精品解析：辽宁鞍山市2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

2025-2026学年度高一下学期期末考试 物理试题 考试时间：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷（选择题，共46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. 实验方法在高中物理教学过程中扮演着至关重要的角色。下列教材中给定的物理实验参考案例及其对应的实验方法正确的是（　　） A. 在“验证动量守恒定律”的实验中，采用的实验方法是微元法 B. 在“用卡文迪什扭秤测量引力常量”的实验中，采用的实验方法是放大法 C. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用的实验方法是理想实验法 D. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，采用的实验方法是控制变量法 2. 2025年11月12日，在全国运动会男子篮球赛中，广东队获得冠军。当一名篮球运动员将篮球斜向上抛出后，在空中经过A和B两点，若不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 篮球从A点到B点的过程中，重力所做的功可能为零 B. 在抛篮球的过程中，手对球产生作用力是由于篮球发生了形变 C. 篮球经过A和B两点的过程中，动量变化量的方向竖直向上 D. 篮球抛出的过程中，手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力 3. 如图所示，飞船先后在圆轨道I、椭圆轨道Ⅱ和圆轨道Ⅲ上运行，与天和核心舱刚好在B点对接。A、B分别为轨道切点，则飞船（ ） A. 在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上运行的周期相等 B. 在轨道Ⅱ上从A点运行到B点机械能减小 C. 在轨道I和轨道Ⅱ上通过A点时的加速度大小相等 D. 先到轨道Ⅲ，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接 4. 某同学在课外活动时设计了一个小游戏，将质量为m的滑块套在竖直杆上，滑块外侧有一轨道（可使轻绳绕滑块无摩擦转动），轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为2m的小球相连，滑块与竖直杆间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动且滑块恰不下滑，则轻绳与竖直方向夹角为（　　） A. 60° B. 45° C. 30° D. 15° 5. 我国计划将一颗名为“巡天号”的观测卫星送入火星上空的椭圆轨道。假设“巡天号”椭圆轨道的半长轴为，运行的周期为，火星半径为，引力常量为，忽略火星自转及其他天体引力影响，下列说法正确的是（　　） A. 从地球发射“巡天号”的速度应大于16.7km/s B. 若从火星表面发射卫星，其发射速度至少为 C. 火星的平均密度为 D. 若“巡天号”在轨道上向前喷射气体，则可以提升轨道高度 6. 一金属圆盘和一根金属棒分别接在电源的正、负两极上，两者之间形成电场分布的某一截面如图所示，图中实线为电场线，虚线为等势面，M、N为同一条电场线上的两点，M、P为同一等势面上的两点。图中通过N、P两点间的实线为一带电粒子的运动轨迹，则下列说法正确的是（　　） A. P、M两点处的电场强度大小相等 B. 该粒子可能带负电 C. 该粒子在P点的电势能比其在N点的小 D. 该粒子从N点运动到P点过程中电场力对其一直做负功 7. 如图所示，一平板小车放在光滑水平地面上，小车上固定有一光滑曲面，末端与小车平滑相切，小车与曲面总质量为3m。质量为m的小球以初速度v从轨道末端向右滑上曲面，恰能到达曲面最高点P。重力加速度为g，小球视作质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球到达P点时，小车的速度大小为 B. 小球从滑上曲面至P点过程中所受合力的冲量大小为 C. 曲面的竖直高度 D. 小球从P点沿曲面下落回到轨道末端时速度方向水平向右 8. 如图所示，是小朋友非常喜欢的一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为m，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小车的图象如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的倍，小车速度由增加到最大值的过程中，小车的牵引力F与速度v的关系图象如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为 B. 小车的最大速度为 C. 时刻，小车加速度大小为 D. 时间内，小车运动的位移大小为 9. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场，带负电的滑块（可视为质点）在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示，P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动（如图乙），滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数µ=0.1，g取10m/s2，则（　　） A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中，速度先增加后减少 C. 滑块运动至x=3m处，速度大小为2m/s D. 滑块有可能到达x=4m处 10. 如图所示，质量的物体通过平行传送带的轻质绳及光滑定滑轮将传送带上质量为的煤块（可视为质点）运送到传送带顶端。已知传送带倾角，传送带以的速度顺时针转动，煤块与传送带间动摩擦因数，物体离地高度。某时刻将煤块由静止释放，恰好能到达传送带顶端，煤块与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力和煤块滑动过程中质量的变化，落地后不反弹，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 释放瞬间的加速度大小为 B. 在传送带上留下的痕迹长度为 C. 传送带对做的功为 D. 由于运送煤块，传送带电动机多消耗的电能为 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用图示装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含遮光片）的质量分别为m1和m2。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。 （1）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度________（填“升高”或“降低”）。 （2）将气垫导轨调节水平后，在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动，滑块AB分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为________（用和表示）。 （3）将气垫导轨调节水平后，在两个滑块相互碰撞的端面装上轻质弹性碰撞架，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为________________（用和表示）。 12. 甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象，如图（a）所示，所选用电流表的零刻度在表盘的正中央，指针可向左、右偏转，已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转。 （1）当开关S接到“1”时，电容器处于________（填“充电”或者“放电”）过程；开关S接“1”达到稳定后，把开关S改接到“2”的瞬间，流过中的电流方向________（填“向上”或“向下”）。乙同学用图（b）所示电路来观察电容器放电现象：他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流，并输入计算机，得到了图（c）所示的电流与时间的关系图像。 （2）通过图像可以发现：电容器放电时，电路中的电流减小得越来越________（选填“快”或“慢”）； （3）乙同学改变电源，重复多次上述实验，得到电容器在不同电压下所带的电荷量，并作出图像，则图像应是________； A. B. C. D. （4）丙同学采用如图所示的实验装置探究影响平行板电容器电容的因素。实验前首先用干电池对两极板充电，并保持两极板电量不变，然后将极板A接地，平行板电容器的极板B与一个静电计的金属球相接，静电计外壳接地。如果保持两极板间距离不变，仅将A极板向下移动，将会发现静电计指针偏角________（选填“变大”“变小”或“不变”）；如果保持两极板间正对面积不变，仅将A极板向右移动，减小电容器两极板间的距离，发现静电计指针偏角________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 13. 如图，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的负点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周最低点。现有一质量为m、电荷最为q的带正电小球（可视为质点）套在杆上，从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为，求： （1）A、B两点间的电势差UAB； （2）小球滑至C点时的速度的大小； （3）若以C点作为零电势点，试确定A点的电势。 14. 如图所示，两根半径均为、圆心角均为的光滑固定圆管平滑衔接于点，两端管口的切线均沿水平方向，放在光滑水平面上的木板上表面与右侧管口刚好平齐，滑块放在木板的最左端，木板的右端固定一轻挡板，挡板上固定一轻弹簧，弹簧处于原长时自由端位于木板的点，点左侧木板粗糙，且粗糙部分长度为，点右侧木板光滑。质量为的滑块从左侧管口由静止进入圆管，经过一段时间与滑块发生弹性碰撞，碰后滑块被反弹，且速率为碰前的，碰后立即取走，最终滑块又刚好返回到木板的最左端。已知木板的质量为，重力加速度取，，滑块、均可视为质点，圆管内径可以忽略。求： （1）滑块与碰撞前瞬间的速度大小； （2）滑块的质量； （3）滑块与木板粗糙部分间的动摩擦因数以及整个过程中弹簧的最大弹性势能。 15. 如图所示，是倾角的倾斜轨道，是一个水平轨道，竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切于点，端固定一轻质弹簧，点与点的水平距离，、两点间的距离，是圆形轨道最高点，与点等高。一质量的物体（可看成质点），压缩弹簧后从点由静止释放，恰好能沿圆形轨道运动一周后向右经点离开圆形轨道进入水平轨道（与略微错开，间距忽略），物体经过点时无机械能损失，物体与倾斜轨道、水平轨道之间动摩擦因数均为，水平轨道离水平地面高度差为，且点为点的水平投影位置，重力加速度取。求： （1）物体到点时对轨道的压力大小； （2）压缩弹簧到点时弹簧的弹性势能； （3）改变的长度，物体始终能够离开点做平抛运动，落点为，求距离的最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高一下学期期末考试 物理试题 考试时间：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷（选择题，共46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. 实验方法在高中物理教学过程中扮演着至关重要的角色。下列教材中给定的物理实验参考案例及其对应的实验方法正确的是（　　） A. 在“验证动量守恒定律”的实验中，采用的实验方法是微元法 B. 在“用卡文迪什扭秤测量引力常量”的实验中，采用的实验方法是放大法 C. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用的实验方法是理想实验法 D. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，采用的实验方法是控制变量法 【答案】B 【解析】 【详解】A．在“验证动量守恒定律”的实验中，通常通过碰撞实验（如气垫导轨上的滑块碰撞）直接测量碰撞前后的动量，并比较其守恒性，未涉及将过程分解为无限小微元的积分思想（微元法常用于连续变量问题，如变力做功），故A错误； B．在“用卡文迪什扭秤测量引力常量”的实验中，通过扭转装置将微小的万有引力作用放大为可测量的扭转角，从而间接测定引力常量，核心方法是利用光学或机械杠杆放大微小效应，符合放大法的定义，故B正确； C．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，需分别控制质量不变研究加速度与力的关系、控制力不变研究加速度与质量的关系，本质是控制变量法，故C错误； D．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条的作用效果相同，采用的实验方法是等效替代法，故D错误。 故选B。 2. 2025年11月12日，在全国运动会男子篮球赛中，广东队获得冠军。当一名篮球运动员将篮球斜向上抛出后，在空中经过A和B两点，若不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 篮球从A点到B点的过程中，重力所做的功可能为零 B. 在抛篮球的过程中，手对球产生作用力是由于篮球发生了形变 C. 篮球经过A和B两点的过程中，动量变化量的方向竖直向上 D. 篮球抛出的过程中，手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力 【答案】A 【解析】 【详解】A. 若A和B两点在同一高度，则重力做功为零，故A正确； B. 在抛篮球的过程中，手对球产生作用力是由于手发生了形变，故B错误； C. 篮球只受重力，动量变化量的方向与重力方向相同，竖直向下，故C错误； D. 根据牛顿第三定律，手对篮球的作用力与篮球对手的作用力大小相等、方向相反，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，飞船先后在圆轨道I、椭圆轨道Ⅱ和圆轨道Ⅲ上运行，与天和核心舱刚好在B点对接。A、B分别为轨道切点，则飞船（ ） A. 在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上运行的周期相等 B. 在轨道Ⅱ上从A点运行到B点机械能减小 C. 在轨道I和轨道Ⅱ上通过A点时的加速度大小相等 D. 先到轨道Ⅲ，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，椭圆轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅲ的半径，所以轨道Ⅱ上的运动周期小于轨道Ⅲ上运行的周期，A错误； B．飞船在固定轨道Ⅱ运行时，只有万有引力做功，机械能守恒，B错误； C．飞船的加速度由万有引力提供，满足​，通过A点时到地心的距离相同，因此加速度大小相等，C正确； D．飞船需要在椭圆轨道Ⅱ的B点加速进入圆轨道Ⅲ，才能在B点完成对接 若已经到达轨道Ⅲ再加速，飞船会做离心运动偏离轨道，无法对接，D错误。 故选 C。 4. 某同学在课外活动时设计了一个小游戏，将质量为m的滑块套在竖直杆上，滑块外侧有一轨道（可使轻绳绕滑块无摩擦转动），轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为2m的小球相连，滑块与竖直杆间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动且滑块恰不下滑，则轻绳与竖直方向夹角为（　　） A. 60° B. 45° C. 30° D. 15° 【答案】A 【解析】 【详解】设轻绳与竖直方向的夹角为θ，小球做匀速圆周运动，则 对滑块，有， 联立解得 故选A。 5. 我国计划将一颗名为“巡天号”的观测卫星送入火星上空的椭圆轨道。假设“巡天号”椭圆轨道的半长轴为，运行的周期为，火星半径为，引力常量为，忽略火星自转及其他天体引力影响，下列说法正确的是（　　） A. 从地球发射“巡天号”的速度应大于16.7km/s B. 若从火星表面发射卫星，其发射速度至少为 C. 火星的平均密度为 D. 若“巡天号”在轨道上向前喷射气体，则可以提升轨道高度 【答案】C 【解析】 【详解】A．“巡天号”绕火星运动，还在太阳系内，因此发射速度在11.2km/s~16.7km/s之间，故A错误。 C．设贴近火星表面的卫星的运行周期为，火星的质量为，由开普勒第三定律可得 根据万有引力定律可得 平均密度 联立可得，故C正确。 B．在火星上发射卫星的最小发射速度就是最大的环绕速度，即第一宇宙速度，可知 结合C项可得，故B错误。 D．向前喷射气体会使卫星减速，导致其进入更低轨道（轨道半径减小），并不能提升轨道高度，故D错误。 故选C。 6. 一金属圆盘和一根金属棒分别接在电源的正、负两极上，两者之间形成电场分布的某一截面如图所示，图中实线为电场线，虚线为等势面，M、N为同一条电场线上的两点，M、P为同一等势面上的两点。图中通过N、P两点间的实线为一带电粒子的运动轨迹，则下列说法正确的是（　　） A. P、M两点处的电场强度大小相等 B. 该粒子可能带负电 C. 该粒子在P点的电势能比其在N点的小 D. 该粒子从N点运动到P点过程中电场力对其一直做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线的疏密表示电场强度大小，P点比M点更靠近中心金属棒，电场线更密，因此，A错误； B．粒子所受合力指向轨迹的凹侧，由图可知粒子受力方向大致向上，与电场方向相同，说明粒子一定带正电，B错误； C．M、P 在同一等势面，M、N 在同一条电场线上，且电场线从 N 指向 M， 所以 可得，根据，粒子在P点的电势能比其在N点的小，C正确； D．根据静电力做功与电势能变化的关系 由上一 选项解析可知， 即 ，所以粒子从N点运动到P点过程中静电力做正功，D错误。 故选 C。 7. 如图所示，一平板小车放在光滑水平地面上，小车上固定有一光滑曲面，末端与小车平滑相切，小车与曲面总质量为3m。质量为m的小球以初速度v从轨道末端向右滑上曲面，恰能到达曲面最高点P。重力加速度为g，小球视作质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球到达P点时，小车的速度大小为 B. 小球从滑上曲面至P点过程中所受合力的冲量大小为 C. 曲面的竖直高度 D. 小球从P点沿曲面下落回到轨道末端时速度方向水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球到达最高点P时，与小车水平方向共速，规定向右为正方向，水平方向动量守恒有 解得，故A错误； B．对小球，根据动量定理，可知小球从滑上曲面至P点过程中所受合力的冲量大小，故B错误； C．小球从滑上曲面至P点过程中，根据能量守恒有 联立解得，故C正确 D．设小球从P点沿曲面下落回到轨道末端时，小球、小车速度分别为，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得 可知速度方向水平向左，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，是小朋友非常喜欢的一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为m，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小车的图象如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的倍，小车速度由增加到最大值的过程中，小车的牵引力F与速度v的关系图象如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 小车的额定功率为 B. 小车的最大速度为 C. 时刻，小车加速度大小为 D. 时间内，小车运动的位移大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，当 时，有 由功率公式 可知 故A正确； B．当小车以最大速度匀速运动时 且 根据 即 可得 故B错误； C．由A、B选项可知 则根据公式 可得小车速度达到最大速度的倍时，此时的牵引力 又 根据牛顿第二定律 联立解得 故C错误； D．在时间内，位移为，根据动能定理 解得 故D正确。 故选AD。 9. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场，带负电的滑块（可视为质点）在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示，P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动（如图乙），滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数µ=0.1，g取10m/s2，则（　　） A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中，速度先增加后减少 C. 滑块运动至x=3m处，速度大小为2m/s D. 滑块有可能到达x=4m处 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滑块在x=3m处电势能最小，由于滑块带负电，可知x=3m处的电势最高，故A错误； C．滑块从x=1m处运动到x=3m处的过程，根据能量守恒可得 代入数据解得，故C正确； B．图像斜率的绝对值表示电场力大小，由图可知，从x=1m处到x=3m处，滑块受到的电场力逐渐减小，x=3m处滑块受到的电场力为零，又因滑块从x=1m处运动到x=3m处初末动能相等，则该过程中滑块必然先加速后减速，故B正确； D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，则滑块从x=1m处到x=4m处，电场力做功为零，该过程需要克服摩擦力做功为 故滑块不可能到达x=4m处，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，质量的物体通过平行传送带的轻质绳及光滑定滑轮将传送带上质量为的煤块（可视为质点）运送到传送带顶端。已知传送带倾角，传送带以的速度顺时针转动，煤块与传送带间动摩擦因数，物体离地高度。某时刻将煤块由静止释放，恰好能到达传送带顶端，煤块与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力和煤块滑动过程中质量的变化，落地后不反弹，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A. 释放瞬间的加速度大小为 B. 在传送带上留下的痕迹长度为 C. 传送带对做的功为 D. 由于运送煤块，传送带电动机多消耗的电能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．释放瞬间，煤块的速度小于传送带的速度，煤块受到的摩擦力沿着斜面向上，A、B有共同的加速度，对系统分析，由牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．设B落地时，A的速度为，则 解得 刚好等于传送带速度，B落地后，绳子拉力消失，对A有 解得 加速度方向沿斜面向下。A减速到0时，位移为 则传送带总长度 物块B落地前，运动时间 传送带位移 相对位移 物块B落地后，运动时间 传送带位移 相对位移 A全程相对传送带向下滑动，则总痕迹长度，故B正确； C．传送带对A的做功即滑动摩擦力对A做的功，摩擦力大小 摩擦力方向一直沿斜面向上，A的总位移 所以，故C正确； D．电动机多消耗的电能等于滑动摩擦力对传送带做的功，传送带的总位移 则传送带电动机多消耗的电能，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用图示装置验证碰撞过程中的动量守恒定律。A、B两滑块均带有宽度相同的遮光片，测得滑块A、B（包含遮光片）的质量分别为m1和m2。将两滑块放在气垫导轨上，气垫导轨右侧两支点高度固定，左侧支点高度可调。 （1）该同学在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动。此时，应调节左支点使其高度________（填“升高”或“降低”）。 （2）将气垫导轨调节水平后，在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动，滑块AB分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为________（用和表示）。 （3）将气垫导轨调节水平后，在两个滑块相互碰撞的端面装上轻质弹性碰撞架，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B发生正碰。碰前滑块A通过光电门1的遮光时间为，A、B碰后分别通过光电门1和光电门2，遮光时间分别为和，则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为________________（用和表示）。 【答案】（1）降低 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨中部后，发现它向右加速运动，说明左高右低，则应调节左支点使其高度降低。 【小问2详解】 根据题意，设挡光片的宽度为，由滑块经过光电门的瞬时速度近似等于平均速度可得，弹开后，滑块A的速度为，方向向左，滑块B的速度为，方向向右，烧断细线前，两滑块组成的系统动量为0，取向左为正方向，则有 整理可得 则该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为。 【小问3详解】 根据题意可知，碰撞前滑块A的速度为，方向向右，碰撞后滑块A的速度为，方向向左，碰撞后滑块B的速度为，方向向右，则有 整理可得 即该同学所要验证的动量守恒定律的表达式为。 12. 甲同学利用电流表和电压表来观察电容器充、放电现象，如图（a）所示，所选用电流表的零刻度在表盘的正中央，指针可向左、右偏转，已知电流从该电流表的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，反之向左偏转。 （1）当开关S接到“1”时，电容器处于________（填“充电”或者“放电”）过程；开关S接“1”达到稳定后，把开关S改接到“2”的瞬间，流过中的电流方向________（填“向上”或“向下”）。乙同学用图（b）所示电路来观察电容器放电现象：他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流，并输入计算机，得到了图（c）所示的电流与时间的关系图像。 （2）通过图像可以发现：电容器放电时，电路中的电流减小得越来越________（选填“快”或“慢”）； （3）乙同学改变电源，重复多次上述实验，得到电容器在不同电压下所带的电荷量，并作出图像，则图像应是________； A. B. C. D. （4）丙同学采用如图所示的实验装置探究影响平行板电容器电容的因素。实验前首先用干电池对两极板充电，并保持两极板电量不变，然后将极板A接地，平行板电容器的极板B与一个静电计的金属球相接，静电计外壳接地。如果保持两极板间距离不变，仅将A极板向下移动，将会发现静电计指针偏角________（选填“变大”“变小”或“不变”）；如果保持两极板间正对面积不变，仅将A极板向右移动，减小电容器两极板间的距离，发现静电计指针偏角________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 充电 ②. 向下 （2）慢 （3）B （4） ①. 变大 ②. 变小 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图，当开关S接到“1”时，电容器接电源，处于充电过程。 [2]由题图，当开关S接到“2”瞬间，电容器处于放电过程，流过R的电流方向向下。 【小问2详解】 电容器放电过程中，从电流与时间的关系图像可得，图线斜率逐渐变小，即随时间延长，相等时间内电流变化越来越小，所以电流变化越来越慢。 【小问3详解】 由电容的定义式可得， 确定的电容器电容不变，因此电容器两极板的带电量与极板间电压成正比。 故选B。 【小问4详解】 [1]静电计指针偏角显示的是极板间电压大小。如果保持两极板间距离不变，仅将极板向下移动，正对面积减小，电容器带电量不变，由可知，电容器的电容减小，再由可得电容器的电压增大，则静电计指针偏角变大。 [2]如果保持两极板间正对面积不变，仅将极板向右移动，减小电容器两极板间的距离，电容器带电量不变，由可知，电容器的电容变大，再由可得电容器的电压减小，则静电计指针偏角变小。 13. 如图，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的负点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周最低点。现有一质量为m、电荷最为q的带正电小球（可视为质点）套在杆上，从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为，求： （1）A、B两点间的电势差UAB； （2）小球滑至C点时的速度的大小； （3）若以C点作为零电势点，试确定A点的电势。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从A到B，由动能定理可得 又,解得A、B两点的电势差为 【小问2详解】 根据点电荷的电场特征可知，BC所在的圆是一个等势面，所以小球从B到C电场力做的总功为零，由几何关系可得BC的竖直高度为 小球从B到C，根据动能定理可得 解得 【小问3详解】 以C点为零电势点，则有 解得 14. 如图所示，两根半径均为、圆心角均为的光滑固定圆管平滑衔接于点，两端管口的切线均沿水平方向，放在光滑水平面上的木板上表面与右侧管口刚好平齐，滑块放在木板的最左端，木板的右端固定一轻挡板，挡板上固定一轻弹簧，弹簧处于原长时自由端位于木板的点，点左侧木板粗糙，且粗糙部分长度为，点右侧木板光滑。质量为的滑块从左侧管口由静止进入圆管，经过一段时间与滑块发生弹性碰撞，碰后滑块被反弹，且速率为碰前的，碰后立即取走，最终滑块又刚好返回到木板的最左端。已知木板的质量为，重力加速度取，，滑块、均可视为质点，圆管内径可以忽略。求： （1）滑块与碰撞前瞬间的速度大小； （2）滑块的质量； （3）滑块与木板粗糙部分间的动摩擦因数以及整个过程中弹簧的最大弹性势能。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 A从释放到碰撞B前，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 规定向右为正方向，由于两滑块的碰撞为弹性碰撞，则有， 因为碰后滑块A被反弹，且速率为碰前的，即 联立解得， 【小问3详解】 题意可知，碰后滑块B又刚好返回到木板的最左端，说明此时B与C共速，对BC系统，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得 弹簧压缩到最短时弹簧弹性势能最大，且此时BC共速，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得 15. 如图所示，是倾角的倾斜轨道，是一个水平轨道，竖直平面内的光滑圆形轨道最低点与水平面相切于点，端固定一轻质弹簧，点与点的水平距离，、两点间的距离，是圆形轨道最高点，与点等高。一质量的物体（可看成质点），压缩弹簧后从点由静止释放，恰好能沿圆形轨道运动一周后向右经点离开圆形轨道进入水平轨道（与略微错开，间距忽略），物体经过点时无机械能损失，物体与倾斜轨道、水平轨道之间动摩擦因数均为，水平轨道离水平地面高度差为，且点为点的水平投影位置，重力加速度取。求： （1）物体到点时对轨道的压力大小； （2）压缩弹簧到点时弹簧的弹性势能； （3）改变的长度，物体始终能够离开点做平抛运动，落点为，求距离的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体恰好能通过圆形轨道最高点，在点重力提供向心力，由牛顿第二定律 物体从运动到的过程中，以水平轨道为零重力势能参考平面，由机械能守恒定律，有 在点，由牛顿第二定律 联立解得 由牛顿第三定律，得物体到点时对轨道的压力为 【小问2详解】 是圆形轨道最高点，与点等高，由几何关系有 解得， 物体从点到达点过程中，段摩擦力做功 段摩擦力做功 由动能定理 由功能关系 联立解得 【小问3详解】 物体从进入水平轨道，设的长度为，物体在点的速度为 物体从到的过程中，由动能定理 解得 物体从点离开做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向有 为在地面投影，设的距离为，有 令，设，则 有 当时，最大，此时， 解得最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $