精品解析：湖南省邵阳市新邵县2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题

2025年上期高一期末质量检测 物理试题卷 温馨提示： 1．本试卷分试题卷和答题卷两部分，本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．试卷的全部答案必须用黑色签字笔书写在答题卷上指定的位置；在试题卷上作答的视为无效。 3．答题前，必须将自己的姓名、考号、学校等项目填写清楚。 第一部分 选择题（共44分） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24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. 一同学将乒乓球水平拍出，由于受到空气阻力的作用，乒乓球在下落过程中（　　） A. 机械能一直减少 B. 加速度保持不变 C. 速度大小保持不变 D. 被拍出后瞬间动能最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于空气阻力始终做负功，机械能（动能+重力势能）持续转化为内能，因此机械能一直减少，故A正确； B．加速度由合外力决定。下落过程中，乒乓球受重力和空气阻力作用，由于合速度的大小和方向均在变化，导致空气阻力的大小和方向均变化，合外力随之变化，因此加速度不恒定，故B错误； C．水平方向速度因阻力逐渐减小，竖直方向速度因重力逐渐增大，总速度大小必然变化，故C错误； D．初始时刻动能仅由水平速度决定，但后续竖直方向速度可能增大到使总动能超过初始值（例如竖直方向速度足够大时），故D错误。 故选A。 2. 骑射项目是常见的一种娱乐项目，运动员骑在奔驰的马背上，开枪射击侧向的靶子目标M，如图所示为运动情境的简化示意图，假设运动员沿AB方向骑马的速度为，运动员静止时射出的子弹速度为，直线跑道离固定目标M的最近距离为，假设运动员开枪位置与靶子等高，运动员沿垂直跑道AB方向射出箭。不计空气阻力和箭的重力，则运动员射出箭的位置距离O点的距离x为（　　） A. 0.8m B. 0.4m C. 1.2m D. 1.6m 【答案】A 【解析】 【详解】弓箭沿AB方向和垂直于AB方向均做匀速直线运动，有， 可知射出点在点左侧，且到点的距离为 故选A。 3. 中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送抗疫物资的班列由30节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第3节对第4节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第4节对倒数第3节车厢的牵引力为（　　） A. F B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设每节车厢的质量为，所受摩擦力和空气阻力为，以第4节起的27节车厢为研究对象，由牛顿第二定律得 设倒数第4节对倒数第3节车厢的牵引力为，对最后3节车厢，由牛顿第二定律得 联立可得 整理得 故选D。 4. 黄河壶口瀑布是中国第二大瀑布，也是世界上最大的黄色瀑布，水面落差达到20m，平均水流量约，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为50%，则发电功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】发电功率由水的重力势能转化而来。水的体积流量为，密度为，故质量流量为 单位时间内水的势能为，取，落差，则 而能量转化效率为，故 故选C。 5. 如图所示，若质点以初速度水平抛出后，落在倾角为的斜面上，要求质点从抛出点到达斜面的位移最小，则质点的水平位移的大小为（，重力加速度取g）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】要求质点从抛出点到达斜面的位移最小，则质点的位移与斜面垂直，根据几何知识有 根据平抛运动规律有， 联立可得 故选C。 6. 如图，真空中电荷量为2q和的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上的一点，下列说法正确的是（　　） A. P点电势低于T点电势 B. T点电场强度方向指向N点 C. 除无穷远处外，MN直线上只存在一个电场强度为零的点 D. 将负试探电荷从T点移到S点，静电力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．越靠近负电荷的位置电势越低，P的位置在零势面外，则P点的电势高于S点的电势，故A错误； B．由于电场方向垂直等势面，且由高电势指向低电势，所以T点的电场方向指向O点，故B错误； D．S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上的一点，在等势面上移动电荷电场力不做功，故D错误； C．设的距离为，若电场强度为零的点在点的右侧到点的距离为处，根据电场强度叠加原理有 解得（另一解舍去） 若电场强度为零的点在之间到的距离为处，根据电场强度叠加原理有 方程无解，若电场强度为零的点在的左侧到的距离为处，根据电场强度叠加原理有 方程无解，所以除无穷远处，直线上只有一处电场强度为零的点，故C正确。 故选C。 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，O、C的距离为，把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则（　　） A. 小球的线速度的大小不变 B. 小球的线速度的方向不变 C. 悬线对小球的拉力突然增大为原来的2倍 D. 小球的合外力突然增大为原来的2倍 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．当悬线碰到钉子后的瞬间，小球水平方向不受力，则由于惯性，小球的线速度没有变化，故AB正确； D．悬线碰到钉子后，小球的运动半径减小为原来的一半，线速度大小不变，由知加速度变为原来的2倍，则根据牛顿第二定律可得小球的合外力突然增大为原来的2倍，故D正确； C．由最低点受力分析 mg是定值，故拉力不是原来的2倍，故C错误。 故选ABD。 8. 2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 其相对于月球的速度为地球第一宇宙速度的倍 B. 其相对于月球的速度为地球第一宇宙速度倍 C. 月球的质量为地球质量的 D. 月球的质量为地球质量的 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据万有引力等于向心力 在星球表面有 联立可得 则有，故A正确，B错误； CD．根据上述可知 则有，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示，在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的图像如图乙所示（规定x轴正方向为电场强度的正方向）。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q，它将沿x轴正方向运动，不计重力。则（　　） A. 点电荷q从O到运动过程中速度先增大后减小 B. 点电荷q从O到运动过程中加速度先增大后减小 C. x轴上处电势最低 D. 点电荷q沿x轴正方向运动的最远距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，x轴上从O到电场强度为正值，沿x轴正方向，正点电荷q从O到运动过程中，电场力做正功，速度一直增大，故A错误； B．由图乙可知，x轴上从O到电场强度先增加后减小，由牛顿第二定律，可知点电荷q从O到运动过程中加速度先增大后减小，故B正确； C．由图乙可知，在x轴上从O到电场强度为正值，沿x轴正方向，x2右侧电场强度为负值，沿x轴负方向，由沿电场方向电势降低，可知x轴上处电势最低，故C正确； D．由对称性可知，点电荷q沿x轴正方向最远能到达O点关于P点的对称点位置，故点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为2x2，故D错误。 故选BC。 10. 球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率成正比。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 发动机的最大推力为1.5Mg B. 当飞行器以10m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为 C. 发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为 D. 当飞行器以5m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g 【答案】AD 【解析】 【详解】A．飞行器关闭发动机，以匀速下落时，有 飞行器以向上匀速时，设最大推力为，根据牛顿第二定律有 联立可得，，故A正确； B．飞行器以匀速水平飞行时，根据平衡条件可知，发动机的推力大小为，故B错误； C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时 解得，故C错误； D．当飞行器最大推力向下，以的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值 解得，故D正确。 故选AD。 第二部分 非选择题（共56分） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 用如图所示的实验装置探究平抛物体的运动规律。 （1）关于实验过程中的一些做法，以下合理的有______； A. 小球释放的初始位置越高越好 B. 斜槽需要尽可能的光滑 C. 小球每次需要从同一位置由静止释放 D. 用光滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹 （2）一个同学在探究平抛物体的运动实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得；又量出它们之间的竖直距离分别为，，利用这些数据，取，可求得：物体抛出时的初速度为______m/s；物体经过B点时速度为______m/s，以A点为，则抛出点的坐标为（______m，______m）。 【答案】（1）CD （2） ①. 2 ②. ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 A．小球释放的初始位置并非越高越好，太高会导致小球平抛初速度过大，实验难以操作且误差可能增大，故A错误； B．斜槽不需要尽可能光滑，只要保证小球每次从同一位置由静止释放，就能保证小球平抛的初速度相同，故B错误； C．小球每次从同一位置由静止释放，可以保证小球平抛的初速度相同，故C正确； D．用光滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹，这是处理实验数据的正确方法，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]因为物体在水平方向做的是匀速直线运动，由A、B、C三点的水平距离相等，可知物体从A到B和从B到C的运动时间相等，设其时间间隔为。物体在竖直方向上做的是自由落体运动，根据 可得 所以物体抛出时的初速度为 [2]物体在竖直方向上做的是自由落体运动，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得物体在B点时竖直方向的速度为 根据勾股定理可得物体经过B点时的速度为 [3][4]设物体从抛出点到B点的时间为，竖直方向根据自由落体运动有 解得 抛出点到B点的水平位移为 则抛出点的水平坐标为 抛出点到B点的竖直位移为 则抛出点的竖直坐标为 所以抛出点的坐标为。 12. 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L0，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。 （1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为______，钩码的动能增加量为______，钩码的重力势能增加量为______。 （2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是______。 【答案】 ①. ②. ③. mgh5 ④. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为 整理有 [2]打F点时钩码的速度为 由于在误差允许的范围内，认为释放钩码的同时打出A点，则钩码动能的增加量为 [3]钩码的重力势能增加量为 Ep重 = mgh5 （2）[4]钩码机械能的增加量，即钩码动能和重力势能增加量的总和，若无阻力做功则弹簧弹性势能的减少量等于钩码机械能的增加量。现在随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，而两条曲线在纵向的间隔即阻力做的功，则产生这个问题的主要原因是纸带与限位孔的摩擦力做功变多导致两曲线间隔变大。 四、计算题（共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 13. 如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为1kg的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为8J。释放后，小球在弹簧作用下由静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出。小球与水平地面碰撞后瞬间，其平行于地面的速度分量变为碰撞前瞬间的；垂直于地面的速度分量大小变为碰撞前瞬间的。小球与地面碰撞后，弹起的最大高度为0.2m。重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求： （1）小球离开桌面时的速度大小； （2）小球第二次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。 【答案】（1）4m/s （2）2.4m 【解析】 【小问1详解】 由 解得 【小问2详解】 根据题述，小球与地面碰撞后，弹起的最大高度为h，由 解得 碰撞地面后平行于地面的速度分量变为碰撞前瞬间的， 由题述，碰撞地面后垂直于地面速度分量大小变为碰撞前瞬间的，即 可知碰撞前瞬间垂直于地面速度分量大小为 由，，， 解得 14. 如图所示，两平行金属板A、B长，两板间距离，A板比B板电势高400V，一个不计重力的带正电的粒子电荷量、质量，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度，粒子飞出平行板电场后，可进入界面MN和光屏PS间的无电场的真空区域，最后打在光屏PS上的D点（未画出）。已知界面MN与光屏PS相距12cm，O是中心线RO与光屏PS的交点。求： （1）粒子穿过界面MN时的动能大小； （2）粒子射出平行板电容器时偏转角（求出偏转角的正切值即可）； （3）OD两点之间的距离。 【答案】（1） （2） （3）0.16m 【解析】 【小问1详解】 带电粒子垂直进入匀强电场后做类平抛运动，加速度为 水平方向有，竖直方向有 联立解得 由动能定理 解得 【小问2详解】 设粒子射出平行板电容器时偏转角为，则有 【小问3详解】 带电粒子离开电场时速度的反向延长线与初速度延长线的交点为水平位移的中点，设两界面MN、PS相距为，由相似三角形得 解得 15. 过山车这一游乐项目，深受游客喜爱，而如图甲所示的断轨过山车，令大多数游客望而却步。为了探究断轨过山车的工作原理，小明同学设计了如图乙所示的简化装置，该装置由竖直光滑圆弧轨道AB、水平粗糙直轨道BC和半径为的竖直断轨光滑圆弧轨道CDEF平滑连接而成，圆弧轨道的圆心为O，断轨处的D点和E点高度相等，OD连线与竖直方向的夹角为，质量的滑块从离地一定高度处由静止释放。已知直轨道BC的长度，滑块与轨道BC间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度。 （1）若滑块释放的高度，求滑块经过圆弧轨道的C点时对轨道的压力； （2）若夹角，使滑块能顺利通过整个竖直圆弧轨道，求滑块释放的高度； （3）若，使滑块能顺利通过整个竖直圆弧轨道，请写出滑块由D到E过程中离地面最高点的高度H与夹角的函数关系，并求H的最小值。 【答案】（1）50N；方向向下 （2）4.5m （3）；2m 【解析】 【小问1详解】 设滑块经过C点的速度为，由动能定理可得 设滑块在C点所受的支持力为，由牛顿第二定律得 代入数据得 由牛顿第三定律可知，滑块经过C点时对轨道压力大小为50N，方向向下。 【小问2详解】 滑块从D到E做斜抛运动，设滑块在D点速度为，从D至最高点时间为t，则有水平方向 竖直方向 联立，解得 设刚好能过最高点速度为，则有 可知，所以满足条件，滑块自释放运动到D点的过程中，由动能定理 代入数据得 【小问3详解】 设滑块离开D点后上升的最大高度为。离地最大高度为H，则 又因为 解得 因为，则滑块在DE间运动时离地面高度H与夹角θ的函数关系式，当时，H有最小值，即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年上期高一期末质量检测 物理试题卷 温馨提示： 1．本试卷分试题卷和答题卷两部分，本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．试卷的全部答案必须用黑色签字笔书写在答题卷上指定的位置；在试题卷上作答的视为无效。 3．答题前，必须将自己的姓名、考号、学校等项目填写清楚。 第一部分 选择题（共44分） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24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. 一同学将乒乓球水平拍出，由于受到空气阻力的作用，乒乓球在下落过程中（　　） A. 机械能一直减少 B. 加速度保持不变 C. 速度大小保持不变 D. 被拍出后瞬间动能最大 2. 骑射项目是常见的一种娱乐项目，运动员骑在奔驰的马背上，开枪射击侧向的靶子目标M，如图所示为运动情境的简化示意图，假设运动员沿AB方向骑马的速度为，运动员静止时射出的子弹速度为，直线跑道离固定目标M的最近距离为，假设运动员开枪位置与靶子等高，运动员沿垂直跑道AB方向射出箭。不计空气阻力和箭的重力，则运动员射出箭的位置距离O点的距离x为（　　） A. 0.8m B. 0.4m C. 1.2m D. 1.6m 3. 中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送抗疫物资的班列由30节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第3节对第4节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第4节对倒数第3节车厢的牵引力为（　　） A. F B. C. D. 4. 黄河壶口瀑布是中国第二大瀑布，也是世界上最大的黄色瀑布，水面落差达到20m，平均水流量约，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为50%，则发电功率为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，若质点以初速度水平抛出后，落在倾角为的斜面上，要求质点从抛出点到达斜面的位移最小，则质点的水平位移的大小为（，重力加速度取g）（　　） A. B. C. D. 6. 如图，真空中电荷量为2q和的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，T为等势面上的一点，下列说法正确的是（　　） A. P点电势低于T点电势 B. T点电场强度方向指向N点 C. 除无穷远处外，MN直线上只存在一个电场强度为零的点 D. 将负试探电荷从T点移到S点，静电力做正功 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，O、C的距离为，把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则（　　） A. 小球的线速度的大小不变 B. 小球的线速度的方向不变 C. 悬线对小球的拉力突然增大为原来的2倍 D. 小球的合外力突然增大为原来的2倍 8. 2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 其相对于月球的速度为地球第一宇宙速度的倍 B. 其相对于月球的速度为地球第一宇宙速度倍 C. 月球的质量为地球质量的 D. 月球的质量为地球质量的 9. 如图甲所示，在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的图像如图乙所示（规定x轴正方向为电场强度的正方向）。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q，它将沿x轴正方向运动，不计重力。则（　　） A. 点电荷q从O到运动过程中速度先增大后减小 B. 点电荷q从O到运动过程中加速度先增大后减小 C. x轴上处电势最低 D. 点电荷q沿x轴正方向运动的最远距离为 10. 球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率成正比。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 发动机的最大推力为1.5Mg B. 当飞行器以10m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为 C. 发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为 D. 当飞行器以5m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g 第二部分 非选择题（共56分） 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 用如图所示的实验装置探究平抛物体的运动规律。 （1）关于实验过程中的一些做法，以下合理的有______； A. 小球释放的初始位置越高越好 B. 斜槽需要尽可能的光滑 C. 小球每次需要从同一位置由静止释放 D. 用光滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹 （2）一个同学在探究平抛物体的运动实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得；又量出它们之间的竖直距离分别为，，利用这些数据，取，可求得：物体抛出时的初速度为______m/s；物体经过B点时速度为______m/s，以A点为，则抛出点的坐标为（______m，______m）。 12. 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L0，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。 （1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为______，钩码的动能增加量为______，钩码的重力势能增加量为______。 （2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是______。 四、计算题（共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 13. 如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为1kg的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为8J。释放后，小球在弹簧作用下由静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出。小球与水平地面碰撞后瞬间，其平行于地面的速度分量变为碰撞前瞬间的；垂直于地面的速度分量大小变为碰撞前瞬间的。小球与地面碰撞后，弹起的最大高度为0.2m。重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求： （1）小球离开桌面时的速度大小； （2）小球第二次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。 14. 如图所示，两平行金属板A、B长，两板间距离，A板比B板电势高400V，一个不计重力的带正电的粒子电荷量、质量，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度，粒子飞出平行板电场后，可进入界面MN和光屏PS间的无电场的真空区域，最后打在光屏PS上的D点（未画出）。已知界面MN与光屏PS相距12cm，O是中心线RO与光屏PS的交点。求： （1）粒子穿过界面MN时的动能大小； （2）粒子射出平行板电容器时偏转角（求出偏转角的正切值即可）； （3）OD两点之间的距离。 15. 过山车这一游乐项目，深受游客喜爱，而如图甲所示的断轨过山车，令大多数游客望而却步。为了探究断轨过山车的工作原理，小明同学设计了如图乙所示的简化装置，该装置由竖直光滑圆弧轨道AB、水平粗糙直轨道BC和半径为的竖直断轨光滑圆弧轨道CDEF平滑连接而成，圆弧轨道的圆心为O，断轨处的D点和E点高度相等，OD连线与竖直方向的夹角为，质量的滑块从离地一定高度处由静止释放。已知直轨道BC的长度，滑块与轨道BC间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度。 （1）若滑块释放的高度，求滑块经过圆弧轨道的C点时对轨道的压力； （2）若夹角，使滑块能顺利通过整个竖直圆弧轨道，求滑块释放的高度； （3）若，使滑块能顺利通过整个竖直圆弧轨道，请写出滑块由D到E过程中离地面最高点的高度H与夹角的函数关系，并求H的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $