广东佛山市2025-2026学年高一下学期物理期末模拟卷

**基本信息** 以短道速滑、嫦娥六号等真实情境为载体，融合曲线运动、机械能、电场等核心知识，注重物理观念与科学思维的考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|曲线运动、万有引力、电场强度|结合风洞试验、陶瓷制作等情境，考查运动与相互作用观念| |非选择题|5题/54分|机械能守恒实验、平抛运动、电场力学综合|实验题注重科学探究（如验证机械能守恒），计算题综合能量与运动分析，贴近科技前沿|

广东省佛山市2025-2026学年下学期高一物理期末模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．短道速滑运动员要在弯道上进行速滑比赛，如图为某运动员在冰面上的运动轨迹，图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，我国某环境监测卫星沿椭圆轨道绕地球运行，下列说法正确的是（　　） A．该卫星近地点的速度小于远地点速度 B．该卫星近地点加速度大于远地点加速度 C．该卫星周期小于与近地点高度相同的圆轨道卫星的周期 D．该卫星远地点的运行速度大于与远地点高度相同的圆轨道卫星速度 3．如图甲，机器人小车静止在分拣口，托盘绕转轴转动到某一角度后停止转动，快递立刻加速下滑进入分拣口。在快递向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．托盘对快递的支持力做正功 B．托盘对快递的摩擦力做正功 C．快递受到的合外力做正功 D．快递的机械能增大 4．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A．图甲中火车转弯速度小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 B．图乙中汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，越容易爆胎 C．图丙中洗衣机脱水桶的脱水原理是附着在衣服上的水受离心力作用，和衣服分离 D．图丁中通过拱形桥最高点的汽车，处于超重状态 5．如图所示，M、N为某电场中的两点，下列说法正确的是（     ） A．该电场是匀强电场 B．M点的电势比N点的电势大 C．M点的电场强度比N点的电场强度大 D．在M点放一个负电荷，其受到电场力的方向与电场方向相同 6．如图所示，两名运动员先后在不同位置斜向上抛出质量为的篮球，均空心落入篮筐。两球轨迹的交点为，且两球经过点时的速率相同。已知甲、乙两球出手高度相同，忽略空气阻力，则关于篮球从抛出到入筐的过程，下列说法正确的是（     ） A．甲、乙两球以相同的速度落入筐中 B．甲、乙两球在最高点的机械能不相同 C．甲球在空中运动过程中重力做功的平均功率更大 D．若两球同时抛出，两球有可能同时到达点 7．风洞试验在飞行器研制工作中起重要作用。假设某风洞在竖直方向上可产生方向、大小均可调节的风。在竖直平面内建立平面直角坐标系xOy，y轴沿竖直方向，从y轴上P点抛出一小球，小球运动轨迹如图所示。已知风只在小球经过Q点时改变，且P、Q与Q、R间高度差相等，P、Q间水平距离大于Q、R间水平距离，下列说法正确的是（　　） A．小球在Q点左右两侧所受风力方向不同 B．小球在Q点左侧时所受风力大于在Q点右侧时所受风力 C．小球在Q点左侧时的加速度大于在Q点右侧时的加速度 D．小球在竖直方向上的平均速度从P到Q的小于从Q到R的 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。如图所示，将陶瓷粗坯固定在水平转台上，、是粗坯上的两点，当转台绕转轴以恒定转速转动时，下列说法正确的是（　　） A．点的周期小于点的周期 B．点的线速度大于点的线速度 C．点的角速度大于点的角速度 D．点的向心加速度大于点的向心加速度 9．如图所示，嫦娥六号在地月转移轨道合适位置制动后进入周期为12小时的环月椭圆轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ的点制动后进入周期为4小时的椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的点制动后进入周期约为128分钟的圆轨道Ⅲ。点为月球球心，月球的质量为，万有引力常量为，取无穷远势能为零，嫦娥六号与月球间的引力势能为（为嫦娥六号的质量，为嫦娥六号与月球中心的距离）。已知、。则下列说法正确的是（     ） A．椭圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ的半长轴之比为 B．嫦娥六号在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的点加速度大小均为 C．嫦娥六号在轨道Ⅱ上经过点的线速度大小为 D．嫦娥六号在点制动，从轨道Ⅱ变到轨道Ⅲ的过程中，制动力所做的功 10．如图所示，边长为L的等边三角形三个顶点分别固定点电荷。顶点A、B处点电荷的电荷量均为+Q，顶点C处点电荷的电荷量为-2Q。三角形几何中心为O，静电力常量为k，不计其他电场干扰，下列说法正确的是（     ） A．A处点电荷在O点产生的电场强度大小为 B．A、B两处点电荷在O点产生的电场强度矢量和大小为 C．A、B、C三处点电荷在O点产生的电场强度矢量和大小为 D．仅将C处点电荷的电荷量变为+2Q，三个点电荷在O点产生的电场强度矢量和大小为 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线的两端分别悬挂质量均为的重物A、B且处于静止状态，A与纸带连接，纸带通过固定的打点计时器（电源频率为），在B的下端再挂质量为的重物C。由静止释放重物C，利用打点计时器打出的纸带可研究系统（由重物A、B、C组成）的机械能守恒，重力加速度大小为，回答下列问题： (1)实验中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示。为第一个点，、、为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），已知打点计时器每隔打一个点。打点计时器打下计数点时，重物的速度_______m/s。（结果保留3位有效数字） (2)此实验存在系统误差，由于摩擦和空气阻力的影响，系统总动能的增加量略_______总重力势能的减少量（填“小于”或“大于”）；除摩擦和空气阻力之外，请再写出一条影响本实验结果的因素：_______（言之有理即可） (3)对选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A上升的高度为，通过计算得到三个重物的速度大小为，然后描绘出（为横坐标）关系图像，若系统机械能守恒成立，且，则倾斜直线的斜率_______。（重力加速度用g表示） 12．（10分） 如图甲所示是某同学设计的测圆周运动向心力大小的实验装置原理图。一轻质细绳下端悬挂质量为m的小球（小球半径远小于细绳长度），上端固定在力传感器上，再在小球的下方连接一轻质的遮光片，让小球先静止，在小球正下方适当位置固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间Δt和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。回答下列问题： (1)已知遮光片的宽度为d，某次遮光时间为Δt1，则该次遮光片通过光电门的速度v=________（用已知物理量字母表示）； (2)图乙中图像横坐标表示的物理量为________（填“Δt”“”或“”）； (3)理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？________（填“是”或“否”）； (4)图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为________； 13．（12分） 如图所示，在半径为R，质量分布均匀的某星球表面，有一倾角为的斜坡。宇航员以初速度从斜坡顶端A点水平抛出一个小球，测得经过时间t，小球落在斜坡上的B点。求 （1）A点和B点间的水平距离x和竖直距离y； （2）该星球表面附近的重力加速度g； （3）若在该星球表面发射一颗人造卫星，绕该星球表面做匀速圆周运动，求卫星做圆周运动的线速度v的大小。 14．（12分） 如图所示，竖直面内有一光滑圆弧轨道，其最低点与水平面平滑连接。圆弧轨道半径，圆心角为。水平面上点左侧光滑、右侧粗糙。一根轻弹簧置于水平面上，其左端固定在挡板上，右端自由伸长至点。现将质量的物块放在水平面上，向左压缩弹簧至点后由静止释放。物块被弹开后，恰好不滑离圆弧轨道。已知物块与段间的动摩擦因数为0.5，段长度也为，重力加速度，物块视为质点。求： (1)物块运动到圆弧轨道点时，轨道对物块的支持力大小； (2)物块在位置时弹簧的弹性势能； (3)物块停止运动时距点的距离。 15．（12分） 如图所示，光滑水平地面和中间有一光滑凹槽，其左侧区域有水平向右的匀强电场，场强大小 。紧靠凹槽左侧放置一质量为、长度为的木板，其上表面与地面齐平。质量也为、电荷量恒为的小滑块从A点静止释放，随后滑上木板，当木板碰到凹槽右侧时，滑块恰好运动到木板右端，接着从E点滑上足够长的光滑斜面，斜面上方存在沿斜面向上、场强大小为的匀强电场。已知距离，木板上表面与滑块间的动摩擦因数μ=0.2，斜面倾角，重力加速度g取。木板每次与凹槽相碰后速度立即变为零但不与凹槽粘连，滑块经过E点时速度大小不变。求： (1)滑块第一次滑上木板时的速度大小； (2)求凹槽BCDE的长度； (3)当 ，求滑块与木板在整个过程中因摩擦而产生的热量。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省佛山市2025-2026学年下学期高一物理期末模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．短道速滑运动员要在弯道上进行速滑比赛，如图为某运动员在冰面上的运动轨迹，图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】曲线运动中，速度方向沿该点的切线方向，合外力的方向总是指向曲线的内侧，因此ABC错误，D正确。 故选D。 2．如图所示，我国某环境监测卫星沿椭圆轨道绕地球运行，下列说法正确的是（　　） A．该卫星近地点的速度小于远地点速度 B．该卫星近地点加速度大于远地点加速度 C．该卫星周期小于与近地点高度相同的圆轨道卫星的周期 D．该卫星远地点的运行速度大于与远地点高度相同的圆轨道卫星速度 【答案】B 【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星与地球的连线在相等时间内扫过相等面积。近地点距地心近，相同时间内运动弧长必须大，因此近地点速度大于远地点速度，故A错误； B．根据牛顿第二定律 可得 故加速度大小仅与到地心的距离有关。近地点小，故加速度大；远地点大，故加速度小，故B正确； C．设近地点到地心距离为，则椭圆轨道的半长轴。由开普勒第三定律，因，故，故C错误； D．若卫星做圆周运动，所需向心力恰好等于万有引力，由 可得速度 卫星椭圆轨道远地点两侧的轨迹到地心的距离，小于圆轨道上该点两侧轨迹到地心的距离，若卫星在远地点速度，则卫星接下来会运动到比周围两侧更高的圆轨道上，故该卫星远地点的运行速度要小于与远地点高度相同的圆轨道卫星速度，才能继续待在椭圆轨道，故D错误； 故选B。 3．如图甲，机器人小车静止在分拣口，托盘绕转轴转动到某一角度后停止转动，快递立刻加速下滑进入分拣口。在快递向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．托盘对快递的支持力做正功 B．托盘对快递的摩擦力做正功 C．快递受到的合外力做正功 D．快递的机械能增大 【答案】C 【详解】A．托盘对快递的支持力方向与下滑的速度方向垂直，不做功，故A错误； B．托盘对快递的摩擦力与运动方向相反，做负功，故B错误； C．快递加速下滑，由动能定理可知合外力做正功，故C正确； D．快递摩擦力做负功，所以机械能减少，故D错误。 故选C。 4．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A．图甲中火车转弯速度小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 B．图乙中汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，越容易爆胎 C．图丙中洗衣机脱水桶的脱水原理是附着在衣服上的水受离心力作用，和衣服分离 D．图丁中通过拱形桥最高点的汽车，处于超重状态 【答案】B 【详解】A．火车转弯速度小于规定速度行驶时，重力与支持力的合力大于所需提供向心力，所以内轨对内轮缘会有挤压作用，故A错误； B．图乙中汽车通过凹形桥的最低点时，设凹桥最低点对汽车的支持力为，则由牛顿第二定律有 则可知，汽车速度越大，凹桥最低点对汽车的支持力越大，汽车就越容易爆胎，故B正确； C．脱水桶的脱水原理是附着在衣服上的水做离心运动被甩出，不是受离心力作用，故C错误； D．汽车通过拱形桥的最高点时，向心力加速度竖直向下，指向圆心，处于失重状态，故D错误。 故选B。 5．如图所示，M、N为某电场中的两点，下列说法正确的是（     ） A．该电场是匀强电场 B．M点的电势比N点的电势大 C．M点的电场强度比N点的电场强度大 D．在M点放一个负电荷，其受到电场力的方向与电场方向相同 【答案】C 【详解】A．匀强电场电场线互相平行，故该电场不是匀强电场，故A错误； B．沿电场线方向电势降低，故M点的电势比N点的电势小，故B错误； C．电场线越密集电场强度越大，故M点的电场强度比N点的电场强度大，故C正确； D．负电荷所受电场力方向逆着电场线，故D错误。 故选C。 6．如图所示，两名运动员先后在不同位置斜向上抛出质量为的篮球，均空心落入篮筐。两球轨迹的交点为，且两球经过点时的速率相同。已知甲、乙两球出手高度相同，忽略空气阻力，则关于篮球从抛出到入筐的过程，下列说法正确的是（     ） A．甲、乙两球以相同的速度落入筐中 B．甲、乙两球在最高点的机械能不相同 C．甲球在空中运动过程中重力做功的平均功率更大 D．若两球同时抛出，两球有可能同时到达点 【答案】C 【详解】A．忽略空气阻力，两球做斜抛运动，经过点时的速率相同，两球质量相同，可得在点时的动能相同；又点与篮筐高度差一样，根据机械能守恒得，两球落入筐时动能相同，即入筐时速度大小相同；甲、乙两球抛射角不同，入框时速度方向不同，因此两球落入筐中的速度不同，故A错误； B．根据A选项得，两球在点时的动能相同，以抛出时所在位置为重力势能零势能面，可得两球在点时的重力势能相同，所以两球在点时的机械能相同，又斜抛运动过程中机械能守恒，则整个运动过程中两球的机械能相同，故B错误； C．斜抛运动中运动时间由竖直分运动决定，高度越高，运动时间越长，所以乙的运动时间更长，甲球运动时间更短。又从抛出到入筐的过程中高度变化相等，重力做功相同，则甲球在空中运动过程中重力做功的平均功率更大，故C正确； D．乙球能够到达的最大高度比甲球大，则乙竖直方向的分初速度更大，若两球同时抛出，则乙先到达P点，故D错误。 故选C。 7．风洞试验在飞行器研制工作中起重要作用。假设某风洞在竖直方向上可产生方向、大小均可调节的风。在竖直平面内建立平面直角坐标系xOy，y轴沿竖直方向，从y轴上P点抛出一小球，小球运动轨迹如图所示。已知风只在小球经过Q点时改变，且P、Q与Q、R间高度差相等，P、Q间水平距离大于Q、R间水平距离，下列说法正确的是（　　） A．小球在Q点左右两侧所受风力方向不同 B．小球在Q点左侧时所受风力大于在Q点右侧时所受风力 C．小球在Q点左侧时的加速度大于在Q点右侧时的加速度 D．小球在竖直方向上的平均速度从P到Q的小于从Q到R的 【答案】D 【详解】AB．由题意知风力在竖直方向，做曲线运动的物体合力在轨迹的凹侧，结合图像可知，小球在Q点左侧所受合力竖直向上，即风力大于重力，在Q点右侧所受合力竖直向下，合力方向与重力同向，因此Q点右侧风力的方向不能确定，方向可能向上，也可能向下，则小球在Q点左右两侧时所受风力大小关系无法判断，故AB错误； C．由于小球在水平方向不受力，所以小球在水平方向上的分速度不变，由于P、Q间的水平距离大于Q、R间的水平距离，可知小球在PQ段的运动时间t1大于在QR段的运动时间t2，小球由P到Q竖直方向的运动过程可看成由Q到P的竖直方向的逆过程，从Q到P和从Q到R，小球竖直方向的初速度大小相同，竖直方向的位移大小相同，由于时间t1>t2，根据匀变速直线运动位移时间公式易判断，小球在Q点左侧时的加速度小于在Q点右侧时的加速度，故C错误； D．平均速度公式 由于小球在PQ段的运动时间大于在QR段的运动时间，且P、Q与Q、R间高度差相等，故小球从P到Q在竖直方向上的平均速度小于从Q到R的平均速度，故D正确。 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。如图所示，将陶瓷粗坯固定在水平转台上，、是粗坯上的两点，当转台绕转轴以恒定转速转动时，下列说法正确的是（　　） A．点的周期小于点的周期 B．点的线速度大于点的线速度 C．点的角速度大于点的角速度 D．点的向心加速度大于点的向心加速度 【答案】BD 【详解】AC．P、Q两点固定在同一个粗坯上，随转台同轴匀速转动，因此二者角速度相等，周期满足，角速度相等则周期相等，故AC错误； B．线速度满足，由图可知做圆周运动的轨道半径，角速度相同，因此，故B正确； D．向心加速度满足，角速度相同，，因此，故D正确。 故选BD。 9．如图所示，嫦娥六号在地月转移轨道合适位置制动后进入周期为12小时的环月椭圆轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ的点制动后进入周期为4小时的椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的点制动后进入周期约为128分钟的圆轨道Ⅲ。点为月球球心，月球的质量为，万有引力常量为，取无穷远势能为零，嫦娥六号与月球间的引力势能为（为嫦娥六号的质量，为嫦娥六号与月球中心的距离）。已知、。则下列说法正确的是（     ） A．椭圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ的半长轴之比为 B．嫦娥六号在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的点加速度大小均为 C．嫦娥六号在轨道Ⅱ上经过点的线速度大小为 D．嫦娥六号在点制动，从轨道Ⅱ变到轨道Ⅲ的过程中，制动力所做的功 【答案】AC 【详解】A．根据开普勒第三定律，对轨道Ⅰ和Ⅱ有 已知，，代入得，故A正确； B．P点加速度由万有引力提供，，则，故B错误； C．椭圆轨道Ⅱ的近月点，远月点，由开普勒第二定律可推得 卫星机械能守恒可得 可得 联立解得，故C正确； D．轨道Ⅱ上Q点动能 圆轨道Ⅲ半径为，向心力由万有引力提供 得圆轨道动能 制动过程位置不变，引力势能不变，由动能定理，制动力做功等于动能变化，故D错误。 故选AC。 10．如图所示，边长为L的等边三角形三个顶点分别固定点电荷。顶点A、B处点电荷的电荷量均为+Q，顶点C处点电荷的电荷量为-2Q。三角形几何中心为O，静电力常量为k，不计其他电场干扰，下列说法正确的是（     ） A．A处点电荷在O点产生的电场强度大小为 B．A、B两处点电荷在O点产生的电场强度矢量和大小为 C．A、B、C三处点电荷在O点产生的电场强度矢量和大小为 D．仅将C处点电荷的电荷量变为+2Q，三个点电荷在O点产生的电场强度矢量和大小为 【答案】BC 【详解】A．等边三角形边长为，几何中心到顶点的距离，A处点电荷在点产生的场强大小，故A错误； B．、处点电荷电荷量相同，在点产生的场强大小均为 两个场强方向夹角为，根据矢量合成，夹角、大小相等的两个矢量和大小等于分矢量大小，因此、的合场强大小为，合场强方向沿中垂线指向，故B正确； C．C处在点产生的场强大小 负电荷场强方向指向，和方向相同。合场强大小，故C正确； D．将处电荷改为后，的场强方向与、合场强方向相反，总场强大小，故D错误。 故选BC。 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线的两端分别悬挂质量均为的重物A、B且处于静止状态，A与纸带连接，纸带通过固定的打点计时器（电源频率为），在B的下端再挂质量为的重物C。由静止释放重物C，利用打点计时器打出的纸带可研究系统（由重物A、B、C组成）的机械能守恒，重力加速度大小为，回答下列问题： (1)实验中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示。为第一个点，、、为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），已知打点计时器每隔打一个点。打点计时器打下计数点时，重物的速度_______m/s。（结果保留3位有效数字） (2)此实验存在系统误差，由于摩擦和空气阻力的影响，系统总动能的增加量略_______总重力势能的减少量（填“小于”或“大于”）；除摩擦和空气阻力之外，请再写出一条影响本实验结果的因素：_______（言之有理即可） (3)对选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A上升的高度为，通过计算得到三个重物的速度大小为，然后描绘出（为横坐标）关系图像，若系统机械能守恒成立，且，则倾斜直线的斜率_______。（重力加速度用g表示） 【答案】(1)1.93 (2) 小于 绳子和定滑轮动能增加 (3) 【详解】（1）打点计时器打下计数点E时，重物的速度 （2）[1]此实验存在系统误差，由于摩擦和空气阻力的影响，系统总动能的增加量略小于总重力势能的减少量。 [2]因绳子和滑轮具有质量，也会具有动能，故物体的动能增加量测量值总小于重力势能的减少量。 （3）若机械能守恒则 即， 则斜率 12．（10分） 如图甲所示是某同学设计的测圆周运动向心力大小的实验装置原理图。一轻质细绳下端悬挂质量为m的小球（小球半径远小于细绳长度），上端固定在力传感器上，再在小球的下方连接一轻质的遮光片，让小球先静止，在小球正下方适当位置固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间Δt和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。回答下列问题： (1)已知遮光片的宽度为d，某次遮光时间为Δt1，则该次遮光片通过光电门的速度v=________（用已知物理量字母表示）； (2)图乙中图像横坐标表示的物理量为________（填“Δt”“”或“”）； (3)理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？________（填“是”或“否”）； (4)图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为________； 【答案】(1) (2) (3)是 (4)1:2 【详解】（1）该次遮光片通过光电门的速度 （2）根据牛顿第二定律有 代入，得 可知图像横坐标表示的物理量为。 （3）根据公式 可知图像与纵坐标的交点代表mg，则理想情况下，图乙中各图像的延长线交于纵轴上的同一点。 （4）如图 横纵坐标每一格取1，则三点坐标分别为（0，2）、（13，15）、（26，15）。根据 可知图像的斜率为 图乙中A组实验与B组实验的斜率之比为 则A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳的长度之比为1∶2。 13．（12分） 如图所示，在半径为R，质量分布均匀的某星球表面，有一倾角为的斜坡。宇航员以初速度从斜坡顶端A点水平抛出一个小球，测得经过时间t，小球落在斜坡上的B点。求 （1）A点和B点间的水平距离x和竖直距离y； （2）该星球表面附近的重力加速度g； （3）若在该星球表面发射一颗人造卫星，绕该星球表面做匀速圆周运动，求卫星做圆周运动的线速度v的大小。 【答案】（1），；（2）；（3） 【详解】（1）小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则A点和B点间的水平距离为 小球落在斜坡上，由几何关系可知位移偏转角等于斜坡倾角，即 解得竖直距离 （2）小球在竖直方向上做自由落体运动，有 结合，联立解得该星球表面附近的重力加速度 （3）卫星绕星球表面做匀速圆周运动，轨道半径近似为星球半径，重力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 将代入，得 14．（12分） 如图所示，竖直面内有一光滑圆弧轨道，其最低点与水平面平滑连接。圆弧轨道半径，圆心角为。水平面上点左侧光滑、右侧粗糙。一根轻弹簧置于水平面上，其左端固定在挡板上，右端自由伸长至点。现将质量的物块放在水平面上，向左压缩弹簧至点后由静止释放。物块被弹开后，恰好不滑离圆弧轨道。已知物块与段间的动摩擦因数为0.5，段长度也为，重力加速度，物块视为质点。求： (1)物块运动到圆弧轨道点时，轨道对物块的支持力大小； (2)物块在位置时弹簧的弹性势能； (3)物块停止运动时距点的距离。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）物块从到过程，轨道光滑，根据动能定理 在点，根据牛顿第二定律 代入数据得 （2）从释放到的过程，初末动能均为，弹性势能等于克服摩擦力做功与重力势能增加量之和 代入数据 （3）物块从滑回水平面，设物块从向左运动的总路程为，根据动能定理 代入数据得 长度恰好为，物块刚好停在点，因此停止位置距点的距离为 15．（12分） 如图所示，光滑水平地面和中间有一光滑凹槽，其左侧区域有水平向右的匀强电场，场强大小 。紧靠凹槽左侧放置一质量为、长度为的木板，其上表面与地面齐平。质量也为、电荷量恒为的小滑块从A点静止释放，随后滑上木板，当木板碰到凹槽右侧时，滑块恰好运动到木板右端，接着从E点滑上足够长的光滑斜面，斜面上方存在沿斜面向上、场强大小为的匀强电场。已知距离，木板上表面与滑块间的动摩擦因数μ=0.2，斜面倾角，重力加速度g取。木板每次与凹槽相碰后速度立即变为零但不与凹槽粘连，滑块经过E点时速度大小不变。求： (1)滑块第一次滑上木板时的速度大小； (2)求凹槽BCDE的长度； (3)当 ，求滑块与木板在整个过程中因摩擦而产生的热量。 【答案】(1)10m/s (2)4.75m (3)47J 【详解】（1）从A到B，由动能定理得 解得滑块第一次滑上木板时的速度大小v1 =10m/s （2）从小滑块滑上木板到木板碰到凹槽右侧的过程中，设小滑块加速度为a1，根据牛顿第二定律，有 木板加速度为a2，根据牛顿第二定律，有 经过t时间木板与凹槽相碰 可得t1=0.5s， t2=s（舍） BCDE的长度 解得 （3）小滑块速度v2=v1 -a1t1=9m/s 当时 ,小滑块上滑到最高点后将滑下斜面返回木板。 从小滑块滑上木板到木板碰到凹槽右侧，小滑块由动能定理 对木板由动能定理得 滑块滑上光滑斜面后，只有重力和电场力做功。由于上滑和下滑过程位移一样，从E点开始滑上到再次滑下到E点，电场力做功为零、重力做功为零，由动能定理得动能不变，即速度大小不变。 所以，小滑块再次滑上木板的速度大小仍为，从小滑块滑上木板到木板碰到凹槽左侧，木板碰到凹槽右侧时，小滑块速度为，木板速度为。 对于小滑块由动能定理得 对木板由动能定理得 小滑块滑过B后，在AB上，在电场力的作用下，先减速再反向加速，根据对称性可得小滑块返回B点时速度大小仍为。 每次通过木板，小滑块的能量会减少。初始能量为 所以可以通过木板次，小滑块剩余能量 此时小滑块的速度 木板全过程加速最终速度 由于 在这5次通过木板的过程中，未出现小滑块与木板共速的情况，摩擦而产生的热量 假设第6次滑上木板后，小滑块与木板共速， 解得 由于，所以假设不成立，在第6次滑上木板后，小滑块与木板不共速，木板获得的能量仍为0.5J。 第6次木板撞凹槽损失的能量 根据能量守恒，第6次滑上木板直至停下，摩擦而产生的热量 综上，小滑块共滑上木板6次，并在第6次静止于木板上，整个过程中因摩擦而产生的热量 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $