精品解析：安徽六安市第二中学教育集团2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题

六安二中教育集团2025—2026学年第二学期高一年级期末考试 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 考生注意事项： 1.答题前，考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号。 2.答第Ⅰ卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的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。 3.答第Ⅱ卷时，必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清晰。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 4.考试结束，务必将答题卡上交，试卷自行保管。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单选题（共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求） 1. 在天气干燥的季节，脱掉外衣时常会使手带上静电，手再去靠近金属门把手时，往往会被电一下。手靠近金属门把手的过程中（　 ） A. 门把手上的感应电荷数目增大 B. 门把手上的感应电荷数目减小 C. 手与门把手之间的电场变弱 D. 手与门把手之间的电场不变 2. 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器的收尘板是很长的条形金属板，图中为该收尘板的横截面，工作时收尘板带正电，其上侧的电场线分布如图所示。某带电粉尘颗粒仅在静电力作用下从点向收尘板运动，最后落在收尘板上，图中虚线表示该粉尘的运动轨迹，则粉尘从点运动到收尘板的过程中（　　） A. 粉尘颗粒带正电 B. 受到的静电力逐渐变小 C. 加速度逐渐减小 D. 动能逐渐增大 3. 在图中，A，B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。当大轮以角速度顺时针转动时（　　） A. A、C两点的线速度之比为 B. A、B两点角速度之比为 C. A、C两点的向心加速度之比为 D. B、C两点的向心加速度之比为 4. 某同学闲暇时将手中的弹簧笔内的弹簧取出并固定在桌面上，用小笔帽套在弹簧上，竖直向下按压在水平桌面上（如甲图所示）。当他突然松手后弹簧将小笔帽竖直向上弹起，不计其受到的阻力，上升过程中的图像如乙图所示（到部分为直线），则上升过程中下列判断正确的是（ ） A. 弹簧原长为 B. 到之间弹簧弹性势能全部转化为小笔帽的动能 C. 到之间小笔帽机械能不变 D. 到过程图像为曲线 5. 如图甲为一玩具竹筒水车，用长度相同的竹竿将竹筒固定在同一个转轴上，水流冲击竹筒时，所有竹筒在竖直平面内做半径相等的匀速圆周运动，不计空气阻力及竹筒中水的质量，简化如图乙所示，A、B分别为最高点和最低点，下列说法正确的是（ ） A. 竹筒转动一圈，重力对其做的功不为零 B. 竹筒经过A点时，所受重力的瞬时功率不为零 C. 从B到A的过程竹竿对竹筒做的功小于竹筒重力势能的增加量 D. 从A到B的过程，水流速度越大，竹筒重力对竹筒做功的平均功率越大 6. 如图所示，在一静止点电荷形成的电场中，一试探电荷仅在静电力作用下先、后经过P、Q两点，图中箭头方向表示试探电荷在P、Q两点处的受力方向，已知α>β。下列判断正确的是（　　） A. P点电势高于Q点电势 B. P点电场强度小于Q点电场强度 C. 试探电荷与场源电荷的电性一定相同 D. 试探电荷的电势能一定先减小后增大 7. 发射地球静止卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度 B. 卫星在轨道1上经过Q点时的动能大于它在轨道2上经过Q点时的动能 C. 卫星从轨道2进入轨道3，需要在经过P点时减速 D. 卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能 8. 如图所示，餐桌中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，现在圆盘上放相同的茶杯，茶杯可看作质点，茶杯与圆盘间动摩擦因数为。现使圆盘匀速转动，则下列说法正确的是（ ） A. 每个茶杯均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用 B. 如果茶杯相对圆盘静止，茶杯受到圆盘的摩擦力不一定沿半径指向圆心 C. 若缓慢增大圆盘转速，离中心轴远的空茶杯相对圆盘先滑动 D. 若缓慢增大圆盘转速，到中心轴距离相同的空茶杯比有茶水茶杯相对圆盘先滑动 二、多选题（共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，全部选对的得5分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。） 9. 一斜面固定在水平地面上，顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，斜面的倾角为θ。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到水平面上的A点停下，已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，A点到O点的距离为x，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 整个过程摩擦力对小木块做的功为 B. 只增加小木块的质量，其它条件不变，小木块停在A点的右侧 C. 只增加斜面的倾角，其它条件不变（如虚线1所示），小木块仍停在A点 D. 只降低斜面的高度，其它条件不变（如虚线2所示），小木块停在A点的左侧 10. 比亚迪新能源汽车技术全球领先，其“刀片电池”和“DM—i超级混动”技术开创了行业新标杆。某质量为的新能源汽车在平直的公路上以恒定功率由静止开始启动，其运动的图像如图所示。时刻速度恰好达到最大值，之后保持额定功率继续运动，已知汽车受到地面的阻力为车重的0.2倍，取，下列说法正确的是（　　） A. 时刻汽车受到的牵引力大小为 B. 该汽车的最大速度是 C. 加速过程中汽车的加速度大小不变 D. 当速度大小为时，其加速度大小为 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共14分） 11. 小明同学在科技节的实验室开放期间，进入力学实验室自主探究，他做探究影响向心力大小因素的实验：如图甲所示，已知小球在挡板，，处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________； A. 探究小车速度随时间变化规律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究平抛运动的特点 D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）某次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮（填“一”、“二”或“三”）； （3）现将质量相等的两小钢球分别放在、位置，将传送带调至第三层塔轮，则两球转动时所受向心力之比为__________。 12. 某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为g。主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量挡光片的宽度d，用量角器测出气垫导轨的倾角θ； ②测量挡光片到光电门的距离L； ③由静止释放滑块，记录数字计时器显示挡光片的挡光时间t； ④改变L，测出不同L所对应的挡光时间t； ⑤用天平测出滑块和挡光片的总质量m。 根据上述实验步骤请回答： （1）滑块通过光电门时速度的表达式v＝________（用实验中所测物理量符号表示）。 （2）滑块下滑至光电门的过程中，动能的增加量为________；重力势能的减小量为________。 （3）根据实验测得的多组L、t数据，可绘制图像，如果滑块下滑过程符合机械能守恒定律，则图像应为过原点的一条倾斜直线，其斜率为________（用d、θ、g表示）。 四、解答题（本大题共3小题，共44分） 13. 如图所示，匀强电场方向与等腰所在平面平行，A、B、C为三角形的三个顶点，，，将电量大小为的正点电荷从移到点，静电力做功，从移到点，克服静电力做功，求： （1）AB间的电势差和BC间的电势差； （2）匀强电场的电场强度的大小。 14. 从1970年中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号起，预计至2025年，中国发射的卫星数量已超过1000颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星质量为m，它到地球表面的距离等于地球的半径，转动的方向与地球的自转方向相同。若地球的半径为R，自转的角速度为ω0，地球两极处的重力加速度大小为g，引力常量为G。求： （1）地球质量M； （2）该人造卫星的线速度v； （3）若将该人造卫星升高轨道变为地球的同步卫星，则卫星到地球表面的距离需增加多少？ 15. 如图所示，光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE各部分平滑连接，圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开。现将一质量为m=0.5kg的滑块从AB轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径R=0.8m，水平轨道BD的长度x=1m，传送带足够长，滑块始终不脱离圆轨道，且与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.2，传送带以恒定速度=10m/s顺时针转动，g取10m/s2。 （1）若h=0.8m，求滑块运动至B点时对圆轨道的压力大小F； （2）若滑块恰能通过最高点C点，求滑块释放高度h1； （3）若h=3.4m，滑块从滑上传送带到与传送带共速时，求电动机多消耗的电能 E。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六安二中教育集团2025—2026学年第二学期高一年级期末考试 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 考生注意事项： 1.答题前，考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号。 2.答第Ⅰ卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的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。 3.答第Ⅱ卷时，必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清晰。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 4.考试结束，务必将答题卡上交，试卷自行保管。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单选题（共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求） 1. 在天气干燥的季节，脱掉外衣时常会使手带上静电，手再去靠近金属门把手时，往往会被电一下。手靠近金属门把手的过程中（　 ） A. 门把手上的感应电荷数目增大 B. 门把手上的感应电荷数目减小 C. 手与门把手之间的电场变弱 D. 手与门把手之间的电场不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当手靠近门把手时，由于静电感应，门把手的自由电子重新分布，靠近手的一端感应出更多异种电荷，导致感应电荷数目增大，故A正确，B错误； CD．手与门把手距离减小，两者间的电场强度会增强（场强与距离相关），故CD 错误. 故选A。 2. 静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器的收尘板是很长的条形金属板，图中为该收尘板的横截面，工作时收尘板带正电，其上侧的电场线分布如图所示。某带电粉尘颗粒仅在静电力作用下从点向收尘板运动，最后落在收尘板上，图中虚线表示该粉尘的运动轨迹，则粉尘从点运动到收尘板的过程中（　　） A. 粉尘颗粒带正电 B. 受到的静电力逐渐变小 C. 加速度逐渐减小 D. 动能逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．粉尘从点运动到收尘板的过程中逆着电场线运动，静电力方向与电场强度方向相反，故微粒带负电，故错误； BC．根据题图电场线的疏密程度可知，粉尘从点运动到收尘板的过程中，受到的静电力逐渐增大，由牛顿第二定律可知，加速度逐渐增大，故BC错误； D．电场线背离收尘板，则静电力对粉尘颗粒做正功，使粉尘颗粒动能增加，故D正确。 故选D。 3. 在图中，A，B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。当大轮以角速度顺时针转动时（　　） A. A、C两点的线速度之比为 B. A、B两点角速度之比为 C. A、C两点的向心加速度之比为 D. B、C两点的向心加速度之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AC．A、C两点同轴转动，角速度相等，根据可知，两点的线速度之比为2:1，根据可知，A、C两点的向心加速度之比为，A错误，C正确； B．A、B两点同缘传动，可知线速度大小相等，根据，可知角速度之比为，B错误； D．B、C两点的角速度之比为，半径相等，根据可知，B、C两点的向心加速度之比为4:1，D错误。 故选C。 4. 某同学闲暇时将手中的弹簧笔内的弹簧取出并固定在桌面上，用小笔帽套在弹簧上，竖直向下按压在水平桌面上（如甲图所示）。当他突然松手后弹簧将小笔帽竖直向上弹起，不计其受到的阻力，上升过程中的图像如乙图所示（到部分为直线），则上升过程中下列判断正确的是（ ） A. 弹簧原长为 B. 到之间弹簧弹性势能全部转化为小笔帽的动能 C. 到之间小笔帽机械能不变 D. 到过程图像为曲线 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动能定理可知图像斜率的绝对值表示合力的大小，则上升时的斜率为0，表明此时合力为0，即弹簧弹力与重力平衡，可知，此时弹簧处于压缩状态，故A错误； B．结合上述可知，O到之间弹簧弹性势能转化为小笔帽的动能与增加的重力势能，故B错误； C．由上述分析可知，上升高度在到时，弹簧弹力不为零，弹簧的弹性势能转化为小笔帽的机械能；根据图示可知，上升高度后笔帽脱离弹簧向上做竖直上抛运动，笔帽仅受重力作用，即到之间小笔帽机械能不变，故C错误； D．结合上述可知，在上升时，笔帽的合力为0，即从O点上升至高度过程，笔帽做加速度减小的加速运动，之后弹力小于重力，笔帽做加速度增大的减速运动，到高度时，弹簧恢复原长，可知，到过程图像仍然为曲线，故D正确。 故选D。 5. 如图甲为一玩具竹筒水车，用长度相同的竹竿将竹筒固定在同一个转轴上，水流冲击竹筒时，所有竹筒在竖直平面内做半径相等的匀速圆周运动，不计空气阻力及竹筒中水的质量，简化如图乙所示，A、B分别为最高点和最低点，下列说法正确的是（ ） A. 竹筒转动一圈，重力对其做的功不为零 B. 竹筒经过A点时，所受重力的瞬时功率不为零 C. 从B到A的过程竹竿对竹筒做的功小于竹筒重力势能的增加量 D. 从A到B的过程，水流速度越大，竹筒重力对竹筒做功的平均功率越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．竹筒转动一圈，高度的变化为零，此时重力对其做的功为零，A错误； B．竹筒经过A点时，速度的竖直分量为零，根据PG=mgvy可知，所受重力的瞬时功率为零，B错误； C．从B到A的过程，根据动能定理，即，则竹竿对竹筒做的功等于竹筒重力势能的增加量，C错误； D．从A到B的过程，水流速度越大，则时间变短，根据，可知竹筒重力对竹筒做功的平均功率越大，D正确。 故选D。 6. 如图所示，在一静止点电荷形成的电场中，一试探电荷仅在静电力作用下先、后经过P、Q两点，图中箭头方向表示试探电荷在P、Q两点处的受力方向，已知α>β。下列判断正确的是（　　） A. P点电势高于Q点电势 B. P点电场强度小于Q点电场强度 C. 试探电荷与场源电荷的电性一定相同 D. 试探电荷的电势能一定先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据点电荷电场分布特点和试探电荷受力情况，试探电荷轨迹如图所示 可知，点电荷位于O点，两电荷带同种电荷，由于电性无法判断，所以点电荷周围电场方向无法判断，P点电势和Q点电势高低无法判断，故A错误，C正确； B．由于P点离点电荷较近，由可知，P点电场强度一定大于Q点电场强度，故B错误； D．由轨迹图可知，电场力方向与运动方向的夹角先为钝角，后为锐角，所以电场力先做负功，后做正功，试探电荷的电势能一定先增大后减小，故D错误； 故选C。 7. 发射地球静止卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度 B. 卫星在轨道1上经过Q点时的动能大于它在轨道2上经过Q点时的动能 C. 卫星从轨道2进入轨道3，需要在经过P点时减速 D. 卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律有 解得 所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，故A错误； B．卫星从轨道1上的Q点进入轨道2要在Q点加速，则卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能，故B错误； C．卫星从轨道2进入轨道3，需要在经过P点时加速做离心运动，故C错误； D．卫星从轨道1到轨道3要分别在Q点和P点两次加速才能完成，可知卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，餐桌中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，现在圆盘上放相同的茶杯，茶杯可看作质点，茶杯与圆盘间动摩擦因数为。现使圆盘匀速转动，则下列说法正确的是（ ） A. 每个茶杯均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用 B. 如果茶杯相对圆盘静止，茶杯受到圆盘的摩擦力不一定沿半径指向圆心 C. 若缓慢增大圆盘转速，离中心轴远的空茶杯相对圆盘先滑动 D. 若缓慢增大圆盘转速，到中心轴距离相同的空茶杯比有茶水茶杯相对圆盘先滑动 【答案】C 【解析】 【详解】A．合力充当向心力，茶杯受重力、支持力、静摩擦力三个力作用，故A错误； B．如果茶杯相对圆盘静止，茶杯受到圆盘的摩擦力是静摩擦力，沿半径指向圆心，充当向心力，故B错误； CD．当茶杯刚开始滑动时，根据牛顿第二定律 解得临界角速度 若缓慢增大圆盘转速，离中心轴远的茶杯最先达到临界角速度，即先滑动，与质量无关，故D错误、C正确。 故选C。 二、多选题（共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，全部选对的得5分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。） 9. 一斜面固定在水平地面上，顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，斜面的倾角为θ。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，滑到水平面上的A点停下，已知木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ，A点到O点的距离为x，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 整个过程摩擦力对小木块做的功为 B. 只增加小木块的质量，其它条件不变，小木块停在A点的右侧 C. 只增加斜面的倾角，其它条件不变（如虚线1所示），小木块仍停在A点 D. 只降低斜面的高度，其它条件不变（如虚线2所示），小木块停在A点的左侧 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设斜面水平投影长度为，水平面滑行距离为，则 在斜面上摩擦力做功 在水平面上摩擦力做功 整个过程摩擦力做功，故A正确； B．由动能定理 解得 停止位置与质量无关，故B错误； C．只增加斜面倾角，高度不变，由 知水平位移不变，小木块仍停在A点，故C正确； D．只降低斜面高度，减小，由 知减小，小木块停在A点右侧，故D错误。 故选AC。 10. 比亚迪新能源汽车技术全球领先，其“刀片电池”和“DM—i超级混动”技术开创了行业新标杆。某质量为的新能源汽车在平直的公路上以恒定功率由静止开始启动，其运动的图像如图所示。时刻速度恰好达到最大值，之后保持额定功率继续运动，已知汽车受到地面的阻力为车重的0.2倍，取，下列说法正确的是（　　） A. 时刻汽车受到的牵引力大小为 B. 该汽车的最大速度是 C. 加速过程中汽车的加速度大小不变 D. 当速度大小为时，其加速度大小为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．时汽车的速度最大，此时牵引力等于阻力则牵引力，故A正确； B．该汽车的最大速度是，故B正确； C．加速过程中，加速度，恒定功率启动，随着速度增大，牵引力减小，加速度减小，故C错误； D．当速度时，其加速度为，故D错误。 故选AB。 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共14分） 11. 小明同学在科技节的实验室开放期间，进入力学实验室自主探究，他做探究影响向心力大小因素的实验：如图甲所示，已知小球在挡板，，处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________； A. 探究小车速度随时间变化规律 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究平抛运动的特点 D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）某次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮（填“一”、“二”或“三”）； （3）现将质量相等的两小钢球分别放在、位置，将传送带调至第三层塔轮，则两球转动时所受向心力之比为__________。 【答案】（1）D （2）一 （3）1∶9 【解析】 【小问1详解】 A．探究小车速度随时间变化规律，是规律探究，不需要控制变量，故A错误； B．探究互成角度的力的合成规律，采用等效替代法，故B错误； C．探究平抛运动的特点，采用运动分解法，故C错误； D．探究加速度与受力、质量的关系，同样采用控制变量法，与本实验方法一致，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 探究向心力与半径的关系，根据控制变量法，需要保证小球质量相等、角速度相等。皮带传动时塔轮边缘线速度相等，由，可知要，则需要左右塔轮半径相等，第一层塔轮半径比为，因此调至第一层。 【小问3详解】 已知，轨迹半径，第三层塔轮左右半径比 皮带传动边缘线速度相等，则有 得 根据向心力公式 解得 。 12. 某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为g。主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量挡光片的宽度d，用量角器测出气垫导轨的倾角θ； ②测量挡光片到光电门的距离L； ③由静止释放滑块，记录数字计时器显示挡光片的挡光时间t； ④改变L，测出不同L所对应的挡光时间t； ⑤用天平测出滑块和挡光片的总质量m。 根据上述实验步骤请回答： （1）滑块通过光电门时速度的表达式v＝________（用实验中所测物理量符号表示）。 （2）滑块下滑至光电门的过程中，动能的增加量为________；重力势能的减小量为________。 （3）根据实验测得的多组L、t数据，可绘制图像，如果滑块下滑过程符合机械能守恒定律，则图像应为过原点的一条倾斜直线，其斜率为________（用d、θ、g表示）。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 [1] 挡光片宽度为 ，通过光电门的挡光时间为 ，则滑块通过光电门时的速度为。 【小问2详解】 [2][3] 滑块和挡光片的总质量为 ，滑块通过光电门时速度为 ，故动能的增加量为 滑块沿气垫导轨下滑距离为 ，下降高度为 ，故重力势能的减少量为。 【小问3详解】 [4] 若滑块下滑过程符合机械能守恒定律，则有 整理得 所以绘制 图像时，其斜率为。 四、解答题（本大题共3小题，共44分） 13. 如图所示，匀强电场方向与等腰所在平面平行，A、B、C为三角形的三个顶点，，，将电量大小为的正点电荷从移到点，静电力做功，从移到点，克服静电力做功，求： （1）AB间的电势差和BC间的电势差； （2）匀强电场的电场强度的大小。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据静电力做功与电势差的关系得： 【小问2详解】 因，故AC为等势线，电场线垂直于AC。 在等腰中，由几何关系得AB两点沿电场方向的距离 由 解得 14. 从1970年中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号起，预计至2025年，中国发射的卫星数量已超过1000颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星质量为m，它到地球表面的距离等于地球的半径，转动的方向与地球的自转方向相同。若地球的半径为R，自转的角速度为ω0，地球两极处的重力加速度大小为g，引力常量为G。求： （1）地球质量M； （2）该人造卫星的线速度v； （3）若将该人造卫星升高轨道变为地球的同步卫星，则卫星到地球表面的距离需增加多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 地球两极处物体不需要向心力，万有引力等于重力，对两极处任意质量​的物体有 得 【小问2详解】 该卫星到地心的轨道半径，万有引力提供向心力  整理得 【小问3详解】 设同步卫星轨道半径为，同步卫星角速度等于地球自转角速度​，万有引力提供向心力  整理得 原卫星离地距离为，同步卫星离地距离为，因此需要增加的距离 15. 如图所示，光滑曲面轨道AB、光滑竖直圆轨道、水平轨道BD、水平传送带DE各部分平滑连接，圆轨道最低点B处的入、出口靠近但相互错开。现将一质量为m=0.5kg的滑块从AB轨道上某一位置由静止释放，若已知圆轨道半径R=0.8m，水平轨道BD的长度x=1m，传送带足够长，滑块始终不脱离圆轨道，且与水平轨道BD和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.2，传送带以恒定速度=10m/s顺时针转动，g取10m/s2。 （1）若h=0.8m，求滑块运动至B点时对圆轨道的压力大小F； （2）若滑块恰能通过最高点C点，求滑块释放高度h1； （3）若h=3.4m，滑块从滑上传送带到与传送带共速时，求电动机多消耗的电能 E。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从A到B过程，根据动能定理有 解得 在B点有 联立解得 根据牛顿第三定律可知，滑块运动至B点时对圆轨道的压力大小F=15N 【小问2详解】 若滑块恰能通过最高点C点，则有 滑块从A到C过程，根据动能定理有 联立解得 【小问3详解】 滑块从A到D过程，根据动能定理有 解得 则滑块从滑上传送带到与传送带共速用时 其中 联立解得 根据能量守恒可知，电动机多消耗的电能 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $