精品解析：江西宜春市上高二中2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题

2028届高一年级物理学科阶段性练习六 考试时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A. 图甲，一架飞机正在竖直面内沿图示轨迹向上爬升，此时飞机所受的合力可能是 B. 图乙，是某同学绘制的一种静电场电场线的分布图，其符合客观事实 C. 图丙，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 D. 图丁，轻杆长为，小球过最高点的速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．一架飞机正在竖直面内沿图示轨迹向上爬升，此时飞机所受的合力应指向轨迹的凹侧，故可能是，故A正确； B．静电场的电场线不闭合，故B错误； C．和向心力类似，离心力是一种作用效果，糖水因为向心力提供不足做离心运动而被甩出去，故C错误； D．球过最高点时，杆可以提供支持力，故球过最高点的速度可以为0，故D错误。 故选A。 2. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则N点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】右边补齐半球面，电荷量为2q的球型在N点产生的电场强度大小为 由于对称性可得，N点实际的电场强度大小 故选A。 3. 电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于对称的两点，B、C关于对称，A、D也关于对称，且A、B两点到的距离相等。则下列说法不正确的是（　　） A. E、F两点电势相等 B. B、O、C三点中，点场强最小 C. A、D两点场强不同 D. 将电子从点沿某一路径移动到点，其电势能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．等量异号点电荷连线的中垂线是等势线，E、F在中垂线上，所以E、F两点电势相等，故A正确，不符合题意； B．根据电场线的疏密程度表示场强大小，在B、O、C三点中，O点电场线最稀疏，所以O点场强最小，故B正确，不符合题意； C．A、D关于O对称，根据等量异号点电荷电场的对称性，A、D两点场强大小相等，方向相同，场强相同，故C错误，符合题意； D．电子带负电，电子在电势越低的地方电势能越大，由于A点电势高于B点电势，所以将电子从A点移动到B点，电势能增加，故D正确，不符合题意。 故选C。 4. 2023年5月28日，国产大飞机C919完成首次商业载客飞行，现已投入使用。在一次测试中，C919在水平直跑道上以恒定功率由静止开始加速，通过距离s后达到起飞速度v，随即以恒定速率v沿倾角为θ的直线斜向上爬升到h高度。假设整个过程飞机所受阻力大小恒为f。已知飞机质量为m，重力加速度为g，下列有关飞机的说法正确的是（ ） A. 水平加速阶段飞机做匀加速运动 B. 飞机在爬升阶段重力势能减少了mgh C. 飞机在水平加速阶段发动机牵引力做的功为 D. 整个过程中发动机牵引力做的功等于飞机机械能的增加量 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞机水平加速阶段是恒定功率启动，由 可知速度增大时，牵引力减小，根据牛顿第二定律 加速度会逐渐减小，故飞机做加速度减小的变加速直线运动，A错误； B．飞机爬升过程上升高度，重力做负功，重力势能增加了，B错误； C．对水平加速阶段，由动能定理有 解得牵引力做功，C正确； D．根据功能关系，整个过程中，牵引力做的功，一部分用来增加飞机的机械能，一部分用来克服阻力做功，即 牵引力做功大于飞机机械能的增加量，D错误。 故选C。 5. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图，高压直流电源两极分别连接放电极与收尘极板P、Q，在放电极表面附近形成强大的电场，使周围的空气电离；粉尘颗粒进入静电除尘区域，粉尘颗粒吸附负离子后带负电，粉尘颗粒在电场力的作用下向极板、迁移并沉积，以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线，A、B、C三点在同一直线上，AB=BC，粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用，则下列正确的是（ ） A. 高压直流电源端为电源的负极 B. 到极板、的粉尘颗粒的电势能均增加 C. 不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小为 D. A、B、C三点的电势满足 【答案】D 【解析】 【详解】A．粉尘颗粒吸附负离子后带负电，粉尘颗粒在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，则M端为电源的正极，故A错误； B．电场力对到极板P、Q的粉尘颗粒均做正功，所以电势能均减小，故B错误； C．根据电场线的疏密程度可知，但不同的颗粒带的电荷量大小关系不知道，所以不能比较不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小关系，故C错误； D．由图可知，由，可得 则有，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一条轻绳绕过定滑轮，绳的两端各系质量为m和2m的物体A和B，用手压住物体A（A物体放置于水平台上），使A、B均处于静止状态，不考虑一切阻力。由静止释放物体A，在其向右运动s的过程中（A未与滑轮碰撞且B未落地），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. A、B间轻绳拉力大小为2mg B. A、B及地球组成的系统机械能不守恒 C. 物体B减少的重力势能等于物体A增加的动能 D. 物体B减少的机械能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对A、B分别根据牛顿第二定律有， 联立得，故A错误； BC．对于A、B及地球组成的系统只有重力做功，故机械能守恒，物体B减少的重力势能等于物体A、B增加的动能，故BC错误； D．物体B减少的机械能等于物体B克服绳的拉力做的功，即，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在光滑定滑轮正下方某处固定一带电小球A，用一根绝缘轻质细绳绕过定滑轮，将带电小球B和不带电物块连接在一起，将物块放在倾角为30°、以恒定速率顺时针转动的传送带上，传送带上方的细绳与传送带表面平行。初始时，小球B和物块均静止，物块的质量是小球B质量的，定滑轮的最高点为C点，AB⊥BC且有∠ACB=60°，定滑轮的大小可以忽略。某时刻小球B缓慢漏电，下列说法正确的是（　　） A. 物块与传送带间的动摩擦因数为 B. 在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，细绳的拉力逐渐变小 C. 在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，两小球之间的库仑力逐渐变小 D. 在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，物块可能沿传送带向下运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．设小球质量为，则物块质量，定滑轮到固定小球的竖直距离，，。 对受力分析，重力、拉力、库仑斥力构成的力三角形与几何相似，有 可得 初始时，得​ 对物块受力分析，拉力沿传送带向上，物块静止，有  代入数据得，故A错误； BCD．在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，长度不变，由，则拉力不变，物块保持静止； 间距逐渐减小，由​，减小则库仑力逐渐变小，故C正确，BD错误。 故选C。 8. 如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为、、、，相邻等势面间的电势差相等，一带正电的粒子（重力不计），在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d是其运动轨迹与等势面的四个交点，下列说法正确的是（　　） A. B. 粒子从a到b的过程中电场力一直做正功 C. 粒子从a到d的过程中动能先减小后增大，但电势能和动能之和保持不变 D. 粒子从a到d的过程中先做加速度增大的减速运动，再做加速度减小的加速运动 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据曲线运动的条件，电场力指向轨内部，粒子带正电，则场强方向垂直等势面向右，根据沿电场线电势降低，可得 故A正确； B．粒子从a到b的过程中，电势先增大后减小，电场力先做负功，后做正功，故B错误； C．粒子从a到d的过程中，只有电场力做功，根据能量守恒，电势能和动能之和保持不变，电势先增大后减小，电场力先做负功，后做正功，动能先减小后增大，故C正确； D．等势面越密，电场强度越大，处等势面比、处等势面密，处粒子受到的电场力大，加速度大，由C可知粒子从a到d的过程中，先减速后加速，故粒子从a到d的过程中先做加速度增大的减速运动，再做加速度减小的加速运动，故D正确。 故选ACD。 9. 太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，其原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，当空间站围绕地球运转时，绳索会系紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止，卫星与同步空间站的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间之后，第一次相距最远。已知地球半径，自转周期，下列说法正确的是（　　） A. 太空电梯各点均处于完全失重状态 B. 卫星的周期为 C. 太空电梯停在距地球表面高度为的站点，该站点处的重力加速度 D. 太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．太空电梯各点随地球一起做匀速圆周运动，只有位置达到静止卫星的高度的点才处于完全失重状态，并不是各点均处于完全失重状态，故A错误； B．静止卫星的周期，当两卫星第一次相距最远时满足 解得，故B正确； C．太空电梯的长度即为静止卫星离地面的高度，由万有引力提供向心力有 太空电梯停在距地球表面高度为的站点，太空电梯上质量为的货物，受到的万有引力 货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为，万有引力与支持力的合力提供向心力，有 在货梯内有，而 联立以上各式可得，故C正确； D．太空电梯与地球一起转动，相对地球静止，各点角速度相同，根据可知，太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比，故D正确。 故选BCD。 10. 如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行时，将质量的炭块（可视为质点）轻放在传送带上，炭块相对地面的v-t图像如图乙所示，整个过程炭块未滑离传送带。以沿传送带向下为正方向，重力加速度g取，。则（ ） A. 炭块与传送带间的动摩擦因数为0.4 B. 0~2.0s内摩擦力对炭块做功J C. 0~2.0s内炭块与传送带之间因摩擦产生的热量为24J D. 0~2s内炭块在传送带上的痕迹长度为4m 【答案】BC 【解析】 【详解】根据速度-时间图像可知，炭块在0～1.0s内做匀加速直线运动，其加速度为 在1.0～2.0s内，其加速度为 传送带运行速度为 A．第一阶段炭块速度小于传送带速度，滑动摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律有 第二阶段炭块速度大于传送带速度，滑动摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律有 联立并代入数据，解得，，故A错误； BC．第一阶段炭块的位移为。摩擦力大小为 该阶段摩擦力做功为 第二阶段炭块的位移为 此阶段摩擦力方向反向，其做功为 全过程摩擦力对炭块做的总功为 第一阶段炭块相对于传送带向上的位移大小为 第二阶段炭块相对于传送带向下的位移大小为 产生的总热量为，故BC正确； D．痕迹长度等于炭块相对于传送带位置变化范围的最大跨度。由位移分析可知，炭块相对于传送带表面先向上滑动了5m，随后又向下滑动了1m，因此炭块在传送带上留下的痕迹长度为5m，故D错误。 故选BC。 二、实验题（2*8=16分） 11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。 （1）他们分别进行了以下操作。 ①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”） ②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）以上实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。 A．等效替代法　　B．理想实验法　　C．控制变量法　　D．微小量放大法 （3）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为30°和45°，则为_________。 【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. C ④. 【解析】 【详解】（1）[1]设细线与竖直方向夹角为，根据平衡条件 故由图可得，两小球所带电量不变时，距离增大，细线与竖直方向夹角减小，静电力减小。 [2]同理，当图乙中小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，则两小球间静电力增大。 （2）[3]根据题意保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况，或者保持距离不变，改变电荷量，研究力的变化情况，所以，用的是控制变量法。 故选C。 （3）[4]对小球B受力分析，根据库仑定律结合平衡条件有 解得 可得两次实验中A的电量之比为 12. 某实验小组的同学在验证机械能守恒定律时，设计了如图甲所示的实验，图中的打点计时器为电火花打点计时器，回答下列问题： （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先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ②先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ③关闭电源，取下纸带 ④将纸带下端固定在重物上，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用电子天平称量重物的质量 （2）某次实验时，打出的纸带如图乙所示，图中的点均为计时点，相邻两点的时间间隔为T，计时点3、4、5到点的距离分别为，点为起始点，设重物的质量为，重力加速度为，则打下4点时重物的动能为________，从打点到打4点的过程重物减少的重力势能为________。（均用上述物理量字母表示） （3）实验小组利用图像处理实验数据，通过得到的实验数据，描绘了图像如图丙所示，则由图线得到的重力加速度________/（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）④②③⑤ （2） ①. ②. （3）9.67 【解析】 【小问1详解】 验证机械能守恒定律时，等式中质量可约去，因此不需要测量重物质量，排除⑥； 打点计时器使用时，应先接通电源打点，稳定后再释放纸带，①错误，②正确； 正确实验顺序为：先组装器材（④）→ 通电释放纸带（②）→ 完成打点后关闭电源取纸带（③）→ 测量处理数据（⑤），因此排序为④②③⑤ 【小问2详解】 [1][2]据匀变速直线运动规律，打4点时的瞬时速度等于段的平均速度，即 因此打4点时的动能为  从O点到4点，重物下落高度为，因此减少的重力势能为  【小问3详解】 由机械能守恒 整理得 因此图像的斜率，因此 三、解答题（10+12+16=38分） 13. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求： （1）小球1、2间的库仑力大小； （2）细线b上的弹力大小和小球2的质量； （3）小球1的质量。 【答案】（1）45N （2）36N，2.7kg （3）2.1kg 【解析】 【小问1详解】 根据库仑定律有 解得 【小问2详解】 对小球2受力分析，水平方向上有 竖直方向上有 解得， 【小问3详解】 将小球1、2作为整体受力分析，有 解得m1=2.1kg 14. 如图所示，一质量为m、电荷量为+q的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点。小球静止时位于图中的Q点。若将该装置放在水平方向匀强电场中，小球静止于图中的P点，此时细线与竖直方向的夹角θ=37°。已知重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。 （1）判断电场方向，计算该匀强电场的电场强度的大小E。 （2）若规定Q点位置电势为零，求P点电势φ。 （3）若带电小球从Q点由静止释放，求小球再次到达P点时的速度的大小。 【答案】（1）电场方向水平向左， （2） （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 小球带正电，静止时偏在竖直方向左侧，电场力与电场方向同向，因此电场方向水平向左。 对P点小球受力平衡：竖直方向 水平方向 联立解得 【小问2详解】 P、Q沿电场方向的距离 沿电场方向电势降低，因此电势差满足 已知，代入 得 【小问3详解】 从Q到P由动能定理 代入数值化简 解得 【点睛】​ 15. 如图所示，光滑圆形轨道固定在天花板上，轨道最下面的入口和出口错开，且出口处与在水平地面上的长木板上表面相切。将质量为m的小滑块以初速度从轨道底部入口向左射入轨道，它恰好能在竖直平面内做圆周运动，运动一圈后在出口处向左冲上长木板，此时给木板一个向左的初速度，长木板质量也为m，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，小滑块始终未脱离长木板，重力加速度为g。求： （1）圆形轨道的半径； （2）长木板运动的距离； （3）小滑块与长木板之间摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小滑块在光滑圆形轨道内运动，根据机械能守恒定律有 在轨道最高点处，重力提供向心力有 解得圆形轨道的半径 【小问2详解】 设共速时速度为，则共速之前小滑块做匀加速运动有 由运动学公式有 长木板向左减速有 由运动学公式有 长木板的位移 共速之后，由于小滑块与长木板之间的动摩擦因数更小，小滑块相对长木板向左滑动，长木板先停止运动，由牛顿第二定律得 由运动学公式 上述方程联立，解得长木板运动距离 【小问3详解】 由能量守恒定律得 解得小滑块与长木板之间摩擦产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2028届高一年级物理学科阶段性练习六 考试时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A. 图甲，一架飞机正在竖直面内沿图示轨迹向上爬升，此时飞机所受的合力可能是 B. 图乙，是某同学绘制的一种静电场电场线的分布图，其符合客观事实 C. 图丙，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 D. 图丁，轻杆长为，小球过最高点的速度 2. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则N点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 3. 电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于对称的两点，B、C关于对称，A、D也关于对称，且A、B两点到的距离相等。则下列说法不正确的是（　　） A. E、F两点电势相等 B. B、O、C三点中，点场强最小 C. A、D两点场强不同 D. 将电子从点沿某一路径移动到点，其电势能增加 4. 2023年5月28日，国产大飞机C919完成首次商业载客飞行，现已投入使用。在一次测试中，C919在水平直跑道上以恒定功率由静止开始加速，通过距离s后达到起飞速度v，随即以恒定速率v沿倾角为θ的直线斜向上爬升到h高度。假设整个过程飞机所受阻力大小恒为f。已知飞机质量为m，重力加速度为g，下列有关飞机的说法正确的是（ ） A. 水平加速阶段飞机做匀加速运动 B. 飞机在爬升阶段重力势能减少了mgh C. 飞机在水平加速阶段发动机牵引力做的功为 D. 整个过程中发动机牵引力做的功等于飞机机械能的增加量 5. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图，高压直流电源两极分别连接放电极与收尘极板P、Q，在放电极表面附近形成强大的电场，使周围的空气电离；粉尘颗粒进入静电除尘区域，粉尘颗粒吸附负离子后带负电，粉尘颗粒在电场力的作用下向极板、迁移并沉积，以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线，A、B、C三点在同一直线上，AB=BC，粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用，则下列正确的是（ ） A. 高压直流电源端为电源的负极 B. 到极板、的粉尘颗粒的电势能均增加 C. 不同粉尘颗粒在A、B、C点受到的电场力大小为 D. A、B、C三点的电势满足 6. 如图所示，一条轻绳绕过定滑轮，绳的两端各系质量为m和2m的物体A和B，用手压住物体A（A物体放置于水平台上），使A、B均处于静止状态，不考虑一切阻力。由静止释放物体A，在其向右运动s的过程中（A未与滑轮碰撞且B未落地），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. A、B间轻绳拉力大小为2mg B. A、B及地球组成的系统机械能不守恒 C. 物体B减少的重力势能等于物体A增加的动能 D. 物体B减少的机械能为 7. 如图所示，在光滑定滑轮正下方某处固定一带电小球A，用一根绝缘轻质细绳绕过定滑轮，将带电小球B和不带电物块连接在一起，将物块放在倾角为30°、以恒定速率顺时针转动的传送带上，传送带上方的细绳与传送带表面平行。初始时，小球B和物块均静止，物块的质量是小球B质量的，定滑轮的最高点为C点，AB⊥BC且有∠ACB=60°，定滑轮的大小可以忽略。某时刻小球B缓慢漏电，下列说法正确的是（　　） A. 物块与传送带间的动摩擦因数为 B. 在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，细绳的拉力逐渐变小 C. 在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，两小球之间的库仑力逐渐变小 D. 在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，物块可能沿传送带向下运动 8. 如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为、、、，相邻等势面间的电势差相等，一带正电的粒子（重力不计），在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d是其运动轨迹与等势面的四个交点，下列说法正确的是（　　） A. B. 粒子从a到b的过程中电场力一直做正功 C. 粒子从a到d的过程中动能先减小后增大，但电势能和动能之和保持不变 D. 粒子从a到d的过程中先做加速度增大的减速运动，再做加速度减小的加速运动 9. 太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，其原理并不复杂，与生活中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，当空间站围绕地球运转时，绳索会系紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，相对地球静止，卫星与同步空间站的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间之后，第一次相距最远。已知地球半径，自转周期，下列说法正确的是（　　） A. 太空电梯各点均处于完全失重状态 B. 卫星的周期为 C. 太空电梯停在距地球表面高度为的站点，该站点处的重力加速度 D. 太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比 10. 如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行时，将质量的炭块（可视为质点）轻放在传送带上，炭块相对地面的v-t图像如图乙所示，整个过程炭块未滑离传送带。以沿传送带向下为正方向，重力加速度g取，。则（ ） A. 炭块与传送带间的动摩擦因数为0.4 B. 0~2.0s内摩擦力对炭块做功J C. 0~2.0s内炭块与传送带之间因摩擦产生的热量为24J D. 0~2s内炭块在传送带上的痕迹长度为4m 二、实验题（2*8=16分） 11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。 （1）他们分别进行了以下操作。 ①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”） ②使小球B处于同一位置，增大小球A所带的电荷量，小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大，由此可得，两小球距离不变时，电荷量增大，两小球间静电力______。（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）以上实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。 A．等效替代法　　B．理想实验法　　C．控制变量法　　D．微小量放大法 （3）接着该组同学又进行了如下实验，如图乙所示，悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A，当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上，B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为，若两次实验中A的电量分别为和，分别为30°和45°，则为_________。 12. 某实验小组的同学在验证机械能守恒定律时，设计了如图甲所示的实验，图中的打点计时器为电火花打点计时器，回答下列问题： （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先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ②先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ③关闭电源，取下纸带 ④将纸带下端固定在重物上，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用电子天平称量重物的质量 （2）某次实验时，打出的纸带如图乙所示，图中的点均为计时点，相邻两点的时间间隔为T，计时点3、4、5到点的距离分别为，点为起始点，设重物的质量为，重力加速度为，则打下4点时重物的动能为________，从打点到打4点的过程重物减少的重力势能为________。（均用上述物理量字母表示） （3）实验小组利用图像处理实验数据，通过得到的实验数据，描绘了图像如图丙所示，则由图线得到的重力加速度________/（结果保留三位有效数字）。 三、解答题（10+12+16=38分） 13. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求： （1）小球1、2间的库仑力大小； （2）细线b上的弹力大小和小球2的质量； （3）小球1的质量。 14. 如图所示，一质量为m、电荷量为+q的小球，用长为l的绝缘细线悬挂于O点。小球静止时位于图中的Q点。若将该装置放在水平方向匀强电场中，小球静止于图中的P点，此时细线与竖直方向的夹角θ=37°。已知重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。 （1）判断电场方向，计算该匀强电场的电场强度的大小E。 （2）若规定Q点位置电势为零，求P点电势φ。 （3）若带电小球从Q点由静止释放，求小球再次到达P点时的速度的大小。 15. 如图所示，光滑圆形轨道固定在天花板上，轨道最下面的入口和出口错开，且出口处与在水平地面上的长木板上表面相切。将质量为m的小滑块以初速度从轨道底部入口向左射入轨道，它恰好能在竖直平面内做圆周运动，运动一圈后在出口处向左冲上长木板，此时给木板一个向左的初速度，长木板质量也为m，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，小滑块始终未脱离长木板，重力加速度为g。求： （1）圆形轨道的半径； （2）长木板运动的距离； （3）小滑块与长木板之间摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $