精品解析：浙江宁波九校2025-2026学年高一下学期6月期末物理试题

宁波市2025学年第二学期期末九校联考 高一物理试题 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，错选或不选的得0分） 1. 功是能量转化的量度，下列单位中可以表示功单位的是（　　） A. B. eV C. D. 2. 比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用且重要的方法，所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。以下公式属于比值定义的是（　　） A. 加速度 B. 电场强度 C. 电势 D. 电阻 3. 2026年春晚最大亮点是科技与文化的深度融合，其中人形机器人表演最为瞩目。如图所示，一质量为的机器人从下蹲的静止状态竖直向上起跳，经过时间身体伸直以大小为的速度离开地面，在该过程中（　　） A. 研究机器人的摆臂起跳动作时可将其视为质点 B. 地面对机器人的支持力大于机器人对地面的压力 C. 地面对机器人的平均作用力大小为 D. 地面对机器人做的功为零 4. 下列图像分别表示电势能、电势、电场强度随位置的变化关系以及电容器的放电电流随时间的变化关系，以下说法正确的是（　　） A. 图①中电荷沿轴移动时电场力对其一定做负功 B. 图②中电子在处电势能一定比在处电势能大 C. 图③中曲线与坐标轴所围面积代表电场中的电势 D. 图④中电容器的电容一定比电容器的电容大 5. 一根均匀带电的直橡胶棒沿轴线水平向右做速度为的匀速直线运动。已知橡胶棒长度为、横截面积为、棒上的电子总数为个，元电荷为。关于橡胶棒运动形成的等效电流，下列说法正确的是（　　） A. 方向向左 大小为 B. 方向向右 大小为 C. 方向向左 大小为 D. 方向向右 大小为 6. 在空中某点，将两个完全相同的小球以大小相同的初速度分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，则从抛出到落地，两小球（　　） A. 落地时速度相同 B. 速度变化量相同 C. 重力做功不同 D. 落地时重力的瞬时功率不同 7. 小明同学在高一物理学习时对风洞产生了浓厚的兴趣，进行了如下实验，将金属圆环套在水平粗糙横杆上，一轻质金属丝一端与金属圆环相连，另一端拴接匀质同材料金属球，将水平横杆固定于风洞内。无风时，金属丝竖直下垂。现进行两次测试，两次测试中金属圆环与横杆间均未发生相对滑动。第一次和第二次的实验数据如下：风洞内水平风速分别为、金属球半径分别为，金属球稳定时金属丝与竖直方向夹角分别为、，金属圆环所受摩擦力分别为。已知风对金属球的推力正比于，为风速，为金属球垂直风向面积，则（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，电源电动势和内阻均保持不变，是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在点，若此时将带电液滴固定在点。下列说法中正确的是（　　） A. 仅将电容器下极板向右平移少许，则两板间的电场强度减小 B. 仅将电容器下极板向下平移少许，则中有从右向左的电流 C. 仅减弱照射电阻的光照强度，则上消耗的功率一定增大 D. 仅增强照射电阻的光照强度，则液滴在点的电势能一定减小 9. 质量为的卫星，在点从半径为的近地圆轨道Ⅰ（离地高度可忽略）变轨到椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道Ⅱ的点再次变轨进入半径为的圆轨道Ⅲ，轨道Ⅲ上运行速率为。卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期为，轨道Ⅱ上经过点速率为。忽略变轨加速前后卫星质量的变化，则卫星（　　） A. 在圆轨道Ⅰ上运行的速率大于 B. 地球的密度为 C. 在椭圆轨道上点的加速度小于 D. 在点变轨增加的机械能为 10. 小明学习了静电场知识后，设计了一个如图所示的控制电子运动的装置。两板形状为圆弧，圆心均为，其间存在加速电场。板处电子均匀分布，初速度为零，加速后速度均指向点。矩形区域内有4层紧邻的间距相等的匀强电场，场强大小均为，方向沿竖直方向交替变化。已知，，电子质量为，电荷量大小为，，不考虑电子的重力及相互作用。则能从边射出的电子数与从点入射的总电子数之比为（　　） A. 1∶2 B. 4∶7 C. 3∶5 D. 2∶3 二、选择题Ⅱ（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分，共12分） 11. 下列物理量的负号表示大小（或高低）的是（　　） A. 力 B. 功 C. 重力势能 D. 电势 12. 利用电动机通过如图所示的电路提升重物。已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量。当将重物固定时，电压表的示数为；当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为，流过电动机的电流为。不计一切摩擦，电压表为理想电压表，取，下列说法正确的是（　　） A. 电动机内部线圈的电阻为 B. 稳定匀速提升重物时， C. 重物匀速上升时的速度为 D. 匀速提升重物时电动机消耗的电功率是 13. 如图甲所示，轻质弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端自然伸长。可视为质点的物块从斜面上离弹簧最上端一定距离处静止释放，在下滑过程中，物块的动能随位移的变化关系如图乙所示，之间的图线为直线，之间的图线为曲线，其中对应图线最高点，两图中所标字母均为已知量。弹簧的弹性势能，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内。在物块从静止开始下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块的机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. 物块加速度的最大值为 D. 物块动能的最大值为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，三题共14分） 14. 三个实验小组按照图甲、乙、丙三种方案分别做“探究同一个小车运动的加速度与力的关系”的实验。实验中，用天平测量小车总质量和重物质量，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小，实验时都补偿了阻力。 （1）以下关于甲组同学的实验操作，说法正确的是（　　） A. 为减小误差，实验中一定要先释放小车，再接通电源 B. 补偿阻力时，若纸带上打出点距逐步增大，说明补偿阻力时长木板倾角太大 C. 若把重物和小车当作一个系统，一起作为研究对象，则该实验无需补偿阻力 D. 若把重物和小车当作一个系统，一起作为研究对象，则该实验无需满足 （2）实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，三组同学实验所用小车总质量相同。他们作出的图线如图1中所示，的前面部分图线与重合，则、三条图线所对应的实验小组依次是（　　） A. 甲、乙、丙 B. 甲、丙、乙 C. 乙、丙、甲 D. 乙、甲、丙 （3）实验时，甲组同学得到如图2所示的一条纸带。打点计时器在纸带上打出一些计数点，相邻的两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器所用的交流电频率为50 Hz。小车的加速度大小为_____m/s2。（结果保留三位有效数字） 15. 某同学利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。当地重力加速度为。 步骤1：利用游标卡尺测得遮光条的宽度；用天平测得滑块和遮光条的总质量，钩码的质量；用刻度尺测得释放前滑块上遮光条到光电门的距离。 步骤2：改变遮光条到光电门的距离，多次重复实验，得到几组不同的和对应的遮光时间，在坐标纸上作出图像如图乙中所示； 步骤3：在保证钩码的质量和遮光条的宽度不变的情况下，该同学换用质量不同的滑块再次进行实验，重复步骤2，得到的图像如图乙中所示。 （1）分析可知图线对应的滑块和遮光条的总质量_____（选填“大于”或“小于”）图线对应的滑块和遮光条的总质量； （2）若图线斜率为，则其对应的滑块和遮光条的总质量______（用、、、表示）。 16. （1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为______mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为______mm。 （2）某同学测量一节锂电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，选用的器材如下： A．毫安表mA（量程为，内阻为） B．电压表V（量程为，内阻很大） C．电阻箱（） D．滑动变阻器（） E．待测锂电池（电动势标称值为） F．开关一个、导线若干 由于毫安表mA的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为的电流表，图甲中电阻箱应调整为______Ω。 （3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录两电表的示数，电压表示数为，毫安表示数为。描点得到如图乙所示的图像，通过分析可知电源的电动势______V，电源的内阻______。（结果均保留两位有效数字） （4）用该锂电池、电阻箱和量程为、内阻为的毫安表改装成欧姆表，如图丙所示，接入待测电阻，毫安表指针指向正中央刻线，待测电阻阻值为______。 17. 如图所示，长、质量的木板静置于光滑水平面上，质量的小物块（可视为质点）放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板施加一水平向右的拉力，取。求： （1）使物块与木板保持相对静止一起运动的拉力的最大值； （2）若，要使物块不从木板上滑下，作用的最长时间。 18. 试着用物理原理处理有关篮球运动的问题。已知篮球质量为，重力加速度为，篮球可视为质点，不计空气阻力。， （1）空中投篮：运动员跳起后空中投篮，篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐。已知投球点和篮筐正好在同一水平面上，设投球点到篮筐的距离为，求篮球出手时速度大小。 （2）转身运球：可将转身运球的过程理想化为如图所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，篮球绕着转轴（左脚所在竖直线）在水平面内做圆周运动。在转身快要结束时，篮球有一段速率随时间均匀减小的运动过程，直到篮球刚好滑离手掌。已知篮球刚开始减速时的初速度大小为，减速过程中沿圆周轨迹切线方向的加速度大小为。假设手掌和球之间的动摩擦因数为，手掌到转轴的距离为。最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。求： ①篮球刚减速时手掌对篮球的弹力； ②篮球减速过程中手掌对篮球的摩擦力大小； ③篮球从开始减速到刚好滑离手掌的过程中所运动的路程。 19. 某弹射装置如图所示，左端固定的轻弹簧处于压缩状态且锁定，弹簧具有的弹性势能。质量的小滑块（视为质点）静止于弹簧右端点，其中水平轨道段光滑，段粗糙，小滑块与段的动摩擦因数，点到点距离。水平轨道与倾角的传送带在点平滑连接，传送带长度，传送带以恒定速率顺时针转动。某时刻解除锁定，滑块被弹簧弹射后滑上传送带，并从传送带顶端点斜抛落至地面。已知小滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。求： （1）小滑块运动到B点时的速度大小v； （2）小滑块在传送带上运动过程中摩擦力对其做的功； （3）由于传送小滑块电动机多消耗的电能； （4）若每次开始时弹射装置具有不同的弹性势能，要使滑块从传送带顶端点斜抛后总能落至地面上的同一位置，的取值范围应为多少？ 20. 工厂的尾气排放前需经过静电除尘装置除去废气中的烟尘。图甲是一个模拟装置，该装置中有一段长为、宽为、高为的矩形通道，通道的前、后表面为绝缘材料，上、下面为金属极板。两极板与一个内阻不计、输出电压可调的高压直流电源相连，图乙是该除尘通道的截面图。大量均匀分布且质量均为、电荷量均为的烟尘微粒随废气一起以的水平速度从左向右进入矩形通道，带负电的微粒在匀强电场的作用下发生偏转，碰到金属极板后其所带电荷被中和，同时被极板收集。定义除尘率为被极板收集的微粒数与进入通道的微粒总数之比。已知、、、、，忽略烟尘微粒间的相互作用以及平行板的边缘效应，不考虑气体分子的电离现象，不计烟尘微粒的重力。为提高除尘效率，烟尘收集在下极板。求： （1）上极板应接正极还是负极？要使除尘率为1，极板电压为多大？ （2）在第一问条件下，若已知单位体积的废气内所含烟尘微粒的个数为 个，稳定后单位时间内极板间的电场对烟尘微粒做的功为多少? （3）若单位体积的废气内所含烟尘微粒的个数为 个，试求直流调压电源的输出功率随电压值变化的函数关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宁波市2025学年第二学期期末九校联考 高一物理试题 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，错选或不选的得0分） 1. 功是能量转化的量度，下列单位中可以表示功单位的是（　　） A. B. eV C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．功的国际单位为焦耳，满足，功与能量单位一致。是电压的单位，是电流的单位，由功率公式可知，是功率的单位，不是功的单位，故A错误； B．（电子伏特）是能量单位，由电场力做功公式可知，等于元电荷在电压下电场力做的功，属于功的单位，故B正确； C．由功率推导式可知，功率的单位为，是功率单位不是功的单位，故C错误； D．是电流的单位，是时间的单位，由电荷量公式可知，是电荷量的单位，不是功的单位，故D错误。 故选B。 2. 比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用且重要的方法，所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。以下公式属于比值定义的是（　　） A. 加速度 B. 电场强度 C. 电势 D. 电阻 【答案】C 【解析】 【详解】A．比值定义法的核心是被定义的物理量反映事物本身的固有属性，与定义所用的两个物理量均无比例关系，不随二者的变化而变化。是牛顿第二定律的表达式，加速度由合外力和质量共同决定，与成正比、与成反比，不属于比值定义，加速度的比值定义式为，故A错误； B．是匀强电场中电场强度与电势差的计算式，仅适用于匀强电场，电场强度由电场本身性质决定，与、无关，电场强度的比值定义式为，该式不属于比值定义，故B错误； C．电势是电场的固有属性，与试探电荷的电势能、电荷量均无关，通过电势能和电荷量的比值定义电势，符合比值定义的特征，故C正确； D．是电阻的决定式，电阻与电阻率、导体长度成正比，与导体横截面积成反比，由三者共同决定，不属于比值定义，电阻的比值定义式为，故D错误。 故选 C。 3. 2026年春晚最大亮点是科技与文化的深度融合，其中人形机器人表演最为瞩目。如图所示，一质量为的机器人从下蹲的静止状态竖直向上起跳，经过时间身体伸直以大小为的速度离开地面，在该过程中（　　） A. 研究机器人的摆臂起跳动作时可将其视为质点 B. 地面对机器人的支持力大于机器人对地面的压力 C. 地面对机器人的平均作用力大小为 D. 地面对机器人做的功为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究机器人摆臂起跳动作时，需要分析其各部分的动作，不能忽略机器人的形状和大小，因此不能将其视为质点，故A错误； B．地面对机器人的支持力和机器人对地面的压力是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故B错误； C．对起跳过程应用动量定理 可得地面对机器人的平均作用力 ，故C错误； D．做功的条件是力、以及力的作用点在力方向上发生位移。起跳过程中，地面对机器人的支持力作用在机器人脚上，在脚离开地面之前，支持力的作用点没有位移，因此地面对机器人做功为零，机器人起跳的能量来自自身内力做功，故D正确。 故选D。 4. 下列图像分别表示电势能、电势、电场强度随位置的变化关系以及电容器的放电电流随时间的变化关系，以下说法正确的是（　　） A. 图①中电荷沿轴移动时电场力对其一定做负功 B. 图②中电子在处电势能一定比在处电势能大 C. 图③中曲线与坐标轴所围面积代表电场中的电势 D. 图④中电容器的电容一定比电容器的电容大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电场力做功与电势能变化的关系。图①中随增大而增大，只有沿正方向移动时增加，电场力做负功；若沿负方向移动，减小，电场力做正功。选项中“一定做负功”错误，故A错误； B．电子带负电，电势能。图②中，，因此​，即电子在处电势能更大，故B正确； C．图中曲线与坐标轴围成的面积是两点间的电势差，不是电势（电势与零势点选取有关），故C错误； D．因未明确两回路电阻是否相同，无法确定电容大小关系，故D错误。 故选B。 5. 一根均匀带电的直橡胶棒沿轴线水平向右做速度为的匀速直线运动。已知橡胶棒长度为、横截面积为、棒上的电子总数为个，元电荷为。关于橡胶棒运动形成的等效电流，下列说法正确的是（　　） A. 方向向左 大小为 B. 方向向右 大小为 C. 方向向左 大小为 D. 方向向右 大小为 【答案】C 【解析】 【详解】根据电流的定义 整个橡胶棒总电荷量 橡胶棒长度为L、运动速度为v，整根橡胶棒全部通过某一横截面的时间 联立可得 电流方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动方向相反。本题中带负电的电子随橡胶棒向右运动，因此等效电流方向向左。 故选C。 6. 在空中某点，将两个完全相同的小球以大小相同的初速度分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，则从抛出到落地，两小球（　　） A. 落地时速度相同 B. 速度变化量相同 C. 重力做功不同 D. 落地时重力的瞬时功率不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度是矢量，两小球落地时速度大小相等，但平抛落地速度方向斜向下，竖直上抛落地速度方向竖直向下，方向不同，故落地速度不同，故A错误； B．速度变化量满足，竖直上抛运动总时间大于平抛运动的时间，故大小不同，速度变化量不同，故B错误； C．重力做功公式为，两小球下落高度相同、质量相同，故重力做功相同，故C错误； D．重力的瞬时功率（为落地时竖直方向的分速度），平抛落地时竖直分速度，竖直上抛落地时竖直分速度，二者不等，故落地时重力的瞬时功率不同，故D正确。 故选D。 7. 小明同学在高一物理学习时对风洞产生了浓厚的兴趣，进行了如下实验，将金属圆环套在水平粗糙横杆上，一轻质金属丝一端与金属圆环相连，另一端拴接匀质同材料金属球，将水平横杆固定于风洞内。无风时，金属丝竖直下垂。现进行两次测试，两次测试中金属圆环与横杆间均未发生相对滑动。第一次和第二次的实验数据如下：风洞内水平风速分别为、金属球半径分别为，金属球稳定时金属丝与竖直方向夹角分别为、，金属圆环所受摩擦力分别为。已知风对金属球的推力正比于，为风速，为金属球垂直风向面积，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设金属球的密度为，半径为，则金属球的质量为 金属球稳定时金属丝与竖直方向夹角为，根据平衡条件可得 由题意可知 联立可得 则有 可知，故A正确，B错误； CD．对金属圆环和金属球整体受力分析，水平方向静止平衡，静摩擦力等于风力，即 则有 可得，故CD错误。 故选A。 8. 如图所示，电源电动势和内阻均保持不变，是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在点，若此时将带电液滴固定在点。下列说法中正确的是（　　） A. 仅将电容器下极板向右平移少许，则两板间的电场强度减小 B. 仅将电容器下极板向下平移少许，则中有从右向左的电流 C. 仅减弱照射电阻的光照强度，则上消耗的功率一定增大 D. 仅增强照射电阻的光照强度，则液滴在点的电势能一定减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知电容器两端电压U等于两端电压，仅将电容器下极板向右平移少许，U不变、电容器两极板间距d不变，根据可知，两板间的电场强度不变，故A错误； B．仅将电容器下极板向下平移少许，U不变、电容器两极板间距d增大，根据可知，电容C减小，根据可知，电容器所带电量减小，即电容器放电，因此中有从左向右的电流，故B错误； C．将作为电源内阻，则电源等效内阻为，则上消耗的功率 可知当时，上消耗的功率最大，仅减弱照射电阻的光照强度，则阻值增大，但与的大小关系不能确定，因此不能确定的功率如何变化，故C错误； D．未增强光照强度时，液滴处于平衡状态，液滴受到的电场力与其重力等大反向，因此液滴受到竖直向上的电场力，由图可知电容器上极板与电源正极相连，因此极板间场强方向竖直向下，故液滴带负电。仅增强照射电阻的光照强度，则阻值减小，根据可知，回路电流增大，则两端电压增大，因此电容器两端电压U增大，根据可知，两板间的电场强度增大，根据可知，M点的电势升高，因液滴带负电，则液滴在M点的电势能减小，故D正确。 故选D。 9. 质量为的卫星，在点从半径为的近地圆轨道Ⅰ（离地高度可忽略）变轨到椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道Ⅱ的点再次变轨进入半径为的圆轨道Ⅲ，轨道Ⅲ上运行速率为。卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期为，轨道Ⅱ上经过点速率为。忽略变轨加速前后卫星质量的变化，则卫星（　　） A. 在圆轨道Ⅰ上运行的速率大于 B. 地球的密度为 C. 在椭圆轨道上点的加速度小于 D. 在点变轨增加的机械能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星从近地圆轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，需要做离心运动，必须在点点火加速，因此圆轨道Ⅰ的速率小于​，故A错误； B．椭圆轨道Ⅱ的近地点距地心，远地点距地心，因此半长轴 根据开普勒第三定律 整理得​ 又地球体积 则地球的密度，故B错误； C．加速度由万有引力决定，点到地心的距离始终为，无论在椭圆轨道Ⅱ还是圆轨道Ⅲ，点的万有引力相同 对圆轨道Ⅲ有​​ 联立可得​​ 即椭圆轨道点加速度等于​​，故C错误； D．对椭圆轨道Ⅱ，由开普勒第二定律有 解得 对圆轨道Ⅲ，由万有引力提供向心力​​ 解得​ 变轨前椭圆轨道Ⅱ在点的机械能 变轨后圆轨道Ⅲ在点的机械能 在点变轨增加的机械能，故D正确。 故选D。 10. 小明学习了静电场知识后，设计了一个如图所示的控制电子运动的装置。两板形状为圆弧，圆心均为，其间存在加速电场。板处电子均匀分布，初速度为零，加速后速度均指向点。矩形区域内有4层紧邻的间距相等的匀强电场，场强大小均为，方向沿竖直方向交替变化。已知，，电子质量为，电荷量大小为，，不考虑电子的重力及相互作用。则能从边射出的电子数与从点入射的总电子数之比为（　　） A. 1∶2 B. 4∶7 C. 3∶5 D. 2∶3 【答案】A 【解析】 【详解】电子在之间加速运动，由动能定理可得 解得电子在点的速度 设电子的入射角为时，电子恰好从点射出，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上反复做加速度大小相同的减速运动、加速运动，运动的总时间 竖直方向上，，， 则有， 电子在分层电场中运动时间相等，设其运动时间为，则有 每层电场竖直方向的位移的大小为 整理可得 解得（当时电子竖直方向位移超出电场区域边界，无法到达点。此解舍去） 则能从边射出的电子数与从点入射的总电子数之比为 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分，共12分） 11. 下列物理量的负号表示大小（或高低）的是（　　） A. 力 B. 功 C. 重力势能 D. 电势 【答案】CD 【解析】 【详解】A．力是矢量，矢量的负号仅表示力的方向与规定正方向相反，不表示大小，故A错误； B．功的负号表示力对物体做负功（反映做功的效果，即力阻碍物体运动），不表示大小，功的大小由绝对值体现，故B错误； C．重力势能是相对量，负号表示该位置的重力势能比零势能面的重力势能更小，负号直接反映了重力势能的大小，故C正确； D．电势是相对量，负号表示该点电势比零电势更低，负号直接反映了电势的高低，故D正确。 故选CD。 12. 利用电动机通过如图所示的电路提升重物。已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量。当将重物固定时，电压表的示数为；当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为，流过电动机的电流为。不计一切摩擦，电压表为理想电压表，取，下列说法正确的是（　　） A. 电动机内部线圈的电阻为 B. 稳定匀速提升重物时， C. 重物匀速上升时的速度为 D. 匀速提升重物时电动机消耗的电功率是 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题，电源电动势E=6V，电源内阻，当将重物固定时，电压表的示数为U=5V，则根据闭合电路欧姆定律得，电路中电流为 电动机的电阻，A正确； BCD．当重物匀速上升时，电压表的示数为 电路中电流为 电动机两端的电压为 故电动机消耗的功率 根据能量转化和守恒定律得 代入解得，选项BD错误，C正确。 故选AC。 13. 如图甲所示，轻质弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端自然伸长。可视为质点的物块从斜面上离弹簧最上端一定距离处静止释放，在下滑过程中，物块的动能随位移的变化关系如图乙所示，之间的图线为直线，之间的图线为曲线，其中对应图线最高点，两图中所标字母均为已知量。弹簧的弹性势能，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内。在物块从静止开始下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块的机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为 C. 物块加速度的最大值为 D. 物块动能的最大值为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物块在下滑过程中当受到弹簧的弹力作用时，弹力对物块做负功，所以物块的机械能减少，故A错误； B．阶段有 在位置有 所以弹簧的劲度系数为，故B正确； C．当物块运动到最低点时，弹簧压缩到最短，加速度最大，则 根据牛顿第二定律可得 联立可得，故C正确； D．当物块运动到位置时，动能最大，则 联立解得，故D错误。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，三题共14分） 14. 三个实验小组按照图甲、乙、丙三种方案分别做“探究同一个小车运动的加速度与力的关系”的实验。实验中，用天平测量小车总质量和重物质量，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小，实验时都补偿了阻力。 （1）以下关于甲组同学的实验操作，说法正确的是（　　） A. 为减小误差，实验中一定要先释放小车，再接通电源 B. 补偿阻力时，若纸带上打出点距逐步增大，说明补偿阻力时长木板倾角太大 C. 若把重物和小车当作一个系统，一起作为研究对象，则该实验无需补偿阻力 D. 若把重物和小车当作一个系统，一起作为研究对象，则该实验无需满足 （2）实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，三组同学实验所用小车总质量相同。他们作出的图线如图1中所示，的前面部分图线与重合，则、三条图线所对应的实验小组依次是（　　） A. 甲、乙、丙 B. 甲、丙、乙 C. 乙、丙、甲 D. 乙、甲、丙 （3）实验时，甲组同学得到如图2所示的一条纸带。打点计时器在纸带上打出一些计数点，相邻的两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器所用的交流电频率为50 Hz。小车的加速度大小为_____m/s2。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）BD （2）C （3）0.380 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器实验需要先接通电源，待打点稳定后再释放小车，才能充分利用纸带，减小误差，故A错误； B．补偿阻力时，若纸带上点距逐步增大，说明小车加速运动，重力分力大于阻力，说明长木板倾角过大，故B正确； C．即使把重物和小车作为系统，长木板对小车的阻力仍然存在，仍需要补偿阻力，故C错误； D．把重物和小车作为系统，系统合外力就是，不需要将近似为小车拉力，因此不需要满足，故D正确； 故选BD。 【小问2详解】 图线的斜率为，为小车质量： 乙图：小车受到的拉力（为弹簧测力计读数，即横坐标的），因此​，斜率，斜率最大，对应图线 丙图：力传感器直接测得绳子拉力，因此​，斜率，始终为直线，对应图线 甲图：将重物重力作为横坐标的，​，当较小时，，斜率近似，和重合；当增大后，变大，斜率逐渐减小，图线向下弯曲，对应图线 因此依次对应乙、丙、甲 故选C。 【小问3详解】 相邻计数点间有个点未画出，交流电频率，因此相邻计数点时间间隔 由位移差关系有 解得 15. 某同学利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。当地重力加速度为。 步骤1：利用游标卡尺测得遮光条的宽度；用天平测得滑块和遮光条的总质量，钩码的质量；用刻度尺测得释放前滑块上遮光条到光电门的距离。 步骤2：改变遮光条到光电门的距离，多次重复实验，得到几组不同的和对应的遮光时间，在坐标纸上作出图像如图乙中所示； 步骤3：在保证钩码的质量和遮光条的宽度不变的情况下，该同学换用质量不同的滑块再次进行实验，重复步骤2，得到的图像如图乙中所示。 （1）分析可知图线对应的滑块和遮光条的总质量_____（选填“大于”或“小于”）图线对应的滑块和遮光条的总质量； （2）若图线斜率为，则其对应的滑块和遮光条的总质量______（用、、、表示）。 【答案】（1）小于 （2） 【解析】 【小问1详解】 由机械能守恒可得 整理得 由图乙可知图线的斜率大于图线的斜率，故图线对应的滑块和遮光条的总质量小于图线对应的滑块和遮光条的总质量。 【小问2详解】 图线斜率 解得 16. （1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为______mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为______mm。 （2）某同学测量一节锂电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，选用的器材如下： A．毫安表mA（量程为，内阻为） B．电压表V（量程为，内阻很大） C．电阻箱（） D．滑动变阻器（） E．待测锂电池（电动势标称值为） F．开关一个、导线若干 由于毫安表mA的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为的电流表，图甲中电阻箱应调整为______Ω。 （3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录两电表的示数，电压表示数为，毫安表示数为。描点得到如图乙所示的图像，通过分析可知电源的电动势______V，电源的内阻______。（结果均保留两位有效数字） （4）用该锂电池、电阻箱和量程为、内阻为的毫安表改装成欧姆表，如图丙所示，接入待测电阻，毫安表指针指向正中央刻线，待测电阻阻值为______。 【答案】（1） ①. 3.192##3.191##3.193 ②. 102.30 （2）0.8 （3） ①. 2.4 ②. 0.58 （4）24 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，故金属棒直径 [2]分度游标卡尺（精度）的主尺读数为，游标尺第格对齐，游标读数，金属棒长度 【小问2详解】 毫安表满偏电流，内阻，改装后量程。根据并联分流规律，并联电阻满足 解得 【小问3详解】 [1]改装后总电流（为毫安表示数），改装后电流表的电阻 由闭合电路欧姆定律 整理得 图像的纵截距为电动势，故 [2] 图像斜率的绝对值，解得 【小问4详解】 欧姆表满偏电流，短接调零时 得欧姆表内阻 指针指中央刻线时，电流为满偏的一半，满足 解得待测电阻阻值 17. 如图所示，长、质量的木板静置于光滑水平面上，质量的小物块（可视为质点）放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对木板施加一水平向右的拉力，取。求： （1）使物块与木板保持相对静止一起运动的拉力的最大值； （2）若，要使物块不从木板上滑下，作用的最长时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当物块和木板刚好发生相对滑动时，物块的加速度由最大静摩擦力提供。对物块由牛顿第二定律有  得最大加速度 对整体（），由牛顿第二定律有​  解得拉力的最大值 【小问2详解】 当，物块与木板发生相对滑动，临界情况为：物块刚好不从木板滑下时，两者总相对位移等于木板长度，且最终共速。 ①作用过程：物块加速度 对木板由牛顿第二定律可得 解得 设作用时间为，则时刻物块速度，木板速度 此阶段相对位移 ②撤去后到共速过程：撤去后，物块加速度仍为 木板加速度​满足​ 解得 设经过时间共速，共速时 代入得​ 此阶段相对位移 ③临界条件求解：刚好不滑下时总相对位移 解得作用的最长时间 18. 试着用物理原理处理有关篮球运动的问题。已知篮球质量为，重力加速度为，篮球可视为质点，不计空气阻力。， （1）空中投篮：运动员跳起后空中投篮，篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐。已知投球点和篮筐正好在同一水平面上，设投球点到篮筐的距离为，求篮球出手时速度大小。 （2）转身运球：可将转身运球的过程理想化为如图所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，篮球绕着转轴（左脚所在竖直线）在水平面内做圆周运动。在转身快要结束时，篮球有一段速率随时间均匀减小的运动过程，直到篮球刚好滑离手掌。已知篮球刚开始减速时的初速度大小为，减速过程中沿圆周轨迹切线方向的加速度大小为。假设手掌和球之间的动摩擦因数为，手掌到转轴的距离为。最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。求： ①篮球刚减速时手掌对篮球的弹力； ②篮球减速过程中手掌对篮球的摩擦力大小； ③篮球从开始减速到刚好滑离手掌的过程中所运动的路程。 【答案】（1） （2）①；②；③ 【解析】 【小问1详解】 篮球做斜抛运动，水平方向 竖直方向 联立解得 【小问2详解】 ①手掌对篮球的弹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 ②竖直方向，根据平衡条件有 水平方向，根据牛顿第二定律有 根据矢量的合成有 联立可得 ③根据 结合运动学公式 联立解得 19. 某弹射装置如图所示，左端固定的轻弹簧处于压缩状态且锁定，弹簧具有的弹性势能。质量的小滑块（视为质点）静止于弹簧右端点，其中水平轨道段光滑，段粗糙，小滑块与段的动摩擦因数，点到点距离。水平轨道与倾角的传送带在点平滑连接，传送带长度，传送带以恒定速率顺时针转动。某时刻解除锁定，滑块被弹簧弹射后滑上传送带，并从传送带顶端点斜抛落至地面。已知小滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。求： （1）小滑块运动到B点时的速度大小v； （2）小滑块在传送带上运动过程中摩擦力对其做的功； （3）由于传送小滑块电动机多消耗的电能； （4）若每次开始时弹射装置具有不同的弹性势能，要使滑块从传送带顶端点斜抛后总能落至地面上的同一位置，的取值范围应为多少？ 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 从弹簧解除锁定到滑块运动到点，由动能定理可知 解得 【小问2详解】 假设滑块全程做匀加速直线运动，则由牛顿第二定律有 解得 到达点的速度满足 解得 说明滑块全程匀加速，滑动摩擦力一直做正功，摩擦力做的功为 解得 【小问3详解】 滑块在传送带上运动时间满足 解得 这段时间传送带的位移 滑块与传送带的相对位移 电动机多消耗的电能等于摩擦生热与滑块机械能增量之和，则 解得 【小问4详解】 要使滑块落至同一位置，要求滑块离开点时速度均为传送带速度 若滑块从点到点全程加速，到达点时速度恰好为，此过程滑块速度始终不大于​，摩擦力沿斜面向上，由动能定理可得 ​解得 若滑块从点到点全程减速，到达点时速度恰好为​，此过程滑块速度过程始终不小于​，摩擦力沿斜面向下，由动能定理可得 ​解得 当时，滑块无论先加速后匀速还是先减速后匀速，离开的速度都为​，落点相同，因此取值范围为 20. 工厂的尾气排放前需经过静电除尘装置除去废气中的烟尘。图甲是一个模拟装置，该装置中有一段长为、宽为、高为的矩形通道，通道的前、后表面为绝缘材料，上、下面为金属极板。两极板与一个内阻不计、输出电压可调的高压直流电源相连，图乙是该除尘通道的截面图。大量均匀分布且质量均为、电荷量均为的烟尘微粒随废气一起以的水平速度从左向右进入矩形通道，带负电的微粒在匀强电场的作用下发生偏转，碰到金属极板后其所带电荷被中和，同时被极板收集。定义除尘率为被极板收集的微粒数与进入通道的微粒总数之比。已知、、、、，忽略烟尘微粒间的相互作用以及平行板的边缘效应，不考虑气体分子的电离现象，不计烟尘微粒的重力。为提高除尘效率，烟尘收集在下极板。求： （1）上极板应接正极还是负极？要使除尘率为1，极板电压为多大？ （2）在第一问条件下，若已知单位体积的废气内所含烟尘微粒的个数为 个，稳定后单位时间内极板间的电场对烟尘微粒做的功为多少? （3）若单位体积的废气内所含烟尘微粒的个数为 个，试求直流调压电源的输出功率随电压值变化的函数关系。 【答案】（1）负极， （2） （3）①， ②， 【解析】 【小问1详解】 带负电的微粒需要向下偏转才能被下极板收集，负电荷受力方向与电场方向相反，因此电场方向从下到上，上极板应接负极。 除尘率时，所有微粒都能到达下极板，临界情况为靠近上极板的微粒，经过水平位移时竖直位移刚好为。微粒做类平抛运动，水平方向匀速运动，运动时间  竖直方向做匀加速直线运动，加速度 竖直方向位移 整理得 解得 【小问2详解】 单位时间进入通道的烟尘微粒总数，代入数值得个/秒。微粒均匀分布，竖直位移从到，电场力对每个微粒做功的平均值为（电势差平均值为）。 因此单位时间电场做的总功 解得 【小问3详解】 电源输出功率，电流等于单位时间内被极板收集的总电荷量，分两种情况： 当时，只有距离下极板的微粒被收集，​ 除尘率​ 单位时间收集总电荷量 因此  解得 当时，所有微粒都被收集，，电流 因此 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $