2022-2023學(xué)年湖南省長沙市高一年級下冊期末物理試卷附答案解析

2022-2023學(xué)年湖南省長沙市高一下期末物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一個(gè)答案是符合題目要求的）

1.（4分）2023年5月30日，搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭在酒

泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮3名航天員狀態(tài)良好，發(fā)射

取得圓滿成功。已知神舟十六號(hào)飛船距離地面的高度約400km,繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似為

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一周約1.5h。己知萬有引力常量為6.67Xl（fiiN?m2/kg2,地球半徑

約6400km。根據(jù)以上信息可估算出（）

A.地球的質(zhì)量

B.神舟十六號(hào)的質(zhì)量

C.神舟十六號(hào)所受地球的引力

D.神舟十六號(hào)的機(jī)械能

2.（4分）電子顯微鏡通過“靜電透鏡”實(shí)現(xiàn)對電子會(huì)聚或發(fā)散使微小物體成像。一種電子

透鏡的電場分布如圖所示（截取其中一部分），虛線為電場線，電子槍發(fā)射的電子僅在電

場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，電子依次經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)，則下列說法正確

B.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小

C.電子在a點(diǎn)的速度大小大于在b點(diǎn)的速度大小

D.電子在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能

3.（4分）如圖所示，質(zhì)量為50kg的某中學(xué)生在做引體向上，若他在30s內(nèi)做了15個(gè)引體

向上，每次人體重心上升的距離均為0.3m,取g=10m/s2,則他在30s內(nèi)克服重力做的功

和相應(yīng)的功率約為（）

A.W=4500J,P=30WB.W=4500J,P=150W

C.W=2250J,P=75WD.W=2250J,P=250W

4.（4分）木箱放在水平地面，在水平外力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨木箱的位移x的

變化規(guī)律如圖所示，當(dāng)木箱運(yùn)動(dòng)0.4m時(shí)，木箱的動(dòng)能最大，己知木箱質(zhì)量為m=lkg,

A.木箱與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

B.木箱運(yùn)動(dòng)0.5m的動(dòng)能為0

C.木箱運(yùn)動(dòng)的最大位移為1.25m

D.木箱獲得的最大動(dòng)能為4.8J

5.（4分）甲、乙兩物體沿同一直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間（x-t圖）如圖所示，則在該

運(yùn)動(dòng)過程中（）

A.甲物體運(yùn)動(dòng)的速度大小先增大后減小

B.0?to時(shí)間內(nèi)，兩物體的平均速度相同

C.。?to時(shí)間內(nèi)，兩物體沒有速度相同的時(shí)刻

D.0?ti時(shí)間內(nèi)，兩物體的平均速度相同

（多選）6.（4分）2023年5月28日12時(shí)31分，經(jīng)歷1小時(shí)59分鐘飛行，由上海虹橋機(jī)

場起飛的C919大型客機(jī)航班平穩(wěn)降落在北京首都國際機(jī)場，穿過象征民航最高禮儀的

“水門”，標(biāo)志著該機(jī)型圓滿完成首個(gè)商業(yè)航班飛行，正式進(jìn)入民航市場，開啟市場化運(yùn)

營、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新征程。如圖所示，儀式中的“水門”是由兩輛消防車噴出的水柱形成

的。兩條水柱形成的拋物線對稱分布，且剛好在最高點(diǎn)相遇。若噴水口的速度方向與水

平方向成45°,水門跨度80m。忽略空氣阻力、消防車的高度以及水流之間的相互作用，

重力加速度g=10m/s2,則下列說法正確的是（）

A.水噴出后上升的最大高度為20m

B.水在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2s

C.水剛噴出的速度大小為20m/s

D.水滴在上升過程中，相等位移內(nèi)速度的變化量相等

（多選）7.（4分）足夠長的光滑斜面固定在水平地面，斜面傾角0=30°,在斜面底端放

一質(zhì)量為m的物塊，物塊受到沿斜面向上的拉力F=mg,作用的時(shí)間為t,然后撤去F,

已知重力加速度為g,取水平面為零勢能面，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，則物塊從斜面底端開始在

A.物塊在運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能為:小/B

B.撤去F的瞬間，重力的功率為5爪/

1

C.物塊在運(yùn)動(dòng)過程中的最大重力勢能為：血,產(chǎn)

D.在物塊上升過程中只有一處重力勢能和動(dòng)能相等

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20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，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）

（多選）8.（5分）如圖甲，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針

方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖乙，一件小衣物質(zhì)量為m,測得a點(diǎn)線速度大小為v,圓周運(yùn)

動(dòng)的周期為T,重力加速度為g,a、b分別為小衣物經(jīng)過的最高位置和最低位置，已知

小衣物可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A.小衣物做勻變速運(yùn)動(dòng)

vT

B.轉(zhuǎn)筒半徑為丁

2兀

C.衣物轉(zhuǎn)到b位置時(shí)的脫水效果最好

271V

D.要使衣物不掉下，轉(zhuǎn)筒的周期不能大于一

g

（多選）9.（5分）有一圓柱形水井，井壁光滑且豎直，過其中心軸的剖面圖如圖所示，水

井水面到井口的高度為h,一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v從井口邊緣沿直徑方向水平射

入水井，小球與井壁做多次彈性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不變、方向反向，

小球豎直方向速度大小和方向都不變），不計(jì)空氣阻力，已知小球剛好落在水面和水井右

側(cè)的交點(diǎn)D,重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

A.小球落在D點(diǎn)的速度大小為J2gh+i?2

B.小球落到水面的時(shí)間與水井的寬度有關(guān)

C水井直徑可能等于段

D.水井直徑可能等于1一

（多選）10.（5分）如圖所示，真空有三個(gè)正點(diǎn)電荷qi、q2、q3,qi=q2=q3=q,它們固

定在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C上，三角形的邊長為L,D、E、F分別為AB、AC、

BC的中點(diǎn)，O為等邊三角形中心，取無窮遠(yuǎn)處電勢為0,靜電力常量為k,下列說法正

確的是（）

4隹舊

/1、

?/??、、

?I、

/I、

,I、

?I'

D/：\E

，/I、、

?!。\

/：\

，?、

心…一…i.......綱

A.D處的電場強(qiáng)度為

B.。處的電場強(qiáng)度比D處的電場強(qiáng)度大

C.O處的電勢為0

D.E和F處的電場強(qiáng)度不同，但電勢相同

（多選）11.（5分）有一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其運(yùn)行的線速度是地球近地衛(wèi)

星的弓，衛(wèi)星圓形軌道平面與地球赤道平面重合，衛(wèi)星上有太陽能收集板可以把光能轉(zhuǎn)

化為電能，提供衛(wèi)星工作所必須的能量。已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,

忽略地球公轉(zhuǎn)，此時(shí)太陽處于赤道平面上，近似認(rèn)為太陽光是平行光，則下列說法正確

的是（）

A.衛(wèi)星的軌道半徑為3R

B.衛(wèi)星軌道所在位置的重力加速度為：g

C.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為4兀楞

D.衛(wèi)星繞地球一周，太陽能收集板的工作時(shí)間為

三、非選擇題（本題共5小題，共52分）

12.（6分）某同學(xué)用如圖甲所示的“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置測量小球從軌

道末端拋出的初動(dòng)能，具體步驟如下:

（1）用天平測出小球的質(zhì)量m；

（2）豎直木板上固定背景方格紙，將小球從高度h處釋放，使用頻閃照相機(jī)（每隔相等

時(shí)間T拍一次照片）拍攝小球在空中的位置。如圖乙所示為小球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部

分，圖中背景小方格的邊長表示實(shí)際長度為d,重力加速度為g,那么：（均用題中字母

表示）

①照相機(jī)的頻閃周期T=

②小球的初動(dòng)能E=

（3）若測出的小球的初動(dòng)能偏小，則可能的原因是

A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣刃∮趃

B.軌道末端偏離水平方向

C.木板上端向內(nèi)側(cè)傾斜

13.（8分）某同學(xué)利用驗(yàn)證牛頓第二定律的裝置來驗(yàn)證動(dòng)能定理，實(shí)驗(yàn)步驟如下:

d光電門1光電門2

擋光板甘細(xì)線定臂

小車嚴(yán)?口~

0

力傳感器X

（1）測量小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量為M,擋光板的寬度d；

（2）水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，測出兩光電門中心間的距離s,小車上固定有力傳感

器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪，掛上祛碼盤，實(shí)驗(yàn)首先保

持軌道水平，小車通過光電門1和2的時(shí)間相等，此時(shí)小車做運(yùn)動(dòng)，力傳

感器的示數(shù)為Fo；

（3）增加祛碼盤里祛碼的質(zhì)量，釋放小車，力傳感器的示數(shù)為F,小車通過光電門1和

2的時(shí)間分別為ti和t2,則小車受到的合外力為（用“F、Fo”表示）；

（4）已知重力加速度為g,若要驗(yàn)證動(dòng)能定理，需要驗(yàn)證的關(guān)系

為o

14.（12分）如圖甲所示，一質(zhì)量為m的小球，固定在豎直面內(nèi)的。點(diǎn)，一小球繞O點(diǎn)在

豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，恰能通過最高點(diǎn)且速度為v,已知重力加速度為g,貝

（1）小球在最低點(diǎn)時(shí)，對細(xì)線的拉力為多大？

（2）若該小球在該細(xì)線的拉力作用下，繞O點(diǎn)正下方的01點(diǎn)在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),

已知細(xì)線與豎直方向的夾角為仇則該圓周運(yùn)動(dòng)的周期為多大？

15.（12分）如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的水平地面，彈簧的原長

為l=0.2375m。質(zhì)量m=O.lkg的小球在輕彈簧正上方距水平地面高h(yuǎn)i=0.8m處由靜止

下落，整個(gè)過程受到一個(gè)豎直向上恒定的風(fēng)力。在小球下落的全過程中，小球下落的最

低點(diǎn)距離桌面的距離為h2=0.1m,彈簧的最大彈性勢能為0.56J,彈簧始終在彈性限度范

圍內(nèi)，取重力加速度g=10m/s2,則:

（1）風(fēng)力的大小為多大？

（2）小球剛接觸彈簧時(shí)的速度為多大。

O^-

h

I

風(fēng)

16.（14分）如圖所示，在水平面a和b間的豎直平面內(nèi)存在方向水平的勻強(qiáng)電場，在該區(qū)

域下邊界b的。點(diǎn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球以vo的初速度豎直上拋，小球從上邊

界離開電場，再次進(jìn)入電場后在電場中做直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)下邊界b的Mi點(diǎn)，已知小球到

達(dá)Mi點(diǎn)的速度大小為VIU為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。求：

（1）小球上升的最高點(diǎn)距離0點(diǎn)的高度；

(2)該電場的電場強(qiáng)度；

(3)小球在水平面a上方運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

....——一；-a

4------------------------------------------b

0

2022-2023學(xué)年湖南省長沙市高一下期末物理試卷

參考答案與試題解析

一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給的四個(gè)選項(xiàng)中，只有

一個(gè)答案是符合題目要求的）

1.（4分）2023年5月30日，搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭在酒

泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮3名航天員狀態(tài)良好，發(fā)射

取得圓滿成功。已知神舟十六號(hào)飛船距離地面的高度約400km,繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似為

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一周約1.5h。已知萬有引力常量為6.67Xl（）-nN?m2/kg2,地球半徑

約6400km。根據(jù)以上信息可估算出（）

A.地球的質(zhì)量

B.神舟十六號(hào)的質(zhì)量

C.神舟十六號(hào)所受地球的引力

D.神舟十六號(hào)的機(jī)械能

【解答】解：A.神舟十六號(hào)飛船受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得:

Mm4TT2(R+h)

-------------------------￡.

G----------n=m

(R+/i)

解得：M=普

GT，

可知，可以估算出中心天體地球的質(zhì)量，故A正確；

B.根據(jù)上述可知，函數(shù)式兩側(cè)將神舟十六號(hào)的質(zhì)量約去了，所以不能夠估算出神舟十六

號(hào)的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C.神舟十六號(hào)所受地球的引力

因?yàn)椴荒軌虼_定神舟十六號(hào)的質(zhì)量，可知不能估算神舟十六號(hào)所受地球的引力，故C錯(cuò)

誤；

D.神舟十六號(hào)的機(jī)械能包含動(dòng)能與勢能，因?yàn)椴荒軌虼_定神舟十六號(hào)的質(zhì)量，可知不能

估算神舟十六號(hào)的機(jī)械能，故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

2.（4分）電子顯微鏡通過“靜電透鏡”實(shí)現(xiàn)對電子會(huì)聚或發(fā)散使微小物體成像。一種電子

透鏡的電場分布如圖所示（截取其中一部分），虛線為電場線，電子槍發(fā)射的電子僅在電

場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，電子依次經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)，則下列說法正確

B.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小

C.電子在a點(diǎn)的速度大小大于在b點(diǎn)的速度大小

D.電子在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能

【解答】解：A、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受合外力指向軌跡的凹側(cè)，所以電場力方向大致指向

上側(cè)，電子受電場力方向與電場方向相反，所以電場線的方向大致指向下側(cè)，故A錯(cuò)誤；

B、電場線的疏密程度代表場強(qiáng)的大小，則a點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度的

大小，故B錯(cuò)誤；

CD、電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，由于電場力的方向與速度方向大致成銳角，所以

電場力做正功，電勢能減小，動(dòng)能增大。電子在a點(diǎn)的速度大小小于在b點(diǎn)的速度大小，

電子在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能，故C錯(cuò)誤；D正確；

故選：D。

3.（4分）如圖所示，質(zhì)量為50kg的某中學(xué)生在做引體向上，若他在30s內(nèi)做了15個(gè)引體

向上，每次人體重心上升的距離均為0.3m,取g=10m/s2,則他在30s內(nèi)克服重力做的功

和相應(yīng)的功率約為（）

A.W=4500J,P=30WB.W=4500J,P=150W

C.W=2250J,P=75WD.W=2250J,P=250W

【解答】解：該學(xué)生在30s內(nèi)克服重力做的功為

W=nmgh=15X50X10X0.3J=2250J

相應(yīng)的功率約為

nW2250,“

P=—=w=75W

故C正確，ABC錯(cuò)誤。

故選：Co

4.（4分）木箱放在水平地面，在水平外力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨木箱的位移x的

變化規(guī)律如圖所示，當(dāng)木箱運(yùn)動(dòng)0.4m時(shí)，木箱的動(dòng)能最大，已知木箱質(zhì)量為m=lkg,

）

A.木箱與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

B.木箱運(yùn)動(dòng)0.5m的動(dòng)能為0

C.木箱運(yùn)動(dòng)的最大位移為1.25m

D.木箱獲得的最大動(dòng)能為4.8J

【解答】解：A.當(dāng)木箱運(yùn)動(dòng)0.4m時(shí)，外力大小為

&二20x（丹-04）%=4N

此時(shí)木箱的動(dòng)能最大，可判斷出此時(shí)木箱的速度最大，因此木箱的合力為0,根據(jù)摩擦力

的計(jì)算公式可得:

Fi=|img

解得：|1=0.4,故A錯(cuò)誤;

B.F-x圖像中，圖線與橫軸圍成的面積表示力做的功，則木箱運(yùn)動(dòng)0.5m,水平外力做

功為

20x0.57

%=—§—J7=5/

木箱運(yùn)動(dòng)0.5m,摩擦力做功為

Wfi=-11mgx=-4X0.5J=-2J

根據(jù)動(dòng)能定理可得:

+Wfr=

解得：%=V6m/s,故B錯(cuò)誤;

C.假設(shè)木箱運(yùn)動(dòng)的最大位移為Xmax,根據(jù)動(dòng)能定理可得:

W1-|imgXmax=O

解得：Xmax=1.25m,故C正確；

D.同上述分析可知當(dāng)木箱運(yùn)動(dòng)0.4m時(shí)，外力做功為

W2=J=4.8；

與此同時(shí)，摩擦力做功為

Wf2=-|imgx'=-4X0.4J=-1.6J

此過程木箱的動(dòng)能最大，根據(jù)動(dòng)能定理有

W2+Wf2=Ekmax

解得：Ekmax=3.2J,故D錯(cuò)誤。

故選：Co

5.（4分）甲、乙兩物體沿同一直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間（x-t圖）如圖所示，則在該

運(yùn)動(dòng)過程中（）

A,甲物體運(yùn)動(dòng)的速度大小先增大后減小

B.。?to時(shí)間內(nèi)，兩物體的平均速度相同

C.0?to時(shí)間內(nèi)，兩物體沒有速度相同的時(shí)刻

D.0?ti時(shí)間內(nèi)，兩物體的平均速度相同

【解答】解：A.x-t圖像中，圖像的斜率表示速度，斜率的絕對值表示速度的大小，根

據(jù)圖像可知，甲圖像斜率的絕對值逐漸減小，可知甲物體運(yùn)動(dòng)的速度大小逐漸減小，故

A錯(cuò)誤；

B.令to時(shí)刻位置坐標(biāo)為xi,0?to時(shí)間內(nèi)，兩物體的位移均為

Ax=xi-xo

平均速度均為

即。?to時(shí)間內(nèi)，兩物體的平均速度相同，故B正確；

C.將乙物體的圖像向下平移，則其必定與甲圖像相切與一點(diǎn)，即0?to時(shí)間內(nèi)，兩物體

有速度相同的時(shí)刻，故c錯(cuò)誤；

D.0時(shí)刻兩物體的位置坐標(biāo)相同，ti時(shí)刻兩物體的位置坐標(biāo)不相同，則0?ti時(shí)間內(nèi)，

兩物體的位移不相同，即0?ti時(shí)間內(nèi)，根據(jù)平均速度等于位移與這段時(shí)間的比值可知，

兩物體的平均速度不相同，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

（多選）6.（4分）2023年5月28日12時(shí)31分，經(jīng)歷1小時(shí)59分鐘飛行，由上海虹橋機(jī)

場起飛的C919大型客機(jī)航班平穩(wěn)降落在北京首都國際機(jī)場，穿過象征民航最高禮儀的

“水門”，標(biāo)志著該機(jī)型圓滿完成首個(gè)商業(yè)航班飛行，正式進(jìn)入民航市場，開啟市場化運(yùn)

營、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新征程。如圖所示，儀式中的“水門”是由兩輛消防車噴出的水柱形成

的。兩條水柱形成的拋物線對稱分布，且剛好在最高點(diǎn)相遇。若噴水口的速度方向與水

平方向成45°,水門跨度80m。忽略空氣阻力、消防車的高度以及水流之間的相互作用，

重力加速度g=10m/s2,則下列說法正確的是（）

A.水噴出后上升的最大高度為20m

B.水在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2s

C.水剛噴出的速度大小為20m/s

D.水滴在上升過程中，相等位移內(nèi)速度的變化量相等

【解答】解：ABC.水做斜拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可知水滴豎直速度

Vy=2gh

噴水口的速度方向與水平方向成45°,水平速度

V0=Vy

水運(yùn)動(dòng)時(shí)間

水門跨度為

x=2vot

水噴出時(shí)的速度為

代入數(shù)據(jù)解得

v=20y/2m/s,t=2s,h=20m

故AB正確，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速度的改變量相等，在相等位移

內(nèi)速度變化不相等，故D錯(cuò)誤。

故選：ABo

(多選)7.(4分)足夠長的光滑斜面固定在水平地面，斜面傾角。=30°,在斜面底端放

一質(zhì)量為m的物塊，物塊受到沿斜面向上的拉力F=mg,作用的時(shí)間為t,然后撤去F,

已知重力加速度為g,取水平面為零勢能面，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，則物塊從斜面底端開始在

1

A.物塊在運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能為gm/E

B.撤去F的瞬間，重力的功率為］rng2

1

C.物塊在運(yùn)動(dòng)過程中的最大重力勢能為77ng2t2

D.在物塊上升過程中只有一處重力勢能和動(dòng)能相等

【解答】解:B.撤去F的瞬間，由動(dòng)量定理(F-mgsin300)t=pm,物塊的速度為u=黑，

-,1

重力的功率為P=mgvcos120°=故B錯(cuò)誤；

C.撤去F前，物塊移動(dòng)距離為刈=?，撤去F后，-mv2=mgh,物塊最大重力勢能

1

為Epm=mg(xisin30°+h),得：Epm=故C正確；

-

A.根據(jù)動(dòng)量定理(Fmgsin30°)t=pm,又Ekm=

物塊在運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能為瓦^=/加92嚴(yán)，故A正確；

D.撤去F的瞬間，物塊的重力,勢能為與=rng/s譏30。=g1mg2t2,與此時(shí)物塊的最大

動(dòng)能相等，則在物塊上升過程中只有一處重力勢能和動(dòng)能相等，D正確。

故選：ACDo

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20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，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）

（多選）8.（5分）如圖甲，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針

方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖乙，一件小衣物質(zhì)量為m,測得a點(diǎn)線速度大小為v,圓周運(yùn)

動(dòng)的周期為T,重力加速度為g,a、b分別為小衣物經(jīng)過的最高位置和最低位置，己知

小衣物可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）

甲乙

A.小衣物做勻變速運(yùn)動(dòng)

vT

B.轉(zhuǎn)筒半徑為丁

C.衣物轉(zhuǎn)到b位置時(shí)的脫水效果最好

D.要使衣物不掉下，轉(zhuǎn)筒的周期不能大于衛(wèi)

g

【解答】解：A、衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)

動(dòng)的向心加速度大小不變，方向時(shí)刻在改變，即衣物的加速度在改變，因此，小衣物做

的不是勻變速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)線速度的定義：u=孥，解得：R=畀，故B正確；

”2

C、衣物上的某一水滴在a點(diǎn)有：N1+m'g=m%

2

衣物的某一水滴在b點(diǎn)有：5-m1g=m'%

由上式可知：N2>NI,由于衣物與水滴之間的作用力的最大值有一定限度，當(dāng)超過該限

度值時(shí)，水將做離心運(yùn)動(dòng)，因此衣物轉(zhuǎn)到b位置時(shí)的脫水效果最好，故C正確；

D、要使衣物不掉下，衣物在最高點(diǎn)恰好由重力提供向心力，此時(shí)洗衣桶轉(zhuǎn)動(dòng)最慢，周期

最大。則有：mg=解得：T=故D正確。

Tmax1maxmaxg

故選：BCDo

（多選）9.（5分）有一圓柱形水井，井壁光滑且豎直，過其中心軸的剖面圖如圖所示，水

井水面到井口的高度為h,一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v從井口邊緣沿直徑方向水平射

入水井，小球與井壁做多次彈性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不變、方向反向，

小球豎直方向速度大小和方向都不變），不計(jì)空氣阻力，已知小球剛好落在水面和水井右

側(cè)的交點(diǎn)D,重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

A.小球落在D點(diǎn)的速度大小為J2gh+戶

B.小球落到水面的時(shí)間與水井的寬度有關(guān)

C.水井直徑可能等于三v—

47g

D.水井直徑可能等于；u—

2

【解答】解：A、根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mgh+|mv=稱TH諾，可得：vD=12gh+斜,

故A正確；

B、小球在容器內(nèi)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)拉=另產(chǎn)得「=楞，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間由

高度決定，與水井的寬度無關(guān)，故B錯(cuò)誤；

CD、將小球的運(yùn)動(dòng)等效為平拋運(yùn)動(dòng)，則

h=5gt2,x=vt

設(shè)水井的直徑為d,則x應(yīng)滿足：x=（2n-1）d,（n=l,2,3…）

v^2h

解得：d=~9，(n=l,2,3…)

(2n-l)

2h,r

可知，水井直徑不能可能等于-o當(dāng)n=3時(shí)，d=故C錯(cuò)誤，D正確。

9

故選：ADo

（多選）10.（5分）如圖所示，真空有三個(gè)正點(diǎn)電荷qi、q2、q3,qi=q2=q3=q,它們固

定在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C上，三角形的邊長為L,D、E、F分別為AB、AC、

BC的中點(diǎn)，O為等邊三角形中心，取無窮遠(yuǎn)處電勢為0,靜電力常量為k,下列說法正

確的是（）

「\\E

//）；0\、

//'.、、

/，1*、、

能一……i....a

A.D處的電場強(qiáng)度為

B.O處的電場強(qiáng)度比D處的電場強(qiáng)度大

C.。處的電勢為0

D.E和F處的電場強(qiáng)度不同，但電勢相同

【解答】解：A.根據(jù)電場的疊加原理可知qi、q2在D點(diǎn)的合場強(qiáng)為0,根據(jù)幾何關(guān)系

可知：

CD=Lcos30°

D處的電場強(qiáng)度為ED,由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場公式得：

EDT

CD2-

解得：琦=駕，故A正確；

31/

B.三個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的的電場強(qiáng)度如圖所示：

根據(jù)電場的矢量疊加可知O處的電場強(qiáng)度為0,比D處的電場強(qiáng)度小，故B錯(cuò)誤;

C.qi、q2、q3在。處的電勢都為正，則O處的電勢不為0,故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)對稱性及電場的矢量疊加可知E和F處的電場方向不同，但電勢相同，故D正

確;

故選：ADo

（多選）11.（5分）有一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其運(yùn)行的線速度是地球近地衛(wèi)

星的手，衛(wèi)星圓形軌道平面與地球赤道平面重合，衛(wèi)星上有太陽能收集板可以把光能轉(zhuǎn)

化為電能，提供衛(wèi)星工作所必須的能量。已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,

忽略地球公轉(zhuǎn)，此時(shí)太陽處于赤道平面上，近似認(rèn)為太陽光是平行光，則下列說法正確

的是（）

A.衛(wèi)星的軌道半徑為3R

B.衛(wèi)星軌道所在位置的重力加速度為：g

C.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為4兀悌

D.衛(wèi)星繞地球一周，太陽能收集板的工作時(shí)間為

【解答】解：A、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有：G繆=根J

rzr

對近地衛(wèi)星有：G華苧

根據(jù)題意有：匕=￥%

聯(lián)立解得：r=2R,故A錯(cuò)誤；

B、在地球表面有：G^=mg

在衛(wèi)星軌道所在位置有：Gy^=mg'

結(jié)合上述解得：“=[9，故B錯(cuò)誤；

C、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：G粵=機(jī)號(hào)

結(jié)合上述解得：T=4兀聘,故C正確；

D、作出太陽光示意圖，如圖所示

J

.

星

根據(jù)幾何關(guān)系有：sinJ=[=±

解得：0=30°

可知衛(wèi)星繞地球一周，太陽能收集板的工作時(shí)間對應(yīng)衛(wèi)星的圓周角為：a=360°-29=

300°

則太陽能收集板的工作時(shí)間為：t=施T

結(jié)合上述解得：土=竽楞，故D正確。

故選：CDo

三、非選擇題（本題共5小題，共52分）

12.（6分）某同學(xué)用如圖甲所示的“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置測量小球從軌

（1）用天平測出小球的質(zhì)量m；

（2）豎直木板上固定背景方格紙，將小球從高度h處釋放，使用頻閃照相機(jī)（每隔相等

時(shí)間T拍一次照片）拍攝小球在空中的位置。如圖乙所示為小球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部

分，圖中背景小方格的邊長表示實(shí)際長度為d,重力加速度為g,那么：（均用題中字母

表示）

2d

①照相機(jī)的頻閃周期T=

~g—

9

②小球的初動(dòng)能E=—-mgd—；

(3)若測出的小球的初動(dòng)能偏小，則可能的原因是AB

A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣刃∮趃

B.軌道末端偏離水平方向

C.木板上端向內(nèi)側(cè)傾斜

【解答】解：(2)①根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

Ay=5d-3d=gT2

解得：7=俘

N9

②根據(jù)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

3d

%=7

小球的初動(dòng)能

(3)A.根據(jù)初動(dòng)能的表達(dá)式可知若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣刃∮趃,則測量值偏小，故A正

確；

B.軌道末端偏離水平方向，根據(jù)速度的分解可知測量值偏小，故B正確；

C.木板上端向內(nèi)側(cè)傾斜對小球初速度的測量值無影響，故C錯(cuò)誤；

故選：ABo

故答案為：(2)①怪;端mgd；(3)AB

7g4

13.(8分)某同學(xué)利用驗(yàn)證牛頓第二定律的裝置來驗(yàn)證動(dòng)能定理，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

光電門1光電門2

細(xì)線定臂

小車［

力傳感器

(1)測量小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量為M,擋光板的寬度d；

(2)水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，測出兩光電門中心間的距離s,小車上固定有力傳感

器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪，掛上祛碼盤，實(shí)驗(yàn)首先保

持軌道水平，小車通過光電門1和2的時(shí)間相等，此時(shí)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，力傳

感器的示數(shù)為Fo；

（3）增加祛碼盤里祛碼的質(zhì)量，釋放小車，力傳感器的示數(shù)為F,小車通過光電門1和

2的時(shí)間分別為ti和t2,則小車受到的合外力為F-Fo（用“F、Fo”表示）；

（4）已知重力加速度為g,若要驗(yàn)證動(dòng)能定理，需要驗(yàn)證的關(guān)系為_（F-Fo）s=

匏哈A-加哈A—。

【解答】解：（2）小車通過光電門1和2的時(shí)間相等，此時(shí)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

（3）小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)有

Fo=f

力傳感器的示數(shù)為F時(shí)小車受到的合外力為

F合=5-Fo

（4）若要驗(yàn)證動(dòng)能定理，需要驗(yàn)證的關(guān)系為

11

（F-F0）s=-^Mvl

其中

dd

吭=可，可

聯(lián)立解得：（F_Fo）s=匏*）2—加哈）2

故答案為：（2）勻速直線；（3）F-Fo；（4）=

14.（12分）如圖甲所示，一質(zhì)量為m的小球，固定在豎直面內(nèi)的O點(diǎn)，一小球繞。點(diǎn)在

豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，恰能通過最高點(diǎn)且速度為v,已知重力加速度為g,貝U：

（1）小球在最低點(diǎn)時(shí)，對細(xì)線的拉力為多大？

（2）若該小球在該細(xì)線的拉力作用下，繞O點(diǎn)正下方的Oi點(diǎn)在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),

已知細(xì)線與豎直方向的夾角為0,則該圓周運(yùn)動(dòng)的周期為多大？

【解答】解：（1）小球恰能通過最高點(diǎn)，則J：mg=m—

在最低點(diǎn)時(shí)：F-mg=m*

根據(jù)機(jī)械能守恒：mg-2r+^mv2=-^mv'2

得：F=6mg

根據(jù)牛頓第三定律，小球在最低點(diǎn)時(shí)，對細(xì)線的拉力為6mg。

（2）小球在水平方向的運(yùn)動(dòng)半徑為：q=rsind="一也"