精品解析:安徽合肥市第六中学2025-2026学年高一下学期期末教学质量检测物理试卷
2026-07-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 合肥市 |
| 地区(区县) | 庐阳区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.20 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58826161.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
合肥六中2025—2026学年第二学期高一期末教学质量检测
物理试题卷
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 2026年6月20日,安徽省青少年公路自行车锦标赛在安徽省宿州市圆满落下帷幕,比赛中某沿直线前进的自行车如图所示(图中自行车前轮此时正在顺时针转动),图中a、b、c、d为前轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则下列说法正确的是( )
A. a、b、c、d的速度相同
B. 四个特殊位置中a点速度最大
C. 若骑行者沿直线向前匀速骑行,则b点加速度始终为0
D. 研究骑行者加速冲刺时腿部发力情况时,可将骑行者视作质点
2. 如图是地球上一圆柱形阴影坑竖直截面图。若某地形探测器在地表上空H=0.5 km向坑中心方向以速度v0匀速水平飞行。在距坑边l=0.5 km的P点正上方关闭动力,此后只受地球重力,直至抵达着陆线。已知坑直径d=1.5 km,阴影坑深度h=1.5 km,地表重力加速度取g=10 m/s2,飞行器可视为质点。飞行器安全到达着陆线,则v0的大小可能是( )
A. 20 m/s B. 40 m/s C. 90 m/s D. 120 m/s
3. 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导体小球,带电量均为+q,且静止于同一竖直高度处,与O点的距离都为L,已知静电力常量k和重力加速度g,两小球可视为质点,则( )
A. 两小球间的库仑力的大小为
B. O点的电场强度为
C. 两小球连线中点处电场强度为
D. 两小球受到杆的弹力都为
4. 如图所示,小物体P在水平桌面上向左做匀速直线运动,其通过一根跨过光滑定滑轮的轻质细线与小物体Q连接,Q始终没有接触定滑轮。某时刻P的速度大小为v1,细线与水平方向之间的夹角为θ,Q的速度大小为v2。下列说法正确的是( )
A. Q向上做匀速直线运动
B. Q向上做减速运动
C. v2=v1sinθ
D. v2=v1cosθ
5. 如图所示,R1=R2=2R3=2Ω,另有一个电压恒为3V,内阻不计的测试电源。则( )
A. 当C、D端短路时,A、B之间的等效电阻是3 Ω
B. 当C、D端短路时,A、B之间的等效电阻是4 Ω
C. 当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压是1 V
D. 当C、D两端接通测试电源时,A、B两端的电压是0.75 V
6. 如图甲所示,用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体,物体在向上运动的过程中,其机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB段为曲线,其余段为直线,忽略空气阻力的影响。在这一段运动中下列说法正确的是( )
A. x1~x3过程中拉力F的功率保持不变
B. x1~x3过程中,物体的动能先增大后不变
C. 0~x2过程中,拉力F先不变后减小
D. 0~x2过程中,物体克服重力做功的功率一直增大
7. 自动投料机通过控制系统对绝缘性良好的陶瓷粉末进行投放。工作时保持开关闭合,如图所示,当有电流信号传输给控制系统时,控制系统会发出指令使机器停止下料,下列说法正确的是( )
A. 若装置不断对外投放陶瓷粉末,电路中电流方向b→a
B. 若断开开关且停止投放陶瓷粉末,仅将左侧电极向右平移,则电极两端电压不变
C. 若装置不断对外界投放陶瓷粉末,电极间的电容变大
D. 若将开关断开,自动投料机仍然能正常工作
8. 水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的左段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,圆弧最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度为10R,整个轨道处于同一竖直平面内,将一可视为质点,质量为m的物块从A点正上方距水平轨道BC的竖直高度为4R处无初速度释放,物块恰好落入小车圆弧轨道内滑动,然后沿水平轨道至轨道末端C处恰好没有滑出,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失,则下列说法正确的是( )
A. 物块在B点的速度大小为8gR
B. 物块和小车构成的系统全程产生的热量为3mgR
C. 滑块和小车组成的系统全程机械能守恒
D. 滑块和小车组成的系统全程机械能一直在减小
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 静电透镜能够利用静电场使带电粒子束会聚或者发散,如图所示为某静电透镜工作原理示意图。虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等差等势线,实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹,P、Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A. P点的电场强度比Q点的电场强度大
B. P点的电势一定高于Q点的电势
C. 若该粒子从P运动到Q,其动能一定减小
D. 若该粒子从P运动到Q,其电势能可能减小
10. 如图所示,倾角θ=30°的足够大的光滑绝缘斜面ABCD固定于水平地面上,空间中存在平行于斜面AB边的匀强电场(图中未画出),长为L的绝缘轻绳一端固定于斜面上的O点,另一端连接一质量为m的可视为质点的带电小球。现给小球一个初速度,使其恰好能够在斜面上做完整的圆周运动,EF为小球运动轨迹的一条直径,其与底边AB的夹角为α=45°,小球经过F点时动能最小。已知小球电荷量大小为q,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球一定带正电
B. 电场强度大小为
C. 小球经过F点时的速度大小为
D. 小球经过E点时的速度大小为
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 如图甲所示是某兴趣小组设计的验证向心力大小表达式的实验装置原理图。用一刚性细绳悬挂一体积很小、质量为m的小球,小球的下方连接一轻质的遮光片,细绳上方的悬点处安装有一个力传感器,悬点的正下方固定一个光电门,两装置连接到同一数据采集器上,可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小,重力加速度为g。实验过程如下:
①用刻度尺测量出悬点到球心的距离L;
②将小球拉升到一定高度(细绳始终伸直)后释放,记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F;
③改变小球拉升的高度,重复步骤②,测6~10组数据;
④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像;
⑤改变悬点到球心的距离L,重复上述步骤,绘制得到的图像如图乙所示。
(1)图乙中横坐标表示的物理量为___________(选填“”“”或“”);
(2)理想情况下,图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点?___________(选填“是”或“否”)
(3)图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为___________;
(4)将图乙的纵坐标改为___________(用题目中给出的字母表示),则可以得到结论:向心力的大小与线速度的平方成正比;
(5)有同学利用图乙的相关数据计算遮光片的宽度d,由于遮光片位于小球的下方,该同学得到的宽度测量值与真实值相比___________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
12. 某实验小组利用自由落体运动验证机械能守恒定律。
(1)下列图中实验操作正确的是
A. B.
C. D.
(2)让重物从静止开始下落,打出一条清晰的纸带,其中的一部分如图所示。O点是打下的第一个点,A、B和C为另外3个连续打下的点。已知交流电的频率为50 Hz,从打下O点开始至打下B点的过程中,重物下落的高度为_________cm;打下B点时,重物的速度为_________m/s(计算结果保留3位有效数字)。
(3)经计算,从O点到B点,重物的重力势能变化量的绝对值为0.59 J,B点的动能为0.67 J,出现这一结果的原因可能是
A. 工作电压偏高
B. 存在空气阻力和摩擦力
C. 接通电源前释放了纸带
13. 天问一号在火星表面着陆前的动力减速阶段可看成做竖直方向的匀变速直线运动,探测器发动机打开,经80s速度由95m/s减至3.6m/s。已知天问一号的质量为5t,火星半径为地球半径的二分之一,火星表面的重力加速度大小g火取4m/s2,地球表面的重力加速度大小g取10m/s2。
(1)地球质量是火星质量的多少倍?
(2)求动力减速阶段发动机提供的力的大小。
14. 快递公司自动分拣系统是由多个相同水平传送带组合而成。如图为该装置中一部分的俯视图,每个传送带上表面都是正方形,运行速度大小都为。可视为质点的一质量的快件沿与传送带1速度垂直的方向滑上传送带,滑上的初速度大小,恰好从传送带1左侧中点滑上传送带2,滑上传送带2的速度方向与传送带2速度方向垂直,快件与传送带间动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)快件刚滑上传送带1时受到的摩擦力大小f;
(2)传送带的边长l;
(3)该传送带系统因传送该快件多消耗的电能E。
15. 如图,水平边界M下方足够大的空间内存在水平向左的匀强电场,场强大小未知。两个质量相等的带正电小球A、B电荷量之比为1:3,在M上方等高处分别以大小为v0和3v0的初速度同时水平反向抛出,A球进入电场时速度方向与边界M成60°角,在电场中做直线运动。不计空气阻力、小球大小和电荷间的作用力,重力加速度为g,在两球碰撞前,求:
(1)刚开始时小球距水平边界M的高度;
(2)B球在电场中运动过程中的最小速度;
(3)从进入电场开始,经多长时间两球相距最远。
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合肥六中2025—2026学年第二学期高一期末教学质量检测
物理试题卷
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1. 2026年6月20日,安徽省青少年公路自行车锦标赛在安徽省宿州市圆满落下帷幕,比赛中某沿直线前进的自行车如图所示(图中自行车前轮此时正在顺时针转动),图中a、b、c、d为前轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则下列说法正确的是( )
A. a、b、c、d的速度相同
B. 四个特殊位置中a点速度最大
C. 若骑行者沿直线向前匀速骑行,则b点加速度始终为0
D. 研究骑行者加速冲刺时腿部发力情况时,可将骑行者视作质点
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设自行车的运动速度为v,则车轮上的每一点都参与一个水平向前的匀速运动v和沿切线方向的圆周运动的速度v,则 a、b、c、d的速度大小分别为2v、、0和,可知四点的速度大小不相同,a点速度最大,A错误,B正确;
C.若骑行者沿直线向前匀速骑行,因b点有向心加速度,则加速度不为0,C错误;
D.研究骑行者加速冲刺时腿部发力情况时,骑行者大小形状不能忽略不计,不可视作质点,D错误。
故选B。
2. 如图是地球上一圆柱形阴影坑竖直截面图。若某地形探测器在地表上空H=0.5 km向坑中心方向以速度v0匀速水平飞行。在距坑边l=0.5 km的P点正上方关闭动力,此后只受地球重力,直至抵达着陆线。已知坑直径d=1.5 km,阴影坑深度h=1.5 km,地表重力加速度取g=10 m/s2,飞行器可视为质点。飞行器安全到达着陆线,则v0的大小可能是( )
A. 20 m/s B. 40 m/s C. 90 m/s D. 120 m/s
【答案】C
【解析】
【详解】飞行器在地球表面做平抛运动,设最小平抛速度为vmin,最大平抛速度为vmax,根据平抛运动的规律有l=vmint1,,l+d=vmaxt2,
代入数据,联立解得vmin=50m/s,vmax=100m/s
即飞行器安全到达着陆线,则v0的大小大于50m/s,小于或等于100m/s。
故选C。
3. 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导体小球,带电量均为+q,且静止于同一竖直高度处,与O点的距离都为L,已知静电力常量k和重力加速度g,两小球可视为质点,则( )
A. 两小球间的库仑力的大小为
B. O点的电场强度为
C. 两小球连线中点处电场强度为
D. 两小球受到杆的弹力都为
【答案】D
【解析】
【详解】A.两小球间的库仑力的大小为,A错误;
B.O点的电场强度为,B错误;
C.两小球在连线中点处电场强度等大反向,可知该点的场强为零,C错误;
D.两小球受到杆的弹力都为,D正确。
故选D。
4. 如图所示,小物体P在水平桌面上向左做匀速直线运动,其通过一根跨过光滑定滑轮的轻质细线与小物体Q连接,Q始终没有接触定滑轮。某时刻P的速度大小为v1,细线与水平方向之间的夹角为θ,Q的速度大小为v2。下列说法正确的是( )
A. Q向上做匀速直线运动
B. Q向上做减速运动
C. v2=v1sinθ
D. v2=v1cosθ
【答案】D
【解析】
【详解】因绳长不变,故沿绳方向的分速度相等,由关联速度可得v2=v1cosθ
当P向左匀速运动时θ减小,可知v2变大,则Q向上做加速直线运动。
故选D。
5. 如图所示,R1=R2=2R3=2Ω,另有一个电压恒为3V,内阻不计的测试电源。则( )
A. 当C、D端短路时,A、B之间的等效电阻是3 Ω
B. 当C、D端短路时,A、B之间的等效电阻是4 Ω
C. 当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压是1 V
D. 当C、D两端接通测试电源时,A、B两端的电压是0.75 V
【答案】C
【解析】
【详解】AB.当C、D端短路时,A、B之间的等效电阻是,AB错误;
C.当A、B两端接通测试电源时,C、D两端的电压是,C正确;
D.当C、D两端接通测试电源时,A、B两端的电压是,D错误。
故选C。
6. 如图甲所示,用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体,物体在向上运动的过程中,其机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB段为曲线,其余段为直线,忽略空气阻力的影响。在这一段运动中下列说法正确的是( )
A. x1~x3过程中拉力F的功率保持不变
B. x1~x3过程中,物体的动能先增大后不变
C. 0~x2过程中,拉力F先不变后减小
D. 0~x2过程中,物体克服重力做功的功率一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】C.根据功能关系,可知物体机械能的增加量等于除重力以外的拉力做的功,则某段极短过程有
故图乙中图像的斜率表示拉力,过程图像为直线,斜率不变,故拉力不变;
过程图像为曲线,斜率不断减小,故拉力不断减小,则过程中,拉力F先不变后减小,故C正确;
A.根据牛顿第二定律,可知在过程中,拉力大于重力,物体向上做匀加速直线运动;
在过程先拉力大于重力,加速度向上,随着拉力的减小,加速度不断减小,故物体先向上做加速度减小的加速运动;当拉力等于重力时,加速度为零,然后拉力小于重力,则加速度方向向下,加速度随拉力减小不断增大,故物体再做加速度增大的减速运动;
在过程,拉力等于零,物体只受重力作用,物体以加速度g做匀减速直线运动。
故在过程中,拉力不断减小,最后为零,速度从0先增大后减小,根据拉力功率
可知拉力的功率先增大后减小,故A错误;
B.在过程中物体的速度先增大后减小,故物体的动能先增大后减小,故B错误;
D.在过程中,物体的速度先增大后减小,重力做负功,重力做功的功率大小
则物体克服重力做功的功率先增大后减小,故D错误。
故选C。
7. 自动投料机通过控制系统对绝缘性良好的陶瓷粉末进行投放。工作时保持开关闭合,如图所示,当有电流信号传输给控制系统时,控制系统会发出指令使机器停止下料,下列说法正确的是( )
A. 若装置不断对外投放陶瓷粉末,电路中电流方向b→a
B. 若断开开关且停止投放陶瓷粉末,仅将左侧电极向右平移,则电极两端电压不变
C. 若装置不断对外界投放陶瓷粉末,电极间的电容变大
D. 若将开关断开,自动投料机仍然能正常工作
【答案】A
【解析】
【详解】AC.该装置可等效为电容器,两个电极是电容器极板,绝缘陶瓷是介电常数大于空气的电介质,开关保持闭合,因此电容器始终与电源相连,电极两端电压保持不变;根据电容决定式,陶瓷粉末减少后,极板间平均相对介电常数ε减小,电容C减小,U不变,由Q=CU,可知电容器带电量Q减小,电容器放电。电容器左极板接电源正极带正电,右极板(接a端)接电源负极带负电;放电时负电荷从右极板经a流向b,电流方向与负电荷运动方向相反,因此电流方向为b→a,故A正确,C错误;
B.若断开开关,电容器带电量Q不变,停止投放陶瓷粉末,仅将左侧电极向右平移,根据,则d减小,C变大,根据Q=CU,则电极两端电压减小,B错误;
D.若将开关断开,电容器带电量不变,则无电流信号传输给控制系统,自动投料机不能正常工作,故D错误。
故选A。
8. 水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的左段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,圆弧最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度为10R,整个轨道处于同一竖直平面内,将一可视为质点,质量为m的物块从A点正上方距水平轨道BC的竖直高度为4R处无初速度释放,物块恰好落入小车圆弧轨道内滑动,然后沿水平轨道至轨道末端C处恰好没有滑出,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失,则下列说法正确的是( )
A. 物块在B点的速度大小为8gR
B. 物块和小车构成的系统全程产生的热量为3mgR
C. 滑块和小车组成的系统全程机械能守恒
D. 滑块和小车组成的系统全程机械能一直在减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块从释放到滑至圆弧最低点B的过程中,由于小车左侧靠在竖直墙壁上,小车保持静止,对物块而言,仅有重力做功,其机械能守恒,根据机械能守恒定律有
解得物块在B点的速度大小,A错误;
B.物块滑上水平轨道BC后,给小车向右的摩擦力使小车向右加速运动从而离开墙壁,此后物块与小车组成的系统在水平方向不受外力,水平方向动量守恒,物块滑至C处恰好没有滑出,说明此时两者达到共同速度,设共同速度为v,规定向右为正方向,由动量守恒定律有
解得
此阶段系统克服滑动摩擦力做功,部分机械能转化为内能,根据能量守恒定律有,故B正确;
CD.物块在沿圆弧轨道下滑阶段,系统没有受到摩擦力作用,没有内能产生,系统机械能守恒;在沿水平轨道滑动阶段,系统内存在相对滑动,克服摩擦力做功产生热量,机械能减小,因此系统的机械能先守恒后减小,并非全程守恒或一直减小,故CD错误。
故选B。
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 静电透镜能够利用静电场使带电粒子束会聚或者发散,如图所示为某静电透镜工作原理示意图。虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等差等势线,实线为一带正电粒子仅在电场力作用下通过该区域的部分运动轨迹,P、Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A. P点的电场强度比Q点的电场强度大
B. P点的电势一定高于Q点的电势
C. 若该粒子从P运动到Q,其动能一定减小
D. 若该粒子从P运动到Q,其电势能可能减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.P点的等差等势面较Q点密集,可知P点的电场线较Q点密集,可知P点的电场强度比Q点的电场强度大,A正确;
BCD.因电场线与等势面正交,根据粒子的运动轨迹可知,带正电的粒子受电场力大致为左下,可知粒子从P点到Q点电场力做负功,动能减小,电势能增加,可知P点的电势一定低于Q点的电势,BD错误,C正确。
故选AC。
10. 如图所示,倾角θ=30°的足够大的光滑绝缘斜面ABCD固定于水平地面上,空间中存在平行于斜面AB边的匀强电场(图中未画出),长为L的绝缘轻绳一端固定于斜面上的O点,另一端连接一质量为m的可视为质点的带电小球。现给小球一个初速度,使其恰好能够在斜面上做完整的圆周运动,EF为小球运动轨迹的一条直径,其与底边AB的夹角为α=45°,小球经过F点时动能最小。已知小球电荷量大小为q,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球一定带正电
B. 电场强度大小为
C. 小球经过F点时的速度大小为
D. 小球经过E点时的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据题意分析可知,小球经过F点速度最小,说明F点为等效重力场的“最高点”,合力方向沿F→O→E方向。重力沿斜面向下的分力Gx=mgsin30°
方向垂直AB向下。匀强电场方向平行于斜面AB边,可知电场力平行AB边向左,但小球的电性不能确定,根据力的合成,因合力与底边AB的夹角为45°,可知mgsin30°=qE
可得,故A错误,B正确;
C.因mgsin30°与qE的合力为
在F点时,解得,C错误;
D.从F点到E点由动能定理
解得,D正确。
故选BD。
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 如图甲所示是某兴趣小组设计的验证向心力大小表达式的实验装置原理图。用一刚性细绳悬挂一体积很小、质量为m的小球,小球的下方连接一轻质的遮光片,细绳上方的悬点处安装有一个力传感器,悬点的正下方固定一个光电门,两装置连接到同一数据采集器上,可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小,重力加速度为g。实验过程如下:
①用刻度尺测量出悬点到球心的距离L;
②将小球拉升到一定高度(细绳始终伸直)后释放,记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F;
③改变小球拉升的高度,重复步骤②,测6~10组数据;
④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像;
⑤改变悬点到球心的距离L,重复上述步骤,绘制得到的图像如图乙所示。
(1)图乙中横坐标表示的物理量为___________(选填“”“”或“”);
(2)理想情况下,图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点?___________(选填“是”或“否”)
(3)图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为___________;
(4)将图乙的纵坐标改为___________(用题目中给出的字母表示),则可以得到结论:向心力的大小与线速度的平方成正比;
(5)有同学利用图乙的相关数据计算遮光片的宽度d,由于遮光片位于小球的下方,该同学得到的宽度测量值与真实值相比___________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)
(2)是 (3)
(4)
(5)偏小
【解析】
【小问1详解】
由题可知,小球通过光电门时的速度
根据向心力的表达式
联立可知图乙中的横坐标应为
【小问2详解】
对小球受力分析可得
结合上述分析可得
可知,在图像中,纵截距为小球的重力大小,小球的重力不变,因此图乙中各图像的延长线交于纵轴上的同一点。
【小问3详解】
根据上述分析可知,图像的斜率为
结合图像可知
联立可得
【小问4详解】
根据(2)分析可知,描绘与图像即可得到向心力的大小与线速度的平方成正比。
【小问5详解】
由于遮光片位于小球的下方,则半径L变大,图乙中的斜率与准确值相比偏小,因此遮光片的计算值偏小。
12. 某实验小组利用自由落体运动验证机械能守恒定律。
(1)下列图中实验操作正确的是
A. B.
C. D.
(2)让重物从静止开始下落,打出一条清晰的纸带,其中的一部分如图所示。O点是打下的第一个点,A、B和C为另外3个连续打下的点。已知交流电的频率为50 Hz,从打下O点开始至打下B点的过程中,重物下落的高度为_________cm;打下B点时,重物的速度为_________m/s(计算结果保留3位有效数字)。
(3)经计算,从O点到B点,重物的重力势能变化量的绝对值为0.59 J,B点的动能为0.67 J,出现这一结果的原因可能是
A. 工作电压偏高
B. 存在空气阻力和摩擦力
C. 接通电源前释放了纸带
【答案】(1)D (2) ①. 30.25 ②. 2.58 (3)C
【解析】
【小问1详解】
打点计时器使用交流电源,释放重物前,重物应靠近打点计时器,为减小纸带与打点计时器间的阻力,应在上端用手竖直提着纸带。
故选D。
【小问2详解】
[1]刻度尺的分度值为0.1cm,需要估读到下一位,根据题图可知从打下O点开始至打下B点的过程中,重物下落的高度为30.25cm;
[2]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打下B点时,重物的速度为
【小问3详解】
根据题意有,即物体获得的动能大于物体减少的重力势能。
A.如果是打点计时器的工作电压偏高,只会使打出的点迹更清晰,不会影响打点周期,不影响速度的计算,A不可能;
B.如果是空气阻力和摩擦力导致的系统误差,则应该是物体获得的动能小于物体减少的重力势能,即,B不可能;
C.如果是在接通电源前就释放了纸带,则会导致在测量的这段下降距离内,重物具有了一个明显的初动能,这将有可能导致重物的末动能大于重物减小的重力势能,C可能。
故选C。
13. 天问一号在火星表面着陆前的动力减速阶段可看成做竖直方向的匀变速直线运动,探测器发动机打开,经80s速度由95m/s减至3.6m/s。已知天问一号的质量为5t,火星半径为地球半径的二分之一,火星表面的重力加速度大小g火取4m/s2,地球表面的重力加速度大小g取10m/s2。
(1)地球质量是火星质量的多少倍?
(2)求动力减速阶段发动机提供的力的大小。
【答案】(1)10 (2)2.6×104 N
【解析】
【小问1详解】
在地球表面,有
在火星表面,有
解得
【小问2详解】
在动力减速阶段,由速度公式得
根据牛顿第二定律得
解得动力减速阶段发动机提供的力的大小
14. 快递公司自动分拣系统是由多个相同水平传送带组合而成。如图为该装置中一部分的俯视图,每个传送带上表面都是正方形,运行速度大小都为。可视为质点的一质量的快件沿与传送带1速度垂直的方向滑上传送带,滑上的初速度大小,恰好从传送带1左侧中点滑上传送带2,滑上传送带2的速度方向与传送带2速度方向垂直,快件与传送带间动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)快件刚滑上传送带1时受到的摩擦力大小f;
(2)传送带的边长l;
(3)该传送带系统因传送该快件多消耗的电能E。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)由
解得
(2)以传送带为参考系,快件初速度,方向与水平方向成,摩擦力方向与相对运动方向相反,快件相对传送带做匀减速直线运动
根据,
解得
快件在竖直方向位移为
传送带的边长
(3)快件在传送带1上产生热量
快件与传送带1共速后,以滑上传送带2,快件在传送带2上的运动情况与在传送带1上相同.
则快件在传送带2上产生热量
故传送带多消耗的电能
解得
15. 如图,水平边界M下方足够大的空间内存在水平向左的匀强电场,场强大小未知。两个质量相等的带正电小球A、B电荷量之比为1:3,在M上方等高处分别以大小为v0和3v0的初速度同时水平反向抛出,A球进入电场时速度方向与边界M成60°角,在电场中做直线运动。不计空气阻力、小球大小和电荷间的作用力,重力加速度为g,在两球碰撞前,求:
(1)刚开始时小球距水平边界M的高度;
(2)B球在电场中运动过程中的最小速度;
(3)从进入电场开始,经多长时间两球相距最远。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)小球在进入电场前做平抛运动,将进入电场时的速度分解
竖直方向速度
小球距水平边界M的高度
(2)A球在电场中做直线运动,说明合力方向与速度方向共线。A球受重力和电场力,设A球电荷量为q,质量为m,则
B球电荷量为3q,则电场力
设B球所受电场力和重力的合力与电场边界夹角为α,,
设B球进入电场时速度与电场边界夹角为β,,
速度大小
将速度分解为沿合力方向和垂直合力方向,则最小速度
(3)两球在竖直分运动相同,水平速度相同时相距最远,则有,即
对A球,根据牛顿第二定律,有,解得
对B球,根据牛顿第二定律,有,解得
联立解得
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