2022-2023学年江苏省南京市高一下册期末物理专项突破模拟题（AB卷）含解析

这是一份2022-2023学年江苏省南京市高一下册期末物理专项突破模拟题（AB卷）含解析，共41页。
2022-2023学年江苏省南京市高一下册期末物理专项突破模拟题
（A卷）
评卷人
得分



一、多选题
1．如图所示，真空中两个等量同种正点电荷分别放置在M、N两点，在M、N连线上有O、a、c三点，其中O点是连线的中点，a、c关于O点对称，在M、N连线的中垂线上还有对称的b、d两点，则下列关于这几个位置处的场强和电势以及电荷在该处的电势能说法正确的是（　　）

A．a、c两点处场强相同，b、d两点处场强相同
B．a、c两点处电势相同，b、d两点处电势相同
C．正电荷＋q在a点电势能小于在b点电势能
D．负电荷－q在c点电势能小于在d点电势能
2．半径为r的两个相同金属球，两球心相距为L（L=3r），它们所带电荷量的绝对值均为q，则对它们之间相互作用的静电力F的说法，正确的是（     ）

A．带同种电荷时，
B．不论带何种电荷，
C．带异种电荷时，
D．以上各项均不正确
3．如图所示，在光滑平面上，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻弹簧，自接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中，以下说法正确的是（     ）

A．物体的加速度逐渐减小
B．物体的速度逐渐减小
C．弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能减小
D．弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能增大
4．如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L′，若木块对子弹的阻力F视为恒力，则下列关系式中正确的是（　　）

A．FL＝Mv2 B．FL′＝mv2
C．FL′＝mv02－（M＋m）v2 D．F（L＋L′）＝mv02－mv2
5．如图所示，a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A．a的加速度小于b的加速度
B．a的周期小于b的周期
C．a的线速度大于b的线速度
D．地球对a的引力小于对b的引力
6．“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，轨道半径为r，速度大小为v。已知月球半径为R，引力常量为G，忽略月球自转的影响。下列选项正确的是（　　）
A．月球平均密度为 B．月球平均密度为
C．月球表面重力加速度为 D．月球表面重力加速度为
7．如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨。则其通过最高点时（　　）

A．小球对圆环的压力大小等于mg
B．小球受到的向心力等于重力
C．小球的线速度大小等于
D．小球的向心加速度大小等于g
8．电场线能直观、方便地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（　　）

A．E、F两点场强相同
B．A、D两点场强不同
C．B、O、C三点，O点场强最小
D．从E点向O点运动的电子加速度逐渐减小
9．如图所示，A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是

A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开
B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍然张开
C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然张开
D．先把A、B分开，再把C移去，后重新让A、B接触，A上的箔片张开，而B上的箔片闭合
10．如图，小车向右做匀速直线运动，人站在车厢里向前推车并与车保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）


A．人对车厢做正功 B．人对车厢不做功
C．摩擦力对人做正功 D．推力对车厢做功
评卷人
得分



二、单选题
11．质量为40kg的跳水运动员从10m跳台跳下，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，运动员从起跳到落水的过程中，重力势能的变化为（　　）
A．增加了4000J B．减少了4000J C．增加了2000J D．减少了2000J
12．真空中A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（　　）
A．3:1 B．1:3 C．9:1 D．1:9
13．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a，b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（　　）


A． B． C． D．
14．如图所示，长为l均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，由于某一微小扰动使铁链向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时速度大小为（   ）

A． B． C． D．
15．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2,则以下说法正确的是（　　）


A．汽车在前5s内牵引力为4000N B．汽车速度为25m/s时的加速度为5m/s2
C．汽车的额定功率为100kW D．汽车的最大速度为80m/s
16．如图是两个等量异种电荷形成的电场，AB为中垂线上两点，CD为两电荷连线上两点，且A、B、C、D与O点间距离相等，则　　

A．A、B、C、D 四点场强相同
B．C点电势比D点电势低
C．正电荷从A运动到B，电场力不做功
D．正电荷从C运动到D，电势能增加
17．如图所示，实线为一点电荷Q建立的电场中的几条电场线（方向未标出），虚线为一电子在电场中从M点运动到N点的轨迹．若电子在运动中只受电场力的作用，则下列判断正确的是（   ）

A．建立电场的点电荷Q带负电
B．粒子在M点的加速度比在N点的加速度大
C．粒子在M点的速度比在N点的速度大
D．粒子在M点的电势能比在N点的电势能大
18．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为
A． B． C． D．


评卷人
得分



三、实验题
19．如图所示的装置为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。

(1)为完成此实验，除了图中所示器材，还必需的器材有________；
A．刻度尺       B．秒表
C．天平       D．交流电源
(2)下列操作正确的是________；
A．打点计时器应接到直流电源上
B．先释放重物，后接通电源
C．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器
(3)实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=________，动能变化量ΔEk=________。

评卷人
得分



四、解答题
20．如图所示，真空中光滑绝缘的水平面上的两个等量异号的点电荷，电荷量为+4Q和 -Q，它们之间的距离为r，为使两电荷保持静止，现加入第三个点电荷C使三个点电荷都处于平衡状态（静电力常量为k）

（1）第三个点电荷C应放在什么位置
（2）第三个点电荷C的电性及电荷量是多少
21．如图，水平地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为m的带电小球（大小可忽略）用轻质绝缘细线悬挂于O点，小球带电荷量为q，静止时细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为。
（1）判断小球所带电性；
（2）求匀强电场的场强大小E；
（3）现将细线剪断，求小球落地前的加速度大小a。

22．质量m=0.1kg的金属滑块（可看成质点）从距水平面h=1.8m的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面AB粗糙，长度为2m，与半径为R=0.4m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，滑块恰能通过最高点D，g=10m/s2，求：


（1）滑块运动到A点的速度大小；
（2）滑块从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功；
（3）滑块与AB间的动摩擦因数。

答案：
1．BD

【分析】
【详解】
AB．由对称性可知，a、c两点和b、d两点处都场强大小相等，方向相反，所以场强不相同。而a、c两点和b、d两点处电势相同。故A错误，B正确；
CD．由于两电荷连线上，电势两端高，中点O点低，而中垂线上从O点向无穷远处由高到低，所以a点电势比b点电势高，即正电荷在a点电势能大于b点电势能。同理c点电势比d点电势高，即负电荷在c点电势能小于在d点电势能。故C错误，D正确。
故选BD。
2．AC

【详解】
A．由于两球心间距离L=3r，不满足远大于r的条件，故两球不能看成点电荷，若两球带同种电荷，由于同种电荷相互排斥，则两球等效中心间的距离大于3r，此时库仑力，A正确；
C．若两球带异种电荷，由于异种电荷相互吸引，则两球等效中心间的距离小于3r，此时库仑力，C正确.
BD．由以上分析可知，BD错误.
3．BD

【详解】
物体自接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中，弹簧的弹力逐渐增大，物体受合力逐渐变大，则加速度逐渐变大，速度逐渐减小，此过程中弹力的方向与位移方向相反，则弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能增大，故选项BD正确，AC错误.
4．ACD

【详解】
D．根据动能定理：对子弹
－F（L＋L′）＝mv2－mv02
选项D正确；
A．对木块
FL＝Mv2
A正确；
BC．由以上两式整理可得
FL′＝mv02－（M＋m）v2
C正确，B错误。
故选ACD。
5．BC

【详解】
A．根据万有引力提供圆周运动向心力

解得

a的轨道半径小，则a的加速度大于b的加速度，故A错误；
B．根据万有引力提供圆周运动向心力

解得

可知轨道半径大的卫星b的周期大，故B正确；
C．根据万有引力提供圆周运动向心力

解得

可得半径小的a卫星的速度大，故C正确；
D．根据万有引力提供圆周运动向心力

由于两个卫星的质量未知，所以不能判断它们受到的万有引力的大小关系，故D错误。
故选BC。
6．BD

【详解】
AB．由万有引力提供向心力，可得

解得

月球体积 ，所以月球平均密度为

故A错误，B正确；
CD．在月球表面，有

可解得月球表面重力加速度为

故C错误，D正确。
故选BD。
7．BCD

【分析】
【详解】
AB．因为小球刚好在最高点不脱离圆环，则轨道对球的弹力为零，所以小球对圆环的压力为零，此时小球受到的向心力等于重力，A错误，B正确；
CD．根据牛顿第二定律得

知向心力不为零，线速度

向心加速度为
a=g
CD正确。
故选BCD。
8．AC

【分析】
【详解】
A．等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线，电场强度方向与等势线垂直，因此E、F两点场强方向相同，由于E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，则其场强大小也相等，故A正确；
B．根据对称性可知，A、D两点处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同，由图看出，A、D两点场强方向相同，故B错误；
C．由图看出，B、O、C三点比较，O点的电场线最稀疏，场强最小，故C正确；
D．由图可知，电子从E点向O点运动过程中，电场强度逐渐增大，则电场力逐渐增大，由牛顿第二定律可知电子的加速度逐渐增大，故D错误。
故选AC。
9．AB

【分析】
当导体A、B放在带正电的附近时，由于电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布，从而使物体带电；
【详解】
A、金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，故A B正确；
C、先把C移走，A、B电荷恢复原状，A、B两端都不带电，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然不会张开，故C错误；
D、先把A、B分开，再把C移走，此时A、B带等量的异种电荷，然后重新让A、B接触，A与B上的电荷重新中和，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误．

该题考查物体静电感应起电的实质，是电荷从导体的一端转移到另一端的过程，不是创造了电荷．
10．BCD

【分析】
【详解】
AB．因为车厢对人的推力和摩擦力平衡，所以人对车厢的推力和摩擦力也平衡，即人对车厢的合力做功为零。A错误，B正确；
C．因为人对车厢的摩擦力向左，所以车厢对人的摩擦力向右，与人的运动方向相同，所以有摩擦力对人做正功。C正确；
D．人对车厢的推力向右，与车厢的运动方向相同，所以对车厢做正功。D正确。
故选BCD。
11．B

【详解】
重力做功为：W=mgh=40×10×10J=4000J，因重力做正功，故重力势能减小了，并且重力势能的减小量等于重力所做的功，所以重力势能减小了4000J．
12．C

【详解】
试题分析：直接根据库伦定律公式计算出试探电荷q所受电场力，然后利用电场强度的定义式即可求出在M所在处的场强的大小．
解：引入一个试探电荷q，分别计算它在AB两点受的电场力．
，，
得：F1=9F2
根据电场强度的定义式：，
得：
故选C
【点评】本题很简单直接考查了库伦定律和电场强度定义式的应用，对于这些公式一定要明确其适用条件和公式中各个物理量的含义．
13．B

【分析】
【详解】
对c球受力分析可知，水平方向上受a、b的库仑力和匀强电场的电场力3个力的作用而平衡，有

解得

故选B。
14．C

【详解】
铁链从开始到刚脱离滑轮的过程中，链条重心下降的高度为

链条下落过程，由机械能守恒定律，得：

解得：

A. 与分析不相符，故A项与题意不相符；
B. 与分析不相符，故B项与题意不相符；
C. 与分析相符，故C项与题意相符；
D. 与分析不相符，故D项与题意不相符．
15．C

【分析】
【详解】
A．汽车前5s内做匀加速运动，加速度

由牛顿第二定律

解得

选项A错误；
BCD．汽车在5s末达到额定功率

当汽车速度达到最大时，牵引力和阻力相等

汽车速度为25m/s时的加速度时，有

解得

选项BD错误，选项C正确。
故选C。
16．C

【详解】
两个等量异种点电荷形成的电场，两个电荷的连线上下的电场是对称的，AO=BO，那么A、B两点的场强就是相等的，小于O处的场强．由于C、D两处电场线比O处密，则C、D两处的场强比O处大，故A错误；电场线从正电荷出发到负电荷终止，而顺着电场线方向电势降低，则知C点电势比D点电势高，故B错误．AB为中垂线，是一条等势线，其上各点的电势都相等，AB之间的电势差为0，则正电荷从A运动到B，电场力不做功，故C正确；正电荷从C运动到D，电场力从C指向D，电场力做正功，电势能减小，故D错误．故选C．

此题关键是知道两个等量异种点电荷形成的电场，电场线分布具有对称性，电场线越密，场强越大．中垂线上所有点的电场强度的方向都相同且与之垂直；该中垂线是一条等势线，所有点的电势都相等．
17．D

【详解】
由图看出，电子的轨迹向下弯曲，其所受的电场力方向向上，故建立电场的点电荷Q带正电，A错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，M点电场线稀疏，所以离子在M点的电场力小，加速度也小，B错误；粒子从M到N，电场力做正功，动能增大．电势能减小，所以离子在N点的速度大于在M点的速度，粒子在M点的电势能比在N点的电势能大，所以C错误，D正确；故选D．

在电场中根据带电粒子运动轨迹和电场线关系判断电场强度、电势、电势能、动能等变化，这对学生是基本的要求，要重点掌握.
18．B

【详解】
根据G=mg，所以 ，根据万有引力提供向心力得： 解得：   ，故选B.
点睛：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力．重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁．
19．     AD     C     mghB     m()2

【分析】
【详解】
(1)[1]打点计时器需要交流电源，还需要刻度尺测量纸带上的点距，AD正确。
故选AD。
(2)[2]A．打点计时器应接到交流电源上，A错误；
B．实验时应先接通电源，后释放重物，B错误；
C．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器，C正确。
故选C。
(3)[3][4]从打起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量
ΔEp＝mghB
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则B点的速度为

故动能的增量为
ΔEk＝mvB2＝m()2
20．（1）放在B的右侧距离B点r处 （2）正电 　+4Q

【详解】
由于A是正电荷，B是负电荷，而且A的电量大，C必定要带正电，并且在AB电荷的连线的延长线上，B点的右侧，
设距离B电荷为x，
再以B电荷为研究对象
解得： x=r．
21．（1）负电；（2）；（3）

【分析】
【详解】
（1）小球受到的电场力方向与电场强度方向相反，则小球带负电。
（2）根据受力平衡

解得

（3）细绳剪断后，小球做匀加速直线运动，所受合力与静止时细绳拉力等大反向。所以

又根据牛顿第二定律

解得

22．(1)6m/s；(2)0.8J；(3)0.4

【分析】
【详解】
（1）滑块运动到A点时的速度为vA，滑块从A到B的过程，根据机械能守恒定律可得

解得

（2）滑块经过D点时的速度为vD，则

解得

设滑块从A点运动到B点克服摩擦力做功为Wf，则对A到D过程运用动能定理得

解得

（3）滑块从A点运动到B点，由

解得






















2022-2023学年江苏省南京市高一下册期末物理专项突破模拟题
（B卷）
评卷人
得分



一、单选题
1．关于物理学相关知识，下列叙述中正确的是（　　）
A．小船渡河时因水流速度忽然增大而缩短了渡河的时间
B．伽利略经过长期的观察与计算，发现了行星运动的规律
C．狭义相对论以两个基本假设为前提：相对性原理和光速不变原理
D．通过万有引力定律计算可知，只要适当调整高度，广州上空也可能存在同步卫星
2．城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题，关于高空坠物罪相关规定已于2022年3月1日最新刑法修正案施行，树立良好的安全行为习惯，人人有责。图表中描述了一个鸡蛋的威力，设一个的鸡蛋从25楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差为，取重力加速度，忽略空气阻力，鸡蛋落地时的动能约为（　　）

A． B． C． D．
3．如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（     ）


A． B． C． D．
4．如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下．若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，则下列说法正确的是

A．人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用
B．如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大
C．如果转速变大，人与器壁之间的弹力不变
D．“魔盘”的转速一定大于
5．如图所示，质量为的小球以速度正对倾角为的斜面水平抛出，若小球恰好能垂直落在斜面上，已知重力加速度为，不计空气阻力，则小球落到斜面时重力的功率为（　　）

A． B．
C． D．
6．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s2；下列分析正确的是（　　）

A．手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48kg·m/s
B．手机对眼睛的冲量大小约为
C．手机对眼睛的冲量方向竖直向上
D．手机对眼睛的作用力大小约为0.24N
7．某卫星绕一质量分布均匀的星球做匀速圆周运动，测得该卫星在不同轨道下速度大小的二次方与轨道半径倒数的关系图像如图中实线所示，已知该图线的斜率为，星球的半径为，万有引力常量为，下列说法错误的是（　　）

A．该星球的质量为
B．该星球的第一宇宙速度为
C．卫星的最大角速度为
D．该星球自转的周期为
8．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。那么，一个在地球表面能举起64 kg物体的人在这个行星表面能举起的物体的质量为（地球表面重力加速度取g=10 m/s2）（　　）
A．40 kg B．50 kg C．60 kg D．70 kg
评卷人
得分



二、多选题
9．质量分别为m和2m的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，杆长为L，在离P球处有一个光滑固定轴O，如图所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，Q球顺时针摆动到最低位置，则（　　）

A．小球P在最高位置的速度大小为
B．小球P在此过程中机械能增加量为mgL
C．小球Q在最低位置的速度大小为
D．小球Q在此过程中机械能减少
10．复兴号动车在世界上首次实现速度自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。如图所示，一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t的速度为v，还未达到最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（　　）

A．牵引力的功率 B．牵引力做功
C．加速度逐渐减小 D．动量的变化量为
11．“天问一号”是我国发射的火星探测器。如图所示，假设“天问一号”探测器环绕火星做匀速圆周运动的周期为T，对火星的张角为θ。已知引力常量为G，由以上数据可以求得（　　）

A．火星的质量 B．火星的平均密度
C．天问一号探测器的线速度 D．天问一号探测器的角速度
12．如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为L的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为α，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当α=30°时，弹簧处于原长，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　）

A．轻杆对滑块P一直做负功
B．P、Q组成的系统机械能守恒
C．弹簧弹性势能最大值为
D．滑块P的动能达到最大时，Q受到地面的支持力等于mg


评卷人
得分



三、实验题
13．为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验，此外可供使用的实验器材还有：天平、刻度尺等。

（1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是___________；
①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计；
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；
③已知遮光条的宽度d；
④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；
⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；
⑥将滑块从光电门I左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、；
⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的竖直高度、；
⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑧⑦，完成多次测量。
（2）某次实验中，已知，测得，则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度___________（保留3位有效数字）。
（3）在误差允许范围内，若___________（用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则认为滑块下滑过程中机械能守恒。
14．在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。

（1）实验室有下列3个小球，入射小球应该选取________，被碰小球应该选取________。

（2）关于本实验，下列说法正确的是________。
A．同一实验中入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放
B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
C．实验中需要用到重垂线
D．斜槽必须光滑且末端保持水平
（3）用刻度尺测量M、P、N距O点的距离、、，若等式________成立，则两球碰撞中动量守恒。（用、、、、等表示）
评卷人
得分



四、解答题
15．“十月里来秋风凉，中央红军远征忙；星夜渡过于都河，古陂新田打胜仗。”这是在于都县长征第一渡口纪念碑上镌刻的一首诗，描述的是当年红军夜渡于都河开始长征的情景。假设于都河宽600m，水流速度大小恒定且处处相等，红军渡河时船头垂直河岸，船在静水中的速度为2m/s，于正对岸下游240m处靠岸。求：
（1）红军夜渡于都河的时间；
（2）于都河水流速度大小。
16．2021年5月7日，我们成功将遥感三十号08组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。假设某卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为。地球半径为，引力常量为。求：
（1）卫星的向心加速度大小；
（2）地球的平均密度。
17．海边会发生潮汐现象，涨潮时水面升高，退潮时水面降低。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化，就引起了潮汐现象。某海湾共占面积，涨潮时水深，若利用这个海湾修建一座水坝，此时关上水坝的闸门时，可使水位保持不变。退潮时，坝外水位降至。假如利用此水坝建造水力发电站，且重力势能转化为电能的效率是，每天有两次涨潮、退潮，该电站只在退潮时水流推动水轮机发电，试估算该电站一天能发多少电能。（海水的密度约为）
18．如图所示，竖直平面内有一高为的光滑倾斜圆弧轨道，末端水平。质量的小滑块B静止在圆弧轨道末端。轨道右方有一辆质量为的小车C静止在光滑水平面上，小车上表面与轨道末端平齐且挨在一起。另一个质量为的小滑块A从圆弧轨道上端由静止释放，下滑后与B发生弹性正碰。已知B与小车C上表面的动摩擦因数为，滑块A在整个过程中与小车C都没有相互作用，取。求：
（1）A与B碰撞前瞬间滑块A的速度大小；
（2）A与B碰撞后瞬间滑块B的速度大小；
（3）要保证滑块B不从小车C上滑下，小车至少要有多长。


答案：
1．C

【详解】
A．将小船渡河的运动分解为沿河岸的运动和垂直河岸的运动，根据运动的独立性和等时性可知水流速度忽然增大不影响垂直河岸的运动，则渡河的时间不变，故A错误；
B．第谷经过长期的观察得到行星运动的数据，开普勒根据数据分析，发现了行星运动的规律，故B错误；
C．爱因斯坦的狭义相对论以两个基本假设为前提：相对性原理和光速不变原理，故C正确；
D．地球同步卫星的周期为24h，则高度一定为36000km，转动方向为自西向东，则其定点在赤道上方，而广州在北纬22°，故广州上空不可能存在同步卫星，故D错误；
故选C。
2．C

【详解】
依题意，根据动能定理可得鸡蛋落地时的动能约为

比较接近45J，故选C。
3．C

【分析】
【详解】
小船和救生员组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向，有
(M + m)v0 = m( - v) + Mv′
解得
v′ = v0 + (v0 + v)
故选C。
4．D

【详解】
A．人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力，向心力是它们的合力，故A错误．
B．人在竖直方向受到重力和摩擦力，二力平衡，则知转速变大时，人与器壁之间的摩擦力不变，故B错误．
C．如果转速变大，由F＝mrω2知人与器壁之间的弹力变大，故C错误．
D．人恰好贴在魔盘上时，有：
mg≤f
N＝mr(2πn)2
又
f＝μN
解得转速为：
n≥
故“魔盘”的转速一定大于，故D正确．
5．D

【分析】
【详解】
当小球恰好垂直落在斜面时，此时竖直方向的分速度为

则此时重力的瞬时功率为

故选D。
6．B

【详解】
A． 根据自由落体运动公式

选取向上为正方向，手机与眼睛作用后手机的速度变成0，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为

故A错误；
BC．手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，选取向上为正方向，则：

代入数据可得：

手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等，方向相反，作用的时间相等，所以手机对眼睛的冲量大小约为0．48，方向竖直向下，故B正确，C错误；
D． 由冲量的定义：Iy=Ft，代入数据可得：

故D错误。
故选B。
7．D

【详解】
A．根据引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力

整理可得

则图像的斜率k等于GM，则

故A正确；
B．该星球的第一宇宙速度为v，则有

解得

故B正确；
C．由

则

当卫星轨道半径最小为r0时，角速度最大，为

故C正确；
D．条件不足，该星球自转的周期无法计算，故D错误。
故选D。
8．A

【分析】
【详解】
根据万有引力定律可得


可得该行星表面的重力加速度

由于人的力量相等

代入数据可得人在这个行星表面能举起的物体的质量

故选A。
9．AB

【分析】
【详解】
AC．Q球顺时针摆动到最低位置时的速度为，此时P运动到最高点速度为，整个系统机械能守恒

又由于两球都绕O点转动，角速度相同，因此

解得
，
A正确，C错误；
BD．在此过程中，小球P机械能增加量

由于整个系统机械能守恒，因此小球Q机械能减少量也为，B正确，D错误。
故选AB。
10．CD

【详解】
A．复兴号以恒定功率运动，根据

当达到最大速度时，动车保持平衡状态，则有

但动车还未达到最大速度，故

牵引力的功率

A错误；
B．根据动能定理

则牵引力做功

B错误；
C．复兴号以恒定功率运动，根据

知以恒定功率加速，随着速度的增加，牵引力逐渐减小，合力减小，加速度减小，故复兴号动车做加速度逐渐减小的变加速直线运动，C正确；
D．动量的变化量为

D正确。
故选CD。
11．BD

【分析】
【详解】
A．设火星的半径为R，天问一号探测器做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得

根据万有引力提供向心力，则有

解得火星质量为

因为r未知，所以由上面的式子可知无法求火星质量， A错误；
B．火星的平均密度为

整理得

知可以求出火星的平均密度， B正确；
C．由

因为r未知，无法求得天问一号探测器的线速度， C错误；
D．由

知可以求出天问一号探测器的角速度， D正确。
故选BD。
12．AC

【详解】
A．滑块P由静止释放到最低点的过程，受重力和轻杆的弹力作用，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，之后做加速度增大的减速运动，由于重力不变，可见轻杆对滑块P有向上方向的弹力，滑块P向下运动，因此轻杆对滑块P一直做负功，选项A正确；
B．根据能量守恒定律知，P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒，选项B错误；
C．根据能量守恒定律知，弹簧弹性势能的最大值

选项C正确；
D．P由静止释放，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，P的速度达到最大，此时滑块P的动能最大，对P、Q和弹簧组成的系统整体受力分析，在竖直方向，根据牛顿第二定律可得

解得

选项D错误。
故选AC。
13．     ②④##④②     0.431    

【详解】
（1）[1]滑块通过两光电门的速度分别为
，
滑块下滑过程中机械能守恒，减少的重力势能等于增加的动能，可得

整理化简得

所以测量滑块和遮光条的总质量不必要，②满足题目要求，测量A、B之间的距离不必要，④满足题目要求。
故选②④。
（2）[2]滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度为

（3）[3]若机械能守恒则满足

整理可得

在误差允许的范围内，满足该等式可认滑块下滑过程中机械能守恒。
14．     ②     ①     AC##CA    

【详解】
（1）[1][2]实验要选择大小一样的小球，为了防止入射小球碰撞后被弹回，被碰小球的质量应小于入射小球的质量，所以入射小球应选②，被碰小球应选①；
（2）[3]A．为保证每次碰撞前入射小球的速度相同，入射小球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，选项A正确；
B．由于两小球每次都是从同一位置开始做平抛运动，小球的水平射程能够反映小球的速度大小，所以实验中不用测量斜槽末端到水平地面的高度。选项B错误；
C．测量小球的水平射程时，要从斜槽未端的正下方测量，所以要用到重垂线，选项C正确；
D．斜槽末端一定要水平，只要人射小球每次释放的位置相同，就能使得每次碰撞前的速度相同，与斜槽是否光滑无关，选项D错误。
故选AC；
（3）[4]若动量守恒，则有

整理得

15．（1）300s；（2）

【详解】
（1）因船头的指向垂直于河岸，所以渡过时间

（2）于正对岸下游240m处靠岸，即随水向下游的位移为s=240m，则水流速度大小

16．（1）；（2）

【分析】
【详解】
（1）设卫星的质量和向心加速度分别为、，有

卫星的向心加速度大小

（2）设地球质量为，由万有引力提供向心力可得

得

则地球的密度为

17．

【详解】
依题意，设海湾面积为S，，坝内水的质量

这部分水的重心下落高度

这部分水的重力势能

发电时减少的重力势能

一次落潮所发的电能

该电站一天能发电能为

18．（1）3m/s；（2）2m/s；（3）0.08m

【详解】
（1）根据动能定理

解得A与B碰撞前瞬间滑块A的速度大小

（2）A与B发生弹性正碰，动量守恒

机械能守恒

解得

（3）B和C组成的系统合外力为零，要保证滑块B不从小车C上滑下，由动量守恒

根据能量守恒

小车至少长为
L=0.08m