【物理】湖南省长沙一中等三校联考2016-2017学年高一下学期期末物理试卷（解析版）

-2017学年湖南省长沙一中等三校联考高一（下）期末物理试卷一、选择题（本題包括13小题.毎小题题4分，共52分.其中11〜13三个小题，每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．下列说法符合史实的（）A．牛顿发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D．牛顿发现了海王星和冥王星2．两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和﹣Q的电量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F．若把它们接触后分开，再置于相距的两点，则它们的库仑力的大小将变为（）A． B．3F C．4F D．9F3．如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R=3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，关于A、B两点下列说法正确的是（）A．角速度之比ωA：ωB=3：1B．向心加速度之比aA：aB=1：3C．速率之比υA：υB=1：3D．在相同的时间内通过的路程之比sA：sB=3：14．如图所示，倾角为θ的斜面长为L，在顶端水平抛出一小球，小球刚好落在斜面的底端，那么，小球初速度v0的大小为（）A． B． C． D．5．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为t，相对地面通过的路程为L，则（）A．v增大时，t增大 B．v增大时，t减小C．v增大时，L增大 D．v增大时，L减小6．我国载人飞船“神舟七号”的顺利飞天，极大地振奋了民族精神．“神七”在轨道飞行过程中，宇航员翟志钢跨出飞船，实现了“太空行走”，当他出舱后相对于飞船静止不动时，以下说法正确的是（）A．他处于平衡状态 B．他不受任何力的作用C．他的加速度不为零 D．他的加速度恒定不变7．关于圆周运动，以下说法正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体，所受各力的合力一定是向心力B．做匀速圆周运动的物体除了受到其它物体的作用，还受到一个向心力C．物体做离心运动时，是因为它受到了离心力的作用D．汽车转弯时速度过小，会因离心运动造成交通事故8．如图所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．己知B与斜面体间光滑接触，则在AB下滑的过程中，下列说法正确的是（）A．B对A的支持力不做功B．B对A的作用力做负功C．B对A的摩擦力做正功D．B，A的重力做功的平均功率相同9．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替．如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ0抛出，如图（b）所示．则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（）A． B．C． D．10．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某一个高度，其速度图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个（）A． B． C． D．11．如图所示，a、b、c是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b，c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度B．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cC．b卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大，机械能增大D．b卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大，机械能减小12．蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中动作．为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网的压力，并在计算机上作出压力﹣时间图象，假设作出的图象如图所示．设运动员在空中运动时可视为质点，忽略空气阻力，则根据图象判断下列说法正确的是（g取10m/s2）（）A．在1.1s﹣2.3s时系统的弹性势能保持不变B．运动员在5.5s时刻运动方向向上C．运动员跃起的最大高度为5.0mD．运动员在空中的机械能在增大13．如图所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为M的物体A、B（物体B与弹簧拴接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则（）A．施加外力的瞬间，A、B间的弹力大小为M（g﹣a）B．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力大小不为零C．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值D．B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐减小，后保持不变二、填空題及实验题：（每空2分，共计14分）14．“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，让轻杆连接摆锤由A点释放，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位罝的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A，B，C，D）四点高度为0.150m、0.100m、0.050m，0.000m，己由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律．（1）实验时，把点作为了零势能点．（2）（单选）若实验测得D点的机械能明显偏大，造成该误差的原因可能是A、摆锤在运动中受到空气阻力的影响B、光电门放在D点上方C、摆锤在A点不是由静止释放的D、摆锤释放的位罝在AB之间．15．某同学査资料得知，弹簧的弹性势能EP=kx2，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧长度的变化量．于是设想用压缩的弹簧推静止的小球（质量为m）运动来初步探究“外力做功与物体动能变化的关系”．为了研究方便，把小球放在水平桌面上做实验，让小球在弹力作用下运动，即只有弹簧弹力做功．（重力加速度为g）该同学设计实验如下．（1）首先进行如图甲所示的实验：将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小球，静止时测得弹簧的伸长量为d，在此步骤中，目的是要确定弹簧的劲度系数k，用m、d、g表示为．（2）接着进行如图乙所示的实验：将这根弹簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球被推出去，从高为h的水平桌面上抛出，小球在空中运动的水平距离为L．小球的初动能Ek1=；小球离开桌面的动能Ek2=（用m、g、L、h表示），弹簧对小球做的功W=（用m、x、d、g表示）．对比W和Ek2﹣Ek1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”．需要验证的关系为（用所测物理量d，x、h、L表示）．三、计算题：（本題4个大题，共34分，其中第16-18题均为8分，第19题10分）16．有三根长度皆为l=0.30m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的O点，另一端分别栓有质量皆为m=1.0×10﹣2kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为﹣q和+q，q=1.0×10﹣6C．A、B之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为E=2.0×105N/C的匀强电场，电场强度的方向水平向右．平衡时A，B球的位置如图所示．已知静电力常量k=9×109N•m2/C2重力加速度g=10m/s2．求：（1）A，B间的库仑力的大小（2）连接A，B的轻线的拉力大小．17．滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行，做出各种动作，给人以美的享受．如图是模拟的滑板组合滑行轨道，该轨道由足够长的斜直轨道、半径R1=1m的凹形圆弧轨道和半径R2=1.6m的凸形圆弧轨道组成，这三部分轨道处于同一竖直平面内且依次平滑连接，其中M点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O点与M点处在同一水平面上，一质量为m=1kg可看作质点的滑板，从斜直轨道上的P点无初速滑下，经过M点滑向N点，P点距M点所在水平面的高度h=1.8m，不计一切阻力，g取10m/s2．（1）滑板滑到M点时的速度多大？（2）滑板滑到N点时对轨道的压力多大？（3）改变滑板无初速下滑时距M点所在平面的高度h，用压力传感器测出滑板滑至N点时对轨道的压力大小为零，则P与N在竖直方向的距离多大？18．地球可视为球体，其自转周期为T，在它的两极处，用弹簧秤测得一物体重为P；在赤道上，用弹簧秤测得同一物体重为0.9P，已知引力常量为G，则地球的平均密度是多少？19．如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在O点，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在粗糙竖直固定杆上的A处，环与杆间动摩擦因数μ=0.5，此时弹簧水平且处于原长．让圆环从A处由静止开始下滑，经过B处时速度最大，到达C处时速度为零．过程中弹簧始终在弹性限度之内．重力加速度为g．求：（1）圆环在A处的加速度为多大？（2）若AB间距离为，则弹簧的劲度系数k为多少？（3）若圆环到达C处时弹簧弹性势能为Ep，且AC=h，使圆环在C处时获得一个竖直向上的初速度，圆环恰好能到达A处．则这个初速度应为多大？

2016-2017学年湖南省长沙一中等三校联考高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本題包括13小题.毎小题题4分，共52分.其中11〜13三个小题，每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．下列说法符合史实的（）A．牛顿发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D．牛顿发现了海王星和冥王星【考点】物理学史；万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．【分析】开普勒发现了行星的运动规律；牛顿发现了万有引力定律；卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量；亚当斯发现的海王星．【解答】解：A、开普勒发现了行星的运动规律．故A错误；B、牛顿发现了万有引力定律．故B错误；C、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量．故C正确；D、亚当斯发现的海王星．故D错误．故选：C2．两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和﹣Q的电量，当它们相距r时，它们之间的库仑力是F．若把它们接触后分开，再置于相距的两点，则它们的库仑力的大小将变为（）A． B．3F C．4F D．9F【考点】库仑定律．【分析】接触带电的原则是先中和再平分．根据库仑定律公式F=k求出库仑力的大小．【解答】解：根据库仑定律公式得，F=k．接触再分离后所带电量各为Q，F′=k=k=3F．故B正确，A、C、D错误．故选：B．3．如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R=3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，关于A、B两点下列说法正确的是（）A．角速度之比ωA：ωB=3：1B．向心加速度之比aA：aB=1：3C．速率之比υA：υB=1：3D．在相同的时间内通过的路程之比sA：sB=3：1【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度．【分析】两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等；再由角速度、向心加速度的公式逐个分析即可．【解答】解：A、由于AB的线速度大小相等，由v=ωr知，ω═，所以ω于r成反比，所以角速度之比为1：3，故A错误．B、由an=可知，an于r成反比，所以向心加速度之比aA：aB=1：3，所以B正确．C、两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等，所以C错误．D、由于AB的线速度大小相等，在相同的时间内通过的路程之比应该是sA：sB=1：1，所以D错误．故选B．4．如图所示，倾角为θ的斜面长为L，在顶端水平抛出一小球，小球刚好落在斜面的底端，那么，小球初速度v0的大小为（）A． B． C． D．【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下落的高度求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出小球的初速度．【解答】解：在竖直方向上有：Lsinθ=，解得t=．则初速度=．故A正确，B、C、D错误．故选：A．5．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为t，相对地面通过的路程为L，则（）A．v增大时，t增大 B．v增大时，t减小C．v增大时，L增大 D．v增大时，L减小【考点】运动的合成和分解．【分析】蜡块参与了竖直方向和水平方向两个方向的分运动，根据分运动与合运动具有等时性确定运动的时间，根据运动的合成，确定蜡块相对于地面的路程．【解答】解：蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，t=，管长不变，竖直方向上的分速度不变，根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间不变．v增大，水平方向上的位移增大，根据运动的合成，知蜡块相对于地面的路程L增大．故C正确，A、B、D错误．故选C．6．我国载人飞船“神舟七号”的顺利飞天，极大地振奋了民族精神．“神七”在轨道飞行过程中，宇航员翟志钢跨出飞船，实现了“太空行走”，当他出舱后相对于飞船静止不动时，以下说法正确的是（）A．他处于平衡状态 B．他不受任何力的作用C．他的加速度不为零 D．他的加速度恒定不变【考点】万有引力定律及其应用；牛顿第二定律．【分析】翟志钢出舱后相对于飞船静止不动，与飞船一起绕地球做圆周运动，处于非平衡状态．他受到地球的万有引力，加速度不是零，而且加速度是变化的．【解答】解：A、翟志钢出舱后相对于飞船静止不动，与飞船一起绕地球做圆周运动，处于非平衡状态．故A错误．B、翟志钢出舱后仍受到地球的万有引力．故B错误．C、翟志钢出舱后与飞船一起绕地球做圆周运动，加速度不是零．故C正确．D、翟志钢的加速度方向时刻在变化，加速度是变化的．故D错误．故选C7．关于圆周运动，以下说法正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体，所受各力的合力一定是向心力B．做匀速圆周运动的物体除了受到其它物体的作用，还受到一个向心力C．物体做离心运动时，是因为它受到了离心力的作用D．汽车转弯时速度过小，会因离心运动造成交通事故【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，向心力并不是实际受到的力，分析受力时不单独分析．离心运动产生的条件是合外力突然消失，或者合外力不足以提供圆周运动所需的向心力．根据这些知识进行分析．【解答】解：A、做匀速圆周运动的物体，沿圆周切线方向的合力为零，所受各力的合力一定是向心力，故A正确．B、做匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，物体不再受到一个向心力，故B错误．C、物体做离心运动时，并不是因为受到了离心力的作用，而是由于合外力减小或消失，合外力不足以提供圆周运动所需的向心力．故C错误．D、汽车转弯时速度过大，地面提供的最大静摩擦力不足以提供汽车所需要的向心力，从而产生离心运动，造成交通事故，速度小时不会造成交通事故，故D错误．故选：A8．如图所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．己知B与斜面体间光滑接触，则在AB下滑的过程中，下列说法正确的是（）A．B对A的支持力不做功B．B对A的作用力做负功C．B对A的摩擦力做正功D．B，A的重力做功的平均功率相同【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】B与斜面间光滑接触，对整体进行受力分析可知AB的加速度为gsinα，B对A有向左的摩擦力，B对A的作用力方向与斜面垂直，故B对A的支持力做负功，B对A的作用力不做功，B对A的摩擦力做正功．B、A的重力未知，故重力做功的平均功率是否相同也未知．【解答】解：A、B对A的支持力竖直向上，A和B一起沿着斜面下滑的，所以B对A的支持力与运动方向之间的夹角大于90°，所以B对A的支持力做负功，所以A错误；B、B对A的作用力包括B对A的支持力和摩擦力的作用，它们的合力的方向垂直斜面向上，所以B对A的作用力不做功，故B错误；C、B对A的摩擦力是沿着水平面向左的，与运动方向之间的夹角小于90°，所以B对A的摩擦力做正功，故C正确；D、因为B、A的重力未知，故重力做功的平均功率是否相同也未知，故D错误；故选：C9．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替．如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度υ0抛出，如图（b）所示．则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（）A． B．C． D．【考点】牛顿第二定律；匀速圆周运动．【分析】由题目的介绍可知，求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径，利用向心力的公式就可以求得．【解答】解：物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为v0cosα，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力作为向心力，由向心力的公式得mg=m，所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是ρ=，故C正确．故选：C．10．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某一个高度，其速度图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个（）A． B． C． D．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】钢索拉力的功率P=Fv，根据速度图象分析重物的运动情况，根据牛顿第二定律得出拉力与重力的关系，再由功率公式得出功率与时间的关系式，选择图象．【解答】解：在0﹣t1时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律得：F﹣mg=ma1，解得：F=mg+ma1拉力的功率：P1=Fv=（mg+ma1）a1t，m、a1均一定，则P1∝t．在t1﹣t2时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力F=mg，则拉力的功率P2=Fv=mgv，P2不变，根据拉力的大小得到，P2小于t1时刻拉力的功率．在t2﹣t3时间内：重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得：mg﹣F=ma2，F=mg﹣ma2，拉力的功率P3=Fv=（mg﹣ma2）（v0﹣a2t），m、a2均一定，P3与t是线性关系，随着t延长，P3减小．t2时刻拉力突然减小，功率突然减小．故选：A11．如图所示，a、b、c是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b，c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度B．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cC．b卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大，机械能增大D．b卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大，机械能减小【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】卫星绕地球做圆周运动时，万有引力提供圆周运动的向心力，据此讨论卫星做圆周运动时线速度、向心加速度与半径大小的关系，卫星线速度减小，机械能减小时做向心运动．【解答】解：由图示可知，卫星轨道半径间的关系为：ra＜rb=rc；A、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=ma，解得：a=，由于ra＜rb=rc，则：aa＞ab=ac，故A正确；B、c卫星加速时，做圆周运动向心力增加，而提供向心力的万有引力没有变化，卫星c加速后做离心运动，轨道高度将增加，故不能追上同一轨道的卫星b，同理减速会降低轨道高度，也等不到同轨道的卫星，故B错误；C、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m，解得：v=，b卫星的轨道半径r减小，则其线速度增大，卫星b的轨道半径r减小，卫星做向心运动，卫星在原轨道上运动时其线速度要减小，卫星动能减小，卫星的机械能减小，故C错误，D正确；故选：AD．12．蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中动作．为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网的压力，并在计算机上作出压力﹣时间图象，假设作出的图象如图所示．设运动员在空中运动时可视为质点，忽略空气阻力，则根据图象判断下列说法正确的是（g取10m/s2）（）A．在1.1s﹣2.3s时系统的弹性势能保持不变B．运动员在5.5s时刻运动方向向上C．运动员跃起的最大高度为5.0mD．运动员在空中的机械能在增大【考点】功能关系．【分析】运动员离开弹性网后做竖直上抛运动，图中压力传感器示数为零的时间即是运动员在空中运动的时间，根据平抛运动的对称性可知，运动员竖直上抛或自由下落的时间为空中时间的一半，据此可求出运动员跃起是最大高度．对照机械能守恒的条件和功能关系进行分析．【解答】解：A、由图象可知，弹性网压力增大时运动员向下运动，1.1s﹣2.3s内运动员先向下运动再向上运动，则弹性网的弹性势能先增大后减小，故A错误．B、弹性网的压力为零运动员在空中运动，5.4s﹣7.4s内运动员在空中先向上运动再向下运动，所以运动员在5.5s时刻运动方向向上，故B正确．C、由图可知运动员在空中的最长时间为：t=4.3s﹣2.3s=2s运动员做竖直上抛运动，所以跃起的最大高度为：h=g（）2=5m，故C正确．D、运动员在空中运动时，只受重力，机械能保持不变，故D错误．故选：BC13．如图所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为M的物体A、B（物体B与弹簧拴接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则（）A．施加外力的瞬间，A、B间的弹力大小为M（g﹣a）B．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力大小不为零C．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值D．B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐减小，后保持不变【考点】机械能守恒定律．【分析】弹簧的弹力可根据胡克定律列式求解，先对物体AB整体受力分析，根据牛顿第二定律列方程；再对物体B受力分析，根据牛顿第二定律列方程；t1时刻是A与B分离的时刻之间的弹力为零．【解答】解：A、施加F前，物体A、B整体平衡，根据平衡条件，有：2Mg=kx；解得：x=施加外力F的瞬间，对B物体，根据牛顿第二定律，有：F弹﹣Mg﹣FAB=Ma其中：F弹=2Mg解得：FAB=M（g﹣a），故A正确．B、物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v与a；且FAB=0；对B：F弹′﹣Mg=Ma解得：F弹′=M（g+a）≠0，故B正确．C、B受重力、弹力及压力的作用；当合力为零时，速度最大，而弹簧恢复到原长时，B受到的合力为重力，已经减速一段时间；速度不是最大值；故C错误；D、B与弹簧组成的系统，开始时A对B的压力对A做负功，故开始时机械能减小；AB分离后，B和弹簧系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．故D正确；故选：ABD二、填空題及实验题：（每空2分，共计14分）14．“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，让轻杆连接摆锤由A点释放，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位罝的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A，B，C，D）四点高度为0.150m、0.100m、0.050m，0.000m，己由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律．（1）实验时，把点作为了零势能点．（2）（单选）若实验测得D点的机械能明显偏大，造成该误差的原因可能是A、摆锤在运动中受到空气阻力的影响B、光电门放在D点上方C、摆锤在A点不是由静止释放的D、摆锤释放的位罝在AB之间．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）由于高度都是相对于D点的，因此选择D点为零势能点，便于运算．（2）若实验测得D点的机械能明显偏大，说明重锤不是由静止释放的，开始时的机械能不仅仅是重力势能．【解答】解：（1）由于重锤的高度都是相对于D点的，因此选择D点为零势能点，将把光电门传感器放在标尺盘最低端的D点，测出重锤速度，可以进行机械能守恒的验证．故答案为：D．（2）若实验测得D点的机械能明显偏大，说明重锤不是由静止释放的，开始时的机械能不仅仅是重力势能，还有一定的动能．故C正确．而受到空气阻力、光电门放在D点上方，或摆钟放在AB之间均会使测出的D点的机械能减小；故ABD错误．故选C故答案为：（1）D；（2）C．15．某同学査资料得知，弹簧的弹性势能EP=kx2，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧长度的变化量．于是设想用压缩的弹簧推静止的小球（质量为m）运动来初步探究“外力做功与物体动能变化的关系”．为了研究方便，把小球放在水平桌面上做实验，让小球在弹力作用下运动，即只有弹簧弹力做功．（重力加速度为g）该同学设计实验如下．（1）首先进行如图甲所示的实验：将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小球，静止时测得弹簧的伸长量为d，在此步骤中，目的是要确定弹簧的劲度系数k，用m、d、g表示为．（2）接着进行如图乙所示的实验：将这根弹簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球被推出去，从高为h的水平桌面上抛出，小球在空中运动的水平距离为L．小球的初动能Ek1=；小球离开桌面的动能Ek2=（用m、g、L、h表示），弹簧对小球做的功W=（用m、x、d、g表示）．对比W和Ek2﹣Ek1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”．需要验证的关系为（用所测物理量d，x、h、L表示）．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）根据重力和弹簧的弹力平衡求出弹簧的劲度系数．（2）根据平抛运动的高度和水平位移，结合平抛运动的规律求出平抛运动的初速度，从而得出小球离开桌面时的动能大小．根据弹性势能的变化求出弹簧对小球做功的大小．根据弹力做功与动能的变化相等得出验证的关系式．【解答】解：（1）根据平衡有；mg=kd，解得弹簧的劲度系数k=；（2）根据h=得，t=，则初速度，则小球的初动能为零，小球离开桌面的动能Ek2==．弹簧对小球做功等于弹性势能的减小量，则W==．验证的关系式为，即．故答案为：（1），（2）0，，，．三、计算题：（本題4个大题，共34分，其中第16-18题均为8分，第19题10分）16．有三根长度皆为l=0.30m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的O点，另一端分别栓有质量皆为m=1.0×10﹣2kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为﹣q和+q，q=1.0×10﹣6C．A、B之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为E=2.0×105N/C的匀强电场，电场强度的方向水平向右．平衡时A，B球的位置如图所示．已知静电力常量k=9×109N•m2/C2重力加速度g=10m/s2．求：（1）A，B间的库仑力的大小（2）连接A，B的轻线的拉力大小．【考点】库仑定律；共点力平衡的条件及其应用；电场的叠加．【分析】（1）根据库仑定律，代入数据，即可求解；（2）根据对A受力分析，结合力的平行四边形定则及三角知识，依据平衡条件，即可求解．【解答】解：（1）根据库仑定律，则有：F2=k=9×109×=0.1N；（2）对A受力分析，如图所示：竖直方向：F1cos30°=mg解得：F1=N水平方向：F1sin30°+F2+F3=qE；解得：F3=0.042N答：（1）A、B间的库仑力大小为0.1N，（2）连接A，B的轻线的拉力大小0.042N．17．滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行，做出各种动作，给人以美的享受．如图是模拟的滑板组合滑行轨道，该轨道由足够长的斜直轨道、半径R1=1m的凹形圆弧轨道和半径R2=1.6m的凸形圆弧轨道组成，这三部分轨道处于同一竖直平面内且依次平滑连接，其中M点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O点与M点处在同一水平面上，一质量为m=1kg可看作质点的滑板，从斜直轨道上的P点无初速滑下，经过M点滑向N点，P点距M点所在水平面的高度h=1.8m，不计一切阻力，g取10m/s2．（1）滑板滑到M点时的速度多大？（2）滑板滑到N点时对轨道的压力多大？（3）改变滑板无初速下滑时距M点所在平面的高度h，用压力传感器测出滑板滑至N点时对轨道的压力大小为零，则P与N在竖直方向的距离多大？【考点】动能定理的应用；向心力．【分析】（1）对小车从P到M过程运用机械能守恒定律列式求解滑板滑到M点时的速度；（2）由机械能守恒求出N点的速度．在N点，小车受到的重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解；（3）滑板滑至N点时对轨道