资源简介

贵州省遵义市2024-2025学年高一下学期7月期末考试物理试题
一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每题5分，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．某次军事演习中，地面某处炮兵向空中目标发射炮弹（可视为质点），且击中目标。图中虚线为炮弹在空中的运动轨迹，其在上升阶段做减速运动，点为该阶段中的某点。则炮弹在点所受合力的示意图可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】受力分析的应用；曲线运动的条件
【解析】【解答】做曲线运动的物体，合力指向轨迹凹侧 ，速度方向为轨迹的切线方向，由于炮弹上升阶段做减速运动，可知速度方向与合力方向夹角为钝角。
故答案为：B。
【分析】本题考查曲线运动的受力分析，核心是利用曲线运动的合力指向轨迹凹侧、速度方向沿轨迹切线方向，结合减速运动的条件（合力与速度方向夹角为钝角）判断合力方向。
2．某同学站在压力传感器上，先下蹲后站起过程中压力传感器的示数随时间的变化情况如图所示。则图中对应为超重状态的时刻是（　　）
A．和 B．和 C．和 D．和
【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】某同学超重时，加速度竖直向上，此时该同学对压力传感器的示数大于其重力，结合图像可知超重出现在和时刻。
故答案为：C。
【分析】本题考查超重与失重现象，核心是利用加速度方向与支持力（压力）大小的关系判断超重状态，当物体具有竖直向上的加速度时，处于超重状态，此时对接触面的压力大于重力；具有竖直向下的加速度时，处于失重状态，压力小于重力。
3．某同学将小球以某速度从一定高度水平抛出，不计空气阻力。则小球从抛出到落地过程中，关于小球水平方向分速度大小、竖直方向分速度大小与时间的关系，下列图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．由题可得小球做平抛运动，则小球水平方向做匀速直线运动，可知图像为一条平行于t轴的直线，故AB错误；
CD．小球做平抛运动，则竖直方向速度，可知与t正正比，故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查平抛运动的速度分解，核心是利用平抛运动的水平匀速直线运动和竖直自由落体运动规律，分析水平、竖直分速度随时间的变化图像。
4．2025年6月14日，“张衡一号”02星在长征二号丁运载火箭的护送下，于酒泉卫星发射中心发射升空并成功入轨，可视为绕地球做匀速圆周运动，轨道离地表高度约为500km。已知地球同步卫星运行轨道离地表高度约为36000km。则“张衡一号”02星与地球同步卫星比较，“张衡一号”02星的（　　）
A．周期小 B．万有引力小
C．向心加速度小 D．动能小
【答案】A
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】卫星绕地球做匀速圆周运动时，轨道半径r=R地+h，其中R地为地球半径，h为卫星高度。张衡一号的轨道半径远小于同步卫星的轨道半径，
A．根据开普勒第三定律（T2∝r3），轨道半径越小，周期越小。张衡一号的轨道半径小，故周期小，故A正确；
B．万有引力，需比较两卫星质量m。题目未给出质量关系，无法确定引力大小，故B错误；
C．向心加速度，与r2成反比。张衡一号的r更小，故向心加速度a更大，故C错误；
D．动能，而。若质量相同，张衡一号速度更大，动能更大；但质量未知，无法比较，故D错误。
故答案为：A。
【分析】本题考查卫星的匀速圆周运动问题，核心是利用万有引力提供向心力，结合开普勒第三定律和相关公式，比较不同轨道半径卫星的周期、万有引力、向心加速度和动能。
5．在模拟救援演练中，一架无人机执行侦查任务，需持续监控地面上静止的模拟伤员（可视为质点）。操控员让无人机在目标正上方一水平面内做半径为、周期为的匀速圆周运动。已知无人机质量为，重力加速度为，则（　　）
A．无人机受到重力、空气的作用力、向心力
B．空气对无人机的作用力方向竖直向上
C．空气对无人机的作用力大小等于
D．空气对无人机的作用力大小等于
【答案】D
【知识点】受力分析的应用；向心力；生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．向心力是效果力，不是实际受到的力，无人机实际受到重力和空气的作用力，故A错误；
B．分析可知无人机受到的重力和空气作用力的合力提供其向心力，向心力方向指向圆心，无人机受重力竖直向下，由平行四边形定则可知空气对无人机的作用力应该斜向上，故B错误；
CD．由平行四边形定则可知空气对无人机的作用力大小为，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查匀速圆周运动的受力分析问题，核心是区分实际受力与效果力，结合力的合成分析空气作用力的大小与方向，向心力是效果力，不是物体实际受到的力；无人机做水平匀速圆周运动时，重力与空气作用力的合力提供向心力。
6．在科技节的物理展区，两盏特制小灯笼“甲”、“乙”用两根轻质尼龙绳“1”、“2”串联悬挂在固定竖直杆顶端。为模拟大气水平气流对物体的作用，实验员启动鼓风机，稳定的水平风力持续作用在灯笼表面。经过短暂晃动，两个灯笼保持静止，此时绳“1”与竖直方向的夹角为，绳“2”与竖直方向的夹角为，如图所示。已知两灯笼受到的水平风力大小相等，，则甲、乙两个小灯笼质量的比值为（　　）
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】B
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】设对甲乙的风力大小均为F，对甲乙，由平衡条件有
对乙，由平衡条件有，因为，联立解得
故答案为：B。
【分析】本题考查连接体的受力平衡问题，核心是对整体和局部分别受力分析，利用水平风力与重力的关系，结合三角函数建立平衡方程，求解两物体的质量比。
7．如图（a）所示为一款滑杆运输装置自动回拉系统，滑杆与水平面的夹角为，滑杆上套着一质量的小球（可视为质点）。某次测试中，该系统向小球提供沿滑杆方向的外力，小球从点静止出发，规定沿滑杆向上为的正方向，随小球与点间距离的变化关系如图（b）所示，小球所受摩擦力可忽略不计，取，则小球（　　）
A．从点开始运动过程中加速度大小为
B．在时速度大小为0
C．从点开始运动的时间大于的时间
D．从点开始运动的时间小于的时间
【答案】B
【知识点】加速度；牛顿定律与图象
【解析】【解答】A．运动过程中沿杆方向受力分析
解得，故A错误；
BCD．运动过程中沿杆方向受力分析，解得
运动到2m时的时间，运动到2m时的速度
由可得的运动时间
由可得的速度，故B正确，CD错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查匀变速直线运动的受力与运动分析，核心是结合不同阶段的外力，由牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式分析速度、时间等物理量，0~2m 内小球做匀加速直线运动，2~4m 内做匀减速直线运动，两段位移大小相等、加速度大小相等，故运动时间相同，末速度为 0。
8．贵州某茶叶种植园为提高运输效率，工人将山地轨道运输车投入使用，如图（a）所示。在某段运输线路中，有一段与水平方向夹角为的倾斜直轨道，其示意图如图（b）所示。一辆装满茶叶的运输车总质量为，在电动机牵引下从轨道底端以的速度匀速运动到顶端，运输过程中车受到的阻力大小恒为（重力加速度取、）。关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．重力做正功
B．重力做负功
C．电动机牵引小车做功的功率为
D．电动机牵引小车做功的功率为
【答案】B,D
【知识点】功的概念；功率及其计算
【解析】【解答】AB．运输车从轨道底端运动到顶端，重力方向竖直向下，位移沿轨道向上，重力与位移方向夹角大于，根据。可知重力做负功，故A错误，B正确；
CD．对运输车，由平衡条件可知电动机牵引力
则电动机牵引小车做功的功率为，故C错误，D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查受力平衡与功率计算问题，核心是判断重力做功的正负，并结合受力平衡条件求牵引力，再用功率公式计算功率。
9．如图所示，金属板受到一束紫外线照射时会不停地发射电子。在旁放置金属网，在、之间加的电压，其中垂直射出的电子在电场中向右运动，恰好不能到达金属网。取金属网的电势为0，忽略空气阻力和电子间的相互作用力，关于电子从到的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．金属板电势高 B．金属网电势高
C．电子的最小电势能为 D．电子的最小电势能为
【答案】A,D
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】AB．题意可知电子从M到N做减速运动，可知电子受到的电场力方向水平向左，则MN间电场线方向水平向右，故金属板电势高，故A正确，B错误；
CD．题意可知，电子的最小电势能为，故C错误，D正确。
故答案为：AD。
【分析】本题考查电场力做功与电势能的变化，核心是根据电子的运动状态判断电场方向和电势高低，再结合电势能公式计算电子的电势能。
10．如图（a）所示，粗糙水平地面上静止放置一长木板，长木板右端轻放一小物块。水平向右的拉力作用在木板上，随着的增大，长木板的加速度随的变化关系如图（b）所示。设各接触面间的最大静摩擦力均与相应滑动摩擦力相等，物块始终在木板上，重力加速度取。则（　　）
A．木块的质量为
B．木板与地面间的动摩擦因数为0.5
C．当力增大至时，物块才会相对木板运动
D．当力增大至时，突然撤去力，物块一定不会随木板一起做匀减速运动
【答案】A,B,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】AB．设长木板质量为，长木板与地面间动摩擦因数为，长木板与小物块间动摩擦因数为，图像可知二者产生相对滑动时拉力大小为42N，则二者为产生相对滑动前，对整体有，整理得，可知图像斜率为，解得，图像纵间距为
解得，产生相对滑动后，对木板有
联立以上整理得
可知产生相对滑动后，图像斜率为
联立解得，故AB正确；
C．图像可知当力增大至时，二者仍一起加速运动，并未产生相对滑动，故C错误；
D．产生相对滑动后，设图像与纵轴截距为，则图像斜率
解得，因为
结合图像可知F为0时加速度为，则有
联立以上解得，因为，故当力增大至时，突然撤去力，物块一定不会随木板一起做匀减速运动，故D正确。
故答案为：ABD。
【分析】本题考查连接体的受力与运动分析，核心是通过a-F图像的斜率和截距，分析整体和局部的受力情况，求解质量、动摩擦因数，并判断相对滑动条件与撤去拉力后的运动状态，a-F图像在相对滑动前后的斜率变化对应不同的受力模型，斜率的倒数与质量相关，截距对应摩擦力的影响。
二、实验题（本题共2小题，共15分）
11．某同学采用手机物理工坊APP探究向心加速度大小与角速度大小的关系。装置示意图如图（a）所示，用支架将手机竖直固定在旋转平台上，打开手机物理工坊APP测试界面，启动电源，平台在电动机的作用下开始旋转，实验过程中手机与旋转平台始终保持相对静止。该同学保持手机与转轴之间的距离一定，调整平台的旋转角速度大小，通过多次测量，得到向心加速度大小和角速度大小的关系图像，如图（b）所示。
（1）在研究向心加速度大小与角速度大小之间的关系时，主要用到了物理学中的_____方法；
A．微元法 B．控制变量法 C．放大法
（2）由图（b）中的图像可知，向心加速度大小与角速度大小之间是　 　（选填“线性”或“非线性”）关系；
（3）保持手机与转轴之间的距离一定时，为了研究向心加速度大小和角速度大小的定量关系，利用手机物理工坊APP生成了图（c）所示的图像，则横坐标应为　 　（选填“”或“”）。
【答案】（1）B
（2）非线性
（3）
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】（1）在研究向心加速度大小与角速度大小之间的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法
故答案为：B。
（2）由图（b）中的图像可知，向心加速度大小与角速度大小之间的关系为非线性；
故答案为：非线性
（3）向心加速度大小与角速度大小之间的关系为可知图像为线性关系，所以横坐标应为。
故答案为：
【分析】(1) 探究向心加速度与角速度的关系时，保持转动半径不变，只改变角速度，用到控制变量法。
(2) 图(b)中 图像为曲线，说明二者是非线性关系。
(3) 由向心加速度公式 ，当 一定时， 与 成正比，故图(c)的横坐标应为 。
（1）在研究向心加速度大小与角速度大小之间的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法，故选B。
（2）由图（b）中的图像可知，向心加速度大小与角速度大小之间的关系为非线性；
（3）向心加速度大小与角速度大小之间的关系为
可知图像为线性关系，所以横坐标应为。
12．某兴趣小组为测量一电子元件的阻值。
（1）他们首先用多用电表欧姆档的“×10”档粗略测定电子元件阻值，表盘中指针位置如图（a）所示，则阻值为　 　；
（2）为了精确测量电子元件的阻值，小组找到了如下实验器材：
A.电源（电源电压，内阻约为）；
B.电压表（量程，内阻约为）
C.电流表（量程，内阻为）
D.电流表（量程，内阻为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.滑动变阻器（最大阻值为）
G.开关S，导线若干。
①小组设计了如图（b）所示的实验原理图，其中电流表应选用　 　；滑动变阻器应选用　 　；（均填器材前序号）
②根据图（b），完成图（c）中的实物图连线　 　；
③兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏，他们找到了一个定值电阻，并重新设计了如图（d）所示的电路图，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在　 　（填“”或“”）端。当开关S闭合后，改变滑动变阻器滑片的位置，记录电流表的示数、电流表的示数，作出了的图像，如图（e）所示，已知图线的斜率为，则该电子元件的阻值　 　（用、、字母表示）。
【答案】（1）100
（2）D；E；；M；
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；伏安法测电阻
【解析】【解答】（1）电阻挡的倍率为“×10”，由图（a）可知欧姆表显示该电阻的阻值为
故答案为：100
（2）电路中的最大电流为，故电流表选D；
由图（b）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，需要测量的范围更大，而滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选最大值较小的，故E正确；
根据图（b），在图（c）中的实物图连线，如图所示
由图（d）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，并联部分的电压可以从零开始测量，为保护并联部分电路中的仪器，故在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在M处；
根据图（d）所示的实验原理图，可得，变形得
故图像的斜率
解得
故答案为： ① D；E； ②； ③ M；
【分析】(1) 欧姆表读数 = 表盘读数 × 倍率，图中指针指在“10”处，倍率为×10，故阻值为 。
(2) ① 电路中最大电流 ，故选量程0~100mA的电流表A2（D）；滑动变阻器采用分压式接法，选阻值较小的R1（E）便于调节。
② 实物图连线：滑动变阻器分压式连接，电流表内接，按电路图连接各元件即可。
③ 闭合开关前，滑片应置于M端，使测量支路电压为0，保护元件；根据并联电路电压相等，，结合图像斜率 ，解得 。
（1）电阻挡的倍率为“×10”，由图（a）可知欧姆表显示该电阻的阻值为
（2）[1]电路中的最大电流为，故电流表选D；
[2]由图（b）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，需要测量的范围更大，而滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选最大值较小的，故选E；
[3]根据图（b），在图（c）中的实物图连线，如图所示
[4]由图（d）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，并联部分的电压可以从零开始测量，为保护并联部分电路中的仪器，故在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在M处；
[5]根据图（d）所示的实验原理图，可得
变形得
故图像的斜率
解得
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答时应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，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
13．在一条平直的仓储通道上，每间隔设置一个取货点。一台智能小车从第一个取货点静止出发，首先以加速度做匀加速直线运动，持续时间为。随后，它以恒定速度继续前进，匀速运动的位移为。最后，小车以恒定加速度做匀减速直线运动，恰好停在第二个取货点处。在整个运动过程中，智能小车可视为质点，忽略空气阻力。求：
（1）小车在匀加速阶段的末速度大小；
（2）小车在匀减速阶段的位移大小。
【答案】（1）解：根据速度时间公式有m/s
（2）解：小车在匀加速阶段的位移为
故小车匀减速运动的位移为
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】(1) 小车匀加速阶段，初速度为0，根据速度 - 时间公式可直接求出末速度。
(2) 先计算匀加速阶段的位移，再用总位移减去匀加速和匀速阶段的位移，得到匀减速阶段的位移。
（1）根据速度时间公式有m/s
（2）小车在匀加速阶段的位移为
故小车匀减速运动的位移为
14．如图所示，圆形区域内存在竖直向上的匀强电场Ⅰ；圆形区域左侧有两正对竖直放置的平行金属板，板间存在水平向左的匀强电场Ⅱ；右金属板与圆形区域相切于处，相切处有一小孔。现让一质量为、电荷量绝对值为的带电粒子，从圆边界上的点以一定速度进入电场Ⅰ，恰好从点垂直金属板进入电场Ⅱ，刚好能到达左金属板。已知电场Ⅰ、Ⅱ的电场强度大小均为，金属板间的距离为，带电粒子在点的速度大小是点的2倍，带电粒子的重力和空气阻力忽略不计。求：
（1）粒子进入电场Ⅱ的速度大小；
（2）两点间的电势差；
（3）粒子在两电场中运动的总时间。
【答案】（1）解：在电场Ⅱ中，根据运动分析，粒子带负电
根据动能定理，有
解得
（2）解：从M到N，根据动能定理，有
联立解得
（3）解：根据
可知M、N两点间的竖直距离为
带电粒子在N点的速度大小是M点的2倍，可得粒子在N点时竖直方向的分速度为
粒子在电场Ⅰ中，有
粒子在电场Ⅱ中，有
粒子在两电场中运动的总时间
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1) 粒子在电场Ⅱ中做匀减速直线运动，末速度为0，由动能定理可求进入电场Ⅱ的初速度。
(2) 结合N点速度为M点的2倍，对粒子从N到M的过程用动能定理，可求MN间的电势差。
(3) 先求粒子在N点的竖直分速度，再分别计算在两个电场中的运动时间，求和得到总时间。
（1）在电场Ⅱ中，根据运动分析，粒子带负电
根据动能定理，有
解得
（2）从M到N，根据动能定理，有
联立解得
（3）根据
可知M、N两点间的竖直距离为
带电粒子在N点的速度大小是M点的2倍，可得粒子在N点时竖直方向的分速度为
粒子在电场Ⅰ中，有
粒子在电场Ⅱ中，有
粒子在两电场中运动的总时间
联立解得
15．经典物理模型的应用是同学们理解物理学科基本概念的重要途径。如图所示，给定了多种物理模型，固定斜面AB长L1=16m，与水平面夹角为θ，斜面底端B与水平传送带BC平滑连接，BC间距离L2=4m，传送带BC与半径R=2m的光滑竖直固定半圆轨道CD相切于C点，D为最高点，AB、BC、CD处于同一竖直平面内。一质量m=1kg的小物块（可视为质点）从A点静止释放，沿轨道下滑至B点，之后冲上传送带。已知小物块与斜面AB、传送带BC间动摩擦因数均为μ=0.5，sinθ=0.6，cosθ=0.8，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）小物块运动到斜面B点时重力的功率；
（2）若传送带不转动，小物块能否运动到C点？若不能，小物块将停在距离B点多远处；若能，试求小物块对圆轨道C点的压力大小；
（3）若传送带顺时针转动，为保证小物块在CD段不脱离轨道，传动带速度大小的调节范围。
【答案】（1）解：小物块从A到B过程，由动能定理得
解得
则小物块在B点的重力功率为
解得
（2）解：小物块在传送带上运动，由动能定理可得
解得
可知小物块能运动到C点，在C点，由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小物块对圆轨道C点的压力大小为22N。
（3）解：若小物块恰好运动到圆心等高处，由机械能守恒可得
解得
若小物块恰好运动到D点，从C到D过程，由机械能守恒可得
在D点，有
联立解得
若小物块在传送带上一直加速，由动能定理得
解得
综上所述，为保证小物块在CD段不脱离轨道，传送带速度的调节范围为或
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】(1) 先由动能定理求出小物块到达B点的速度，再结合重力功率公式 计算重力的功率。
(2) 传送带不转动时，计算小物块在传送带上的加速度，判断能否到达C点；若能，再用向心力公式求对C点的压力。
(3) 小物块在CD段不脱离轨道分两种情况：不超过圆心高度和通过最高点，结合传送带速度与物块速度的关系，求传送带速度的调节范围。
（1）小物块从A到B过程，由动能定理得
解得
则小物块在B点的重力功率为
解得
（2）小物块在传送带上运动，由动能定理可得
解得
可知小物块能运动到C点，在C点，由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小物块对圆轨道C点的压力大小为22N。
（3）若小物块恰好运动到圆心等高处，由机械能守恒可得
解得
若小物块恰好运动到D点，从C到D过程，由机械能守恒可得
在D点，有
联立解得
若小物块在传送带上一直加速，由动能定理得
解得
综上所述，为保证小物块在CD段不脱离轨道，传送带速度的调节范围为或
1 / 1贵州省遵义市2024-2025学年高一下学期7月期末考试物理试题
一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每题5分，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．某次军事演习中，地面某处炮兵向空中目标发射炮弹（可视为质点），且击中目标。图中虚线为炮弹在空中的运动轨迹，其在上升阶段做减速运动，点为该阶段中的某点。则炮弹在点所受合力的示意图可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．某同学站在压力传感器上，先下蹲后站起过程中压力传感器的示数随时间的变化情况如图所示。则图中对应为超重状态的时刻是（　　）
A．和 B．和 C．和 D．和
3．某同学将小球以某速度从一定高度水平抛出，不计空气阻力。则小球从抛出到落地过程中，关于小球水平方向分速度大小、竖直方向分速度大小与时间的关系，下列图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．2025年6月14日，“张衡一号”02星在长征二号丁运载火箭的护送下，于酒泉卫星发射中心发射升空并成功入轨，可视为绕地球做匀速圆周运动，轨道离地表高度约为500km。已知地球同步卫星运行轨道离地表高度约为36000km。则“张衡一号”02星与地球同步卫星比较，“张衡一号”02星的（　　）
A．周期小 B．万有引力小
C．向心加速度小 D．动能小
5．在模拟救援演练中，一架无人机执行侦查任务，需持续监控地面上静止的模拟伤员（可视为质点）。操控员让无人机在目标正上方一水平面内做半径为、周期为的匀速圆周运动。已知无人机质量为，重力加速度为，则（　　）
A．无人机受到重力、空气的作用力、向心力
B．空气对无人机的作用力方向竖直向上
C．空气对无人机的作用力大小等于
D．空气对无人机的作用力大小等于
6．在科技节的物理展区，两盏特制小灯笼“甲”、“乙”用两根轻质尼龙绳“1”、“2”串联悬挂在固定竖直杆顶端。为模拟大气水平气流对物体的作用，实验员启动鼓风机，稳定的水平风力持续作用在灯笼表面。经过短暂晃动，两个灯笼保持静止，此时绳“1”与竖直方向的夹角为，绳“2”与竖直方向的夹角为，如图所示。已知两灯笼受到的水平风力大小相等，，则甲、乙两个小灯笼质量的比值为（　　）
A．1 B．2 C．3 D．4
7．如图（a）所示为一款滑杆运输装置自动回拉系统，滑杆与水平面的夹角为，滑杆上套着一质量的小球（可视为质点）。某次测试中，该系统向小球提供沿滑杆方向的外力，小球从点静止出发，规定沿滑杆向上为的正方向，随小球与点间距离的变化关系如图（b）所示，小球所受摩擦力可忽略不计，取，则小球（　　）
A．从点开始运动过程中加速度大小为
B．在时速度大小为0
C．从点开始运动的时间大于的时间
D．从点开始运动的时间小于的时间
8．贵州某茶叶种植园为提高运输效率，工人将山地轨道运输车投入使用，如图（a）所示。在某段运输线路中，有一段与水平方向夹角为的倾斜直轨道，其示意图如图（b）所示。一辆装满茶叶的运输车总质量为，在电动机牵引下从轨道底端以的速度匀速运动到顶端，运输过程中车受到的阻力大小恒为（重力加速度取、）。关于此过程，下列说法正确的是（　　）
A．重力做正功
B．重力做负功
C．电动机牵引小车做功的功率为
D．电动机牵引小车做功的功率为
9．如图所示，金属板受到一束紫外线照射时会不停地发射电子。在旁放置金属网，在、之间加的电压，其中垂直射出的电子在电场中向右运动，恰好不能到达金属网。取金属网的电势为0，忽略空气阻力和电子间的相互作用力，关于电子从到的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．金属板电势高 B．金属网电势高
C．电子的最小电势能为 D．电子的最小电势能为
10．如图（a）所示，粗糙水平地面上静止放置一长木板，长木板右端轻放一小物块。水平向右的拉力作用在木板上，随着的增大，长木板的加速度随的变化关系如图（b）所示。设各接触面间的最大静摩擦力均与相应滑动摩擦力相等，物块始终在木板上，重力加速度取。则（　　）
A．木块的质量为
B．木板与地面间的动摩擦因数为0.5
C．当力增大至时，物块才会相对木板运动
D．当力增大至时，突然撤去力，物块一定不会随木板一起做匀减速运动
二、实验题（本题共2小题，共15分）
11．某同学采用手机物理工坊APP探究向心加速度大小与角速度大小的关系。装置示意图如图（a）所示，用支架将手机竖直固定在旋转平台上，打开手机物理工坊APP测试界面，启动电源，平台在电动机的作用下开始旋转，实验过程中手机与旋转平台始终保持相对静止。该同学保持手机与转轴之间的距离一定，调整平台的旋转角速度大小，通过多次测量，得到向心加速度大小和角速度大小的关系图像，如图（b）所示。
（1）在研究向心加速度大小与角速度大小之间的关系时，主要用到了物理学中的_____方法；
A．微元法 B．控制变量法 C．放大法
（2）由图（b）中的图像可知，向心加速度大小与角速度大小之间是　 　（选填“线性”或“非线性”）关系；
（3）保持手机与转轴之间的距离一定时，为了研究向心加速度大小和角速度大小的定量关系，利用手机物理工坊APP生成了图（c）所示的图像，则横坐标应为　 　（选填“”或“”）。
12．某兴趣小组为测量一电子元件的阻值。
（1）他们首先用多用电表欧姆档的“×10”档粗略测定电子元件阻值，表盘中指针位置如图（a）所示，则阻值为　 　；
（2）为了精确测量电子元件的阻值，小组找到了如下实验器材：
A.电源（电源电压，内阻约为）；
B.电压表（量程，内阻约为）
C.电流表（量程，内阻为）
D.电流表（量程，内阻为）
E.滑动变阻器（最大阻值为）
F.滑动变阻器（最大阻值为）
G.开关S，导线若干。
①小组设计了如图（b）所示的实验原理图，其中电流表应选用　 　；滑动变阻器应选用　 　；（均填器材前序号）
②根据图（b），完成图（c）中的实物图连线　 　；
③兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏，他们找到了一个定值电阻，并重新设计了如图（d）所示的电路图，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在　 　（填“”或“”）端。当开关S闭合后，改变滑动变阻器滑片的位置，记录电流表的示数、电流表的示数，作出了的图像，如图（e）所示，已知图线的斜率为，则该电子元件的阻值　 　（用、、字母表示）。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答时应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，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
13．在一条平直的仓储通道上，每间隔设置一个取货点。一台智能小车从第一个取货点静止出发，首先以加速度做匀加速直线运动，持续时间为。随后，它以恒定速度继续前进，匀速运动的位移为。最后，小车以恒定加速度做匀减速直线运动，恰好停在第二个取货点处。在整个运动过程中，智能小车可视为质点，忽略空气阻力。求：
（1）小车在匀加速阶段的末速度大小；
（2）小车在匀减速阶段的位移大小。
14．如图所示，圆形区域内存在竖直向上的匀强电场Ⅰ；圆形区域左侧有两正对竖直放置的平行金属板，板间存在水平向左的匀强电场Ⅱ；右金属板与圆形区域相切于处，相切处有一小孔。现让一质量为、电荷量绝对值为的带电粒子，从圆边界上的点以一定速度进入电场Ⅰ，恰好从点垂直金属板进入电场Ⅱ，刚好能到达左金属板。已知电场Ⅰ、Ⅱ的电场强度大小均为，金属板间的距离为，带电粒子在点的速度大小是点的2倍，带电粒子的重力和空气阻力忽略不计。求：
（1）粒子进入电场Ⅱ的速度大小；
（2）两点间的电势差；
（3）粒子在两电场中运动的总时间。
15．经典物理模型的应用是同学们理解物理学科基本概念的重要途径。如图所示，给定了多种物理模型，固定斜面AB长L1=16m，与水平面夹角为θ，斜面底端B与水平传送带BC平滑连接，BC间距离L2=4m，传送带BC与半径R=2m的光滑竖直固定半圆轨道CD相切于C点，D为最高点，AB、BC、CD处于同一竖直平面内。一质量m=1kg的小物块（可视为质点）从A点静止释放，沿轨道下滑至B点，之后冲上传送带。已知小物块与斜面AB、传送带BC间动摩擦因数均为μ=0.5，sinθ=0.6，cosθ=0.8，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）小物块运动到斜面B点时重力的功率；
（2）若传送带不转动，小物块能否运动到C点？若不能，小物块将停在距离B点多远处；若能，试求小物块对圆轨道C点的压力大小；
（3）若传送带顺时针转动，为保证小物块在CD段不脱离轨道，传动带速度大小的调节范围。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】受力分析的应用；曲线运动的条件
【解析】【解答】做曲线运动的物体，合力指向轨迹凹侧 ，速度方向为轨迹的切线方向，由于炮弹上升阶段做减速运动，可知速度方向与合力方向夹角为钝角。
故答案为：B。
【分析】本题考查曲线运动的受力分析，核心是利用曲线运动的合力指向轨迹凹侧、速度方向沿轨迹切线方向，结合减速运动的条件（合力与速度方向夹角为钝角）判断合力方向。
2．【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】某同学超重时，加速度竖直向上，此时该同学对压力传感器的示数大于其重力，结合图像可知超重出现在和时刻。
故答案为：C。
【分析】本题考查超重与失重现象，核心是利用加速度方向与支持力（压力）大小的关系判断超重状态，当物体具有竖直向上的加速度时，处于超重状态，此时对接触面的压力大于重力；具有竖直向下的加速度时，处于失重状态，压力小于重力。
3．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．由题可得小球做平抛运动，则小球水平方向做匀速直线运动，可知图像为一条平行于t轴的直线，故AB错误；
CD．小球做平抛运动，则竖直方向速度，可知与t正正比，故C正确，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查平抛运动的速度分解，核心是利用平抛运动的水平匀速直线运动和竖直自由落体运动规律，分析水平、竖直分速度随时间的变化图像。
4．【答案】A
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】卫星绕地球做匀速圆周运动时，轨道半径r=R地+h，其中R地为地球半径，h为卫星高度。张衡一号的轨道半径远小于同步卫星的轨道半径，
A．根据开普勒第三定律（T2∝r3），轨道半径越小，周期越小。张衡一号的轨道半径小，故周期小，故A正确；
B．万有引力，需比较两卫星质量m。题目未给出质量关系，无法确定引力大小，故B错误；
C．向心加速度，与r2成反比。张衡一号的r更小，故向心加速度a更大，故C错误；
D．动能，而。若质量相同，张衡一号速度更大，动能更大；但质量未知，无法比较，故D错误。
故答案为：A。
【分析】本题考查卫星的匀速圆周运动问题，核心是利用万有引力提供向心力，结合开普勒第三定律和相关公式，比较不同轨道半径卫星的周期、万有引力、向心加速度和动能。
5．【答案】D
【知识点】受力分析的应用；向心力；生活中的圆周运动
【解析】【解答】A．向心力是效果力，不是实际受到的力，无人机实际受到重力和空气的作用力，故A错误；
B．分析可知无人机受到的重力和空气作用力的合力提供其向心力，向心力方向指向圆心，无人机受重力竖直向下，由平行四边形定则可知空气对无人机的作用力应该斜向上，故B错误；
CD．由平行四边形定则可知空气对无人机的作用力大小为，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查匀速圆周运动的受力分析问题，核心是区分实际受力与效果力，结合力的合成分析空气作用力的大小与方向，向心力是效果力，不是物体实际受到的力；无人机做水平匀速圆周运动时，重力与空气作用力的合力提供向心力。
6．【答案】B
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】设对甲乙的风力大小均为F，对甲乙，由平衡条件有
对乙，由平衡条件有，因为，联立解得
故答案为：B。
【分析】本题考查连接体的受力平衡问题，核心是对整体和局部分别受力分析，利用水平风力与重力的关系，结合三角函数建立平衡方程，求解两物体的质量比。
7．【答案】B
【知识点】加速度；牛顿定律与图象
【解析】【解答】A．运动过程中沿杆方向受力分析
解得，故A错误；
BCD．运动过程中沿杆方向受力分析，解得
运动到2m时的时间，运动到2m时的速度
由可得的运动时间
由可得的速度，故B正确，CD错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查匀变速直线运动的受力与运动分析，核心是结合不同阶段的外力，由牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式分析速度、时间等物理量，0~2m 内小球做匀加速直线运动，2~4m 内做匀减速直线运动，两段位移大小相等、加速度大小相等，故运动时间相同，末速度为 0。
8．【答案】B,D
【知识点】功的概念；功率及其计算
【解析】【解答】AB．运输车从轨道底端运动到顶端，重力方向竖直向下，位移沿轨道向上，重力与位移方向夹角大于，根据。可知重力做负功，故A错误，B正确；
CD．对运输车，由平衡条件可知电动机牵引力
则电动机牵引小车做功的功率为，故C错误，D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查受力平衡与功率计算问题，核心是判断重力做功的正负，并结合受力平衡条件求牵引力，再用功率公式计算功率。
9．【答案】A,D
【知识点】电势能；电势
【解析】【解答】AB．题意可知电子从M到N做减速运动，可知电子受到的电场力方向水平向左，则MN间电场线方向水平向右，故金属板电势高，故A正确，B错误；
CD．题意可知，电子的最小电势能为，故C错误，D正确。
故答案为：AD。
【分析】本题考查电场力做功与电势能的变化，核心是根据电子的运动状态判断电场方向和电势高低，再结合电势能公式计算电子的电势能。
10．【答案】A,B,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【解答】AB．设长木板质量为，长木板与地面间动摩擦因数为，长木板与小物块间动摩擦因数为，图像可知二者产生相对滑动时拉力大小为42N，则二者为产生相对滑动前，对整体有，整理得，可知图像斜率为，解得，图像纵间距为
解得，产生相对滑动后，对木板有
联立以上整理得
可知产生相对滑动后，图像斜率为
联立解得，故AB正确；
C．图像可知当力增大至时，二者仍一起加速运动，并未产生相对滑动，故C错误；
D．产生相对滑动后，设图像与纵轴截距为，则图像斜率
解得，因为
结合图像可知F为0时加速度为，则有
联立以上解得，因为，故当力增大至时，突然撤去力，物块一定不会随木板一起做匀减速运动，故D正确。
故答案为：ABD。
【分析】本题考查连接体的受力与运动分析，核心是通过a-F图像的斜率和截距，分析整体和局部的受力情况，求解质量、动摩擦因数，并判断相对滑动条件与撤去拉力后的运动状态，a-F图像在相对滑动前后的斜率变化对应不同的受力模型，斜率的倒数与质量相关，截距对应摩擦力的影响。
11．【答案】（1）B
（2）非线性
（3）
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】（1）在研究向心加速度大小与角速度大小之间的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法
故答案为：B。
（2）由图（b）中的图像可知，向心加速度大小与角速度大小之间的关系为非线性；
故答案为：非线性
（3）向心加速度大小与角速度大小之间的关系为可知图像为线性关系，所以横坐标应为。
故答案为：
【分析】(1) 探究向心加速度与角速度的关系时，保持转动半径不变，只改变角速度，用到控制变量法。
(2) 图(b)中 图像为曲线，说明二者是非线性关系。
(3) 由向心加速度公式 ，当 一定时， 与 成正比，故图(c)的横坐标应为 。
（1）在研究向心加速度大小与角速度大小之间的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法，故选B。
（2）由图（b）中的图像可知，向心加速度大小与角速度大小之间的关系为非线性；
（3）向心加速度大小与角速度大小之间的关系为
可知图像为线性关系，所以横坐标应为。
12．【答案】（1）100
（2）D；E；；M；
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；伏安法测电阻
【解析】【解答】（1）电阻挡的倍率为“×10”，由图（a）可知欧姆表显示该电阻的阻值为
故答案为：100
（2）电路中的最大电流为，故电流表选D；
由图（b）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，需要测量的范围更大，而滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选最大值较小的，故E正确；
根据图（b），在图（c）中的实物图连线，如图所示
由图（d）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，并联部分的电压可以从零开始测量，为保护并联部分电路中的仪器，故在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在M处；
根据图（d）所示的实验原理图，可得，变形得
故图像的斜率
解得
故答案为： ① D；E； ②； ③ M；
【分析】(1) 欧姆表读数 = 表盘读数 × 倍率，图中指针指在“10”处，倍率为×10，故阻值为 。
(2) ① 电路中最大电流 ，故选量程0~100mA的电流表A2（D）；滑动变阻器采用分压式接法，选阻值较小的R1（E）便于调节。
② 实物图连线：滑动变阻器分压式连接，电流表内接，按电路图连接各元件即可。
③ 闭合开关前，滑片应置于M端，使测量支路电压为0，保护元件；根据并联电路电压相等，，结合图像斜率 ，解得 。
（1）电阻挡的倍率为“×10”，由图（a）可知欧姆表显示该电阻的阻值为
（2）[1]电路中的最大电流为，故电流表选D；
[2]由图（b）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，需要测量的范围更大，而滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选最大值较小的，故选E；
[3]根据图（b），在图（c）中的实物图连线，如图所示
[4]由图（d）所示的实验原理图，可知滑动变阻器采用了分压式接法，并联部分的电压可以从零开始测量，为保护并联部分电路中的仪器，故在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在M处；
[5]根据图（d）所示的实验原理图，可得
变形得
故图像的斜率
解得
13．【答案】（1）解：根据速度时间公式有m/s
（2）解：小车在匀加速阶段的位移为
故小车匀减速运动的位移为
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】(1) 小车匀加速阶段，初速度为0，根据速度 - 时间公式可直接求出末速度。
(2) 先计算匀加速阶段的位移，再用总位移减去匀加速和匀速阶段的位移，得到匀减速阶段的位移。
（1）根据速度时间公式有m/s
（2）小车在匀加速阶段的位移为
故小车匀减速运动的位移为
14．【答案】（1）解：在电场Ⅱ中，根据运动分析，粒子带负电
根据动能定理，有
解得
（2）解：从M到N，根据动能定理，有
联立解得
（3）解：根据
可知M、N两点间的竖直距离为
带电粒子在N点的速度大小是M点的2倍，可得粒子在N点时竖直方向的分速度为
粒子在电场Ⅰ中，有
粒子在电场Ⅱ中，有
粒子在两电场中运动的总时间
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【分析】(1) 粒子在电场Ⅱ中做匀减速直线运动，末速度为0，由动能定理可求进入电场Ⅱ的初速度。
(2) 结合N点速度为M点的2倍，对粒子从N到M的过程用动能定理，可求MN间的电势差。
(3) 先求粒子在N点的竖直分速度，再分别计算在两个电场中的运动时间，求和得到总时间。
（1）在电场Ⅱ中，根据运动分析，粒子带负电
根据动能定理，有
解得
（2）从M到N，根据动能定理，有
联立解得
（3）根据
可知M、N两点间的竖直距离为
带电粒子在N点的速度大小是M点的2倍，可得粒子在N点时竖直方向的分速度为
粒子在电场Ⅰ中，有
粒子在电场Ⅱ中，有
粒子在两电场中运动的总时间
联立解得
15．【答案】（1）解：小物块从A到B过程，由动能定理得
解得
则小物块在B点的重力功率为
解得
（2）解：小物块在传送带上运动，由动能定理可得
解得
可知小物块能运动到C点，在C点，由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小物块对圆轨道C点的压力大小为22N。
（3）解：若小物块恰好运动到圆心等高处，由机械能守恒可得
解得
若小物块恰好运动到D点，从C到D过程，由机械能守恒可得
在D点，有
联立解得
若小物块在传送带上一直加速，由动能定理得
解得
综上所述，为保证小物块在CD段不脱离轨道，传送带速度的调节范围为或
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】(1) 先由动能定理求出小物块到达B点的速度，再结合重力功率公式 计算重力的功率。
(2) 传送带不转动时，计算小物块在传送带上的加速度，判断能否到达C点；若能，再用向心力公式求对C点的压力。
(3) 小物块在CD段不脱离轨道分两种情况：不超过圆心高度和通过最高点，结合传送带速度与物块速度的关系，求传送带速度的调节范围。
（1）小物块从A到B过程，由动能定理得
解得
则小物块在B点的重力功率为
解得
（2）小物块在传送带上运动，由动能定理可得
解得
可知小物块能运动到C点，在C点，由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小物块对圆轨道C点的压力大小为22N。
（3）若小物块恰好运动到圆心等高处，由机械能守恒可得
解得
若小物块恰好运动到D点，从C到D过程，由机械能守恒可得
在D点，有
联立解得
若小物块在传送带上一直加速，由动能定理得
解得
综上所述，为保证小物块在CD段不脱离轨道，传送带速度的调节范围为或
1 / 1

展开更多......

收起↑