精品解析：安徽马鞍山市含山中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

高一物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：人教版必修第二册，必修第三册第九章。 一、选择题（本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 公式和适用条件不相同 B. 电荷量很小的电荷就是元电荷 C. 若电场中某点没有放置试探电荷，则该处没有电场强度 D. 摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的质子转移到另一个物体 2. 如图所示，半球形陶罐固定在绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，改变转台角速度，再次稳定后，小物块与O点的连线与之间的夹角θ变大，不计摩擦．下列说法正确的是（ ） A. 物块做圆周运动的加速度大小变小 B. 转台角速度变大 C. 陶罐对小物块的作用力不变 D. 小物块所受合力始终指向O点 3. 某静电除尘装置由带电的金属圆筒和带电的电极组成，其横截面上的电场线分布及方向如图所示，、、、四点到距离相等，下列说法正确的是（ ） A. 、两点电场强度相同 B. 点的电场强度等于点的电场强度 C. 金属圆筒带正电，电极带负电 D. 带正电且所带电荷量相等的粉尘在点和点，所受电场力相同 4. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成面积为S的圆面。某时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机将风能转化为电能的效率为，则此风力发电机发电的功率为（ ） A. B. C. D. 5. 某次运行过程中，一列车的速度随时间变化的关系如图所示，图中前后两段直线均与中间曲线相切，列车最终以额定功率行驶。已知列车的额定功率，列车运行过程中受到的阻力大小恒定，下列说法正确的是（ ） A. 列车受到的阻力大小为 B. 列车匀加速过程中受到的牵引力大小为 C. 列车速度为时，加速度大小为 D. 列车从启动到达到最大速度，前进的距离为 6. 如图所示，直角三角形的顶点分别固定两点电荷，现在整个空间加一竖直向下的匀强电场，施加电场后，点的电场强度为0，已知.下列说法正确的是（　　） A. 固定在点的点电荷带负电 B. 固定在两点的点电荷所带电荷量的绝对值之比为 C. 若仅改变固定在点点电荷的电性，则点的电场强度大小为 D. 若仅改变固定在点点电荷的电性，则点的电场强度大小为 7. 小华欲划小船从处横渡一条宽的小河，处下游有一暗礁区域，点与暗礁区域边缘连线与河岸的最大夹角为，如图所示。已知河中水流速度为，小华划船的速度（即船相对静水的速度）最大可达，小船可视为质点，，。下列说法正确的是（ ） A. 小华能够安全渡河的最小划船速度为 B. 小华渡河的最短时间为 C. 小华可以到达点的正对岸处 D. 小华渡河的最短位移大小为 8. 如图所示，在竖直平面内，一长为L的无弹性轻细绳一端系于O点，另一端系着一个质量为m、可视为质点的小球，整个空间内存在水平向左的恒定风力F，初始时小球静止于A点，OA与竖直方向的夹角为。现在A点给小球一个垂直于OA的斜向下的初速度，小球恰好在竖直面内绕O点做完整的圆周运动。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 细绳上的最大拉力为 D. 小球运动到最低点时速度大小为 9. 神舟二十二号飞船于北京时间2025年11月25日12时11分，在我国酒泉卫星发射中心发射成功，预计2026年5月左右将发射神舟二十三号载人飞船来接替二十一号航天员。飞船发射与空间站对接过程简化如图所示，飞船先在圆轨道Ⅰ运行，在轨道Ⅰ的点进入转移的椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的点时进入空间站所在的圆轨道Ⅲ并与空间站实现对接。下列说法正确的是（ ） A. 飞船在轨道Ⅰ运动速度大于空间站在的轨道Ⅲ运动速度 B. 飞船在轨道Ⅰ运动周期大于空间站在的轨道Ⅲ运动周期 C. 飞船在轨道Ⅰ的点加速进入轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的点减速进入轨道Ⅲ D. 飞船在轨道Ⅱ的点到点过程中动能减小，引力势能增大，机械能守恒 10. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块M相接。一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物块M和N，开始时用手托住物块N，细绳恰好伸直无张力。现由静止释放N，在运动过程中，细绳始终保持竖直，N未触碰地面。弹性限度内弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。已知M、N的质量分别为、，弹簧的劲度系数，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内．下列说法正确的是（ ） A. 开始时弹簧的弹性势能为0.1 J B. 弹簧恢复原长时，两个物块的速率为 C. 物块N下降的最大距离为0.6 m D. 物块N的最大速率为 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 学习了向心力的有关知识后，小齐同学设计了如图甲所示的实验装置来测量当地的重力加速度。用一刚性细绳悬挂一小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，遮光片的宽度为，细绳上方的悬挂点处安装一个力传感器，悬挂点的正下方固定一个光电门。实验过程如下： （1）安装好实验器材，当小球静止时，悬点与毫米刻度尺的零刻度线对齐，小球位置如图乙所示，则悬点到球心的距离____。 （2）将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，用光电门记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间，则小球经过最低点时的速度大小的表达式为__（用题目中物理量符号表示）。用力传感器和计算机测得小球运动过程中细绳拉力大小随时间变化的图线如图丙所示，则第一次过最低点时拉力示数为__（填“”或“”）。 （3）改变小球拉升的高度，重复步骤（2），测得多组数据，根据测量得到的数据在坐标纸上绘制与某一变量的函数关系图像如图丁所示，则图像横轴的变量是__（填“”或“”）。若图线与纵轴的截距为，斜率为，则当地的重力加速度____（用，，，表示）。 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）下列说法正确的是__________。 A. 重物下落过程中手应始终提住纸带上端使纸带竖直 B. 重物应选用体积小、密度大的物体 C. 该实验需要天平 D. 该实验装置不能用于研究自由落体运动 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（打的第一个点）的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，动能增加量为__________（用题中字母表示）。 （3）某小组先后用两个不同的重物进行实验，实验操作规范，多次记录下落的高度h和对应的速度大小v，分别作出图像如图丙所示。请分析说明两条图线斜率不同的原因是__________；用__________图线验证机械能守恒定律误差更小（填“M”或“N”）。 三、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线将、两带电小球悬挂于点，电荷量分别为、，质量分别记为和，静止时、两球处于同一水平线上，其中点到球的距离，，，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为，重力加速度为。求： （1）、间的库仑力大小； （2）、两球的质量和之比； （3）、连线上且在点的正下方点的电场强度。 14. 如图所示，卫星A、B分别在轨道1和轨道2上绕地球运动，两轨道相切于M点，M、N分别是轨道1的远地点和近地点。已知引力常量为G，地球半径为R，N点与地心的距离为R，M点与地心的距离为3R，卫星B的周期为T。求： （1）卫星A的周期； （2）地球的质量； （3）若从地球表面发射一个地球卫星，该卫星的最小发射速度。 15. 如图所示为某同学制作的一套小型实验装置，该装置由弧形轨道AB、半径的竖直圆轨道BCD、长度的水平直轨道DE、半径的圆弧轨道EF及倾斜传送带平滑连接而成。圆轨道BCD出入口略微错开，圆弧轨道EF对应的圆心角，倾斜传送带的上表面FG在F点与圆弧EF相切，传送带以的恒定速率顺时针转动。将质量的物块从弧形轨道AB离地高处由静止释放，到达G点时的速率为，已知物块与水平直轨道DE、传送带间的动摩擦因数均为，轨道AB、BCD以及EF均光滑，不计空气阻力，物块视为质点，重力加速度g取，，。 （1）求物块在竖直圆轨道BCD运动过程中，在C点受到的弹力大小； （2）若在距传送带最高点G为的右侧有一足够高的竖直挡板，求物块打在挡板瞬间重力的瞬时功率大小； （3）求物块在传送带上运动的过程中传送带对物块所做的功及因摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：人教版必修第二册，必修第三册第九章。 一、选择题（本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 公式和适用条件不相同 B. 电荷量很小的电荷就是元电荷 C. 若电场中某点没有放置试探电荷，则该处没有电场强度 D. 摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的质子转移到另一个物体 【答案】A 【解析】 【详解】A．公式仅适用于点电荷产生的电场，公式为电场强度定义式，适用于任何电场，故A正确； B．元电荷是电荷量的最小单位，任何带电体的电荷量均为元电荷的整数倍。电荷量很小的电荷不一定是元电荷，故B错误； C．电场强度只由电场自身决定，若电场中某点没有放置试探电荷，该处不一定没有电场强度，故C错误； D．摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，半球形陶罐固定在绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，改变转台角速度，再次稳定后，小物块与O点的连线与之间的夹角θ变大，不计摩擦．下列说法正确的是（ ） A. 物块做圆周运动的加速度大小变小 B. 转台角速度变大 C. 陶罐对小物块的作用力不变 D. 小物块所受合力始终指向O点 【答案】B 【解析】 【详解】AC．对小物块受力分析，受重力和陶罐的支持力，竖直方向平衡有 水平方向合力提供向心力有 解得， 当变大时，变大，变小，则加速度变大，支持力变大，故AC错误； B．由且 得 解得 当变大时，变小，则角速度变大，故B正确。 D．小物块做匀速圆周运动，合力提供向心力，方向指向圆周运动的圆心（转轴上），不是指向球心，故D错误； 故选B。 3. 某静电除尘装置由带电的金属圆筒和带电的电极组成，其横截面上的电场线分布及方向如图所示，、、、四点到距离相等，下列说法正确的是（ ） A. 、两点电场强度相同 B. 点的电场强度等于点的电场强度 C. 金属圆筒带正电，电极带负电 D. 带正电且所带电荷量相等的粉尘在点和点，所受电场力相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线分布的密集程度表示电场的强弱，根据图示可知，点位置电场线分布比点密集，则点位置电场强度比点位置电场强度大一些，由于电场强度方向沿电场线切线方向，可知、两点电场强度方向相反，即、两点电场强度不相同，故A错误； B．由于点位置电场线分布比点稀疏，则点的电场强度比点小，故B错误； C．电场线起源于正电荷（或无穷远），终止于负电荷（或无穷远），根据图示可知，金属圆筒带正电，电极带负电，故C正确； D．根据对称性可知，点和点电场强度大小相等，但电场强度方向不相同，则带正电的粉尘在点和点，所受电场力不相同，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成面积为S的圆面。某时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机将风能转化为电能的效率为，则此风力发电机发电的功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设t时间内与叶片相互作用的空气柱长度为l，则 空气柱质量为 气流的动能 风的动能转化为的电能 风力发电机发电的功率 故选A。 5. 某次运行过程中，一列车的速度随时间变化的关系如图所示，图中前后两段直线均与中间曲线相切，列车最终以额定功率行驶。已知列车的额定功率，列车运行过程中受到的阻力大小恒定，下列说法正确的是（ ） A. 列车受到的阻力大小为 B. 列车匀加速过程中受到的牵引力大小为 C. 列车速度为时，加速度大小为 D. 列车从启动到达到最大速度，前进的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．列车最终以额定功率行驶，由题图可知，列车运动时，达到最大速度，此后列车做匀速直线运动，列车受到的阻力等于牵引力，则，A错误； B．在时列车恰好达到额定功率，设此时牵引力为，有，且，解得 列车匀加速过程中受到的牵引力一直不变，恒为，B错误； C．由题图可知，列车做匀加速直线运动，加速度 此过程牵引力为，而阻力仍为，由牛顿第二定律得 解得 当速度为时，列车已达到额定功率，此时牵引力 由牛顿第二定律得 解得此时加速度，C正确； D．匀加速过程，列车的位移 ；变加速过程，列车以额定功率行驶，设此过程列车位移为，由动能定理得 结合，解得 列车从启动到达到最大速度，前进的距离为，D错误。 故选C。 6. 如图所示，直角三角形的顶点分别固定两点电荷，现在整个空间加一竖直向下的匀强电场，施加电场后，点的电场强度为0，已知.下列说法正确的是（　　） A. 固定在点的点电荷带负电 B. 固定在两点的点电荷所带电荷量的绝对值之比为 C. 若仅改变固定在点点电荷的电性，则点的电场强度大小为 D. 若仅改变固定在点点电荷的电性，则点的电场强度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于点的电场强度为0，则固定在、两点的点电荷在点产生的电场方向如图所示，则固定在点的点电荷带正电，固定在点的点电荷带负电，A错误； B．由图可知， 设，则， 由点电荷的电场强度公式得 解得 B正确； C．若仅改变固定在点点电荷的电性，则和的合电场强度大小仍为，则点的电场强度大小为，C错误； D．若仅改变固定在点点电荷的电性，则和的合电场强度大小仍为，则点的电场强度大小为，D错误。 故选B。 7. 小华欲划小船从处横渡一条宽的小河，处下游有一暗礁区域，点与暗礁区域边缘连线与河岸的最大夹角为，如图所示。已知河中水流速度为，小华划船的速度（即船相对静水的速度）最大可达，小船可视为质点，，。下列说法正确的是（ ） A. 小华能够安全渡河的最小划船速度为 B. 小华渡河的最短时间为 C. 小华可以到达点的正对岸处 D. 小华渡河的最短位移大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．要安全渡河且不触碰暗礁，船的合速度方向不能超过安全边界。当船速方向垂直于安全边界时，所需划船速度最小，由几何关系得最小划船速度，故A正确； B．当船头垂直河岸时渡河时间最短，则，故B错误； C．由于船在静水中的最大速度小于水流速度，船的合速度无法垂直河岸，因此不可能到达A点的正对岸处，故C错误； D．当船速与合速度方向垂直时，渡河位移最短，设最短位移为，由几何相似关系有 解得最短位移，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，在竖直平面内，一长为L的无弹性轻细绳一端系于O点，另一端系着一个质量为m、可视为质点的小球，整个空间内存在水平向左的恒定风力F，初始时小球静止于A点，OA与竖直方向的夹角为。现在A点给小球一个垂直于OA的斜向下的初速度，小球恰好在竖直面内绕O点做完整的圆周运动。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 细绳上的最大拉力为 D. 小球运动到最低点时速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，小球受重力、水平向左的风力及绳拉力平衡于，由平衡条件，故A错误； B．小球在重力与风力的复合场中运动，等效重力，方向斜向左下，与竖直方向夹角，A点恰为等效最低点。小球在A点获得垂直于OA斜向下的初速度，恰能做完整的圆周运动，临界条件为通过等效最高点时绳拉力为零，由等效重力提供向心力 解得 从等效最低点到最高点，由能量守恒 解得，故B错误； C．小球在等效最低点A速度最大，绳拉力最大 解得，故C错误； D．小球从A运动到重力势能最低点（O点正下方）时： 重力做功，风力做功 由动能定理 代入数据解得末速度为，故D正确。 故选D。 9. 神舟二十二号飞船于北京时间2025年11月25日12时11分，在我国酒泉卫星发射中心发射成功，预计2026年5月左右将发射神舟二十三号载人飞船来接替二十一号航天员。飞船发射与空间站对接过程简化如图所示，飞船先在圆轨道Ⅰ运行，在轨道Ⅰ的点进入转移的椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的点时进入空间站所在的圆轨道Ⅲ并与空间站实现对接。下列说法正确的是（ ） A. 飞船在轨道Ⅰ运动速度大于空间站在的轨道Ⅲ运动速度 B. 飞船在轨道Ⅰ运动周期大于空间站在的轨道Ⅲ运动周期 C. 飞船在轨道Ⅰ的点加速进入轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的点减速进入轨道Ⅲ D. 飞船在轨道Ⅱ的点到点过程中动能减小，引力势能增大，机械能守恒 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力可知， 解得， 则飞船在轨道Ⅰ运动速度大于空间站在的轨道Ⅲ运动速度，飞船在轨道Ⅰ运动周期小于空间站在的轨道Ⅲ运动周期故A正确，B错误； C．根据变轨原理，飞船在轨道Ⅰ的点需加速做离心运动进入轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的点加速进入轨道Ⅲ，故C错误； D．飞船在椭圆轨道运行时，只有引力做功，故机械能守恒；根据开普勒第二定律可得飞船在轨道Ⅱ的点到点过程中做减速运动，故动能减小，引力势能增大，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块M相接。一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物块M和N，开始时用手托住物块N，细绳恰好伸直无张力。现由静止释放N，在运动过程中，细绳始终保持竖直，N未触碰地面。弹性限度内弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。已知M、N的质量分别为、，弹簧的劲度系数，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内．下列说法正确的是（ ） A. 开始时弹簧的弹性势能为0.1 J B. 弹簧恢复原长时，两个物块的速率为 C. 物块N下降的最大距离为0.6 m D. 物块N的最大速率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．开始时弹簧形变量为 故此时弹簧的弹性势能为，故A错误； B．根据机械能守恒可知，弹簧恢复原长时，有 联立解得，故B正确； C．物块N下降的距离最大时M、N速度为0，根据机械能守恒可知，该过程有 联立解得物块N下降的最大距离为，故C错误； D．物块N的速率最大时M、N合力为0，则此时弹簧拉伸量为 可知此时弹簧弹性势能与N释放瞬间的弹簧弹性势能相同，根据机械能守恒可知 联立解得，故D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 学习了向心力的有关知识后，小齐同学设计了如图甲所示的实验装置来测量当地的重力加速度。用一刚性细绳悬挂一小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，遮光片的宽度为，细绳上方的悬挂点处安装一个力传感器，悬挂点的正下方固定一个光电门。实验过程如下： （1）安装好实验器材，当小球静止时，悬点与毫米刻度尺的零刻度线对齐，小球位置如图乙所示，则悬点到球心的距离____。 （2）将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，用光电门记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间，则小球经过最低点时的速度大小的表达式为__（用题目中物理量符号表示）。用力传感器和计算机测得小球运动过程中细绳拉力大小随时间变化的图线如图丙所示，则第一次过最低点时拉力示数为__（填“”或“”）。 （3）改变小球拉升的高度，重复步骤（2），测得多组数据，根据测量得到的数据在坐标纸上绘制与某一变量的函数关系图像如图丁所示，则图像横轴的变量是__（填“”或“”）。若图线与纵轴的截距为，斜率为，则当地的重力加速度____（用，，，表示）。 【答案】（1）96.30##96.29##96.31 （2） ①. ②. （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 刻度尺的最小刻度为1mm，则悬点到球心的距离为96.30mm； 【小问2详解】 [1] 小球经过最低点时的速度大小的表达式为 [2] 第一次过最低点时拉力最大，示数为； 【小问3详解】 [1]在最低点时根据牛顿第二定律 可得 故图像横轴的变量是； [2]其中， 故 12. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）下列说法正确的是__________。 A. 重物下落过程中手应始终提住纸带上端使纸带竖直 B. 重物应选用体积小、密度大的物体 C. 该实验需要天平 D. 该实验装置不能用于研究自由落体运动 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（打的第一个点）的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，动能增加量为__________（用题中字母表示）。 （3）某小组先后用两个不同的重物进行实验，实验操作规范，多次记录下落的高度h和对应的速度大小v，分别作出图像如图丙所示。请分析说明两条图线斜率不同的原因是__________；用__________图线验证机械能守恒定律误差更小（填“M”或“N”）。 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3） ①. 两个重物的质量不同，阻力对重物运动的影响程度不同 ②. 【解析】 【小问1详解】 A.重物下落过程中手不能提住纸带，否则会引入额外阻力，干扰实验结果，故A错误； B.选用体积小、密度大的重物，可减小空气阻力对实验的影响，故B正确； C.验证机械能守恒时，重力势能减少量与动能增加量中的质量可约去，无需天平测量质量，故C错误； D.该装置可通过纸带分析重物的运动规律，能够用于研究自由落体运动，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1] 重力势能减少量与动能增加量从O到B，重物下落高度为，重力势能减少量 [2] B点的瞬时速度可表示为，因此动能增加量 【小问3详解】 [1][2]若机械能守恒，由可得，图线的理论斜率为，实际实验中存在空气阻力、纸带摩擦阻力，由动能定理得，整理得，实际斜率。 两条图线斜率不同，是因为两个重物的质量不同，阻力对重物的影响程度不同；重物质量越大，越小，斜率越接近理论值，实验误差越小。 M图线斜率更大，更接近，因此用M图线验证机械能守恒定律误差更小。 三、计算题（本题共3小题，共计42分。解答时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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线将、两带电小球悬挂于点，电荷量分别为、，质量分别记为和，静止时、两球处于同一水平线上，其中点到球的距离，，，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为，重力加速度为。求： （1）、间的库仑力大小； （2）、两球的质量和之比； （3）、连线上且在点的正下方点的电场强度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可知，、间距为 根据库仑定律，、之间的库仑力大小为 【小问2详解】 对、受力分析如图所示： 对球有 对球有 解得 【小问3详解】 由几何关系，两个带电小球、在点产生的电场强度大小分别为 ， 二者方向相反，因此点的合场强为 14. 如图所示，卫星A、B分别在轨道1和轨道2上绕地球运动，两轨道相切于M点，M、N分别是轨道1的远地点和近地点。已知引力常量为G，地球半径为R，N点与地心的距离为R，M点与地心的距离为3R，卫星B的周期为T。求： （1）卫星A的周期； （2）地球的质量； （3）若从地球表面发射一个地球卫星，该卫星的最小发射速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，椭圆轨道1的半长轴为2R 根据开普勒第三定律有 解得 【小问2详解】 对于卫星B，万有引力提供向心力，有 解得 【小问3详解】 在地球表面有 解得 15. 如图所示为某同学制作的一套小型实验装置，该装置由弧形轨道AB、半径的竖直圆轨道BCD、长度的水平直轨道DE、半径的圆弧轨道EF及倾斜传送带平滑连接而成。圆轨道BCD出入口略微错开，圆弧轨道EF对应的圆心角，倾斜传送带的上表面FG在F点与圆弧EF相切，传送带以的恒定速率顺时针转动。将质量的物块从弧形轨道AB离地高处由静止释放，到达G点时的速率为，已知物块与水平直轨道DE、传送带间的动摩擦因数均为，轨道AB、BCD以及EF均光滑，不计空气阻力，物块视为质点，重力加速度g取，，。 （1）求物块在竖直圆轨道BCD运动过程中，在C点受到的弹力大小； （2）若在距传送带最高点G为的右侧有一足够高的竖直挡板，求物块打在挡板瞬间重力的瞬时功率大小； （3）求物块在传送带上运动的过程中传送带对物块所做的功及因摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 物块从A到C，根据动能定理可得 在C点，根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 物块离开G点后做斜抛运动，水平方向上有 解得 竖直方向上有 解得 则 【小问3详解】 从A到F点过程，由动能定理得 解得 物块在传送带上先做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得 解得 根据运动学公式可知匀减速的时间为，共速后因，则物块继续减速运动此时 物块的两段位移分别为， 则传送带对物块做的功 共速前 共速后，又因为 解得 则因摩擦产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $