精品解析：山东泰安市新泰中学2025-2026学年高一下学期期中物理试题

新泰中学2025级高一下学期期中考试 物理试题 （考试时间：90分钟，分值：100分） 第Ⅰ卷 选择题 （共40分） 一、选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 下列关于静电平衡的说法，正确的是（ ） A. 导体达到静电平衡时，内部有净电荷 B. 导体达到静电平衡时，内部电场强度为零 C. 导体达到静电平衡时，表面电荷均匀分布 D. 静电平衡的导体，其内部电场与外部电场方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．导体达到静电平衡时，净电荷仅分布在导体外表面，内部无净电荷，故A错误； B．静电平衡的本质是导体内部自由电荷不再发生定向移动，此时内部感应电场与外电场叠加后合场强为零，满足，故B正确； C．静电平衡的导体，表面电荷分布与表面曲率相关，曲率越大的位置电荷面密度越大，仅孤立球形导体表面电荷才均匀分布，普通导体表面电荷分布不均匀，故C错误； D．由可知，内部感应电场与外电场大小相等、方向相反，内部合场强为0，不存在与外电场同向的内部电场，故D错误。 故选B。 2. 真空中有两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B（均可看作点电荷）相距为r，带电量绝对值均为Q，它们之间库仑力的大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，再将A、B间距离增大为原来的3倍，则A、B间的库仑力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设A、B原来所带电荷量分别为+Q、Q。A、B间库仑力大小为 将不带电的同样的金属球C先与A接触再与B接触后，A所带电荷量变为，B所带电荷量变为，再将A、B间距离增大为原来的3倍。此时A、B间库仑力大小为 故选B。 3. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ） A. 模型车受到的阻力大小为1N B. 模型车匀加速运动的时间为2s C. 模型车牵引力的最大功率为6W D. 模型车运动的总位移为14m 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可得 结合图线的斜率可得 即模型车的速度从2m/s增加至4m/s的过程中，模型车以恒定的功率行驶，速度最大时合外力为零，即牵引力等于阻力，根据图像可知，在时速度达到最大值，因此有 故A错误； B．由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小，根据牛顿第二定律有 解得加速度 根据匀变速直线运动，速度与时间的关系可得匀加速运动的时间 故B错误； C．根据以上分析可知，模型车牵引力功率最大时即为匀加速结束时获得的功率，可知最大功率为，故C错误； D．根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时1s，则可知，模型车以恒定功率运动所需时间，根据动能定理 式中 ， 解得 匀加速阶段位移 故总位移 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在匀强电场中，将电荷量为的正点电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做了的功；再从B点移动到C点，静电力做了的功。已知电场方向与所在平面平行。则下列说法正确的是（　　） A. A、B两点间的电势差 B. B、C两点间的电势差 C. 若规定C点的电势为零，则A点的电势 D. 电场的方向由A指向B 【答案】B 【解析】 【详解】AB．已知点电荷的电荷量为 根据静电力做功与电势差的关系，得，，故A错误，B正确； C．若，则B点的电势 则A点的电势，故C错误； D．由可知，A点电势比B点电势低，匀强电场中电场方向由高电势指向低电势，因此电场方向不是由A指向B，故D错误。 故选B。 5. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是正点电荷产生的 B. 由图可知，同一电场的电场线在空间是可以相交的 C. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度 D. 将该粒子在C点由静止释放，它可能一直沿电场线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．正点电荷产生的电场，其电场线是从正点电荷出发，呈辐射状的直线。而图中的电场线是曲线，所以该电场不可能是正点电荷产生的，故A错误； B．电场线的特点是：在电场中，电场线不相交、不闭合。因为如果电场线相交，那么在交点处电场强度就会有两个方向，这与电场中某点的电场强度只有一个方向相矛盾，故B错误； C．根据粒子的运动轨迹，粒子所受电场力的方向指向轨迹的凹侧。因为粒子带负电，所以电场强度方向与电场力方向相反。假设粒子从A运动到D，电场力方向与速度方向的夹角大于，电场力做负功，粒子的动能减小，速度减小；假设粒子从D运动到A，电场力方向与速度方向的夹角小于，电场力做正功，粒子的动能增大，速度增大。所以粒子在A点的速度一定大于在D点的速度，故C正确； D．电场线是曲线，粒子在C点由静止释放，由于电场力方向沿电场线的切线方向，而粒子的速度方向会不断变化，所以粒子不可能一直沿电场线运动，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，可视为质点的两个相同小球、从倾角为30°的斜面顶端开始运动，球垂直斜面抛出，球水平抛出，初速度、均未知，两球均直接落在斜面底端。不计空气阻力，则、两球在上述各自运动过程中，重力做功的平均功率之比为（　　） A. 1∶2 B. C. D. 2∶1 【答案】A 【解析】 【详解】球直接落在斜面底端,其运动时间, 对球将重力加速度沿垂直斜面向下和沿斜面向下分解 它做的斜上抛运动可看作垂直斜面向上做类竖直上抛运动和沿斜面向下做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动两个分运动的合运动， 沿斜面向下 又 联立解得 故选A。 7. 如图，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=0.75m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5J B. 物块滑到斜面底端时的动能为1.5J C. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24W D. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．重力做的功为 故A错误； B．根据动能定理可得 故B错误； C．由受力分析可以知道 解得 重力的平均功率为 故C错误； D．物体运动斜面低端时的瞬时速度为 重力的瞬时功率为 故D正确。 故选D。 【点睛】根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,然后有运动学公式求出下滑时间和速度，在利用动能定理求动能的大小。 8. 现有一均匀变小的力拉着物体在粗糙水平地面从静止开始滑动，物体质量，物体与地面间的动摩擦因数随物体位移的变化如图所示，当物体位移为时停止运动。取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体动能的最大值为 B. C. 物体在2.5m时的速度最大 D. 物体速度的最大值为 【答案】A 【解析】 【详解】B．物体所受摩擦力为 在0~3m内，根据动能定理有 此过程拉力做功 其中，，联立解得， 故B错误； C．根据图像可知 由于物体先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，当拉力大小等于摩擦力时，加速度为0，速度达到最大值，则有 解得 故C错误； AD．物体速度最大时，动能最大，结合选项C分析，根据图像围成的面积表示功，利用动能定理有 求得物体动能的最大值为，物体速度的最大值为。 故A正确，D错误。 故选A。 9. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱。左图是等量异种点电荷产生电场的电场线，右图是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称，则下列说法正确的是（　　） A. B、C两点电场强度大小相等，方向相反 B. A、D两点电场强度大小和方向都相同 C. 从E到F过程中电场强度先增大后减小 D. 从B到C过程中电场强度先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】根据题意，由图根据等量异种电荷形成电场的对称性，结合电场线的疏密程度表示电场强度的大小及电场线的切线方向表示电场强度的方向，可以看出 A．B、C两点电场强度大小相等，方向相同，故A错误； B．A、D两点电场强度大小和方向都相同，故B正确； C．从E到F过程中电场强度先增大后减小，故C正确； D．从B到C过程中电场强度先减小后增大，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，水平面上有一均匀带电圆环，所带电荷量为+Q，其圆心为O点。有一电荷量为+q、质量为m的小球恰能静止在O点上方的P点，O、P间距为L。P与圆环上任一点的连线与PO间的夹角都为θ，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A. P点场强方向竖直向下 B. P点场强大小为 C. P点场强大小为 D. P点场强大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．将圆环分为n等份（n很大，每一份可以认为是一个点电荷），则每份的电荷量为 每份在P点的电场强度大小： 根据对称性可知，水平方向的合场强为零，P点的电场强度方向竖直向上，故A错误； BCD．其大小 由二力平衡可得在P点 解得P点场强为 故BD正确，C错误。 故选BD。 11. 一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为g。则（　　） A. 物体向上滑动的距离为 B. 物体向下滑动时的加速度大小为 C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AC．物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有 物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理有 整理得 ； A错误，C正确； B．物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有 求解得出 B正确； D．物体向上滑动时的根据牛顿第二定律有 物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有 由上式可知 a上 > a下 由于上升过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根据公式 则可得出 D错误。 故选BC。 12. 如图所示，空间中有两个电荷量相同的点电荷A、B，电荷周围的电场线分布如图所示。MN为两点电荷A、B连线的中垂线，且M、N点到O点距离相同，C、D为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为零 B. C点的电场强度小于D点的电场强度 C. M点的电场强度和N点的电场强度相同 D. M点的电势和N点的电势相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题意可知该电场为等量正电荷产生的电场，故O点的电势不为零，故A错误； B．场强大的地方电场线越密集，故可知C点的电场强度小于D点的电场强度，故B正确； C．根据等量正电荷产生的电场分布特点可知M点的电场强度和N点的电场强度大小相同，方向相反，故C错误； D．M点和N点到两等量正电荷的距离相等，根据对称性可知M点的电势和N点的电势相同，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 13. 如图所示，如图为在实验室中“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。让重物拉着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，通过对纸带上的点迹进行测量、分析即可验证机械能守恒定律。 （1）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量_______，动能增加量_______。 （2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 （3）该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h，计算出相应点对应的速度v，以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线，当地重力加速度为g，该图线的斜率应_______。（填写正确答案的选项符号） A. 略小于g B. 等于g C. 略小于 D. 等于 【答案】（1） ①. ②. （2）C （3）C 【解析】 【小问1详解】 [1]重力势能变化量可以由重力做功的多少来表示，则 [2]先计算B点瞬时速度 代入动能表达式可得 【小问2详解】 在实验过程中，存在空气阻力和各种摩擦阻力，会导致重力势能减少量略大于动能增加量。 故选C。 【小问3详解】 根据动能定理可知 可得 由此可知，在图像中，斜率为，因此小于2g。 故选C。 14. 某实验小组利用如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、铁架台、电子天平、重物、打点计时器、纸带、刻度尺等。让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图乙所示。点是打下的第一个点，、、和为另外4个连续打下的点。当地重力加速度，计算结果均保留3位有效数字。 （1）已知交流电频率为，重物质量为。则从点到点，重物的重力势能的减小量________，动能的增加量________。 （2）测量的相对误差，若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。通过计算，可以判断出在实验误差允许的范围该实验操作过程________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒。 【答案】（1） ①. 0.549 ②. 0.529 （2）能 【解析】 【小问1详解】 [1]由图乙可知，C点的读数为28.00cm；则重物的重力势能的减小量为 [2]由图乙可知，B点的读数为23.50cm；D点的读数为32.70cm；相邻计数点间的时间间隔为 则重物通过C点的速度大小为 则重物的动能的增加量为 【小问2详解】 测量的相对误差 可以判断出在实验误差允许的范围内该实验操作过程能验证机械能守恒。 三、计算题（本题共4题，共46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。） 15. 质量m=1kg的小物块以初速度v0=4m/s从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。O点为圆弧的圆心，θ=60°，轨道半径R=0.8m，圆弧轨道与水平地面上长为L=2.4m的粗糙直轨道CD平滑连接。小物块沿轨道BCD运动并与右侧的竖直墙壁发生碰撞，且能原速返回（g=10m/s2，空气阻力不计）。 （1）小物块第一次经过最低点C时，求物块对圆弧轨道的压力； （2）若小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ=0.4，则小物块最终停在距离D点多远处？ 【答案】（1）40N （2）0.6m 【解析】 【小问1详解】 物块从B运动到C，由动能定理得 解得 所以小物块在C点有 解得 根据牛顿第三定律小物块在C点对轨道的压力等于40N。 【小问2详解】 物块从C点运动到墙壁过程中，根据动能定理 解得物块到墙壁的速度为 由题意可得，物块与墙壁碰撞无能量损失，所以碰后的速度大小与v1相同，设物块返回时所走位移为x，根据动能定理 解得 因此小物块最后停在距离D点0.6m处。 16. 如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现加入水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向的夹角为，当地的重力加速度为g，则： （1）小球带何种电性？小球受到的轻绳拉力大小FT？ （2）求小球受到的静电力大小F？ （3）调整电场方向让小球仍然处于静止状态，求电场强度E的最小值？ 【答案】（1）小球带正电， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球受电场力方向与场强方向相同，可知小球带正电。对小球分析可知 可知轻绳拉力大小 【小问2详解】 小球受到的静电力大小 【小问3详解】 当电场力方向与轻绳垂直时场强最小，则此时 可得 17. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上有三个孤立带电小球，已知A和C的质量分别为、。此时三个小球恰好位于同一直线，B球位于O点且处于静止状态，A和C恰好以相同的角速度绕B做匀速圆周运动。若将小球B拿掉，使C带上与原来电性相反但电量相等的电荷，此时A、C两球仍能以原来的角速度绕O点做匀速圆周运动。三个小球均视为点电荷，求： （1）A和C做圆周运动的半径之比； （2）B、C的电荷量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据分析可知，AC两球带同种电荷，B球带异种电荷，设A和C做圆周运动的半径分别为、，对A球 对C球 对B球，根据平衡可知 联立解得A和C做圆周运动的半径之比 【小问2详解】 小球B拿掉前，对A，根据牛顿第二定律 小球B拿掉后，对A，根据牛顿第二定律 又 ， 联立解得B、C的电荷量之比 18. 如图所示，长为l的轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，O点下方固定有一个滑槽装置，由水平直轨道和竖直圆弧轨道组成。其中BC段为粗糙水平轨道，长度为d，CDE部分为光滑圆弧轨道，半径为R，B点在O点正下方，D点为圆弧最高点，E点和圆心O等高。现将球拉至最高点A，以的速度向左水平抛出。当小球运动至最低点时，与静止在B点的一质量为m的滑块P发生弹性正碰。碰撞后滑块P沿BC滑向圆弧轨道CDE。滑块和小球均视为质点，重力加速度为g，求： （1）小球抛出后，经过多长时间绳子被拉直？ （2）设绳子被拉直瞬间，小球沿绳子方向的分速度突变为零，则小球第一次运动到B点的速度vB大小为多少？ （3）要使滑块始终不脱离圆弧轨道，则水平轨道BC段的摩擦因数μ取值范围是多少？ 【答案】（1） （2） （3）或者 【解析】 【小问1详解】 由于 故小球抛出后做平抛运动。设绳子恰好拉直时绳子与水平方向的夹角为θ，平抛运动的时间为t，则有 水平位移 x = lcosθ = v0t 水平位移 可求得 θ = 0° 即当小球运动到绳子刚好处于水平位置时被拉直。 由以上式解得 【小问2详解】 在绳子拉直瞬间，小球沿绳子方向的速度立即消失，只余竖直方向的速度 此后小球做圆周运动，从拉直瞬间到运动到最低点B，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 当小球与滑块发生弹性碰撞过程中，由小球和滑块组成的系统动量守恒、机械能守恒。设碰后小球速度为v1，滑块速度为v2，有 解得 要使滑块不脱离轨道CDE，有两种情况： ①滑块能在圆弧轨道CDE做完整的圆周运动，则滑块从B点运动到圆轨道最高点D的过程中，由动能定理可得 在D点时 解得 ②滑块最高运动到与圆心O′等高处速度恰好为零，沿轨道返回，设滑块上升的最大高度为h，则有 0 ≤ h ≤ R 解得 即当水平轨道BC段的摩擦因数μ满足或者时，滑块始终不脱离圆轨道。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新泰中学2025级高一下学期期中考试 物理试题 （考试时间：90分钟，分值：100分） 第Ⅰ卷 选择题 （共40分） 一、选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 下列关于静电平衡的说法，正确的是（ ） A. 导体达到静电平衡时，内部有净电荷 B. 导体达到静电平衡时，内部电场强度为零 C. 导体达到静电平衡时，表面电荷均匀分布 D. 静电平衡的导体，其内部电场与外部电场方向相同 2. 真空中有两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B（均可看作点电荷）相距为r，带电量绝对值均为Q，它们之间库仑力的大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，再将A、B间距离增大为原来的3倍，则A、B间的库仑力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 某实验兴趣小组对新能源车的加速性能进行探究。他们根据自制的电动模型车模拟汽车启动状态，并且通过传感器，绘制了模型车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数和牵引力F之间的关系图像，如图所示。已知模型车的质量，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，获得最大速度为4m/s，则下列说法正确的是（ ） A. 模型车受到的阻力大小为1N B. 模型车匀加速运动的时间为2s C. 模型车牵引力的最大功率为6W D. 模型车运动的总位移为14m 4. 如图所示，在匀强电场中，将电荷量为的正点电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做了的功；再从B点移动到C点，静电力做了的功。已知电场方向与所在平面平行。则下列说法正确的是（　　） A. A、B两点间的电势差 B. B、C两点间的电势差 C. 若规定C点的电势为零，则A点的电势 D. 电场的方向由A指向B 5. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是正点电荷产生的 B. 由图可知，同一电场的电场线在空间是可以相交的 C. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度 D. 将该粒子在C点由静止释放，它可能一直沿电场线运动 6. 如图所示，可视为质点的两个相同小球、从倾角为30°的斜面顶端开始运动，球垂直斜面抛出，球水平抛出，初速度、均未知，两球均直接落在斜面底端。不计空气阻力，则、两球在上述各自运动过程中，重力做功的平均功率之比为（　　） A. 1∶2 B. C. D. 2∶1 7. 如图，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=0.75m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5J B. 物块滑到斜面底端时的动能为1.5J C. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24W D. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W 8. 现有一均匀变小的力拉着物体在粗糙水平地面从静止开始滑动，物体质量，物体与地面间的动摩擦因数随物体位移的变化如图所示，当物体位移为时停止运动。取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体动能的最大值为 B. C. 物体在2.5m时的速度最大 D. 物体速度的最大值为 9. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱。左图是等量异种点电荷产生电场的电场线，右图是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称，则下列说法正确的是（　　） A. B、C两点电场强度大小相等，方向相反 B. A、D两点电场强度大小和方向都相同 C. 从E到F过程中电场强度先增大后减小 D. 从B到C过程中电场强度先增大后减小 10. 如图所示，水平面上有一均匀带电圆环，所带电荷量为+Q，其圆心为O点。有一电荷量为+q、质量为m的小球恰能静止在O点上方的P点，O、P间距为L。P与圆环上任一点的连线与PO间的夹角都为θ，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A. P点场强方向竖直向下 B. P点场强大小为 C. P点场强大小为 D. P点场强大小为 11. 一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为g。则（　　） A. 物体向上滑动的距离为 B. 物体向下滑动时的加速度大小为 C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 12. 如图所示，空间中有两个电荷量相同的点电荷A、B，电荷周围的电场线分布如图所示。MN为两点电荷A、B连线的中垂线，且M、N点到O点距离相同，C、D为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为零 B. C点的电场强度小于D点的电场强度 C. M点的电场强度和N点的电场强度相同 D. M点的电势和N点的电势相同 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 13. 如图所示，如图为在实验室中“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。让重物拉着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，通过对纸带上的点迹进行测量、分析即可验证机械能守恒定律。 （1）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量_______，动能增加量_______。 （2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______。 A. 利用公式计算重物速度 B. 利用公式计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 （3）该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h，计算出相应点对应的速度v，以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线，当地重力加速度为g，该图线的斜率应_______。（填写正确答案的选项符号） A. 略小于g B. 等于g C. 略小于 D. 等于 14. 某实验小组利用如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、铁架台、电子天平、重物、打点计时器、纸带、刻度尺等。让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图乙所示。点是打下的第一个点，、、和为另外4个连续打下的点。当地重力加速度，计算结果均保留3位有效数字。 （1）已知交流电频率为，重物质量为。则从点到点，重物的重力势能的减小量________，动能的增加量________。 （2）测量的相对误差，若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。通过计算，可以判断出在实验误差允许的范围该实验操作过程________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒。 三、计算题（本题共4题，共46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。） 15. 质量m=1kg的小物块以初速度v0=4m/s从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。O点为圆弧的圆心，θ=60°，轨道半径R=0.8m，圆弧轨道与水平地面上长为L=2.4m的粗糙直轨道CD平滑连接。小物块沿轨道BCD运动并与右侧的竖直墙壁发生碰撞，且能原速返回（g=10m/s2，空气阻力不计）。 （1）小物块第一次经过最低点C时，求物块对圆弧轨道的压力； （2）若小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ=0.4，则小物块最终停在距离D点多远处？ 16. 如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现加入水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向的夹角为，当地的重力加速度为g，则： （1）小球带何种电性？小球受到的轻绳拉力大小FT？ （2）求小球受到的静电力大小F？ （3）调整电场方向让小球仍然处于静止状态，求电场强度E的最小值？ 17. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上有三个孤立带电小球，已知A和C的质量分别为、。此时三个小球恰好位于同一直线，B球位于O点且处于静止状态，A和C恰好以相同的角速度绕B做匀速圆周运动。若将小球B拿掉，使C带上与原来电性相反但电量相等的电荷，此时A、C两球仍能以原来的角速度绕O点做匀速圆周运动。三个小球均视为点电荷，求： （1）A和C做圆周运动的半径之比； （2）B、C的电荷量之比。 18. 如图所示，长为l的轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，O点下方固定有一个滑槽装置，由水平直轨道和竖直圆弧轨道组成。其中BC段为粗糙水平轨道，长度为d，CDE部分为光滑圆弧轨道，半径为R，B点在O点正下方，D点为圆弧最高点，E点和圆心O等高。现将球拉至最高点A，以的速度向左水平抛出。当小球运动至最低点时，与静止在B点的一质量为m的滑块P发生弹性正碰。碰撞后滑块P沿BC滑向圆弧轨道CDE。滑块和小球均视为质点，重力加速度为g，求： （1）小球抛出后，经过多长时间绳子被拉直？ （2）设绳子被拉直瞬间，小球沿绳子方向的分速度突变为零，则小球第一次运动到B点的速度vB大小为多少？ （3）要使滑块始终不脱离圆弧轨道，则水平轨道BC段的摩擦因数μ取值范围是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $