精品解析：浙江浙东北联盟2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题

高一物理学科练习 注意事项： 1．本题共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3．所有答案必须写在答题卡上，写在试题上无效。 4．结束后，只需上交答题卡。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求） 1. 以下符号表示能量单位的是（　　） A. J B. kg C. W D. N 2. 下列说法正确的是（　　） A. 质点、点电荷、元电荷都是理想模型 B. 由可知，电场强度E与F成正比，与q成反比 C. 密立根通过油滴实验测得元电荷e的数值 D. 伽利略得出了物体间的引力与太阳行星间的引力遵从相同的规律 3. 如图所示，A、B为某小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端处，B在杆的中点处。杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，下列判断正确的是（　　） A. A、B两点角速度大小之比为2∶1 B. A、B两点线速度大小之比为2∶1 C. A、B两点向心加速度大小之比为4∶1 D. A、B两点转速之比为1：2 4. 某电场的电场线分布如图所示，是电场中的四个点，则关于该电场，下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是某带正电的点电荷形成的 B. 由图可知四点中B点的电场强度最大 C. 两点的电场强度方向相同 D. 某电荷仅受电场力时能沿电场线从B点运动到D点 5. 如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地三百多米高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员开伞前下落h的过程中，下列说法错误的是（　　） A. 重力对运动员做功为 B. 运动员克服阻力做功为 C. 运动员的动能增加了 D. 运动员的机械能减少了 6. 地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力大小是月球对它的引力大小4倍时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态 B. 图2“水流星”匀速转动过程中，在竖直最高点处绳子的拉力可能等于0 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大 8. 2023年，我国成功发射了一颗名为“清洁者1号”的卫星，其主要任务是清理太空垃圾。在某次任务中，“清洁者1号”先进入同步轨道与失效的通信卫星对接，之后在P点启动发动机，使两者一起加速进入转移轨道；到达Q点时再次启动发动机加速，最终稳定在“废弃轨道”上。若卫星在两个轨道上的运动均视为匀速圆周运动，则以下说法错误的是（　　） A. 失效卫星在同步轨道上运行的速度大于地球赤道上物体随地球自转的速度 B. 失效卫星在“废弃轨道”上运行的机械能大于在同步轨道上运行的机械能 C. “清洁者1号”欲从“废弃轨道”返回同步轨道，需要在Q点减速 D. “清洁者1号”在转移轨道上经过P点时的加速度大于在同步轨道上经过P点时的加速度 9. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷A、B、C，带电荷量分别为Q1、Q2、Q，C恰好静止不动，A、B围绕C做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知A、B分别与C相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电荷量之比为r1∶r2 B. A、B的电荷量之比为r2∶r1 C. A、B的质量之比为r2∶r1 D. A、B的质量之比为r1∶r2 10. 逆时针转动的绷紧的传送带与水平方向夹角为37°，传送带的v-t图像如图所示。在t=0时刻质量为2kg的物体从B点以某一初速度滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动。2s后开始减速，在t=4s时物体恰好能到达最高点A。已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。以下说法正确的是（　　） A. 物体与传送带间的动摩擦因数为0.6 B. 传送带AB长度为6m C. 2s后物体受到的摩擦力沿传送带向下 D. 物体与传送带间由于摩擦而产生的热量为18J 二、选择题Ⅱ（本题有3小题，每小题4分，共12分。每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选、多选得0分） 11. 下列有关电学知识的相关说法，正确的是（　　） A. 图甲在加油站给车加油前，触摸一下静电释放器是为了导走加油枪上的静电 B. 图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据静电屏蔽原理而制成的 C. 图丙中野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击 D. 图丁为一根优质电话线，给话筒线套上金属外衣，可以起到静电屏蔽的效果，防止干扰信号从话筒线上“入侵” 12. 如图，矩形金属框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过杆，金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（　　） A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变 C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大 13. “风洞实验”常用于研究飞行器的空气动力学特性，在某风洞中，将一小球从M点竖直向上抛出，小球在大小恒定的水平风力作用下，运动轨迹如图所示。其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球经过M点时的动能为13J，经过N点时的动能为25J。下列说法正确的是（　　） A. 小球所受的重力和风力大小之比为 B. 上升和下降过程，小球的机械能变化量之比为2：3 C. 从M点运动到O点的过程，小球的动能一直减小 D. 小球经过点O时的动能为3J 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。小球放在A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。 （1）本实验采用的主要实验方法为________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的________之比； A. 角速度 B. 质量 C. 半径 D. 线速度 （3）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左右塔轮半径之比为________。 15. 电容器储存电荷的特性可用电容来表征。某一固定电容器外观如图1所示，在观察电容器的充、放电实验中，实验电路图如图2所示。 （1）电容器在整个充放电过程中的电流i随时间t图像，下图可能正确的是________。 A. B. C. D. （2）用电流传感器替换灵敏电流计，测出电路中的电流随时间变化的图像如图3所示，电源电压为8 V，则电容器的电容约为________F。（保留2位有效数字） 16. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。 （1）不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是________； A. B. C. D. （2）实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（纸带上第一个点）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，若打O点到打B点的过程中机械能守恒，则应满足的关系式为________； （3）如果计算结果显示重力势能变化量绝对值小于动能变化量，可能的原因是________。 A. 纸带受到阻力较大 B. 先接通电源后释放纸带 C. 先释放纸带后接通电源 D. 阻力与重力之比很小 17. 如图所示一个水平转盘装置可绕着中心轴旋转，转盘上有一质量为m的物块放在距离转轴r处，随着转盘一起做匀速圆周运动，已知物块与转盘之间的动摩擦因数为μ。若该装置在地面上以某一角速度转动时，物块恰好发生滑动。重力加速度为g，万有引力常数为G。最大静摩擦等于滑动摩擦力。求： （1）转盘装置转动的角速度大小ω； （2）物块的线速度大小v； （3）若把该装置放到另一个半径为R的星球上，物块也恰好发生滑动时，转盘转动的角速度是地球上的倍，求该星球表面的重力加速度g0以及星球的质量M。 18. 一辆新能源汽车在专用道上进行起步测试，通过车上装载的传感器记录了起步过程中速度随时间变化规律如图所示。已知OA段为直线，5s时汽车功率达到额定功率且此后功率保持不变，该车总质量为1.0×103 kg，所受到的阻力恒为2.0×103 N，求： （1）汽车在前5s内受到牵引力的大小F； （2）汽车的额定功率P和运动过程中速度的最大值vm； （3）起步过程中0~30s汽车行驶的总距离x。 19. 如图，用一长L=20cm不可伸长的绝缘轻绳将一带电小球悬挂于O点，小球质量m=1.0×10-3kg，施加一范围足够大水平向右的匀强电场，场强大小E=3.0×105N/C，平衡时小球静止于A点，此时轻绳与竖直方向夹角θ=37°。现将小球拉到O点正下方B点由静止释放。带电小球可视为质点，g =10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）小球所带电荷电性和电荷量q； （2）小球经过A点时的绳子拉力大小F； （3）当小球第一次运动到A点时立即剪断轻绳，小球运动到与A点等高处时与A点的水平距离x。 20. 一游戏装置模型简化如图，该装置由固定在水平地面上且倾角为θ=37°的直轨道AB、半径为R=0.5m的螺旋圆形轨道CDE、长为L=1.8m且以速度v=3 m/s沿顺时针方向转动的水平传送带、足够长倾角为θ由特殊材料制成的直轨道FG组成。各处平滑连接，螺旋圆形轨道与水平轨道相切于C（E）处。将质量为m=1kg的滑块从轨道AB某位置由静止释放，滑块恰好通过螺旋圆形轨道最高点D，滑块与水平传送带的动摩擦因数为μ1=0.25，与FG轨道上滑和下滑的动摩擦因数分别为μ2=0.25、μ3=0.15，轨道其他部分均光滑。滑块视为质点，不计空气阻力，g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos 37°=0.8，求： （1）滑块释放点距离水平地面的高度h； （2）螺旋圆形轨道最低点对滑块的支持力大小FN； （3）滑块第一次通过传送带的过程中，滑块与传送带因摩擦产生的热量Q； （4）滑块在FG轨道上运动的总路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理学科练习 注意事项： 1．本题共6页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3．所有答案必须写在答题卡上，写在试题上无效。 4．结束后，只需上交答题卡。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求） 1. 以下符号表示能量单位的是（　　） A. J B. kg C. W D. N 【答案】A 【解析】 【详解】A．J（焦耳）是能量、功的国际标准单位，故A正确； B．kg（千克）是质量的国际基本单位，不属于能量单位，故B错误； C．W（瓦特）是功率的国际单位，不属于能量单位，故C错误； D．N（牛顿）是力的国际单位，不属于能量单位，故D错误。 故选A。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 质点、点电荷、元电荷都是理想模型 B. 由可知，电场强度E与F成正比，与q成反比 C. 密立根通过油滴实验测得元电荷e的数值 D. 伽利略得出了物体间的引力与太阳行星间的引力遵从相同的规律 【答案】C 【解析】 【详解】A．质点、点电荷是为简化研究抽象出的理想模型，元电荷是最小的电荷量，不属于理想模型，故A错误； B．是电场强度的定义式，电场强度由电场本身的性质决定，与试探电荷受到的电场力F、试探电荷的电荷量q均无关，故B错误； C．密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷e的数值，故C正确； D．牛顿提出万有引力定律，得出普通物体间的引力与太阳和行星间的引力遵从相同规律，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，A、B为某小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端处，B在杆的中点处。杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，下列判断正确的是（　　） A. A、B两点角速度大小之比为2∶1 B. A、B两点线速度大小之比为2∶1 C. A、B两点向心加速度大小之比为4∶1 D. A、B两点转速之比为1：2 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为A、B两点是同轴转动，所以A、B两点的角速度是相等的，故A错误； B．由题意可知 则根据可知，A、B两点的线速度大小之比为，故B正确； C．根据可知，A、B两点的向心加速度大小之比为，故C错误； D．根据可知，A、B两点转速之比为，故D错误。 故选B。 4. 某电场的电场线分布如图所示，是电场中的四个点，则关于该电场，下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是某带正电的点电荷形成的 B. 由图可知四点中B点的电场强度最大 C. 两点的电场强度方向相同 D. 某电荷仅受电场力时能沿电场线从B点运动到D点 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线是弯曲的，所以不可能是点电荷形成的，故A错误； B．B点电场线最密集，电场强度最大，故B正确； C．BD两点电场线的切线方向不同，所以电场强度方向不同，故C错误； D．因电场线是曲线，则若电荷沿轨迹运动时受到的电场力大小和方向不断变化，假设某电荷仅受电场力时能沿电场线从B点运动到D点，则电荷一定为正电荷，在BD两点之间运动时，沿切线方向，没有指向轨迹的凹侧，不满足曲线运动的条件，故D错误。 故选B。 5. 如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地三百多米高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员开伞前下落h的过程中，下列说法错误的是（　　） A. 重力对运动员做功为 B. 运动员克服阻力做功为 C. 运动员的动能增加了 D. 运动员的机械能减少了 【答案】A 【解析】 【详解】A．在运动员开伞前下落h的过程中,重力对运动员做功为，故A错误； B．下落的加速度，则阻力为 运动员克服阻力做功为，故B正确； C．由动能定理可知 即运动员的动能增加了，故C正确； D．根据能量守恒定律可知，阻力所做负功等于运动员的机械能减少，有 即运动员的机械能减少了，故D正确。 本题选错误的，故选A。 6. 地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力大小是月球对它的引力大小4倍时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设地球的质量为M，月球的质量为m，飞行器的质量为m＇，飞行器距地心的距离为r1，距月心的距离为r2，由万有引力定律可得 解得 故选B。 7. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态 B. 图2“水流星”匀速转动过程中，在竖直最高点处绳子的拉力可能等于0 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1汽车通过凹形桥的最低点时，加速度方向向上，处于超重状态，故A错误； B．图2“水流星”匀速转动过程中，在竖直最高点处，当重力刚好提供向心力时，绳子拉力为0，故B正确； C．图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用重力和支持力的合力提供向心力，从而减轻轮缘对轨道的挤压，故C错误； D．图4脱水桶脱水时，桶壁对衣物的摩擦力等于衣物的重力，不会随着转速的增大而增大，故D错误。 故选B。 8. 2023年，我国成功发射了一颗名为“清洁者1号”的卫星，其主要任务是清理太空垃圾。在某次任务中，“清洁者1号”先进入同步轨道与失效的通信卫星对接，之后在P点启动发动机，使两者一起加速进入转移轨道；到达Q点时再次启动发动机加速，最终稳定在“废弃轨道”上。若卫星在两个轨道上的运动均视为匀速圆周运动，则以下说法错误的是（　　） A. 失效卫星在同步轨道上运行的速度大于地球赤道上物体随地球自转的速度 B. 失效卫星在“废弃轨道”上运行的机械能大于在同步轨道上运行的机械能 C. “清洁者1号”欲从“废弃轨道”返回同步轨道，需要在Q点减速 D. “清洁者1号”在转移轨道上经过P点时的加速度大于在同步轨道上经过P点时的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．失效卫星在同步轨道上运行时的角速度与地球赤道上物体随地球自转的角速度相等，但是轨道半径更大，根据可知失效卫星在同步轨道上运行的速度大于地球赤道上物体随地球自转的速度，故A正确； B．卫星经历两次加速最终进入“废弃轨道”，机械能增大，可知失效卫星在“废弃轨道”上运行的机械能大于在同步轨道上运行的机械能，故B正确； C．“清洁者1号”欲从“废弃轨道”返回同步轨道，需要做近心运动，可知需要在Q点减速，故C正确； D．根据牛顿第二定律 可得加速度 可知“清洁者1号”在转移轨道上经过P点时的加速度等于在同步轨道上经过P点时的加速度，故D错误。 本题选错误，故选D。 9. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷A、B、C，带电荷量分别为Q1、Q2、Q，C恰好静止不动，A、B围绕C做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知A、B分别与C相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（　　） A. A、B的电荷量之比为r1∶r2 B. A、B的电荷量之比为r2∶r1 C. A、B的质量之比为r2∶r1 D. A、B的质量之比为r1∶r2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．点电荷C恰好静止不动，受力平衡，根据库仑定律 解得电荷量之比 选项AB错误； CD．对A、B，它们间的库仑引力提供向心力 解得质量之比 选项C正确，D错误。 故选C。 10. 逆时针转动的绷紧的传送带与水平方向夹角为37°，传送带的v-t图像如图所示。在t=0时刻质量为2kg的物体从B点以某一初速度滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动。2s后开始减速，在t=4s时物体恰好能到达最高点A。已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。以下说法正确的是（　　） A. 物体与传送带间的动摩擦因数为0.6 B. 传送带AB长度为6m C. 2s后物体受到的摩擦力沿传送带向下 D. 物体与传送带间由于摩擦而产生的热量为18J 【答案】D 【解析】 【详解】A．前2s物块速度小于传送带速度，物块受到摩擦力沿斜面向上。由于物块匀速上滑，根据平衡条件有 解得，故A错误； BC．由题意可知，时，物块与传送带速度相等，由图像可得此时 前2s，物块沿传送带上滑的位移为 在t=4s时物体恰好到达最高点A点，此时传送带的速度也恰好为零，说明二者减速运动的加速度相同，大小为 则后2s，物块相对传送带静止，所受摩擦力方向沿传送带向上 由图像可得物体运动的位移为 则传送带AB长度为，故BC错误； D．由传送带的图像可知，前2s传送带位移为 故物体与传送带间由于摩擦而产生的热量为： 故D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题有3小题，每小题4分，共12分。每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选、多选得0分） 11. 下列有关电学知识的相关说法，正确的是（　　） A. 图甲在加油站给车加油前，触摸一下静电释放器是为了导走加油枪上的静电 B. 图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据静电屏蔽原理而制成的 C. 图丙中野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击 D. 图丁为一根优质电话线，给话筒线套上金属外衣，可以起到静电屏蔽的效果，防止干扰信号从话筒线上“入侵” 【答案】CD 【解析】 【详解】A．给车加油前触摸一下静电释放器的目的是将人体由于摩擦产生的电荷释放到大地，故A错误； B．家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电原理而制成的，故B错误； C．三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，可把高压线屏蔽起来，利用了静电屏蔽，使输电线免遭雷击，故C正确； D．给话筒线套上金属外衣，可以起到静电屏蔽的效果，防止干扰信号从话筒线上“入侵”，故D正确。 故选CD。 12. 如图，矩形金属框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过杆，金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（　　） A. 小球的高度一定降低 B. 弹簧弹力的大小一定不变 C. 小球对杆压力的大小一定变大 D. 小球所受合外力的大小一定变大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】对小球受力分析，设弹力为T，弹簧与水平方向的夹角为θ，则对小球竖直方向 而 可知θ为定值，T不变，则当转速增大后，小球的高度不变，弹簧的弹力不变。则A错误，B正确； 水平方向当转速较小时，杆对小球的弹力FN背离转轴，则 即 当转速较大时，FN指向转轴 即 则因 ，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力不一定变大。则C错误； 根据 可知，因角速度变大，则小球受合外力变大。则D正确。 故选BD。 13. “风洞实验”常用于研究飞行器的空气动力学特性，在某风洞中，将一小球从M点竖直向上抛出，小球在大小恒定的水平风力作用下，运动轨迹如图所示。其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球经过M点时的动能为13J，经过N点时的动能为25J。下列说法正确的是（　　） A. 小球所受的重力和风力大小之比为 B. 上升和下降过程，小球的机械能变化量之比为2：3 C. 从M点运动到O点的过程，小球的动能一直减小 D. 小球经过点O时的动能为3J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球在竖直方向做竖直上抛运动（对称），水平方向受恒定风力做匀加速直线运动。设在M点时的速度为，过N点时的速度水平分量为，有， 可得 设竖直方向从M到O的时间为，则从O到N的时间也为，水平方向加速度为，有，， 联立各式可得，故A正确； B．上升和下降过程，风力均做正功，小球机械能增大，可知小球的机械能变化量之比为上升和下降过程中风力做功之比，M到O的水平位移 O到N的水平位移 即 上升和下降过程，风力对小球做功之比为 即小球的机械能变化量之比为1：3，故B错误； C．从M点运动到O点的过程，小球受到重力和水平向右风力，其合力方向为右下方，开始与速度方向夹角为钝角，合力做负功，动能减小；快到O点时与速度方向夹角为锐角，合力做正功，动能增大；动能先减小后增大，故C错误； D．小球经过点O时，速度只有水平分量，此时的动能为 又， 可得 可得，故D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。小球放在A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。 （1）本实验采用的主要实验方法为________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想实验法 （2）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的________之比； A. 角速度 B. 质量 C. 半径 D. 线速度 （3）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。匀速转动手柄，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左右塔轮半径之比为________。 【答案】（1）A （2）A （3）2：1 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系时，需要分别控制其中两个量不变，研究另外两个量的关系，这种方法是控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 塔轮通过皮带传动，套皮带的两轮边缘线速度相等，皮带上下拨动，目的是通过改变转动半径来改变两小球做圆周运动的角速度之比。 故选A。 【小问3详解】 根据向心力计算公式可知，由于两球的向心力之比为1:4，两球的质量相等，转动半径相同，则有转动的角速度之比为1:2。又因为用皮带连接的左、右塔轮，轮缘的线速度大小相等，则由可知，皮带连接的左右塔轮半径之比为2:1。 15. 电容器储存电荷的特性可用电容来表征。某一固定电容器外观如图1所示，在观察电容器的充、放电实验中，实验电路图如图2所示。 （1）电容器在整个充放电过程中的电流i随时间t图像，下图可能正确的是________。 A. B. C. D. （2）用电流传感器替换灵敏电流计，测出电路中的电流随时间变化的图像如图3所示，电源电压为8 V，则电容器的电容约为________F。（保留2位有效数字） 【答案】（1）B （2） 【解析】 【小问1详解】 在开始充电的瞬间，电容器极板两端电压为零，电荷量变化率刚开始比较大，随着电容极板上电荷数量的增加，电荷量变化率减小，根据可知极板间电压逐渐增大，且变化率减小，由可知充电电流逐渐减小。电容放电时，两极板间电压逐渐减小，且变化率减小，电流反向，逐渐减小。 故选B。 【小问2详解】 根据图像与横轴围成的面积表示放电过程中释放的电荷量，可知 根据可知。 16. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。 （1）不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是________； A. B. C. D. （2）实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（纸带上第一个点）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，若打O点到打B点的过程中机械能守恒，则应满足的关系式为________； （3）如果计算结果显示重力势能变化量绝对值小于动能变化量，可能的原因是________。 A. 纸带受到阻力较大 B. 先接通电源后释放纸带 C. 先释放纸带后接通电源 D. 阻力与重力之比很小 【答案】（1）B （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 AC．依题意，打点计时器接交流电源，故AC错误； BD．重物应靠近打点计时器，为减小阻力，纸带应保持在竖直方向上，不用弯曲，可知B图符合要求，故B正确，D错误。 故选B。 【小问2详解】 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为 纸带上打B点的速度为 若打O点到打B点的过程中机械能守恒，则应满足的关系式为 【小问3详解】 AD．正常情况下实验中，由于系统误差，各种阻力导致机械能有损失，比如纸带受到阻力较大等，那么重力势能的减小量总略大于动能的增加量；阻力与重力之比很小，重力势能的减小量仍略大于动能的增加量，故AD错误； B．先接通电源后释放纸带，是正常操作，计算结果与此无关，故B错误； C．此次实验结果恰好相反，则是操作错误引起的，可能是物体具有初速度，即先放手后接通电源，故C正确。 故选C。 17. 如图所示一个水平转盘装置可绕着中心轴旋转，转盘上有一质量为m的物块放在距离转轴r处，随着转盘一起做匀速圆周运动，已知物块与转盘之间的动摩擦因数为μ。若该装置在地面上以某一角速度转动时，物块恰好发生滑动。重力加速度为g，万有引力常数为G。最大静摩擦等于滑动摩擦力。求： （1）转盘装置转动的角速度大小ω； （2）物块的线速度大小v； （3）若把该装置放到另一个半径为R的星球上，物块也恰好发生滑动时，转盘转动的角速度是地球上的倍，求该星球表面的重力加速度g0以及星球的质量M。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 物块恰好发生滑动，此时摩擦力达到最大，有 解得转盘装置转动的角速度大小 【小问2详解】 根据解得物块的线速度大小 【小问3详解】 根据 解得该星球表面的重力加速度 根据 解得星球的质量 18. 一辆新能源汽车在专用道上进行起步测试，通过车上装载的传感器记录了起步过程中速度随时间变化规律如图所示。已知OA段为直线，5s时汽车功率达到额定功率且此后功率保持不变，该车总质量为1.0×103 kg，所受到的阻力恒为2.0×103 N，求： （1）汽车在前5s内受到牵引力的大小F； （2）汽车的额定功率P和运动过程中速度的最大值vm； （3）起步过程中0~30s汽车行驶的总距离x。 【答案】（1）6000N （2），60m/s （3）750m 【解析】 【小问1详解】 速度时间图像的斜率表示加速度，可知汽车做匀加速直线运动，加速度为 根据牛顿第二定律有 解得前5s内受到牵引力的大小 【小问2详解】 5s时汽车功率达到额定功率且此后功率保持不变，可知额定功率 速度达到最大值时，牵引力大小等于阻力，有 解得最大速度为 【小问3详解】 设，前5s内汽车的位移为 内根据动能定理有 其中，解得 起步过程中0~30s汽车行驶的总距离 19. 如图，用一长L=20cm不可伸长的绝缘轻绳将一带电小球悬挂于O点，小球质量m=1.0×10-3kg，施加一范围足够大水平向右的匀强电场，场强大小E=3.0×105N/C，平衡时小球静止于A点，此时轻绳与竖直方向夹角θ=37°。现将小球拉到O点正下方B点由静止释放。带电小球可视为质点，g =10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）小球所带电荷电性和电荷量q； （2）小球经过A点时的绳子拉力大小F； （3）当小球第一次运动到A点时立即剪断轻绳，小球运动到与A点等高处时与A点的水平距离x。 【答案】（1）带正电， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 平衡时小球静止于A点，受电场力、重力和绳子拉力平衡，可知小球受电场力向右，与场强方向相同，可知小球带正电。根据平衡条件有 解得电荷量 【小问2详解】 B点由静止释放到A点，根据动能定理有 解得 等效重力大小为，且方向沿，在A点有 解得绳子拉力大小 【小问3详解】 第一次运动到A点时立即剪断轻绳，小球水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，竖直方向有 解得运动到与A点等高处的时间为 水平方向有 解得水平加速度为 运动到与A点等高处时与A点的水平距离为 解得 20. 一游戏装置模型简化如图，该装置由固定在水平地面上且倾角为θ=37°的直轨道AB、半径为R=0.5m的螺旋圆形轨道CDE、长为L=1.8m且以速度v=3 m/s沿顺时针方向转动的水平传送带、足够长倾角为θ由特殊材料制成的直轨道FG组成。各处平滑连接，螺旋圆形轨道与水平轨道相切于C（E）处。将质量为m=1kg的滑块从轨道AB某位置由静止释放，滑块恰好通过螺旋圆形轨道最高点D，滑块与水平传送带的动摩擦因数为μ1=0.25，与FG轨道上滑和下滑的动摩擦因数分别为μ2=0.25、μ3=0.15，轨道其他部分均光滑。滑块视为质点，不计空气阻力，g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos 37°=0.8，求： （1）滑块释放点距离水平地面的高度h； （2）螺旋圆形轨道最低点对滑块的支持力大小FN； （3）滑块第一次通过传送带的过程中，滑块与传送带因摩擦产生的热量Q； （4）滑块在FG轨道上运动的总路程s。 【答案】（1） （2）60N （3）1.5J （4） 【解析】 【小问1详解】 滑块恰好通过螺旋圆形轨道最高点D ，根据牛顿第二定律，有 解得 从点A到点D，根据动能定理，有 解得 【小问2详解】 从C到D根据动能定理，有 解得 在C点，根据牛顿第二定律，有 解得 【小问3详解】 滑块在传送带上的加速度为 根据速度-位移公式，有 解得 滑块在传送带上运动的时间为 滑块与传送带因摩擦产生的热量 【小问4详解】 滑块沿斜面上滑过程中，根据能量守恒，有 解得 滑块沿斜面下滑过程中，根据能量守恒，有 解得 滑块向左运动时，有 解得（圆心等高） 向右运动后经传送带加速以的速度滑上斜面，然后在传送带和斜面之间多次来回，最终停止。在传送带上不损失动能。根据能量守恒，有 解得 滑块在FG轨道上运动的总路程 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $