2026届湖南长沙市一中广雅中学高三下学期全真模拟适应性考试物理试题

**基本信息** 2026届高三物理三模卷以红嘴鸥捕食、神舟十八号发射等真实情境为载体，通过基础题与综合题分层设计，考查物理观念与科学思维，适配高考后期综合能力检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|6/24|静电力计算、机械能守恒|5题以红嘴鸥匀速率飞行考查曲线运动（科学态度）| |多选|4/20|天体运动、电磁感应|8题结合地球同步卫星考查万有引力定律（物理观念）| |实验题|2/16|动能定理验证、机械能守恒|11题通过纸带分析考查误差判断（科学探究）| |计算题|3/40|带电粒子运动、滑块轨道问题|15题以神舟发射构想考查简谐运动与碰撞（科技前沿，科学思维）|

绝密★启用前 2026届高三全真模拟适应性考试 物理 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.半径为的两个带电金属小球，球心相距，每个小球带电量都是，设这两个小球间的静电力大小为，则下列式子中正确的是(    ) A. B. C. D. 2.一物体从圆弧形轨道的点自由下滑，由于摩擦阻力的作用到达点时速度为零，点比点下降了，又由点到达点，速度再次为零，点比点下降，则与比较，有(    ) A. B. C. D. 无法确定 3.如图所示，一电阻为的导线弯成半径为的半圆形闭合回路．虚线右侧有磁感应强度为的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度向右匀速进入磁场，直径始络与垂直．从点到达边界开始到点进入磁场为止，下列结论中正确的是(    ) A. 圆心到达磁场边界时感应电流方向发生改变 B. 段直线始终不受安培力作用 C. 感应电动势平均值 D. 通过导线横截面的电荷量为 4.在电梯内放一体重计，电梯静止时，小花站在体重计上示数为，电梯运动过程中，某段时间内小花发现体重计示数如图所示，在这段时间内，下列说法正确的是重力加速度为(    ) A. 电梯一定竖直向上运动 B. 电梯一定竖直向下运动 C. 小花所受的重力变小了 D. 电梯的加速度大小为，方向竖直向下 5.每年月下旬至次年三月，成千上万的红嘴鸥会从遥远的西伯利亚飞来昆明过冬，吸引大批游客前来打卡。如图，红嘴鸥捕食过程中沿实线轨迹在竖直面内顺时针匀速率飞行，、、为飞行轨迹上的三点，、两点距地面的高度相等。关于此红嘴鸥，下列说法中正确的是(    ) A. 在点所受空气的作用力与其运动方向相反 B. 在点的加速度比在点小 C. 从点运动到点动量变化量为 D. 、、三点的机械能相等 6.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，做出小球所受弹力大小随小球下落的位置坐标的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为。以下判断正确的是(    ) A. 小球机械能守恒 B. 小球动能的最大值为 C. 当时，系统重力势能与弹性势能之和最小 D. 当时，小球的重力势能最小 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.如图所示，物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面由底端匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则(    ) A. 无论沿哪个斜面拉，克服重力做的功相同 B. 无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同 C. 无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同 D. 沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较大 8.已知地球质量为，半径为，自转周期为，地球同步卫星质量为，引力常量为有关同步卫星，下列表述正确的是(    ) A. 卫星距地面的高度为 B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C. 卫星可以定点在北京正上方 D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 9.空间存在匀强电场，在电场中建立空间坐标系如图所示，、、三点分别在三个坐标轴上，距离原点的距离，，点在平面上，且将带电荷量为的试探电荷从点移到点电场力做功为零，从点移动到点电场力做功，间电势差，由此可判断(    ) A. 空间电场强度的方向沿轴正方向 B. 空间电场强度的大小为 C. 间电势差 D. 电场中的等势面垂直于平面 10.如图所示，利用一内阻不计的交流发电机通过理想变压器向定值电阻、供电。已知发电机线圈的匝数为，面积为，转动的角速度为，所在磁场的磁感应强度为，理想交流电流表、理想交流电压表的示数分别为、，则(    ) A. 从图示位置开始计时，发电机产生的感应电动势瞬时值 B. 发电机产生的交流电压有效值为 C. 若发电机线圈的角速度变为，则电压表的示数变为 D. 若发电机线圈的角速度变为，则电流表的示数变 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.用下图甲所示装置做“验证动能定理”的实验。实验中小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。   为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是_____选填选项前的字母   在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力   在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力   调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行   所加钩码的质量尽量大一些   如图乙是某次实验中打出纸带的一部分。、、、为个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为。通过测量可知，打点计时器打点时小车的速度大小为_____。   小王同学经过认真、规范操作，得到一条点迹清晰的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为，再依次在纸带上取等时间间隔的、、、、、等多个计数点，可获得各计数点到的距离及打下各计数点时小车的瞬时速度。如图丙是根据这些实验数据绘出的图象。已知此次实验中钩码的总质量为，小车中砝码的总质量为，取重力加速度，则由图象可知小车的质量为_____结果保留两位有效数字。   在钩码总质量远小于小车质量的情况下，小李同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小。但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是          选填选项前的字母   滑轮的轴处有摩擦   小车释放时离打点计时器太近   长木板的右端垫起的高度过高   钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力 12.在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如图甲所示，其中、为打点计时器打下的第、个点，，、、为点迹清晰时连续打出的计时点，测得、、到的距离分别为、、图中未画出设打点计时器的打点频率为，重物质量为，实验地点重力加速度为。一位学生想从纸带上验证打下点到打下点过程中，重物的机械能守恒． 实验中，如下哪些操作是必要的________． A.用秒表测量时间 B.重物的质量应尽可能大些 C.先接通电源后释放纸带 D.先释放纸带后接通电源 重物重力势能减少量________，动能增量________________________． 比较和发现，重物重力势能的减少量大于动能的增加量，造成这一误差的原因是_____________________________． 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13.如图所示，竖直面内有水平线与竖直线交于点，在水平线上，间距为。一质量为、电量为的带正电粒子，从处以大小为、方向与水平线夹角为的速度，进入电场强度大小为的匀强电场中，电场方向与竖直方向夹角为，粒子到达线上的点时，其动能为在处时动能的倍。当粒子到达点时，突然将电场改为电场强度大小为、方向与竖直方向的夹角也为的匀强电场，然后粒子能到达线上的点。电场方向均平行于、所在竖直面，图中分别仅画出一条电场线示意其方向。已知粒子从运动到的时间与从运动到的时间相同，不计粒子重力，已知量为、、、。求： 粒子从到运动过程中，电场力所做功。 匀强电场的电场强度大小、。 粒子到达点时的动能。 14.如图所示，将一可视为质点质量为的滑块放在点此时弹簧已被压缩，松开手在弹簧的作用下将其从静止弹出，通过一段水平面再沿着半径为的光滑圆形竖直轨道运动与分别为轨道的进口和出口，二者并不重合。此装置类似于过山车，滑块在水平面上所受的阻力为其自身重力的倍，长为，为中点，面与水平面的高度差为，点离点的水平距离为。不计空气阻力，重力加速度大小取。 若滑块恰好能越过点，试判断滑块能不能落到平面； 若滑块能从点平抛后落在点，则原来弹簧的弹性势能为多少； 要使滑块能够滑上圆轨道并且在圆轨道运动时不脱离轨道，求原来弹簧的弹性势能应满足什么条件？ 15.年月日神舟十八号载人飞船成功发射，标志着中国载人航天技术已走在世界前列。有人对今后神舟系列飞船的发射构想：沿着地球的某条弦挖一通道，并铺设成光滑轨道，在通道的两个出口分别将一物体和飞船同时释放，利用两者碰撞弹性碰撞效应，将飞船发射出去，已知地表重力加速度，地球的半径为；物体做简谐运动的周期，为物体的质量，为简谐运动物体的回复力和其离开平衡位置的位移大小之比。 若神舟十八号飞船贴近地球表面做匀速圆周运动，则其运行的线速度大小； 如图甲，设想在地球上距地心处挖一条光滑通道，从点静止释放一个质量为的物体，求物体从运动到点的时间，以及物体通过通道中心的速度大小质量分布均匀的空腔对空腔内的物体的万有引力为零； 如图乙，若通道已经挖好，且，如果在处同时释放质量分别为和的物体和飞船，他们同时到达点并发生弹性碰撞，要使飞船飞出通道口时速度达到第一宇宙速度，和应该满足什么关系？ 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2026届高三全真模拟适应性考试 物理 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.半径为的两个带电金属小球，球心相距，每个小球带电量都是，设这两个小球间的静电力大小为，则下列式子中正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】【分析】 本题题中由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小。 本题应明确当两球心相距为时，两球不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律解答，注意库仑定律的成立条件，理解点电荷的含义。 【解答】 当两球心相距为时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，相互排斥，导致间距大于，根据库仑定律，可知，它们相互作用的库仑力大小，故A正确，BCD错误。 故选A。 2.一物体从圆弧形轨道的点自由下滑，由于摩擦阻力的作用到达点时速度为零，点比点下降了，又由点到达点，速度再次为零，点比点下降，则与比较，有(    ) A. B. C. D. 无法确定 【答案】A  【解析】【分析】 根据功能关系研究两次高度关系．由于小球克服摩擦力做功，机械能不断减小，前后两次经过轨道最低点时速度不断减小，根据牛顿第二定律研究轨道对小球的支持力，即能由牛顿第三定律研究小球对轨道的压力，然后由摩擦力的公式求出摩擦力的大小，最后由功能关系分析． 本题关键要抓住小球的机械能不断减小，前后两次经过轨道同一点时速度减小，轨道对小球的支持力减小，运用功能关系和牛顿运动定律进行分析． 【解答】 根据功能关系，物体从到的过程有：，物体从到的过程有：， 由于小球克服摩擦力做功，机械能不断减小，前后两次经过轨道上同一点时速度减小，所需要的向心力减小，则轨道对小球的支持力减小，小球所受的滑动摩擦力相应减小，而滑动摩擦力做功与路程有关，从到小球运动路径比从到的长。可见，从到小球克服摩擦力做功一定大于从到克服摩擦力做功，由上可得选项A正确，BCD错误 故选： 3.如图所示，一电阻为的导线弯成半径为的半圆形闭合回路．虚线右侧有磁感应强度为的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度向右匀速进入磁场，直径始络与垂直．从点到达边界开始到点进入磁场为止，下列结论中正确的是(    ) A. 圆心到达磁场边界时感应电流方向发生改变 B. 段直线始终不受安培力作用 C. 感应电动势平均值 D. 通过导线横截面的电荷量为 【答案】D  【解析】【分析】 根据楞次定律判断出感应电流的方向，结合左手定则判断出直线段所受的安培力，根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势的大小，结合求出通过导线横截面的电荷量． 对于电磁感应问题，往往根据法拉第电磁感应求感应电动势的平均值，公式，既可以感应电动势的平均值，也可以求电动势的瞬时值． 【解答】 解：、从点到达边界开始到点进入磁场为止，磁通量逐渐增大，根据楞次定律知，感应电流的方向一直为逆时针方向。故A错误。 B、段的电流方向由到，根据左手定则知，段受到竖直向下的安培力，故B错误。 C、运动的时间，根据法拉第电磁感应定律得：，故C错误。 D、通过导线横截面的电荷量为：故D正确。 故选：。 4.在电梯内放一体重计，电梯静止时，小花站在体重计上示数为，电梯运动过程中，某段时间内小花发现体重计示数如图所示，在这段时间内，下列说法正确的是重力加速度为(    ) A. 电梯一定竖直向上运动 B. 电梯一定竖直向下运动 C. 小花所受的重力变小了 D. 电梯的加速度大小为，方向竖直向下 【答案】D  【解析】【分析】 处于失重状态时，加速度方向向下，电梯可能向下做加速运动，也可能向上减速；根据牛顿第二定律可以求出失重时的加速度；重力不会随着物体运动状态变化而变化；小花同学对体重计的压力等于体重计对他的支持力是一对作用力和反作用力。 本题考查了牛顿第二定律、超重和失重等知识点。物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体是有竖直向上的加速度还是有竖直向下的加速度。 【解答】 、小花静止时体重计的读数为她的真实质量，即，当体重计为时，说明她处于失重状态，加速度方向向下，电梯可能向下做匀加速运动，也可能向上做匀减速运动，故AB错误； C、重力不会随着物体运动状态变化而变化，所以小花同学所受的重力不变，故C错误； D、小花处于失重状态时，，根据牛顿第二定律：，解得，方向竖直向下，故D正确。 故选：。 5.每年月下旬至次年三月，成千上万的红嘴鸥会从遥远的西伯利亚飞来昆明过冬，吸引大批游客前来打卡。如图，红嘴鸥捕食过程中沿实线轨迹在竖直面内顺时针匀速率飞行，、、为飞行轨迹上的三点，、两点距地面的高度相等。关于此红嘴鸥，下列说法中正确的是(    ) A. 在点所受空气的作用力与其运动方向相反 B. 在点的加速度比在点小 C. 从点运动到点动量变化量为 D. 、、三点的机械能相等 【答案】B  【解析】解：、质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分，在竖直面内匀速率飞行，合力方向指向各自圆心，加速度方向也指向各自圆心，在点所受空气的作用力不可能与其运动方向相反。而点对应的圆周半径更大，点对应半径更小，根据公式，可知点的加速度小于点，故A错误，B正确。 C、、两点的速度大小相等，但速度方向不同，所以动量变化量不为，故C错误。 D、、、三点的动能相等，、为飞行过程中距离地面高度相等的两点，但与、的高度不一样，故机械能、两点相等，且与点不相等，故D错误。 故选：。 根据物体匀速率运动判断物体的加速度； 根据动量定理判断动量变化量； 根据机械能定义判断机械能变化。 本题主要考查曲线运动中加速度，向心力与速度的关系，会根据动量定理求解动量变化量，根据机械能的概念分析机械能。 6.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，做出小球所受弹力大小随小球下落的位置坐标的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为。以下判断正确的是(    ) A. 小球机械能守恒 B. 小球动能的最大值为 C. 当时，系统重力势能与弹性势能之和最小 D. 当时，小球的重力势能最小 【答案】C  【解析】解：小球在下落过程中，除重力做功外，弹簧的弹力也做功，故小球的机械能不守恒，故A错误； B.当时，有小球达到最大速度，根据动能定理可知 解得最大动能为： 故B错误； C.根据乙图可知，当，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，小球的动能最大。以弹簧和小球组成的系统为研究对象，由系统机械能守恒可知，当，小球的重力势能与弹性势能之和最小，故C正确； D、若小球从弹簧原长处静止释放，此后小球做简谐运动，下降时速度最大，根据对称性可知小球达到最低点时下降的高度为。现在小球从弹簧原长上方某一位置由静止释放，最低点的高度比由原长处释放时更低，所以当时，小球速度不为零，还要向下运动，此时的重力势能不是最小，故D错误。 故选：。 根据小球所受的弹力变化情况，分析小球的合力变化情况，当小球的合力为零时速度最大，动能最大，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小；由小球和弹簧组成的机械能守恒求小球的动能最大值；根据对称性分析小球重力势能最小时的位置。 本题考查对于下落到弹簧上的小球的运动以及受力情况，解答本题关键是知道平衡位置处动能最大，达到最低点时重力势能最小。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.如图所示，物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面由底端匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则(    ) A. 无论沿哪个斜面拉，克服重力做的功相同 B. 无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同 C. 无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同 D. 沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较大 【答案】AD  【解析】【分析】 重力做功取决于初末位置的高度差，与路径无关，上升的高度相同，重力做功就相同；根据力的平衡得出，根据讨论分析拉力做功；根据求得摩擦力做功的表达式，即摩擦力做功关系。 分析物体的受力情况，并找出各力的做功情况，由重力做功的特点分析分析各力做功的情况。 【解答】 A、重力做功只与高度差有关，高度相等，所以克服重力做功相等，故A正确； B、设斜面倾角为，高度为，斜面长度，摩擦力做的功为：，所以倾角越大，摩擦力做功越小，克服摩擦力做的功也越小，故B错误； 、根据力的平衡得：，解得：，所以做的功为： ，因为、、、相等，所以越小，越大，故C错误，D正确。 8.已知地球质量为，半径为，自转周期为，地球同步卫星质量为，引力常量为有关同步卫星，下列表述正确的是(    ) A. 卫星距地面的高度为 B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C. 卫星可以定点在北京正上方 D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 【答案】BD  【解析】【分析】 由分别求出卫星距地面的高度，向心力和向心加速度并分别与第一宇宙速度和地球表面重力加速度比较；地球同步卫星只能在赤道的正上方。 本题考查了宇宙速度、向心力、万有引力定律和同步卫星的应用，注意轨道半径为地球半径和距地面高度之和，地球同步卫星只能在赤道的正上方。 【解答】 A.由可得，，，故A错误； B.第一宇宙速度，故B正确； C.地球同步卫星只能在赤道的正上方，故C错误； D.地球表面有，，故D正确。 故选BD。 9.空间存在匀强电场，在电场中建立空间坐标系如图所示，、、三点分别在三个坐标轴上，距离原点的距离，，点在平面上，且将带电荷量为的试探电荷从点移到点电场力做功为零，从点移动到点电场力做功，间电势差，由此可判断(    ) A. 空间电场强度的方向沿轴正方向 B. 空间电场强度的大小为 C. 间电势差 D. 电场中的等势面垂直于平面 【答案】BD  【解析】【分析】 试探电荷从点移到点电场力做功为零，说明匀强电场线垂直于，且在等势面上。根据间电势差求出电场强度大小。 解答此题的关键是知道等势面与电场线垂直，会运用求解电场强度。 【解答】 A.根据题意，空间电场强度的方向只要垂直于且点电势低于点电势即可，所以电场强度的方向不沿轴正方向，故A错误； B.在平面上的直角三角形如图所示，、间电势差，间电势差，则原点与中点电势相等，故原点和中点的连线为等势线，三角形中点电势最低，因此作的垂线指向即为平面上的一条电场线，所以场强方向与轴正方向成角，场强大小，故B正确； C.平行于，故间电势差为，故C错误； D.试探电荷从点移到点电场力做功为零，说明匀强电场线垂直于，且在等势面上，故电场中的等势面垂直于平面，故D正确。 故选BD。 10.如图所示，利用一内阻不计的交流发电机通过理想变压器向定值电阻、供电。已知发电机线圈的匝数为，面积为，转动的角速度为，所在磁场的磁感应强度为，理想交流电流表、理想交流电压表的示数分别为、，则(    ) A. 从图示位置开始计时，发电机产生的感应电动势瞬时值 B. 发电机产生的交流电压有效值为 C. 若发电机线圈的角速度变为，则电压表的示数变为 D. 若发电机线圈的角速度变为，则电流表的示数变 【答案】BC  【解析】【分析】本题考查正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导，正弦式交流电的电动势和电流有效值，变压器两端电路的动态分析；依据题意解答即可； 【解答】 A.图示位置为中性面位置，从中性面位置开始计时，发电机产生的感应电动势瞬时值为，故A错误； B.发电机产生的交流为正弦式交流电，跟据正弦式交流电电压有效值与峰值的关系有，故B正确； 若发电机线圈的角速度变为，则变压器原线圈电压变为，变为原来的一半，根据理想变压器规律，，知变压器副线圈电压变为原来的一半，根据欧姆定律，知变压器副线圈电流减为原来的一半，则原线圈电流也减为原来的一半，则电流表的示数变，电压表的示数为，则电压表的示数变为，故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.用下图甲所示装置做“验证动能定理”的实验。实验中小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。   为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是_____选填选项前的字母   在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力   在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力   调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行   所加钩码的质量尽量大一些   如图乙是某次实验中打出纸带的一部分。、、、为个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为。通过测量可知，打点计时器打点时小车的速度大小为_____。   小王同学经过认真、规范操作，得到一条点迹清晰的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为，再依次在纸带上取等时间间隔的、、、、、等多个计数点，可获得各计数点到的距离及打下各计数点时小车的瞬时速度。如图丙是根据这些实验数据绘出的图象。已知此次实验中钩码的总质量为，小车中砝码的总质量为，取重力加速度，则由图象可知小车的质量为_____结果保留两位有效数字。   在钩码总质量远小于小车质量的情况下，小李同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小。但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是          选填选项前的字母   滑轮的轴处有摩擦   小车释放时离打点计时器太近   长木板的右端垫起的高度过高   钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力 【答案】；；；  【解析】【分析】 小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高； 根据平均速度等于瞬时速度求解； 对整体，根据动能定理列式求出的表达式，结合图象的斜率求解； 根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析即可．明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习。 【解答】 小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，并且调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，故AC正确，BD错误。 故选AC。 相邻的两个计数点之间还有个打出的点没有画出，则，， 根据动能定理得：，则，根据图象可知，斜率，则，解得：； 多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，则可能长木板的右端垫起的高度过高，有一部分重力势能转化为动能，若滑轮的轴处有摩擦，则拉力做的功总是要比小车动能变化量大一些，小车释放时离打点计时器太近，拉力做的功和小车动能变化量相等，在钩码质量远小于小车质量的情况下，绳子的拉力等于钩码的重力，钩码做匀加速运动，不影响拉力做功，故C正确，ABD错误。 故选C。 故答案为：；；；。 12.在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如图甲所示，其中、为打点计时器打下的第、个点，，、、为点迹清晰时连续打出的计时点，测得、、到的距离分别为、、图中未画出设打点计时器的打点频率为，重物质量为，实验地点重力加速度为。一位学生想从纸带上验证打下点到打下点过程中，重物的机械能守恒． 实验中，如下哪些操作是必要的________． A.用秒表测量时间 B.重物的质量应尽可能大些 C.先接通电源后释放纸带 D.先释放纸带后接通电源 重物重力势能减少量________，动能增量________________________． 比较和发现，重物重力势能的减少量大于动能的增加量，造成这一误差的原因是_____________________________． 【答案】；；；实验过程中有阻力作用。  【解析】【分析】 正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚；根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点的瞬时速度，从而求出动能的增加量。 该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在。 【解答】 可以用打点计时器计算时间，不需要秒表，故A错误； B.重物的密度应尽可能大些，这样可以减小阻力引起的误差，故B正确； 打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C正确，D错误； 故选BC。 因为，则点为自由落体运动的初始位置，即，从点到点过程中，重力势能的减小量为： 根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：点的瞬时速度： 则动能增量为： 因为实验中有阻力作用，所以减小的重力势能大于增加的动能。 故答案为：；；；实验过程中有阻力作用。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13.如图所示，竖直面内有水平线与竖直线交于点，在水平线上，间距为。一质量为、电量为的带正电粒子，从处以大小为、方向与水平线夹角为的速度，进入电场强度大小为的匀强电场中，电场方向与竖直方向夹角为，粒子到达线上的点时，其动能为在处时动能的倍。当粒子到达点时，突然将电场改为电场强度大小为、方向与竖直方向的夹角也为的匀强电场，然后粒子能到达线上的点。电场方向均平行于、所在竖直面，图中分别仅画出一条电场线示意其方向。已知粒子从运动到的时间与从运动到的时间相同，不计粒子重力，已知量为、、、。求： 粒子从到运动过程中，电场力所做功。 匀强电场的电场强度大小、。 粒子到达点时的动能。 【答案】解：由题知：粒子在点动能为 ，粒子在点动能为：， 粒子从到运动过程，由动能定理得：电场力所做功：； 以为坐标原点，初速方向为轴正向， 建立直角坐标系，如图所示 设粒子从到运动过程，粒子加速度大小为， 历时，点坐标为 粒子做类平抛运动：，  由题知：粒子在点速度大小 ，，  粒子在点速度方向与竖直线夹角为。 解得：， 由几何关系得：， 解得：， 由牛顿第二定律得：， 解得： 设粒子从到运动过程中，加速度大小为，历时， 水平方向上有：，，， 解得：，； 分析知：粒子过点后，速度方向恰与电场方向垂直，再做类平抛运动，粒子到达点时动能： ，， 解得：．  【解析】对粒子应用动能定理可以求出电场力做的功。 粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出电场强度大小。 根据粒子运动过程，应用动能计算公式求出粒子到达点时的动能。 本题考查了带电粒子在电场中的运动，根据题意分析清楚粒子运动过程与运动性质是解题的前提与关键，应用动能定理、类平抛运动规律可以解题。 14.如图所示，将一可视为质点质量为的滑块放在点此时弹簧已被压缩，松开手在弹簧的作用下将其从静止弹出，通过一段水平面再沿着半径为的光滑圆形竖直轨道运动与分别为轨道的进口和出口，二者并不重合。此装置类似于过山车，滑块在水平面上所受的阻力为其自身重力的倍，长为，为中点，面与水平面的高度差为，点离点的水平距离为。不计空气阻力，重力加速度大小取。 若滑块恰好能越过点，试判断滑块能不能落到平面； 若滑块能从点平抛后落在点，则原来弹簧的弹性势能为多少； 要使滑块能够滑上圆轨道并且在圆轨道运动时不脱离轨道，求原来弹簧的弹性势能应满足什么条件？ 【答案】解：滑块恰好能越过圆形轨道的最高点，在最高点，根据牛顿第二定律可得： 解得： 设滑块在点的速度为，滑块从到，由动能定理可得： 解得 设滑块在段滑行的距离为，根据功能关系可得： 解得：，因此不能落到水平面上； 滑块从点做平抛运动，根据平抛运动的规律可得： 水平方向： 竖直方向： 解得： 从到，根据功能关系可得 解得：； 第一种情况：滑块恰好能越过圆形轨道的最高点，由可得 滑块在点速度的大小： 根据功能关系可得弹簧的弹性势能： 解得： 第二种情况：滑块刚好能运动到圆弧轨道上与圆心等高处， 根据功能关系可得：弹簧的弹性势能： 解得； 第三种情况：滑块恰好达到点，根据功能关系可得弹簧的弹性势能： 综合以上三种情况，所以弹簧弹性势能必须满足或。 答：若滑块恰好能越过点，滑块不能落到平面； 若滑块能从点平抛后落在点，则原来弹簧的弹性势能为为； 要使滑块能够滑上圆轨道并且在圆轨道运动时不脱离轨道，弹簧弹性势能必须满足或。  【解析】若滑块恰好能越过点，根据动能定理求解点的速度大小和在上滑的距离进行分析； 若滑块能从点平抛后落在点，根据平抛运动的规律结合功能关系求解原来弹簧的弹性势能； 要使滑块能够滑上圆轨道并且在圆轨道运动时不脱离轨道，一种情况是滑块恰好能越过圆形轨道的最高点，第二种情况是滑块刚好能运动到圆弧轨道上与圆心等高处，第三种情况是滑块恰好达到点，分别根据功能关系可得弹簧的弹性势能，由此确定弹簧弹性势能必须满足的条件。 本题考查动能定理在多过程问题中的运用，关键是对滑块的不同运动过程根据动能定理列式得到其各个位置的速度，同时要明确滑块经过竖直平面最高点的条件，理解“不脱离轨道”的含义，不能漏解。 15.年月日神舟十八号载人飞船成功发射，标志着中国载人航天技术已走在世界前列。有人对今后神舟系列飞船的发射构想：沿着地球的某条弦挖一通道，并铺设成光滑轨道，在通道的两个出口分别将一物体和飞船同时释放，利用两者碰撞弹性碰撞效应，将飞船发射出去，已知地表重力加速度，地球的半径为；物体做简谐运动的周期，为物体的质量，为简谐运动物体的回复力和其离开平衡位置的位移大小之比。 若神舟十八号飞船贴近地球表面做匀速圆周运动，则其运行的线速度大小； 如图甲，设想在地球上距地心处挖一条光滑通道，从点静止释放一个质量为的物体，求物体从运动到点的时间，以及物体通过通道中心的速度大小质量分布均匀的空腔对空腔内的物体的万有引力为零； 如图乙，若通道已经挖好，且，如果在处同时释放质量分别为和的物体和飞船，他们同时到达点并发生弹性碰撞，要使飞船飞出通道口时速度达到第一宇宙速度，和应该满足什么关系？ 【答案】在地表万有引力近似等于重力得： 解得： 飞船贴近地球表面做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得： 解得： 物体在距离球心处所受到的引力为： 又有： 联立可得： 以向右为正方向，相对通道中心点的位移为，则引力在沿通道方向的分力为： 可知物体所受合力即为，该力满足回复力的特征，则物体做简谐运动。 可得： 物体从运动到点的时间等于简谐运动的半个周期，则有： 从到点，由动能定理可得： 解得： 由的结论，可得，则有： 物体和飞船到达点速度大小均为，两者发生弹性碰撞，设碰撞后瞬间物体与飞船的速度大小分别为、，以物体的运动方向为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律得： 联立解得： 返回出口过程，根据动能定理得： 由的解答可知： 解得： 依题意要使飞船飞出通道口时速度达到第一宇宙速度，则有： 联立可得： 解得：。 答：若神州十八号飞船贴近地球表面做匀速圆周运动，则其运行的线速度大小为； 物体从运动到点的时间为，以及物体通过通道中心的速度大小为； 和应该满足设为关系为。  【解析】在地表万有引力近似等于重力，飞船贴近地球表面做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力。 推导物体在距离球心处所受到的引力和合力的表达式，证明物体做简谐运动，并得到值。物体从运动到点的时间等于简谐运动的半个周期。由动能定理求得物体通过通道中心的速度大小。 物体和飞船到达点速度大小均为，两者发生弹性碰撞，根据动量守恒定律与机械能守恒定律求得碰撞后的速度，返回出口过程，根据动能定理求得到达出口的速度，且到达出口的速度等于第一宇宙速度。 本题为万有引力定律、动量守恒定律和简谐运动的综合问题。题目难度较大，知道围绕中心天体做匀速圆周运动时，由万有引力起供向心力。物体碰撞的过程满足动量守恒定律。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $