精品解析：湖南省长沙市岳麓实验中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题

绝密★启用前 长沙市岳麓实验中学高三期中考试物理 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. 如图所示，在平直公路上行驶的箱式货车内，用轻绳AO、BO在O点悬挂质量为5kg的重物，轻绳AO、BO与车顶部夹角分别为30°、60°。在汽车加速行驶过程中，为保持重物悬挂在O点位置不动，重力加速度为g，箱式货车的最大加速度（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，A、B是粗糙水平面上的两点，O、P、A三点在同一竖直线上，且，在P点处固定一光滑的小钉子。一小物块通过原长也为L的弹性轻绳与悬点O连接。当小物块静止于A点时，小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至B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A点，则在小物块从B运动到A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. 光滑绝缘水平面上固定两个等量正点电荷，它们连线的中垂线上有，，三点，如图甲所示。一带正电粒子由点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过、两点，其运动过程的图像如图乙所示，其中图线在点位置时斜率最大，根据图线可以确定（ ） A. 中垂线上点电场强度最大 B. 中垂线上点电势最高 C. 电荷在点时的加速度为 D. 4. 建造一条能通向太空的电梯（如图甲所示），是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人类极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，密度是其，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的航天员，地面附近重力加速度g取，地球自转角速度，地球半径。下列说法正确的有（　　） A. 随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小 B. 航天员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度 C. 图中为地球静止卫星的轨道半径 D. 电梯舱停在距地面高度为6.6R的站点时，舱内质量60kg的航天员对水平地板的压力为零 5. 如图所示，A、B、C三处相互间的距离分别为AB=5cm，BC=3cm，CA=4cm．在A、B两处分别放置两点电荷，C处的电场强度方向平行于A、B的连线．已知放在A处的点电荷所带电荷量为＋q．关于放在B处的点电荷，下列说法中正确的是 A. 带正电荷，qB=q B. 带负电荷，qB=q C. 带正电荷，qB=q D. 带负电荷，qB=q 6. 如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（　　） A. 小球不可能做匀速圆周运动 B. 小球运动到最低点时，电势能一定最大 C. 小球运动到最低点时，球的线速度一定最大 D. 当小球运动到最高点时绳的张力一定最小 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 7. 如图所示，圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内，是圆心，竖直，水平。A点紧靠一足够长的平台，点位于A点正上方，如果从点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从点飞出，做平抛运动，落在平台上。下列说法正确的是（ ） A. 由经A，B，点到过程中机械能守恒 B. 只要点的高度合适，小球可以落在上任意一点 C. 在由运动到A和由运动到的过程中重力功率都越来越大 D. 如果距离为h，则小球经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为 8. 如图所示，质量为m的物块始终固定在倾角为θ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s，斜面对物块做功mgs B. 若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs C. 若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功mas D. 若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功m（g+a）s 9. 建造一条能通向太空的电梯（如图甲所示），是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，密度是其，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的航天员，地面附近重力加速度g取，地球自转角速度，地球半径。下列说法正确的有（　　） A. 随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小 B. 航天员在处的线速度等于第一宇宙速度 C. 图中为地球静止卫星的轨道半径 D. 电梯舱停在距地面高度为的站点时，舱内质量的航天员对水平地板的压力为零 10. 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 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共18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，为打点计时器，C为弹簧测力计，P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。 （1）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） （2）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_____。 （3）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1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，上端用图1图2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 （1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是______（填写实验步骤前的序号） （2）图2为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C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，根据图乙所给的数据可得： ①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为______J； ②打点计时器打下B点时重物的动能为______J。（结果均保留两位有效数字） （3）试指出造成上问中①②计算结果不等的原因是______。 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13. 汽车发动机的功率为 ，若其总质量为 ，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为，试求： （1）汽车所能达到的最大速度。 （2）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间。 （3）若汽车保持额定功率加速，当速度是 时，加速度是多少？ 14. 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： （1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点时对轨道压力； （2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。 15. 如图所示，两水平面（虚线）之间的距离为H，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A点将质量均为m，电荷量分别为q和-q （q>0）的带电小球M、N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N离开电场时的速度方向竖直向下； M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的2倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1） M与N在电场中沿水平方向的位移之比； （2） A点距电场上边界的高度； （3）该电场的电场强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 长沙市岳麓实验中学高三期中考试物理 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. 如图所示，在平直公路上行驶的箱式货车内，用轻绳AO、BO在O点悬挂质量为5kg的重物，轻绳AO、BO与车顶部夹角分别为30°、60°。在汽车加速行驶过程中，为保持重物悬挂在O点位置不动，重力加速度为g，箱式货车的最大加速度（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】对小球受力分析可得 联立解得 整理得 当FA=0时，a取得最大值 故选B。 2. 如图所示，A、B是粗糙水平面上的两点，O、P、A三点在同一竖直线上，且，在P点处固定一光滑的小钉子。一小物块通过原长也为L的弹性轻绳与悬点O连接。当小物块静止于A点时，小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至B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A点，则在小物块从B运动到A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】 【详解】BC．依题意，对小物块在B点受力分析如图所示 设PA间距为，绳与竖直方向的夹角为θ，地面对物块的支持力为FN，地面对物块的摩擦力为f，小物块从B运动到A的过程中，绳与竖直方向的夹角为θ减小，绳中张力 地面对物块的支持力 不变，故地面对物块的滑动摩擦力 不变，故B正确，C错误； A．小物块开始静止于A点时，则小物块从B运动到A的过程中，地面对小物块的摩擦力不变，小物块从B运动到A的过程中，绳的拉力的水平分量 逐渐减小到与滑动摩擦力相等时速度达到最大，之后再减小，绳的拉力小于滑动摩擦力，故物块由B运动到A点时过程中先加速后减速，动能先增加后减小，故A错误； D．在小物块从B运动到A的过程中，小物块要克服地面的摩擦力做功，所以小物块和弹性轻绳组成的系统机械能逐渐减小，故D错误。 故选B。 3. 光滑绝缘水平面上固定两个等量正点电荷，它们连线的中垂线上有，，三点，如图甲所示。一带正电粒子由点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过、两点，其运动过程的图像如图乙所示，其中图线在点位置时斜率最大，根据图线可以确定（ ） A. 中垂线上点电场强度最大 B. 中垂线上点电势最高 C. 电荷在点时的加速度为 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．图象的斜率等于加速度，点处为整条图线切线斜率最大的位置，说明物块在处加速度最大，根据牛顿第二定律有 可知为中垂线上电场强度最大的点，故A错误； B．中垂线上场强方向由指向，顺着电场线电势降低，所以点电势最高，故B错误；  C．由图乙中经过点切线的斜率可得点的加速度为，故C错误； D．由图可得，， 物块从到的过程，根据动能定理得 则得 同理可知 所以，故D正确。 故选D。 4. 建造一条能通向太空的电梯（如图甲所示），是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人类极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，密度是其，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的航天员，地面附近重力加速度g取，地球自转角速度，地球半径。下列说法正确的有（　　） A. 随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小 B. 航天员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度 C. 图中为地球静止卫星的轨道半径 D. 电梯舱停在距地面高度为6.6R的站点时，舱内质量60kg的航天员对水平地板的压力为零 【答案】C 【解析】 【详解】B．电梯舱内的航天员与地球一起同轴转动，当时电梯中的航天员受到万有引力和电梯的弹力 第一宇宙速度为只有万有引力提供向心力时，即上式中时匀速圆周运动的线速度，因此航天员在处的线速度小于第一宇宙速度，故B错误； CD．由公式 可知，随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小，当 时，r=r0，为静止卫星的轨道半径，此时电梯舱对航天员的弹力为零，此时只由万有引力提供向心力，带入题目中所给数据可得 即电梯舱对航天员的弹力为零时，电梯舱停在距地面高度为5.6R的站点；故C正确，D错误； A．当r>r0时，随着r继续增大，需求的向心力更大，有 知反向增大；所以随着r从小于r0到大于r0逐渐增大的过程中，航天员受到电梯舱的弹力先减小为零后反向增大，故A错误。 故选C。 【点睛】题图乙中图线的交点表示万有引力产生的加速度和地球自转产生的加速度相等，又静止卫星的角速度与地球自转角速度相同，因此交点的横坐标表示静止卫星所在的轨道半径。 5. 如图所示，A、B、C三处相互间的距离分别为AB=5cm，BC=3cm，CA=4cm．在A、B两处分别放置两点电荷，C处的电场强度方向平行于A、B的连线．已知放在A处的点电荷所带电荷量为＋q．关于放在B处的点电荷，下列说法中正确的是 A. 带正电荷，qB=q B. 带负电荷，qB=q C. 带正电荷，qB=q D. 带负电荷，qB=q 【答案】D 【解析】 【分析】对小球C受力分析，根据库仑定律，与矢量的合成法则，结合几何关系，及三角知识，即可求解． 【详解】根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球C所受库仑力的合力的方向平行于A，B的连线，可知，A，B的电荷异号，故B带负电． 对小球C受力分析，如下图所示： 因AB=5cm，BC=3cm，CA=4cm，因此AC⊥BC，那么两力的合成构成矩形 依据相似原理，则有： 而根据库仑定律，； 综上所得：，带负电． 故选D． 【点睛】考查库仑定律与矢量的合成法则，掌握几何关系，与三角形相似比的运用，注意小球C的合力方向可能向左，不影响解题的结果． 6. 如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（　　） A. 小球不可能做匀速圆周运动 B. 小球运动到最低点时，电势能一定最大 C. 小球运动到最低点时，球的线速度一定最大 D. 当小球运动到最高点时绳的张力一定最小 【答案】B 【解析】 【详解】A．重力竖直向下、电场力竖直向上，若使二者相等且保持绳子拉力大小不变，则有可能做匀速圆周运动，故A错误； CD．重力与电场力大小未知，小球速度最大位置不确定，由受力分析结合牛顿第二定律得知，绳子张力最小位置不确定，故CD错误； B．沿电场方向电势逐渐降低，结合小球带负电，故在电势最低处（最低点）电势能最大，故B正确。 故选B。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 7. 如图所示，圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内，是圆心，竖直，水平。A点紧靠一足够长的平台，点位于A点正上方，如果从点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从点飞出，做平抛运动，落在平台上。下列说法正确的是（ ） A. 由经A，B，点到过程中机械能守恒 B. 只要点的高度合适，小球可以落在上任意一点 C. 在由运动到A和由运动到的过程中重力功率都越来越大 D. 如果距离为h，则小球经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球由经A，B，点到的过程中，轨道对小球不做功，只有重力做功，机械能守恒，故A正确； B．小球恰好通过点时，有 解得小球通过点的最小速度 小球离开点后做平抛运动，由 可得 小球离开点做平抛运动的水平距离最小值为 所以小球只有落在平台上距点距离为的右侧位置上，故B错误； C．在由运动到A的过程中，速度增大，由知，重力功率增大 由运动到的过程中，由，知增大，则重力功率增大，故C正确； D．小球从运动到B的过程中，由机械能守恒得 在B点，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律得知，小球经过B点时对轨道的压力为，故D错误。 故选AC。 8. 如图所示，质量为m的物块始终固定在倾角为θ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s，斜面对物块做功mgs B. 若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs C. 若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功mas D. 若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功m（g+a）s 【答案】BC 【解析】 【详解】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mg，方向竖直向上，位移方向也向上，所以W=mgs，故B正确； C．物块和斜面一起向左以加速度a移动距离s，物块所受的合力做的功等于mas，物块受到重力和斜面对物块的力，重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于mas，又因为重力做功为零，所以斜面对物块做的功等于mas，故C正确； D．物块和斜面一起竖直向下以加速度a移动距离s，物块所受的合力做的功等于mas，物块受到重力和斜面对物块的力，重力做的功加上斜面对物块做的功之和等于mas，又因为重力做功为mgs，所以斜面对物块做的功等于mas-mgs，故D错误。 9. 建造一条能通向太空的电梯（如图甲所示），是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，密度是其，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径，图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的航天员，地面附近重力加速度g取，地球自转角速度，地球半径。下列说法正确的有（　　） A. 随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小 B. 航天员在处的线速度等于第一宇宙速度 C. 图中为地球静止卫星的轨道半径 D. 电梯舱停在距地面高度为的站点时，舱内质量的航天员对水平地板的压力为零 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．电梯舱内的航天员始终与地球一起同轴转动，当r =R时电梯中的航天员受到万有引力和电梯的弹力 第一宇宙速度只有万有引力提供向心力，即上式中FN=0时匀速圆周运动的线速度，即 因此航天员在r=R处的线速度小于第一宇宙速度；当r增大时，航天员受到电梯舱的弹力FN减小，当r继续增大，直到引力产生的加速度和向心加速度相等时，即引力完全提供向心力做匀速圆周运动时，图中即为r0所示半径，有 当r继续增大，航天员受到电梯舱的弹力FN将反向增大，此时满足 所以随着r从小于r0到大于r0逐渐增大的过程中，航天员受到电梯舱的弹力先减小为零后反向增大，故AB错误，C正确。 D．此时引力完全提供向心力做匀速圆周运动，FN为零，则 又根据地表加速度 解得 即距离地面高度 故D正确。 故选CD。 10. 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】 【详解】B．ac之间电势差与Ob两点间的电势差相等，即 解得坐标原点处的电势为，故B正确； A．电场沿着x轴方向电场分量 电场沿着y轴方向电场分量 故电场强度，故A正确； C．电子在a点具有的电势能 电子在b点具有的电势能 可得 故电子在点的电势能比在点的高7eV，故C正确； D．电势差 电子从点运动到点，电场力做功为，故D错误。 故选ABC。 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共18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，为打点计时器，C为弹簧测力计，P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。 （1）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） （2）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_____。 （3）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】（1） （2） （3）否 【解析】 【小问1详解】 由动能定理可得 变形得 则可知图象的斜率等于； 【小问2详解】 由图可知，图像的斜率为 解得 【小问3详解】 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。 12. 图1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，上端用图1图2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 （1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是______（填写实验步骤前的序号） （2）图2为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C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，根据图乙所给的数据可得： ①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为______J； ②打点计时器打下B点时重物的动能为______J。（结果均保留两位有效数字） （3）试指出造成上问中①②计算结果不等的原因是______。 【答案】 ①. AF##FA ②. 0.86 ③. 0.81 ④. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]实验中验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量重物和夹子的质量，故A不必要；重物下落的时间可以通过打点计时器打出的纸带得出，不需要秒表测出，故F不必要。 （2）①[2]从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量 ΔEp=mgh=0.5×9.8×0.1760J≈0.86J ②[3]B点的瞬时速度 打B点的动能 （3）[4]由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功。 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13. 汽车发动机的功率为 ，若其总质量为 ，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为，试求： （1）汽车所能达到的最大速度。 （2）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间。 （3）若汽车保持额定功率加速，当速度是 时，加速度是多少？ 【答案】（1）30m/s （2）15s （3）0.5m/s2 【解析】 【小问1详解】 当牵引力等于阻力时，速度最大，根据 可得最大速度 【小问2详解】 根据牛顿第二定律得 解得 则匀加速运动的末速度 匀加速运动的时间 【小问3详解】 当速度为时，牵引力 则加速度 14. 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： （1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点时对轨道压力； （2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。 【答案】（1），方向竖直向下 （2）0.125 （3） 【解析】 【详解】（1）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 （2）对到到的过程： 解得 （3）到到的过程： 到由平抛运动可得：， 解得弹性势能 15. 如图所示，两水平面（虚线）之间的距离为H，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A点将质量均为m，电荷量分别为q和-q （q>0）的带电小球M、N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N离开电场时的速度方向竖直向下； M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的2倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1） M与N在电场中沿水平方向的位移之比； （2） A点距电场上边界的高度； （3）该电场的电场强度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设小球M、N在A点水平射出时的初速度大小为，则它们进入电场时的水平速度仍然为。M、N在电场中运动的时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2.由题给条件和运动学公式得 解得 （2）M的运动轨迹如图所示。将M进出电场的瞬时速度、分解，设轨迹与水平方向 夹角为，则有 由（1）可知 由此可得 设A距电场上边界的高度为，小球在竖直方向做自由落体运动，可得 解得 （3）如图，设电场强度的大小为E，小球M进入电场 后做直线运动，则 设M、N离开电场时的动能分别为Ek1、Ek2，则 由已知条件得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $