2024學(xué)年第一學(xué)期適應(yīng)性測(cè)試

高二年級(jí)物理試卷

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必用黑色字跡的鋼筆或簽字筆將自己的姓名、考生號(hào)、試室號(hào)和座位號(hào)

填寫在答題卡上.用2B鉛筆將試卷類型（A）填涂在答題卡相應(yīng)位置上，并在答題卡相應(yīng)位

置上填涂考生號(hào).

2.作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂

黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案.答案不能答在試卷上.

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)

相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改

液.不按以上要求作答無效.

4.考生必須保持答題卡的整潔.考試結(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回.

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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.小越同學(xué)在課本中選取了四幅圖片，如圖所示，他的觀點(diǎn)正確的是（）

A.圖甲，噴泉斜向上噴出的水到最高點(diǎn)時(shí)的速度為零

B,圖乙，桶內(nèi)衣物上的水滴被甩出是因?yàn)樗问艿诫x心力的作用

C.圖丙，用不同力度打擊彈性金屬片，高度一定時(shí)，力度越大，A球運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長

D.圖丁，液壓桿緩慢將車廂頂起過程中（貨物相對(duì)車廂靜止），支持力對(duì)貨物做正功

【答案】D

【解析】

【詳解】A.噴泉斜向上噴出的水到最高點(diǎn)時(shí)豎直方向上的速度為零，但水平方向上的速度不為零，A錯(cuò)

誤；

B.水滴在衣服上的附著力小于其圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，水滴會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，從而被甩出去，向心

力、離心力都是效果力，不能說水滴受到離心力的作用，B錯(cuò)誤；

C.平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律

h=28t~

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解得

因此A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只與豎直高度有關(guān)，C錯(cuò)誤；

D.對(duì)貨物受力分析可知，支持力的方向與貨物上升位移的夾角為銳角，故支持力對(duì)其做正功，D正確。

故選D。

2.如圖所示是小船過河的情景，水流速度恒定，以下分析正確的是（）

BAC

--------?水流方向

A.若船頭指向圖中2的方向，船可能在C點(diǎn)靠岸

B.若要船過河位移最短，船頭應(yīng)指向圖中1的方向

C.若要船過河時(shí)間最短，船頭應(yīng)指向圖中2的方向

D.若要船過河到達(dá)C點(diǎn)，船頭應(yīng)指向圖中3的方向

【答案】A

【解析】

【詳解】A.若船頭朝向2,則合速度方向有可能沿圖中3方向，船可能在C點(diǎn)靠岸。故A正確；

B.若要船過河位移最短，則合速度方向沿圖中1方向，所以船頭應(yīng)該朝向圖中1的左側(cè)方向。故B錯(cuò)

誤；

C.若要船過河時(shí)間最短，船頭應(yīng)垂直河岸，應(yīng)朝向圖中1的方向。故C錯(cuò)誤；

D.若要船過河到達(dá)C點(diǎn)，則合速度方向沿圖中3方向，所以船頭應(yīng)該朝向圖中3的左側(cè)方向。故D錯(cuò)

誤。

故選A?

3.如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)中方向未知的三條電場(chǎng)線，b兩帶電粒子以不同速度從M點(diǎn)射入電場(chǎng)，僅在

電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。則（）

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A.a一定帶正電，6一定帶負(fù)電

B.a的動(dòng)能逐漸減小，b的動(dòng)能逐漸增加

C.a的加速度逐漸減小，b的加速度逐漸增加

D.兩個(gè)粒子的電勢(shì)能一個(gè)逐漸增加一個(gè)逐漸減小

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)題意可知，靜電力方向沿電場(chǎng)線指向軌跡凹側(cè)，又有正電荷所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)

度方向相同，負(fù)電荷相反，但不知道電場(chǎng)線方向，則無法判斷粒子電性，。、6粒子速度方向與a、6粒子所

受靜電力方向的夾角均為銳角，電場(chǎng)力做正功。由動(dòng)能定理可知：兩粒子的動(dòng)能都增大，故AB錯(cuò)誤;

C.電場(chǎng)線疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小，結(jié)合公式

F=Eq

可知，。受到的電場(chǎng)力在減小，加速度

qE

a——

m

在減小，6受到的電場(chǎng)力在增大，加速度在增大，故C正確；

D.電場(chǎng)力對(duì)以6做正功，兩個(gè)粒子動(dòng)能均增大，電勢(shì)能均減小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.2024年5月3日嫦娥六號(hào)發(fā)射成功，5月8日成功實(shí)施近月制動(dòng)（如圖所示），并順利進(jìn)入環(huán)月軌道飛

行。假設(shè)登月探測(cè)器在環(huán)月軌道1上的P點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)入橢圓軌道2,再由近月點(diǎn)。點(diǎn)進(jìn)入圓軌道3,

已知軌道1的半徑為3廠，軌道3的半徑為廣，登月探測(cè)器在軌道3的運(yùn)行周期為T,則登月探測(cè)器

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A.在軌道1上運(yùn)行的周期為3百T

B.從軌道2上的。點(diǎn)進(jìn)入圓軌道3時(shí)，需要點(diǎn)火加速

C.沿軌道1過尸點(diǎn)比沿軌道2上過尸點(diǎn)時(shí)的加速度大

D.沿軌道2運(yùn)行時(shí)，經(jīng)P點(diǎn)和Q點(diǎn)時(shí)的加速度大小之比為1：3

【答案】A

【解析】

【詳解】A.根據(jù)開普勒第三定律

邛

(3.3—7r

得

T、=3同

故A正確；

B.從軌道2上的Q點(diǎn)進(jìn)入圓軌道3時(shí)，做近心運(yùn)動(dòng)，需要減速，故B錯(cuò)誤；

C.萬有引力提供向心力，根據(jù)

—Mm

=ma

GM

a———

R?

沿軌道1過尸點(diǎn)加速度等于沿軌道2上過尸點(diǎn)時(shí)的加速度，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)

GM

a=——

R-

沿軌道2運(yùn)行時(shí)，經(jīng)P點(diǎn)和。點(diǎn)時(shí)的加速度大小之比為1:9,故D錯(cuò)誤。

故選Ao

5.澳門特區(qū)的澳門塔是亞洲最高的蹦極地，挑戰(zhàn)者甲從233米的高空跳下，能體驗(yàn)到完全失重的刺激。為

了研究蹦極運(yùn)動(dòng)過程，做以下簡化：將挑戰(zhàn)者視為質(zhì)點(diǎn)，她的運(yùn)動(dòng)始終沿豎直方向，不計(jì)空氣阻力。彈性

繩的一端固定在。點(diǎn)，另一端與挑戰(zhàn)者相連。挑戰(zhàn)者從。點(diǎn)自由下落，至2點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力

為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)。，然后彈起來，整個(gè)過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是

()

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B,

C*

J

人.3到￡）,甲的加速度一直減小

8.0到（7,甲的速度先增大后減小

C.2到C,繩彈性勢(shì)能增加量等于甲重力勢(shì)能的減少量

D.。到C,甲重力勢(shì)能減少量等于甲動(dòng)能和繩彈性勢(shì)能增加量之和

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)題意，。到2過程甲做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度不變，速度增大；8到。過程，對(duì)甲受力

分析，由牛頓第二定律

mg—與單=ma

2到C過程，由于重力不變，彈力增大，加速度減小，由合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，則甲做加速度減小的加

速運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過合力為零的C點(diǎn)速度達(dá)到最大；C到。過程，彈力大于重力，且彈力不斷增大，加速度增大，

由合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，則甲做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)能量守恒，甲在。點(diǎn)重力勢(shì)能最大，。到C過程甲重力勢(shì)能減少量等于甲動(dòng)能和繩彈性勢(shì)能增

加量之和，而2到C過程，甲重力勢(shì)能的減少量大于繩彈性勢(shì)能增加量，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D?

6.圖甲為沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，將一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=lkg的小物塊輕放在傳送帶左端A

處，Z=6s時(shí)恰好到達(dá)右端B處，其V-/■圖如圖乙（g=10m/s2）,則（）

甲

A.AB間距離為24m

B.小物塊對(duì)傳送帶做功為-16J

C.傳送帶對(duì)小物塊做功為16J

D.小物塊與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為16J

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【答案】B

【解析】

【詳解】A.傳送帶長度即為物塊在6s內(nèi)發(fā)生的位移，即圖乙0~6s圖線與坐標(biāo)軸所圍區(qū)域的面積，所

以

(2+6),入

x=--------x4m=16m

2

故A錯(cuò)誤；

B.物塊對(duì)傳送帶只在加速過程中做功，所以

W=-f-%

f=ma

v

Cl———

聯(lián)立可得

W=-16J

故B正確；

C.傳送帶對(duì)小物塊做功為

W'=f^tl=8J

故C錯(cuò)誤；

D.小物塊與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

Q=/卜6=8J

故D錯(cuò)誤。

故選B。

7.2020年7月23日，中國“天問一號(hào)”探測(cè)器發(fā)射升空，開啟了火星探測(cè)之旅。已知火星與地球繞太陽

公轉(zhuǎn)的軌道半徑之比為3:2,火星與地球的質(zhì)量之比為1:10,火星與地球的半徑之比為1:2,則下列說

法正確的是()

A.火星比地球繞太陽公轉(zhuǎn)的向心加速度大

B.火星與地球繞太陽運(yùn)行的動(dòng)能之比為1:15

C.火星與地球的第一宇宙速度之比為0：V3

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D.地球和太陽的連線與火星和太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由題意可知，火星與地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑之比為3:2,即

4〉G

火星與地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律

?Mm

G——=ma

可知

%<%

即火星比地球繞太陽公轉(zhuǎn)的向心加速度小，故A錯(cuò)誤；

B.火星與地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律

2

「Mmv

G——=m—

rr

又

叫：%=1:10

則火星與地球繞太陽運(yùn)行的動(dòng)能之比為

昂:4=1：15

故B正確；

C.設(shè)某天體分別繞火星和地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律

又

&:R,=1:2

可得火星與地球的第一宇宙速度之比為

V1：V2=l：y/5

故C錯(cuò)誤；

D.由開普勒第二定律可知，對(duì)同一個(gè)行星，太陽與該行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故D

錯(cuò)誤。

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故選B。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每題6分，共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)

符合題目要求.全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分.

8.足球在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，若以地面為參考平面，〃為足球距地面高度，不計(jì)空氣阻力，下列表示足

球在空中運(yùn)動(dòng)的加速度。、重力勢(shì)能%隨6變化的圖像正確的是（）

【解析】

【詳解】AB.足球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力，所以加速度為重力加速度，保持不變，故B錯(cuò)誤，A正確；

CD.足球在某一高度乙所具有的重力勢(shì)能為

Ep=mgh

即重力勢(shì)能Ep與高度/?成正比，故D錯(cuò)誤，C正確。

故選AC。

9.如圖，截面AB2c2。2將空間中的長方體431G2-A4GA區(qū)域分成兩個(gè)正方體區(qū)域，在A點(diǎn)固定

有正點(diǎn)電荷+Q,A點(diǎn)固定有負(fù)點(diǎn)電荷-Q,下列說法正確的是（）

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A.2點(diǎn)電勢(shì)高于2點(diǎn)的電勢(shì)

B.層點(diǎn)和。2點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

c.c2D2

D.一負(fù)點(diǎn)電荷自4點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)至C2點(diǎn)，靜電力先做正功后做負(fù)功

【答案】ABC

【解析】

【詳解】A.已離正電荷更近，故。點(diǎn)電勢(shì)高于2點(diǎn)的電勢(shì)，故A正確;

BC.等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布如圖所示

截面AB2c23為兩等量異種點(diǎn)電荷的中垂面，4點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，鳥點(diǎn)到&點(diǎn)的距離等于3

點(diǎn)到4點(diǎn)的距離，根據(jù)對(duì)稱性可知，為點(diǎn)和3點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同；由于點(diǎn)到&點(diǎn)的

距離大于。2點(diǎn)到&點(diǎn)的距離，則C?點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于3點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故BC正確；

D.根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，可知平面432c2。2是等勢(shì)面，故一負(fù)點(diǎn)電荷自4點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)至

C?點(diǎn),靜電力不做功，故D錯(cuò)誤。

故選ABC。

10.如圖為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)，起重機(jī)將質(zhì)量加=5xl()3kg的重物由靜止開始勻加速豎直吊

起，加速度a=0.2m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到最大值后，保持該功率直到重物做速度為L=L02m/s

的勻速運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力和額外功。則()

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A.起重機(jī)輸出的最大功率為5.1xl()4w

B.重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間為5s

C,重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間為5.1s

D.起重機(jī)在第2秒末的輸出功率為2xl()4w

【答案】AB

【解析】

【詳解】A.當(dāng)牽引力等于重力時(shí)功率最大，則起重機(jī)輸出的最大功率為

34

p=mgVm=5xlOxlOxl.O2W=5.1xlOW

選項(xiàng)A正確；

BC.重物做勻加速運(yùn)動(dòng)的牽引力

F=mg+ma=5.1xlO4N

勻加速能達(dá)到的最大速度

P,,

v=——=lm/s

F

所經(jīng)歷的時(shí)間為

V「

t=—=5s

a

選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；

D.起重機(jī)在第2秒末的輸出功率為

44

=FV2=Ftz?2=5.1X10X0.2X2W=2.04X10W

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選AB。

三、實(shí)驗(yàn)與探究(共*分，請(qǐng)把答案填寫在答卷紙上相應(yīng)位置)

11.某實(shí)驗(yàn)小組做探究影響向心力大小因素的實(shí)驗(yàn)，圖甲為“向心力演示器”裝置，已知擋板A、C到左右

塔輪中心軸的距離相等，B到左塔輪中心軸距離是A的2倍，皮帶按圖乙三種方式連接左右變速塔輪，每

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層半徑之比由上至下依次為1:1、2:1和3:1。

（1）在探究向心力與角速度的關(guān)系時(shí)，為了控制角速度之比為1:3,需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第（填

“一”、“二”或“三”）層塔輪，然后將兩個(gè)質(zhì)量相同的鋼球分別放在_____擋板（填“A、B”，“A、C”或“B、

C"）處，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，左側(cè)標(biāo)尺露出1格，右側(cè)標(biāo)尺露出9格，則可得出的結(jié)論是o

（2）在記錄兩個(gè)標(biāo)尺露出的格數(shù)時(shí)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)要同時(shí)記錄兩邊的格數(shù)且格數(shù)又不是很穩(wěn)定，不便于讀

取。于是有同學(xué)提出用手機(jī)拍照后再通過照片讀出兩邊標(biāo)尺露出的格數(shù)。下列對(duì)該同學(xué)建議的評(píng)價(jià)，你認(rèn)

為正確的是o

A.該方法可行，且不需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄

B.該方法可行，但仍需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄

C.該方法不可行，因不能確定拍照時(shí)露出的格數(shù)是否已穩(wěn)定

【答案】（1）①.三②.A、C③.在鋼球質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定時(shí)，鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心

力與角速度的平方成正比

（2）A

【解析】

【小問1詳解】

V

[1]在探究向心力與角速度的關(guān)系時(shí)，為了控制角速度之比為1:3,由線速度與角速度關(guān)系公式。=—可

R

知，因左、右變速塔輪是皮帶傳動(dòng)，則左、右兩變速塔輪邊緣的線速度大小相等，則角速度與半徑成反

比，可知需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第三層塔輪。

[2]在探究向心力與角速度的關(guān)系時(shí)，需要使兩鋼球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和質(zhì)量分別相同，因此將兩個(gè)質(zhì)量相同的鋼

球分別放在A、C擋板處。

[3]勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，左側(cè)標(biāo)尺露出1格，右側(cè)標(biāo)尺露出9格，可知左側(cè)鋼球需要的向心力與右側(cè)鋼球需要

的向心力之比是1:9,則可得出的結(jié)論是：在鋼球質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑一定時(shí)，鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心

力與角速度的平方成正比。

【小問2詳解】

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由題意可知，在轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，兩邊標(biāo)尺露出的格數(shù)雖然不同，但是是同時(shí)顯示的，即兩邊顯示的格數(shù)比例

關(guān)系不變，與是否需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄無關(guān)，因此用手機(jī)拍照后再通過照片讀出兩邊標(biāo)尺露出的格數(shù)，該方

法可行，且不需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄。

故選A?

12.某校高一年級(jí)同學(xué)，在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律時(shí)，準(zhǔn)備做驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)，兩組同學(xué)采用的裝置

如圖甲、乙所示。

（1）第一組同學(xué)將圖甲中的實(shí)驗(yàn)裝置安裝好后，用手提住紙帶上端，松手之后讓重物拖著紙帶由靜止開

始下落?；卮鹣铝袉栴}：

①從打出的多條紙帶中找出一條起點(diǎn)清晰的紙帶，如圖丙所示，其中。點(diǎn)為打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、氏C

為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz。重物的質(zhì)量為1.00kg,取

^=9.80m/s2,從打。點(diǎn)到打2點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢(shì)能減少量_____J,動(dòng)能增加量______J.在誤

差允許的范圍內(nèi)，如果兩者近似相等，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

②利用本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材，不能完成的實(shí)驗(yàn)是（填選項(xiàng)前字母）。

A.研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律B,探究加速度與物體質(zhì)量大小的關(guān)系

C.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律D.測(cè)量重力加速度的大小

（2）第二組同學(xué)按圖乙將實(shí)驗(yàn)裝置安裝好后，小球靜止下垂時(shí)球心恰好正對(duì)光電門，用手把小球拉至與

懸點(diǎn)等高處，且細(xì)線伸直，由靜止釋放小球，已知小球質(zhì)量為加，直徑為D細(xì)線長為L當(dāng)?shù)刂亓铀?/p>

度大小為g,測(cè)得小球遮擋光電門的時(shí)間為△￡,回答下列問題：

①小球通過光電門時(shí)的速度大小丫=；

②若小球下落過程中機(jī)械能守恒，則應(yīng)滿足關(guān)系式一機(jī)廿=。（用題中物理量表示）

2

【答案】（1）①.1.72②.1.62③.B

（2）①.—mg\L+冬

【解析】

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【小問1詳解】

①[1]從打o點(diǎn)到打8點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢(shì)能減少量

AEp=mgh=lx9.8x0.176J=1.72J

⑵打B點(diǎn)時(shí)的速度

動(dòng)能增加量

1,1,

△E*=—mv^=—xlxl.8~J=1.62J

②[3]利用本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材，能完成研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)以及能

測(cè)量重力加速度的大小，因?yàn)橹匚锵侣溥^程中加速度不變，故不能完成探究加速度與物體質(zhì)量大小的關(guān)系

的實(shí)驗(yàn)。

故選B。

【小問2詳解】

①⑴小球通過光電門時(shí)的速度大小

D

v=一

Ar

②⑵若小球下落過程中機(jī)械能守恒，則應(yīng)滿足關(guān)系式

1D}

—mv2=mg\L+—\

四、計(jì)算題(共37分，寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的

不給分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位)

13.用一長1m的輕質(zhì)柔軟絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為0.2kg、電荷量為2.0xl(T6c的小球，細(xì)線的上端固定于

。點(diǎn)，現(xiàn)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向成37。(g取lOm/s?，sin37°=0.6,

cos37°=0.8).

(1)求細(xì)線對(duì)小球的拉力；

(2)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大;

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(3)把小球從A點(diǎn)移到2點(diǎn)，OA=OB,此時(shí)細(xì)線與豎直方向成53。，求電場(chǎng)力對(duì)小球做的功和小球電

勢(shì)能的變化量。

【答案】(1)2.5N

⑵7.5x1()5N/C

(3)-2.1J,電勢(shì)能增加了2.1J

【解析】

【小問1詳解】

小球受重力、電場(chǎng)力、拉力而平衡，受力情況如圖所示

337。=整

F

解得

F=2.5N

【小問2詳解】

根據(jù)平衡條件有

tan37°=晅

mg

解得

E=7.5xlO5N/C

【小問3詳解】

經(jīng)分析，小球帶正電，把小球從A點(diǎn)水平移到2點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，根據(jù)幾何關(guān)系

dAB=￡sin37°+Lsin53°=1.4m

則電場(chǎng)力做功

=-qEdAB=-2.

因電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量，則

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%=Zp

解得

AEp=2.1J

故電場(chǎng)力對(duì)小球做了-2.U的功，電勢(shì)能變化量為2.1J

14.如圖所示的倒“T”字型裝置中，圓環(huán)a和輕彈簧套在桿上，彈簧兩端分別固定于豎直轉(zhuǎn)軸底部和環(huán)

a,細(xì)線穿過光滑小孔O,兩端分別與環(huán)a和小球b連接，細(xì)線與豎直桿平行，整個(gè)裝置開始處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)?，F(xiàn)使整個(gè)裝置繞豎直軸緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角為53。時(shí)，使整個(gè)裝置以角速度。勻

速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知彈簧的勁度系數(shù)為％,環(huán)心小球6的質(zhì)量均為加，重力加速度為g,sin53*0.8,

cos53°=0.6o求：

(1)裝置靜止時(shí)，彈簧的形變量X0；

(2)裝置角速度為。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小孔與小球。的之間的線長L；

(3)裝置由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)至角速度為。的過程中，細(xì)線對(duì)小球B做的功W。

【解析】

【詳解】(1)裝置靜止時(shí)，對(duì)環(huán)。和小球b整體

kxo=(w+m)g

得彈簧的形變量

2mg

xo=~-

k

(2)對(duì)匕球：由牛頓第二定律得

mgtand-mai2-LsinO

解得小孔下方繩長

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(3)整個(gè)裝置以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)彈簧的形變量為X2,對(duì)環(huán)。受力平衡

kx2—mg-\-T

對(duì)小球b

Tcos9=mg

解得

Smg

23k

小球b的速度

v=co￡sin^

對(duì)6球，豎直方向上升的高度

\h=L(1—cos0)—(%2—xo)

由動(dòng)能定理得

12

W—mgAh=—mv

解得細(xì)線對(duì)小球B做的功

14mg22m2g2

W=r

9co23k

15.如圖所示，為固定在地面上半徑H=0.5m、圓心角6=37。的粗糙圓弧軌道，圓弧軌道末端C與

長木板P上表面平滑對(duì)接但不粘連，OC豎直.質(zhì)量〃?=1kg的小物塊從固定水平臺(tái)右端A點(diǎn)以4m/s的初

速度水平拋出，運(yùn)動(dòng)至8點(diǎn)時(shí)恰好沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，至C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小為60N,之

后小物塊滑卜.木板P,始終未從木板P卜.滑下.已知木板P質(zhì)量〃=L5kg,小物塊與木板P間的動(dòng)摩擦

因數(shù)〃1=0.4,木板P與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=°/，重力加速度g=10m/s?,sin37°=0.6,

cos37°=0.8,忽略空氣阻力，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，求:

(1)小物塊在2點(diǎn)的速度大小；

(2)小物塊在C點(diǎn)的速度大??；

(3)整個(gè)過程中，地面對(duì)木板做的功.