高一物理試題
（滿分：100分；考試時(shí)間：90分鐘）
注意事項(xiàng)：
1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2．回答選擇題時(shí)，選出每題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3．考試結(jié)束后，將答題卡交回。
一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 萬有引力定律表達(dá)式，式中G為引力常量。若用國際單位制的基本單位表示，G的單位應(yīng)為（ ）
A. B. C. D.
2. 2024年4月30日，神舟十七號載人飛船返回艙成功著陸。當(dāng)打開主降落傘后，返回艙勻速下落的過程中（ ）
A. 所受合外力做正功
B. 所受的合外力做負(fù)功
C. 機(jī)械能減小
D. 機(jī)械能不變
3. 如圖，國道G534線三明市三元區(qū)中村鄉(xiāng)石馬岬隧道至富興堡街道路段，急轉(zhuǎn)彎處是一段圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為v時(shí)，車輪與路面間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力為零。則在該彎道處（ ）
A. 路面外側(cè)低內(nèi)側(cè)高
B. 路面結(jié)冰時(shí)，v變小
C. 車速小于v，汽車向內(nèi)側(cè)滑動
D. 車速大于v，小于最高限速，汽車不向外側(cè)滑動
4. 下表是三顆繞木星運(yùn)行的衛(wèi)星數(shù)據(jù)（每顆衛(wèi)星可視為僅受木星的作用做圓周運(yùn)動），則（ ）
A. 木衛(wèi)三離木星最近B. 木衛(wèi)一的向心加速度最大
C. 木衛(wèi)三的密度最大D. 木衛(wèi)三的表面重力加速度最大
5. 一同學(xué)投擲鉛球，投出后鉛球在空中的運(yùn)動軌跡如圖所示。鉛球經(jīng)P位置時(shí)速度為v，所受合力為F，下列圖示正確的是（ ）
A. B.
C D.
6. 如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的E、F、G三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長為L。若將兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷－q和＋q分別固定在E、F點(diǎn)，則（ ）
A. O點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向沿x軸正方向
B. G點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向沿y軸正方向
C. O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為零
D. G點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為
7. 如圖，兩瓷罐P、Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓桌轉(zhuǎn)盤上，質(zhì)量分別為m、2m，離轉(zhuǎn)軸OO′的距離分別為R、2R，與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)均為μ。若轉(zhuǎn)盤從靜止開始緩慢地加速轉(zhuǎn)動，P、Q與轉(zhuǎn)盤均保持相對靜止，用ω表示轉(zhuǎn)盤的角速度，則（ ）
A. 當(dāng)ω增大時(shí)，P比Q先開始滑動
B. P、Q未滑動前所受的摩擦力大小相等
C. P開始滑動時(shí)，臨界角速度為
D. Q開始滑動時(shí)，臨界角速度為
8. 如圖，圓形管道用輕桿固定在豎直平面內(nèi)，管道內(nèi)壁光滑。一質(zhì)量為m的小球（直徑略小于管道內(nèi)徑）從管道最高點(diǎn)由靜止開始下滑，重力加速度為g。當(dāng)小球滑至管道的最低點(diǎn)時(shí)，管道對輕桿作用力（ ）
A. 增加5mgB. 減小5mg
C. 減小4mgD. 增加4mg
二、雙項(xiàng)選擇選題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
9. 如圖一自行車，前后輪半徑相等。當(dāng)騎著自行車在路面上沿直線行駛時(shí)（車輪不打滑），前后輪的輪緣上a、b兩點(diǎn)的線速度及角速度的大小關(guān)系是（ ）
A. B.
C. D.
10. 如圖，從地面上同一位置斜拋出兩小球甲、乙，分別落在地面上的M、N點(diǎn)，兩球運(yùn)動的最大高度相同?？諝庾枇Σ挥?jì)，則（ ）
A. 甲的初速度比乙的大
B. 甲的飛行時(shí)間比乙的長
C. 甲在最高點(diǎn)的速度比乙在最高點(diǎn)的小
D. 甲在落地時(shí)的速度比乙在落地時(shí)的小
11. 從地面豎直向上拋出一物體，取地面為零勢能參考面，該物體的和隨上升高度h的變化如圖所示。重力加速度取，由圖中數(shù)據(jù)可得（ ）
A. 物體的質(zhì)量為2.5 kg
B. h＝2 m時(shí)，物體的動能
C. h＝0時(shí)，物體的速度大小為
D. 物體的速度大小為20 m/s時(shí)，距地面的高度h=2 m
12. 如圖，傾角為37°的光滑斜面固定放置，一輕繩跨過兩定滑輪，兩端分別與質(zhì)量為M的物塊和質(zhì)量為m的沙袋連接（二者均視為質(zhì)點(diǎn)）。物塊從斜面上由靜止下滑至A點(diǎn)時(shí)速度大小為，此時(shí)細(xì)繩恰好與斜面垂直。當(dāng)物塊滑至B點(diǎn)時(shí)，輕繩與斜面的夾角為37°。已知M＝40 kg，m＝20 kg，A、B兩點(diǎn)之間的距離為L＝3.3 m，重力加速度，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，物塊下滑過程中始終未離開斜面，與沙袋總在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動。不計(jì)一切摩擦，輕繩一直處于伸直狀態(tài)，則（ ）
A. 從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊機(jī)械能增加
B. 從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊重力勢能的減少量大于沙袋重力勢能的增加量
C. 從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊重力勢能的減少量等于沙袋重力勢能的增加量
D. 在B點(diǎn)時(shí)，物塊的動能為370 J
三、非選擇題：共60分，其中13、14、15題為填空題，16、17題為實(shí)驗(yàn)題，18—20題為計(jì)算題。考生根據(jù)要求作答。
13. 如圖所示是某電場中的幾條電場線，在電場中有A、B兩點(diǎn)，同一負(fù)電荷在兩點(diǎn)所受電場力方向________（選填“相同”或“不同”），這兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小_________（選填“＞”“＜”或“＝”）。
14. 一輛質(zhì)量汽車以v＝36 km/h的速度在平直路面上勻速行駛，發(fā)動機(jī)功率P＝6.0 kW，汽車受到的阻力大小為________N。若汽車以恒定功率P＝6.0 kW行駛且受到的阻力恒定不變，當(dāng)車速v＝18 km/h時(shí)，加速度大小為________。
15. 雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的直徑遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動?，F(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為。則、做圓周運(yùn)動的角速度之比__________；向心加速度之比_________。
16. 在科學(xué)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖甲，安裝好裝置，先通電再釋放重物，得到如圖乙所示的紙帶。在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，其中O為紙帶打出的第一個(gè)點(diǎn)，選取三個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C到O的距離如圖所示。已知重物質(zhì)量m＝1.0 kg，重力加速度，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T＝0.02 s，O至B的過程中，重物動能的增加量_________J；重力勢能的減少量_________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是________________。
A. 利用公式計(jì)算重物速度
B. 存在空氣阻力和摩擦力阻力的影響
C. 沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法
（3）該同學(xué)根據(jù)紙帶計(jì)算出各點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)速度v，并測出相應(yīng)的重物下落高度h，作出圖像如圖丙所示。圖線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，他判定重物下落過程機(jī)械能守恒。該同學(xué)的分析________。（選填“合理”或“不合理”）。
17. 在科學(xué)探究“平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，某小組用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。
（1）請根據(jù)甲圖，指出需要改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)操作：________________。
（2）甲同學(xué)每次將小球從斜槽的同一位置無初速釋放，將水平擋板依次向下等間距移動位置，若三次實(shí)驗(yàn)中，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為x1、x2、x3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是________________。
A. B.
C. D. 無法判斷
（3）如圖乙，乙同學(xué)用頻閃儀和照相機(jī)拍攝做平拋運(yùn)動的小球，頻閃周期為0.05s。實(shí)驗(yàn)測出的小球影像高度差如圖丙所示，每個(gè)方格的邊長為5cm。則小球運(yùn)動到位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為________m/s；測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮開_______m/s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
四、計(jì)算題（本題3小題，共39分）
18. 如圖，從平行金屬板上板中央的小孔向內(nèi)噴入小油滴。調(diào)節(jié)電場強(qiáng)度，使一個(gè)很小的帶負(fù)電油滴靜止在電場強(qiáng)度為E的電場中。不計(jì)油滴間的相互作用，重力加速度g=10m/s2，則：
（1）判斷金屬板上板所帶電荷的電性；
（2）若電場強(qiáng)度為E=4.0×105N/C，油滴的質(zhì)量為m=1.8×10-14kg，求油滴的電荷量q。
19. 如圖為一種可測量轉(zhuǎn)動角速度的簡易裝置?！癡”形光滑支架可隨水平面上的底座繞中軸線OO′旋轉(zhuǎn)，支架兩桿與水平面間夾角均為θ，兩側(cè)的桿長均為1.5L。一原長為L的輕彈簧套在AB桿上，下端固定于桿上的B點(diǎn)，另一端與一小球拴接。已知支架靜止時(shí)彈簧的長度為0.5L，小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g?，F(xiàn)讓小球隨支架以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。求：
（1）輕彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）輕彈簧恰為原長時(shí)，支架角速度ω1的大??；
（3）若已知θ=53°，，，sin53°=0.8，cs53°=0.6，小球在桿末端A勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，支架角速度ω2的大小。
20. 如圖甲所示，平臺BC下方水平地面上依次放置光滑圓弧軌道、完全相同的長木板1和2，長木板1的上表面與圓弧軌道D端相平。一質(zhì)量m=1 kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從平臺BC上方的A點(diǎn)以初速度水平拋出，運(yùn)動至C點(diǎn)時(shí)恰好沿切線方向進(jìn)入圓心為O的光滑圓弧軌道，經(jīng)D點(diǎn)后滑上長木板1。已知圓弧軌道半徑R=0.5 m，OC與豎直方向的夾角θ=53°，不計(jì)空氣阻力，重力加速度，sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）AB的豎直高度；
（2）小鐵塊運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)的動能EkD；
（3）已知每塊長木板的長度L=2.5 m，質(zhì)量M=0.5 kg，下表面與地面間的動摩擦因數(shù)，小鐵塊在木板1上運(yùn)動過程，其動能與距D點(diǎn)滑過位移Ek-x（x≤0.5 m）圖像如圖乙所示，且各物體間的最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，則
（?。┬¤F塊停止時(shí)與D點(diǎn)距離；
（ⅱ）小鐵塊和木板間摩擦產(chǎn)生的熱量。
衛(wèi)星
軌道半徑r/km
周期T/d
衛(wèi)星質(zhì)量m/kg
木衛(wèi)一
4.217×105
1.77
8.93×1022
木衛(wèi)二
6.710×105
3.55
4.80×1022
木衛(wèi)三
1.070×106
7.15
1.48×1023
三明市2023—2024學(xué)年第二學(xué)期普通高中期末質(zhì)量檢測高一物理試題
（滿分：100分；考試時(shí)間：90分鐘）
注意事項(xiàng)：
1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2．回答選擇題時(shí)，選出每題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3．考試結(jié)束后，將答題卡交回。
一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 萬有引力定律表達(dá)式，式中G為引力常量。若用國際單位制的基本單位表示，G的單位應(yīng)為（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】根據(jù)
可得
則G的單位應(yīng)為
故選C。
2. 2024年4月30日，神舟十七號載人飛船返回艙成功著陸。當(dāng)打開主降落傘后，返回艙勻速下落的過程中（ ）
A. 所受的合外力做正功
B. 所受的合外力做負(fù)功
C. 機(jī)械能減小
D. 機(jī)械能不變
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．返回艙勻速下落的過程中，所受的合外力等于零，合外力不做功，AB錯(cuò)誤；
CD．返回艙勻速下落的過程中，空氣阻力的方向與運(yùn)動方向相反，空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能減小，C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 如圖，國道G534線三明市三元區(qū)中村鄉(xiāng)石馬岬隧道至富興堡街道路段，急轉(zhuǎn)彎處是一段圓弧，當(dāng)汽車行駛速率為v時(shí)，車輪與路面間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力為零。則在該彎道處（ ）
A. 路面外側(cè)低內(nèi)側(cè)高
B. 路面結(jié)冰時(shí)，v變小
C. 車速小于v，汽車向內(nèi)側(cè)滑動
D. 車速大于v，小于最高限速，汽車不向外側(cè)滑動
【答案】D
【解析】
【詳解】A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低，支持力不豎直向上，偏向內(nèi)側(cè)，支持力的水平分量才能充當(dāng)向心力，A錯(cuò)誤；
BCD．設(shè)路面傾斜角度為θ，圓弧半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律得
解得
當(dāng)汽車以v速度行駛時(shí)，汽車與路面沒有摩擦力，路面結(jié)冰時(shí)，v不變；車速小于v，汽車有向內(nèi)側(cè)滑動的趨勢，產(chǎn)生向外側(cè)的靜摩擦力，在該摩擦力的作用下，汽車不向內(nèi)滑動；車速大于v，小于最高限速，產(chǎn)生向內(nèi)的靜摩擦力，在該摩擦力的作用下，汽車不向外側(cè)滑動，BC錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
4. 下表是三顆繞木星運(yùn)行的衛(wèi)星數(shù)據(jù)（每顆衛(wèi)星可視為僅受木星的作用做圓周運(yùn)動），則（ ）
A. 木衛(wèi)三離木星最近B. 木衛(wèi)一的向心加速度最大
C. 木衛(wèi)三的密度最大D. 木衛(wèi)三的表面重力加速度最大
【答案】B
【解析】
【詳解】A．軌道半徑越小離木星越近，所以木衛(wèi)一離木星最近，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)牛頓第二定律得
解得
木衛(wèi)一軌道半徑最小，向心加速度最大，B正確；
C．衛(wèi)星的半徑未知，無法比較密度大小，C錯(cuò)誤；
D．衛(wèi)星的半徑未知，無法比較表面重力加速度大小，D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 一同學(xué)投擲鉛球，投出后鉛球在空中的運(yùn)動軌跡如圖所示。鉛球經(jīng)P位置時(shí)速度為v，所受合力為F，下列圖示正確的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】鉛球做曲線運(yùn)動，下降過程中，鉛球做加速運(yùn)動，合力的方向一定與速度方向成銳角，A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選A。
6. 如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的E、F、G三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長為L。若將兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷－q和＋q分別固定在E、F點(diǎn)，則（ ）
A. O點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向沿x軸正方向
B. G點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向沿y軸正方向
C. O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為零
D. G點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．＋q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，－q在產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，故O點(diǎn)合電場強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；
C．O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小
故C錯(cuò)誤；
B D．如圖所示，設(shè)＋q和－q在G點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度分別為、，G點(diǎn)的合場強(qiáng)為
則有
由幾何關(guān)系可知，、的夾角為
G點(diǎn)的合場強(qiáng)為
方向沿x軸負(fù)方向。故B錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
7. 如圖，兩瓷罐P、Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓桌轉(zhuǎn)盤上，質(zhì)量分別為m、2m，離轉(zhuǎn)軸OO′的距離分別為R、2R，與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)均為μ。若轉(zhuǎn)盤從靜止開始緩慢地加速轉(zhuǎn)動，P、Q與轉(zhuǎn)盤均保持相對靜止，用ω表示轉(zhuǎn)盤的角速度，則（ ）
A. 當(dāng)ω增大時(shí)，P比Q先開始滑動
B. P、Q未滑動前所受的摩擦力大小相等
C. P開始滑動時(shí)，臨界角速度為
D. Q開始滑動時(shí)，臨界角速度為
【答案】C
【解析】
【詳解】B．P、Q未滑動前所受的摩擦力分別為

P、Q未滑動前所受的摩擦力大小不相等，B錯(cuò)誤；
ACD．根據(jù)牛頓第二定律得

解得

P、Q開始滑動時(shí)的角速度分別為

當(dāng)ω增大到時(shí)，Q先開始滑動，C正確，AD錯(cuò)誤。
故選C。
8. 如圖，圓形管道用輕桿固定在豎直平面內(nèi)，管道內(nèi)壁光滑。一質(zhì)量為m的小球（直徑略小于管道內(nèi)徑）從管道最高點(diǎn)由靜止開始下滑，重力加速度為g。當(dāng)小球滑至管道的最低點(diǎn)時(shí)，管道對輕桿作用力（ ）
A. 增加5mgB. 減小5mg
C. 減小4mgD. 增加4mg
【答案】D
【解析】
【詳解】根據(jù)機(jī)械能守恒定律得
根據(jù)牛頓第二定律得

解得

根據(jù)牛頓第三定律

方向豎直向下。管道對輕桿作用力增加4mg。
故選D。
二、雙項(xiàng)選擇選題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
9. 如圖一自行車，前后輪半徑相等。當(dāng)騎著自行車在路面上沿直線行駛時(shí)（車輪不打滑），前后輪的輪緣上a、b兩點(diǎn)的線速度及角速度的大小關(guān)系是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB．以輪軸為參考系，前后輪的輪緣上a、b兩點(diǎn)的線速度相等，都等于自行車行駛的速度，A正確，B錯(cuò)誤；
CD．根據(jù) ，兩點(diǎn)的線速度和半徑均相同，所以角速度也相同，C正確，D錯(cuò)誤。
故選AC。
10. 如圖，從地面上同一位置斜拋出兩小球甲、乙，分別落在地面上的M、N點(diǎn)，兩球運(yùn)動的最大高度相同。空氣阻力不計(jì)，則（ ）
A. 甲的初速度比乙的大
B. 甲的飛行時(shí)間比乙的長
C. 甲在最高點(diǎn)的速度比乙在最高點(diǎn)的小
D. 甲在落地時(shí)的速度比乙在落地時(shí)的小
【答案】CD
【解析】
【詳解】B．兩個(gè)小球在豎直方向均做豎直上拋運(yùn)動，且最大高度相同，則初速度的豎直分量相同，兩個(gè)小球的飛行時(shí)間也相同，B錯(cuò)誤；
AD．兩個(gè)小球在水平方向均做勻速運(yùn)動，且運(yùn)動時(shí)間相同，乙水平位移大，則乙初速度的水平分量比甲的大，而初速度的豎直分量相等，則乙的初速度比甲大；根據(jù)對稱性，落地速度的大小等于初速度，所以，乙的落地速度比甲大，A錯(cuò)誤，D正確；
C．最高點(diǎn)的速度等于初速度的水平分量，所以甲在最高點(diǎn)的速度比乙在最高點(diǎn)的小，C正確。
故選CD。
11. 從地面豎直向上拋出一物體，取地面為零勢能參考面，該物體的和隨上升高度h的變化如圖所示。重力加速度取，由圖中數(shù)據(jù)可得（ ）
A. 物體的質(zhì)量為2.5 kg
B. h＝2 m時(shí)，物體的動能
C. h＝0時(shí)，物體的速度大小為
D. 物體的速度大小為20 m/s時(shí)，距地面的高度h=2 m
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．由圖可知，上升的最大高度為4m，由重力勢能公式
可得
A正確；
BD．由圖可知時(shí)，物體的動能
物體的速度為
BD錯(cuò)誤；
C．h＝0時(shí)，物體的速度大小為
C正確；
故選AC。
12. 如圖，傾角為37°的光滑斜面固定放置，一輕繩跨過兩定滑輪，兩端分別與質(zhì)量為M的物塊和質(zhì)量為m的沙袋連接（二者均視為質(zhì)點(diǎn)）。物塊從斜面上由靜止下滑至A點(diǎn)時(shí)速度大小為，此時(shí)細(xì)繩恰好與斜面垂直。當(dāng)物塊滑至B點(diǎn)時(shí)，輕繩與斜面的夾角為37°。已知M＝40 kg，m＝20 kg，A、B兩點(diǎn)之間的距離為L＝3.3 m，重力加速度，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，物塊下滑過程中始終未離開斜面，與沙袋總在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動。不計(jì)一切摩擦，輕繩一直處于伸直狀態(tài)，則（ ）
A. 從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊的機(jī)械能增加
B. 從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊重力勢能減少量大于沙袋重力勢能的增加量
C. 從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊重力勢能的減少量等于沙袋重力勢能的增加量
D. 在B點(diǎn)時(shí)，物塊的動能為370 J
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，除重力以外其他力做的功等于拉力做的功，拉力與運(yùn)動方向成鈍角，故拉力做負(fù)功，物塊的機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；
B C．從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊重力勢能的減少量
沙袋重力勢能的增加量
因?yàn)?br>所以從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊重力勢能的減少量大于沙袋重力勢能的增加量，故B正確，C錯(cuò)誤；
D．如圖所示
將物塊到達(dá)B點(diǎn)的速度分解為沿著繩子的分速度和垂直與繩子的分速度，可得此時(shí)沙袋的速度大小等于物塊沿著繩子的分速度。從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物塊和沙袋組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可得
解得
在B點(diǎn)時(shí)，物塊的動能為
故D正確。
故選BD。
三、非選擇題：共60分，其中13、14、15題為填空題，16、17題為實(shí)驗(yàn)題，18—20題為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求作答。
13. 如圖所示是某電場中的幾條電場線，在電場中有A、B兩點(diǎn)，同一負(fù)電荷在兩點(diǎn)所受電場力方向________（選填“相同”或“不同”），這兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小_________（選填“＞”“＜”或“＝”）。
【答案】 ①. 不同 ②. ＞
【解析】
【詳解】[1] 由電場線分布情況可知，該電場為非勻強(qiáng)電場，A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向不同，分別為兩點(diǎn)所處的電場線的切線方向，同一負(fù)電荷在兩點(diǎn)所受電場力方向與兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相反，同一負(fù)電荷在兩點(diǎn)所受電場力方向不同。
[2]電場線密集的地方，電場強(qiáng)度大，故有
14. 一輛質(zhì)量的汽車以v＝36 km/h的速度在平直路面上勻速行駛，發(fā)動機(jī)功率P＝6.0 kW，汽車受到的阻力大小為________N。若汽車以恒定功率P＝6.0 kW行駛且受到的阻力恒定不變，當(dāng)車速v＝18 km/h時(shí)，加速度大小為________。
【答案】 ①. 600 ②. 0.3
【解析】
【詳解】[1]勻速行駛時(shí)的速度
勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，即
由
[2] 車速
由牛頓第二定律
得
15. 雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的直徑遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動。現(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為。則、做圓周運(yùn)動的角速度之比__________；向心加速度之比_________。
【答案】 ①. 1∶1 ②. 3∶5
【解析】
【詳解】[1] 雙星周期相同，由
得m1、m2做圓周運(yùn)動的角速度之比為1：1；
[2] 雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度，設(shè)為，則有
解得軌道半徑之比等于質(zhì)量的反比，即
根據(jù)向心速度與角速度關(guān)系可知，、做圓周運(yùn)動的向心速度之比等于軌道半徑之比為
16. 在科學(xué)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）如圖甲，安裝好裝置，先通電再釋放重物，得到如圖乙所示的紙帶。在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，其中O為紙帶打出的第一個(gè)點(diǎn)，選取三個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C到O的距離如圖所示。已知重物質(zhì)量m＝1.0 kg，重力加速度，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T＝0.02 s，O至B的過程中，重物動能的增加量_________J；重力勢能的減少量_________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是________________。
A. 利用公式計(jì)算重物速度
B. 存在空氣阻力和摩擦力阻力的影響
C. 沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法
（3）該同學(xué)根據(jù)紙帶計(jì)算出各點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)速度v，并測出相應(yīng)的重物下落高度h，作出圖像如圖丙所示。圖線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，他判定重物下落過程機(jī)械能守恒。該同學(xué)的分析________。（選填“合理”或“不合理”）。
【答案】（1） ①. 0.684 ②. 0.690
（2）B （3）不合理
【解析】
【小問1詳解】
[1]打B點(diǎn)時(shí)的速度
O至B的過程中，重物動能的增加量
[2]重力勢能的減少量
【小問2詳解】
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是
A．利用公式計(jì)算重物速度會造成動能增加量大于重力勢能減小量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．存在空氣阻力和摩擦力阻力的影響，會使得重力勢能的減少量大于動能的增加量，選項(xiàng)B正確；
C．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法只能減小偶然誤差，不能減小系統(tǒng)誤差，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
故選B。
【小問3詳解】
該同學(xué)的分析不合理；根據(jù)
可得
則若圖像是過原點(diǎn)且斜率為2g的直線時(shí)，機(jī)械能才是守恒的。
17. 在科學(xué)探究“平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，某小組用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。
（1）請根據(jù)甲圖，指出需要改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)操作：________________。
（2）甲同學(xué)每次將小球從斜槽的同一位置無初速釋放，將水平擋板依次向下等間距移動位置，若三次實(shí)驗(yàn)中，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為x1、x2、x3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是________________。
A. B.
C. D. 無法判斷
（3）如圖乙，乙同學(xué)用頻閃儀和照相機(jī)拍攝做平拋運(yùn)動的小球，頻閃周期為0.05s。實(shí)驗(yàn)測出的小球影像高度差如圖丙所示，每個(gè)方格的邊長為5cm。則小球運(yùn)動到位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為________m/s；測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮開_______m/s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
【答案】（1）見解析 （2）A
（3） ①. 1.0 ②. 9.7
【解析】
【小問1詳解】
1.為了讓小球做平拋運(yùn)動，斜槽末端必須保持水平；
2.為了使小球做平拋運(yùn)動的初速度不變，小球必須從同一位置由靜止釋放；
3.為了建立坐標(biāo)系，斜槽末端必須懸掛鉛錘線。
【小問2詳解】
因?yàn)槠綊佭\(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，下落的速度越來越快，則下落相等位移的時(shí)間越來越短，水平方向上做勻速直線運(yùn)動，根據(jù) 得
故選A。
【小問3詳解】
[1] 小球運(yùn)動到位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為
[2] 當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?br>四、計(jì)算題（本題3小題，共39分）
18. 如圖，從平行金屬板上板中央的小孔向內(nèi)噴入小油滴。調(diào)節(jié)電場強(qiáng)度，使一個(gè)很小的帶負(fù)電油滴靜止在電場強(qiáng)度為E的電場中。不計(jì)油滴間的相互作用，重力加速度g=10m/s2，則：
（1）判斷金屬板上板所帶電荷的電性；
（2）若電場強(qiáng)度為E=4.0×105N/C，油滴的質(zhì)量為m=1.8×10-14kg，求油滴的電荷量q。
【答案】（1）正電；（2）4.5×10-19C
【解析】
【詳解】（1）由于油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件可知，油滴受到向上的電場力，而油滴帶負(fù)電，所以場強(qiáng)方向向下，故上板帶正電；
（2）根據(jù)平衡條件可得
解得
19. 如圖為一種可測量轉(zhuǎn)動角速度的簡易裝置。“V”形光滑支架可隨水平面上的底座繞中軸線OO′旋轉(zhuǎn)，支架兩桿與水平面間夾角均為θ，兩側(cè)的桿長均為1.5L。一原長為L的輕彈簧套在AB桿上，下端固定于桿上的B點(diǎn)，另一端與一小球拴接。已知支架靜止時(shí)彈簧的長度為0.5L，小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g?，F(xiàn)讓小球隨支架以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。求：
（1）輕彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）輕彈簧恰為原長時(shí)，支架角速度ω1的大?。?br>（3）若已知θ=53°，，，sin53°=0.8，cs53°=0.6，小球在桿末端A勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，支架角速度ω2的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）靜止時(shí)彈簧被壓縮了，設(shè)彈簧彈力為F1，受力分析如圖，由平衡條件可得
①
解得
（2）輕彈簧恰為原長時(shí)，小球只受重力和桿的支持力N2，受力分析如圖，由幾何關(guān)系
②
豎直方向
③
水平方向
④
聯(lián)立②③④得
（3）小球在A端隨裝置做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，彈簧伸長量為，受力分析如圖，彈簧的彈力
⑤
圓周運(yùn)動的半徑
⑥
豎直方向
⑦
水平方向
⑧
聯(lián)立⑤⑥⑦⑧解得
20. 如圖甲所示，平臺BC下方水平地面上依次放置光滑圓弧軌道、完全相同的長木板1和2，長木板1的上表面與圓弧軌道D端相平。一質(zhì)量m=1 kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從平臺BC上方的A點(diǎn)以初速度水平拋出，運(yùn)動至C點(diǎn)時(shí)恰好沿切線方向進(jìn)入圓心為O的光滑圓弧軌道，經(jīng)D點(diǎn)后滑上長木板1。已知圓弧軌道半徑R=0.5 m，OC與豎直方向的夾角θ=53°，不計(jì)空氣阻力，重力加速度，sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）AB的豎直高度；
（2）小鐵塊運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)的動能EkD；
（3）已知每塊長木板的長度L=2.5 m，質(zhì)量M=0.5 kg，下表面與地面間的動摩擦因數(shù)，小鐵塊在木板1上運(yùn)動過程，其動能與距D點(diǎn)滑過位移Ek-x（x≤0.5 m）圖像如圖乙所示，且各物體間的最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，則
（?。┬¤F塊停止時(shí)與D點(diǎn)的距離；
（ⅱ）小鐵塊和木板間摩擦產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）0.8 m；（2）14.5J；（3）（i）3.75m，（ii）13J
【解析】
【詳解】（1）小鐵塊在C點(diǎn)速度大小為
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得
解得
（3）由動能定理得
解得
（3）（?。┯桑ㄒ遥﹫D可知：小鐵塊在木板1上運(yùn)動0.5m時(shí)由動能定理可得
，
受到的滑動摩擦力
由得，小鐵塊和木板間的滑動摩擦因數(shù)
對長木板1和2組成的系統(tǒng)：上表面受到小鐵塊的滑動摩擦力
下表面受到地面的最大靜摩擦力
所以小鐵塊在長木板1上滑動時(shí)未推動兩長木板，兩長木板靜止不動。小鐵塊滑至木板1左端時(shí)，設(shè)速度為v1，由動能定理得
代入數(shù)據(jù)解得
小鐵塊在木板2上滑動時(shí)，同理推出小鐵塊帶動木板2運(yùn)動。設(shè)小鐵塊的速度為v鐵、加速度為a1，木板2的速度為v板、加速度為a2
當(dāng)時(shí)
解得
位移分別為
所以鐵塊在木板2上滑動的距離
此后鐵塊和木板2一起勻減速
木板2和鐵塊一起勻減速
停止運(yùn)動時(shí)距離D
解得
（ⅱ）鐵塊在木板1上滑動產(chǎn)生的熱量
鐵塊在木板2上滑動上表面產(chǎn)生的熱量
總熱量為
衛(wèi)星
軌道半徑r/km
周期T/d
衛(wèi)星質(zhì)量m/kg
木衛(wèi)一
4.217×105
1.77
8.93×1022
木衛(wèi)二
6.710×105
3.55
4.80×1022
木衛(wèi)三
1.070×106
7.15
1.48×1023

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