精品解析：湖南长沙市雅礼中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

雅礼中学2026年上学期期中考试试卷 高一物理 时量：75分钟 分值：100分 一、单选题：（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列说法不正确的是（　　） A. 甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 B. 乙图中，把匀变速直线运动的v-t图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用了“等效替代法” C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D. 丁图中，在研究地球绕太阳运动时将太阳和地球视为质点，运用了理想化模型的思想 【答案】B 【解析】 【详解】A．卡文迪许测定引力常量的扭秤实验，将微小的引力转动放大，通过光的反射放大转动角度，运用了放大法，A正确； B．乙图中，把匀变速直线运动的v-t图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用的是“微元法”，B错误； C．探究向心力与质量、角速度、半径的关系时，每次只改变一个变量，控制其余变量不变，运用了控制变量法，C正确； D．研究地球公转时，将太阳、地球抽象为质点，质点是忽略次要因素的理想化物理模型，运用了理想化模型思想，D正确。 本题选不正确的，故选B 。 2. 排球赛中运动员将排球水平击出，不计空气阻力。则排球空中运动过程中，在相等的时间间隔内（　　） A. 重力势能的变化量相等 B. 动能的变化量相等 C. 速度的变化量相同 D. 速度方向与水平方向的夹角变化量相等 【答案】C 【解析】 【详解】排球水平击出后做平抛运动，加速度恒为重力加速度g。 A．重力势能变化量 相等时间内排球竖直方向做匀加速运动，竖直位移随时间逐渐增大，故重力势能变化量不相等，A错误； B．根据动能定理，动能变化量等于合外力做功，排球仅受重力，故 相等时间内逐渐增大，故动能变化量不相等，B错误； C．排球空中运动过程中，速度变化量 相等时间内，大小为、方向始终竖直向下，矢量完全相同，C正确； D．设速度与水平方向夹角为，则 相等时间内的差值恒定，但正切函数为非线性函数，角度的变化量不相等，D错误。 故选C。 3. 如图所示，蹦极是一种将一端固定的弹性绳绑在脚踝等部位、从高台跳下的极限运动。下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 游客下落到最低点时，弹性绳的弹性势能最大 B. 游客下落高度与弹性绳原长相等时，其动能最大 C. 游客下落速度最大时，其重力势能全部转化为动能 D. 游客所受合外力为零时，其重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能 【答案】A 【解析】 【详解】A．游客下落到最低点时，弹性绳的伸长量达到最大，根据弹性势能的相关规律可知，弹性绳的弹性势能与弹性绳伸长量的平方成正比，所以此时弹性绳的弹性势能最大，故A正确； B．游客下落高度与弹性绳原长相等时，弹性绳还未发生伸长，此时游客只受重力，会继续加速下落，速度也将继续增大；当游客所受合外力为零时，即重力与弹性绳的弹力大小相等时，速度才达到最大，则此时动能最大，故B错误； C．游客下落速度最大时，弹性绳已经发生了伸长，存在弹性势能，因此重力势能并非全部转化为动能，还有一部分转化为弹性绳的弹性势能，故C错误； D．游客所受合外力为零时，其速度最大，动能最大，因此重力势能并非全部转化为弹性绳的弹性势能，还有一部分转化为动能，故D错误。 故选A。 4. 如图所示是我国首个空间实验室“天宫一号”的发射及运行示意图。长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，B点距离地面高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上，“天宫一号”飞行几周后变轨进入预定圆轨道。已知“天宫一号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，引力常量为G，地球半径为R，则下列说法正确的是（　　） A. “天宫一号”在椭圆轨道的B点的加速度大于在预定圆轨道的B点的加速度 B. “天宫一号”从A点开始沿椭圆轨道向B点运行的过程中，动能先减小后增大 C. “天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期大于沿预定圆轨道运行的周期 D. 由题中给出的信息可以计算出地球的质量M= 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律和万有引力定律，卫星在点受到的万有引力 加速度 无论是在椭圆轨道还是圆轨道，卫星在点距离地心的距离相同，受到的万有引力相同，因此加速度相同，故A错误； B．“天宫一号”从点（近地点）向点（远地点）运行的过程中，万有引力做负功，根据动能定理，动能一直减小，故B错误； C．根据开普勒第三定律 椭圆轨道的半长轴小于预定圆轨道的半径（因为椭圆轨道在圆轨道内部，且相切于点），所以“天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期小于沿预定圆轨道运行的周期，故C错误； D．“天宫一号”在预定圆轨道上飞行圈所用时间为，则周期 轨道半径 根据万有引力提供向心力 解得地球质量 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，在固定的光滑水平杆上，质量为m的物体P用细线跨过光滑的定滑轮连接质量为3m的物体Q，用手托住Q使整个系统静止，此时轻绳刚好拉直，且，，，重力加速度为g。释放Q，让二者开始运动，则下列说法正确的是（ ） A. 当物体P运动到B处时，此时物体P速度最小，物体Q速度最大 B. 在物体P从A滑到B的过程中，物体P的机械能减小，物体Q的机械能增加 C. 物体P运动的最大速度为 D. 开始运动后，当物体P速度再次为零时，物体Q下降了 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当物体P滑到B点时，Q下降到最低点，此时Q的速度为零，物体P速度最大；在物体P从A滑到B的过程中，根据系统机械能守恒定律可知，物体Q的机械能减小，物体P的机械能增大，故AB错误； C．当P运动到B处时，P的速度最大，Q的速度为零，根据系统机械能守恒定律可得 解得P运动的最大速度为 故C正确； D．开始运动后，当P速度再次为零时，即P的机械能不变，则Q的机械能也不变，说明此时Q回到初始释放的位置，故D错误。 故选C。 6. 一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的倍，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 该汽车的质量为 B. C. 在前5s内，汽车克服阻力做功为 D. 在内，汽车的位移大小约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图象可得，汽车匀加速阶段的加速度 汽车匀加速阶段的牵引力 匀加速阶段由牛顿第二定律得 解得 故A错误； B．汽车行驶的最大速度时牵引力等于阻力，此时牵引力功率为，有 故B错误； C．前5s内汽车的位移 克服阻力做功 故C错误； D．设内汽车的位移大小，由动能定理得 解得 故D正确。 故选D。 二、多选题：（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的不得分。） 7. 风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径，如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为r的圆面。该地区的风速为v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如该发电机将空气动能转化为电能的效率为。则下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击发电机叶片圆面的空气的质量为 B. 单位时间内该发电机产生的电能为 C. 若只将叶片半径r变为原来的2倍，则发电功率变为原来的4倍 D. 若只将风速v变为原来的2倍，则发电功率变为原来的8倍 【答案】CD 【解析】 【详解】A．单位时间内冲击发电机叶片圆面的空气的质量为 ，其中 则，故A错误； B．单位时间内该发电机产生的电能为 解得，故B错误； C．发电功率等于单位时间内该发电机产生的电能，则 若只将叶片半径r变为原来的2倍，发电功率将变为原来的4倍，故C正确； D．根据，若只将风速v变为原来的2倍，则发电功率变为原来的8倍，故D正确。 故选CD。 8. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 运动员下落时间与风力无关 B. 运动员着地速度与风力有关 C. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成的动作越多 D. 风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落的运动和水平方向随风飘的运动，两个分运动同时发生，相互独立，水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动，即落地时间不变，故A错误，C正确； BD．运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，B正确。 故选AB 。 9. 如图所示，绝缘的斜面体ABC静止于水平面上，∠，两个可视为质点的带电物体P和Q分别在AB和AC面上静止不动，且PQ连线水平。AB面和AC面光滑，设斜面体和P、Q的质量分别为M、、，重力加速度为g，。下列判断正确的是（　　） A. P、Q一定带异种电荷，且Q的电荷量一定等于P的电荷量 B. P、Q的质量之比是 C. 水平面对斜面底部有水平向右的静摩擦力 D. 水平面对斜面的支持力等于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．隔离法：P、Q两物体都是三力平衡，且P、Q在水平方向受到的是大小相等的库仑引力，P、Q一定是带异种电荷，电荷量大小关系不能确定，选项A错误； B．由引力F、重力和倾角的关系式 可知，P、Q质量之比为 选项B正确； CD．整体法：由斜面和P、Q所构成的整体是二力平衡，水平面对斜面支持力等于总重力，水平面对斜面没有摩擦力，水平面对斜面的支持力 选项C错误，D正确。 故选BD。 10. 一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线I、II所示，重力加速度取10 m/s2，则（　　） A. 物块质量为0.6kg B. 物块与斜面间的摩擦力为4N C. 物块下滑的全过程损失的机械能和增加的动能之比为2：1 D. 当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设斜面的倾角为，则有 设斜面高为h=3.0m、长为L=5.0m。全过程由动能定理得 又有全过程重力势能减少 解得 ， 故A错误； B．物块与斜面间的摩擦力为 故B正确； C．物块下滑的全过程损失的机械能 物块下滑的全过程增加的动能 物块下滑的全过程损失的机械能和增加的动能之比为 故C正确； D．由图可知当物块下滑2.0 m时物块重力势能减小量为 当物块下滑2.0 m时物块动能增大量为 当物块下滑2.0 m时机械能损失 故D错误。 故选BC。 三、非选择题：（本题共5小题，共56分。） 11. 某同学利用传感器验证向心力与角速度间的关系。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力的大小。 （1）圆盘转动时，宽度为d的遮光片从光电门的狭缝中经过，测得遮光时间为，则遮光片的线速度大小为___________，圆盘半径为R，可计算出滑块做圆周运动的角速度为___________。（用所给物理量的符号表示） （2）保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度，并记录数据，做出图线如图乙所示，从而验证与关系。该同学发现图乙中的图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截距为，滑块做圆周运动的半径为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块与圆盘间的动摩擦因数为___________。（用所给物理量的符号表示） 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1] 遮光片的线速度大小为 [2]根据线速度与角速度公式可知 【小问2详解】 根据图像可知时，，此时有 解得 12. 实验小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号）。 ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图乙所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图丙所示的v2-h关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点且斜率k为________（用重力加速度大小g表示）。 （4）定义单次测量的相对误差，其中Ep是重锤重力势能的减小量，Ek是其动能增加量，则实验相对误差为η=________×100%（用字母k和g表示）；当地重力加速度取9.8m/s2，则η=________%（保留2位有效数字），若η<5%，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 【答案】（1）④①⑥⑤ （2）1.79 （3）2g （4） ①. ②. 2.6 【解析】 【小问1详解】 实验步骤为：将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端，先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带；关闭电源，取下纸带，在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据；根据原理可知质量可以约掉，不需要用电子天平称量重锤的质量。 故选择正确且正确排序为④①⑥⑤。 【小问2详解】 根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 代入数据可得 【小问3详解】 根据整理可得 可知理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点，且斜率 【小问4详解】 [1]根据题意有 可得 [2]当地重力加速度大小取，代入数据可得。 13. 假设宇航员登上某一星球，该星球的半径为。他在该星球表面将一小球从与水平面成角的斜面上水平抛出，如图所示，抛出的初速度大小为，经过时间小球又落在斜面上。忽略星球的自转，不计星球表面的大气阻力，求： （1）该星球表面的重力加速度为多大； （2）该星球的第一宇宙速度为多大。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设该星球表面的重力加速度为，小球做平抛运动运动过程，有 解得 【小问2详解】 设该星球的第一宇宙速度为，由万有引力提供向心力可得 又 可得 14. 如图甲，水平地面上有A、B两个物块，两物块质量均为，A与地面动摩擦因数为，B与地面无摩擦，两物块用弹簧置于外力F的作用下向右前进，F与位移x的图如图乙所示，P为圆弧最低点，M为最高点，水平地面长度大于。 （1）求，F做的功； （2）时，A与B之间的弹力的大小； （3）要保证B能到达M点，圆弧半径满足的条件。 【答案】（1）1.5J （2）0.5N （3） 【解析】 【小问1详解】 由图像得： 【小问2详解】 时，对AB整体，由牛顿第二定律得 对B受力分析，由牛顿第二定律得 代入数据联立解得 【小问3详解】 当两物块刚好分离时，AB间弹力为0，两物块加速度为0，对A，由平衡条件得 代入数据解得 由图乙可知，时，两物块分离，从开始到两物块分离，对AB整体，由动能定理得 物块B刚好到达M点，有 对物块，由分离到到达最高点，由动能定理得 代入数据联立解得 则圆孤半径应满足。 15. 一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和 PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于处，螺旋圆形轨道半径。传送带的水平部分AB长，沿顺时针运行的速率。PQ间距离。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）滑块滑上传送带的初速度； （2）滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q； （3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度 x的范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由图像得弹簧弹力做功 根据功的计算公式有 解得 （2）若滑块在传送带上一直加速，根据牛顿第二定律得 根据运动学公式有 解得，故假设合理。 此过程中皮带位移 滑块与皮带的相对位移 滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量 （3）若滑块刚好过F点 根据动能定理有 解得 若刚好能到Q点 解得 所以，若使滑块即能过F点又能到达Q点，则， 所以 滑块在摆渡车上时，根据牛顿第二定律有 解得，滑块加速度 关于摆渡车的运动，根据牛顿第二定律有 解得，摆渡车加速度 两者共速时， 联立解得， 在相对滑动过程中，滑块的位移 解得 在相对滑动过程中，摆渡车的位移 解得 相对位移 所以，车长，故 设摆渡车停止后，滑块继续在摆渡车上减速运动，根据动能定理有 又知 联立解得 所以，车长 所以，车长的取值范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 雅礼中学2026年上学期期中考试试卷 高一物理 时量：75分钟 分值：100分 一、单选题：（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列说法不正确的是（　　） A. 甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量 B. 乙图中，把匀变速直线运动的v-t图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用了“等效替代法” C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D. 丁图中，在研究地球绕太阳运动时将太阳和地球视为质点，运用了理想化模型的思想 2. 排球赛中运动员将排球水平击出，不计空气阻力。则排球空中运动过程中，在相等的时间间隔内（　　） A. 重力势能的变化量相等 B. 动能的变化量相等 C. 速度的变化量相同 D. 速度方向与水平方向的夹角变化量相等 3. 如图所示，蹦极是一种将一端固定的弹性绳绑在脚踝等部位、从高台跳下的极限运动。下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 游客下落到最低点时，弹性绳的弹性势能最大 B. 游客下落高度与弹性绳原长相等时，其动能最大 C. 游客下落速度最大时，其重力势能全部转化为动能 D. 游客所受合外力为零时，其重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能 4. 如图所示是我国首个空间实验室“天宫一号”的发射及运行示意图。长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，B点距离地面高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上，“天宫一号”飞行几周后变轨进入预定圆轨道。已知“天宫一号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，引力常量为G，地球半径为R，则下列说法正确的是（　　） A. “天宫一号”在椭圆轨道的B点的加速度大于在预定圆轨道的B点的加速度 B. “天宫一号”从A点开始沿椭圆轨道向B点运行的过程中，动能先减小后增大 C. “天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期大于沿预定圆轨道运行的周期 D. 由题中给出的信息可以计算出地球的质量M= 5. 如图所示，在固定的光滑水平杆上，质量为m的物体P用细线跨过光滑的定滑轮连接质量为3m的物体Q，用手托住Q使整个系统静止，此时轻绳刚好拉直，且，，，重力加速度为g。释放Q，让二者开始运动，则下列说法正确的是（ ） A. 当物体P运动到B处时，此时物体P速度最小，物体Q速度最大 B. 在物体P从A滑到B的过程中，物体P的机械能减小，物体Q的机械能增加 C. 物体P运动的最大速度为 D. 开始运动后，当物体P速度再次为零时，物体Q下降了 6. 一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的倍，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 该汽车的质量为 B. C. 在前5s内，汽车克服阻力做功为 D. 在内，汽车的位移大小约为 二、多选题：（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的不得分。） 7. 风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径，如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为r的圆面。该地区的风速为v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如该发电机将空气动能转化为电能的效率为。则下列说法正确的是（　　） A. 单位时间内冲击发电机叶片圆面的空气的质量为 B. 单位时间内该发电机产生的电能为 C. 若只将叶片半径r变为原来的2倍，则发电功率变为原来的4倍 D. 若只将风速v变为原来的2倍，则发电功率变为原来的8倍 8. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 运动员下落时间与风力无关 B. 运动员着地速度与风力有关 C. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成的动作越多 D. 风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害 9. 如图所示，绝缘的斜面体ABC静止于水平面上，∠，两个可视为质点的带电物体P和Q分别在AB和AC面上静止不动，且PQ连线水平。AB面和AC面光滑，设斜面体和P、Q的质量分别为M、、，重力加速度为g，。下列判断正确的是（　　） A. P、Q一定带异种电荷，且Q的电荷量一定等于P的电荷量 B. P、Q的质量之比是 C. 水平面对斜面底部有水平向右的静摩擦力 D. 水平面对斜面的支持力等于 10. 一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线I、II所示，重力加速度取10 m/s2，则（　　） A. 物块质量为0.6kg B. 物块与斜面间的摩擦力为4N C. 物块下滑的全过程损失的机械能和增加的动能之比为2：1 D. 当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J 三、非选择题：（本题共5小题，共56分。） 11. 某同学利用传感器验证向心力与角速度间的关系。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力的大小。 （1）圆盘转动时，宽度为d的遮光片从光电门的狭缝中经过，测得遮光时间为，则遮光片的线速度大小为___________，圆盘半径为R，可计算出滑块做圆周运动的角速度为___________。（用所给物理量的符号表示） （2）保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度，并记录数据，做出图线如图乙所示，从而验证与关系。该同学发现图乙中的图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截距为，滑块做圆周运动的半径为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块与圆盘间的动摩擦因数为___________。（用所给物理量的符号表示） 12. 实验小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号）。 ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图乙所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图丙所示的v2-h关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点且斜率k为________（用重力加速度大小g表示）。 （4）定义单次测量的相对误差，其中Ep是重锤重力势能的减小量，Ek是其动能增加量，则实验相对误差为η=________×100%（用字母k和g表示）；当地重力加速度取9.8m/s2，则η=________%（保留2位有效数字），若η<5%，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 13. 假设宇航员登上某一星球，该星球的半径为。他在该星球表面将一小球从与水平面成角的斜面上水平抛出，如图所示，抛出的初速度大小为，经过时间小球又落在斜面上。忽略星球的自转，不计星球表面的大气阻力，求： （1）该星球表面的重力加速度为多大； （2）该星球的第一宇宙速度为多大。 14. 如图甲，水平地面上有A、B两个物块，两物块质量均为，A与地面动摩擦因数为，B与地面无摩擦，两物块用弹簧置于外力F的作用下向右前进，F与位移x的图如图乙所示，P为圆弧最低点，M为最高点，水平地面长度大于。 （1）求，F做的功； （2）时，A与B之间的弹力的大小； （3）要保证B能到达M点，圆弧半径满足的条件。 15. 一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和 PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于处，螺旋圆形轨道半径。传送带的水平部分AB长，沿顺时针运行的速率。PQ间距离。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）滑块滑上传送带的初速度； （2）滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q； （3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度 x的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $