金華十校2022-2023學(xué)年第二學(xué)期期末調(diào)研考試 高一物理解析

金華十校2022-2023學(xué)年第二學(xué)期期末調(diào)研考試

高一物理解析

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

【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Ao

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

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

【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A0

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（）

3

3

II

【答案】B

【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，人

仇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。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到人點(diǎn)

C.粒子在C點(diǎn)的加速度一定大于在6點(diǎn)的加速度

D.C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于匕點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

【答案】C

【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。點(diǎn)電場(chǎng)線密，在電場(chǎng)中根據(jù)

a上一里

mm

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〃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

【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

【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

2

mgh-FwJi^mv

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RM，則重力勢(shì)能減少量”?人大于克服風(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)量為機(jī)、帶電荷量為4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3A、C兩點(diǎn)間的距離為、/it。當(dāng)小球B靜止時(shí)，絲線與豎直方向

的夾角8=45。，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J5L

C.小球A的帶電荷量為屈莊

D.絲線對(duì)小球B的拉力為√5"zg

Ikq

【答案】C

【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

BC=ACcos45°

所以AB與BC垂直，兩小球之間的距離為

A8=ACsin450=L

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

T∕∣<o五

T=mgcos45=----mg

故D錯(cuò)誤:

C.兩小球之間的庫(kù)侖斥力為

√2

F=mgsin45o=mg

由f=Z當(dāng)可得，小球A的帶電荷量為

r

桓IngE

O-----------

Ikq

故C正確。

故選C。

8.2023年5月12H,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40Okm的圓形軌道∏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∏運(yùn)行，則下列說(shuō)法正確的是（）

核心艙

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

【詳解】A.7.9km∕s為第一宇宙速度，即近地衛(wèi)星速度，根據(jù)公式

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7.9knVs,

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)

CMmV

G—―-m—

r^r

可得

因

4＜弓

則有

?>V2

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（）

Q

墓地軌道

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

【詳解】A.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有

型一

T2~

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

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)。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

a-G-

r^

由于G、M、/?都相等，所以在同步軌道上經(jīng)過(guò)戶點(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Bo

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)，〃、方分別為兩腳、兩手連線的中點(diǎn)，C點(diǎn)正下方的。點(diǎn)在加上，Oa,。匕距離分別為0.9m和

0.6mo若她在Imin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g=10m/sz,則下

A.該運(yùn)動(dòng)員Imin內(nèi)克服重力做功約為120J

B.該運(yùn)動(dòng)員Imin內(nèi)克服重力做功約為600OJ

C.該運(yùn)動(dòng)員Imin內(nèi)克服重力做功的功率為60W

D.該運(yùn)動(dòng)員Imin內(nèi)克服重力做功的功率為IOOW

【答案】C

【詳解】AB.她完成一次動(dòng)作重心下降的高度

0.9

h=X0.4m=0.24m

0.9+0.6

Imin內(nèi)克服重力做功為

W=mg?Λ?30=30×50×10×0.24=3600J

故AB錯(cuò)誤;

CD.Imin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。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)4處的速度為v=6m∕s,重力加

速度為g=10m∕s2,則下列說(shuō)法正確的是（）

b

n?

為「

A.通過(guò)軌道最高點(diǎn)b處的速度大小為2m∕s

B.“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”處小球受到桿的彈力方向豎直向下，大小為66N

【答案】D

【詳解】A.小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程有

OTl21mv2

-mg?2L=-mvx~~

解得

v1=4m∕s

故A錯(cuò)誤；

B.4處小球受到桿的彈力方向豎直向上，對(duì)小球分析有

2

Ta-mg=m-

解得

Ta=246N

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

mg-Th=m-

Th=-66N

表明〃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)系一定滿足以＜FB＜FC

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μ＞益＞/.

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

【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

a=CO2R

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aA>aB>ac,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g0,已知月球的半徑為R0,地球表面的重力加速度為g,

地球的半徑為凡忽略地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，引力常量為G,則（）

A.地球的質(zhì)量為g/??

B月球的平均密度為畸

C.月球的第一宇宙速度為go&

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3

go

【答案】B

【詳解】A.由

GM/

=mg

R2

可得質(zhì)量之比

gR2

M地=

G

故A錯(cuò)誤:

B.由

/_3監(jiān)

P

%4砒

GMlim

=IngO

月球的平均密度為

P-3g。

0月47GRO

故B正確;

C.由

2

mv

哂

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

F月=mg0=go

月也mgg

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，圖內(nèi)是工人運(yùn)動(dòng)全過(guò)程

V—?的圖像。已知工人的質(zhì)量m=70kg,重力加速度為g=10m∕s2,則下列說(shuō)法中正確的是（）

甲乙

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315OJ

D.r=4s時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為11970W

【答案】D

【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

X=L義5X18m=45m

2

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)速度圖像的斜率表示加速度，則有

?V1O.2W/2

a=——=—m∕s^^=6m∕s

△t3

根據(jù)牛頓第二定律有

mg-F-ma

解得

F=280N

故B錯(cuò)誤；

C.整個(gè)過(guò)程中工人重力做功為

%=mg"=70xl0χ45J=31500J

故C錯(cuò)誤；

D.r=4s時(shí)的加速度為

"十雜6=-96

根據(jù)牛頓第二定律有

mg-F'=met

解得

F=1330N

根據(jù)圖像可知r=4s時(shí)的速度為

V=9m∕s

尸4s時(shí)鋼絲繩對(duì)工人拉力的瞬時(shí)功率為

p=Fv=11970W

故D正確。

故選Do

15.如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=Ikg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〃7=O.5kg的物體，物體例與圓孔距離為r=0?5m,已知物體M和水平平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因素〃=0.4,

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g=IOm/S2,兩物體均可視為質(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（）

C.3rad∕sD.5rad∕s

【答案】C

【詳解】/始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩的彈力大小等于"g,當(dāng)角速度達(dá)到最大值時(shí)有

mg+μMg=MdaXr

解得

母皿=3√2rad∕s

當(dāng)角速度達(dá)到最值時(shí)有

儂-μMg=Ma∕χ.nr

解得

綜M=√2rad∕s

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

V2rad/s≤≤3?∕2rad/S

可知，在所給的數(shù)據(jù)中滿足要求的只有3rad∕s.

故選Co

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

【詳解】A.設(shè)傾斜滑道的傾角為6,傾斜滑道的長(zhǎng)度為S∣,兩人在沿傾斜滑道下滑的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能

定理得

2

mgh-μmgcosθ?si=；mv-0

其中MCOSe是傾斜滑道底邊的長(zhǎng)度，因?yàn)閮A斜滑道PM的底邊短，則沿PM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

W=μmgcosθ?M

且MCoSe是傾斜滑道底邊的長(zhǎng)度，故傾斜滑道PM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

mgh-μmgcosθ?st-/Jtngs2=0

整理得

“2g〃一〃WgS水平=0

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Ao

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)所需的向心力廠與小球質(zhì)量膽、運(yùn)動(dòng)半徑

，?和角速度。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4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。

第一層

第二層

第三層

乙

（1）本實(shí)驗(yàn)采用的主要實(shí)驗(yàn)方法為

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；

（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8、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

（4）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下表格中的數(shù)據(jù)。

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）

11：11：11：11：1

21：11：11:21:4

31：11：I1：31:9

根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：O

【答案】①?A②.1:2③.2：1④.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

【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A0

（2）［2］若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，左右半徑之比為2:1,由于是傳動(dòng)皮帶連接，線速度相等，根據(jù)

v-ωr

A、C兩處的角速度之比為1:2。

（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8、C位置，則兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2:1；

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

①4：g,=&:R]=1:1

根據(jù)

r「=mω2r

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

Fli-.Fh=2嫉：嫉=2:1

（4）[4]小球質(zhì)量、圓周運(yùn)動(dòng)半徑不變，向心力跟角速度0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o

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。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o

??????????（

O[ABCDEFGl

A.OA、AO和EG長(zhǎng)度B.OC、BC和CD的長(zhǎng)度

C.BD、C尸和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、8、…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?.8m∕s2.

ABCDEFGCm

???????

20.0024.1528.6833.6038.9144.6150.69

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8點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢(shì)能為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】?.D?.BC##CB?.-2.372.35⑤.紙帶與限位孔間摩擦以及空氣阻力

的影響

【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

,I2

tngh=~tnv"

該式化簡(jiǎn)后為

,12

gh=~v

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、AO和EG的長(zhǎng)度時(shí)，只有求得F點(diǎn)與AO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CC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8。、C尸和EG的長(zhǎng)度時(shí)，依據(jù)8。和EG的長(zhǎng)度，可分別求得C點(diǎn)與尸點(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、B力和EG的長(zhǎng)度時(shí)，依據(jù)AC和EG長(zhǎng)度，只能求得B點(diǎn)與尸點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得動(dòng)能的

變化，而B(niǎo)尸間距不知道，則無(wú)法驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤；

故選BCo

（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8點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢(shì)能為

EP=-mghβ=—2.37J

[4]用AC段的平均速度代替B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，即

v=—=2.17m∕s

liIt

則此時(shí)重物的動(dòng)能為

Ek=1/nv；=2.35J

[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，〃電荷量為q的帶負(fù)電

點(diǎn)電荷，已知兩電荷相距為「，靜電力常量為上且不計(jì)點(diǎn)電荷（7的重力。

（1）求點(diǎn)電荷。在點(diǎn)電荷4處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；

（2）若給予點(diǎn)電荷q—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??；

（3）如圖乙所示，兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷。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)。點(diǎn)沿豎直方向作兩者連線的垂線現(xiàn)將點(diǎn)電荷q放在MN上的P點(diǎn)，P到兩個(gè)點(diǎn)電荷。的距離均

為心若給予點(diǎn)電荷夕一初速度，可使其恰好繞點(diǎn)。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求該初速度大小和方向。

M

*一篆獷

Q

?—

甲乙

:（3）、隹四，方向垂直紙面向里或向外

【答案】⑴kg；⑵、陛

r^VmrVImr

【詳解】（1）根據(jù)

F=k”

r

q

解得

E=心

r

（2）點(diǎn)電荷q恰好繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則

k"=m之

r-r

解得

一

Vmr

(3)根據(jù)

限當(dāng)=加二

/√3

——r

2

解得

「、慳

V2mr

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

10m∕s2>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4m∕s2時(shí)，求其

速度大小;

(2)若汽車以lm∕s2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lm∕s2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

【詳解】(1)根據(jù)牛頓第二定律可得

F-f-maχ

解得

F=2×104N

由