精品解析：广西柳州高级中学2023-2024学年高一下学期暑期阶段检测(四)物理试卷

2023～2024学年度下学期2023级（高一）假期自主测验（四） 物理 试题 （试卷满分：100分 考试时间：75分钟） 一、选择题：本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，每小题4分；第7～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，一滑雪运动员从山坡上的A点由静止开始滑到山坡底的B点，该运动员和雪橇的总质量为m，滑到B点的速度大小为v，A、B两点的高度差为h，重力加速度为g，在此过程中．该阻力对运动员和雪橇做的功为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，小桐和小旭在可视为光滑的水平地面上玩弹珠游戏。小桐瞬间将弹珠甲对着小旭脚边的静止弹珠乙弹出，甲以的速度与乙发生了弹性正碰，已知弹珠可以视为光滑，则（　　） A. 若碰后甲乙同向运动，则甲的质量一定大于乙的质量 B. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能为 C. 碰后乙的速率可能为 D. 若碰后甲反弹，则甲的速率不可能大于乙的速率 3. 如图甲所示，质量的物体静止在水平地面上，时刻对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。下列说法正确的是（　　） A. 时物体的速度最大 B. 时物体的动能为40.5J C. 0~4s内物体的平均速度大小为2.25m/s D. 0~4s内物体所受摩擦力的冲量大小为 4. 如图，两个固定的等量正点电荷，其连线的中点为O，a和b两点关于O点对称，以O为坐标原点、Ob为x轴的正方向。若带正电的试探电荷从a点由静止出发，沿直线aOb运动到b点，下列各图关于x轴上各点电场强度E、电势φ和该试探电荷速度v、电势能Ep的描述正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，长方形ABCD所在平面有匀强电场，E、F分别为AB边、CD边中点，已知AB边长为8cm、BC边长为4cm。将电子从C点移动到D点，电场力做功为20eV；将电子从E点移动到F点，电场力做功为-10eV，不计所有粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 长方形ABCD的四个顶点中，D点的电势最高 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 沿AC连线方向，电势降低最快 D. 从D点沿DC方向发射动能为4eV的电子，在以后的运动过程中该电子最小动能为2eV 6. 示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管，其原理图如下，XX′为水平偏转电极，YY′为竖直偏转电极。（已知T很小），以下说法正确的是（　　） A. XX′加图3波形电压、YY′不加信号电压，屏上出现一个亮点 B. XX′加图2波形电压、YY′加图1波形电压，屏上将出现两条竖直亮线 C. XX′加图4波形电压，YY′如图2波形电压，屏上将出现一条竖直亮线 D. XX′加图4波形电压，YY′加图1波形电压，屏上将出现图1所示图线 7. 一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ） A. nvSΔt B. nvΔt C. D. 8. 某载人飞船发射过程可以简化为如图所示，轨道1是椭圆轨道，变轨后到圆轨道2，A点和C点分别是轨道1的远日点和近日点，B点是轨道2上与A、C共线的点，A点距地心的距离为2r，C点距地心的距离为r，则（ ） A. 飞船在轨道1上过C点的速度大于轨道2过A点的速度 B. 若轨道2的速度为v，则轨道1在A点的加速度为 C. 在轨道1上运行的周期与轨道2上运行周期的之比为 D. 在轨道1上由C点运动到A点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大 9. 在光滑的绝缘水平面上，有一个边长为L的正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个电荷量为q的正电荷，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为 ab、ac、bc的中点， F点为E点关于电荷c的对称点（选择无穷远处为零电势），下列说法中正确的是（　　） A. D点的电场强度为零 B. E、F两点的电场强度等大反向 C. c点电荷受到a、b点电荷的库仑力 D. G、H两点的电场强度相同 10. 如图所示，质量为的光滑半圆形凹槽，槽口水平，半径为，大小为，置于足够长的光滑水平面上，凹槽左侧紧靠一固定挡板。现让一质量为的小球自左端槽口的正上方处自由释放，经点进入槽内，重力加速度为，则（　　） A. 小球第一次从点飞出时速度大小为 B. 小球从点离开凹槽将从点再次落入凹槽 C. 小球第一次离开凹槽到再次落回凹槽过程中，凹槽运动的距离为 D. 小球在第一次通过凹槽最低点的过程中，小球与槽在水平方向动量守恒 二、实验题（本大题有2小题，共16分。） 11. 某物理实验小组利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱（最大阻值9999.9Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。 （1）该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为1100Ω时，毫安表刚好半偏；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏，据此得到，该毫安表的量程为________mA，内阻________Ω。 （2）光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3A的电流表，则需将毫安表______（选填“串联”或“并联”）一个阻值为________Ω的电阻。（结果保留两位有效数字） 12. 某同学探究平抛运动的特点。 （1）用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。 多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此______说明A球竖直方向分运动为自由落体运动，______说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。（选填“能”或“不能”） （2）用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①下列操作中，必要的是______（选填选项前的字母）。 A．通过调节使斜槽末段保持水平 B．每次需要从不同位置静止释放A球 C．通过调节使硬板保持竖直 D．尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦 ②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验______（选填选项前的字母）。 A.A球释放的高度偏高 B.A球释放的高度偏低 C.A球没有被静止释放 D.挡板MN未水平放置 （3）某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到图4所示A球做平抛运动的轨迹。请利用该轨迹和（1）中得出的平抛运动竖直方向分运动的特点，说明怎样确定平抛运动水平分运动是匀速直线运动。______ （4）在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，小球在b点的速度大小为______。（结果取两位有效数字，g取） 三、计算题（本大题有3小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 空间存在电场强度方向垂直向上的匀强电场，如图所示，一质量为、电量为q的带正电小球，从水平地面上方一定高度处水平抛出，经时间t小球落地，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为，已知落地点到抛出点的水平距离为d，重力加速度大小为g，空气阻力不计，求： （1）小球抛出点与落地点的高度差h； （2）落地点与小球抛出点间的电压大小。 14. 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度，轨道CD足够长且倾角，A、D两点离轨道BC的高度分别为，。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，，求： （1）小滑块第一次到达D点时的速度大小； （2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔； （3）小滑块最终停止的位置距B点的距离。 15. 如图所示，质量为3m的小球乙用长为l的细线系于O点，小球刚好不接触水平面，质量为m的物体甲放在光滑水平面上，现给物体甲水平向左的初速度，经过一段时间物体甲与小球乙发生弹性碰撞。已知重力加速度为g，甲、乙均可看作质点。求： （1）甲、乙刚碰撞后乙的速度大小； （2）为了使拴接乙的细线始终不松弛，甲的初速度应满足的条件； （3）某次给甲水平向左的初速度大小为，则乙上升的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023～2024学年度下学期2023级（高一）假期自主测验（四） 物理 试题 （试卷满分：100分 考试时间：75分钟） 一、选择题：本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，每小题4分；第7～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，一滑雪运动员从山坡上的A点由静止开始滑到山坡底的B点，该运动员和雪橇的总质量为m，滑到B点的速度大小为v，A、B两点的高度差为h，重力加速度为g，在此过程中．该阻力对运动员和雪橇做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对运动员和雪橇从A点到B点过程， 应用动能定理 由于阻力对运动员和雪橇做负功则解得 故选B。 2. 如图所示，小桐和小旭在可视为光滑的水平地面上玩弹珠游戏。小桐瞬间将弹珠甲对着小旭脚边的静止弹珠乙弹出，甲以的速度与乙发生了弹性正碰，已知弹珠可以视为光滑，则（　　） A. 若碰后甲乙同向运动，则甲的质量一定大于乙的质量 B. 若碰后甲反弹，则甲的速率可能为 C. 碰后乙的速率可能为 D. 若碰后甲反弹，则甲的速率不可能大于乙的速率 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲乙弹珠碰撞瞬间动量守恒，机械能守恒，设弹珠甲乙的质量分别为、，碰后甲的速度为，乙的速度为，则有 联立解得 ， 若碰后甲乙同向运动，则 可知甲的质量一定大于乙的质量，故A正确； B．若碰后甲反弹，且甲的速率为，则有 解得 质量不能为负值，则可知，若碰后甲反弹，则甲的速率不可能为，故B错误； C．若碰后乙的速率为，则有 解得 质量不能为负值，则可知，碰后乙的速率不可能为，故C错误； D．若碰后甲反弹，且甲的速率大于乙的速率，则有 可知，只要 即 就可满足碰后甲反弹，且甲的速率大于乙的速率，故D错误。 故选A。 3. 如图甲所示，质量的物体静止在水平地面上，时刻对物体施加一个水平向右的作用力，作用力随时间的变化关系如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。下列说法正确的是（　　） A. 时物体的速度最大 B. 时物体的动能为40.5J C. 0~4s内物体的平均速度大小为2.25m/s D. 0~4s内物体所受摩擦力的冲量大小为 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可得，物体所受的滑动摩擦力 结合乙图，，物体静止 ，由牛顿第二定律得 物体向右加速。 ，由牛顿第二定律得 物体向右做减速运动。 A．由分析可知，时物体的速度最大，故A错误； B．由动量定理得， ① 由图像可得，，的冲量 将、、带入①式得，时物体的速度 时物体的动能 故B正确； C．由动量定理得， ① 由图像可得，，的冲量 将、、带入①式得，时物体的速度 由于物体不做匀加速，所以内物体的平均速度 故C错误； D．摩擦力的冲量 摩擦力小于滑动摩擦力，所以冲量 摩擦力的冲量 故D错误。 故选B。 4. 如图，两个固定的等量正点电荷，其连线的中点为O，a和b两点关于O点对称，以O为坐标原点、Ob为x轴的正方向。若带正电的试探电荷从a点由静止出发，沿直线aOb运动到b点，下列各图关于x轴上各点电场强度E、电势φ和该试探电荷速度v、电势能Ep的描述正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AC.O点的场强为零，从a到b，场强先减小后反向增大，电荷所受的电场力先减小后增大，加速度先减小后增大，v-t图像切线斜率先减小后增大，故AC错误； B.aO间的电场线方向由a到O，电势逐渐降低，根据φ-x图像切线斜率等于场强，知φ-x图像切线斜率逐渐减小，x=0时φ-x图像切线斜率等于零。注意：O点电势大于0，电场线往无穷远处走，电势降低，无穷远处电势为0，故B正确； D.根据对称性知，电荷在关于O点对称的位置电势能相等，图像应关于纵轴对称，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，长方形ABCD所在平面有匀强电场，E、F分别为AB边、CD边中点，已知AB边长为8cm、BC边长为4cm。将电子从C点移动到D点，电场力做功为20eV；将电子从E点移动到F点，电场力做功为-10eV，不计所有粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 长方形ABCD的四个顶点中，D点的电势最高 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 沿AC连线方向，电势降低最快 D. 从D点沿DC方向发射动能为4eV的电子，在以后的运动过程中该电子最小动能为2eV 【答案】D 【解析】 【详解】AC．由于电子带负电，根据 可知，将电子从C点移动到D点，电场力做功为20eV，则有 将电子从E点移动到F点，电场力做功为-10eV．则有 取F点电势为零 由于F为CD边中点。则有 可得 ， 则DE为等势面。根据等势面与电场线垂直，沿电场线方向电势逐渐降低，可知电场线沿AF方向，如下所示 可知，沿AF方向电势降低最快，A点的电势最高，故AC错误； B．匀强电场大小为 故B错误； D．从D点沿DC方向发射动能为4eV的电子。则该电子在电场中做类斜地运动，则当电子沿电场线方向上的分速度为零时，电子的动能最小，此时电子的速度为 由于发射动能为 则最小动能为 故D正确。 故选D。 6. 示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管，其原理图如下，XX′为水平偏转电极，YY′为竖直偏转电极。（已知T很小），以下说法正确的是（　　） A. XX′加图3波形电压、YY′不加信号电压，屏上出现一个亮点 B. XX′加图2波形电压、YY′加图1波形电压，屏上将出现两条竖直亮线 C. XX′加图4波形电压，YY′如图2波形电压，屏上将出现一条竖直亮线 D. XX′加图4波形电压，YY′加图1波形电压，屏上将出现图1所示图线 【答案】D 【解析】 【详解】A．XX′为水平偏转电极，其中所加电压使得粒子发生水平方向的偏转，YY′为竖直偏转电极，其中所加电压使得粒子发生竖直方向的偏转，当YY′不加信号电压，竖直侧移为0，XX′加图3波形电压，由于电压呈现矩形方波形式，电压一正一负，大小一定，则屏上出现两个亮点，，故A错误； B．XX′加图2波形电压，则水平方向侧移一定，YY′加图1波形电压，则竖直方向侧移呈现正弦式规律变化，但由于水平方向侧移一定，则屏上将出现一条竖直亮线，故B错误； C．XX′加图4波形电压，电压呈现倾斜直线变化，即为扫描电压，水平方向侧移也在均匀变化，YY′如图2波形电压，电压一定，竖直方向侧移一定，则屏上将出现一条水平亮线，故C错误； D．XX′加图4波形电压，电压呈现倾斜直线变化，即为扫描电压，水平方向侧移也在均匀变化，YY′加图1波形电压，则竖直方向侧移呈现正弦式规律变化，则屏上将出现图1所示呈现正弦规律变化的图线，故D正确。 故选D。 7. 一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ） A. nvSΔt B. nvΔt C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】在时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为，由于铜导线的横截面积为S，则在时间内，电子经过的导线体积为 又单位体积的导线有n个自由电子，则在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 由于流经导线的电流为I，则在时间内，流经导线的电荷量为 而电子的电荷量为q，则时间内通过导线横截面的自由电子数目也可表示为 故选AC。 8. 某载人飞船发射过程可以简化为如图所示，轨道1是椭圆轨道，变轨后到圆轨道2，A点和C点分别是轨道1的远日点和近日点，B点是轨道2上与A、C共线的点，A点距地心的距离为2r，C点距地心的距离为r，则（ ） A. 飞船在轨道1上过C点的速度大于轨道2过A点的速度 B. 若轨道2的速度为v，则轨道1在A点的加速度为 C. 在轨道1上运行的周期与轨道2上运行周期的之比为 D. 在轨道1上由C点运动到A点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．飞船在C点所在圆轨道变轨到轨道1需要点火加速，因此可知飞船在轨道1上C点的速度大于C点所在圆轨道的速度，而根据万有引力充当向心力有 可得 可知轨道半径越大，线速度越小，则可知飞船在C点所在圆轨道的速度大于轨道2上的速度，由此可知飞船在轨道1上过C点的速度大于轨道2过A点的速度，故A正确； B．根据万有引力充当向心力有 可得 轨道2上的A点和轨道1上的A点距离球心的距离相等，而与中心天体距离相等的点加速度大小相等，则可知轨道1在A点的加速度为 故B正确； C．轨道1的半长轴，轨道2的半径为，设轨道1的周期为，轨道2的周期为，根据开普勒第三定律有 解得 故C错误； D．在轨道1上由C点运动到A点的过程中，动能向势能转化，总的机械能守恒，故D错误。 故选AB。 9. 在光滑的绝缘水平面上，有一个边长为L的正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个电荷量为q的正电荷，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为 ab、ac、bc的中点， F点为E点关于电荷c的对称点（选择无穷远处为零电势），下列说法中正确的是（　　） A. D点的电场强度为零 B. E、F两点的电场强度等大反向 C. c点电荷受到a、b点电荷的库仑力 D. G、H两点的电场强度相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据点电荷的电场分布可知，三个点电荷在D点的场强大小相等，方向沿角平分线，由几何关系可知三个场强间的夹角为，由矢量合成可知，D点的场强一定为零，故A正确； B．由于a、b在E点的场强大小相等方向相反，故E点的场强仅由电荷c决定，故场强方向向左，电荷c在E、F位置的场强大小相同方向相反，电荷a、b在F点的场强矢量和不为0，则E、F两点的电场强度大小不同，方向相反，故B错误； C．由平行四边形定则可知，c点电荷受到a、b点电荷的库仑力为 故C正确； D．根据对称性和场强叠加可知G、H两点的电场强度大小相等，方向不同，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，质量为的光滑半圆形凹槽，槽口水平，半径为，大小为，置于足够长的光滑水平面上，凹槽左侧紧靠一固定挡板。现让一质量为的小球自左端槽口的正上方处自由释放，经点进入槽内，重力加速度为，则（　　） A. 小球第一次从点飞出时速度大小为 B. 小球从点离开凹槽将从点再次落入凹槽 C. 小球第一次离开凹槽到再次落回凹槽过程中，凹槽运动的距离为 D. 小球在第一次通过凹槽最低点的过程中，小球与槽在水平方向动量守恒 【答案】ABC 【解析】 【详解】ABC．小球从开始下落到第一次经过半圆形凹槽最低点的过程，半圆形凹槽不动，凹槽对小球的支持力不做功，只有重力做功，设小球的质量为m，到达最低点时速度为，小球的机械能守恒，即 小球由最低点运动到N过程，小球与凹槽组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，设小球运动到N时水平方向速度与凹槽速度相同为，由动量守恒定律得 解得 由机械能守恒定律得 解得小球第一次从N点飞出时速度大小为 小球从N点离开凹槽时，两者水平方向速度相同，小球在空中运动时水平方向速度不变，在小球落入凹槽前，凹槽在水平面上也做匀速运动，故可知小球将从N点再次落入凹槽；小球第一次离开凹槽到再次落回凹槽过程，运动时间为 ， 凹槽运动的距离为 故ABC正确； D．小球在第一次通过凹槽最低点的过程中，因为凹槽的左侧是固定挡板，凹槽不会向左运动，此时固定挡板对凹槽有水平向右的弹力，小球与凹槽组成的系统在水平方向上合力不为零，所以小球与凹槽在水平方向上动量不守恒，故D错误。 故选ABC。 二、实验题（本大题有2小题，共16分。） 11. 某物理实验小组利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱（最大阻值9999.9Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。 （1）该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为1100Ω时，毫安表刚好半偏；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏，据此得到，该毫安表的量程为________mA，内阻________Ω。 （2）光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3A的电流表，则需将毫安表______（选填“串联”或“并联”）一个阻值为________Ω的电阻。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 30 ②. 100 （2） ①. 并联 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 [1][2]设毫安表每格表示电流大小为，则当电阻箱的阻值为时，由欧姆定律可得 当电阻箱的阻值为时，则有 联立代入数据解得， 故该毫安表的量程为 【小问2详解】 [1][2]要将量程为的毫安表改成量程为电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为，则有 代入数据可得 12. 某同学探究平抛运动的特点。 （1）用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。 多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此______说明A球竖直方向分运动为自由落体运动，______说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。（选填“能”或“不能”） （2）用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①下列操作中，必要的是______（选填选项前的字母）。 A．通过调节使斜槽末段保持水平 B．每次需要从不同位置静止释放A球 C．通过调节使硬板保持竖直 D．尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦 ②某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验______（选填选项前的字母）。 A.A球释放的高度偏高 B.A球释放的高度偏低 C.A球没有被静止释放 D.挡板MN未水平放置 （3）某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到图4所示A球做平抛运动的轨迹。请利用该轨迹和（1）中得出的平抛运动竖直方向分运动的特点，说明怎样确定平抛运动水平分运动是匀速直线运动。______ （4）在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，小球在b点的速度大小为______。（结果取两位有效数字，g取） 【答案】（1） ①. 能 ②. 不能 （2） ①. AC ②. AC （3）见解析 （4）1.0m/s 【解析】 【小问1详解】 [1]B做自由落体运动，A做平抛运动，多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，表明两气体下落高度相同时，下落的时间也相同，由此能够说明A球竖直方向分运动为自由落体运动。 [2]改变小锤敲击弹性金属片的力度，A球平抛运动的初速度大小不一样，由于不能够确定时间与速度的具体值，即也不能确定水平位移的大小，因此不能说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。 【小问2详解】 ①[1] A．为了确保小球飞出的初速度方向水平。实验中需要通过调节使斜槽末段保持水平。故A正确； B．由于实验需要确保小球飞出的初速度大小一定，则实验时每次需要从同一位置静止释放A球。故B错误； C．小球平抛运动的轨迹位于竖直平面，为了减小误差，准确作出小球运动的轨迹，实验时，需要通过调节使硬板保持竖直。故C正确； D．实验时每次小球均从斜槽同一高度静止释放，小球克服阻力做功相同，小球飞出的初速度大小相同，因此斜槽的摩擦对实验没有影响。故D错误。 故选AC。 ②[2]根据图像可知，偏差较大的点位于正常轨迹点的上侧，表明该点水平方向的速度比其它点的水平速度大，可知有可能是小球释放是没有被静止释放，释放时有一定的初速度，或者小球释放位置偏高。故AC正确；BD错误。 故选AC。 【小问3详解】 如图所示 其中O为抛出始点，在曲线OP上取A、B、C、D四个点，这四个点对应的坐标分别为（xA，yA）、（xB，yB）、（xC，yC）、（xD，yD），使 yA：yB：yC：yD=1:4:9:16 则有 yA：(yB- yA)：(yC- yB)：(yD- yC)=1:3:5:7 根据 可知相邻点迹之间的时间间隔相等，若有 xA：xB：xC：xD=1:2:3:4 则说明钢球在x方向的分运动为匀速直线运动。 【小问4详解】 由轨迹图可知，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，根据 解得 可得 小球在b点的速度大小为 三、计算题（本大题有3小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 空间存在电场强度方向垂直向上的匀强电场，如图所示，一质量为、电量为q的带正电小球，从水平地面上方一定高度处水平抛出，经时间t小球落地，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为，已知落地点到抛出点的水平距离为d，重力加速度大小为g，空气阻力不计，求： （1）小球抛出点与落地点的高度差h； （2）落地点与小球抛出点间的电压大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知小球做类平抛运动，小球在水平和竖直方向的位移为 ， 小球落地时速度方向与水平方向之间的夹角为，则 所以整理可得 （2）小球落地时速度大小为 对小球在空中运动的过程列动能定理，有 方程联立可得 14. 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度，轨道CD足够长且倾角，A、D两点离轨道BC的高度分别为，。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，，求： （1）小滑块第一次到达D点时的速度大小； （2）小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔； （3）小滑块最终停止的位置距B点的距离。 【答案】（1）3m/s；（2）2s；（3）1.4m 【解析】 【详解】（1）小滑块从A点到第一次到达D点过程中，由动能定理得 代入数据解得 （2）小滑块从A点到第一次到达C点过程中，由动能定理得 代入数据解得 小滑块沿CD段上滑的加速度大小为 小滑块沿CD段上滑到最高点的时间为 由对称性可知小滑块从最高点滑回C点的时间为 故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔为 （3）设小滑块在水平轨道上运动的总路程为，对小滑块运动全过程应用动能定理有 代入数据解得 故小滑块最终停止的位置距B点的距离为 15. 如图所示，质量为3m的小球乙用长为l的细线系于O点，小球刚好不接触水平面，质量为m的物体甲放在光滑水平面上，现给物体甲水平向左的初速度，经过一段时间物体甲与小球乙发生弹性碰撞。已知重力加速度为g，甲、乙均可看作质点。求： （1）甲、乙刚碰撞后乙的速度大小； （2）为了使拴接乙的细线始终不松弛，甲的初速度应满足的条件； （3）某次给甲水平向左的初速度大小为，则乙上升的最大高度。 【答案】（1）；（2）或者；（3） 【解析】 【详解】（1）设物体甲的初速度方向为正方向，设碰撞后物体甲与小球乙的速度分别为和.由动量守恒得 由机械能守恒得 联立解得 （2）当小球乙恰好能通过最高点时，小球在最高点时重力提供向心力，设在最高点的速度为.由牛顿第二定律得 小球乙由碰后到达最高点的过程，由机械能守恒得 联立解得 可知若小球乙经过最高点，则需要 当小球乙不能到达最高点，则拴接小球乙的细线不松弛时，恰好到达与悬点等高处 由机械能守恒定律得 联立解得 可知若小球不脱离轨道时，需满足 （3）设轻绳中拉力为零时，轻绳方向与水平方向夹角为 由机械能守恒定律有 由牛顿第二定律有 联立解得 之后小球做斜抛运动，到达最高点时 由机械能守恒有 解得 故小球乙上升的最大高度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $