广东深圳2024年高一下学期7月期末考试物理试题含答案.pdf

第1页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 2024 年深圳市普通高中高一年级调研考试年深圳市普通高中高一年级调研考试 物理物理2024.7 注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用 2B 铅笔将铅笔将试卷类型（试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角）填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处条形码粘贴处”。2作答选择题时，选出每小题答案后，用作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按上述要求作答无效。上述要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，留存试卷，交回答题卡。考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，留存试卷，交回答题卡。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。一项是符合题目要求的。1.引力场强度定义为单位质量的质点在该点所受的力，FEm=引力。根据该式可推出引力场强度 E 的单位，用国际单位制中的基本单位可以表示为（）A.2m/s B.2kg m/s C.kg m/s D.N 2.下列研究过程中运用了“先微元再累加”方法的是（）A.研究力的平行四边形定则 B.观察桌面的微小形变 C.把物体简化为有质量的点 D.研究重力在曲面上做功特点 3.货车卸货的情境如图所示。货车始终静止在水平地面上，货厢在液压机的作用下绕转轴 O缓慢抬升，角度 逐渐增大，且货物相对车厢始终保持静止，该过程中货物受到的（）A 支持力逐渐变大 B.摩擦力逐渐减小 C.支持力做正功 D.摩擦力做负功 4.蹦床是深受儿童喜爱的体育活动，弹性网面起到提高弹跳高度和保护作用，某儿童从最低点竖直向上弹.第2页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 起到离开弹性网面的过程中，空气阻力和弹性网的质量均忽略不计，则（）A.儿童速度逐渐增大 B.儿童的加速度逐渐减小 C.弹性网减少弹性势能转化为儿童的重力势能 D.弹性网减少的弹性势能转化为儿童的机械能 5.某游戏项目中，挑战者小明需要利用绳子荡过水坑，如图所示。两次游戏中小明分别抓住绳子的 A 点和B 点，并随绳子做圆周运动。两次抓住绳瞬间速度方向均水平，且大小相等。视小明为质点，比较他抓住 A点和抓住 B点，抓住 A点（）A.对绳子的拉力较大 B.角速度较大 C.向心加速度较小 D.最终能荡到更大的高度 6.无人机送餐服务在深圳试行。通过机载传感器能描绘出无人机运动的图象，图甲是沿水平方向的xt图象，图乙是沿竖直方向的vt图像。则无人机的运动轨迹近似为（）的的 第3页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 A.B.C.D.二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3分，有选错的得分，有选错的得 0 分分 2024 年 5 月 3 日 17 时 27 分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场成功发射，之后准确进入奔月轨道，再经过近月制动、环月飞行、月球着陆等过程，开启世界首次月球背面采样返回之旅。7.探测器减速着陆的过程中，下列说法正确的有（）A.探测器处于超重状态 B.探测器处于失重状态 C.火箭对探测器的作用力大于探测器对火箭的作用力 D.火箭对探测器的作用力与探测器对火箭的作用力大小相等 8.如图所示，环月轨道 1、2、3 相切于近月点，无动力运行时，探测器在近月点的速度大小分别为1v、2v和3v，加速度大小分别为1a、2a和3a。下列说法正确的有（）A.123vvv B.123vvv D.123aaa=9.已知探测器在地球表面重力为1G，在月球表面重力为2G，月球半径为 R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为 G，忽略地球和月球自转的影响，则（）A.月球表面的重力加速度为12GgG 第4页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 B.月球的质量为221gG RGG C.月球第一宇宙速度大小为21RGG D.探测器在近月圆轨道上运行周期为122RGgG 三、非选择题：共三、非选择题：共 58分，第分，第 1013 题为必考题，考生都必须作答，第题为必考题，考生都必须作答，第 14 题为选考题，考生根题为选考题，考生根据要求作答。据要求作答。（一）必考题：共（一）必考题：共 44 分。分。10.某物理兴趣小组利用手机的声音传感器研究平抛运动。如图甲所示，将小球平放在台阶边缘，打开手机的“声音振幅”软件，用钢尺水平击打小球，发出声音，会记录下声音强度随时间变化的关系。（1）某次实验记录到的声音强度 d随时间 t变化曲线如图乙所示，则小球从水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为_（用图乙中的物理量符号表示）。经测量，小球平抛运动的水平位移为 s，则抛出速度0v=_；（2）改变击打力度，使小球以不同速度水平抛出，发现落在同一台阶上的小球运动时间相等。该现象最能支撑的结论是_；A.高度越大小球运动时间越长 B.水平速度大小不影响竖直方向运动时间 C.小球在竖直方向上做自由落体运动 11.某实验小组通过下落的小球验证机械能守恒，实验装置如图甲所示。通过电磁铁吸附小球，断电时小球下落。经测量小球的直径3.20cmd=，用最小刻度值为 1cm的刻度尺测量从小球上端到光电门测光孔的距离 L。的的 第5页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 （1）根据图甲读出L=_cm；（2）某次实验中小球经过光电门的时间为：0.0120st=，则测出小球的速度为=v_m/s（结果保留 2位有效数字）；（3）小球的大小不可忽略，小球从释放位置到球心到达光电门，实际下落高度h=_（用 L 和小球的直径 d 表示）；（4）多次改变高度 h，测出多组数据，绘制2vh图像，如图乙所示。测算出图像的斜率值 k。检验斜率k 与当地重力加速度 g满足关系_，则可以验证机械能守恒；（5）在数据处理无误的情况下，实验小组测量出的 k 值明显大于理论值，最合理的解释是_。A.空气阻力对小球运动的影响 B.球心没有对准光电门通光孔 C.距离 L 的测量值偏大 12.风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为 m的小球从 A 点以速度010m/sv=沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力 F恒定，方向竖直向上，风力大小 F 可在 03mg 间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度 g 取210m s/，风洞横截面直径10mL=。（1）当0F=时，求小球撞击右壁的速度大小和方向；（2）保持0v不变，调节 F 的大小，求小球撞击右壁的区域长度。13.一段倾斜角37=的斜面 AB与光滑弧面 BC相切于 B点。质量为2000kgm=的汽车从斜面底部 A 点 第6页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 由静止开始沿着斜面 AB起动，如图甲所示。已知汽车受到斜面的阻力与车对斜面的压力的比值为0.25=。汽车在斜面 AB 上运动的加速度随时间变化如图乙所示。12.0s 时汽车达到额定功率，随后汽车保持额定功率继续运动，汽车到达 B点前已经达到最大速度maxv。此后关闭发动机，汽车继续沿着圆弧向上滑行。不计空气阻力，已知 g取210m s/，sin370.6,37cos0.8=，汽车可视作质点。求：（1）汽车匀加速直线运动过程中的最大速度1v及牵引力 F；（2）汽车在斜面 AB上能到达的最大速度maxv；（3）若汽车能够沿弧面 BC通过最高点 C，圆弧半径 R 的取值范围是多少。（二）选考题：共（二）选考题：共 14 分，请考生从分，请考生从 2 道题中任选一题作答，并在答题卡上填涂选考信息。道题中任选一题作答，并在答题卡上填涂选考信息。（选考 1-电场）14.富兰克林为研究雷电现象，设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟 A 上面与较长的避雷针相接，下面用等长细导线悬挂两个金属小球，形成验电器 D，帽形金属钟 B 接地，两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球 C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时，金属小球 C 会左右来回撞击 A、B钟发出响声，同时看到验电器 D上的两个金属小球张开一定角度。（1）验电器 D上的两个金属小球因带_电（填“正”或“负”）而张开。与金属钟 B相连的接地线中电子定向移动方向是_（填“自上而下”或“自下而上”）。（2）如图乙，验电器 D上的两个金属小球位置等高，质量均为 m，相距为 L，且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为，已知重力加速度为 g，静电常量为 k，不考虑金属钟与小球间的作用力，求（）两球间的库仑力大小；_（）假设两个金属小球各带有相同的电荷量，求此电荷量的大小。_ 第7页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 （选考 2-动量）在汽车安全装置的开发过程中，需要进行汽车碰撞试验，包括实车撞墙和滑车互撞试验。对不同品牌的 A、B车进行试验，两车质量分别为A800kgm=和B1000kgm=。15.在实车撞墙实验中，如图甲为碰撞测试安全气囊弹出的情境。该过程安全气囊的作用是通过_（填“增大”或“减小”）作用时间，减小驾乘人员因剧烈碰撞产生的作用力。分别用 A、B 车进行撞墙试验时，碰前速度均为 60km/h，测试数据如图乙，通过数据可以判断_（填“A”或“B”）车受到的平均冲击力较大。16.用 A、B 两车进行滑车互撞试验，行驶速度为B30m/sv=的 B车与静止的 A 车碰撞，碰后 B车速度大小为B10m/sv=，方向不变，碰撞时间很短且处于同一水平面上。求：（1）碰撞过程中 B 车的动量变化量大小：（2）碰撞后瞬间 A车的速度大小。第1页/共15页 学科网（北京）股份有限公司 2024 年深圳市普通高中高一年级调研考试年深圳市普通高中高一年级调研考试 物理物理2024.7 注意事项：注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用 2B 铅笔将铅笔将试卷类型（试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角）填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处条形码粘贴处”。2作答选择题时，选出每小题答案后，用作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按上述要求作答无效。上述要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，留存试卷，交回答题卡。考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，留存试卷，交回答题卡。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。一项是符合题目要求的。1.引力场强度定义为单位质量的质点在该点所受的力，FEm=引力。根据该式可推出引力场强度 E 的单位，用国际单位制中的基本单位可以表示为（）A.2m/s B.2kg m/s C.kg m/s D.N【答案】A【解析】【详解】根据 FEm=引力 则引力场强度 E的单位，用国际单位制中的基本单位可以表示为 22Nkg m/s111m/skgkg=故选 A。2.下列研究过程中运用了“先微元再累加”方法的是（）A.研究力的平行四边形定则 B.观察桌面的微小形变 C.把物体简化为有质量的点 D.研究重力在曲面上做功特点 第2页/共15页 学科网（北京）股份有限公司【答案】D【解析】【详解】A研究力的平行四边形定则运用了等效替代的方法，故 A 错误；B观察桌面的微小形变运用了放大的方法，故 B 错误；C把物体简化为有质量的点运用了理想模型法，故 C错误；D研究重力在曲面上做功特点运用了“先微元再累加”的方法，故 D正确。故选 D。3.货车卸货的情境如图所示。货车始终静止在水平地面上，货厢在液压机的作用下绕转轴 O缓慢抬升，角度 逐渐增大，且货物相对车厢始终保持静止，该过程中货物受到的（）A.支持力逐渐变大 B.摩擦力逐渐减小 C.支持力做正功 D.摩擦力做负功【答案】C【解析】【详解】A B货物处于平衡状态，则有 mgsinf Nmgcos 增大时，静摩擦力 f增大，支持力 N减小，故 A错误，B错误；C支持力方向斜向上与速度方向相同，所以货物受到的支持力做正功，故 C正确；D摩擦力的方向与速度方向始终垂直，不做功，故 D 错误。故选 C。4.蹦床是深受儿童喜爱的体育活动，弹性网面起到提高弹跳高度和保护作用，某儿童从最低点竖直向上弹起到离开弹性网面的过程中，空气阻力和弹性网的质量均忽略不计，则（）第3页/共15页 学科网（北京）股份有限公司 A.儿童的速度逐渐增大 B.儿童的加速度逐渐减小 C.弹性网减少的弹性势能转化为儿童的重力势能 D.弹性网减少弹性势能转化为儿童的机械能【答案】D【解析】【详解】AB儿童从最低点竖直向上弹起到离开弹性网面的过程中，弹性网面的弹力逐渐减小，刚开始弹性网面的弹力大于儿童的重力，儿童做加速度减小的加速运动，当弹性网面的弹力等于儿童的重力时，儿童的速度最大，此后弹性网面的弹力小于儿童的重力，儿童做加速度增大的减速运动，故儿童的速度先增大后减小，儿童的加速度先减小后增大，故 AB 错误；CD系统只有重力和弹性网面弹力做功，系统机械能守恒，则弹性网减少的弹性势能转化为儿童的机械能，故 C 错误，D正确。故选 D。5.某游戏项目中，挑战者小明需要利用绳子荡过水坑，如图所示。两次游戏中小明分别抓住绳子的 A 点和B 点，并随绳子做圆周运动。两次抓住绳瞬间速度方向均水平，且大小相等。视小明为质点，比较他抓住 A点和抓住 B点，抓住 A点（）A.对绳子的拉力较大 B.角速度较大 C.向心加速度较小 D.最终能荡到更大的高度 的的 第4页/共15页 学科网（北京）股份有限公司【答案】C【解析】【详解】A小明从最低点以大小相等的速度v做圆周运动，由牛顿第二定律可知 2vTmgml=+抓住 A点时的半径l较大，则绳的拉力较小，故 A 错误；B圆周运动在最低点的角速度为 vl=因抓 A点的半径l较大，则角速度较小，故 B 错误；C圆周运动在最低点的向心加速度为 2nval=因抓 A点的半径l较大，则向心加速度较小，故 C 正确；D设荡起的最大高度为h，由动能定理可知 2102mghmv=可得 22vhg=则无论抓 A点或 B点，最终能荡起的更大高度相同，故 D错误。故选 C。6.无人机送餐服务在深圳试行。通过机载传感器能描绘出无人机运动的图象，图甲是沿水平方向的xt图象，图乙是沿竖直方向的vt图像。则无人机的运动轨迹近似为（）A.B.第5页/共15页 学科网（北京）股份有限公司 C.D.【答案】C【解析】【详解】由图甲的xt图像可知无人机在水平方向做匀速直线运动，图乙的vt图像是可知在竖直方向先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，则合成两分运动可得两段时间做匀变速曲线运动，合外力（加速度）需指向凹侧，则第一段凹侧向上，第二段凹侧向下，最终竖直速度减为零，只剩下水平速度，则轨迹趋于水平线，故符合条件的选 C。二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3分，有选错的得分，有选错的得 0 分分 2024 年 5 月 3 日 17 时 27 分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场成功发射，之后准确进入奔月轨道，再经过近月制动、环月飞行、月球着陆等过程，开启世界首次月球背面采样返回之旅。7.探测器减速着陆的过程中，下列说法正确的有（）A.探测器处于超重状态 B.探测器处于失重状态 C.火箭对探测器的作用力大于探测器对火箭的作用力 D.火箭对探测器的作用力与探测器对火箭的作用力大小相等 8.如图所示，环月轨道 1、2、3 相切于近月点，无动力运行时，探测器在近月点的速度大小分别为1v、2v和3v，加速度大小分别为1a、2a和3a。下列说法正确的有（）A.123vvv B.123vvv D.123aaa=9.已知探测器在地球表面重力为1G，在月球表面重力为2G，月球半径为 R，地球表面的重力加速度为 第6页/共15页 学科网（北京）股份有限公司 g，万有引力常量为 G，忽略地球和月球自转的影响，则（）A.月球表面的重力加速度为12GgG B.月球质量为221gG RGG C.月球的第一宇宙速度大小为21RGG D.探测器在近月圆轨道上运行周期为122RGgG【答案】7.AD 8.AD 9.BD【解析】【7 题详解】AB探测器减速着陆的过程中，具有竖直向上的加速度，处于超重状态。故 A正确；B 错误；CD由牛顿第三定律可知，火箭对探测器的作用力与探测器对火箭的作用力大小相等。故 C错误；D正确。故选 AD。【8 题详解】AB探测器从环月轨道 1在近月点减速做近心运动进入环月轨道 2，然后从环月轨道 2 在近月点减速做近心运动再进入环月轨道 3，可得 123vvv 故 A 正确；B错误；CD根据 2GMmmar=解得 2GMar=可知，探测器在不同轨道上经过近月点时，加速度大小相等，即 123aaa=故 C 错误；D正确。故选 AD 的。第7页/共15页 学科网（北京）股份有限公司【9 题详解】A依题意，有 1Gmg=，2Gmg=月 解得 21GggG=月 故 A 错误；B由 2GMmmgR=月 联立，解得 221gG RMGG=故 B 正确；C根据 21vmgmR=月 解得 211gRGvG=故 C 错误；D探测器在近月圆轨道上运行周期为 11222RGRTvgG=故 D 正确。故选 BD。三、非选择题：共三、非选择题：共 58分，第分，第 1013 题为必考题，考生都必须作答，第题为必考题，考生都必须作答，第 14 题为选考题，考生根题为选考题，考生根据要求作答。据要求作答。（一）必考题：共（一）必考题：共 44 分。分。10.某物理兴趣小组利用手机的声音传感器研究平抛运动。如图甲所示，将小球平放在台阶边缘，打开手机的“声音振幅”软件，用钢尺水平击打小球，发出声音，会记录下声音强度随时间变化的关系。第8页/共15页 学科网（北京）股份有限公司 （1）某次实验记录到的声音强度 d随时间 t变化曲线如图乙所示，则小球从水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为_（用图乙中的物理量符号表示）。经测量，小球平抛运动的水平位移为 s，则抛出速度0v=_；（2）改变击打力度，使小球以不同速度水平抛出，发现落在同一台阶上的小球运动时间相等。该现象最能支撑的结论是_；A.高度越大小球运动时间越长 B.水平速度大小不影响竖直方向的运动时间 C.小球在竖直方向上做自由落体运动【答案】（1）.1t .1st （2）B【解析】【小问 1 详解】1小球从水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为 110ttt=2小球水平方向做匀速直线运动，则抛出速度为 01svt=【小问 2 详解】小球做平抛运动，水平方向的分运动为匀速直线运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，根据运动的独立性可知，竖直方向的运动时间与竖直方向的分运动有关，与水平方向的分运动无关，故该现象最能支撑的结论是水平速度大小不影响竖直方向的运动时间。故选 B。11.某实验小组通过下落的小球验证机械能守恒，实验装置如图甲所示。通过电磁铁吸附小球，断电时小球下落。经测量小球的直径3.20cmd=，用最小刻度值为 1cm的刻度尺测量从小球上端到光电门测光孔的距 第9页/共15页 学科网（北京）股份有限公司 离 L。（1）根据图甲读出L=_cm；（2）某次实验中小球经过光电门的时间为：0.0120st=，则测出小球的速度为=v_m/s（结果保留 2位有效数字）；（3）小球的大小不可忽略，小球从释放位置到球心到达光电门，实际下落高度h=_（用 L 和小球的直径 d 表示）；（4）多次改变高度 h，测出多组数据，绘制2vh图像，如图乙所示。测算出图像的斜率值 k。检验斜率k 与当地重力加速度 g满足关系_，则可以验证机械能守恒；（5）在数据处理无误的情况下，实验小组测量出的 k 值明显大于理论值，最合理的解释是_。A.空气阻力对小球运动的影响 B.球心没有对准光电门通光孔 C.距离 L 的测量值偏大【答案】（1）29.5 （2）2.7 （3）2dL （4）2g （5）B【解析】【小问 1 详解】小球上端到光电门测光孔的距离为 29.5cmL=【小问 2 详解】根据极短时间的平均速度等于平均速度，小球的速度为 23.2010 m/s2.7m/s0.0120dvt=第10页/共15页 学科网（北京）股份有限公司【小问 3 详解】小球从释放位置到球心到达光电门，实际下落高度 2dhL=【小问 4 详解】若小球机械能守恒，则 212mghmv=整理得 22vgh=图像的斜率为 2kg=【小问 5 详解】A由于空气阻力对小球运动的影响，小球克服空气阻力做功，机械能减小，实验小组测量出的 k值小于理论值，故 A 错误；B球心没有对准光电门通光孔，导致遮光时间变短，小球的速度偏大，测量出的 k 值明显大于理论值，故B正确；C距离 L 的测量值偏大，则小球下落高度偏大，实验小组测量出的 k值小于理论值，故 C 错误。故选 B。12.风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为 m的小球从 A 点以速度010m/sv=沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力 F恒定，方向竖直向上，风力大小 F 可在 03mg 间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度 g 取210m s/，风洞横截面直径10mL=。（1）当0F=时，求小球撞击右壁的速度大小和方向；（2）保持0v不变，调节 F 的大小，求小球撞击右壁的区域长度。第11页/共15页 学科网（北京）股份有限公司【答案】（1）10 2m/s，速度方向与水平方向夹角为45；（2）15m【解析】【详解】（1）当0F=时，小球做平抛运动，水平方向有 0 1Lv t=解得 11st=竖直分速度为 11yvgt=小球撞击右壁的速度大小 22101yvvv=+令速度与水平方向夹角为，则有 10 2m/sv=，45=（2）结合上述，当0F=时，小球做平抛运动，竖直方向的分位移 21112ygt=解得 15my=当3Fmg=时，根据牛顿第二定律有 3mgmgma=小球做类平抛运动，则有 0 1Lv t=，21112yat=解得 110my=则小球撞击右壁的区域长度 01215mLyy=+=13.一段倾斜角37=斜面 AB 与光滑弧面 BC 相切于 B点。质量为2000kgm=的汽车从斜面底部 A 点的 第12页/共15页 学科网（北京）股份有限公司 由静止开始沿着斜面 AB起动，如图甲所示。已知汽车受到斜面的阻力与车对斜面的压力的比值为0.25=。汽车在斜面 AB 上运动的加速度随时间变化如图乙所示。12.0s 时汽车达到额定功率，随后汽车保持额定功率继续运动，汽车到达 B点前已经达到最大速度maxv。此后关闭发动机，汽车继续沿着圆弧向上滑行。不计空气阻力，已知 g取210m s/，sin370.6,37cos0.8=，汽车可视作质点。求：（1）汽车匀加速直线运动过程中的最大速度1v及牵引力 F；（2）汽车在斜面 AB上能到达的最大速度maxv；（3）若汽车能够沿弧面 BC通过最高点 C，圆弧半径 R 的取值范围是多少。【答案】（1）8000N；（2）48m/s；（3）1152m7R 【解析】【详解】（1）汽车匀加速直线运动过程中的最大速度 1122 12m/s24m/svat=汽车受到的阻力为 cos4000Nfmg=根据牛顿第二定律 Ffma=解得牵引力为 8000NF=（2）汽车额定功率为 518000 24W1.92 10 WPFv=汽车在斜面 AB上能到达的最大速度 max48m/sPvf=第13页/共15页 学科网（北京）股份有限公司（3）若汽车能够沿弧面 BC通过最高点 C，根据动能定理有 22m11(1 cos)22CmgRmvmv=在最高点 C，根据牛顿第二定律 2CvmgFmR=N 且 N0F 解得圆弧半径 R的取值范围为 1152m7R （二）选考题：共（二）选考题：共 14 分，请考生从分，请考生从 2 道题中任选一题作答，并在答题卡上填涂选考信息。道题中任选一题作答，并在答题卡上填涂选考信息。（选考 1-电场）14.富兰克林为研究雷电现象，设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟 A 上面与较长的避雷针相接，下面用等长细导线悬挂两个金属小球，形成验电器 D，帽形金属钟 B 接地，两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球 C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时，金属小球 C 会左右来回撞击 A、B钟发出响声，同时看到验电器 D上的两个金属小球张开一定角度。（1）验电器 D上的两个金属小球因带_电（填“正”或“负”）而张开。与金属钟 B相连的接地线中电子定向移动方向是_（填“自上而下”或“自下而上”）。（2）如图乙，验电器 D上的两个金属小球位置等高，质量均为 m，相距为 L，且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为，已知重力加速度为 g，静电常量为 k，不考虑金属钟与小球间的作用力，求（）两球间的库仑力大小；_（）假设两个金属小球各带有相同的电荷量，求此电荷量的大小。_ 【答案】（1）.负 .自上而下 （2）.tanmg .tanmgLk 第14页/共15页 学科网（北京）股份有限公司【解析】【小问 1 详解】1 根据异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥，可知若带负电的云接近避雷针顶端时，避雷针顶端带正电，由静电感应规律可知，验电器 D上的两个金属小球因带负电而张开。2 根据异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥，可知与金属钟 B 相连的接地线中电子定向移动方向是自上而下。【小问 2 详解】1 两球间的库仑力大小 tanFmg=2由库仑定律 22qFkL=解得 tanmgqLk=（选考 2-动量）在汽车安全装置的开发过程中，需要进行汽车碰撞试验，包括实车撞墙和滑车互撞试验。对不同品牌的 A、B车进行试验，两车质量分别为A800kgm=和B1000kgm=。15.在实车撞墙实验中，如图甲为碰撞测试安全气囊弹出的情境。该过程安全气囊的作用是通过_（填“增大”或“减小”）作用时间，减小驾乘人员因剧烈碰撞产生的作用力。分别用 A、B 车进行撞墙试验时，碰前速度均为 60km/h，测试数据如图乙，通过数据可以判断_（填“A”或“B”）车受到的平均冲击力较大。16.用 A、B 两车进行滑车互撞试验，行驶速度为B30m/sv=的 B车与静止的 A 车碰撞，碰后 B车速度大 第15页/共15页 学科网（北京）股份有限公司 小为B10m/sv=，方向不变，碰撞时间很短且处于同一水平面上。求：（1）碰撞过程中 B 车的动量变化量大小：（2）碰撞后瞬间 A车的速度大小。【答案】15.增大 .A 16.（1）42 10 kg m/s；（2）25m/s【解析】【15 题详解】1由动量定理 F tp=当p不变，可增大作用时间，减小驾乘人员因剧烈碰撞产生的作用力，故填增大。2如图乙所示，由动量定理 A 1A00F tm v=B 1B00F tm v=因为 ABmm 故填 A；【16 题详解】（1）取小车运动方向为正，根据题意得碰撞过程中 B车的动量变化量为 4B BB B2 10 kg m/spm vm v=动量变化量大小为42 10 kg m/s；（2）根据动量守恒定律 BBBBAAm vm vm v=+解得 A25m/sv=