2023-2024学年江苏省苏州市高一(下)期末物理试卷(解析版)

2023・2024学年江苏省苏州市高一（下）期末物理试卷

一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分.每小题只有一个选项符合题意.

I.真空中，相距I•的两点电荷间库仑力的大小为F.当它们间的距离变为2i•时，库仑力的大小变为

（）

A.IjrB.InC.2FD.4F

42

2.下列说法符合史实的是（）

A.开普勒发觉了万有引力定律

B.卡文迪许发觉了行星运动规律

C.牛顿第一次在试验室里测出了万有引力常量

D.法拉利提出一种场的观点，认为在电荷四周存在着由电荷产生的电场

3.中学生小明崎自行车以5m/s的速度沿平直马路匀速行驶，若崎行过程中所受阻力恒为车和人总

重的0.02倍，取重力加速度g=10m/s2,依据估算，小明骑此自行车做功的平均功率最接近的数值是

（）

A.8WB.80WC.800WD.8kW

4.如图所示，在电场中随意取一条电场线，电场线上的a,b两点相距为d,其中a点场强大小为E,

则下列说法正确的是（）

b

A.a点的场强肯定大于b点的场强

B.a点的场强肯定等于b点的场强

C.a点的电势肯定大于b点的电势

D.a,b两点电势差肯定等于Ed

5.如图所示，在距水平地面H和4H高度处，同时将质量相同的a,b两小球以相同的初速度vo水

平抛出，不计空气阻力，则以下推断正确的是（）

3H

A.两小球同时落地

B.两小球落地速度方向相同

C.a,b两小球水平位移之比为1：2

D.a,b两小球水平位移之比为1：4

6.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某高度撤去恒力.不计空气阻力，在整

个上升过程中，物体机械能随高度变更的关系是（）

7.美国耶鲁高校的探讨人员最近发觉一颗新的星球，通过观测发觉该星球的半径是地球的2倍，质

量是地球的8倍，假设该星球有一颗近地卫星，则下列说法正确的是（）

A.该星球的密度是地球密度的2倍

B.该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍

C.该星球的近地卫星的速度是地球近地卫速度的4倍

D.该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等

二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分，每小题有多个选项符合题意，全部选对

的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.

8.一着陆伞在匀速下降过程中突然遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则着陆伞（）

A.下落的时间越短B.下落的时间不变

C.落地时速度越小D.落地时速度越大

9.一圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴转动，现在圆盘上放置一个木块，当圆盘匀速转动

时，木块随圆盘一起运动，如图所示，那么下列说法正确的是（）

A.木块受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用

B.木块受到重力、支持力、摩擦力的作用

C.木块受到的摩擦力，方向始终是指向圆盘中心

D.木块受到的摩擦力，方向与木块的运动速度方向相反

10.在探讨平行板电容器电容的试验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计

连接，如图所示.试验中可能视察到的现象是（）

BA

A.增大A、B板间的距离，静电计指针张角变小

B.减小A、B板间的距离，静电计指针张角变小

C.把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，静电计指针张角变小

D.在A、B板间放入一介质板，静电计指针张角变小

11.如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处

固定质量为m的小球.支架悬挂在0点，可绕0点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.起先

时OB与地面相垂直，放手后起先运动，在不计任何阻力的状况下，下列说法正确的是（）

A.A球到达最低时速度为零

B.A球机械能削减量等于B球机械能增加量

C.B球向左摇摆所能达到的最高位置应高于A球起先运动时的高度

D.当支架从左到向右回摆时，A球肯定能回到起始高度

12.如图a所示，A,B为某电场中一条直线上的两个点，现将一正点电荷由A点静止释放，仅在

电场力作用下运动一段距离到达B点：其电势能Ep随位移x的变更关系如图b所示，则该点电荷从

A.电场力对电荷先做正功后做负功

B.电势始终上升

C.电荷所受电场力先减小后增大

D.电荷所受电场力先增大后减小

13.如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为e的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A

点.质量为m的物体从斜面上的B点静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上.下列说

法正确的是（）

（2）若甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，打点计时器打点时间间隔为0.02s,量

出各自纸带上第1、2两点间的距离分别为0.17cm,0.19cm,0.22cm,可以看出其中有一位同学在操

作上有错误，操作错误的同学是.

（3）若试验中所用重锤的质量m=0,2kg,打点计时器所用电源的频率为50Hz,正确操作得到的纸

带如图乙所示，O点对应重锤起先下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图

中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g=9.8m/s2,则打点计时器在打

B点时，重锤的速度大小是m/s,重锤的动能为J,从初始位置O到打下

计数点B的过程中，重锤的重力势能的削减量为J,（结果保留两位有效数字）

（4）在图乙所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的

距离h,算出了各计数点对应的速度v,并作v2-h图象（如图丙），若描点得出的直线斜率为k,则

可测出重力加速度g=（用k表示）与真实值相比，测出的g值（选填“偏

小”或"偏大〃或”相同〃）

四、计算题：本题共4小题，共计60分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,

只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位

16.三个完全相同的金属小球A、B、C,小球A通过绝缘支架固定，小球B挂在绝缘细丝线的下端

处于静止状态，小球C原先不带电且在很远处，图中未画出，整个装置处于真空中，如图所示，己

知小球A带正电，电量为nq；小球B的质量为m,带电量为q；细丝线与竖直方向夹角为6,且A

球和B球在同一水平线上，重力加速度为g,求：

（1）A、B两球之间静电力大小；

（2）A、B两球之间的距离大小；

（3）若将小球C先与小球A接触，再与小球B接触，最终移至远处，发觉小球B仍旧可以静止在

图示位置，则n的值为多少？

17.2023年，我国宣布北斗星导航系统正式进入商业运行.北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨

道卫星和27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星组成.该系统具有导航、定位等功能.如图

为“北斗”系统中某一工作卫星，它绕地心做匀速圆周运动，轨道半径为r,某时刻位于轨道上的A位

置，若卫星顺时针运行，经过一段时间运动到B位置，且与地球连线的夹角为60。，地球表面处的

重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G.求：

（1）地球的质量；

（2）此卫星在轨道上的加速度大小和线速度大小；

（3）此卫星由位置A运动至位置B须要的时间.

18.如图所示，倾角为a的固定斜面足够长，底端有一挡板P,现有一质量为m的滑块从距挡板P

为so的A处以初速度vo沿斜面对上滑动.设滑块与斜面间的动摩擦因数为小滑块所受摩擦力小于

滑块沿斜面方向的重力分力，且滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，重力加速度为g,则

(1)求出滑块从A出向上滑行的最大距离x；

(2)求出滑块第一次回到A处时的速度大小vi；

(3)简要分析滑块最终停在斜面上的何处？并求出滑块在斜面上经过的总路程S.

19.如图所示，有一个可视为质点的质量为m=lkg的小物块，从光滑平台上的A点以vo=lm/s的初

速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最终

小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=0.5kg的长木板.已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相

平，木板下表面与水平地面之间的动摩擦因数阳=0.1,小物块与长木板间的动摩擦因数以=0.6,圆

弧轨道的半径为R=0.5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角6=60。，不计空气阻力，取重力

加速度g=IOm/s2.求：

(1)A、C两点的高度差；

(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；

(3)要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度.

o

D

＞，＞b，

2023.2024学年江苏省苏州市高一(下)期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分.每小题只有一个选项符合题意.

1.真空中，相距r的两点电荷间库仑力的大小为F.当它们间的距离变为2r时，库仑力的大小变为

()

A.IjrB.品C.2FD.4F

42

考点：库仑定律.

分析：库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比，与它们距离的二

次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.

解答：解：依据库仑定律，距离为r时的静电力为：F二岁驾

QAQR1

当距离为2r时，静电力为：F'二k—2f=

(2r)24

故A正确、BCD错误.

故选：A.

点评：本题关键是依据库仑定律干脆列式求解，基础题.在利用库仑定律解题时，要留意库仑定律

的运用条件.

2.下列说法符合史实的是()

A.开普勒发觉了万有引力定律

B.卡文迪许发觉了行星运动规律

C.牛顿第一次在试验室里测出了万有引力常量

D.法拉利提出一种场的观点，认为在电荷四周存在着由电荷产生的电场

考点：物理学史.

专题：常规题型.

分析：依据物理学史和常识解答，记住闻名物理学家的主要贡献即可.

解答：解：A、牛顿发觉了万有引力定律，故A错误；

B、开普勒发觉了行星运动规律，故B错误；

C、卡文迪许第一次在试验室里测出了万有引力常量，故C错误；

D、法拉利提出一种场的观点，认为在电荷四周存在着由电荷产生的电场，故D正确；

故选：D.

点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发觉、独创、闻名理论要加强记忆，

这也是考试内容之一.

3.中学生小明骑自行车以5m/s的速度沿平直马路匀速行驶，若骑行过程中所受阻力恒为车和人总

重的0.02倍，取重力加速度g=10m/s2,依据估算，小明骑此自行车做功的平均功率最接近的数值是

（）

A.8WB.80WC.800WD.8kW

考点：功率、平均功率和瞬时功率.

专题：功率的计算专题.

分析：依据实际估计小明的质量，然后应用平衡条件求出牵引力，再由P=Fv求出功率.

解答：解：小明与车的总质量约为80kg,小明骑自行车匀速运动时的牵引力约为：

F=f=0.02mg=0.02x80x1O=I6N,

功率：P=Fv=16x5=80W,故B正确；

故选：B.

点评：本题是一道估算题，依据实际状况估算出小明与车的总质量是正确解题的前提，应用平衡条

件与功率公式P=Fv可以解题.

4.如图所示，在电场中随意取一条电场线，电场线上的a,b两点相距为d,其中a点场强大小为E,

则下列说法正确的是（）

ab

A.a点的场强肯定大于b点的场强

B.a点的场强肯定等于b点的场强

C.a点的电势肯定大于b点的电势

D.a,b两点电势差肯定等于Ed

考点：电场线.

分析：电场线的疏密表示电场强弱，沿着电场线的方向电势渐渐降低，在匀强电场中a、b两点间的

电势差等于Ed.

解答：解：AB、一条电场线无法推断电场线的疏密，所以无法推断场强的大小，故A、B错误；

C、沿着电场线的方向电势渐渐降低，则a点的电势肯定大于b点的电势，故C正确；

D、只有在匀强电场中a、b两点间的电势差等于Ed,若是非匀强电场，a、b两点电势差不等于Ed.故

D错误；

故选：C.

点评：本题关键要驾驭电场线的特点：疏密表示场强强弱，沿着电场线的方向电势渐渐降低.知道

公式U=Ed只适用于匀强电场.

5.如图所示，在距水平地面H和4H高度处，同时将质量相同的a,b两小球以相同的初速度vo水

平抛出，不计空气阻力，则以下推断正确的是（）

3H

，〃〃〃〃〃〃，〃，〃，〃

A.两小球同时落地

B.两小球落地速度方向相同

C.a,b两小球水平位移之比为1：2

D.a,b两小球水平位移之比为1：4

考点：平抛运动.

专题：平抛运动专题.

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，依据高度比较落地

的时间，结合初速度和时间比较水平位移.

解答：解：A、依据仁噌知，两球平抛运动的高度之比为1：4,则下落的时间之比为1：2,故

A错误.

B、依据v=gt知，两球落地时竖直分速度不同，水平分速度相同，依据平行四边形定则知，两球落

地的速度方向不同，故B错误.

C、依据x=vot知，两球的初速度相同，时间之比为1：2,则水平位移之比为1：2,故C正确，D

错误.

故选：C.

点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度

确定，初速度和时间共同确定水平位移.

6.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力.不计空气阻力，在整

个上升过程中，物体机械能随高度变更的关系是()

考点：功能关系.

分析：恒力做功的大小等于机械能的增量，撤去恒力后，物体仅受重力，只有重力做功，机械能守

恒.

解答：解：设在恒力作用下的加速度为a,则机械能增审E=Fh=F・2at2,知机械能随时间不是

2

线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变.故C正确，A、B、D错误.

故选：C.

点评：解决本题的关键驾驭功能关系，知道除重力以外其它力做功等于机械能的增量，以及知道机

械能守恒的条件.

7.美国耶鲁高校的探讨人员最近发觉一颗新的星球，通过观测发觉该星球的半径是地球的2倍，质

量是地球的8倍，假设该星球有一颗近地卫星，则下列说法正确的是（）

A.该星球的密度是地球密度的2倍

B.该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍

C.该星球的近地卫星的速度是地球近地卫速度的4倍

D.该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等

考点；万有引力定律及其应用；向心力.

专题：万有引力定律的应用专题.

分析：依据质量和体积的关系求出密度的关系.依据万有引力等于重力求出重力加速度的表达式，

结合半径和质量之比求出重力加速度的关系.依据万有引力供应向心力得出线速度与周期的关系式,

结合质量和半径关系求出线速度和周期的关系.

解答：解：A、依据知，星球的半径是地球的2倍，则体积是地球体积的8倍，质量是地球

的8倍，可知星球的密度与地球的密度相同，故A错误.

B、依据涔=mg得，8二号因为星球的质量是地球的8倍，半径是地球半径的2倍，则星球表面

的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，故B错误.

C、依据v=樗知，星球的质量是地球的8倍，半径是地球半径的2倍，则星球的近地卫星的速度

是地球近地卫速度的2倍，故C错误.

D、依据G作二#写得，，符,因为半径之比为2：1,质量之比为8：1,则周期相等，

故D正确.

故选：D.

点评：解决本题的关键驾驭万有引力定律的两个理论：1、万有引力供应向心力，2、万有引力等于

重力，并能敏捷运用.

二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分，每小题有多个选项符合题意，全部选对

的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.

8.一着陆伞在匀速下降过程中突然遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则着陆伞（）

A.下落的时间越短B.下落的时间不变

C.落地时速度越小D.落地时速度越大

考点：运动的合成和分解.

专题：运动的合成和分解专题.

分析：着陆伞参与了竖直方向的分运动和水平方向分运动，水平方向的分运动对竖直分运动无影响.

解答：解：A、B、着陆伞参与了竖直方向的分运动和水平方向分运动，水平方向的分运动对竖直

分运动无影响，故风速变大时，下落的时间不变，故A错误，B正确；

C、D、依据丫=旧］彳，若风速越大，水平风速vx越大，则着陆伞落地时速度越大，故C错误，

D正确；

故选：BD.

点评：本题关键在于水平分运动与竖直分运动互不影响，落地时间由竖直分运动确定.

9.一圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴转动，现在圆盘上放置一个木块，当圆盘匀速转动

时，木块随圆盘一起运动，如图所示，那么下列说法正确的是（）

A.木块受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用

B.木块受到重力、支持力、摩擦力的作用

C.木块受到的摩擦力，方向始终是指向圆盘中心

D.木块受到的摩擦力，方向与木块的运动速度方向相反

考点：向心力；牛顿其次定律.

专题：牛顿其次定律在圆周运动中的应用.

分析：物体做圆周运动，肯定要有一个力来充当向心力，对物体受力分析可以得出摩擦力的方向.

解答：解：A、木块受到重力、支持力、摩擦力的作用，故A错误，B正确；

C木块受到的摩擦力供应向心力，方向始终是指向圆盘中心，故C正确，D错误；

故选：BC.

点评：静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，本题中静摩擦力指向圆心，说明物体相对

圆盘有向外滑动的趋势！

10.在探讨平行板电容器电容的试验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计

连接，如图所示.试验中可能视察到的现象是（）

A.增大A、B板间的距离，静电计指针张角变小

B.减小A、B板间的距离，静电计指针张角变小

C.把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，静电计指针张角变小

D.在A、B板间放入一介质板，静电计指针张角变小

考点：电容器的动态分析.

专题：电容器专题.

分析：变更板间距离、变更正对面积或放入电介质，依据电容的确定式分析电容的变更，电容器的

电量不变，再依据电容的定义式分析板间电工的变更，推断静电计指针的变更.

解答：解：

A、增大A、B板间的距离，依据电容的确定式C==—分析得知，电容C减小，电容器的电量Q

4冗kd

不变，则由C=.得知，板间电压U增大，静电计指针张角变大.故A错误.

U

B、减小A、B板间的距离，依据电容的确定式C=W_分析得知，电容C增大，电容器的电量Q

4Kkd

不变，则由C=.得知，板间电压U减小，静电计指针张角变小.故B正确.

U

C减小A、B板的正对面积，依据电容的确定式C=分析得知,电容C减小，电容器的电量

4冗kd

Q不变，则由C4得知，板间电压U增大，静电计指针张角变大.故C错误.

U

D、在A、B板间放入一介质板，依据电容的确定式C=£,分析得知,电容C增大，电容器的电

4兀kd

量Q不变，则由C二旦得知，板间电压U减小，静电计指针张角变小.故D正确.

U

故选BD

点评：本题是电容器的动态变更分析问题，在分析不变量的基础上，由电容的确定式C=±—和电

4元kd

容的定义式C二旦结合分析.

U

11.如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处

固定质量为m的小球.支架悬挂在0点，可绕0点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.起先

时口OB与地面相垂直：，放手后起先运动，在不计任何阻力的状况下，下列说法正确的是（）

m

A.A球到达最低时速度为零

B.A球机械能削减量等于B球机械能增加量

C.B球向左摇摆所能达到的最高位置应高于A球起先运动时的高度

D.当支架从左到向右回摆时，A球肯定能回到起始高度

考点：机械能守恒定律.

专题：机械能守恒定律应用专题.

分析：在不计任何阻力的状况下，整个过程中A、B组成的系统机械能守恒，据此列式推断即得.

解答：解：因为在整个过程中系统机械能守恒，故有：

A、若A到达最低点时速度为0,则A削减的重力势能等于B增加的重力势能，又因A、B质量不

等，则A削减的重力势能不等于B增加的重力势能，所以A达到最低点时速度不为0,故A错误：

B,因为系统机械能守恒，即A、B两球的机械能总量保持不变，故A球机械能的削减量等于B球

机械能的增加量，故B正确；

C、因为B球质量小于A球，故B上二升度h时增加的势能小于A球削减的势能，故当B和初始时

刻的A球等高时，仍具有肯定的速度，即B球接着上升，故C正确；

D、因为不计一切阻力，系统机械能守恒，故当支架从左到右加摆时，A球肯定能回到起始高度，故

D正确.

故选：BCD.

点评：A、B组成的系统机械能守恒，则A增加的机械能和B削减的机械能相等.机械能守恒是系

统机械能总量保持不变，单个物体的机械能可以发生变更.

12.如图a所示，A,B为某电场中一条直线上的两个点，现将一正点电荷由A点静止释放，仅在

电场力作用下运动一段距离到达B点：其电势能Ep随位移x的变更关系如图b所示，则该点电荷从

A.电场力对电荷先做正功后做负功

B.电势始终上升

C.电荷所受电场力先减小后增大

D.电荷所受电场力先增大后减小

考点：电势能.

分析：依据题意和图象正确推断出电子的运动形式是解题的关键，由图可知，正电荷通过相同位移

时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W=Fs可知电场力渐渐减小，因此正

电荷做加速度渐渐减小的加速运动，知道了电荷的运动形式即可解正确解答本题.

解答：解：A、由图知，正电荷的电势能先减小后增大，则电场力先做正功后做负功.故A正确.

B.正电荷从A到B仅在电场力作用下，电场力先做正功，后做负功，则说明电场线方向先向右，

后向左，所以电势先降低后上升.故B错误.

C电势能EP随位移x的变更关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大.故C

正确，D错误.

故选：AC.

点评：解题过程中要把握问题的核心，要找准突破点，如本题中依据图象获得有关电荷的运动状况、

受力状况即为本题的突破点.

13.如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为e的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时.上端位于A

点.质量为m的物体从斜面上的B点静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上.下列说

法正确的是（）

B

A

A.物体最终将停在A点

B.物体第一次反弹后不行能到达B点

C.整个过程中重力势能的削减量大于克服摩擦力做的功

D.整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能

考点：动能定理的应用；机械能守恒定律.

专题：动能定理的应用专题.

分析：依据弹簧的做正功，导致弹簧的弹性势能减小；重力做正功，导致重力势能减小；而摩擦力

做负功却导致系统的机械能减小.同时由对物体的受力分析来确定物体处于什么样的运动状态.

解答：解：A、由题意可知，物块从静止沿斜面对上运动，说明重力的下滑分力大于最大静摩擦

力，因此物体不行能最终停于A点，故A错误；

B、由于运动过程中存在摩擦力，导致摩擦力做功，所以物体第一次反弹后不行能到达B点，故B

正确；

C、依据动能定理可知，从静止到速度为零，则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦做

的功之和，故C正确；

D、整个过程中，动能最大的位置即为速度最大，因此即为第一次下滑与弹簧作用时，弹力与摩擦

力的合力等于重力的下滑分力的位置，而弹簧的最大势能即为第一次压缩弹簧到最大位置，因为最

大动能和此时的重力势能一同转化为最低点的最大弹性势能和此过程中的克服摩擦做功，所以整个

过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能，故D错误；

故选：BC.

点评：考查弹力作功与弹性势能变更关系，重力做功与重力势能变更的关系，摩擦力做功导致弹簧

与物块的机械能在变更.并学会由受力分析来确定运动状况.

三、简答题：本题共2小题，共15分。请将解答填写在答题卡相应的位置。

14.如图1是“探讨平抛物运动"的试验装置图，通过描点可以画出平抛小球的运动轨迹.

(1)以下是试验过程中的一些做法，其中合理的有AC

A,安装斜槽轨道，肯定要使其末端保持水平

B.每次小球必需静止释放，但初始位置可以随意选择

C.每次小球必需从同一高度由静止释放

D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点最终可以用折线连接起来

（2）试验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的

水平坐标x和竖直坐标y,图2中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是C.

（3）图3是某同学依据试验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A,

B,C,测得A,B两点竖直坐标yi为5.0cm,yz为45.0cm.A,B两点水平间距△x为40.0cm.则

平抛小球的初速度vo为2.0m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度vc为4.0

m/s,（结果保留两位有效数字，gmIOm/s2）

考点：探讨平抛物体的运动.

专题：试验题：平抛运动专题.

分析：（1）保证小球做平抛运动必需通过调整使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹,

必需每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，试验要求小球滚下时不

能遇到木板平面，避开因摩擦而使运动轨迹变更，最终轨迹应连成平滑的曲线.

（2）平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；联立求得两个方向间的位移关

系可得出正确的图象.

（3）依据平抛运动的处理方法，直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动即可求解.

解答：解：（1）A、通过调整使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A正确；

BC、因为要画同一运动的轨迹，必需每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的

初速度，故B错误，C正确；

D、用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能练成折线或者直线，故D错误.

故选：AC.

（2）物体在竖直方向做自由落体运动，y=-igt2；水平方向做匀速直线运动，x=vot；

2

联立可得：y=g,因初速度相同，

2V2

故」「为常数，故y-x2应为正比例关系，故C正确，ABD错误.

2

2v0

故选：C.

（3）依据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动,

所以…①

丫2=寺1…②

水平方向的速度，即平抛小球的初速度为V0=亲…③

联立①②③代入数据解得：V0=2.0m/s

若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的对应速度vc：

据公式可得：v,=2gh,所以v下=2j^m/s=3.5m/s

所以C点的速度为：Vc=SL2+4=4.0m/s

故答案为：（1）AC?（2）C；（3）2.0,4.0.

点评：解决平抛试验问题时，要特殊留意试验的留意事项，在平抛运动的规律探究活动中不肯定局

限于课本试验的原理，要留意学生对探究原理的理解，提高解决问题的实力；敏捷应用平抛运动的

处理方法是解题的关键.

15.某同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律的试验〃，在本试验中:

（1）现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒

表、导线若干和开关，其中此试验不须要运用的器材是上表_♦

（2）若甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，打点计时器打点时间间隔为0.02s,量

出各自纸带上第1、2两点间的距离分别为0.17cm,0.19cm,0.22cm,可以看出其中有一位同学在操

作上有错误，操作错误的同学是s.

（3）若试验中所用重锤的质量m=0,2kg,打点计时器所用电源的频率为50Hz,正确操作得到的纸

带如图乙所示，O点对应重锤起先下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图

中的数据分别为计数点A、B、C到起始点。的距离，取重力加速度g=9.8m/s2,则打点计时器在打

B点时，重锤的速度大小是」Qm/s,重锤的动能为0.90J,从初始位置O到打下计数点B的

过程中，重锤的重力势能的削减量为q?_J，（结果保留两位有效数字）

（4）在图乙所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点。的

距离h,算出了各计数点对应的速度v,并作v2-h图象（如图丙），若描点得出的直线斜率为匕则

可测出重力加速度g=」（用k表示）与真实值相比，测出的g值一偏小（选填“偏小〃或"偏大”

-2-

或"相同”）

考点，验证机械能守恒定律.

专题：试验题；机械能守恒定律应用专题.

分析：在验证机械能守恒的试验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测重

锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均须要刻度尺，不须要秒表，重锤的质量可

测可不测.

解答：解：（1）在试验中须要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以

及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度.纸带上相邻两计时点的时间间隔已

知，所以不须要秒表.重锤的质量可测可不测，所以不须要秒表；

（2）打点计时器的打点频率为50Hz,打点周期为0.02s,重物起先下落后，在第一个打点周期内

重物下落的高h=—gT2—x9.8x0.022=0.002m=2mm,纸带上最初两点间的距离接近2mm,量出各纸带

22

上第一、二两点间的距离分别为0.17cm,0.19cm和0.22cm,可以看出丙同学在操作上误差较大，详

细缘由就是先释放纸带后接通电源，打点一个点时已经有了速度，导致起先两点之间的距离大于

2mm.

（3）由匀变速直线运动的规律，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,

即VB二0.5319-0.4119=3.Om/s

2X0.02

Ek=aX0.2X32=0.90J

重锤的重力势能的削减量为：△Ep=mghOB=0.2x9.80x0.470=0.92J,

（4）物体自由下落过程中机械能守恒，mgh=lmv2,即v2=2gh

2

则可测出重力加速度与真实值相比，测出的g值偏小.

故答案为：（1）秒表

（2）丙

（3）3.0；0.90；0.92

（4）上：偏小

2

点评：考查验证机械能守恒定律试验器材，在记忆试验器材时要留意结合试验原理及方法来记忆.要

知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒.知道能够减小试验误差的方法.

四、计算题：本题共4小题，共计60分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,

只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位

16.三个完全相同的金属小球A、B、C,小球A通过绝缘支架固定，小球B挂在绝缘细丝线的下端

处于静止状态，小球C原先不带电且在很远处，图中未画出，整个装置处于真空中，如图所示，已

知小球A带正电，电量为叫：小球B的质量为m,带电量为q；细丝线与竖直方向夹角为0,且A

球和B球在同一水平线上，重力加速度为g,求：

（1）A、B两球之间静电力大小；

（2）A、B两球之间的距离大小；

（3）若将小球C先与小球A接触，再与小球B接触，最终移至远处，发觉小球B仍旧可以静止在

考点：库仑定律.

分析：（1）依据受力分析，结合力的矢量合成法则，及三角学问，即可求解；

（2）由库仑定律，即可求解：

（3）依据接触后，电量中和后重新安排，再由库仑定律，及平衡条件，从而求解.

解答：解：（1）对B球进行受力分圻，可得：

则有：Tsin0=F

且Tcos0=mg

解得：F=mgtan0

(2)由库仑定律，可得：F=

解得：r=Jkn

Vingtan9

(3)当C球与A、B接触后，小球A、B带电量分别为二c，与空2c

24

nqn2

由题意可得：k%=gk^

解得：n=6

答：⑴A、B两球之间静电力大小mgtanO；

(2)A、B两球之间的距离大小kn二;

VnigtanB

(3)若将小球C先与小球A接触，再与小球B接触，最终移至远处，发觉小球B仍旧可以静止在

图示位置，则n的值为6.

点评：考查受力平衡与矢量的合成法则的内容，驾驭库仑定律的应用，留意接触后电量的求法是解

题的关键.

17.2023年，我国宣布北斗星导航系统正式进入商业运行.北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨

道卫星和27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星组成.该系统具有导航、定位等功能.如图

为“北斗”系统中某一工作卫星，它绕地心做匀速圆周运动，轨道半径为某时刻位于轨道上的A位

置，若卫星顺时针运行，经过一段时间运动到B位置，且与地球连线的夹角为60。，地球表面处的

重力加速度为g，地球半径为R,万有引力常量为G.求：

(I)地球的质量；

(2)此卫星在凯道上的加速度大小和线速度大小；

(3)此卫星由位置A运动至位置B须要的时间.

考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；向心力；万有引力定律及其应用.

专题：万有引力定律的应用专题.

分析：（1）地球表面重力与万有引力相等，据此求得地球的质量；

（2）依据万有引力供应圆周运动向心力由轨道半径求卫星的加速度和线速度；

（3）依据万有引力供应圆周运动向心力求得卫星运动周期，再依据几何关系求得时间.

解答：解：（1）在地球表面重力与万有引力相等有：

可得地球的质量乂=量；

G

（2）万有引力供应卫星圆周运动向心力有:

2

可得卫星的向心加速度a0=g1

22

rr

又据G普二4

可得卫星的速度

（3）由万有引力供应圆周运动向心力有:

,mM4712

可得卫星的周期T二

依据卫星圆周运动的周期性可知，卫星从位置A运动到位置B所需时间:

tq+n『爷*够（n=o,1,2,3...）

63RVgKVg

答：（1）地球的质量为量；

G

⑵此卫星在轨道上的加速度大小为雪和线速度大小为

r

（3）此卫星由位置A运动至位置B须要的时间为汽昌溪上Ji（n=0,1,2,3…）.

3R'gRvg

点评：在地球表面重力与万有引力相等，万有引力供应卫星圆周运动向心力这是解决此类问题的关

键入手点.

18.如图所示，倾角为a的固定斜面足够长，底端有一挡板P,现有一质量为m的滑块从距挡板P

为so的A处以初速度vo沿斜面对上滑动.设滑块与斜面间的动摩擦因数为小滑块所受摩擦力小于

滑块沿斜面方向的重力分力，且滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，重力加速度为g,则

（1）求出滑块从A出向上滑行的最大距离x；

（2）求出滑块第一次回到A处时的运度大小vi；

（3）简要分析滑块最终停在斜面上的何处？并求出滑块在斜面上经过的总路程S.

考点：动能定理的应用.

专题：动能定理的应用专题.

分析：滑块所受摩擦力小于重力沿斜面对下的分力，滑块与挡板碰撞后向上运动的过程中，不能停

在最高点，又向下滑动，滑块的机械能不断减小，最终滑块停在斜面底部.应用动能定理求解.

解答：解：（1）由动能定理可得：-^mvQ^=iDgxsinCL+limgxcosCL»

2

解得：x=~/.V。--

2g（sinCl+11cosQ.）

（2）由动能定理可得：，皿。2-,10%2=2Ymgxcosa，

将（1）式中的X代入可解得：V尸vjsina-llcosa

1叫sind+W