浙江省金華第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期6月期末物理試題（選考）（解析版）

金華一中2022學(xué)年第二學(xué)期高一期末考試（選考）物理試題卷命題：邵貝校對(duì)：朱登洪考生須知：1、本卷共有三大題，滿(mǎn)分為100分，考試時(shí)間為90分鐘。2、請(qǐng)把試題答案寫(xiě)在答題卷上，答案寫(xiě)在試題卷上不給分。一、選擇題（本題共15題，每小題3分，共45分。在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.下列陳述與事實(shí)正確的是（）A.“探究向心力大小表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)，用到的主要物理方法是演繹推理法B.“月—地檢驗(yàn)”表明地面物體受地球引力與太陽(yáng)、行星間的引力遵從不同規(guī)律C.庫(kù)侖提出電荷的周?chē)嬖谥a(chǎn)生的電場(chǎng)D.牛頓運(yùn)動(dòng)定律不會(huì)被新的科學(xué)成就所否定，而是作為某些條件下的特殊情形【答案】D【解析】【詳解】A．“探究向心力大小表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)，用到的主要物理方法是控制變量法，A錯(cuò)誤；B．“月—地檢驗(yàn)”表明地面物體受地球引力與太陽(yáng)、行星間的引力遵從相同規(guī)律，B錯(cuò)誤；C．法拉第提出電荷的周?chē)嬖谥a(chǎn)生的電場(chǎng)，C錯(cuò)誤；D．經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律，適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，不適用于微觀、高速運(yùn)動(dòng)的物體。牛頓運(yùn)動(dòng)定律不會(huì)被新的科學(xué)成就所否定，D正確。故選D。2.仰臥起坐是金華市高中畢業(yè)生體育測(cè)試的項(xiàng)目之一。如圖所示，某中等身材的男生小李同學(xué)在此次測(cè)試過(guò)程中，一分鐘完成30個(gè)仰臥起坐，每次起坐時(shí)下半身不動(dòng)，上半身重心上升40cm，g取10。則小李同學(xué)在此次測(cè)試過(guò)程中，克服重力做功的平均功率約為（）A.60W B.120W C.240W D.360W【答案】A【解析】【詳解】設(shè)中等身材的男生小李同學(xué)的體重為50kg，故其上半身質(zhì)量約為其體重的0.6倍，即其上半身質(zhì)量約為，則在此次測(cè)試過(guò)程中，克服重力做功約為故克服重力做功的平均功率約為故選A。3.把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場(chǎng)，可以模擬出電場(chǎng)線的分布情況，如圖甲是模擬孤立點(diǎn)電荷和金屬板之間的電場(chǎng)照片，乙圖為簡(jiǎn)化后的電場(chǎng)線分布情況，則（）A.由圖甲可知，電場(chǎng)線是真實(shí)存在的B.圖甲中，沒(méi)有頭發(fā)屑的地方?jīng)]有電場(chǎng)C.圖乙中A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.在圖乙電場(chǎng)中A點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子能沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)【答案】C【解析】【詳解】A．電場(chǎng)線是假想的曲線，不是真實(shí)存在的，故A錯(cuò)誤；B．圖甲中，沒(méi)有頭發(fā)屑的地方同樣也有電場(chǎng)存在，故B錯(cuò)誤；C．圖乙中A點(diǎn)的電場(chǎng)線較B點(diǎn)密集，可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故C正確；D．因AB之間的電場(chǎng)線為曲線，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，則在圖乙電場(chǎng)中由A點(diǎn)靜止釋放的質(zhì)子不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選C。4.中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星由地球靜止軌道衛(wèi)星和非靜止軌道衛(wèi)星組成，關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星（即地球同步衛(wèi)星）的說(shuō)法正確的是（）A.運(yùn)行周期大于24h B.運(yùn)行速度等于7.9km/sC.可以定位在金華萬(wàn)佛塔的正上方 D.運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度【答案】D【解析】【詳解】A．地球同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相等，等于24h，A錯(cuò)誤；B．7.9km/s是第一宇宙速度，是最大運(yùn)行速度，同步衛(wèi)星屬于高軌衛(wèi)星，線速度小于7.9km/s，B錯(cuò)誤；C．同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道上空，不可以定位在金華萬(wàn)佛塔的正上方，C錯(cuò)誤；D．同步衛(wèi)星運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度，D正確。故選D。5.物體從某一高度處自由下落，落到直立于地面的輕彈簧上。如圖所示，在A點(diǎn)物體開(kāi)始與彈簧接觸，到B點(diǎn)物體的速度為零，然后被彈回。彈簧形變不超過(guò)彈性限度，下列說(shuō)法中正確的是（）A.物體從A點(diǎn)下降到B點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能不斷減小B.物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能先變大后變小C.物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能不斷減小D.以B點(diǎn)為重力勢(shì)能零勢(shì)能點(diǎn)，物體在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于物體在A點(diǎn)的重力勢(shì)能【答案】B【解析】【詳解】A．物體從A點(diǎn)下降到B點(diǎn)的過(guò)程中，設(shè)彈簧形變量為x，當(dāng)時(shí)，合力方向向下，物體向下加速，由牛頓第二定律物體向下運(yùn)動(dòng)，彈簧形變量逐漸增大，故彈簧彈力逐漸增大，物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)時(shí)，加速度為零，速度最大；繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力大于重力，合力向上，加速度向上，物體做減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律故接下來(lái)物體做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為零到達(dá)B點(diǎn)。故物體從A點(diǎn)下降到B點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小，A錯(cuò)誤；B．由上述分析可知，物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)過(guò)程中，彈力大于重力時(shí)物體向上加速，彈力等于重力時(shí)速度最大，彈力小于重力時(shí)，物體向上做減速運(yùn)動(dòng)，故物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能先變大后變小，B正確；C．物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力一直做正功，故物體機(jī)械能不斷增大，C錯(cuò)誤；D．物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，以B點(diǎn)為重力勢(shì)能零勢(shì)能點(diǎn)，設(shè)物塊在B點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能為，物塊在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為，動(dòng)能為，由機(jī)械能守恒定律故物體在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能大于物體在A點(diǎn)的重力勢(shì)能，D錯(cuò)誤。故選B。6.物理課時(shí)，老師將一不帶電的金屬球殼用絕緣支架固定。球殼橫截面如圖所示，球心為O，A是球心左側(cè)一點(diǎn)。當(dāng)老師把絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒緩慢靠近A點(diǎn)，可判定（）A.球殼將帶上負(fù)電B.沿過(guò)A的虛線將球殼分為左、右兩部分，則左側(cè)球殼的帶電量小于右側(cè)球殼的帶電量C.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大D.球殼上的感應(yīng)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大【答案】D【解析】【詳解】A．絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電，靠近A點(diǎn)，則球殼左邊帶負(fù)電右邊帶正電，整體仍顯示電中性，不帶電，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)檎w顯示電中性，正電荷與負(fù)電荷數(shù)量相等，無(wú)論怎樣將球殼分開(kāi)，兩部分的帶電量始終相同，故B錯(cuò)誤；C．球殼內(nèi)部形成靜電屏蔽，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，玻璃棒緩慢靠近A點(diǎn)，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一直為零，故C錯(cuò)誤；D．玻璃棒緩慢靠近A點(diǎn)，玻璃棒在A點(diǎn)形成的場(chǎng)強(qiáng)增大，而A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一直為零，則球殼上的感應(yīng)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大，故D正確。故選D7.中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，2022年中國(guó)汽車(chē)總銷(xiāo)量為2750萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)5.4%。如圖甲是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，其中正時(shí)系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。圖乙是其簡(jiǎn)化圖，圖中皮帶輪的半徑之比，A、C是皮帶輪邊緣上的點(diǎn)，B為距軸心為的點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為1∶2 B.A、C兩點(diǎn)的角速度大小之比為1∶2C.B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為1∶4 D.A、C兩點(diǎn)的周期之比為1∶2【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)傳動(dòng)規(guī)律可知根據(jù)可得所以A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為A、C兩點(diǎn)的角速度大小之比為故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知A、C兩點(diǎn)的周期之比為故D正確。故選D。8.如圖所示，物塊套在固定豎直桿上，用輕繩連接后跨過(guò)小定滑輪與小球相連。開(kāi)始時(shí)與物塊相連的輕繩水平。已知小球的質(zhì)量是物塊質(zhì)量的兩倍，重力加速度為g，繩及桿足夠長(zhǎng)，不計(jì)一切摩擦?，F(xiàn)將物塊由靜止釋放，在物塊向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊重力的功率先增大后減小B.剛釋放時(shí)物塊的加速度小于gC.物塊的機(jī)械能守恒D.物塊下落速度最大時(shí)，繩子拉力等于物塊的重力【答案】A【解析】【詳解】A．剛釋放時(shí)物塊的速度為零，小球重力的功率為零。物塊下降到最低點(diǎn)時(shí)小球的速度為零，小球重力的功率又為零，所以小球重力的功率先增大后減小，故A正確；B．剛開(kāi)始釋放時(shí)，物塊水平方向受力平衡，豎直方向只受重力，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度為，故B錯(cuò)誤；C．物塊下降過(guò)程中，繩子拉力做負(fù)功，物塊的機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；D．物塊下落速度最大時(shí)，加速度為零，物塊的合力為零，則繩子拉力的豎直向上的分力一定等于物塊的重力，所以繩子的拉力一定大于物塊的重力，故D錯(cuò)誤。故選A。9.如圖所示，下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，其中說(shuō)法正確的是（）A.汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，為了防止爆胎，車(chē)應(yīng)快速駛過(guò)B.在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是讓火車(chē)以設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，輪緣與軌道間無(wú)側(cè)向擠壓。如果行駛速度超過(guò)設(shè)計(jì)速度，輪緣會(huì)擠壓外軌C.雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)只要速度足夠小，水就不會(huì)流出D.脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出【答案】B【解析】【詳解】A．汽車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律故在最低點(diǎn)車(chē)速越快，凹形橋?qū)ζ?chē)的支持力F越大，越容易爆胎，A錯(cuò)誤；B．在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是讓火車(chē)以設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，輪緣與軌道間無(wú)側(cè)向擠壓。如果行駛速度超過(guò)設(shè)計(jì)速度，火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)需要更大的向心力，有離心的趨勢(shì)，故輪緣會(huì)擠壓外軌，B正確；C．雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)解得故當(dāng)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度小于時(shí)，水就會(huì)流出，C錯(cuò)誤；D．脫水桶的脫水原理是水滴受到的附著力小于它所需要的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)，從而沿切線方向甩出，D錯(cuò)誤。故選B。10.我們?cè)谘芯恳话阈行沁\(yùn)動(dòng)時(shí)可以把軌道簡(jiǎn)化為圓，但彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓（如圖），不能簡(jiǎn)化為圓。天文學(xué)家哈雷成功預(yù)言哈雷彗星的回歸，哈雷彗星最近一次回歸地球的時(shí)間是1986年，預(yù)測(cè)下次回歸地球?qū)⒃?061年左右。設(shè)哈雷彗星運(yùn)動(dòng)軌道近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)與太陽(yáng)中心的距離分別為和，則以下說(shuō)法正確的是（）A.哈雷彗星運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸約是地球公轉(zhuǎn)半徑的75倍B.哈雷彗星在近日點(diǎn)的線速度比在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度小C.哈雷彗星在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)的加速度大小之比D.哈雷彗星在近日點(diǎn)的機(jī)械能大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的機(jī)械能【答案】C【解析】【詳解】A．哈雷彗星的周期約為（年）由開(kāi)普勒第三定律故A錯(cuò)誤；B．由開(kāi)普勒第二定律可知，哈雷彗星在近日點(diǎn)的線速度比在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度大，B錯(cuò)誤；C．由可知故C正確；D．哈雷彗星運(yùn)行過(guò)程中只有引力做功，故其在近日點(diǎn)的機(jī)械能等于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的機(jī)械能，D錯(cuò)誤。故選C。11.如圖所示，光滑絕緣的水平面上有一帶負(fù)電且?guī)щ娏繛?q的小球A，在距水平面高h(yuǎn)處固定一帶正電且?guī)щ娏繛?Q的小球B?，F(xiàn)給小球A一水平初速度，使其恰好能在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩小球連線與水平面間的夾角為30°。已知A球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，靜電力常量為k，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩小球間的庫(kù)侖力為B.小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為C.小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為D.小球A所受水平面支持力為【答案】D【解析】【詳解】A．設(shè)兩個(gè)小球之間的距離為L(zhǎng)，由庫(kù)侖定律兩小球間的庫(kù)侖力為由幾何關(guān)系故A錯(cuò)誤；B．小球受力情況如圖兩電荷間的庫(kù)侖力在水平方向的分力提供A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有F向=Fcos30°=cos30°=B錯(cuò)誤；C．設(shè)A小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由幾何關(guān)系，則有由牛頓第二定律解得C錯(cuò)誤；D．小球A豎直方向受力平衡解得D正確。故選D。12.重慶云陽(yáng)龍缸大秋千經(jīng)過(guò)1000多次的假人測(cè)試及50次以上的真人體驗(yàn)于2020年7月13日開(kāi)放。由四根秋千繩組成的秋千擺，其擺動(dòng)半徑約100m。若有一質(zhì)量為50kg的體驗(yàn)者（含秋千踏板）蕩秋千，秋千運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度約為30m/s，g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）A.擺到最高點(diǎn)時(shí)，體驗(yàn)者的速度為零，處于平衡狀態(tài)B.在高速擺動(dòng)的過(guò)程中，體驗(yàn)者受到的合力始終指向圓心C.擺到最低點(diǎn)時(shí)，體驗(yàn)者的向心加速度大小為9m/s2D.在最低點(diǎn)時(shí)，四根秋千繩對(duì)體驗(yàn)者（含秋千踏板）拉力合力約為450N【答案】C【解析】【詳解】A．?dāng)[到最高點(diǎn)時(shí)，人的速度為零，由于重力的作用，沿軌跡切線方向的加速度不為零，A錯(cuò)誤；B．在高速擺動(dòng)的過(guò)程中，體驗(yàn)者并不是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故體驗(yàn)者受到的合力并不是始終指向圓心，B錯(cuò)誤；C．在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)體驗(yàn)者（含秋千踏板）由向心加速度表達(dá)式可得C正確；D．最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)體驗(yàn)者（含秋千踏板）由牛頓第二定律可得解得故四根秋千繩對(duì)體驗(yàn)者（含秋千踏板）拉力的合力為950N，D錯(cuò)誤。故選C。13.在空間站中，宇航員長(zhǎng)期處于失重狀態(tài)。為緩解這種狀態(tài)帶來(lái)的不適，科學(xué)家設(shè)想建造一種環(huán)形空間站，如圖所示。圓環(huán)繞中心軸勻速旋轉(zhuǎn)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)的側(cè)壁上可以受到與他站在地球表面時(shí)同樣大小的支持力。已知地球表面的重力加速度大小為g，圓環(huán)的半徑為r，宇航員可視為質(zhì)點(diǎn)。那么在宇航員體驗(yàn)“重力”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以下分析正確的是（）A.宇航員處于平衡狀態(tài)B.宇航員繞其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度大小為gC.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大D.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大【答案】B【解析】【詳解】A．宇航員在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)的側(cè)壁上，隨著旋轉(zhuǎn)艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力不為零，不是平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．由題意知，宇航員受到和地球表面大小相同的支持力，支持力大小為mg，而支持力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故向心加速度大小為g，故B正確；CD．由題意知，支持力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有解得旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小，旋轉(zhuǎn)艙的角速度與宇航員質(zhì)量無(wú)關(guān)，故CD錯(cuò)誤。故選B。14.范德格拉夫靜電加速器是一種可通過(guò)產(chǎn)生粒子束（射線）來(lái)治療某些癌癥的直線加速器。它由兩部分組成，一部分是產(chǎn)生高電壓的裝置，叫做范德格拉夫起電機(jī)；另一部分是利用高壓加速帶電粒子的加速管。其起電機(jī)部分結(jié)構(gòu)如圖所示，金屬球殼固定在絕緣支柱頂端，絕緣材料制成的傳送帶套在兩個(gè)轉(zhuǎn)輪上，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。E和F是兩排金屬針（稱(chēng)做電刷），與傳送帶靠近但不接觸，其中電刷F與金屬球殼內(nèi)壁相連。當(dāng)電刷E與幾萬(wàn)伏的直流高壓電源的正極接通時(shí)，正電荷將被噴射到傳送帶上，并被傳送帶帶著向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)正電荷到達(dá)電刷F附近時(shí)，由于感應(yīng)起電和電暈放電作用，最終使得球殼上集聚大量電荷，從而在金屬球殼與大地之間形成高電壓、強(qiáng)電場(chǎng)，用以加速帶電粒子。根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.正電荷從電刷E上被噴射到傳送帶，其實(shí)質(zhì)是尖端放電B.由于感應(yīng)起電，電刷F上將集聚大量負(fù)電荷C.最終球殼上集聚的是正電荷，且分布在球殼的外表面D.整個(gè)起電過(guò)程滿(mǎn)足電荷守恒定律【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．由于電刷E是金屬針狀的，故正電荷從電刷E上被噴射到傳送帶，其實(shí)質(zhì)是尖端放電，A正確，不符合題意；BC．由于感應(yīng)起電和電暈放電作用，電刷F上將集聚大量正電荷，最終球殼上集聚的是正電荷，且分布在球殼的外表面，B錯(cuò)誤，符合題意，C正確，不符合題意；D．整個(gè)起電過(guò)程滿(mǎn)足電荷守恒定律，D正確，不符合題意。故選B。15.國(guó)產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》中提出太空電梯設(shè)想，其原理如圖所示。假設(shè)有一太空電梯軌道連接地球赤道上的固定基地與同步空間站A，空間站A相對(duì)地球靜止，某時(shí)刻電梯?？吭谲壍滥澄恢?，衛(wèi)星B與同步空間站A的運(yùn)行方向相同，此時(shí)二者距離最近，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，A、B第一次相距最遠(yuǎn)。已知地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.太空電梯內(nèi)的乘客處于完全失重狀態(tài)B.電梯軌道對(duì)電梯的作用力方向指向地心C.電梯軌道外部一物體脫落后將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.衛(wèi)星B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為【答案】D【解析】【詳解】A．對(duì)地球衛(wèi)星有解得可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，角速度越小，由于太空電梯上各質(zhì)點(diǎn)的角速度與同步衛(wèi)星的角速度相同，即太空電梯各質(zhì)點(diǎn)的角速度小于與其處于同一軌道半徑上衛(wèi)星的角速度，則太空電梯上各質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心加速度小于該軌道衛(wèi)星的向心加速度，衛(wèi)星的向心力是全部由萬(wàn)有引力提供，但是太空電梯上各質(zhì)點(diǎn)的向心力小于其萬(wàn)有引力，則電梯軌道對(duì)電梯的作用力方向背離地心，該作用力將萬(wàn)有引力的效果抵消，從而達(dá)到圓周運(yùn)動(dòng)的供求平衡，所以處于失重狀態(tài)，但是不是完全失重狀態(tài)，故AB錯(cuò)誤；C．同步空間站上，萬(wàn)有引力等于空間站做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即電梯的環(huán)繞半徑小于空間站的環(huán)繞半徑，即則萬(wàn)有引力大于電梯做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故電梯外殼上脫落的物體將做近心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．同步衛(wèi)星的周期為當(dāng)兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn)時(shí)，滿(mǎn)足解得故D正確。故選D。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空格2分，共12分）16.某班級(jí)同學(xué)在做探究向心力大小的表達(dá)式實(shí)驗(yàn)時(shí)：第一小組采用甲圖所示的裝置進(jìn)行探究，兩個(gè)變速塔輪通過(guò)皮帶連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值。第二小組采用乙圖所示的裝置進(jìn)行探究，滑塊套在水平桿上，隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過(guò)一細(xì)繩連接滑塊，用來(lái)測(cè)量向心力F的大小。滑塊上固定一遮光片，寬度為d，光電門(mén)可以記錄遮光片通過(guò)的時(shí)間，測(cè)得旋轉(zhuǎn)半徑為r?；瑝K隨桿勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)光電門(mén)一次，通過(guò)力傳感器和光電門(mén)就同時(shí)獲得一組向心力F和角速度的數(shù)據(jù)。（1）下列實(shí)驗(yàn)中與這兩組同學(xué)采用的科學(xué)方法不同是________。A．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系B．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（2）第二組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，以F為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條如圖丙所示直線，圖線斜率為k，則滑塊的質(zhì)量為_(kāi)_______（用k、r、d表示）?！敬鸢浮竣?B②.【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄肯蛐牧Υ笮〉谋磉_(dá)式，由于每次只能研究?jī)蓚€(gè)物理量之間的關(guān)系，需要確保其它的物理量不變，即采用了控制變量法。探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系也采用了控制變量法；而探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律采用的是等效替代法，因此與這兩組同學(xué)采用的科學(xué)方法不同是探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律。故選B；（2）[2]滑塊圓周運(yùn)動(dòng)的速度由于則有則有解得17.某實(shí)驗(yàn)小組讓重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）要完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖甲中所示的器材及導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還必須選用下列器材中___________（填字母標(biāo)號(hào)）。A.交流電源B.刻度尺C.天平D.砝碼（2）如圖乙，釋放紙帶前的瞬間，其中實(shí)驗(yàn)情景最合理的是___________。A．B．C．（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為0.5kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖丙所示。若紙帶相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為0.02s，從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量為_(kāi)__________J，此過(guò)程中重物動(dòng)能的增加量為_(kāi)__________J（g取9.8，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?AB##BA②.C③.0.343④.0.325【解析】【詳解】（1）[1]A．要完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖中所示的器材及導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還必須選用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用到的交流電源，A正確；B．測(cè)量長(zhǎng)度需要用到刻度尺，B正確；CD．本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證即需要驗(yàn)證是否近似等于，故不需要測(cè)量重物質(zhì)量，所以不需要天平、砝碼，CD錯(cuò)誤。故選AB。（2）[2]釋放紙帶前的瞬間，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，要用手豎直提起紙帶上端，保證提起的紙帶處于豎直位置，使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器下方附近，同時(shí)紙帶要適當(dāng)長(zhǎng)些，便于在紙帶上打出更多的點(diǎn)，故選C。（3）[3]從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量為[4]打下B點(diǎn)時(shí)重物的速度為故重物動(dòng)能的增加量為三、計(jì)算題（本題共4小題，18題9分，19題10分，20題12分，21題12分，共43分）18.如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m的絕緣細(xì)線栓著一質(zhì)量為m=0.12kg的帶電小球A，當(dāng)電荷量為qB=-5×10-7C的小球B與A球在同一水平線上且間距為d=0.1m時(shí)，小球A靜止，此時(shí)細(xì)線與豎直方向間的夾角θ=37°。已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2，g=10m/s2。求：（1）小球A帶正電還是負(fù)電？電荷量qA=？（2）撤去小球B的同時(shí)，在A所在空間加一水平向右、場(chǎng)強(qiáng)大小為E=5.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖，則A運(yùn)動(dòng)到圖中虛線最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力F多大？【答案】（1）小球A帶正電，；（2）1.56N【解析】【詳解】（1）由圖可知，小球AB之間為引力，小球B帶負(fù)電，所以小球A帶正電，根據(jù)平衡條件得又解得（2）A運(yùn)動(dòng)到圖中虛線最低點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理有根據(jù)牛頓第二定律解得19.如圖所示，一臺(tái)起重機(jī)將質(zhì)量的重物由靜止開(kāi)始以加速度豎直向上勻加速提升，5s末之后保持功率不變繼續(xù)提升重物，直至重物勻速上升。取不計(jì)空氣阻力，求：（1）5s末的起重機(jī)提升重物的功率P；（2）重物的最大速度；（3）重物開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后15s內(nèi)起重機(jī)提升重物的平均功率?！敬鸢浮浚?）5100W；（2）1.02m/s；（3）4250W【解析】【詳解】（1）重物做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律解得5s末重物的速度為故5s末的起重機(jī)提升重物的功率P為（2）達(dá)到最大速度時(shí)故最大速度為（3）提升重物的過(guò)程中功率隨時(shí)間的變化圖像如圖所示圖像的面積表示功，故前15s內(nèi)起重機(jī)對(duì)重物做功為故平均功率為20.國(guó)家跳臺(tái)滑雪中心，位于河北省張家口市崇禮區(qū)古楊樹(shù)，是2022年北京冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目競(jìng)賽場(chǎng)館，是張家口主辦區(qū)工程量最大、技術(shù)難度最高的競(jìng)賽場(chǎng)館，北京冬奧會(huì)期間在此進(jìn)行了許多比賽項(xiàng)目。如圖乙為某次比賽過(guò)程的簡(jiǎn)化圖，若運(yùn)動(dòng)員從雪道上的A點(diǎn)由靜止滑下后沿