2022-2023學(xué)年上海市高一年級下冊期末考試物理考試卷含詳解

上海市洋涇中學(xué)2022學(xué)年度第二學(xué)期

高一物理期末考試試卷

一、選擇題（共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分。每小題只有一個正

確答案。）

1.如圖所示為扭秤實驗的裝置圖，下列說法正確的是（）

A.牛頓通過該裝置測出了引力常量G

B.牛頓被稱為第一個稱量地球的人

C.開普勒通過該裝置提出了萬有引力定律

D.該實驗巧妙地利用了微小量放大思想

2.《流浪地球》講述了極速衰老的太陽威脅到地球的生存環(huán)境，人類帶著地球逃亡的故事.若太陽變?yōu)榱思t巨

星，此時意味著它處于恒星的（）

A.誕生期B.成長期C.存在期D.死亡期

3.關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，下列說法正確的是（）

A.這三種方式都創(chuàng)造了帶負電荷電子

B.這三種方式都創(chuàng)造了帶正電荷的質(zhì)子

C.這三種起電方式中只有接觸起電是電子的轉(zhuǎn)移

D.這三種方式都符合電荷守恒定律

4.如圖所示，兩個互相垂直的力耳和K作用在同一物體上，使物體運動，物體發(fā)生一段位移后，力耳對物體做

功為4J,力工對物體做功為3J，則力耳與工的合力對物體做的功為（）

C.3.5JD.1J

5.轉(zhuǎn)筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示。轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛，其中

也包含了許多的物理知識，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點。做勻速圓周運動，有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到

的物理知識，下列敘述正確的是（)

A.筆桿上的點離。點越遠，角速度越大

B.筆桿上的點離。點越近，做圓周運動的向心加速度越大

C.筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由手的摩擦力提供的

D.若該同學(xué)使用鋼筆，鋼筆中的墨水有可能因快速轉(zhuǎn)動被甩出

6.如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為機的質(zhì)點自軌道端點尸由靜止開始滑

下，滑到最低點。時，對軌道的正壓力為2mg,重力加速度大小為g,質(zhì)點自P滑到。的過程中，克服摩擦力所

做的功為（）

O

Q

11171

A.—mgRB.—mgRC.—mgRD.—mgR

7.根據(jù)相對論知識分析，下列說法正確的是（）

A.經(jīng)過太陽周邊的光線彎曲的原因是介質(zhì)不均勻而非引力作用

B.牛頓是狹義相對論和廣義相對論的創(chuàng)立者

C.引力場越強的位置，時間進程越快

D.廣義相對論可以解釋引力紅移現(xiàn)象

8.一個人站在陽臺上，以相同的速率V0分別把質(zhì)量為7"、2m、3根的A、I3、C三個小球豎直向上拋出、豎直向下

拋出、水平拋出，不計空氣阻力，則三個球落地時的速率（）

A.A球最大B.B球最大C.C球最大D.三個球一樣大

9.如圖所示，甲圖是等量異種點電荷形成的電場，乙圖是等量同種點電荷形成的電場，丙圖是孤立點電荷形成的

電場，丁圖是一對帶等量異號電荷的平行金屬板形成的電場。某帶負電粒子（只受電場力作用且不與形成電場的

電荷接觸）在這四種電場內(nèi)的運動情況，說法錯誤的是（）

A.在甲電場中可以做勻變速直線運動

B.在乙電場中可以靜止不動

C.在丙電場中可以做勻速圓周運動

D.在丁電場中可以做曲線運動

10.如圖，有一條寬為20m的河道，一小船從岸邊的某點渡河，渡河過程中保持船頭指向與河岸垂直。小船在靜

水中的速度大小為4m/s,水流速度大小為3m/s。下列說法正確的是（）

f珠.............

河岸

A.小船在河水中航行的軌跡是曲線

B.小船渡河的時間是4s

C.小船渡河過程中的位移大小為25m

D.小船在河水中的速度是7m/s

11.如圖所示，勁度系數(shù)為左的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點P,另一端系一質(zhì)量為機的小

球，小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運動。設(shè)開始時小球置于A點，彈簧處于自然狀態(tài)，當小球運動到最低點時速率

為v,對圓環(huán)恰好沒有壓力。下列分析正確的是（）

A.小球過2點時，彈簧彈力為mg-m~

2

B.小球過B點時，彈簧的彈力為mg+m』一

2R

C.從A到8的過程中，小球的機械能守恒

D.從A到8的過程中，小球的機械能減少

12.質(zhì)量為1kg的玩具小車放置在水平路面上，由靜止開始啟動，其運動的丫一，圖像如圖所示，圖中0~2s時間段

圖像為直線，2s后小車的輸出功率保持不變，小車達到最大速度后以此速度做勻速直線運動。已知玩具小車行駛

中的阻力恒為2N,下列說法正確的是（）

A.2s后牽引力功率為12W

B.小車運動的最大速度％=12m/s

C.小車從啟動到剛達到最大速度的過程中牽引力所做的總功為112.5J

D.0~2s內(nèi)牽引力所做的功為30J

二、填空題（每題4分，共20分）

13.在速度為v行進的火車車廂正中的閃光燈發(fā)一次閃光向周圍傳播，分別以火車上的人和地面的人看閃光，則閃

光傳播的速度（填寫“相同”或“不同”），判斷依據(jù)是

—

14.如圖所示是“套圈”游戲?！疤兹Α睆某鍪值铰涞氐倪^程中，先后經(jīng)歷了4、仇C三個位置（不計空氣阻

力），其中。為“套圈”出手后運動的最高點，且自b=/7bc。則“套圈”在由。點運動到C點的過程中，動能

（選填“變大”“變小”或“不變”）；設(shè)“套圈”在浦段重力做功的平均功率為尸1,在6c段重力做功

的平均功率為尸2,則尸1尸2（選填“>”或"="）=

15.東京奧運會上，我國運動員在乒乓球項目中榮獲4金3銀的好成績。如圖所示，某次訓(xùn)練時乒乓球發(fā)球機正對

豎直墻面水平發(fā)射乒乓球。設(shè)有兩個質(zhì)量相同的乒乓球a和6以不同的速度水平射出，碰到墻面時下落的高度之

比為4：9,不考慮空氣阻力和球的旋轉(zhuǎn)，則乒乓球。和6水平射出時的初速度之比vb=,乒乓球。和b

碰到墻面時的速度與水平方向的夾角之比tand：tan￡=。

16.如圖所示，在光滑水平桌面上有一質(zhì)量為M的小車，通過不可伸長的繩與一個質(zhì)量為他的鉤碼相連，起初加

距地高為〃，從靜止釋放.則當祛碼著地的瞬間（小車未與滑輪相碰）小車的速度大小為,在這過程中，

繩的拉力對小車所做的功為（重力加速度為g.）

17.如圖所示，高為〃=10m光滑斜面A3,傾角為0=30。，底端與水平面2。相連，經(jīng)過2點時無機械能損失,

在水平面末端墻上固定一輕彈簧，水平面8C段粗糙，長度為20m,動摩擦因數(shù)為〃=0.2,水平面CO段光滑，且

等于彈簧原長，質(zhì)量為〃z=lkg的物塊，由斜面頂端A點靜止下滑，（g=10m/s2）,彈簧被壓縮具有的最大彈性勢能

J,物塊會在段上總共運動路程是________m。

7

7

7

7

7

7

7

7

7

//////〃//〃/

DCB

三、綜合題（共40分，第18題6分，第19題12分，第20題12分，第21題10分）

18.某物理興趣小組利用如圖所示裝置來探究影響電荷間靜電力的因素。A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上

的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他們

步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的尸1、尸2、尸3等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜

電力的大小。

步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。

（1）該實驗采用的方法是o（填正確選項前的字母）

A.理想實驗法B.控制變量法C.等效替代法

(2)若球質(zhì)量為“，在尸1位置偏離豎直方向的夾角為a,則帶電體受的庫侖力大小為o

(3)在實驗中，同學(xué)讓兩半徑為R的小球分別帶上m和砂的正電，并使兩小球球心相距3R時處于平衡狀態(tài)，利

必

用公式歹=k4來計算兩球之間的庫侖力，你認為該值與第二問的結(jié)果相比應(yīng)該(選填“偏

(3R)2

大”“偏小”或“相等”)o

19.“用DIS驗證機械能守恒定律”實驗裝置如圖。

①底坐

②立柱

③固定裝置

④連接軒

⑤擺捶

⑥擋光片

(1)本實驗利用傳感器測量擺錘釋放后經(jīng)過各個點的速度，結(jié)合各擋光片相對軌道最低點的

和擺錘質(zhì)量，可以分析擺錘運動過程中機械能的變化。

(2)將擺錘由A點靜止釋放，在擺錘擺到最低點的過程中()o

A.連接桿拉力不做功，合外力不做功B.連接桿拉力不做功，合外力做正功

C.連接桿拉力做正功，合外力不做功D.連接桿拉力做正功，合外力做正功

(3)實驗結(jié)果繪制數(shù)據(jù)如下圖所示，圖像的橫軸表示擺錘距離最低點的高度，縱軸表示小球的重力勢能4，,動

能4,或機械能及其中表示擺錘的重力勢能Ep、動能&圖線分別是和。(選填“甲”、“乙”或

00.51.01.5A/(X10-')m

(4)根據(jù)實驗圖象，可以得出的結(jié)論是

20.在研究某些復(fù)雜的曲線運動時，常常采用運動的合成與分解的方法。我們對于平拋運動的研究就是采用了這種

方法。請應(yīng)用這種思想方法，解決下面的類似問題：

如圖所示，內(nèi)壁光滑的空心圓柱體豎直固定在水平地面上，圓柱體的內(nèi)徑為凡沿著水平切向給貼在內(nèi)壁左側(cè)。

點的小滑塊一個初速度V。，小滑塊將沿著柱體的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)一周經(jīng)過a點后繼續(xù)運動，最終落在柱體的底面上、已

知小滑塊的質(zhì)量為m,重力加速度為go

(1)小滑塊在運動中受哪些力的作用？分析這些力是否做功？

(2)根據(jù)研究平拋運動的方法，可以將該運動(螺旋線運動)分解為兩個分運動：

①平行于水平面的分運動：勻速圓周運動(如上俯視平面圖所示)；

②豎直方向的分運動為另一種基本運動。

a.說明分運動①的線速度v和%的關(guān)系；

b.描述豎直方向上的分運動②是什么運動？

(3)a.求小滑塊在柱體壁上旋轉(zhuǎn)一周所用的時間T；

b.求小滑塊到達a點時的速度大小匕。

21.如圖(a)所示，一傾角為37。的傳送帶以恒定速度運行.現(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的小物體以某一初速度放上傳送

帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖(b)所示，取沿傳送帶向上為正方向，g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：

(1)0—10s內(nèi)物體位移的大??；

(2)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；

(3)0-10s內(nèi)物體機械能增量及因與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.

上海市洋涇中學(xué)2022學(xué)年度第二學(xué)期

高一物理期末考試試卷

一、選擇題（共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分。每小題只有一個正

確答案。）

1.如圖所示為扭秤實驗的裝置圖，下列說法正確的是（）

A.牛頓通過該裝置測出了引力常量G

B.牛頓被稱為第一個稱量地球的人

C.開普勒通過該裝置提出了萬有引力定律

D.該實驗巧妙地利用了微小量放大思想

【答案】D

【詳解】AB.卡文迪什通過該裝置測出了引力常量G,也因此被稱為第一個稱量地球的人，選項A、B錯誤；

C.牛頓提出萬有引力定律，卡文迪什通過扭秤實驗測出引力常量，驗證萬有引力定律正確性，選項C錯誤；

D.該實驗巧妙地利用了微小量放大思想，選項D正確。

故選D。

2.《流浪地球》講述了極速衰老的太陽威脅到地球的生存環(huán)境，人類帶著地球逃亡的故事.若太陽變?yōu)榱思t巨

星，此時意味著它處于恒星的（）

A.誕生期B.成長期C.存在期D.死亡期

【答案】D

【分析】

【詳解】太陽的最終演化過程為：恒星一主序星―紅巨星―白矮星，若太陽變?yōu)榱思t巨星，此時意味著它處于恒星

的死亡期，故D正確ABC錯誤。

故選D。

3.關(guān)于摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，下列說法正確的是（）

A.這三種方式都創(chuàng)造了帶負電荷的電子

B.這三種方式都創(chuàng)造了帶正電荷的質(zhì)子

C.這三種起電方式中只有接觸起電是電子的轉(zhuǎn)移

D.這三種方式都符合電荷守恒定律

【答案】D

【詳解】AB.電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，這三種方式都沒有產(chǎn)生電荷，故AB錯誤；

C,摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電是起電的三種不同方式，但實質(zhì)是一樣的，都是電子的轉(zhuǎn)移，故C錯誤;

D.這三種方式都符合電荷守恒定律，故D正確。

故選D。

4.如圖所示，兩個互相垂直的力耳和工作用在同一物體上，使物體運動,物體發(fā)生一段位移后，力月對物體做

功為4J,力瑞對物體做功為3J，則力耳與工的合力對物體做的功為（）

A.7JB.5JC.3.5JD.1J

【答案】A

【詳解】求多個力對物體做功時，總功的大小等于各個力對物體做功之和,所以力F］與F2的合力對物體做的功為

%=叱+嗎=3+4(J)=7J

故選A?

5.轉(zhuǎn)筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示。轉(zhuǎn)筆深受廣大中學(xué)生的喜愛，其中

也包含了許多的物理知識，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點。做勻速圓周運動，有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)筆中涉及到

的物理知識，下列敘述正確的是（）

A.筆桿上的點離。點越遠，角速度越大

B.筆桿上的點離。點越近，做圓周運動的向心加速度越大

C.筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由手的摩擦力提供的

D.若該同學(xué)使用鋼筆，鋼筆中的墨水有可能因快速轉(zhuǎn)動被甩出

【答案】D

【詳解】A.筆桿上的各個點都做同軸轉(zhuǎn)動，所以角速度是相等的，故A錯誤;

B.由向心加速度公式

CD-R

筆桿上的點離。點越近的，做圓周運動的向心加速度越小，故B錯誤；

C.筆桿上的點并不都與手接觸，故各點不都與手存在摩擦，因此不應(yīng)該都是由手的摩擦力提供向心力，故C錯

誤；

D.當轉(zhuǎn)速過大時，當提供的向心力小于需要向心力，鋼筆中的墨水有可能做離心運動被甩出，故D正確。

故選Do

6.如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為機的質(zhì)點自軌道端點P由靜止開始滑

下，滑到最低點。時，對軌道的正壓力為力咫，重力加速度大小為g,質(zhì)點自尸滑到。的過程中，克服摩擦力所

C.^mgRD.—mgR

【答案】C

【詳解】試卷分析：據(jù)題意，質(zhì)點在位置P是具有的重力勢能為：Ep=mgR；當質(zhì)點沿著曲面下滑到位置Q時具

有的動能為：E云,此時質(zhì)點對軌道壓力為：N-mg=m^,由能量守恒定律得到：

wy=EP-Ek=mgR-^mv^=,故選項C正確.

考點：能量守恒定律、圓周運動

【名師點睛】本題分析的關(guān)鍵是找出質(zhì)點在初始位置是的機械能和在末位置時的機械能，兩個位置機械能只差就

等于摩擦力做的功的大小即wf=Ep-Ek.但在球末位置時的動能時需要用到圓周運動規(guī)律，=

R

由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的動能大小了.

7.根據(jù)相對論的知識分析，下列說法正確的是（）

A.經(jīng)過太陽周邊的光線彎曲的原因是介質(zhì)不均勻而非引力作用

B.牛頓是狹義相對論和廣義相對論的創(chuàng)立者

C.引力場越強的位置，時間進程越快

D,廣義相對論可以解釋引力紅移現(xiàn)象

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)廣義相對論可知，經(jīng)過太陽周邊的光線彎曲的原因是太陽引力場引起的，故A錯誤；

B.愛因斯坦是狹義相對論和廣義相對論的創(chuàng)立者，故B錯誤；

C.根據(jù)廣義相對論可知，引力場越強的位置，時間進程越慢，故C錯誤；

D.矮星體積很小，質(zhì)量卻不小，其表面引力很強，時間進程比較慢，那里原子發(fā)光的頻率比同種原子在地球上發(fā)

光的頻率低，這一現(xiàn)象叫作引力紅移，所以廣義相對論可以解釋引力紅移現(xiàn)象，故D正確。

故選D。

8.一個人站在陽臺上，以相同的速率vo分別把質(zhì)量為相、2m、3機的A、B、C三個小球豎直向上拋出、豎直向下

拋出、水平拋出，不計空氣阻力，則三個球落地時的速率（）

A.A球最大B.B球最大C.C球最大D.三個球一樣大

【答案】D

【詳解】由于不計空氣的阻力，所以三個小球的機械能守恒，因此設(shè)下落的高度為〃，落地速度大小為v,根據(jù)動

能定理可知

11,

Mgh=-Mv92Mvl

解得

v12gh+近

可以看出小球落地時的速度大小與小球質(zhì)量無關(guān)，只和高度、初速度大小有關(guān)，而三個小球拋出時的高度與初速

度大小都相等，因此可知三個小球落地時的速度大小相等。

故選Do

9.如圖所示，甲圖是等量異種點電荷形成的電場，乙圖是等量同種點電荷形成的電場，丙圖是孤立點電荷形成的

電場，丁圖是一對帶等量異號電荷的平行金屬板形成的電場。某帶負電粒子（只受電場力作用且不與形成電場的

電荷接觸）在這四種電場內(nèi)的運動情況，說法錯誤的是（）

A.在甲電場中可以做勻變速直線運動

B.在乙電場中可以靜止不動

C.在丙電場中可以做勻速圓周運動

D.在丁電場中可以做曲線運動

【答案】A

【詳解】A.在甲電場中，根據(jù)電場線分布可知，粒子在該電場中受電場力不可能不變，則不可以做勻變速直線運

動，選項A錯誤；

B.在乙電場中，若粒子放在兩電荷連線的中點位置，則受電場力為零，可以靜止不動，選項B正確；

C.在丙電場中，若速度合適，粒子可以以點電荷為中心做勻速圓周運動，選項C正確；

D.在丁電場中，粒子若速度方向與電場線不共線時可以做曲線運動，選項D正確。

此題選擇不正確的選項，故選A。

10.如圖，有一條寬為20m的河道，一小船從岸邊的某點渡河，渡河過程中保持船頭指向與河岸垂直。小船在靜

水中的速度大小為4m/s,水流速度大小為3m/s。下列說法正確的是（）

f珠.............

河岸

A.小船在河水中航行軌跡是曲線

B.小船渡河的時間是4s

C.小船渡河過程中的位移大小為25m

D.小船在河水中的速度是7m/s

【答案】C

【詳解】A.小船垂直于河岸方向做勻速直線運動，沿河岸方向也做勻速直線運動，所以小船的實際運動為勻速直

線運動，A錯誤；

B.由于渡河過程中保持船頭指向與河岸始終垂直，故

L=v船，

解得

t=-=5s

v船

B錯誤；

C.小船到達河對岸時，垂直于河岸的位移為20m,沿河岸方向的位移為

x2=v水/=15m

總位移為

X=A/202+152m=25m

C正確；

D.小船在河水中的速度為

V=A/42+32m/s=5m/s

D錯誤。

故選C。

11.如圖所示，勁度系數(shù)為上的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置的半徑為式的圓環(huán)頂點P,另一端系一質(zhì)量為機的小

球，小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運動。設(shè)開始時小球置于A點，彈簧處于自然狀態(tài)，當小球運動到最低點時速率

為v,對圓環(huán)恰好沒有壓力。下列分析正確的是（）

A.小球過2點時，彈簧的彈力為機g—機"

2

B.小球過8點時，彈簧的彈力為加g+m2—

2R

C.從A到B的過程中，小球的機械能守恒

D.從A到8的過程中，小球的機械能減少

【答案】D

【詳解】AB.由于小球運動到最低點時速率為V,對圓環(huán)恰好沒有壓力，根據(jù)牛頓第二定律

%—/咫=7*

K

即

V2

F彈=mg+m—

AB錯誤；

CD.從A到B的過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，及

AE球=AE彈簧

又

AE彈簧=AEp

彈簧伸長，形變量變大，彈簧的彈性勢能增大，小球的機械能減小，C錯誤，D正確。

故選D。

12.質(zhì)量為1kg的玩具小車放置在水平路面上，由靜止開始啟動，其運動的V—/圖像如圖所示，圖中0~2s時間段

圖像為直線，2s后小車的輸出功率保持不變，小車達到最大速度后以此速度做勻速直線運動。已知玩具小車行駛

中的阻力恒為2N,下列說法正確的是（）

A.2s后牽引力功率為12W

B.小車運動的最大速度％=12m/s

C.小車從啟動到剛達到最大速度的過程中牽引力所做的總功為112.5J

D.0~2s內(nèi)牽引力所做的功為30J

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，汽車啟動時的加速度為

由牛頓第二定律有

F—f=ma

可得

F=5N

由公式？=網(wǎng)可得，2s后牽引力功率，即小車的額定功率為

P=30W

故A錯誤；

B.當小車以額定功率形式，且小車的牽引力等于阻力時，小車的速度最大，由公式P=fV可得

%=:=15m/s

故B錯誤；

C.根據(jù)題意，設(shè)小車從啟動到剛達到最大速度的過程中運動的位移為x,牽引力做的功為W,由動能定理有

12

W-fx=-mvm

可得

W=fic+-mvl>U2.5J

故C錯誤；

D.由圖可知，小車前2s內(nèi)的位移為

1C，

X,=—x2x6m=6m

12

由公式W=￡r可得，0~2s內(nèi)牽引力所做的功為

W=FXl=30J

故D正確。

故選D。

二、填空題（每題4分，共20分）

13.在速度為v行進的火車車廂正中的閃光燈發(fā)一次閃光向周圍傳播，分別以火車上的人和地面的人看閃光，則閃

光傳播的速度（填寫“相同”或“不同”），判斷依據(jù)是

【答案】①.相同②.光速不變原理

【詳解】川⑵在速度為v行進的火車車廂正中的閃光燈發(fā)一次閃光向周圍傳播，分別以火車上的人和地面的人看

閃光，則閃光傳播的速度相同，判斷依據(jù)是光速不變原理。

14.如圖所示是“套圈”游戲?！疤兹Α睆某鍪值铰涞氐倪^程中，先后經(jīng)歷了。、6、c三個位置（不計空氣阻

力），其中“為“套圈”出手后運動的最高點，且，ab=〃bc。則“套圈”在由。點運動到C點的過程中，動能

（選填“變大”“變小”或“不變”）；設(shè)“套圈”在湖段重力做功的平均功率為尸1,在6c段重力做功

的平均功率為則尸1P2（選填“>”或“=”）。

【答案】①.變大；②.<

【詳解】[1]“套圈”在由。點運動到c點的過程中，所處的高度降低，但它的速度變大，所以它的重力勢能變

小，動能變大。

[2]“套圈”的重力一定

hab=hbc

根據(jù)

W^Gh

可知，“套圈”在成段重力做功等于在松段重力做功，即

叱=%

套圈”在湖段的速度小于在be段的速度，根據(jù)

s

v=—

t

可知，“套圈”在就段所用時間大于在兒段所用時間，根據(jù)

P」

t

可知，“套圈”在仍段重力做功的平均功率小于在be段重力做功的平均功率，即

15.東京奧運會上，我國運動員在乒乓球項目中榮獲4金3銀的好成績。如圖所示，某次訓(xùn)練時乒乓球發(fā)球機正對

豎直墻面水平發(fā)射乒乓球。設(shè)有兩個質(zhì)量相同的乒乓球。和b以不同的速度水平射出，碰到墻面時下落的高度之

比為4：9,不考慮空氣阻力和球的旋轉(zhuǎn)，則乒乓球a和6水平射出時的初速度之比玲：vh=,乒乓球a和6

碰到墻面時的速度與水平方向的夾角之比tand：tan￡=

【詳解】⑴口］根據(jù)

h=28t'

得，。、6的下落時間比為2：3根據(jù)

X二vot

因為水平方向距離相等，所以初速度之比為3：2。

⑵由運動學(xué)公式得

Vya=gta,Vyb~gtb,Vya：Vyb~ta*tb=2：3

由圖可得

tan8=,tan/?=—

%。為

又因為。、6的初速度之比為3：2,所以

tantan"=4：9

16.如圖所示，在光滑水平桌面上有一質(zhì)量為M的小車，通過不可伸長的繩與一個質(zhì)量為根的鉤碼相連，起初相

距地高為人，從靜止釋放.則當祛碼著地的瞬間（小車未與滑輪相碰）小車的速度大小為,在這過程中，

繩的拉力對小車所做的功為（重力加速度為g.）

【答案】①.v=巨劭

②w^Mmgh

\M+mM+m

【詳解】［1］把小車與祛碼作為一系統(tǒng)，在小車滑動過程中僅有重力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒，由機械能守恒定

律可得

mgh=g(M+m)v2

解得祛碼著地的瞬時速度為

2mgh

v=

M+m

⑵選小車作為研究對象，則由動能定理可得

1,

2

WF=-MV

解得

Mmgh

啤=-----

M-\-m

17.如圖所示，高為〃=10m的光滑斜面A5,傾角為6=30。，底端與水平面5。相連，經(jīng)過5點時無機械能損失,

在水平面末端墻上固定一輕彈簧，水平面BC段粗糙，長度為20m,動摩擦因數(shù)為〃=0.2,水平面CO段光滑，且

等于彈簧原長，質(zhì)量為〃z=lkg的物塊，由斜面頂端A點靜止下滑，（g=10m/s2）,彈簧被壓縮具有的最大彈性勢能

J,物塊會在段上總共運動路程是mo

7

7

7

7

7

7

7

7

7

//////////〃/

DCB

【答案】①.60②.50

【詳解】［1］彈簧壓縮最短時，彈性勢能最大，此時物體速度為零，全程由能量守恒定律可得

mgh=/jmgL+Ep

解得

E=60J

⑵設(shè)物體在8c段運動總路程為s,根據(jù)能量守恒定律可得

mgh=jumgs

解得

s=50m

三、綜合題(共40分，第18題6分，第19題12分，第20題12分，第21題10分)

18.某物理興趣小組利用如圖所示裝置來探究影響電荷間靜電力的因素。A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上

的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他們

步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的尸1、尸2、尸3等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜

電力的大小。

步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。

(1)該實驗采用的方法是o(填正確選項前的字母)

A.理想實驗法B.控制變量法C.等效替代法

(2)若球質(zhì)量為根，在P位置偏離豎直方向的夾角為a,則帶電體受的庫侖力大小為。

(3)在實驗中，同學(xué)讓兩半徑為R的小球分別帶上R和42的正電，并使兩小球球心相距3R時處于平衡狀態(tài)，利

用公式尸=k來計算兩球之間的庫侖力，你認為該值與第二問的結(jié)果相比應(yīng)該

GW(選填“偏

大”“偏小”或“相等”)。

【答案】①.B②./gtana③.偏大

【詳解】(1)口］該實驗采用的方法是控制變量法，即探究靜電力與兩電荷間的距離的關(guān)系時，應(yīng)保證兩電荷的帶

電量不變。

故選B。

(2)［2］對帶電小球受力分析，受力示意圖如圖所示

由平衡條件可得，帶電體受的庫侖力大小為

F=mgtana

(3)⑶在實驗中，同學(xué)讓兩半徑為R的小球分別帶上/和飲的正電，并使兩小球球心相距3R時處于平衡狀態(tài),

利用公式歹=左[%來計算兩球之間的庫侖力，該值與第二問的結(jié)果相比應(yīng)該偏大，因為同種電荷相互排斥，電

(3封

荷間等效距離大于3R,庫侖力的實際值小于左黑7。

19.“用DIS驗證機械能守恒定律”實驗裝置如圖。

①底坐

②立柱

③固定裝置

④連接軒

⑤擺捶

⑥擋光片

(1)本實驗利用傳感器測量擺錘釋放后經(jīng)過各個點的速度，結(jié)合各擋光片相對軌道最低點的

和擺錘質(zhì)量，可以分析擺錘運動過程中機械能的變化。

(2)將擺錘由A點靜止釋放，在擺錘擺到最低點的過程中()。

A.連接桿拉力不做功，合外力不做功B.連接桿拉力不做功，合外力做正功

C.連接桿拉力做正功，合外力不做功D.連接桿拉力做正功，合外力做正功

(3)實驗結(jié)果繪制數(shù)據(jù)如下圖所示，圖像橫軸表示擺錘距離最低點的高度，縱軸表示小球的重力勢能4，,動

能Ek，或機械能及其中表示擺錘的重力勢能Ep、動能4圖線分別是和o(選填“甲”、“乙”或

(4)根據(jù)實驗圖象，可以得出的結(jié)論是0

【答案】①.光電門②.高度③.B④.乙⑤.丙⑥.擺錘運動過程中機械能守恒

【詳解】(1)口］［2］本實驗利用光電門傳感器測量擺錘釋放后經(jīng)過各個點的速度，結(jié)合各擋光片相對軌道最低點的

高度和擺錘質(zhì)量，可以分析擺錘運動過程中機械能的變化。

(2)［3］將擺錘由A點靜止釋放，在擺錘擺到最低點的過程中，連接桿拉力方向始終垂直于擺錘的速度方向，所以

不做功，而擺錘動能增大，合外力做正功，故選B。

(3)⑷［5］擺錘的重力勢能可隨的增大而增大，動能及隨〃的增大而減小，所以其中表示擺錘的重力勢能耳,、

動能Ek圖