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江苏省常州市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷
一、单项选择题（共11小题，每小题4分，共44分、每小题只有一个选项符合题意）
1．设想人类利用飞船以0.2c的速度进行星际航行，若飞船向正前方的某星球发射一束激光，则该星球上的观察者测量到激光的速度应该是（　　）
A． B． C． D．
2．沿图示箭头方向移动相应元件，可使平行板电容器电容增大的是（　　）
A． B．
C． D．
3．库仑扭秤是库仑用以研究电荷间作用力的实验装置，实验过程中采用倍分法避开电量的直接测量。当代学者在复制该实验时，采用了类似装置，如图（部分），一次实验中，实验者测得A、B两个带电金属小球间斥力为F，通过接触起电使得A、B两球电量均减半，同时保持两球间距离不变，则斥力变为（　　）
A． B． C．2F D．4F
4．对于两颗绕太阳运动的行星，下列轨道示意图满足开普勒第一定律的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图，一对用绝缘支座的不带电导体A和B彼此接触，手握绝缘棒把带正电的带电体C移近导体A、B，分开导体A和B，再移开带电体C，则（　　）
A．导体A和B都带正电 B．导体A和B都带负电
C．导体A和B都不带电 D．导体A带负电，导体B带正电
6．某品牌新能源车使用闪充技术，时间充电，则平均充电电流约为（　　）
A． B． C． D．
7．在“验证机械能守恒定律”实验中得到如图所示的纸带。在纸带上选取三个连续点A、B、C，测得hA、hB、hC，已知计时器打点周期为T，O、B之间时间间隔为nT，重力加速度为g，则B点速度的测量值为（　　）
A．ngT B． C． D．
8．如图所示为某带电体周围的等势线（闭合较浅色线）与电场线（较深色线），带电体的电性未知，则电场中M、N两点电势（　　）
A．φM<φN B．φM>φN
C．φM=φN D．无法比较大小
9．常用电流表、电压表都是由小量程电流表（表头）改装而成，下列电路改装成大量程电流表的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，足够长的水平传送带由电机带动，在其左端轻放上一滑块，滑块向右运动距离时恰与传送带相对静止，此过程传送带运动距离为，滑块与传送带间滑动摩擦力大小为，则滑块相对传送带滑动过程中（　　）
A．摩擦力对滑块做功为 B．摩擦力对传送带做功为
C．电机多消耗的电能为 D．系统摩擦生热为
11．如图，一带正电的小滑块以一定初速度沿固定绝缘斜面向下滑动，最后停在绝缘水平面上，空间存在水平向左的匀强电场。滑块与斜面间、滑块与水平面间的动摩擦因数相等，忽略斜面与水平面连接处的机械能损失。则该过程中滑块动能、机械能与水平位移x关系的图线可能是（　　）
A． B．
C． D．
二、非选择题：共5小题，共56分.其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12．某同学做“测量金属丝的电阻率”实验。
（1）该同学先用多用电表测量金属丝的电阻，当多用电表选择开关置于“”倍率挡位上时，指针指示位置如图中的1所示，因指针偏转过大应将选择开关旋到　 　（选填“×1”“×100”）倍率挡位上，并进行　 　（选填“欧姆调零”“机械调零”）后再次测量，指针指示位置如图中2所示，则该金属丝的电阻为　 　Ω；
（2）为了进一步减小测量电阻的误差，该同学用如下实验器材较准确地测量金属丝电阻值：电压表、电流表、滑动变阻器、电池组、开关和导线若干，请根据提供的器材，在虚线框中设计实验电路，要求采用电流表外接法并使电压表示数可以从零开始变化，
（3）若实验测得金属丝电阻为、直径为、长度为，则其电阻率表达式为　 　；
（4）本实验系统误差的主要原因是　 　（选填“电压表分流”“电流表分压”）。
13．通过天文观测可以推算天体的质量，某天文爱好者通过观测、计算与查阅资料得到木星的半径为，绕木星运动的一颗卫星周期为、轨道半径为，引力常量为，求：
（1）木星的质量；
（2）在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度。
14．某同学在平直路面上骑自行车，他与自行车的总质量、骑行的最大功率，所受阻力恒为人车总重的0.02倍。骑行中测得他在时间内沿直线运动距离，10s末速度大小，重力加速度取。求：
（1）10s内克服阻力做功的平均功率和10s末克服阻力做功的瞬时功率；
（2）该同学在平直路面上骑行的最大速度。
15．某示波管简化装置由加速板、偏转板及与偏转板垂直放置足够长的直线屏组成，如图所示，加速电场电压为，、两板间距和板长均为，板最右端与直线屏间距离为。质量为、电荷量为、初速度为零的正电粒子“飘入”加速电场。当偏转板间电压为零时，粒子最终打在屏的点，屏上两点与点距离分别为与，不计粒子重力。
（1）求粒子进入偏转电场时速度的大小；
（2）若粒子打在点，求粒子射出偏转电场时沿垂直板面方向偏移的距离；
（3）若粒子打在点以下的屏上，求偏转电场电压的范围。
16．如图所示，一根满足胡克定律的弹性绳上端固定在点，下端自然伸长时在点。现在点固定一光滑小钉，将质量为的小物块连在弹性绳下端，使其静止在点正下方的水平地面上，此时点到小物块距离为。若对小物块施加水平向右的拉力，小物块恰好保持静止，小物块与地面间的动摩擦因数为.（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，弹性绳始终在弹性限度内，其弹性势能，其中、分别为弹性绳的劲度系数和形变量）
（1）求弹性绳的劲度系数；
（2）现对小物块施加一水平向右的恒定拉力，求小物块向右加速运动距离为时加速度的大小；
（3）在（2）问条件下，求小物块向右加速的最大速度。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性
【解析】【解答】 根据光速不变原理可知，该星球上的观察者测量到激光的速度为c，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【分析】根据光速不变原理分析即可。
2．【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】根据平行板电容器的决定式。
A.向右移动上极板，则S减小，可知C减小，故A错误；
B.向上移动上极板，则d增大，可知C减小，故B错误；
C.向下移动下极板，则d增大，可知C减小，故C错误；
D.插入电介质，则 r增大，可知C增大，故D正确。
故选：D。
【分析】根据平行板电容器的决定式进行分析判断。
3．【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】根据库仑定律可F=，设接触前两个小球的带电量都等于Q，两个小球之间的距离为R。
接触前两个小球之间的斥力为
接触后两个小球之间的斥力为
通过接触起电使得A、B两球电量均减半，同时保持两球间距离不变，代入库仑定律可得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【解答】根据库仑定律列式分析即可。
4．【答案】C
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】根据开普勒第一定律，也称为轨道定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点上。结合椭圆中焦点的定义可知，只有C项图示中太阳处于椭圆的一个焦点位置，符合开普勒第一定律。故ABD错误，C正确。故选：C。
【解答】开普勒第一定律指出行星绕太阳的轨道是椭圆且太阳位于椭圆的一个焦点上。
5．【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】一对用绝缘支座的不带电导体A和B彼此接触，手握绝缘棒把带正电的带电体C移近导体A、B，带正电的带电体C将导体A、B中的自由电子吸引到左端，左端多电子带负电，右端少电子带正电，分开导体A和B，导体A多电子带负电，导体B少电子带正电。再移开带电体C，导体A仍然带负电，导体B仍然带正电。
故答案为：D。
【分析】本题考查静电感应现象，核心思路是通过分析自由电子的移动方向，判断导体两端的带电性质。
6．【答案】D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】电流强度的定义式：I=，q是通过导体横截面的电荷量，与横截面的大小无关。根据电流的定义式可得
各选项中985A最为接近计算结果。
故选D。
【解答】根据电流的定义式列式代入数据求解。
7．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】理解实验原理，掌握实验数据处理的方法是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论即可解题。中间时刻的瞬时速度，等于这段时间内的平均速度。
B点速度的测量值为
故选B。
【解答】根据匀变速直线运动的推论求出B点的速度值。
8．【答案】D
【知识点】电势；等势面
【解析】【解答】由于带电器的带电性质未知，只能判断φM≠φN，无法判断图中两点的电势高低，故D正确，ABC错误。故选：D。
【分析】根据电场线和等势线的特点进行分析解答。
9．【答案】A
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】根据电表的改装原理，将小电阻并联在表头两端分流，故A正确，BCD错误。故选：A。
【分析】根据电表的改装原理进行分析解答。
10．【答案】B
【知识点】功能关系；功的计算
【解析】【解答】A、滑块相对传送带滑动过程中，滑块受到的滑动摩擦力向右，与滑块的位移方向相同，则滑动摩擦力对滑块做正功，为fs，故A错误；B、滑块对传送带的摩擦力方向向左，则摩擦力对传送带做负功，为-fL，故B正确；
C、电机多消耗的电能等于传送带克服摩擦力做功，为fL，故C错误；
D、系统摩擦生热为Q=fx相对=f（L-s），故D错误。
故选：B。
【分析】滑块相对传送带滑动过程中，滑动摩擦力对滑块做正功，滑动摩擦力对传送带做负功，根据功的计算公式求摩擦力对滑块做功和对传送带做功。根据滑块与传送带间的相对位移求系统摩擦生热，再根据能量守恒定律求电机多消耗的电能。
11．【答案】A
【知识点】动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】对于图像问题，往往根据物理规律列式，得到解析式，再进行分析。本题运用动能定理和功能关系时，要注意选择研究过程。
AB． 小滑块带正电，电场方向水平向左，所以电场力水平向左，大小设为F，F=Eq。设斜面的倾角为，滑块沿斜面下滑时的水平位移为，对滑块沿斜面下滑过程列动能定理方程有
整理解得
由此可以看出随线性增加，即图像为向上倾斜的直线。同理在水平面上对小滑块进行受力分析可知，在水平面上只有电场力和摩擦力对小滑块做功，设在斜面与水平面连接处小滑块的动能为，小滑块在水平面上运动的位移为，则在水平面上对小滑块列动能定理方程有
整理解得
所以在水平面上图像为向下倾斜的直线。综上所述整个运动过程，图像为两段直线组成的折线，故A正确，B错误；
CD．根据功能关系可知，机械能的变化等于除重力、弹簧弹力以外其他力做功的代数和。所以在斜面上小滑块的机械能变化为
设初始位置的机械能为，则下滑过程中机械能的表达式为
所以在斜面上的图像为向下倾斜的直线。同理在水平面上小滑块的机械能变化为
设在斜面与水平面连接处小滑块的机械能为，则在水平面上小滑块运动的机械能的表达式为
所以在水平面上图像也为向下倾斜的直线。又因为在斜面上图像斜率的大小为
在水平面上图像斜率的大小为
所以斜面阶段机械能减小的更快，故CD错误。
故选A。
【分析】根据动能定理列式，分析动能Ek与水平位移x的关系。根据功能关系列式，分析机械能E与水平位移x关系，再选择图像。
12．【答案】（1）；欧姆调零；14
（2）
（3）
（4）电压表分流
【知识点】导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】（1） 多用电表选择开关置于“×10”倍率挡位上，由图中的1所示可知，指针偏角太大，挡位太大，应将选择开关旋到×1倍率挡位上，并进行欧姆调零后再次测量，由图中2所示可知，该金属丝的电阻为14×1Ω=14Ω。
（2） 采用电流表外接法，使电压表示数可以从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示
（3）根据，
可得
（4）本实验系统误差的主要原因是电压表分流造成的。
【分析】（1）用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近；
欧姆表换挡后要进行欧姆调零，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表读数。
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表接法，然后作出实验电路图。
（3）应用电阻定律求解。
（4）根据实验电路图分析实验误差来源。
（1）[1][2]因指针偏转过大，则倍率档选择过大，应将选择开关旋到 “×1”倍率挡位上，并进行欧姆调零后再次测量；
[3]该金属丝的电阻为14Ω；
（2）待测电阻为小电阻，则采用电流表外接；滑动变阻器接成分压电路，则电路如图
（3）根据，
可得
（4）本实验系统误差的主要原因是电压表分流造成的。
13．【答案】（1）对于木星的卫星由万有引力提供向心力
解得木星的质量为
（2）对于木星的近表面卫星
其中
解得在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度
【知识点】万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【分析】（1）根据万有引力提供向心力列式解答；
（2）万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解。
（1）对于木星的卫星由万有引力提供向心力
解得木星的质量为
（2）对于木星的近表面卫星
其中
解得在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度
14．【答案】（1）内平均速度
阻力
根据
解得
根据
解得
（2）当牵引力等于阻力时，此时功率最大为
解得
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【分析】（1）求出平均速度，然后根据功率公式求出平均功率与瞬时功率；
（2）匀速骑行时速度最大，根据平衡条件求出牵引力，然后根据功率公式求出最大速度。
（1）内平均速度
阻力
根据
解得
根据
解得
（2）当牵引力等于阻力时，此时功率最大为
解得
15．【答案】（1）在加速电场中，由动能定理
解得粒子进入偏转电场时速度的大小为
（2）根据结论，带电粒子离开匀强电场时方向的反向延长线经过极板中点，则由几何关系
解得粒子射出偏转电场时沿垂直板面方向偏移的距离
（3）沿偏转板方向
垂直偏转板方向，
可得
根据（2）的分析可知，打在点以下的屏上时粒子射出偏转电场时的偏转距离范围为
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）根据动能定理，可得到粒子进入偏转电场时的速度大小；
（2）由粒子在偏转电场中的运动特点，可知水平分位移、竖直分位移的关系，结合几何关系，可得到粒子射出偏转电场时的偏移量；
（3）根据粒子在偏转电场后的运动特点，可得到其打在屏上的位置与中心间距的表达式，结合表达式，可计算为了打在D点以下，偏转电压应满足的范围。
（1）在加速电场中，由动能定理
解得粒子进入偏转电场时速度的大小为
（2）根据结论，带电粒子离开匀强电场时方向的反向延长线经过极板中点，则由几何关系
解得粒子射出偏转电场时沿垂直板面方向偏移的距离
（3）沿偏转板方向
垂直偏转板方向，
可得
根据（2）的分析可知，打在点以下的屏上时粒子射出偏转电场时的偏转距离范围为
解得
16．【答案】（1）水平方向
竖直方向，
解得
（2）物块向右加速运动距离时，弹性绳伸长量为，绳与水平方向夹角为，根据牛顿第二定律可得
其中，，
解得
（3）物块速度最大时，加速度为0，此时水平位移为
由动能定理得
物块运动过程中支持力为恒力，故摩擦力为恒力；
摩擦力做功
弹性绳弹力做功
此时，
解得
【知识点】胡克定律；共点力的平衡；牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，利用胡克定律和平衡条件求劲度系数k；
（2）分析小物块的受力情况，结合几何关系和牛顿第二定律求加速度a；
（3）确定小物块达到最大速度时的条件，分析各个力做功，利用能量守恒定律求最大速度 vm。
（1）水平方向
竖直方向，
解得
（2）物块向右加速运动距离时，弹性绳伸长量为，绳与水平方向夹角为，根据牛顿第二定律可得
其中，，
解得
（3）物块速度最大时，加速度为0，此时水平位移为
由动能定理得
物块运动过程中支持力为恒力，故摩擦力为恒力；
摩擦力做功
弹性绳弹力做功
此时，
解得
1 / 1江苏省常州市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷
一、单项选择题（共11小题，每小题4分，共44分、每小题只有一个选项符合题意）
1．设想人类利用飞船以0.2c的速度进行星际航行，若飞船向正前方的某星球发射一束激光，则该星球上的观察者测量到激光的速度应该是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性
【解析】【解答】 根据光速不变原理可知，该星球上的观察者测量到激光的速度为c，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【分析】根据光速不变原理分析即可。
2．沿图示箭头方向移动相应元件，可使平行板电容器电容增大的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】根据平行板电容器的决定式。
A.向右移动上极板，则S减小，可知C减小，故A错误；
B.向上移动上极板，则d增大，可知C减小，故B错误；
C.向下移动下极板，则d增大，可知C减小，故C错误；
D.插入电介质，则 r增大，可知C增大，故D正确。
故选：D。
【分析】根据平行板电容器的决定式进行分析判断。
3．库仑扭秤是库仑用以研究电荷间作用力的实验装置，实验过程中采用倍分法避开电量的直接测量。当代学者在复制该实验时，采用了类似装置，如图（部分），一次实验中，实验者测得A、B两个带电金属小球间斥力为F，通过接触起电使得A、B两球电量均减半，同时保持两球间距离不变，则斥力变为（　　）
A． B． C．2F D．4F
【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】根据库仑定律可F=，设接触前两个小球的带电量都等于Q，两个小球之间的距离为R。
接触前两个小球之间的斥力为
接触后两个小球之间的斥力为
通过接触起电使得A、B两球电量均减半，同时保持两球间距离不变，代入库仑定律可得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【解答】根据库仑定律列式分析即可。
4．对于两颗绕太阳运动的行星，下列轨道示意图满足开普勒第一定律的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】开普勒定律
【解析】【解答】根据开普勒第一定律，也称为轨道定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点上。结合椭圆中焦点的定义可知，只有C项图示中太阳处于椭圆的一个焦点位置，符合开普勒第一定律。故ABD错误，C正确。故选：C。
【解答】开普勒第一定律指出行星绕太阳的轨道是椭圆且太阳位于椭圆的一个焦点上。
5．如图，一对用绝缘支座的不带电导体A和B彼此接触，手握绝缘棒把带正电的带电体C移近导体A、B，分开导体A和B，再移开带电体C，则（　　）
A．导体A和B都带正电 B．导体A和B都带负电
C．导体A和B都不带电 D．导体A带负电，导体B带正电
【答案】D
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】一对用绝缘支座的不带电导体A和B彼此接触，手握绝缘棒把带正电的带电体C移近导体A、B，带正电的带电体C将导体A、B中的自由电子吸引到左端，左端多电子带负电，右端少电子带正电，分开导体A和B，导体A多电子带负电，导体B少电子带正电。再移开带电体C，导体A仍然带负电，导体B仍然带正电。
故答案为：D。
【分析】本题考查静电感应现象，核心思路是通过分析自由电子的移动方向，判断导体两端的带电性质。
6．某品牌新能源车使用闪充技术，时间充电，则平均充电电流约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】电流强度的定义式：I=，q是通过导体横截面的电荷量，与横截面的大小无关。根据电流的定义式可得
各选项中985A最为接近计算结果。
故选D。
【解答】根据电流的定义式列式代入数据求解。
7．在“验证机械能守恒定律”实验中得到如图所示的纸带。在纸带上选取三个连续点A、B、C，测得hA、hB、hC，已知计时器打点周期为T，O、B之间时间间隔为nT，重力加速度为g，则B点速度的测量值为（　　）
A．ngT B． C． D．
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】理解实验原理，掌握实验数据处理的方法是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论即可解题。中间时刻的瞬时速度，等于这段时间内的平均速度。
B点速度的测量值为
故选B。
【解答】根据匀变速直线运动的推论求出B点的速度值。
8．如图所示为某带电体周围的等势线（闭合较浅色线）与电场线（较深色线），带电体的电性未知，则电场中M、N两点电势（　　）
A．φM<φN B．φM>φN
C．φM=φN D．无法比较大小
【答案】D
【知识点】电势；等势面
【解析】【解答】由于带电器的带电性质未知，只能判断φM≠φN，无法判断图中两点的电势高低，故D正确，ABC错误。故选：D。
【分析】根据电场线和等势线的特点进行分析解答。
9．常用电流表、电压表都是由小量程电流表（表头）改装而成，下列电路改装成大量程电流表的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】根据电表的改装原理，将小电阻并联在表头两端分流，故A正确，BCD错误。故选：A。
【分析】根据电表的改装原理进行分析解答。
10．如图所示，足够长的水平传送带由电机带动，在其左端轻放上一滑块，滑块向右运动距离时恰与传送带相对静止，此过程传送带运动距离为，滑块与传送带间滑动摩擦力大小为，则滑块相对传送带滑动过程中（　　）
A．摩擦力对滑块做功为 B．摩擦力对传送带做功为
C．电机多消耗的电能为 D．系统摩擦生热为
【答案】B
【知识点】功能关系；功的计算
【解析】【解答】A、滑块相对传送带滑动过程中，滑块受到的滑动摩擦力向右，与滑块的位移方向相同，则滑动摩擦力对滑块做正功，为fs，故A错误；B、滑块对传送带的摩擦力方向向左，则摩擦力对传送带做负功，为-fL，故B正确；
C、电机多消耗的电能等于传送带克服摩擦力做功，为fL，故C错误；
D、系统摩擦生热为Q=fx相对=f（L-s），故D错误。
故选：B。
【分析】滑块相对传送带滑动过程中，滑动摩擦力对滑块做正功，滑动摩擦力对传送带做负功，根据功的计算公式求摩擦力对滑块做功和对传送带做功。根据滑块与传送带间的相对位移求系统摩擦生热，再根据能量守恒定律求电机多消耗的电能。
11．如图，一带正电的小滑块以一定初速度沿固定绝缘斜面向下滑动，最后停在绝缘水平面上，空间存在水平向左的匀强电场。滑块与斜面间、滑块与水平面间的动摩擦因数相等，忽略斜面与水平面连接处的机械能损失。则该过程中滑块动能、机械能与水平位移x关系的图线可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】对于图像问题，往往根据物理规律列式，得到解析式，再进行分析。本题运用动能定理和功能关系时，要注意选择研究过程。
AB． 小滑块带正电，电场方向水平向左，所以电场力水平向左，大小设为F，F=Eq。设斜面的倾角为，滑块沿斜面下滑时的水平位移为，对滑块沿斜面下滑过程列动能定理方程有
整理解得
由此可以看出随线性增加，即图像为向上倾斜的直线。同理在水平面上对小滑块进行受力分析可知，在水平面上只有电场力和摩擦力对小滑块做功，设在斜面与水平面连接处小滑块的动能为，小滑块在水平面上运动的位移为，则在水平面上对小滑块列动能定理方程有
整理解得
所以在水平面上图像为向下倾斜的直线。综上所述整个运动过程，图像为两段直线组成的折线，故A正确，B错误；
CD．根据功能关系可知，机械能的变化等于除重力、弹簧弹力以外其他力做功的代数和。所以在斜面上小滑块的机械能变化为
设初始位置的机械能为，则下滑过程中机械能的表达式为
所以在斜面上的图像为向下倾斜的直线。同理在水平面上小滑块的机械能变化为
设在斜面与水平面连接处小滑块的机械能为，则在水平面上小滑块运动的机械能的表达式为
所以在水平面上图像也为向下倾斜的直线。又因为在斜面上图像斜率的大小为
在水平面上图像斜率的大小为
所以斜面阶段机械能减小的更快，故CD错误。
故选A。
【分析】根据动能定理列式，分析动能Ek与水平位移x的关系。根据功能关系列式，分析机械能E与水平位移x关系，再选择图像。
二、非选择题：共5小题，共56分.其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12．某同学做“测量金属丝的电阻率”实验。
（1）该同学先用多用电表测量金属丝的电阻，当多用电表选择开关置于“”倍率挡位上时，指针指示位置如图中的1所示，因指针偏转过大应将选择开关旋到　 　（选填“×1”“×100”）倍率挡位上，并进行　 　（选填“欧姆调零”“机械调零”）后再次测量，指针指示位置如图中2所示，则该金属丝的电阻为　 　Ω；
（2）为了进一步减小测量电阻的误差，该同学用如下实验器材较准确地测量金属丝电阻值：电压表、电流表、滑动变阻器、电池组、开关和导线若干，请根据提供的器材，在虚线框中设计实验电路，要求采用电流表外接法并使电压表示数可以从零开始变化，
（3）若实验测得金属丝电阻为、直径为、长度为，则其电阻率表达式为　 　；
（4）本实验系统误差的主要原因是　 　（选填“电压表分流”“电流表分压”）。
【答案】（1）；欧姆调零；14
（2）
（3）
（4）电压表分流
【知识点】导体电阻率的测量；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】（1） 多用电表选择开关置于“×10”倍率挡位上，由图中的1所示可知，指针偏角太大，挡位太大，应将选择开关旋到×1倍率挡位上，并进行欧姆调零后再次测量，由图中2所示可知，该金属丝的电阻为14×1Ω=14Ω。
（2） 采用电流表外接法，使电压表示数可以从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示
（3）根据，
可得
（4）本实验系统误差的主要原因是电压表分流造成的。
【分析】（1）用欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近；
欧姆表换挡后要进行欧姆调零，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表读数。
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表接法，然后作出实验电路图。
（3）应用电阻定律求解。
（4）根据实验电路图分析实验误差来源。
（1）[1][2]因指针偏转过大，则倍率档选择过大，应将选择开关旋到 “×1”倍率挡位上，并进行欧姆调零后再次测量；
[3]该金属丝的电阻为14Ω；
（2）待测电阻为小电阻，则采用电流表外接；滑动变阻器接成分压电路，则电路如图
（3）根据，
可得
（4）本实验系统误差的主要原因是电压表分流造成的。
13．通过天文观测可以推算天体的质量，某天文爱好者通过观测、计算与查阅资料得到木星的半径为，绕木星运动的一颗卫星周期为、轨道半径为，引力常量为，求：
（1）木星的质量；
（2）在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度。
【答案】（1）对于木星的卫星由万有引力提供向心力
解得木星的质量为
（2）对于木星的近表面卫星
其中
解得在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度
【知识点】万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【分析】（1）根据万有引力提供向心力列式解答；
（2）万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解。
（1）对于木星的卫星由万有引力提供向心力
解得木星的质量为
（2）对于木星的近表面卫星
其中
解得在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度
14．某同学在平直路面上骑自行车，他与自行车的总质量、骑行的最大功率，所受阻力恒为人车总重的0.02倍。骑行中测得他在时间内沿直线运动距离，10s末速度大小，重力加速度取。求：
（1）10s内克服阻力做功的平均功率和10s末克服阻力做功的瞬时功率；
（2）该同学在平直路面上骑行的最大速度。
【答案】（1）内平均速度
阻力
根据
解得
根据
解得
（2）当牵引力等于阻力时，此时功率最大为
解得
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【分析】（1）求出平均速度，然后根据功率公式求出平均功率与瞬时功率；
（2）匀速骑行时速度最大，根据平衡条件求出牵引力，然后根据功率公式求出最大速度。
（1）内平均速度
阻力
根据
解得
根据
解得
（2）当牵引力等于阻力时，此时功率最大为
解得
15．某示波管简化装置由加速板、偏转板及与偏转板垂直放置足够长的直线屏组成，如图所示，加速电场电压为，、两板间距和板长均为，板最右端与直线屏间距离为。质量为、电荷量为、初速度为零的正电粒子“飘入”加速电场。当偏转板间电压为零时，粒子最终打在屏的点，屏上两点与点距离分别为与，不计粒子重力。
（1）求粒子进入偏转电场时速度的大小；
（2）若粒子打在点，求粒子射出偏转电场时沿垂直板面方向偏移的距离；
（3）若粒子打在点以下的屏上，求偏转电场电压的范围。
【答案】（1）在加速电场中，由动能定理
解得粒子进入偏转电场时速度的大小为
（2）根据结论，带电粒子离开匀强电场时方向的反向延长线经过极板中点，则由几何关系
解得粒子射出偏转电场时沿垂直板面方向偏移的距离
（3）沿偏转板方向
垂直偏转板方向，
可得
根据（2）的分析可知，打在点以下的屏上时粒子射出偏转电场时的偏转距离范围为
解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】（1）根据动能定理，可得到粒子进入偏转电场时的速度大小；
（2）由粒子在偏转电场中的运动特点，可知水平分位移、竖直分位移的关系，结合几何关系，可得到粒子射出偏转电场时的偏移量；
（3）根据粒子在偏转电场后的运动特点，可得到其打在屏上的位置与中心间距的表达式，结合表达式，可计算为了打在D点以下，偏转电压应满足的范围。
（1）在加速电场中，由动能定理
解得粒子进入偏转电场时速度的大小为
（2）根据结论，带电粒子离开匀强电场时方向的反向延长线经过极板中点，则由几何关系
解得粒子射出偏转电场时沿垂直板面方向偏移的距离
（3）沿偏转板方向
垂直偏转板方向，
可得
根据（2）的分析可知，打在点以下的屏上时粒子射出偏转电场时的偏转距离范围为
解得
16．如图所示，一根满足胡克定律的弹性绳上端固定在点，下端自然伸长时在点。现在点固定一光滑小钉，将质量为的小物块连在弹性绳下端，使其静止在点正下方的水平地面上，此时点到小物块距离为。若对小物块施加水平向右的拉力，小物块恰好保持静止，小物块与地面间的动摩擦因数为.（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，弹性绳始终在弹性限度内，其弹性势能，其中、分别为弹性绳的劲度系数和形变量）
（1）求弹性绳的劲度系数；
（2）现对小物块施加一水平向右的恒定拉力，求小物块向右加速运动距离为时加速度的大小；
（3）在（2）问条件下，求小物块向右加速的最大速度。
【答案】（1）水平方向
竖直方向，
解得
（2）物块向右加速运动距离时，弹性绳伸长量为，绳与水平方向夹角为，根据牛顿第二定律可得
其中，，
解得
（3）物块速度最大时，加速度为0，此时水平位移为
由动能定理得
物块运动过程中支持力为恒力，故摩擦力为恒力；
摩擦力做功
弹性绳弹力做功
此时，
解得
【知识点】胡克定律；共点力的平衡；牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，利用胡克定律和平衡条件求劲度系数k；
（2）分析小物块的受力情况，结合几何关系和牛顿第二定律求加速度a；
（3）确定小物块达到最大速度时的条件，分析各个力做功，利用能量守恒定律求最大速度 vm。
（1）水平方向
竖直方向，
解得
（2）物块向右加速运动距离时，弹性绳伸长量为，绳与水平方向夹角为，根据牛顿第二定律可得
其中，，
解得
（3）物块速度最大时，加速度为0，此时水平位移为
由动能定理得
物块运动过程中支持力为恒力，故摩擦力为恒力；
摩擦力做功
弹性绳弹力做功
此时，
解得
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