2024-2025学年上学期杭州高二物理期末卷2

第1页（共1页）2024-2025学年上学期杭州高二物理期末卷2一．选择题（共13小题，满分39分，每小题3分）1．（3分）（2021秋•浙江期中）关于下列物理量与括号里的单位对应完全正确的选项是（）A．电量（库仑）电流（安培）频率（法拉） B．电势（伏特）磁感应强度（特斯拉）磁通量（韦伯） C．电压（伏特）电容（库仑）频率（赫兹） D．电阻（欧姆）电势差（伏特）磁通量（特斯拉）2．（3分）（2022•江苏学业考试）足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是（）A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C．丙图中，即将被踢起的足球一定不能被看作质点 D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变3．（3分）（2023秋•兰州期中）关于物理学史、物理量、物理研究方法、物理模型等，下列说法中正确的是（）A．伽利略猜想自由落体的速度与时间成正比，并进行了实验验证 B．图像可以描述质点的运动，v﹣t图像可以反映速度随时间的变化规律，图像的斜率反映加速度的大小和方向 C．选择不同的物体作为参考系来描述同一物体的运动，其结果一定不同 D．原子核很小，一定能看作质点处理4．（3分）在极限跳伞运动中，运动员从高楼上由静止开始落下。在初始阶段，由于降落伞未打开，运动员可看成是做自由落体运动。t0时刻降落伞打开，降落伞受到的空气阻力与其速度成正比。接近地面时，运动员以较小的速度匀速下落。取竖直向下为正方向，则运动员下落的v﹣t图像大致是如图中的（）A． B． C． D．5．（3分）（2022秋•徐汇区校级期中）如图所示，一定质量的风筝用绳子固定于地面P点，风产生的力F垂直作用于风筝表面AB，并支持着风筝使它平衡。已知绳与水平地面的夹角α和风筝与水平面的夹角φ都为锐角，不计绳子所受的重力，设绳子产生的拉力为T，则T和F的大小关系是（）A．T一定小于F B．T一定等于F C．T一定大于F D．以上三种情况都有可能6．（3分）（2020秋•西城区校级期中）某小孩荡秋千，当秋千摆到最低点时（）A．小孩所受重力和支持力的合力方向向下，小孩处于超重状态 B．小孩所受重力和支持力的合力方向向下，小孩处于失重状态 C．小孩所受重力和支持力的合力方向向上，小孩处于超重状态 D．小孩所受重力和支持力的合力方向向上，小孩处于失重状态7．（3分）（2020•福州模拟）如图，小球甲从A点水平抛出，将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为60°，已知A、C高度差为h，两小球质量均为m，不计空气阻力，由以上条件可知（）A．两小球在C点的速度大小均为2ghB．A、B两点高度差为4h C．甲小球在C点时重力的瞬时功率为2mg2ghD．乙小球在C点时的动量大小为2m2g8．（3分）光滑水平面有一粗糙段AB长为s，其摩擦因数与离A点距离x满足μ＝kx（k为恒量）。一物块（可看作质点）第一次从A点以速度v0向右运动，到达B点时速率为v，第二次也以相同速度v0从B点向左运动，则（）A．第二次也能运动到A点，但速率不一定为v B．第二次也能运动到A点，但两次所用时间不同 C．两次克服摩擦力做的功不相同 D．两次速率相同的位置只有一个，且距离A为3s9．（3分）（2021秋•浙江月考）某儿童公园摩天轮高达88米，拥有48个座舱，能够同时容纳288人，旋转一周需要20分钟。一质量为m的乘客坐在该摩天轮中以速率v在竖直平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．该乘客的速率v约为13m/s B．乘客的向心加速度约为0.001m/s2 C．在运动过程中，乘客的机械能守恒 D．若增大转动速率，该乘客对座位的最大压力跟最小压力的差值不变10．（3分）（2021秋•兖州区期中）9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在酒泉卫星发射中心东南部的东风着陆场成功着陆。执行飞行任务的航天员全部顺利出舱，身体状态良好。在空间站工作期间，航天员先后进行了两次出舱行走。航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落。下列说法正确的是（）A．空间站的线速度大于第一宇宙速度 B．空间站的线速度小于同步卫星的线速度 C．空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 D．航天员出舱活动时的向心加速度为零11．（3分）（2019秋•山西月考）关于电场，下列说法正确的是（）A．某点电场线的方向就是检验电荷在该处的受力方向 B．某点的电场强度越大，检验电荷在该点的电势一定越高 C．某点的电势越高，检验电荷在该点的电势能一定越大 D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零12．（3分）（2016春•丰城市校级月考）如图所示从离传送带高度h＝3.2m处由静止落下一个质量为m＝1.2kg的小球，小球落到传送带后弹起的速度v1＝10m/s，与水平传送带成α＝53°角，已知传送带水平速度v0＝6.5m/s，小球与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3，取g＝10m/s2．则传送带对小球的平均弹力为（）A．12N B．24N C．60N D．21.6N13．（3分）（2022秋•衢州期末）利用太阳能发电是实现“碳中和”的有益途径。某太阳能电池驱动的环保汽车（无蓄电池储能），总质量为m，当它在水平路面上以正常速度v匀速行驶时，驱动电机的输入电流I，电压U，若驱动电机能够将输入功率的90%转化用于牵引汽车前进的机械功率。已知太阳辐射的总功率P0，太阳到地球的距离r，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。则（）A．驱动电机的机械功率为UI B．汽车匀速行驶所受阻力与车重之比为UImgvC．汽车正常行驶，其太阳能电池板的最小面积为4πrD．风力发电、核能发电和天然气发电都可以减少二氧化碳的排放量二．多选题（共3小题，满分12分，每小题4分）（多选）14．（4分）（2022春•杭州期中）下列关于书本插图表述正确的是（）A．甲：汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为离心力大于最大静摩擦力 B．乙：卡文迪什的扭秤实验装置中采用了控制变量法 C．丙：海王星的发现证明了万有引力定律的正确性 D．丁：汽车上坡时采用低速挡是为了获得更大的牵引力15．（4分）（2017春•宁德期末）如图所示，闭合线圈在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是（）A． B． C． D．（多选）16．（4分）（2022•镇沅县校级开学）如图所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行，现将一质量m＝1kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示，取沿传送带向上为正方，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则下列说法正确的是（）A．物体与传送带间的动摩擦因数为0.875 B．0～8s内物体位移的大小为18m C．0～8s内物体机械能的增量为90J D．0～8s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126J三．实验题（共2小题，满分18分）17．（8分）（2023•浙江模拟）（1）在“探究加速度与力、质量的关系（图甲）”“研究平抛运动（图乙）”“验证机械能守恒定律（图丙）”三个实验中，都需要用到的器材是。A．秒表B．刻度尺C．天平D．弹簧测力计（2）某同学利用图甲装置探究加速度与力的关系，打出的纸带如图丁所示，取A、B、C、D、E五个计数点（每相邻两个计数点间还有四个打点没有标出），打点计时器电源频率是50Hz。则A、C间距离为cm，小车的加速度大小a＝m/s2。（计算结果保留2位有效数字）实验得到的a﹣F图像如图戊中实线所示，则可知所挂槽码质量最大不应超过。A．10gB．30gC．40gD．50g（3）某同学运用手机“测量自由落体运动的加速度”，打开智能手机应用软件，手持手机从海绵垫上方释放后落下，测得加速度随时间的变化如图己表所示，可判断手机做自由落体运动的时间约s，测得当地重力加速度值是m/s2。t（s）a（m/s2）0.43﹣0.010.481.740.539.010.579.820.629.830.669.810.719.810.769.780.809.760.859.730.909.700.95﹣9.950.99﹣14.361.047.461.095.801.14﹣0.1118．（10分）（2023•孝感开学）某实验小组用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池，测量水果电池的电动势和内阻。小组成员设计了两个方案进行测量，电路原理如图所示。实验室可供器材如下：电压表V（0～3V，内阻约3kΩ；0～15V，内阻约15kΩ）；电流表A（0～0.6A，内阻约0.125Ω：0～3A，内阻约0.025Ω）；微安表G（量程200μA，内阻500Ω）；滑动变阻器（额定电流2A，最大阻值100Ω）；电阻箱（最大阻值99999Ω）；开关，导线若干。（1）查阅资料知道苹果电池的电动势约为1V，内阻约为1kΩ，经过分析后发现方案A不合适，你认为方案A不合适的原因，下列说法不正确的是。A.滑动变阻器起不到调节的作用B.电流表几乎没有示数C.电压表分流明显导致测量误差偏大D.电压表示数达不到量程的三分之一（2）实验小组根据方案B进行实验，多次改变电阻箱R的阻值，读出微安表G示数I，根据测得的数据作出1t-R图像。如图所示，根据图像可得，“水果电池”的电动势E＝V，内电阻r＝Ω。（以上两四．解答题（共3小题，满分31分）19．（9分）（2016•乌鲁木齐二模）一中间有圆孔的玉片（厚度不计）保持环面平行于地面从高处静止释放，玉片直接撞击地面而不被摔坏的最大释放高度为hm＝0.2m．现将玉片紧套在高度L＝0.55m且与玉片质量相等的圆柱体顶端处．从圆柱体下端距地面高度H＝0.4m处由静止释放圆柱体，下落到地面后与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失．玉片与圆柱体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大小为玉片重力的2倍．玉片最终从圆柱体上滑脱时，立即用手接住圆柱体．整个过程中圆柱体始终保持竖直，空气阻力不计．试通过分析计算说明玉片最终是否摔坏．20．（11分）（2024春•东城区校级期中）如图20所示，半径R=6435m的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，AB是轨道的竖直直径，轨道在B点与倾角θ＝30°的传送带（轮子半径很小）上端点相切；电动机带动传送带以v＝8m/s的速度逆时针匀速运动，传送带下端点C与水平面CDO平滑连接，B、C间距L＝10m；一轻质弹簧的右端固定在O的挡板上，质量m＝10kg的物体靠在弹簧的左端D处，此时弹簧处于原长，弹簧劲度系数k＝150N/m，C、D间距x0＝4.4m，OD段光滑，DC段粗糙。现将物块压缩弹簧x＝2m后由静止释放，物块经C点滑上和经B点离开传送带时，速度大小不变，方向分别变为沿传送带向上和水平向左。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ1=32、与CD段间的动摩擦因数为μ2＝0.5，且物块（1）物块达到C点时的速度vC；（2）a.物块在传送带上运动的过程中，系统由于摩擦产生的热量Q；b.由于运送物块，带动传送带的电动机多做的功ΔW。（3）物块滑上半圆弧轨道后，能否达到A点？若能，请说明理由；若不能，请在图中画出物块脱离圆弧轨道的位置，并说明理由。21．（11分）（2024•江岸区校级模拟）如图所示，平面直角坐标系xOy中第一、二、四象限内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场。第一、四象限内磁场方向垂直纸面向里，第二象限内磁场方向垂直纸面向外。第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子从点S(-l，-l2)以一定初速度释放，初速度方向与x轴正方向的夹角为θ＝45°，从点K（0，﹣l）垂直y轴进入第四象限磁场区域，然后从P（l（1）粒子进入第四象限时的速度v0；（2）若使第二象限磁场反向，大小变成2B，求粒子第100次经过y轴时的纵坐标；（3）若在第二象限内施加一沿x轴负方向、电场强度大小与第三象限电场相同的匀强电场，求粒子在第二象限运动的最大速度vm。

2024-2025学年上学期杭州高二物理期末典型卷2参考答案与试题解析一．选择题（共13小题，满分39分，每小题3分）1．（3分）（2021秋•浙江期中）关于下列物理量与括号里的单位对应完全正确的选项是（）A．电量（库仑）电流（安培）频率（法拉） B．电势（伏特）磁感应强度（特斯拉）磁通量（韦伯） C．电压（伏特）电容（库仑）频率（赫兹） D．电阻（欧姆）电势差（伏特）磁通量（特斯拉）【考点】力学单位制与单位制；电容的概念、单位与物理意义；电流的概念、性质及电流强度的定义式；磁感应强度的定义与物理意义；磁通量的概念和计算公式的定性分析．【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；理解能力．【答案】B【分析】根据物理量的单位来确定各个选项是否正确。【解答】解：A、电量的单位是库仑C，电流的单位是安培A，频率的单位是赫兹Hz，故A错误；B、电势的单位是伏特V，磁感应强度的单位是特斯拉T，磁通量的单位是韦伯Wb，故B正确；C、电压的单位是伏特V，电容的单位是法拉F，频率的单位是赫兹Hz，故C错误；D、电阻的单位是欧姆Ω，电势差的单位是伏特V，磁通量的单位是韦伯Wb，故D错误；故选：B。【点评】本题主要考查了物理量的单位，熟记各物理量的单位是解题的关键，此题比较基础。2．（3分）（2022•江苏学业考试）足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是（）A．甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力 B．乙图中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力 C．丙图中，即将被踢起的足球一定不能被看作质点 D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变【考点】弹力的概念及其产生条件；质点；重力的概念、物理意义及其产生（来源）；弹性形变和塑性形变．【答案】D【分析】物体的运动不需要力来维持，惯性是维持物体运动状态不变的原因；力的作用效果：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态；弹力产生的条件是接触且发生弹性形变。【解答】解：A、静止在草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡，但不是它的重力，该选项说法不正确；B、静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触，但由于没有弹性形变，所以没有受到相互作用的弹力，该选项说法不正确；C、即将被踢起的足球可以能被看作质点，没有考虑旋转问题，该选项说法不正确；D、进球时，足球撞到网上，球网被撑开，说明力能使物体发生形变，该选项说法正确。故选：D。【点评】本题以体育比赛为载体考查相关的物理知识，注重了物理和生活的联系，考查了学生学以致用的能力。3．（3分）（2023秋•兰州期中）关于物理学史、物理量、物理研究方法、物理模型等，下列说法中正确的是（）A．伽利略猜想自由落体的速度与时间成正比，并进行了实验验证 B．图像可以描述质点的运动，v﹣t图像可以反映速度随时间的变化规律，图像的斜率反映加速度的大小和方向 C．选择不同的物体作为参考系来描述同一物体的运动，其结果一定不同 D．原子核很小，一定能看作质点处理【考点】力学物理学史．【专题】定性思想；归纳法；直线运动规律专题；理解能力．【答案】B【分析】本题根据伽利略探究自由落体运动的过程、v﹣t图像的斜率表示加速度、选择不同的物体作为参考系来描述同一物体的运动，其结果可能不同、以及物体能看成质点的条件：大小和形状能忽略不计进行解答。【解答】解：A、伽利略猜想自由落体运动的速度与时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上进行外推得到的，故A错误；B、运动图像可以描述质点的运动，v﹣t图像反映速度随时间的变化规律，图像的斜率表示加速度，能反映加速度的大小和方向，故B正确；C、选择不同的物体作为参考系来描述同一物体的运动，其结果不一定不同，故C错误；D、原子核很小，但研究其内部结构时，其大小和形状不能忽略，就不能看作质点处理，故D错误。