内容正文:
2026-2027学年湖南省长沙市高二上学期10月月考自编模拟练习卷
物理试题
(范围:必修1、必修2、必修三9-12章)
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条
形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
3. 考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并收回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.小红参加了学校组织的远足活动,全程6km。她行走前一半路程的平均速度是6km/h,行走后一半路程的平均速度是4km/h。则她通过全程的平均速度是( )
A.4km/h B.4.8km/h C.5km/h D.6km/h
【答案】B
【解析】根据位移与时间的比值可知平均速度公式,根据位移与速度可知小红行走前一半路程花费的时间为
根据位移与速度可知她行走后一半路程花费的时间为
根据全程的位移与时间可知她通过全程的平均速度是
故选B。
2.关于物体做曲线运动的规律,下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是变速运动
B.做曲线运动的物体,合外力一定是变力
C.物体做曲线运动时,其加速度方向与速度方向可能共线
D.物体做圆周运动,其合力一定指向圆心
【答案】A
【解析】解:A. 速度是矢量,包含大小和方向两个要素。匀速圆周运动中,物体的速率保持不变,但速度方向沿轨迹切线方向时刻发生变化,因此速度矢量是变化的,匀速圆周运动属于变速运动,该选项正确。
B. 物体做曲线运动的条件是合外力与速度方向不共线,与合外力是否为恒力无关。例如平抛运动中,物体只受恒定的重力作用,运动轨迹为抛物线,属于曲线运动,该选项错误。
C. 若物体的加速度方向与速度方向共线,物体将做直线运动;曲线运动的速度方向沿轨迹切线不断变化,必然存在垂直于速度方向的加速度分量,因此加速度方向与速度方向一定不共线,该选项错误。
D. 只有做匀速圆周运动的物体,合外力全部用来提供向心力,方向指向圆心;做非匀速圆周运动的物体,合外力存在切向分量来改变速度大小,因此合力不指向圆心,该选项错误。
故答案为:A
3.如图,一喷泉由抽水电动机抽取与喷泉出水口等高的湖水完成喷水,出水口管道的横截面积为,竖直向上喷出水柱的高度约,水的密度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.空中水的质量约
B.空中水的质量约
C.为该喷泉提供动力的电动机输出功率至少约为
D.为该喷泉提供动力的电动机输出功率至少约为
【答案】D
【解析】AB、竖直上抛运动,代入、,得喷出初速度;水上升下落总时间。单位时间喷出水流质量,空中留存水总质量,因此A、B错误;
CD、湖水与出水口等高,电动机只需提供水的动能,输出功率等于单位时间水流获得的动能:
,C错误,D正确;
故答案为:D
4.如图所示,在倾角为的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
A.斜面对球的支持力逐渐增大
B.斜面对球的支持力先减小后增大
C.挡板对小球的弹力先减小后增大
D.挡板对小球的弹力先增大后减小
【答案】C
【解析】AB、对小球受力分析知,小球受到重力mg、斜面的支持力和挡板的弹力,受力如图
当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,小球所受的合力为零,根据平衡条件得知,和的合力与重力mg大小相等、方向相反,由图可知,斜面对小球的支持力逐渐减小,故AB错误;
CD、由图可知,挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,挡板对小球的弹力先减小后增大,当和垂直时,弹力最小,故C正确,D错误;
故答案为:C。
5.如图所示,货车利用跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻质缆绳提升货物。已知货车以速度v向右做匀速直线运动,时刻,缆绳与水平方向的夹角为,货物的质量为m,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.货物向上做匀速直线运动
B.货物向上做匀加速直线运动
C.时刻,货物的速度大小为
D.缆绳对货物的拉力大于mg
【答案】D
【解析】解:将货车的速度分解为沿缆绳方向和垂直于缆绳方向的两个分速度,由于缆绳不可伸长,沿缆绳方向的分速度大小等于货物上升的速度大小。
设缆绳与水平方向的夹角为,则货物的速度。
A. 货车向右匀速运动时,逐渐减小,逐渐增大,因此货物的速度逐渐增大,货物向上做加速运动,而非匀速直线运动,该选项错误。
B. 货物的速度,随货车运动非线性变化,因此货物的加速度不是恒定值,货物做的是变加速直线运动,而非匀加速直线运动,该选项错误。
C. 时刻缆绳与水平方向夹角为,则货物的速度大小为,该选项错误。
D. 货物向上做加速运动,加速度方向竖直向上,处于超重状态,根据牛顿第二定律,缆绳对货物的拉力大于货物的重力,该选项正确。
故答案为:D
6.如图所示,光滑水平轨道与竖直面内光滑圆轨道平滑连接,为圆轨道直径。左侧有大小,方向水平向左的匀强电场;右侧有大小,方向水平向右的匀强电场。可视为质点的带电小球质量、带电量,从点以初动能向右运动,小球在圆轨道上运动时恰好能做完整的圆周运动。段的长度与圆轨道的直径均为。取,,重力加速度大小。则小球的初动能等于( )
A.1J B.3.84J C.4J D.4.82J
【答案】C
【解析】由题可得轨道半径。小球在复合场圆轨道完成完整圆周运动,要分别求出两个电场环境下等效最高点对应的最小初动能,取较大值作为临界初动能。
小球处在电场,设等效最高点处轨道半径和竖直方向夹角为,合力方向指向等效最高点:
,解得。等效最高点处,沿半径方向的合力提供向心力:。
从 A 点运动至对应的等效最高点,依据动能定理:
,联立计算得到。
小球处在电场,设等效最高点处轨道半径和水平方向夹角为:
,解得。等效最高点处,沿半径方向合力提供向心力:。
从 A 点运动至对应的等效最高点,依据动能定理:
,联立计算得到。
对比两个临界初动能,要保证小球能够完成完整圆周运动,初动能要满足更加苛刻的条件,因此小球初动能,C正确;
故答案为:C;
7.如图所示,直线I为电源的图像,直线II为电阻R的图像,用该电源和该电阻串联组成闭合电路时,下列说法中正确的是( )
A.电源的电动势为3.0V,电源的内阻为0.5Ω
B.电源的输出功率为3.0W
C.电源的热功率为1.5W
D.电源的效率为60%
【答案】C
【解析】A、电源 U‑I 图线纵截距等于电动势,;内阻等于图线斜率绝对值,,故 A 错误;
B、两图线交点为电路工作状态,,,输出功率,故 B 错误;
C、电源热功率,故 C 正确;
D、电源效率,故 D 错误;
故答案为:C。
8.独竹漂是我国一项民间技艺。如图,在平静的湖面上,独竹漂选手手持划杆踩着楠竹,沿直线减速滑行,选手和楠竹相对静止,则( )
A.选手所受合力为零
B.楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下
C.手持划杆可使选手(含划杆)的重心下移,更易保持平衡
D.选手受到楠竹作用力的方向与选手(含划杆)的重心在同一竖直平面
【答案】C,D
【解析】A.选手和楠竹沿直线减速滑行,速度变化,根据牛顿第二定律,合力不为零,故A错误;
B.楠竹水平方向有加速度,选手对楠竹的力包含水平摩擦力和竖直压力,合力方向不是竖直向下,故B错误;
C.手持划杆可使选手(含划杆)重心下移,降低重心更易保持平衡,故C正确;
D.选手和楠竹整体减速,合力不为零,楠竹对选手的作用力与整体重力的合力作用线需过重心所在竖直平面,以保持平衡,故D正确。
故答案为:CD。
9.神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示,天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ;神舟十八号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ,通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与天和核心舱对接,之后在圆轨道Ⅲ上运行。则神舟十八号飞船( )
A.由轨道Ⅰ变换到轨道Ⅱ需要在点加速
B.在轨道Ⅰ上经过点时加速度大于轨道Ⅱ上经过点时加速度
C.在轨道Ⅱ上经过点时的速度小于在轨道上Ⅰ的运行速度
D.在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上圆周运动的周期比为
【答案】A,C
【解析】A、飞船从低圆轨道Ⅰ变到椭圆轨道Ⅱ,需要在A点向后喷气加速,做离心运动,故A正确;
B、加速度由万有引力决定,,同一位置A到地心距离不变,故轨道Ⅰ、Ⅱ上A点加速度相等,故B错误;
C、设轨道Ⅰ线速度;圆轨道Ⅲ线速度,,因此;飞船在椭圆轨道Ⅱ的B点需要再次加速才能进入圆轨道Ⅲ,因此椭圆轨道Ⅱ上B点速度小于,可得,故C正确;
D、根据开普勒第三定律,周期之比为,故D错误;
故答案为:AC。
10.如图所示,在上表面光滑的固定水平桌面上有一质量为的物块甲,其左端通过一根劲度系数为的轻质弹簧连接于固定挡板,右端通过两个轻质滑轮和一根不可伸长的轻质细线和质量为的物块乙相连。在弹簧处于原长状态时,将甲、乙从静止状态自由释放,运动过程中细线始终伸直,两滑轮不会相碰。不计所有阻力,重力加速度为,轻弹簧在形变量为时的弹性势能。则( )
A.释放瞬间甲的加速度大小等于重力加速度
B.释放瞬间轻绳的拉力大小为
C.甲的速度第一次最大时,弹簧的弹力大小为
D.甲的速度第一次最大时,其速度大小为
【答案】C,D
【解析】AB.设释放瞬间轻绳的拉力大小为,乙的加速度,甲的加速度为,对乙受力分析,根据牛顿第二定律可得
对于甲而言,则有,根据运动学规律可得,联立解得,,故AB错误;
C.甲的速度最大时,受力平衡,甲的加速度为零,结合上述分析可知,乙的加速度也为零,此时设轻绳的拉力为,对乙则有
对甲则有,故C正确;
D.根据上述分析可知,甲的速度最大时,甲移动的位移为(即弹簧的伸长量),则乙移动的距离为
此时甲的速度为,则乙的速度为,由能量守恒可得
联立解得,故D正确。
故答案为:CD。
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.某实验小组用如图甲所示的实验装置来完成“探究平抛运动的特点”的实验。
(1)为了减小空气阻力的影响,实验所用的小球应选小 (选填“钢”或“塑料”)球。
(2)关于该实验,下列说法正确的是______;
A.应想办法尽量减小小球与轨道之间的摩擦
B.每次应将小球从斜槽轨道上同一位置由静止释放
C.为描出小球的运动轨迹,可以将所有的点用平滑的曲线连接起来
(3)正确操作后,获得如图乙所示的坐标纸。已知A、B、C为小球做平抛运动经过的三个位置,结合平抛运动规律可判断出O点 (选填“是”或“不是”)小球做平抛运动轨迹上的一点。
(4)若图中背景方格的边长均为5cm,重力加速度g取10,则小球平抛的初速度大小= m/s(保留两位有效数字)。
【答案】(1)钢
(2)B
(3)是
(4)1.5
【解析】(1)为了小球做平抛运动的过程中只受到重力的作用,减小空气阻力的影响,实验所用的小球应选密度更大的钢球。
(2)A.小球每次均从斜槽同一高度由静止释放,根据小球每次摩擦力的做功相等,所以每次小球的平抛初速度不会因为摩擦力而变化,所以实验中不需要想办法尽量减小小球与轨道之间的摩擦,故A错误;
B.为了确保小球飞出斜槽末端的初速度大小一定,根据动能定理可知实验中每次应将小球从斜槽轨道上同一位置由静止释放,故B正确;
C.通过小球平抛的轨迹点,用平滑曲线连接可以描出小球的运动轨迹,但是实验存在误差,不能将误差较大的点也连入曲线,故C错误。
故选B。
(3)对平抛运动的小球进行运动的分解,根据分解的规律可知小球在水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动。由图可知,O点到A点、A点到B点、B点到C点的水平位移为1:1:1,可知O点到A点、A点到B点、B点到C点的时间相等。竖直方向上,O点到A点、A点到B点、B点到C点的竖直位移之比应满足1:3:5,根据竖直方向的位移公式可知O点是小球做平抛运动轨迹上的一点。
(4)设背景方格的边长均为L,A点到B点、B点到C点的水平位移相等,即A点到B点、B点到C点的时间相等,由于小球做在竖直方向上做匀加速直线运动,根据逐差公式可得
代入数据解得,水平方向上,根据位移公式有
解得小球平抛的初速度大小
12.按要求完成下列实验题;
(1)如图为“测量干电池的电动势和内阻”实验电路图,R0为保护电阻。
①电流表量程应选择 (选填“0.6A”或“3A”);电压表量程应选择 (选填“3V”或“15V”);
②保护电阻应选择 ;
A.定值电阻(阻值100.0Ω,额定功率1W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)一款太阳能电池在不同光照强度下的路端电压—电流关系如图所示。
①由图知光强增大时,太阳能电池的电动势 (选填“增大”或“减小”),短路电流 (选填“增大”或“减小”);
②一定光强下太阳能电池的电流从0开始增大时,在Ⅰ区域电池内阻 (选填“增大”或“减小”);在Ⅱ区域输出功率如何变化 (选填“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
【答案】(1)0.6A;3V;B
(2)增大;增大;增大;先增大后减小
【解析】(1)①由于干电池的电动势较小,电压表如选15V量程,则在实验过程中电压表的示数变化不明显,故应选取量程为3V的电压表。同时为了用电安全,通过干电池的电流不宜过大,电流表量程应选择0.6A。
②如果保护电阻选用阻值100.0Ω的,则回路的电流会过小,电流表的指针几乎无法发生偏转,故保护电阻应选择B。
故答案为:①0.6A;3V;②B
(2)①根据闭合电路的欧姆定律
结合图像可知,当电流为零时,图线与横轴的截距即为电池的电动势,可知光强增大时,太阳能电池的电动势增大;当路端电压为零时,图线与纵轴的截距即为短路电流,可知光强增大时,短路电流增大。
②结合图像可知,一定光强下太阳能电池的电流从0开始增大时,图像斜率的绝对值逐渐减小,根据闭合电路的欧姆定律,可知,图像斜率的绝对值
故电流从0开始增大时,在Ⅰ区域电池内阻逐渐增大。
太阳能电池的输出功率满足,结合图像可知输出功率的大小即为电压—电流曲线上的某点与坐标轴围成的矩形面积。在Ⅱ区域,随着电流增大、电压减小,围成的矩形面积先变大后变小,因此输出功率先增大后减小。
故答案为:①增大;增大;②增大;先增大后减小
13.如图所示,在竖直平面内,半径R=1.5m的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OC和OD之间的夹角θ=53°,整个装置固定在电场强度大小为E=1×105V/m,方向水平向左的匀强电场中,质量m=300g的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动,经B、C、D点后落回水平轨道,已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O,且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力,不计空气阻力,g取10m/s2,sin53°=0.8,求:
(1)小滑块所带的电荷量;
(2)小滑块通过C点时,对圆弧轨道的压力大小;
(3)小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。
【答案】(1)解:由滑块在D点所受合力的方向指向圆心O,且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力可知
解得
(2)解:滑块在D点所受合力提供向心力,则
解得,
滑块从C点运动到D点,由动能定理可得
滑块在C点,根据牛顿第二定律有
联立解得
由牛顿第三定律,滑块通过C点时对圆弧轨道的压力大小为
(3)解:滑块在D点时,在水平方向上有
在竖直方向上有
滑块从D点离开后,在水平方向上匀减速运动,加速度为
在竖直方向上匀加速运动,加速度为
根据位移时间关系有,
解得,
所以滑块落地点到B点距离为
14.如图所示,光滑的半圆形ABC和光滑的直线形CD挡板竖直固定在水平桌面上,已知ABC的半径R=0.4 m,CD段的长度为ABC段长度的三分之一,D端恰在桌面边缘。弹射装置(图中未画出)将一质量m=0.2 kg的滑块(可视为质点)以某一水平速度v0=5 m/s从A端内侧射入,滑块从D端离开轨道后做平抛运动,落地点F离D端的水平距离S=1.2 m,D端距地面高度h=0.8 m,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。求滑块:
(1)离开D端时速度大小vD;
(2)从A端运动到D端的过程中克服摩擦阻力做的功Wf;
(3)经过圆弧上C点时受到挡板的作用力大小。
【答案】(1)滑块从D端离开后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动有
解得
水平方向做匀速直线运动有
解得
(2)滑块从A到D的过程中,只有摩擦力做功,由动能定理有
解得
(3)滑块运动过程中,桌面的滑动摩擦力大小恒定,克服摩擦力做功与运动路程成正比,半圆形ABC的弧长,CD段长度,因此A到C的路程与总路程之比为,A到C过程中克服摩擦力做功
对A到C过程由动能定理有
滑块在C点做圆周运动,挡板的弹力提供向心力有
解得
15.在现代吸入式药物治疗(如哮喘、肺部给药)中,需要将不同大小、不同带药量的气溶胶微粒精确地分选并输送到肺部的不同区域。该设备中的核心部件一“静电轨道分选器”的原理简图如图所示,平行板电容器的电容为,相距为的两个极板和倾斜放置,上极板的左端和下极板的右端等高,极板与水平方向的夹角,上极板带正电,下极板带负电,将一个可视为质点、质量为、电荷量为-q(q>0)的小球,从点由静止释放,小球恰好沿直线水平向左做直线运动。已知重力加速度为g,,。
(1)求电容器极板的带电量;
(2)求小球到达端时的动能;
(3)若小球从点以垂直极板向上射出,恰能击中极板的中点,求的大小。
【答案】(1)解:对小球进行分析有
解得
对电容器有
根据电场强度与电压的关系有
解得
(2)解:结合上述有
小球从释放至运动到端过程,根据动能定理可得
解得
(3)解:小球沿方向的分运动为匀加速直线运动,垂直方向的分运动为匀速直线运动,如图所示
垂直方向有
平行方向有
结合上述解得
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2026-2027学年湖南省长沙市高二上学期10月月考自编模拟练习卷
物理试题
(范围:必修1、必修2、必修三9-12章)
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条
形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
3. 考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并收回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.小红参加了学校组织的远足活动,全程6km。她行走前一半路程的平均速度是6km/h,行走后一半路程的平均速度是4km/h。则她通过全程的平均速度是( )
A.4km/h B.4.8km/h C.5km/h D.6km/h
2.关于物体做曲线运动的规律,下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是变速运动
B.做曲线运动的物体,合外力一定是变力
C.物体做曲线运动时,其加速度方向与速度方向可能共线
D.物体做圆周运动,其合力一定指向圆心
3.如图,一喷泉由抽水电动机抽取与喷泉出水口等高的湖水完成喷水,出水口管道的横截面积为,竖直向上喷出水柱的高度约,水的密度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.空中水的质量约
B.空中水的质量约
C.为该喷泉提供动力的电动机输出功率至少约为
D.为该喷泉提供动力的电动机输出功率至少约为
4.如图所示,在倾角为的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
A.斜面对球的支持力逐渐增大
B.斜面对球的支持力先减小后增大
C.挡板对小球的弹力先减小后增大
D.挡板对小球的弹力先增大后减小
5.如图所示,货车利用跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻质缆绳提升货物。已知货车以速度v向右做匀速直线运动,时刻,缆绳与水平方向的夹角为,货物的质量为m,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.货物向上做匀速直线运动
B.货物向上做匀加速直线运动
C.时刻,货物的速度大小为
D.缆绳对货物的拉力大于mg
6.如图所示,光滑水平轨道与竖直面内光滑圆轨道平滑连接,为圆轨道直径。左侧有大小,方向水平向左的匀强电场;右侧有大小,方向水平向右的匀强电场。可视为质点的带电小球质量、带电量,从点以初动能向右运动,小球在圆轨道上运动时恰好能做完整的圆周运动。段的长度与圆轨道的直径均为。取,,重力加速度大小。则小球的初动能等于( )
A.1J B.3.84J C.4J D.4.82J
7.如图所示,直线I为电源的图像,直线II为电阻R的图像,用该电源和该电阻串联组成闭合电路时,下列说法中正确的是( )
A.电源的电动势为3.0V,电源的内阻为0.5Ω
B.电源的输出功率为3.0W
C.电源的热功率为1.5W
D.电源的效率为60%
8.独竹漂是我国一项民间技艺。如图,在平静的湖面上,独竹漂选手手持划杆踩着楠竹,沿直线减速滑行,选手和楠竹相对静止,则( )
A.选手所受合力为零
B.楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下
C.手持划杆可使选手(含划杆)的重心下移,更易保持平衡
D.选手受到楠竹作用力的方向与选手(含划杆)的重心在同一竖直平面
9.神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示,天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ;神舟十八号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ,通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与天和核心舱对接,之后在圆轨道Ⅲ上运行。则神舟十八号飞船( )
A.由轨道Ⅰ变换到轨道Ⅱ需要在点加速
B.在轨道Ⅰ上经过点时加速度大于轨道Ⅱ上经过点时加速度
C.在轨道Ⅱ上经过点时的速度小于在轨道上Ⅰ的运行速度
D.在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上圆周运动的周期比为
10.如图所示,在上表面光滑的固定水平桌面上有一质量为的物块甲,其左端通过一根劲度系数为的轻质弹簧连接于固定挡板,右端通过两个轻质滑轮和一根不可伸长的轻质细线和质量为的物块乙相连。在弹簧处于原长状态时,将甲、乙从静止状态自由释放,运动过程中细线始终伸直,两滑轮不会相碰。不计所有阻力,重力加速度为,轻弹簧在形变量为时的弹性势能。则( )
A.释放瞬间甲的加速度大小等于重力加速度
B.释放瞬间轻绳的拉力大小为
C.甲的速度第一次最大时,弹簧的弹力大小为
D.甲的速度第一次最大时,其速度大小为
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.某实验小组用如图甲所示的实验装置来完成“探究平抛运动的特点”的实验。
(1)为了减小空气阻力的影响,实验所用的小球应选小 (选填“钢”或“塑料”)球。
(2)关于该实验,下列说法正确的是______;
A.应想办法尽量减小小球与轨道之间的摩擦
B.每次应将小球从斜槽轨道上同一位置由静止释放
C.为描出小球的运动轨迹,可以将所有的点用平滑的曲线连接起来
(3)正确操作后,获得如图乙所示的坐标纸。已知A、B、C为小球做平抛运动经过的三个位置,结合平抛运动规律可判断出O点 (选填“是”或“不是”)小球做平抛运动轨迹上的一点。
(4)若图中背景方格的边长均为5cm,重力加速度g取10,则小球平抛的初速度大小= m/s(保留两位有效数字)。
12.按要求完成下列实验题;
(1)如图为“测量干电池的电动势和内阻”实验电路图,R0为保护电阻。
①电流表量程应选择 (选填“0.6A”或“3A”);电压表量程应选择 (选填“3V”或“15V”);
②保护电阻应选择 ;
A.定值电阻(阻值100.0Ω,额定功率1W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)一款太阳能电池在不同光照强度下的路端电压—电流关系如图所示。
①由图知光强增大时,太阳能电池的电动势 (选填“增大”或“减小”),短路电流 (选填“增大”或“减小”);
②一定光强下太阳能电池的电流从0开始增大时,在Ⅰ区域电池内阻 (选填“增大”或“减小”);在Ⅱ区域输出功率如何变化 (选填“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
13.如图所示,在竖直平面内,半径R=1.5m的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OC和OD之间的夹角θ=53°,整个装置固定在电场强度大小为E=1×105V/m,方向水平向左的匀强电场中,质量m=300g的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动,经B、C、D点后落回水平轨道,已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O,且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力,不计空气阻力,g取10m/s2,sin53°=0.8,求:
(1)小滑块所带的电荷量;
(2)小滑块通过C点时,对圆弧轨道的压力大小;
(3)小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。
14.如图所示,光滑的半圆形ABC和光滑的直线形CD挡板竖直固定在水平桌面上,已知ABC的半径R=0.4 m,CD段的长度为ABC段长度的三分之一,D端恰在桌面边缘。弹射装置(图中未画出)将一质量m=0.2 kg的滑块(可视为质点)以某一水平速度v0=5 m/s从A端内侧射入,滑块从D端离开轨道后做平抛运动,落地点F离D端的水平距离S=1.2 m,D端距地面高度h=0.8 m,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。求滑块:
(1)离开D端时速度大小vD;
(2)从A端运动到D端的过程中克服摩擦阻力做的功Wf;
(3)经过圆弧上C点时受到挡板的作用力大小。
15.在现代吸入式药物治疗(如哮喘、肺部给药)中,需要将不同大小、不同带药量的气溶胶微粒精确地分选并输送到肺部的不同区域。该设备中的核心部件一“静电轨道分选器”的原理简图如图所示,平行板电容器的电容为,相距为的两个极板和倾斜放置,上极板的左端和下极板的右端等高,极板与水平方向的夹角,上极板带正电,下极板带负电,将一个可视为质点、质量为、电荷量为-q(q>0)的小球,从点由静止释放,小球恰好沿直线水平向左做直线运动。已知重力加速度为g,,。
(1)求电容器极板的带电量;
(2)求小球到达端时的动能;
(3)若小球从点以垂直极板向上射出,恰能击中极板的中点,求的大小。
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