精品解析：河南三门峡市2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

2025—2026学年度下学期期末质量检测 高一物理 注意事项： 1、答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2、选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4、保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5、考试结束，将答题卡交回。 一、选择题（本题共10小题，共46分，其中第1-7题每题4分，第8-10题每题6分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 1. 第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律。下列有关万有引力定律的说法中正确的是（　　） A. 开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆 B. 太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 C. 库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值 D. 牛顿在发现万有引力定律的过程中没有利用牛顿第三定律的知识 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳的运动都是椭圆，故A正确； B．太阳与行星间的引力就是万有引力，万有引力适用于一切天体之间，故B错误； C．万有引力常量G是由卡文迪许在实验室中首次准确测量出来的，故C错误； D．在发现万有引力定律的过程中，牛顿应用了牛顿第三定律的规律，故D错误。 故选A。 2. 我国明代出版的天工开物中记录了我们祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到350 km/h，中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中A、B是两个齿轮边缘点，齿轮半径比，在齿轮转动过程中（ ） A. A、B的周期之比 B. A、B的角速度之比 C. A、B的线速度大小之比 D. A、B的向心加速度大小之比 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．两齿轮接触传动，故A、B处线速度相等，根据可得A、B的角速度之比 由可得 故AC错误，B正确； D．根据可得，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q，AC两点间距离为L，静电力常量为k，测得C点场强方向与AB平行且水平向左，则（　　） A. A点放置正电荷， B. B点放置负电荷 C. C点电场强度的大小 D. B点放置的点电荷的电荷量4q 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于C点的场强方向为水平向左，根据电场的叠加原理可知，因此A点为负电荷，B点为正电荷，故AB错误； C．如图所示，A点的点电荷在C点的场强 由几何知识可得 解得，故C正确； D．根据上述分析可知，B点的点电荷在C点的场强 又因为 联立解得，故D错误。 故选C。 4. 如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知配重的质量为m，轻绳长为l，与竖直方向的夹角为，圆形腰带的半径为r，重力加速度为g，配重可视为质点，则配重（ ） A. 受到重力、拉力和向心力三个力 B. 受到的拉力大小为 C. 稳定转动时，转动的角速度为 D. 稳定转动时，转动的角速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．配重在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和轻绳的拉力两个力的作用，向心力由重力和拉力的合力提供，不属于配重单独受到的力，故A错误； B．配重在竖直方向受力平衡，设轻绳拉力大小为，根据平衡条件有 解得轻绳的拉力大小为 故B错误； CD．配重转动时圆周运动的半径为，由重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得稳定转动时转动的角速度为 故C错误，D正确； 故选D。 5. 晓宇在练习投篮时，某次将可视为质点、质量为m的篮球以速度v0从P点抛出，最终在Q点落入篮筐，如图所示。已知篮球离手瞬间距离地面的高度为h，篮筐距离地面的高度为H，重力加速度为g，规定地面为零势能面，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 篮球抛出时的机械能为 B. 从P到Q篮球重力做功为 C. 篮球在Q点的重力势能为 D. 篮球在Q点的机械能为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．规定地面为零势能面，篮球抛出时的机械能为，由于篮球在空中只受重力作用，机械能守恒，所以篮球在Q点的机械能为，故A错误，D正确； B．从P到Q篮球重力做功为，故B错误； C．篮球在Q点的重力势能为，故C错误。 故选D。 6. 如图所示，带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，则下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电 B. 从a到b过程中，粒子先加速后减速 C. 从a到b过程中，粒子所受电场力先增大后减小 D. 从a到b过程中，粒子的电势能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电粒子在电场中做曲线运动，受到的电场力指向轨迹凹侧，由图可知粒子受到的电场力方向向下，与电场方向相反，可知该粒子带负电，故A错误； B．从到过程中，电场力向下，粒子的速度方向先斜向上后斜向下，电场力与速度方向的夹角先为钝角后为锐角，电场力先做负功后做正功，粒子的动能先减小后增大，即粒子先减速后加速，故B错误； C．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由图可知，从到过程中，电场线先变疏后变密，电场强度先变小后变大，根据可知，粒子所受电场力先减小后增大，故C错误； D．从到过程中，电场力先做负功后做正功，根据电场力做功与电势能变化的关系可知，粒子的电势能先增大后减小，故D正确。 故选D。 7. 若火箭竖直向上发射的初级阶段做如下假设：重力加速度g不变，空气阻力忽略不计，火箭的质量m保持不变，加速度a与速度倒数的关系图像如图所示。已知图像的横轴截距为b，斜率为k，下列说法正确的是（ ） A. 火箭以恒定加速度启动 B. 火箭的最小速度为 C. 火箭以恒定的功率mk启动 D. 图像的纵轴截距为g 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可以看出火箭的加速度随速度而变化，则火箭不是以恒定加速度启动，故A错误； B．火箭发射过程为加速过程，当加速度为零时，速度达到最大值，此时速度的倒数为最小值，由图像可以看出速度的倒数的最小值为，即 所以火箭的最大速度为，故B错误； C．火箭竖直向上发射时，受推力和重力的作用。根据牛顿第二定律方程有 解得 又因为火箭发射的功率为 变形解得 则关系图像是一条倾斜直线，图像的斜率为 解得 所以火箭以恒定的功率mk启动，故C正确； D．由可知，该倾斜直线图像的纵轴截距为，故D错误。 故选C。 8. 如图所示是我国首个空间实验室“天宫一号”的发射及运行示意图。长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，B点距离地面高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上，“天宫一号”飞行几周后变轨进入预定圆轨道。已知“天宫一号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，引力常量为G，地球半径为R，则下列说法正确的是（ ） A. “天宫一号”在椭圆轨道的B点的加速度等于在预定圆轨道的B点的加速度 B. “天宫一号”从A点开始沿椭圆轨道向B点运行的过程中，动能先减小后增大 C. “天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期大于沿预定圆轨道运行的周期 D. 由题中给出的信息可以计算出地球的质量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律和万有引力定律，卫星在B点受到的万有引力 加速度 无论是在椭圆轨道还是圆轨道，卫星在B点距离地心的距离相同，受到的万有引力相同，因此加速度相同，故A正确； B．“天宫一号”从A点（近地点）向B点（远地点）运行的过程中，万有引力做负功，根据动能定理，动能一直减小，故B错误； C．根据开普勒第三定律，椭圆轨道的半长轴小于预定圆轨道的半径（因为椭圆轨道在圆轨道内部，且相切于B点），所以“天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期小于沿预定圆轨道运行的周期，故C错误； D．“天宫一号”在预定圆轨道上飞行圈所用时间为，则周期，轨道半径 根据万有引力提供向心力 解得地球质量，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示为静电场中沿x轴方向的各点电势随位置的变化规律，图中标出的量均为已知量。一电荷量为的带电粒子由处静止释放，粒子仅在电场力作用下沿轴运动，则下列说法正确的是（　　） A. 区域电场沿轴正方向，区域电场沿轴负方向 B. 区域的电场强度与区域的电场强度大小之比为 C. 粒子从释放到运动至处的过程，电势能减少 D. 粒子能运动到处 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据沿电场方向电势逐渐降低可知，区域电场沿轴负方向，区域电场沿轴正方向，故A错误； B．根据可知，图像的斜率绝对值表示场强大小，由题图可知区域的电场强度与区域的电场强度大小之比为，故B正确； C．由题图可知处的电势为处，则粒子从释放到运动至处的过程，电场力做功为 根据功能关系可知，电势能减少，故C正确； D．假设粒子可以从从，该过程电场力做功为 由于粒子在处的初速度为0，所以粒子不能运动到处，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，平行板电容器与静电计相连接，一带负电的粒子从平行板电容器左端的正中央以初速度沿水平方向射入，经过一段时间粒子刚好从下极板的边缘离开，点为电容器中的一点，保持电容器所带的电荷量不变，仅将电容器的下极板向下移动少许，粒子的重力忽略不计，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容减小 B. 静电计的指针偏角增大 C. 点的电势升高 D. 粒子打在下极板上 【答案】AB 【解析】 【详解】A．仅将电容器的下极板向下移动少许，两极板之间的距离增大，由公式可知电容器的电容减小，故A正确； B．由于电荷量保持不变，因此由公式可知，电容器两极板间的电压增大，则静电计的指针偏角增大，故B正确； C．由公式，综合以上两式，整理得 电容器的下极板向下移动少许，两极板间的电场强度不变，又点到上极板的距离不变，则上极板与点间的电势差不变，点的电势不变，故C错误； D．粒子的侧偏位移为 又， 整理得 由于电场强度不变，因此粒子的侧偏位移不变，粒子仍从原位置离开平行板，又下极板向下移动少许，则不会打在下极板上，故D错误。 故选AB。 二、实验题（本题共2个小题，共16分，请将答案写在答题卡上） 11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格子的多少可以显示出两个小球所受向心力的大小。图中所示是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在探究向心力的大小F与质量m的关系时，要保持________（填选项前的字母）相同。 A. 和m B. 和r C. m和r D. m和F （2）若两个小球完全相同，则图中所示是在探究向心力的大小F与________（填选项前的字母）的关系。 A. 角速度 B. 半径r C. 质量m （3）若图中标尺1、2上红白相间的等分格子显示出两个小球所受向心力之比为，则根据实验可知，与皮带连接的两个变速塔轮1、2的半径之比为________（填选项前的字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）A （3）D 【解析】 【小问1详解】 在探究向心力的大小F与质量m的关系时，要保持和r相同。 故选B。 【小问2详解】 若两个小球完全相同，图中两小球做圆周运动的半径r相同，所以图中所示是在探究向心力的大小F与角速度的关系。 故选A。 【小问3详解】 若图中标尺上红白相间的等分格子显示出两个小球所受向心力之比为，则向心力之比为，根据 可知，角速度之比为；由于与皮带连接的两个变速塔轮边缘处的线速度大小相等，根据 可知，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为。 故选D。 12. 某实验小组的同学利用了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验时，该小组的同学完成了如下操作。 a、测量滑块和遮光条的总质量M以及所挂钩码的质量m； b、测量遮光条的宽度d； c、调整气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨的左端，并组装实验装置； d、在细绳的左端挂上一个钩码，将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放，测量释放点到光电门的距离L； e、记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间； f、改变释放点到光电门的距离L，重复步骤d，e，f，记录多组实验数据L和，已知重力加速度为g。 （1）实验时，应选用__________（选填“较宽”或“较窄”）的遮光条。 （2）滑块通过光电门时的速度为_______________。（用以上操作中测量的物理量的字母表示） （3）从开始运动到遮光条遮住光电门的过程中，系统重力势能减少量为____________，系统动能增加量为______________。（用以上操作中测量的物理量的字母表示） （4）利用记录的多组实验数据，描绘了的图像，图像的斜率为k，若斜率__________（用M、m、g、d字母表示），则系统的机械能守恒。 【答案】（1）较窄 （2） （3） ①. mgL ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 为了减小实验误差，要求滑块经过光电门的挡光时间越短越好，因此实验时应选择较窄的遮光条； 【小问2详解】 滑块通过光电门时的速度为 【小问3详解】 [1] 从开始运动到遮光条遮住光电门的过程中，重物向下运动，重力做正功，重力势能减小，系统重力势能减少量为 [2] 系统动能增加量为 【小问4详解】 若系统的机械能守恒，则 整理可得 则 三、计算题（本题共3个小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间落到地面。已知该行星半径为，自转周期为，引力常量为，求： （1）该行星的第一宇宙速度； （2）如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设行星“北极”表面的重力加速度为g，由 解得 由重力提供向心力有 联立解得 【小问2详解】 同步卫星的周期与该行星自转周期相同，设同步卫星的质量为，则有 因为在行星表面有 联立解得 14. 如图所示，长度为L的绝缘轻杆的一端用铰链固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球（视为质点），整个装置置于方向水平向右的匀强电场中。当小球静止时，轻杆与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度大小为g。 （1）求匀强电场的电场强度E的大小； （2）若剪断轻杆，求此后小球在电场中运动的加速度大小； （3）若其他条件不变，仅将匀强电场的方向变为水平向左，求小球通过最低点时的速度大小v以及此时轻杆对小球的拉力F的大小。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 带电小球静止时电场力水平向右，与场强方向相同，小球所带电荷的电性为正。小球受重力、电场力和轻杆的拉力， 根据平衡条件有 解得电场强度 【小问2详解】 剪断轻杆后，小球受重力和向右的电场力，有 解得 【小问3详解】 从初始位置到最低点，动能定理 解得 小球在最低点 解得轻杆对小球的拉力 15. 如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小滑块运动到A点时的速度大小； （2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径； （3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。 【答案】（1） （2）0.5m （3）1m 【解析】 【小问1详解】 小滑块从M滑动A点过程中，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 滑块运动到D点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的大小，即支持力为6N，根据牛顿第二定律有 滑块从初始位置滑至D点过程中，根据动能定理有 联立解得 【小问3详解】 滑块在斜面上，由于 则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面AB上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有 解得 则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为 之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为 则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为sʹ，根据动能定理有 解得 即最后滑块停在水平面上A点右侧距A点1m距离处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度下学期期末质量检测 高一物理 注意事项： 1、答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2、选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4、保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5、考试结束，将答题卡交回。 一、选择题（本题共10小题，共46分，其中第1-7题每题4分，第8-10题每题6分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 1. 第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律。下列有关万有引力定律的说法中正确的是（　　） A. 开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆 B. 太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 C. 库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值 D. 牛顿在发现万有引力定律的过程中没有利用牛顿第三定律的知识 2. 我国明代出版的天工开物中记录了我们祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到350 km/h，中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中A、B是两个齿轮边缘点，齿轮半径比，在齿轮转动过程中（ ） A. A、B的周期之比 B. A、B的角速度之比 C. A、B的线速度大小之比 D. A、B的向心加速度大小之比 3. 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q，AC两点间距离为L，静电力常量为k，测得C点场强方向与AB平行且水平向左，则（　　） A. A点放置正电荷， B. B点放置负电荷 C. C点电场强度的大小 D. B点放置的点电荷的电荷量4q 4. 如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知配重的质量为m，轻绳长为l，与竖直方向的夹角为，圆形腰带的半径为r，重力加速度为g，配重可视为质点，则配重（ ） A. 受到重力、拉力和向心力三个力 B. 受到的拉力大小为 C. 稳定转动时，转动的角速度为 D. 稳定转动时，转动的角速度为 5. 晓宇在练习投篮时，某次将可视为质点、质量为m的篮球以速度v0从P点抛出，最终在Q点落入篮筐，如图所示。已知篮球离手瞬间距离地面的高度为h，篮筐距离地面的高度为H，重力加速度为g，规定地面为零势能面，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 篮球抛出时的机械能为 B. 从P到Q篮球重力做功为 C. 篮球在Q点的重力势能为 D. 篮球在Q点的机械能为 6. 如图所示，带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，则下列说法正确的是（ ） A. 该粒子带正电 B. 从a到b过程中，粒子先加速后减速 C. 从a到b过程中，粒子所受电场力先增大后减小 D. 从a到b过程中，粒子的电势能先增大后减小 7. 若火箭竖直向上发射的初级阶段做如下假设：重力加速度g不变，空气阻力忽略不计，火箭的质量m保持不变，加速度a与速度倒数的关系图像如图所示。已知图像的横轴截距为b，斜率为k，下列说法正确的是（ ） A. 火箭以恒定加速度启动 B. 火箭的最小速度为 C. 火箭以恒定的功率mk启动 D. 图像的纵轴截距为g 8. 如图所示是我国首个空间实验室“天宫一号”的发射及运行示意图。长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，B点距离地面高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上，“天宫一号”飞行几周后变轨进入预定圆轨道。已知“天宫一号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，引力常量为G，地球半径为R，则下列说法正确的是（ ） A. “天宫一号”在椭圆轨道的B点的加速度等于在预定圆轨道的B点的加速度 B. “天宫一号”从A点开始沿椭圆轨道向B点运行的过程中，动能先减小后增大 C. “天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期大于沿预定圆轨道运行的周期 D. 由题中给出的信息可以计算出地球的质量 9. 如图所示为静电场中沿x轴方向的各点电势随位置的变化规律，图中标出的量均为已知量。一电荷量为的带电粒子由处静止释放，粒子仅在电场力作用下沿轴运动，则下列说法正确的是（　　） A. 区域电场沿轴正方向，区域电场沿轴负方向 B. 区域的电场强度与区域的电场强度大小之比为 C. 粒子从释放到运动至处的过程，电势能减少 D. 粒子能运动到处 10. 如图所示，平行板电容器与静电计相连接，一带负电的粒子从平行板电容器左端的正中央以初速度沿水平方向射入，经过一段时间粒子刚好从下极板的边缘离开，点为电容器中的一点，保持电容器所带的电荷量不变，仅将电容器的下极板向下移动少许，粒子的重力忽略不计，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容减小 B. 静电计的指针偏角增大 C. 点的电势升高 D. 粒子打在下极板上 二、实验题（本题共2个小题，共16分，请将答案写在答题卡上） 11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格子的多少可以显示出两个小球所受向心力的大小。图中所示是探究过程中某次实验时装置的状态。 （1）在探究向心力的大小F与质量m的关系时，要保持________（填选项前的字母）相同。 A. 和m B. 和r C. m和r D. m和F （2）若两个小球完全相同，则图中所示是在探究向心力的大小F与________（填选项前的字母）的关系。 A. 角速度 B. 半径r C. 质量m （3）若图中标尺1、2上红白相间的等分格子显示出两个小球所受向心力之比为，则根据实验可知，与皮带连接的两个变速塔轮1、2的半径之比为________（填选项前的字母）。 A. B. C. D. 12. 某实验小组的同学利用了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验时，该小组的同学完成了如下操作。 a、测量滑块和遮光条的总质量M以及所挂钩码的质量m； b、测量遮光条的宽度d； c、调整气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨的左端，并组装实验装置； d、在细绳的左端挂上一个钩码，将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放，测量释放点到光电门的距离L； e、记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间； f、改变释放点到光电门的距离L，重复步骤d，e，f，记录多组实验数据L和，已知重力加速度为g。 （1）实验时，应选用__________（选填“较宽”或“较窄”）的遮光条。 （2）滑块通过光电门时的速度为_______________。（用以上操作中测量的物理量的字母表示） （3）从开始运动到遮光条遮住光电门的过程中，系统重力势能减少量为____________，系统动能增加量为______________。（用以上操作中测量的物理量的字母表示） （4）利用记录的多组实验数据，描绘了的图像，图像的斜率为k，若斜率__________（用M、m、g、d字母表示），则系统的机械能守恒。 三、计算题（本题共3个小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间落到地面。已知该行星半径为，自转周期为，引力常量为，求： （1）该行星的第一宇宙速度； （2）如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度为多少？ 14. 如图所示，长度为L的绝缘轻杆的一端用铰链固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球（视为质点），整个装置置于方向水平向右的匀强电场中。当小球静止时，轻杆与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度大小为g。 （1）求匀强电场的电场强度E的大小； （2）若剪断轻杆，求此后小球在电场中运动的加速度大小； （3）若其他条件不变，仅将匀强电场的方向变为水平向左，求小球通过最低点时的速度大小v以及此时轻杆对小球的拉力F的大小。 15. 如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小滑块运动到A点时的速度大小； （2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径； （3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $