精品解析：湖南长沙市望城区第六中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

绝密★启用前 2026年上学期高一期末考试 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 如图所示，运动员把铅球从A点斜向上抛出，B点是铅球运动轨迹的最高点，C点是铅球下落过程中经过的某一点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 铅球运动到B点时的速度为零 B. 铅球从A点运动到B点的过程中处于失重状态 C. 铅球在B点所受的合力比在C点所受的合力大 D. 铅球在空中运动过程中的加速度方向一直在改变 2. 如图所示，质量相等的小物块P和Q在水平圆盘上与轴距离不同，都随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动，小物块与圆盘间的动摩擦因数相同。下列说法中正确的是（　　） A. 小物块P和Q所受摩擦力一样大 B. 小物块P所受摩擦力更大些 C. 小物块P对圆盘的压力更大些 D. 小物块P受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 3. 如图甲所示，“天问一号”探测器从地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆轨道b运动到达火星，被火星引力俘获后环绕火星飞行，轨道b与地球公转轨道a、火星公转轨道c相切。如图乙所示，“天问一号”目前已由椭圆轨道I进入圆轨道II，进行预选着陆区探测。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”的发射速度v满足7.9km/s< v <11.2km/s B. “天问一号”的发射速度v满足11.2km/s≤v <16.7km/s C. “天问一号”在轨道II上的速度大于火星的第一宇宙速度 D. “天问一号”在椭圆轨道I上经过M点的速度小于在圆轨道II上经过M点的速度 4. 如图，为某款新型配送机器人，它可以自动规避道路障碍与往来车辆行人，实现自动化安全配送。该机器人在平直公路上行驶时额定功率为P，自身质量为M，最大承载质量为m，阻力为其总重力的k倍。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 该机器人空载行驶时，能达到的最大速度为 B. 若该机器人满载以额定功率匀速行驶途中，不慎掉落一货物，之后机器人将做加速度逐渐增大的变加速运动 C. 该机器人可以一直做匀加速直线运动直至达到全程的最大速度 D. 若该机器人满载时以加速度a匀加速启动，则匀加速运动的时间为 5. 如图所示为球心为O的球面。过球心O有一圆形截面DMCN，CD和MN是该圆形截面上的两条直径，AB是球的某一直径且与圆形截面DMCN垂直。在A、B两点放置两个等量的异种点电荷，下列说法正确的是（　　） A. M、N两点的电场强度不同 B. O点的电场强度为零 C. 沿直径AB从A到B，电场强度先减小后增大 D. 沿直径CD从C到D，电场强度先减小后增大 6. 如图所示，在匀强电场中有一个与该电场平行的圆，为圆心。和是圆的两条直径，两直径的夹角为。沿直径从到，每电势降低，沿直径从到，每电势降低。关于该电场，下列说法正确的是（　　） A. 点电势比点电势低 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 电场强度方向从指向 D. 将一个质子沿圆弧从点移动到点，该质子的电势能先变大后变小 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 抛球游戏是小朋友们最喜欢的游戏之一。如图所示，篮筐的半径为，皮球的半径为，篮筐中心和出手处皮球中心的高度分别为和，两中心在水平地面上的投影点、之间的距离为。已知重力加速度为，忽略空气的阻力，设皮球出手速度为，方向水平向左（与平行）。要使皮球能入筐且不擦到篮筐，下列说法中正确的是（ ） A. 皮球出手速度越大，皮球进筐前的运动时间越长 B. 皮球从出手到球心入筐的运动时间为 C. 皮球出手速度的最大值为 D. 皮球出手速度的最小值为 8. 如图所示，圆锥中心轴线处有一竖直细杆，锥面光滑，母线与竖直方向的夹角为。有两段长度分别为、的轻质细线，上端固定在上的同一点，下端系有质量之比为的小球若圆锥随转动的角速度从零开始缓慢增大，小球也与轴做同角速度的转动且可视为质点，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 球与球同时离开锥面 B. 球比球先离开锥面 C. 当时，线与的夹角比线与的夹角大 D. 当时，线与的夹角比线与的夹角大 9. 如图所示，挡板固定在倾角为的斜面左下端，斜面右上端与半径为的圆弧轨道连接，圆弧轨道的圆心在斜面的延长线上。点有一光滑轻质小滑轮，。质量均为的小物块、由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块紧靠在挡板处，物块用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为、大小可忽略的小球相连，初始时刻小球锁定在点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，、处于静止状态。某时刻解除对小球的锁定，当小球沿圆弧运动到最低点时（物块未到达点），物块对挡板的作用力恰好为，已知重力加速度为，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 小球到达点时，物块沿斜面向上运动的位移大小为 B. 小球到达点时的速度大小为 C. 小球从点到达点的过程中小球和物块的速度大小之比一直为： D. 小球由运动到的过程中，小球和物块的机械能之和先增大后减小 10. 如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为L，甲、乙所带电荷量分别为q、，质量分别为m、，静电力常量为k，重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为、，匀强电场的电场强度大小为E，不计空气阻力，则（　　） A. B. C. 若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止 D. 若撤去甲，乙下滑至底端时的速度大小 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 11. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。 （1）在这个实验中，利用了_________（填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系。 （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量___________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与_____________（填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径____________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮。 （3）若放在长槽和短槽的三个小球均为质量相同的钢球，皮带所在塔轮的半径为，逐渐加大转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记之比会______________。（填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”） 12. 某兴趣小组自制一个电容器并测量其电容。如图所示，他们用两片锡箔纸做电极，用两层电容纸（某种绝缘介质）将锡箔纸隔开，一起卷成圆柱形，然后接出引线，再密封在塑料瓶当中，电容器便制成了。 （1）为增加该电容器的电容，应当（　　） A. 锡箔纸面积尽可能大 B. 锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离 C. 增大电容器的充电电压 D. 减小电容器的充电电压 （2）为了测量该电容器电容的大小，该小组采用了如图甲所示的电路进行测量，其中电源电动势E（电源能提供的最大电压）为4.5 V，内阻不计。该同学先将开关接1为电容器充电，经过足够长时间再将开关接2，利用传感器记录电容器放电过程，得到放电过程的I − t图像如图乙所示。 已知电流图线与时间轴所围的面积约为42个方格，根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为________C（结果保留两位有效数字），该电容器电容的测量结果为________F（结果保留两位有效数字）。若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻，则电容器开始放电的电流________（填“变大”、“变小”或“不变”），所得的I − t图像与横轴所围的面积________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全，g取。则 （1）摩托车到达对面所需时间为多少； （2）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟； （3）摩托车落到壕沟对面时速度大小是多少？ 14. 如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求： (1)B球抛出时的水平初速度大小； (2)A球运动的线速度最小值； (3)试确定A球做匀速圆周运动的周期的可能值。 15. 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，电场强度的大小为E=1.0×104 V/m。该空间有一个半径为R=2m的竖直光滑绝缘圆环的一部分，圆环与光滑水平面相切于C点，A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。质量为m=0.04 kg、电荷量为q= +6×10-5 C的带电小球2（可视为质点）静止于C点。轻弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端自由伸长时位于P点。质量也为m =0.04 kg的不带电小球1挨着轻弹簧右端，现用力缓慢压缩轻弹簧右端到P点左侧某点后释放。小球1沿光滑水平面运动到C点与小球2发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两小球黏合在一起且恰能沿圆弧到达A点。P、C两点间距离较远，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： （1）黏合体在A点的速度大小； （2）弹簧的弹性势能； （3）小球黏合体由A点到达水平面运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2026年上学期高一期末考试 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 如图所示，运动员把铅球从A点斜向上抛出，B点是铅球运动轨迹的最高点，C点是铅球下落过程中经过的某一点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 铅球运动到B点时的速度为零 B. 铅球从A点运动到B点的过程中处于失重状态 C. 铅球在B点所受的合力比在C点所受的合力大 D. 铅球在空中运动过程中的加速度方向一直在改变 【答案】B 【解析】 【详解】A．铅球运动到B点时的速度等于抛出时速度的水平分量，不等于0，A错误； B．铅球从A点运动到B点的过程中加速度竖直向下，处于失重状态，B正确； C．铅球在B点所受的合力等于在C点所受的合力，都等于重力，C错误； D．铅球在空中运动过程中的加速度等于重力加速度，大小和方向一直不变，D错误。 故选B。 2. 如图所示，质量相等的小物块P和Q在水平圆盘上与轴距离不同，都随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动，小物块与圆盘间的动摩擦因数相同。下列说法中正确的是（　　） A. 小物块P和Q所受摩擦力一样大 B. 小物块P所受摩擦力更大些 C. 小物块P对圆盘的压力更大些 D. 小物块P受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小物块水平方向受到的摩擦力提供匀速圆周运动的向心力，由于质量相等的小物块P和Q在同一圆盘上做匀速圆周运动，故P和Q的角速度相等，做圆周运动的半径小物块P大于小物块Q，由公式可知 可知，小物块P受到的摩擦力大于小物块Q，故A错误，B正确； C．重力与支持力是平衡力，小物块P和Q质量相等，故两物块重力相等，所受圆盘的支持力相等，根据牛顿第三定律，两物块对圆盘的压力相等，C错误； D．小物块P受到重力、支持力、摩擦力的作用，向心力为效果力，由摩擦力提供，D错误； 故选B。 3. 如图甲所示，“天问一号”探测器从地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆轨道b运动到达火星，被火星引力俘获后环绕火星飞行，轨道b与地球公转轨道a、火星公转轨道c相切。如图乙所示，“天问一号”目前已由椭圆轨道I进入圆轨道II，进行预选着陆区探测。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”的发射速度v满足7.9km/s< v <11.2km/s B. “天问一号”的发射速度v满足11.2km/s≤v <16.7km/s C. “天问一号”在轨道II上的速度大于火星的第一宇宙速度 D. “天问一号”在椭圆轨道I上经过M点的速度小于在圆轨道II上经过M点的速度 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．因为“天问一号” 环绕火星飞行，则其脱离地球吸引，所以其发射速度大于第二宇宙速度，但是它还是处于太阳系中，所以其发射速度小于第三宇宙速度，则A错误；B正确； C．“天问一号”在轨道II上的速度小于火星的第一宇宙速度，因为火星的第一宇宙速度也是卫星的最大的环绕速度，所以C错误； D．“天问一号”在椭圆轨道I上经过M点的速度大于在圆轨道II上经过M点的速度，因为由高轨道进入低轨道必须点火减速，所以D错误； 故选B。 4. 如图，为某款新型配送机器人，它可以自动规避道路障碍与往来车辆行人，实现自动化安全配送。该机器人在平直公路上行驶时额定功率为P，自身质量为M，最大承载质量为m，阻力为其总重力的k倍。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 该机器人空载行驶时，能达到的最大速度为 B. 若该机器人满载以额定功率匀速行驶途中，不慎掉落一货物，之后机器人将做加速度逐渐增大的变加速运动 C. 该机器人可以一直做匀加速直线运动直至达到全程的最大速度 D. 若该机器人满载时以加速度a匀加速启动，则匀加速运动的时间为 【答案】A 【解析】 【详解】A．该机器人空载行驶时受到的阻力为 当其达到最大速度时，其所受到的阻力与牵引力大小相等，有 解得 故A项正确； B．当其满载时，其受到的阻力为 匀速运动时，有 当掉落一个货物后，其阻力变为 掉落瞬间，其牵引力大于阻力，所以其将有加速度，有 对于其机器人有 由于掉落后机器人的做加速运动，其速度增加，所以其牵引力减小，加速度减小，综上所述若该机器人满载以额定功率匀速行驶途中，不慎掉落一货物，之后机器人将做加速度逐渐减小的变加速运动，故B项错误； C．若机器人以恒定加速度启动，有 又因为 所以当机器人的功率增加到额定功率时，其牵引力将会减小，所以其之后将做加速度减小的加速运动，直至最大速度，综上所述可知，该机器人不可以一直做匀加速直线运动直至达到全程的最大速度，故C项错误； D．当机器人恒加速度运动时，有 达到额定功率有 匀加速直线时，有 解得 故D项错误。 故选A。 5. 如图所示为球心为O的球面。过球心O有一圆形截面DMCN，CD和MN是该圆形截面上的两条直径，AB是球的某一直径且与圆形截面DMCN垂直。在A、B两点放置两个等量的异种点电荷，下列说法正确的是（　　） A. M、N两点的电场强度不同 B. O点的电场强度为零 C. 沿直径AB从A到B，电场强度先减小后增大 D. 沿直径CD从C到D，电场强度先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．对于两个等量的异种点电荷，电场强度关于直线AB对称，所以M、N两点的电场强度相同，故A错误； B．O点的电场强度为，不为零，故B错误； C．在两个点电荷连线上，O点的电场强度最小。沿直径AB从A到B，电场强度先减小后增大，故C正确； D．在两个点电荷连线的垂直平分线上，O点的电场强度最大。沿直径CD从C到D，电场强度先增大后减小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，在匀强电场中有一个与该电场平行的圆，为圆心。和是圆的两条直径，两直径的夹角为。沿直径从到，每电势降低，沿直径从到，每电势降低。关于该电场，下列说法正确的是（　　） A. 点电势比点电势低 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 电场强度方向从指向 D. 将一个质子沿圆弧从点移动到点，该质子的电势能先变大后变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．直径和在点的电势相等，由题可知电势沿AC比沿BD降低的慢，又有。可得。故A错误； BC．如图所示，设点的电势为零，由题可知C点电势和OD中点E点的电势相等，连接CE并延长到F， CF为等势线，OF垂直于CF，由于匀强电场电场线和等势线垂直，且直径从到电势降低，因此电场强度方向从指向。设圆的半径为R，，由几何关系可知，OF的长度 OF两点间的电势差 匀强电场的电场强度大小为。故BC错误； D．将一个质子沿圆弧从点移动到点，电势先增大，后减小。由可知该质子的电势能先变大后变小。故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 抛球游戏是小朋友们最喜欢的游戏之一。如图所示，篮筐的半径为，皮球的半径为，篮筐中心和出手处皮球中心的高度分别为和，两中心在水平地面上的投影点、之间的距离为。已知重力加速度为，忽略空气的阻力，设皮球出手速度为，方向水平向左（与平行）。要使皮球能入筐且不擦到篮筐，下列说法中正确的是（ ） A. 皮球出手速度越大，皮球进筐前的运动时间越长 B. 皮球从出手到球心入筐的运动时间为 C. 皮球出手速度的最大值为 D. 皮球出手速度的最小值为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．平抛运动的时间由下落的高度决定，因进筐前皮球运动的高度差一定，故进筐的皮球运动时间相同，A错误； B．皮球沿、连线的方向投出，并能进筐的示意图如图，作出皮球中心的运动轨迹 下落的高度为，得 B正确； CD．根据皮球的运动轨迹，进筐皮球的水平射程最大为，最小为，则皮球出手的最大速度 最小速度 C正确，D错误。 故选BC。 8. 如图所示，圆锥中心轴线处有一竖直细杆，锥面光滑，母线与竖直方向的夹角为。有两段长度分别为、的轻质细线，上端固定在上的同一点，下端系有质量之比为的小球若圆锥随转动的角速度从零开始缓慢增大，小球也与轴做同角速度的转动且可视为质点，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 球与球同时离开锥面 B. 球比球先离开锥面 C. 当时，线与的夹角比线与的夹角大 D. 当时，线与的夹角比线与的夹角大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设A球的质量为、B两球恰好离开锥面时，不受支持力作用，角速度分别为、，有， 解得、 因为，所以B球先离开锥面，A错误，B正确； CD．当时，因为，所以两球均已离开锥面，设此时线、线与的夹角分别为、，有， 解得 故，C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，挡板固定在倾角为的斜面左下端，斜面右上端与半径为的圆弧轨道连接，圆弧轨道的圆心在斜面的延长线上。点有一光滑轻质小滑轮，。质量均为的小物块、由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块紧靠在挡板处，物块用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为、大小可忽略的小球相连，初始时刻小球锁定在点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，、处于静止状态。某时刻解除对小球的锁定，当小球沿圆弧运动到最低点时（物块未到达点），物块对挡板的作用力恰好为，已知重力加速度为，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 小球到达点时，物块沿斜面向上运动的位移大小为 B. 小球到达点时的速度大小为 C. 小球从点到达点的过程中小球和物块的速度大小之比一直为： D. 小球由运动到的过程中，小球和物块的机械能之和先增大后减小 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．小球到达点时，端绳段的长度由增至弦长，由几何关系得 根据绳长不变，物块沿斜面向上运动的位移大小为，故A正确； B．设弹簧劲度系数为，初始压缩量为，初态物块沿斜面方向受力平衡，有 小球到达点时，设弹簧伸长量为，物块对挡板的作用力恰好为，有 故，弹簧在初、末状态的弹性势能相等。设此时小球的速度大小为，其速度方向沿轨道切线，绳段与水平方向的夹角为，由绳长不变得 对小球、物块、物块和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律得 整理得，故B正确； C．小球从点运动到点的过程中，设其速度方向与端绳段方向的锐角为，由绳长不变得，由于随小球位置改变，也随之改变，仅在点等于，故C错误； D．小球由点运动到点的过程中，物块保持静止，小球和物块的机械能之和与弹簧弹性势能的总和不变。弹簧由压缩状态逐渐恢复原长，再变为拉伸状态，其弹性势能先减小后增大，所以小球和物块的机械能之和先增大后减小，故D正确。 故选ABD。 10. 如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为L，甲、乙所带电荷量分别为q、，质量分别为m、，静电力常量为k，重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为、，匀强电场的电场强度大小为E，不计空气阻力，则（　　） A. B. C. 若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止 D. 若撤去甲，乙下滑至底端时的速度大小 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．如图，对两球进行受力分析，设两球间的库仑力大小为F，倾角为，对甲球根据平衡条件有，① 对乙球有， 联立解得② 故 同时有 解得 故AB正确； C．若将甲、乙互换位置，若二者仍能保持静止，同理可得对甲有， 对乙有， 联立可得，无解 假设不成立，故C错误； D．若撤去甲，对乙球根据动能定理 根据前面分析由①②可知 联立解得 故D正确。 故选ABD。 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 11. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。 （1）在这个实验中，利用了_________（填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系。 （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量___________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与_____________（填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径____________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮。 （3）若放在长槽和短槽的三个小球均为质量相同的钢球，皮带所在塔轮的半径为，逐渐加大转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记之比会______________。（填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”） 【答案】 ①. 控制变量法 ②. 相同 ③. 挡板B ④. 相同 ⑤. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]在这个实验中，利用了控制变量法来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系。 （2）[2][3][4]探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应保持质量不变，所以应选择两个质量相同的小球；分别放在挡板C与挡板B处，同时应保持运动的角速度相同，因为相同半径的塔轮，线速度大小相同时角速度相同，所以选择半径相同的两个塔轮。 （3）[5]根据向心力公式 因为塔轮的半径为，逐渐加大转速，各小球运动的角速度相同，同时三个小球质量相同，所以各小球所受向心力之比即为运动的半径之比，比值大小不变，即左右标尺露出的红色、白色等分标记之比不变。 12. 某兴趣小组自制一个电容器并测量其电容。如图所示，他们用两片锡箔纸做电极，用两层电容纸（某种绝缘介质）将锡箔纸隔开，一起卷成圆柱形，然后接出引线，再密封在塑料瓶当中，电容器便制成了。 （1）为增加该电容器的电容，应当（　　） A. 锡箔纸面积尽可能大 B. 锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离 C. 增大电容器的充电电压 D. 减小电容器的充电电压 （2）为了测量该电容器电容的大小，该小组采用了如图甲所示的电路进行测量，其中电源电动势E（电源能提供的最大电压）为4.5 V，内阻不计。该同学先将开关接1为电容器充电，经过足够长时间再将开关接2，利用传感器记录电容器放电过程，得到放电过程的I − t图像如图乙所示。 已知电流图线与时间轴所围的面积约为42个方格，根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为________C（结果保留两位有效数字），该电容器电容的测量结果为________F（结果保留两位有效数字）。若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻，则电容器开始放电的电流________（填“变大”、“变小”或“不变”），所得的I − t图像与横轴所围的面积________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）AB （2） ①. 3.4 × 10−3 ②. 7.5 × 10−4 ③. 变小 ④. 不变 【解析】 【小问1详解】 AB．根据电容器电容的决定式 可知，锡箔纸面积S尽可能大或者锡箔纸卷绕得尽可能紧，以减小锡箔纸间的距离d，均可以增大电容，故AB正确； CD．电容器的电容与充电电压无关，故CD错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]根据I − t图像可知，图像与时间轴围成的面积表示电荷量，图像每小格表示的电荷量为 已知图像与时间轴围成的面积共约42个小格，则电容器充满电后所带的电荷量约为 [2]充满电后电容器两端电压为4.5 V，则电容大小约为 [3][4]若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻，则电容器开始放电的电流变小，但由于放电过程中总电荷量不变，所以得到的I − t图像与横轴所围的面积不变。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全，g取。则 （1）摩托车到达对面所需时间为多少； （2）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟； （3）摩托车落到壕沟对面时速度大小是多少？ 【答案】（1）1s （2）20m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 摩托车到达对岸的时间，根据 可得s 【小问2详解】 水平方向有 【小问3详解】 摩托车落到壕沟对面时的落到壕沟对面速度大小 14. 如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求： (1)B球抛出时的水平初速度大小； (2)A球运动的线速度最小值； (3)试确定A球做匀速圆周运动的周期的可能值。 【答案】(1)R；(2)2πR；(3) （n＝1，2，3，…） 【解析】 【详解】(1)小球B做平抛运动，其在水平方向上做匀速直线运动，则 R＝v0t① 在竖直方向上做自由落体运动，则 h＝gt2② 由①②得 v0＝＝R (2)A球的线速度取最小值时，A球刚好转过一圈的同时，B球落到a点与A球相碰，则A球做圆周运动的周期正好等于B球的飞行时间，即 T＝ 所以 vA＝＝2πR (3)能在a点相碰，则A球在平抛的B球飞行时间内又回到a点。即平抛运动的时间等于A球周期的整数倍，所以 t＝＝nT，T＝，n＝1，2，3，… 15. 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，电场强度的大小为E=1.0×104 V/m。该空间有一个半径为R=2m的竖直光滑绝缘圆环的一部分，圆环与光滑水平面相切于C点，A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。质量为m=0.04 kg、电荷量为q= +6×10-5 C的带电小球2（可视为质点）静止于C点。轻弹簧一端固定在竖直挡板上，另一端自由伸长时位于P点。质量也为m =0.04 kg的不带电小球1挨着轻弹簧右端，现用力缓慢压缩轻弹簧右端到P点左侧某点后释放。小球1沿光滑水平面运动到C点与小球2发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两小球黏合在一起且恰能沿圆弧到达A点。P、C两点间距离较远，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： （1）黏合体在A点的速度大小； （2）弹簧的弹性势能； （3）小球黏合体由A点到达水平面运动的时间。 【答案】（1）5m/s；（2）9.2J；（3）0.6s 【解析】 【详解】(1)小球2所受电场力 小球1和小球2的重力和为 如图所示 小球12所受重力与电场力的合力与竖直方向的夹角为 所以 所以A点是小球12在重力场和电场中做圆周运动的等效最高点，由于小球12恰能沿圆弧到达A点，所以 解得 (2)小球从C点到A点，由动能定理得 解得 小球12的碰撞由动量守恒定律得 解得 小球1碰撞前的速度 由机械能守恒可得弹簧的弹性势能 (3)如图小球12在A点竖直方向上做匀加速运动 竖直方向上的初速度为 由竖直方向匀加速运动可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $