2021-2022学年河南省郑州市巩义、中牟、登封等六县高一（下）期末物理试卷

2021-2022学年河南省郑州市巩义、中牟、登封等六县高一（下）期末物理试卷试题数：16，总分：1001.（单选题，4分）下列关于电荷的说法正确的是（）A.元电荷是一个理想化模型，就是电荷量很小的电荷B.在摩擦起电现象中，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电C.物体所带的电荷量可以是任意的D.点电荷是指自然界最小的电荷量2.（单选题，4分）如图所示实线表示某一点电荷产生的电场线，B、C到点电荷距离相等，关于该电场中的A、B、C三点，下列说法正确的是（）A.若场源电荷为正电荷，则A点的场强小于B点的场强B.若场源电荷为负电荷，则A点的场强小于B点的场强C.无论场源电荷是正是负，总有B点场强与C点场强相同D.无论场源电荷是正是负，总有A点场强大于B点场强3.（单选题，4分）有一条两岸平直且平行的河流，河水流速恒定，大小为v1。一条小船在河上横渡，已知船在静水中的速度大小为v2，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。若v1、v2均不变，试求去程与回程所用时间的比值为（）A.B.C.D.4.（单选题，4分）长为L的细绳上端固定，下端拴一个质量为m的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，小球角速度大小为ω，此时绳子与竖直方向的夹角为α，若不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A.若只增加绳长L，则α减小B.若只增加小球质量，则α减小C.保持L不变，ω增大时，小球的向心力不一定增大D.保持L不变，ω增大时，线速度v一定增大5.（单选题，4分）如图所示为自行车的传动装置，其中A为轮盘边缘上一点，B为飞轮边缘上一点，C为车轮边缘上一点，若轮盘、飞轮和车轮的半径之比为3：1：12，在人用力蹬车前进时，下列说法正确的是（）A.A、C两点的角速度大小之比为3：1B.A、C两点的线速度大小之比为1：4C.轮盘转一圈时，车轮转12圈D.A、C两点的向心加速度大小之比为1：366.（单选题，4分）2022年4月16日，神舟十三号飞船成功在东风着陆场着陆，三位航天员翟志刚、王亚平和叶光富终于平安返回地球了。神舟十三号任务的圆满成功，将会拉开中国空间站全面建造的大幕。若神舟十三号90分钟可绕地球转一圈，地球半径约为6400km，可认为神舟十三号绕地球做匀速圆周运动，重力加速度g=10m/s2，请估算神舟十三号在轨运行时离地面的高度最接近（）A.200kmB.300kmC.500kmD.800km7.（单选题，4分）如果把地球看作一个质量分布均匀的球体，关于地球同步卫星，下列说法不正确的是（）A.地球同步卫星的在轨运行高度都相同B.地球同步卫星的轨道平面一定与赤道平面重合C.地球同步卫星的运行周期都相同D.地球同步卫星在轨运行的线速度大小不一定相等8.（多选题，4分）如图1所示，地面上固定一个倾角为37°的斜面，与斜面平行的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板处，将一个质量为1kg的滑块无初速度地放在弹簧上端（开始时，弹簧处于原长），滑块沿斜面下滑4cm到最低点的过程中，弹簧下端挡板处的力传感器显示出弹簧弹力随位移变化的图象如图2所示。g取10m/s2，试判断下列说法正确的有（）A.根据图像可知，弹簧的劲度系数为250N/mB.可以计算出滑块与斜面间的动摩擦因数为0.125C.弹簧弹力大小等于滑块重力沿斜面向下的分力时，滑块动能最大D.在此过程中，滑块的机械能先增大后减小9.（多选题，4分）如图所示，AC为一斜坡，D为AC的中点，MN是一与斜坡A点等高的平台。小球a从平台末端M点以初速度v0水平向左飞出，恰好落在斜坡底端C点，另一小球b以初速度2v0从平台末端M点水平向左飞出，恰好落在斜坡上的D点，则下列说法正确的是（）A.两小球在空中运动的时间之比ta：tb=：1B.两小球在空中运动的时间之比ta：tb=2：1C.两小球的水平位移之比为xa：xb=1：D.两小球的水平位移之比为xa：xb=1：10.（多选题，4分）“低碳环保”是当前社会发展的主基调，电动汽车就是应运而生的产物，某款质量为M的电动汽车在一次测试中，沿平直公路以恒定功率P从静止启动做直线运动，经2t达到最大速度，随后撤去动力做匀减速直线运动，其速度-时间图像如图所示，假定整个运动过程阻力恒定。关于整个运动过程，下列说法正确的是（）A.加速位移与减速位移之比为3：1B.加速位移与减速位移之比为2：1C.牵引力做功与阻力做功之比为1：1D.牵引力做功与阻力做功之比为3：111.（问答题，12分）（1）用如图1所示装置进行“探究平抛运动的特点”实验中，已知A、B两球质量相等，下列说法中正确的是___。

A.A球比B球在空中运动的时间长

B.落地时A的速度大于B球的速度

C.落地前瞬时，A球重力的功率比B球的大

D.从开始运动到落地，重力对两球做功一样多

（2）如图2，某实验小组用频闪照相的方法在坐标纸上记录了A球在不同时刻的四个位置，已知频闪周期一定，x轴方向为水平方向，y轴方向为竖直方向，坐标纸小方格的边长为L，重力加速度为g，则A球平抛的初速度大小为___，抛出点的坐标为x=___，y=___。

（3）如果根据（2）中记录的数据来求当地的重力加速度，还需要知道___，可以计算出重力加速度的大小为g=___（用上空物理量及已知量表示）。12.（问答题，8分）某实验小组采用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验的主要步骤如下：

A.将导轨调至水平

B.测出挡光条的宽度d

C.用天平测出托盘和砝码的总质量m，滑块和挡光条的总质量M

D.将滑块放在气垫导轨上，通过轻质细绳与托盘连接，测出挡光条到光电门的距离L

E.将滑块由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间Δt

F.对测量数据进行分析，得出实验结论

（1）下列关于本实验的分析中，不正确的是___。

A.调节气垫导轨左端的滑轮，使绳子与导轨平行

B.滑块初始位置与光电门间的距离适当大些

C.挡光条的宽度越大，测量结果越精确

D.应使托盘和砝码质量远小于滑块和挡光条的总质量

（2）实验时发现光电门坏了，他们就在气垫导轨右端装上电磁打点计时器来进行实验，如图2所示是他们得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E、F为连续的6个计数点，其中AB=4.80cm，BC=8.00cm，CD=11.20cm，DE=14.40cm，EF=17.60cm。相邻的两计数点间还有四个计时点未标出，电源频率为50Hz，若M=400g，m=200g，重力加速度g=9.8m/s2，则打点计时器打下B点时滑块的速度为vB=___m/s，从打下B点到打下E点的过程中系统动能的增加量为ΔEk=___J，重力势能的减少量为ΔEP=___J，多少次实验后发现ΔEk总是小于ΔEP，原因是___。（计算结果保留两位有效数字）

13.（问答题，10分）如图所示，A、B均为带电正的小球，其中A固定放置，B挂在绝缘细线下端，静止时θ=37°，已知B球的质量为m=1×10-2kg，两小球带电荷量均为q=C，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中（静电力常量为k=9.0×109N•m2/C2，重力加速度为g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）。

（1）求A、B间距离；

（2）若在该区域加上水平方向的匀强电场，调节O点位置及OB长度，保证AB水平且间距不变的情况下使小球B静止时OB恰好处于竖直状态。求该匀强电场的大小和方向。（计算结果可以用根式表示）14.（问答题，10分）经过长期观测，人们发现银河系中的恒星约四分之一是双星系统。某双星系统由A、B两颗恒星构成，两星绕它们连线上一点O做匀速圆周运动，经观测可知A、B间的距离为s，B恒星的运行周期为T。

（1）请根据上述数据求出两恒星的质量之和。

（2）若观测到AO间距离为L，试求A恒星的质量。15.（问答题，10分）如图所示，光滑水平面AB与竖直平面内的光滑半圆形导轨在B点平滑连接，半圆形导轨半径为R=1m，AB间的距离L=5m，一个质量为m=0.5kg的物块在外力作用下将弹簧压缩至A处，自静止释放后恰能通过半圆轨道的最高点C，已知重力加速度g=10m/s2。

（1）求弹簧被压缩至A点时的弹性势能。

（2）若只将AB间的水平面换成粗糙的，要保证物块在半圆形轨道内运动时不脱离轨道，试求物块与水平面AB间的动摩擦因数的取值范围。16.（问答题，10分）在生活中，很多地方都使用传送带来搬运货物。如图所示，倾角为θ=37°的传送带以3m/s的速率沿逆时针方向匀速转动，皮带始终是绷紧的，将5kg的货物放在传送带的上端A点，经过2s到达传送带的下端B点。已知货物与传送带之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。问：

（1）传送带AB间的距离为多少？

（2）货物与传送带间因摩擦产生的热量为多少？

2021-2022学年河南省郑州市巩义、中牟、登封等六县高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析试题数：16，总分：1001.（单选题，4分）下列关于电荷的说法正确的是（）A.元电荷是一个理想化模型，就是电荷量很小的电荷B.在摩擦起电现象中，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电C.物体所带的电荷量可以是任意的D.点电荷是指自然界最小的电荷量【正确答案】：B【解析】：明确元电荷的定义，知道元电荷不是质子也不是电子；是电量的一个单位，而任何带电体的电量均为元电荷的整数倍；摩擦起电的实质。

【解答】：解：A.元电荷是最小的电量单位，电荷量很小的电荷不是元电荷，故A错误；

B.摩擦起电的实质是电子的转移，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，故B正确；

C.物体所带的电荷量必须是元电荷的整数倍，不可以是任意值，故C错误

D.点电荷的定义知，它是理想化的模型，实际并不存在，但它不是自然界最小的电荷量，故D错误。

故选：B。

【点评】：对于元电荷要注意它是最小的电量单位，明确这不是质子也不是电子，它只是在数值上等于它们的电量；摩擦起电并不是创造了电荷，而是电子的转移。2.（单选题，4分）如图所示实线表示某一点电荷产生的电场线，B、C到点电荷距离相等，关于该电场中的A、B、C三点，下列说法正确的是（）A.若场源电荷为正电荷，则A点的场强小于B点的场强B.若场源电荷为负电荷，则A点的场强小于B点的场强C.无论场源电荷是正是负，总有B点场强与C点场强相同D.无论场源电荷是正是负，总有A点场强大于B点场强【正确答案】：D【解析】：要知道点电荷产生的电场线的分别情况，可以用电场线的稀疏表示场强的大小，电场线越密的地方场强越大，从而作出判断。

【解答】：解：为了形象的描述电场的性质，引人了电场线，电场线越密的地方场强越大，越稀疏的地方，场强越小；场强的大小与电场线的方向无关，由题图可以看出A处的电场线更密，所以无论场源电荷是正是负，总有A点场强大于B点场强，故ABC错误，D正确。

故选：D。

【点评】：该题考查电场线的性质，场强的大小与电场线的稀疏有关，电场线越密的地方场强越大，属于简单题．3.（单选题，4分）有一条两岸平直且平行的河流，河水流速恒定，大小为v1。一条小船在河上横渡，已知船在静水中的速度大小为v2，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。若v1、v2均不变，试求去程与回程所用时间的比值为（）A.B.C.D.【正确答案】：C【解析】：根据船头指向始终与河岸垂直，结合运动学公式，可列出河宽与船速的关系式，当路线与河岸垂直时，可求出船过河的合速度，从而列出河宽与船速度的关系，进而即可求解。

【解答】：解：设河宽为d

当船头指向始终与河岸垂直，如图1

图1

则有：t去=

当回程时行驶路线与河岸垂直，如图2

图2

则有：t回=

则去程与回程所用时间的比值为k=，故C正确，ABD错误。

故选：C。

【点评】：该题考查了运动的合成与分解知识，解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，以及知道各分运动具有独立性，互不干扰。4.（单选题，4分）长为L的细绳上端固定，下端拴一个质量为m的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，小球角速度大小为ω，此时绳子与竖直方向的夹角为α，若不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A.若只增加绳长L，则α减小B.若只增加小球质量，则α减小C.保持L不变，ω增大时，小球的向心力不一定增大D.保持L不变，ω增大时，线速度v一定增大【正确答案】：D【解析】：小球在水平面内做匀速圆周运动，小球所受的重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力，根据mgtanθ=mLsinα•ω2，求出小球的角速度．

【解答】：解：AB、对小球，小球所受重力和绳子的拉力的合力提供了向心力，得：mgtanα=mLsinα•ω2

解得：ω=，

若只增加绳长L，则α增大，质量增加时，α不变，故AB错误；

C、小球的向心力Fn=，保持L不变，ω增大时，小球的向心力增大，故C错误；

D、根据v=Lsinα•ω，保持L不变，ω增大时，线速度v一定增大，故D正确；

故选：D。

【点评】：解决本题的关键知道小球所受的重力和拉力的合力提供圆周运动的向心力．小球在竖直方向上平衡，即拉力在竖直方向的分力等于重力．5.（单选题，4分）如图所示为自行车的传动装置，其中A为轮盘边缘上一点，B为飞轮边缘上一点，C为车轮边缘上一点，若轮盘、飞轮和车轮的半径之比为3：1：12，在人用力蹬车前进时，下列说法正确的是（）A.A、C两点的角速度大小之比为3：1B.A、C两点的线速度大小之比为1：4C.轮盘转一圈时，车轮转12圈D.A、C两点的向心加速度大小之比为1：36【正确答案】：D【解析】：靠传送带传动的点，线速度大小相等，根据v=rω比较角速度的大小。

【解答】：解：A.A、B两点靠皮带传动，线速度大小相等，由可知，ωA：ωB=rB：rA=1：3，故A错误；

B.B、C两点的同轴传动，角速度相等，由v=rω可知，vB：vC=rB：rC=1：12，又vA=vB，所以vA：vC=1：12，故B错误。

C.轮盘和飞轮的角速度之比为1：3，即轮盘转一圈飞轮转3圈，飞轮车轮也转3圈，故C错误。

D.根据可知，，故D正确。

故选：D。

【点评】：解决本题的关键知道靠传送带传动的点线速度大小相等，共轴转动的点角速度相等；要注意合理选择向心加速度的计算公式。6.（单选题，4分）2022年4月16日，神舟十三号飞船成功在东风着陆场着陆，三位航天员翟志刚、王亚平和叶光富终于平安返回地球了。神舟十三号任务的圆满成功，将会拉开中国空间站全面建造的大幕。若神舟十三号90分钟可绕地球转一圈，地球半径约为6400km，可认为神舟十三号绕地球做匀速圆周运动，重力加速度g=10m/s2，请估算神舟十三号在轨运行时离地面的高度最接近（）A.200kmB.300kmC.500kmD.800km【正确答案】：B【解析】：根据万有引力提供向心力，代入数据解答即可。

【解答】：解：对神舟十三号根据万有引力提供向心力有=m（R+h），

将T=90min=5400s，R=6400km=6400000m代入可求得神舟十三号在轨运行时离地面的高度h=300000m=300km，故B正确，ACD错误。

故选：B。

【点评】：本题只要考查圆周运动的知识以及万有引力提供向心力的关系，要注意单位换算。7.（单选题，4分）如果把地球看作一个质量分布均匀的球体，关于地球同步卫星，下列说法不正确的是（）A.地球同步卫星的在轨运行高度都相同B.地球同步卫星的轨道平面一定与赤道平面重合C.地球同步卫星的运行周期都相同D.地球同步卫星在轨运行的线速度大小不一定相等【正确答案】：D【解析】：地球同步卫星具有几个“一定”：轨道平面、高度、周期、角速度、线速度的大小和绕行方向一定。

【解答】：解得：A.地球同步卫星的在轨运行高度都相同，约为地球半径的6倍，故A正确；

B.地球同步卫星的运行所需的向心力，完全由万有引力提供，其轨道平面一定与赤道平面重合，故B正确；

C.所用地球同步卫星的运行周期都等于地球自转的周期，且运行方向与地球自转方向相同，故C正确；

D.地球同步卫星在轨运行的线速度大小一定相等，方向不一定相同，故D错误。

本题选不正确的选项。

故选：D。

【点评】：本题主要考查了地球同步卫星的特点，较基础。8.（多选题，4分）如图1所示，地面上固定一个倾角为37°的斜面，与斜面平行的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板处，将一个质量为1kg的滑块无初速度地放在弹簧上端（开始时，弹簧处于原长），滑块沿斜面下滑4cm到最低点的过程中，弹簧下端挡板处的力传感器显示出弹簧弹力随位移变化的图象如图2所示。g取10m/s2，试判断下列说法正确的有（）A.根据图像可知，弹簧的劲度系数为250N/mB.可以计算出滑块与斜面间的动摩擦因数为0.125C.弹簧弹力大小等于滑块重力沿斜面向下的分力时，滑块动能最大D.在此过程中，滑块的机械能先增大后减小【正确答案】：AB【解析】：根据图像斜率解得弹簧的劲度系数；根据动能定理解得动摩擦因数；滑块下滑的过程中，滑块的机械能转化为弹簧的弹性势能和摩擦生热，所以滑块的机械能一直减小。

【解答】：解：A.开始时，弹簧处于原长，所以物块向下运动的位移在数值上等于弹簧的形变量，由胡克定律和牛顿第三定律可知

F=kx

所以图像的斜率大小等于弹簧的劲度系数，则k==N/m=250N/m

故A正确；

B.由动能定理

mgx•sin37°-μmgx•cos37°-x=0

可以计算出滑块与斜面间的动摩擦因数为

μ=0.125

故B正确；

C.滑块向下运动的过程中，当弹簧弹力大小等于滑块重力沿斜面向下的分力时，此时斜面对滑块还有向上的滑动摩擦力，所以此时合外力不为零，滑块正在做减速运动，所以滑块动能不是最大，故C错误；

D.滑块下滑的过程中，弹簧的形变量一直在增大，弹性势能一直增大，滑块的机械能转化为弹簧的弹性势能和摩擦生热，所以滑块的机械能一直减小，故D错误。

故选：AB。

【点评】：本题考查功能关系，解题关键掌握滑块的受力分析与运动状态的分析，注意能量守恒定律的应用。9.（多选题，4分）如图所示，AC为一斜坡，D为AC的中点，MN是一与斜坡A点等高的平台。小球a从平台末端M点以初速度v0水平向左飞出，恰好落在斜坡底端C点，另一小球b以初速度2v0从平台末端M点水平向左飞出，恰好落在斜坡上的D点，则下列说法正确的是（）A.两小球在空中运动的时间之比ta：tb=：1B.两小球在空中运动的时间之比ta：tb=2：1C.两小球的水平位移之比为xa：xb=1：D.两小球的水平位移之比为xa：xb=1：【正确答案】：AD【解析】：根据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即可。

【解答】：解：AB、由题意可得：小球a落在C点，则竖直位移为AB高度；小球b落在D点，竖直位移为AB的一半，根据h=gt2可知，时间平方与h成正比，则ta：tb=：1；故A正确，B错误；

CD、水平位移x=v0t，两球初速度之比1：2，时间之比：1，所以两球水平位移之比为1：，故D正确，C错误；

故选：AD。

【点评】：本题主要考查了平抛运动的特点，解题关键是掌握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。10.（多选题，4分）“低碳环保”是当前社会发展的主基调，电动汽车就是应运而生的产物，某款质量为M的电动汽车在一次测试中，沿平直公路以恒定功率P从静止启动做直线运动，经2t达到最大速度，随后撤去动力做匀减速直线运动，其速度-时间图像如图所示，假定整个运动过程阻力恒定。关于整个运动过程，下列说法正确的是（）A.加速位移与减速位移之比为3：1B.加速位移与减速位移之比为2：1C.牵引力做功与阻力做功之比为1：1D.牵引力做功与阻力做功之比为3：1【正确答案】：AC【解析】：根据动能定理得出牵引力做功和阻力做功的比值关系；

根据运动学公式结合图像得出加速位移和减速位移的比值关系。

【解答】：解：CD、整个运动过程，根据动能定理得：

W牵-Wf=0

解得：W牵：Wf=1：1，故C正确，D错误；

AB、汽车在减速过程中做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得：

解得：

汽车恒功率达到最大速度时，牵引力等于阻力，则此时功率为

在整个过程中，牵引力做功等于阻力做功，设总位移为x，则有

P×2t=fx

代入数据得：

x=2vmt

减速过程中的位移为

所以加速位移与减速位移之比为

，故A正确，B错误；

故选：AC。

【点评】：本题主要考查了动能定理的相关应用，理解图像的物理意义，结合运动学公式即可完成分析。11.（问答题，12分）（1）用如图1所示装置进行“探究平抛运动的特点”实验中，已知A、B两球质量相等，下列说法中正确的是___。

A.A球比B球在空中运动的时间长

B.落地时A的速度大于B球的速度

C.落地前瞬时，A球重力的功率比B球的大

D.从开始运动到落地，重力对两球做功一样多

（2）如图2，某实验小组用频闪照相的方法在坐标纸上记录了A球在不同时刻的四个位置，已知频闪周期一定，x轴方向为水平方向，y轴方向为竖直方向，坐标纸小方格的边长为L，重力加速度为g，则A球平抛的初速度大小为___，抛出点的坐标为x=___，y=___。

（3）如果根据（2）中记录的数据来求当地的重力加速度，还需要知道___，可以计算出重力加速度的大小为g=___（用上空物理量及已知量表示）。【正确答案】：BD;;L;;频闪周期T;【解析】：A球做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体，B球做自由落体运动，所以两球在空中运动的时间一样；A有水平初速度，B初速度为零，下落高度相同，落地时竖直方向的速度相同，所以落地时A的速度大于B球的速度；两球竖直方向都做自由落体运动，落地时竖直方向的速度相同，所以落地前瞬时，A、B球重力的功率P=mgvy；从开始运动到落地，重力对两球做功W=mgh一样多；根据运动学公式结合图像中各点水平位移竖直位移关系求解速度及点坐标；根据竖直方向匀变速直线运动推论知还需时间间隔即频闪周期，进而求得重力加速度。

【解答】：解：（1）A、A球做平抛运动，直方向的分运动是自由落体，B球做自由落体运动，所以两球在空中运动的时间一样，故A错误；

B、A有水平初速度，B初速度为零，下落高度相同，落地时竖直方向的速度相同，所以落地时A的速度大于B球的速度，故B正确；

C、两球竖直方向都做自由落体运动，落地时竖直方向的速度相同，所以落地前瞬时，A、B球重力的功率P=mgvy，故C错误；

D、从开始运动到落地，重力对两球做功W=mgh一样多，故D正确；

（2）由，可得，由x=2L=v0t，可得；球到b点的竖直方向的速度为，则坐标原点到b点的水平距离，则抛出点的水平坐标为x=xb-Δxb=4L-3L=L，则坐标原点到b点的竖直距离，则抛出点的竖直坐标为；

（3）根据（2）记录的数据求当地的力加速度，还需要知道相邻两点之间的时间间隔，既频闪周期T；由，可得；

故答案为：（1）BD；（2）；L；；（3）频闪周期T；。

【点评】：本题考查了平抛运动水平分运动和竖直分运动的相关运算，学生需熟练掌握相关知识点并能熟练应用，本题难度较易，考察点基础性强。12.（问答题，8分）某实验小组采用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验的主要步骤如下：

A.将导轨调至水平

B.测出挡光条的宽度d

C.用天平测出托盘和砝码的总质量m，滑块和挡光条的总质量M

D.将滑块放在气垫导轨上，通过轻质细绳与托盘连接，测出挡光条到光电门的距离L

E.将滑块由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间Δt

F.对测量数据进行分析，得出实验结论

（1）下列关于本实验的分析中，不正确的是___。

A.调节气垫导轨左端的滑轮，使绳子与导轨平行

B.滑块初始位置与光电门间的距离适当大些

C.挡光条的宽度越大，测量结果越精确

D.应使托盘和砝码质量远小于滑块和挡光条的总质量

（2）实验时发现光电门坏了，他们就在气垫导轨右端装上电磁打点计时器来进行实验，如图2所示是他们得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E、F为连续的6个计数点，其中AB=4.80cm，BC=8.00cm，CD=11.20cm，DE=14.40cm，EF=17.60cm。相邻的两计数点间还有四个计时点未标出，电源频率为50Hz，若M=400g，m=200g，重力加速度g=9.8m/s2，则打点计时器打下B点时滑块的速度为vB=___m/s，从打下B点到打下E点的过程中系统动能的增加量为ΔEk=___J，重力势能的减少量为ΔEP=___J，多少次实验后发现ΔEk总是小于ΔEP，原因是___。（计算结果保留两位有效数字）

【正确答案】：CD;0.64;0.65;0.66;滑块和挡光条需要克服空气阻力及纸带与打点计时器间的摩擦力做功【解析】：根据实验操作步骤以及误差分析可以找到正确选项，根据瞬时速度等于某段时间的平均速度求得纸带BE两点的速度，再根据实验原理求解。

【解答】：解：（1）A.实验时，应将气垫导轨调至水平，细线与导轨平行，故A正确；

B.为了减少误差，滑块初始位置与光电门间的距离适当大些，故B正确；

C.挡光条的宽度越小，测量值越准确，故C错误；

D.本实验不需要托盘和砝码质量远小于滑块和挡光条的总质量，故D错误。

本题选择说法错误的，

故选：CD。

（2）根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，打点计时器打下B点时滑块的速度为=0.64m/s；

打点计时器打下E点时滑块的速度为=1.6m/s；

则从打下B点到打下E点的过程中系统动能的增加量为ΔEk=≈0.65J；

重力势能的减少量为ΔEp=mgΔh=mgxBE≈0.66J；

多少次实验后发现ΔEk总是小于ΔEp，原因是滑块和挡光条需要克服空气阻力及纸带与打点计时器间的摩擦力做功。

故答案为：（1）CD（2）0.64，0.65，滑块和挡光条需要克服空气阻力及纸带与打点计时器间的摩擦力做功。

【点评】：本实验是对验证机械能守恒的考查，需要明确实验步骤、熟记实验原理以及误差分析，这样才能准确答题，该题难度适中。13.（问答题，10分）如图所示，A、B均为带电正的小球，其中A固定放置，B挂在绝缘细线下端，静止时θ=37°，已知B球的质量为m=1×10-2kg，两小球带电荷量均为q=C，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中（静电力常量为k=9.0×109N•m2/C2，重力加速度为g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）。

（1）求A、B间距离；

（2）若在该区域加上水平方向的匀强电场，调节O点位置及OB长度，保证AB水平且间距不变的情况下使小球B静止时OB恰好处于竖直状态。求该匀强电场的大小和方向。（计算结果可以用根式表示）【正确答案】：

【解析】：（1）对B球进行受力分析，根据几何关系和库仑定律得出两球的距离；

（2）根据水平方向上的受力特点结合电场力的公式得出场强的大小。

【解答】：解：（1）对B球，由平衡条件得B受到的库仑力F=mgtanθ

根据库仑定律得

联立可得A、B间的距离r=0.06m

（2）由题意知，再次平衡时，根据平衡条件得F=qE

联立可得：

，方向水平向左。

答：（1）A、B间距离为0.06m；

（2）匀强电场的大小为，方向水平向左。

【点评】：本题主要考查了库仑定律的相关应用，熟悉物体的受力分析，根据几何关系和库仑定律即可完成解答，难度不大。14.（问答题，10分）经过长期观测，人们发现银河系中的恒星约四分之一是双星系统。某双星系统由A、B两颗恒星构成，两星绕它们连线上一点O做匀速圆周运动，经观测可知A、B间的距离为s，B恒星的运行周期为T。

（1）请根据上述数据求出两恒星的质量之和。

（2）若观测到AO间距离为L，试求A恒星的质量。【正确答案】：

【解析】：双星系统做匀速圆周运动的向心力来源于双星之间的万有引力，所以向心力大小相等，并且只能绕连线上同一点做圆周运动，周期相同，

【解答】：（1）设A星质量为m1，轨道半径为s1，B星质量为m2，轨道半径为s2，

对A恒星：

可得：

对B恒星：

联立可得：

又s1+s2=s

联立可得：

（2）由

由题意可知s2=s-L

联立可得

答：（1）两恒星的质量之和为。

（2）若观测到AO间距离为L，A恒星的质量为。

【点评】：本题为双星问题，要把握住双星的特点：彼此间的万有引力充当向心力，并且只能绕同一点做圆周运动。15.（问答题，10分）如图所示，光滑水平面AB与竖直平面内的光滑半圆形导轨在B点平滑连接，半圆形导轨半径为R=1m，AB间