精品解析：湖北省松滋市第一中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

松滋市第一中学2025级高一期中考试 物 理 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每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题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。 1. 物理学上很多地方出现“+”号与“－”号，下列对“－”号理解错误的是（　　） A. 某力F做的功，其“－”号不是表示大小，而表示力做功的性质，即表示该力为阻力 B. 物体的重力势能，其“－”号表示重力势能方向竖直向下 C. 某过程物体的动能变化量，其“－”号表示物体动能减少 D. 电场强度，其“－”号表示电场强度的方向与规定的正方向相反 2. 图（a）所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图（b）为其结构示意图，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。保持伞柄不动，向上推滑环P，使得伞骨ON以恒定角速度开伞，则（　　） A. M点的线速度方向总是沿PM方向 B. M点的向心加速度方向沿MP方向 C. N点线速度大小是M点的2倍 D. N点的向心加速度大小是M点的4倍 3. 如图所示，取一支质量为m的按压式圆珠笔，将笔的按压式小帽朝下按在桌面上，无初速放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，然后再竖直下落。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mgh B. 放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能全部转化为笔的动能 C. 笔在离开桌面后的上升阶段处于超重状态 D. 笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为 4. 如图，带正电的小球a在外力作用下静止在绝缘光滑竖直面上的P点，带正电的小球b用绝缘细线系住，挂在绝缘光滑竖直面上的O点，b球静止时与a球在同一水平面内。若将小球a从P点缓慢移到C点过程中，则（　　） A. b所受绳子拉力逐渐减小，所受库仑力逐渐减小 B. b所受绳子拉力逐渐增大，所受库仑力逐渐减小 C. b所受绳子拉力逐渐减小，所受库仑力逐渐增大 D. b所受绳子拉力逐渐增大，所受库仑力逐渐增大 5. 如图甲所示，一木板静止于光滑水平桌面上，时，物块（视为质点）以大小为的速度水平滑上木板左端。图乙为物块与木板运动的图像，图中已知，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 木板的最小长度为 B. 物块与木板的质量之比为2∶3 C. 物块与木板间的动摩擦因数为 D. 整个过程中物块减小的动能、木板增大的动能及物块与木板组成的系统产生的热量之比为9∶2∶7 6. 当下中国新能源汽车在全球已经处于绝对领先地位，除了核心技术带来的节能优势外，其节能理念已渗透到许多细节里。某型号的新能源汽车正在平直测试场地上进行智驾测试。汽车以速度匀速行驶，感知到本车道正前方有一缓行车辆后，立即进入经济驾驶模式，汽车的牵引力功率立即减小为原来的一半。经过时间t，汽车再次做匀速运动。已知该汽车行驶时所受的阻力恒为f，汽车的质量为m。关于该汽车的功率减半后的运动，下列说法正确的是（　　） A. 减速过程中，汽车的牵引力不断变小 B. 汽车车速减为时，加速度的大小为 C. 减速过程中，汽车的位移为 D. 减速过程中，汽车克服阻力做功 7. 如图所示，两个完全相同的轻质小滑轮P、Q固定在天花板上，一段不可伸长的轻质细绳通过滑轮，两端分别系住小球A、B，现用一轻质光滑小挂钩将小球C挂在滑轮PQ之间的水平细绳的中间位置上，静止释放小球C，在小球C下降的某时刻，拉小球C的细绳与水平方向成角。已知三小球ABC的质量均为m，A、B小球始终没有与P，Q相撞，忽略一切阻力，，，则下列关于小球C在下降过程中说法正确的个数为（　　） ①ABC三小球组成的系统机械能守恒 ②小球C重力做功的瞬时功率先变大后变小 ③ABC三小球的速度大小的关系为 ④当时小球C下降到最低点 A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个 8. 中国预计在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，Q点是轨道的切点。关于“嫦娥一号”，以下说法正确的是（　　） A. 发射速度必须达到第三宇宙速度 B. 轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时，需在Q点处点火减速 C. 轨道Ⅲ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上Q点的加速度 D. 16h轨道与24h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等 9. 如图甲所示是沈阳东北亚国际滑雪场的某倾斜足够长的直滑雪道，可简化为图乙所示倾角为的斜面，一滑雪爱好者从滑雪道的顶点开始下滑，在图中某位置开始计时，其位移x随时间t变化的图像如图丙中的曲线1所示，其中曲线1是抛物线，直线2是曲线1在点的切线，则滑雪爱好者在下滑的过程中，加速度、速度随时间，动能、机械能E随位移x的变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形，顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷，且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度（ ） （　　） A. 方向沿x轴负方向 B. 方向与x轴负方向成夹角斜向下 C. 大小为 D. 大小为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 智能手机的“陀螺仪”功能可以记录手机转动的角速度，某兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置，将长为的手机放置在转台上，长为且不可伸长的细线与转台平行，一端连接手机，另一端连到固定在转轴上的力传感器上。手机静止时，细线处于伸直状态，力传感器示数为零。实验中手机随转台匀速转动，多次改变角速度，并记录数据。以力传感器的示数为纵轴，为横轴，拟合出图像，如图乙所示。手机可看作质量分布均匀的长方体，，不计空气阻力。 （1）利用米尺测量细线的长度，如图甲所示，________ （2）图乙图像不过坐标原点的原因是________ （3）由乙图计算出手机的质量m和手机与转台的动摩擦因数，则________，________。（结果均保留2位有效数字） 12. 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如图装置，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。 （1）如图所示，在重物A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况，下列操作过程正确的是（　　） A. 安装打点计时器时工作面要竖直放置，同时让两限位孔的中心在同一竖直线上 B. 接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器 C. 应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带 （2）某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图所示，A、B、C为三个相邻计时点，则打下B点时重锤的速度________m/s；（结果保留三位有效数字） （3）如果本实验室电源频率大于50Hz，则瞬时速度的测量值________（选填“偏大”或“偏小”）； （4）已知重物A和B的质量均为M，钩码C的质量为m，某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v，取重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是________； （5）为了测定当地的重力加速度，改变钩码C的质量m，测得多组m和对应的加速度a，作出图像如图所示，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为________。 13. 月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道I上运动，运行周期为。在近月点P处减速，使探测器转移到近月圆轨道II上运动，运行周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球的质量M； （2）椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。 14. 水平面上有一个竖直放置的圆弧轨道，A为轨道的最低点，半径OA竖直，圆心角为60°，半径，空间有竖直向下的匀强电场，场强。一个质量、电荷量的带负电小球，从轨道左侧与圆心O同一高度的C点水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入圆弧轨道，到达最低点A时对轨道的压力。取，求： （1）小球过程的加速度 （2）小球抛出时的初速度的大小； （3）小球从B到A的过程中克服摩擦力所做的功。 15. 一闯关游戏装置处于竖直截面内，如图所示，该装置由倾角的直轨道AB，螺旋圆形轨道BCDEF，水平直轨道FG，传送带GH，水平直轨道HI，两个相同的四分之一圆管道拼接成的管道IJ，水平直轨道JK组成。其中螺旋圆形轨道与轨道AB、FG相切于B（E）和C（F）。直线轨道FG和HI通过传送带GH平滑连接，管道IJ与直线轨道HI相切于I点，直线轨道JK右端为弹性挡板，滑块与弹性挡板碰撞后能原速率返回。已知螺旋圆形轨道半径，FG长，传送带GH长，HI长，四分之一圆轨道IJ的半径。滑块与FG、HI、JK间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，其余轨道光滑。现将一质量为的滑块从倾斜轨道AB上某高度h处静止释放（滑块视为质点，所有轨道都平滑连接，不计空气阻力，） （1）若滑块恰好经过圆形轨道最高点D，求滑块过C点对轨道的压力及滑块静止释放时的高度； （2）若滑块从AB上高处静止释放，且传送带静止，那么滑块最终静止的位置距离H点的水平距离有多远； （3）若滑块从AB上高处静止释放，且传送带以恒定的线速度顺时针转动，要使滑块停在JK上（滑块不会再次通过轨道IJ回到HI上），求传送带的线速度v需满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 松滋市第一中学2025级高一期中考试 物 理 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每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题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。 1. 物理学上很多地方出现“+”号与“－”号，下列对“－”号理解错误的是（　　） A. 某力F做的功，其“－”号不是表示大小，而表示力做功的性质，即表示该力为阻力 B. 物体的重力势能，其“－”号表示重力势能方向竖直向下 C. 某过程物体的动能变化量，其“－”号表示物体动能减少 D. 电场强度，其“－”号表示电场强度的方向与规定的正方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．某力F做的功，其“－”号不是表示大小，而表示力做功的性质，即表示该力为阻力，A正确，不符合题意； B．重力势能是标量，物体的重力势能，其“－”号表示重力势能的大小，B错误，符合题意； C．某过程物体的动能变化量，其“－”号表示物体动能减少，C正确，不符合题意； D．电场强度，其“－”号表示电场强度的方向与规定的正方向相反，D正确，不符合题意。 故选B。 2. 图（a）所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图（b）为其结构示意图，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。保持伞柄不动，向上推滑环P，使得伞骨ON以恒定角速度开伞，则（　　） A. M点的线速度方向总是沿PM方向 B. M点的向心加速度方向沿MP方向 C. N点线速度大小是M点的2倍 D. N点的向心加速度大小是M点的4倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，M点做匀速圆周运动，线速度方向始终沿圆周的切线方向，始终与ON垂直，而非沿PM方向，故A错误； B．由题意可知，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，M点以O点为圆心做匀速圆周运动，所以向心加速度方向始终沿M指向圆心O，不是沿MP方向，故B错误； C．由匀速圆周运动规律可知 由于， 所以有 所以N点线速度大小是M点的2倍，故C正确； D．由向心加速度公式可知 由于， 所以有 所以N点的向心加速度大小是M点的2倍，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，取一支质量为m的按压式圆珠笔，将笔的按压式小帽朝下按在桌面上，无初速放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，然后再竖直下落。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mgh B. 放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能全部转化为笔的动能 C. 笔在离开桌面后的上升阶段处于超重状态 D. 笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为 【答案】A 【解析】 【详解】A．因放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，该过程中弹簧的弹性势能转化为重力势能，则弹性势能为mgh，则按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mgh，选项A正确； B．放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能，选项B错误； C．笔在离开桌面后的上升阶段，加速度向下为g，则处于完全失重状态，选项C错误； D．根据竖直上抛运动的对称性可知，笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为 选项D错误。 故选A。 4. 如图，带正电的小球a在外力作用下静止在绝缘光滑竖直面上的P点，带正电的小球b用绝缘细线系住，挂在绝缘光滑竖直面上的O点，b球静止时与a球在同一水平面内。若将小球a从P点缓慢移到C点过程中，则（　　） A. b所受绳子拉力逐渐减小，所受库仑力逐渐减小 B. b所受绳子拉力逐渐增大，所受库仑力逐渐减小 C. b所受绳子拉力逐渐减小，所受库仑力逐渐增大 D. b所受绳子拉力逐渐增大，所受库仑力逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】设细线长为L，距离为h，两球间距为x，对小球b受力分析，如图所示 在小球a缓慢下移过程中，由相似三角形可得 两电荷间库仑力为 联立可得 由于h变大，比值减小，故x变大，则F变小，T变小，故选A。 5. 如图甲所示，一木板静止于光滑水平桌面上，时，物块（视为质点）以大小为的速度水平滑上木板左端。图乙为物块与木板运动的图像，图中已知，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 木板的最小长度为 B. 物块与木板的质量之比为2∶3 C. 物块与木板间的动摩擦因数为 D. 整个过程中物块减小的动能、木板增大的动能及物块与木板组成的系统产生的热量之比为9∶2∶7 【答案】C 【解析】 【详解】A． 时刻小物块恰好滑至长木板的最右端，所以相对位移就是板长，根据图乙可知相对位移为 故A错误； BC．相对运动过程中，设两物体间的摩擦力大小为，物块的加速度大小为 木板加速度大小为 所以物块与木板的质量之比为 对物块分析可知 解得 故B错误，C正确； D．整个过程中物块减小的动能为 木板增大的动能为 物块与木板组成的系统产生的热量为 三者的比值为4:1:3，故D错误； 故选C。 6. 当下中国新能源汽车在全球已经处于绝对领先地位，除了核心技术带来的节能优势外，其节能理念已渗透到许多细节里。某型号的新能源汽车正在平直测试场地上进行智驾测试。汽车以速度匀速行驶，感知到本车道正前方有一缓行车辆后，立即进入经济驾驶模式，汽车的牵引力功率立即减小为原来的一半。经过时间t，汽车再次做匀速运动。已知该汽车行驶时所受的阻力恒为f，汽车的质量为m。关于该汽车的功率减半后的运动，下列说法正确的是（　　） A. 减速过程中，汽车的牵引力不断变小 B. 汽车车速减为时，加速度的大小为 C. 减速过程中，汽车的位移为 D. 减速过程中，汽车克服阻力做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车以匀速运动，牵引力，额定功率 减速过程中，功率变为保持不变 再次匀速时，牵引力，此时速度 在减速过程中，功率恒定，速度逐渐减小。根据 可知，牵引力不断变大，故A错误； B．当车速时，牵引力 根据牛顿第二定律（取运动方向为正） 代入得 加速度大小为。故B正确； C．汽车做加速度减小的减速运动。在图像中，图线切线斜率的绝对值逐渐减小，图线呈“上凹”状（连接初速度点的直线在图线上方）。若做匀减速直线运动，位移 由于实际图线在匀减速直线下方，实际位移,故C错误； D．由动能定理， 其中 则克服阻力做功 显然，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，两个完全相同的轻质小滑轮P、Q固定在天花板上，一段不可伸长的轻质细绳通过滑轮，两端分别系住小球A、B，现用一轻质光滑小挂钩将小球C挂在滑轮PQ之间的水平细绳的中间位置上，静止释放小球C，在小球C下降的某时刻，拉小球C的细绳与水平方向成角。已知三小球ABC的质量均为m，A、B小球始终没有与P，Q相撞，忽略一切阻力，，，则下列关于小球C在下降过程中说法正确的个数为（　　） ①ABC三小球组成的系统机械能守恒 ②小球C重力做功的瞬时功率先变大后变小 ③ABC三小球的速度大小的关系为 ④当时小球C下降到最低点 A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个 【答案】B 【解析】 【详解】系统只有重力做功（绳子拉力为内力，做功的代数和为 0），无其他外力做功，因此系统机械能守恒，① 正确。 重力的瞬时功率公式 初始时 C 静止​，功率为 0；下降到最低点时，C 的速度为0，功率也为0； 中间过程​先增大后减小，因此功率P先变大后变小，② 正确。 A、B 的速度等于绳子的速率​。 C 的速度​沿竖直方向，将其分解为沿绳和垂直绳的分量，沿绳分量为 因此，③ 正确。 设拉小球C的细绳与水平方向成θ角时，C球下降到最低点，此时三球速度均为0，根据机械能守恒可知，C球减少的势能等于AB球增加的势能。 设两滑轮间的距离为2L，根据机械能守恒定律 解得，④错误。 正确说法有三个，故选B。 8. 中国预计在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，Q点是轨道的切点。关于“嫦娥一号”，以下说法正确的是（　　） A. 发射速度必须达到第三宇宙速度 B. 轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时，需在Q点处点火减速 C. 轨道Ⅲ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上Q点的加速度 D. 16h轨道与24h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．“嫦娥一号”绕月球运行时，仍未脱离地球引力的约束，所以其发射速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A错误； B．从大轨道Ⅲ变轨到更小的轨道Ⅱ需要做近心运动，因此需要在切点Q点火减速，使万有引力大于所需的向心力，从而进入内层轨道，故B正确； C．根据 可得​ Q点是轨道切点，到月球中心的距离相同，因此两个轨道在Q点的加速度大小相等，故C错误； D．根据开普勒第三定律，绕同一中心天体运动的天体，轨道半长轴的立方与公转周期平方的比值为定值，因此两个轨道的该比值相等，故D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示是沈阳东北亚国际滑雪场的某倾斜足够长的直滑雪道，可简化为图乙所示倾角为的斜面，一滑雪爱好者从滑雪道的顶点开始下滑，在图中某位置开始计时，其位移x随时间t变化的图像如图丙中的曲线1所示，其中曲线1是抛物线，直线2是曲线1在点的切线，则滑雪爱好者在下滑的过程中，加速度、速度随时间，动能、机械能E随位移x的变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由曲线1可知，滑雪爱好者做匀加速直线运动，由曲线2可知，初速度不为零，故A正确，B错误； C．在图像中，斜率表示合力，而滑雪爱好者的合力保持不变，故C错误； D．在图像中，斜率反映除重力以外的其他力，即滑雪爱好者受到的摩擦阻力，而滑雪爱好者做匀加速直线运动，则有 可知摩擦阻力也保持不变，且机械能减小，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形，顶点到O点的距离为R。在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷，且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度（ ） （　　） A. 方向沿x轴负方向 B. 方向与x轴负方向成夹角斜向下 C. 大小为 D. 大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】由题意可知，如图 将五个点电荷等效成 五个点电荷与O点距离为R，设 则O点场强大小为 代入可得 方向沿x轴负方向； 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 智能手机的“陀螺仪”功能可以记录手机转动的角速度，某兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置，将长为的手机放置在转台上，长为且不可伸长的细线与转台平行，一端连接手机，另一端连到固定在转轴上的力传感器上。手机静止时，细线处于伸直状态，力传感器示数为零。实验中手机随转台匀速转动，多次改变角速度，并记录数据。以力传感器的示数为纵轴，为横轴，拟合出图像，如图乙所示。手机可看作质量分布均匀的长方体，，不计空气阻力。 （1）利用米尺测量细线的长度，如图甲所示，________ （2）图乙图像不过坐标原点的原因是________ （3）由乙图计算出手机的质量m和手机与转台的动摩擦因数，则________，________。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）21.80 （2）手机与桌面存在摩擦力 （3） ①. 0.20 ②. 0.30 【解析】 【小问1详解】 刻度尺的最小刻度为1mm，则细线的长度L=22.00cm-0.20cm=21.80cm； 【小问2详解】 根据可得 可知图乙图像不过坐标原点的原因是手机与桌面存在摩擦力。 【小问3详解】 [1][2]由，结合图像可知斜率 解得m=0.20kg 截距 可得 12. 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如图装置，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B，在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。 （1）如图所示，在重物A下方固定打点计时器，用纸带连接A，测量A的运动情况，下列操作过程正确的是（　　） A. 安装打点计时器时工作面要竖直放置，同时让两限位孔的中心在同一竖直线上 B. 接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器 C. 应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带 （2）某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图所示，A、B、C为三个相邻计时点，则打下B点时重锤的速度________m/s；（结果保留三位有效数字） （3）如果本实验室电源频率大于50Hz，则瞬时速度的测量值________（选填“偏大”或“偏小”）； （4）已知重物A和B的质量均为M，钩码C的质量为m，某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v，取重力加速度为g，则验证系统机械能守恒定律的表达式是________； （5）为了测定当地的重力加速度，改变钩码C的质量m，测得多组m和对应的加速度a，作出图像如图所示，图线与纵轴截距为b，则当地的重力加速度为________。 【答案】（1）AB （2）1.05 （3）偏小 （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 A．安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上，故A正确； B．为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器，故B正确； C．本实验研究对象不是做自由落体运动，无需选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 交流电源频率50Hz，打点周期，B点速度 【小问3详解】 电源频率大于50Hz，实际打点周期，计算时仍用，由可知，分母偏大，因此速度测量值偏小。 【小问4详解】 A上升势能增加，B下降势能减少，C下降势能减少，总势能减少量为；系统总动能增加量为 由机械能守恒，势能减少量等于动能增加量，得 【小问5详解】 对系统由牛顿第二定律 整理得  ​图像的纵截距 因此 13. 月球探测器登月前，从椭圆环月轨道转移至近月圆轨道。如图所示，探测器在椭圆轨道I上运动，运行周期为。在近月点P处减速，使探测器转移到近月圆轨道II上运动，运行周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球的质量M； （2）椭圆轨道I上远月点Q距月球表面的高度h。 【答案】（1）；（2）h=2R 【解析】 【详解】（1）设探测器质量为m，探测器做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 解得月球质量 （2）由题意，设椭圆轨道I的半长轴为a，则 2a=2R+h 根据开普勒第三定律得 解得 h=2R 14. 水平面上有一个竖直放置的圆弧轨道，A为轨道的最低点，半径OA竖直，圆心角为60°，半径，空间有竖直向下的匀强电场，场强。一个质量、电荷量的带负电小球，从轨道左侧与圆心O同一高度的C点水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入圆弧轨道，到达最低点A时对轨道的压力。取，求： （1）小球过程的加速度 （2）小球抛出时的初速度的大小； （3）小球从B到A的过程中克服摩擦力所做的功。 【答案】（1），方向竖直向下；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球抛出后从C到B过程中受重力和竖直向上的电场力，做类平抛运动，则 解得小球的加速度 解得小球抛出后从C到B过程中加速度大小为，方向为竖直向下； （2）C与B的高度差 设小球到B点时竖直分速度为，则 解得小球到B点时竖直分速度 小球在B点时，速度方向与水平方向夹角为60°，则 解得小球抛出时的初速度 （3）小球在B点时 则 小球在A点时，轨道对小球的支持力 则 解得 小球从B到A过程，由动能定理得 解得小球从B到A的过程中克服摩擦力所做的功 15. 一闯关游戏装置处于竖直截面内，如图所示，该装置由倾角的直轨道AB，螺旋圆形轨道BCDEF，水平直轨道FG，传送带GH，水平直轨道HI，两个相同的四分之一圆管道拼接成的管道IJ，水平直轨道JK组成。其中螺旋圆形轨道与轨道AB、FG相切于B（E）和C（F）。直线轨道FG和HI通过传送带GH平滑连接，管道IJ与直线轨道HI相切于I点，直线轨道JK右端为弹性挡板，滑块与弹性挡板碰撞后能原速率返回。已知螺旋圆形轨道半径，FG长，传送带GH长，HI长，四分之一圆轨道IJ的半径。滑块与FG、HI、JK间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，其余轨道光滑。现将一质量为的滑块从倾斜轨道AB上某高度h处静止释放（滑块视为质点，所有轨道都平滑连接，不计空气阻力，） （1）若滑块恰好经过圆形轨道最高点D，求滑块过C点对轨道的压力及滑块静止释放时的高度； （2）若滑块从AB上高处静止释放，且传送带静止，那么滑块最终静止的位置距离H点的水平距离有多远； （3）若滑块从AB上高处静止释放，且传送带以恒定的线速度顺时针转动，要使滑块停在JK上（滑块不会再次通过轨道IJ回到HI上），求传送带的线速度v需满足的条件。 【答案】（1），方向竖直向下；；（2）H点右侧；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块恰好经过圆形轨道最高点D，根据牛顿第二定律可得 解得 滑块从C到D点过程中，由动能定理得 解得 滑块过C点时，根据牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可知滑块对轨道的压力大小为 方向竖直向下。滑块从A到D点过程中，由动能定理得 解得 （2）滑块滑下斜面AF重力做功 若传送带静止，滑块运动到I点，需克服摩擦力做功 由动能定理可知滑块从斜面上滑下到达I点时的动能 设滑块滑上半圆轨道IJ的高度，则 解得 则滑块会从圆轨道IJ返回滑下运动，由动能定理得 解得滑块滑过四分之一圆轨道IJ继续滑行的位移大小 所以滑块最终静止在H点右侧，距H点的水平距离 （3）若向上滑块恰好能到达J，则滑块在H点的动能 解得 由动能定理可知滑块从斜面上滑下到达G点的过程，有 解得 若传送带静止，由动能定理可知滑块从斜面上滑下到达H点时，有 解得 则滑块在传送带上先减速再匀速运动，传送带的速度为 若滑块在JK上与弹性挡板碰撞后，恰好停在J点，则从H到停下由动能定理得 解得 则滑块在传送带上做匀速直线运动，传送带的速度需满足的条件 因此要使滑块停在KL上（滑块不会再次返回半圆轨道IJ回到HI上），传送带的速度需满足的条件 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $