选B。 6. 假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由万有引力定律可知，设质量为的物体在两极处 在地球的赤道上 地球的质量 联立三式可得 故选B。 7. 质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中 G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 可得质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时的动能为 结合题意，此时卫星的机械能 根据能量守恒定律，该卫星因摩擦而产生的热量等于卫星损失的机械能，所以 故选C。 8. 如图所示，A、B两小球由绕过轻质光滑定滑轮的细线相连，A放在固定的倾角为30°的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，使细线恰好伸直，保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知B、C的质量均为m，重力加速度为g。松手后A由静止开始沿斜面下滑，当A速度最大时C恰好离开地面，则A下滑的最大速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对A、B整体，由平衡条件可得 F为此时弹簧的弹力，因此时C恰好离开地面，则有 联立解得 C恰好离开地面时，对C则有 解得 此时A、B有最大速度，且A、B速度大小相等。开始时系统静止，弹簧被压缩，绳上无拉力，对B则有 解得 从释放A到C恰好离开地面的运动中，弹簧的弹性势能变化量是零，在此运动中A、B、C组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律可得 解得 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒 B. 乙图中，物体A固定，物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒 【答案】CD 【解析】 【详解】A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A受重力和弹簧弹力作用，弹簧弹力对物体A做功，物体A的机械能不守恒，因为除重力外弹簧弹力做功，将物体A的机械能转化为弹簧的弹性势能，故A错误； B．乙图中，物体B沿斜面匀速下滑，说明物体B受重力、支持力和摩擦力作用，摩擦力做功，物体B的机械能不守恒，机械能转化为内能，故B错误； C．丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时，A加速下落，B加速上升过程中，对于A、B组成的系统，只有重力做功，没有其他力做功，所以A、B组成的系统机械能守恒，故C正确； D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的高度不变，重力势能不变，速度大小不变动能不变，所以小球的机械能守恒，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，边长为0.1m的正六边形ABCDEF置于匀强电场中，且正六边形所在平面和电场线平行。A、B、D三个顶点处的电势分别为1V、2V、3V。下列说法正确的是（　　） A. 通过CD两点的直线为电场中的等势线 B. 匀强电场的电场强度大小为10 C. AE连线中点的电势为1.5V D. 将一个电子由E点移动到D点，电子的电势能将增加 【答案】AC 【解析】 【详解】A．连接AD，AD中点电势为2V，由正六边形对称性，则EB、AF、CD均为电场中的等势线，故A正确； B．匀强电场的场强大小为，故B错误； C．匀强电场中，沿着同一方向，距离相同的两点间电势差相等，又A、E点处的电势分别为1V和2V，故AE连线中点的电势为1.5V，故C正确； D．由上得知，E的电势为2V，D点的电势为3V，则电子从E点移到D点电场力做正功，电势能将减小，减小量为，故D错误。 故选AC 11. 如图所示，火星探测器从地球发射后，经时间t到达火星轨道，其转移轨道是一个与地球轨道外切、与火星轨道内切的半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面，地球轨道是半径为r的圆，火星轨道是半径为R的圆，地球公转周期为T，地球公转半径远大于地球半径，下列说法正确的是（　　） A. 地球的线速度小于火星的线速度 B. 地球的加速度大于火星的加速度 C. 火星探测器的运动时间 D. 火星探测器的发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据 可得 因为地球轨道半径小于火星轨道半径，所以地球的线速度大于火星的线速度，A错误。 B．根据 可得 地球轨道半径小，所以地球的加速度大于火星的加速度，B正确。 C．根据开普勒第三定律 对于火星探测器的转移轨道半长轴 设探测器运动时间为，其公转周期为，则 可得 探测器运动时间，C正确。 D．火星探测器要脱离地球引力束缚，发射速度应大于第二宇宙速度，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计．细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）,以下说法中正确的是（ ） A. 当转盘的角速度=2rad/s时，A、B间的静摩擦力达到最大值 B. 当转盘的角速度在0<ω<2rad/s范围内时，细线中的拉力随ω的增大而增大 C. 当细线中的拉力F=6N时，A与B即将相对滑动； D. 当转盘的角速度=6rad/s时，细线中的拉力达到最大值 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】对于A物体，静摩擦力提供向心力，当静摩擦力到达最大静摩擦力时 解得 当绳子刚有拉力时 当时，细线中拉力随ω的增大而增大 当时，A、B两物体刚好分离，此时 解得 绳子未断 当时，A脱离B物体，只有B物体做匀速圆周运动 解得 故选CD。 三．非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。开关未闭合时，电源的路端电压。实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2.实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，电容器进行的是___________（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是___________。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为___________ 。（） 【答案】 ①. 放电 ②. 0.2s内电容器放出的电荷量 ③. 不变 ④. 430 【解析】 【详解】（1）[1]电容器充电结束后，将电容器的两端与一个闭合的外电路接通时，电容器开始放电，而开关S改接2后，电容器与左侧形成一个闭合回路，进行的是放电过程。 [2]开关接1时，对电容器充电，接2时电容器放电，根据q=It可知，I-t图像中阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是0.2s内电容器放出的电荷量。 [3]因为总电荷量不会因为电阻R而变化，则曲线与坐标轴所围成的面积不变，且由于电阻变小，电路中的平均电流变大，所以放电时间将变短，曲线会有变化，但是曲线与坐标轴所围成的面积表示这一时间间隔内通过导体的总电荷量，总电荷量不变，所以曲线与坐标轴所围成的面积不变。 （2）[4]根据 且 得 14. 利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒的实验。实验装置如图。已经测得： a．遮光片宽度d b．释放滑块时滑块上遮光片到光电门的距离为l c．钩码质量m1，滑块与遮光片质量m2 接通气源，释放钩码。则 （1）已知滑块上遮光片通过光电门时间t，滑块通过光电门时的速度为_________； （2）在滑块从释放到滑块上遮光片经过光电门这一过程中，系统重力势能减少量为_________，动能增加量为_________； （3）改变l，做多组实验，做出以l为横坐标。以为纵坐标的图像，如图。若机械能守恒成立，则图像斜率为_________。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，滑块通过光电门时的速度为 【小问2详解】 [1]从释放到滑块经过光电门这一过程中，系统重力势能减少量为 [2]从释放到滑块经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为 【小问3详解】 改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有 整理有 则图像斜率为 15. 一粗糙的圆锥体可绕其轴线做圆周运动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，现于锥面上放一个石块，石块与锥面间的动摩擦因数，石块与圆锥体顶点0的距离，石块的质量为，石块可看作质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度，，．求： （1）若圆锥体与石块均静止，石块受到锥面的摩擦力大小； （2）若石块随圆锥体一起以角速度绕轴线做匀速圆周运动，石块受到的摩擦力的大小． 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若圆锥体与石块均静止，石块的受力分析如图所示 因 故石块受到锥面的摩擦力大小 （2）当圆锥体与石块一起以角速度绕轴线做匀速圆周运动时，石块的受力分析如答图所示 竖直方向有 水平方向有 解得 16. 宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是。求： （1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的密度； （3）该星球的第一宇宙速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在空中做平抛运动，则有 解得该星球表面的重力加速度为 【小问2详解】 在星球表面有 又 联立解得该星球的密度为 小问3详解】 该星球的第一宇宙速度等于卫星在星球表面绕该星球做匀速圆周运动的线速度，则有 联立解得该星球的第一宇宙速度为 17. 如图所示，传送带与水平面之间的夹角为30°，其上A、B两点的距离为L=5m，传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度向上匀速运动，现将一质量为m=10kg的小物体轻放在传送带上A点，已知小物体与传送带间的动摩擦因数为，在传送带将物体从A点送到B点的过程中，g取10m/s2，求， （1）小物体由A运动到B的时间； （2）传送带对小物体做的功； （3）电动机由于传送小物体多输出的电能。 【答案】（1）5.2s；（2）255J ；（3）270J 【解析】 【详解】（1）对小物体受力分析，设其加速度为a，加速运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，依题意有 以上联立解得，小物体由A运动到B的时间为 （2）根据功能原理，传送带对小物体做的功即为小物体机械能的增加量，即有 （3）小物体在传送带上运动时留有划痕即小物体与传送带之间的相对位移，即有 根据能的转化及守恒定律，电动机由于传送小物体多输出的电能：一部分用于摩擦生热，一部分用以增加小物体的机械能，所以有 18. 如图所示，绝缘光滑圆轨道竖直放置在水平方向的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为＋q的小球位于轨道内侧的最高点A处。小球由静止释放后沿直线打到与圆心O等高的B点，小球可视为质点。已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g。 （1）求匀强电场的电场强度E1的大小； （2）当给小球一个水平方向的初速度，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动，求小球通过A点时的动能Ek。 （3）若电场方向不变，大小变为E1的一半，在A点给小球一水平向右的初速度，使小球恰好到达B点。求初速度的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对小球受力分析，如图所示 小球由静止释放后沿直线打到与圆心O等高的B点，则合力沿AB方向，有 解得 （2）根据小球合力方向可知，小球能通过圆轨道等效最高点D点，由题意可知，D点位于OD与OA夹角为45°，如图所示 小球能做完整的圆周运动，小球的合力大小为 小球在D点，根据牛顿第二定律有 D点到A的过程，由动能定理有 联立解得 （3）若电场方向不变，大小变为E1的一半，在A点给小球一水平向右的初速度，使小球恰好到达B点，由两分运动的规律有 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高一下学期期末物理模拟试卷2025.7 时间：90分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在物理学的发展历程中，众多科学家的贡献起到了关键性的作用，为人类对自然界的理解和探索提供了坚实的基础。下列说法符合史实的是（　　） A. 法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷的值 B. 牛顿建立了万有引力定律理论，“月一地检验”可进一步验证其正确性 C. 卡文迪什通过扭秤实验测量了静电力常量 D. 20世纪初，相对论和量子力学的建立说明经典力学已经没有研究和应用的价值 2. 北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ） A. 周期大 B. 线速度大 C. 角速度大 D. 加速度大 3. 点电荷A、B是带电量Q的正电荷，C、D是带电量为Q的负电荷，它们处在一个矩形的四个顶点上．它们产生的静电场的等势如图虚线所示，在电场中对称地有一个正方形abcd（与ABCD共面）如图实线所示，O点为正方形和矩形的中心，则下列说法错误的是（ ） A. 取无穷远处电势为零，则O点电势等于零 B. b、d两点场强相等，b点的电势高于d的电势 C 将电子沿正方形路径a→d→c移动，电场力先做负功，后做正功 D. 将电子沿正方形路径c→b→a移动，电场力先做负功，后做正功 4. 小李同学设计了一个如图所示的电容式风力传感器。将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（　　） A 电容器电容变小 B. 极板间电场强度变大 C. 极板间电压变小 D. 静电计指针张角越大，风力越大 5. 如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立x坐标轴，则坐标轴上O~x2间各点的电势分布如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 在O间，电场强度先减小后增大 B. 在O间，电场强度方向没有发生变化 C. 若一负电荷从O点运动到点，电势能逐渐减小 D. 一正电荷从O点由静止释放，仅受电场力作用，则其在O间一直做匀加速运动 6. 假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（　　） A. B. C. D. 7. 质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中 G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（ ） A B. C. D. 8. 如图所示，A、B两小球由绕过轻质光滑定滑轮的细线相连，A放在固定的倾角为30°的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，使细线恰好伸直，保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知B、C的质量均为m，重力加速度为g。松手后A由静止开始沿斜面下滑，当A速度最大时C恰好离开地面，则A下滑的最大速度为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　） A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒 B. 乙图中，物体A固定，物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒 C. 丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒 10. 如图所示，边长为0.1m的正六边形ABCDEF置于匀强电场中，且正六边形所在平面和电场线平行。A、B、D三个顶点处的电势分别为1V、2V、3V。下列说法正确的是（　　） A. 通过CD两点的直线为电场中的等势线 B. 匀强电场的电场强度大小为10 C. AE连线中点的电势为1.5V D. 将一个电子由E点移动到D点，电子的电势能将增加 11. 如图所示，火星探测器从地球发射后，经时间t到达火星轨道，其转移轨道是一个与地球轨道外切、与火星轨道内切半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面，地球轨道是半径为r的圆，火星轨道是半径为R的圆，地球公转周期为T，地球公转半径远大于地球半径，下列说法正确的是（　　） A. 地球的线速度小于火星的线速度 B. 地球的加速度大于火星的加速度 C. 火星探测器的运动时间 D. 火星探测器的发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间 12. 如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计．细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g=10m/s2）,以下说法中正确的是（ ） A. 当转盘的角速度=2rad/s时，A、B间的静摩擦力达到最大值 B. 当转盘的角速度在0<ω<2rad/s范围内时，细线中的拉力随ω的增大而增大 C. 当细线中的拉力F=6N时，A与B即将相对滑动； D. 当转盘的角速度=6rad/s时，细线中的拉力达到最大值 三．非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。开关未闭合时，电源的路端电压。实验操作时，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2.实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，电容器进行的是___________（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是___________。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为___________ 。（） 14. 利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒的实验。实验装置如图。已经测得： a．遮光片宽度d b．释放滑块时滑块上遮光片到光电门的距离为l c．钩码质量m1，滑块与遮光片质量m2 接通气源，释放钩码。则 （1）已知滑块上遮光片通过光电门时间t，滑块通过光电门时的速度为_________； （2）在滑块从释放到滑块上遮光片经过光电门这一过程中，系统重力势能减少量为_________，动能增加量为_________； （3）改变l，做多组实验，做出以l为横坐标。以为纵坐标的图像，如图。若机械能守恒成立，则图像斜率为_________。 15. 一粗糙的圆锥体可绕其轴线做圆周运动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，现于锥面上放一个石块，石块与锥面间的动摩擦因数，石块与圆锥体顶点0的距离，石块的质量为，石块可看作质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度，，．求： （1）若圆锥体与石块均静止，石块受到锥面的摩擦力大小； （2）若石块随圆锥体一起以角速度绕轴线做匀速圆周运动，石块受到摩擦力的大小． 16. 宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上，斜坡的倾角为α，已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是。求： （1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的密度； （3）该星球的第一宇宙速度。 17. 如图所示，传送带与水平面之间的夹角为30°，其上A、B两点的距离为L=5m，传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度向上匀速运动，现将一质量为m=10kg的小物体轻放在传送带上A点，已知小物体与传送带间的动摩擦因数为，在传送带将物体从A点送到B点的过程中，g取10m/s2，求， （1）小物体由A运动到B的时间； （2）传送带对小物体做的功； （3）电动机由于传送小物体多输出的电能。 18. 如图所示，绝缘光滑圆轨道竖直放置在水平方向的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为＋q的小球位于轨道内侧的最高点A处。小球由静止释放后沿直线打到与圆心O等高的B点，小球可视为质点。已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g。 （1）求匀强电场的电场强度E1的大小； （2）当给小球一个水平方向的初速度，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动，求小球通过A点时的动能Ek。 （3）若电场方向不变，大小变为E1的一半，在A点给小球一水平向右的初速度，使小球恰好到达B点。求初速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$