精品解析：山东临沂第十八中学2025-2026学年高一下学第四次调研物理试题

2025-2026高一下学期第四次调研物理试题 一、单项选择题（每小题3分，共24分） 1. 列关于四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲中，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明摩擦过程中创造了电荷 B. 图乙中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理 C. 在图丙所示的静电场中，同一试探电荷在A点所受电场力小于在B点所受电场力 D. 图丁中，把带正电的带电体C靠近导体AB，导体A和导体B下部的金属箔都张开，且导体A带正电，B带负电 2. 如图所示，A是地球赤道上的一个物体，B是绕地球近地飞行做圆周运动的极地卫星（轨道半径可以认为等于地球半径），A随地球自转做圆周运动的向心加速度大小为绕地球做圆周运动的向心加速度大小为，考虑地球自转，则地球赤道上的重力加速度大小等于（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示为安徽芜湖某游乐场悬挂式过山车火流星的一段轨道模型，在运行过程中座舱位于轨道外侧，AB是一段曲线轨道并与圆形轨道相切于B点，BD段水平，C为圆形轨道最高点（A、B、C、D可视为在同一竖直面内）。总质量为的过山车从轨道A点由静止滑出，加速到达B点的速度为25m/s，经过C点时的速度大小为15m/s，随后经圆形轨道滑至水平轨道D点。已知圆形轨道半径为15m，重力加速度g取，不计摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A. 过山车在从A到B过程中处于超重状态 B. 过山车在B点时轨道对其的弹力竖直向下 C. 过山车在C点时轨道对其的弹力大小为6000N D. 若过山车在C点时的速度为9m/s，则轨道对其作用力竖直向上 4. 如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移x关系的图象是（　　） A. B. C. D. 5. 中国探月工程（嫦娥工程）已成功发射多颗月球探测卫星，按“绕、落、回”三步走战略稳步推进，并已开展后续探测规划，其中嫦娥六号成功着陆在月球南极的艾特肯盆地，完成人类首次月球背面采样返回任务。如图所示，卫星2是某一近月圆轨道探测卫星，卫星1是另一月球探测卫星，卫星1从地球出发沿变轨轨道从切点A进入绕月探测圆轨道，已知卫星1在探测圆轨道的运行周期为，轨道半径为，卫星2的运行周期为，两卫星绕行方向相同，则（ ） A. 卫星1从变轨轨道进入探测圆轨道需在A点加速 B. 卫星1受到的月球引力小于卫星2受到的月球引力 C. 卫星2的轨道半径 D. 圆轨道上两颗卫星相邻两次相距最近的时间间隔为 6. 2024年，嫦娥六号从月球背面采集并带回质量为1935.3克的月壤。该任务不仅展示了中国在深空探测领域的技术实力，也为月球科学研究提供了大量宝贵的数据。假设未来我国宇航员登上月球，并在月球上进行如图所示的实验：在水平月面上固定倾角为的斜面体，将一小球从斜面底端正上方某高度处以大小为v0的速度水平向左抛出，测得小球经过时间t恰好垂直打在斜面上。已知月球的半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转。下列说法正确的是（ ） A. 月球的重力加速度大小为 B. 月球的质量为 C. 月球的密度为 D. 月球的第一宇宙速度为 7. 如图所示，水平杆固定在竖直杆上，两者互相垂直，水平杆上O、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA=OB=AB，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直平面内，若转动过程OB、AB两绳始终处于拉直状态，重力加速度g，则下列说法正确的是（ ） A. OB绳的拉力范围为0~mg B. OB绳的拉力范围为mg~mg C. AB绳的拉力范围为mg~mg D. AB绳的拉力范围为0~mg 8. 嫦娥六号已在月球背面第二次着陆，随着中国载人登月摆上日程，中国需要向月球发射更多的卫星。如图所示，一颗卫星在月球的外侧，受到月球和地球双重引力的作用，卫星与月球以相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。卫星对月球的引力可忽略不计，已知地球的质量为M，月球的质量为m，卫星的质量为m0，月地间的距离为r，卫星与地心间的距离为R，引力常量为G，则下列说法错误的是（ ） A. 卫星转动的加速度大于月球转动的加速度 B. 卫星的公转角速度为 C. 月球对卫星的万有引力为 D. 月球对卫星的万有引力与地球对卫星的万有引力的合力为 二、多项选择题（每小题4分，漏选2分，多选、错选0分） 9. 如图所示，一电动倾斜传送带上端与一水平面平滑相连，将物块轻放在传送带底端，已知传送带顺时针方向匀速运行，与水平面夹角为，传送带长，速度，与传送带间的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），的质量为，取。则（　　） A. 物块在传送带上运行的过程中，一直匀加速上升 B. 物块在传送带上运行的时间为 C. 把从底端运送到顶端的过程中，摩擦力对物块做的功为 D. 把从底端运送到顶端的过程中，电动机多消耗的电能为 10. 在M、N两点放置等量异种点电荷如图所示，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足。下列说法正确的是（　　） A. OM中点的电场比ON中点的电场强 B. O点的电场与MN上各点相比是最弱的 C. 正电荷从O点移动到H点，加速度先增大后减小 D. 若将处换为+Q，由静止释放的电子从运动到电场力先做正功后做负功 11. 如图所示，光滑斜面固定在桌面上，斜面倾角，在斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板，在斜面顶端安装一个定滑轮，物块和用劲度系数为的轻弹簧连接，将放置在挡板上，物块在斜面上处于静止状态。与斜面平行的轻绳一端连接物块，跨过定滑轮后另一端连接物块，轻绳恰好伸直且无拉力时，由静止释放物块。已知物块的质量为，的质量为，的质量为，斜面足够长，重力加速度为，，下列说法正确的是（ ） A. 释放物块的瞬间，物块的加速度大小为 B. 释放物块的瞬间，物块的加速度大小为 C. 物块刚离开挡板时，物块的速度大小为 D. 物块刚离开挡板时，物块的速度大小为 12. 如图所示，三个可视为质点的、相同的木块和C放在转盘上，质量均为，C放在A的上面，A和B两者用长为的细绳连接，木块与转盘、木块与木块之间的动摩擦因数均为放在距离转轴处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动。开始时，绳恰好伸直，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度为，以下说法正确的是（　　） A. 当，绳子一定有弹力 B. 当时，相对于转盘会滑动 C. 当，C受到的摩擦力为 D. 当，A受到转盘的摩擦力为 三、实验题（共14分） 13. 用如图所示的装置，将打点计时器固定在铁架台上，用重锤带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）电火花打点计时器所用的交流电源频率为50Hz，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，测得所用重锤的质量为0.30kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把下落起点记作O，取连续的多个点A、B、C…作为测量的点，经测得各点到O点的距离分别为18.00cm、21.40cm、26.00cm…，根据以上数据，由O点运动到B点的过程中，重锤的重力势能减少量等于______J，动能的增加量等于_______J（计算结果均保留3位有效数字）。 （3）实验中获得多组数据，描出v2—h图像如图所示，当地重力加速度为g，在误差允许的范围内，则当直线斜率k=_______时，说明重锤在下落过程中机械能守恒。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A. 利用公式v=gt计算重物速度 B. 利用公式v=计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 14. 如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于点，将光电门固定在点的正下方靠近点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为，重力加速度为。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为。 （1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过点时力传感器的读数及遮光条的挡光时间，则小钢球通过点时的速度大小可视为____________。 （2）根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为____________（用、、、表示）；由受力分析可得，钢球通过点时的向心力，将两次的结果进行比较。 （3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是            （填选项前面字母）。 A. 小钢球的质量偏大 B. 小钢球的初速度不为零 C. 小钢球速度的测量值偏大 D. 存在空气阻力 四、计算题 15. 如图所示，倾角为37°的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，带电量为q的负点电荷A固定在斜面底端，质量为m的带电小球B在斜面上离点电荷A距离为L的M点由静止释放，释放的瞬间，小球B的加速度大小为a=0.5g，小球B向下运动到N点时，速度达到最大值。已知重力加速度为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）小球B所带电的电性； （2）小球B所带电量qB=？ （3）A、N之间的距离d=？ 16. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为θ=30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接，物体经过C点时速率不变。斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为m=1.5kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=5.0m，水平轨道BC长L=6.0m，滑块与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.5，光滑斜面轨道上CD长s=3.0m，取g=10m/s2，求： （1）滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小； （2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能； （3）物体最后停止的位置距C点的距离。 17. 如图所示，六分之一光滑圆弧支架竖直放置，圆弧半径为，支架的底部水平，离地面足够高，圆心在点的正上方，右侧边缘点固定一个光滑轻质滑轮（滑轮大小不计）。可视为质点的小球A、B系在长为的跨过滑轮的轻绳两端，两球的质量分别为、。现将A球从紧靠滑轮P处由静止释放，取CD面为零势能面，重力加速度为g，不计空气阻力。求∶ （1）释放前A、B系统的重力势能Ep； （2）A球运动到C点时的速度大小vA。 18. 如图，两半径近似相等的光滑绝缘环形挡板固定在光滑水平面内，组成一圆心为、半径为的圆形轨道。、为轨道上两点，为的中点，点在延长线上、与点距离为，且。在点固定一电荷量为的负点电荷，在点固定一电荷量为的正点电荷。一带正电小球在轨道内做匀速圆周运动，经过点时对内、外侧挡板均无压力。已知小球质量为、电荷量为q，小球可视为质点且运动过程中电荷量保持不变，静电力常量为。求： （1）、两处的电荷产生的电场在点的合场强大小； （2）小球做匀速圆周运动的速度大小； （3）小球经过点时对挡板压力的大小和方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026高一下学期第四次调研物理试题 一、单项选择题（每小题3分，共24分） 1. 列关于四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲中，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明摩擦过程中创造了电荷 B. 图乙中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理 C. 在图丙所示的静电场中，同一试探电荷在A点所受电场力小于在B点所受电场力 D. 图丁中，把带正电的带电体C靠近导体AB，导体A和导体B下部的金属箔都张开，且导体A带正电，B带负电 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，只是毛皮上的部分电子会转移到橡胶棒上，并没有创造电荷，故A错误； B．图乙中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理，故B错误； C．在图丙所示的静电场中，根据电场线的疏密程度可知，A点场强小于B点场强，则同一试探电荷在A点所受电场力小于在B点所受电场力，故C正确； D．图丁中，把带正电的带电体C靠近导体AB，导体A和导体B下部的金属箔都张开，根据静电感应原理可知，导体A带负电，B带正电，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，A是地球赤道上的一个物体，B是绕地球近地飞行做圆周运动的极地卫星（轨道半径可以认为等于地球半径），A随地球自转做圆周运动的向心加速度大小为绕地球做圆周运动的向心加速度大小为，考虑地球自转，则地球赤道上的重力加速度大小等于（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A在赤道上，有 近地飞行的B卫星，根据万有引力提供向心力，有 联立两式解得 故选C。 3. 如图所示为安徽芜湖某游乐场悬挂式过山车火流星的一段轨道模型，在运行过程中座舱位于轨道外侧，AB是一段曲线轨道并与圆形轨道相切于B点，BD段水平，C为圆形轨道最高点（A、B、C、D可视为在同一竖直面内）。总质量为的过山车从轨道A点由静止滑出，加速到达B点的速度为25m/s，经过C点时的速度大小为15m/s，随后经圆形轨道滑至水平轨道D点。已知圆形轨道半径为15m，重力加速度g取，不计摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A. 过山车在从A到B过程中处于超重状态 B. 过山车在B点时轨道对其的弹力竖直向下 C. 过山车在C点时轨道对其的弹力大小为6000N D. 若过山车在C点时的速度为9m/s，则轨道对其作用力竖直向上 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于过山车在从A到B过程中有向下的加速度，所以从A到B过程中过山车先失重后超重，A错误； B．过山车在B点做圆周运动，合外力指向曲线凹侧，轨道对其的弹力一定向上，B错误； C．由圆周运动的规律可得 解得过山车在C点的向心力为 过山车质量为400kg，则轨道需要给过山车向下2000N的拉力，C错误； D．当过山车在C点只受重力作用时有 则速度为 若过山车在C点时的速度为9m/s，小于临界速度，则轨道对其的作用力向上，D正确。 故选D。 4. 如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移x关系的图象是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知设斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，则物块在斜面上下滑距离在水平面投影距离为x，根据动能定理，有 整理可得 即在斜面上运动时动能与x成线性关系； 当小物块在水平面运动时,根据动能定理由 即 为物块刚下滑到平面上时的动能，则即在水平面运动时物块动能与x也成线性关系。 故选A。 5. 中国探月工程（嫦娥工程）已成功发射多颗月球探测卫星，按“绕、落、回”三步走战略稳步推进，并已开展后续探测规划，其中嫦娥六号成功着陆在月球南极的艾特肯盆地，完成人类首次月球背面采样返回任务。如图所示，卫星2是某一近月圆轨道探测卫星，卫星1是另一月球探测卫星，卫星1从地球出发沿变轨轨道从切点A进入绕月探测圆轨道，已知卫星1在探测圆轨道的运行周期为，轨道半径为，卫星2的运行周期为，两卫星绕行方向相同，则（ ） A. 卫星1从变轨轨道进入探测圆轨道需在A点加速 B. 卫星1受到的月球引力小于卫星2受到的月球引力 C. 卫星2的轨道半径 D. 圆轨道上两颗卫星相邻两次相距最近的时间间隔为 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星1从变轨轨道进入探测圆轨道，做近心运动，需在A点减速，故A错误； B．根据万有引力公式，引力大小不仅和轨道半径有关，还和卫星的质量有关。题目中没有给出两颗卫星的质量信息，因此无法比较它们受到的月球引力大小，故B错误； C．根据开普勒第三定律 解得，故C错误； D．根据万有引力提供向心力，则有 解得 因卫星2轨道半径更小，所以卫星2的角速度更大；设相邻两次相距最近的时间间隔为，由于当卫星2比卫星1多转一圈时，两者相距最近，则有 解得，故D正确。 故选D。 6. 2024年，嫦娥六号从月球背面采集并带回质量为1935.3克的月壤。该任务不仅展示了中国在深空探测领域的技术实力，也为月球科学研究提供了大量宝贵的数据。假设未来我国宇航员登上月球，并在月球上进行如图所示的实验：在水平月面上固定倾角为的斜面体，将一小球从斜面底端正上方某高度处以大小为v0的速度水平向左抛出，测得小球经过时间t恰好垂直打在斜面上。已知月球的半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转。下列说法正确的是（ ） A. 月球的重力加速度大小为 B. 月球的质量为 C. 月球的密度为 D. 月球的第一宇宙速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据小球垂直打在斜面上，可得 其中 解得 故A错误； B．设在月球表面的物体质量为，根据万有引力等于重力 解得 故B错误； C．月球的密度为 其中 联立，解得 故C正确； D．根据万有用力提供向心力有 解得 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，水平杆固定在竖直杆上，两者互相垂直，水平杆上O、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA=OB=AB，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直平面内，若转动过程OB、AB两绳始终处于拉直状态，重力加速度g，则下列说法正确的是（ ） A. OB绳的拉力范围为0~mg B. OB绳的拉力范围为mg~mg C. AB绳的拉力范围为mg~mg D. AB绳的拉力范围为0~mg 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当转动的角速度为零时，OB绳和AB绳的合力为小球的重力，此时OB绳的拉力最小，设此时OB绳和AB绳的拉力为，由力的分解有 解得 增大角速度至AB绳刚好无拉力时，OB绳的拉力平衡小球重力并提供小球做圆周运动的向心力，设此时OB绳的拉力为，则 解得 所以OB绳的拉力范围为，故A错误，B正确； CD．当OB绳的拉力平衡小球重力并提供小球做圆周运动的向心力时，AB绳恰好无拉力；当转动的角速度为零时，OB绳和AB绳的合力为小球的重力，此时AB绳拉力最大为 所以AB绳的拉力范围为，故CD错误。 故选B。 8. 嫦娥六号已在月球背面第二次着陆，随着中国载人登月摆上日程，中国需要向月球发射更多的卫星。如图所示，一颗卫星在月球的外侧，受到月球和地球双重引力的作用，卫星与月球以相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。卫星对月球的引力可忽略不计，已知地球的质量为M，月球的质量为m，卫星的质量为m0，月地间的距离为r，卫星与地心间的距离为R，引力常量为G，则下列说法错误的是（ ） A. 卫星转动的加速度大于月球转动的加速度 B. 卫星的公转角速度为 C. 月球对卫星的万有引力为 D. 月球对卫星的万有引力与地球对卫星的万有引力的合力为 【答案】B 【解析】 【详解】月球绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力 解得月球的角速度为 A．卫星的轨道半径，向心加速度，则卫星加速度大于月球加速度，故A正确； B．卫星与月球以相同的角速度绕地球运动，则卫星的公转角速度也为，故B错误； C．卫星到月球的距离为，故月球对卫星的引力为，故C正确； D．卫星所受合力提供向心力，大小为，故D正确。 由于选错误的，故选B。 二、多项选择题（每小题4分，漏选2分，多选、错选0分） 9. 如图所示，一电动倾斜传送带上端与一水平面平滑相连，将物块轻放在传送带底端，已知传送带顺时针方向匀速运行，与水平面夹角为，传送带长，速度，与传送带间的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），的质量为，取。则（　　） A. 物块在传送带上运行的过程中，一直匀加速上升 B. 物块在传送带上运行的时间为 C. 把从底端运送到顶端的过程中，摩擦力对物块做的功为 D. 把从底端运送到顶端的过程中，电动机多消耗的电能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物块刚放上去时，受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有 解得 物块加速至与传送带共速所需时间 位移 由于，且，物块共速后将随传送带匀速上升，故A错误； B．匀速运动阶段位移 时间 总时间，故B正确； C．根据动能定理，摩擦力做功 解得，故C错误； D．电动机多消耗的电能等于物块机械能增加量与摩擦生热之和。摩擦生热 机械能增加量 则，故D正确。 故选BD。 10. 在M、N两点放置等量异种点电荷如图所示，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足。下列说法正确的是（　　） A. OM中点的电场比ON中点的电场强 B. O点的电场与MN上各点相比是最弱的 C. 正电荷从O点移动到H点，加速度先增大后减小 D. 若将处换为+Q，由静止释放的电子从运动到电场力先做正功后做负功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据等量异种点电荷电场线的分布规律，利用对称性可知，OM中点电场线分布的密集程度与ON中点电场线分布的密集程度相同，则OM中点的电场强度与ON中点的电场强度相同，故A错误； B．根据等量异种点电荷电场线的分布规律可知，在MN连线上，O点电场线分布的密集程度最小，则O点的电场与MN上各点相比是最弱的，故B正确； C．根据等量异种点电荷电场线的分布规律可知，从O点到H点，电场线分布的密集程度逐渐减小，则电场强度逐渐减小，正电荷从O点移动到H点，电场力逐渐减小，则加速度逐渐减小，故C错误； D．若将处换为+Q，根据等量同种点电荷电场线的分布规律可知，从到，电场强度方向先向上后向下，则静止释放的电子从运动到所受电场力方向先向下后向上，则电场力先做正功后做负功，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，光滑斜面固定在桌面上，斜面倾角，在斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板，在斜面顶端安装一个定滑轮，物块和用劲度系数为的轻弹簧连接，将放置在挡板上，物块在斜面上处于静止状态。与斜面平行的轻绳一端连接物块，跨过定滑轮后另一端连接物块，轻绳恰好伸直且无拉力时，由静止释放物块。已知物块的质量为，的质量为，的质量为，斜面足够长，重力加速度为，，下列说法正确的是（ ） A. 释放物块的瞬间，物块的加速度大小为 B. 释放物块的瞬间，物块的加速度大小为 C. 物块刚离开挡板时，物块的速度大小为 D. 物块刚离开挡板时，物块的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．释放瞬间，对、整体由牛二律： 解得，故A错误，B正确； CD．未释放时，物体有；物体刚要离开挡板时，有，所以物体B沿斜面位移 ，此过程弹性势能变化为0，由能量守恒： 解得，故C正确，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，三个可视为质点的、相同的木块和C放在转盘上，质量均为，C放在A的上面，A和B两者用长为的细绳连接，木块与转盘、木块与木块之间的动摩擦因数均为放在距离转轴处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动。开始时，绳恰好伸直，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度为，以下说法正确的是（　　） A. 当，绳子一定有弹力 B. 当时，相对于转盘会滑动 C. 当，C受到的摩擦力为 D. 当，A受到转盘的摩擦力为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．依题意，AC整体需要的向心力为，转盘能提供的最大静摩擦力为，B需要的向心力为，转盘能提供的最大静摩擦力为，故B受的静摩擦力先达到最大值，设此时转盘的角速度为，根据牛顿第二定律有 解得，当时，绳子会有弹力，A错误； B．设恰好相对于转盘滑动时的角速度为，此时细绳已有弹力，对AC有 对B有 解得，当时，相对于转盘会滑动，B正确； C．当，对C有 解得，C正确； D．当，根据前面分析有，此时绳子的拉力不为零且AC相对转盘静止，对AC有 对B有 解得，D正确。 故选BCD。 三、实验题（共14分） 13. 用如图所示的装置，将打点计时器固定在铁架台上，用重锤带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。 A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码） （2）电火花打点计时器所用的交流电源频率为50Hz，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，测得所用重锤的质量为0.30kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把下落起点记作O，取连续的多个点A、B、C…作为测量的点，经测得各点到O点的距离分别为18.00cm、21.40cm、26.00cm…，根据以上数据，由O点运动到B点的过程中，重锤的重力势能减少量等于______J，动能的增加量等于_______J（计算结果均保留3位有效数字）。 （3）实验中获得多组数据，描出v2—h图像如图所示，当地重力加速度为g，在误差允许的范围内，则当直线斜率k=_______时，说明重锤在下落过程中机械能守恒。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。 A. 利用公式v=gt计算重物速度 B. 利用公式v=计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】（1）AB （2） ①. 0.629 ②. 0.600 （3）2g （4）C 【解析】 【小问1详解】 电磁打点计时器需要用交流电源；刻度尺用来测量纸带；因要验证的关系为，两边都有质量m，则不需要天平测量质量。故选AB。 【小问2详解】 [1]重锤的重力势能减少量 [2]打点间隔为，打B点时重锤的速度为 重锤动能的增加量为 【小问3详解】 根据机械能守恒定律得 解得 则v2-h图像的斜率为 【小问4详解】 由于纸带在下落过程中，重物和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，一部分克服空气阻力和摩擦力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故选C。 14. 如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于点，将光电门固定在点的正下方靠近点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为，重力加速度为。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为。 （1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过点时力传感器的读数及遮光条的挡光时间，则小钢球通过点时的速度大小可视为____________。 （2）根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为____________（用、、、表示）；由受力分析可得，钢球通过点时的向心力，将两次的结果进行比较。 （3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是            （填选项前面字母）。 A. 小钢球的质量偏大 B. 小钢球的初速度不为零 C. 小钢球速度的测量值偏大 D. 存在空气阻力 【答案】（1） （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 在极短的时间内平均速度可认为是瞬时速度，所以 【小问2详解】 根据牛顿第二定律，有 【小问3详解】 利用光电门测量出的瞬时速度是遮光条通过光电门的速度，遮光条与小球运动的角速度相等，但是遮光条离圆心更远，根据 可知小球速度的测量值偏大了，所以向心力也偏大了。 故选C。 四、计算题 15. 如图所示，倾角为37°的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，带电量为q的负点电荷A固定在斜面底端，质量为m的带电小球B在斜面上离点电荷A距离为L的M点由静止释放，释放的瞬间，小球B的加速度大小为a=0.5g，小球B向下运动到N点时，速度达到最大值。已知重力加速度为g，静电力常量为k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）小球B所带电的电性； （2）小球B所带电量qB=？ （3）A、N之间的距离d=？ 【答案】（1）带负电 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由于小球B向下运动到N点时，速度达到最大值，说明此时电场力与重力沿斜面向下的分力平衡，A带负电，则小球B也带负电。 【小问2详解】 释放的瞬间，小球B的加速度大小为a=0.5g, 根据牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 小球B向下运动到N点时，速度达到最大值，根据平衡条件可得 解得 16. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为θ=30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接，物体经过C点时速率不变。斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为m=1.5kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=5.0m，水平轨道BC长L=6.0m，滑块与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.5，光滑斜面轨道上CD长s=3.0m，取g=10m/s2，求： （1）滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小； （2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能； （3）物体最后停止的位置距C点的距离。 【答案】（1）45N （2）7.5J （3）4m 【解析】 【小问1详解】 滑块从A点到B点的运动过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得 在B点，滑块的重力与轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 代入数据解得 由牛顿第三定律可知，滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小为 【小问2详解】 以BC所在平面为零势能面，滑块从A到D过程，由能量守恒定律得 代入数据解得弹簧具有的最大弹性势能为 【小问3详解】 滑块最终停止在水平轨道BC上，设滑块在BC上通过的总路程为x，滑块从A点开始运动到静止整个过程，由动能定理得 代入数据解得 故滑块最后停在离C点4m处。 17. 如图所示，六分之一光滑圆弧支架竖直放置，圆弧半径为，支架的底部水平，离地面足够高，圆心在点的正上方，右侧边缘点固定一个光滑轻质滑轮（滑轮大小不计）。可视为质点的小球A、B系在长为的跨过滑轮的轻绳两端，两球的质量分别为、。现将A球从紧靠滑轮P处由静止释放，取CD面为零势能面，重力加速度为g，不计空气阻力。求∶ （1）释放前A、B系统的重力势能Ep； （2）A球运动到C点时的速度大小vA。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 取CD面为零势能面，A球距离零势能面的高度 B球在零势能面以下的距离 所以释放前A、B系统的重力势能为 解得 【小问2详解】 由题意可知，A、B组成的系统机械能守恒，有 在C点进行速度的合成与分解，如图所示 根据几何关系，有 联立解得A球运动到C点时的速度大小为 18. 如图，两半径近似相等的光滑绝缘环形挡板固定在光滑水平面内，组成一圆心为、半径为的圆形轨道。、为轨道上两点，为的中点，点在延长线上、与点距离为，且。在点固定一电荷量为的负点电荷，在点固定一电荷量为的正点电荷。一带正电小球在轨道内做匀速圆周运动，经过点时对内、外侧挡板均无压力。已知小球质量为、电荷量为q，小球可视为质点且运动过程中电荷量保持不变，静电力常量为。求： （1）、两处的电荷产生的电场在点的合场强大小； （2）小球做匀速圆周运动的速度大小； （3）小球经过点时对挡板压力的大小和方向。 【答案】（1） （2） （3）大小为，方向沿方向 【解析】 【小问1详解】 处的电荷在点产生的方向沿方向，大小为 处的电荷在点产生的方向沿方向，大小为 、两处的电荷产生的电场在点的合场强大小 【小问2详解】 小球经过A点时，小球所受库仑力的合力提供向心力，有 求得 【小问3详解】 由数学知识可知，，，， 小球经过B点时，M处的点电荷对小球的库仑力沿半径方向的分力与挡板对小球支持力的合力提供向心力，有 求得 根据牛顿第三定律可知，小球经过点时对挡板压力大小 方向沿方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $