精品解析：湖南株洲市部分校2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题

2026年上学期高一期末联合考试 物理 考生注意： 1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于点电荷产生的电场，下列说法正确的是（　　） A. 电势降低的方向就是电场强度的方向 B. 沿着电场线的方向，电场强度越来越小 C. 取走电场中某点的试探电荷后，该点的电势变为零 D. 以点电荷为圆心、r为半径的球面上，各点的场强都不相同 2. 如图甲是我国传统民俗表演活动“打铁花”。打铁花时，用柳木板迅速击打铁水，形成小铁块做抛体运动。假设有两块质量相同的小铁块A、B以相同的速率同时从柳木板同一位置离开，落到水平地面上，其示意图如图乙所示。所有运动轨迹均在同一竖直平面内，其中A的初速度方向水平，B的初速度方向斜向下，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小铁块A在空中运动时间较长 B. 小铁块B水平射程较大 C. 离开柳木板后，两小铁块轨迹可能相交 D. 两小铁块落地时，重力的瞬时功率相同 3. 宇航员站在月球表面，手握不可伸长的轻绳一端， 绳的另一端系有质量为1kg的小球，该小球恰好能在竖直面内做圆周运动，且小球运动到最低点时， 绳子恰好断裂，小球以某一速度水平飞出落在月球表面。小球做圆周运动的半径r=0.1m，手距离月球表面的高度H=0.9m，月球表面的重力加速度g=1.6m/s2， 忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 运动过程中小球的机械能守恒 B. 小球运动到最高点时速度大小为0 C. 小球运动到最高点时重力的瞬时功率为0.68W D. 小球在平抛运动过程中运动的时间为0.4s 4. 某国产新能源车的电池组可简化为个电池包串联组成，每个电池包的工作电压平均值为，电池组容量为。当该车用输出电压为的直流充电桩充电时，充电效率为，充满电用时为，该车型百公里平均能耗为，则（ ） A. 电池组的工作电压为 B. 平均充电电流为 C. 续航里程最大为 D. 每个电池包充满电后储存的电能为 5. 如图所示，离地高度的处固定匀速转动的一个电机，电机通过一根长度的不可伸长的轻绳使小球在水平面内做以为圆心的匀速圆周运动，此时。某时刻，绳子和小球的连接处突然断开，小球最终落在所在的水平地面上。的连线垂直地面，不计空气对小球运动的影响，小球可视为质点且落地后即静止。重力加速度取，下列说法正确的是（，）（ ） A. 若只增大小球的质量，落点到的距离减小 B. 小球的落点到的距离为 C. 若、一定，增大，落点到的距离先增大后减小 D. 若、一定，增大，落点到的距离增大 6. 在一次冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（　　） A. 碰后红壶将被反弹回来 B. 碰后蓝壶速度为 C. 碰后蓝壶移动的距离为 D. 碰后红壶所受摩擦力等于蓝壶所受的摩擦力 7. 差动变压器指的是一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压器装置。主要用于测量位移、压力等非电量参量。其原理简化后如图所示，一个初级线圈位于正中间，两个匝数相等的次级线圈对称放置两侧，初始时铁芯位于空心管正中央，铁芯移动时始终至少有一端在次级线圈中，接线柱与恒定电流电源连接，不考虑次级线圈之间的相互作用。下列说法正确的是（ ） A. 铁芯不动时，电势差 B. 铁芯不动时，电势差 C. 铁芯上移时，两端电势 D. 铁芯下移时，两端电势 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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，部分选对的得3分，有选错的得0分。 8. 天舟七号货运飞船将采用3小时快速交会对接方式与天和核心舱实现地球外400公里高度对接，由于北斗卫星的精准定位，将远距离导引过程由多圈次压缩为一圈左右，从而实现快速对接。科学家发现沿霍曼椭圆轨道为最省钱轨道，如图所示，天舟七号从近地点运动到远地点后再与天和核心舱对接，已知天和核心舱在轨道II上做周期为T0的匀速圆周运动，且轨道II的半径是天舟七号在近地圆轨道Ⅰ的半径的n倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下面说法正确的是（　　） A. 天舟七号通过加速从近地圆轨道Ⅰ进入霍曼轨道 B. 天舟七号先运动至轨道Ⅱ上，然后通过加速可实现与天和核心舱对接 C. 天和核心舱轨道离地面的高度为 D. 若天舟七号从轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ在霍曼轨道上恰好运动半周，其运动时间为 9. 如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势 B. B板最多吸收个电子 C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小 D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q 10. 如图甲所示，一滑块置于足够长的木板上，木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为，滑块与木板间的动摩擦因数为0.3，木板与水平地面间的动摩擦因数为0.1。现在木板上施加一个的变力作用，从时刻开始计时，木板所受摩擦力的合力随时间变化的关系如图乙所示，已知。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. B. 时间内滑块速度变化量为 C. ，滑块的位移大小为 D. 当时，长木板的加速度大小为 三、非选择题：共5道小题，满分57分。 11. 为了探究小车加速度与外力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，长木板水平放置在实验台上，细绳一端与力传感器相连，另一端跨过轻质的动滑轮和定滑轮与砂桶相连，小车一端连接纸带，纸带穿过打点计时器，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，纸带每打5个点选一个计数点，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，已知重力加速度为g。滑轮重力不计。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（ ） A. 需要调整长木板左端定滑轮的高度，使细绳与长木板平行 B. 本实验要保证小车的质量M要远大于沙和砂桶的总质量m C. 实验时打点计时器尽量靠近小车，先释放小车，再接通电源 D. 为减小实验误差，将长木板右端垫高适当角度，以补偿长木板对小车的摩擦力 （2）该同学进行正确实验操作时某次得到的纸带如图乙所示，通过纸带求出小车运动的加速度是_________m/s2（计算结果保留两位有效数字） （3）保持小车的质量不变，记录多次实验的数据，以力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，通过实验数据做出的图像是一条直线，如图丙所示，图线的斜率为k，则小车的质量为M=_______ 12. 用如图1所示的实验装置探究、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （1）打出的第一条纸带上的点迹是短划线，可能由于 ； A. 振针位置过高 B. 振针位置过低 C. 学生电源电压过高 D. 学生电源电压过低 （2）如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离图中已标出。已知，，当地的重力加速度g取，则：结果均保留3位有效数字 ①在纸带上打下计数点5时的速度______ ②在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量______J，系统重力势能的减少量______J。所以在实验误差允许的范围内，可认为系统机械能守恒。 13. 某兴趣小组遥控一辆玩具车（甲图），使其在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，至牵引力的功率保持不变，至玩具车做匀速直线运动，末停止遥控，让玩具车自由滑行，其图像如图乙所示。整个过程中玩具车所受的阻力大小不变。玩具车的质量为，，求： （1）玩具车在2~14s末牵引力的功率大小； （2）玩具车在末的速度的大小； （3）玩具车在至内通过的距离。 14. 如图所示，倾角为的固定光滑绝缘斜面体，其边长为。以斜面的顶点为坐标原点，沿水平和竖直方向分别建立轴和轴。开始时空间内存在匀强电场Ⅰ，电场强度的方向沿斜面向上，大小为。一质量为、带电量的小球，从点由静止释放沿斜面向上运动。当小球由点进入第一象限时，撤去匀强电场Ⅰ，在此空间加上匀强电场Ⅱ，电场强度的方向与轴正方向夹角为斜向下。小球运动过程中经过轴上与点距离为的点，不计空气阻力，重力加速度为，。求 （1）小球刚进入第一象限时的速度大小； （2）小球从点运动到点的时间； （3）匀强电场Ⅱ的电场强度大小。 15. 如图所示，光滑倾斜轨道与水平轨道相连，水平轨道与光滑竖直圆管相切。轨道上有M、N两个小球，质量分别为3m、m，M静止于竖直圆管底端，N从倾斜轨道上某位置由静止释放，两球碰撞后M恰好通过圆管的最高点。倾斜轨道足够长，倾角为。水平轨道AB段的长度为L，动摩擦因数为，其余部分均光滑。圆管半径为R，重力加速度为g。不计小球间碰撞时和小球经过轨道连接处的能量损失。 （1）求两球碰撞后M的速度大小； （2）求N初始位置与倾斜轨道底端距离； （3）若将N的初始位置与倾斜轨道底端的距离改为x，且满足，求N运动过程中产生的总热量Q和x的函数关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年上学期高一期末联合考试 物理 考生注意： 1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于点电荷产生的电场，下列说法正确的是（　　） A. 电势降低的方向就是电场强度的方向 B. 沿着电场线的方向，电场强度越来越小 C. 取走电场中某点的试探电荷后，该点的电势变为零 D. 以点电荷为圆心、r为半径的球面上，各点的场强都不相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场中电势降低最快的方向才是电场强度的方向， 故A错误； B．正点电荷的电场与负点电荷的电场方向不同，沿着电场线的方向，电势都是越来越低，但只有电场线越来越稀疏，场强才越来越小，故 B错误； C．电场中某点的电势与试探电荷无关，只与场源电荷有关， 故C错误； D．点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心， r为半径的球面上，各点的场强大小都相等，但方向不同，故场强不同， 故D正确。 故选D。 2. 如图甲是我国传统民俗表演活动“打铁花”。打铁花时，用柳木板迅速击打铁水，形成小铁块做抛体运动。假设有两块质量相同的小铁块A、B以相同的速率同时从柳木板同一位置离开，落到水平地面上，其示意图如图乙所示。所有运动轨迹均在同一竖直平面内，其中A的初速度方向水平，B的初速度方向斜向下，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小铁块A在空中运动时间较长 B. 小铁块B水平射程较大 C. 离开柳木板后，两小铁块轨迹可能相交 D. 两小铁块落地时，重力的瞬时功率相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．小铁块A做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有 小铁块B做斜下抛运动，竖直方向有向下的初速度分量，有 由于下落高度相同，显然，即小铁块A在空中运动时间较长，故A正确； B．小铁块A的水平射程 小铁块B的水平分速度，且，故水平射程 即小铁块A的水平射程较大，故B错误； C．在任意时刻（落地前），A的竖直位移 B的竖直位移 显然，即B始终在A的下方，两小铁块轨迹不可能相交，故C错误； D．落地时，A的竖直分速度，B的竖直分速度 显然 重力的瞬时功率 所以，故D错误。 故选A。 3. 宇航员站在月球表面，手握不可伸长的轻绳一端， 绳的另一端系有质量为1kg的小球，该小球恰好能在竖直面内做圆周运动，且小球运动到最低点时， 绳子恰好断裂，小球以某一速度水平飞出落在月球表面。小球做圆周运动的半径r=0.1m，手距离月球表面的高度H=0.9m，月球表面的重力加速度g=1.6m/s2， 忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 运动过程中小球的机械能守恒 B. 小球运动到最高点时速度大小为0 C. 小球运动到最高点时重力的瞬时功率为0.68W D. 小球在平抛运动过程中运动的时间为0.4s 【答案】A 【解析】 【详解】A．运动过程中只有重力对小球做功，小球机械能守恒，故A正确； B．球恰好能在竖直面内做圆周运动，即在最高点由重力提供向心力，有 得最高点速度为 故B错误； C．小球运动到最高点时速度方向与重力方向垂直，所以重力功率为0，故C错误； D．小球在平抛运动过程中运动的时间为 故D错误。 故选A。 4. 某国产新能源车的电池组可简化为个电池包串联组成，每个电池包的工作电压平均值为，电池组容量为。当该车用输出电压为的直流充电桩充电时，充电效率为，充满电用时为，该车型百公里平均能耗为，则（ ） A. 电池组的工作电压为 B. 平均充电电流为 C. 续航里程最大为 D. 每个电池包充满电后储存的电能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．N个电池包串联，总工作电压为各电池包电压之和，即，是充电桩输出电压，和电池组工作电压无关，故A错误； B．电池组容量是电池组可容纳的总电荷量，由电荷量公式得平均充电电流，故B错误； C．电池组充满电储存的总电能 百公里能耗表示每行驶1km消耗能量，因此最大续航里程，故C正确； D．每个电池包储存的电能为总电能的，即 代入充电关系也可得每个电池包电能为，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，离地高度的处固定匀速转动的一个电机，电机通过一根长度的不可伸长的轻绳使小球在水平面内做以为圆心的匀速圆周运动，此时。某时刻，绳子和小球的连接处突然断开，小球最终落在所在的水平地面上。的连线垂直地面，不计空气对小球运动的影响，小球可视为质点且落地后即静止。重力加速度取，下列说法正确的是（，）（ ） A. 若只增大小球的质量，落点到的距离减小 B. 小球的落点到的距离为 C. 若、一定，增大，落点到的距离先增大后减小 D. 若、一定，增大，落点到的距离增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设小球做圆周运动的速度大小为，则有 绳子断开后小球做平抛运动，由 小球平抛的水平位移 小球落点到的距离为 代入数据解得 分析可知，小球落点到的距离与小球质量无关，故AB错误； C．由上述分析，，， 解得 又 若增大L，由二次函数知识可知落点到的距离一直增大，故C错误； D．若增大H，则小球平抛运动时间增大，小球平抛运动的初速度大小不变，则水平位移变大，落点到的距离变大，故D正确。 故选D。 6. 在一次冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则（　　） A. 碰后红壶将被反弹回来 B. 碰后蓝壶速度为 C. 碰后蓝壶移动的距离为 D. 碰后红壶所受摩擦力等于蓝壶所受的摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，碰前红壶的速度，碰后速度为，故碰后红壶沿原方向运动，A错误； B．设碰后蓝壶的速度为，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有 解得，故B错误； C．根据速度图像与坐标轴围成的面积表示位移有，碰后蓝壶移动的位移大小，故C正确； D．根据速度图像的斜率表示加速度有，碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度，两者的质量相等，由牛顿第二定律有， 联立解得，故碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力，D错误。 故选C。 7. 差动变压器指的是一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压器装置。主要用于测量位移、压力等非电量参量。其原理简化后如图所示，一个初级线圈位于正中间，两个匝数相等的次级线圈对称放置两侧，初始时铁芯位于空心管正中央，铁芯移动时始终至少有一端在次级线圈中，接线柱与恒定电流电源连接，不考虑次级线圈之间的相互作用。下列说法正确的是（ ） A. 铁芯不动时，电势差 B. 铁芯不动时，电势差 C. 铁芯上移时，两端电势 D. 铁芯下移时，两端电势 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于、接线柱与恒定电流电源连接，铁芯不动时，穿过次级线圈的磁通量没有发生变化，所以输出电压，故AB错误； C．根据安培定则可知中间线圈产生向下的磁场，铁芯上移时，穿过上方次级线圈向下的磁通量增多。又根据楞次定律的“增反减同”结论可知，在上方次级线圈中产生向上的感应磁场，再结合安培定则可得在上方次级线圈中产生由流向的电流，则两端电势，故C正确； D．根据安培定则可知中间线圈产生向下的磁场，铁芯下移时，穿过下方次级线圈向下的磁通量增多。又根据楞次定律的“增反减同”结论可知，在下方次级线圈中产生向上的感应磁场，再结合安培定则可得在上方次级线圈中产生由流向的电流，则两端电势，故D错误。 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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，部分选对的得3分，有选错的得0分。 8. 天舟七号货运飞船将采用3小时快速交会对接方式与天和核心舱实现地球外400公里高度对接，由于北斗卫星的精准定位，将远距离导引过程由多圈次压缩为一圈左右，从而实现快速对接。科学家发现沿霍曼椭圆轨道为最省钱轨道，如图所示，天舟七号从近地点运动到远地点后再与天和核心舱对接，已知天和核心舱在轨道II上做周期为T0的匀速圆周运动，且轨道II的半径是天舟七号在近地圆轨道Ⅰ的半径的n倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下面说法正确的是（　　） A. 天舟七号通过加速从近地圆轨道Ⅰ进入霍曼轨道 B. 天舟七号先运动至轨道Ⅱ上，然后通过加速可实现与天和核心舱对接 C. 天和核心舱轨道离地面的高度为 D. 若天舟七号从轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ在霍曼轨道上恰好运动半周，其运动时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．从近地圆轨道通过加速使天舟七号做离心运动才能进入霍曼轨道，故A正确； B．若天舟七号在轨道Ⅱ上加速，它将做离心运动，向着更高的轨道运动，无法与天和核心舱实现对接，故B错误； C．对天和核心舱，根据万有引力提供向心力有 又， 联立解得，故C正确； D．根据题意可知，天舟七号在霍曼轨道运动时间为此椭圆轨道运动周期的一半，霍曼轨道的半长轴为 根据开普勒第三定律有 则天舟七号在霍曼轨道上运动的时间为，故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C，电容器的A板接地，A板中间有一小孔S，B板不带电。被加热的灯丝K不断地释放电子（初速度可忽略不计），电子经过电压为U0的电场加速后通过小孔S，电子到达B板后被吸收，稳定后电容器所带电荷量为Q。设电子的电荷量大小为e，不计电子重力以及电子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A. 最终B板的电势低于灯丝K的电势 B. B板最多吸收个电子 C. 电子从灯丝K运动到B板的过程中，电势能一直减小 D. 若增大A、B板间的距离，则稳定后电容器所带电荷量小于Q 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由能量守恒及动能定理得 即 可知B板的电势和灯丝K的电势相等，故A错误； B．A、B板间的最大电压为 可知B板的最大电荷量为 B板最多吸收的电子个数为，故B正确； C．由能量守恒定律可知，在第一个电子被B板吸收后，电子由灯丝K运动到A板过程，动能增大，电势能减小，由A板运动到B板过程，动能减小，电势能增大，故C错误； D．因为电源的电动势不变即电压U0不变，所以A、B板间的最大电压UAB不变，若增大A、B板间的距离，则由可知电容减小，故电容器所带的电荷量小于Q，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，一滑块置于足够长的木板上，木板放置在水平地面上。已知滑块和木板的质量均为，滑块与木板间的动摩擦因数为0.3，木板与水平地面间的动摩擦因数为0.1。现在木板上施加一个的变力作用，从时刻开始计时，木板所受摩擦力的合力随时间变化的关系如图乙所示，已知。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A. B. 时间内滑块速度变化量为 C. ，滑块的位移大小为 D. 当时，长木板的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知时间内，长木板与滑块均保持静止状态，则长木板与滑块间无摩擦力，对整体，根据平衡条件可得 解得，A错误； B．由图乙可知时间内，长木板与滑块保持相对静止一起做加速运动，在时刻两者刚好要发生相对滑动，此时对滑块有 ，以木板 ， 解得 ， 时间内，木板所受摩擦力的合力从2N均匀增大到5N，所以滑块所受摩擦力从0均匀增大到3N，摩擦力的平均值 ，对滑块应用动量定理 解得 ，B正确； C． 时间内，滑块做加速度逐渐增大的加速运动，速度时间关系如图所示，该时间内的位移 时间内，滑块与木板一起静止不动，所以在时间内，滑块位移等于，C错误； D．时，，， 解得 ，D正确。 故选 BD。 三、非选择题：共5道小题，满分57分。 11. 为了探究小车加速度与外力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，长木板水平放置在实验台上，细绳一端与力传感器相连，另一端跨过轻质的动滑轮和定滑轮与砂桶相连，小车一端连接纸带，纸带穿过打点计时器，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，纸带每打5个点选一个计数点，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，已知重力加速度为g。滑轮重力不计。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（ ） A. 需要调整长木板左端定滑轮的高度，使细绳与长木板平行 B. 本实验要保证小车的质量M要远大于沙和砂桶的总质量m C. 实验时打点计时器尽量靠近小车，先释放小车，再接通电源 D. 为减小实验误差，将长木板右端垫高适当角度，以补偿长木板对小车的摩擦力 （2）该同学进行正确实验操作时某次得到的纸带如图乙所示，通过纸带求出小车运动的加速度是_________m/s2（计算结果保留两位有效数字） （3）保持小车的质量不变，记录多次实验的数据，以力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，通过实验数据做出的图像是一条直线，如图丙所示，图线的斜率为k，则小车的质量为M=_______ 【答案】（1）AD （2）0.49 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．在实验操作过程中，为保证细绳拉力与小车运动方向一致，需要调整长木板左端定滑轮的高度，使细绳与长木板平行，故A正确； B．本实验利用力传感器测出轻绳中的拉力大小，所以不用保证小车的质量M要远大于沙和砂桶的总质量m，故B错误； C．实验时小车尽量靠近长木板右端，先接通电源，再释放小车，故C错误； D．为减小实验误差，在细绳一端不挂砂桶的前提下，将带有滑轮的长木板右端用小木块垫高，以平衡小车运动过程中受到的阻力，故D正确； 故选AD。 【小问2详解】 纸带每打5个点选一个计数点，两点间时间为s=0.1s 根据逐差法可知加速度为 【小问3详解】 由牛顿第二定律可得 解得 结合丙图，可知 解得 12. 用如图1所示的实验装置探究、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （1）打出的第一条纸带上的点迹是短划线，可能由于 ； A. 振针位置过高 B. 振针位置过低 C. 学生电源电压过高 D. 学生电源电压过低 （2）如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离图中已标出。已知，，当地的重力加速度g取，则：结果均保留3位有效数字 ①在纸带上打下计数点5时的速度______ ②在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量______J，系统重力势能的减少量______J。所以在实验误差允许的范围内，可认为系统机械能守恒。 【答案】（1）B （2） ①. 2.43 ②. 0.590 ③. 0.594 【解析】 【小问1详解】 AB．振针位置过低，振针的运动幅度太小，会导致纸带上的点迹为短划线，故A错误，B正确； CD．电源电压的高低不影响打点的形状，电压过高或过低不会使点迹成为短划线，故CD错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]每相邻两计数点间还有4个点未画出，所用电源的频率为50Hz，相邻计数点间的时间间隔 在纸带上打下计数点5时的速度 [2]在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量 [3]系统重力势能的减少量 13. 某兴趣小组遥控一辆玩具车（甲图），使其在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，至牵引力的功率保持不变，至玩具车做匀速直线运动，末停止遥控，让玩具车自由滑行，其图像如图乙所示。整个过程中玩具车所受的阻力大小不变。玩具车的质量为，，求： （1）玩具车在2~14s末牵引力的功率大小； （2）玩具车在末的速度的大小； （3）玩具车在至内通过的距离。 【答案】（1）9W （2） （3）39m 【解析】 【小问1详解】 末停止遥控，由图像可知在后的加速度大小为 根据牛顿第二定律 至玩具车做匀速直线运动，此时牵引力等于阻力 则此时的功率为 解得 【小问2详解】 设玩具车在内的加速度大小为，牵引力为，根据牛顿第二定律 在时，有 根据匀变速直线运动的速度时间关系 联立解得 【小问3详解】 玩具车在至内，根据动能定理可得 解得 14. 如图所示，倾角为的固定光滑绝缘斜面体，其边长为。以斜面的顶点为坐标原点，沿水平和竖直方向分别建立轴和轴。开始时空间内存在匀强电场Ⅰ，电场强度的方向沿斜面向上，大小为。一质量为、带电量的小球，从点由静止释放沿斜面向上运动。当小球由点进入第一象限时，撤去匀强电场Ⅰ，在此空间加上匀强电场Ⅱ，电场强度的方向与轴正方向夹角为斜向下。小球运动过程中经过轴上与点距离为的点，不计空气阻力，重力加速度为，。求 （1）小球刚进入第一象限时的速度大小； （2）小球从点运动到点的时间； （3）匀强电场Ⅱ的电场强度大小。 【答案】（1） （2）或 （3）或 【解析】 【小问1详解】 小球沿斜面上运动，根据牛顿第二定律有 根据运动学规律有 解得 【小问2详解】 将小球在O点速度沿x、y方向分解，有， 设电场Ⅱ大小为E，则沿x方向有，  小球到达Q点时y=0，有， 解得或 【小问3详解】 根据（2）中式子解得或 15. 如图所示，光滑倾斜轨道与水平轨道相连，水平轨道与光滑竖直圆管相切。轨道上有M、N两个小球，质量分别为3m、m，M静止于竖直圆管底端，N从倾斜轨道上某位置由静止释放，两球碰撞后M恰好通过圆管的最高点。倾斜轨道足够长，倾角为。水平轨道AB段的长度为L，动摩擦因数为，其余部分均光滑。圆管半径为R，重力加速度为g。不计小球间碰撞时和小球经过轨道连接处的能量损失。 （1）求两球碰撞后M的速度大小； （2）求N初始位置与倾斜轨道底端距离； （3）若将N的初始位置与倾斜轨道底端的距离改为x，且满足，求N运动过程中产生的总热量Q和x的函数关系。 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 研究小球M，碰撞后M恰好通过圆管的最高点，说明到最高点时，小球的速度为零。 碰撞后到最高点的过程中，根据动能定理： 解得 【小问2详解】 ）设小球N碰前速度为，碰后速度为，对M、N球，碰撞过程中 动量守恒 ，机械能守恒 解得 对N球，从斜轨道上开始运动到碰撞过程中，由动能定理， 解得 【小问3详解】 若释放位置较高，N球最终越过圆轨道最高点，若释放位置较低，N球最终停在水平面AB段。最终恰好越过圆轨道最高点的释放位置记作 对N球，设小球N碰前速度为，碰后速度为，碰后冲上斜面返回，若恰好通过圆轨道最高点，由功能关系 由弹性碰撞规律可知，碰撞前的速度 碰前，由动能定理 解得 下面分两种情况讨论： ①若，N球最终越过圆轨道最高点： 全过程摩擦生热 ②若，N球最终停在水平面AB段： 碰前，由动能定理 由弹性碰撞规律可知，碰撞后M球的速度 对整个系统，全过程，由功能关系 解得 综上，函数关系为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $