精品解析：浙江温州市平阳中学2025-2026学年高一下学期4月阶段检测物理试卷（中考班）

浙江省平阳中学2025~2026学年高一4月份月考物理试卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 5．试范围：必修一、必修二、必修三第十章静电场中的能量 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 一、单选题 1. 下列物理量为矢量并且单位为基本单位的是（　　） A. 速度 B. 位移 C. 加速度 D. 时间 2. 下列物理量属于矢量且其国际单位书写正确的是（ ） A. 电势，单位：V B. 磁通量，单位：Wb C. 磁感应强度B，单位：F D. 电场强度E，单位： 3. 如图甲，某河宽为200m，小船在静水中的速度为4m/s，水流速度为3m/s.假设小船从P点出发，在匀速行驶过程中船头方向不变。下列说法中正确的是（ ） A. 若想以最短时间过河，小船过河位移大小为150m B. 若想以最小位移过河，小船过河时间为40s C. 若大暴雨导致水流速度增大到5m/s，小船过河的最小位移为150m D. 如图乙，若出发点m以下均为危险区，小船过河的最短时间为s 4. 如图所示，近地轨道Ⅰ与月球轨道Ⅱ的半径之比约为，椭圆转移轨道Ⅲ与轨道Ⅰ、轨道Ⅱ分别相切于A点和B点，已知月球公转周期约为27天，月表重力加速度约为（　　） A. 与在轨道Ⅱ运行相比，飞行器在轨道Ⅰ上运行时机械能更大 B. 飞行器从轨道Ⅰ的A点减速后才能进入轨道Ⅲ C. 飞行器沿轨道Ⅲ从A点到B点所需时间约为5天 D. 若以月表C和月心O间距为直径挖一球形空腔，则C点重力加速度为 5. 下列关于静电现象的说法，正确的是（　　） A. 图甲中，高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”把高压线屏蔽起来 B. 图乙中，因为有金属网的屏蔽，A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 C. 图丙中，范德格拉夫起电机的传送带是用导电性能良好的材料做的 D. 图丁中，烟尘吸附从负极释放出来的电子，在电场力作用下向A板运动 6. 如图，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心，垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈。在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，观察到白点每秒沿（　　） A. 顺时针旋转31圈 B. 逆时针旋转31圈 C. 顺时针旋转1圈 D. 逆时针旋转1圈 7. 如图所示，边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O，H是三角形的中心，D为中点，若两三角形均竖直放置，且、相互平行，下列说法正确的是（　　） A. O点处的电势高于D点处的电势 B. 带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小 C. A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同 D. 正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同 8. 跳台滑雪是一种属于勇敢者的滑雪运动。现有某运动员从跳台A点沿水平方向飞出，在斜坡B点着陆，如图所示。AB可看成倾角为30°的斜面，A与B相距40m，运动员和装备均看成质点，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 运动员在空中飞行的时间为3s B. 运动员飞离A点的速度大小为 C. 运动员在B点着陆前瞬间，速度方向和水平方向夹角的正切值为 D. 运动员在空中飞行过程中离斜面的最大距离为 9. 如图所示为控制电动机转速的调速器。 竖直圆筒固定不动，两轻杆上端与圆筒中心的转轴相连，下端固定质量为的小球。 轻杆随转轴一起转动，可以自由张合，当轻杆与竖直方向夹角时，小球恰好触及圆筒内壁。 已知圆筒内壁半径，小球与筒壁之间的动摩擦因数为0.25，重力加速度取。 下列说法正确的是（ ） A. 轻杆对小球弹力的方向一定始终沿杆方向 B. 当小于时，小球受重力、弹力和向心力三个力的作用 C. 当等于时，轻杆对小球弹力大小不随转轴转速的增大而增大 D. 当转轴角速度为时，两个小球克服摩擦力做功的总功率为 10. 如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，△ABC是圆的内接直角三角形，∠BAC=63.5°，O为圆心，半径R=5cm。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量+e的粒子，有些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为12eV，达到C点的粒子电势能为-4eV（取O点电势为零）、忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，sin53°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 圆周上A、C两点的电势差为16V B. 圆周上B、C两点的电势差为-4V C. 匀强电场的场强大小为200V/m D. 当某个粒子经过圆周上某一位置时，可以具有5eV的电势能，且同时具有7eV的动能 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示为某品牌的电动车，质量为，人的质量也为，电动机正常工作的额定输入电流，额定输入电压为，电动车电池的容量为。电动车行驶时所受阻力大小为人和车总重力的0.05倍：该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率运行通过的距离，速度达到，忽略电动机转动时的摩擦，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为180分钟 B. 该过程中驱动电动机的输出功率为 C. 驱动电动机的内阻为 D. 电动车能达到的最大速度为 12. 如图所示，边长为a的正方体所处空间中存在匀强电场（图中未画出）。在A、F两点分别放入电荷量为和的点电荷甲和乙后，B点的场强变为零。已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　） A. 原匀强电场的场强方向从A指向F B. 原匀强电场的场强大小为 C. 放入点电荷前，B、H两点电势相等 D. 放入点电荷后，再将甲从A点沿直线移至D点的过程，甲的电势能保持不变 13. 如图甲所示，一小物块从水平转动的传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块的位移随时间的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0s~4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，小华同学独自思考画出了小物块的图如图丙所示，相关标注如图所示。则（　　） A. B. C. 物体与传送带之间的摩擦因数为0.2 D. 物体相对传送带最大位移是9米 非选择题部分 三、非选择题（本题共6小题，共58分） 14. 某实验小组用不同方法来验证“机械能守恒定律”。 （1）①小王同学利用图1甲装置来验证。下列说法正确的是________（多选）。 A．重物要选质量大、体积小的 B．重物的质量可以不测量 C．实验时应先释放纸带，后接通电源 D．若实验过程中电源的频率变大，不影响实验结果 ②已知重物的质量为，选取的纸带中连续所打的5个点到某一点的距离如图1乙所示，则B点的速度为________，若以BD段来验证机械能守恒定律，从B点到D点的过程中，重物减少的重力势能为________（g取，结果均保留三位有效数字）。 （2）小洪同学利用图2甲装置来验证机械能守恒定律。 ①利用游标卡尺测量遮光条宽度d如图2乙所示，________。 ②已知钩码质量为m，滑块整体质量M（含遮光条），两光电门之间距离为x，释放滑块，滑块经过光电门1、2的时间分别为，，重力加速度为g，则滑块通过光电门1的速度为________。若等式________成立（以上两空均用题中字母表示），则可验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒。 15. 如图甲是研究电容器电容大小的电路图。电压传感器（内阻可看作无穷大）可以实时显示A、B间电压大小，电流传感器（内阻可看作零）可实时显示出电流大小。连接好电路检查无误后进行了如下操作： ①将S拨至2，接通足够长的时间直至A、B间电压等于零。 ②将S拨至1，观察并保存计算机屏幕上的、图，得到图乙和图丙。 （1）操作①的目的是__________________； （2）进行操作②时，通过R的电流方向是向______（选填“左”或“右”），电流随时间______（选填“增大”或“减小”）； （3）该电容器的电容约为______； （4）若电源的内阻不计，则______。 四、解答题 16. 图甲为某种简易轨道赛车的轨道图，图乙为拼接直轨道的直板，图丙为部分轨道的简化示意图。其中OA、BC、CD段为直轨道，由多个长为L=0.25m的直板拼接而成。AB为半圆形水平弯道，其半径R0=1.0m，它能承受最大的侧向压力为F=20N；1和2为竖直平面内的圆轨道，圆轨道1的半径为R1=0.4m，圆轨道2的半径R2=0.2m。设赛车在水平轨道所受阻力恒为f=5N，不计竖直圆轨道对赛车的阻力，赛车的质量为m=0.2kg。求： （1）赛车匀速过弯道AB的最大速度； （2）若BC段拼接了4块直板，某次赛车以的速度经过弯道，到B点后不施加动力，求赛车在该轨道1最低点时对轨道的压力大小； （3）接（2）问，求赛车最后停在轨道上的位置到B的距离x； （4）若赛车以最大速度拐弯，到B点后不施加动力，要使赛车能不脱离、完整通过两个竖直圆轨道，则BD间最多可拼接几块直板?这些直板在BC间和CD间可以如何分配?（圆轨道与弯道间不能直接连接，且两个圆轨道之间不能重叠）。 17. 如图所示，光滑的半径为的圆弧最低点与竖直墙壁AB相连，质量的小球1与长度为轻杆相连，轻杆的另一端通过铰链与质量为的小滑块相连，小滑块套在光滑的水平杆上。初始轻杆紧靠墙壁竖直放置，小球1刚好处在圆弧的末端。现将质量为的小球2从圆弧上的C点由静止释放，CO连线与竖直方向的夹角为53°，小球2运动至圆弧的最低点与小球1发生弹性正碰，碰后立刻撤掉小球2。已知重力加速度的大小不计空气阻力。求 （1）小球2运动至轨道最低点与小球1碰撞前瞬间对轨道的压力大小； （2）两球碰撞后的瞬间，小球1的速度大小； （3）轻杆上作用力为零时，小球1的速度大小及此时轻杆与竖直方向夹角的余弦值； （4）小球1落到水平杆上前一瞬间的速度大小。 18. 如图甲所示，质量为m、电荷量为e的电子经加速电压，加速后，在水平方向沿垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L（不考虑电场边缘效应），两极板间距为为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L。求： （1）粒子进入偏转电场的速度v的大小； （2）粒子刚好能离开偏转电场时，偏转电场所加电压； （3）若偏转电场两板间加恒定电压，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电场所加电压。 19. 一游戏装置由四分之一光滑圆弧轨道，水平粗糙轨道，目标区域组成。如图所示，一可视为质点的滑块从上距某一高度处由静止释放，经后从点水平抛出，落入区域为游戏成功。已知圆弧半径之间的距离分别为间的高度，滑块质量，与间的动摩擦因数，滑块释放高度与滑块滑至点时的速度之间满足，轨道间平滑连接，滑块落到任一位置后不再弹起。 （1）若，求滑块经过轨道的最低点时，对轨道的压力大小； （2）要求滑块能够落入目标区域，求的范围： （3）为调节滑块的落点位置，在轨道上安装一位置可调节宽度不计的减速装置（图中未画出），滑块经过减速装置前后瞬间的速度大小之比为滑块从某一高度范围内释放时，通过调节减速装置的位置（设减速装置距点的位置为，滑块总能打到目标区域的所有位置，已知，求和的范围分别为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省平阳中学2025~2026学年高一4月份月考物理试卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 5．试范围：必修一、必修二、必修三第十章静电场中的能量 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 一、单选题 1. 下列物理量为矢量并且单位为基本单位的是（　　） A. 速度 B. 位移 C. 加速度 D. 时间 【答案】B 【解析】 【详解】A．速度是矢量（有大小和方向），但其单位为米/秒（m/s），是导出单位，故A不符合题意。 B．位移是矢量（有大小和方向），其单位为米（m），是基本单位（长度基本单位），故B符合题意。 C．加速度是矢量（有大小和方向），但其单位为米/秒²（m/s²），是导出单位，故C不符合题意。 D．时间是标量（仅有大小，无方向），其单位为秒（s），是基本单位，故D不符合题意。 故选B。 2. 下列物理量属于矢量且其国际单位书写正确的是（ ） A. 电势，单位：V B. 磁通量，单位：Wb C. 磁感应强度B，单位：F D. 电场强度E，单位： 【答案】D 【解析】 【详解】A．电势只有大小、没有方向，是标量，单位为伏特，故A错误； B．磁通量是标量，没有方向，不满足矢量的平行四边形运算规则，故B错误； C．磁感应强度是矢量，但其国际单位为特斯拉，法拉是电容的单位，故C错误； D．电场强度既有大小、又有方向是矢量，根据定义式，力的单位为牛、电荷量单位为库，推导得电场强度单位为牛/库，符合要求，故D正确。 故选D。 3. 如图甲，某河宽为200m，小船在静水中的速度为4m/s，水流速度为3m/s.假设小船从P点出发，在匀速行驶过程中船头方向不变。下列说法中正确的是（ ） A. 若想以最短时间过河，小船过河位移大小为150m B. 若想以最小位移过河，小船过河时间为40s C. 若大暴雨导致水流速度增大到5m/s，小船过河的最小位移为150m D. 如图乙，若出发点m以下均为危险区，小船过河的最短时间为s 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．河宽200m，小船无论如何过河，小船过河的位移不可能小于200m，若以最小位移过河，此时满足， 解得s 故ABC错误； D．图乙中，设小船与岸成角，则有， 解得，s 故D正确； 故选D。 4. 如图所示，近地轨道Ⅰ与月球轨道Ⅱ的半径之比约为，椭圆转移轨道Ⅲ与轨道Ⅰ、轨道Ⅱ分别相切于A点和B点，已知月球公转周期约为27天，月表重力加速度约为（　　） A. 与在轨道Ⅱ运行相比，飞行器在轨道Ⅰ上运行时机械能更大 B. 飞行器从轨道Ⅰ的A点减速后才能进入轨道Ⅲ C. 飞行器沿轨道Ⅲ从A点到B点所需时间约为5天 D. 若以月表C和月心O间距为直径挖一球形空腔，则C点重力加速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞行器从低轨道（轨道Ⅰ）变轨到高轨道（轨道Ⅱ）需要点火加速，机械能增加，因此轨道Ⅰ半径更小，机械能比轨道Ⅱ更小，故A错误； B．飞行器从轨道Ⅰ（近地圆轨道）转移到椭圆轨道Ⅲ（远地点到达月球轨道），需要在A点做离心运动，因此需要加速，而非减速，故B错误； C．根据开普勒第三定律，绕同一天体运动的天体满足 已知轨道Ⅱ（月球圆轨道）半径 ​，周期天， 椭圆转移轨道Ⅲ的半长轴 代入开普勒第三定律 得天 从A到B是半个椭圆，时间天 约为5天，故C正确； D．用补偿法计算挖去空腔后C点的重力加速度，设月球总质量为，半径为，月表原重力加速度 挖去的空腔直径为，因此空腔半径为​，质量，空腔中心到C点距离为​。 挖去部分在C点产生的重力加速度 因此剩余部分在C点的重力加速度 故D错误。 故选C。 5. 下列关于静电现象的说法，正确的是（　　） A. 图甲中，高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”把高压线屏蔽起来 B. 图乙中，因为有金属网的屏蔽，A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 C. 图丙中，范德格拉夫起电机的传送带是用导电性能良好的材料做的 D. 图丁中，烟尘吸附从负极释放出来的电子，在电场力作用下向A板运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．高压输电线最上面两根导线是避雷线，它们与大地相连，和大地一起组成稀疏金属 “网”，能把高压线屏蔽起来，避免雷击，故A正确； B．图乙中，由于金属网的屏蔽，验电器箔片不会张开，此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡，不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，故B错误； C．范德格拉夫起电机的传送带需要不断将电荷传递到顶端金属球，若用导电性能良好的材料做传送带，电荷会通过传送带导走，无法实现起电，所以传送带是用绝缘材料做的，故C错误； D．在静电除尘中，A板带正电，B为负极，且B处附近电场强度很强，B处空气被电离，烟尘吸附从空气电离释放出来的电子后带负电，在电场力作用下应向带正电的A板运动，故D错误。 故选A。 6. 如图，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心，垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈。在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，观察到白点每秒沿（　　） A. 顺时针旋转31圈 B. 逆时针旋转31圈 C. 顺时针旋转1圈 D. 逆时针旋转1圈 【答案】D 【解析】 【详解】带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心，垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈，即圆盘转动的频率 在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，即闪光灯频率 所以 所以观察到白点逆时针旋转 所以观察到白点每秒逆时针旋转1圈。 故选D。 7. 如图所示，边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O，H是三角形的中心，D为中点，若两三角形均竖直放置，且、相互平行，下列说法正确的是（　　） A. O点处的电势高于D点处的电势 B. 带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小 C. A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同 D. 正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．结合三个点电荷分布可知，CD的电场线方向由D指向C，顺着电场线的方向电势逐渐降低，即O点处的电势低于D点处的电势，故A错误； B．带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中，电势降低，故负电荷的电势能增大，故B错误； C．在电场中，根据同种电荷排斥，异种电荷相吸引，分别作出B、C对A的作用力，再根据平行四边定则进行合成，得A点电荷所受电场力，其方向如左图所示；在磁场中，根据同向电流相吸引，反向电流相排斥，分别作出F、G对E的作用力，再根据平行四边定则进行合成，得E点处通电直导线所受安培力，其方向如右图所示 由图可知，A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向不相同，故C错误； D．在电场中，作出A、B、C三个点电荷在O点产生的电场强度方向，因正电荷A、B两点电荷产生的电场强度大小相等，与DC线的夹角相等，根据平行四边形定则可知，A、B的合电场强度方向由O指向C，而负电荷C在O点产生的电场强度方向，也是由O指向C，如左图所示，故三个点电荷在O点产生的电场强度方向最终也是由O指向C，所以将正电荷放在O点，其所受的电场力方向由O指向C；在磁场中，分别作出E、F、G三根通电导线在H点产生的磁感应强度方向，因E、F的电流大小相等，方向相同，且都向里，则两根通电导线在H点产生的磁感应强度大小相等，方向如右图所示 根据平行四边形定则，可知E、F两根通电导线的合磁感应强度方向沿水平向右，而G通的电流方向是垂直纸面向外，故在H点产生的磁感应强度方向是水平向右，故三根通电导线的最终合磁感应强度方向水平向右，所以根据左手定则可知，在H点放一根电流方向垂直纸面向外的通电导线，所受的安培力方向由H指向G，即正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处所受安培力方向相同，故D正确。 故选D。 8. 跳台滑雪是一种属于勇敢者的滑雪运动。现有某运动员从跳台A点沿水平方向飞出，在斜坡B点着陆，如图所示。AB可看成倾角为30°的斜面，A与B相距40m，运动员和装备均看成质点，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 运动员在空中飞行的时间为3s B. 运动员飞离A点的速度大小为 C. 运动员在B点着陆前瞬间，速度方向和水平方向夹角的正切值为 D. 运动员在空中飞行过程中离斜面的最大距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由平抛运动知识得，竖直方向 解得，运动员在空中的飞行时间为s，故A错误； B．水平方向 解得，运动员在A处的速度大小为，故B错误； C．运动员在B点着陆前瞬间，速度方向和水平方向夹角的正切值为，故C正确； D．将与g向平行斜面方向与垂直斜面方向分解，当运动员垂直斜面方向的速度减为0时高斜面最远，如图 则有，，， 在垂直斜面方向上，经时间速度减为0时高斜面最远，有 解得s 最远的距离就是在垂直斜面方向上，速度减为0的位移m，故D错误。 故选C。 9. 如图所示为控制电动机转速的调速器。 竖直圆筒固定不动，两轻杆上端与圆筒中心的转轴相连，下端固定质量为的小球。 轻杆随转轴一起转动，可以自由张合，当轻杆与竖直方向夹角时，小球恰好触及圆筒内壁。 已知圆筒内壁半径，小球与筒壁之间的动摩擦因数为0.25，重力加速度取。 下列说法正确的是（ ） A. 轻杆对小球弹力的方向一定始终沿杆方向 B. 当小于时，小球受重力、弹力和向心力三个力的作用 C. 当等于时，轻杆对小球弹力大小不随转轴转速的增大而增大 D. 当转轴角速度为时，两个小球克服摩擦力做功的总功率为 【答案】D 【解析】 【详解】B．根据题意可知，当轻杆与竖直方向夹角时，小球恰好触及圆筒内壁，因此可知，当小于时，小球未触及圆筒内壁，此时小球受重力与轻杆对小球的弹力这两个力的作用，而小球做圆周运动的向心力是重力与轻杆对小球弹力的合力提供的，故B错误； AC．当等于时，小球恰好与圆筒内壁接触，但此时圆筒内壁对小球弹力为零，而小球在竖直方向受力平衡，设此时杆对小球的弹力为，则根据平衡条件有 解得 可知，在竖直方向上弹力只需满足此关系即可，因此弹力的方向不一定沿着杆，而当增大转速后，圆筒内壁对小球产生弹力与摩擦力，且随着转速的增大圆筒内壁对小球的弹力与摩擦力也随之增加，弹力指向圆心，摩擦力始终沿着小球运动的切向方向，而小球未滑动，因此可知杆的弹力的一个分力要用来平衡摩擦力，显然此种情况下杆的弹力不可能沿着杆的方向，且可知杆的弹力随转轴转速的增大而增大，故AC错误； D．当转轴角速度为时，小球做圆周运动的向心力 而小球做圆周运动的向心力恰好由重力与杆对小球弹力的合力提供时，其向心力大小为 显然，当转轴角速度为时，圆筒内壁对小球产生了弹力，且可得此弹力的大小为 则根据牛顿第三定律可知，小球对桶壁的压力为 因此可得摩擦力 一个小球运动一周克服摩擦力做功为 而转动一周的时间为 则可得两个小球转动一周克服摩擦力做功的总功率为 联立以上各式，解得 故D正确。 故选D。 10. 如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，△ABC是圆的内接直角三角形，∠BAC=63.5°，O为圆心，半径R=5cm。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量+e的粒子，有些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为12eV，达到C点的粒子电势能为-4eV（取O点电势为零）、忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，sin53°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 圆周上A、C两点的电势差为16V B. 圆周上B、C两点的电势差为-4V C. 匀强电场的场强大小为200V/m D. 当某个粒子经过圆周上某一位置时，可以具有5eV的电势能，且同时具有7eV的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电势的定义可知C点的电势 =-4V 所以 =0-（-4）V=4V 根据匀强电场的特点，结合AOC是直径可知 =4V 所以 =4V 粒子在A点的动能是8eV，在B点的动能是12eV，根据动能定理得 =12eV-8eV=4eV 所以 =4V 所以 =4V-4V=0V 由以上的分析可知 UAC=8V 故A错误； B．圆周上B、C两点的电势差为 =0-（-4）V=4V 故B错误； C．由于B点的电势等于O点的电势，等于0，所以O与B是等势点，连接OB，则OB为匀强电场的等势面，过A点作OB的垂线交OB与D点，则AD的方向就是该电场的场强方向，如图所示，O点是圆心，由几何关系可知 ∠ABO=∠BAC=63.5° 所以 ∠AOB=180°-∠ABO-∠BAC=180°-63.5°-63. 5°=53° 所以 AD=Rsin53°=0.05×0.8m=0.04m 由于ODB是等势面，所以 V/m=100V/m 故C错误； D．A点的电势为4V，所以粒子在A点的电势能 =4eV 粒子的总能量 =8eV+4eV=12eV 粒子的总能量为12eV，根据可知圆上电势最大的点为，则粒子在圆上电势能最大为5eV，所以当某个粒子经过圆周上某一位置时，可以具有5eV的电势能，同时具有7eV的动能。故D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 如图所示为某品牌的电动车，质量为，人的质量也为，电动机正常工作的额定输入电流，额定输入电压为，电动车电池的容量为。电动车行驶时所受阻力大小为人和车总重力的0.05倍：该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率运行通过的距离，速度达到，忽略电动机转动时的摩擦，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为180分钟 B. 该过程中驱动电动机的输出功率为 C. 驱动电动机的内阻为 D. 电动车能达到的最大速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为 故A错误； B．由动能定理可得 解得 故B正确； C．根据 解得驱动电动机的内阻为 故C正确； D．电动车能达到的最大速度为 故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，边长为a的正方体所处空间中存在匀强电场（图中未画出）。在A、F两点分别放入电荷量为和的点电荷甲和乙后，B点的场强变为零。已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　） A. 原匀强电场的场强方向从A指向F B. 原匀强电场的场强大小为 C. 放入点电荷前，B、H两点电势相等 D. 放入点电荷后，再将甲从A点沿直线移至D点的过程，甲的电势能保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．甲和乙两等量异种点电荷，B点位于两点电荷连线中垂面上，所以两点电荷在B点的场强方向平行于AF连线且由A指向F，结合几何关系可知场强大小为 又B点的合场强为零，所以原匀强电场在B点的场强与等量异种点电荷在B点产生的场强等大反向，即原匀强电场的场强方向由F指向A，大小也为，故A错误，B正确； C．放入点电荷前，平面与原匀强电场的场强方向垂直，所以平面为等势面，即B、H两点电势相等，故C正确； D．放入点电荷后，在由乙产生电场和原匀强电场叠加后的电场中，甲从A点沿直线移至D点的过程中，垂直于匀强电场且远离负点电荷，所以电场力做负功，电势能不断增大，故D错误。 故选BC。 13. 如图甲所示，一小物块从水平转动的传送带的右侧滑上传送带，固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块的位移随时间的变化关系如图乙所示。已知图线在前3.0s内为二次函数，在3.0s~4.5s内为一次函数，取向左运动的方向为正方向，传送带的速度保持不变，小华同学独自思考画出了小物块的图如图丙所示，相关标注如图所示。则（　　） A. B. C. 物体与传送带之间的摩擦因数为0.2 D. 物体相对传送带最大位移是9米 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．图乙中为速度为零的时候，在图甲中可得速度为零时时2s，所以，故A错误； B．由图乙可知，滑块匀速运动的速度大小为 物体在2s时速度为零，则2~3s的位移为 可得在0~2s的加速度为，在2~3s为，在2s时速度为零，则在0时刻的速度 故B正确； C．根据牛顿第二定律 可求得 故C正确； D．由2~3s滑块加速1s后做匀速直线运动可知，在3s时滑块速度和传送带速度相等，则 滑块向左做减速运动的相对位移 滑块向右做加速运动的相对位移 所以物体相对传送带最大位移是 故D正确。 非选择题部分 三、非选择题（本题共6小题，共58分） 14. 某实验小组用不同方法来验证“机械能守恒定律”。 （1）①小王同学利用图1甲装置来验证。下列说法正确的是________（多选）。 A．重物要选质量大、体积小的 B．重物的质量可以不测量 C．实验时应先释放纸带，后接通电源 D．若实验过程中电源的频率变大，不影响实验结果 ②已知重物的质量为，选取的纸带中连续所打的5个点到某一点的距离如图1乙所示，则B点的速度为________，若以BD段来验证机械能守恒定律，从B点到D点的过程中，重物减少的重力势能为________（g取，结果均保留三位有效数字）。 （2）小洪同学利用图2甲装置来验证机械能守恒定律。 ①利用游标卡尺测量遮光条宽度d如图2乙所示，________。 ②已知钩码质量为m，滑块整体质量M（含遮光条），两光电门之间距离为x，释放滑块，滑块经过光电门1、2的时间分别为，，重力加速度为g，则滑块通过光电门1的速度为________。若等式________成立（以上两空均用题中字母表示），则可验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒。 【答案】（1） ①. AB ②. 1.79 ③. 0.155 （2） ①. 1.20 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]A．实验中应减小其它因素的影响，重物要选质量大、体积小的可以尽可能的减小空气阻力和摩擦力的影响，故A正确； B．实验验证机械能守恒，即重物下落过程中减少的重力势能等于增加的动能，均含有质量，但可以约去，故不需要测量重物的质量，故B正确； C．在使用打点计时器时，应先接通电源，再释放纸带，故C错误; D．若实验过程中电源的频率变大，将会使得纸带上的点间的时间间隔减小，影响实验结果，故D错误； 故选AB。 [2]相邻两点间的时间间隔为 B点的速度 [3] 从B点到D点的过程中，重物减少的重力势能为 【小问2详解】 [1] 0分度游标卡尺的精度值为0.1mm，游标卡尺读数为 [2]滑块通过光电门1时速度大小为 [3] 滑块通过光电门2时速度大小为 如果系统机械能守恒，则有 代入相关量得到 15. 如图甲是研究电容器电容大小的电路图。电压传感器（内阻可看作无穷大）可以实时显示A、B间电压大小，电流传感器（内阻可看作零）可实时显示出电流大小。连接好电路检查无误后进行了如下操作： ①将S拨至2，接通足够长的时间直至A、B间电压等于零。 ②将S拨至1，观察并保存计算机屏幕上的、图，得到图乙和图丙。 （1）操作①的目的是__________________； （2）进行操作②时，通过R的电流方向是向______（选填“左”或“右”），电流随时间______（选填“增大”或“减小”）； （3）该电容器的电容约为______； （4）若电源的内阻不计，则______。 【答案】 ①. 让电容器充分放电或保证电容器初始电量为零 ②. 左 ③. 减小 ④. 173##174##175##176##177##178##179##180##181##182##183##184##185##186##187##188##189##190##191##192##193 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1] 将S拨至2，接通足够长的时间直至A、B间电压等于零，其目的是让电容器充分放电或保证电容器初始电量为零。 （2）[2] 进行操作②时，电容器接在电源两端，电容器充电。A、B极板分别带上正、负电荷。通过R的电流方向是向左。 [3] 由图乙可知，电流随时间减小。 （3）[4] 由图乙可知，每个小格的面积表示 图像与坐标轴围成的面积代表电容器充满电时所带的电荷量 由图丙可知电容器充满电时两端的电压 该电容器的电容约为 （4）[5] 由公式和 得 四、解答题 16. 图甲为某种简易轨道赛车的轨道图，图乙为拼接直轨道的直板，图丙为部分轨道的简化示意图。其中OA、BC、CD段为直轨道，由多个长为L=0.25m的直板拼接而成。AB为半圆形水平弯道，其半径R0=1.0m，它能承受最大的侧向压力为F=20N；1和2为竖直平面内的圆轨道，圆轨道1的半径为R1=0.4m，圆轨道2的半径R2=0.2m。设赛车在水平轨道所受阻力恒为f=5N，不计竖直圆轨道对赛车的阻力，赛车的质量为m=0.2kg。求： （1）赛车匀速过弯道AB的最大速度； （2）若BC段拼接了4块直板，某次赛车以的速度经过弯道，到B点后不施加动力，求赛车在该轨道1最低点时对轨道的压力大小； （3）接（2）问，求赛车最后停在轨道上的位置到B的距离x； （4）若赛车以最大速度拐弯，到B点后不施加动力，要使赛车能不脱离、完整通过两个竖直圆轨道，则BD间最多可拼接几块直板?这些直板在BC间和CD间可以如何分配?（圆轨道与弯道间不能直接连接，且两个圆轨道之间不能重叠）。 【答案】（1）10m/s （2） （3） （4）最多可拼接7块直板，这些直板在BC间为6块，CD间为1块。 【解析】 【小问1详解】 在AB段，水平侧向力提供赛车做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 在BC段，根据动能定理可得 解得 根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可得赛车在该轨道1最低点时对轨道的压力大小为。 【小问3详解】 从C点开始在圆轨道1上运动，当速度减小到0上升的高度为h，根据动能定理可得 解得 赛车到达轨道1后下滑进入CB轨道，在CB轨道，根据动能定理可得 解得 赛车最后停在轨道上的位置到B的距离为 【小问4详解】 赛车能通过圆轨道1最高点，根据牛顿第二定律可得 解得 从B到圆轨道1最高点，根据动能定理可得 解得 赛车能通过圆轨道2的最高点，根据牛顿第二定律可得 解得 从圆轨道1最高点到圆轨道2最高点，根据动能定理可得 解得 故，， 故BD间最多可拼接7块直板，这些直板在BC间为6块，CD间为1块。 17. 如图所示，光滑的半径为的圆弧最低点与竖直墙壁AB相连，质量的小球1与长度为轻杆相连，轻杆的另一端通过铰链与质量为的小滑块相连，小滑块套在光滑的水平杆上。初始轻杆紧靠墙壁竖直放置，小球1刚好处在圆弧的末端。现将质量为的小球2从圆弧上的C点由静止释放，CO连线与竖直方向的夹角为53°，小球2运动至圆弧的最低点与小球1发生弹性正碰，碰后立刻撤掉小球2。已知重力加速度的大小不计空气阻力。求 （1）小球2运动至轨道最低点与小球1碰撞前瞬间对轨道的压力大小； （2）两球碰撞后的瞬间，小球1的速度大小； （3）轻杆上作用力为零时，小球1的速度大小及此时轻杆与竖直方向夹角的余弦值； （4）小球1落到水平杆上前一瞬间的速度大小。 【答案】（1）18N；（2）；（3），；（4） 【解析】 【详解】（1）m2由C点运动至最低点，由机械能守恒 在最低点，对m₂进行受力分析，由牛顿第二定律 解得 由牛顿第三运动定律可得在最低点对轨道的压力为18N。 （2）小球m2在最低点与小球发生弹性正碰，根据动量守恒，有 根据机械能守恒有 解得 （3）记轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为α，m1碰后运动至轻杆上作用力为零，由机械能守恒 此时m1重力沿杆的分力提供所需要的向心力有 联立解得轻杆上作用力为零时m1的速度 ， （4）轻杆上作用力为零后，m1的速度继续增加，所需要的向心力增大，而其重力沿轻杆的分力在减小，因而轻杆会向两端提供拉力，m0开始离开墙壁，所以轻杆作用力为零到小球m1落到水平杆上前一瞬间，m1，m0构成的系统水平方向上动量守恒 该过程系统机械能守恒 落到水平杆上前一瞬间，由速度关联有 联立可得m1落到水平杆上前一瞬间速度 18. 如图甲所示，质量为m、电荷量为e的电子经加速电压，加速后，在水平方向沿垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L（不考虑电场边缘效应），两极板间距为为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L。求： （1）粒子进入偏转电场的速度v的大小； （2）粒子刚好能离开偏转电场时，偏转电场所加电压； （3）若偏转电场两板间加恒定电压，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电场所加电压。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）电子经加速电场加速 解得 （2）做类平抛运动 解得 （3）由题意知，电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为，则由几何关系得 解得 又 解得 19. 一游戏装置由四分之一光滑圆弧轨道，水平粗糙轨道，目标区域组成。如图所示，一可视为质点的滑块从上距某一高度处由静止释放，经后从点水平抛出，落入区域为游戏成功。已知圆弧半径之间的距离分别为间的高度，滑块质量，与间的动摩擦因数，滑块释放高度与滑块滑至点时的速度之间满足，轨道间平滑连接，滑块落到任一位置后不再弹起。 （1）若，求滑块经过轨道的最低点时，对轨道的压力大小； （2）要求滑块能够落入目标区域，求的范围： （3）为调节滑块的落点位置，在轨道上安装一位置可调节宽度不计的减速装置（图中未画出），滑块经过减速装置前后瞬间的速度大小之比为滑块从某一高度范围内释放时，通过调节减速装置的位置（设减速装置距点的位置为，滑块总能打到目标区域的所有位置，已知，求和的范围分别为多大。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当时， 在点，由牛顿第二定律得 得 【小问2详解】 从点平抛， 速度 落到，由 得， 同理， 落到点，由得 ， 综上，释放的高度 【小问3详解】 设滑块经过减速装置前后速度，平抛初速度为，则有 解得 ①打到点时 由释放 ，故无法打到点 当时，，此时 由释放， 此时 即 相应的 ②打到点时 由释放 ， 由释放，，此时，故打不到点 当，， 即 相应的 综上，， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $