精品解析：福建省福州第三中学2025-2026学年高三上学期第五次质量检测物理试卷

福州三中2025-2026学年高三第五次质量检测物理试卷 一、单选题（本大题共4小题，共16分） 1. 如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可把鱼儿视为质点 B. 鱼儿摆尾加速上升出水时对水的作用力大于自身重力 C. 鱼儿摆尾击水时鱼儿对水的作用力的大小总是等于水对鱼儿的作用力的大小 D. 鱼儿跃出水面到达最高点时受力平衡 2. 如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 C. 火箭获得的最大速度为 D. 火箭上升的最大高度为 3. 如图，平行板电容器与一直流电源连接，下极板接地，静电计金属球与电容器上极板连接，静电计开始时所带电荷量很少，可忽略。开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ） A. 带电油滴向下运动 B. 静电计指针的张角保持不变 C. 点电势变小 D. 带电油滴的电势能变小 4. 如图甲所示为一小女孩在水泥管内踢球的情境，整个过程可简化为图乙。固定的竖直圆形轨道半径为R，圆心为O，轨道上的C点和圆心O点的连线与水平方向的夹角为37°。某次踢球时，小女孩把球从轨道最低点A水平向左踢出，球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，接球时书包位于直径AB的右侧，与直径AB的水平距离为0.2R。已知球从A点刚被踢出时的速度是经过B点时速度的3倍，球的质量为m，球与轨道间的动摩擦因数处处相等，重力加速度为g，球可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 球从A到B和从B到A的过程中，摩擦力做功相等 B. 球从A到B的过程中，摩擦力做功为2mgR C. 球第二次到达C点的速度大小 D. 接球时书包离A点的竖直高度为0.8R 二、多选题（本大题共4小题，每小题6分，漏选得3分，错选不得分，共24分） 5. 文物记载着我国灿烂的文明，观看文物展览已经成为一种研学方式，如图所示，一块玉石放置在倾斜的玻璃展板上，下端有小挡板支撑，假设玻璃展板倾角为，固定的两小挡板A和B与图中水平虚线也成为角，玉石质量为m，重力加速度为g，不计玉石与玻璃展板间的摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 挡板A、B对玉石的弹力是相同的 B. 玻璃展板对玉石的支持力大小为 C. 挡板A对玉石的弹力大小为 D. 若挡板与虚线的夹角变小，则每块挡板对玉石的弹力变小 6. 在图所示的电路中，若在滑动变阻器R的滑片P向左滑动一小段距离的过程中，电压表V1的示数增大，则在该过程中（　　） A. 电阻中通过的电流增大，且增加量为 B. 电阻两端的电压减小，且减少量为 C. 电源的输出功率增大 D. 电源的效率增大 7. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场，带负电滑块（可视为质点）在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示，P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动（如图乙），滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s²，则（　　） A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中，速度先增加后减少 C. 滑块运动至x=3m处，速度大小为2m/s D. 滑块不可能到达x=4m处 8. 如图所示，水平传送带以5m/s顺时针匀速转动，其右端连接一段光滑水平面。现将质量的物块（可视为质点）从处静止释放，经传送带运送至处，后通过水平面滑上质量的木板。木板紧挨着右端放置在光滑水平地面上，其上表面与等高。小物块与木板右侧竖直挡板发生完全弹性碰撞且最终恰好不脱离木板。已知长，木板长，物块与传送带间的动摩擦因数为，与木板上表面间的动摩擦因数为，重力加速度取，则 A. 物块和木板组成的系统机械能守恒 B. 传送带克服摩擦力做功为 C. 物块与木板上表面间的动摩擦因数 D. 全程系统产生的摩擦热为 三、填空题（本题共3小题，共10分） 9. 两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____，则行星A和行星B的密度之比＝_____，行星表面的重力加速度之比＝_____。 10. 继共享单车进入人们的日常生活之后，共享电动汽车也在各个城市出现。如表所示为某款电动汽车的参数，若某次充满电后在平直路面驾驶时，该车载重为100kg，所受阻力为车与载重总重力的0.02倍，重力加速度g取。该电动汽车的最大行驶速度为___________km/h，该车以额定功率行驶时最长行驶时间为___________h，电池充满电后储存的能量为___________J。 车身质量 500 kg 输出电压 60 V 电动机额定功率 3000W 电池容量 250 A·h 充电电压 220V 充电时间 8~10h 11. 如图所示，质量20kg的小车静止在光滑水平面上，从水枪中喷出的水柱的横截面积是10cm2，速度10m/s，水的密度1.0×103kg/m3。若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量5kg的水进入小车时，小车的速度大小______m/s，若将小车固定在水平面上，水冲击小车前壁后水平速度减为零，则水对小车的冲击力大小为______N。 四、实验题（本题共2小题，共14分） 12. 某实验小组用一个弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定在量角器的圆心O的正上方A处，另一端系上绳套1和绳套2.主要实验步骤如下： Ⅰ.弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋与绳套的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F Ⅱ.弹簧测力计挂在绳套1上，沿水平方向缓慢拉橡皮筋，同时用手拉着绳套2沿120°方向缓慢拉橡皮筋。使橡皮筋与绳套的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F1 Ⅲ.根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力大小F1′=① Ⅳ.比较②，若在误差允许的范围内相同，即可初步验证力的平行四边形定则 Ⅴ.只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤 回答下列问题： （1）完成实验步骤：①___________；②___________。 （2）将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋与绳套的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120°不变。关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是___________（填选项前的字母）。 A．逐渐增大 B．先增大后减小 C．逐渐减小 D．先减小后增大 13. 如图甲所示，莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘，莱顿瓶可视为平行板电容器。 （1）如图乙所示为某同学设计的测量莱顿瓶电容的实验电路。已知电池输出电压恒为U=8V，R为电阻箱。闭合开关S，电流传感器记录了莱顿瓶充电过程中的I—t图像如图丙所示，图线与坐标轴所围的区域格数约为68格。充电完成后，莱顿瓶极板所带电荷量约为__________C，电容器的电容约为__________F。（结果保留均三位有效数字） （2）如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，充电时I—t曲线与坐标轴所围成的面积将__________（填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）给莱顿瓶充电后就储存了能量，某同学认为莱顿瓶储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出莱顿瓶两极间的电压U随极板电荷量Q变化的图像如图丁所示。根据图像，莱顿瓶储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系式可能正确的是 （填选项字母，多选）。 A. B. C. D. 五、计算题（本大题共3小题，共36分） 14. 如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ=30°.现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆斜向上运动，已知杆与小球间的动摩擦因数为，g=10m/s2．试求： （1）小球运动的加速度大小； （2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点的最大距离． 15. 如图所示，光滑圆弧轨道竖直固定，与水平面相切于最低点P，半径，空间中存在水平向右的匀强电场，物体甲的质量为，带电量为，在P点右侧处有一不带电的物体乙，质量为，物体乙右侧处有一竖直固定挡板，甲物体从与圆心O等高的A点以竖直向下的速度滑动，甲、乙与水平面的动摩擦因数均为，所有碰撞均无能量损失，且甲、乙碰撞没有电荷转移。 （1）在圆形轨道最低点P，物体甲受到轨道的支持力大小； （2）甲、乙第一次碰撞后各自的速度大小； （3）整个过程甲、乙在水平面上运动的总路程之和。 16. 如图所示，一倾角为θ=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面下端有一与斜面垂直的固定挡板，将一质量为m的木板放置在斜面上，木板的上端有一质量为m的小物块（视为质点），物块和木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力且大小恒为kmg（0.5<k<1），初始时木板下端与挡板的距离为L。现由静止同时释放物块和木板，物块和木板沿斜面下滑，已知木板与挡板碰撞的时间极短，且碰撞后木板的速度大小不变，方向与碰撞前的速度方向相反，物块恰好未滑离木板，重力加速度为g，求： （1）木板第一次与挡板碰撞前瞬间，物块的速度大小v1； （2）从释放到木板第二次与挡板碰撞前瞬间，物块相对木板的位移大小∆x； （3）木板的长度x以及整个运动过程中系统因摩擦产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州三中2025-2026学年高三第五次质量检测物理试卷 一、单选题（本大题共4小题，共16分） 1. 如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法不正确的是（　　） A. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可把鱼儿视为质点 B. 鱼儿摆尾加速上升出水时对水的作用力大于自身重力 C. 鱼儿摆尾击水时鱼儿对水的作用力的大小总是等于水对鱼儿的作用力的大小 D. 鱼儿跃出水面到达最高点时受力平衡 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作时，鱼儿的形状与大小不能忽略，此时不可把鱼儿视为质点，A正确； B．鱼儿摆尾加速上升出水时，加速度方向向上，则水对鱼儿的作用力大于鱼儿自身重力，B正确； C．鱼儿摆尾击水时鱼儿对水的作用力与水对鱼儿的作用力是一对相互作用力，则鱼儿摆尾击水时鱼儿对水的作用力的大小总是等于水对鱼儿的作用力的大小，故C正确； D．鱼儿跃出水面到达最高点时受到重力作用，合外力不等于0，鱼儿受力不平衡，D错误。 故选D。 2. 如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 C. 火箭获得的最大速度为 D. 火箭上升的最大高度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．火箭的推力来源于火箭里喷出的水对它的反作用力，故A错误； B．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭和水机械能不守恒，故B错误； C．由题意可得，由动量守恒定理可得 故C错误； D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，由题意有 故D正确。 故选D。 3. 如图，平行板电容器与一直流电源连接，下极板接地，静电计金属球与电容器上极板连接，静电计开始时所带电荷量很少，可忽略。开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ） A. 带电油滴向下运动 B. 静电计指针的张角保持不变 C. 点电势变小 D. 带电油滴的电势能变小 【答案】D 【解析】 【详解】B．若断开开关K，由于静电计所带电荷量很少，可忽略不计，故可认为电容器所带电荷量保持不变，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，根据 ， 由于变大，可知电容器电容变小，电容器极板间电压增大，静电计指针的张角变大，故B错误； A．根据 可知板间电场强度不变，带电油滴受力保持不变，带电油滴仍保持静止状态，故A错误； CD．根据 由于板间电场强度不变，P点与下极板距离变大，又下极板接地，电势为零，可知P点电势变大；根据受力平衡可知，带电油滴受到的电场力竖直向上，则带电油滴带负电，根据，可知带电油滴在P点电势能变小，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图甲所示为一小女孩在水泥管内踢球的情境，整个过程可简化为图乙。固定的竖直圆形轨道半径为R，圆心为O，轨道上的C点和圆心O点的连线与水平方向的夹角为37°。某次踢球时，小女孩把球从轨道最低点A水平向左踢出，球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，接球时书包位于直径AB的右侧，与直径AB的水平距离为0.2R。已知球从A点刚被踢出时的速度是经过B点时速度的3倍，球的质量为m，球与轨道间的动摩擦因数处处相等，重力加速度为g，球可视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 球从A到B和从B到A的过程中，摩擦力做功相等 B. 球从A到B的过程中，摩擦力做功为2mgR C. 球第二次到达C点的速度大小 D. 接球时书包离A点的竖直高度为0.8R 【答案】C 【解析】 【详解】A．球从A到B的过程比从B到A的过程中到达相同高度时速度大，因此A到B的过程球对轨道的压力更大，摩擦力也更大，摩擦力做功更多，A错误； B．由球在第一次经过C点后恰好能通过最高点B，故在B点 得，则 球从A到B的过程运用动能定理有 解得，B错误； C．当球第二次到达C点时，恰好离开轨道并落入书包内，则有 解得，C正确； D．离开轨道球做斜抛运动，将分解， ， 水平方向有 竖直方向有 则接球时书包离A点的竖直高度 联立解得，D错误。 故选C。 二、多选题（本大题共4小题，每小题6分，漏选得3分，错选不得分，共24分） 5. 文物记载着我国灿烂的文明，观看文物展览已经成为一种研学方式，如图所示，一块玉石放置在倾斜的玻璃展板上，下端有小挡板支撑，假设玻璃展板倾角为，固定的两小挡板A和B与图中水平虚线也成为角，玉石质量为m，重力加速度为g，不计玉石与玻璃展板间的摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 挡板A、B对玉石的弹力是相同的 B. 玻璃展板对玉石的支持力大小为 C. 挡板A对玉石的弹力大小为 D. 若挡板与虚线的夹角变小，则每块挡板对玉石的弹力变小 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，挡板A、B对玉石的弹力大小相等，但方向不同，故A错误； B．以玉石为对象，垂直玻璃展板方向，根据受力平衡可得，玻璃展板对玉石的支持力大小为 故B正确； C．以玉石为对象，沿玻璃展板平面，根据平衡条件可得 解得挡板A对玉石的弹力大小为 故C正确； D．若挡板与虚线的夹角变小，设减小为，沿玻璃展板平面，根据平衡条件可得 由于 可知每块挡板对玉石的弹力变小，故D正确。 故选BCD。 6. 在图所示的电路中，若在滑动变阻器R的滑片P向左滑动一小段距离的过程中，电压表V1的示数增大，则在该过程中（　　） A. 电阻中通过的电流增大，且增加量为 B. 电阻两端的电压减小，且减少量为 C. 电源的输出功率增大 D. 电源的效率增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于为定值电阻，电压表读数等于定值电阻两端电压，则有 可得 可知通过的电流增大，增加量为，故A正确； B．设电压表V1示数为，电路总电流为，由闭合电路欧姆定律可得 电压表V1的示数增大，则电路总电流减小，又有 流过电阻的电流为总电流，则通过的电流减小，电阻两端的电压减小，电压减小量满足，故B错误； C．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于题干不清楚外电阻与内阻的大小关系，所以无法判断电源的输出功率的变化，故C错误； D．电源的效率为 由于外电阻增大，所以电源的效率增大，故D正确。 故选AD。 7. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场，带负电滑块（可视为质点）在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示，P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动（如图乙），滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s²，则（　　） A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中，速度先增加后减少 C. 滑块运动至x=3m处，速度大小为2m/s D. 滑块不可能到达x=4m处 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．滑块在x=3m处电势能最小，根据，且滑块带负电，可知x=3m处的电势最高，故A错误； C．滑块从x=1m处运动到x=3m处，根据功能关系可得 解得滑块运动至x=3m处，速度大小为，故C正确； B．根据图像斜率的绝对值 由题图可知，从x=1m处到x=3m处，滑块受到的电场力逐渐减小，且滑块从x=1m处运动到x=3m处，电场力做功等于克服摩擦力做功，所以电场力先大于摩擦力后小于摩擦力，则滑块沿x轴正方向运动过程中，合力先做正功，后做负功，根据动能定理可知，滑块的速度先增加后减少，故B正确； D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，滑块从x=1m处到x=4m处，需要克服摩擦力做功 可知滑块不可能到达x=4m处，故D正确。 故选BCD。 8. 如图所示，水平传送带以5m/s顺时针匀速转动，其右端连接一段光滑水平面。现将质量的物块（可视为质点）从处静止释放，经传送带运送至处，后通过水平面滑上质量的木板。木板紧挨着右端放置在光滑水平地面上，其上表面与等高。小物块与木板右侧竖直挡板发生完全弹性碰撞且最终恰好不脱离木板。已知长，木板长，物块与传送带间的动摩擦因数为，与木板上表面间的动摩擦因数为，重力加速度取，则 A. 物块和木板组成的系统机械能守恒 B. 传送带克服摩擦力做功为 C. 物块与木板上表面间的动摩擦因数 D. 全程系统产生的摩擦热为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因摩擦要产生热量，所以物块a和木板b组成的系统机械能不守恒，故A错误; B．物块a在传送带上先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有 解得加速度为 a=5m/s2 物块a加速至传送带速度时，通过的位移为 所以物块a与传送带没有共速，一直做匀加速直线运动，则有 解得物块a在传送带上运动时间t=0.8s 传送带克服摩擦力做功为 故B错误； C．a滑上木板时的速度v0 =at= 5×0.8m/s=4m/s a在木板上滑动过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律 根据能量守恒定律 解得μ2=0.1 故C正确； D．物块a在传送带上运动时系统因摩擦而产生的热量为 代入数据解得Q1 = 12J 物块a在木板上滑动过程系统因摩擦而产生的热量为 代入数据解得Q2 = 6J 故全程系统产生的摩擦热为Q = Q1 +Q2 =12J +6J=18J 故D正确。 故选CD。 三、填空题（本题共3小题，共10分） 9. 两行星A和B是两个均匀球体，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为；行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为。设两卫星均为各自中心星体的近地卫星，而且，行星A和行星B的半径之比为，两行星的质量之比MA：MB =_____，则行星A和行星B的密度之比＝_____，行星表面的重力加速度之比＝_____。 【答案】 ①. 2∶1 ②. 16∶1 ③. 8∶1 【解析】 【详解】[1][2]人造地球卫星的万有引力充当向心力，即 ① 体积为 ② 解得密度为 ③ 故A和B密度之比为 ∶=16∶1 由 ④ 联立②③④得 ⑤ 所以 ∶=2∶1 ⑥ [3]忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式 ⑦ 由①⑦解得 ⑧ 所以两行星表面处重力加速度之比为 ⑨ 【点睛】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。 10. 继共享单车进入人们的日常生活之后，共享电动汽车也在各个城市出现。如表所示为某款电动汽车的参数，若某次充满电后在平直路面驾驶时，该车载重为100kg，所受阻力为车与载重总重力的0.02倍，重力加速度g取。该电动汽车的最大行驶速度为___________km/h，该车以额定功率行驶时最长行驶时间为___________h，电池充满电后储存的能量为___________J。 车身质量 500 kg 输出电压 60 V 电动机额定功率 3000W 电池容量 250 A·h 充电电压 220V 充电时间 8~10h 【答案】 ①. 90 ②. 5 ③. 5.4×107 【解析】 【详解】[1]根据题意可知该车所受阻力为 而当车速最大时有 代入数据解得 [2]由表中数据可知，该车在额定功率下的输出电流为 则可知在额定功率下最长行驶时间为 [3]电池充满电后储存的能量为 11. 如图所示，质量20kg的小车静止在光滑水平面上，从水枪中喷出的水柱的横截面积是10cm2，速度10m/s，水的密度1.0×103kg/m3。若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁，且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中，当有质量5kg的水进入小车时，小车的速度大小______m/s，若将小车固定在水平面上，水冲击小车前壁后水平速度减为零，则水对小车的冲击力大小为______N。 【答案】 ①. 2 ②. 100 【解析】 【详解】[1] 流进小车的水与小车组成的系统动量守恒，当淌入质量为m的水后，小车速度为，则 解得 [2] 在极短的时间内，冲击小车的水的质量为 小车对水的作用力，据动量定理 解得 根据牛顿第三定律，水对小车的冲击力大小 四、实验题（本题共2小题，共14分） 12. 某实验小组用一个弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定在量角器的圆心O的正上方A处，另一端系上绳套1和绳套2.主要实验步骤如下： Ⅰ.弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋与绳套的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F Ⅱ.弹簧测力计挂在绳套1上，沿水平方向缓慢拉橡皮筋，同时用手拉着绳套2沿120°方向缓慢拉橡皮筋。使橡皮筋与绳套的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F1 Ⅲ.根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力大小F1′=① Ⅳ.比较②，若在误差允许的范围内相同，即可初步验证力的平行四边形定则 Ⅴ.只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤 回答下列问题： （1）完成实验步骤：①___________；②___________。 （2）将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋与绳套的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120°不变。关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是___________（填选项前的字母）。 A．逐渐增大 B．先增大后减小 C．逐渐减小 D．先减小后增大 【答案】 ①. ②. F1和F1′ ③. A 【解析】 【详解】（1）[1][2]由力的平行四边形定则计算绳套1的拉力 F1′=Ftan30°=F 通过比较F1和F1′，在误差允许范围内相同，则可初步验证力的平行四边形定则。 （2）[3]两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则画出图像，如图所示，由图像可知，绳套1的拉力大小逐渐增大。 故选A。 13. 如图甲所示，莱顿瓶可看作电容器的原型，一个玻璃容器内外包裹导电金属箔作为极板，一端接有金属球的金属棒通过金属链与内侧金属箔连接，但与外侧金属箔绝缘，莱顿瓶可视为平行板电容器。 （1）如图乙所示为某同学设计的测量莱顿瓶电容的实验电路。已知电池输出电压恒为U=8V，R为电阻箱。闭合开关S，电流传感器记录了莱顿瓶充电过程中的I—t图像如图丙所示，图线与坐标轴所围的区域格数约为68格。充电完成后，莱顿瓶极板所带电荷量约为__________C，电容器的电容约为__________F。（结果保留均三位有效数字） （2）如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，充电时I—t曲线与坐标轴所围成的面积将__________（填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）给莱顿瓶充电后就储存了能量，某同学认为莱顿瓶储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出莱顿瓶两极间的电压U随极板电荷量Q变化的图像如图丁所示。根据图像，莱顿瓶储存的能量E与电容器的电容C、电荷量Q及电容器两极间电压U之间的关系式可能正确的是 （填选项字母，多选）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. ②. （2）不变 （3）BD 【解析】 【小问1详解】 [1]所带电荷量等于图像所围的面积，则有 [2]电容为 【小问2详解】 充电完成后，电荷量Q=CU仅由电容C和电源电压U决定，与电阻R无关。由于I-t曲线面积等于电荷量Q，因此增大R时面积不变。 【小问3详解】 从等效的思想出发，电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功，也等于图像所围的面积，由公式， 解得 由公式， 解得 故选BD。 五、计算题（本大题共3小题，共36分） 14. 如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ=30°.现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发沿杆斜向上运动，已知杆与小球间的动摩擦因数为，g=10m/s2．试求： （1）小球运动的加速度大小； （2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点的最大距离． 【答案】（1）2.5m/s2（2）2.4m 【解析】 【详解】（1）对小球，由牛顿第二定律得 摩擦力为 解得 a1=2.5m/s2 （2）刚撤去F时，速度为 位移为 撤去F后，由牛顿第二定律得 解得 a2=7.5m/s2 小球上滑的时间 上滑的位移 小球上滑的最大距离为 15. 如图所示，光滑圆弧轨道竖直固定，与水平面相切于最低点P，半径，空间中存在水平向右的匀强电场，物体甲的质量为，带电量为，在P点右侧处有一不带电的物体乙，质量为，物体乙右侧处有一竖直固定挡板，甲物体从与圆心O等高的A点以竖直向下的速度滑动，甲、乙与水平面的动摩擦因数均为，所有碰撞均无能量损失，且甲、乙碰撞没有电荷转移。 （1）在圆形轨道最低点P，物体甲受到轨道的支持力大小； （2）甲、乙第一次碰撞后各自的速度大小； （3）整个过程甲、乙在水平面上运动的总路程之和。 【答案】（1）；（2）0，4m/s；（3） 【解析】 【详解】（1）对物块甲，从点到点，由动能定理得 在点，根据牛顿第二定律 解得 （2）物块甲在水平面上向右运动，碰撞前，根据动能定理 甲乙碰撞过程中，根据动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 ， （3）对物块甲受力分析 则物块甲、乙最终停在挡板处，在整个过程，对甲、乙系统，由能量守恒定律 其中 解得 16. 如图所示，一倾角为θ=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面下端有一与斜面垂直的固定挡板，将一质量为m的木板放置在斜面上，木板的上端有一质量为m的小物块（视为质点），物块和木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力且大小恒为kmg（0.5<k<1），初始时木板下端与挡板的距离为L。现由静止同时释放物块和木板，物块和木板沿斜面下滑，已知木板与挡板碰撞的时间极短，且碰撞后木板的速度大小不变，方向与碰撞前的速度方向相反，物块恰好未滑离木板，重力加速度为g，求： （1）木板第一次与挡板碰撞前瞬间，物块的速度大小v1； （2）从释放到木板第二次与挡板碰撞前瞬间，物块相对木板的位移大小∆x； （3）木板的长度x以及整个运动过程中系统因摩擦产生的热量Q。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对物块与木板整体，根据动能定理有 解得 （2）木板第一次与挡板碰撞后，木板的加速度大小 解得 沿斜面向下，物块的加速度大小为 解得 沿斜面向上，规定向下为正方向，木板第一次与挡板碰撞结束时到木板和物块速度相同时，对木板有 对物块有 解得 木板第一次与挡板碰撞到二者第一次速度相同时物块的位移 木板的位移大小 之后到碰撞挡板前二者无相对滑动，故物块相对于长木板的位移为 （3）设板长为x，从释放到长木板和物块都静止的过程中系统能量守恒，则 解得 故系统产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $