内容正文:
昆八中2025-2026学年度下学期学情检查(二)
高一物理(B)
时长:75分钟 满分:100分
一、选择题:本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项是符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求。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. 在物理学的重大发现中科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A. “理想化模型”是研究的问题中实际存在的
B. 根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
C. 在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
D. 定义加速度用了比值法,加速度与成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A.“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际中不存在,A错误;
B.根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法,B正确;
C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫建立理想化的物理模型的方法,C错误;
D.定义加速度用了比值法,加速度与无关,D错误。
故选B。
2. 一人握住旗杆往上爬,则下列说法中正确的是( )
A. 人受的摩擦力的方向向下 B. 人受的摩擦力的方向向上
C. 人握旗杆所用的力越大,所受的摩擦力也越大 D. 人所受的摩擦力是滑动摩擦力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】ABD.人握住旗杆的手没有相对于旗杆向下滑动,而是相对于旗杆具有向下滑动的趋势,所以人受到的摩擦力是静摩擦力,方向向上,故AD错误、B正确;
C.人握旗杆所用的力越大,即人手对旗杆的压力越大,则人手受到旗杆的最大静摩擦力将越大;如果人匀速向上爬,则静摩擦力与重力等大反向,与人手的握力无关,故C错误。
故选B。
3. 如图所示,在光滑的竖直墙壁上用网兜把足球挂在点,足球与墙壁接触,保持静止。已知足球的重力大小为,悬绳与墙壁的夹角为,网兜与悬绳的质量不计。下列说法正确的是( )
A. 足球所受到的合力大小为 B. 悬绳对足球的拉力大小为
C. 足球对墙壁的压力大小为 D. 足球对墙壁的压力是由墙壁的形变产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A.足球保持静止,处于平衡状态,所受合力为零;A错误;
B.对足球进行受力分析如图
根据平行四边形法则可得:悬绳对足球的拉力
B错误;
C.根据平行四边形法则可得:墙壁对足球的支持力为
由牛顿第三定律得足球对墙壁的压力
C正确;
D.根据弹力的定义可得墙壁受到的压力是由足球的形变产生的,D错误。
故选C。
4. 如图所示,将完全相同的小球1、2从同一高度处同时由静止释放,其中斜面固定在地面上且表面光滑,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 两个小球同时落地
B. 两个小球落地瞬间的速度相同
C. 两个小球落地瞬间的动能相同
D. 两个小球落地瞬间重力的功率相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球1做自由落体运动,小球2做初速度为零的匀加速直线运动,小球2的加速度小于g,位移大于小球1的位移,所以小球2的运动时间比小球1的运动时间长,即小球2后落地,故A错误;
BC.两个小球运动过程中机械能守恒,重力势能的减少量相等,动能的增加量也相等,末动能也相等,末速度大小也相等,但方向不同,所以两个小球落地瞬间的速度不相同,故B错误,C正确;
D.两个小球落地瞬间速度大小相等,但方向不同,所以重力的功率不同,故D错误。
故选C。
5. 两个完全相同的小金属球(皆可视为点电荷),所带电荷量之比为7:5,它们在相距一定距离时相互之间的排斥力大小为F,现用绝缘工具将它们充分接触后再放回各自原来的位置上,此时两金属球间的相互作用力大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据库仑定律,初始时两球间的排斥力为
两球接触后总电荷量为
由于两球完全相同,电荷均分后每球带电量为
接触后两球间的库仑力为
解得
即接触后的相互作用力大小为。
故选A。
6. 如图,轨道车A通过细钢丝跨过轮轴(不计与轮轴的摩擦)拉着特技演员B上升,便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以大小为v=5m/s的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车A的钢丝与水平方向的夹角为θ=37°,轮轴右侧连接演员B的钢丝竖直,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则该时刻( )
A. 演员B的速度大小为5m/s B. 演员B的速度大小为6.25m/s
C. 演员B处于平衡状态 D. 演员B处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题意,把分解在沿绳的方向上,有
代入数据求得,故AB错误;
CD.根据,可知车向左匀速运动,减小,增大,则增大,人做加速运动,加速度竖直向上,处于超重状态,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端,一质量为可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不拴连。时刻解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的图像,其中Ob段为曲线,bc段为直线,已知物块在0-0.2s内运动的位移为0.8m,取,则下列说法正确的是( )
A. 滑块速度最大时,滑块与弹簧脱离
B. 滑块在0.2s时机械能最大
C. 滑块与斜面间的动摩擦因数为
D. 时刻弹簧的弹性势能为32J
【答案】D
【解析】
【详解】A.当滑块速度最大时,满足
此时弹力不为零,滑块与弹簧还没有脱离,选项A错误;
B.滑块机械能增量等于弹力做功与摩擦力做功的代数和,开始时弹力大于摩擦力,此过程中弹力功大于摩擦力功,滑块的机械能增加;最后阶段弹力小于摩擦力,弹力功小于摩擦力功,此过程中滑块的机械能减小,则滑块在0.2s时弹力为零,此时滑块的机械能不是最大,选项B错误;
C.滑块脱离弹簧后向上减速运动的加速度
根据牛顿第二定律
解得滑块与斜面间的动摩擦因数为
选项C错误;
D.由能量关系可知,时刻弹簧的弹性势能为
选项D正确。
故选D。
8. 电荷量为+Q的点电荷与半径为R的均匀带电圆形薄板相距2R,点电荷与圆心O连线垂直薄板,A点位于点电荷与圆心O连线的中点,B与A关于O对称,若A点的电场强度为0,则( )
A. 圆形薄板所带电荷量为+Q
B. 圆形薄板所带电荷在A点的电场强度大小为,方向水平向左
C. B点的电场强度大小为,方向水平向右
D. B点的电场强度大小为,方向水平向右
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.A点的电场强度为零,而点电荷在A点产生的场强为
,方向水平向右
则可知圆形薄板所带电荷在A点的电场强度大小为,方向水平向左,知圆形薄板带正电;若圆形薄板所带电荷量集中在圆心O,则电荷量大小应为,而实际上圆形薄板的电荷量是均匀分布在薄板上的,除了圆心O处距离A点的距离与点电荷距离O点的距离相同外,其余各点距离O点的距离都大于,若将电荷量均匀的分布在薄板上,则根据点电荷在某点处产生的场强公式
可知,合场强一定小于,因此可知圆形薄板所带电荷量一定大于+Q,故A错误,B正确;
CD.B点关于O点与A点对称,则可知圆形薄板在B点产生的电场强度为
,方向水平向右
而点电荷在B点产生的场强为
,方向水平向右
则根据电场强度的叠加法则可得B点得电场强度为
,方向水平向右
故C错误,D正确
故选BD。
9. 2020年11月24日,长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入轨道,11月28日,嫦娥五号进入环月轨道飞行,12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时,在距月球表面高度为h处,绕月球做匀速圆周运动(不计周围其他天体的影响),测出其飞行周期T,已知引力常量G和月球半径R,则下列说法正确的是( )
A. 嫦娥五号绕月球飞行的线速度为
B. 月球的质量为
C. 月球的第一宇宙速度为
D. 月球表面的重力加速度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.嫦娥五号绕月球飞行的轨道半径是R+h,则线速度
故A正确;
B.嫦娥五号绕月球做匀速圆周运动,由牛顿第二定律有
解得月球的质量
故B错误;
C.设月球的第一宇宙速度为v1,有
联立可得
故C正确;
D.在月球表面有
解得月球表面的重力加速度
故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上,与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l,P点到O点的距离为,OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点,在此过程中,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球在P点下方处的加速度大小为
C. 从M点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力先变小再变大
D. 从M点到P点和从P点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力做功相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.小球在P点受力平衡,则有,,
联立解得,A正确;
C.在PM之间任取一点A,令AO与MN之间的夹角为,则此时弹簧的弹力为
小球受到的摩擦力为
化简得
在MP之间增大在PN减变小,即摩擦力先变大后变小,C错误;
D.根据对称性可知在任意关于P点对称的点摩擦力大小相等,因此由对称性可知M到P和P到N摩擦力做功大小相等;D正确;
B.小球运动到P点下方时,此时摩擦力大小为
由牛顿第二定律
联立解得,B错误。
故选AD。
二、实验题:本大题共2小题,共14分。
11. 用如图所示的演示装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内小球也随着做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的弹力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值,请回答相关问题:
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时,用到的实验方法是________。(填正确答案标号)
A. 微元法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想化模型法
(2)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,观察左右标尺露出的刻度,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________。
(3)在(2)的实验中,其他条件不变,若减小手柄匀速转动的速度,则下列符合实验实际的是________。(填正确答案标号)
A. 左右两标尺的示数将变大,两标尺示数的比值变大
B. 左右两标尺的示数将变小,两标尺示数的比值不变
C. 左右两标尺的示数将变小,两标尺示数的比值变小
D. 左右两标尺的示数将变大,两标尺示数的比值变小
【答案】(1)C (2) (3)B
【解析】
【小问1详解】
在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时,先控制其中两个物理量不变,探究向心力与另一个物理量的关系,用到的实验方法是控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
由题意可知,两球的质量相等,做圆周运动的半径相等,,观察左右标尺露出的刻度,左边标尺露出1格,右边标尺露出4格,则向心力大小之比为;由可知,角速度之比为,由于左、右塔轮边缘处的线速度大小相等,由可知,皮带连接的左、右塔轮半径之比为。
【小问3详解】
其他条件不变,若减小手柄转动的速度,则角速度减小,两钢球所需的向心力都减小,左右两标尺的示数将变小,可是向心力之比不变,即两标尺示数的比值不变。
故选B。
12. 某实验小组用重物下落验证机械能守恒定律。
(1)除上图中所示的装置之外,还必须使用的器材是( )
A. 直流电源、天平(含砝码) B. 直流电源、刻度尺
C. 交流电源、天平(含砝码) D. 交流电源、刻度尺
(2)选出一条清晰的纸带如图所示,其中点为打点计时器打下的第一个点,、、为计数点,用刻度尺测得,,,在计数点和、和之间还各有一个点。已知重物的质量为,取、在段运动过程中,重物重力势能的减少量____;重物的动能增加量____(结果均保留位有效数字)。
(3)甲同学多次实验,以重物的速度平方为纵轴,以重物下落的高度为横轴,作出如图所示的图像,则当地的重力加速度____。(结果保留位有效数字)
【答案】(1)D (2) ①. 1.82 ②. 1.71
(3)9.67
【解析】
【分析】
【小问1详解】
验证机械能守恒定律实验中,打点计时器需要交流电源供电;实验需要测量纸带点迹间的距离,因此需要刻度尺;验证关系时,质量可约去,不需要天平。
故选D。
【小问2详解】
[1]重力势能减少量
代入数据得
[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度,求B点速度。打点计时器打点周期为,A、B和B、C间各有1个点,因此A到C的总时间
得
动能增加量
【小问3详解】
由机械能守恒
整理得
因此图像的斜率
由图得斜率
因此
【点睛】
三、解答题:本大题共3小题,共40分。
13. 在如图()所示的轴上有一个点电荷,轴上、两点的坐标分别为和。在、两点分别放置带正电的检验电荷(检验电荷间的相互作用可忽略不计),改变检验电荷的电量,检验电荷受到的电场力与所带电量的关系如图()所示,电场力的正方向与轴正方向相同。求:
(1)点的电场强度大小及方向;
(2)点电荷的位置坐标。
【答案】(1),方向沿x轴正方向。
(2)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
根据电场强度的定义,图像的斜率等于该点的电场强度。
由图(b)可知,A点对应图线斜率
检验电荷带正电,电场力为正(沿x正方向),电场方向与正电荷受力方向一致,因此A点电场方向沿x轴正方向。
【小问2详解】
同理可得B点场强
B点F为负,则B点电场沿x轴负方向,因此点电荷一定在A、B之间。
设的坐标为,则到A的距离,到B的距离
根据点电荷场强公式
可得
联立解得
因此
【点睛】
14. 暑假里,某同学去游乐场游玩,坐了一次名叫“旋转秋千”的游乐项目,如图甲所示,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。该同学和椅子的转动可简化为如图乙所示的圆周运动模型,人和座椅可看作质点。在某段时间内,转盘保持在水平面内以恒定的角速度转动,绳子与竖直方向的夹角为,该同学与座椅的总质量,转盘的半径为,绳长,重力加速度取。
(1)求该同学运动的角速度的大小;
(2)若转盘离地面的高度为,为了防止乘客携带的物品意外掉落砸到地面上的行人,地面上至少要设置多大面积的区域不能通行?(答案保留)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
受力分析,水平方向则有
半径为
联立解得
【小问2详解】
物品掉落瞬间的速度
物品掉落后做平抛运动,竖直方向有
解得物品掉落后做平抛运动的时间
则平抛运动的水平位移为
则设置禁止通行区域的半径
所以面积为
15. 如图所示,在光滑平台上,质量为的小球(可视为质点)压缩轻弹簧至某一位置,释放后小球以一定速度从点水平飞出后,恰好从点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道,然后从点进入与圆弧轨道相切于点的水平面,同一竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面相切于点。已知圆弧轨道的半径,轨道的半径,两点的高度差,光滑圆弧对应的圆心角为53°,小球与部分的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)释放小球瞬间,弹簧的弹性势能;
(2)小球运动到圆弧轨道点时轨道对其支持力;
(3)小球到达半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道,长度满足的条件。
【答案】(1)
(2) ,方向竖直向上
(3) 或
【解析】
【小问1详解】
设小球运动到B点时水平方向的速度为,竖直方向的分速度为,小球从A点运动到B点的过程为平抛运动,有
又因为小球恰好从B点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道BC,则有
小球从P点运动到A点的过程根据能量守恒定律有
释放小球瞬间,弹簧的弹性势能
【小问2详解】
小球由B点运动到C点的过程,根据动能定理得
联立解得小球运动到C点时的速度为
在C点对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律有
故此时轨道对小球的支持力为 ,方向竖直向上
【小问3详解】
要求小球能够到达半圆轨道,由动能定理得
解得
小球到达半圆轨道后不会脱离轨道运动,分两种情况:一是到达与圆心等高处时速度恰好为零;二是恰好到达半圆轨道的最高点。
当小球到达与圆心等高处速度恰好为零时,
解得
当小球恰好能够到达半圆弧轨道的最高点时,由动能定理得
小球在最高点E时,由重力恰好提供向心力有
联立解得
综上所述可知,若小球冲上半圆轨道后中途不会脱离轨道运动,则CD长度满足的条件为 或
【点睛】
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昆八中2025-2026学年度下学期学情检查(二)
高一物理(B)
时长:75分钟 满分:100分
一、选择题:本大题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项是符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求。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. 在物理学的重大发现中科学家创造出了许多物理学研究方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述,正确的是( )
A. “理想化模型”是研究的问题中实际存在的
B. 根据速度定义式,当非常非常小时,v表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法
C. 在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
D. 定义加速度用了比值法,加速度与成正比
2. 一人握住旗杆往上爬,则下列说法中正确的是( )
A. 人受的摩擦力的方向向下 B. 人受的摩擦力的方向向上
C. 人握旗杆所用的力越大,所受的摩擦力也越大 D. 人所受的摩擦力是滑动摩擦力
3. 如图所示,在光滑的竖直墙壁上用网兜把足球挂在点,足球与墙壁接触,保持静止。已知足球的重力大小为,悬绳与墙壁的夹角为,网兜与悬绳的质量不计。下列说法正确的是( )
A. 足球所受到的合力大小为 B. 悬绳对足球的拉力大小为
C. 足球对墙壁的压力大小为 D. 足球对墙壁的压力是由墙壁的形变产生的
4. 如图所示,将完全相同的小球1、2从同一高度处同时由静止释放,其中斜面固定在地面上且表面光滑,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 两个小球同时落地
B. 两个小球落地瞬间的速度相同
C. 两个小球落地瞬间的动能相同
D. 两个小球落地瞬间重力的功率相同
5. 两个完全相同的小金属球(皆可视为点电荷),所带电荷量之比为7:5,它们在相距一定距离时相互之间的排斥力大小为F,现用绝缘工具将它们充分接触后再放回各自原来的位置上,此时两金属球间的相互作用力大小变为( )
A. B. C. D.
6. 如图,轨道车A通过细钢丝跨过轮轴(不计与轮轴的摩擦)拉着特技演员B上升,便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以大小为v=5m/s的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车A的钢丝与水平方向的夹角为θ=37°,轮轴右侧连接演员B的钢丝竖直,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则该时刻( )
A. 演员B的速度大小为5m/s B. 演员B的速度大小为6.25m/s
C. 演员B处于平衡状态 D. 演员B处于超重状态
7. 如图所示,在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端,一质量为可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不拴连。时刻解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的图像,其中Ob段为曲线,bc段为直线,已知物块在0-0.2s内运动的位移为0.8m,取,则下列说法正确的是( )
A. 滑块速度最大时,滑块与弹簧脱离
B. 滑块在0.2s时机械能最大
C. 滑块与斜面间的动摩擦因数为
D. 时刻弹簧的弹性势能为32J
8. 电荷量为+Q的点电荷与半径为R的均匀带电圆形薄板相距2R,点电荷与圆心O连线垂直薄板,A点位于点电荷与圆心O连线的中点,B与A关于O对称,若A点的电场强度为0,则( )
A. 圆形薄板所带电荷量为+Q
B. 圆形薄板所带电荷在A点的电场强度大小为,方向水平向左
C. B点的电场强度大小为,方向水平向右
D. B点的电场强度大小为,方向水平向右
9. 2020年11月24日,长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入轨道,11月28日,嫦娥五号进入环月轨道飞行,12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时,在距月球表面高度为h处,绕月球做匀速圆周运动(不计周围其他天体的影响),测出其飞行周期T,已知引力常量G和月球半径R,则下列说法正确的是( )
A. 嫦娥五号绕月球飞行的线速度为
B. 月球的质量为
C. 月球的第一宇宙速度为
D. 月球表面的重力加速度为
10. 如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上,与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l,P点到O点的距离为,OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点,在此过程中,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球在P点下方处的加速度大小为
C. 从M点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力先变小再变大
D. 从M点到P点和从P点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力做功相同
二、实验题:本大题共2小题,共14分。
11. 用如图所示的演示装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内小球也随着做匀速圆周运动,横臂的挡板对球的弹力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值,请回答相关问题:
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时,用到的实验方法是________。(填正确答案标号)
A. 微元法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想化模型法
(2)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,观察左右标尺露出的刻度,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________。
(3)在(2)的实验中,其他条件不变,若减小手柄匀速转动的速度,则下列符合实验实际的是________。(填正确答案标号)
A. 左右两标尺的示数将变大,两标尺示数的比值变大
B. 左右两标尺的示数将变小,两标尺示数的比值不变
C. 左右两标尺的示数将变小,两标尺示数的比值变小
D. 左右两标尺的示数将变大,两标尺示数的比值变小
12. 某实验小组用重物下落验证机械能守恒定律。
(1)除上图中所示的装置之外,还必须使用的器材是( )
A. 直流电源、天平(含砝码) B. 直流电源、刻度尺
C. 交流电源、天平(含砝码) D. 交流电源、刻度尺
(2)选出一条清晰的纸带如图所示,其中点为打点计时器打下的第一个点,、、为计数点,用刻度尺测得,,,在计数点和、和之间还各有一个点。已知重物的质量为,取、在段运动过程中,重物重力势能的减少量____;重物的动能增加量____(结果均保留位有效数字)。
(3)甲同学多次实验,以重物的速度平方为纵轴,以重物下落的高度为横轴,作出如图所示的图像,则当地的重力加速度____。(结果保留位有效数字)
三、解答题:本大题共3小题,共40分。
13. 在如图()所示的轴上有一个点电荷,轴上、两点的坐标分别为和。在、两点分别放置带正电的检验电荷(检验电荷间的相互作用可忽略不计),改变检验电荷的电量,检验电荷受到的电场力与所带电量的关系如图()所示,电场力的正方向与轴正方向相同。求:
(1)点的电场强度大小及方向;
(2)点电荷的位置坐标。
14. 暑假里,某同学去游乐场游玩,坐了一次名叫“旋转秋千”的游乐项目,如图甲所示,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。该同学和椅子的转动可简化为如图乙所示的圆周运动模型,人和座椅可看作质点。在某段时间内,转盘保持在水平面内以恒定的角速度转动,绳子与竖直方向的夹角为,该同学与座椅的总质量,转盘的半径为,绳长,重力加速度取。
(1)求该同学运动的角速度的大小;
(2)若转盘离地面的高度为,为了防止乘客携带的物品意外掉落砸到地面上的行人,地面上至少要设置多大面积的区域不能通行?(答案保留)
15. 如图所示,在光滑平台上,质量为的小球(可视为质点)压缩轻弹簧至某一位置,释放后小球以一定速度从点水平飞出后,恰好从点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道,然后从点进入与圆弧轨道相切于点的水平面,同一竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面相切于点。已知圆弧轨道的半径,轨道的半径,两点的高度差,光滑圆弧对应的圆心角为53°,小球与部分的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)释放小球瞬间,弹簧的弹性势能;
(2)小球运动到圆弧轨道点时轨道对其支持力;
(3)小球到达半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道,长度满足的条件。
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