精品解析：云南昭通一中教研联盟2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题（A卷）

昭通一中教研联盟2026年春季学期高一年级期末考试 物理（A卷） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2．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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 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小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，有错选的得0分） 1. 一个质点在、、三个共点力作用下，做匀速直线运动，则这三个力的方向关系可能正确的是（ ） A. B. C. D. 2. “叶问蹲”是咏春拳的一个基本动作。武术爱好者在练习“叶问蹲”时，单腿下蹲，另一条腿伸直并保持与地面平行，以如图所示的姿势静止在水平地面上，则该武术爱好者（ ） A. 所受支持力和重力是一对相互作用力 B. 所受支持力的方向与地面形变方向相同 C. 一定不受摩擦力 D. 可能受到水平向左的摩擦力 3. 消防员在一次用高压水枪灭火的过程中，同时启动了多水口进行灭火。如图有甲、乙两支靠在一起、从同一位置喷水的高压水枪，它们的喷水口径相同，所喷出的水在空中运动的轨迹如图所示，它们到达的最高点位于同一水平线上，失火处也位于同一水平线上，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 水枪喷出的水在空中运动过程处于超重状态 B. 水枪喷出的水到达最高点时的速度为零 C. 甲水枪喷出的水在喷出时的初速度比乙的大 D. 甲、乙水枪喷出的水从喷出至落到失火处用时相等 4. 如图所示，水平面上放置一个质量的小球，小球右端与固定于墙上的水平轻弹簧相连，左端与一条固定于天花板上的不可伸长的轻绳相连。已知轻绳与竖直方向夹角为45°，小球与水平面间的动摩擦因数。小球静止于水平面上，且对水平面的弹力恰好为零，取，则下列说法正确的是（ ） A. 若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球与地面间的弹力仍为0 B. 若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球加速度大小为0 C. 若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球受到的弹簧弹力为0 D. 若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球加速度的大小 5. 某国产电动汽车进行制动测试实验，在平直道路上急踩刹车，用传感器记录位移与时间的比值随刹车时间t变化的规律，其图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 刹车过程中加速度大小为 B. 4s时车速大小为28m/s C. 自刹车开始4s内汽车位移为128m D. 自刹车开始10s内该车的位移大小为162m 6. 2025年4月，我国已成功构建国际首个基于DRO（远距离逆行轨道）的地月空间三星星座，DRO具有“低能进入、稳定停泊、机动转移”的特点。若某卫星从DRO变轨进入环月椭圆轨道运行，该轨道的近月点和远月点距月球表面的高度分别为a和b。月球的质量为M，半径为R，引力常量为G。假设只考虑月球对卫星的引力，则该卫星（ ） A. 运行周期为 B. 运行周期为 C. 在近月点和远月点的速度大小之比为 D. 在近月点和远月点的加速度大小之比为 7. 如图所示，质量、长的木板放在水平平台上，质量的物块（可视为质点）放在木板的左端，物块和质量为的物块通过绕过光滑定滑轮的轻绳连接，物块和滑轮之间的轻绳水平。已知物块和木板之间的动摩擦因数，木板和平台之间的动摩擦因数取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块与滑轮间的距离足够大，物块与地面间的距离足够大，由静止释放物块。下列说法中正确的是（ ） A. 木板的加速度大小可能为 B. 若，轻绳的拉力等于物块的重力 C. 若，物块对木板的摩擦力大小为 D. 若，物块离开木板的过程中系统损失的机械能为2.5J 8. 某电场区域的电场线如图所示，是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是（ ） A. 点的场强小于点的场强 B. 同一点电荷在点受到的静电力大于在点受到的静电力 C. 正点电荷在点受到的静电力沿着该点的场强方向 D. 负点电荷在点静止释放后，将沿着电场线方向运动 9. 在某次高温超导高速磁浮列车性能测试中，质量为的磁浮列车在水平轨道上启动，其图像如图所示。列车先做匀加速运动，达到速度后转入额定功率运行，最终在时达到最大速度。已知列车运动过程中受到的阻力恒为。下列说法正确的是（ ） A. 列车的额定功率为 B. 在内，列车牵引力为 C. 在内，列车的加速度大小为 D. 在内，列车的位移大小为240m 10. 如图所示，与水平面成53°夹角且固定于、两点的硬直杆上套着一质量为1kg的滑块（可视为质点），弹性轻绳一端固定于点，另一端跨过固定在处的光滑定滑轮与位于直杆上点的滑块拴接，弹性轻绳原长为，为1.6m且垂直于。现将滑块无初速度释放，下滑的最大位移为。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹性轻绳上弹力的大小与其伸长量满足，，取，。则滑块（ ） A. 与杆之间的弹力大小始终为10N B. 与杆之间动摩擦因数为0.16 C. 从释放到静止克服滑动摩擦力做功为2.4J D. 从释放到静止的位移大小为0.8m 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共20分） 11. 用如图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为、、，如图乙，分析数据： （1）若入射小球半径为，被碰小球半径为，为满足实验要求，则需要________。（填字母代号） A. ， B. ， C. ， D. ， （2）关于本实验，下列说法正确的是________。（填字母代号） A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 小球每次必须从斜槽轨道同一位置释放 D. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间 （3）若两球碰撞过程动量守恒，应满足的关系式为________（用题中所给物理量的符号表示）；若碰撞过程无机械能损失，则还应满足________（仅用符号、、表示）。 12. 实验小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号）。 ①用电子天平称量重锤的质量 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ④在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑤将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图乙所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出C点时重锤下落的速度大小为________m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制如图所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。 （4）由如图得直线的斜率________（保留3位有效数字）。定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为________（用字母k和g表示），把如图斜率k和当地重力加速度g的值代入计算出的大小，若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 三、计算题（本大题共3小题，共34分。解答时请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。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，同一竖直平面内，有两根光滑绝缘杆OA和OB，与竖直线OC的夹角均为45°，两杆上均套有能自由滑动的完全相同的带正电的导体小球，质量均为m，且静止于同一竖直高度处，与O点的距离都为d，已知静电力常量k和重力加速度g，两小球可视为质点，求： （1）两小球间的库仑力的大小； （2）小球的带电量； （3）O点的电场强度。 14. 风洞被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术在世界处于领先地位。如图所示，在一次实验中，横截面直径为的风洞竖直放置且足够长，质量为的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F方向竖直向上，调节其大小为。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度。求： （1）小球从进入到撞击右壁所用时间t； （2）撞击右壁时速度v的大小和方向； （3）小球从进入到刚要撞击右壁过程，小球机械能的变化量。 15. 如图所示，竖直光滑圆弧轨道固定在地面上，底端与一水平传送带右端在点相切，轨道顶端点和圆心的连线与水平面成角。长的水平传送带以的恒定速率顺时针转动，其左端与地面在点无缝对接。质量的小球用一不可伸长的轻绳悬挂在点，点在点的正上方。质量的物块静止在点。现将小球向左拉至轻绳与竖直方向成角处由静止释放，运动到最低点与发生弹性正碰，碰后滑上传送带，与传送带间的动摩擦因数，之后又滑上圆弧轨道。已知均可视为质点，轻绳长，取重力加速度，，求： （1）碰撞后瞬间，的速度大小； （2）从传送带的左端运动到右端过程，重力冲量的大小； （3）假设沿圆弧轨道运动时没有脱离轨道，求轨道的半径应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昭通一中教研联盟2026年春季学期高一年级期末考试 物理（A卷） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2．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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 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小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，有错选的得0分） 1. 一个质点在、、三个共点力作用下，做匀速直线运动，则这三个力的方向关系可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】质点在三个共点力作用下做匀速直线运动，处于平衡状态，根据平衡条件有 根据力的合成的三角形定则可知，这三个力对应的有向线段必须依次首尾相接形成一个闭合的矢量三角形； A．图中与首尾相接，由三角形定则可知它们的合力为，则这三个力的合力为，合力不为零，故A错误； B．图中、、依次首尾相接，形成闭合的矢量三角形，则这三个力的合力为零，故B正确； C．图中与起点相同，由矢量合成法则可知与的合力为，则这三个力的合力为，合力不为零，故C错误； D．图中与首尾相接，由三角形定则可知它们的合力为，则这三个力的合力为，合力不为零，故D错误。 故选B。 2. “叶问蹲”是咏春拳的一个基本动作。武术爱好者在练习“叶问蹲”时，单腿下蹲，另一条腿伸直并保持与地面平行，以如图所示的姿势静止在水平地面上，则该武术爱好者（ ） A. 所受支持力和重力是一对相互作用力 B. 所受支持力的方向与地面形变方向相同 C. 一定不受摩擦力 D. 可能受到水平向左的摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】A．武术爱好者静止在水平地面上，受到的支持力和重力作用在同一个物体上，大小相等、方向相反，是一对平衡力，而不是相互作用力，故A错误； B．支持力属于弹力，其方向与施力物体（即地面）恢复形变的方向相同，与地面发生形变的方向相反，故B错误； C．武术爱好者保持静止状态，在水平方向上不受其他外力，若受到摩擦力作用，则水平方向合外力不为零，无法保持平衡状态，因此一定不受摩擦力，故C正确； D．由对C选项的分析可知，武术爱好者一定不受摩擦力，不可能受到水平向左的摩擦力，故D错误。 故选C。 3. 消防员在一次用高压水枪灭火的过程中，同时启动了多水口进行灭火。如图有甲、乙两支靠在一起、从同一位置喷水的高压水枪，它们的喷水口径相同，所喷出的水在空中运动的轨迹如图所示，它们到达的最高点位于同一水平线上，失火处也位于同一水平线上，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 水枪喷出的水在空中运动过程处于超重状态 B. 水枪喷出的水到达最高点时的速度为零 C. 甲水枪喷出的水在喷出时的初速度比乙的大 D. 甲、乙水枪喷出的水从喷出至落到失火处用时相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．水枪喷出的水在空中运动过程中仅受重力作用，根据牛顿第二定律有 解得 水的加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故A错误； B．水枪喷出的水到达最高点时的竖直分速度为零，但水平分速度不变，故到达最高点时的速度不为零，故B错误； C．水从喷出至到达最高点，逆过来看是平抛运动，由于甲、乙两水枪喷出的水在竖直方向上的位移相等，根据 可知两水枪喷出的水从喷出至最高点所用的时间相等，水从喷出到最高点的竖直速度满足 可知甲、乙水枪喷出的水在喷出时的竖直分速度大小相等，乙水枪喷出的水在水平方向上的位移比甲的大，根据 可知乙水枪喷出的水的水平分速度比甲的大，根据速度合成公式有 可知甲水枪喷出的水在喷出时的初速度比乙的小，故C错误； D．由对C选项的分析可知，甲、乙水枪喷出的水从喷出至到达最高点所用的时间相等，又由于从最高点至失火处下落的竖直高度相同，则从最高点落到失火处的时间也相等，故甲、乙水枪喷出的水从喷出至落到失火处用时相等，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，水平面上放置一个质量的小球，小球右端与固定于墙上的水平轻弹簧相连，左端与一条固定于天花板上的不可伸长的轻绳相连。已知轻绳与竖直方向夹角为45°，小球与水平面间的动摩擦因数。小球静止于水平面上，且对水平面的弹力恰好为零，取，则下列说法正确的是（ ） A. 若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球与地面间的弹力仍为0 B. 若仅剪断弹簧左端，则剪断瞬间小球加速度大小为0 C. 若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球受到的弹簧弹力为0 D. 若仅剪断轻绳，则剪断瞬间小球加速度的大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图所示 未剪断细绳和弹簧前，对小球进行受力分析，设细绳拉力为，弹簧拉力为，根据平衡条件分别有， 联立代入数据解得 若仅剪断弹簧左端，弹簧向右的拉力瞬间消失，此时小球若向左摆动，其圆弧轨迹需进入水平面下方，受地面阻挡小球无法运动，细绳瞬间松弛，拉力变为零，小球在竖直方向上受力平衡，地面对小球的弹力大小等于重力大小，即，不为，故A错误； B．由对A选项的分析可知，剪断弹簧左端瞬间，小球只受重力和地面的支持力，所受合外力为零，加速度大小为，故B正确； C．若仅剪断轻绳，轻绳的拉力瞬间变为零，而弹簧的形变量在瞬间来不及发生改变，剪断瞬间小球受到的弹簧弹力不变，大小仍为，不为，故C错误； D．由对C选项的分析可知，仅剪断轻绳瞬间，受力如下 小球在竖直方向上受力平衡，设地面对小球的支持力为，根据平衡条件有 在水平方向上，小球受到弹簧向右的拉力和地面向左的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有 联立代入数据解得 可见小球加速度大小不等于，故D错误。 故选B。 5. 某国产电动汽车进行制动测试实验，在平直道路上急踩刹车，用传感器记录位移与时间的比值随刹车时间t变化的规律，其图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 刹车过程中加速度大小为 B. 4s时车速大小为28m/s C. 自刹车开始4s内汽车位移为128m D. 自刹车开始10s内该车的位移大小为162m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动位移时间公式有 整理得 由图像可知，纵截距即初速度大小为，斜率为 解得 可知刹车过程中加速度大小为，故A错误； B．设，根据速度时间公式可得时车速大小为 代入数据解得，故B错误； C．根据匀变速直线运动位移时间公式可知，汽车自刹车开始内的位移为 代入数据解得，故C错误； D．设汽车从刹车到停止的总时间为，根据速度时间公式有 解得 由于，可知汽车在时已经停止运动，故自刹车开始内该车的位移等于内的刹车总位移，根据速度位移公式有 代入数据解得，故D正确。 故选D。 6. 2025年4月，我国已成功构建国际首个基于DRO（远距离逆行轨道）的地月空间三星星座，DRO具有“低能进入、稳定停泊、机动转移”的特点。若某卫星从DRO变轨进入环月椭圆轨道运行，该轨道的近月点和远月点距月球表面的高度分别为a和b。月球的质量为M，半径为R，引力常量为G。假设只考虑月球对卫星的引力，则该卫星（ ） A. 运行周期为 B. 运行周期为 C. 在近月点和远月点的速度大小之比为 D. 在近月点和远月点的加速度大小之比为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由几何关系可知，该椭圆轨道的半长轴为，根据开普勒第三定律可知，卫星在椭圆轨道上运行的周期与在半径为的圆轨道上运行的周期相等，设卫星的质量为，根据万有引力提供向心力有 解得 可知卫星的运行周期为，故A正确； B．由对A选项的分析可知，卫星的运行周期为，故B错误； C．设卫星在近月点和远月点的速度大小分别为和，近月点到月球中心的距离为，远月点到月球中心的距离为，根据开普勒第二定律有 解得 可知在近月点和远月点的速度大小之比为，故C错误； D．卫星在轨道上受到月球的万有引力产生加速度，设卫星的加速度大小为$a'$，卫星到月球中心的距离为，根据牛顿第二定律有 解得 可知卫星在近月点和远月点的加速度大小之比为，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，质量、长的木板放在水平平台上，质量的物块（可视为质点）放在木板的左端，物块和质量为的物块通过绕过光滑定滑轮的轻绳连接，物块和滑轮之间的轻绳水平。已知物块和木板之间的动摩擦因数，木板和平台之间的动摩擦因数取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块与滑轮间的距离足够大，物块与地面间的距离足够大，由静止释放物块。下列说法中正确的是（ ） A. 木板的加速度大小可能为 B. 若，轻绳的拉力等于物块的重力 C. 若，物块对木板的摩擦力大小为 D. 若，物块离开木板的过程中系统损失的机械能为2.5J 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块B和木板A之间的最大静摩擦力大小为，木板A和平台之间的最大静摩擦力大小为，假设A、B一起加速运动，当A、B即将发生相对滑动时，木板A具有最大加速度，对木板A根据牛顿第二定律有 解得 即木板A的加速度最大为，不可能为，故A错误； B．对A、B、C组成的整体系统，当系统即将滑动时，需要满足 解得 若，则，此时系统一起向下加速运动，对物块C根据牛顿第二定律有 解得 即轻绳的拉力小于物块C的重力，故B错误； C．当A、B即将发生相对滑动时，对整体根据牛顿第二定律有 解得 可知当时，A、B、C系统一起加速运动，当时系统并未发生相对滑动，对整体根据牛顿第二定律有 解得 对木板A根据牛顿第二定律有 解得物块B对木板A的摩擦力大小为 故C正确； D．当时，因，此时A、B发生相对滑动，由前述分析可知木板A的加速度为，对B、C组成的系统根据牛顿第二定律有 解得 设经过时间物块B从木板A上离开，根据位移关系有 解得 此过程中物块B和木板A之间摩擦产生的热量为，木板A与平台之间摩擦产生的热量为，系统损失的机械能为，故D错误。 故选C。 8. 某电场区域的电场线如图所示，是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是（ ） A. 点的场强小于点的场强 B. 同一点电荷在点受到的静电力大于在点受到的静电力 C. 正点电荷在点受到的静电力沿着该点的场强方向 D. 负点电荷在点静止释放后，将沿着电场线方向运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由图可知点处的电场线比点处的电场线密集，可知点的场强大于点的场强，故A错误； B．根据静电力的计算公式有 由于同一点电荷的电荷量大小相同，且点的场强大于点的场强，可知同一点电荷在点受到的静电力大于在点受到的静电力，故B正确； C．正点电荷在电场中受到的静电力方向与该点的场强方向相同，可知正点电荷在点受到的静电力沿着该点的场强方向，故C正确； D．负点电荷在电场中受到的静电力方向与该点的场强方向相反，负点电荷在点由静止释放后，将逆着电场线的方向运动，故D错误。 故选BC。 9. 在某次高温超导高速磁浮列车性能测试中，质量为的磁浮列车在水平轨道上启动，其图像如图所示。列车先做匀加速运动，达到速度后转入额定功率运行，最终在时达到最大速度。已知列车运动过程中受到的阻力恒为。下列说法正确的是（ ） A. 列车的额定功率为 B. 在内，列车牵引力为 C. 在内，列车的加速度大小为 D. 在内，列车的位移大小为240m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．最大速度时牵引力等于阻力，，额定功率，故A正确； B．在内，列车做匀加速运动，时功率恰好达到额定功率，牵引力，不是，故B错误； C．由牛顿第二定律，，不是，故C错误； D．，过程由动能定理 代入， 得，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，与水平面成53°夹角且固定于、两点的硬直杆上套着一质量为1kg的滑块（可视为质点），弹性轻绳一端固定于点，另一端跨过固定在处的光滑定滑轮与位于直杆上点的滑块拴接，弹性轻绳原长为，为1.6m且垂直于。现将滑块无初速度释放，下滑的最大位移为。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹性轻绳上弹力的大小与其伸长量满足，，取，。则滑块（ ） A. 与杆之间的弹力大小始终为10N B. 与杆之间动摩擦因数为0.16 C. 从释放到静止克服滑动摩擦力做功为2.4J D. 从释放到静止的位移大小为0.8m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设滑块下滑到某位置时，弹性轻绳与$PQ$间的夹角为，此时弹性轻绳的拉力大小为 拉力在垂直于杆方向的分力大小为 联立解得 代入数据解得 对滑块在垂直于杆方向根据受力平衡有 解得 可知滑块与杆之间的弹力大小始终为，故A正确； B．滑块下滑过程中受到的滑动摩擦力大小为 滑块从释放到向下运动到最低点，设下滑最大位移为，根据能量守恒定律有 代入已知数据解得 故B错误； C．滑块在最低点时，弹性轻绳的拉力在沿杆方向的分力大小为 代入数据解得 此时重力沿杆向下的分力与最大静摩擦力之和为 代入数据解得 由于，滑块会继续向上滑动，设滑块向上滑动位移为时速度再次减为，对滑块上滑过程根据能量守恒定律有 解得 滑块从释放到静止，克服滑动摩擦力做功为 代入数据解得 故C错误； D．当滑块上滑后，滑块距点的距离为 解得 此时弹性轻绳拉力沿杆方向向上的分力为 代入数据解得 重力沿杆向下的分力大小为 解得 此时，滑块所受合力为，能保持静止，所以从释放到静止的位移大小为，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 注意事项： 第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 二、填空、实验题（本大题共2小题，共20分） 11. 用如图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为、、，如图乙，分析数据： （1）若入射小球半径为，被碰小球半径为，为满足实验要求，则需要________。（填字母代号） A. ， B. ， C. ， D. ， （2）关于本实验，下列说法正确的是________。（填字母代号） A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 小球每次必须从斜槽轨道同一位置释放 D. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间 （3）若两球碰撞过程动量守恒，应满足的关系式为________（用题中所给物理量的符号表示）；若碰撞过程无机械能损失，则还应满足________（仅用符号、、表示）。 【答案】（1）B （2）BC （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．若，则入射小球碰撞后会反弹，无法顺利完成实验，故A错误； B．要使两小球发生对心正碰，两球半径应相等，即，为防止入射小球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即，故B正确； C．若，两小球无法发生对心正碰，故C错误； D．若且，入射小球碰后会反弹且无法发生对心正碰，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 A．斜槽不需光滑，只要保证入射小球每次从同一位置静止释放，克服摩擦力做功相同，就能保证到达底端时速度相同，故A错误； B．斜槽末端必须水平，才能保证小球抛出后做平抛运动，故B正确； C．小球每次必须从斜槽轨道同一位置释放，以保证碰撞前速度不变，故C正确； D．两小球平抛下落高度相同，在空中运动时间相同，速度大小可由水平位移代替，不需要用秒表测定小球在空中飞行的时间，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 [1]碰撞前小球单独滚下时的落点为，碰撞后小球落点为，小球落点为，两小球做平抛运动的下落高度相同，则运动时间相同，设运动时间为，根据平抛运动规律可知碰前的速度和碰后、的速度分别为，，，若两球碰撞过程动量守恒，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 将速度表达式代入解得 [2]若碰撞过程无机械能损失，则碰撞过程机械能守恒，根据机械能守恒定律有 联立动量守恒与机械能守恒表达式解得 12. 实验小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________（填步骤前面的序号）。 ①用电子天平称量重锤的质量 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ④在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑤将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图乙所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出C点时重锤下落的速度大小为________m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制如图所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且斜率为________（用重力加速度大小g表示）。 （4）由如图得直线的斜率________（保留3位有效数字）。定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为________（用字母k和g表示），把如图斜率k和当地重力加速度g的值代入计算出的大小，若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 【答案】（1）⑤③⑥④ （2）1.98 （3） ①. 通过 ②. 2g （4） ①. 18.6##18.4##18.5##18.7##18.8 ②. 【解析】 【小问1详解】 实验步骤为：将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端，先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带，关闭电源，取下纸带，在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据，根据原理可知质量可以约掉，不需要用电子天平称量重锤的质量，故正确排序为⑤③⑥④。 【小问2详解】 根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 代入数据可得 【小问3详解】 根据机械能守恒 整理可得 可知理论上，若机械能守恒，图中直线应通过原点，且斜率 【小问4详解】 由图得直线的斜率 根据题意有 可得 三、计算题（本大题共3小题，共34分。解答时请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。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，同一竖直平面内，有两根光滑绝缘杆OA和OB，与竖直线OC的夹角均为45°，两杆上均套有能自由滑动的完全相同的带正电的导体小球，质量均为m，且静止于同一竖直高度处，与O点的距离都为d，已知静电力常量k和重力加速度g，两小球可视为质点，求： （1）两小球间的库仑力的大小； （2）小球的带电量； （3）O点的电场强度。 【答案】（1） （2） （3），方向竖直向下 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析，小球受重力、支持力和库仑力处于平衡状态，设两球间的库仑力大小为，沿杆方向根据受力平衡条件有 解得 【小问2详解】 由几何关系可知两球间的距离为 根据库仑定律有 联立解得 【小问3详解】 两正电小球在O点的电场强度如图所示 两带正电小球在点产生的电场强度大小相等，分别设为和，根据点电荷的电场强度公式分别有, 点的合电场强度为两电场的矢量和，根据电场的叠加原理有 联立解得 由于两小球均带正电，根据对称性可知点合电场强度的方向竖直向下。 14. 风洞被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术在世界处于领先地位。如图所示，在一次实验中，横截面直径为的风洞竖直放置且足够长，质量为的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F方向竖直向上，调节其大小为。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度。求： （1）小球从进入到撞击右壁所用时间t； （2）撞击右壁时速度v的大小和方向； （3）小球从进入到刚要撞击右壁过程，小球机械能的变化量。 【答案】（1） （2），速度与水平方向夹角为 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从进入到撞击右壁，水平方向做匀速直线运动，有 解得 【小问2详解】 小球在竖直方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 小球撞击右壁时的竖直分速度为 解得 小球撞击右壁的速度大小为 解得 设速度方向与水平方向夹角为，则有 解得 【小问3详解】 小球从进入到刚要撞击右壁过程，根据功能关系和运动学公式分别有， 联立解得 15. 如图所示，竖直光滑圆弧轨道固定在地面上，底端与一水平传送带右端在点相切，轨道顶端点和圆心的连线与水平面成角。长的水平传送带以的恒定速率顺时针转动，其左端与地面在点无缝对接。质量的小球用一不可伸长的轻绳悬挂在点，点在点的正上方。质量的物块静止在点。现将小球向左拉至轻绳与竖直方向成角处由静止释放，运动到最低点与发生弹性正碰，碰后滑上传送带，与传送带间的动摩擦因数，之后又滑上圆弧轨道。已知均可视为质点，轻绳长，取重力加速度，，求： （1）碰撞后瞬间，的速度大小； （2）从传送带的左端运动到右端过程，重力冲量的大小； （3）假设沿圆弧轨道运动时没有脱离轨道，求轨道的半径应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 小球A下落过程，由动能定理得 A、B碰撞过程，由动量守恒定律可得 由能量守恒定律可得 联立解得 【小问2详解】 物块B以2m/s的速度滑上传送带后，根据牛顿第二定律有 物块B加速到与传送带速度相等所需的时间 对应的位移 此后B做匀速直线运动，对应的时间 物块B从M运动到P过程重力冲量为 【小问3详解】 若物块B恰好到达与圆心等高处，则有 解得 若物块B到达圆弧轨道顶端Q点且对轨道压力恰好为0，则有 根据动能定理有 联立解得 圆弧轨道的半径应满足的条件为或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $