精品解析：山东济宁市2025-2026学年度第二学期期末质量检测高一物理试题

2025～2026学年度第二学期质量检测 高一物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于万有引力定律公式的说法中，正确的是（ ） A. G是万有引力常量，没有单位 B. 当两物体的距离r趋近于零时，物体间的万有引力F将趋近于无穷大 C. 计算两个质量分布均匀的球体之间的万有引力时，r是两球体球心间的距离 D. 质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力 2. 中国科学家通过冷冻电镜技术解析了晶态冰中蛋白质三维结构。电子透镜是冷冻电镜中的关键部分，其中一种电子透镜的电场分布如图实线所示。现有一电子以一定初速度进入该区域，依次经过a、b两点。在此过程中，电子仅受电场力作用，下列说法正确的是（ ） A. 该电场是两个等量异种点电荷产生的 B. 电子在a点的加速度小于在b点的加速度 C. 电子在a点的电势能小于在b点的电势能 D. 电子在a点的动能小于在b点的动能 3. 如图所示，某L形装置以点为圆心，在纸面内做匀速圆周运动，OP与PQ垂直，OP长度为0.80m，PQ长度为0.60m，下列说法正确的是（ ） A. P、Q两点线速度方向相同 B. P、Q两点线速度大小之比为 C. P、Q两点周期之比为 D. P、Q两点向心加速度大小之比为 4. 在中学体育教学中，引体向上运动能够有效地增强学生上肢和背部肌肉力量。一体重为600N的男生一分钟完成12次引体向上，每次重心上升的距离为0.5m。则该男生在这一分钟内克服重力做功的平均功率为（ ） A. 0W B. 5W C. 60W D. 100W 5. 如图所示，A、B、C、D、E、F为真空中正六边形的六个顶点，O为正六边形中心，在A、B、C三点分别固定电荷量为、q、q（）的三个点电荷，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ） A. O点电势比E点电势高 B. D点和F点电势相同 C. D点和F点电场强度相同 D. 若将B点的点电荷沿直线移动到E点，电场力对该电荷先做正功后做负功 6. 某次铅球训练中，铅球出手瞬间距离地面的高度为h，速度大小为v0，铅球落地瞬间的速度大小为v，已知铅球的质量为m，重力加速度大小为g，铅球出手后克服空气阻力做功为W。下列说法正确的是（ ） A. 铅球从出手到落地，动能的增加量为 B. 铅球从出手到落地，重力势能的减少量为 C. 铅球从出手到落地，机械能的减少量为 D. 铅球从出手到落地，克服空气阻力做功为 7. 如图所示，平行板电容器与直流电源连接，且上极板与静电计的金属球相连，静电计所带电量很少，可被忽略，电容器下极板和静电计的金属外壳均接地。闭合开关，电容器充电稳定后静电计指针偏转的角度为ɑ，此时断开开关，忽略边缘效应，下列说法正确的是（ ） A. 若将上极板缓慢上移，电容器两极板间的电势差不变 B. 若将上极板缓慢上移，P点的电势不变 C. 若将上极板缓慢左移，P点的电势不变 D. 若将上极板缓慢左移，静电计指针偏转角ɑ不变 8. 如图甲所示，不可伸长的轻质细线一端固定在一光滑圆锥顶点，另一端系一小球（可视为质点），小球随圆锥在水平面内做匀速圆周运动，角速度为，细线的张力T，T随变化的图像如图乙所示（图中数值单位均为国际单位），已知细线的长度为0.5m，重力加速度大小为。则图乙中的大小为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，一汽车以某一速度通过半径为R的圆弧形拱桥的最高点，已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 汽车在拱形桥最高点时合外力为零 B. 汽车在拱形桥最高点时处于失重状态 C. 汽车在拱形桥最高点时速度越大，对桥的压力越大 D. 汽车在拱形桥最高点刚好腾空时的速度为 10. 已知地球半径为月球半径的k倍，地球质量为月球质量的n倍，忽略自转影响。下列说法中正确的是（ ） A. 地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的倍 B. 地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的倍 C. 地球第一宇宙速度是月球第一宇宙速度的倍 D. 地球第一宇宙速度是月球第一宇宙速度的倍 11. 如图所示，两根长度相同且不变的绝缘轻绳一端固定在O点，另一端分别与均匀带电小球M、N相连，两小球均处于静止状态，与小球M相连的轻绳竖直，小球M紧靠在左侧竖直的光滑绝缘墙壁上，与小球N相连的轻绳与竖直方向夹角为θ。若小球M的电荷量保持不变，在小球N的电荷量缓慢减少过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两小球间的库仑力增大 B. 与小球N相连的轻绳上的拉力不变 C. 与小球M相连的轻绳上的拉力减小 D. 小球M对墙壁的压力减小 12. 如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板D上，另一端自然伸长至O点，斜面OP部分粗糙，其余部分光滑。一质量为m的物块（可视为质点）从P点由静止开始下滑，已知OP长度为L，物块与OP部分的动摩擦因数为μ，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 物块第一次下滑过程在O点处速度最大 B. 物块第二次到达O点时的速度大小为 C. 物块在O点上方经过的总路程为 D. 物块在O点上方经过的总路程为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 观察电容器充、放电现象的实验装置如图甲所示。电源的输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。 （1）当开关S接________（填“1”或“2”）时，平行板电容器放电，流经G表的电流方向________（填“向左”或“内右”）； （2）将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化的图像如图乙所示，已知图乙中图线所围的面积约为38个方格，可算出电容器的电容为________F。 14. 如图甲为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下： ①把气垫导轨放在水平桌面上，气泵正常工作，插有遮光条的滑块放在导轨上，调节气垫导轨下方的螺母，使滑块能够静止悬浮于导轨上任意位置； ②测出遮光条的宽度d； ③用绕过滑轮的细线连接滑块和托盘，将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l（）； ④释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t； ⑤用天平称出托盘和砝码总质量m，滑块和遮光条的总质量M。 完成下列问题：（重力加速度为g） （1）步骤①的操作目的是：________； （2）本实验________（选填“需要”或“不需要”）满足； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组l、t数据，电脑自动生成图像如图乙所示。若图中直线的斜率近似等于_______（用m、M、g、d表示），可认为该系统机械能守恒。 （4）多组实验绘制的图像斜率均比理论值偏小，请写出一条可能的原因：_________。 15. 如图所示，质量分别为2m和m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，A、B之间用不可伸长的轻绳连接，绳刚好伸直且无张力，两物块均视为质点且与圆盘间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让圆盘做匀速圆周运动，转动过程中，绳未断开。求： （1）轻绳刚好有张力时，圆盘转动的角速度； （2）若圆盘转动的角速度为，A物块所受摩擦力的大小。 16. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船将按照预定程序，从地面发射后经多次轨道调整，最终与空间站进行自主快速交会对接。如图所示，已知空间站运行在距离地面高度为h的轨道Ⅲ上，飞船在进入轨道Ⅲ前，需先在轨道Ⅰ（轨道高度可视为0）绕地球做匀速圆周运动，随后点火加速进入轨道Ⅱ，最终与空间站实现对接。已知地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，引力常量为G。 （1）求地球的质量M； （2）求空间站的运行周期T； （3）飞船在P点点火后至少经历多长时间才能在Q点与空间站完成交会对接。 17. 如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内存在方向竖直向下的匀强电场（忽略其边缘效应）。现将正电子以大小不同的水平初速度不断地自A点射入匀强电场区域，当初速度大小为v0时恰好能击中C点。已知正电子的电荷量为e，质量为m（重力不计且不考虑正电子间的相互作用）。 （1）求匀强电场的电场强度大小E0； （2）若正电子以2v0自A点水平射入匀强电场区域时，会经过DC延长线上的M点，求： ①正电子射出匀强电场区域时的速度大小v； ②M点到C点的距离d。 18. 如图所示，光滑圆弧形轨道b固定在光滑平台AB上，圆弧最底端与平台相切，均质木板c放在足够长水平面CD上，木板c的左端紧靠平台AB，且上表面与平台AB平齐。可视为质点的物块a在平台AB上方高处由静止释放，物体a刚好由圆弧轨道的最高点进入轨道，并滑上木板c。已知物块的质量、木板的质量、木板的长度为，圆弧形轨道的半径为，木板与水平面之间动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小。求： （1）物块滑到圆弧形轨道最低点时对轨道的压力F压； （2）物块相对木板的位移； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025～2026学年度第二学期质量检测 高一物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于万有引力定律公式的说法中，正确的是（ ） A. G是万有引力常量，没有单位 B. 当两物体的距离r趋近于零时，物体间的万有引力F将趋近于无穷大 C. 计算两个质量分布均匀的球体之间的万有引力时，r是两球体球心间的距离 D. 质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力公式，变形可得，推导可知的单位为，有明确单位，故A错误； B．万有引力定律仅适用于质点或质量分布均匀的球体，当两物体距离趋近于零时，物体不能再视为质点，公式不再适用，无法得出万有引力趋近无穷大的结论，故B错误； C．质量分布均匀的球体可将质量等效集中在球心，计算两均匀球体间的万有引力时，为两球体球心间的距离，故C正确； D．两物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，和两物体的质量大小无关，故D错误。 故选C。 2. 中国科学家通过冷冻电镜技术解析了晶态冰中蛋白质三维结构。电子透镜是冷冻电镜中的关键部分，其中一种电子透镜的电场分布如图实线所示。现有一电子以一定初速度进入该区域，依次经过a、b两点。在此过程中，电子仅受电场力作用，下列说法正确的是（ ） A. 该电场是两个等量异种点电荷产生的 B. 电子在a点的加速度小于在b点的加速度 C. 电子在a点的电势能小于在b点的电势能 D. 电子在a点的动能小于在b点的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．等量异种点电荷的电场线特点是从正电荷出发、终止于负电荷，电场线会连接两个异种电荷，该电场分布不符合这一特点，故A错误； B．根据图中电场线的疏密程度可知，a点的电场强度大于b点的电场强度，则电子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力，根据牛顿第二定律可知，电子在a点的加速度大于在b点的加速度，故B错误； CD．根据沿电场方向电势逐渐降低，结合等势面与电场方向垂直，可知a点的电势低于b点的电势；根据，由于电子带负电，所以电子在a点的电势能大于在b点的电势能；由于电势能和动能之和保持不变，所以电子在a点的动能小于在b点的动能，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，某L形装置以点为圆心，在纸面内做匀速圆周运动，OP与PQ垂直，OP长度为0.80m，PQ长度为0.60m，下列说法正确的是（ ） A. P、Q两点线速度方向相同 B. P、Q两点线速度大小之比为 C. P、Q两点周期之比为 D. P、Q两点向心加速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．P、Q两点绕O点做圆周运动，线速度方向分别与OP、OQ垂直，所以P、Q两点线速度方向不相同，故A错误； C．P、Q两点绕O点做圆周运动的角速度相等，所以P、Q两点周期相等，即P、Q两点周期之比为，故C错误； B．由几何关系可得 根据，可得P、Q两点线速度大小之比为，故B正确； D．根据，可得P、Q两点向心加速度大小之比为，故D错误。 故选B。 4. 在中学体育教学中，引体向上运动能够有效地增强学生上肢和背部肌肉力量。一体重为600N的男生一分钟完成12次引体向上，每次重心上升的距离为0.5m。则该男生在这一分钟内克服重力做功的平均功率为（ ） A. 0W B. 5W C. 60W D. 100W 【答案】C 【解析】 【详解】单次引体向上克服重力做功： 1分钟内总做功： 总时间 因此平均功率 故选C。 5. 如图所示，A、B、C、D、E、F为真空中正六边形的六个顶点，O为正六边形中心，在A、B、C三点分别固定电荷量为、q、q（）的三个点电荷，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ） A. O点电势比E点电势高 B. D点和F点电势相同 C. D点和F点电场强度相同 D. 若将B点的点电荷沿直线移动到E点，电场力对该电荷先做正功后做负功 【答案】A 【解析】 【详解】AD．根据题意，由等量异种电荷电势分布可知，若只有A、C两处的点电荷，则连线为一条等势线，若将B点的点电荷沿直线移动到E点，电场力对该电荷不做功，由于O点离B点的距离小于E点，且B点为正电荷，则O点电势比E点电势高，故A正确，D错误； B．由对称性可知，B点点电荷在D点和F点的电势相同，由于D点离C点的正电荷近，离A点的负电荷远，则D点电势大于F点电势，故B错误； C．根据题意，画出三个点电荷分别在D点和F点电场强度，如图所示 由电场叠加原理可知，D点和F点电场强度不相同，故C错误。 故选A。 6. 某次铅球训练中，铅球出手瞬间距离地面的高度为h，速度大小为v0，铅球落地瞬间的速度大小为v，已知铅球的质量为m，重力加速度大小为g，铅球出手后克服空气阻力做功为W。下列说法正确的是（ ） A. 铅球从出手到落地，动能的增加量为 B. 铅球从出手到落地，重力势能的减少量为 C. 铅球从出手到落地，机械能的减少量为 D. 铅球从出手到落地，克服空气阻力做功为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．铅球从出手到落地，重力做功为，克服空气阻力做功为，空气阻力做功为，根据动能定理列式。由动能定理有 可知动能的增加量为 不是，故A错误；整理得，故D正确。 B．铅球从高度处落到地面，重力势能的减少量只由重力做功决定，大小为，与克服空气阻力做功无关，故B错误； C．铅球从出手到落地，机械能的减少量等于克服空气阻力做功，大小为，不是，故C错误。 故选D。 7. 如图所示，平行板电容器与直流电源连接，且上极板与静电计的金属球相连，静电计所带电量很少，可被忽略，电容器下极板和静电计的金属外壳均接地。闭合开关，电容器充电稳定后静电计指针偏转的角度为ɑ，此时断开开关，忽略边缘效应，下列说法正确的是（ ） A. 若将上极板缓慢上移，电容器两极板间的电势差不变 B. 若将上极板缓慢上移，P点的电势不变 C. 若将上极板缓慢左移，P点的电势不变 D. 若将上极板缓慢左移，静电计指针偏转角ɑ不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．断开开关后，电容器所带电荷量不变。上极板缓慢上移时，正对面积不变，板间场强 不变，两板间距离增大，由 知电势差增大；点到下极板距离不变，下极板接地，则 不变，故A错误，B正确。 CD．上极板缓慢左移时，两板正对面积减小，不变，由 知板间场强增大，对板间固定点，下极板接地且不变， 随增大而增大；两板间距离不变， 增大，静电计指针偏转角增大，故C错误，D错误。 故选B。 8. 如图甲所示，不可伸长的轻质细线一端固定在一光滑圆锥顶点，另一端系一小球（可视为质点），小球随圆锥在水平面内做匀速圆周运动，角速度为，细线的张力T，T随变化的图像如图乙所示（图中数值单位均为国际单位），已知细线的长度为0.5m，重力加速度大小为。则图乙中的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，设锥体母线与竖直方向的夹角为，当时，由平衡条件有 由图可知，当时，拉力为，此时，圆锥对小球的支持力为0，竖直方向上有 水平方向上有 代入数据联立解得， 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，一汽车以某一速度通过半径为R的圆弧形拱桥的最高点，已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 汽车在拱形桥最高点时合外力为零 B. 汽车在拱形桥最高点时处于失重状态 C. 汽车在拱形桥最高点时速度越大，对桥的压力越大 D. 汽车在拱形桥最高点刚好腾空时的速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．汽车在拱形桥最高点时，竖直方向的合力提供所需的向心力，所以合外力不为零，故A错误； B．汽车在拱形桥最高点时，竖直方向的加速度向下，汽车处于失重状态，故B正确； C．汽车在拱形桥最高点时，根据牛顿第二定律可得 根据牛顿第三定律可得 可知汽车在拱形桥最高点时速度越大，对桥的压力越小，故C错误； D．汽车在拱形桥最高点刚好腾空时，重力刚好提供向心力，则有 解得，故D正确。 故选BD。 10. 已知地球半径为月球半径的k倍，地球质量为月球质量的n倍，忽略自转影响。下列说法中正确的是（ ） A. 地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的倍 B. 地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的倍 C. 地球第一宇宙速度是月球第一宇宙速度的倍 D. 地球第一宇宙速度是月球第一宇宙速度的倍 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．星球表面物体满足 解得，由、 可得，故A正确，B错误。 CD．近地绕行时万有引力提供向心力，有 解得，由、 可得，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，两根长度相同且不变的绝缘轻绳一端固定在O点，另一端分别与均匀带电小球M、N相连，两小球均处于静止状态，与小球M相连的轻绳竖直，小球M紧靠在左侧竖直的光滑绝缘墙壁上，与小球N相连的轻绳与竖直方向夹角为θ。若小球M的电荷量保持不变，在小球N的电荷量缓慢减少过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两小球间的库仑力增大 B. 与小球N相连的轻绳上的拉力不变 C. 与小球M相连的轻绳上的拉力减小 D. 小球M对墙壁的压力减小 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，受重力、轻绳的拉力以及小球对其的库仑斥力，根据共点力平衡条件，重力、拉力和库仑力组成一个闭合的矢量三角形，该力三角形与几何三角形相似，根据相似三角形性质有 由于轻绳和的长度相同且不变，即 在小球的电荷量缓慢减小的过程中，库仑力变小，两球间的距离减小，因此两小球间的库仑力减小，故A错误； B．由相似关系可知 因为，所以与小球相连的轻绳上的拉力保持不变，故B正确； C．对、整体受力分析，受总重力、墙壁对的水平向右的支持力、绳的拉力（方向沿），以及绳的拉力（方向竖直向上），在竖直方向上有 解得 在小球的电荷量缓慢减小的过程中，向左下方运动，夹角减小，增大，而不变，所以与小球相连的轻绳上的拉力减小，故C正确； D．在水平方向上有 因为夹角减小，而不变，所以支持力减小，根据牛顿第三定律，小球对墙壁的压力减小，故D正确。 故选BCD。 12. 如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板D上，另一端自然伸长至O点，斜面OP部分粗糙，其余部分光滑。一质量为m的物块（可视为质点）从P点由静止开始下滑，已知OP长度为L，物块与OP部分的动摩擦因数为μ，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 物块第一次下滑过程在O点处速度最大 B. 物块第二次到达O点时的速度大小为 C. 物块在O点上方经过的总路程为 D. 物块在O点上方经过的总路程为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物块第一次下滑过程中，在粗糙斜面段做匀加速直线运动，其加速度大小为 到达点时速度不为零，由点向底端运动的过程中，斜面光滑，物块开始接触弹簧，受到向上的弹力。在弹力小于重力沿斜面的分力的阶段，物块继续做加速运动，直到弹力等于重力沿斜面的分力时，速度达到最大，此位置在点下方，故A错误； B．物块从点第一次运动到点的过程中，根据动能定理有 解得 当物块被弹簧反弹向上运动第二次到达点时，在点下方光滑段机械能守恒，故第二次到达点时的速度大小仍与第一次到达点时的速度大小相等，为，故B正确； CD．由于段粗糙，物块在段往复运动的过程中机械能不断减少，最终物块将在点下方做往复运动，即到达点时的速度最终减为零，对物块从开始下滑到最终速度在点减为零的整个过程，设物块在点上方经过的总路程为，根据动能定理有 解得，故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 观察电容器充、放电现象的实验装置如图甲所示。电源的输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。 （1）当开关S接________（填“1”或“2”）时，平行板电容器放电，流经G表的电流方向________（填“向左”或“内右”）； （2）将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化的图像如图乙所示，已知图乙中图线所围的面积约为38个方格，可算出电容器的电容为________F。 【答案】 ①. 2 ②. 向左 ③. 【解析】 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，当开关S接2时，平行板电容器放电，流经G表的电流方向向左。 （2）[3]由图乙可知，每个小格的面积表示的电量为 则充电结束后的电荷量为 由电容定义式可得 14. 如图甲为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下： ①把气垫导轨放在水平桌面上，气泵正常工作，插有遮光条的滑块放在导轨上，调节气垫导轨下方的螺母，使滑块能够静止悬浮于导轨上任意位置； ②测出遮光条的宽度d； ③用绕过滑轮的细线连接滑块和托盘，将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l（）； ④释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t； ⑤用天平称出托盘和砝码总质量m，滑块和遮光条的总质量M。 完成下列问题：（重力加速度为g） （1）步骤①的操作目的是：________； （2）本实验________（选填“需要”或“不需要”）满足； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组l、t数据，电脑自动生成图像如图乙所示。若图中直线的斜率近似等于_______（用m、M、g、d表示），可认为该系统机械能守恒。 （4）多组实验绘制的图像斜率均比理论值偏小，请写出一条可能的原因：_________。 【答案】（1）调节气垫导轨水平 （2）不需要 （3） （4）存在空气阻力（或滑块与导轨之间存在摩擦力） 【解析】 【小问1详解】 气垫导轨正常工作后，将滑块放在导轨上，通过调节导轨下方的螺母，使其能静止悬浮于导轨上的任意位置，这说明滑块在导轨方向上不受外力，即滑块重力沿导轨方向的分力为零，从而达到了平衡摩擦力、确保导轨处于水平状态的目的。 【小问2详解】 本实验是验证托盘和砝码（总质量为）、滑块和遮光条（总质量为）组成的系统的机械能守恒。由于已经用天平测出了和，在计算系统重力势能减小量和动能增加量时，托盘和砝码的质量是直接代入计算的，不需要用托盘和砝码的重力来代替细绳的拉力，因此不需要满足。 【小问3详解】 系统由静止释放，通过光电门时的瞬时速度为 根据机械能守恒定律，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量 变形得到与的函数关系式为 因此，图像的斜率理论上应该等于。 【小问4详解】 实际测量中，如果存在空气阻力或滑块与导轨间的微小摩擦力，系统克服阻力做功会有一部分机械能转化为内能，由于阻力的影响，在相同的位移下，滑块通过光电门的速度偏小，导致对应的遮光时间偏大，从而使的测量值比理论值偏小，最终表现为图像的斜率比理论值偏小。 15. 如图所示，质量分别为2m和m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，A、B之间用不可伸长的轻绳连接，绳刚好伸直且无张力，两物块均视为质点且与圆盘间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让圆盘做匀速圆周运动，转动过程中，绳未断开。求： （1）轻绳刚好有张力时，圆盘转动的角速度； （2）若圆盘转动的角速度为，A物块所受摩擦力的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 绳无张力时，物块恰达最大静摩擦力满足 解得，物块恰达最大静摩擦力满足 解得，由于，物块先达到最大静摩擦力，绳开始产生张力，故 【小问2详解】 设绳的张力为，取指向圆心为正方向。对物块，摩擦力与张力均指向圆心，有 代入，解得 对物块，张力背离圆心，摩擦力指向圆心，有 代入和，解得 检验，因此物块未达到最大静摩擦力，结果成立。 16. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船将按照预定程序，从地面发射后经多次轨道调整，最终与空间站进行自主快速交会对接。如图所示，已知空间站运行在距离地面高度为h的轨道Ⅲ上，飞船在进入轨道Ⅲ前，需先在轨道Ⅰ（轨道高度可视为0）绕地球做匀速圆周运动，随后点火加速进入轨道Ⅱ，最终与空间站实现对接。已知地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，引力常量为G。 （1）求地球的质量M； （2）求空间站的运行周期T； （3）飞船在P点点火后至少经历多长时间才能在Q点与空间站完成交会对接。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对于在地球表面质量为的物体，由万有引力等于重力有 解得 【小问2详解】 对空间站受力分析可知，由万有引力提供向心力有 将代入上式 解得 【小问3详解】 根据开普勒第三定律有 飞船在P点点火加速后在Q点与空间站完成交会对接所需的最短时间为 解得 17. 如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内存在方向竖直向下的匀强电场（忽略其边缘效应）。现将正电子以大小不同的水平初速度不断地自A点射入匀强电场区域，当初速度大小为v0时恰好能击中C点。已知正电子的电荷量为e，质量为m（重力不计且不考虑正电子间的相互作用）。 （1）求匀强电场的电场强度大小E0； （2）若正电子以2v0自A点水平射入匀强电场区域时，会经过DC延长线上的M点，求： ①正电子射出匀强电场区域时的速度大小v； ②M点到C点的距离d。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 正电子在电场中做类平抛运动，水平方向有 竖直方向有， 联立解得 【小问2详解】 ①若正电子以2v0自A点水平射入匀强电场区域，水平方向有 竖直方向有 正电子射出匀强电场区域时的速度大小为 联立解得 ②设离开电场时速度与水平方向的夹角为，则 竖直方向有 根据几何关系可得 解得 18. 如图所示，光滑圆弧形轨道b固定在光滑平台AB上，圆弧最底端与平台相切，均质木板c放在足够长水平面CD上，木板c的左端紧靠平台AB，且上表面与平台AB平齐。可视为质点的物块a在平台AB上方高处由静止释放，物体a刚好由圆弧轨道的最高点进入轨道，并滑上木板c。已知物块的质量、木板的质量、木板的长度为，圆弧形轨道的半径为，木板与水平面之间动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小。求： （1）物块滑到圆弧形轨道最低点时对轨道的压力F压； （2）物块相对木板的位移； 【答案】（1） （2）6m 【解析】 【小问1详解】 对物块a，由机械能守恒定律得 代入数据解得 在最低点时，由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律得 解得 【小问2详解】 对木板 解得 对物块 解得 达到共同速度 代入数据解得 木板位移 物块位移 相对位移 当木板和物块共速后，取整体为研究对象，根据牛顿第二定律有 隔离物块有，所以物块和长木板共同减速，无相对运动,所以物块相对木板的位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $