2022-2023學(xué)年山東省濰坊市高一（下）期末物理試卷（含解析）

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一、選擇題（本大題共12小題，共48分）

1.如圖所示，小球甲在真空中做自由落體運動，另一同樣的小球乙在黏性較大的油液中由靜止開始下落，它們都由高度為的位置下落到高度為的位置。在這兩種情況下，下列說法正確的是()

A.甲球的重力勢能變化大

B.甲球的末動能大

C.乙球的機械能守恒

D.乙球重力的平均功率大

2.如圖所示，平行板和之間相距，其間勻強電場的場強，方向由指向。已知距離板的點電勢為，則距離板的點電勢為()

A.B.C.D.

3.近日，我市多地組織防溺水應(yīng)急演練活動。一次演練活動中，在某段平直河道上都放入隨水漂流的漂浮物模擬溺水者，巡河員發(fā)現(xiàn)在上游發(fā)生“溺水”，立刻駕駛小船從河岸以最短時間前往河上都施救，當(dāng)小船到達(dá)河上都時恰好與“溺水者”相遇，施救后再以最短時間回到河岸。已知小船相對靜水的速度為，忽略小船加速和減速時間。該段河流的寬度為，河水的流速與離岸距離的關(guān)系如圖所示。則小船()

A.前往河上都的運動軌跡為直線B.前往河上都的最短時間為

C.返回河岸時的速度為D.施救后返回河岸過程的位移大小為

4.如圖所示，點正下方固定一帶電量為的金屬環(huán)。質(zhì)量為、帶電量為的小球用絕緣細(xì)線懸掛于點，小球平衡時與環(huán)中心等高，細(xì)線與豎直方向夾角為。已知細(xì)線長為，重力加速度為，靜電力常量為。則()

A.細(xì)線拉力大小為

B.細(xì)線拉力大小為

C.小球受靜電力大小為

D.金屬環(huán)在小球處產(chǎn)生電場的電場強度大小為

5.如圖所示，豎直輕彈簧固定在水平地面上，彈簧勁度系數(shù)為，原長為。質(zhì)量為的鐵球由彈簧的正上方高處自由下落，與彈簧接觸后壓縮彈簧，當(dāng)彈簧的壓縮量為時，鐵球下落到最低點。不計空氣阻力，重力加速度為，則此過程中()

A.鐵球的最大動能為

B.鐵球減少的機械能為

C.彈簧增加的彈性勢能為

D.彈簧與鐵球組成的系統(tǒng)增加的機械能為

6.年月日凌晨點分，我國“夢天”實驗艙與“天和”核心艙成功實現(xiàn)“太空握手”，“夢天”入列標(biāo)志著組建中國空間站的“最后一塊積木”已經(jīng)到位。如圖所示，若“夢天”實驗艙在近地點進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ運行，之后與在高度為的圓形軌道Ⅱ上運行的“天和”核心艙成功對接點為對接點。若已知地球質(zhì)量為、半徑為，萬有引力常量為，測得“天和”核心艙在軌道Ⅱ上運轉(zhuǎn)的周期為，則“夢天”實驗艙在橢圓軌道上Ⅰ運動的周期為()

A.B.C.D.

7.如圖所示，置于豎直面內(nèi)的光滑矩形框，一個帶孔的小球穿在豎直邊上，并與一根細(xì)繩相連，細(xì)繩另一端固定于上邊的中點。矩形框繞豎直對稱軸勻速轉(zhuǎn)動，則()

A.細(xì)繩的拉力可能為零

B.豎直邊對小球的彈力可能為零

C.轉(zhuǎn)速越大，細(xì)繩的拉力越大

D.轉(zhuǎn)速越大，豎直邊對小球的彈力越大

8.如圖所示的正方體空間，其面水平?，F(xiàn)將一小球先后兩次從點水平拋出，當(dāng)以速度沿方向拋出時打在點，且在點的速度與豎直方向夾角為；當(dāng)以速度沿方向拋出時打在中點，且在點的速度與豎直方向夾角為。不計空氣阻力，則()

A.：：B.

C.：：D.

9.某人駕駛小型汽車行駛在平直的封閉測試道路上，時刻開始無動力滑行，一段時間后以恒定功率加速行駛，車速達(dá)到最大后保持勻速，圖像如圖所示。汽車總質(zhì)量為，行駛中受到的阻力保持不變，則()

A.汽車行駛中所受阻力大小為

B.內(nèi)汽車的功率為

C.內(nèi)汽車的位移為

D.汽車加速過程中速度為時的加速度大小為

10.如圖所示為一電場等勢面的分布情況。虛線為一帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，、為軌跡上的兩點，則()

A.帶電粒子帶正電

B.帶電粒子在點的加速度小于點的加速度

C.帶電粒子在點的電勢能小于點的電勢能

D.若帶電粒子由點靜止釋放，僅在電場力作用下將沿等勢面運動

11.我國北極黃河站科考隊員在北極附近進(jìn)行實驗：在冰面以上高度處，將小鋼球自由釋放，經(jīng)時間落地。已知地球的半徑為，萬有引力常量為。則()

A.當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/p>

B.地球的質(zhì)量為

C.第一宇宙速度為

D.若在相同位置以初速度將該小球水平拋出，則落地時速度大小為

12.如圖所示，輕質(zhì)動滑輪下方懸掛重物、輕質(zhì)定滑輪下方懸掛重物，懸掛滑輪的輕質(zhì)細(xì)線豎直。開始時，用手托住，靜置于地面上，距地面高度為，細(xì)線處于拉緊狀態(tài)。釋放后、開始運動。已知、的質(zhì)量相等，不計一切摩擦和阻力，以地面為零勢能面。從開始運動至剛要落地過程中，以下關(guān)于、的重力勢能、和動能、隨運動距離變化關(guān)系正確的是()

A.B.

C.D.

二、非選擇題（52分）

13.某物理實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒，重物從高處由靜止開始下落，打點計時器在重物連著的紙帶上打下一系列的點，并測得紙帶上計時點間的距離如圖乙所示，點是剛開始運動時打下的點，已知重物質(zhì)量為，打點計時器所用電源的頻率為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?/p>

紙帶上打下計數(shù)點時的速度______保留兩位有效數(shù)字；

在打點到點過程中，重物的重力勢能的減少量______，動能的增加量______。均保留三位有效數(shù)字

14.某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置，測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。實驗裝置中水平軌道可上下調(diào)整并固定，其左端安裝有單一擋位彈射裝置，右端下方懸掛重錘，向下指向地面點；地面上平鋪薄薄一層細(xì)沙帶。在軌道末端安裝一光電門，通過數(shù)據(jù)采集器與計算機相連。實驗步驟如下：

Ⅰ測出小球的直徑；

Ⅱ?qū)④壍拦潭ㄔ谀骋晃恢?，讀出軌道末端到地面的高度。將小球用彈射裝置水平彈出，小球落在沙帶上并留下印記；重復(fù)彈射小球，在沙帶上留下一個印記區(qū)域，做出該區(qū)域的外接圓，外接圓的圓心作為小球的落點；測量落點到點的距離；

Ⅲ調(diào)整軌道的高度為，重復(fù)Ⅱ中的實驗過程測量落點到點的距離；

Ⅳ記錄多組、數(shù)據(jù)，如下表所示：

實驗順序

請根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列問題：

在給定的坐標(biāo)紙上作出的圖像；

根據(jù)對實驗的過程分析，寫出的圖像的數(shù)學(xué)表達(dá)式______用平拋初速度、重力加速度表示；

光電計時器記錄的平均遮光時間為，根據(jù)上述圖像求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮_____結(jié)果保留三位有效數(shù)字；

實驗中，每次記錄的值均漏掉了小球的半徑，按照上述方法計算出的重力加速度大小與真實值相比______選填“偏大”“偏小”或“不變”。

15.將電荷量的帶電粒子從電場中的點移到點過程中，電場力做功；再從點移到無窮遠(yuǎn)過程中，電場力做功。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，求：

電子在點的電勢能及點的電勢；

點的電勢及電子在點的電勢能。

16.滑板運動深受青少年喜愛。一滑板場地的簡化模型如圖所示，為助滑道，為起跳區(qū)，為著陸坡，為停止區(qū)，其中與水平方向夾角未知，與水平方向的夾角，與水平方向間的夾角，、兩點間高度差、水平距離。一滑板愛好者從起滑點由靜止出發(fā)沿下滑，經(jīng)點沿斜面飛出后在空中運動一段時間，落在著陸坡上的點未標(biāo)出。已知在和段運動過程中滑板愛好者受到滑道的阻力為對滑道壓力的倍，不計空氣阻力和通過滑道連接處時的能量損失，。求：

從點飛出時的速度大小；

飛出過程中與著陸坡的最大距離。

17.如圖甲所示的裝置由粒子直線加速器、偏轉(zhuǎn)電場和熒光屏三部分組成。其中直線加速器由個橫截面積相同的同軸金屬圓筒依次組成，序號為奇數(shù)的圓筒與序號為偶數(shù)的圓筒分別和交變電源相連，交變電源兩極間的電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。在時，奇數(shù)圓筒比偶數(shù)圓筒電勢高，此時和偶數(shù)圓筒相連、序號為的金屬圓板上都有一自由電子由靜止開始運動。圓筒長度經(jīng)設(shè)計，可使電子運動到圓筒與圓筒之間各間隙中都能恰好使靜電力方向跟電子運動方向相同而不斷被加速。忽略電子通過圓筒間隙的時間。

偏轉(zhuǎn)電場由兩塊相同的平行金屬板與組成，板長和板間距均為，兩極板間的電壓，兩板間的電場可視為勻強電場。距兩極板右側(cè)側(cè)豎直放置一足夠大的熒光屏。電子自直線加速器射出后，沿兩板的中心線射入偏轉(zhuǎn)電場，并可從另一側(cè)射出，最后打到熒光屏上。已知電子的質(zhì)量為，電荷量為，交變電源電壓的絕對值為，周期為。不考慮電子的重力。求：

電子經(jīng)圓筒間電場加速后速度的大??；

第個金屬圓筒的長度；

由第金屬圓筒射出的電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的電壓可在之間調(diào)節(jié)，求電子打到熒光屏上徑跡的長度。

18.如圖甲所示，固定在水平面上的滑道由、、三部分組成，其中部分為“”形平臺，其上表面光滑，上方有一與其等長輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，右端自然伸長；部分為質(zhì)量，長的長木板，其上表面粗糙、下表面光滑；部分為半徑的豎直光滑半圓軌道，其直徑豎直?，F(xiàn)用質(zhì)量的小物塊將彈簧壓縮至點，由靜止釋放后，小物塊沿滑道運動至點水平拋出后恰好落在的最右端。已知小物塊與上表面的動摩擦因數(shù)，。求：

小物塊運動至點時對豎直半圓軌道的壓力；

彈簧壓縮至點時的彈性勢能；

如圖乙所示，將豎直半圓軌道向右移動一段距離后固定，并解除對長木板的固定。再次將小物塊壓縮彈簧至點由靜止釋放，小物塊滑上且恰好未滑下，此后與碰撞，小物塊沖上豎直半圓軌道。求：

(ⅰ)距離至少多大；

(ⅱ)小物塊沖上豎直半圓軌道至落地過程中上升的最大高度。

答案和解析

1.【答案】

【解析】解：根據(jù)題意，重力勢能的變化量為

下落過程中，甲球與乙球重力勢能變化相同，故A錯誤；

B.根據(jù)題意，由動能定理，甲球的末動能為

乙球的末動能為

可知，甲球的末動能大，故B正確；

C.乙球下落過程中，阻力做功，機械能不守恒，故C錯誤；

D.由牛頓第二定律，乙球下落過程中有阻力，加速度小，則下落相同高度所用時間長，由公式可知，由于下落過程中，甲球和乙球的重力做功相同，則乙球重力的平均功率小，故D錯誤。

故選：。

重力勢能的變化量為，比較重力勢能變化大??；

根據(jù)題意，由動能定理，分析比較末動能大?。?/p>

阻力做功，機械能不守恒；

由牛頓第二定律，分析加速度大小，比較運動時間，再根據(jù)，分析比較平均功率。

本題考查學(xué)生對重力勢能的變化量、動能定理、機械能守恒條件、平均功率計算的掌握，具有一定綜合性，中檔題。

2.【答案】

【解析】解：沿著電場線電勢降低，故點的電勢大于點的電勢為：

聯(lián)立解得

故ACD錯誤，B正確；

故選：。

根據(jù)勻強電場的場強與電勢差的關(guān)系，計算間的電勢差，但是要注意間電勢差的正負(fù)．

本題考查電勢差和電場強度的關(guān)系，注意解決本題的關(guān)鍵掌握勻強電場的場強與電勢差的關(guān)系，明確為沿電場線方向上的距離．

3.【答案】

【解析】解：、由題意可知，小船的速度不變，水流速度隨離岸的距離增大而增大，小船在水中運動時，小船同時參與了兩個運動，一個是船頭垂直河對岸的勻速直線運動，一個是隨水方向上的變速直線運動，由運動的合成規(guī)律，可知小船前往河上都的運動軌跡為曲線，故A錯誤；

B、船頭垂直河對岸時，小船前往河上都的最短時間，為，故B錯誤；

C、小船返回河岸時，水流速度是零，因此只有小船在靜水中的速度，則小船速度為，故C正確；

D、施救后返回河岸的運動中，小船在垂直河岸方向的分運動是勻速直線運動，位移是，時間是，水流速度隨小船距河岸的距離成比例的減小，也就是隨小船返回時間均勻減小，因此可知，當(dāng)小船返回到河岸時，小船沿水流方向的位移為

所以施救后小船返回河岸過程中的位移大小為：，故D錯誤。

故選：。

根據(jù)曲線運動的條件，可確定運動軌跡；當(dāng)船頭垂直河岸時，渡河時間最短，根據(jù)運動學(xué)公式，即可求解渡河時間及位移。

本題考查運動的合成與分解，掌握力的平行四邊定則的內(nèi)容，理解牛頓第二定律的應(yīng)用，注意船在靜水中做勻加速直線運動，這是解題的關(guān)鍵。

4.【答案】

【解析】解：、以小球為研究對象，對小球受力分析，如圖所示

由平衡條件得

豎直方向有：

水平方向有：

解得：，

由幾何關(guān)系可得，金屬環(huán)圓心到小球的距離為

由于金屬環(huán)不能看成點電荷，則金屬環(huán)和小球間的靜電力大小

則細(xì)線拉力大小

，故ABC錯誤；

D、由電場強度的定義式可得，金屬環(huán)在小球處產(chǎn)生電場的電場強度大小為

，故D正確。

故選：。

以小球為研究對象，根據(jù)平衡條件列方程即可求出細(xì)線拉力大小和小球受靜電力大??；根據(jù)電場強度的定義式求金屬環(huán)在小球處產(chǎn)生電場的電場強度大小。

本題對小球進(jìn)行受力分析是解題的關(guān)鍵，進(jìn)而根據(jù)平衡條件、庫侖定律和電場強度的定義式解答。

5.【答案】

【解析】解：、鐵球下落過程中，只有重力做功，其機械能守恒，當(dāng)鐵球剛接觸彈簧時，由機械能守恒定律可知，此時鐵球的動能為

由于此時鐵球重力大于彈簧的彈力，合力向下，則鐵球繼續(xù)加速，所以鐵球的最大動能大于，故A錯誤；

、鐵球下落過程中，只有重力和彈力做功，鐵球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，則鐵球減少的機械能等于彈簧增加的彈性勢能。鐵球下落到最低點時，機械能減少量等于鐵球重力勢能的減少量，則彈簧增加的彈性勢能為，故BD錯誤，C正確。

故選：。

由機械能守恒定律求出鐵球剛接觸彈簧時的動能，判斷鐵球的運動情況，分析鐵球的最大動能；鐵球減少的機械能等于減少的重力勢能；根據(jù)鐵球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒求彈簧增加的彈性勢能。

解決本題的關(guān)鍵要清楚小球的運動過程，要知道小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但小球與彈簧接觸過程，小球的機械能并不守恒。

6.【答案】

【解析】解：核心艙在軌道Ⅱ上運轉(zhuǎn)時，萬有引力提供向心力有

根據(jù)開普勒第三定律有

解得

或

故BC正確，AD錯誤；

故選：。

根據(jù)萬有引力提供向心力結(jié)合開普勒第三定律分析解答。

本題考查萬有引力提供向心力的應(yīng)用，解題關(guān)鍵掌握開普勒第三定律的適用條件。

7.【答案】

【解析】解：、對小球受力分析，可以得知小球在豎直方向上如果沒有受到細(xì)繩的拉力，則小球在豎直方向上受力不平衡，則細(xì)繩上的拉力不可能為零。故A錯誤。

B、通過對小球豎直方向的受力分析得知了小球一定受到細(xì)繩的拉力，只需要向心力與細(xì)繩在水平方向上的分力相等，則豎直邊對小球的彈力就為零，所以豎直邊對小球的彈力可能為零。故B正確。

C、通過對小球豎直方向的受力分析得知，細(xì)繩在豎直方向的分力與小球的質(zhì)量相等，則細(xì)繩拉力與矩形框的轉(zhuǎn)速無關(guān)。故C錯誤。

D、通過對小球豎直方向的受力分析得知，細(xì)繩上的拉力是恒定的。則細(xì)繩在水平方向的力是恒定的，再對小球水平方向進(jìn)行受力分析。當(dāng)轉(zhuǎn)速越來越大時，通過向心力公式可以得出，矩形框轉(zhuǎn)速越大小球受到的向心力越來越大，但是從題干中我們不能確定剛開始小球的受力情況，如果剛開始時小球受到豎直邊的彈力與細(xì)繩水平方向的力相反，則豎直邊對小球的彈力是先變小再變大。故D錯誤。

故選：。

對小球進(jìn)行受力分析，把力分到豎直與水平方向，對豎直方向進(jìn)行分析可以得出細(xì)繩在豎直方向的力與小球的質(zhì)量相等。再對水平方向的力進(jìn)行分析，矩形框轉(zhuǎn)速越大小球的向心力就越大可以得出，豎直邊對小球的力。

此題主要考查的是受力分析和對于向心力的理解能力。

8.【答案】

【解析】解：設(shè)正方體的棱長為，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)沿方向拋出時，水平位移為

則水平方向有

豎直方向有

解得：

在點時的豎直分速度為

則有

當(dāng)沿方向拋出時，水平方向有

豎直方向有

解得：，

則有

則：：：，：：：，故A正確，BCD錯誤。

故選：。

先根據(jù)平拋運動分位移公式求出兩種情況下小球的初速度，從而求得初速度之比。結(jié)合豎直分速度求出：。

本題考查平拋運動的運動規(guī)律，學(xué)會對復(fù)雜的運動分解為簡單直線運動進(jìn)行分析，合理利用位移、速度與水平方向的夾角解決問題。

9.【答案】

【解析】解：根據(jù)題意，由圖像可得，汽車無動力滑行時的加速度大小為

由牛頓第二定律可得，汽車行駛中所受阻力大小為

故A正確；

B.根據(jù)題意，由圖可知，當(dāng)時，汽車達(dá)到最大速度，此時汽車的牽引力為

汽車的功率為

故B錯誤；

C.根據(jù)題意，設(shè)內(nèi)汽車的位移為，由動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得

故C錯誤；

D.汽車加速過程中速度為時，牽引力為

由牛頓第二定律有

解得

故D正確。

故選：。

汽車無動力滑行時根據(jù)圖像可以得到汽車的加速度，結(jié)合牛頓第二定律解得汽車所受摩擦力。當(dāng)達(dá)到最大功率時，勻加速運動結(jié)束。最后可以根據(jù)動能定理得到克服阻力所做的功。

解此類問題的關(guān)鍵是根據(jù)圖象分別計算出汽車所受阻力和汽車的額定功率，然后才可以求解其它相關(guān)物理量。

10.【答案】

【解析】解：由電場方向與等勢面垂直，且由高電勢指向低電勢，帶電粒子運動軌跡向低電勢方向彎曲，即粒子受到向低電勢方向的電場力，電場力方向與電場方向相同，可知帶電粒子帶正電，故A正確；

B.等差等勢面越密的地方，電場線越密，電場強度越大，則帶電粒子在點受的電場力大于在點受的電場力，因此帶電粒子在點的加速度大于點的加速度，故B錯誤；

C.帶電粒子帶正電，在高電勢位置的電勢能大，在低電勢位置電勢能小，因此帶電粒子在點的電勢能小于點的電勢能，故C正確；

D.若帶電粒子由點靜止釋放，僅在電場力作用下將沿低電勢方向運動，不會在等勢面運動，故D錯誤。

故選：。

根據(jù)等勢面畫出相應(yīng)電場線，再結(jié)合曲線運動條件判斷出電場力方向及粒子帶電性質(zhì)，結(jié)合電場力做功與電勢能變化關(guān)系判斷電勢能的變化。

本題考查帶電粒子在電場中運動的定性分析，解決此題的關(guān)鍵是結(jié)合曲線運動條件判斷出電場力方向及粒子帶電性質(zhì)。

11.【答案】

【解析】解：根據(jù)題意，設(shè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，根?jù)自由落體公式

解得

故A正確；

B.星球表面，由萬有引力等于重力

解得

故B正確；

C.由萬有引力提供向心力，設(shè)第一宇宙速度為，

解得

故C錯誤；

D.若在相同位置以初速度將該小球水平拋出，由公式可得，落地時的豎直速度為

則落地速度為

故D正確。

故選：。

根據(jù)自由落體公式，求重力加速度大?。?/p>

星球表面，由萬有引力等于重力列式，求星球質(zhì)量；

由萬有引力提供向心力，分析線速度大?。?/p>

求水平和豎直速度，根據(jù)速度合成，求落地速度大小。

本題解題關(guān)鍵是掌握在星球表面忽略星球自轉(zhuǎn)時，萬有引力等于重力。環(huán)繞星球圓周運動時，萬有引力提供向心力。

12.【答案】

【解析】解：根據(jù)滑輪組的特征可知，重物下落的高度為上升高度的倍，設(shè)運動距離為時，運動距離為，則有

對重物，初始重力勢能為：

當(dāng)重物運動距離為時重力勢能為：

的末重力勢能為。

對重物，初始重力勢能為，當(dāng)運動距離為時

由滑輪組可知，上升的高度為下降高度的一半，故

故重物的末重力勢能為：

根據(jù)滑輪組可知，在運動過程中

對重物和組成的系統(tǒng)，當(dāng)運動距離為時，根據(jù)動能定理得：

對可得：

的末動能為：

對重物，當(dāng)運動距離為時

重物的末動能為：

，故ACD錯誤，B正確。

故選：。

對組成的系統(tǒng)，根據(jù)動能定理或機械能守恒定律列式，得到各個圖像的解析式，再分析圖像的形狀。

本題主要考查動能定理，要能結(jié)合滑輪組拉力的關(guān)系以及位移關(guān)系，通過列式分析。

13.【答案】

【解析】解：根據(jù)題意，由于打點計時器所用電源的頻率為，則相鄰計時點間的間隔為

由中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度可得，紙帶上打下計數(shù)點時的速度為

在打點到點過程中，重物的重力勢能的減少量

動能的增加量

故答案為：；，。

根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度計算紙帶上打下計數(shù)點時的速度；

根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)和重力勢能表達(dá)式計算打點到點過程中重物的重力勢能的減少量，根據(jù)動能表達(dá)式計算動能的增加量。

本題考查驗證機械能守恒定律實驗，關(guān)鍵掌握從紙帶上獲得重物下落的高度，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律計算點速度。

14.【答案】不變

【解析】解：根據(jù)題意，由表格中數(shù)據(jù)，用描點畫圖的方法，畫出圖像，作圖時要使盡量多的點落在直線上，不在直線上的要均勻分布在直線兩側(cè)，舍棄個別相差較遠(yuǎn)的點，所作圖像如圖所示：

根據(jù)題意可知，小球做平拋運動

水平方向上做勻速直線運動，根據(jù)勻速運動規(guī)律

豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)自由落體運動規(guī)律

整理可得

小球通過光電門的速度即為小球做平拋運動的初速度，小球的初速度為

圖像的斜率

結(jié)合函數(shù)，斜率

重力加速度

根據(jù)題意可知，小球落在地面，即小球的下沿落地留下一個印記，則小球的下落高度即為軌道末端到地面的高度，與小球半徑無關(guān)，則按照上述方法計算出的重力加速度大小與真實值相比不變。

故答案為：見解析；；；不變。

根據(jù)“描點法”作出；

根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解函數(shù)；

小球通過光電門的速度即為小球做平拋運動的初速度，據(jù)此求初速度；平拋運動水平方向做勻速運動，結(jié)合圖像斜率的含義求解當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮。?/p>

小球的下落高度即為軌道末端到地面的高度，與小球半徑無關(guān)，據(jù)此分析作答。

本題考查了利用光電門和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究平拋運動規(guī)律，體現(xiàn)了信息技術(shù)在物理上的運用。

15.【答案】解：從點移到無窮遠(yuǎn)過程中，電場力做功。取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，可知電子在點的電勢能

則

代入數(shù)據(jù)解得

粒子從電場中的點移到點過程中，電場力做功，根據(jù)

解得

電子在點的電勢能

解得

答：電子在點的電勢能為，點的電勢為；

點的電勢為，電子在點的電勢能為。

【解析】由于無窮遠(yuǎn)處電勢為零，電場力做功等于電勢能變化，結(jié)合解答；

根據(jù)電勢差的定義式結(jié)合電場力做功公式解答。

本題考查了電勢差以及電場力做功的基本公式，解題關(guān)鍵是熟記基本公式，要掌握電場力做功的定義式適用于任何電場。

16.【答案】解：滑板愛好者由點運動到點，設(shè)，，由動能定理可得

其中則有

解得

滑板愛好者從點飛出做斜拋運動，如圖所示，對分解，由解析圖可得

對重力加速度分解

由幾何知識可知，當(dāng)滑板愛好者的速度方向與著陸坡平行時有最大距離，即在方向速度減到零時有最大距離，由運動學(xué)公式可得

答：從點飛出時的速度大小為；

飛出過程中與著陸坡的最大距離為。

【解析】滑板愛好者由點運動到點，由動能定理列式，求從點飛出時的速度大??；

滑板愛好者從點飛出做斜拋運動，對分解，對重力加速度分解，由幾何知識可知，當(dāng)滑板愛好者的速度方向與著陸坡平行時有最大距離，即在方向速度減到零時有最大距離，由運動學(xué)公式列式，求飛出過程中與著陸坡的最大距離。

本題解題關(guān)鍵是對分解，對重力加速度分解，由幾何知識可知，當(dāng)滑板愛好者的速度方向與著陸坡平行時有最大距離，即在方向速度減到零時有最大距離。

17.【答案】解：設(shè)電子經(jīng)圓筒電場加速后的速度為，由動能定理得：，

得：；

設(shè)電子經(jīng)第圓筒電場加速后的速度為，由動能定理：，

得：

第個金屬圓筒的長度：

得：；

由可知，電子以，的速度射入偏轉(zhuǎn)電場

設(shè)當(dāng)時電子恰不打到極板上

電子在偏轉(zhuǎn)電場的加速度

電子射出偏轉(zhuǎn)電場時，垂直極板方向的偏轉(zhuǎn)距離：

由平行極板方向的勻速直