精品解析：浙江宁波市慈溪市2025-2026学年高一下学期6月期末物理试题

2025学年第二学期高一期末测试卷 物理学科试卷 说明： 1．本试题为“学考兼选考”卷，其中第15-18题、22、23共6题分A组B组题，学考学生做A组题，选考学生做B组题。总分为100分，考试时间为90分钟。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 选择题部分 一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量的是（ ） A. 功 B. 电场强度 C. 电动势 D. 电流 2. 下列说法正确的是（ ） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 B. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动的过程中，卫星的加速度保持不变 C. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 D. 电动势大小由电源非静电力做功特性决定，和外电路无关 3. 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，女生和金属球带异种电荷 B. 图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带同种电荷 C. 图丙中，较高建筑物的顶端会安装尖锐的避雷针，是利用静电屏蔽原理 D. 图丁中，两条优质话筒线外面包裹的金属网是为了防止漏电 4. 将细短头发碎屑悬浮在蓖麻油中，在平行电极板间施加恒定电压。经过一段时间，头发碎屑如图甲排列，模拟显示出电场线的分布，如图乙。下列说法正确的是（ ） A. 说明电场线是真实存在的 B. a点的电场强度比b点小 C. b点的电势比c点的低 D. 电子在a点的电势能比在b点的小 5. 中科卫星05星等7颗卫星均绕地球做匀速圆周运动，轨道高度离地约500千米，其中B卫星的轨道半径最大，A卫星的轨道半径最小。下列说法正确的是（ ） A. 七颗卫星的绕行速度均大于第一宇宙速度 B. 七颗卫星在相同时间内轨道半径扫过的面积相等 C. B卫星绕地球运动的周期小于A卫星的周期 D. B卫星绕地球运动的加速度小于A卫星的加速度 6. 如图所示，2026年春晚H2型号人形机器人身着武侠袍服，作为“剑宗大师”压轴登场进行舞剑表演。在表演过程中舞台缓慢上升，机器人始终与舞台保持相对静止。关于上述过程说法正确的是（ ） A. 重力对机器人做负功 B. 舞台对机器人不做功 C. 机器人重力势能减小 D. 机器人机械能不变 7. 如图所示，对下列物体机械能是否守恒判断正确的是（ ） A. 图甲中，足球在运动过程中机械能守恒 B. 图乙中，游客在竖直环形轨道上运动的一小段时间内速率不变，该游客的机械能守恒 C. 图丙中，若不计空气阻力，蹦床运动员从离开弹性网后腾空至最高点的过程中机械能守恒 D. 图丁中，歼-35舰载战斗机匀速爬升过程中机械能守恒 8. 市面上有一种带小电扇的遮阳帽，电扇由太阳能电池供电。已知该款太阳能电池的电动势为E，内阻为r，给小电扇供电时，电路中的电流为I，电扇两端的电压为U。下列说法正确的是（ ） A. 电路的总功率为UI B. 小电扇的电阻为 C. 太阳能电池的输出功率为EI D. 太阳能电池内阻消耗的功率为 9. 如图为某电动汽车充电过程，界面显示续航里程为166 km，电池剩余电量为35%，预计剩余充电时间7小时20分钟，实时充电功率6.1kW，电流31.1A，电压197.1V。请根据图片信息估算该电动汽车电池在满电状态下储存的电量（ ） A. 5.3×105 C B. 8.2×105 C C. 1.3×106 C D. 2.3×106 C 10. 运用无人机将一定质量的杨梅从地面由静止沿竖直方向起吊，该段时间内速度时间图像如图所示，取竖直向上为正方向，不计空气阻力。则下列关于杨梅的运动说法正确的是（ ） A. 在t2时刻重力势能最大 B. 0-t2时间内重力做的功和拉力做的功在数值上相等 C. t2时刻杨梅重力的瞬时功率最大 D. 在0-t5时间内重力的平均功率为零 11. 2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，最终将进入环月椭圆冻结轨道，该轨道近月点距离月球表面约为200 km，远月点距离月球表面约为16000 km，为探月工程提供坚实的通信支持。鹊桥二号采用周期为24 h的环月椭圆轨道，如图所示，AB为椭圆轨道的长轴，CD为椭圆轨道的短轴。下列关于鹊桥二号的说法正确的是（ ） A. 在A、B两点的动能相同 B. 在C、D两点的机械能相同 C. 从D经B到C的运动时间等于12 h D. 其发射速度一定大于地球的第二宇宙速度 12. 有一小量程电流表，满偏电流为0.5mA，内阻为800Ω。现要将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表，某同学设计了如图所示的甲、乙两个电路图。下列说法正确的是（ ） A. 甲电路中，R1<R2；乙电路中，R3>R4 B. 若采用图甲电路，则R1=720Ω C. 甲电路可以防止换挡时电流全部流经表头，更加安全 D. 若甲、乙电路都选择0~1mA挡位，甲电路功耗更低 13. 家用健身挥拳力量测试仪的核心部件可视为平行板电容器，如图所示。固定极板与可动极板的正对面积S保持不变，极板间介质为空气，挥拳冲击可动极板时，极板间距d会随之减小。测试前先将电容器与恒压电源相连完成充电，随后断开电源进行测试，下列说法正确的是（ ） A. 挥拳力量越小，电容C越大 B. 挥拳力量越大，极板间电压U越大 C. 挥拳冲击过程中，极板带电量Q减小 D. 调节参数，减小极板正对面积S，相同挥拳力量下，电压变化幅度变大 14. 某同学按照电路图连接元件进行实验，闭合开关S时发现两盏灯都不亮。该同学用多用电表的10 V直流电压挡来检测电路故障。在闭合开关S的情况下，他把一支表笔始终连接在A点，用另一支表笔依次接触电路中的B、C、D、E各点，对应的示数依次为6 V、6 V、0 V、0 V。如果只有一处故障，则下列判断中正确的是（ ） A. 连接在A点上的是黑表笔，故障发生在BC段 B. 连接在A点上的是黑表笔，故障发生在CD段 C. 连接在A点上的是红表笔，故障发生在CD段 D. 连接在A点上的是红表笔，故障发生在DE段 A组 15. 如图所示，滑雪运动员在倾角为30°的滑雪道上，从距底端高度为h处由静止开始滑下，其运动过程可近似看作加速度大小为的匀加速直线运动。已知运动员的质量为m（含身上所有装备），重力加速度为g，不计空气阻力，在整个下滑过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运动员的机械能减少了 B. 运动员所受到的合力做功为 C. 运动员下滑过程中减少的重力势能有转化为动能 D. 下滑过程中摩擦力对运动员做的功为 16. 小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节电动势为1.5 V的干电池。他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2 V，0.25A”的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，如果小张的判断是正确的，则由此可推算出（提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和）（ ） A. 每节干电池的内电压为0.8 V B. 每节干电池的内阻为1.6 Ω C. 此小灯泡的电阻为0.55 Ω D. 此小灯泡的额定功率为8.8 W 17. 某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有沿半径指向圆心O的辐向电场。粒子从M点以一定速度射入后，恰好能沿圆弧虚线运动，并从N点射出。粒子仅受电场力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 圆弧虚线上各点的电场强度相同 C. 粒子射出时的速度大于射入时的速度 D. 增大电场强度，可使粒子转向半径减小 18. 如图所示，某款无人配送车车身净质量为350 kg，最大承载质量为200 kg，若该无人配送车正常行驶时，受到的阻力约为总重力的，满载时最大速度可达5 m/s。则该无人配送车在水平平直路面上直线行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 配送车的额定功率为2750 W B. 配送车空载时，能达到的最大速度约为10 m/s C. 配送车以额定功率启动时，先做匀加速运动，后做变加速运动直至达到最大速度 D. 满载情况下以额定功率启动，当速度为2 m/s时，配送车的加速度大小为4 m/s2 B组 19. 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，Q的质量为4m。将P从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角θ53°（sin53°0.8，cos53°0.6），OB长为3L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g。则P从A点到B点的过程中（ ） A. 重物Q的速度一直增大 B. 弹簧的弹性势能先增大后减小 C. P运动至B点时的速度大小为 D. 轻绳对P做的功为4mgl 20. 如图所示，图1是交警常用的酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两电表的示数都变大 B. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 C. 酒精气体浓度越大，电源的输出功率一定越小 D. 酒精气体浓度越大，电源的效率越大 21. 如图所示，某静电分析器的两电极之间存在指向圆心O的辐向电场。三个相同的粒子分别以、、从A点垂直端面射入，仅在静电力作用下，甲粒子从B射出，乙粒子做圆周运动从C射出，丙粒子从D射出，C是BD的中点。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙、丙粒子均带负电 B. C. 三个粒子均垂直于端面射出 D. 甲粒子动能变化量的绝对值等于丙粒子动能变化量的绝对值 22. 某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移s的关系图像如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000 kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。根据图像所给信息可求出（ ） A. 汽车前500 m加速运动的时间为22.5 s B. 汽车行驶过程中所受地面的阻力1000 N C. 汽车的额定功率为800 kW D. 汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105 J 非选择题部分 二、非选择题（本题共5小题，共46分） 23. 实验小组设计了不同的方案“验证机械能守恒定律”： （1）A组同学采用让重物静止下落的方法验证机械能守恒，如图甲所示安装实验器材 ①经检查发现一处明显的错误，错误是______________________________； ②关于本实验，下列说法正确的是___________； A．实验前必须用天平测出重物的质量 B．实验前需用刻度尺测出重物距地面的高度 C．实验时先通电，打点稳定后再释放纸带 ③已知交流电频率为50Hz，重物质量为500g，根据图乙计算得到从O点到C点重物重力势能变化量的绝对值为，C点动能______________________J（计算结果保留3位有效数字）； ④比较与的大小，分析造成这种结果的原因可能是______________。 A．存在阻力 B．O点不是起始点 （2）B组同学采用水平放置的气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，装置如图丙所示。已测得遮光片的宽度为d，遮光片通过光电门A、B的时间分别为t1、t2。 ①滑块通过光电门A时的速度大小__________________； ②该实验还需要测量的物理量有__________________。 A．钩码的质量 B．滑块和遮光片的质量 C．气垫导轨的总长度 D．光电门A、B之间的距离L 24. 某实验小组做“测量合金丝电阻率”的实验。 （1）首先用欧姆表粗略测量这段合金丝的电阻，欧姆表选择“×10”挡位，表盘如图1所示，则示数R=______________Ω。 （2）若用螺旋测微器测量合金丝直径时，刻度位置如图2所示，则该合金丝直径的测量值______________mm； （3）用内阻约为0.1 Ω的电流表、内阻约为3 kΩ的电压表和滑动变阻器（最大阻值10 Ω）测量这段合金丝的电阻，要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图3中的______________（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”），根据合适的电路图连接电路测合金丝电阻，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到______________端（填“左”或“右”），这样做的目的是______________。 （4）在操作正确的情况下，读得电流表的示数为I，电压表的示数为U，测出该合金丝的长度为L、直径为d，则该合金丝的电阻率______________（用I、U、L、d表示）。 25. 如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔距离为r的地方固定有两个带同种电荷的相同小球，设小球A所带的电荷量为，小球B所带的电荷量为，，这时A、B两球间的库仑力F大小为______________；A小球在B球所在处的场强大小E为______________；将两球接触之后仍固定在原来位置，此时的库仑力______________F（填“＞”、“=”、“＜”）；此时若将B球解锁，B球的电势能将______________（填“增大”、“不变”或“减小”）。 A组 26. 如图甲为滑沙运动过程的简化图。斜坡滑道AB长64m，倾角θ=37°，水平滑道BC足够长，斜坡滑道与水平滑道之间是平滑连接的。某游客坐在滑板上从斜坡的A点由静止开始滑下（如图乙所示），滑到斜坡底端B点后再沿水平的滑道滑行一段距离到C点停下。已知游客和滑板的总质量m=60kg，滑板与斜坡滑道及水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）游客从斜坡上滑下的加速度大小； （2）游客从A点滑动到C点所用的时间； （3）如图丙所示，孩子参与活动时，父亲担心孩子下滑速度太快，在滑板上施加一沿斜坡向上的恒定拉力。已知孩子和滑板总质量m=30kg，他们从A点由静止下滑到坡底B点的时间t=16s。求该名父亲施加的拉力大小F。 27. 如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径R=2m，A点与圆心O等高，B点右侧平滑连接一长为s=3m的粗糙水平面BC，在水平面右端平滑对接一个与其等高的传送带CD，CD间距L=5m的传送带以v=5m/s的速率顺时针匀速转动，传送带右侧平滑对接一段等高的光滑平台DE，E点固定一竖直墙壁，一根轻弹簧右端与墙壁连接，弹簧原长小于平台DE的长度。现将一质量m=1kg的物块（视为质点）由A点静止释放，已知物块与水平面，物块与传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.4，μ2=0.2，物体与弹簧碰撞过程中，无机械能损失，且弹簧未超出弹性限度，取g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）物块滑到圆弧B点时轨道对它的支持力大小； （2）弹簧被压缩过程中的最大弹性势能； （3）物块最终停止时的位置与C点的距离。 B组 28. 如图所示的电路中，已知定值电阻为，电源内阻，滑动变阻器阻值范围为，A、B两平行金属板水平放置，板长和板间距离均为。闭合开关，将滑动变阻器滑片调至中点，待电路稳定后，一带电的液滴恰静止于两板间。已知液滴带电量，质量为，重力加速度为。求： （1）液滴的电性及两板间的电压； （2）电源电动势； （3）如图乙，取走液滴，在、左边界处放置一线状粒子源，可向两极板间持续不断水平向右发射速度为、质量为、电荷量为的粒子，形成均匀分布的粒子流。在距离金属板右侧处竖直放置一长度为的荧光屏，其上端与金属板下极板处于同一水平线上。不计粒子重力及粒子间相互作用，求能打到荧光屏上的粒子数占粒子源发射粒子总数的百分比。 29. 某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道BCDEF，左侧为半径R=0.8 m的光滑圆弧轨道BC，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角α=30°，下端点C与粗糙水平轨道CD相切，CD平滑对接一个与其等高的传送带DE，EF为倾角θ=30°的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在F点处的挡板上。现有质量为m=1 kg的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道CD、传送带DE滑动，传送带以v=5 m/s的速率顺时针匀速转动，滑块经过E点（不计经过E点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至G点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短（滑块与弹簧碰撞过程中无机械能损失，且弹簧未超出弹性限度）。已知C、D之间和E、G之间距离都为1 m，传送带DE长L=4 m，滑块与轨道CD间的动摩擦因数为，与传送带间的动摩擦因数为，取g=10 m/s2，不计空气阻力。求： （1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小； （2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时，受到轨道的弹力； （3）弹簧的弹性势能的最大值； （4）物块第二次滑上传送带与传送带摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期高一期末测试卷 物理学科试卷 说明： 1．本试题为“学考兼选考”卷，其中第15-18题、22、23共6题分A组B组题，学考学生做A组题，选考学生做B组题。总分为100分，考试时间为90分钟。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 选择题部分 一、选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量的是（ ） A. 功 B. 电场强度 C. 电动势 D. 电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．矢量是既有大小又有方向、运算遵循平行四边形定则的物理量；标量是只有大小没有方向、运算遵循代数加减法则的物理量。 功只有大小没有方向，运算遵守代数加减法则，属于标量，故A错误； B．电场强度既有大小又有方向，运算遵守平行四边形定则，属于矢量，故B正确； C．电动势是表征电源将其他形式能转化为电能本领的物理量，只有大小没有方向，属于标量，故C错误； D．电流虽有规定的方向（正电荷定向移动的方向），但运算时遵守代数加减法则，不满足矢量的运算规则，属于标量，故D错误。 故选B。 2. 下列说法正确的是（ ） A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 B. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动的过程中，卫星的加速度保持不变 C. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向 D. 电动势大小由电源非静电力做功特性决定，和外电路无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，而非椭圆的中心，故A错误； B．人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，加速度为向心加速度，方向始终指向地心，方向时刻变化，加速度是矢量，因此卫星的加速度是变化的，故B错误； C．电场中某点的电场强度方向为正试探电荷在该点的受力方向，若试探电荷带负电，其受力方向与场强方向相反，选项未说明试探电荷电性，故C错误； D．电动势是反映电源非静电力做功本领的物理量，其大小由电源本身的性质决定，与外电路结构无关，故D正确。 故选D。 3. 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，女生和金属球带异种电荷 B. 图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带同种电荷 C. 图丙中，较高建筑物的顶端会安装尖锐的避雷针，是利用静电屏蔽原理 D. 图丁中，两条优质话筒线外面包裹的金属网是为了防止漏电 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，女生接触带电的金属球时与带电的金属球带有同种电荷，故A错误； B．图乙中，用扭秤实验探究电荷间相互作用规律时，应使金属小球A与C带同种电荷，如果带异种电荷，两球可能在外部干扰下接触，使电荷量中和，导致两球电荷量发生变化。故B正确； C．图丙中，较高建筑物的顶端会安装尖锐的避雷针，其原理为尖端放电，故C错误； D．优质的话筒线外面包裹着金属网应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，不是防漏电，故D错误。 故选B。 4. 将细短头发碎屑悬浮在蓖麻油中，在平行电极板间施加恒定电压。经过一段时间，头发碎屑如图甲排列，模拟显示出电场线的分布，如图乙。下列说法正确的是（ ） A. 说明电场线是真实存在的 B. a点的电场强度比b点小 C. b点的电势比c点的低 D. 电子在a点的电势能比在b点的小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．电场线是为了形象描述电场而引入的假想线，不是真实存在的，A错误； B．电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线越密场强越大，由图可知，点的电场线比点稀疏，因此点的电场强度比点小，B正确； C．沿电场线方向电势逐渐降低，电场方向向右，过点做等势面，与点所在的电场线交于，可知， 得，即b点的电势比c点的电势高，C错误； D．根据前面的分析，同理可得 设电子的电荷量为，根据电势定义式 有， 得，D错误。 故选B。 【点睛】 5. 中科卫星05星等7颗卫星均绕地球做匀速圆周运动，轨道高度离地约500千米，其中B卫星的轨道半径最大，A卫星的轨道半径最小。下列说法正确的是（ ） A. 七颗卫星的绕行速度均大于第一宇宙速度 B. 七颗卫星在相同时间内轨道半径扫过的面积相等 C. B卫星绕地球运动的周期小于A卫星的周期 D. B卫星绕地球运动的加速度小于A卫星的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，是绕地球表面做匀速圆周运动的最大的运行速度，七颗卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，故A错误； B．卫星轨道半径在时间内扫过的面积为 根据牛顿第二定律可得 联立可得 在相同时间内，轨道半径越大，轨道半径扫过的面积越大，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 解得 因为 所以，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 解得 因为 所以，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，2026年春晚H2型号人形机器人身着武侠袍服，作为“剑宗大师”压轴登场进行舞剑表演。在表演过程中舞台缓慢上升，机器人始终与舞台保持相对静止。关于上述过程说法正确的是（ ） A. 重力对机器人做负功 B. 舞台对机器人不做功 C. 机器人重力势能减小 D. 机器人机械能不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．重力方向竖直向下，机器人位移竖直向上，重力与位移方向相反，重力对机器人做负功，故A正确； B．舞台对机器人的支持力竖直向上，与位移方向相同，支持力做正功，因此舞台对机器人做功，故B错误； C．机器人高度升高，重力势能增大，故C错误； D．机械能为动能与重力势能之和，机器人动能不变，重力势能增大，因此机械能增大，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，对下列物体机械能是否守恒判断正确的是（ ） A. 图甲中，足球在运动过程中机械能守恒 B. 图乙中，游客在竖直环形轨道上运动的一小段时间内速率不变，该游客的机械能守恒 C. 图丙中，若不计空气阻力，蹦床运动员从离开弹性网后腾空至最高点的过程中机械能守恒 D. 图丁中，歼-35舰载战斗机匀速爬升过程中机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据足球在空中运动的轨迹，可判断在足球运动过程中，受到的空气阻力做负功，足球的机械能减少，A错误。 B．游客在竖直环形轨道上运动的一小段时间内速率不变，动能不变，但运动过程中高度变化，重力势能发生变化，故该游客的机械能不守恒，B错误； C．不计空气阻力，蹦床运动员从离开弹性网后腾空至最高点的过程中，只有重力对运动员做功，运动员的机械能守恒，C正确； D．歼-35舰载战斗机匀速爬升过程中，动能不变，高度增大，重力势能增大，故战斗机的机械能不守恒，D错误。 故选C。 8. 市面上有一种带小电扇的遮阳帽，电扇由太阳能电池供电。已知该款太阳能电池的电动势为E，内阻为r，给小电扇供电时，电路中的电流为I，电扇两端的电压为U。下列说法正确的是（ ） A. 电路的总功率为UI B. 小电扇的电阻为 C. 太阳能电池的输出功率为EI D. 太阳能电池内阻消耗的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电路总功率是电源的总功率，应为，是外电路功率，故A错误； B．非纯电阻用电器不满足欧姆定律，小电扇大部分电能转化为机械能，只有少部分转化为内能，因此其电阻小于，故B错误； C．太阳能电池的输出功率是外电路功率，应为，是电池总功率，故C错误； D．焦耳定律对任何电路都成立，内阻的热功率始终为，故D正确。 故选D。 9. 如图为某电动汽车充电过程，界面显示续航里程为166 km，电池剩余电量为35%，预计剩余充电时间7小时20分钟，实时充电功率6.1kW，电流31.1A，电压197.1V。请根据图片信息估算该电动汽车电池在满电状态下储存的电量（ ） A. 5.3×105 C B. 8.2×105 C C. 1.3×106 C D. 2.3×106 C 【答案】C 【解析】 【详解】该车界面显示电池剩余电量为35%，实时充电功率6.1kW，电流31.1A，预计剩余充电时间7小时20分钟。 可得剩余充电时间 该电动汽车电池在满电状态下储存的电量为q，充入电荷量 根据，可得 故选C。 10. 运用无人机将一定质量的杨梅从地面由静止沿竖直方向起吊，该段时间内速度时间图像如图所示，取竖直向上为正方向，不计空气阻力。则下列关于杨梅的运动说法正确的是（ ） A. 在t2时刻重力势能最大 B. 0-t2时间内重力做的功和拉力做的功在数值上相等 C. t2时刻杨梅重力的瞬时功率最大 D. 在0-t5时间内重力的平均功率为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．v-t图像中，速度一直为正，说明杨梅一直竖直向上运动，时刻速度减为0，到达最高位置，重力势能最大，故A错误 B．根据动能定理，​时间内 整理得​，拉力做功数值大于重力做功数值，故B错误； C．重力的瞬时功率大小满足，​时刻速度最大，因此重力的瞬时功率最大，故C正确； D．时间内，杨梅总位移不为零，重力做功 平均功率 ，故D错误。 故选C。 11. 2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，最终将进入环月椭圆冻结轨道，该轨道近月点距离月球表面约为200 km，远月点距离月球表面约为16000 km，为探月工程提供坚实的通信支持。鹊桥二号采用周期为24 h的环月椭圆轨道，如图所示，AB为椭圆轨道的长轴，CD为椭圆轨道的短轴。下列关于鹊桥二号的说法正确的是（ ） A. 在A、B两点的动能相同 B. 在C、D两点的机械能相同 C. 从D经B到C的运动时间等于12 h D. 其发射速度一定大于地球的第二宇宙速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星在椭圆轨道上运动时，在近月点的速度大于远月点的速度。由于动能与速度的平方成正比，因此卫星在点的动能大于点的动能，故A错误。 B．卫星在椭圆轨道上运动时，只有万有引力做功，所以机械能守恒。因此，卫星在轨道上任意位置的机械能都相同，即在C、D两点的机械能相同，故B正确。 C．根据开普勒第二定律，卫星在近月点附近运动时速度较大，在远月点附近运动时速度较小。从D经B到C的过程中，卫星经过远月点附近，运动速度较小，因此该段运动时间大于椭圆轨道周期的一半(即12h)，故C错误。 D．鹊桥二号中继星最终将进入环月椭圆冻结轨道，没有脱离地球引力范围，发射速度大于地球第二宇宙速度，将会使人造天体脱离地球引力作用，进入绕太阳运动的轨道，成为人造行星，所以鹊桥二号中继星的发射速度一定小于地球的第二宇宙速度，故D错误。 故选B。 12. 有一小量程电流表，满偏电流为0.5mA，内阻为800Ω。现要将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表，某同学设计了如图所示的甲、乙两个电路图。下列说法正确的是（ ） A. 甲电路中，R1<R2；乙电路中，R3>R4 B. 若采用图甲电路，则R1=720Ω C. 甲电路可以防止换挡时电流全部流经表头，更加安全 D. 若甲、乙电路都选择0~1mA挡位，甲电路功耗更低 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对甲电路，量程为10mA时，有，量程为1mA时，有 联立解得， 对乙电路量程为10mA时，有 量程为1mA时，有 解得，，所以A错误，B错误； C．换挡时乙图中的总电流会全部流经表头，容易造成表头的损坏，所以甲电路更加安全，C正确； D．根据，当总电流为1mA时，甲电路中消耗的功率 乙电路中消耗的功率，所以，D错误。 故选C。 13. 家用健身挥拳力量测试仪的核心部件可视为平行板电容器，如图所示。固定极板与可动极板的正对面积S保持不变，极板间介质为空气，挥拳冲击可动极板时，极板间距d会随之减小。测试前先将电容器与恒压电源相连完成充电，随后断开电源进行测试，下列说法正确的是（ ） A. 挥拳力量越小，电容C越大 B. 挥拳力量越大，极板间电压U越大 C. 挥拳冲击过程中，极板带电量Q减小 D. 调节参数，减小极板正对面积S，相同挥拳力量下，电压变化幅度变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．平行板电容的决定式为 挥拳力量越小，极板间距越大，正对面积和介电常数不变，因此电容越小，故A错误； B．挥拳力量越大，极板间距越小，正对面积和介电常数不变，因此电容越大，又充电后断开电源，不变，根据 知，U越小，故B错误； C．挥拳冲击过程中，只改变极板间距，电量Q不变，故C错误； D．设初始间距为，冲击后间距为，相同（挥拳力量相同） 根据电容的决定式及 联立知 故， 电压变化量 调节参数，减小极板正对面积S，增大，即电压变化幅度变大，故D正确。 故选D。 14. 某同学按照电路图连接元件进行实验，闭合开关S时发现两盏灯都不亮。该同学用多用电表的10 V直流电压挡来检测电路故障。在闭合开关S的情况下，他把一支表笔始终连接在A点，用另一支表笔依次接触电路中的B、C、D、E各点，对应的示数依次为6 V、6 V、0 V、0 V。如果只有一处故障，则下列判断中正确的是（ ） A. 连接在A点上的是黑表笔，故障发生在BC段 B. 连接在A点上的是黑表笔，故障发生在CD段 C. 连接在A点上的是红表笔，故障发生在CD段 D. 连接在A点上的是红表笔，故障发生在DE段 【答案】C 【解析】 【详解】多用电表的红表笔接外部电源的正极，因此始终连接在A点上的是红表笔；另一支表笔依次接触电路中的B、C对应的示数依次为6V、6V，说明BC段电路正常，接D、E两点对应的示数是0V，说明故障发生在CD段。 故选C。 A组 15. 如图所示，滑雪运动员在倾角为30°的滑雪道上，从距底端高度为h处由静止开始滑下，其运动过程可近似看作加速度大小为的匀加速直线运动。已知运动员的质量为m（含身上所有装备），重力加速度为g，不计空气阻力，在整个下滑过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运动员的机械能减少了 B. 运动员所受到的合力做功为 C. 运动员下滑过程中减少的重力势能有转化为动能 D. 下滑过程中摩擦力对运动员做的功为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由几何关系得斜面长度  沿斜面方向由牛顿第二定律 代入 、，解得摩擦力  除重力外，只有摩擦力做功，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，故A正确； B．合力做功 ，故B错误； C．减少的重力势能为 ，动能增加量等于合力做功 ，即减少的重力势能有  转化为动能，故C错误； D．摩擦力方向与位移方向相反，摩擦力做功 ，故D错误。 故选A。 16. 小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节电动势为1.5 V的干电池。他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2 V，0.25A”的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，如果小张的判断是正确的，则由此可推算出（提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和）（ ） A. 每节干电池的内电压为0.8 V B. 每节干电池的内阻为1.6 Ω C. 此小灯泡的电阻为0.55 Ω D. 此小灯泡的额定功率为8.8 W 【答案】B 【解析】 【详解】A．两节干电池串联，总电动势 小灯泡额定参数：，灯泡正常发光，电路电流 电路总内电压 两节电池串联，每节电池内电压，A错误； B．两节电池总内阻 每节电池内阻，B正确； C．小灯泡额定电阻，C错误； D．小灯泡额定功率，D错误。 故选B。 17. 某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有沿半径指向圆心O的辐向电场。粒子从M点以一定速度射入后，恰好能沿圆弧虚线运动，并从N点射出。粒子仅受电场力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 圆弧虚线上各点的电场强度相同 C. 粒子射出时的速度大于射入时的速度 D. 增大电场强度，可使粒子转向半径减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子在辐向电场中沿圆弧运动，电场力提供向心力。电场方向指向圆心，向心力方向也指向圆心，因此电场力方向必须与电场方向相同，因此粒子带正电，故A错误； B．辐向电场中各点的电场强度方向均沿半径方向，不同位置方向不同，因此电场强度不相同，故B错误； C．粒子仅受电场力，且电场力始终垂直于速度方向（指向圆心），不做功，粒子动能不变，因此射出时的速度等于射入时的速度，故C错误； D．粒子做圆周运动，由电场力提供向心力 解得 当速度不变时，增大电场强度，半径减小，故D正确。 故选D。 18. 如图所示，某款无人配送车车身净质量为350 kg，最大承载质量为200 kg，若该无人配送车正常行驶时，受到的阻力约为总重力的，满载时最大速度可达5 m/s。则该无人配送车在水平平直路面上直线行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 配送车的额定功率为2750 W B. 配送车空载时，能达到的最大速度约为10 m/s C. 配送车以额定功率启动时，先做匀加速运动，后做变加速运动直至达到最大速度 D. 满载情况下以额定功率启动，当速度为2 m/s时，配送车的加速度大小为4 m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】A．已知当配送车牵引力等于阻力时有最大速度，设配送车车身净质量为m，货物质量为M，其满载时所受阻力为 则此时配送车的功率为，故A正确； B．当配送车空载时其所受阻力为 额定功率保持不变，则其最大速度为 ，故B错误； C．配送车若以额定功率启动，将会做加速度逐渐减小的加速运动直至到达最大速度，故C错误； D．满载情况下以额定功率启动，当速度为2 m/s时，配送车的加速度大小为，故D错误。 故选A。 B组 19. 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，Q的质量为4m。将P从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角θ53°（sin53°0.8，cos53°0.6），OB长为3L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g。则P从A点到B点的过程中（ ） A. 重物Q的速度一直增大 B. 弹簧的弹性势能先增大后减小 C. P运动至B点时的速度大小为 D. 轻绳对P做的功为4mgl 【答案】C 【解析】 【详解】A．当P运动到B点时，P沿绳方向没有分速度，故此时Q的速度为零，故P从A点到B点的过程中，Q的速度先增大后减小，故A错误； B．由题意可知A、B两点弹簧弹力大小相等，说明两点弹簧形变量相同，弹性势能相同，滑块从A到B的过程中，弹簧先从压缩状态恢复原长，再反向拉伸，因此弹簧的弹性势能先减小后增大，故B错误； C．当滑块P到达B点时，P的速度方向与绳子垂直，重物Q的速度为0，根据几何关系可知，重物Q下降的高度为 P上升高度为 滑块P、重物Q与弹簧组成的系统，机械能守恒 联立解得，故C正确； D．P从A点到B点的过程中，轻绳对P做的功等于P的机械能的增加量，故轻绳对P做的功为 故D错误。 故选C。 20. 如图所示，图1是交警常用的酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两电表的示数都变大 B. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 C. 酒精气体浓度越大，电源的输出功率一定越小 D. 酒精气体浓度越大，电源的效率越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，气敏电阻的阻值减小，由闭合电路欧姆定律 可知电流表示数增大，又根据 可得电压表示数变小，故A错误； B．由 可得 所以保持不变，故B正确； C．当时，电源的输出功率最大，但初始、和的大小关系未知，则无法判断减小时电源的输出功率是增大还是减小，故C错误； D．因气敏电阻的阻值减小，外电路总阻值变小，电路总电流变大，则电源的效率 则电源的效率变小，故D错误。 故选B。 21. 如图所示，某静电分析器的两电极之间存在指向圆心O的辐向电场。三个相同的粒子分别以、、从A点垂直端面射入，仅在静电力作用下，甲粒子从B射出，乙粒子做圆周运动从C射出，丙粒子从D射出，C是BD的中点。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙、丙粒子均带负电 B. C. 三个粒子均垂直于端面射出 D. 甲粒子动能变化量的绝对值等于丙粒子动能变化量的绝对值 【答案】C 【解析】 【详解】A．三个带电粒子都做顺时针的近似圆周运动,所受电场力(向心力)与场强方向相同，故三个粒子都带正电，故A错误； BC．乙粒子做匀速圆周运动从C射出，且出射时速度垂直于端面，甲粒子从B点出射可知，甲粒子做向心运动，故在A点时速度小于乙粒子速度，即，丙粒子从D点出射可知，丙粒子做离心运动，则在A点时速度大于乙粒子速度，即 综上 又根据轨迹对称性，甲、丙粒子在电场中运动轨迹正好为完整轨迹一半（对于甲粒子来说，A点为远心点，B点为近心点，对于丙粒子来说，A点为近心点，D点为远心点），故出射时速度方向均应垂直端面，故三个粒子均垂直于端面射出，故B错误、C正确； D．因为BC间平均场强比CD平均场强大，又C为BD中点，故 则甲、丙粒子的电场力做功大小 由动能定理可知，甲粒子动能的增加量大于丙粒子动能的变化量的绝对值，故D错误。 故选C。 22. 某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移s的关系图像如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000 kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。根据图像所给信息可求出（ ） A. 汽车前500 m加速运动的时间为22.5 s B. 汽车行驶过程中所受地面的阻力1000 N C. 汽车的额定功率为800 kW D. 汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105 J 【答案】D 【解析】 【详解】B．设汽车行驶过程中所受地面的阻力大小为，根据图线①并结合动能定理有 解得，故B错误； C．汽车的最大行驶速度为 当汽车以最大速度行驶时，牵引力与阻力大小相等，所以汽车的额定功率为，故C错误； A．设汽车前加速运动的时间为，根据动能定理有 解得，故A错误； D．开启储能装置后，根据能量守恒定律可知汽车比关闭储能装置时克服阻力少做的功等于向蓄电池提供的电能，令表示汽车少滑行的距离，根据图线②可得，故D正确。 故选D。 非选择题部分 二、非选择题（本题共5小题，共46分） 23. 实验小组设计了不同的方案“验证机械能守恒定律”： （1）A组同学采用让重物静止下落的方法验证机械能守恒，如图甲所示安装实验器材 ①经检查发现一处明显的错误，错误是______________________________； ②关于本实验，下列说法正确的是___________； A．实验前必须用天平测出重物的质量 B．实验前需用刻度尺测出重物距地面的高度 C．实验时先通电，打点稳定后再释放纸带 ③已知交流电频率为50Hz，重物质量为500g，根据图乙计算得到从O点到C点重物重力势能变化量的绝对值为，C点动能______________________J（计算结果保留3位有效数字）； ④比较与的大小，分析造成这种结果的原因可能是______________。 A．存在阻力 B．O点不是起始点 （2）B组同学采用水平放置的气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，装置如图丙所示。已测得遮光片的宽度为d，遮光片通过光电门A、B的时间分别为t1、t2。 ①滑块通过光电门A时的速度大小__________________； ②该实验还需要测量的物理量有__________________。 A．钩码的质量 B．滑块和遮光片的质量 C．气垫导轨的总长度 D．光电门A、B之间的距离L 【答案】（1） ①. 打点计时器接了干电池组 ②. C ③. 0.990（0.9501.05均可） ④. B （2） ①. ②. ABD 【解析】 【小问1详解】 [1] 打点计时器需要使用交流电源才能正常工作，所以明显的错误是打点计时器接在了干电池组（直流电源）上； [2] A．验证机械能守恒定律的公式为 其中质量m可约去，所以不需要用天平测出重物的质量，故A错误； B．实验中只需测量相邻计数点间的距离（即下落的距离），不需要测量重物距地面的高度，故B错误； C．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，这样能保证纸带开头的点迹清晰，故C正确。 故选C。 [3] 交流电的频率为，则打点周期为 由图乙可知，B、D两点间的距离为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，解得打下C点时重物的速度为 所以C点的动能为 [4] 比较与的大小可知 说明动能的增加量大于重力势能的减少量，造成这种结果的原因可能是O点不是起始点，即O点已有初速度，其动能增加量应为 故选B。 【小问2详解】 [1] 由于遮光片通过光电门的时间极短，可以用平均速度近似表示瞬时速度，所以滑块通过光电门A时的速度大小为 [2] 本实验验证的是系统（滑块+钩码）的机械能守恒，即钩码重力势能的减少量等于系统动能的增加量，则有 因此需要测量的物理量有：钩码的质量、滑块和遮光片的质量以及光电门A、B之间的距离L。 故选ABD。 24. 某实验小组做“测量合金丝电阻率”的实验。 （1）首先用欧姆表粗略测量这段合金丝的电阻，欧姆表选择“×10”挡位，表盘如图1所示，则示数R=______________Ω。 （2）若用螺旋测微器测量合金丝直径时，刻度位置如图2所示，则该合金丝直径的测量值______________mm； （3）用内阻约为0.1 Ω的电流表、内阻约为3 kΩ的电压表和滑动变阻器（最大阻值10 Ω）测量这段合金丝的电阻，要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图3中的______________（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”），根据合适的电路图连接电路测合金丝电阻，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到______________端（填“左”或“右”），这样做的目的是______________。 （4）在操作正确的情况下，读得电流表的示数为I，电压表的示数为U，测出该合金丝的长度为L、直径为d，则该合金丝的电阻率______________（用I、U、L、d表示）。 【答案】（1）70 （2）0.730##0.729##0.731 （3） ①. 甲 ②. 左 ③. 保护电路 （4） 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，欧姆表的读数为 【小问2详解】 由图2可知，螺旋测微器的读数为 【小问3详解】 [1]由题意可知 则应采用电流表内接法；滑动变阻器的最大阻值较小，则应采用滑动变阻器的分压式接法，故应该选择的测量电路是图3中的甲； [2][3]为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最左端。 【小问4详解】 待测电阻的阻值为 根据电阻定律可得 其中 解得 25. 如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔距离为r的地方固定有两个带同种电荷的相同小球，设小球A所带的电荷量为，小球B所带的电荷量为，，这时A、B两球间的库仑力F大小为______________；A小球在B球所在处的场强大小E为______________；将两球接触之后仍固定在原来位置，此时的库仑力______________F（填“＞”、“=”、“＜”）；此时若将B球解锁，B球的电势能将______________（填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】 ①. ②. ③. > ④. 减小 【解析】 【详解】[1]根据库仑定律，这时A、B两球间的库仑力F大小为 [2]根据点电荷场强公式，A小球在B球所在处的场强大小 [3]两个相同小球接触后，同种电荷平均分配总电荷，接触后每个小球带电量 根据均值不等式，​时 因此 [4]A、B带同种电荷相互排斥，解锁后B向右运动，库仑力对B做正功，电势能减小。 A组 26. 如图甲为滑沙运动过程的简化图。斜坡滑道AB长64m，倾角θ=37°，水平滑道BC足够长，斜坡滑道与水平滑道之间是平滑连接的。某游客坐在滑板上从斜坡的A点由静止开始滑下（如图乙所示），滑到斜坡底端B点后再沿水平的滑道滑行一段距离到C点停下。已知游客和滑板的总质量m=60kg，滑板与斜坡滑道及水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）游客从斜坡上滑下的加速度大小； （2）游客从A点滑动到C点所用的时间； （3）如图丙所示，孩子参与活动时，父亲担心孩子下滑速度太快，在滑板上施加一沿斜坡向上的恒定拉力。已知孩子和滑板总质量m=30kg，他们从A点由静止下滑到坡底B点的时间t=16s。求该名父亲施加的拉力大小F。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 根据位移公式 解得滑到底端的时间 根据速度与位移的关系式 解得 在水平滑道，根据牛顿第二定律得 解得 则在水平滑道上停止的时间 从A点滑动到C点所用的时间 【小问3详解】 根据位移公式 解得 根据牛顿第二定律 解得 27. 如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径R=2m，A点与圆心O等高，B点右侧平滑连接一长为s=3m的粗糙水平面BC，在水平面右端平滑对接一个与其等高的传送带CD，CD间距L=5m的传送带以v=5m/s的速率顺时针匀速转动，传送带右侧平滑对接一段等高的光滑平台DE，E点固定一竖直墙壁，一根轻弹簧右端与墙壁连接，弹簧原长小于平台DE的长度。现将一质量m=1kg的物块（视为质点）由A点静止释放，已知物块与水平面，物块与传送带间的动摩擦因数分别为μ1=0.4，μ2=0.2，物体与弹簧碰撞过程中，无机械能损失，且弹簧未超出弹性限度，取g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）物块滑到圆弧B点时轨道对它的支持力大小； （2）弹簧被压缩过程中的最大弹性势能； （3）物块最终停止时的位置与C点的距离。 【答案】（1）30N （2） （3）0.625m 【解析】 【小问1详解】 物块从A到B过程有 解得 在B点处， 解得 【小问2详解】 对于物块从A到C过程根据动能定理 解得 物块首次滑上传送带后要先做加速运动，则对于物块从C到与传送带共速，由动能定理有 则物块在传送带上加速的位移为 则有 根据机械能守恒有 【小问3详解】 在平台DE上，由于机械能守恒，物块被弹簧弹回到D点时，其速率仍为，当物块第二次滑上传送带后，先做匀减速运动，设其从开始减速到速度减为零的位移为，则对于该过程，根据动能定理有 解得 即物块第二次在传送带上一直匀减速直至从C点滑离，设物块第二次通过C点后最远滑行的距离为d，则对于物块从D点运动到最终停止过程，根据动能定理有 解得 即物块最终停止时的位置与C点间距为0.625m B组 28. 如图所示的电路中，已知定值电阻为，电源内阻，滑动变阻器阻值范围为，A、B两平行金属板水平放置，板长和板间距离均为。闭合开关，将滑动变阻器滑片调至中点，待电路稳定后，一带电的液滴恰静止于两板间。已知液滴带电量，质量为，重力加速度为。求： （1）液滴的电性及两板间的电压； （2）电源电动势； （3）如图乙，取走液滴，在、左边界处放置一线状粒子源，可向两极板间持续不断水平向右发射速度为、质量为、电荷量为的粒子，形成均匀分布的粒子流。在距离金属板右侧处竖直放置一长度为的荧光屏，其上端与金属板下极板处于同一水平线上。不计粒子重力及粒子间相互作用，求能打到荧光屏上的粒子数占粒子源发射粒子总数的百分比。 【答案】（1）负电； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图甲易知，上极板带正电，下极板带负电，板间电场方向竖直向下。 液滴静止，电场力与重力平衡，电场力向上，因此液滴带负电。由平衡条件 解得 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律得 解得 电容器电压 联立解得 【小问3详解】 取走液滴，两极板间电场强度，方向竖直向下。粒子带正电，进入电场后受向下的电场力，由牛顿第二定律 解得加速度，方向竖直向下。初速度，方向水平向右，粒子做类平抛运动。 粒子在电场中运动时间 竖直位移 设粒子初始位置离上极板距离为，则出电场时竖直位置 能飞出电场要求，解得 飞出电场时竖直速度 飞出后匀速运动到荧光屏，水平距离，运动时间 竖直位移增量 荧光屏上落点纵坐标 荧光屏竖直范围：上端与下极板平齐，下端 能打到屏上应满足 结合，解得有效区间 粒子源均匀分布总宽度，能打到荧光屏的宽度为 故 29. 某游乐场的游乐装置可简化为如图所示的竖直面内轨道BCDEF，左侧为半径R=0.8 m的光滑圆弧轨道BC，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角α=30°，下端点C与粗糙水平轨道CD相切，CD平滑对接一个与其等高的传送带DE，EF为倾角θ=30°的光滑倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在F点处的挡板上。现有质量为m=1 kg的小滑块P（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道CD、传送带DE滑动，传送带以v=5 m/s的速率顺时针匀速转动，滑块经过E点（不计经过E点时的能量损失）后沿倾斜轨道向上运动至G点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短（滑块与弹簧碰撞过程中无机械能损失，且弹簧未超出弹性限度）。已知C、D之间和E、G之间距离都为1 m，传送带DE长L=4 m，滑块与轨道CD间的动摩擦因数为，与传送带间的动摩擦因数为，取g=10 m/s2，不计空气阻力。求： （1）小滑块P经过圆弧轨道上B点的速度大小； （2）小滑块P到达圆弧轨道上的C点时，受到轨道的弹力； （3）弹簧的弹性势能的最大值； （4）物块第二次滑上传送带与传送带摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2），方向竖直向上 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 滑块在B点的速度水平分量等于平抛初速度，则 代入数据解得 【小问2详解】 滑块P从B点到达最低点C点的过程中，由机械能守恒定律 代入数据解得 设滑块经过C点时受轨道的弹力为，由牛顿第二定律得 代入数据解得，方向竖直向上。 【小问3详解】 设弹簧的弹性势能的最大值为，滑块从C到D过程： 解得 根据，计算在传送带上加速的距离 解得，所以 代入数据可解得 【小问4详解】 物块被弹簧弹回到E点时，其速率仍为，当物块第二次滑上传送带后，先做匀减速运动，设其从开始到速度减为零运动的位移为，则对于该过程，根据动能定理有 解得 物块第二次在传送带上一直匀减速直至从D点滑离 设物块从E到D过程经历的时间为t，加速度为a，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式 联立以上两式，解得或（舍） 物块从E到D过程相对传送带的位移大小 物块第二次滑上传送带后与传送带摩擦产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $