安徽合肥六校联盟2022-2023学年高一下学期期末联考物理试题含答案.pdf

第1页/共6页 合肥六校联盟 2022-2023 学年第 二学期期末联考高一年级物理试 卷（考试 时间：75 分钟；满 分：100 分）一、选 择题（1-7 题单选，每 题 4 分；8-10 题 多选，每题 6 分，选不 全得 3 分，共 46 分）1.在 2022 年卡 塔尔 世界杯 赛 场上，梅西 在一 次主罚 定 位球 时，踢 出的 足球划 出 一条 完美 弧线，轨迹如 图 所示。下 列关 于足 球在 飞行 过程中 的说 法正 确的 是（）A.在 空中 只受 到重 力的 作用B.合外 力的 方向 与速 度方向 在 一条 直线 上C.合 外力 的方 向沿 轨迹 切 线方向，速 度方 向指 向轨 迹内侧D.合外 力方 向指 向轨 迹内 侧，速 度方 向沿 轨迹 切线 方向2.湖 面上 有一 只小 船，湖 面的西 风给 小船 一个 恒定 的作用 力，小船 自身 动力 与风力 大小 相等，方 向始 终与小船的 速度 方向 一致。在 如图所 示的 正方 形区 域，小船初 始 自 O 点 有向 北的 初速度0v，经过 一段 时间 后小船驶出 正方 形区 域，下列 图线中，带 箭头 的图 线表 示小船 的运 动大 致轨 迹，可能正 确的 是（）A.B.C.D.3.如 图所 示，修正 带是 通 过两个 齿轮 的相 互咬 合进 行工作 的，其原 理可 简化 为图中 所示 的模 型。A、B 是转动的 大小 齿轮 边缘 的两 点，C 是大 轮上 的一点。若 大 轮半 径是 小轮 的两 倍，两 轮中 心到 A、C 的距 离相第2页/共6页 等，则 A、B、C 三点（）A.线速 度之 比是 1：2：1B.角速 度之 比是 1：1：1C.向心 加速 度之 比是 2：2：1D.转 动周 期之 比是 1：2：24.有一 质点 从 t=0 开始 由 原点出 发沿 直线 运动，其 运动的 速度 一时 间图 象如 图示，则质 点（）A.t=1s 到 t=4s 过程 中质 点运 动 的加 速度 恒定B.t=2s 时，回到 出发 点C.t=3s 与 t=1s 时物 体在 同 一位置D.t=4s 时，离出 发点最 远5.如图 所示，物 体 A 和 B 的重力 分别 为 10N 和 6N，不计弹 簧秤 和细 线的 重力 和一切 摩擦，则 弹簧 秤的 读数为（）A.4N B.6N C.10N D.14N6.我国 自主 研制 的“嫦娥三 号”，携带“玉兔”月球 车 已于 2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分在 西昌 卫星 发射中心发 射升 空，落月 点有 一个富 有诗 意的 名字“广寒 宫”。若已 知月 球质 量为 m月，半径为 R，引力 常量为 G，以下 说法 正确 的是（）第3页/共6页 A.若在 月球 上发 射一 颗绕 月球做 圆周 运动 的卫 星，则最大 运行 速度 为RGm月B.若在 月球 上发 射一 颗绕月 球 做圆 周运 动的 卫星，则 最 小周 期为2RGm月C.若在 月球 上以 较小 的初速 度 v 0 竖直 上抛 一个 物体，则物 体上 升的 最大 高度 为2202RvGm月D.若在 月球 上以 较小 初 速度 v 0 竖 直上 抛一 个物 体，则物体 从抛 出到 落回 抛出 点所用 时间 为20RvGm月7.徒 步行 走是 当下 流行 的 一种运 动方 式，人徒 步时 需要消 耗的 功率 由两 部分 组成 一部 分为 维持 人体 内部器官正 常运 转，即使 人体 静止不 动也 必须 消耗 的功 率（内 耗功 率）P 0 为 0.016W；一部 分为 人体 因为 运动而额外 消耗 的功 率（输出 机械功 率）P。若将 徒步 的 人体近 似模 拟成 一台 机器，且机 器运 动时 所受 阻力 与速 率 成正 比，即 f=kv（k=0.004）。若人 匀速 运动 s=100m 的距 离，能量 消耗 最少 的 徒步 速度 为（）A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s8.关于 电场 强度，下 列说法 错 误的 是（）A.将检 验电 荷从 电场 中某 点移走 时，该点 电场 强度 变 0B.点电 荷电 场强 度计 算式2QEkr=中的 Q 指源 电荷 C.对于 公式FEq=，电场 强度 由 检验电 荷的 受力 和电 量决 定 D.虽 然电 场强 度定 义为FEq=，但某一 点的 电场 强度 与检 验电荷 无关 9.如图 所示，小 球以 v 0=12m/s 速度水 平抛 出，在落 地之前 经过 空 中 A、B 两点，在 A 点小 球速 度方 向与水平方 向的 夹角 为 37，在 B 点小 球速 度方 向与 水平 方 向的 夹角为 53。空气 阻 力忽 略不 计，g 取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。以 下判 断正 确的是（）A.小球 经过 A、B 两 点间的 时间 t=0.7s的为的第4页/共6页 B.小球 经过 A、B 两 点间的 时间 t=1.6sC.抛出 点到 B 点 间的 竖直高 度差 h=15mD.抛出 点到 B 点 间的 竖直高 度差 h=12.8m10.如图 所示,劲度 系数为 k 的轻 弹簧,一端 固定 在倾角 为 30的光 滑固 定斜 面的底 部,另一 端和 质量 m 的 小物块 A 相连,质量 也为 m 的 物块 B 紧靠 A 一起 静止 现用 手 缓慢 沿斜 面向 下压 物体 B 使弹 簧再 压缩0 x并静止然 后突 然放 手,A 和 B 一 起 沿斜 面向 上运 动距离 L 时,B 达到 最大 速度 v,弹 簧始终 在弹 性限 度内,不计空气阻力,重力 加速 度为 g 下 列 说法 正确 的是 A.0Lx B.放手 瞬间,A 对 B 的 弹力 大小为022kx mg+C.从放 手到 A 和 B 达到 最大 速度 v 的过 程中,弹 簧弹性 势 能减 小了()20m v gx+D.若 向上 运动 过程 A、B 出现了 分离,则分 离时 弹簧 压缩量 为mgk二、实 验题（每空 2 分，共 14 分）11.在“探究 加速 度与 力、质 量 的关 系”实验 中，某同学 使 用了 如图 所示 的装 置，打 点计 时器 使用 的交 流电频 率为 50 Hz。(1)该同学 得到 一条 纸带，在纸带 上取 连续 的六 个点，如 图 1 所示，已 测得 12.1mm BC=、26.0mm BD=、42.1mm BE=、60.0mm BF=，则小 车的 加速 度为_2m/s；(2)该同学 要探 究小 车的 加 速度 a 和质 量 M 的关 系，应 该 保持_ 不变；若该 同学 要探 究加 速度a 和拉 力 F 的关 系，应该 保持_ 不 变；(3)该同学 通过 数据 的处 理 作出了 aF 图 像，如图 2 所 示，则图 中直 线不 过原 点的 原因可 能是_。的的第5页/共6页 12.如 图甲 所示 是某 同学 探究做 圆周 运动 的物 体所 受向心 力大 小与 质量、轨 道半径 及线 速度 关系 的实 验装置。圆 柱体 放置 在水 平光 滑圆盘 上做 匀速 圆周 运动。力传 感器 测量 向心 力 F，速度 传感 器测 量圆 柱体 的线速度 v，该同 学通 过保 持圆柱 体 质量 和运 动半 径不 变，来 探究 向心力 F 与线 速度 v 的关 系；（1）该 同学 采用 的实 验方法 为_。A.等效 替代 法 B.控制 变 量法C.理想 化模 型法 D.微小量 放大 法（2）改 变线 速度 v，多 次测 量，该 同学在 F-v2图中 描点如 图，请做 出 F-v2的图 线_。若 圆柱 体运 动半径 r=0.5m，由作 出的 F-v2的 图线 可得 圆柱 体的 质量 m=_kg（结 果保留 两位 有效 数字）三、解 答题（13 题 10 分，14 题 14 分，15 题 16 分，共 40 分）13.一带 电荷 量611.5 10 C q=+、质量 0.1kg m=的带电小 球 A，用 长 0.25m l=的绝 缘 细线悬 挂于 O 点。现使 小球 A 在水 平 面内绕 带电 荷量621.0 10 C q=+的 固定 小球 B 做 匀速 圆周 运动，悬 线与竖 直方向的夹 角始 终为37，如图 所示，（静 电力 常量9 229.0 10 N m/C k=，g取210m/s，sin 37 0.6=，cos37 0.8=。求：（1）两 小球 之间 库仑 力大小；（2）小 球运 动的 角速 度。第6页/共6页 14.某同 学练 习控 制一 质量 为 2kg 的 无人 机垂 直升降，运动 过程 中受 到的 空气 阻 力大 小恒为 4N，方 向与 运动方向 相反，无 人机 能够 获得的 最大 升力 为 36N。某次飞 行练 习，无人 机从 地面上 由静 止开 始以 最大 升力竖直向 上起 飞，4s 后无 人 机出现 故障 突然 失去 升力，排除 故障 后无 人机 重新 获得最 大升 力，当无 人机 停止下落时 离地 面的 高度 为 27m。已知 重力 加速 度 g=10m/s2。求：（1）突 然失 去升 力时 距离地 面 的高 度；（2）无 人机 上升 的最 大高度；（3）该 同学 排除 故障 所用的 时 间。15.某滑 雪场 的滑 道可 抽象 为 如图 的模 型，倾角为 53 的 倾斜 直滑道 AB、水平 直 滑道 CD 与光 滑竖 直圆 弧滑道 BC 相切，斜 面 DE 的倾 角为 37。O 1 为圆 弧滑道 BC 的圆 心，圆弧 半径 R 10m，C 点 为圆 弧滑 道的最低点，半 径 O 1B 与 O 1C 的夹角 为 53。滑 雪板 与 CD 段直 滑道 间的 动摩 擦因 数为 0.2。一运 动员 从最高处 A 点 由静 止沿 斜面 AB 滑下，经 圆弧 滑道 BC 滑到 最 低点 C 的速 度为10 3m/s，然后经 直滑 道 CD 冲出。已 知运 动员 和滑 雪板 的总质 量 m 60kg，A、B 两点的 高度 差 h 1 12m，D、E 两 点的 高度差 h 2 2m，直 滑道 CD 长度 L 71m。（g 10m/s2，sin53 08，cos53 06）求：（1）运 动员 和滑 雪板 从 A 运 动到 C 的过 程中 重力 势能 的 变化 量；（2）运 动员 滑到 C 点时 对圆 弧 滑道 的压 力；（3）运 动员 从 D 点滑 出后，着 落点 距离 D 点的 水平 距离。第1页/共15页 合肥六校联盟 2022-2023 学年第 二学期期末联考高一年级物理试 卷（考试 时间：75 分钟；满 分：100 分）一、选 择题（1-7 题单选，每 题 4 分；8-10 题 多选，每题 6 分，选不 全得 3 分，共 46 分）1.在 2022 年卡 塔尔 世界杯 赛 场上，梅西 在一 次主罚 定 位球 时，踢 出的 足球划 出 一条 完美 弧线，轨迹如 图 所示。下 列关 于足 球在 飞行 过程中 的说 法正 确的 是（）A.在 空中 只受 到重 力的 作用B.合外 力的 方向 与速 度方向 在 一条 直线 上C.合 外力 的方 向沿 轨迹 切 线方向，速 度方 向指 向轨 迹内侧D.合外 力方 向指 向轨 迹内 侧，速 度方 向沿 轨迹 切线 方向【答案】D【解析】【详解】A 若在 空中 只 受到重 力的 作用，则 其应 该做抛 体运 动，不会 划出 一条完 美弧 线绕 过人 墙，故 A错误；B 球 做曲 线运 动，则合 外力 的 方向 与速 度方 向不 在一 条 直线 上，故 B 错误；CD 做 曲线 运动 的物 体，合外力 的方 向沿 指向 轨迹 内侧，速度 方向 沿轨 迹切 线方向，故 C 错误，D 正确。故选 D。2.湖 面上 有一 只小 船，湖 面的西 风给 小船 一个 恒定 的作用 力，小船 自身 动力 与风力 大小 相等，方 向始 终与小船的 速度 方向 一致。在 如图所 示的 正方 形区 域，小船初 始 自 O 点 有向 北的 初速度0v，经过 一段 时间 后小船驶出 正方 形区 域，下列 图线中，带 箭头 的图 线表 示小船 的运 动大 致轨 迹，可能正 确的 是（）第2页/共15页 A.B.C.D.【答案】BD【解析】【详解】AC 湖 面的 西风 给小船 一个 恒定 的作 用力，即风 给小 船的 作用 力始 终向东，小 船有 向北 的初 速度，可 知小 船运 动轨 迹向 东偏转，v 0 的方 向是 轨迹 的切线 方向，因 小船 自身 提供的 动力 与速 度方 向相 同且等于风 力，可知 初始 状态 合力方 向北 偏 东 45，则选项 AC 错误；BD 随 着小 船速 度方 向不 断偏转，合 力方 向逐 渐靠 近正东 方向，即 合速 度方 向逐渐 靠近 正东 方向，若 初速度较小，则 图像 为 B，若初 速 度较 大，则图 像为 D。即 BD 正确。故选 BD。3.如 图所 示，修正 带是 通 过两个 齿轮 的相 互咬 合进 行工作 的，其原 理可 简化 为图中 所示 的模 型。A、B 是转动的 大小 齿轮 边缘 的两 点，C 是大 轮上 的一点。若大轮 半径 是小 轮的 两倍，两轮 中心 到 A、C 的距 离相等，则 A、B、C 三点（）A.线速 度之 比是 1：2：1B.角速 度之 比是 1：1：1C.向心 加速 度之 比 2：2：1D.转动 周期 之比 1：2：2【答案】D【解析】【分析】是是第3页/共15页【详解】修 正带 是通 过两 个齿轮 的相 互咬 合进 行工 作的，边缘 点的 线速 度大 小相等，即ABvv=2AB=B、C 两 点同 轴转 动，角速度 相 等，根据 v=r 可知 BC 两点 的线 速度 之比 为 2:1，则 A、B、C 三点 线 速度 之比为 2：2：1，角 速度 之比为 2：1：1，根据 a=v 可 知，向 心加 速度 之比为 4：2：1，根 据 2T=可知，周期 之比 为 1：2：2，选项 D 正 确，ABC 错误。故选 D。4.有一 质点 从 t=0 开始 由 原点出 发沿 直线 运动，其 运动的 速度 一时 间图 象如 图示，则质 点（）A.t=1s 到 t=4s 过程 中质 点运 动 的加 速度 恒定B.t=2s 时，回到 出发 点C.t=3s 与 t=1s 时物 体在 同 一位置D.t=4s 时，离出 发点最 远【答案】C【解析】【分析】【详解】A 在 v-t 中图象 的斜率 代表 物体 的加 速度，故物 体 在 01s 内 的加 速度 22 1115m/s 5 m/s1vat=在 13s 内 的加 速度 22 22255m/s 5 m/s31vat=第4页/共15页 在 34s 内 的加 速度 232 330(5)m/s 5 m/s43vat=故 A 错误；B 在 v-t 中图 线与 t 轴所 谓图形 的面 积为 位移，则 物体 在 02s 内的 位移 125m 5m2x=故 B 错误；C 物 体在 23s 内的 位移 215m 2.5m2x=故物体 在 03s 的位 移 x=x 1+x 2=2.5m 01s 内的 位移 315m 2.5m2x=故 t=3s 与 t=1s 时 物体 在同一 位 置，故 C 正确；D 物 体在 04s 内的 位移 41(2 5 2 5)m 02x=故 D 错误。故选 C。5.如图 所示，物 体 A 和 B 的重力 分别 为 10N 和 6N，不计弹 簧秤 和细 线的 重力 和一切 摩擦，则 弹簧 秤的 读数为（）A 4N B.6N C.10N D.14N【答案】B【解析】【详解】物体 B 处于 静止 状态，所以 B 受力 是平 衡的，即：B 端的 力大 小为 6N；又 弹簧 秤的 示数 是钩 上的拉力或 是一 端受 到的 力，所以示 数 为 6N；.第5页/共15页 故选 B。【点睛】簧 秤的 示数 是钩 上的拉 力或 是一 端受 到的 力，高 中阶 段我 们的 弹簧 都是轻 弹簧，所 以不 用考 虑弹簧秤的 运动 情况。6.我国 自主 研制 的“嫦娥三 号”，携带“玉兔”月球 车 已于 2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分在 西昌 卫星 发射中心发 射升 空，落月 点有 一个富 有诗 意的 名字“广寒 宫”。若已 知月 球质 量为 m月，半径为 R，引力 常量为 G，以下 说法 正确 的是（）A.若在 月球 上发 射一 颗绕 月球做 圆周 运动 的卫 星，则最大 运行 速度 为RGm月B.若在 月球 上发 射一 颗绕月 球 做圆 周运 动的 卫星，则 最 小周 期为2RGm月C.若在 月球 上以 较小 的初速 度 v 0 竖直 上抛 一个 物体，则物 体上 升的 最大 高度 为2202RvGm月D.若在 月球 上以 较小 的初 速度 v 0 竖直 上抛 一个 物体，则物 体从 抛出 到落 回抛 出点所 用时 间为20RvGm月【答案】C【解析】【详解】AB 卫 星绕 月球 做圆周 运动 时由 万有 引力 提供向 心力，则有 22224=mm vG mm rr rT=月解得Gmvr=月，32rTGm=月可知 r 越 小，v 越大，T 越小，轨道 半径 r 的 最小 值为 R，则 速度 最大 值与 周 期最小 值分 别为 maxGmvR=月，3min2 TGmR=月AB 错误；C 在 月球 表面 有 2mmG mgr=月月竖直上 抛一 个物 体，令上 升最大 高度 为 h，则有 第6页/共15页 202 v gh=月解得2 22ov RhGm=月C 正 确；D 物 体返 回抛 出点 时间为 02vtg=月解得202 v RtGm=月D 错 误。故选 C。7.徒 步行 走是 当下 流行 的 一种运 动方 式，人徒 步时 需要消 耗的 功率 由两 部分 组成 一部 分为 维持 人体 内部器官正 常运 转，即使 人体 静止不 动也 必须 消耗 的功 率（内 耗功 率）P 0 为 0.016W；一部 分为 人体 因为 运动而额外 消耗 的功 率（输出 机械功 率）P。若将 徒步 的 人体近 似模 拟成 一台 机器，且机 器运 动时 所受 阻力 与速 率 成正 比，即 f=kv（k=0.004）。若人 匀速 运动 s=100m 的距 离，能量 消耗 最少 的 徒步 速度 为（）A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s【答案】B【解析】【详解】当匀 速时 输出 功率 为21P kv=所以消 耗的 能量200()()P kv s PE kv svv+=+则当0Pkvv=时 E 有最 小值，此 时 2m/s v=故选 B。8.关于 电场 强度，下 列说法 错 误的 是（）A.将检 验电 荷从 电场 中某 点移走 时，该点 电场 强度 变为 0第7页/共15页 B.点电 荷电 场强 度计 算式2QEkr=中的 Q 指源 电荷 C.对于 公式FEq=，电场 强度 由 检验电 荷的 受力 和电 量决 定 D.虽 然电 场强 度定 义为FEq=，但某一 点的 电场 强度 与检 验电荷 无关【答案】AC【解析】【详解】ACD FEq=是电场 强 度的定 义式，其 由电 场自 身性质 决定，而 与检 验电 荷无关，故 D 正确，不符合 题意，A、C 错误，符合题 意；C 2QEkr=为真 空中 点电 荷电 场强 度的决 定式，式 中 Q 为 场源 电 荷，故 B 正确，不 符合 题 意；故选 AC。9.如图 所示，小 球以 v 0=12m/s 的 速度 水平 抛出，在落 地 之前 经过 空中 A、B 两点，在 A 点小 球速 度方 向与水平方 向的 夹角 为 37，在 B 点小 球速 度方 向与 水平 方 向的 夹角为 53。空气 阻 力忽 略不 计，g 取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。以 下判 断正 确的是（）A.小球 经过 A、B 两 点间的 时间 t=0.7sB.小球 经过 A、B 两 点间的 时间 t=1.6sC.抛出 点到 B 点 间的 竖直高 度差 h=15mD.抛出 点到 B 点 间的 竖直高 度差 h=12.8m【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB 小球 经过 A 点时，有 第8页/共15页 yA0tan 37vv=小球经 过 B 点时，有 yB0tan 53vv=小球竖 直方 向做 匀加 速直 线运动，有yB yAv v gt=+联立，可得0.7s t=故 A 正确；B 错 误；CD 小球 经过 B 点时，竖 直方向 满足 2yB2vhg=带入数 据，得h=12.8m 故 C 错误；D 正 确。故选 AD。10.如图 所示,劲度 系数为 k 的轻 弹簧,一端 固定 在倾角 为 30的光 滑固 定斜 面的底 部,另一 端和 质量 m 的 小物块 A 相连,质量 也为 m 的 物块 B 紧靠 A 一起 静止 现用 手 缓慢 沿斜 面向 下压 物体 B 使弹 簧再 压缩0 x并静止然 后突 然放 手,A 和 B 一 起 沿斜 面向 上运 动距离 L 时,B 达到 最大 速度 v,弹 簧始终 在弹 性限 度内,不计空气阻力,重力 加速 度为 g 下 列 说法 正确 的是 A.0Lx B.放手 的瞬 间,A 对 B 的弹 力大小 为022kx mg+C.从放 手到 A 和 B 达到 最大 速度 v 的过 程中,弹 簧弹性 势 能减 小了()20m v gx+D.若 向上 运动 过程 A、B 出现了 分离,则分 离时 弹簧的 压 缩量 为mgk第9页/共15页【答案】BC【解析】【详解】A 未 用手 压 B 时，设弹 簧压 缩量为 x，整 体受力 分析，根 据平 衡条 件得：()sin m m g kx+=；压 B 后放 手，当 AB 合力为 零 时，速度 最大，即 此时 弹 簧压 缩量为 x，A 和 B 一起沿 斜面 向上 运动 距离0Lx=，故 A 错 误；B 放手 瞬间，对 整体 受力 分析，根据 牛顿 第二 定律 得：()()()0sin k xx mm g mm a+=+对 B 受力 分析，根 据牛 顿第 二 定律 得：sin N mg ma=联立 解得：A 对 B 的弹力 大小 022kx mgN=+故 B 正确；C 从 放手 到 B 达到 最大 速度 v 的过 程中，对 AB 整体，根据 动能 定理 得：2012 sin 2 02mgx W mv+=解得：()20W m v gx=+，弹簧弹 力做 正功，弹 性势 能减小()20m v gx+故 C 正 确 D 若 向上 运动 过程 A、B 出现了 分离，此 时 AB 之间弹 力 为零，对 B 由牛 顿第 二定律 得：sin2mg gam=对 A 由牛 顿第 二定 律得：sin mg kx ma=由 联 立解 得：0 x=，故 D 错 误 二、实 验题（每空 2 分，共 14 分）11.在“探究 加速 度与 力、质 量 的关 系”实验 中，某同学 使 用了 如图 所示 的装 置，打 点计 时器 使用 的交 流电频 率为 50 Hz。,第10页/共15 页(1)该同学 得到 一条 纸带，在纸带 上取 连续 的六 个点，如 图 1 所示，已 测得 12.1mm BC=、26.0mm BD=、42.1mm BE=、60.0mm BF=，则小 车的 加速 度为_2m/s；(2)该同学 要探 究小 车的 加 速度 a 和质 量 M 的关 系，应 该 保持_ 不变；若该 同学 要探 究加 速度a 和拉 力 F 的关 系，应该 保持_ 不 变；(3)该同学 通过 数据 的处 理 作出了 aF 图 像，如图 2 所 示，则图 中直 线不 过原 点的 原因可 能是_。【答案】.5.拉力 F（砂 和砂 桶的 总质 量）.小车 质量 M.平衡 摩擦 力时 木板 的倾角过大【解析】【详解】(1)2 小车 的加 速度 为()322260.0 26 26 10m/s 5m/s0.04a=(2)2 要探究 小车 的加 速度 a 和质 量 M 的关 系，应该保 持 拉力 F（砂 和砂 桶的总 质 量）不变；3 若该同 学要 探究 加速 度 a 和拉 力 F 的关 系，应该 保持小 车质 量 M(3)4 由图像 可知，绳 无拉 力时小 车有 加速 度，直线 不过原 点的 原因 可能 是平 衡摩擦 力时 木板 的倾 角过 大,合力不 为零。12.如 图甲 所示 是某 同学 探究做 圆周 运动 的物 体所 受向心 力大 小与 质量、轨 道半径 及线 速度 关系 的实 验装置。圆 柱体 放置 在水 平光 滑圆盘 上做 匀速 圆周 运动。力传 感器 测量 向心 力 F，速度 传感 器测 量圆 柱体 的线速度 v，该同 学通 过保 持圆柱 体 质量 和运 动半 径不 变，来 探究 向心力 F 与线 速度 v 的关 系；（1）该 同学 采用 的实 验方法 为_。A.等效 替代 法 B.控制 变 量法C.理想 化模 型法 D.微小量 放大 法（2）改 变线 速度 v，多 次测 量，该 同学在 F-v2图中 描点如 图，请做 出 F-v2的图 线_。若 圆柱 体运 动半径 r=0.5m，由作 出的 F-v2的 图线 可得 圆柱 体的 质量 m=_kg（结 果保留 两位 有效 数字）第11 页/共15 页【答案】.B.0.45【解析】【分析】【详解】(1)1 通过 保持 圆柱 体 质量 和运 动半 径不 变，来 探究 向心力 F 与线 速度 大小 v 关系，采用 的是 控制变量 法，B 正确。(2)2 做出 F-v2的图 线如 图；(3)3 由向心 力公 式可 得 2Frvm=整理得2mFvr=斜率mkr=由图线 可知，斜 率 k=0.9，代 入 题中 数据 解得 的第12页/共15 页 m=0.45kg 三、解 答题（13 题 10 分，14 题 14 分，15 题 16 分，共 40 分）13.一带 电荷 量611.5 10 C q=+、质量 0.1kg m=的带电小 球 A，用 长 0.25m l=的绝 缘 细线悬 挂于 O 点。现使 小球 A 在水 平 面内绕 带电 荷量621.0 10 C q=+的 固定 小球 B 做 匀速 圆周 运动，悬 线与竖 直方向的夹 角始 终为37，如图 所示，（静 电力 常量9 229.0 10 N m/C k=，g取210m/s，sin 37 0.6=，cos37 0.8=。求：（1）两 小球 之间 库仑 力大小；（2）小 球运 动的 角速 度。【答案】（1）0.6N；（2）10rad/s【解析】【详解】（1）小 球做 圆周 运动的 半径 为 sin 37 rl=两小球 之间 库仑 力大 小为122qqFkr=带入数 据解 得0.6N F=（2）对 小球 A 受 力分 析，则 竖 直方 向有cos37 T mg=在水平 方向 有2sin 37 T Fmr=联立解 得10rad/s=第13页/共15 页 14.某同 学练 习控 制一 质量 为 2kg 的 无人 机垂 直升降，运动 过程 中受 到的 空气 阻 力大 小恒为 4N，方 向与 运动方向 相反，无 人机 能够 获得的 最大 升力 为 36N。某次飞 行练 习，无人 机从 地面上 由静 止开 始以 最大 升力竖直向 上起 飞，4s 后无 人 机出现 故障 突然 失去 升力，排除 故障 后无 人机 重新 获得最 大升 力，当无 人机 停止下落时 离地 面的 高度 为 27m。已知 重力 加速 度 g=10m/s2。求：（1）突 然失 去升 力时 距离地 面 的高 度；（2）无 人机 上升 的最 大高度；（3）该 同学 排除 故障 所用的 时 间。【答案】（1）48m；（2）72m；（3）4.5s【解析】【分析】【详解】（1）对 无人 机受 力分析 可知 无人 机在 加速 起飞阶 段有 1 fF mg F ma=无人机 在有 升力 阶段 上升 的高度21 1112h at=解得148m h=（2）失 去升 力时 的速 度为1 11v at=无人机 在失 去升 力向 上减 速阶段 有2 fmg F ma+=此阶段 所用 时间122vta=无人机 上升 的最 大高 度第14页/共15 页 学科网（北京）股份有 限公司211272m2vhha=+=（3）无 人机 在失 去升 力下落 阶 段有3 fmg F ma=此时的 速度2 33v at=无人机 在恢 复升 力后 减速 下落阶 段有4 fF F mg ma+=无人机 发生 的总 位移222203422vvhhaa=+该同学 排除 故障 所用 时间12234.5vvtaa=+=排s 15.某滑 雪场 的滑 道可 抽象 为 如图 的模 型，倾角为 53 的 倾斜 直滑道 AB、水平 直 滑道 CD 与光 滑竖 直圆 弧滑道 BC 相切，斜 面 DE 的倾 角为 37。O 1 为圆 弧滑道 BC 的圆 心，圆弧 半径 R 10m，C 点 为圆 弧滑 道的最低点，半 径 O 1B 与 O 1C 的夹角 为 53。滑 雪板 与 CD 段直 滑道 间的 动摩 擦因 数为 0.2。一运 动员 从最高处 A 点 由静 止沿 斜面 AB 滑下，经 圆弧 滑道 BC 滑到 最 低点 C 的速 度为10 3m/s，然后经 直滑 道 CD 冲出。已 知运 动员 和滑 雪板 的总质 量 m 60kg，A、B 两点的 高度 差 h 1 12m，D、E 两 点的 高度差 h 2 2m，直 滑道 CD 长度 L 71m。（g 10m/s2，sin53 08，cos53 06）求：（1）运 动员 和滑 雪板 从 A 运 动到 C 的过 程中 重力 势能 的 变化 量；（2）运 动员 滑到 C 点时 对圆 弧 滑道 的压 力；（3）运 动员 从 D 点滑 出后，着 落点 距离 D 点的 水平 距离。【答案】（1）9600J；（2）2400N，方 向竖 直向 下；（3）2.4m 第15页/共15 页【解析】【详解】（1）A 到 C 重力做 功 1cos53 9600JACW mg h R R=+=（）由PW E=可得 p9600J E=即重力 势能 的减 少量 为 9600J。（2）在 C 点有2CNvF mg mr=解得 N 2400N F=由牛顿 第三 定律 得NN2400N FF=方向竖 直向 下。（3）从 C 点到 D 点222C Dv v gL=解得 4m/sDv=假设落 到斜 面上，则212tan 37Dgtvt=解得0.6s t=211.8m 2m2h gt=假设成 立，所以 着落 点距离 D 点的 水平 距离2.4mDx vt=