精品解析：河南省三门峡市2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

2024-2025学年度下学期期末质量检测 高一物理 注意事项： 1、答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2、选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写，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。 5、考试结束，将答题卡交回。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 做圆周运动的物体所受向心力不一定指向圆心 B. 开普勒对太阳系内各行星进行了数十年的精密观测，并在此基础上发现了行星的运行规律——开普勒三定律 C. 由可知，同一试探电荷所受电场力越大，则试探电荷所在位置电场强度越大 D. 静电场中沿电场方向电势降低，故电势降低的方向就是静电场场强的方向 2. 关于对如图所示的生活中的圆周运动实例分析，正确的是（　　） A 图1中汽车通过拱桥最高点时处于超重状态 B. 图2中自行车行驶时车轮上、两点相对于轮轴转动的角速度大小相等 C. 图3中火车转弯时所需向心力仅由轨道提供 D. 图4中当湿衣服贴着滚筒洗衣机内壁随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动时，到达最高点衣服受到的合力可能为零 3. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ ） A. 极板X应带正电 B. 极板X′应带正电 C. 极板Y应带正电 D. 极板Y′应带正电 4. 成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕因质量不同而落到地面不同位置，以达到分离米粒和糠秕的目的。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间等于米粒的运动时间 B. 落地时，米粒重力的瞬时功率等于糠秕重力的瞬时功率 C. 从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力做功相同 D. 从释放到落地过程中，米粒和糠秕风力做功相同 5. 当兴奋在心肌传播时，医学上可以通过体表各部位对应的电势变化来研究心脏电的性质。如图是某一患者的心电图——体表的瞬时电势分布图，其电场可等效为两等量异种点电荷的电场，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，为等势面上的点，为两电荷连线上对称的两点，为两电荷连线中垂线上对称的两点，为两条连线的交点（未标出），则下列判断中错误的是（　　） A. 、两点的电场强度大小相等，方向相同 B. 、两点的电场强度大小相等，方向相同 C. D. 从到所在的直线上，点电场强度最大 6. 质量为1kg物体在光滑水平地面上O点，以初速度v0沿x轴正方向运动，其所受的水平力F随位移x变化的图像如图所示，当x=7m时，物体的速度恰好为3v0，则初速度大小为（　　） A B. C. D. 7. 自1970年4月24日中国第一颗人造卫星“东方红一号”的成功发射，我国已发射各式卫星、飞船、空间站等人造天体600余颗，航天事业取得了举世瞩目的伟大成就。如图所示，为地球赤道上的物体，为近地空间站，为中轨道极地卫星，为地球同步轨道卫星，则下列说法中正确的是（　　） A. 的向心加速度比的向心加速度大 B. 与地心的连线在相同的时间内扫过的面积都相同 C. 线速度大小关系为 D. 周期的关系为 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. 我国已于2025年5月29日顺利发射天问二号，开展小行星探测，并计划2030年前后发射天问三号开展火星采样返回任务。若将探测器送入地火转移轨道，逐渐远离地球，成为一颗人造行星，简化轨迹如图，其中、两点分别为天问三号地火转移轨道与地球轨道和火星轨道的切点。定义地球和太阳平均距离为1个天文单位（），火星和太阳平均距离为1.5个天文单位，则（　　） A. 探测器从点转移到点的时间小于6个月 B. 探测器由地火转移轨道从点进入火星轨道后机械能增大 C. 探测器在地火转移轨道上点的加速度大于点的加速度 D. 地球、火星绕太阳运动的周期之比为 9. 某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到x=3x0处，假设粒子仅受电场力作用，E0和x0已知，则（　　） A. 粒子一定带正电 B. 粒子的初动能大小为qE0x0 C. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小 D. 粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为2qE0x0 10. 如图所示，套在一光滑的水平固定杆上的小环和另一套在光滑竖直固定杆上的小环用一不可伸长的轻绳连接在一起，两杆在同一竖直面内，两环的质量均为，绳长为。一水平外力作用在小环上，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直杆夹角为。不计空气阻力，轻绳始终处于伸直状态。已知，重力加速度取，则下列说法正确的是（　　） A. 作用在小环上外力的大小为 B. 撤去后，小环在运动过程中机械能守恒 C. 撤去后，轻绳与竖直杆夹角时，小环速度大小为 D. 撤去后，小环能达到的最大速度为 三、非选择题：本题共5小题，共计54分。 11. 如图所示的装置为向心力演示器，可以探究向心力大小与质量、角速度和轨迹半径间的关系。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的支持力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以测出两个球所受向心力的比值。 （1）该实验主要运用到的物理思想方法为_____。（填正确答案标号） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）通过本实验可以得到的结论有_____。（填正确答案标号） A. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比 B. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 C. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 D. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 （3）在一次实验中，一同学把两个质量相等的小球分别放在两个卡槽内，使得左、右两小球做圆周运动的半径之比为，当匀速转动手柄1时，皮带连接在左、右塔轮半径之比为2∶1，则测得到左、右标尺露出的等分格数之比约为_____。 12. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点A、B在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹性势能（x为弹簧形变量），重力加速度为g，遮光条的宽度为d，物块释放点与光电门之间的距离为l（d远小于l）。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间t。 （1）某次实验中物块从B点静止释放，记录l，和对应的时间t，物块通过光电门时的动能为________，此时弹簧的弹性势能为________；若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证的关系式是________（三空均用k，t，m，d，l和g其中的字母表示）。 （2）某同学为了更精确地完成实验，多次改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t。 ①他以l为横轴，为纵轴，做出图像，如图2所示，他发现此图像为一条曲线，为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线，那么他应该做的图像是________（填字母）。 A．图像 B．图像 C．图像 ②做出①中的直线，理论上此直线的斜率的绝对值为________（用m，d，k表示）。 13. 近期，“哈工大”提出的中国月球基地建设方案因其新颖、大胆、科学可行而引起轰动，将来的中国月球基地将在科研、能源采集粗加工、深空探测等方面发挥重要作用。已知月球质量约为地球质量的，月球半径为地球半径的，地球第一宇宙速度为，地球表面重力加速度为，忽略地球及月球自转对重力的影响。求：（结果均保留2位有效数字） （1）月球表面重力加速度的大小； （2）月球的第一宇宙速度的大小。 14. 新能源汽车以其使用成本低、噪音小、节能环保等优点，越来越受到人们的青睐。测试某新能源汽车在水平路面上由静止开始以恒定加速度启动，之后保持额定功率运动，其速度—时间图像如图所示，且知汽车质量，所受到的阻力恒为车重的0.1倍，取，试问： （1）该新能源车的额定功率； （2）该车的最大行驶速度及速度时加速度的大小； （3）该车启动后在1分钟内所行驶的距离（已达最大速度）。 15. 如图所示，一半径的绝缘光滑竖直圆轨道，处于水平向右的匀强电场中，电场强度。在轨道的最低点，由静止释放一质量的带电小球，小球沿轨道恰在、两点间往复运动，且知轨迹所对圆心角，。试求： （1）小球的带电量； （2）若欲使小球能沿轨道做完整的圆周运动，则由A点沿水平向右的方向至少需给小球多大的初速度； （3）若在A点给小球一个沿水平向右大小为的初速度，小球是否会脱离轨道？若会脱离轨道，其脱离轨道时所在位置与圆心O的连线与竖直方向的夹角多大及此时速度的大小？若不会脱离轨道，则小球沿轨道运动的最小速度多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度下学期期末质量检测 高一物理 注意事项： 1、答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2、选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写，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。 5、考试结束，将答题卡交回。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 做圆周运动的物体所受向心力不一定指向圆心 B. 开普勒对太阳系内各行星进行了数十年的精密观测，并在此基础上发现了行星的运行规律——开普勒三定律 C. 由可知，同一试探电荷所受电场力越大，则试探电荷所在位置电场强度越大 D. 静电场中沿电场方向电势降低，故电势降低的方向就是静电场场强的方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．向心力是始终指向圆心的力，无论物体是否做匀速圆周运动，向心力的方向都指向圆心。故A错误。 B．开普勒三定律是基于第谷观测数据提出的，而非开普勒自己进行观测。故B错误。 C．由公式 可知，当试探电荷的电荷量 固定时，电场力 越大，电场强度 越大，故C正确。 D．电势降低最快的方向才是电场方向，而电势降低的方向不唯一。故D错误。 故选C。 2. 关于对如图所示的生活中的圆周运动实例分析，正确的是（　　） A. 图1中汽车通过拱桥最高点时处于超重状态 B. 图2中自行车行驶时车轮上、两点相对于轮轴转动的角速度大小相等 C. 图3中火车转弯时所需向心力仅由轨道提供 D. 图4中当湿衣服贴着滚筒洗衣机内壁随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动时，到达最高点衣服受到的合力可能为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1中，汽车通过拱桥最高点时竖直方向的加速度向下，处于失重状态，故A错误； B．图2中，自行车骑行时车轮上A、B两点同轴转动，角速度相等，故B正确； C．图3中，火车转弯时所需的向心力由轨道对其的作用力和重力的合力提供，故C错误； D．图4中，当湿衣服贴着滚筒洗衣机内壁随滚筒一起做匀速圆周运动时，到达最高点衣服具有向心加速度，根据牛顿第二定律可知受到的合力不可能为零，故D错误。 故选B。 3. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ ） A. 极板X应带正电 B. 极板X′应带正电 C. 极板Y应带正电 D. 极板Y′应带正电 【答案】AC 【解析】 【详解】亮斑P点X坐标为正值，Y坐标为正值，说明电子都向XY板偏转，所以Y、X板都带正电，板都带负电，故BD错误，AC正确。 故选AC。 4. 成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕因质量不同而落到地面不同位置，以达到分离米粒和糠秕的目的。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间等于米粒的运动时间 B. 落地时，米粒重力的瞬时功率等于糠秕重力的瞬时功率 C. 从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力做功相同 D. 从释放到落地的过程中，米粒和糠秕风力做功相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．糠秕和米粒在竖直方向均做自由落体运动，下落的高度相同，根据 可知从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间等于米粒的运动时间，故A正确； B．落地时，米粒竖直速度等于糠秕的竖直速度，根据 因米粒的重力大于糠秕的重力，则米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率，故B错误； C．根据 因米粒和糠秕质量不同，则从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力做功不相同，故C错误； D．从释放到落地的过程中，因米粒质量较大，则加速度较小，落地时水平位移较小，根据 可知米粒和糠秕风力做功不相同，故D错误。 故选A。 5. 当兴奋在心肌传播时，医学上可以通过体表各部位对应的电势变化来研究心脏电的性质。如图是某一患者的心电图——体表的瞬时电势分布图，其电场可等效为两等量异种点电荷的电场，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，为等势面上的点，为两电荷连线上对称的两点，为两电荷连线中垂线上对称的两点，为两条连线的交点（未标出），则下列判断中错误的是（　　） A. 、两点的电场强度大小相等，方向相同 B. 、两点的电场强度大小相等，方向相同 C. D. 从到所在的直线上，点电场强度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．该瞬时电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，等量异种电荷的电场线分布如图 a、b为两电荷连线上对称的两点，所以a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，故A正确，不符题意； B．c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点，c、d两点的电场强度大小相等、方向相同，故B正确，不符题意； C．a、b两点的电势差 b、c两点的电势差 可见，故C错误，符合题意； D．从c到d所在的直线上，O点的等势面最密，所以O点的电场强度最大，故D正确，不符题意。 故选C。 6. 质量为1kg的物体在光滑水平地面上O点，以初速度v0沿x轴正方向运动，其所受的水平力F随位移x变化的图像如图所示，当x=7m时，物体的速度恰好为3v0，则初速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】F−x图像与坐标轴所围的面积表示F的功，且x轴上方的面积表示正功，x轴下方的面积表示负功，则位移从0到7m的过程，F对物体所做的功为 根据动能定理则有 联立解得 故选B。 7. 自1970年4月24日中国第一颗人造卫星“东方红一号”成功发射，我国已发射各式卫星、飞船、空间站等人造天体600余颗，航天事业取得了举世瞩目的伟大成就。如图所示，为地球赤道上的物体，为近地空间站，为中轨道极地卫星，为地球同步轨道卫星，则下列说法中正确的是（　　） A. 的向心加速度比的向心加速度大 B. 与地心的连线在相同的时间内扫过的面积都相同 C. 线速度大小关系为 D. 周期的关系为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对卫星，根据牛顿第二定律，则有 解得 b为近地空间站，d为地球同步轨道卫星，所以 由于a、d具有相同角速度，相同周期，根据向心加速度与角速度的关系 可得 所以a的向心加速度比b的向心加速度小，故A错误； B．卫星与地心的连线扫过的面积为 根据万有引力提供向心力，则有 联立可得 由此可知，由于b、c、d卫星的轨道半径不相等，所以其与地心的连线在相同的时间内扫过的面积不相同，故B错误； C．根据万有引力提供向心力，则有 解得 由于，所以 根据线速度与角速度的关系 可知 线速度大小关系为，故C错误； D．根据万有引力提供向心力，则有 解得 由于，所以 由于为地球同步轨道卫星，则有 所以周期的关系为，故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。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. 我国已于2025年5月29日顺利发射天问二号，开展小行星探测，并计划2030年前后发射天问三号开展火星采样返回任务。若将探测器送入地火转移轨道，逐渐远离地球，成为一颗人造行星，简化轨迹如图，其中、两点分别为天问三号地火转移轨道与地球轨道和火星轨道的切点。定义地球和太阳平均距离为1个天文单位（），火星和太阳平均距离为1.5个天文单位，则（　　） A. 探测器从点转移到点的时间小于6个月 B. 探测器由地火转移轨道从点进入火星轨道后机械能增大 C. 探测器在地火转移轨道上点的加速度大于点的加速度 D. 地球、火星绕太阳运动的周期之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径，则其周期大于地球公转周期（1年共12个月），则由对称性可知从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半时间，应大于6个月，故A错误； B．探测器从地火转移轨道变轨到火星轨道，要在点Q点火加速，机械能增大。所以探测器在地火转移轨道与火星轨道经过同一点Q时，在火星轨道的机械能大，故B正确； C．对探测器，其受到太阳的万有引力提供向心力则有 解得 可见探测器在地火转移轨道上P点的加速度大于Q点的加速度，故C正确； D．根据开普勒第三定律可得 其中， 解得，故D错误。 故选BC。 9. 某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到x=3x0处，假设粒子仅受电场力作用，E0和x0已知，则（　　） A. 粒子一定带正电 B. 粒子的初动能大小为qE0x0 C. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小 D. 粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为2qE0x0 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．如果粒子带负电，粒子在电场中一定先做减速运动后做加速运动，因此处的速度不可能为零，因此粒子一定带正电，A正确； B．根据动能定理可得 可得 B正确； C．粒子向右运动的过程中电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，故C错误； D．粒子运动到处动能最大，根据动能定理有 解得 D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，套在一光滑的水平固定杆上的小环和另一套在光滑竖直固定杆上的小环用一不可伸长的轻绳连接在一起，两杆在同一竖直面内，两环的质量均为，绳长为。一水平外力作用在小环上，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直杆夹角为。不计空气阻力，轻绳始终处于伸直状态。已知，重力加速度取，则下列说法正确的是（　　） A. 作用在小环上外力的大小为 B. 撤去后，小环在运动过程中机械能守恒 C. 撤去后，轻绳与竖直杆夹角时，小环的速度大小为 D. 撤去后，小环能达到的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．初始时在拉力F的作用下，M、N均处于静止状态，以M为研究对象，受力分析如下 根据平衡条件则有 再将M、N整体受力分析，水平方向则有，故A正确； B．在运动的过程中，M、N组成的系统机械能守恒，由于轻绳拉力对小环M做负功，故小环M的机械能不守恒，故B错误； C．轻绳与竖直杆夹角时，将M、N的速度分解到沿绳的方向和垂直绳的方向，则有 在运动的过程中，M、N组成的系统机械能守恒，则有 联立解得，故C正确； D．设N最大速度为，根据机械能守恒有 解得，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共计54分。 11. 如图所示的装置为向心力演示器，可以探究向心力大小与质量、角速度和轨迹半径间的关系。匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的支持力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以测出两个球所受向心力的比值。 （1）该实验主要运用到的物理思想方法为_____。（填正确答案标号） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）通过本实验可以得到的结论有_____。（填正确答案标号） A. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比 B. 在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 C. 在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 D. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 （3）在一次实验中，一同学把两个质量相等的小球分别放在两个卡槽内，使得左、右两小球做圆周运动的半径之比为，当匀速转动手柄1时，皮带连接在左、右塔轮半径之比为2∶1，则测得到左、右标尺露出的等分格数之比约为_____。 【答案】（1）C （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力与质量、角速度和半径之间的关系时，每次实验时分析2个物理量的关系时，需要保证其他量是不变的，运用的是控制变量法，故选C。 【小问2详解】 AC．根据向心力公式，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，故AC错误； B．根据向心力公式，在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，B正确； D．根据向心力公式，在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，D错误。 故选B。 【小问3详解】 两个塔轮边缘的线速度相等，由公式 当塔轮的半径之比为时，角速度之比为 根据向心力公式 当圆周运动的半径之比为时，向心力之比为。 12. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点A、B在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹性势能（x为弹簧形变量），重力加速度为g，遮光条的宽度为d，物块释放点与光电门之间的距离为l（d远小于l）。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间t。 （1）某次实验中物块从B点静止释放，记录l，和对应的时间t，物块通过光电门时的动能为________，此时弹簧的弹性势能为________；若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证的关系式是________（三空均用k，t，m，d，l和g其中的字母表示）。 （2）某同学为了更精确地完成实验，多次改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t。 ①他以l为横轴，为纵轴，做出图像，如图2所示，他发现此图像为一条曲线，为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线，那么他应该做的图像是________（填字母）。 A．图像 B．图像 C．图像 ②做出①中的直线，理论上此直线的斜率的绝对值为________（用m，d，k表示）。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） ①. C ②. 【解析】 【小问1详解】 （1）[1]实验中物块从B点静止释放，记录l，和对应的时间t，物块通过光电门时的动能为 [2]此时弹簧的弹性势能为 [3]若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证的关系式是 即 【小问2详解】 ①[1]为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线，根据 整理得到 那么他应该做的图像是图像。 故选C。 ②[2]做出①中的直线，根据 可得理论上此直线的斜率的绝对值为 13. 近期，“哈工大”提出的中国月球基地建设方案因其新颖、大胆、科学可行而引起轰动，将来的中国月球基地将在科研、能源采集粗加工、深空探测等方面发挥重要作用。已知月球质量约为地球质量的，月球半径为地球半径的，地球第一宇宙速度为，地球表面重力加速度为，忽略地球及月球自转对重力的影响。求：（结果均保留2位有效数字） （1）月球表面重力加速度的大小； （2）月球的第一宇宙速度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 忽略地球及月球自转对重力的影响，则天体表面物体所受重力即天体对物体的万有引力。 故有 即得质量为M，半径为R的天体表面重力加速度大小为 所以，月球与地球表面重力加速度之比为 即得月球表面重力加速度为 【小问2详解】 “第一宇宙速度”即卫星的最小发射速度，也为卫星的最大运行速度，故有 所以，质量为M，半径为R的天体的第一宇宙速度为 月球与地球的第一宇宙速度之比为 故月球的第一宇宙速度大小为 14. 新能源汽车以其使用成本低、噪音小、节能环保等优点，越来越受到人们的青睐。测试某新能源汽车在水平路面上由静止开始以恒定加速度启动，之后保持额定功率运动，其速度—时间图像如图所示，且知汽车质量，所受到的阻力恒为车重的0.1倍，取，试问： （1）该新能源车的额定功率； （2）该车的最大行驶速度及速度时加速度的大小； （3）该车启动后在1分钟内所行驶的距离（已达最大速度）。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车匀加速阶段，加速度 阻力 根据牛顿第二定律 可得牵引力 当时，速度 额定功率 【小问2详解】 当牵引力等于阻力时，速度最大，即 由 代入数据可得 当速度时， 根据牛顿第二定律 代入数据得 【小问3详解】 匀加速阶段位移 恒定功率阶段时间 设此阶段位移为，由动能定理 代入数据化简得 总位移 15. 如图所示，一半径的绝缘光滑竖直圆轨道，处于水平向右的匀强电场中，电场强度。在轨道的最低点，由静止释放一质量的带电小球，小球沿轨道恰在、两点间往复运动，且知轨迹所对圆心角，。试求： （1）小球的带电量； （2）若欲使小球能沿轨道做完整的圆周运动，则由A点沿水平向右的方向至少需给小球多大的初速度； （3）若在A点给小球一个沿水平向右大小为的初速度，小球是否会脱离轨道？若会脱离轨道，其脱离轨道时所在位置与圆心O的连线与竖直方向的夹角多大及此时速度的大小？若不会脱离轨道，则小球沿轨道运动的最小速度多大？ 【答案】（1） （2） （3）会脱离轨道，， 【解析】 【小问1详解】 小球在A、B间往复运动，则劣弧中点C为等效最低点，此位置小球所受重力与电场力的合力方向沿OC方向，由几何关系 代入数据得 【小问2详解】 等效最高点设为D，与C对称，合力 等效最高点满足 可得 从A到等效最高点D，动能定理 化简得 【小问3详解】 因为，所以小球无法通过等效最高点D沿轨道做完整的圆周运动。设小球恰好脱离轨道时，其位置与圆心O的连线与OD的夹角为，速度大小为，则有 由动能定理得 其中 联立上述二式得， 易知 则与竖直方向的夹角则为，小球于CD间脱离轨道时其所在位置与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，此时小球速度大小为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $