精品解析：河北廊坊市第一中学2026-2027学年高二上学期开学考物理试题

廊坊一中2026-2027学年第一学期开学检测 高二年级物理试题 一、选择题（共10小题，共46分。1—7题为单选题，每小题4分，8—10题为多选题，选对的得6分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分） 1. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ） A. 做匀速圆周运动的物体一定处于平衡状态 B. 做匀速圆周运动的物体所受合外力的冲量不变 C. 做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不做功 D. 做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的位移相同 2. 如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P对Q做功为零 B. P和Q之间的相互作用力做功之和为零 C. P和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒 D. P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 3. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为W=F×AC B. 乙图中，全过程中F做的总功为72J C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 4. 某静电场在轴上的电场强度随的变化关系如图所示，轴正方向为电场强度正方向，其中、、、是间隔相等的四点，选无穷远处电势为零。则下列说法正确的是（ ） A. 处电势最大 B. 和处电势相等 C. 、两点之间的电势差小于、两点之间的电势差 D. 负点电荷由运动到的过程中，电场力先做正功后做负功 5. 我国新能源汽车发展迅速，如图所示为某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中所受阻力恒定，最大车速为30m/s，则（ ） A. 汽车匀加速所需时间为10s B. 汽车是恒定功率启动的 C. 汽车所受阻力为 D. 汽车在车速为5m/s时，功率为 6. 如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为D，水流速度大小为，方向水平向右．水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是（ ） A. 水枪单位时间内喷出水的质量为 B. 高压水枪的喷水功率为 C. 水柱对煤层的平均冲击力大小为 D. 手对高压水枪的作用力水平向右 7. 如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a与带正电的小球b通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知Ob < OC。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达O正下方前，下列说法正确的是（　　） A. a球的质量大于b球的质量 B. b球的轨迹是一段以C点为圆心的圆弧 C. 此过程中点电荷对b球的库仑力大小不变 D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐变大 8. 甲、乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是p1＝5 kg·m/s、p2＝7 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙的动量为10 kg·m/s，则两球的质量m1与m2的关系可能是（　　） A. m1＝m2 B. 2m1＝m2 C. 3m1＝m2 D. 4m1＝m2 9. 一位英国人曾提出“人造天梯”的设想：在地球赤道正上方竖起一根足够长的“绳”，使“绳”随着地球同步自转，只要这根绳足够长，就不会坠落，可供人们沿绳攀登上天，即为“人造天梯”。某研究小组用如图所示模型探讨“天梯”的可能性，他们在“天梯”上离地心高于、等于和低于同步卫星高度处各取一小段，其质量分别为m2、m0和m1。设地球自转角速度为ω，地球半径为R。以下是研究小组分析论证，其中正确的是（ ） A. 建“人造天梯”的设想从理论上是可行的，只要“人造天梯”的高度大于某一确定高度便能直立赤道上空供人们攀登 B. “人造天梯”上距地面的高度恰好等于同步卫星高度的一小段（m0），其所需向心力为m0r0ω2 C. “人造天梯”上距地面高度大于同步卫星高度的一小段（m2），其所受地球引力小于随地球同步转动所需向心力，将有远离地心向上飘升趋势 D. 大量观察已证实地球自转速度慢慢减小。若只考虑地球自转因素影响，现在刚好能够直立于赤道上空的“人造天梯”，在若干年后将会远离地心向上飘升 10. 如图所示，竖直平面内四分之一圆弧轨道AP和水平传送带PC相切于P点，圆弧轨道的圆心为O，半径为R=2m。小耿同学让一质量为m=1kg的小物块从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，再滑上传送带PC，传送带以速度v=4m/s沿逆时针方向的转动。小物块与传送带间的动摩擦因数为，滑块第一次滑到传送带上离P点2.5m处速度为零，不计物体经过圆弧轨道与传送带连接处P时的机械能损失，重力加速度g取。则（　　） A. 滑块从A开始下滑到P点过程机械能守恒 B. 滑块再次回到P点时的速度为4m/s C. 滑块第一次在传送带上运动由于摩擦产生的热量为31.5J D. 滑块第一次在传送带上运动而使电动机额外多做的功为36J 二、填空题（每空2分，共16分） 11. 未来中国宇航员将会登月成功，假设宇航员在登月前后做两次物理实验，分别测量物体的质量和月球的质量。 实验一：宇宙飞船绕月球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平直接称量物体的质量，宇航员在飞船中用如图所示的装置来间接测量小球的质量，给小球一个初速度，让它在细线的拉力下做匀速圆周运动，飞船中还有刻度尺、秒表两种测量工具。 实验二：宇航员抵达半径为R的月球后，仍用同样的装置做实验，给质量为m（实验一已测出）的小球－个初速度，使其在竖直平面内做变速圆周运动，月球表面没有空气，拉力传感器显示小球在最低点、最高点读数差的绝对值为△F，根据圆周运动的动力学公式和机械能守恒定律可得△F恒为小球在月球表面重力的6倍，已知引力常量为G。 根据题中提供的条件和测量结果回答下列问题： (1)实验一：若已知小球做匀速圆周运动时拉力传感器的示数为F，还需要测量的物理量是_____和周期，为了减小测量周期的误差，可测量n转对应的时间t，则待测小球质量的表达式为m=_____； (2)实验二：测得月球表面的重力加速度为_____，月球的质量为_____。（小球的质量用m表示） 12. 用如图所示实验装置可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，下列判断正确的是（　　） A. 若保持不变，增大S，则变大 B. 若保持S不变，增大，则变大 C. 若保持不变，在两极板间插入一薄玻璃板，则变大 D. 该实验采用的是等效替代法 13. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨：导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直：导轨上点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，用表示点到光电门处的距离，表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度，实验时滑块在处由静止开始运动。 （1）某次实验测得倾角，重力加速度用表示，滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为________，系统的重力势能减少量可表示为________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒； （2）某同学改变间的距离，作出的图像如图所示，并测得，则重力加速度________。（结果保留两位有效数字） 三、计算题（共3小题，第13题12分，第14题12分，第15题14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分） 14. 如图甲所示，质量m1＝4 kg的足够长的长木板静止在光滑水平面上，质量m2＝1 kg的小物块静止在长木板的左端，现对小物块施加一水平向右的作用力F，小物块和长木板运动的速度－时间图象如图乙所示，2 s后，撤去F，g取10 m/s2.求： （1）小物块与长木板之间的动摩擦因数μ； （2）水平力的大小F； （3）撤去F后，小物块和长木板组成的系统损失的机械能ΔE。 15. XCT扫描机可用于对多种病情的探测，如图所示是产生X射线部分的示意图。图中、板之间有一加速电子束的电场，虚线框内为竖直向上的匀强偏转电场，经调节后电子从板静止开始加速，沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点，产生X射线。已知两板间电压为，偏转电场区域水平宽度为，竖直高度足够长，点距离偏转电场右边界的水平距离为，中电子束距离靶台竖直高度为，电子重力不计，不考虑电子间的相互作用，不计空气阻力。 （1）若电子电量大小为，求电子经加速电场的过程中电场力对它做的功； （2）求电子束射出偏转电场时的竖直偏转距离； （3）求偏转电场电场强度的大小。 16. 如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度H可调的斜轨道KA、水平直轨道AB，圆心为的竖直半圆轨道BCD、圆心为的竖直半圆管道DEF，水平直轨道FG及弹性板等组成，F、D、B在同一竖直线上，轨道各部分平滑连接，已知滑块（可视为质点）从K点由静止开始下滑，滑块质量，轨道BCD的半径，管道DEF的半径，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，其余各部分轨道均光滑，轨道FG的长度，H可调最大的高度是4m，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回。（g取10m/s2） （1）若滑块第1次恰能过D点，求高度H的大小； （2）若滑块在运动过程中不脱离轨道，求第1次经过管道DEF的最高点F时，轨道对滑块弹力的最小值； （3）若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终静止在轨道FG中点的右侧区域内，求可调高度H的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 廊坊一中2026-2027学年第一学期开学检测 高二年级物理试题 一、选择题（共10小题，共46分。1—7题为单选题，每小题4分，8—10题为多选题，选对的得6分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分） 1. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ） A. 做匀速圆周运动的物体一定处于平衡状态 B. 做匀速圆周运动的物体所受合外力的冲量不变 C. 做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不做功 D. 做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的位移相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．平衡状态的条件是物体合外力为零、加速度为零，保持静止或匀速直线运动。匀速圆周运动的物体始终存在指向圆心的向心加速度，合外力不为零，不属于平衡状态，故A错误； B．冲量是矢量，方向与合外力方向一致。匀速圆周运动的合外力始终指向圆心，方向时刻在变化，因此合外力的冲量方向也会随时间改变，冲量是变化的，故B错误； C．匀速圆周运动的合外力始终沿半径指向圆心，与物体的瞬时速度方向（沿圆周切线方向）始终垂直，根据功的定义，力和位移方向垂直时力不做功，因此合外力一定不做功，故C正确； D．位移是矢量，相等时间内匀速圆周运动物体通过的弧长大小相等，但位移的方向是从初位置指向末位置，方向会随运动位置改变，因此位移并不相等，故D错误。 故选 C。 2. 如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P对Q做功为零 B. P和Q之间的相互作用力做功之和为零 C. P和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒 D. P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．Q在P上运动的过程中，P对Q的弹力方向垂直于接触面，与 Q的位移方向夹角大于90°，则P对Q做功不为零。故A错误； BCD．Q在P上运动的过程中，整个系统只有重力做功，机械能守恒，P和Q之间的相互作用力属于内力并且等大反向，二者在力的方向上发生的位移相等，所以做功之和为零。系统在水平方向合力为零，即水平方向动量守恒。系统在竖直方向所受合力不为零，则竖直方向动量不守恒。故B正确；CD错误。 故选B。 3. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为W=F×AC B. 乙图中，全过程中F做的总功为72J C. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为 A错误； B．乙图中，全过程中F做的总功为 B正确； C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为 C错误； D．图丁中，F始终保持水平，若F为恒力，将小球从P拉到Q，F做的功是 F始终保持水平，若是F缓慢将小球从P拉到Q，根据动能定理得 解得 D错误。 故选B。 4. 某静电场在轴上的电场强度随的变化关系如图所示，轴正方向为电场强度正方向，其中、、、是间隔相等的四点，选无穷远处电势为零。则下列说法正确的是（ ） A. 处电势最大 B. 和处电势相等 C. 、两点之间的电势差小于、两点之间的电势差 D. 负点电荷由运动到的过程中，电场力先做正功后做负功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知，电场强度方向沿轴正方向，选无穷远处电势为零，根据沿着电场线方向电势降低，由图像可知，处电势不是零，处电势高于处电势，故AB错误； C．由可知，图线与轴所围的面积表示电势差，则、两点之间的电势差小于、两点之间的电势差，故C正确； D．负点电荷由运动到的过程中，由于轴正方向为电场强度正方向，所以负电荷受到电场力方向沿轴负方向，则电场力对负电荷做负功，故D错误。 故选C。 5. 我国新能源汽车发展迅速，如图所示为某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中所受阻力恒定，最大车速为30m/s，则（ ） A. 汽车匀加速所需时间为10s B. 汽车是恒定功率启动的 C. 汽车所受阻力为 D. 汽车在车速为5m/s时，功率为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知，汽车在速度等于前，加速度不变，故汽车是恒加速度启动的，根据匀变速直线运动的基本规律可知 AB错误； C．由图可知，汽车的最大速度为，汽车开始做匀速直线运动，此时 当时，汽车的加速度，根据牛顿第二定律可知 解得 C正确； D．汽车在车速为5m/s时，汽车处于匀加速阶段，故 代入数据解得 D错误。 故选C。 6. 如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为D，水流速度大小为，方向水平向右．水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是（ ） A. 水枪单位时间内喷出水的质量为 B. 高压水枪的喷水功率为 C. 水柱对煤层的平均冲击力大小为 D. 手对高压水枪的作用力水平向右 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．t时间内喷水质量为 水枪单位时间内喷出水的质量为 故选项A错误； B．水枪在时间1s内做功转化为水柱的动能即为高压水枪的喷水功率，则 故选项B正确； C．t时间内喷出的水在t内速度减小为0，则由动量定理得 联立得： 故选项C错误； D．水对高压水枪的作用力向左，由于高压水枪受重力作用，根据平衡条件，则手对高压水枪的作用力水平斜向右上方，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a与带正电的小球b通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知Ob < OC。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达O正下方前，下列说法正确的是（　　） A. a球的质量大于b球的质量 B. b球的轨迹是一段以C点为圆心的圆弧 C. 此过程中点电荷对b球的库仑力大小不变 D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．对b球进行受力分析，受到轻绳的拉力T、重力和库仑力，如图所示。 由相似三角形可知 其中 ， 整理可得 由于Ob < OC，因此 故A错误； B．由不变，可知Ob不变，库仑力减小，减小，故球的轨迹是一段以O为圆心的圆弧，故B错误； C．由于减小，可知bC也减小，此过程中b球所受库仑力减小且方向改变，故C错误； D．滑轮受到的轻绳的作用力大小均为，大小不变，由于bC减小，可知两绳夹角减小，所以滑轮受到两绳的合力增大，故D正确。 故选D。 8. 甲、乙两球在水平光滑轨道上同方向运动，已知它们的动量分别是p1＝5 kg·m/s、p2＝7 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙的动量为10 kg·m/s，则两球的质量m1与m2的关系可能是（　　） A. m1＝m2 B. 2m1＝m2 C. 3m1＝m2 D. 4m1＝m2 【答案】CD 【解析】 【详解】甲、乙两球在碰撞过程中动量守恒，所以有 p1＋p2＝p1′＋p2′ 即p1′＝2kg·m/s。由于在碰撞过程中，不可能有其他形式的能量转化为机械能，只能是系统内物体间机械能相互转化或一部分机械能转化为内能，因此系统的机械能不会增加，所以有 所以有 因为题目给出物理情景是“甲从后面追上乙”，要符合这一物理情景，就必须有 即 同时还要符合碰撞后乙球的速度必须大于或等于甲球的速度这一物理情景，即 所以 AB错误，CD正确。 故选CD。 9. 一位英国人曾提出“人造天梯”的设想：在地球赤道正上方竖起一根足够长的“绳”，使“绳”随着地球同步自转，只要这根绳足够长，就不会坠落，可供人们沿绳攀登上天，即为“人造天梯”。某研究小组用如图所示模型探讨“天梯”的可能性，他们在“天梯”上离地心高于、等于和低于同步卫星高度处各取一小段，其质量分别为m2、m0和m1。设地球自转角速度为ω，地球半径为R。以下是研究小组分析论证，其中正确的是（ ） A. 建“人造天梯”的设想从理论上是可行的，只要“人造天梯”的高度大于某一确定高度便能直立赤道上空供人们攀登 B. “人造天梯”上距地面的高度恰好等于同步卫星高度的一小段（m0），其所需向心力为m0r0ω2 C. “人造天梯”上距地面高度大于同步卫星高度的一小段（m2），其所受地球引力小于随地球同步转动所需向心力，将有远离地心向上飘升趋势 D. 大量观察已证实地球自转速度慢慢减小。若只考虑地球自转因素影响，现在刚好能够直立于赤道上空的“人造天梯”，在若干年后将会远离地心向上飘升 【答案】ABC 【解析】 【详解】A． 同步轨道处的小段仅靠万有引力就能以角速度随地球自转平衡；高度大于同步轨道的部分，所需向心力大于自身受到的地球引力，会有向外飘升的趋势，只要天梯总长度超过同步轨道对应的某一确定高度，外侧部分的向外拉力就可以抵消内侧低于同步轨道部分的下坠趋势，理论上天梯可以直立在赤道上空，该设想可行，A正确； B．该小段随地球同步自转，做角速度为的匀速圆周运动，到地心的距离为，根据向心力定义，所需向心力就是，B正确； C．对同步卫星轨道处的质点，满足万有引力恰好提供向心力： 对于​的，地球引力 即引力不足以提供同步转动所需的向心力，因此该小段有远离地心向外飘升的趋势，C正确； D．若干年后地球自转角速度减小，天梯各部分所需向心力都会变小：原本刚好平衡的天梯，外侧部分的向外趋势会减弱，内侧低于同步轨道的部分下坠趋势占优，天梯将会向地心方向坠落，而非向上飘升，D错误。 故选ABC 。 10. 如图所示，竖直平面内四分之一圆弧轨道AP和水平传送带PC相切于P点，圆弧轨道的圆心为O，半径为R=2m。小耿同学让一质量为m=1kg的小物块从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，再滑上传送带PC，传送带以速度v=4m/s沿逆时针方向的转动。小物块与传送带间的动摩擦因数为，滑块第一次滑到传送带上离P点2.5m处速度为零，不计物体经过圆弧轨道与传送带连接处P时的机械能损失，重力加速度g取。则（　　） A. 滑块从A开始下滑到P点过程机械能守恒 B. 滑块再次回到P点时的速度为4m/s C. 滑块第一次在传送带上运动由于摩擦产生的热量为31.5J D. 滑块第一次在传送带上运动而使电动机额外多做的功为36J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设滑块第一次滑到传送带上P点的速度为，则根据动能定理可得 解得 若滑块从A开始下滑到P点过程机械能守恒，则有 解得 可知 因此滑块从A开始下滑到P点过程机械能不守恒，故A错误； B．设滑块返回过程的加速度为，加速到和传送带共速时的位移为，则有 ， 解得 可知，小物块在到达P点前已经与传送带共速，因此可知，小物块再次回到P点时的速度为4m/s，故B正确； C．设滑块第一次在传送带上运动直至速度减为零所用的时间为，可知 此阶段传送带的位移为 物块下滑后与传送带运动方向相反，则相对位移为 物块速度减为零后反向加速，设加速的时间为，则有 此段时间物块和传送带运动方向相同，设传送带的位移为，有 则可得返回过程中的相对位移为 则可知由于摩擦产生的热量为 故C错误； D．根据功能关系可知，滑块第一次在传送带上运动而使电动机额外多做的功为 故D正确。 故选BD。 二、填空题（每空2分，共16分） 11. 未来中国宇航员将会登月成功，假设宇航员在登月前后做两次物理实验，分别测量物体的质量和月球的质量。 实验一：宇宙飞船绕月球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平直接称量物体的质量，宇航员在飞船中用如图所示的装置来间接测量小球的质量，给小球一个初速度，让它在细线的拉力下做匀速圆周运动，飞船中还有刻度尺、秒表两种测量工具。 实验二：宇航员抵达半径为R的月球后，仍用同样的装置做实验，给质量为m（实验一已测出）的小球－个初速度，使其在竖直平面内做变速圆周运动，月球表面没有空气，拉力传感器显示小球在最低点、最高点读数差的绝对值为△F，根据圆周运动的动力学公式和机械能守恒定律可得△F恒为小球在月球表面重力的6倍，已知引力常量为G。 根据题中提供的条件和测量结果回答下列问题： (1)实验一：若已知小球做匀速圆周运动时拉力传感器的示数为F，还需要测量的物理量是_____和周期，为了减小测量周期的误差，可测量n转对应的时间t，则待测小球质量的表达式为m=_____； (2)实验二：测得月球表面的重力加速度为_____，月球的质量为_____。（小球的质量用m表示） 【答案】 ①. 小球做匀速圆周运动的半径r ②. ③. ④. 【解析】 【详解】(1)[1][2]拉力传感器已测出拉力F，可知要间接测量小球的质量，还需要测量的物理量是小球做匀速圆周运动的半径r；根据测量n转对应的时间t，得其做匀速圆周运动的周期为 根据牛顿第二定律得 解得 (2)[3][4]设月球表面的重力加速度为g月，△F恒为小球在月球表面重力的6倍，有 △F=6mg月 解得月球表面的重力加速度为 根据月球表面上物体受到的万有引力等于其所受重力，得 联立解得月球的质量为 12. 用如图所示实验装置可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为，静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，下列判断正确的是（　　） A. 若保持不变，增大S，则变大 B. 若保持S不变，增大，则变大 C. 若保持不变，在两极板间插入一薄玻璃板，则变大 D. 该实验采用的是等效替代法 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．根据电容的决定式 得知，电容与极板间正对面积成正比，当保持d不变，增大S时，电容增大，电容器的电量Q不变，由电容的定义式 分析可知板间电势差减小，则静电计指针的偏角变小。故A错误； B．根据电容的决定式 得知，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式 分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大。故B正确； C．根据电容的决定式 得知，保持不变，在两极板间插入薄玻璃板，C变大，则由电容的定义式 分析可知板间电势差减小，则减小。故C错误； D．该实验采用的是控制变量法，故D错误。 故选B。 13. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨：导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直：导轨上点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，用表示点到光电门处的距离，表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度，实验时滑块在处由静止开始运动。 （1）某次实验测得倾角，重力加速度用表示，滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为________，系统的重力势能减少量可表示为________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒； （2）某同学改变间的距离，作出的图像如图所示，并测得，则重力加速度________。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. ②. （2）9.6 【解析】 【小问1详解】 [1]滑块经过光电门时的速度 则滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为 [2]系统的重力势能减少量可表示为 【小问2详解】 若机械能守恒则满足 即 则 因为可得g=9.6m/s2 三、计算题（共3小题，第13题12分，第14题12分，第15题14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分） 14. 如图甲所示，质量m1＝4 kg的足够长的长木板静止在光滑水平面上，质量m2＝1 kg的小物块静止在长木板的左端，现对小物块施加一水平向右的作用力F，小物块和长木板运动的速度－时间图象如图乙所示，2 s后，撤去F，g取10 m/s2.求： （1）小物块与长木板之间的动摩擦因数μ； （2）水平力的大小F； （3）撤去F后，小物块和长木板组成的系统损失的机械能ΔE。 【答案】（1） ；（2）F=4N ；（3） 【解析】 【详解】（1）由速度图象可知：长木板的加速度 由牛顿第二定律可知：小物块施加给长木板的滑动摩擦力 小物块与长木板之间的动摩擦因数 （2）由速度图象可知：小物块的加速度 由牛顿第二定律可知 （3）撤去F后，小物块和长木板构成的系统动量守恒 系统损失的机械能 15. XCT扫描机可用于对多种病情的探测，如图所示是产生X射线部分的示意图。图中、板之间有一加速电子束的电场，虚线框内为竖直向上的匀强偏转电场，经调节后电子从板静止开始加速，沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点，产生X射线。已知两板间电压为，偏转电场区域水平宽度为，竖直高度足够长，点距离偏转电场右边界的水平距离为，中电子束距离靶台竖直高度为，电子重力不计，不考虑电子间的相互作用，不计空气阻力。 （1）若电子电量大小为，求电子经加速电场的过程中电场力对它做的功； （2）求电子束射出偏转电场时的竖直偏转距离； （3）求偏转电场电场强度的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电子经加速电场的过程中电场力对它做的功 （2）根据类平抛运动速度反向延长线过水平位移中点可知，速度偏转角度正切为 是位移偏转角正切值的2倍，所以 解得 （3）电子在加速电场中运动过程，根据动能定理有 电子偏转时做类平抛运动，水平方向有 L0=v0t 竖直方向有 vy=at 由牛顿第二定律得 根据类平抛运动速度反向延长线过水平位移中点可知，速度偏转角度正切为 解得 16. 如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度H可调的斜轨道KA、水平直轨道AB，圆心为的竖直半圆轨道BCD、圆心为的竖直半圆管道DEF，水平直轨道FG及弹性板等组成，F、D、B在同一竖直线上，轨道各部分平滑连接，已知滑块（可视为质点）从K点由静止开始下滑，滑块质量，轨道BCD的半径，管道DEF的半径，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，其余各部分轨道均光滑，轨道FG的长度，H可调最大的高度是4m，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回。（g取10m/s2） （1）若滑块第1次恰能过D点，求高度H的大小； （2）若滑块在运动过程中不脱离轨道，求第1次经过管道DEF的最高点F时，轨道对滑块弹力的最小值； （3）若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终静止在轨道FG中点的右侧区域内，求可调高度H的范围。 【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】 【详解】（1）滑块恰好过D点，有 由K到D，根据动能定理，可得 解得 （2）滑块恰好到D时，它到F点速度最小，由K到D，根据动能定理可得 在F点，根据牛顿第二定律，有 解得 （3）保证不脱离轨道，当滑块恰好进过D点运动到F点的过程中，由动能定理可得 滑块在F点的速度至少为 滑块在FG上滑行，有 解得 可知滑块没有越过FG的中点。滑块从最大高度释放，在FG上滑行的最大路程为xmax，则 解得 由题意知，滑块不脱离轨道且最终静止在轨道FG中点的右侧区域，在FG上运动的路程应满足 或 当时，可得，当时，可得，即 当时，可得，当时，可得，即 因此可调高度H的范围为 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $