精品解析：河北邢台市邢襄联盟2025-2026学年高一下学期阶段检测物理试题

高一物理测评 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4、本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。 一、单项选择题：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. 物体做下列运动的过程中，加速度会发生改变的是（ ） A. 平抛运动 B. 匀速圆周运动 C. 匀减速直线运动 D. 自由落体运动 2. 如图所示，物块放置在倾角为θ的固定斜面上，水平向左、大小为F的恒力作用在物块上，物块由静止开始沿斜面向上运动。在物块沿斜面向上运动了距离x的过程中，恒力对物块做的功为（ ） A. 0 B. Fx C. Fxcosθ D. Fxsinθ 3. 北京时间2026年5月25日2时45分，神舟二十三号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口。神舟二十三号载人飞船（以下简称飞船）的变轨过程简化图如图所示。飞船先进入椭圆轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ的远地点Q变轨后，成功与在轨道Ⅱ上绕地球做匀速圆周运动的空间站对接。下列说法正确的是（ ） A. 飞船的发射速度大于第二宇宙速度 B. 飞船与空间站对接后的运行速度大于第一宇宙速度 C. 飞船在加速升空过程中惯性逐渐增大 D. 飞船在远地点Q加速才能进入轨道Ⅱ 4. 栽种在道路两旁的梧桐果实成熟后果球开裂，果毛从约5m高的树枝上由静止开始飘落，由于果毛细小且绒毛多，果毛经历约2.5s落至地面。对于果毛从开始飘落到落至地面的过程，下列说法正确的是（ ） A. 果毛的机械能不守恒 B. 果毛始终处于完全失重状态 C. 重力对果毛做的功大于果毛减少的重力势能 D. 果毛减少的重力势能小于其增加的动能 5. 2026年5月17日，在2026世界超级摩托车锦标赛（WSBK）捷克站WorldSSP组别第二回合正赛中，某车手驾驶中国某品牌摩托车夺得本赛季第五冠。在某次安全性能测试时，摩托车在水平地面上沿半径为r的圆弧轨道做匀速圆周运动。为了避免侧翻，车手除了控制速度外，还要将车身倾斜一个适当角度（设转弯过程中车身与水平地面间的夹角为θ），使车轮受到地面的径向静摩擦力与地面对车支持力的合力沿车身（过重心），如图所示。重力加速度大小为g，则摩托车做匀速圆周运动的线速度大小为（ ） A. B. C. D. 6. 我国某科研团队成功完成国际首次气动推力矢量高亚音速中大型无人机试飞。如图所示，某质量为m的无人机0时刻由悬停开始沿水平方向匀加速启动，空气对无人机的作用力F的方向与水平方向的夹角始终为θ，t时刻无人机的速度大小为v，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. t时刻重力对无人机做功的瞬时功率为mgv B. t时刻作用力F对无人机做功的瞬时功率为 C. t时刻无人机受到的合力做功的瞬时功率为mgvtanθ D. 0~t内无人机受到的合力做功的平均功率为 7. 如图所示，质量为3.6 kg的物块A静止在粗糙水平台面上，一根不可伸长的轻质细线一端固定在物块A上，另一端穿过水平固定的光滑细直管后与质量为0.1 kg的物块B相连，管口O到物块A之间的细线始终水平。已知物块A与平台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，不计空气阻力。现使物块B在竖直平面内绕管口O做半径为0.5 m的完整圆周运动且物块A始终静止，则物块B经过最低点D的速度大小可能为（ ） A. 3 m/s B. 4 m/s C. 6 m/s D. 8 m/s 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 2026年5月1日上午，2026·中国桃城第四届“翱翔中国”全国低空无人飞行大奖赛在衡水桃城机场拉开帷幕。某架无人机在空中飞行时，无人机沿水平方向运动的位移—时间图像如图甲所示，沿竖直方向运动的速度—时间图像如图乙所示，竖直向上为的正方向。下列说法正确的是（ ） A. 0~3 s内无人机做曲线运动 B. 2 s时无人机处于失重状态 C. 3 s时无人机的速度大小为5 m/s D. 3 s时无人机的速度大小为7 m/s 9. 2026年5月19日，中欧联合研制的“微笑”卫星成功发射升空，将实现人类首次对地球磁层的软X射线整体成像。已知“微笑”卫星预定绕地球运行的轨道为大椭圆轨道，其近地点到地心距离、远地点到地心距离与地球同步卫星轨道半径的比值分别为a、b，地球同步卫星的周期为T。对于在预定轨道运行的“微笑”卫星，下列说法正确的是（　　） A. “微笑”卫星经过近地点的速度小于经过远地点的速度 B. “微笑”卫星经过近地点的加速度与经过远地点的加速度的比值为 C. “微笑”卫星的周期为 D. “微笑”卫星的周期为 10. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定着平行于斜面、劲度系数 的轻质弹簧，弹簧上端与质量为2 kg的物块相连，物块通过跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻质细绳与质量为3 kg的小球相连，斜面上方的细绳平行于斜面。初始时用外力托着小球使物块与小球（均可视为质点）均静止，小球距地面的高度为0.6 m，细绳伸直且无弹力。某时刻撤去外力，物块与小球开始运动，运动过程中物块未撞上滑轮。已知弹簧的弹性势能、劲度系数k与形变量x满足关系式，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ） A. 小球离地面高度为0.5 m时物块和小球构成的系统机械能最大 B. 小球离地面高度为0.4 m时小球的动能最大 C. 小球运动过程中的最大速度为 D. 小球落至地面时速度恰好为0 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置来探究滑块做匀速圆周运动时向心力大小与角速度大小的关系。磁性滑块（形状为小正方体，可视为质点）放置在转台上，长为L的绝缘细线一端连接磁性滑块内侧，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，细线与转台平行，力传感器显示细线上的拉力大小F。磁性滑块静止时，力传感器示数为零。转台左侧固定的磁传感器能实时记录附近磁场的强弱，磁体越靠近磁传感器，磁传感器记录下的磁感应强度越大。 （1）当转台绕竖直轴匀速转动时，磁传感器记录到从第1次出现最强磁信号到第21次出现最强磁信号的时间间隔为t，则滑块做匀速圆周运动的角速度大小为____________（用π、t表示）。 （2）为探究滑块做匀速圆周运动时向心力大小与角速度大小的关系，多次实验改变转台转速时需控制绝缘细线的长度和滑块的____________不变。这里用到的实验方法是____________（填“理想实验法”“控制变量法”“等效替代法”）。 （3）测得多组实验数据后，绘制出细线上的拉力大小F随滑块角速度大小的二次方变化的图像如图乙所示，造成该图像不过坐标原点的原因可能是____________。 12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证滑块（含遮光条）与钩码构成的系统机械能守恒。实验时调节气垫导轨水平，装有遮光条的滑块通过绕过定滑轮的细线与钩码相连，调节细线与导轨表面平行。已知滑块（含遮光条）的质量与每个钩码的质量均为m，重力加速度大小为g。 （1）用刻度尺测遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度________cm。 （2）细线下端悬挂n个钩码时，将滑块由静止释放，释放滑块时遮光条到光电门中心的距离为x，遮光条通过光电门时的遮光时间为t。从释放滑块到遮光条通过光电门的过程中，滑块（含遮光条）和钩码构成的系统增加的动能________，减小的重力势能 ____________，若在误差允许范围内，则说明系统机械能守恒。（均用题目给定的物理量符号表示） （3）仅改变细线下端悬挂钩码的个数n，滑块始终从同一位置由静止释放，测得多组n和t。若系统的机械能守恒，则绘制出的以为纵轴、____________（填“n”“”或“”）为横轴的图像为倾斜直线。 13. 某钓鱼爱好者在钓场中钓鱼前，站在与水面平齐的水平岸边打窝，质量 的块状窝料（视为质点）装在长 的刚性打窝杆的末端a处，钓鱼爱好者甩动打窝杆使杆绕O点在竖直面内匀速转动，如图所示，打窝杆转至竖直时窝料离开打窝杆水平飞出，恰好落在离O点水平距离 的水面上，O点离水面的高度 。取重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）窝料离开打窝杆时的动能； （2）窝料离开打窝杆前的角速度大小ω和向心加速度大小。 14. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。如图所示，某新能源汽车在封闭路段测试，当质量为m的汽车以额定功率沿倾角为θ、足够长的斜坡向上做匀速直线运动时，汽车的速度大小为v。已知重力加速度大小为g，，汽车在斜坡上运动时受到斜坡和空气的总阻力大小始终为 。重新测试时，汽车从该斜坡上某点由静止开始以大小为 、方向沿斜坡向下的加速度向下做匀加速直线运动，汽车达到额定功率后维持功率不变继续运动。汽车始终在斜坡上运动。求： （1）汽车的额定功率P； （2）汽车沿斜坡向下运动的最大速度； （3）汽车沿斜坡向下做匀加速直线运动的时间t。 15. 如图所示，可绕O点自由转动、长 的轻杆左端固定一小球，通过细线将小球拉起使轻杆水平，质量均为 的物块a、b通过竖直轻弹簧相连，用跨过定滑轮P的轻绳连接物块b与小球。开始时，小球和物块a、b均处于静止状态，轻绳恰好伸直但无张力，定滑轮P到小球间的轻绳水平。已知小球的质量为2.4 m，O、P间的距离为 ，取重力加速度大小，忽略空气阻力及一切摩擦。某时刻剪断小球上方的细线，小球运动至O点正下方时，物块a恰好离开水平地面。弹簧始终在弹性限度内。 （1）求弹簧的劲度系数k； （2）求小球运动至O点正下方时的速度大小v； （3）已知剪断细线后小球运动至A点（图中未画出）时，小球与物块b第一次速度大小相等且均为，求此时轻杆上的弹力大小F（用表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理测评 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4、本试卷主要考试内容：人教版必修第二册。 一、单项选择题：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. 物体做下列运动的过程中，加速度会发生改变的是（ ） A. 平抛运动 B. 匀速圆周运动 C. 匀减速直线运动 D. 自由落体运动 【答案】B 【解析】 【详解】加速度为矢量，大小或方向任一发生变化，加速度即发生变化。 A．平抛运动仅受重力作用，加速度为重力加速度，大小、方向均恒定，故A错误； B．匀速圆周运动的向心加速度大小为，大小不变，但方向始终指向圆心，随运动过程时刻变化，因此加速度发生改变，故B正确； C．匀减速直线运动属于匀变速运动，加速度大小、方向均恒定，故C错误； D．自由落体运动仅受重力作用，加速度为重力加速度，大小、方向均恒定，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，物块放置在倾角为θ的固定斜面上，水平向左、大小为F的恒力作用在物块上，物块由静止开始沿斜面向上运动。在物块沿斜面向上运动了距离x的过程中，恒力对物块做的功为（ ） A. 0 B. Fx C. Fxcosθ D. Fxsinθ 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，大小为F的恒力，方向与位移方向之间的夹角为θ，位移大小为x。 根据恒力做功公式可得。故C正确，  ABD错误。 故选C。 3. 北京时间2026年5月25日2时45分，神舟二十三号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口。神舟二十三号载人飞船（以下简称飞船）的变轨过程简化图如图所示。飞船先进入椭圆轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ的远地点Q变轨后，成功与在轨道Ⅱ上绕地球做匀速圆周运动的空间站对接。下列说法正确的是（ ） A. 飞船的发射速度大于第二宇宙速度 B. 飞船与空间站对接后的运行速度大于第一宇宙速度 C. 飞船在加速升空过程中惯性逐渐增大 D. 飞船在远地点Q加速才能进入轨道Ⅱ 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞船发射后依然绕地球运转，并未挣脱地球引力的束缚飞往太阳系的其他行星，因此飞船的发射速度必须介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间，不可能大于第二宇宙速度，故A错误； B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是所有人造地球卫星做匀速圆周运动的最大环绕速度。飞船与空间站对接后在轨道Ⅱ上运行，其轨道半径大于地球半径，因此其运行速度必定小于第一宇宙速度，故B错误； C．质量是物体惯性大小的唯一量度，与物体的运动状态无关。飞船在加速升空过程中，由于不断消耗燃料，飞船的总质量逐渐减小，因此其惯性逐渐减小，故C错误； D．飞船在沿椭圆轨道Ⅰ运行至远地点Q时，万有引力大于所需的向心力，有做向心运动返回近地点的趋势。为了进入轨道半径更大的圆轨道Ⅱ，飞船必须在Q点启动发动机点火加速，使其速度增大，从而使得所需的向心力增大并等于此处的万有引力，做离心运动进入轨道Ⅱ，故D正确。 故选D。 4. 栽种在道路两旁的梧桐果实成熟后果球开裂，果毛从约5m高的树枝上由静止开始飘落，由于果毛细小且绒毛多，果毛经历约2.5s落至地面。对于果毛从开始飘落到落至地面的过程，下列说法正确的是（ ） A. 果毛的机械能不守恒 B. 果毛始终处于完全失重状态 C. 重力对果毛做的功大于果毛减少的重力势能 D. 果毛减少的重力势能小于其增加的动能 【答案】A 【解析】 【详解】首先计算果毛自由下落的时间：由得 ，远小于实际下落时间2.5s，说明果毛下落过程受显著空气阻力作用。 A．机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，本题中空气阻力对果毛做负功，机械能不断减少，因此机械能不守恒，故A正确； B．完全失重的条件是物体加速度大小等于、方向竖直向下，由于空气阻力存在，果毛下落加速度 ，因此不处于完全失重状态，故B错误； C．根据重力做功与重力势能变化的关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即，二者大小相等，故C错误； D．根据能量守恒，果毛下落过程中减少的重力势能，一部分转化为动能，另一部分克服空气阻力转化为内能，即，因此减少的重力势能大于增加的动能，故D错误。 故选A。 5. 2026年5月17日，在2026世界超级摩托车锦标赛（WSBK）捷克站WorldSSP组别第二回合正赛中，某车手驾驶中国某品牌摩托车夺得本赛季第五冠。在某次安全性能测试时，摩托车在水平地面上沿半径为r的圆弧轨道做匀速圆周运动。为了避免侧翻，车手除了控制速度外，还要将车身倾斜一个适当角度（设转弯过程中车身与水平地面间的夹角为θ），使车轮受到地面的径向静摩擦力与地面对车支持力的合力沿车身（过重心），如图所示。重力加速度大小为g，则摩托车做匀速圆周运动的线速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对摩托车和人整体进行受力分析可知，其受竖直向上的地面的支持力、竖直向下的重力和指向圆心的静摩擦力的作用，由于地面对车和人的弹力与摩擦力的合力过人与车的重心，则有 解得 则由静摩擦力提供向心力有 解得摩托车做匀速圆周运动的线速度大小为 故选B。 6. 我国某科研团队成功完成国际首次气动推力矢量高亚音速中大型无人机试飞。如图所示，某质量为m的无人机0时刻由悬停开始沿水平方向匀加速启动，空气对无人机的作用力F的方向与水平方向的夹角始终为θ，t时刻无人机的速度大小为v，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. t时刻重力对无人机做功的瞬时功率为mgv B. t时刻作用力F对无人机做功的瞬时功率为 C. t时刻无人机受到的合力做功的瞬时功率为mgvtanθ D. 0~t内无人机受到的合力做功的平均功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．t时刻无人机的速度方向与重力方向垂直，根据PG=mgvy可知，重力对无人机做功的瞬时功率为零，A错误； B．由受力图可知 ，则t时刻作用力F对无人机做功的瞬时功率为，B错误； C．由受力图可知，则t时刻无人机受到的合力做功的瞬时功率为，C错误； D．0~t内无人机受到的合力做功的平均功率为，D正确。 故选D。 7. 如图所示，质量为3.6 kg的物块A静止在粗糙水平台面上，一根不可伸长的轻质细线一端固定在物块A上，另一端穿过水平固定的光滑细直管后与质量为0.1 kg的物块B相连，管口O到物块A之间的细线始终水平。已知物块A与平台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，不计空气阻力。现使物块B在竖直平面内绕管口O做半径为0.5 m的完整圆周运动且物块A始终静止，则物块B经过最低点D的速度大小可能为（ ） A. 3 m/s B. 4 m/s C. 6 m/s D. 8 m/s 【答案】C 【解析】 【详解】要使物块B在竖直平面内做完整的圆周运动，物块B经过最高点的速度大小至少为v1。 当物块B经过最高点的速度大小为v1时，细线刚好没有拉力，根据牛顿第二定律得 在此情况下，设物块B经过最低点D的速度大小为v2，根据机械能守恒得 联立解得 已知物块A与平台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 要使物块A始终静止，物块B经过最低点时，细线拉力最大为 设物块B经过最低点速度大小为vm时，细线拉力最大。 根据牛顿第二定律得 联立解得 则物块B经过最低点D的速度大小满足。故C正确，ABD错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 2026年5月1日上午，2026·中国桃城第四届“翱翔中国”全国低空无人飞行大奖赛在衡水桃城机场拉开帷幕。某架无人机在空中飞行时，无人机沿水平方向运动的位移—时间图像如图甲所示，沿竖直方向运动的速度—时间图像如图乙所示，竖直向上为的正方向。下列说法正确的是（ ） A. 0~3 s内无人机做曲线运动 B. 2 s时无人机处于失重状态 C. 3 s时无人机的速度大小为5 m/s D. 3 s时无人机的速度大小为7 m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．0~3s内，由图甲可知，水平方向做匀速直线运动，由图乙可知，竖直方向做匀加速直线运动，则0~3s内无人机做曲线运动，故A正确； B．无人机在时的加速度方向竖直向上，处于超重状态，故B错误； CD．无人机水平方向时速度大小为 竖直方向时速度大小为 则时无人机的速度大小为，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 2026年5月19日，中欧联合研制的“微笑”卫星成功发射升空，将实现人类首次对地球磁层的软X射线整体成像。已知“微笑”卫星预定绕地球运行的轨道为大椭圆轨道，其近地点到地心距离、远地点到地心距离与地球同步卫星轨道半径的比值分别为a、b，地球同步卫星的周期为T。对于在预定轨道运行的“微笑”卫星，下列说法正确的是（　　） A. “微笑”卫星经过近地点的速度小于经过远地点的速度 B. “微笑”卫星经过近地点的加速度与经过远地点的加速度的比值为 C. “微笑”卫星的周期为 D. “微笑”卫星的周期为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，“微笑”卫星经过近地点的速度大于经过远地点的速度，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 解得卫星运行过程中加速度的表达式为 设地球同步卫星的轨道半径为，则“微笑”卫星近地点到地心的距离为，远地点到地心的距离为，所以“微笑”卫星经过近地点的加速度与经过远地点的加速度的比值为，故B正确； CD．设“微笑”卫星运行的周期为，则根据开普勒第三定律有 解得，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定着平行于斜面、劲度系数 的轻质弹簧，弹簧上端与质量为2 kg的物块相连，物块通过跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻质细绳与质量为3 kg的小球相连，斜面上方的细绳平行于斜面。初始时用外力托着小球使物块与小球（均可视为质点）均静止，小球距地面的高度为0.6 m，细绳伸直且无弹力。某时刻撤去外力，物块与小球开始运动，运动过程中物块未撞上滑轮。已知弹簧的弹性势能、劲度系数k与形变量x满足关系式，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ） A. 小球离地面高度为0.5 m时物块和小球构成的系统机械能最大 B. 小球离地面高度为0.4 m时小球的动能最大 C. 小球运动过程中的最大速度为 D. 小球落至地面时速度恰好为0 【答案】AD 【解析】 【详解】初始时绳无弹力，物块静止，设弹簧的压缩量为，根据平衡条件 可得 A．物块与小球构成的系统，机械能变化等于弹簧弹力做功 弹簧原长前，弹力沿斜面向上，物块向上运动，弹力做正功，系统机械能增加； 弹簧原长后，弹簧被拉长，弹力沿斜面向下，弹力做负功，系统机械能减少。 因此弹簧原长时系统机械能最大，此时物块上移 ，小球下降 小球高度为 ，故A正确； B．动能最大时加速度为0（合力为0），设此时弹簧伸长量为，整体平衡 解得 物块总上移量为 ，小球下降 小球高度为 ，故B错误； C．最大速度出现在平衡位置，对物块、小球、弹簧组成的整体机械能守恒  代入数值计算得 ，故C错误； D．小球落地时，总下降高度 ，弹簧最终伸长量 设小球落地时速度为，根据机械能守恒  代入数值得，故D正确。 故选AD 。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置来探究滑块做匀速圆周运动时向心力大小与角速度大小的关系。磁性滑块（形状为小正方体，可视为质点）放置在转台上，长为L的绝缘细线一端连接磁性滑块内侧，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，细线与转台平行，力传感器显示细线上的拉力大小F。磁性滑块静止时，力传感器示数为零。转台左侧固定的磁传感器能实时记录附近磁场的强弱，磁体越靠近磁传感器，磁传感器记录下的磁感应强度越大。 （1）当转台绕竖直轴匀速转动时，磁传感器记录到从第1次出现最强磁信号到第21次出现最强磁信号的时间间隔为t，则滑块做匀速圆周运动的角速度大小为____________（用π、t表示）。 （2）为探究滑块做匀速圆周运动时向心力大小与角速度大小的关系，多次实验改变转台转速时需控制绝缘细线的长度和滑块的____________不变。这里用到的实验方法是____________（填“理想实验法”“控制变量法”“等效替代法”）。 （3）测得多组实验数据后，绘制出细线上的拉力大小F随滑块角速度大小的二次方变化的图像如图乙所示，造成该图像不过坐标原点的原因可能是____________。 【答案】（1） （2） ①. 质量 ②. 控制变量法 （3）滑块与转台间存在摩擦力 【解析】 【小问1详解】 当转台绕竖直轴匀速转动时，滑块每次靠近磁传感器都会产生一次最强磁信号。从第1次出现最强信号到第21次出现最强信号，滑块共完整转过20圈。 因此，滑块做匀速圆周运动的周期为 根据角速度与周期的关系，可得角速度大小为 【小问2详解】 [1]根据向心力公式 ，向心力大小与物体的质量、转动半径以及角速度均有关。本实验目的是探究向心力大小与角速度大小的关系，因此必须保持其他可能影响结果的物理量不变，即需控制绝缘细线的长度和滑块的质量不变。 [2]研究多个变量的关系时，控制其余变量不变，只改变其中一个变量来观察其对结果影响的方法，称为控制变量法。 【小问3详解】 观察图乙的图像可知，当转台具有一定的角速度时，力传感器显示的拉力依然为零。这说明在转速较慢时，细线尚未对滑块产生拉力，滑块做圆周运动所需的向心力完全由滑块与转台之间的静摩擦力提供。只有当角速度增大到所需的向心力超过最大静摩擦力时，细线才开始产生拉力。因此，由于滑块与转台间存在摩擦力，导致该图线不过坐标原点而在横轴上存在正截距。 12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证滑块（含遮光条）与钩码构成的系统机械能守恒。实验时调节气垫导轨水平，装有遮光条的滑块通过绕过定滑轮的细线与钩码相连，调节细线与导轨表面平行。已知滑块（含遮光条）的质量与每个钩码的质量均为m，重力加速度大小为g。 （1）用刻度尺测遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度________cm。 （2）细线下端悬挂n个钩码时，将滑块由静止释放，释放滑块时遮光条到光电门中心的距离为x，遮光条通过光电门时的遮光时间为t。从释放滑块到遮光条通过光电门的过程中，滑块（含遮光条）和钩码构成的系统增加的动能________，减小的重力势能 ____________，若在误差允许范围内，则说明系统机械能守恒。（均用题目给定的物理量符号表示） （3）仅改变细线下端悬挂钩码的个数n，滑块始终从同一位置由静止释放，测得多组n和t。若系统的机械能守恒，则绘制出的以为纵轴、____________（填“n”“”或“”）为横轴的图像为倾斜直线。 【答案】（1）0.29##0.27##0.28##0.30##0.31 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 刻度尺的分度值为1mm，读数时需估读到0.1mm。由图乙可知，遮光条的左侧与0刻度线对齐，右侧在3mm附近，读数为2.9mm，即d=0.29cm。（读数0.27cm~0.31cm均可） 【小问2详解】 [1]滑块经过光电门时的瞬时速度可用极短时间内的平均速度代替，即 系统由滑块（含遮光条，质量为）和个钩码（总质量为 ）组成，系统总质量为 从释放滑块到遮光条通过光电门的过程中，系统增加的动能为 [2]该过程中，只有悬挂的钩码下降了高度，因此系统减小的重力势能为 【小问3详解】 若系统的机械能守恒，则有 即 化简可得 可知和成一次函数关系，因此横轴应取。 13. 某钓鱼爱好者在钓场中钓鱼前，站在与水面平齐的水平岸边打窝，质量 的块状窝料（视为质点）装在长 的刚性打窝杆的末端a处，钓鱼爱好者甩动打窝杆使杆绕O点在竖直面内匀速转动，如图所示，打窝杆转至竖直时窝料离开打窝杆水平飞出，恰好落在离O点水平距离 的水面上，O点离水面的高度 。取重力加速度大小，不计空气阻力。求： （1）窝料离开打窝杆时的动能； （2）窝料离开打窝杆前的角速度大小ω和向心加速度大小。 【答案】（1） （2） ， 【解析】 【小问1详解】 窝料在空中做平抛运动，竖直方向上有 水平方向上有 窝料离开打窝杆时的动能 解得 ， 【小问2详解】 窝料离开打窝杆前，角速度大小 解得 向心加速度大小 解得 14. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。如图所示，某新能源汽车在封闭路段测试，当质量为m的汽车以额定功率沿倾角为θ、足够长的斜坡向上做匀速直线运动时，汽车的速度大小为v。已知重力加速度大小为g，，汽车在斜坡上运动时受到斜坡和空气的总阻力大小始终为 。重新测试时，汽车从该斜坡上某点由静止开始以大小为 、方向沿斜坡向下的加速度向下做匀加速直线运动，汽车达到额定功率后维持功率不变继续运动。汽车始终在斜坡上运动。求： （1）汽车的额定功率P； （2）汽车沿斜坡向下运动的最大速度； （3）汽车沿斜坡向下做匀加速直线运动的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设汽车沿斜坡向上做匀速直线运动时，牵引力为，根据平衡关系 汽车的额定功率 解得 【小问2详解】 汽车沿斜坡向下运动达到最大速度时，牵引力为，加速度为0，根据平衡关系 此时有 解得 【小问3详解】 汽车沿斜坡向下做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律 汽车恰好达到额定功率时，匀加速运动结束，设此时车的速度为，根据功率速度关系 根据匀变速运动的速度时间关系 解得 【点睛】 15. 如图所示，可绕O点自由转动、长 的轻杆左端固定一小球，通过细线将小球拉起使轻杆水平，质量均为 的物块a、b通过竖直轻弹簧相连，用跨过定滑轮P的轻绳连接物块b与小球。开始时，小球和物块a、b均处于静止状态，轻绳恰好伸直但无张力，定滑轮P到小球间的轻绳水平。已知小球的质量为2.4 m，O、P间的距离为 ，取重力加速度大小，忽略空气阻力及一切摩擦。某时刻剪断小球上方的细线，小球运动至O点正下方时，物块a恰好离开水平地面。弹簧始终在弹性限度内。 （1）求弹簧的劲度系数k； （2）求小球运动至O点正下方时的速度大小v； （3）已知剪断细线后小球运动至A点（图中未画出）时，小球与物块b第一次速度大小相等且均为，求此时轻杆上的弹力大小F（用表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 剪断细线前有 如图所示，小球运动至O点正下方的B点时物块a恰好离开地面，则有 由几何关系有 其中 解得 ， 。 【小问2详解】 设小球运动至O点正下方的B点时连接小球的轻绳与水平方向的夹角为，如图所示，则物块b的速度大小 由几何关系有 弹簧初、末状态的形变量大小相等，对物块b和小球构成的系统有 解得 。 【小问3详解】 剪断细线后，小球绕O点做圆周运动，物块b的速度始终沿轻绳方向，因此小球与物块b第一次速度大小相等时，轻绳与轻杆垂直，如图所示， 设此时轻杆与水平方向的夹角为 ，则有 对小球受力分析，沿杆方向有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $