2026届湖南长沙市望城区第二中学高三下学期考前学情自测物理试题

**基本信息** 2026届高三物理三模试卷，通过选择、实验、计算等题型，融合物理观念与科学思维，覆盖运动与相互作用、能量等主干知识，以真实情境与创新问题设计，适配高考综合能力考查要求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|万有引力定律、库仑定律、摩擦力、电磁感应|第4题通过斜面材料对比实验，考查科学推理与惯性理解| |多选题|4/20|功与能量、同步卫星、匀强电场、交变电流|第9题结合平面坐标电势分布，考查电场强度与电势能分析| |实验题|2/14|动能定理验证、机械能守恒|第11题通过v²-x图像斜率分析，强化科学探究中的数据处理能力| |计算题|3/42|圆周运动与平抛、电场中运动、地球引力与简谐运动|第15题假设地球通道情境，融合万有引力与简谐运动模型，考查模型建构与综合应用|

绝密★启用前 2026届高三年级全真模拟测试 物理试题 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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.关于万有引力定律和库仑定律，下列说法正确的是(    ) A. 万有引力定律是卡文迪许得出的，库仑定律是库伦得出的 B. 万有引力定律和库仑定律中常数和的单位是相同的 C. 万有引力定律和库仑定律形式上相似，万有引力和库仑力是性质相同的力 D. 万有引力定律适用于任何两个物体之间的万有引力计算，库仑定律只适用于真空中两个点电荷之间的库仑力计算 2.如图所示，、是粗糙水平面上的两点，、、三点在同一竖直线上，且，在点处固定一光滑的小钉子。一小物块通过原长也为的弹性轻绳与悬点连接。当小物块静止于点时，小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至点弹性轻绳处于弹性限度内，由静止释放后，小物块沿地面运动通过点，则在小物块从运动到的过程中(    ) A. 小物块的动能一直增大 B. 小物块受到的滑动摩擦力保持不变 C. 小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小 D. 小物块和弹性轻绳组成的系统机械能不变 3.、为光滑的水平平行金属导轨，、为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过、所在的平面，如图所示，则(    ) A. 若固定，使向右滑动，则回路有电流，电流方向由到到到 B. 若、以相同的速度一起向右滑动，则回路有电流，电流方向由到到到 C. 若向左、向右同时运动，则回路电流为 D. 若、都向右运动，且两棒速度，则回路有电流，电流方向由到到到 4.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。利用如图的装置进行如下实验：小球从左侧斜面上的点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种越来越光滑的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为、、。根据三次实验现象的对比，可推出 A. 斜面越光滑，小球的惯性越大 B. 小球的质量越大，惯性越大 C. 小球没有受到力的作用，它的运动状态也能发生变化 D. 如果斜面没有摩擦，小球将上升到与点等高的位置 5.如下图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹，质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点从点运动到点与从点运动到点的时间相等，下列说法正确的是(    ) A. 质点从点运动到点的过程中速度大小保持不变 B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，但方向不相同 C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同 D. 质点在间的运动是匀变速运动 6.已知在弹性限度内，弹簧弹性势能的表达式为为劲度系数，为弹簧的形变量。如图所示，劲度系数为的轻质弹簧一端拴一质量为的小球，另一端固定在点，把提到与在同一水平线上，此时弹簧处于自然长度，然后松手，让自由摆下。已知运动到点正下方时弹簧伸长了，不计一切摩擦和阻力，重力加速度为，则(    ) A. 小球向下摆到点正下方的过程中，重力对它做的功为 B. 小球向下摆到点正下方的过程中，它的机械能保持不变 C. 小球运动至点正下方时的速度大小为 D. 小球运动至点正下方时的速度大小为 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.如图所示，质量为的物块始终固定在倾角为的斜面上，下列说法中正确的是(    ) A. 若斜面向右匀速移动距离，斜面对物块做功 B. 若斜面向上匀速移动距离，斜面对物块做功 C. 若斜面向左以加速度移动距离，斜面对物块做功 D. 若斜面向下以加速度移动距离，斜面对物块做功 8.多选同步卫星离地心距离为，运行速率为，加速度为，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球半径为则(    ) A. B. C. D. 9.多选一匀强电场的方向平行于平面，平面内、、三点的位置如图所示，三点的电势分别为、、。下列说法正确的是 A. 电场强度的大小为 B. 坐标原点处的电势为 C. 电子在点的电势能比在点的高 D. 电子从点运动到点，克服电场力做功为 10.如图甲所示，匝矩形闭合导线框．处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框电阻不计。线框匀速转动时所产生的正弦交流电压图象如图乙所示。把该交流电压加在图丙中理想变压器的、两端。已知变压器的原线圈和副线圈Ⅱ的匝数比为：，交流电流表为理想电表，电阻，其他各处电阻不计，以下说法正确的是 A. 时，电流表的示数为 B. 副线圈中交流电的频率为 C. 线框面积为 D. 线圈位于图甲所示位置 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11.某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中为小车，打点计时器，为弹簧测力计，为小桶内有沙子，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点． 该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离，计算出它们与零点之间的速度平方差，弹簧秤的读数为，小车的质量为，然后建立坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率为_____________填写表达式 若测出小车质量为，结合图像可求得小车所受合外力的大小为________． 本实验中是否必须满足小桶含内部沙子的质量远小于小车的质量________________填“是”或“否” 12.图是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤： A.用天平测出重物和夹子的质量 B.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内 C.把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态 D.将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态 E.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源 F.用秒表测出重物下落的时间 G.更换纸带，重新进行两次实验 对于本实验，以上不必要的两个步骤是____和_____ 图为实验中打出的一条纸带，为打出的第一个点，、、为从合适位置开始选取的三个连续点其他点未画出，打点计时器每隔打一个点．若重物的质量为，当地重力加速度取，由图乙所给的数据可算出结果保留两位有效数字： 从点下落到点的过程中，重力势能的减少量为_____． 打点时重物的动能为_____． 试指出造成第问中计算结果不等的原因是__________________． 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13.如图，半径为的光滑半圆形轨道在竖直平面内，与水平轨道相切于点，端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端到点的距离为质量为可视为质点的滑块从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且过点后平抛刚好落到点。已知重力加速度大小为，，求： 滑块第一次滑至圆形轨道最低点时对轨道压力； 滑块与水平轨道间的动摩擦因数； 弹簧被锁定时具有的弹性势能． 14.如图，两水平面虚线之间的距离为，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的点将质量为、电荷量分别为和的带电小球、先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知离开电场时的速度方向竖直向下；在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为刚离开电场时的动能的倍。不计空气阻力，重力加速度大小为。求 与在电场中沿水平方向的位移之比； 点距电场上边界的高度； 该电场的电场强度大小。 15.假设某人将地球沿直径打穿形成一条通道，然后在地球表面向通道内静止释放一个质量为的石块，不考虑石块与通道壁之间的碰撞和摩擦，不计空气阻力。已知地球表面重力加速度为，地球半径为，球壳对内部物体不产生引力，地球可视为均匀球体，忽略地球的自转。 求石块到地球中心距离为时，受到地球的引力大小； 已知做简谐运动物体的周期为，其中为物体质量，为回复力系数，求该石块的运动周期； 如图所示，通道中有、两点，点距地球球心，点距地球球心，求石块从运动到的最短时间。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2026届高三年级全真模拟测试 物理试题 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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.关于万有引力定律和库仑定律，下列说法正确的是(    ) A. 万有引力定律是卡文迪许得出的，库仑定律是库伦得出的 B. 万有引力定律和库仑定律中常数和的单位是相同的 C. 万有引力定律和库仑定律形式上相似，万有引力和库仑力是性质相同的力 D. 万有引力定律适用于任何两个物体之间的万有引力计算，库仑定律只适用于真空中两个点电荷之间的库仑力计算 【答案】D  【解析】【分析】 万有引力定律是牛顿得出的．常量的单位是，常数的单位是万有引力和库仑力是性质不同的力．万有引力定律适用于任何两个物体之间的万有引力计算，库仑定律只适用于真空中两个点电荷之间的库仑力计算。 本题要注意万有引力定律和库仑定律形式上相似，但是万有引力和库仑力是性质不同的力，其中的常量和数值和单位均不同，物理含义也不同。 【解答】 A.万有引力定律是牛顿得出的，库仑定律是库仑得出的，故 A错误． B.万有引力定律中常数的单位是，库仑定律中常数的单位是，故B错误． C.万有引力定律和库仑定律形式上相似，但是万有引力和库仑力是性质不同的力，故 C错误． D.万有引力定律适用于任何两个物体之间的万有引力计算，库仑定律只适用于真空中两个点电荷之间的库仑力计算，故 D正确． 故选D。 2.如图所示，、是粗糙水平面上的两点，、、三点在同一竖直线上，且，在点处固定一光滑的小钉子。一小物块通过原长也为的弹性轻绳与悬点连接。当小物块静止于点时，小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至点弹性轻绳处于弹性限度内，由静止释放后，小物块沿地面运动通过点，则在小物块从运动到的过程中(    ) A. 小物块的动能一直增大 B. 小物块受到的滑动摩擦力保持不变 C. 小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小 D. 小物块和弹性轻绳组成的系统机械能不变 【答案】B  【解析】【分析】 分析物块所受的支持力的变化情况，来分析摩擦力的变化情况；根据形变量的变化分析绳的弹性势能的变化；由机械能守恒的条件分析物块和弹性绳组成的系统的机械能是否守恒。 认真分析物体的运动过程是解题的关键。 【解答】 小物块静止于点时，小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力，设点弹簧伸长量为则有物体对地面的压力，小球在点时，弹簧伸长量为在点绳子与竖直方向的夹角为，则在点物体对地面的压力，则从点到点物体对地面的压力的不变，所以小物块受到的滑动摩擦力保持不变，水平方向弹力的水平分量，小物块从运动到，逐渐减小到零，所以合力先向左，再向右，先做正功后做负功，所以动能先增后减，故B正确，AC错误； D.物体从到，物体克服地面的摩擦力做功，物体与弹性绳组成的系统的机械能减小，故D错误。 故选B。 3.、为光滑的水平平行金属导轨，、为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过、所在的平面，如图所示，则(    ) A. 若固定，使向右滑动，则回路有电流，电流方向由到到到 B. 若、以相同的速度一起向右滑动，则回路有电流，电流方向由到到到 C. 若向左、向右同时运动，则回路电流为 D. 若、都向右运动，且两棒速度，则回路有电流，电流方向由到到到 【答案】D  【解析】【分析】 由右手定则判断感应电流的方向。若、以相同的速度一起向右滑动，穿过回路的磁通量不变，没有感应电流产生。若向左、向右同时运动，磁通量增加，将产生感应电流。若、都向右运动，且两棒速度，穿过回路的磁通量增大，由楞次定律判断感应电流的方向。 本题关键抓住两点：、产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化；、由右手定则或楞次定律判断感应电流的方向。 【解答】A.若固定，使向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故A错； B.若、同向运动且速度大小相同，、所围的面积不变，磁通量不变，则不产生感应电流，故B错； C.若向左、向右同时运动，则中有顺时针方向的电流，故C错； D.若、均向右运动，且，则、所围的面积增大，磁通量也增大，则产生由到到到的电流，故D正确。 故选D。 4.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。利用如图的装置进行如下实验：小球从左侧斜面上的点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种越来越光滑的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为、、。根据三次实验现象的对比，可推出 A. 斜面越光滑，小球的惯性越大 B. 小球的质量越大，惯性越大 C. 小球没有受到力的作用，它的运动状态也能发生变化 D. 如果斜面没有摩擦，小球将上升到与点等高的位置 【答案】D  【解析】【分析】 小球从左侧斜面上的点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会上升到与等高的位置。 要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论，要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在这一点至关重要，这也是本题不易判断之处。 【解答】 惯性大小由质量唯一确定，与其他因素无关，力是改变运动状态的原因，通过实验现象发现，斜面越光滑小球上升的位置越高，可推知如果没有摩擦小球将上升到点等高的位置，故D正确，ABC错误。 故选D。 5.如下图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹，质点从点出发经点到达点，已知弧长大于弧长，质点从点运动到点与从点运动到点的时间相等，下列说法正确的是(    ) A. 质点从点运动到点的过程中速度大小保持不变 B. 质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，但方向不相同 C. 质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同 D. 质点在间的运动是匀变速运动 【答案】D  【解析】解：因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加速度不变， A、从到过程中，加速度不变，则速度大小变化，故A错误； 、因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，质点做匀变速曲线运动，故BC错误，D正确。 故选：。 根据题意可知，质点在恒力作用下，做匀变速曲线运动，速度的变化量相等，而速度大小与方向时刻在变化，从而即可求解。 考查曲线运动的特点：速度在变化，可能大小变，也可能方向变，但必存在加速度，可能加速度在变，也可能加速度不变。 6.已知在弹性限度内，弹簧弹性势能的表达式为为劲度系数，为弹簧的形变量。如图所示，劲度系数为的轻质弹簧一端拴一质量为的小球，另一端固定在点，把提到与在同一水平线上，此时弹簧处于自然长度，然后松手，让自由摆下。已知运动到点正下方时弹簧伸长了，不计一切摩擦和阻力，重力加速度为，则(    ) A. 小球向下摆到点正下方的过程中，重力对它做的功为 B. 小球向下摆到点正下方的过程中，它的机械能保持不变 C. 小球运动至点正下方时的速度大小为 D. 小球运动至点正下方时的速度大小为 【答案】C  【解析】解：、小球向下摆到最低点的过程中，重力对它做的功为，故A错误； B、小球向下摆到最低点的过程中，小球减小的重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能，另一部分转化为小球的动能，所以它的机械能减少，故B错误； 、小球向下摆到最低点的过程中，由功能关系得，解得，故C正确，D错误。 故选：。 小球向下摆到最低点的过程中，高度下降了，则重力的功可求解；小球向下摆到最低点的过程中，发生小球重力势能、弹簧的弹性势能，小球的动能相互转化，三种能量的和不变，据此分析小球的机械能的变化；由功能关系列式可求得至最低点时的速度。 正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，关键是知道弹簧和小球组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.如图所示，质量为的物块始终固定在倾角为的斜面上，下列说法中正确的是(    ) A. 若斜面向右匀速移动距离，斜面对物块做功 B. 若斜面向上匀速移动距离，斜面对物块做功 C. 若斜面向左以加速度移动距离，斜面对物块做功 D. 若斜面向下以加速度移动距离，斜面对物块做功 【答案】BC  【解析】【分析】 该题考查了力做功的条件以及功的计算方法，求合力做功时可以先求各个力做的功，再求代数和，也可以先求出合力，再根据进行计算，求变力做功可据动能定理求解，该题难度适中。 【解答】 A.斜面向右匀速运动，物块也是匀速运动，受力平衡，斜面对物块的力等于其重力，方向竖直向上，运动方向位移矢量始终与斜面作用力垂直，所以不做功，故A错误； B.物块和斜面一起竖直向上匀速运动，物块受力平衡，斜面对物块的力大小等于物块的重力，方向竖直向上，位移方向也向上，所以，故B正确； C.物块和斜面一起向左以加速度移动距离，物块所受的合力做的功等于，物块受到重力和斜面对物块的力，所以，重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于，又因为重力做功为零，所以斜面对物块做的功等于，故C正确； D.物块和斜面一起竖直向下以加速度移动距离，物块所受的合力做的功等于，物块受到重力和斜面对物块的力，所以，重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于，又因为重力做功为，所以斜面对物块做的功等于，故D错误。 故选BC。 8.多选同步卫星离地心距离为，运行速率为，加速度为，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球半径为则(    ) A. B. C. D. 【答案】BD  【解析】【分析】 同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据得出同步卫星和随地球自转物体的向心加速度之比，根据万有引力提供向心力得出第一宇宙速度与同步卫星的速度之比。 解决本题的关键知道同步卫星和随地球自转的物体角速度相等，同步卫星以及贴近地球表面运行的卫星靠万有引力提供向心力。 【解答】 设地球质量为，同步卫星的质量为，地球赤道上的物体质量为，在地球表面上空附近的物体质量为，根据向心力与角速度关系有：      ，由于是同步卫星，则为地球的自转角速度，地球赤道上的物体随地球一起自转，其角速度也为地球自转角速度，则  ，故，故B正确，A错误； 由万有引力定律得，，  ，解式得：，故D正确，C错误。 故选BD。 9.多选一匀强电场的方向平行于平面，平面内、、三点的位置如图所示，三点的电势分别为、、。下列说法正确的是 A. 电场强度的大小为 B. 坐标原点处的电势为 C. 电子在点的电势能比在点的高 D. 电子从点运动到点，克服电场力做功为 【答案】ABC  【解析】【分析】 根据匀强电场的电场强度公式，结合电势差与场强间距，即可求解；依据电势差等于电势之差；根据电场力做功表达式，从而确定电场力做功，同时也能确定电势能的变化情况。 考查匀强电场中，电势之间的关系，掌握电场强度公式的应用，理解几何关系的运用，并理解中各量的正负值含义。 【解答】 A.如图所示，在连线上，确定一点，电势为，将连线，即为等势线，那么垂直连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如下图， 因为匀强电场，则有：，依据几何关系，则，因此电场强度大小为：，故A正确；  B.根据，因、、三点电势分别为、、，解得：原点处的电势为，故B正确； C.因，电子从点到点电场力做功为：，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在点的电势能比在点的高，故C正确；  D.同理，，电子从点运动到点，电场力做功为：，故D错误。 故选ABC。 10.如图甲所示，匝矩形闭合导线框．处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框电阻不计。线框匀速转动时所产生的正弦交流电压图象如图乙所示。把该交流电压加在图丙中理想变压器的、两端。已知变压器的原线圈和副线圈Ⅱ的匝数比为：，交流电流表为理想电表，电阻，其他各处电阻不计，以下说法正确的是 A. 时，电流表的示数为 B. 副线圈中交流电的频率为 C. 线框面积为 D. 线圈位于图甲所示位置 【答案】BC  【解析】【分析】 根据求出线圈转动产生的电动势最大值，根据最大值求出有效值，根据电压之比等于匝数比，求出原副线圈的匝数之比，根据电流比等于匝数之反比求出副线圈的电流。 本题考查了交流的峰值、有效值以及它们的关系；解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系。 【解答】 A.原线圈中电压的有效值，根据，解得，故副线圈中的电流，电流表的电流为，则，解得，故A错误； B.交流电的周期，故交流电的频率，故B正确； C.根据可知，故C正确； D.时线圈产生的感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故D错误。 故选BC。 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11.某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中为小车，打点计时器，为弹簧测力计，为小桶内有沙子，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点． 该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离，计算出它们与零点之间的速度平方差，弹簧秤的读数为，小车的质量为，然后建立坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率为_____________填写表达式 若测出小车质量为，结合图像可求得小车所受合外力的大小为________． 本实验中是否必须满足小桶含内部沙子的质量远小于小车的质量________________填“是”或“否” 【答案】 否   【解析】【分析】 根据动能定理列式求出的表达式，再分析图像的意义； 结合表达式和图象可得出小车所受合外力的大小；  根据实验原理进行分析知本实验不需要满足小桶含内部沙子的质量远小于小车的质量。 本题考查了创新方法探究功与速度的关系，关键是列出动能定理方程然后结合数学函数进行分析出斜率的物理意义。 【解答】 由动能定理可得： 所以 则可知图象的斜率等于；  由图可知，图象的斜率为，解得：；  本实验中不需要用小桶含内部沙子的重力替代绳子的拉力，所以不需要满足小桶含内部沙子的质量远小于小车的质量。 故答案为： ；；否 12.图是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤： A.用天平测出重物和夹子的质量 B.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内 C.把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态 D.将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态 E.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源 F.用秒表测出重物下落的时间 G.更换纸带，重新进行两次实验 对于本实验，以上不必要的两个步骤是____和_____ 图为实验中打出的一条纸带，为打出的第一个点，、、为从合适位置开始选取的三个连续点其他点未画出，打点计时器每隔打一个点．若重物的质量为，当地重力加速度取，由图乙所给的数据可算出结果保留两位有效数字： 从点下落到点的过程中，重力势能的减少量为_____． 打点时重物的动能为_____． 试指出造成第问中计算结果不等的原因是__________________． 【答案】         由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功  【解析】解：实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，所以不需要测出重物和夹子的质量，故A不需要． 物体下落的时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表测重物下落的时间，故F不需要． 故选：和．  从点下落到点的过程中，重力势能的减少量． 点的速度，则点的动能． 第问中计算结果不等的原因是由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功． 故答案为：、，     由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功 根据实验的原理和注意事项确定实验中不必要的步骤． 根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度求出点的瞬时速度，从而得出点的动能． 重力势能的减小量与动能增加量不等的原因是由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功引起的． 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．掌握纸带的处理方法，会根据下降的高度求出重力势能的减小量，会根据纸带求出瞬时速度，从而得出动能的增加量． 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13.如图，半径为的光滑半圆形轨道在竖直平面内，与水平轨道相切于点，端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端到点的距离为质量为可视为质点的滑块从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且过点后平抛刚好落到点。已知重力加速度大小为，，求： 滑块第一次滑至圆形轨道最低点时对轨道压力； 滑块与水平轨道间的动摩擦因数； 弹簧被锁定时具有的弹性势能． 【答案】解：设滑块第一次滑至点时的速度为，圆轨道点对滑块的支持力为 由到的过程： 点： 解得 由牛顿第三定律得：滑块对轨道点的压力大小，方向竖直向下 对到到的过程： 解得 到到的过程： 到由平抛运动可得：      解得：弹性势能     【解析】【分析】 由到的过程根据动能定理求解滑至点时的速度，根据牛顿第二定律求解； 对到到的过程根据动能定理求解动摩擦因数； 到到的过程根据能量守恒求解。 14.如图，两水平面虚线之间的距离为，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的点将质量为、电荷量分别为和的带电小球、先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知离开电场时的速度方向竖直向下；在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为刚离开电场时的动能的倍。不计空气阻力，重力加速度大小为。求 与在电场中沿水平方向的位移之比； 点距电场上边界的高度； 该电场的电场强度大小。 【答案】解：两带电小球的电量相同，可知球在电场中水平方向上做匀加速直线运动，球在水平方向上做匀减速直线运动，水平方向上的加速度大小相等， 两球在竖直方向均受重力，竖直方向上做加速度为的匀加速直线运动，由于竖直方向上的位移相等，则运动的时间相等， 设水平方向的加速度大小为， 对，有：， 对：，， 可得， 解得：：． 设正电小球离开电场时的竖直分速度为，水平分速度为，两球离开电场时竖直分速度相等， 因为在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为刚离开电场时的动能的倍，则有：， 解得， 因为，则， 因为做直线运动，设小球进电场时在竖直方向上的分速度为，则有：，解得， 在竖直方向上有：，， 解得点距电场上边界的高度． 设电场强度为，小球进入电场后做直线运动，则   设、离开电场时的动能分别为、，由动能定理： 由已知条件：   联立解得： 答：与在电场中沿水平方向的位移之比为： 点距电场上边界的高度为； 该电场的电场强度大小为．   【解析】抓住两球在电场中，水平方向上的加速度大小相等，一个做匀加速直线运动，一个做匀减速直线运动，在竖直方向上的运动时间相等得出水平方向时间相等，结合运动学公式求出与在电场中沿水平方向的位移之比； 根据离开电场时动能的大小关系，抓住做直线运动，得出离开电场时水平分速度和竖直分速度的关系，抓住速度方向不变，结合进入电场时竖直分速度和水平分速度的关系，根据速度位移公式求出点距电场上边界的高度； 结合带电小球电场中做直线运动，结合速度方向得出电场力和重力的关系，从而求出电场强度的大小． 本题考查了带电小球在复合场中的运动，理清两球在整个过程中的运动规律，将运动分解为水平方向和竖直方向，结合运动学公式灵活求解． 15.假设某人将地球沿直径打穿形成一条通道，然后在地球表面向通道内静止释放一个质量为的石块，不考虑石块与通道壁之间的碰撞和摩擦，不计空气阻力。已知地球表面重力加速度为，地球半径为，球壳对内部物体不产生引力，地球可视为均匀球体，忽略地球的自转。 求石块到地球中心距离为时，受到地球的引力大小； 已知做简谐运动物体的周期为，其中为物体质量，为回复力系数，求该石块的运动周期； 如图所示，通道中有、两点，点距地球球心，点距地球球心，求石块从运动到的最短时间。 【答案】石块到地球中心距离为时，受到地球的引力大小为  该石块的运动周期为  石块从运动到的最短时间为  【解析】解：根据：，，可得： 则以为半径的球体的质量为： 由据题意可得石块受到地球的引力大小为： 忽略地球的自转，则有： 联立解得： 由的解答可知，回复力系数为： 该石块做简谐运动的周期为： 由据题意可知，该石块做简谐运动的振幅。点距地球球心，点距地球球心。 可得点对应的相位为：，点对应的相位为： 从到的最短时间为： 答：石块到地球中心距离为时，受到地球的引力大小为； 该石块的运动周期为； 石块从运动到的最短时间为。 确定以为半径的球体的质量，根据题意与万有引力定律，结合黄金代换式，求得石块受到地球的引力大小； 由的解答得到回复力系数，求出该石块做简谐运动的周期； 由据题意确定该石块做简谐运动的振幅，分别得到、两点距地球球心的距离与振幅的关系，确定这两点对应的相位，结合运动周期求解从到的最短时间。 本题考查了简谐运动与万有引力定律的应用，掌握简谐运动的表达式，以及参数的确定方法，掌握万有引力定律的表达式，以及黄金代换式。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $