2022-2023學年上海市高一年級下冊期末考試物理考試卷含詳解

上海市洋涇中學2022學年度第二學期

高一物理期末考試試卷

一、選擇題（共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分。每小題只有一個正

確答案。）

1.如圖所示為扭秤實驗的裝置圖，下列說法正確的是（）

A.牛頓通過該裝置測出了引力常量G

B.牛頓被稱為第一個稱量地球的人

C.開普勒通過該裝置提出了萬有引力定律

D.該實驗巧妙地利用了微小量放大思想

2.《流浪地球》講述了極速衰老的太陽威脅到地球的生存環(huán)境，人類帶著地球逃亡的故事.若太陽變?yōu)榱思t巨

星，此時意味著它處于恒星的（）

A.誕生期B.成長期C.存在期D.死亡期

3.關于摩擦起電、接觸起電、感應起電，下列說法正確的是（）

A.這三種方式都創(chuàng)造了帶負電荷電子

B.這三種方式都創(chuàng)造了帶正電荷的質子

C.這三種起電方式中只有接觸起電是電子的轉移

D.這三種方式都符合電荷守恒定律

4.如圖所示，兩個互相垂直的力耳和K作用在同一物體上，使物體運動，物體發(fā)生一段位移后，力耳對物體做

功為4J,力工對物體做功為3J，則力耳與工的合力對物體做的功為（）

C.3.5JD.1J

5.轉筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉動筆的休閑活動，如圖所示。轉筆深受廣大中學生的喜愛，其中

也包含了許多的物理知識，假設某轉筆高手能讓筆繞其上的某一點。做勻速圓周運動，有關該同學轉筆中涉及到

的物理知識，下列敘述正確的是（)

A.筆桿上的點離。點越遠，角速度越大

B.筆桿上的點離。點越近，做圓周運動的向心加速度越大

C.筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由手的摩擦力提供的

D.若該同學使用鋼筆，鋼筆中的墨水有可能因快速轉動被甩出

6.如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質量為機的質點自軌道端點尸由靜止開始滑

下，滑到最低點。時，對軌道的正壓力為2mg,重力加速度大小為g,質點自P滑到。的過程中，克服摩擦力所

做的功為（）

O

Q

11171

A.—mgRB.—mgRC.—mgRD.—mgR

7.根據相對論知識分析，下列說法正確的是（）

A.經過太陽周邊的光線彎曲的原因是介質不均勻而非引力作用

B.牛頓是狹義相對論和廣義相對論的創(chuàng)立者

C.引力場越強的位置，時間進程越快

D.廣義相對論可以解釋引力紅移現象

8.一個人站在陽臺上，以相同的速率V0分別把質量為7"、2m、3根的A、I3、C三個小球豎直向上拋出、豎直向下

拋出、水平拋出，不計空氣阻力，則三個球落地時的速率（）

A.A球最大B.B球最大C.C球最大D.三個球一樣大

9.如圖所示，甲圖是等量異種點電荷形成的電場，乙圖是等量同種點電荷形成的電場，丙圖是孤立點電荷形成的

電場，丁圖是一對帶等量異號電荷的平行金屬板形成的電場。某帶負電粒子（只受電場力作用且不與形成電場的

電荷接觸）在這四種電場內的運動情況，說法錯誤的是（）

A.在甲電場中可以做勻變速直線運動

B.在乙電場中可以靜止不動

C.在丙電場中可以做勻速圓周運動

D.在丁電場中可以做曲線運動

10.如圖，有一條寬為20m的河道，一小船從岸邊的某點渡河，渡河過程中保持船頭指向與河岸垂直。小船在靜

水中的速度大小為4m/s,水流速度大小為3m/s。下列說法正確的是（）

f珠.............

河岸

A.小船在河水中航行的軌跡是曲線

B.小船渡河的時間是4s

C.小船渡河過程中的位移大小為25m

D.小船在河水中的速度是7m/s

11.如圖所示，勁度系數為左的輕質彈簧，一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點P,另一端系一質量為機的小

球，小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運動。設開始時小球置于A點，彈簧處于自然狀態(tài)，當小球運動到最低點時速率

為v,對圓環(huán)恰好沒有壓力。下列分析正確的是（）

A.小球過2點時，彈簧彈力為mg-m~

2

B.小球過B點時，彈簧的彈力為mg+m』一

2R

C.從A到8的過程中，小球的機械能守恒

D.從A到8的過程中，小球的機械能減少

12.質量為1kg的玩具小車放置在水平路面上，由靜止開始啟動，其運動的丫一，圖像如圖所示，圖中0~2s時間段

圖像為直線，2s后小車的輸出功率保持不變，小車達到最大速度后以此速度做勻速直線運動。已知玩具小車行駛

中的阻力恒為2N,下列說法正確的是（）

A.2s后牽引力功率為12W

B.小車運動的最大速度％=12m/s

C.小車從啟動到剛達到最大速度的過程中牽引力所做的總功為112.5J

D.0~2s內牽引力所做的功為30J

二、填空題（每題4分，共20分）

13.在速度為v行進的火車車廂正中的閃光燈發(fā)一次閃光向周圍傳播，分別以火車上的人和地面的人看閃光，則閃

光傳播的速度（填寫“相同”或“不同”），判斷依據是

—

14.如圖所示是“套圈”游戲。“套圈”從出手到落地的過程中，先后經歷了4、仇C三個位置（不計空氣阻

力），其中。為“套圈”出手后運動的最高點，且自b=/7bc。則“套圈”在由。點運動到C點的過程中，動能

（選填“變大”“變小”或“不變”）；設“套圈”在浦段重力做功的平均功率為尸1,在6c段重力做功

的平均功率為尸2,則尸1尸2（選填“>”或"="）=

15.東京奧運會上，我國運動員在乒乓球項目中榮獲4金3銀的好成績。如圖所示，某次訓練時乒乓球發(fā)球機正對

豎直墻面水平發(fā)射乒乓球。設有兩個質量相同的乒乓球a和6以不同的速度水平射出，碰到墻面時下落的高度之

比為4：9,不考慮空氣阻力和球的旋轉，則乒乓球。和6水平射出時的初速度之比vb=,乒乓球。和b

碰到墻面時的速度與水平方向的夾角之比tand：tan￡=。

16.如圖所示，在光滑水平桌面上有一質量為M的小車，通過不可伸長的繩與一個質量為他的鉤碼相連，起初加

距地高為〃，從靜止釋放.則當祛碼著地的瞬間（小車未與滑輪相碰）小車的速度大小為,在這過程中，

繩的拉力對小車所做的功為（重力加速度為g.）

17.如圖所示，高為〃=10m光滑斜面A3,傾角為0=30。，底端與水平面2。相連，經過2點時無機械能損失,

在水平面末端墻上固定一輕彈簧，水平面8C段粗糙，長度為20m,動摩擦因數為〃=0.2,水平面CO段光滑，且

等于彈簧原長，質量為〃z=lkg的物塊，由斜面頂端A點靜止下滑，（g=10m/s2）,彈簧被壓縮具有的最大彈性勢能

J,物塊會在段上總共運動路程是________m。

7

7

7

7

7

7

7

7

7

//////〃//〃/

DCB

三、綜合題（共40分，第18題6分，第19題12分，第20題12分，第21題10分）

18.某物理興趣小組利用如圖所示裝置來探究影響電荷間靜電力的因素。A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上

的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他們

步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的尸1、尸2、尸3等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜

電力的大小。

步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。

（1）該實驗采用的方法是o（填正確選項前的字母）

A.理想實驗法B.控制變量法C.等效替代法

(2)若球質量為“，在尸1位置偏離豎直方向的夾角為a,則帶電體受的庫侖力大小為o

(3)在實驗中，同學讓兩半徑為R的小球分別帶上m和砂的正電，并使兩小球球心相距3R時處于平衡狀態(tài)，利

必

用公式歹=k4來計算兩球之間的庫侖力，你認為該值與第二問的結果相比應該(選填“偏

(3R)2

大”“偏小”或“相等”)o

19.“用DIS驗證機械能守恒定律”實驗裝置如圖。

①底坐

②立柱

③固定裝置

④連接軒

⑤擺捶

⑥擋光片

(1)本實驗利用傳感器測量擺錘釋放后經過各個點的速度，結合各擋光片相對軌道最低點的

和擺錘質量，可以分析擺錘運動過程中機械能的變化。

(2)將擺錘由A點靜止釋放，在擺錘擺到最低點的過程中()o

A.連接桿拉力不做功，合外力不做功B.連接桿拉力不做功，合外力做正功

C.連接桿拉力做正功，合外力不做功D.連接桿拉力做正功，合外力做正功

(3)實驗結果繪制數據如下圖所示，圖像的橫軸表示擺錘距離最低點的高度，縱軸表示小球的重力勢能4，,動

能4,或機械能及其中表示擺錘的重力勢能Ep、動能&圖線分別是和。(選填“甲”、“乙”或

00.51.01.5A/(X10-')m

(4)根據實驗圖象，可以得出的結論是

20.在研究某些復雜的曲線運動時，常常采用運動的合成與分解的方法。我們對于平拋運動的研究就是采用了這種

方法。請應用這種思想方法，解決下面的類似問題：

如圖所示，內壁光滑的空心圓柱體豎直固定在水平地面上，圓柱體的內徑為凡沿著水平切向給貼在內壁左側。

點的小滑塊一個初速度V。，小滑塊將沿著柱體的內壁旋轉一周經過a點后繼續(xù)運動，最終落在柱體的底面上、已

知小滑塊的質量為m,重力加速度為go

(1)小滑塊在運動中受哪些力的作用？分析這些力是否做功？

(2)根據研究平拋運動的方法，可以將該運動(螺旋線運動)分解為兩個分運動：

①平行于水平面的分運動：勻速圓周運動(如上俯視平面圖所示)；

②豎直方向的分運動為另一種基本運動。

a.說明分運動①的線速度v和%的關系；

b.描述豎直方向上的分運動②是什么運動？

(3)a.求小滑塊在柱體壁上旋轉一周所用的時間T；

b.求小滑塊到達a點時的速度大小匕。

21.如圖(a)所示，一傾角為37。的傳送帶以恒定速度運行.現將一質量m=2kg的小物體以某一初速度放上傳送

帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖(b)所示，取沿傳送帶向上為正方向，g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：

(1)0—10s內物體位移的大?。?/p>

(2)物體與傳送帶間的動摩擦因數；

(3)0-10s內物體機械能增量及因與傳送帶摩擦產生的熱量Q.

上海市洋涇中學2022學年度第二學期

高一物理期末考試試卷

一、選擇題（共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分。每小題只有一個正

確答案。）

1.如圖所示為扭秤實驗的裝置圖，下列說法正確的是（）

A.牛頓通過該裝置測出了引力常量G

B.牛頓被稱為第一個稱量地球的人

C.開普勒通過該裝置提出了萬有引力定律

D.該實驗巧妙地利用了微小量放大思想

【答案】D

【詳解】AB.卡文迪什通過該裝置測出了引力常量G,也因此被稱為第一個稱量地球的人，選項A、B錯誤；

C.牛頓提出萬有引力定律，卡文迪什通過扭秤實驗測出引力常量，驗證萬有引力定律正確性，選項C錯誤；

D.該實驗巧妙地利用了微小量放大思想，選項D正確。

故選D。

2.《流浪地球》講述了極速衰老的太陽威脅到地球的生存環(huán)境，人類帶著地球逃亡的故事.若太陽變?yōu)榱思t巨

星，此時意味著它處于恒星的（）

A.誕生期B.成長期C.存在期D.死亡期

【答案】D

【分析】

【詳解】太陽的最終演化過程為：恒星一主序星―紅巨星―白矮星，若太陽變?yōu)榱思t巨星，此時意味著它處于恒星

的死亡期，故D正確ABC錯誤。

故選D。

3.關于摩擦起電、接觸起電、感應起電，下列說法正確的是（）

A.這三種方式都創(chuàng)造了帶負電荷的電子

B.這三種方式都創(chuàng)造了帶正電荷的質子

C.這三種起電方式中只有接觸起電是電子的轉移

D.這三種方式都符合電荷守恒定律

【答案】D

【詳解】AB.電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，這三種方式都沒有產生電荷，故AB錯誤；

C,摩擦起電、接觸起電、感應起電是起電的三種不同方式，但實質是一樣的，都是電子的轉移，故C錯誤;

D.這三種方式都符合電荷守恒定律，故D正確。

故選D。

4.如圖所示，兩個互相垂直的力耳和工作用在同一物體上，使物體運動,物體發(fā)生一段位移后，力月對物體做

功為4J,力瑞對物體做功為3J，則力耳與工的合力對物體做的功為（）

A.7JB.5JC.3.5JD.1J

【答案】A

【詳解】求多個力對物體做功時，總功的大小等于各個力對物體做功之和,所以力F］與F2的合力對物體做的功為

%=叱+嗎=3+4(J)=7J

故選A?

5.轉筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉動筆的休閑活動，如圖所示。轉筆深受廣大中學生的喜愛，其中

也包含了許多的物理知識，假設某轉筆高手能讓筆繞其上的某一點。做勻速圓周運動，有關該同學轉筆中涉及到

的物理知識，下列敘述正確的是（）

A.筆桿上的點離。點越遠，角速度越大

B.筆桿上的點離。點越近，做圓周運動的向心加速度越大

C.筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由手的摩擦力提供的

D.若該同學使用鋼筆，鋼筆中的墨水有可能因快速轉動被甩出

【答案】D

【詳解】A.筆桿上的各個點都做同軸轉動，所以角速度是相等的，故A錯誤;

B.由向心加速度公式

CD-R

筆桿上的點離。點越近的，做圓周運動的向心加速度越小，故B錯誤；

C.筆桿上的點并不都與手接觸，故各點不都與手存在摩擦，因此不應該都是由手的摩擦力提供向心力，故C錯

誤；

D.當轉速過大時，當提供的向心力小于需要向心力，鋼筆中的墨水有可能做離心運動被甩出，故D正確。

故選Do

6.如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質量為機的質點自軌道端點P由靜止開始滑

下，滑到最低點。時，對軌道的正壓力為力咫，重力加速度大小為g,質點自尸滑到。的過程中，克服摩擦力所

C.^mgRD.—mgR

【答案】C

【詳解】試卷分析：據題意，質點在位置P是具有的重力勢能為：Ep=mgR；當質點沿著曲面下滑到位置Q時具

有的動能為：E云,此時質點對軌道壓力為：N-mg=m^,由能量守恒定律得到：

wy=EP-Ek=mgR-^mv^=,故選項C正確.

考點：能量守恒定律、圓周運動

【名師點睛】本題分析的關鍵是找出質點在初始位置是的機械能和在末位置時的機械能，兩個位置機械能只差就

等于摩擦力做的功的大小即wf=Ep-Ek.但在球末位置時的動能時需要用到圓周運動規(guī)律，=

R

由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的動能大小了.

7.根據相對論的知識分析，下列說法正確的是（）

A.經過太陽周邊的光線彎曲的原因是介質不均勻而非引力作用

B.牛頓是狹義相對論和廣義相對論的創(chuàng)立者

C.引力場越強的位置，時間進程越快

D,廣義相對論可以解釋引力紅移現象

【答案】D

【詳解】A.根據廣義相對論可知，經過太陽周邊的光線彎曲的原因是太陽引力場引起的，故A錯誤；

B.愛因斯坦是狹義相對論和廣義相對論的創(chuàng)立者，故B錯誤；

C.根據廣義相對論可知，引力場越強的位置，時間進程越慢，故C錯誤；

D.矮星體積很小，質量卻不小，其表面引力很強，時間進程比較慢，那里原子發(fā)光的頻率比同種原子在地球上發(fā)

光的頻率低，這一現象叫作引力紅移，所以廣義相對論可以解釋引力紅移現象，故D正確。

故選D。

8.一個人站在陽臺上，以相同的速率vo分別把質量為相、2m、3機的A、B、C三個小球豎直向上拋出、豎直向下

拋出、水平拋出，不計空氣阻力，則三個球落地時的速率（）

A.A球最大B.B球最大C.C球最大D.三個球一樣大

【答案】D

【詳解】由于不計空氣的阻力，所以三個小球的機械能守恒，因此設下落的高度為〃，落地速度大小為v,根據動

能定理可知

11,

Mgh=-Mv92Mvl

解得

v12gh+近

可以看出小球落地時的速度大小與小球質量無關，只和高度、初速度大小有關，而三個小球拋出時的高度與初速

度大小都相等，因此可知三個小球落地時的速度大小相等。

故選Do

9.如圖所示，甲圖是等量異種點電荷形成的電場，乙圖是等量同種點電荷形成的電場，丙圖是孤立點電荷形成的

電場，丁圖是一對帶等量異號電荷的平行金屬板形成的電場。某帶負電粒子（只受電場力作用且不與形成電場的

電荷接觸）在這四種電場內的運動情況，說法錯誤的是（）

A.在甲電場中可以做勻變速直線運動

B.在乙電場中可以靜止不動

C.在丙電場中可以做勻速圓周運動

D.在丁電場中可以做曲線運動

【答案】A

【詳解】A.在甲電場中，根據電場線分布可知，粒子在該電場中受電場力不可能不變，則不可以做勻變速直線運

動，選項A錯誤；

B.在乙電場中，若粒子放在兩電荷連線的中點位置，則受電場力為零，可以靜止不動，選項B正確；

C.在丙電場中，若速度合適，粒子可以以點電荷為中心做勻速圓周運動，選項C正確；

D.在丁電場中，粒子若速度方向與電場線不共線時可以做曲線運動，選項D正確。

此題選擇不正確的選項，故選A。

10.如圖，有一條寬為20m的河道，一小船從岸邊的某點渡河，渡河過程中保持船頭指向與河岸垂直。小船在靜

水中的速度大小為4m/s,水流速度大小為3m/s。下列說法正確的是（）

f珠.............

河岸

A.小船在河水中航行軌跡是曲線

B.小船渡河的時間是4s

C.小船渡河過程中的位移大小為25m

D.小船在河水中的速度是7m/s

【答案】C

【詳解】A.小船垂直于河岸方向做勻速直線運動，沿河岸方向也做勻速直線運動，所以小船的實際運動為勻速直

線運動，A錯誤；

B.由于渡河過程中保持船頭指向與河岸始終垂直，故

L=v船，

解得

t=-=5s

v船

B錯誤；

C.小船到達河對岸時，垂直于河岸的位移為20m,沿河岸方向的位移為

x2=v水/=15m

總位移為

X=A/202+152m=25m

C正確；

D.小船在河水中的速度為

V=A/42+32m/s=5m/s

D錯誤。

故選C。

11.如圖所示，勁度系數為上的輕質彈簧，一端系在豎直放置的半徑為式的圓環(huán)頂點P,另一端系一質量為機的小

球，小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運動。設開始時小球置于A點，彈簧處于自然狀態(tài)，當小球運動到最低點時速率

為v,對圓環(huán)恰好沒有壓力。下列分析正確的是（）

A.小球過2點時，彈簧的彈力為機g—機"

2

B.小球過8點時，彈簧的彈力為加g+m2—

2R

C.從A到B的過程中，小球的機械能守恒

D.從A到8的過程中，小球的機械能減少

【答案】D

【詳解】AB.由于小球運動到最低點時速率為V,對圓環(huán)恰好沒有壓力，根據牛頓第二定律

%—/咫=7*

K

即

V2

F彈=mg+m—

AB錯誤；

CD.從A到B的過程中，小球和彈簧組成的系統機械能守恒，及

AE球=AE彈簧

又

AE彈簧=AEp

彈簧伸長，形變量變大，彈簧的彈性勢能增大，小球的機械能減小，C錯誤，D正確。

故選D。

12.質量為1kg的玩具小車放置在水平路面上，由靜止開始啟動，其運動的V—/圖像如圖所示，圖中0~2s時間段

圖像為直線，2s后小車的輸出功率保持不變，小車達到最大速度后以此速度做勻速直線運動。已知玩具小車行駛

中的阻力恒為2N,下列說法正確的是（）

A.2s后牽引力功率為12W

B.小車運動的最大速度％=12m/s

C.小車從啟動到剛達到最大速度的過程中牽引力所做的總功為112.5J

D.0~2s內牽引力所做的功為30J

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，汽車啟動時的加速度為

由牛頓第二定律有

F—f=ma

可得

F=5N

由公式？=網可得，2s后牽引力功率，即小車的額定功率為

P=30W

故A錯誤；

B.當小車以額定功率形式，且小車的牽引力等于阻力時，小車的速度最大，由公式P=fV可得

%=:=15m/s

故B錯誤；

C.根據題意，設小車從啟動到剛達到最大速度的過程中運動的位移為x,牽引力做的功為W,由動能定理有

12

W-fx=-mvm

可得

W=fic+-mvl>U2.5J

故C錯誤；

D.由圖可知，小車前2s內的位移為

1C，

X,=—x2x6m=6m

12

由公式W=￡r可得，0~2s內牽引力所做的功為

W=FXl=30J

故D正確。

故選D。

二、填空題（每題4分，共20分）

13.在速度為v行進的火車車廂正中的閃光燈發(fā)一次閃光向周圍傳播，分別以火車上的人和地面的人看閃光，則閃

光傳播的速度（填寫“相同”或“不同”），判斷依據是

【答案】①.相同②.光速不變原理

【詳解】川⑵在速度為v行進的火車車廂正中的閃光燈發(fā)一次閃光向周圍傳播，分別以火車上的人和地面的人看

閃光，則閃光傳播的速度相同，判斷依據是光速不變原理。

14.如圖所示是“套圈”游戲?！疤兹Α睆某鍪值铰涞氐倪^程中，先后經歷了。、6、c三個位置（不計空氣阻

力），其中“為“套圈”出手后運動的最高點，且，ab=〃bc。則“套圈”在由。點運動到C點的過程中，動能

（選填“變大”“變小”或“不變”）；設“套圈”在湖段重力做功的平均功率為尸1,在6c段重力做功

的平均功率為則尸1P2（選填“>”或“=”）。

【答案】①.變大；②.<

【詳解】[1]“套圈”在由。點運動到c點的過程中，所處的高度降低，但它的速度變大，所以它的重力勢能變

小，動能變大。

[2]“套圈”的重力一定

hab=hbc

根據

W^Gh

可知，“套圈”在成段重力做功等于在松段重力做功，即

叱=%

套圈”在湖段的速度小于在be段的速度，根據

s

v=—

t

可知，“套圈”在就段所用時間大于在兒段所用時間，根據

P」

t

可知，“套圈”在仍段重力做功的平均功率小于在be段重力做功的平均功率，即

15.東京奧運會上，我國運動員在乒乓球項目中榮獲4金3銀的好成績。如圖所示，某次訓練時乒乓球發(fā)球機正對

豎直墻面水平發(fā)射乒乓球。設有兩個質量相同的乒乓球。和b以不同的速度水平射出，碰到墻面時下落的高度之

比為4：9,不考慮空氣阻力和球的旋轉，則乒乓球a和6水平射出時的初速度之比玲：vh=,乒乓球a和6

碰到墻面時的速度與水平方向的夾角之比tand：tan￡=

【詳解】⑴口］根據

h=28t'

得，。、6的下落時間比為2：3根據

X二vot

因為水平方向距離相等，所以初速度之比為3：2。

⑵由運動學公式得

Vya=gta,Vyb~gtb,Vya：Vyb~ta*tb=2：3

由圖可得

tan8=,tan/?=—

%。為

又因為。、6的初速度之比為3：2,所以

tantan"=4：9

16.如圖所示，在光滑水平桌面上有一質量為M的小車，通過不可伸長的繩與一個質量為根的鉤碼相連，起初相

距地高為人，從靜止釋放.則當祛碼著地的瞬間（小車未與滑輪相碰）小車的速度大小為,在這過程中，

繩的拉力對小車所做的功為（重力加速度為g.）

【答案】①.v=巨劭

②w^Mmgh

\M+mM+m

【詳解】［1］把小車與祛碼作為一系統，在小車滑動過程中僅有重力做功，則系統的機械能守恒，由機械能守恒定

律可得

mgh=g(M+m)v2

解得祛碼著地的瞬時速度為

2mgh

v=

M+m

⑵選小車作為研究對象，則由動能定理可得

1,

2

WF=-MV

解得

Mmgh

啤=-----

M-\-m

17.如圖所示，高為〃=10m的光滑斜面A5,傾角為6=30。，底端與水平面5。相連，經過5點時無機械能損失,

在水平面末端墻上固定一輕彈簧，水平面BC段粗糙，長度為20m,動摩擦因數為〃=0.2,水平面CO段光滑，且

等于彈簧原長，質量為〃z=lkg的物塊，由斜面頂端A點靜止下滑，（g=10m/s2）,彈簧被壓縮具有的最大彈性勢能

J,物塊會在段上總共運動路程是mo

7

7

7

7

7

7

7

7

7

//////////〃/

DCB

【答案】①.60②.50

【詳解】［1］彈簧壓縮最短時，彈性勢能最大，此時物體速度為零，全程由能量守恒定律可得

mgh=/jmgL+Ep

解得

E=60J

⑵設物體在8c段運動總路程為s,根據能量守恒定律可得

mgh=jumgs

解得

s=50m

三、綜合題(共40分，第18題6分，第19題12分，第20題12分，第21題10分)

18.某物理興趣小組利用如圖所示裝置來探究影響電荷間靜電力的因素。A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上

的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他們

步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的尸1、尸2、尸3等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜

電力的大小。

步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。

(1)該實驗采用的方法是o(填正確選項前的字母)

A.理想實驗法B.控制變量法C.等效替代法

(2)若球質量為根，在P位置偏離豎直方向的夾角為a,則帶電體受的庫侖力大小為。

(3)在實驗中，同學讓兩半徑為R的小球分別帶上R和42的正電，并使兩小球球心相距3R時處于平衡狀態(tài)，利

用公式尸=k來計算兩球之間的庫侖力，你認為該值與第二問的結果相比應該

GW(選填“偏

大”“偏小”或“相等”)。

【答案】①.B②./gtana③.偏大

【詳解】(1)口］該實驗采用的方法是控制變量法，即探究靜電力與兩電荷間的距離的關系時，應保證兩電荷的帶

電量不變。

故選B。

(2)［2］對帶電小球受力分析，受力示意圖如圖所示

由平衡條件可得，帶電體受的庫侖力大小為

F=mgtana

(3)⑶在實驗中，同學讓兩半徑為R的小球分別帶上/和飲的正電，并使兩小球球心相距3R時處于平衡狀態(tài),

利用公式歹=左[%來計算兩球之間的庫侖力，該值與第二問的結果相比應該偏大，因為同種電荷相互排斥，電

(3封

荷間等效距離大于3R,庫侖力的實際值小于左黑7。

19.“用DIS驗證機械能守恒定律”實驗裝置如圖。

①底坐

②立柱

③固定裝置

④連接軒

⑤擺捶

⑥擋光片

(1)本實驗利用傳感器測量擺錘釋放后經過各個點的速度，結合各擋光片相對軌道最低點的

和擺錘質量，可以分析擺錘運動過程中機械能的變化。

(2)將擺錘由A點靜止釋放，在擺錘擺到最低點的過程中()。

A.連接桿拉力不做功，合外力不做功B.連接桿拉力不做功，合外力做正功

C.連接桿拉力做正功，合外力不做功D.連接桿拉力做正功，合外力做正功

(3)實驗結果繪制數據如下圖所示，圖像橫軸表示擺錘距離最低點的高度，縱軸表示小球的重力勢能4，,動

能Ek，或機械能及其中表示擺錘的重力勢能Ep、動能4圖線分別是和o(選填“甲”、“乙”或

(4)根據實驗圖象，可以得出的結論是0

【答案】①.光電門②.高度③.B④.乙⑤.丙⑥.擺錘運動過程中機械能守恒

【詳解】(1)口］［2］本實驗利用光電門傳感器測量擺錘釋放后經過各個點的速度，結合各擋光片相對軌道最低點的

高度和擺錘質量，可以分析擺錘運動過程中機械能的變化。

(2)［3］將擺錘由A點靜止釋放，在擺錘擺到最低點的過程中，連接桿拉力方向始終垂直于擺錘的速度方向，所以

不做功，而擺錘動能增大，合外力做正功，故選B。

(3)⑷［5］擺錘的重力勢能可隨的增大而增大，動能及隨〃的增大而減小，所以其中表示擺錘的重力勢能耳,、

動能Ek圖