故选：B。【点评】解决本题的关键要掌握力学基础知识，掌握伽利略的科学研究方法：实验和逻辑推理相结合的方法。4．（3分）在极限跳伞运动中，运动员从高楼上由静止开始落下。在初始阶段，由于降落伞未打开，运动员可看成是做自由落体运动。t0时刻降落伞打开，降落伞受到的空气阻力与其速度成正比。接近地面时，运动员以较小的速度匀速下落。取竖直向下为正方向，则运动员下落的v﹣t图像大致是如图中的（）A． B． C． D．【考点】根据v﹣t图像的物理意义对比多个物体的运动情况；自由落体运动的规律及应用．【专题】比较思想；图析法；运动学中的图象专题；理解能力．【答案】B【分析】运动员先做自由落体运动，t0时刻降落伞打开后，根据牛顿第二定律分析加速度的变化，结合v﹣t图像的斜率表示加速度，分析速度的变化情况。【解答】解：运动员先做自由落体运动，由v＝gt知v﹣t图像是过原点的直线，可知A图错误。t0时刻降落伞打开后，根据牛顿第二定律得：mg﹣f＝ma，其中阻力f＝kv，k是比例系数，即mg﹣kv＝ma，随着速度v的增大，加速度a减小，当a＝0时，运动员做匀速直线运动，结合v﹣t图像的斜率表示加速度，知CD两图错误，故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】解决本题的关键要运用牛顿第二定律分析加速度的变化情况，结合v﹣t图像的斜率表示加速度，分析图像斜率的变化情况。5．（3分）（2022秋•徐汇区校级期中）如图所示，一定质量的风筝用绳子固定于地面P点，风产生的力F垂直作用于风筝表面AB，并支持着风筝使它平衡。已知绳与水平地面的夹角α和风筝与水平面的夹角φ都为锐角，不计绳子所受的重力，设绳子产生的拉力为T，则T和F的大小关系是（）A．T一定小于F B．T一定等于F C．T一定大于F D．以上三种情况都有可能【考点】共点力的平衡问题及求解；力的合成与分解的应用．【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．【答案】A【分析】对风筝受力分析，由共点力的平衡条件并结合正交分解法列式分析F与T的关系．【解答】解：对风筝受力分析，并如图建立直角坐标系，将F及T沿坐标轴分解，则有：x轴方向根据平衡条件有：Tcosα＝Fsinφy轴方向根据平衡条件有：Fcosφ＝G+Tsinα联立解得：F2＝T2+G2+2TGsinα则F＞T故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】本题考查共点力的平衡条件，若受力超过3个力时，一般采用正交分解的方法求解；分别在x轴和y轴列平衡方程即可．6．（3分）（2020秋•西城区校级期中）某小孩荡秋千，当秋千摆到最低点时（）A．小孩所受重力和支持力的合力方向向下，小孩处于超重状态 B．小孩所受重力和支持力的合力方向向下，小孩处于失重状态 C．小孩所受重力和支持力的合力方向向上，小孩处于超重状态 D．小孩所受重力和支持力的合力方向向上，小孩处于失重状态【考点】超重与失重的概念、特点和判断；牛顿第二定律与向心力结合解决问题．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．【答案】C【分析】小孩站在秋千板上做荡秋千的游戏，做的是圆周运动的一部分，在最低点合力向上，由向心力公式判断超重或失重．【解答】解：小孩站在秋千板上做荡秋千的游戏，做的是圆周运动的一部分，在最低点合力向上，有F﹣mg＝mv2r，所以F＞mg，故小孩处于超重状态，故C正确，故选：C。【点评】本题主要考查了超重和失重的条件，当小孩所受到的支持力大于重力时为超重，反之为失重。7．（3分）（2020•福州模拟）如图，小球甲从A点水平抛出，将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为60°，已知A、C高度差为h，两小球质量均为m，不计空气阻力，由以上条件可知（）A．两小球在C点的速度大小均为2ghB．A、B两点高度差为4h C．甲小球在C点时重力的瞬时功率为2mg2ghD．乙小球在C点时的动量大小为2m2g【考点】平抛运动速度的计算．【专题】应用题；定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】D【分析】由h=12gt2求出甲运动的时间，然后求出甲球的竖直分速度，根据运动的合成与分解求解甲、乙在根据速度—位移公式求出乙球下落高度，进一步求解高度差。根据动量的定义式，p＝mv，已知乙球在C点速度，求解动量。根据重力的功率公式：P＝mgvy，已知甲球的竖直分速度，求解重力的瞬时功率。【解答】解：A、小球甲做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，由h=12gt2可得：甲运动的时间为：t甲=2hg，竖直分速度：vy根据运动的合成与分解可知，甲在C点的速度：v甲=vycos60°=22gh=vB、乙球做自由落体运动，下落高度：h'=v乙22g=4h，故A、B两点高度差为4h﹣hC、小球甲在C点时重力的瞬时功率为：P＝mgvy＝mg2gh，故CD、小球乙在C点的动量：p＝mv乙＝2m2gh，故D故选：D。【点评】此题结合重力的功率的考查平抛运动的计算，解答的关键是判断出甲球沿水平方向的分速度与竖直方向的分速度与乙球的速度之间的关系。8．（3分）光滑水平面有一粗糙段AB长为s，其摩擦因数与离A点距离x满足μ＝kx（k为恒量）。一物块（可看作质点）第一次从A点以速度v0向右运动，到达B点时速率为v，第二次也以相同速度v0从B点向左运动，则（）A．第二次也能运动到A点，但速率不一定为v B．第二次也能运动到A点，但两次所用时间不同 C．两次克服摩擦力做的功不相同 D．两次速率相同的位置只有一个，且距离A为3s【考点】动能定理的简单应用；匀变速直线运动位移与时间的关系；牛顿第二定律的简单应用；重力做功的特点和计算．【专题】定性思想；推理法；动能定理的应用专题；分析综合能力．【答案】B【分析】第一次过程中摩擦力不断增大，加速度不断增大。第二次过程中摩擦力不断减小，加速度不断减小，还能到达A点，由加速度的物理意义分析时间关系。由动能定理求速率相等时位置到A点的距离。【解答】解：AB、由µ＝kx知，物块所受的滑动摩擦力大小为f＝kmgx，可知第一次物块向右过程中摩擦力不断增大，加速度不断增大，第二次向左运动的过程中，摩擦力不断减小，加速度不断减小，物块速度减小变慢，故第二次也能运动到A点，两个过程中，摩擦力做功相同，由动能定理可知，第二次到达B点的速率也为v，时间变长，故A错误，B正确；C、物体在两次运动过程中，在相同位置受到的摩擦力大小相等，两次运动的距离相等，则两次过程中物块克服摩擦力做功相等，故C错误；D、设两次速率相同的位置距离A点的距离为x，相同的速率设为v′．根据动能定理得：第一次有：-0+kx⋅mg2第二次有：-ks⋅mg+kx⋅mg2（s﹣x联立解得x=22s，故故选：B。【点评】本题关键要分析物块的运动情况，分段运用动能定理研究，由于摩擦力随位移均匀变化，所以求功时要用力的平均值乘以位移。9．（3分）（2021秋•浙江月考）某儿童公园摩天轮高达88米，拥有48个座舱，能够同时容纳288人，旋转一周需要20分钟。一质量为m的乘客坐在该摩天轮中以速率v在竖直平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．该乘客的速率v约为13m/s B．乘客的向心加速度约为0.001m/s2 C．在运动过程中，乘客的机械能守恒 D．若增大转动速率，该乘客对座位的最大压力跟最小压力的差值不变【考点】绳球类模型及其临界条件；机械能守恒定律的简单应用；牛顿第二定律的简单应用．【专题】定量思想；推理法；匀速圆周运动专题；牛顿第二定律在圆周运动中的应用；分析综合能力；模型建构能力．【答案】B【分析】根据v=2πrT可知线速度v；在运动的过程中，动能不变，重力势能不断变化，所以机械能不守恒；根据a=4【解答】解：A、摩天轮高达88米，则半径约为r＝44m，旋转一周需要20分钟，即周期T＝1200s，根据v=2πrT可知线速度v=2×3.141200m/s＝B、乘客的向心加速度a=4π2rT2=4×3.1C、在运动的过程中，动能不变，重力势能不断变化，所以机械能不守恒，故C错误；D、座位通过最高点时，有mg﹣NA＝mv2R，小球通过最低点B时，有NB﹣mg＝mv2R，联立解得，NB﹣NA＝2mg，若增大转动速率，当速率大于故选：B。【点评】解决此类问题的关键要合理地选择研究对象，搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行处理。10．（3分）（2021秋•兖州区期中）9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在酒泉卫星发射中心东南部的东风着陆场成功着陆。执行飞行任务的航天员全部顺利出舱，身体状态良好。在空间站工作期间，航天员先后进行了两次出舱行走。航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落。下列说法正确的是（）A．空间站的线速度大于第一宇宙速度 B．空间站的线速度小于同步卫星的线速度 C．空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 D．航天员出舱活动时的向心加速度为零【考点】近地卫星；万有引力与重力的关系（黄金代换）．【专题】定量思想；推理法；万有引力定律的应用专题；推理论证能力．【答案】C【分析】根据万有引力提供向心力分别得到空间站绕地球做匀速圆周运动的周期、加速度、线速度的表达式，通过表达式再比较大小。【解答】解：对绕地球做匀速圆周运动的习行器，万有引力提供向心力：GGMmr2=ma=mv2r=mω2r＝m（2πT）AB、由上式可得：T=2πr3GM，由于空间站的周期为T1=2416h，小于同步卫星的周期T2＝24h。所以空间站的轨道半径小于同步卫星轨道半径，由上述方程得空间站线速度v=GMr，所以空间站的线速度大于同小卫星的线速度。而第一宇宙速度v1C、由上式可得：a=GMr2D、宇航员出舱时虽然相对于空间站静止，但仍受地球引力使其做匀速圆周运动，产生向心加速度，加速度不为零，故D错误。故选：C。【点评】该题考查万有引力的相关问题、卫星运行快慢问题等，从基本规律出发，结合轨道半径的关系不难判断结果。11．（3分）（2019秋•山西月考）关于电场，下列说法正确的是（）A．某点电场线的方向就是检验电荷在该处的受力方向 B．某点的电场强度越大，检验电荷在该点的电势一定越高 C．某点的电势越高，检验电荷在该点的电势能一定越大 D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零【考点】电场力做功与电势能变化的关系；电场强度与电场力的关系和计算．【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题；理解能力．【答案】D【分析】正电荷的受力方向为该处电场强度的方向，电场强度与电势无关、正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处电势能小、电势为零，电势能为零。【解答】解：A．规定正电荷受力方向为该处电场强度的方向，负电荷的受力方向与该处的电场强度的方向相反，故A错误；B．某点的电场强度大，该点的电势不一定高，两者没有直接关系，故B错误；C．某点的电势高，由公式EP＝qφ知，正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，故C错误；D．某点的电势为零，即φ＝0，由公式EP＝qφ知，检验电荷在该点的电势能一定为零，故D正确。故选：D。【点评】明确知道正负电荷在电场中的受力方向与电场强度的方向的关系，知道电势能和电势的关系式。12．（3分）（2016春•丰城市校级月考）如图所示从离传送带高度h＝3.2m处由静止落下一个质量为m＝1.2kg的小球，小球落到传送带后弹起的速度v1＝10m/s，与水平传送带成α＝53°角，已知传送带水平速度v0＝6.5m/s，小球与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3，取g＝10m/s2．则传送带对小球的平均弹力为（）A．12N B．24N C．60N D．21.6N【考点】动量定理的内容和应用．【专题】计算题；定量思想；推理法；动量定理应用专题；推理论证能力．【答案】C【分析】小球竖直方向下做自由落体运动，求得达到传动带的速度，对小球与传送带相互作用的过程应用动量定理，根据反弹的速度求得竖直方向和水平方向的速度，利用水平与竖直方向动量定理列式，求得平均作用力。【解答】解：小球落到传送带的速度为：v=反弹时，在水平方向的速度为：vx＝v1cos53°＝6m/s，竖直方向的速度大小为：vy＝v1sin53°＝8m/s设传送带对小球的平均弹力为F，小球与传送带相互作用时间为t。在水平方向上，以传送带的速度方向为正方向，由动量定理得μFt＝mvx，在竖直方向上，以竖直向上为正方向，有动量定理得Ft﹣mgt＝mvy﹣mv联立代入数据解得：t＝0.4s，F＝60N，故C正确，ABD错误故选：C。【点评】本题考查了动量定理的应用，小球与传送带相互作用的过程属于碰撞模型，反弹后在水平方向和竖直方向分别应用动量定理。13．（3分）（2022秋•衢州期末）利用太阳能发电是实现“碳中和”的有益途径。某太阳能电池驱动的环保汽车（无蓄电池储能），总质量为m，当它在水平路面上以正常速度v匀速行驶时，驱动电机的输入电流I，电压U，若驱动电机能够将输入功率的90%转化用于牵引汽车前进的机械功率。已知太阳辐射的总功率P0，太阳到地球的距离r，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。则（）A．驱动电机的机械功率为UI B．汽车匀速行驶所受阻力与车重之比为UImgvC．汽车正常行驶，其太阳能电池板的最小面积为4πrD．风力发电、核能发电和天然气发电都可以减少二氧化碳的排放量【考点】功率的定义、物理意义和计算式的推导；电功和电功率的计算；用能量守恒定律解决实际问题；能源的分类与应用．【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．【答案】C【分析】根据P＝UI计算电动机的总功率的大小，根据P＝Fv计算机械功率的大小，根据总的能量守恒计算面积的大小。【解答】解：AB、驱动电机的输入功率P电＝UI牵引汽车前进的机械功率P机＝0.9P电＝0.9UI＝Fv＝fv则汽车所受阻力f=则汽车所受阻力与车重的比值fmg=0.9UIC、当太阳光垂直电磁板入射时，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积S0＝4πr2若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为P′，则P'设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，所以P＝（1﹣30%）P′由于P电＝15%P所以电池板的最小面积满足：P可得S=4πr2D、风力发电、核能发电可以减少二氧化碳的排放量，天然气发电仍然有二氧化碳等有毒气体排放，故D错误。故选：C。【点评】本题考查电功率和机械功率的理解，注意能量转化效率，不是所用的能量都能够转化成电能。二．多选题（共3小题，满分12分，每小题4分）（多选）14．（4分）（2022春•杭州期中）下列关于书本插图表述正确的是（）A．甲：汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为离心力大于最大静摩擦力 B．乙：卡文迪什的扭秤实验装置中采用了控制变量法 C．丙：海王星的发现证明了万有引力定律的正确性 D．丁：汽车上坡时采用低速挡是为了获得更大的牵引力【考点】控制变量法；牛顿第二定律与向心力结合解决问题；天体运动的探索历程；功率的定义、物理意义和计算式的推导．【专题】定性思想；推理法；万有引力定律的应用专题；理解能力．【答案】CD【分析】当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动；卡文迪什利用扭秤实验，采用“微小量放大”的物理方法；根据物理学史和常识进行解答由P＝Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大。【解答】解：A．汽车在水平路面上转弯，靠静摩擦力提供向心力，汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为最大静摩擦力不足以提供其所需要的向心力，汽车不受离心力，故A错误；B．卡文迪什利用扭秤实验，采用“微小量放大”的物理方法，测出了引力常量，故B错误；C．海王星的预言和发现，极大地支持了万有引力定律的正确性，故C正确；D．汽车上坡时的牵引力为：F=P由于汽车的最大功率是一定的，当减小行驶速度时可以获得更大的牵引力，故D正确。故选：CD。【点评】本题很好的把现实生活中的事情与所学的物理知识结合了起来，可以激发学生的学习兴趣。15．（4分）（2017春•宁德期末）如图所示，闭合线圈在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是（）A． B． C． D．【考点】电磁感应现象的发现过程．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】D【分析】产生感应电流的条件是：闭合回路中的磁通量发生变化。因此解题的关键是通过线圈的运动情况判断其磁通量是否变化，从而判断出是否有感应电流产生。【解答】解：A、线框平行于磁场感应线运动，穿过线框的磁通量为零，没有变化，不会产生感应电流，故A错误；B、线框垂直于磁感线运动，虽然切割磁感线，但穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故B错误；C、线框绕轴转动，但线框平行于磁场感应线，穿过的磁通量始终为零，没有变化，因此也不会产生感应电流，故C错误；D、线框绕轴转动，导致磁通量发生变化，因此线框产生感应电流，故D正确。故选：D。【点评】本题考查感应电流产生的条件，首先要明确是哪一个线圈，然后根据磁通量的公式：Φ＝BS找出变化的物理量，从而确定磁通量是否发生变化。（多选）16．（4分）（2022•镇沅县校级开学）如图所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行，现将一质量m＝1kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示，取沿传送带向上为正方，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.则下列说法正确的是（）A．物体与传送带间的动摩擦因数为0.875 B．0～8s内物体位移的大小为18m C．0～8s内物体机械能的增量为90J D．0～8s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126J【考点】从能量角度求解传送带问题；倾斜传送带模型．【专题】定量思想；推理法；功能关系能量守恒定律；分析综合能力；模型建构能力．【答案】ACD【分析】根据图示图象求出物体的加速度，由牛顿第二定律求解物体与传送带间的动摩擦因数．速度图象的“面积”大小等于位移，物体在0﹣2s内的位移为负值，在2﹣8s内的位移为正值．0﹣8s内物体机械能增量等于动能增加量与重力势能增加量之和．在前6s内物体与传送带发生相对滑动，求出相对位移Δx，产生的热量为Q＝μmgcosθ×Δx．【解答】解：A、v﹣t图象的斜率表示加速度，由图示图象可知，物体相对传送带滑动时的加速度大小为：a=0-(-2)对物体，由牛顿第二定律得：μmgcosθ﹣mgsinθ＝ma，代入数据解得，动摩擦因数：μ＝0.875，故A正确；B、0～8s内物体位移为：x=-12×2×2m+2+62C、物体被送上的高度为：h＝xsin37°＝14×0.6m＝8.4m，重力势能的增量为：ΔEp＝mgh＝1×10×8.4J＝84J；动能增量为：ΔEk=12mv22-12mv12=12×1×42J-12×1×（﹣2）2JD、0～8s内只有前6s内物体与传送带发生相对滑动，0﹣6s内传送带运动距离为：x带＝4×6m＝24m，0～6s内物体位移为：x物体=-12×2×2m+12×4×4m＝6m，物体与传送带间的相对位移Δx＝x带﹣x物体＝（24﹣6）m＝18m；产生的热量为：Q＝μmgcosθΔx＝0.875×1×10×cos37故选：ACD。【点评】本题一要读懂速度图象，根据图象分析物体的运动情况，求出位移和加速度，二要根据牛顿第二定律和功能关系求解相关的量，对于热量，要根据相对位移求解．三．实验题（共2小题，满分18分）17．（8分）（2023•浙江模拟）（1）在“探究加速度与力、质量的关系（图甲）”“研究平抛运动（图乙）”“验证机械能守恒定律（图丙）”三个实验中，都需要用到的器材是B。A．秒表B．刻度尺C．天平D．弹簧测力计（2）某同学利用图甲装置探究加速度与力的关系，打出的纸带如图丁所示，取A、B、C、D、E五个计数点（每相邻两个计数点间还有四个打点没有标出），打点计时器电源频率是50Hz。则A、C间距离为3.20cm，小车的加速度大小a＝0.40m/s2。（计算结果保留2位有效数字）实验得到的a﹣F图像如图戊中实线所示，则可知所挂槽码质量最大不应超过B。A．10gB．30gC．40gD．50g（3）某同学运用手机“测量自由落体运动的加速度”，打开智能手机应用软件，手持手机从海绵垫上方释放后落下，测得加速度随时间的变化如图己表所示，可判断手机做自由落体运动的时间约0.33s，测得当地重力加速度值是9.82m/s2。t（s）a（m/s2）0.43﹣0.010.481.740.539.010.579.820.629.830.669.810.719.810.769.780.809.760.859.730.909.700.95﹣9.950.99﹣14.361.047.461.095.801.14﹣0.11【考点】验证机械能守恒定律；探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题；机械能守恒定律应用专题；实验探究能力．【答案】（1）B；（2）3.20；0.40；B；（3）0.33；9.82。【分析】（1）“探究加速度与力、质量的关系”的实验和“验证机械能守恒定律”的实验都用到了打点计时器，需要用刻度尺测量纸带上点迹之间的距离；“研究平抛运动”的实验需要用刻度尺测量平抛运动的水平位移和竖直位移，据此分析作答；（2）毫米刻度尺的精确度为1mm，读数时要估读到下一位；根据逐差法求加速度；（3）本实验是用槽码的重力代替绳子的拉力，需要满足的条件是槽码的质量远小于小车的质量；从图像可知当F超过0.3N时图像就出现比较明显的弯曲，据此分析作答；（4）根据表格数据分析加速度比较稳定阶段的数值，得出自由落体运动的大概时间和重力加速度的大概值。【解答】解：（1）图甲和图丙都用到了打点计时器，需要用刻度尺测量纸带上点迹之间的距离；图乙是探究平抛运动的规律，需要刻度尺测量平抛运动的水平位移和竖直位移，因此三个实验都要用到的器材是刻度尺，故ACD错误，B正确。故选：B。（2）相邻计数点的时间间隔T=毫米刻度尺的精确度为1mm，则A、C间距离为xAC＝42.0mm﹣10.0mm＝32.0mm＝3.20cmC、E之间的距离为xCE＝90.0mm﹣42.0mm＝48.0mm＝4.80cm根据逐差法可得小车的加速度为a=（3）本实验是用槽码的重力代替绳子的拉力，需要满足的条件是槽码的质量远小于小车的质量；从图像可知当F超过0.3N时图像就出现比较明显的弯曲，此时mg≈F1＝0.3N槽码质量m=因此，为了满足实验条件，槽码的质量m不应超过30g，故ACD错误，B正确。故选：B。（4）对表格数据进行分析，发现从大概0.57s开始到0.90s时间内手机的加速度比较稳定，说明该时间内手机已经脱离手，并还未接触海绵垫，在做自由运动，因此手机做自由落体运动的时间大概为t＝0.90s﹣0.57s＝0.33s；考虑手机在自由落体运动的后期速度较大，空气阻力影响比较大，因此可以认为手机刚开始做自由落体运动时空气阻力较小，此时的加速度接近当地的重力加速度，故当地的重力加速度大概为g＝9.82m/s2。故答案为：（1）B；（2）3.20；0.40；B；（3）0.33；9.82。【点评】本题考查了对基本实验的原理、实验器材、毫米刻度尺读数的理解和掌握程度；能够根据逐差法求加速度；在运用手机“测量自由落体运动的加速度”的实验中，要能从表格中提取有用的信息，用以解决实际问题，体现了物理与生产、生活实际的紧密联系。18．（10分）（2023•孝感开学）某实验小组用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池，测量水果电池的电动势和内阻。小组成员设计了两个方案进行测量，电路原理如图所示。实验室可供器材如下：电压表V（0～3V，内阻约3kΩ；0～15V，内阻约15kΩ）；电流表A（0～0.6A，内阻约0.125Ω：0～3A，内阻约0.025Ω）；微安表G（量程200μA，内阻500Ω）；滑动变阻器（额定电流2A，最大阻值100Ω）；电阻箱（最大阻值99999Ω）；开关，导线若干。（1）查阅资料知道苹果电池的电动势约为1V，内阻约为1kΩ，经过分析后发现方案A不合适，你认为方案A不合适的原因，下列说法不正确的是C。A.滑动变阻器起不到调节的作用B.电流表几乎没有示数C.电压表分流明显导致测量误差偏大D.电压表示数达不到量程的三分之一（2）实验小组根据方案B进行实验，多次改变电阻箱R的阻值，读出微安表G示数I，根据测得的数据作出1t-R图像。如图所示，根据图像可得，“水果电池”的电动势E＝0.96V，内电阻r＝1.0×103Ω。（以上两【考点】测量水果电池的电动势和内阻．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据题意求出电路最大电流，然后分析答题。（2）根据图示电路图应用闭合电路的欧姆定律求出图像的函数表达式，根据图示图像分析答题。【解答】解：（1）A.滑动变阻器最大阻值只有100Ω，而苹果电池的内阻约为几千欧姆，则滑动变阻器起不到调节的作用，故A正确；B.电路中电流只有不到1mA，则电流表几乎没有示数，故B正确；C.电压表内阻远大于滑动变阻器的电阻，电压表的分流不明显，故C错误；D.使用量程为0～3V的电压表，滑动变阻器最大阻值100Ω，电池内阻几千欧姆，路端电压比苹果电池的电动势小得多，电压表示数肯定达不到量程的三分之一，故D正确。本题选不正确的选项，故选：C。（2）根据闭合电路欧姆定律可知E＝I（R+r+rg）解得1I由图像可知k=1b=r解得E＝0.96V，r＝1.0×103Ω故答案为：（1）C；（2）0.96，1.0×103Ω。【点评】理解实验原理；分析清楚图示电路结构，应用闭合电路的欧姆定律解题。四．解答题（共3小题，满分31分）19．（9分）（2016•乌鲁木齐二模）一中间有圆孔的玉片（厚度不计）保持环面平行于地面从高处静止释放，玉片直接撞击地面而不被摔坏的最大释放高度为hm＝0.2m．现将玉片紧套在高度L＝0.55m且与玉片质量相等的圆柱体顶端处．从圆柱体下端距地面高度H＝0.4m处由静止释放圆柱体，下落到地面后与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失．玉片与圆柱体间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，大小为玉片重力的2倍．玉片最终从圆柱体上滑脱时，立即用手接住圆柱体．整个过程中圆柱体始终保持竖直，空气阻力不计．试通过分析计算说明玉片最终是否摔坏．【考点】牛顿第二定律的简单应用；匀变速直线运动位移与时间的关系．【专题】计算题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．【答案】见试题解答内容【分析】两个物体先一起自由下落，然后圆柱体与地面碰撞后反弹，圆柱体减速上升，根据牛顿第二定律求出加速度，然后根据运动学公式求出上升的高度；玉片减速下降，圆柱体减速上升，当两者速度相等时，根据运动学公式求出时间，并计算出位移，继续向下做加速运动，再次利用运动学公式求得玉片脱离圆柱体的位置，根据速度—位移公式求得，即可判断；【解答】解：取向下的方向为正方向，释放后玉片与圆柱体一起做自由落体运动，圆柱体下端的触地时的速度为v0，v0触地后玉片以初速度v0向下做匀减速运动，圆柱体以初速度﹣v0向上做匀减速运动，设玉片与圆柱体的加速度分别为a1和a2则aa2设圆柱体触地钱与玉片达到共同速度v共，共速时玉片与圆柱体的位移分别为x1和x2，运动时间t1v共＝v0+a1t1v共＝﹣v0+a2t1x1x2联立解得x1＝0.3m，x2＝﹣0.1m，v共速时，玉片相对于圆柱下滑的距离d0＝x1﹣x2＝0.4m，玉片距圆柱体底端为d1＝L﹣d0＝0.15m共速后玉片和圆柱体一起自由下落，设圆柱体再次触地时的速度v2v22-v共2再次触地后玉片以初速度v2向下做匀减速运动，圆柱体以初速度﹣v2向上做匀减速运动，假设运动过程中玉片脱离圆柱体，脱离时玉片与圆柱体的位移分别为x3，x4，玉片的速度为v4，运动时间t2x2=vx3﹣x4＝d1＝0.15v4解得x2＝0.0875m，x4＝﹣0.0625m，v4＝1.5m/s此时玉片离地面的高度d2＝d1﹣x2＝0.0625m，说明假设成立；脱落后，玉片自由下落，落地时玉片的速度为v5v52玉片以v5的速度落地，相当于从h高初由静止自由下落h故玉片不会摔坏答：玉片最终不会摔坏【点评】本题关键是对各个过程多次运用运动学公式列式求解，同时可对整个过程运用功能关系列式求解20．（11分）（2024春•东城区校级期中）如图20所示，半径R=6435m的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，AB是轨道的竖直直径，轨道在B点与倾角θ＝30°的传送带（轮子半径很小）上端点相切；电动机带动传送带以v＝8m/s的速度逆时针匀速运动，传送带下端点C与水平面CDO平滑连接，B、C间距L＝10m；一轻质弹簧的右端固定在O的挡板上，质量m＝10kg的物体靠在弹簧的左端D处，此时弹簧处于原长，弹簧劲度系数k＝150N/m，C、D间距x0＝4.4m，OD段光滑，DC段粗糙。现将物块压缩弹簧x＝2m后由静止释放，物块经C点滑上和经B点离开传送带时，速度大小不变，方向分别变为沿传送带向上和水平向左。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ1=32、与CD段间的动摩擦因数为μ2＝0.5，且物块（1）物块达到C点时的速度vC；（2）a.物块在传送带上运动的过程中，系统由于摩擦产生的热量Q；b.由于运送物块，带动传送带的电动机多做的功ΔW。（3）物块滑上半圆弧轨道后，能否达到A点？若能，请说明理由；若不能，请在图中画出物块脱离圆弧轨道的位置，并说明理由。【考点】常见力做功与相应的能量转化；水平传送带模型；绳球类模型及其临界条件；动能定理的简单应用．【专题】定量思想；推理法；牛顿第二定律在圆周运动中的应用；牛顿运动定律综合专题；功能关系能量守恒定律；分析综合能力；模型建构能力．【答案】（1）物块达到C点时的速度vC为4m/s，方向水平向左；（2）a.物块在传送带上运动的过程中，系统由于摩擦产生的热量Q为240J；b.由于运送物块，带动传送带的电动机多做的功ΔW为980J。（3）物块滑上半圆弧轨道后，不能达到A点，在图中画出物块脱离圆弧轨道的位置见解答。【分析】（1）用弹簧的平均作用力求解弹簧弹力做功，根据动能定理求解；（2）a.根据力与运动的关系分析物块在传送带上运动过程，根据牛顿第二定律求解传送带与物块的相对位移，根据功能关系求解系统由于摩擦产生的热量；b.根据能量守恒与功能关系求传送带的电动机多做的功；（3）应用假设法，根据动能定理判断物块是否能达到A点。物块脱离圆轨道时与轨道之间弹力为零，由重力的分力提供向心力。根据动能定理与牛顿第二定律求解物块脱离圆弧轨道的位置。【解答】解：（1）因弹簧弹力与形变量成正比，可用弹簧的平均作用力求解弹簧弹力做功W弹，则有：W弹=12（0+kx）x=物块由静止释放到C点的过程，根据动能定理得：W弹解得：vC＝4m/s，方向水平向左。（2）a.因vC＜v＝8m/s，传送带对物块的滑动摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律得：μ1mgcosθ﹣mgsinθ＝ma解得：a＝2.5m/s2物块先在传送带上做匀加速直线运动，假设能与传送带共速，则有：v＝vC+at1x1=12（vC+v）解得：t1＝1.6s，x1＝9.6m因x1＜L＝10m，故假设成立。共速后物块与传送带相对静止一起匀速运动。传送带与物块的相对位移大小为：Δx＝vt1﹣x1解得：Δx＝3.2m物块在传送带上运动的过程中，系统由于摩擦产生的热量为：Q＝μ1mgcosθ解得：Q＝240Jb.根据能量守恒与功能关系可得传送带的电动机多做的功为：ΔW=1解得：ΔW＝980J（3）假设物块能达到A点，物块由B到A点的过程，根据动能定理得：-2mgR=解得：vA2＜0，故假设不成立，物块不能因12mv在脱离轨道的位置要满足：mgcosβ＝mv物块由B到脱离圆弧轨道的位置，根据动能定理得：-mg(R+Rcosβ)=联立解得：β＝60°画出物块脱离圆弧轨道的位置在上图中的E点，图中β＝60°。答：（1）物块达到C点时的速度vC为4m/s，方向水平向左；（2）a.物块在传送带上运动的过程中，系统由于摩擦产生的热量Q为240J；b.由于运送物块，带动传送带的电动机多做的功ΔW为980J。（3）物块滑上半圆弧轨道后，不能达到A点，在图中画出物块脱离圆弧轨道的位置见解答。【点评】本题考查了功能关系、牛顿第二定律应用的传送带模型、圆周运动的临界问题。物体分离的临界条件是接触但无弹力。掌握功能关系与能量守恒定律在传送带模型中的应用。21．（11分）（2024•江岸区校级模拟）如图所示，平面直角坐标系xOy中第一、二、四象限内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场。第一、四象限内磁场方向垂直纸面向里，第二象限内磁场方向垂直纸面向外。第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子从点S(-l，-l2)以一定初速度释放，初速度方向与x轴正方向的夹角为θ＝45°，从点K（0，﹣l）垂直y轴进入第四象限磁场区域，然后从P（l（1）粒子进入第四象限时的速度v0；（2）若使第二象限磁场反向，大小变成2B，求粒子第100次经过y轴时的纵坐标；（3）若在第二象限内施加一沿x轴负方向、电场强度大小与第三象限电场相同的匀强电场，求粒子在第二象限运动的最大速度vm。【考点】带电粒子由磁场进入电场中的运动；牛顿第二定律与向心力结合解决问题；洛伦兹力的概念．【专题】计算题；学科综合题；定量思想；几何法；带电粒子在复合场中的运动专题；分析综合能力．【答案】（1）粒子进入第四象限时的速度v0为Bqlm（2）粒子第100次经过y轴时的纵坐标为50l；（3）粒子在第二象限运动的最大速度vm为(1+2【分析】（1）粒子在第四象限中做匀速圆周运动，根据几何知识求出粒子做匀速圆周运动的轨道半径，再根据洛伦兹力提供向心力求解粒子进入第四象限时的速度；（2）粒子在第二象限内的磁场中，由洛伦兹力提供向心力求出轨迹半径，寻找规律，根据数学知识求解粒子第100次经过y轴时的纵坐标；（3）粒子在第三象限内逆向看为类平抛运动，根据牛顿第二定律求解粒子运动的加速度，根据运动学公式联立求解匀强电场的大小；对粒子沿y轴方向根据动量定理列式，x轴方向根据动能定理列式，联立求解甲粒子的最大速度vm。【解答】解：（1）粒子在第四象限内的磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有qBv根据几何关系有R0＝l解得：v（2）如图所示，粒子在第二象限内的磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有q⋅可得在第二象限运动的圆周运动半径为R=l第2，4，6，8…次经过y轴的坐标分别为：l，2l，3l，4l…，可得第100次经过y轴的坐标为y＝50l（3）在第三象限电场中逆向看为类平抛运动，水平方向有l＝v0t0竖直方向有l2解得：E=由于只有电场力做功，当粒子x方向的位移最大时速度最大，此时x轴方向的分速度为零，沿y轴方向的分速度即为合速度，则对粒子，取沿着y轴向下为正方向，由动量定理有qBvxΔt＝mΔvy可得qBxm＝mvm由动能定理得qEx解得：v答：（1）粒子进入第四象限时的速度v0为Bqlm（2）粒子第100次经过y轴时的纵坐标为50l；（3）粒子在第二象限运动的最大速度vm为(1+2【点评】本题考查带电粒子在电场和磁场的组合场中的运动，要能正确分析带电粒子的运动过程和运动性质，画出运动轨迹，熟练应用相应的规律解题。

考点卡片1．质点【知识点的认识】（1）定义：用来代替物体的有质量的点．①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量．②质点没有体积或形状，因而质点是不可能转动的．任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点．③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点．同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析．（2）物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点．（3）突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法．质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型．【命题方向】（1）第一类常考题型是对具体事例进行分析：在物理学研究中，有时可以把物体看成质点，则下列说法中正确的是（）A．研究乒乓球的旋转，可以把乒乓球看成质点B．研究车轮的转动，可以把车轮看成质点C．研究跳水运动员在空中的翻转，可以把运动员看成质点D．研究地球绕太阳的公转，可以把地球看成质点分析：当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可．解答：A、研究乒乓球的旋转时，不能把乒乓球看成质点，因为看成质点的话，就没有旋转可言了，所以A错误．B、研究车轮的转动是，不能把车轮看成质点，因为看成质点的话，就没有转动可言了，所以B错误．C、研究跳水运动员在空中的翻转时，不能看成质点，把运动员看成质点的话，也就不会翻转了，所以C错误．D、研究地球绕太阳的公转时，地球的大小对于和太阳之间的距离来说太小，可以忽略，所以可以把地球看成质点，所以D正确．故选D．点评：考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略．（2）第二类常考题型是考查概念：下列关于质点的说法中，正确的是（）A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B．只有体积很小的物体才能看作质点C．凡轻小的物体，皆可看作质点D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点分析：物体可以看成质点的条件是物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题．解答：A、质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入这个概念可以简化我们分析的问题，不是没有意义，所以A错误；B、体积大的物体也可以看做质点，比如地球，所以B错误；C、轻小的物体，不一定可以看做质点，要看它的形状对分析的问题有没有影响，所以C错误；D、如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点，所以D正确．故选：D．点评：考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略．【解题方法点拨】理想模型及其在科学研究中的作用在自然科学的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义．第一，引入“理想模型”的概念，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差．把现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近．在一定的场合、一定的条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将“理想模型”的研究结果直接地应用于实际事物．例如，在研究地球绕太阳公转的运动的时候，由于地球与太阳的平均距离（约为14960万公里）比地球的半径（约为6370公里）大得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计．在这种场合，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理．在研究炮弹的飞行时，作为第一级近似，可以忽略其转动性能，把炮弹看成一个“质点”；作为第二级近似，可以忽略其弹性性能，把炮弹看成一个“刚体”．在研究一般的真实气体时，在通常的温度和压强范围内，可以把它近似地当作“理想气体”，从而直接地运用“理想气体”的状态方程来处理．第二，对于复杂的对象和过程，可以先研究其理想模型，然后，将理想模型的研究结果加以种种的修正，使之与实际的对象相符合．这是自然科学中，经常采用的一种研究方法．例如：“理想气体”的状态方程，与实际的气体并不符合，但经过适当修正后的范德瓦尔斯方程，就能够与实际气体较好地符合了．第三，由于在“理想模型”的抽象过程中，舍去了大量的具体材料，突出了事物的主要特性，这就更便于发挥逻辑思维的力量，从而使得“理想模型”的研究结果能够超越现有的条件，指示研究的方向，形成科学的预见．例如：在固体物理的理论研究中，常常以没有“缺陷”的“理想晶体”作为研究对象．但应用量子力学对这种“理想晶体”进行计算的结果，表明其强度竟比普通金属材料的强度大一千倍．由此，人们想到：既然“理想晶体”的强度应比实际晶体的强度大一千倍，那就说明常用金属材料的强度之所以减弱，就是因为材料中有许多“缺陷”的缘故．如果能设法减少这种“缺陷”，就可能大大提高金属材料的强度．后来，实践果然证实了这个预言．人们沿着这一思路制造出了若干极细的金属丝，其强度接近于“理想晶体”的强度，称之为“金胡须”．总之，由于客观事物具有质的多样性，它们的运动规律往往是非常复杂的，不可能一下子把它们认识清楚．而采用理想化的客体（即“理想模型”）来代替实在的客体，就可以使事物的规律具有比较简单的形式，从而便于人们去认识和掌握它们．2．匀变速直线运动位移与时间的关系【知识点的认识】（1）匀变速直线运动的位移与时间的关系式：x＝v0t+12at（2）公式的推导①利用微积分思想进行推导：在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足够小，速度的变化就非常小，在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动的公式计算位移，其误差也非常小，如图所示。②利用公式推导：匀变速直线运动中，速度是均匀改变的，它在时间t内的平均速度就等于时间t内的初速度v0和末速度v的平均值，即v=v0+vt2．结合公式x＝vt和v＝vt+at可导出位移公式：x（3）匀变速直线运动中的平均速度在匀变速直线运动中，对于某一段时间t，其中间时刻的瞬时速度vt/2＝v0+a×12t=2v0+at2，该段时间的末速度v＝vt+at，由平均速度的定义式和匀变速直线运动的位移公式整理加工可得v=即有：v=v0所以在匀变速直线运动中，某一段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，又等于这段时间内初速度和末速度的算术平均值。（4）匀变速直线运动推论公式：任意两个连续相等时间间隔T内，位移之差是常数，即△x＝x2﹣x1＝aT2．拓展：△xMN＝xM﹣xN＝（M﹣N）aT2。推导：如图所示，x1、x2为连续相等的时间T内的位移，加速度为a。x1【命题方向】例1：对基本公式的理解汽车在平直的公路上以30m/s的速度行驶，当汽车遇到交通事故时就以7.5m/s2的加速度刹车，刹车2s内和6s内的位移之比（）A.1：1B.5：9C.5：8D.3：4分析：求出汽车刹车到停止所需的时间，汽车刹车停止后不再运动，然后根据位移时间公式x=v0t+12解：汽车刹车到停止所需的时间t0所以刹车2s内的位移x1=t0＜6s，所以刹车在6s内的位移等于在4s内的位移。x2=所以刹车2s内和6s内的位移之比为3：4．故D正确，A、B、C错误。故选：D。点评：解决本题的关键知道汽车刹车停下来后不再运动，所以汽车在6s内的位移等于4s内的位移。此类试题都需注意物体停止运动的时间。例2：对推导公式v=v0物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小是3m•s﹣1，1s以后速度大小是9m•s﹣1，在这1s内该物体的（）A．位移大小可能小于5mB．位移大小可能小于3mC．加速度大小可能小于11m•s﹣2D．加速度大小可能小于6m•s﹣2分析：1s后的速度大小为9m/s，方向可能与初速度方向相同，也有可能与初速度方向相反。根据a=v2-v解：A、规定初速度的方向为正方向，若1s末的速度与初速方向相同，1s内的位移x=vt=v1+v22t=3+92×1m=6m．若1s末的速度与初速度方向相反，1sC、规定初速度的方向为正方向，若1s末的速度与初速方向相同，则加速度a=v2-v1t=9-31m/s2=6m/s2．若故选：AC。点评：解决本题的关键注意速度的方向问题，以及掌握匀变速直线运动的平均速度公式v=【解题思路点拨】（1）应用位移公式的解题步骤：①选择研究对象，分析运动是否为变速直线运动，并选择研究过程。②分析运动过程的初速度v0以及加速度a和时间t、位移x，若有三个已知量，就可用x＝v0t+12at③规定正方向（一般以v0方向为正方向），判断各矢量正负代入公式计算。（2）利用v﹣t图象处理匀变速直线运动的方法：①明确研究过程。②搞清v、a的正负及变化情况。③利用图象求解a时，须注意其矢量性。④利用图象求解位移时，须注意位移的正负：t轴上方位移为正，t轴下方位移为负。⑤在用v﹣t图象来求解物体的位移和路程的问题中，要注意以下两点：a．速度图象和t轴所围成的面积数值等于物体位移的大小；b．速度图象和t轴所围面积的绝对值的和等于物体的路程。3．自由落体运动的规律及应用【知识点的认识】1．定义：物体只在重力作用下从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动．2．公式：v＝gt；h=12gt2；v2＝3．运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．4．物体做自由落体运动的条件：①只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力；②从静止开始下落．重力加速度g：①方向：总是竖直向下的；②大小：g＝9.8m/s2，粗略计算可取g＝10m/s2；③在地球上不同的地方，g的大小不同．g随纬度的增加而增大（赤道g最小，两极g最大），g随高度的增加而减小．【命题方向】自由落体运动是常见的运动，可以看作是匀变速直线运动的特例，高考命题常以新情境来考查，而且经常与其他知识综合出题．单独考查的题型一般为选择题或计算题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度一般中等或偏易．例1：关于自由落体运动，下列说法中正确的是（）A．在空气中不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B．物体做自由运动时不受任何外力的作用C．质量大的物体，受到的重力大，落到地面时的速度也大D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动分析：自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落加速度为g的匀加速直线运动运动，加速度g与质量无关．解答：A、自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落的运动，故A错误；B、物体做自由运动时只受重力，故B错误；C、根据v＝gt可知，落到地面时的速度与质量无关，故C错误；D、自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落加速度为g的匀加速直线运动运动，故D正确．故选：D．点评：把握自由落体运动的特点和规律，理解重力加速度g的变化规律即可顺利解决此类题目．例2：一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB．该爱好者用直尺量出轨迹的实际长度，如图所示．已知曝光时间为11000s，则小石子出发点离AA.6.5cmB.10mC.20mD.45m分析：根据照片上痕迹的长度，可以知道在曝光时间内物体下落的距离，由此可以估算出AB段的平均速度的大小，在利用自由落体运动的公式可以求得下落的距离．解答：由图可知AB的长度为2cm，即0.02m，曝光时间为11000s，所以AB段的平均速度的大小为v=x由自由落体的速度位移的关系式v2＝2gh可得，h=v22g=故选：C．点评：由于AB的运动时间很短，我们可以用AB段的平均速度来代替A点的瞬时速度，由此再来计算下降的高度就很容易了，通过本题一定要掌握这种近似的方法．【解题思路点拨】1．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动．2．该知识点的3个探究结论：（1）物体下落快慢不是由轻重来决定的，是存在空气阻力的原因．（2）物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．“自由”的含义是物体只受重力作用、且初速度为零．（3）不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的．4．根据v-t图像的物理意义对比多个物体的运动情况【知识点的认识】1.定义：v﹣t图像表示的是物体速度随时间变化的关系。2.图像实例：3.各参数的意义：（1）斜率：表示加速度；（2）纵截距：表示初速度；（3）交点：表示速度相等。4.v﹣t曲线分析：①表示物体做初速度为零的匀加速直线运动；②表示物体沿正方向做匀速直线运动；③表示物体沿正方向做匀减速直线运动；④交点的纵坐标表示三个物体此时的速度相同；⑤t1时刻物体的速度为v1，阴影部分的面积表示物体0～t1时间内的位移。5.本考点是v﹣t图像考法的一种，即根据v﹣t图像的物理意义分析多个物体的运动的情况。【命题方向】甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t1时刻并排行驶，下列说法正确的