精品解析：山东临沂市2025-2026学年高一下学期期末学科素养水平监测物理试卷

高一年级普通高中学科素养水平监测 物理 本试题分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试用时90分钟。 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. 下列现象中，与离心现象无关的是（　　） A. 用洗衣机脱去湿衣服中的水 B. 跳高运动员通过助跑会跳得更高 C. 汽车转弯时，速度过大会翻车 D. 运动员将链球旋转后掷出 2. 如图所示，一质量为可看成质点的小球，从离地面高度的点自由下落到地面上的点，下列说法正确的是（　　） A. 小球在点时的重力势能一定等于零 B. 小球在点时的重力势能一定大于零 C. 小球下落的过程中，重力势能保持不变 D. 小球下落的过程中，重力做正功，重力势能减少 3. 如图所示。轨道Ⅰ为载人飞船稳定运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站稳定运行的圆轨道，在轨道Ⅱ上载人飞船与空间站实现对接。则（　　） A. 飞船在Ⅰ轨道上经过点的加速度大于经过点的加速度 B. 飞船在Ⅱ轨道上经过点时的速度大于第一宇宙速度 C. 飞船在Ⅰ轨道上运行时的周期小于空间站在Ⅱ轨道上的运行周期 D. 飞船在轨道Ⅰ上运行时，动能保持不变 4. 关于电场强度及电场线，下列说法正确的是（　　） A. 电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线 B. 点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离成反比 C. 电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比，若减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 D. 若在电场中的点不放试探电荷，则点的电场强度为0 5. 我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，向心加速度大小分别为、，则（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一个质量为的有孔小球套在竖直固定的光滑直杆上，通过一条跨过定滑轮的轻绳与质量为的重物相连，光滑定滑轮与直杆的距离为，重力加速度为，现将小球从与定滑轮等高的处由静止释放，当小球沿直杆下滑距离为时（图中处），下列说法正确的是（　　） A. 小球机械能的减少量大于重物机械能的增加量 B. 小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量 C. 小球的速度与重物上升的速度大小之比为 D. 小球的速度与重物上升的速度大小之比为 7. 正六边形的顶点上固定有六个点电荷，电荷量如图所示，此时正六边形中心点的电场强度为。移走电荷量为的两个点电荷后，中心点的电场强度变为。则（　　） A. 与同向， B. 与同向， C. 与反向， D. 与反向， 8. 在一个点电荷的电场中，让轴与它的一条电场线重合，坐标轴上、两点的坐标分别为和（图甲）。在、两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线、所示。则点电荷所在的位置坐标是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示抛出石块，空气阻力忽略，石块落地时动能的大小与下列哪些量有关? （　　） A. 石块的质量 B. 石块的初速度 C. 石块初速度的仰角 D. 石块抛出时的高度 10. 质量的电动三轮车在平直的公路上由静止以的恒定加速度启动，图甲为三轮车运动的速度与时间的关系图像，图乙为三轮车牵引力的功率与时间的关系图像。设三轮车在运动过程中所受阻力不变，在时刻三轮车的速度恰好达到最大。重力加速度取，则下列说法正确的是（　　） A. 三轮车受到的阻力为 B. 图中 C. 时间内三轮车的牵引力为 D. 三轮车在时刻加速度为 11. 月球绕地球的运动可视为匀速圆周运动，且月球绕地球运动的过程中，始终保持一面正对地球，这说明月球的自转周期与其公转周期相同。已知地球表面的重力加速度为，地球半径为，月球质量为，月球半径为，月球绕地球运动的轨道半径为，万有引力常量为。假设月球有同步卫星且只受月球引力作用，则（　　） A. 月球自转的周期为 B. 月球自转的周期为 C. 同步卫星绕月球的轨道半径为 D. 同步卫星绕月球的轨道半径为 12. 如图所示，内壁光滑、高度为、底面半径为的圆筒竖直固定在水平面上。现让质量为的小球（视为质点）在水平面上的点获得一个斜向左上方的初速度，当小球运动到最高点（圆筒上边缘）时速度水平向左且大小为，然后小球贴着筒内壁螺旋下降，最后运动到底面上的点，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在桶底面的投影做匀速圆周运动 B. 小球在桶内运动过程中的加速度大小为 C. 小球在桶内运动过程中对桶壁的压力大小为 D. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某研究小组用如图所示装置验证库仑定律。控制两球所带电荷量不变，改变两球之间的距离，从而得到两球之间库仑力与距离的关系。器材有：专用支架、相同的导体小球A和B、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。 （1）实验中发现B球水平靠近A球的过程中，丝线与竖直方向夹角变大，说明两球之间的库仑力__________（填“变大”“不变”或“变小”） （2）实验中测得悬点到A球球心的距离为，悬点正下方点到A球球心的距离为，A球质量为，重力加速度为，则A、B两球间库仑力可表示为__________。 （3）缓慢移动绝缘底座，记录若干组两球间距离及库仑力的数据，得到的库仑力与距离的关系图像应该是（　　） A. B. C. 14. 某实验小组利用图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律： （1）实验中选取密度较大的重锤为研究对象，其目的是____________________。 （2）在实际测量中，重锤减少的重力势能通常会__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）重锤增加的动能． （3）图乙为选取的符合实验要求的一条纸带，为第一个点，、、为从合适位置选取的三个连续点（其他点未画出），已知打点计时器每隔打一次点，根据图中所给出的数据，应取图中点和__________点（填“”“”或“”）来验证机械能守恒定律；该所取点速度大小为__________（结果取三位有效数字）。 15. 央视网报道：2026年4月6日，我国天文学家宣布发现首个银河系外超紧致X射线双星系统。该双星系统在宇宙中罕见，更是同类系统中轨道周期最短、白矮星质量最大、X射线光度最高、引力波辐射最强的一个。该系统由一颗恒星级黑洞与一颗白矮星组成，两者绕共同质心做匀速圆周运动，如图所示。已知该黑洞和白矮星的质量分别为和，双星间距离为，引力常量为。求该系统中： （1）黑洞和白矮星到质心的距离、； （2）两颗星的转动角速度。 16. 一细绳长，一端固定在点，另一端连接一质量的小球（可视为质点），点与点在同一高度，将小球拉至点，此时细绳刚好拉直，然后由点以速度竖直向下抛出，小球到达最低点点时速度为，此时细绳刚好拉断；小球又经时间落地，重力加速度。求：（结果可用根式表示） （1）细绳拉断前瞬间拉力的大小； （2）速度的大小； （3）小球落地点到点的距离。 17. 如图所示，在竖直面内，光滑斜面轨道与半径为的半圆弧轨道在点平滑连接，已知半圆弧绝缘轨道内壁粗糙，斜面倾角为，点到水平面的高度为，在半圆轨道左侧斜面的上方存在平行于斜面向上的匀强电场，一质量为的绝缘小球（可视为质点）从点由静止沿斜面轨道向下运动，小球恰好能到达圆弧轨道的最高点处，之后进入电场区域。重力加速度为。 （1）求小球到达点时的速度； （2）求在半圆弧轨道内小球克服摩擦力所做的功； （3）小球在半圆弧轨道内由于摩擦而带上电荷量为的正电，已知匀强电场的场强，小球从点飞出后最终打在斜面上的点（图中未画出），求的长度。 18. 如图甲所示，倾角为、长的传送带在电动机带动下沿顺时针方向以的速度匀速转动，水平面与传送带底端在点平滑连接。将一质量的货物（可视为质点）由静止轻放到传送带顶端并开始计时，末货物运动的速度恰好与传送带相等，最终货物在传送带底端滑到水平面上，货物到达点的同时，给货物施加水平向右的拉力，随货物水平前进距离的变化规律如图乙所示，水平面上两点间的距离与两点间的距离均为，货物与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求： （1）货物从传送带顶端到达底端所需时间； （2）货物从传送带顶端到达底端过程中货物所受摩擦力对货物所做的功； （3）货物从到点过程，及从到P点过程中拉力F做功的平均功率之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一年级普通高中学科素养水平监测 物理 本试题分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试用时90分钟。 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. 下列现象中，与离心现象无关的是（　　） A. 用洗衣机脱去湿衣服中的水 B. 跳高运动员通过助跑会跳得更高 C. 汽车转弯时，速度过大会翻车 D. 运动员将链球旋转后掷出 【答案】B 【解析】 【详解】离心现象定义：做圆周运动的物体，若所受合外力不足以提供所需向心力，或向心力突然消失，物体将做逐渐远离圆心的运动，即为离心现象。 A．洗衣机脱水时，湿衣服随转筒做圆周运动，衣服对水的吸附力不足以提供水做圆周运动的向心力，水做离心运动被甩出，属于离心现象，故A错误； B．跳高运动员助跑是利用惯性，使起跳时获得更大初动能，起跳后动能转化为重力势能从而跳得更高，过程中不存在圆周运动，与离心现象无关，故B正确； C．汽车转弯时可近似看做圆周运动，所需向心力满足 速度过大时，所需向心力超过地面最大静摩擦力，汽车做离心运动导致翻车，属于离心现象，故C错误； D．链球被旋转时做圆周运动，运动员松手后链球所受向心力突然消失，做离心运动被掷出，属于离心现象，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，一质量为可看成质点的小球，从离地面高度的点自由下落到地面上的点，下列说法正确的是（　　） A. 小球在点时的重力势能一定等于零 B. 小球在点时的重力势能一定大于零 C. 小球下落的过程中，重力势能保持不变 D. 小球下落的过程中，重力做正功，重力势能减少 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若选取A点所在平面为零势能参考平面，则小球在B点时的重力势能小于零，小球在A点时的重力势能等于零，故AB错误； CD．小球下落的过程中，重力做正功，重力势能减少，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示。轨道Ⅰ为载人飞船稳定运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站稳定运行的圆轨道，在轨道Ⅱ上载人飞船与空间站实现对接。则（　　） A. 飞船在Ⅰ轨道上经过点的加速度大于经过点的加速度 B. 飞船在Ⅱ轨道上经过点时的速度大于第一宇宙速度 C. 飞船在Ⅰ轨道上运行时的周期小于空间站在Ⅱ轨道上的运行周期 D. 飞船在轨道Ⅰ上运行时，动能保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力 可得 P点到地心的距离大于Q点，因此飞船在P点的加速度小于Q点的加速度，故A错误； B．第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度，也是所有圆轨道环绕速度的最大值。根据 可得圆轨道环绕速度 轨道Ⅱ的半径远大于地球半径，因此Ⅱ轨道上P点的速度小于第一宇宙速度，故B错误； C．圆轨道Ⅱ的半径为，椭圆轨道Ⅰ的半长轴为 可得 根据开普勒第三定律 可知飞船在Ⅰ轨道上运行时的周期小于空间站在Ⅱ轨道上的运行周期，故C正确； D．轨道Ⅰ是椭圆轨道，根据开普勒第二定律，飞船在近地点Q速度大、远地点P速度小，速度不断变化，动能也随之变化，故D错误。 故选C。 4. 关于电场强度及电场线，下列说法正确的是（　　） A. 电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线 B. 点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离成反比 C. 电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量成反比，若减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 D. 若在电场中的点不放试探电荷，则点的电场强度为0 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场线是为了形象描述电场的分布特点而人为引入的假想曲线，实际并不存在，故A正确； B．点电荷的场强公式为 可知点电荷周围某点的电场强度大小与该点到场源电荷距离的平方成反比，而非与成反比，故B错误； C．是电场强度的定义式，属于比值定义法，电场强度由电场本身的性质决定，与试探电荷的电荷量、试探电荷受到的电场力均无关，减半时该处电场强度不变，故C错误； D．电场强度是电场的固有属性，仅由电场本身决定，与是否放置试探电荷无关，即使点不放试探电荷，场强也不会变为0，故D错误。 故选A。 5. 我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，向心加速度大小分别为、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设地球质量为、卫星质量为、轨道半径为，有 由此得、、 则，，， 其中只有与轨道半径无关，故B正确。 故选B。 6. 如图所示，一个质量为的有孔小球套在竖直固定的光滑直杆上，通过一条跨过定滑轮的轻绳与质量为的重物相连，光滑定滑轮与直杆的距离为，重力加速度为，现将小球从与定滑轮等高的处由静止释放，当小球沿直杆下滑距离为时（图中处），下列说法正确的是（　　） A. 小球机械能的减少量大于重物机械能的增加量 B. 小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量 C. 小球的速度与重物上升的速度大小之比为 D. 小球的速度与重物上升的速度大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】CD．设当小球沿直杆下滑距离为时，轻绳与水平方向的夹角为，根据绳系连接体的特点是沿绳的速度相等，故分解小球在B点的速度沿绳方向有 根据几何关系得 所以，故C正确，D错误； AB．小球和重物组成的系统，绳对球和绳对重物的拉力做功之和为零，对整个系统只有两物体的重力做功，系统的机械能守恒。所以，小球机械能的减少量等于重物机械能的增加量；小球和重物都具有速度，小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量与小球和重物动能的增加量之和，故AB错误。 故选C。 7. 正六边形的顶点上固定有六个点电荷，电荷量如图所示，此时正六边形中心点的电场强度为。移走电荷量为的两个点电荷后，中心点的电场强度变为。则（　　） A. 与同向， B. 与同向， C. 与反向， D. 与反向， 【答案】A 【解析】 【详解】正上方和正下方的两个q关于O点对称，在O点产生的场强大小相等、方向相反，相互抵消，根据场强叠加原理可知，其余四个电荷在O点产生的场强大小（方向竖直向下） 移走电荷量为的两个点电荷后，其余两个电荷在O点产生的场强大小（方向竖直向下） 综上可知。 故选A。 8. 在一个点电荷的电场中，让轴与它的一条电场线重合，坐标轴上、两点的坐标分别为和（图甲）。在、两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线、所示。则点电荷所在的位置坐标是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图像可知，A点的电场强度 B点的电场强度 两场强方向相同，则在点电荷Q的同侧。设点电荷Q的位置坐标为x，则A点场强 B点场强 可得x = 0.3m （另一解不满足两点在点电荷Q的同侧，舍去） 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示抛出石块，空气阻力忽略，石块落地时动能的大小与下列哪些量有关? （　　） A. 石块的质量 B. 石块的初速度 C. 石块初速度的仰角 D. 石块抛出时的高度 【答案】ABD 【解析】 【详解】根据动能定理 可得 可知落地时的动能与石块的质量、石块的初速度以及石块抛出时的高度有关，与石块初速度的仰角无关。 故选ABD。 10. 质量的电动三轮车在平直的公路上由静止以的恒定加速度启动，图甲为三轮车运动的速度与时间的关系图像，图乙为三轮车牵引力的功率与时间的关系图像。设三轮车在运动过程中所受阻力不变，在时刻三轮车的速度恰好达到最大。重力加速度取，则下列说法正确的是（　　） A. 三轮车受到的阻力为 B. 图中 C. 时间内三轮车的牵引力为 D. 三轮车在时刻加速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意，由图乙可知，三轮车的额定功率为 由图甲可知，三轮车的最大速度为 三轮车受到的阻力为，故A错误； BC．根据牛顿第二定律可得 解得匀加速阶段的牵引力大小为 则 所以加速时间为，故BC正确； D．三轮车在时刻的牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得，故D错误。 故选BC。 11. 月球绕地球的运动可视为匀速圆周运动，且月球绕地球运动的过程中，始终保持一面正对地球，这说明月球的自转周期与其公转周期相同。已知地球表面的重力加速度为，地球半径为，月球质量为，月球半径为，月球绕地球运动的轨道半径为，万有引力常量为。假设月球有同步卫星且只受月球引力作用，则（　　） A. 月球自转的周期为 B. 月球自转的周期为 C. 同步卫星绕月球的轨道半径为 D. 同步卫星绕月球的轨道半径为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．已知月球自转周期等于公转周期 对地球表面的物体，物体重力​ 月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力  整理得 ，故A错误，B正确； CD．月球同步卫星的周期等于月球自转周期，设月球同步卫星轨道半径为​，万有引力提供向心力  ​ 整理得 ，将​代入 可得 ，故C错误，D正确。 故选 BD。 12. 如图所示，内壁光滑、高度为、底面半径为的圆筒竖直固定在水平面上。现让质量为的小球（视为质点）在水平面上的点获得一个斜向左上方的初速度，当小球运动到最高点（圆筒上边缘）时速度水平向左且大小为，然后小球贴着筒内壁螺旋下降，最后运动到底面上的点，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在桶底面的投影做匀速圆周运动 B. 小球在桶内运动过程中的加速度大小为 C. 小球在桶内运动过程中对桶壁的压力大小为 D. 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球在圆筒内壁螺旋下降时，由于内壁光滑，小球在水平方向上不受摩擦力，仅受指向圆心的弹力（法向力）作用，因为水平方向没有切向力，小球水平方向的分速度大小保持不变，所以小球在桶底面的投影做速度为的匀速圆周运动，故A正确； B．小球在筒内运动时，竖直方向只受重力，产生竖直向下的加速度；水平方向做匀速圆周运动，产生指向圆心的向心加速度 根据运动的合成，小球的总加速度大小为，故B错误； C．小球在水平面内的投影做匀速圆周运动，水平方向的向心力由桶壁对小球的弹力提供，即 由牛顿第三定律可知，小球对桶壁的压力大小等于桶壁对小球的弹力，即为，故C正确； D．小球从点运动到最高点的过程，只有重力做功，机械能守恒，以地面为零势能面，根据机械能守恒定律有 解得，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某研究小组用如图所示装置验证库仑定律。控制两球所带电荷量不变，改变两球之间的距离，从而得到两球之间库仑力与距离的关系。器材有：专用支架、相同的导体小球A和B、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。 （1）实验中发现B球水平靠近A球的过程中，丝线与竖直方向夹角变大，说明两球之间的库仑力__________（填“变大”“不变”或“变小”） （2）实验中测得悬点到A球球心的距离为，悬点正下方点到A球球心的距离为，A球质量为，重力加速度为，则A、B两球间库仑力可表示为__________。 （3）缓慢移动绝缘底座，记录若干组两球间距离及库仑力的数据，得到的库仑力与距离的关系图像应该是（　　） A. B. C. 【答案】（1）变大 （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 设丝线与竖直方向夹角为，根据平衡条件可得两球之间的库仑力 所以，丝线与竖直方向夹角变大，说明两球之间的库仑力变大。 【小问2详解】 由题意可知 两球之间的库仑力为 可得 【小问3详解】 根据库仑定律 即 所以，图线是过原点倾斜的直线。 故选C。 14. 某实验小组利用图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律： （1）实验中选取密度较大的重锤为研究对象，其目的是____________________。 （2）在实际测量中，重锤减少的重力势能通常会__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）重锤增加的动能． （3）图乙为选取的符合实验要求的一条纸带，为第一个点，、、为从合适位置选取的三个连续点（其他点未画出），已知打点计时器每隔打一次点，根据图中所给出的数据，应取图中点和__________点（填“”“”或“”）来验证机械能守恒定律；该所取点速度大小为__________（结果取三位有效数字）。 【答案】（1）减小空气阻力与纸带摩擦阻力对实验的影响 （2）大于 （3） ①. B ②. 1.92 【解析】 【小问1详解】 实验中选取密度较大的重锤为研究对象，其目的是减小空气阻力与纸带摩擦阻力对实验的影响。 【小问2详解】 下落过程要克服空气阻力、纸带摩擦力做功，一部分重力势能转化为内能，因此：重锤减少的重力势能大于增加的动能。 【小问3详解】 [1]验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据，故选B点； [2]该所取点速度大小为 15. 央视网报道：2026年4月6日，我国天文学家宣布发现首个银河系外超紧致X射线双星系统。该双星系统在宇宙中罕见，更是同类系统中轨道周期最短、白矮星质量最大、X射线光度最高、引力波辐射最强的一个。该系统由一颗恒星级黑洞与一颗白矮星组成，两者绕共同质心做匀速圆周运动，如图所示。已知该黑洞和白矮星的质量分别为和，双星间距离为，引力常量为。求该系统中： （1）黑洞和白矮星到质心的距离、； （2）两颗星的转动角速度。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 双星系统周期相同、角速度相同，且彼此间的万有引力提供向心力，则有， 因为 联立解得， 【小问2详解】 因为，， 联立解得 16. 一细绳长，一端固定在点，另一端连接一质量的小球（可视为质点），点与点在同一高度，将小球拉至点，此时细绳刚好拉直，然后由点以速度竖直向下抛出，小球到达最低点点时速度为，此时细绳刚好拉断；小球又经时间落地，重力加速度。求：（结果可用根式表示） （1）细绳拉断前瞬间拉力的大小； （2）速度的大小； （3）小球落地点到点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球在最低点，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 小球从N到P的过程中，根据动能定理可得 解得 【小问3详解】 由题意可知，细绳拉断后，小球做平抛运动，则小球落地点到点的水平距离为 竖直距离为 所以，小球落地点到点的距离为 17. 如图所示，在竖直面内，光滑斜面轨道与半径为的半圆弧轨道在点平滑连接，已知半圆弧绝缘轨道内壁粗糙，斜面倾角为，点到水平面的高度为，在半圆轨道左侧斜面的上方存在平行于斜面向上的匀强电场，一质量为的绝缘小球（可视为质点）从点由静止沿斜面轨道向下运动，小球恰好能到达圆弧轨道的最高点处，之后进入电场区域。重力加速度为。 （1）求小球到达点时的速度； （2）求在半圆弧轨道内小球克服摩擦力所做的功； （3）小球在半圆弧轨道内由于摩擦而带上电荷量为的正电，已知匀强电场的场强，小球从点飞出后最终打在斜面上的点（图中未画出），求的长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球恰好能到达圆弧轨道的最高点处，则小球的重力恰好提供向心力 解得 【小问2详解】 设小球在半圆弧轨道内克服摩擦力所做的功为，小球从A到C的过程中，根据动能定理可得 解得 【小问3详解】 小球从C点飞出后，对小球受力分析，如图所示 小球所受电场力竖直向上的分力为 所以，小球在竖直方向上受力平衡，小球将水平向左做匀加速直线运动，则 18. 如图甲所示，倾角为、长的传送带在电动机带动下沿顺时针方向以的速度匀速转动，水平面与传送带底端在点平滑连接。将一质量的货物（可视为质点）由静止轻放到传送带顶端并开始计时，末货物运动的速度恰好与传送带相等，最终货物在传送带底端滑到水平面上，货物到达点的同时，给货物施加水平向右的拉力，随货物水平前进距离的变化规律如图乙所示，水平面上两点间的距离与两点间的距离均为，货物与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求： （1）货物从传送带顶端到达底端所需时间； （2）货物从传送带顶端到达底端过程中货物所受摩擦力对货物所做的功； （3）货物从到点过程，及从到P点过程中拉力F做功的平均功率之比。 【答案】（1） （2） （3）1:3 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，货物的速度小于传送带速度时 根据牛顿第二定律可得 解得 所以，当货物与传送带共速后，与传送带一起匀速运动。货物加速的位移大小为 匀速的时间为 则货物从传送带顶端到达底端所需时间为 【小问2详解】 货物从传送带顶端到达底端过程中，根据动能定理可得 解得 【小问3详解】 货物在水平面上受到的滑动摩擦力为 假设货物一直未停止运动，则货物所受的合力随位置变化情况如图所示 根据可知，图线与坐标轴所围面积表示做功，货物从O到N的过程中，根据动能定理可得 其中 解得 由于货物所受的合力在O到P的过程中，关于N点对称，且货物在N点时的速度大小为0，所以货物在O到P的运动关于N点对称，即货物从O到N所用时间与货物从N到P的时间相等，设为。根据图乙可知，货物从O到N的过程中，拉力做功为 货物从N到P的过程中，拉力做功为 则货物从到点过程，及从到P点过程中拉力F做功的平均功率之比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $