精品解析：广东省深圳市新安中学（集团）高中部2024-2025学年高一下学期期末模拟物理试题

新安中学（集团）高中部高一下期末模拟测试 物 理 一、单选题。本题共6小题，每小题4分，共24分。 1. 珠海航展是世界上最具国际影响力的航展。图为航展中歼20战机表演时，在竖直面内的飞行轨迹。设战机沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐增大，则在此过程中战机所受合力的方向，可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在战机沿曲线从M点到N点的飞行过程中，战机做加速曲线运动，速度方向为该点的切线方向，合外力方向指向轨迹凹侧，与速度方向的夹角小于90°。 故选B。 2. 凤仙花的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。如图所示，多粒质量相等的种子同时以相同速率沿不同方向弹射，不考虑叶子的遮挡，忽略种子运动过程所受的空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 沿方向弹出的种子，经过最高点时速度为零 B. 若沿方向弹出的种子与沿方向水平弹出的种子运动轨迹相交于点，则两颗种子在点相撞 C. 沿方向弹出的种子重力做功等于沿方向水平弹出的种子重力做功 D. 位置越高的果实，弹射出的种子落地点离凤仙花越远 【答案】C 【解析】 【详解】A．斜向上抛运动，在最高点速度方向水平，为初速度在水平方向的分量，不是零，故A错误； B．同时沿方向弹出的种子与沿方向水平弹出的种子运动轨迹相交于点，沿方向弹出的种子用时长，二者不能相撞，故B错误； C．根据可知重力做功与始末位置有关，与路径无关，即沿方向弹出的种子重力做功等于沿方向水平弹出的种子重力做功，故C正确； D．位置越高的果实，弹射出的种子落地时间越长，但初速度方向未知，所以落地点离凤仙花的距离不一定越远，故D错误。 故选C。 3. 2023年4月，“夸父一号”卫星观测数据向国内外试开放，这有助于国内外太阳物理学家广泛使用“夸父一号”卫星观测数据开展太阳物理前沿研究。“夸父一号”卫星是我国2022年10月发射升空的，它绕地球的运动可看成匀速圆周运动，其运行周期约99分钟，下列说法正确的是（　　） A. 从地面看，“夸父一号”有可能静止在地球赤道的正上方 B. 若已知万有引力常量，利用题中数据可以算出地球的质量 C. “夸父一号”的轨道高度大于地球同步卫星的轨道高度 D. “夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．“夸父一号”的运行周期约99分钟，小于地球自转周期，则“夸父一号”不可能静止在赤道的正上方，由万有引力提供向心力 可知“夸父一号”的轨道高度低于地球静止卫星的轨道高度，由 可知“夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度，故AC错误，D正确； B．“夸父一号”卫星是绕地球转动的，若已知万有引力常量，利用题中数据不可能估算出地球的质量，还需要知道其轨道半径，故B错误。 故选D 4. 如图为衢州某卡丁车运动基地，几辆卡丁车正急速通过一个大圆弧形弯道，弯道内侧比外侧低。当卡丁车在此路段以理论时速转弯时，恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势。下列说法正确的是（　　） A. 卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力、向心力 B. 卡丁车以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧所需的向心力大 C 卡丁车质量越大，对应理论时速越大 D. 当冬天路面结冰时，与未结冰时相比，值保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．卡丁车在此路段恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势，则没有侧向摩擦力，由重力和支持力的合力提供向心力，所以卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、与运动方向相反的摩擦力、牵引力，故A错误； B．根据可知，卡丁车以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧对应的大，则所需向心力小，故B错误； CD．设公路弯道处的倾角为，半径为，当汽车以理论时速转弯时，汽车受重力和弯道的支持力，这两个力的合力恰好提供向心力，根据力的合成以及牛顿第二定律有 解得 即理论时速与汽车质量无关，同时与路面是否结冰也无关，故C错误，D正确。 故选D。 5. 货车卸货的情境如图所示。货车始终静止在水平地面上，货厢在液压机的作用下绕转轴O缓慢抬升，角度θ逐渐增大，且货物相对车厢始终保持静止，该过程中货物受到的（ ） A. 支持力逐渐变大 B. 摩擦力逐渐减小 C. 支持力做正功 D. 摩擦力做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A B．货物处于平衡状态，则有 mgsinθ＝f N＝mgcosθ θ增大时，静摩擦力f增大，支持力N减小，故A错误，B错误； C．支持力方向斜向上与速度方向相同，所以货物受到的支持力做正功，故C正确； D．摩擦力的方向与速度方向始终垂直，不做功，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为。在他从上向下滑到底端的过程中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 运动员减少的重力势能全部转化为动能 B. 运动员获得的动能为 C. 运动员克服摩擦力做功为 D. 下滑过程中系统减少的机械能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由牛顿第二定律可得 解得 因为有阻力，所以运动员下滑过程中机械能不守恒，减少的重力势能转化为动能和热能，故A错误； B．由动能定理可得 故B错误； CD．由A项分析可知，所以 运动员克服摩擦力做功为，机械能减少，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分；全对得6分，选对但不全得3分，错选得0分） 7. 2024年3月1号，我国首颗正式卫星互联网高轨卫星成功发射，高轨卫星位于周期为的地球静止轨道上．发射地球静止卫星的过程如图所示，轨道Ⅰ为近地轨道，轨道Ⅱ为转移轨道，轨道Ⅲ为地球静止轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在P点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ B. 卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度可能大于 C. 卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点的运行时间小于 D. 卫星在轨道Ⅲ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，则卫星在P点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可得 可得 地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，所以卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度小于，故B错误； C．根据开普勒第三定律 可知卫星在轨道Ⅱ上运行周期小于在同步轨道Ⅲ上运行周期，即在轨道Ⅱ上运行周期小于，则卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点的运行时间小于，故C正确； D．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在轨道Ⅲ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度，故CD正确。 故选CD。 8. 如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. 排球两次飞行过程中时间相等 B. 排球两次飞行过程中重力做功相等 C. 排球离开M点的速率比经过Q点的速率大 D. 排球到达P点时的速率比离开P点时的速率大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．排球从M点水平抛出的做平抛运动，运动时间满足 解得 故从P点抛出的小球做斜抛的时间为从M点抛出的小球的运动时间的2倍，故A错误； B．设排球的抛体高度为h，第一次从M到P，重力做正功为 第二次做斜上抛运动从P到Q到N点，重力做功为零，故B错误； C．排球从M到P和从Q到N都是平抛运动，在M、Q点均只有水平方向的速度，高度h相同，由知运动时间相同，第一次的水平距大于第二次的水平距离，由可推出离开M点的速度大于经过Q点的速度，故C正确； D．将排球从P到Q的斜上抛运动由逆向思维法可看成从Q到P的平抛，则由M到P和Q到P的平抛运动比较，运动高度相同，则运动时间相同，竖直分速度一样，但M到P的水平位移大，则水平速度较大，由 可知从M到P的末速度大小大于从P到Q的初速度大小，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，自然伸长时弹簧上端处于A点.时将小球从A点正上方O点由静止释放，时到达A点，时弹簧被压缩到最低点B.以O为原点，向下为正方向建立x坐标轴，以B点为重力势能零点，弹簧形变始终处于弹性限度内，不计空气阻力。小球在从O到B的运动过程中，选项中小球的速度v、加速度a、重力势能及机械能变化图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小球未接触弹簧前，只受重力，加速度恒定，接触弹簧后，小球受弹力与重力作用，根据牛顿第二定律有 此时加速度逐渐减小，直至加速度未0时，速度达到最大，此时小球的位移，然后有 随弹力增大，加速度反向增大，速度减小。故A错误，B正确； C．小球接触弹簧后，弹力做负功，机械能减小，故C错误； D．根据重力势能的计算公式有 故D正确。 故选BD。 三、非选择题：共58分，第10~13题为必考题，考生都必须作答，第14题为选考题，考生根据要求作答。 10. 某物理兴趣小组利用手机的声音传感器研究平抛运动。如图甲所示，将小球平放在台阶边缘，打开手机的“声音振幅”软件，用钢尺水平击打小球，发出声音，会记录下声音强度随时间变化的关系。 （1）某次实验记录到的声音强度d随时间t变化曲线如图乙所示，则小球从水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为____________（用图乙中的物理量符号表示）。经测量，小球平抛运动的水平位移为s，则抛出速度____________； （2）改变击打力度，使小球以不同速度水平抛出，发现落在同一台阶上的小球运动时间相等。该现象最能支撑的结论是____________； A. 高度越大小球运动时间越长 B. 水平速度大小不影响竖直方向的运动时间 C. 小球在竖直方向上做自由落体运动 【答案】（1） ①. ②. （2）B 【解析】 【小问1详解】 [1]由图可知小球从被尺子击打水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为 [2]小球水平方向做匀速直线运动，则抛出速度为 【小问2详解】 小球做平抛运动，水平方向的分运动为匀速直线运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，根据运动的独立性可知，竖直方向的运动时间与竖直方向的分运动有关，与水平方向的分运动无关，故该现象最能支撑的结论是水平速度大小不影响竖直方向的运动时间。 故选B。 11. 某实验小组通过下落小球验证机械能守恒，实验装置如图甲所示。通过电磁铁吸附小球，断电时小球下落。经测量小球的直径，用最小刻度值为1cm的刻度尺测量从小球上端到光电门测光孔的距离L。 （1）根据图甲读出____________cm； （2）某次实验中小球经过光电门的时间为：，则测出小球的速度为____________m/s（结果保留2位有效数字）； （3）小球的大小不可忽略，小球从释放位置到球心到达光电门，实际下落高度__________（用L和小球的直径d表示）； （4）多次改变高度h，测出多组数据，绘制图像，如图乙所示。测算出图像的斜率值k。检验斜率k与当地重力加速度g满足关系____________，则可以验证机械能守恒； （5）在数据处理无误的情况下，实验小组测量出的k值明显大于理论值，最合理的解释是____________。 A. 空气阻力对小球运动的影响 B. 球心没有对准光电门通光孔 C. 距离L的测量值偏大 【答案】（1）29.5 （2）2.7 （3） （4） （5）B 【解析】 【小问1详解】 小球上端到光电门测光孔的距离为 【小问2详解】 根据极短时间的平均速度等于平均速度，小球的速度为 【小问3详解】 小球从释放位置到球心到达光电门，实际下落高度 【小问4详解】 若小球机械能守恒，则 整理得 图像的斜率为 【小问5详解】 A．由于空气阻力对小球运动的影响，小球克服空气阻力做功，机械能减小，实验小组测量出的k值小于理论值，故A错误； B．球心没有对准光电门通光孔，导致遮光时间变短，小球的速度偏大，测量出的k值明显大于理论值，故B正确； C．距离L的测量值偏大，则小球下落高度偏大，实验小组测量出的k值小于理论值，故C错误。 故选B。 12. 风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0~3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取，风洞横截面直径。 （1）当时，求小球撞击右壁的速度大小和方向； （2）保持不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。 【答案】（1），速度方向与水平方向夹角为；（2）15m 【解析】 【详解】（1）当时，小球做平抛运动，水平方向有 解得 竖直分速度为 小球撞击右壁的速度大小 令速度与水平方向夹角，则有 ， （2）结合上述，当时，小球做平抛运动，竖直方向的分位移 解得 当时，根据牛顿第二定律有 小球做类平抛运动，则有 ， 解得 则小球撞击右壁的区域长度 13. 一段倾斜角的斜面AB与光滑弧面BC相切于B点。质量为的汽车从斜面底部A点由静止开始沿着斜面AB起动，如图甲所示。已知汽车受到斜面的阻力与车对斜面的压力的比值为。汽车在斜面AB上运动的加速度随时间变化如图乙所示。12.0s时汽车达到额定功率，随后汽车保持额定功率继续运动，汽车到达B点前已经达到最大速度。此后关闭发动机，汽车继续沿着圆弧向上滑行。不计空气阻力，已知g取，，汽车可视作质点。求： （1）汽车匀加速直线运动过程中的最大速度及牵引力F； （2）汽车在斜面AB上能到达的最大速度； （3）若汽车能够沿弧面BC通过最高点C，圆弧半径R的取值范围是多少。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）汽车匀加速直线运动过程中的最大速度 汽车受到的阻力为 根据牛顿第二定律 解得牵引力为 （2）汽车额定功率为 汽车在斜面AB上能到达的最大速度 （3）若汽车在B点不脱离弧面，根据牛顿第二定律，在B点应满足 解得圆弧半径R的取值范围为 若汽车能够沿弧面BC通过最高点C，根据动能定理有 在最高点C，根据牛顿第二定律 且 解得圆弧半径R的取值范围为 综合上述可得圆弧半径R的取值范围为 （二）选考题：共14分，请考生从2道题中任选一题作答，并在答题卡上填涂选考信息。 （选考1--电场） 14. 富兰克林为研究雷电现象，设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟A上面与较长的避雷针相接，下面用等长细导线悬挂两个金属小球，形成验电器D，帽形金属钟B接地，两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时，金属小球C会左右来回撞击A、B钟发出响声，同时看到验电器D上的两个金属小球张开一定角度。 （1）验电器D上的两个金属小球因带____________电（填“正”或“负”）而张开。与金属钟B相连的接地线中电子定向移动方向是____________（填“自上而下”或“自下而上”）。 （2）如图乙，验电器D上的两个金属小球位置等高，质量均为m，相距为L，且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为θ，已知重力加速度为g，静电常量为k，不考虑金属钟与小球间的作用力，求 （ⅰ）两球间的库仑力大小；____________ （ⅱ）假设两个金属小球各带有相同的电荷量，求此电荷量的大小。____________ 【答案】（1） ① 负 ②. 自上而下 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1] 根据异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥，可知若带负电的云接近避雷针顶端时，避雷针顶端带正电，由静电感应规律可知，验电器D上的两个金属小球因带负电而张开。 [2] 根据异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥，可知与金属钟B相连的接地线中电子定向移动方向是自上而下。 【小问2详解】 [1] 两球间的库仑力大小 [2]由库仑定律 解得 （选考2--动量） 在汽车安全装置的开发过程中，需要进行汽车碰撞试验，包括实车撞墙和滑车互撞试验。对不同品牌的A、B车进行试验，两车质量分别为和。 15. 在实车撞墙实验中，如图甲为碰撞测试安全气囊弹出的情境。该过程安全气囊的作用是通过______（填“增大”或“减小”）作用时间，减小驾乘人员因剧烈碰撞产生的作用力。分别用A、B车进行撞墙试验时，碰前速度均为60km/h，测试数据如图乙，通过数据可以判断______（填“A”或“B”）车受到的平均冲击力较大。 16. 用A、B两车进行滑车互撞试验，行驶速度为的B车与静止的A车碰撞，碰后B车速度大小为，方向不变，碰撞时间很短且处于同一水平面上。求： （1）碰撞过程中B车的动量变化量大小： （2）碰撞后瞬间A车的速度大小。 【答案】15. ①. 增大 ②. A 16. （1）；（2） 【解析】 【15题详解】 [1]由动量定理 当不变，可增大作用时间，减小驾乘人员因剧烈碰撞产生的作用力，故填增大。 [2]如图乙所示，由动量定理 因为 则 故填A； 【16题详解】 （1）取小车运动方向为正，根据题意得碰撞过程中B车的动量变化量为 动量变化量大小为； （2）根据动量守恒定律 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新安中学（集团）高中部高一下期末模拟测试 物 理 一、单选题。本题共6小题，每小题4分，共24分。 1. 珠海航展是世界上最具国际影响力的航展。图为航展中歼20战机表演时，在竖直面内的飞行轨迹。设战机沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐增大，则在此过程中战机所受合力的方向，可能是（ ） A. B. C. D. 2. 凤仙花的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。如图所示，多粒质量相等的种子同时以相同速率沿不同方向弹射，不考虑叶子的遮挡，忽略种子运动过程所受的空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 沿方向弹出的种子，经过最高点时速度为零 B. 若沿方向弹出的种子与沿方向水平弹出的种子运动轨迹相交于点，则两颗种子在点相撞 C. 沿方向弹出的种子重力做功等于沿方向水平弹出的种子重力做功 D. 位置越高的果实，弹射出的种子落地点离凤仙花越远 3. 2023年4月，“夸父一号”卫星观测数据向国内外试开放，这有助于国内外太阳物理学家广泛使用“夸父一号”卫星观测数据开展太阳物理前沿研究。“夸父一号”卫星是我国2022年10月发射升空的，它绕地球的运动可看成匀速圆周运动，其运行周期约99分钟，下列说法正确的是（　　） A. 从地面看，“夸父一号”有可能静止在地球赤道的正上方 B. 若已知万有引力常量，利用题中数据可以算出地球的质量 C. “夸父一号”的轨道高度大于地球同步卫星的轨道高度 D. “夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度 4. 如图为衢州某卡丁车运动基地，几辆卡丁车正急速通过一个大圆弧形弯道，弯道内侧比外侧低。当卡丁车在此路段以理论时速转弯时，恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势。下列说法正确的是（　　） A. 卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力、向心力 B. 卡丁车以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧所需向心力大 C. 卡丁车质量越大，对应理论时速越大 D. 当冬天路面结冰时，与未结冰时相比，值保持不变 5. 货车卸货的情境如图所示。货车始终静止在水平地面上，货厢在液压机的作用下绕转轴O缓慢抬升，角度θ逐渐增大，且货物相对车厢始终保持静止，该过程中货物受到的（ ） A. 支持力逐渐变大 B. 摩擦力逐渐减小 C. 支持力做正功 D. 摩擦力做负功 6. 如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为。在他从上向下滑到底端的过程中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 运动员减少的重力势能全部转化为动能 B. 运动员获得的动能为 C. 运动员克服摩擦力做功为 D. 下滑过程中系统减少的机械能为 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分；全对得6分，选对但不全得3分，错选得0分） 7. 2024年3月1号，我国首颗正式卫星互联网高轨卫星成功发射，高轨卫星位于周期为地球静止轨道上．发射地球静止卫星的过程如图所示，轨道Ⅰ为近地轨道，轨道Ⅱ为转移轨道，轨道Ⅲ为地球静止轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在P点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ B. 卫星在同步轨道Ⅲ上的运行速度可能大于 C. 卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点的运行时间小于 D. 卫星在轨道Ⅲ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度 8. 如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. 排球两次飞行过程中时间相等 B. 排球两次飞行过程中重力做功相等 C. 排球离开M点的速率比经过Q点的速率大 D. 排球到达P点时的速率比离开P点时的速率大 9. 如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，自然伸长时弹簧上端处于A点.时将小球从A点正上方O点由静止释放，时到达A点，时弹簧被压缩到最低点B.以O为原点，向下为正方向建立x坐标轴，以B点为重力势能零点，弹簧形变始终处于弹性限度内，不计空气阻力。小球在从O到B的运动过程中，选项中小球的速度v、加速度a、重力势能及机械能变化图像可能正确的是（ ） A B. C. D. 三、非选择题：共58分，第10~13题为必考题，考生都必须作答，第14题为选考题，考生根据要求作答。 10. 某物理兴趣小组利用手机的声音传感器研究平抛运动。如图甲所示，将小球平放在台阶边缘，打开手机的“声音振幅”软件，用钢尺水平击打小球，发出声音，会记录下声音强度随时间变化的关系。 （1）某次实验记录到声音强度d随时间t变化曲线如图乙所示，则小球从水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为____________（用图乙中的物理量符号表示）。经测量，小球平抛运动的水平位移为s，则抛出速度____________； （2）改变击打力度，使小球以不同速度水平抛出，发现落在同一台阶上的小球运动时间相等。该现象最能支撑的结论是____________； A. 高度越大小球运动时间越长 B. 水平速度大小不影响竖直方向的运动时间 C. 小球在竖直方向上做自由落体运动 11. 某实验小组通过下落的小球验证机械能守恒，实验装置如图甲所示。通过电磁铁吸附小球，断电时小球下落。经测量小球的直径，用最小刻度值为1cm的刻度尺测量从小球上端到光电门测光孔的距离L。 （1）根据图甲读出____________cm； （2）某次实验中小球经过光电门的时间为：，则测出小球的速度为____________m/s（结果保留2位有效数字）； （3）小球的大小不可忽略，小球从释放位置到球心到达光电门，实际下落高度__________（用L和小球的直径d表示）； （4）多次改变高度h，测出多组数据，绘制图像，如图乙所示。测算出图像的斜率值k。检验斜率k与当地重力加速度g满足关系____________，则可以验证机械能守恒； （5）在数据处理无误的情况下，实验小组测量出的k值明显大于理论值，最合理的解释是____________。 A. 空气阻力对小球运动的影响 B. 球心没有对准光电门通光孔 C. 距离L的测量值偏大 12. 风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0~3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取，风洞横截面直径。 （1）当时，求小球撞击右壁的速度大小和方向； （2）保持不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。 13. 一段倾斜角的斜面AB与光滑弧面BC相切于B点。质量为的汽车从斜面底部A点由静止开始沿着斜面AB起动，如图甲所示。已知汽车受到斜面的阻力与车对斜面的压力的比值为。汽车在斜面AB上运动的加速度随时间变化如图乙所示。12.0s时汽车达到额定功率，随后汽车保持额定功率继续运动，汽车到达B点前已经达到最大速度。此后关闭发动机，汽车继续沿着圆弧向上滑行。不计空气阻力，已知g取，，汽车可视作质点。求： （1）汽车匀加速直线运动过程中的最大速度及牵引力F； （2）汽车在斜面AB上能到达的最大速度； （3）若汽车能够沿弧面BC通过最高点C，圆弧半径R的取值范围是多少。 （二）选考题：共14分，请考生从2道题中任选一题作答，并在答题卡上填涂选考信息。 （选考1--电场） 14. 富兰克林为研究雷电现象，设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟A上面与较长的避雷针相接，下面用等长细导线悬挂两个金属小球，形成验电器D，帽形金属钟B接地，两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时，金属小球C会左右来回撞击A、B钟发出响声，同时看到验电器D上的两个金属小球张开一定角度。 （1）验电器D上的两个金属小球因带____________电（填“正”或“负”）而张开。与金属钟B相连的接地线中电子定向移动方向是____________（填“自上而下”或“自下而上”）。 （2）如图乙，验电器D上的两个金属小球位置等高，质量均为m，相距为L，且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为θ，已知重力加速度为g，静电常量为k，不考虑金属钟与小球间的作用力，求 （ⅰ）两球间库仑力大小；____________ （ⅱ）假设两个金属小球各带有相同的电荷量，求此电荷量的大小。____________ （选考2--动量） 在汽车安全装置的开发过程中，需要进行汽车碰撞试验，包括实车撞墙和滑车互撞试验。对不同品牌的A、B车进行试验，两车质量分别为和。 15. 在实车撞墙实验中，如图甲为碰撞测试安全气囊弹出的情境。该过程安全气囊的作用是通过______（填“增大”或“减小”）作用时间，减小驾乘人员因剧烈碰撞产生的作用力。分别用A、B车进行撞墙试验时，碰前速度均为60km/h，测试数据如图乙，通过数据可以判断______（填“A”或“B”）车受到的平均冲击力较大。 16. 用A、B两车进行滑车互撞试验，行驶速度为的B车与静止的A车碰撞，碰后B车速度大小为，方向不变，碰撞时间很短且处于同一水平面上。求： （1）碰撞过程中B车的动量变化量大小： （2）碰撞后瞬间A车的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $