精品解析：湖北省部分高中协作体联考2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

湖北省部分高中协作体2024——2025学年下学期五月联考 高一物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 如图所示，1、2分别是A、B两颗卫星绕地球运行的轨道，1为圆轨道，2为椭圆轨道，椭圆轨道的长轴（近地点和远地点间的距离）是圆轨道半径的4倍。P点为椭圆轨道的近地点，M点为椭圆轨道的远地点，TA是卫星A的周期。则下列说法正确的是（　　） A. B卫星在由近地点向远地点运动过程中受到地球引力将先增大后减小 B. 地心与卫星B的连线在TA时间内扫过的面积为椭圆面积 C. 卫星B的周期是卫星A的周期的8倍 D. 1轨道圆心与2轨道的一个焦点重合 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力定律公式可知，B卫星在由近地点向远地点运动的过程中，到地心的距离逐渐增大，所以受到地球引力逐渐减小，故A错误； BC．设1圆轨道的半径为，由于椭圆轨道的长轴（近地点和远地点间的距离）是圆轨道半径的4倍，所以2椭圆轨道的半长轴为 根据开普勒第三定律得 解得 所以地心与卫星B的连线在时间内扫过的面积小于椭圆面积，故BC错误； D．1圆轨道的圆心在地心，2椭圆轨道的一个焦点也在地心，所以二者重合，故D正确。 故选D。 2. 某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳。将运动员视为质点，不计摩擦力及空气阻力，此过程中，运动员的动能与水平位移x的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设斜面倾角为θ，不计摩擦力和空气阻力，由题意可知运动员在沿斜面下滑过程中根据动能定理有 即 下滑过程中开始阶段倾角θ不变，Ek-x图像为一条直线；经过圆弧轨道过程中θ先减小后增大，即图像斜率先减小后增大。 故选A。 3. 质量为的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为，受到的阻力大小为。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车匀速行驶，则牵引力与阻力平衡 汽车发动机的功率 故选C。 4. 滑沙运动类似滑雪和旱地雪橇，一游客从斜面上距水平地面h高处以的加速度由静止滑至地面，游客连同滑板质量为m，斜面倾角为θ=30°，当地重力加速度为g。下列说法中正确的是（ ） A. 游客连同滑板克服摩擦力做功 B. 游客连同滑板的机械能减少 C. 游客连同滑板的动能增加 D. 斜面对滑板的作用力不做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．游客连同滑板沿斜面做匀加速直线运动，根据 滑至地面的速度为 设克服摩擦力做的功为Wf，根据动能定理 解得 故A错误； B．根据能量守恒，游客连同滑板机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，为，故B正确； C．动能的增加量为 故C错误； D．斜面对滑板的作用力为支持力和摩擦力，支持力垂直于斜面斜向左上方，与运动方向垂直不做功，摩擦力与运动方向相反做负功，故D错误。 故选B。 5. 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（ ） A. c点的电场强度大于b点的电场强度 B. 若将一试探电荷由a点释放，它将沿电场线运动到b点 C. b点的电场强度大于d点的电场强度 D. a点和b点的电场强度的方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．据电场线的分布可知，c点的电场线比b点的电场线稀疏，即c点的电场强度小于b点的电场强度；b点的电场线比d点的电场线密，即b点的电场强度大于d点的电场强度；a点和b点的切线方向不同，即两点的电场强度的方向不同，故AD错误，C正确； B．将一试探电荷由a点释放，据场强方向的规定可知，受与场强方向相同的电场力，它将右上方做曲线运动，而不是沿电场线运动到b点，故B错误。 故选C。 6. 如图所示，真空中两个等量同种正点电荷分别放置在P、Q两点，PQ连线的中点为O，以QO为棱构成一个空间正方体，A、B、C、D、E、F为该正方体上六个顶点。下列说法正确的是（　　） A. A、C两点的电场强度相同 B. O、B 两点的电势相等 C. 将电子沿棱自D—E—F移动过程中，电场力先做正功再做负功 D. 将电子自C点沿CB方向射出，电子可能做匀速圆周运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由对称可知，A、C两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误； B．因O点距离两正电荷比B点更近，可知O点的电势高于B点电势，故B错误； C．由对称可知，D、F两点的电势相等，E点更远所以电势低，电子在移动过程中，电势能先变大再变小，所以电场力先做负功再做正功，故C错误； D．电子在以O为圆心、正方体棱长为半径的圆上所受的电场力大小相等且都指向O点，则将电子从C点沿CB方向射出，因该方向与电场力方向垂直，若电场力等于电子所需的向心力，则电子能做匀速圆周运动，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为m，电荷量为的粒子A；在负极板附近有一质量也为m、电荷量为的粒子B。仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距的平面Q，两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则以下说法正确的是（　　） A. 电荷量与的比值为 B. 电荷量与的比值为 C. 粒子A、B通过平面Q时的速度之比为 D. 粒子A、B通过平面Q时的速度之比为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设电场强度大小为E，两粒子的运动时间相同，对正电荷A有 对负电荷B有 联立解得 A错误，B正确。 CD．由动能定理得 求得 选项CD错误。 故选B。 8. 小兰和小亮周末去爬山，在一个倾角为的山坡上玩抛石块。如图所示，小兰爬上紧挨山坡底端的一棵树，从树上点朝着山坡水平抛出一个石块甲，石块甲正好垂直打在山坡中点；小亮在山坡顶端的点水平抛出一个石块乙，石块乙也落在点。已知山坡长度，重力加速度为，，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 石块甲的抛出点Q一定比A点高 B. 石块甲的初速度大小为 C. 石块甲、乙的运动时间之比为 D. 若两石块同时抛出，则他们一定同时击中P点 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设小球甲抛出的初速度为，Q点相对于P点的竖直高度为H，则 小球甲落在P点时速度的竖直分量 小球甲的水平位移 ，， 联立各式可得 ， 又A点高度为 则Q点的高度为 则A点比Q点高，故A错误，B正确； C．对于小球乙，有 结合前面式子可得 故C正确； D．因为两小球抛出时的高度不同，故不可能相遇，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计。两个小球a、b(视为质点)质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接。将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°)，不计一切摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A. a球和b球所组成的系统机械能守恒 B. b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于g C. b球的最大速度为 D. a球的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．a球和b球组成的系统除重力外没有其他力做功，只有a球和b球的动能和重力势能相互转化，因此a球和b球的机械能守恒，故A正确； B．设轻杆L和水平杆L2的夹角为θ，由速度关联可知 vbcosθ=vasinθ 得 vb=vatanθ 可知当b球的速度为零时，轻杆L处于水平位置和L2杆平行，此时a球在竖直方向只受重力mg，因此a球的加速度大小为g；如题图所示位置，当va=0时，vb也为0，此时a的加速度小于g，故B错误； C．当杆L和杆L1平行成竖直状态，球a运动到最下方，球b运动到L1和L2交点的位置的时候，球b的速度达到最大，此时由速度的关联可知a球的速度为0，因此由机械能守恒定律有 mg(L＋L)=mv 得 vb= 故C正确； D．当轻杆L向下运动到杆L1和杆L2的交点的位置时，此时杆L和杆L2平行，由速度的关联可知此时b球的速度为0，由机械能守恒定律有 mg·L=mv 得 va= 此时a球具有向下的加速度g，因此此时a球的速度不是最大，a球将继续向下运动到加速度为0时速度达到最大，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，带电粒子M、N质量相同，以相同的初速度沿垂直于电场的方向射入两平行板间的匀强电场，M从两极板正中央射入，N从下极板边缘处射入，最后都打在同一点。不计粒子的重力，从开始射入到打到上板的过程中，两粒子（　　） A. 运动时间 B. 加速度之比 C. 所带电荷量之比 D. 电势能的变化量之比 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，带电粒子在水平方向做匀速运动，由图可知，水平位移相等，由于以相同的初速度进入，则由可知，运动时间 故A正确； BC．根据题意可知，竖直方向上，带电粒子做初速度为0的匀加速直线运动，由公式结合题图可得 解得 由牛顿第二定律有 解得所带电荷量之比 故C错误，B正确； D．根据功能关系可知，电势能的变化量等于电场力做功，由公式可知，电场对两个带电粒子做功之比为 则电势能的变化量之比 故D正确。 故选ABD。 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 在探究平抛运动规律实验中，利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向（只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中），重力加速度为g。 实验一：如图（a）所示，一倾斜角度为θ的斜面AB，A点为斜面最低点，直管保持与斜面垂直，管口与斜面在同一平面内，平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管，可以根据需要沿斜面移动直管。 （1）以下是实验中的一些做法，合理的是__________。 A.斜槽轨道必须光滑 B.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 C.调整轨道角度平衡摩擦力 D.选择密度更小的小球 （2）某次平抛运动中，直管移动至P点时小球恰好可以落入其中，测量出P点至A点距离为L，根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间t=________，初速度v0=_________（用L，g，θ表示）。 实验二：如图（b）所示，一半径为R的四分之一圆弧面AB，圆心为O，OA竖直，直管保持沿圆弧面的半径方向，管口在圆弧面内，直管可以根据需要沿圆弧面移动。平抛运动实验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动，抛出口至O点的距离为h。 （3）上下移动轨道，多次重复实验，记录每次实验抛出口至O点的距离，不断调节直管位置以及小球平抛初速度，让小球能够落入直管。为提高小球能够落入直管的成功率及实验的可操作性，可以按如下步骤进行：首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点，当h确定时，理论上小球在圆弧面上的落点位置是___________（填“确定”或“不确定”），再调节小球释放位置，让小球获得合适的平抛初速度平抛至该位置即可落入直管。满足上述条件的平抛运动初速度满足=__________（用h，R，g表示）。 【答案】 ①. B ②. ③. ④. 确定 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]AC．斜槽轨道不需要光滑也不需要平衡摩擦力，只要抛出时每次速度相同即可，故AC错误； B．为保证小球做的是平抛运动，抛出时速度要水平，则安装斜槽轨道，使其末端保持水平，故B正确； D．为减小空气阻力的影响，应选择密度更大的小球，故D错误。 故选B； （2）[2][3]由抛出到P点过程，根据平抛运动规律有 解得 （3）[4]h一定时，设落点与O点连线与水平方向夹角为，根据位移规律 落点处速度方向的反向延长线过O点，则 联立解得 h一定，则用时一定，则竖直方向下落高度一定，则落点位置是确定的。 [5]由以上分析可知，竖直方向下落高度为 用时 根据几何关系 解得 12. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。 实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关K掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电容器放电时，流过电阻R的电流方向为________；（选填“由a到b”或“由b到a”） （2）乙图中，阴影部分的面积______；（选填“>”、“<”或“=”） （3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时间将________；（填“变长”、“不变”或“变短”） （4）图丙为电压恒为的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像，电容器充电完毕后的电荷量为________C，电容器的电容为C=________F。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 由a到b ②. = ③. 变短 ④. ## ⑤. #### 【解析】 【详解】（1）[1]电容器充电时上极板接电源正极，故上极板带正电荷，放电时上极板正电荷通过电阻流向下级板，故流过电阻R的电流方向为由a到b。 （2）[2]根据电流的定义式 则 乙图中，阴影部分的面积等于充、放电的电荷量，而充放电的电荷量相等，故 （3）[3] 根据电流的定义式 可得 如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，则放电电流将增大，由上式可知放电时间将变短。 （4）[4]根据图像的面积表示电容器充电完毕后的电荷量，由图知，每小格代表的电荷量为 数出图线包围的格数，满半格或超过半格的算一格，不满半格的舍去，数得格数为32格，则电容器充电完毕后的电荷量为 因从图中数格数有一定误差，故结果也可能为 [5]根据电容的定义知，电容器的电容为 因电荷量有一定误差，故电容的计算值也可以是或。 13. 如图所示，一倾斜轨道，通过微小圆弧与足够长的水平轨道平滑连接，水平轨道与一半径为的圆弧轨道相切于点，A、、、均在同一竖直面内。质量的小球（可视为质点）压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经A点时恰好无碰撞沿方向进如入倾斜轨道滑下。已知轨道长，与水平方向夹角，小球与轨道间的动摩擦因数，其余轨道部分均为光滑， 取，，。求： （1）未解锁时弹簧的弹性势能； （2）小球在点时速度的大小； （3）要使小球不脱离圆轨道，轨道半径应满足什么条件。 【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】 【分析】 【详解】（1）对小球与弹簧，由机械能守恒定律有 解得弹簧的弹性势能 （2）对小球：离开台面至A点的过程做平抛运动，在A处的速度为 从A到的过程，由动能定理可得 解得 （3）要使小球不脱离轨道，小球或通过圆轨道最高点，或沿圆轨道到达最大高度小于半径后返回：设小球恰好能通过最高点时，速度为，轨道半径，在最高点 从至最高点的过程 解得 设小球恰好能在圆轨道上到达圆心等高处，轨道半径，从至圆心等高处的过程 解得 综上所述，要使小球不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径必须满足 或 14. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均有滑板项目延伸而来，如图是滑板运动的轨道。BC和DE是两段光滑的圆弧型轨道，BC的圆心为O点，圆心角θ=60°，且与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2。某运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为m=60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h=2m和H=2.5m。（g=10m/s2）求： (1)运动员从A点运动到B点的过程中，到达B点时的速度大小vB； (2)水平轨道CD的长度L； (3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，求出回到B点时速度的大小。如果不能，求出最后停止的位置距C点的距离。 【答案】(1)6m/s；(2)6.5m；(3)6m 【解析】 【详解】(1)由题意得 解得 (2)从B到E，由动能定理得 代入数值得 (3)运动员能到达左侧的最大高度为，从B到第一次返回左侧最高处，由动能定理得 解得 故运动员不能回到B点，全过程由能量守恒定律得 解得总路程 即运动员最后停止的位置距C点的距离为 15. 如图所示，水平轨道长为，其A端有一被锁定的轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上圆心在半径为的光滑圆形轨道与相切于点，并且和圆心在半径为的光滑细圆管轨道平滑对接，、、三点在同一条直线上光滑细圆管轨道右侧有一半径为，圆心在点的圆弧挡板竖直放置，并且与地面相切于点质量为的小球可视为质点从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到A点，触发弹簧，弹簧立即解除锁定，小滑块被弹回，小球在到达点之前已经脱离弹簧，并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点计算时圆管直径可不计，重力加速度为求： （1）小滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （2）弹簧锁定时具有的弹性势能； （3）滑块通过最高点后落到挡板上时具有的动能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由几何关系得BC间的高度差 小滑块从C点运动到A点的过程，由动能定理得 解得 （2）弹簧对滑块做功过程由功能关系有 滑块从A到D过程由动能定理得 滑块在D点，由重力提供向心力 联立解得 （3）滑块通过D点后做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，水平方向有 竖直方向有 由几何关系 可得滑块落到挡板上的动能为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省部分高中协作体2024——2025学年下学期五月联考 高一物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 如图所示，1、2分别是A、B两颗卫星绕地球运行的轨道，1为圆轨道，2为椭圆轨道，椭圆轨道的长轴（近地点和远地点间的距离）是圆轨道半径的4倍。P点为椭圆轨道的近地点，M点为椭圆轨道的远地点，TA是卫星A的周期。则下列说法正确的是（　　） A. B卫星在由近地点向远地点运动过程中受到地球引力将先增大后减小 B. 地心与卫星B的连线在TA时间内扫过的面积为椭圆面积 C. 卫星B的周期是卫星A的周期的8倍 D. 1轨道圆心与2轨道的一个焦点重合 2. 某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳。将运动员视为质点，不计摩擦力及空气阻力，此过程中，运动员的动能与水平位移x的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 质量为的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为，受到的阻力大小为。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　） A. B. C. D. 4. 滑沙运动类似滑雪和旱地雪橇，一游客从斜面上距水平地面h高处以的加速度由静止滑至地面，游客连同滑板质量为m，斜面倾角为θ=30°，当地重力加速度为g。下列说法中正确的是（ ） A. 游客连同滑板克服摩擦力做功 B. 游客连同滑板的机械能减少 C. 游客连同滑板的动能增加 D. 斜面对滑板的作用力不做功 5. 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（ ） A. c点的电场强度大于b点的电场强度 B. 若将一试探电荷由a点释放，它将沿电场线运动到b点 C. b点的电场强度大于d点的电场强度 D. a点和b点的电场强度的方向相同 6. 如图所示，真空中两个等量同种正点电荷分别放置在P、Q两点，PQ连线的中点为O，以QO为棱构成一个空间正方体，A、B、C、D、E、F为该正方体上六个顶点。下列说法正确的是（　　） A. A、C两点的电场强度相同 B. O、B 两点的电势相等 C. 将电子沿棱自D—E—F移动过程中，电场力先做正功再做负功 D. 将电子自C点沿CB方向射出，电子可能做匀速圆周运动 7. 如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为m，电荷量为的粒子A；在负极板附近有一质量也为m、电荷量为的粒子B。仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距的平面Q，两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则以下说法正确的是（　　） A. 电荷量与的比值为 B. 电荷量与的比值为 C. 粒子A、B通过平面Q时的速度之比为 D. 粒子A、B通过平面Q时的速度之比为 8. 小兰和小亮周末去爬山，在一个倾角为的山坡上玩抛石块。如图所示，小兰爬上紧挨山坡底端的一棵树，从树上点朝着山坡水平抛出一个石块甲，石块甲正好垂直打在山坡中点；小亮在山坡顶端的点水平抛出一个石块乙，石块乙也落在点。已知山坡长度，重力加速度为，，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 石块甲的抛出点Q一定比A点高 B. 石块甲的初速度大小为 C. 石块甲、乙的运动时间之比为 D. 若两石块同时抛出，则他们一定同时击中P点 9. 如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计。两个小球a、b(视为质点)质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接。将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°)，不计一切摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A. a球和b球所组成的系统机械能守恒 B. b球的速度为零时，a球的加速度大小一定等于g C. b球的最大速度为 D. a球的最大速度为 10. 如图所示，带电粒子M、N质量相同，以相同的初速度沿垂直于电场的方向射入两平行板间的匀强电场，M从两极板正中央射入，N从下极板边缘处射入，最后都打在同一点。不计粒子的重力，从开始射入到打到上板的过程中，两粒子（　　） A. 运动时间 B. 加速度之比 C. 所带电荷量之比 D. 电势能的变化量之比 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 在探究平抛运动规律实验中，利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向（只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中），重力加速度为g。 实验一：如图（a）所示，一倾斜角度为θ的斜面AB，A点为斜面最低点，直管保持与斜面垂直，管口与斜面在同一平面内，平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管，可以根据需要沿斜面移动直管。 （1）以下是实验中的一些做法，合理的是__________。 A.斜槽轨道必须光滑 B.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 C.调整轨道角度平衡摩擦力 D.选择密度更小的小球 （2）某次平抛运动中，直管移动至P点时小球恰好可以落入其中，测量出P点至A点距离为L，根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间t=________，初速度v0=_________（用L，g，θ表示）。 实验二：如图（b）所示，一半径为R的四分之一圆弧面AB，圆心为O，OA竖直，直管保持沿圆弧面的半径方向，管口在圆弧面内，直管可以根据需要沿圆弧面移动。平抛运动实验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动，抛出口至O点的距离为h。 （3）上下移动轨道，多次重复实验，记录每次实验抛出口至O点的距离，不断调节直管位置以及小球平抛初速度，让小球能够落入直管。为提高小球能够落入直管的成功率及实验的可操作性，可以按如下步骤进行：首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点，当h确定时，理论上小球在圆弧面上的落点位置是___________（填“确定”或“不确定”），再调节小球释放位置，让小球获得合适的平抛初速度平抛至该位置即可落入直管。满足上述条件的平抛运动初速度满足=__________（用h，R，g表示）。 12. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。某实验小组用如图甲所示的电路研究电容器充、放电情况及电容大小，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。 实验时，根据图甲所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关K掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关K掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。 （1）电容器放电时，流过电阻R的电流方向为________；（选填“由a到b”或“由b到a”） （2）乙图中，阴影部分的面积______；（选填“>”、“<”或“=”） （3）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，放电时间将________；（填“变长”、“不变”或“变短”） （4）图丙为电压恒为的电源给电容器充电时作出的电流随时间变化的图像，电容器充电完毕后的电荷量为________C，电容器的电容为C=________F。（计算结果均保留两位有效数字） 13. 如图所示，一倾斜轨道，通过微小圆弧与足够长的水平轨道平滑连接，水平轨道与一半径为的圆弧轨道相切于点，A、、、均在同一竖直面内。质量的小球（可视为质点）压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经A点时恰好无碰撞沿方向进如入倾斜轨道滑下。已知轨道长，与水平方向夹角，小球与轨道间的动摩擦因数，其余轨道部分均为光滑， 取，，。求： （1）未解锁时弹簧的弹性势能； （2）小球在点时速度的大小； （3）要使小球不脱离圆轨道，轨道半径应满足什么条件。 14. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均有滑板项目延伸而来，如图是滑板运动的轨道。BC和DE是两段光滑的圆弧型轨道，BC的圆心为O点，圆心角θ=60°，且与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2。某运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回。已知运动员和滑板的总质量为m=60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h=2m和H=2.5m。（g=10m/s2）求： (1)运动员从A点运动到B点的过程中，到达B点时的速度大小vB； (2)水平轨道CD的长度L； (3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，求出回到B点时速度的大小。如果不能，求出最后停止的位置距C点的距离。 15. 如图所示，水平轨道长为，其A端有一被锁定的轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上圆心在半径为的光滑圆形轨道与相切于点，并且和圆心在半径为的光滑细圆管轨道平滑对接，、、三点在同一条直线上光滑细圆管轨道右侧有一半径为，圆心在点的圆弧挡板竖直放置，并且与地面相切于点质量为的小球可视为质点从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到A点，触发弹簧，弹簧立即解除锁定，小滑块被弹回，小球在到达点之前已经脱离弹簧，并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点计算时圆管直径可不计，重力加速度为求： （1）小滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （2）弹簧锁定时具有的弹性势能； （3）滑块通过最高点后落到挡板上时具有的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $