2020-2021學年吉林省松原實驗高級中學高一（下）期末物理試

卷

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分.每小題只有一個選項符合題意.

1.（3分）北京時間2021年6月17日9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F

遙十二運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名

航天員送人太空，與此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構(gòu)成三艙（船）組合體，下列

說法正確的是（）

A.組合體的運行速率大于7.9km/s

B.組合體的向心加速度大于9.8m/s2

C.組合體的運行周期大于地球同步衛(wèi)星的周期

D.組合體的運行速率大于地球同步衛(wèi)星的速率

2.（3分）質(zhì)量為m=10kg的物體，從與水平面夾角為37°的固定光滑斜面頂端靜止滑下，

經(jīng)歷時間t=§,則物體在斜面底端時，重力的瞬功率是（）2,Sin37°=0.6,cos37°

3

=0.8）

A.1000WB.600WC.800WD.750W

3.（3分）輪滑等極限運動深受青少年的喜歡，輪滑少年利用場地可以進行各種炫酷的動作

表演。為了研究方便，把半球形下沉式場地簡化成半圓形軌道，A球的質(zhì)量等于B球的

質(zhì)量，A球經(jīng)歷圓弧半徑大于B球經(jīng)歷圓弧半徑。如圖所示。兩小球分別從半圓形軌道

邊緣無初速滑下，且以開始釋放位置為零重力勢能處，則下列說法正確的是（）

A.A、B兩小球在最低處時，A的速度大于B的速度，A受的支持力大于B受的支持力

B.A、B兩小球在最低點處時，A的動能等于B的動能

C.A、B兩小球從邊緣滑到最低點過程，速度一直增大，重力的功率也一直增大

D.A、B兩小球從邊緣滑到最低點過程機械能都是一直相等

4.（3分）某靜電除塵器工作時內(nèi)部電場線分布的俯視圖如圖所示，沿半徑方向會聚于軸線

O,已知a點與b點在用一半徑上，以下說法正確的是（）

A.該電場是勻強電場B.a點場強大于b點場強

C.a點與c點場強相同D.c點與b點場強大小相同

5.（3分）如圖所示，A、B為兩個等量正點電荷連線上的兩點（其中B為連線中點），C為

連線中垂線上的一點。今將一帶負電的試探電荷自A沿直線移到B再沿直線移到Co下

列說法中正確的是（）

I

C*

A.B點的場強比C點的場強大

B.A點的電勢比C點的電勢高

C.從A點移到B點的過程中，電場力對該試探電荷做正功

D.從B點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢能保持不變

6.（3分）一帶電粒子僅在電場力作用下以初速度vo從t=0時刻開始運動，其v-t圖像如

圖所示。若粒子在to時刻運動到A點，5to時刻運動到B點。以下說法中正確的是（）

A.A、B兩點的電場強度大小相等，方向相反

B.A、B兩點的電勢關系為<PA><PB

C.從A點運動到B點時，電場力做的總功為正

D.從A點運動到B點時，電勢能先減小后增大

7.（3分）如圖所示，空中飛椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。若飛椅和人的總質(zhì)量為m,運

動半徑為R,鋼繩與豎直方向的夾角為0。不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正

確的有（）

A.運動的周期為」!L

2兀

B.線速度的大小為3R

C.向心加速度的大小為gsin。

D.鋼繩的拉力大小為的「

sin8

8.（3分）有一種被稱為“魔力陀螺”的玩具深受小朋友們的喜愛。在強磁性引力作用下，

陀螺可緊貼圓形鋼圈外側(cè)快速旋轉(zhuǎn)而不脫落。好像鋼圈對它施加了魔法一樣，如圖所示。

已知陀螺受圓形鋼圈的強磁性引力始終指向圓心且大小恒定。將陀螺的旋轉(zhuǎn)運動視為在

豎直平面內(nèi)沿圓軌道做圓周運動。陀螺的質(zhì)量為m,圓軌道半徑為R。不計摩擦和空氣

阻力，下列說法正確的是（）

A.陀螺可能做勻速圓周運動

B.陀螺經(jīng)過最高點時支持力的大小可能等于磁性引力

C.若強磁性引力F=llmg,為保證陀螺做完整的圓周運動，陀螺經(jīng)過最低點時的速率不

超過3VgR

D.陀螺沿圓軌道做完整的圓周運動時，對圓軌道最高點、最低點的壓力之差恒為5mg

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。全部選對的得4分，選對但不全

的得2分，有選錯的得0分。

9.（4分）如圖所示，相同的物塊A、B疊放在一起，放在水平轉(zhuǎn)臺上隨圓盤一起勻速運動,

以下說法正確的是（

B

A.B所需的向心力比A大

B.圖中A對B摩擦力是向左的

C.兩物塊所受的合力大小始終是相等的

D.圓盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍

10.（4分）2021年2月11日，中國首次火星探測任務“天問一號”探測器順利進入環(huán)火星

軌道，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星，已知火星表面的重力加速度是為2g，g為地球表

5

面的重力加速度，則下列說法正確（）

A.火星的半徑大小為衛(wèi)J

10n2

2

B.火星的半徑大小為空工二

5兀2

38

C.火星的質(zhì)量為上CTJT一

250G兀2

D.火星的第一宇宙速度為國匚

5兀

11.（4分）美國物理學家密立根（RAMillikan）于20世紀初進行了多次實驗，比較準確地

測定了電子的電荷量，置于真空中的油滴室內(nèi)有兩塊水平放置的平行金屬板A、B與電

壓為U的恒定電源兩極相連，板的間距為d。油滴從噴霧器的噴嘴噴出時，在重力作用

下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進入平行金屬板間?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在

極板間勻速下落，重力加速度g,則（）

J.?T".油油空

L—\1-金屬板A

一_=—油法

----

______二JM微鈍

、金?板13

A.油滴中電子的數(shù)目為變且

U

B.油滴從小孔運動到金屬板B過程中，電勢能增加mgd

C.油滴從小孔運動到金屬板B過程中，機械能增加Ue

D.若將金屬板A向上緩慢移動一小段距離，油滴將加速下降

12.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用一長為L的細線懸于0點，并給小球一個向下

的速度讓小球向下運動，0點正下方D處有一釘子，并經(jīng)過C點。若已知OD=2L,選

3

0點所在的水平面為參考平面，則下列說法正確的是（）

0^-------^--1-

A\：2.

\言L

'、!\

'、Di---

''、、：/

J-J

B

A.小球由A點到C點的過程中，重力做功為」mgL

3

B.小球由A點到B點的過程中，細線拉力做正功

C.小球在B點時的重力勢能為mgL

D.D點越低碰釘子后細線越容易斷裂

三、實驗題：本題2個小題，共14分。

13.研究與平行板電容器電容有關因素時，用一平行板電容器與一靜電計連接，平行板電容

器b板和靜電計外殼接地，下列說法正確的是（）

A.實驗時，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度大小反應兩平行板電容器間的電勢差大小

B.實驗中，只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角變小

C.實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變小

D.實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大

14.如圖1所示，用落體法驗證機械能守恒定律的實驗。

一抵帶

打點B

計時笈

?-1.78ctn—J

匿3*..........3.l4an，

失子.4.88cm

■管

（1）下列操作正確的是o

A.用秒表測出重錘下落時間

B.將打點計時器接在6V直流電源上

C.為了使打出來的第一個點清晰，應該先釋放紙帶再接通打點計時器電源開關

D.在紙帶上離起始點較遠的地方選擇幾個連續(xù)的點，測出它們距起始點的距離

（2）在實驗中打點計時器所接交流電頻率為50Hz,當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2?實驗

選用的重物質(zhì)量為m=1kg,紙帶上連續(xù)的點A、B、C、D到O點的距離如圖2所示，

重物下落的速度VB=m/s；從起始點O到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量

△Ep=J,動能的增加量AEk=Jo（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

四、計算題：共4個小題，共46分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步

驟，只寫出最后答案的不能得分。

15.北京時間2021年4月29日，長征五號B遙二運載火箭搭載中國空間站天和核心艙從

海南文昌航天發(fā)射場升空并成功入軌。此次發(fā)射成功不僅標志著中國載人航天工程三步

走成功邁出第三步，也宣告中國開啟空間站任務的新時代。假設天和核心艙目前運行在

距離地面為r的近地圓軌道上。已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,求：

（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算地球平均密度；

（2）天和核心艙在軌繞地球一周需要多長時間。

16.在勻強電場中，將-3X103C的點電荷從電場中的A點移到B點，靜電力做功為-2.4

X10-6J,將該電荷從電場中的A點移到C點，靜電力做功為2.4X106j,直角三角形

ABC中NC=NCAD=30°,且電場方向與三角形ABC所在平面平行。求：

（1）B、C兩點間的電勢差；

（2）若規(guī)定C點電勢為0,求該電荷在D點的電勢能。

B

17.如圖所示，一帶電量為q的小球用長為L的絕緣繩懸掛在。點，勻強電場方向水平向

右。小球的質(zhì)量為m,現(xiàn)將小球從O點正下方A點釋放，小球擺到平衡位置B點時剪斷

絕緣繩

(1)勻強電場的場強大小；

(2)小球從釋放到再次與B點同一高度時水平方向的位移大小。

18.如圖所示，一水平軌道BC右側(cè)與高度為h的斜面平滑連接，左側(cè)與一半徑為R的光滑

豎直圓軌道平滑連接。一質(zhì)量為m的小木塊從斜面頂端A點由靜止開始滑下，剛好到達

圓軌道的最高點D點。斜面頂端A點正下方為E點，CE兩點的距離為L。已知小木塊

與斜面、水平軌道的動摩擦因數(shù)相同。重力加速度為g。求：

(1)小木塊滑上圓軌道上C點時對軌道的作用力；

(2)小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。

CB

2020-2021學年吉林省松原實驗高級中學高一（下）期末物理試

卷

參考答案與試題解析

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分.每小題只有一個選項符合題意.

1.（3分）北京時間2021年6月17日9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F

遙十二運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名

航天員送人太空，與此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構(gòu)成三艙（船）組合體，下列

說法正確的是（）

A.組合體的運行速率大于7.9km/s

B.組合體的向心加速度大于9.8m/s2

C.組合體的運行周期大于地球同步衛(wèi)星的周期

D.組合體的運行速率大于地球同步衛(wèi)星的速率

【解答】解：A、7.9km/s是地球的第一宇宙速度，則知組合體的運行速率小于3.9km/s；

BCD、設地球的質(zhì)量為M,組合體的質(zhì)量為m,根據(jù)萬有引力提供向心力，得

GJhn_ma=_Y_,得a=

2

r「

在地球表面上，由m'g=GHm/GM=9.6m/s2o因r>R,則a<g=9.2m/s2；

R2R2

因組合體的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑,

BC錯誤。

故選：D。

2.（3分）質(zhì)量為m=10kg的物體，從與水平面夾角為37°的固定光滑斜面頂端靜止滑下,

經(jīng)歷時間t="，則物體在斜面底端時，重力的瞬功率是（）2,sin37。=0.6,cos37°

3

=0.8）

A.1000WB.600WC.800WD.750W

【解答】解：由牛頓第二定律可知，物體在斜面上的加速度大小a=1ngsin37°2=6加,

m

物體到達斜面底端時速度方向與重力方向間的夾角a=90°-37°=53°

重力的瞬時功率為P=mgvcosa=10X10X10Xcos53°W=600W,故B正確。

故選：Bo

3.（3分）輪滑等極限運動深受青少年的喜歡，輪滑少年利用場地可以進行各種炫酷的動作

表演。為了研究方便，把半球形下沉式場地簡化成半圓形軌道，A球的質(zhì)量等于B球的

質(zhì)量，A球經(jīng)歷圓弧半徑大于B球經(jīng)歷圓弧半徑。如圖所示?兩小球分別從半圓形軌道

邊緣無初速滑下，且以開始釋放位置為零重力勢能處，則下列說法正確的是（）

A.A、B兩小球在最低處時，A的速度大于B的速度，A受的支持力大于B受的支持力

B.A、B兩小球在最低點處時，A的動能等于B的動能

C.A、B兩小球從邊緣滑到最低點過程，速度一直增大，重力的功率也一直增大

D.A、B兩小球從邊緣滑到最低點過程機械能都是一直相等

【解答】解：A、在下滑到最低點的過程中上mv2~0,解得v=J須，速度越大，在最低

2

52

點NF）g=m2—,解得FN=mg+m￥—=3mg,但與小球的質(zhì)量有關，故A錯誤；

RR

B、在下滑到最低點的過程中2mv2T,R越大，故A的動能大于B的動能；

2

C、小球在初位置速度為零；在最低點，則重力做功的功率也為零，則A,故C錯誤；

D.由于兩個輪滑少年可以看作光滑小球A和B、B兩小球從邊緣滑到最低點過程中只

有重力做功，A、B兩小球從邊緣滑到最低點過程機械能都是一直相等。

故選：D。

4.（3分）某靜電除塵器工作時內(nèi)部電場線分布的俯視圖如圖所示，沿半徑方向會聚于軸線

0,已知a點與b點在用一半徑上，以下說法正確的是（)

A.該電場是勻強電場B.a點場強大于b點場強

C.a點與c點場強相同D.c點與b點場強大小相同

【解答】解：由圖可知，電場線不是平行且等間距的直線；根據(jù)電場線的疏密可知，b

點和c點電場強度大小相同，ABC錯誤。

故選：D。

5.（3分）如圖所示，A、B為兩個等量正點電荷連線上的兩點（其中B為連線中點），C為

連線中垂線上的一點。今將一帶負電的試探電荷自A沿直線移到B再沿直線移到Co下

列說法中正確的是（）

A.B點的場強比C點的場強大

B.A點的電勢比C點的電勢高

C.從A點移到B點的過程中，電場力對該試探電荷做正功

D.從B點移到C點的過程中，該試探電荷的電勢能保持不變

【解答】解：A、兩個等量同種電荷，方向相反，則中點B的電場強度為零，故A錯誤;

BCD、AB連線上的電場先方向從A指向B,將一帶電量為q的負點電荷自A沿直線移

到B再沿直線移到C,電勢能增加p=<pq可知<pA><pc。故B正確，CD錯誤；

故選：B?

6.（3分）一帶電粒子僅在電場力作用下以初速度vo從t=0時刻開始運動，其v-t圖像如

圖所示。若粒子在to時刻運動到A點，5to時刻運動到B點。以下說法中正確的是（）

A.A、B兩點的電場強度大小相等，方向相反

B.A>B兩點的電勢關系為（PA><PB

C.從A點運動到B點時，電場力做的總功為正

D.從A點運動到B點時，電勢能先減小后增大

【解答】解：A、由圖可知，由于只受電場力作用，故A錯誤；

B、由于帶電粒子的電性不知，因此無法比較電勢的高低；

CD、粒子在to時刻運動到A點，5t4時刻運動到B點，從A的到B點的速度先與電場力

方向相反，由圖可知，故電場力先做負功后做正功，電勢能先增大后減小，D錯誤。

故選：Co

7.（3分）如圖所示，空中飛椅在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。若飛椅和人的總質(zhì)量為m,運

動半徑為R,鋼繩與豎直方向的夾角為。。不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正

確的有（）

一#4

A.運動的周期為」！L

2兀

B.線速度的大小為3R

C.向心加速度的大小為gsin。

D.鋼繩的拉力大小為」

sin8

【解答】解：

A、由于角速度大小為3”，故A錯誤；

CO

B、根據(jù)線速度和角速度關系可得線速度大小，故B正確;

CD、當飛椅轉(zhuǎn)動時，則有：

Tsin0=man,豎直方向：Tcos0=mg

解得：T=—嚓-，an=gtan

cos0

故CD錯誤。

故選：Bo

8.（3分）有一種被稱為“魔力陀螺”的玩具深受小朋友們的喜愛。在強磁性引力作用下，

陀螺可緊貼圓形鋼圈外側(cè)快速旋轉(zhuǎn)而不脫落。好像鋼圈對它施加了魔法一樣，如圖所示。

已知陀螺受圓形鋼圈的強磁性引力始終指向圓心且大小恒定。將陀螺的旋轉(zhuǎn)運動視為在

豎直平面內(nèi)沿圓軌道做圓周運動。陀螺的質(zhì)量為m,圓軌道半徑為Ro不計摩擦和空氣

阻力，下列說法正確的是（）

A.陀螺可能做勻速圓周運動

B.陀螺經(jīng)過最高點時支持力的大小可能等于磁性引力

C.若強磁性引力F=llmg,為保證陀螺做完整的圓周運動，陀螺經(jīng)過最低點時的速率不

超過3小彘

D.陀螺沿圓軌道做完整的圓周運動時，對圓軌道最高點、最低點的壓力之差恒為5mg

【解答】解：A、陀螺運動過程中受到軌道支持力，陀螺運動過程中，對陀螺不做功，對

陀螺做功，則陀螺不可能做勻速圓周運動；

2

B、陀螺經(jīng)過最高點時引+mg-FN=mq_,可知，支持力的大小等于磁性引力；

2____

C、若強磁性引力F=llmgmax，滿足：Fw-mg=m3^L,解得：vmax=-710gR>即陀

R

螺經(jīng)過最低點時的速率不超過引10gR；

2

V1

D、陀螺做完整的圓周運動時引-mg-FN7=m—L

R

2

Vo

在最高點根據(jù)牛頓第二定律可得：F引+mg-FN8=m—二

R

從最低點到最高點運動過程中，根據(jù)動能定理可得：-mg?7R=Lmvg,mv：

2^51

聯(lián)立解得：FN4-FNi=6mg

所以陀螺沿圓軌道做完整的圓周運動時，對圓軌道最高點，故D錯誤。

故選：Bo

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。全部選對的得4分，選對但不全

的得2分，有選錯的得0分。

9.（4分）如圖所示，相同的物塊A、B疊放在一起，放在水平轉(zhuǎn)臺上隨圓盤一起勻速運動，

以下說法正確的是（）

A.B所需的向心力比A大

B.圖中A對B摩擦力是向左的

C.兩物塊所受的合力大小始終是相等的

D.圓盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍

【解答】解：A.由向心力公式Fn=m32r,相同的物塊A,故向心力相同。

B.圖中A做圓周運動向心力是B對其向左的摩擦力提供的，所以A對B摩擦力是向右的。

C.兩物塊所受的合力提供向心力，而A,故C正確。

D.物塊A所受摩擦力為

fBA=m32r

物塊B所受轉(zhuǎn)臺提供摩擦力和A對B的摩擦力合力提供向心力

fisia-fAB=m38r

fAB與fBA等大，所以

flaa：—2m（o-r—5fBA

故D正確。

故選：CDo

10.（4分）2021年2月11日，中國首次火星探測任務“天問一號”探測器順利進入環(huán)火星

軌道，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星，己知火星表面的重力加速度是為2g,g為地球表

5

面的重力加速度，則下列說法正確（）

2

A.火星的半徑大小為陷J

10兀2

2

B.火星的半徑大小為三

5兀之

03T8

C.火星的質(zhì)量為

250G兀2

D.火星的第一宇宙速度為旦

5兀

【解答】解：AB、設火星的半徑大小為R,其軌道半徑近似等于火星的半徑，根據(jù)萬有

引力提供向心力，得

G蛔

R2T2

在火星表面上，根據(jù)萬有引力等于重力虬_=m'?2g

R25

2

由①②聯(lián)立解得R=—gT③,B錯誤;

10H8

b3T4

C、由②③聯(lián)立解得火星的質(zhì)量：M=81.

250G打2

D、火星的第一宇宙速度等于探測器緊貼火星表面環(huán)繞火星飛行的線速度空K=

T

4

2兀,上T下

-----10冗=旦,故D正確。

T5打

故選：ADo

11.（4分）美國物理學家密立根（RAMillikan）于20世紀初進行了多次實驗，比較準確地

測定了電子的電荷量，置于真空中的油滴室內(nèi)有兩塊水平放置的平行金屬板A、B與電

壓為U的恒定電源兩極相連，板的間距為d?油滴從噴霧器的噴嘴噴出時，在重力作用

下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進入平行金屬板間。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在

極板間勻速下落，重力加速度g,則（)

油油室

金屬板A

MM

金屬板B

A.油滴中電子的數(shù)目為酗

U

B.油滴從小孔運動到金屬板B過程中,電勢能增加mgd

C.油滴從小孔運動到金屬板B過程中,機械能增加Ue

D.若將金屬板A向上緩慢移動一小段距離，油滴將加速下降

【解答】解：A、帶電油滴在極板間勻速下落，由平衡條件得mg=q衛(wèi)酗，油滴中電子

dU

的數(shù)目：！!=3=避■:

eeU

B、油滴從小孔運動到金屬板B過程中，則電勢能增加mgd；

C、油滴從小孔運動到金屬板B過程中，則其機械能減少，故C錯誤：

D、將金屬板A向上緩慢移動一小段距離，由￡=旦，油滴受到的電場力減小，故D正

d

確。

故選：BDo

12.（4分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用一長為L的細線懸于0點，并給小球一個向下

的速度讓小球向下運動，O點正下方D處有一釘子，并經(jīng)過C點。若已知OD=2L,選

3

0點所在的水平面為參考平面，則下列說法正確的是（）

2

-L

3

B

A.小球由A點到C點的過程中，重力做功為」mgL

3

B.小球由A點到B點的過程中，細線拉力做正功

C.小球在B點時的重力勢能為mgL

D.D點越低碰釘子后細線越容易斷裂

【解答】解：A、由題意可知，ALL,小球由A到C過程重力做的功W=mgh=e,故

33

A正確；

B、小球由A到B過程，細線的拉力不做功；

C、選0點所在的水平面為參考平面p=-mgL,故C錯誤；

D、細線的拉力F與小球重力的合力提供向心力，

2

細線碰釘子前后瞬間小球的速度大小v不變，由牛頓第二定律得：F-mg=mJ,

r

4

解得，細線拉力大?。篎=mg+m?—,m、g,r越小F越大，故D正確。

故選：ADo

三、實驗題：本題2個小題，共14分。

13.研究與平行板電容器電容有關因素時，用一平行板電容器與一靜電計連接，平行板電容

器b板和靜電計外殼接地，下列說法正確的是（）

A.實驗時，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度大小反應兩平行板電容器間的電勢差大小

B.實驗中，只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角變小

C.實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變小

D.實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大

【解答】解：A、靜電計的指針偏轉(zhuǎn)角度大小是體現(xiàn)平行板電容器極板間電勢差的大小；

B、只將電容器b板向上平移、b板的正對面積分析得知，電容器的電量Q不變

4兀kd

Q得知，靜電計指針張角變大；

U

C、只在極板間插入有機玻璃板，根據(jù)電容的決定式C=W—,電容C增大，則由C

4兀kd

=Q,板間電壓u減小，故c正確；

u

D、只增加極板帶電荷量，根據(jù)電容的決定式C=—,電容不變&得知，靜電計指

4HkdU

針的張角變大。

故選：AC,

14.如圖1所示，用落體法驗證機械能守恒定律的實驗。

一紙帶

（1）下列操作正確的是DQ

A.用秒表測出重錘下落時間

B.將打點計時器接在6V直流電源上

C.為了使打出來的第一個點清晰，應該先釋放紙帶再接通打點計時器電源開關

D.在紙帶上離起始點較遠的地方選擇幾個連續(xù)的點，測出它們距起始點的距離

2

（2）在實驗中打點計時器所接交流電頻率為50Hz,當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s0實驗

選用的重物質(zhì)量為m=1kg,紙帶上連續(xù)的點A、B、C、D到O點的距離如圖2所示，

重物下落的速度VH=0.775m/s：從起始點O到打B點的過程中，重物的重力勢能減

少量AEp=0.308J,動能的增加量AEk=0.300J。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

【解答】解：（1）A.實驗通過打點計時器的周期來計算瞬時速度，所以不需要用秒表測

出重錘下落時間；

B.打點計時器接在交流電源上，故B錯誤；

C.應先接通電源再釋放重物，故C錯誤；

D.在紙帶上離起始點較遠的地方選擇幾個連續(xù)的點，測出它們距起始點的距離，故D正

確。

故選D.

（2）打點計時器打B點時，重物下落的速度為

（4.88-4.78）X0.01mzs=0.775mzs

2T2X6.02

從起始點O到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量為

AEp=mg?xoB=lX5.8X3.14X8.01JQ0.308J

從起始點O到打B點的過程中，重物動能的增加量為

AEk=Lm/Tx1><O.7758hO.3OOJ

7mvB7

故答案為：(1)D(2)0.775,8.300

四、計算題：共4個小題，共46分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步

驟，只寫出最后答案的不能得分。

15.北京時間2021年4月29日，長征五號B遙二運載火箭搭載中國空間站天和核心艙從

海南文昌航天發(fā)射場升空并成功入軌.此次發(fā)射成功不僅標志著中國載人航天工程三步

走成功邁出第三步，也宣告中國開啟空間站任務的新時代。假設天和核心艙目前運行在

距離地面為r的近地圓軌道上。已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,求：

(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算地球平均密度；

(2)天和核心艙在軌繞地球一周需要多長時間。

【解答】解：(1)設地球的質(zhì)量為M。不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，物體的重力等于地球?qū)?/p>

物體的萬有引力，則

G——=m,g

R2

可得M=gR

G

gR5

地球平均密度為p=——=—^—=」_

—7TR3-71R3鋁兀R

33

(2)天和核心艙在軌繞地球做勻速圓周運動，由地球?qū)λ娜f有引力提供向心力，則

G妨

(R-tr)6T3

2

結(jié)合M—gR,解得天和核心艙的運行周期為T一

GgR

故天和核心艙在軌繞地球一周需要時間為底(R4T)/g(R+r)。

gR

答：(1)地球平均密度為3g；

4G7TR

(2)天和核心艙在軌繞地球一周需要時間為邳(R叱,dglR+r)。

gR

16.在勻強電場中，將-3X1(/7c的點電荷從電場中的A點移到B點，靜電力做功為-2.4

X106J,將該電荷從電場中的A點移到C點，靜電力做功為2.4X1()6J,直角三角形

ABC中/C=/CAD=30°,且電場方向與三角形ABC所在平面平行。求：

(1)B、C兩點間的電勢差；

(2)若規(guī)定C點電勢為0,求該電荷在D點的電勢能。

B

AC

【解答】解：

(1)AB兩點間的電勢差UAB=%=二21*7?：V=8V

q-2X10-6

AC點間的電勢差UAC=—3X1°-V=-8V

q-3X16-7

則BC兩點間的電勢差UBC=UAC-UAB=-6V-8V=-16V

(2)若規(guī)定C點電勢為0,則B點電勢為-16V,所以D點電勢為-6V

根據(jù)Ep=q<pD=-3X107X(-5)J=2.4X10-3J

答：(1)B、C兩點間的電勢差為-