浙江省金華十校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末調(diào)研考試物理試題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1．本卷共3大題，21小題，滿分為100分，考試時(shí)間為90分鐘。
2．請(qǐng)把試題答案填寫在答題卷上，答案寫在試題卷上不給分。
3．本卷中除題中特別給出外，均取進(jìn)行計(jì)算。
一、單項(xiàng)選擇題(本題共16小題，每小題3分，共48分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分)
1. 下列說(shuō)法正確的是( )
A. 月地檢驗(yàn)結(jié)果證明了地面物體所受引力和天體間引力遵循相同的規(guī)律
B. 牛頓對(duì)引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測(cè)定，并于1687年發(fā)表在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中
C. 牛頓力學(xué)適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體，相對(duì)論適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體
D. 開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律是開(kāi)普勒在哥白尼留下的觀測(cè)記錄的基礎(chǔ)上整理和研究出來(lái)的
【答案】A
【解析】
【詳解】A．月地檢驗(yàn)結(jié)果證明了地面物體所受引力和天體間引力遵循相同的規(guī)律，故A正確；
B．卡文迪許通過(guò)扭稱實(shí)驗(yàn)對(duì)引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測(cè)定，而《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》是牛頓的傳世之作，故B錯(cuò)誤；
C．牛頓力學(xué)適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，相對(duì)論適用于一切物體的運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律是開(kāi)普勒在第谷留下的觀測(cè)記錄的基礎(chǔ)上整理和研究出來(lái)的，故D錯(cuò)誤。
故選A。
2. 用絕緣柱支撐著貼有小金屬箔的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，貼在它們下部的并列平行雙金屬箔是閉合的?，F(xiàn)將帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A，發(fā)現(xiàn)A和B下部的金屬箔都張開(kāi)一定的角度，如圖所示，則( )
A. 導(dǎo)體A和B內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度都為0
B. 導(dǎo)體A和B上的感應(yīng)電荷在A和B內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度都為0
C. 導(dǎo)體A和B下部的金屬箔均感應(yīng)出負(fù)電荷
D. 如果用一根導(dǎo)線將導(dǎo)體A和B相連，則兩金屬箔都將閉合
【答案】A
【解析】
【詳解】AB．當(dāng)導(dǎo)體AB達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體內(nèi)部的合場(chǎng)強(qiáng)處處為0，但導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)不為0，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．C帶正電荷，其靠近A時(shí)，A的下部產(chǎn)生的感應(yīng)電荷為負(fù)電荷，而B(niǎo)的下部為正電荷，故C錯(cuò)誤；
D．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體為等勢(shì)體，如果用一根導(dǎo)線將導(dǎo)體A和B相連，無(wú)電荷流動(dòng)，兩金屬箔無(wú)變化，故D錯(cuò)誤。
故選A。
3. 人造地球衛(wèi)星發(fā)射的成功是人類偉大的創(chuàng)舉，標(biāo)志著人類已經(jīng)具備探索外太空的能力，你認(rèn)為下列四圖中不可能是人造地球衛(wèi)星軌道的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】人造地球衛(wèi)星是由萬(wàn)有引力提供向心力，讓其做圓周運(yùn)動(dòng)，則它圓周軌道的圓心是地球的地心，所以ACD正確，不符合題意；B錯(cuò)誤，符合題意；
故選B。
4. 如圖所示，實(shí)線為某一點(diǎn)電荷電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線，虛線為某帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，則( )

A. 粒子一定帶負(fù)電
B. 粒子一定是從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)
C. 粒子在c點(diǎn)的加速度一定大于在b點(diǎn)的加速度
D. c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
【答案】C
【解析】
【詳解】A．由合力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，可知粒子受力方向與電場(chǎng)方向一致，所以帶正電，故A錯(cuò)誤；
B．只知道曲線運(yùn)動(dòng)軌跡不能判斷運(yùn)動(dòng)方向，所以粒子運(yùn)動(dòng)方向無(wú)法確定，故B錯(cuò)誤；
C．由于c點(diǎn)電場(chǎng)線比b點(diǎn)電場(chǎng)線密，在電場(chǎng)中根據(jù)
可知c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大，粒子在c點(diǎn)受力大，加速度大，故C正確；
D．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電場(chǎng)線的密集程度有關(guān)，故c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 下列四幅圖所涉及的物理現(xiàn)象或原理，表述錯(cuò)誤的是( )

A. 甲圖中，該同學(xué)頭發(fā)蓬松散開(kāi)的原因是同種電荷的排斥作用
B. 乙圖為靜電除塵裝置的示意圖，帶負(fù)電的塵埃被收集在線狀負(fù)電極B上
C. 丙圖中，燃?xì)庠钪须娮狱c(diǎn)火器點(diǎn)火應(yīng)用了尖端放電的原理
D. 圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴漆時(shí)利用異種電荷相互吸引，使油漆與金屬表面在靜電引力作用下噴涂更均勻
【答案】B
【解析】
【詳解】A．根據(jù)電荷之間相互作用力的規(guī)律同種電荷相互排斥，可知甲圖中，該同學(xué)頭發(fā)蓬松散開(kāi)的原因是同種電荷的排斥作用，故A正確，不符合題意；
B．在靜電除塵裝置，帶負(fù)電的塵埃所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，可知帶負(fù)電的塵埃被收集在塊狀正電極A上，故B錯(cuò)誤，符合題意；
C．燃?xì)庠钪械碾娮狱c(diǎn)火器前端制成尖銳的形狀，該裝置應(yīng)用了尖端放電的原理，故C正確，不符合題意；
D．靜電噴漆過(guò)程是使微小的油漆液滴帶電，在電場(chǎng)力作用下，向金屬表面運(yùn)動(dòng)，可知靜電噴漆時(shí)利用異種電荷相互吸引，使油漆與金屬表面在靜電引力作用下噴涂更均勻，故D正確，不符合題意。
故選B。
6. 室內(nèi)風(fēng)洞體驗(yàn)是模擬真實(shí)跳傘一種新型安全的極限運(yùn)動(dòng)，這項(xiàng)“給你一個(gè)上天機(jī)會(huì)圓你飛行夢(mèng)”的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目深受同學(xué)們的喜愛(ài)。如圖所示體驗(yàn)者在風(fēng)力作用下漂浮在半空。若減小風(fēng)力，體驗(yàn)者在加速下落過(guò)程中( )
A. 動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量
B. 動(dòng)能增加量等于重力勢(shì)能減少量
C. 重力勢(shì)能減少量小于機(jī)械能減少量
D. 重力勢(shì)能減少量大于機(jī)械能減少量
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】AB．體驗(yàn)者在加速下落過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理
即動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能減少量，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；
CD．根據(jù)能量關(guān)系，機(jī)械能減小量等于克服風(fēng)力做功F風(fēng)h，則重力勢(shì)能減少量mgh大于克服風(fēng)力做功，即重力勢(shì)能減少量大于機(jī)械能減少量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
7. 如圖所示，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，絲線BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)，A、C兩點(diǎn)間的距離為。當(dāng)小球B靜止時(shí)，絲線與豎直方向的夾角，帶電小球A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 兩小球一定帶異種電荷B. 兩小球之間的距離為
C. 小球A的帶電荷量為D. 絲線對(duì)小球B的拉力為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．小球B保持靜止，由受力平衡知其受A的靜電力一定是排斥力，兩小球一定帶同種電荷，A錯(cuò)誤；
B．由題意可知
所以AB與BC垂直，兩小球之間的距離為
故B錯(cuò)誤；
D．對(duì)小球B進(jìn)行受力分析，由平衡條件得，絲線對(duì)小球B的拉力為
故D錯(cuò)誤；
C．兩小球之間的庫(kù)侖斥力為
由可得，小球A的帶電荷量為
故C正確。
故選C。
8. 2023年5月12日，我國(guó)第一艘改進(jìn)型國(guó)產(chǎn)貨運(yùn)飛船天舟六號(hào)將7.4噸物資送至“天和”核心艙進(jìn)行補(bǔ)給。如圖，對(duì)接前天舟六號(hào)飛船在圓形軌道Ⅰ運(yùn)行，核心艙在距地面高度400km的圓形軌道Ⅱ運(yùn)行。飛船從軌道Ⅰ加速到達(dá)軌道Ⅱ與核心艙對(duì)接，對(duì)接后共同沿軌道Ⅱ運(yùn)行，則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 對(duì)接后飛船的運(yùn)行速度可能大于7.9km/s
B. 對(duì)接后核心艙的運(yùn)行周期將增大
C. 考慮稀薄大氣阻力，需要啟動(dòng)核心艙的動(dòng)力裝置進(jìn)行能量補(bǔ)給
D. 在軌道Ⅰ運(yùn)行的飛船速度小于在軌道運(yùn)行的“天和”核心艙的速度
【答案】C
【解析】
【詳解】A．為第一宇宙速度，即近地衛(wèi)星速度，根據(jù)公式
得
對(duì)接后共同沿軌道Ⅱ運(yùn)行，軌道半徑大于近地衛(wèi)星軌道半徑，所以對(duì)接后飛船的運(yùn)行速度小于，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)公式
解得
可知周期與核心艙的質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以對(duì)接后核心艙的運(yùn)行周期不變，故B錯(cuò)誤；
C．對(duì)接后，由于稀薄大氣阻力，若無(wú)動(dòng)力補(bǔ)充，核心艙將做近心運(yùn)動(dòng)，故需要啟動(dòng)核心艙的動(dòng)力裝置進(jìn)行能量補(bǔ)給，故C正確；
D．根據(jù)
可得
因
則有
所以沿軌道Ⅰ運(yùn)行的速度大于天和核心艙沿軌道Ⅱ運(yùn)行的速度，故D錯(cuò)誤。
故選C。
9. 2022年1月22日，我國(guó)實(shí)踐21號(hào)衛(wèi)星(SJ-21)將一顆失效的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星從擁擠的地球同步軌道上拖拽到了航天器稀少的更高的“墓地軌道”上。拖拽時(shí)，航天器先在P點(diǎn)加速進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道，而后在Q點(diǎn)加速進(jìn)入墓地軌道。如圖所示，此舉標(biāo)志著航天器被動(dòng)移位和太空垃圾處理新方式的成功執(zhí)行。在該過(guò)程中，航天器( )

A. 在墓地軌道上運(yùn)動(dòng)的周期小于在轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)動(dòng)的周期
B. 在同步軌道上運(yùn)動(dòng)角速度大于在墓地軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度
C. 在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度大于在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度
D. 在同步軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度大于在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度
【答案】B
【解析】
【詳解】A．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有
航天器在轉(zhuǎn)移軌道上的半長(zhǎng)軸小于返回艙在墓地軌道上的軌道半徑，所以在轉(zhuǎn)移軌道上的運(yùn)動(dòng)的周期小于航天器在墓地軌道上運(yùn)動(dòng)的周期，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有
得
由于同步軌道的半徑小于墓地軌道的半徑，則在同步軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度大于在墓地軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度，故B正確；
C．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度小于在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)牛頓第二定律可知
由于G、M、r都相等，所以在同步軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的向心加速度等于在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的向心加速度，故D錯(cuò)誤。
故選B。
10. 如圖所示，質(zhì)量為50kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可將她的身體視為一根直棒。已知重心在c點(diǎn)，a、b分別為兩腳、兩手連線的中點(diǎn)，c點(diǎn)正下方的O點(diǎn)在ab上，Oa、Ob距離分別為0.9m和0.6m。若她在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，重力加速度為，則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 該運(yùn)動(dòng)員1min內(nèi)克服重力做功約為120J
B. 該運(yùn)動(dòng)員1min內(nèi)克服重力做功約為6000J
C. 該運(yùn)動(dòng)員1min內(nèi)克服重力做功的功率為60W
D. 該運(yùn)動(dòng)員1min內(nèi)克服重力做功的功率為100W
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．她完成一次動(dòng)作重心下降的高度
1min內(nèi)克服重力做功為
故AB錯(cuò)誤；
CD．1min內(nèi)克服重力做功的功率為

故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
11. 如圖所示，輕桿的一端與小球相連，可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿長(zhǎng)0.5m，小球質(zhì)量為3.0kg，可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)a處的速度為，重力加速度為，則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 通過(guò)軌道最高點(diǎn)b處的速度大小為2m/s
B. a處小球受到桿的彈力方向豎直向上，大小為126N
C. b處小球受到桿的彈力方向豎直向上，大小為66N
D. b處小球受到桿的彈力方向豎直向下，大小為66N
【答案】D
【解析】
【詳解】A．小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程有
解得
故A錯(cuò)誤；
B．a(chǎn)處小球受到桿的彈力方向豎直向上，對(duì)小球分析有
解得
故B錯(cuò)誤；
CD．假設(shè)b處小球受到桿的彈力方向豎直向上，則有
解得
表明b處小球受到桿的彈力方向豎直向下，大小為66N，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
12. 如圖，場(chǎng)地自行車賽道設(shè)計(jì)成與水平面保持一定傾角，三位運(yùn)動(dòng)員騎自行車在賽道轉(zhuǎn)彎處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 三位運(yùn)動(dòng)員可能受重力、支持力、向心力的作用
B. 若此時(shí)三位運(yùn)動(dòng)員線速度大小相等，則他們所需要向心力的大小關(guān)系一定滿足
C. 若此時(shí)三位運(yùn)動(dòng)員角速度相等，則他們的向心加速度大小關(guān)系滿足
D. 若運(yùn)動(dòng)員突然加速，仍然可以保持原軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則自行車受到的支持力會(huì)減小
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A．向心力是效果力，可以由單個(gè)力充當(dāng)，也可以由其它力的合力提供，或者由某個(gè)力的分力提供，不是性質(zhì)力，因此，將運(yùn)動(dòng)員和自行車看成整體后，整體應(yīng)受重力、支持力和摩擦力，故A錯(cuò)誤；
B．由向心力公式
可知若此時(shí)三位運(yùn)動(dòng)員線速度大小相等，但不知道運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量大小，故不能比較向心力的大小，故B錯(cuò)誤；
C．由向心加速度公式
可知若此時(shí)三位運(yùn)動(dòng)員角速度相等，則他們的向心加速度大小關(guān)系滿足，故C正確；
D．若運(yùn)動(dòng)員突然加速，仍然可以保持原軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則自行車的摩擦力增大來(lái)提供所需向心力，運(yùn)動(dòng)員和自行車在豎直方向上平衡，則有支持力在豎直方向的分力等于摩擦力豎直向下的分力和運(yùn)動(dòng)員和自行車的重力之和，運(yùn)動(dòng)員和自行車的重力不變，摩擦力變大，則支持力在豎直方向的分力變大，所以支持力變大，故D錯(cuò)誤。
故選C。
13. 2020年12月17日凌晨，嫦娥五號(hào)到月球“挖土”成功返回。作為中國(guó)復(fù)雜度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程，嫦娥五號(hào)任務(wù)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)重大突破，標(biāo)志著中國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走規(guī)劃完美收官。若探測(cè)器測(cè)得月球表面的重力加速度為，已知月球的半徑為，地球表面的重力加速度為g，地球的半徑為R，忽略地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，引力常量為G，則( )

A. 地球的質(zhì)量為
B. 月球的平均密度為
C. 月球的第一宇宙速度為
D. 嫦娥五號(hào)在月球表面所受萬(wàn)有引力與在地球表面所受萬(wàn)有引力之比為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．由
可得質(zhì)量之比

故A錯(cuò)誤；
B．由
月球的平均密度為
故B正確；
C．由
可得第一宇宙速度為
故C錯(cuò)誤；
D．嫦娥五號(hào)在月球表面所受萬(wàn)有引力與在地球表面所受萬(wàn)有引力之比為
故D錯(cuò)誤。
故選B。
14. 圖甲所示的救生緩降器是一種可使人沿繩緩慢下降的安全營(yíng)救裝置。如圖乙所示，高層建筑工人在一次險(xiǎn)情中，從離地面某高度處通過(guò)緩降器先勻加速運(yùn)動(dòng)后勻減速運(yùn)動(dòng)安全著陸，圖丙是工人運(yùn)動(dòng)全過(guò)程的圖像。已知工人的質(zhì)量，重力加速度為，則下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 發(fā)生險(xiǎn)情處離地面的高度為90m
B. 加速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)工人的拉力大小為420N
C. 整個(gè)過(guò)程中工人重力做功為3150J
D. 時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為11970W
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據(jù)速度圖像的面積表示位移，則發(fā)生險(xiǎn)情處離地面的高度為
故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)速度圖像的斜率表示加速度，則有
根據(jù)牛頓第二定律有
解得
故B錯(cuò)誤；
C．整個(gè)過(guò)程中工人重力做功為
故C錯(cuò)誤；
D．時(shí)的加速度為
根據(jù)牛頓第二定律有
解得
根據(jù)圖像可知時(shí)的速度為
時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為
故D正確。
故選D。
15. 如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩一端系著質(zhì)量的物體，靜止在水平平臺(tái)上，另一端通過(guò)光滑的小孔吊著質(zhì)量的物體，物體M與圓孔距離為，已知物體M和水平平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因素，現(xiàn)使此平臺(tái)繞過(guò)小孔的中心軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，取重力加速度大小，兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若物體M與水平平臺(tái)之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度可能是( )

A. 0.5rad/sB. 1rad/s
C. 3rad/sD. 5rad/s
【答案】C
【解析】
【詳解】m始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩的彈力大小等于mg，當(dāng)角速度達(dá)到最大值時(shí)有
解得
當(dāng)角速度達(dá)到最值時(shí)有
解得
可知，若物體M與水平平臺(tái)之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度
可知，在所給的數(shù)據(jù)中滿足要求的只有3rad/s。
故選C。
16. 位于河南鄭州古柏渡飛黃旅游區(qū)的滑沙場(chǎng)已被吉尼斯世界紀(jì)錄總部認(rèn)定為世界上落差最大的人工滑沙場(chǎng)。如圖，在該滑沙場(chǎng)中傾角不同的兩個(gè)滑道上，一男、一女兩名游客各自乘同款滑沙桶從兩傾斜滑道的頂端P點(diǎn)由靜止下滑，并且最終均停止在滑道的水平部分上(傾斜部分與水平部分平滑連接)。設(shè)滑道各處與滑沙橇的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 男游客滑到底端M點(diǎn)的速度比女游客滑到N點(diǎn)的速度大
B. 兩游客在全程運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功相等
C. 男游客全程運(yùn)動(dòng)的位移更大
D. 兩游客全程運(yùn)動(dòng)的路程一定相等
【答案】A
【解析】
【詳解】A．設(shè)傾斜滑道的傾角為，傾斜滑道的長(zhǎng)度為，兩人在沿傾斜滑道下滑的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得
其中是傾斜滑道底邊的長(zhǎng)度，因?yàn)閮A斜滑道的底邊短，則沿段到達(dá)M點(diǎn)的速率大，且該結(jié)果與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故A正確；
B．在全程運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功為
且是傾斜滑道底邊的長(zhǎng)度，故傾斜滑道的底邊短，但由于質(zhì)量未知，故無(wú)法判斷，故B錯(cuò)誤；
CD．設(shè)在水平沙面滑行的距離為，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得
整理得
可知兩人沿兩滑道滑行的水平位移大小相等，故兩人的位移大小相同，根據(jù)幾何關(guān)系知男游客滑行的總路程一定大于女游客滑行的總路程，故CD錯(cuò)誤。
故選A。
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，每空2分，共18分)
17. 某同學(xué)利用如圖甲所示的向心力演示器探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力F與小球質(zhì)量m、運(yùn)動(dòng)半徑r和角速度ω之間的關(guān)系。左右塔輪自上而下有三層，每層半徑之比由上至下分別是1∶1，2∶1和3∶1(如圖乙所示)，它們通過(guò)不打滑的傳動(dòng)皮帶連接，并可通過(guò)改變傳動(dòng)皮帶所處的層來(lái)改變左右塔輪的角速度之比。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽的C處和長(zhǎng)槽的A(或B)處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨塔輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格的格子數(shù)顯示出兩個(gè)小球所受向心力的大小。

(1)本實(shí)驗(yàn)采用的主要實(shí)驗(yàn)方法為_(kāi)_____；
A.控制變量法 B.等效替代法 C.理想實(shí)驗(yàn)法
(2)若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第二層，則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處的角速度之比為_(kāi)_____；
(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置。傳動(dòng)皮帶位于第一層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比為_(kāi)_____；
(4)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下表格中的數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：______。
【答案】 ①. A ②. ③. 2∶1 ④. 小球質(zhì)量、圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，向心力與角速度的平方成正比
【解析】
【詳解】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)采用的主要實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法。
故選A。
(2)[2]若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，左右半徑之比為，由于是傳動(dòng)皮帶連接，線速度相等，根據(jù)
A、兩處的角速度之比為。
(3)[3]在另一次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，則兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為；傳動(dòng)皮帶位于第一層，則兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為
根據(jù)
可知當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為
(4)[4]小球質(zhì)量、圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，向心力跟角速度?的平方成正比。
18. 有同學(xué)利用如圖所示的裝置完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______。
A.若使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，它應(yīng)該接220V交流電源
B.紙帶越短，阻力的影響越小，實(shí)驗(yàn)效果越好
C.必須利用天平準(zhǔn)確測(cè)量出重物的質(zhì)量，否則無(wú)法進(jìn)行驗(yàn)證
D.若要減小實(shí)驗(yàn)誤差，重物可選用質(zhì)量和密度較大的金屬重錘
(2)某同學(xué)利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫(huà)出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有______。

A.OA、AD和EG長(zhǎng)度 B.OC、BC和CD的長(zhǎng)度
C.BD、CF和EG的長(zhǎng)度 D.AC、BD和EG的長(zhǎng)度
(3)某同學(xué)得到一條合適紙帶(局部)如下圖所示，已知該條紙帶上的第1、2兩個(gè)點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)間的距離近似為2mm，刻度尺的“0”刻度線與第1個(gè)點(diǎn)對(duì)齊、A、B、…C各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是該點(diǎn)到第1個(gè)點(diǎn)的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量為1.0kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.8。

①若規(guī)定打下第1個(gè)點(diǎn)時(shí)重物所在位置為重力勢(shì)能參考點(diǎn)，則打下B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢(shì)能為_(kāi)_____J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
②打下B點(diǎn)時(shí)，重物的動(dòng)能為_(kāi)_____J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重力勢(shì)能減少量大于動(dòng)能增加量，可能的原因是______(寫出一條即可)。
【答案】 ①. D ②. BC##CB ③. -2.37 ④. 2.35 ⑤. 紙帶與限位孔間摩擦以及空氣阻力的影響
【解析】
【詳解】(1)[1]A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接低壓交流電源，故A錯(cuò)誤；
B．紙帶過(guò)短，記錄的點(diǎn)跡過(guò)少，將影響數(shù)據(jù)測(cè)量，實(shí)驗(yàn)效果反而不好，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，驗(yàn)證的關(guān)系為
該式化簡(jiǎn)后為
可知重物的質(zhì)量可以不測(cè)量，故C錯(cuò)誤；
D．紙帶上端用固定的夾子夾住后釋放紙帶的效果比用手更好，可以有效防止手抖動(dòng)帶來(lái)的影響，故D正確。
故選D。
(2)[2]根據(jù)這段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中時(shí)刻瞬時(shí)速度，結(jié)合動(dòng)能與重力勢(shì)能表達(dá)式：
A．當(dāng)知道OA、AD和EG的長(zhǎng)度時(shí)，只有求得F點(diǎn)與AD的中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而確定兩者的動(dòng)能變化，卻無(wú)法求解重力勢(shì)能的變化，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)知道OC、BC和CD的長(zhǎng)度時(shí)，同理，依據(jù)BC和CD的長(zhǎng)度，可求得C點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得O到C點(diǎn)的動(dòng)能變化，因知道OC間距，則可求得重力勢(shì)能的變化，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故B正確；
C．當(dāng)知道BD、CF和EG的長(zhǎng)度時(shí)，依據(jù)BD和EG的長(zhǎng)度，可分別求得C點(diǎn)與F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得動(dòng)能的變化，再由CF確定重力勢(shì)能的變化，進(jìn)而得以驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故C正確；
D．當(dāng)AC、BD和EG的長(zhǎng)度時(shí)，依據(jù)AC和EG長(zhǎng)度，只能求得B點(diǎn)與F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得動(dòng)能的變化，而B(niǎo)F間距不知道，則無(wú)法驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤；
故選BC。
(3)[3]規(guī)定打下第1個(gè)點(diǎn)時(shí)重物所在位置為參考點(diǎn)，則打下B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢(shì)能為
[4]用AC段的平均速度代替B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，即
則此時(shí)重物的動(dòng)能為
[5]紙帶與限位孔間的摩擦以及空氣阻力的影響等。
三、計(jì)算題(本題共3小題，19題10分，20題10分，21題14分，共34分)
19. 如圖甲所示，真空中固定電荷量為Q的帶正電點(diǎn)電荷，在其左側(cè)存在一質(zhì)量為m電荷量為q的帶負(fù)電點(diǎn)電荷，已知兩電荷相距為r，靜電力常量為k，且不計(jì)點(diǎn)電荷q的重力。
(1)求點(diǎn)電荷Q在點(diǎn)電荷q處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?br>(2)若給予點(diǎn)電荷q一初速度，可使其恰好繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求該初速度大小；
(3)如圖乙所示，兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷Q固定在真空中同一水平線上，相距為r，O為兩者連線的中點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)沿豎直方向作兩者連線的垂線MN、現(xiàn)將點(diǎn)電荷q放在MN上的P點(diǎn)，P到兩個(gè)點(diǎn)電荷Q的距離均為r，若給予點(diǎn)電荷q一初速度，可使其恰好繞點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求該初速度大小和方向。

【答案】(1)；(2)；(3)，方向垂直紙面向里或向外
【解析】
【詳解】(1)根據(jù)
解得
(2)點(diǎn)電荷q恰好繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則
解得
(3)根據(jù)
解得
方向垂直紙面向里或向外
20. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為40kW，汽車的質(zhì)量，汽車在水平路面上行駛時(shí)、阻力是車重的0.1倍、g取，求：
(1)汽車從靜止開(kāi)始做加速直線運(yùn)動(dòng)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持額定功率不變，當(dāng)加速度為時(shí)，求其速度大??；
(2)若汽車以的加速度從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到額定功率，求該過(guò)程運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間以及位移大小；
(3)若汽車以的加速度從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到額定功率后，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持額定功率不變，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)525m后該汽車達(dá)到最大速度，求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率保持額定功率不變運(yùn)動(dòng)525m所用的時(shí)間。
【答案】(1)2m/s；(2)5s，12.5m；(3)56.25s
【解析】
【詳解】(1)根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
由
解得
(2)根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
由于
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得
(3)由動(dòng)能定理得
根據(jù)
解得
故
21. 如圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的彈射裝置，彈射裝置由左端固定在墻上的輕彈簧和鎖K構(gòu)成，開(kāi)始時(shí)彈簧被壓縮，物塊被鎖定。水平光滑軌道AB與傾斜粗糙軌道BC平滑連接，已知傾斜軌道與水平面夾角θ為37°，物塊與傾斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)。豎直四分之一圓弧光滑軌道DG、G＇H和水平軌道HM均平滑連接，物塊剛好經(jīng)過(guò)GG＇進(jìn)入G＇H，、G＇、G、在同一水平線上，水平軌道HM粗糙；圓弧DG半徑為，G＇H半徑為，HM長(zhǎng)度為，N點(diǎn)為HM的中點(diǎn)?，F(xiàn)將質(zhì)量為的物塊解除鎖定發(fā)射，其經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度水平，對(duì)軌道的作用力恰好為零?？諝庾枇雎圆挥?jì)，重力加速度為。求：
(1)物塊到達(dá)H點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
(2)物塊到達(dá)C點(diǎn)的速度大小以及C、D兩點(diǎn)的豎直高度差；
(3)物塊被鎖定時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能；
(4)設(shè)物塊與右端豎直墻壁碰撞后以原速率返回，物塊最終停在N點(diǎn)，求物塊與水平軌道HM間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

【答案】(1)45N，方向豎直向下；(2)5m/s，0.45m；(3)22.5J；(4)或
【解析】
【詳解】(1)由牛頓第二定律有
由動(dòng)能定理可得
解得
由牛頓第三定律得：壓力為45N，方向豎直向下；
(2)由于恰好進(jìn)入軌道D，根據(jù)平拋規(guī)律得
DC豎直高度差
(3)CE高度差
由能量守恒得
解得
(4)物塊最終停在N點(diǎn)，可得
解得
①若物塊第二次到達(dá)N點(diǎn)停止，有
解得
②若物塊第三次到達(dá)N點(diǎn)停止，有
解得
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
小球質(zhì)量之比
半徑之比
角速度之比
向心力大小之比(標(biāo)尺格子數(shù)之比)
1
1∶1
1∶1
1∶1
1∶1
2
1∶1
1∶1
1∶2
1∶4
3
1∶1
1∶1
1∶3
1∶9

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