湖南省长沙市2026-2027学年高二上学期期中模拟考试自编物理试题
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内容正文:
2026-2027学年湖南省长沙市高二上学期期中模拟考试自编试卷
物理试题
(范围:人教版必修第一册、必修第二册、必修第三册、选择性必修第一册第1单元)
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。)
1.2026国际低空经济博览会于2026年7月22日—25日在国家会展中心(上海)盛大亮相,无人机从地面匀速竖直上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.无人机电机的轴承处涂润滑油是为了增大转动部件之间的摩擦
B.无人机的重力势能增大,机械能增大
C.不计空气阻力,无人机所受重力与升力是一对相互作用力
D.若无人机所受外力全部消失,无人机将掉落到地面
【答案】B
【解析】A.由于摩擦力受到接触面的粗糙程度影响,所以在无人机电机的轴承处涂润滑油,是通过使接触面分离的方法减小转动部件之间的摩擦,故A错误;
B.根据动能的表达式可知无人机匀速竖直上升过程中,质量不变、速度不变,动能不变;
根据重力势能的表达式可知由于无人机的高度增加,重力势能增大;由于无人机机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能增大,故B正确;
C.不计空气阻力,无人机匀速竖直上升处于平衡状态,所受重力与升力大小相等、方向相反、作用在同一物体上且在同一直线上,是一对平衡力;相互作用力是作用在两个不同物体上的力,所以重力与升力不属于相互作用力,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,若无人机所受外力全部消失(包括重力),由于无人机原来做匀速直线运动,所以由于惯性无人机将保持原来的匀速竖直上升状态,不会掉落到地面,故D错误。
故选B。
2.如图所示,三根不可伸长的相同的轻绳,一端系在甲环上,彼此间距相等。绳穿过与甲环半径相同的乙环,另一端用同样的方式系在半径较大的丙环上。甲环固定在水平面上,整个系统处于平衡,忽略绳与乙环之间的摩擦,经过一段时间t后,下列说法中正确的是( )
A.甲环对绳子的弹力是由于绳子发生形变而产生的
B.每根绳对乙环的作用力均竖直向上
C.乙环对三根绳的总作用力的冲量竖直向下
D.三根绳对丙环作用力的总冲量为零
【答案】C
【解析】A.弹力的施力物体发生形变产生弹力,甲环对绳子的弹力是甲环发生形变产生的,并非绳子形变,故A错误。
B.甲、乙两环半径相等,因此甲、乙之间的绳段竖直向下;绳绕过乙环后,下段绳斜向外下方延伸。每根绳对乙环的作用力包含上段竖直向上的拉力和下段斜向外下的拉力,合力方向不是竖直向上,故B错误。
C.乙环处于平衡状态,三根绳对乙环的总作用力与乙环的重力等大反向,方向竖直向上;根据牛顿第三定律,乙环对三根绳的总作用力方向竖直向下,冲量方向与力的方向一致,因此总冲量竖直向下,故C正确。
D.丙环静止,三根绳对丙环的总作用力与丙环重力平衡,大小不为零,根据冲量定义,经过时间t后总冲量不为零,故D错误。
故答案为:C
3.将小石子以不同初速度水平抛出,观察石子下落过程中水平地面上石子影子的运动。太阳光可视为平行光线,光线均平行于平抛轨迹所在的竖直面。图(a)中光线竖直向下,图(b)、(c)中光线斜向下。不计空气阻力,则( )
A.图(a)中影子可能匀变速直线运动
B.图(b)中影子运动的加速度大小可能会变
C.图(b)中影子可能匀速运动
D.图(c)中影子一定做匀变速直线运动
【答案】D
【解析】A. 图(a)中光线竖直向下,影子的运动对应石子的水平分运动。平抛运动水平方向为匀速直线运动,因此影子做匀速直线运动,A错误。
BC. 图(b)中,将平抛运动分解为平行于光线和垂直于光线的两个分运动,影子的运动对应垂直于光线方向的分运动。重力沿垂直光线方向的分量恒定,因此该方向加速度恒定,影子做匀变速直线运动,加速度不变,不可能匀速,BC错误。
D. 图(c)中,同理将运动分解为平行与垂直光线方向,垂直光线方向的加速度为重力的分量,大小恒定,因此影子一定做匀变速直线运动,D正确。
故答案为:D
4.如图所示,圆的两条直径AC和BD相互垂直,圆心为O,在A点和C点各有垂直纸面的通电直导线,其中A点处的电流方向垂直纸面向里。已知圆心O处的磁感应强度为0,并且在D点放一小磁针(图中未画),下列说法正确的是( )
A.C处的电流方向垂直纸面向外 B.两根通电导线相互吸引
C.B点和D点的磁感应强度相同 D.小磁针静止时,S极指向O点
【答案】B
【解析】A. 根据安培定则,A处向里的电流在O点产生的磁场方向水平向左。O点合磁感应强度为0,说明C处电流在O点产生的磁场方向水平向右,由安培定则可知C处电流方向也垂直纸面向里,A错误。
B. A、C两处电流方向相同,同向电流相互吸引,因此两根通电导线相互吸引,B正确。
C. 根据安培定则,A、C两处电流在B点产生的合磁场方向竖直向上,在D点产生的合磁场方向竖直向下,两点磁感应强度大小相等、方向相反,并不相同,C错误。
D. D点磁场方向竖直向下,小磁针静止时N极沿磁场方向向下,S极竖直向上,并非指向O点,D错误。
故答案为:B
5.空间存在沿x轴分布的电场线,一带负电粒子在处由静止释放,仅在电场力作用下运动到x0,其电势能Ep随x变化如图。规定x轴正方向为正,则电场中x轴上的电势、电场强度E、带电粒子加速度a、动能Ek随位置坐标x变化图线正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由电势能随x变化为倾斜直线,可设,其中斜率。
A. 电场力做功与电势能变化满足,因此图像斜率的绝对值等于电场力大小,即。斜率恒定说明电场力恒定,电场为匀强电场,电场强度E为定值,E-x图像为平行于x轴的直线,A错误。
B. 电场为匀强电场,粒子所受电场力恒定,根据牛顿第二定律,粒子加速度恒定,a-x图像为平行于x轴的直线,B错误。
C. 根据动能定理,电场力做功等于动能变化,即,电场强度E恒定,因此动能随x线性增大,为倾斜直线,C错误。
D. 电势能与电势满足,粒子带负电,,因此。因,故,即随x线性增大,为过原点的倾斜上升直线,D正确。
故答案为:D
6.下列说法正确的是( )
A.甲图为天安门广场阅兵上亮相的激光武器,激光作为电磁波,传播需要介质
B.卢瑟福通过乙图中的实验提出了原子的核式结构
C.丙图显示了、、三种射线从粒子源射入匀强磁场后的运动轨迹,其中③轨迹代表射线
D.丁图中,把核子分开需要能量是为了克服核子间的万有引力
【答案】B
【解析】A、激光属于电磁波,电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,故 A 错误;
B、乙图是 α 粒子散射实验,卢瑟福根据该实验现象提出原子的核式结构模型,故 B 正确;
C、根据左手定则,α 射线带正电向左偏转对应轨迹②,β 射线带负电向右偏转对应轨迹③,γ 射线不带电沿直线对应轨迹①,故 C 错误;
D、核子分开需要克服的是核力,不是万有引力,核力远大于万有引力,故 D 错误;
故答案为:B。
7.“天关”卫星专注于高能天体物理和时域天文观测。如图所示,离地面高度约为的“天关”卫星某时刻刚好从另一高轨卫星的正下方经过,两卫星轨道均视为圆轨道,下列说法中正确的是( )
A.“天关”运行半周,所受合外力冲量为0
B.“天关”的运行线速度小于第一宇宙速度
C.“天关”的运行周期大于地球的自转周期
D.“天关”的机械能一定小于高轨卫星的机械能
【答案】B
【解析】A.“天关”绕地球转动半周,“天关”的速度方向变为反向,由于冲量等于初末动量的变化,根据初末动量方向相反,再根据动量定理可知万有引力的冲量为2mv,所受合外力冲量不为0,故A错误;
B.由于地球对卫星的引力提供向心力,根据牛顿第二定律得,解得
“天关”的轨道半径大于近地卫星的轨道半径,近地卫星的线速度等于第一宇宙速度,所以“天关”绕地运行的线速度小于地球第一宇宙速度,故B正确;
C.由于地球对卫星的引力提供向心力,根据万有引力提供向心力,有
解得,由于“天关”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,则“天关”的运行周期小于同步卫星的运行周期,而同步卫星的运行周期等于地球的自转周期,所以“天关”的运行周期小于地球的自转周期,故C错误;
D.根据重力势能和动能可以得出物体的机械能
因为两颗卫星的质量未知,所以无法判断两颗卫星的机械能的大小,故D错误。
故选B。
8.如图所示,木块A、B重分别为20N和25N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.50,夹在A、B之间的弹簧被压缩了5cm,弹簧的劲度系数为,现用的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B静止不动,弹簧处于弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.木块B受到的摩擦力方向水平向左
B.木块B受到的摩擦力的大小为12.5N
C.木块A受到的摩擦力方向水平向左
D.木块A受到的摩擦力的大小为5N
【答案】A,D
【解析】AB.两个木块的最大静摩擦力为N,N,弹簧的弹力为N,现用F=5N的水平拉力作用在木块B上,拉力与弹簧的弹力之和小于B的最大静摩擦力,木块B仍然处于静止状态,木块B所受的静摩擦力为N,方向水平向左,故A正确,B错误;
CD.弹簧弹力不变,木块A仍然处于静止状态,则有N,方向水平向右,故C错误,D正确。
故选AD。
9.预计2028年,我国天问二号探测器将完成对近地小行星2016HO3的伴飞与采样。如图所示,探测器在距离小行星表面高为的轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,通过变轨进入椭圆轨道Ⅱ,轨道Ⅱ的近地点与圆轨道Ⅰ相切于点,轨道Ⅱ的远地点距离小行星表面的高度为。小行星可视为质量分布均匀的球体,半径为,表面重力加速度为,探测器质量远小于小行星质量。下列说法正确的是( )
A.探测器在圆轨道Ⅰ上的运行速度大小为
B.探测器在椭圆轨道Ⅱ上的运行周期为
C.探测器在椭圆轨道Ⅱ上经过点时的速度大于经过点时的速度
D.探测器在椭圆轨道Ⅱ上运行的机械能大于在圆轨道Ⅰ上运行的机械能
【答案】B,C,D
【解析】A、由黄金代换,圆轨道向心力,联立得,选项分母错误,故A错误;
B、圆轨道周期,椭圆半长轴,根据开普勒第三定律,联立化简得,故B正确;
C、开普勒第二定律:近地点卫星运行速度更大,为近地点、为远地点,故,C正确;
D、从圆轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ,在点需要点火加速,发动机做正功,探测器机械能增加,故椭圆轨道机械能更大,D正确;
故答案为:BCD。
10.如图,在竖直面内存在水平向右的匀强电场,一带正电的小球质量为m、电荷量为q,从匀强电场中的A点以初速度v0沿右上方射出,速度与电场方向的夹角为30°,一段时间后,小球经过与A点等高的B点。已知匀强电场场强,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球从A点到B点所花的时间
B.A、B两点间的距离
C.小球在B点的速度与电场方向的夹角
D.小球在B点的动能
【答案】A,D
【解析】A.从匀强电场中的A点以初速度v0沿右上方射出, 速度与电场方向的夹角为30°, 将小球的运动分解在水平和竖直方向上,初速度分量,
加速度分量,,小球从A点运动到与A等高的B点,竖直位移为零,则有,解得,故A正确;
B.水平方向做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动位移—时间关系可得A、B间距,故B错误;
C.竖直方向上做竖直上抛运动,小球在B点vy与A点的等大反向,但vx比A点的大,因此夹角不是30°,故C错误;
D.小球从A点运动到B点,只有电场力做正功,根据动能定理可得小球在B点的动能,故D正确。
故选AD。
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,B球就水平飞出,同时A球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面;如图乙所示的实验:将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内,最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板连接,则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,
(1)这两个实验说明___________
A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动。
B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质
(2)关于“研究物体平抛运动”实验,下列说法正确的是_________
A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
B.安装斜槽时其末端切线应水平
C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
(3)如图丙,某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则:(g取10m/s2)
①小球平抛运动的初速度为v0= m/s。
②小球运动到c点的速度为vc= m/s
③抛出点坐标x0= cm,y0= cm。
【答案】(1)A;B
(2)B;C
(3)①2;②;③-10;-1.25
【解析】 (1)A.用小锤打击弹性金属片,B球水平飞出,同时A球做自由落体运动,两球同时落地,说明两球在竖直方向的运动规律相同,即可说明平抛运动在竖直方向为自由落体运动,故A正确;
BCD.两球从斜面同一高度由静止释放,球1击中球2,说明两球在水平方向的运动规律相同,即可说明平抛运动水平方向为匀速直线运动,故B正确,CD错误。
故选:AB。
(2)A、小球与斜槽间的摩擦不影响平抛运动,只要保证从同一高度静止释放即可,故A错误;
B、斜槽末端切线水平是为了保证小球初速度水平,故B正确;
C、小球每次从同一高度释放,以保证在空中的运动轨迹相同,故C正确。
故选:BC。
(3)①竖直方向匀变速,满足,其中,解得
平抛初速度
②b点竖直分速度,点竖直分速度,到c点的速度
③设抛出点到点的时间为,由,解得
以为原点,抛出点坐标 ,
12.实验小组同学设计了两种方案验证动量守恒定律,方案一、二的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)按方案一进行实验,实验时先将气垫导轨调节至水平。
①实验室有宽度分别为10.00mm和5.00mm的遮光片若干,实验小组同学有两种观点,观点一认为两个遮光片的宽度都为5.00mm可以减小实验误差,观点二认为遮光片规格相同即可,遮光片的宽、窄不会给实验带来误差。说法正确的是 (选填“观点一”或“观点二”);
②将滑块1放到光电门1的左侧,滑块2放到光电门1与光电门2之间,向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器记录了两次遮光时间依次为、,光电门2的计时器记录的遮光时间为,若该碰撞为非弹性碰撞,应满足的表达式: (用题目已给的物理量符号表示)。
(2)按方案二进行实验时,测得单摆的摆长为。
①拉力传感器记录的数据如图丙所示(图中数据均为已知量),下列说法正确的是 (填选项前字母);
A.斜槽必须光滑且末端切线水平
B.入射小球的质量必须大于单摆小球的质量
C.通过图丙可以知道单摆小球的振动周期为
②实验小组同学通过图丙数据还可以求得单摆小球的质量 (用、、和表示)。
【答案】(1)观点二;
(2)B;
【解析】(1)动量守恒表达式为,,其中可消去且物块碰撞前后都做匀速运动,遮光片宽度相同即可,宽、窄不会带来误差,故观点二正确;
碰撞是非弹性碰撞满足,代入,整理可得
又由动量守恒有,联立有
故答案为:观点二;
(2)A.小球从同一位置释放即可使得入射速度相同,故斜槽可以不光滑;但为保证入射小球做平抛运动,斜槽末端切线必须水平,故A错误;
B.入射小球碰后也做平抛运动,要求它的质量必须大于单摆小球的质量,故B正确;
C.单摆一个周期经过两次最低点,最低点时绳子拉力最大,故其周期为,故C错误。
故答案为:B。
单摆小球在最高点,有,在最低点,有
从最高点到最低点过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得
又有单摆周期公式,联立以上公式可得单摆小球质量
故答案为:
13.小华站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.5kg的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d=0.7m后落地,如图所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g=10m/s2。忽略手的运动半径和空气阻力。(计算结果可用分式和根式表示)
(1)从绳断到球落地的时间多长?绳断时球的速度多大?
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
【答案】(1)绳断后小球做平抛运动,小球在最低点距离地面的高度
竖直方向做自由落体运动,有
解得
水平方向匀速运动,有
解得
(2)圆周运动半径
在最低点拉力与重力的合力提供圆周运动向心力,得
解得
(3)设改变后绳长为,绳断时拉力达到最大值,满足
可得
绳断后平抛运动,下落高度
竖直方向做自由落体运动,运动时间
水平位移
最大等价于二次函数最大,由二次函数性质,当时,最大,此时最大水平距离
14.如图所示,空间有场强大小,方向竖直向下的匀强电场,长不可伸长的轻绳固定于点,另一端系一质量、带电荷量的正电小球。现把小球拉起至绳子水平后在点无初速度释放,当小球运动至点的正下方点时绳恰好断裂(无能量损失),小球继续运动并垂直打在一个与水平面成且足够大的挡板上的点,重力加速度取,试求:
(1)绳子的最大张力;
(2)、两点的电势差;
(3)当小球运动至点时,突然调整匀强电场的方向和大小,同时迅速向右平移挡板到某处,若小球仍能垂直打在挡板上且场强最小,求调整后匀强电场大小和方向。
【答案】(1)过程,由动能定理得:
点向心力的来源
联解得:
(2)由功能关系得:
点速度分解:
电势差与电场强度关系:
联解得:
(3)由题意可知不改变挡板倾角,而改变电场方向后小球必须做匀速直线或匀加速直线运动,才能垂直打在挡板上,由矢量三角形可知:当与(或运动)的方向垂直时,电场强度有最小值。由矢量三角形图有:
得:
15.某物流公司研发团队,为了更好地提高包裹的分拣效率,特对包裹和运输装置进行详细的探究,其情景可以简化为如图甲所示,质量M=2kg、长度L=2m的长木板静止在足够长的水平面(可视为光滑)上,左端固定一竖直薄挡板,右端静置一质量m=1kg的包裹(可视为质点)。现机器人对长木板施加一水平向右的作用力F,F随时间t变化的规律如图乙所示,6s后将力F撤去。已知包裹与挡板发生弹性碰撞且碰撞时间极短,包裹与长木板间动摩擦因数=0.1,重力加速度取g=。从施加作用力F开始计时,求:
(1)t1=4s时,长木板的速度大小;
(2)6s末长木板的速度和包裹的速度分别是多少;
(3)与挡板碰撞后瞬间,包裹的速度大小(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)在0~4s内,假设长木板与包裹相对静止,对整体应用牛顿第二定律
解得
此时包裹受到的静摩擦力
小于最大静摩擦力
故假设成立,两者一起加速,时,长木板的速度
(2)在4~6s内,。假设两者相对静止,整体加速度
包裹所需摩擦力
故发生相对滑动。对包裹
得
对长木板
得
经过
长木板速度
包裹速度
此时相对位移
说明6s末包裹恰好滑到挡板处。
(3)6s末发生弹性碰撞,设碰后长木板速度为,包裹速度为。取向右为正方向,由动量守恒定律
由机械能守恒定律
联立解得
代入数据
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2026-2027学年湖南省长沙市高二上学期期中模拟考试自编试卷
物理试题
(范围:人教版必修第一册、必修第二册、必修第三册、选择性必修第一册第1单元)
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。)
1.2026国际低空经济博览会于2026年7月22日—25日在国家会展中心(上海)盛大亮相,无人机从地面匀速竖直上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.无人机电机的轴承处涂润滑油是为了增大转动部件之间的摩擦
B.无人机的重力势能增大,机械能增大
C.不计空气阻力,无人机所受重力与升力是一对相互作用力
D.若无人机所受外力全部消失,无人机将掉落到地面
2.如图所示,三根不可伸长的相同的轻绳,一端系在甲环上,彼此间距相等。绳穿过与甲环半径相同的乙环,另一端用同样的方式系在半径较大的丙环上。甲环固定在水平面上,整个系统处于平衡,忽略绳与乙环之间的摩擦,经过一段时间t后,下列说法中正确的是( )
A.甲环对绳子的弹力是由于绳子发生形变而产生的
B.每根绳对乙环的作用力均竖直向上
C.乙环对三根绳的总作用力的冲量竖直向下
D.三根绳对丙环作用力的总冲量为零
3.将小石子以不同初速度水平抛出,观察石子下落过程中水平地面上石子影子的运动。太阳光可视为平行光线,光线均平行于平抛轨迹所在的竖直面。图(a)中光线竖直向下,图(b)、(c)中光线斜向下。不计空气阻力,则( )
A.图(a)中影子可能匀变速直线运动
B.图(b)中影子运动的加速度大小可能会变
C.图(b)中影子可能匀速运动
D.图(c)中影子一定做匀变速直线运动
4.如图所示,圆的两条直径AC和BD相互垂直,圆心为O,在A点和C点各有垂直纸面的通电直导线,其中A点处的电流方向垂直纸面向里。已知圆心O处的磁感应强度为0,并且在D点放一小磁针(图中未画),下列说法正确的是( )
A.C处的电流方向垂直纸面向外 B.两根通电导线相互吸引
C.B点和D点的磁感应强度相同 D.小磁针静止时,S极指向O点
5.空间存在沿x轴分布的电场线,一带负电粒子在处由静止释放,仅在电场力作用下运动到x0,其电势能Ep随x变化如图。规定x轴正方向为正,则电场中x轴上的电势、电场强度E、带电粒子加速度a、动能Ek随位置坐标x变化图线正确的( )
A. B.
C. D.
6.下列说法正确的是( )
A.甲图为天安门广场阅兵上亮相的激光武器,激光作为电磁波,传播需要介质
B.卢瑟福通过乙图中的实验提出了原子的核式结构
C.丙图显示了、、三种射线从粒子源射入匀强磁场后的运动轨迹,其中③轨迹代表射线
D.丁图中,把核子分开需要能量是为了克服核子间的万有引力
7.“天关”卫星专注于高能天体物理和时域天文观测。如图所示,离地面高度约为的“天关”卫星某时刻刚好从另一高轨卫星的正下方经过,两卫星轨道均视为圆轨道,下列说法中正确的是( )
A.“天关”运行半周,所受合外力冲量为0
B.“天关”的运行线速度小于第一宇宙速度
C.“天关”的运行周期大于地球的自转周期
D.“天关”的机械能一定小于高轨卫星的机械能
8.如图所示,木块A、B重分别为20N和25N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.50,夹在A、B之间的弹簧被压缩了5cm,弹簧的劲度系数为,现用的水平拉力作用在木块B上,此时木块A、B静止不动,弹簧处于弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.木块B受到的摩擦力方向水平向左
B.木块B受到的摩擦力的大小为12.5N
C.木块A受到的摩擦力方向水平向左
D.木块A受到的摩擦力的大小为5N
9.预计2028年,我国天问二号探测器将完成对近地小行星2016HO3的伴飞与采样。如图所示,探测器在距离小行星表面高为的轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,通过变轨进入椭圆轨道Ⅱ,轨道Ⅱ的近地点与圆轨道Ⅰ相切于点,轨道Ⅱ的远地点距离小行星表面的高度为。小行星可视为质量分布均匀的球体,半径为,表面重力加速度为,探测器质量远小于小行星质量。下列说法正确的是( )
A.探测器在圆轨道Ⅰ上的运行速度大小为
B.探测器在椭圆轨道Ⅱ上的运行周期为
C.探测器在椭圆轨道Ⅱ上经过点时的速度大于经过点时的速度
D.探测器在椭圆轨道Ⅱ上运行的机械能大于在圆轨道Ⅰ上运行的机械能
10.如图,在竖直面内存在水平向右的匀强电场,一带正电的小球质量为m、电荷量为q,从匀强电场中的A点以初速度v0沿右上方射出,速度与电场方向的夹角为30°,一段时间后,小球经过与A点等高的B点。已知匀强电场场强,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球从A点到B点所花的时间
B.A、B两点间的距离
C.小球在B点的速度与电场方向的夹角
D.小球在B点的动能
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,B球就水平飞出,同时A球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面;如图乙所示的实验:将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内,最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板连接,则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,
(1)这两个实验说明___________
A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动。
B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质
(2)关于“研究物体平抛运动”实验,下列说法正确的是_________
A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
B.安装斜槽时其末端切线应水平
C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
(3)如图丙,某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则:(g取10m/s2)
①小球平抛运动的初速度为v0= m/s。
②小球运动到c点的速度为vc= m/s
③抛出点坐标x0= cm,y0= cm。
12.实验小组同学设计了两种方案验证动量守恒定律,方案一、二的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)按方案一进行实验,实验时先将气垫导轨调节至水平。
①实验室有宽度分别为10.00mm和5.00mm的遮光片若干,实验小组同学有两种观点,观点一认为两个遮光片的宽度都为5.00mm可以减小实验误差,观点二认为遮光片规格相同即可,遮光片的宽、窄不会给实验带来误差。说法正确的是 (选填“观点一”或“观点二”);
②将滑块1放到光电门1的左侧,滑块2放到光电门1与光电门2之间,向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器记录了两次遮光时间依次为、,光电门2的计时器记录的遮光时间为,若该碰撞为非弹性碰撞,应满足的表达式: (用题目已给的物理量符号表示)。
(2)按方案二进行实验时,测得单摆的摆长为。
①拉力传感器记录的数据如图丙所示(图中数据均为已知量),下列说法正确的是 (填选项前字母);
A.斜槽必须光滑且末端切线水平
B.入射小球的质量必须大于单摆小球的质量
C.通过图丙可以知道单摆小球的振动周期为
②实验小组同学通过图丙数据还可以求得单摆小球的质量 (用、、和表示)。
13.小华站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m=0.5kg的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d=0.7m后落地,如图所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g=10m/s2。忽略手的运动半径和空气阻力。(计算结果可用分式和根式表示)
(1)从绳断到球落地的时间多长?绳断时球的速度多大?
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
14.如图所示,空间有场强大小,方向竖直向下的匀强电场,长不可伸长的轻绳固定于点,另一端系一质量、带电荷量的正电小球。现把小球拉起至绳子水平后在点无初速度释放,当小球运动至点的正下方点时绳恰好断裂(无能量损失),小球继续运动并垂直打在一个与水平面成且足够大的挡板上的点,重力加速度取,试求:
(1)绳子的最大张力;
(2)、两点的电势差;
(3)当小球运动至点时,突然调整匀强电场的方向和大小,同时迅速向右平移挡板到某处,若小球仍能垂直打在挡板上且场强最小,求调整后匀强电场大小和方向。
15.某物流公司研发团队,为了更好地提高包裹的分拣效率,特对包裹和运输装置进行详细的探究,其情景可以简化为如图甲所示,质量M=2kg、长度L=2m的长木板静止在足够长的水平面(可视为光滑)上,左端固定一竖直薄挡板,右端静置一质量m=1kg的包裹(可视为质点)。现机器人对长木板施加一水平向右的作用力F,F随时间t变化的规律如图乙所示,6s后将力F撤去。已知包裹与挡板发生弹性碰撞且碰撞时间极短,包裹与长木板间动摩擦因数=0.1,重力加速度取g=。从施加作用力F开始计时,求:
(1)t1=4s时,长木板的速度大小;
(2)6s末长木板的速度和包裹的速度分别是多少;
(3)与挡板碰撞后瞬间,包裹的速度大小(结果保留两位有效数字)。
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