精品解析：江西上饶市2025-2026学年高一下学期期末物理试卷

高一物理 考试时长：75分钟 总分：100分 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图是库仑扭秤实验装置，下列说法正确的是（ ） A. 由库仑定律公式可知，当r趋近于0时，F将趋向于无穷大 B. 库仑扭秤能研究微小的库仑力，它最主要的物理思想是放大法 C. 库仑扭秤能研究微小的库仑力，它最主要的物理思想是理想模型法 D. 电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的库仑力是A的3倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．库仑定律适用于真空中的点电荷，由库仑定律公式可知，当r趋近于0时，两电荷不能看作点电荷，则公式不再适用，A错误； BC．库仑扭秤能研究微小的库仑力，它最主要的物理思想是微小量放大法，B正确，C错误； D．两电荷之间的库仑力是相互作用力，总是等大反向，D错误。 故选B。 2. 阋神星是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星，因观测估算比冥王星大，在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知阋神星绕太阳运行一周的时间约为557年，设地球绕太阳运行的轨道半径为R，则阋神星绕太阳运行的轨道半径约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】依题意，由开普勒第三定律可得 解得阋神星绕太阳运行的轨道半径为 故选C。 3. 如图所示，△ABC是一等边三角形，在B、C处各放置一个等量同种点电荷，此时A处电场强度的大小为E1；若仅改变C处电荷的电性，不改变其电荷量大小，此时A处电场强度的大小为E2。若只考虑B、C处电荷在空间中激发的电场，则大小为（ ） A. 1 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】处点电荷在处的电场强度沿所在直线，处点电荷在处的电场强度沿所在直线，两个电场强度大小相等，设为，当、处点电荷为等量同种电荷时，两个电场强度方向之间的夹角为，合电场强度为 若改变处点电荷的电性，所以处点电荷在处的电场强度大小与处点电荷在处的电场强度大小都不变，仍等于，但是由于处点电荷的电性改变，处点电荷在处的电场强度方向反向，两个电场强度方向之间的夹角变为，则此时合电场强度为 所以。 故选C。 4. 航天器进入大气层时，表面会因高温形成一层等离子体鞘层（可等效为导体壳），能在一定程度上屏蔽外界强电磁干扰。下列说法正确的是（ ） A. 等离子体鞘层内外表面会因静电感应带上异种电荷 B. 等离子体鞘层外表面电场强度方向沿鞘层切线方向 C. 等离子体鞘层内部（航天器所在区域）任意两点的电势差都为零 D. 等离子体鞘层上的感应电荷在鞘层内部任意点激发的电场强度都为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于静电感应，在等离子体鞘层外表面会感应出异种电荷，内表面不带电，A错误； B．等离子体鞘层外表面是等势面，电场强度方向垂直于鞘层表面方向，B错误； C．等离子体鞘层是等势体，则等离子体鞘层内部（航天器所在区域）任意两点的电势差都为零，C正确； D．等离子体鞘层内部的合场强为零，则感应电荷在鞘层内部任意点激发的电场强度都与外电场等大反向，D错误。 故选C。 5. 2026年4月1日，阿尔忒弥斯2号（ArtemisⅡ）踏上了绕月旅程。如图阿尔忒弥斯2号首先发射到近地轨道Ⅰ，在A点加速后进入椭圆轨道Ⅱ。此后经多次加速后掠过月球背面B点，且仅在引力作用下返回地球。其中Ⅰ、Ⅱ轨道在交点A处加速度分别为aⅠ、aⅡ，速度分别为vⅠ、vⅡ，忽略空气阻力。则下列正确的是（ ） A. 在Ⅰ、Ⅱ轨道经过A点时，加速度aⅠ＞aⅡ B. 在Ⅰ、Ⅱ轨道经过A点时，运行速度vⅠ＞vⅡ C. 阿尔忒弥斯2号要飞到B点，在A点速度需大于16.7 km/s D. 从B返回A点的过程中，阿尔忒弥斯2号在地月系统中机械能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．在Ⅰ、Ⅱ轨道经过A点时，根据，可得，可知加速度aⅠ=aⅡ，A错误； B．从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要在A点加速，则经过A点时运行速度vⅠ<vⅡ，B错误； C．阿尔忒弥斯2号没有脱离地球引力范围，可知要飞到B点，在A点速度小于16.7 km/s，C错误； D．从B返回A点的过程中，只受地球和月球的引力作用，则阿尔忒弥斯2号在地月系统中机械能不变，D正确。 故选D。 6. 在如图所示的直角坐标系xOy中，存在平行于纸面的匀强电场。从a点以12 eV的动能沿纸面向不同方向先后射出两个电子，仅在电场力的作用下，一电子经过b点时的动能为6 eV，另一电子经过c点时的动能为8 eV。不考虑两电子间的相互作用，下列判断正确的是（ ） A. b点的电势比a点的电势高 B. 该电场强度的大小为 C. c点与b点的电势差 D. c点与d点的电势差 【答案】B 【解析】 【详解】A．仅在电场力的作用下，电子由a到b，根据 可得 解得 因此，故A错误； B．电子由a到c，根据 可得 解得 设匀强电场水平分量为，竖直分量为​，从到，坐标相同，坐标的差值 根据 可得 解得，方向向下。 从到，坐标相同，坐标差值 同理可得 解得，方向向左。 因此电场强度大小，故B正确； C．c点与b点的电势差，故C错误； D．根据， 可知电场强度的方向与轴夹角为斜向左下方，如图所示 可知a、d两点是等势点，则 则，故D错误。 故选B。 7. 实验室中，工程师搭建了一个内壁光滑的圆锥筒形实验舱，舱体轴线竖直，轴截面为等边三角形。舱内放置三个质量均为m的金属探测小球，两两之间连接完全相同的轻质弹簧。实验时，让三个小球在筒内某水平面以角速度ω匀速旋转，此时弹簧恰好处于原长；保持角速度ω不变，小球移动至更高水平面，弹簧被拉长至2倍原长，小球仍匀速旋转。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的原长 B. 弹簧原长时向心加速度为 C. 弹簧原长时，圆周运动的半径等于弹簧原长 D. 弹簧处于2倍原长时，小球的向心加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】C．弹簧原长为时，三个小球组成的等边三角形边长为，圆周运动（轨迹外接圆）半径​，因此圆周运动半径不等于弹簧原长，故C错误； AB．圆锥轴截面为等边三角形，顶点向下，因此圆锥内壁与竖直轴线的夹角 小球匀速转动，竖直方向合力为0，有 水平方向合力提供向心力 两式相除得，即 解得，，故AB错误； D．弹簧拉长为时，同理得新圆周半径 向心加速度，故D正确。 故选D。 8. 烟花筒结构如图所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成多片漂亮礼花。其中质量相等的两片礼花甲和乙，速度方向分别为水平向左和竖直向下，大小均为v，不计空气阻力，则（ ） A. 甲、乙落地时速度相同 B. 甲、乙落地时动能相同 C. 甲、乙落地时，乙重力做功的瞬时功率较大 D. 从最高点至落地过程，甲、乙重力做功的平均功率一样大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．速度是矢量，甲做平抛运动，落地速度方向为斜向左下；乙做竖直下抛运动，落地速度方向竖直向下，速度方向不同，因此落地速度不同，故A错误； B．根据动能定理有 可得落地时的动能 甲、乙初动能均为 甲、乙质量相等，下落高度相同，重力做功相等，因此落地动能相同，故B正确； C．竖直方向的运动根据 可知甲竖直方向初速度为0，则 乙竖直方向初速度为，则 可知 重力做功的瞬时功率  因此乙重力做功的瞬时功率更大，故C正确； D．重力做功 可知甲、乙做功相等。甲、乙竖直方向有， 可得两者运动时间 平均功率 因此，故D错误。 故选BC。 9. 在离子阱（Paul阱）的电场特性研究中，某实验团队搭建了如图甲所示的二维静电四极场模型：在边长为L的正方形电极阵列的四个顶点处，分别等效为固定的点电荷，电荷量依次为－Q、＋Q、＋Q、－Q，取正方形的对称轴为直角坐标系的x轴、y轴，实验测得x轴上的电势随位置变化的曲线如图乙所示其中E、F两点分别为电势最低和最高。忽略粒子重力，下列说法正确的是（ ） A. O点的电场强度为0 B. E点的电场强度为0 C. 电子沿x轴从E点运动至F点电势能先增大后减小 D. 电子沿x轴从E点运动至F点电势能一直减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据 可知轴上的电场强度大小等于图像斜率的绝对值。O点处图像斜率不为0，因此电场强度不为0，故A错误； B．E点是电势的极值点，图像在E点的斜率为0，因此E点电场强度为0，故B正确； CD．电子带负电，电势能 因此负电荷的电势能随电势升高而减小。 从E到F的过程中，电势一直增大，因此电子的电势能一直减小，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，一轻杆的长度为，两端连接两个均可视为质点的小球A、B，小球A的质量为，小球B质量2m。开始时杆竖直放置在光滑水平面上，B左侧处有一竖直固定挡板。现让轻杆竖直时受微小扰动后向右侧倒下，倒下的过程中A球水平方向速度大小始终是B球速度的两倍，两球始终在同一竖直面内，不计空气阻力，重力加速度为（已知，），下列说法正确的是（ ） A. B与挡板碰前瞬间A球下降的高度为0.3m B. 与挡板碰前B球速度大小为 C. B与挡板碰前瞬间A球重力的功率为 D. 从初始到B球与挡板碰前A球损失的机械能为17.7J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．挡板在B左侧，B碰到挡板时向左移动了，由于A水平速度大小始终是B速度的2倍，即，运动时间相同，因此A向右的水平位移大小为 此时A、B水平方向距离为 根据几何关系可知此时A离地面的高度为 则B与挡板碰前瞬间A球下降的高度为，故A正确； BC．B与挡板碰前瞬间，设B球速度大小为，轻杆与水平方向的夹角为，几何关系有 球与挡板碰撞前的过程，系统机械能守恒，有 其中；两球沿杆方向的速度相等，如图所示 则有 联立解得， 则B与挡板碰前瞬间A球重力的功率为，故B错误，C正确； D．运动过程中球机械能的减少量等于球机械能的增加量，则从初始到B球与挡板碰前A球损失的机械能为，故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分 11. “焦耳”物理小组采用如图甲所示装置研究“合外力做功W与小车速度平方v2的变化关系”。 （1）本实验________（选填“需要”，“不需要”）平衡阻力； （2）本实验________（选填“需要”，“不需要”）使砂桶和砂的质量远小于小车的质量； （3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1，x2，x3……，如图所示。 实验中，力传感器示数为F，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功WF＝____________； （4）实验小组根据测量数据绘制出的v2-W图像如下图实线所示，虚线为真实的v2-W图像，则产生偏差的可能原因是____________________。 【答案】（1）需要 （2）不需要 （3） （4）没有平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足） 【解析】 【小问1详解】 实验中需要平衡小车与木板间的摩擦力，使细绳拉力等于小车所受合外力，故填“需要”。 【小问2详解】 由于使用了拉力传感器，可直接读出细绳拉力，无需近似认为拉力等于砂桶重力，因此不需要使砂桶和砂的质量远小于小车质量，故填“不需要”。 【小问3详解】 打点到打点，小车位移为，力传感器示数为，则拉力做功 【小问4详解】 实线图像斜率小于虚线，说明小车实际获得的速度偏小，原因是存在阻力做功，即未完全平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足），导致合外力小于。 12. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。 （1）某次实验时，选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在A处和C处，A处和C处转动半径相等，变速塔轮的半径之比为1∶1，是探究向心力与__________之间的关系；若选择两个相同的实心钢球分别置于A处和B处，则是探究向心力与__________之间的关系。 A.质量 B.角速度 C.半径 （2）实验中，在记录两个标尺露出的格数时，由于转速不稳定，不便于读数，同时记录两边的格数会有较大的误差。于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是（ ） A. 该方法可行，且不需要匀速转动手柄 B. 该方法不可行，因不能确定拍照时转速是否稳定 （3）图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶4，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。 【答案】（1） ①. A ②. C （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]本实验利用控制变量法探究向心力的影响因素。铝球和钢球体积相等，密度不同因此质量不同；A处、C处转动半径相等，变速塔轮半径比为，皮带传动线速度相等，因此两处角速度也相等，因此是探究向心力与质量的关系。 故选A。 [2]两个相同钢球质量相等，A处、B处在同一转轴上角速度相等，转动半径不同，因此是探究向心力与转动半径的关系。 故选C。 【小问2详解】 该方法通过拍照定格同一瞬间两个标尺的状态，同时读取两个标尺露出的格数，只需要获得该瞬间两个小球的向心力对应数值即可，不需要手柄一直保持匀速转动，解决了人工读数不同时、误差大的问题，因此该方法可行。 故选A。 【小问3详解】 向心力公式 已知两球质量、转动半径都相等，向心力之比 可得 解得 皮带连接的变速塔轮线速度相等，由 可得 因此 即与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比。 13. 如图所示，水平地面固定光滑绝缘斜面，斜面上放置一个带正电小滑块，滑块质量为m＝1.0×10-3 kg，所带电荷量为q＝2.0×10-8 C。空间中施加方向与纸面平行的匀强电场，滑块静止于斜面，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2。 （1）若电场水平向右，求电场强度E的大小； （2）求最小电场强度Emin的大小与方向。 【答案】（1） （2），方向平行斜面向上 【解析】 【小问1详解】 电场水平向右，滑块带正电，电场力水平向右。 沿斜面方向（沿斜面向上为正） 解得 【小问2详解】 三力平衡中，电场力最小时方向垂直于支持力方向（即沿斜面方向），此时电场力全部用于平衡重力沿斜面分力。 沿斜面方向 ，方向平行斜面向上。 14. 能量分析器广泛应用于核聚变等前沿物理研究当中。其中普罗卡-格林平行板能量分析器，简化原理如图所示。正离子源（图中未画出）发出的离子，初速度可视为零，经电压为U0的加速电场加速后，在距离下极板y处从入射板狭缝入射，入射角θ为离子运动方向与下极板夹角，θ＝45°。离子沿虚线路径前进，穿过下极板左侧狭缝进入平行板间电场，并从下极板右侧狭缝射出平行板，最后在距离下极板y处被能量分析器接收板接收。其中正离子电荷量为q，质量为m。平行板间电压为U，极板间距为d。能量分析器中仅在两平行板间存在匀强电场，其他区域为无场区域，不计离子重力及离子间作用力。求： （1）离子进入狭缝的速度v0； （2）离子入射点与接收点水平距离x。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 离子在加速电场中，由动能定理得 解得离子进入狭缝的速度为 【小问2详解】 离子的运动过程可分为三段在下方无场区倾斜向上做匀速直线运动、在平行板间做类斜抛运动、在下方无场区倾斜向下做匀速直线运动，设离子在下方无场区向上的水平位移为，向下的水平位移为，由于入射角，且穿出时根据对称性方向也与极板夹角为，根据几何关系有 设离子在平行板间运动的时间为，加速度大小为，在平行板间，离子受到的电场力向下，大小为 根据牛顿第二定律得加速度为 离子进入电场时，在垂直极板方向的分速度为 离子在该方向先做匀减速到零再反向匀加速，由对称性可知，在电场中运动的总时间为 设离子在平行板间的水平位移为，由于离子在平行于极板的水平方向不受力，做匀速直线运动，则 因此，离子入射点与接收点水平距离为 15. 小明设计的弹射装置原理如图所示。斜面底端为弹射装置K，弹射装置具有弹性势能Ep，将小球置于弹射装置内部，打开开关，可将弹射装置的弹性势能瞬间全部转化成小球的动能，小球弹射出去后沿斜面上滑。已知斜面倾角θ＝45°，长度KP为3R，小球与斜面间动摩擦因数为μ＝0.5，斜面与竖直面内光滑圆轨道（PDCBA）相切于P点，圆轨道半径为R，圆心为O，其中A点为圆轨道最低点，B、D是与圆心O等高的点，C是圆轨道最高点。小球质量为m，可视为质点，不计空气阻力，不计弹射时小球的位移，重力加速度为g。求： （1）若Ep＝5mgR，求小球完成弹射后瞬间的速度大小v0； （2）若，求小球第一次返回斜面底端时的动能Ek； （3）求能使小球到达A点的弹性势能Ep可能值。（不考虑小球与轨道碰撞后到达A的情况） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 弹射瞬间弹性势能全部转化为动能 代入得 【小问2详解】 斜面倾角，斜面长度，斜面高度 摩擦力 到上滑过程克服摩擦力做功 小球到达点时的动能 小球恰好到达点，速度为零。从滑回再次克服摩擦力做功，重力做正功，故返回底端动能 【小问3详解】 小球要到达点，只需保证能到达点，刚好到达C点时有 解得过C点时的最小速度为 从到过程中根据动能定理有 可得 解得 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理 考试时长：75分钟 总分：100分 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图是库仑扭秤实验装置，下列说法正确的是（ ） A. 由库仑定律公式可知，当r趋近于0时，F将趋向于无穷大 B. 库仑扭秤能研究微小的库仑力，它最主要的物理思想是放大法 C. 库仑扭秤能研究微小的库仑力，它最主要的物理思想是理想模型法 D. 电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的库仑力是A的3倍 2. 阋神星是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星，因观测估算比冥王星大，在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知阋神星绕太阳运行一周的时间约为557年，设地球绕太阳运行的轨道半径为R，则阋神星绕太阳运行的轨道半径约为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，△ABC是一等边三角形，在B、C处各放置一个等量同种点电荷，此时A处电场强度的大小为E1；若仅改变C处电荷的电性，不改变其电荷量大小，此时A处电场强度的大小为E2。若只考虑B、C处电荷在空间中激发的电场，则大小为（ ） A. 1 B. C. D. 4. 航天器进入大气层时，表面会因高温形成一层等离子体鞘层（可等效为导体壳），能在一定程度上屏蔽外界强电磁干扰。下列说法正确的是（ ） A. 等离子体鞘层内外表面会因静电感应带上异种电荷 B. 等离子体鞘层外表面电场强度方向沿鞘层切线方向 C. 等离子体鞘层内部（航天器所在区域）任意两点的电势差都为零 D. 等离子体鞘层上的感应电荷在鞘层内部任意点激发的电场强度都为零 5. 2026年4月1日，阿尔忒弥斯2号（ArtemisⅡ）踏上了绕月旅程。如图阿尔忒弥斯2号首先发射到近地轨道Ⅰ，在A点加速后进入椭圆轨道Ⅱ。此后经多次加速后掠过月球背面B点，且仅在引力作用下返回地球。其中Ⅰ、Ⅱ轨道在交点A处加速度分别为aⅠ、aⅡ，速度分别为vⅠ、vⅡ，忽略空气阻力。则下列正确的是（ ） A. 在Ⅰ、Ⅱ轨道经过A点时，加速度aⅠ＞aⅡ B. 在Ⅰ、Ⅱ轨道经过A点时，运行速度vⅠ＞vⅡ C. 阿尔忒弥斯2号要飞到B点，在A点速度需大于16.7 km/s D. 从B返回A点的过程中，阿尔忒弥斯2号在地月系统中机械能不变 6. 在如图所示的直角坐标系xOy中，存在平行于纸面的匀强电场。从a点以12 eV的动能沿纸面向不同方向先后射出两个电子，仅在电场力的作用下，一电子经过b点时的动能为6 eV，另一电子经过c点时的动能为8 eV。不考虑两电子间的相互作用，下列判断正确的是（ ） A. b点的电势比a点的电势高 B. 该电场强度的大小为 C. c点与b点的电势差 D. c点与d点的电势差 7. 实验室中，工程师搭建了一个内壁光滑的圆锥筒形实验舱，舱体轴线竖直，轴截面为等边三角形。舱内放置三个质量均为m的金属探测小球，两两之间连接完全相同的轻质弹簧。实验时，让三个小球在筒内某水平面以角速度ω匀速旋转，此时弹簧恰好处于原长；保持角速度ω不变，小球移动至更高水平面，弹簧被拉长至2倍原长，小球仍匀速旋转。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 弹簧的原长 B. 弹簧原长时向心加速度为 C. 弹簧原长时，圆周运动的半径等于弹簧原长 D. 弹簧处于2倍原长时，小球的向心加速度大小为 8. 烟花筒结构如图所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成多片漂亮礼花。其中质量相等的两片礼花甲和乙，速度方向分别为水平向左和竖直向下，大小均为v，不计空气阻力，则（ ） A. 甲、乙落地时速度相同 B. 甲、乙落地时动能相同 C. 甲、乙落地时，乙重力做功的瞬时功率较大 D. 从最高点至落地过程，甲、乙重力做功的平均功率一样大 9. 在离子阱（Paul阱）的电场特性研究中，某实验团队搭建了如图甲所示的二维静电四极场模型：在边长为L的正方形电极阵列的四个顶点处，分别等效为固定的点电荷，电荷量依次为－Q、＋Q、＋Q、－Q，取正方形的对称轴为直角坐标系的x轴、y轴，实验测得x轴上的电势随位置变化的曲线如图乙所示其中E、F两点分别为电势最低和最高。忽略粒子重力，下列说法正确的是（ ） A. O点的电场强度为0 B. E点的电场强度为0 C. 电子沿x轴从E点运动至F点电势能先增大后减小 D. 电子沿x轴从E点运动至F点电势能一直减小 10. 如图所示，一轻杆的长度为，两端连接两个均可视为质点的小球A、B，小球A的质量为，小球B质量2m。开始时杆竖直放置在光滑水平面上，B左侧处有一竖直固定挡板。现让轻杆竖直时受微小扰动后向右侧倒下，倒下的过程中A球水平方向速度大小始终是B球速度的两倍，两球始终在同一竖直面内，不计空气阻力，重力加速度为（已知，），下列说法正确的是（ ） A. B与挡板碰前瞬间A球下降的高度为0.3m B. 与挡板碰前B球速度大小为 C. B与挡板碰前瞬间A球重力的功率为 D. 从初始到B球与挡板碰前A球损失的机械能为17.7J 二、非选择题：本题共5小题，共54分 11. “焦耳”物理小组采用如图甲所示装置研究“合外力做功W与小车速度平方v2的变化关系”。 （1）本实验________（选填“需要”，“不需要”）平衡阻力； （2）本实验________（选填“需要”，“不需要”）使砂桶和砂的质量远小于小车的质量； （3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1，x2，x3……，如图所示。 实验中，力传感器示数为F，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功WF＝____________； （4）实验小组根据测量数据绘制出的v2-W图像如下图实线所示，虚线为真实的v2-W图像，则产生偏差的可能原因是____________________。 12. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。 （1）某次实验时，选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在A处和C处，A处和C处转动半径相等，变速塔轮的半径之比为1∶1，是探究向心力与__________之间的关系；若选择两个相同的实心钢球分别置于A处和B处，则是探究向心力与__________之间的关系。 A.质量 B.角速度 C.半径 （2）实验中，在记录两个标尺露出的格数时，由于转速不稳定，不便于读数，同时记录两边的格数会有较大的误差。于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是（ ） A. 该方法可行，且不需要匀速转动手柄 B. 该方法不可行，因不能确定拍照时转速是否稳定 （3）图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶4，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。 13. 如图所示，水平地面固定光滑绝缘斜面，斜面上放置一个带正电小滑块，滑块质量为m＝1.0×10-3 kg，所带电荷量为q＝2.0×10-8 C。空间中施加方向与纸面平行的匀强电场，滑块静止于斜面，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2。 （1）若电场水平向右，求电场强度E的大小； （2）求最小电场强度Emin的大小与方向。 14. 能量分析器广泛应用于核聚变等前沿物理研究当中。其中普罗卡-格林平行板能量分析器，简化原理如图所示。正离子源（图中未画出）发出的离子，初速度可视为零，经电压为U0的加速电场加速后，在距离下极板y处从入射板狭缝入射，入射角θ为离子运动方向与下极板夹角，θ＝45°。离子沿虚线路径前进，穿过下极板左侧狭缝进入平行板间电场，并从下极板右侧狭缝射出平行板，最后在距离下极板y处被能量分析器接收板接收。其中正离子电荷量为q，质量为m。平行板间电压为U，极板间距为d。能量分析器中仅在两平行板间存在匀强电场，其他区域为无场区域，不计离子重力及离子间作用力。求： （1）离子进入狭缝的速度v0； （2）离子入射点与接收点水平距离x。 15. 小明设计的弹射装置原理如图所示。斜面底端为弹射装置K，弹射装置具有弹性势能Ep，将小球置于弹射装置内部，打开开关，可将弹射装置的弹性势能瞬间全部转化成小球的动能，小球弹射出去后沿斜面上滑。已知斜面倾角θ＝45°，长度KP为3R，小球与斜面间动摩擦因数为μ＝0.5，斜面与竖直面内光滑圆轨道（PDCBA）相切于P点，圆轨道半径为R，圆心为O，其中A点为圆轨道最低点，B、D是与圆心O等高的点，C是圆轨道最高点。小球质量为m，可视为质点，不计空气阻力，不计弹射时小球的位移，重力加速度为g。求： （1）若Ep＝5mgR，求小球完成弹射后瞬间的速度大小v0； （2）若，求小球第一次返回斜面底端时的动能Ek； （3）求能使小球到达A点的弹性势能Ep可能值。（不考虑小球与轨道碰撞后到达A的情况） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $