2022-2023学年福建省宁德市五校教学联合体第二学期期中质量监测高一物理试题（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE1福宁古五校教学联合体2022-2023学年第二学期期中质量监测高一物理试卷（满分：100分；时间：75分钟）注意事项：1.答卷前，考生务必将班级、姓名、准考证号等考生信息填写清楚。2.每小题选出〖答案〗后，填入〖答案〗卷中。3.考试结束，考生只将〖答案〗卷交回，试卷自己保留。第Ⅰ卷（选择题，40分）一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列物体的几种运动中机械能守恒的是（）A.匀速下落的跳伞运动员 B.真空中自由下落的铁球C.沿斜面匀速上滑的木块 D.在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球〖答案〗B〖解析〗A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减少，机械能不守恒，A错误；B、真空中的自由下落的铁球，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C、沿斜面匀速上滑的木块，动能不变，重力势能增大，机械能增大，C错误；D、在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，受弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，D错误．2.关于曲线运动，下列说法不正确的是（）A.曲线运动是一种变速运动B.做曲线运动的物体速度方向一定沿曲线的切线方向C.做曲线运动的物体合外力一定是变化的D.曲线运动可能是匀变速运动〖答案〗C〖解析〗A．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，A正确；B．做曲线运动的物体速度时刻变化，且沿轨迹的切线，B正确；C．在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，所以做曲线运动的物体合外力不一定是变化的，C错误；D．平抛运动的加速度不变，是匀变速曲线运动，D正确。本题选择错误的选项。故选C。3.一快艇从岸边驶向河中离岸边100m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度-时间图像如图所示，河水流速恒为3m/s，则下列说法正确的是（）A.快艇的运动轨迹可能为直线，也可能为曲线B.快艇6s末的速度一定为6m/sC.快艇以最短时间到达浮标处，它经过的位移为100mD.在岸边能找到某一位置使快艇最快到达浮标处，它所用的时间为20s〖答案〗D〖解析〗AB．快艇在静水中做匀加速直线运动，河水流速为3m/s，快艇的合速度的方向与加速度方向不在同一直线上，所以快艇的运动轨迹是曲线，且快艇6s末的速度为故AB错误；CD．快艇的艇头与河岸垂直时，其到达浮标处所需的时间最短，则由图可知，快艇在静水中的加速度为则由于快艇在沿河岸方向上有位移，故快艇最快到达浮标处的位移必定大于100m，故C错误，D正确。故选D。4.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为m的小物体接触（未连接），如图中O点，弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢向左推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，如图中B点，此时物体静止．撤去F后，物体开始向右运动，运动的最大距离距B点为3x0，C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（）A.撤去F时，弹簧的弹性势能为2μmgx0B.撤去F后物体先做加速度逐渐变小的加速运动，再做加速度逐渐变大的减速运动，最后做匀减速运动C.物体从B→C，弹簧弹性势能的减少量等于物体动能的增加量D.撤去F后，物体向右运动到O点时的动能最大〖答案〗B〖解析〗试题分析：A、撤去F后，物体开始向右运动，运动的最大距离距B点为3x0，根据能量守恒定理得，Ep=μmg•3x0=3μmgx0，故A错误．B、撤去F后，开始弹簧的弹力大于摩擦力，物体向右做加速度减小的加速运动，当弹力与摩擦力相等时，速度最大，然后弹力小于摩擦力，做加速度增大的减速运动，与弹簧脱离后，做匀减速直线运动，故B正确．C、从B到C的过程，动能增加，弹性势能减小，内能增加，根据能量守恒知，弹簧弹性势能的减小量等于物体动能的增加量和摩擦产生的内能，故C错误．D、撤去F后，物体运动到C点时的速度最大，动能最大，故D错误．故选B．二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5.如图所示，有一个很大的圆形餐桌，水平桌面中间嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘，圆盘上A处放一质量为m的菜盘，B处放一质量为0.5m的菜盘，OA＝2OB，圆盘匀速转动，两菜盘均视为质点且不打滑。下列说法正确的是（）A.A、B两处菜盘的周期之比为1：2B.A、B两处菜盘的线速度大小之比为2：1C.A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为4：1D.A、B两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为4：1〖答案〗BD〖解析〗A．圆盘上A、B两个点，属于同轴转动，有根据可知A、B两处菜盘的周期之比为1：1。故A错误；B．同理，根据依题意，有可知A、B两处菜盘的线速度大小之比为2：1。故B正确；C．根据可知A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为2：1。故C错误；D．A、B两点处的菜盘所受的静摩擦力提供向心力，根据向心力公式f=ma所以故D正确。故选BD。6.复兴号动车在世界上首次实现了速度350km/h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。一列质量为M的动车，以恒定功率P在平直轨道上由静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度，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.做匀加速直线运动，加速度大小a=B.在时间t内通过的位移为tC.牵引力的功率D.牵引力做功等于Pt〖答案〗CD〖解析〗A．复兴号动车以恒定功率运动，由牛顿第二定律得易知v增大，a变小，是变加速直线运动。故A错误；B．若复兴号做匀变速直线运动，v-t图像如图中直线所示

由图像面积可得位移为复兴号动车实际做加速度逐渐减小的变加速直线运动，v-t图像如图中曲线所示，其位移故B错误；C．当时，速度最大，故牵引力即牵引力的功率故C正确；D．牵引力做功等于W=Pt故D正确。故选CD。7.如图所示，固定光滑斜面AC长为L，B为斜面中点。一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上拉到B点撤去拉力F，物块继续上滑经过最高点C，设物块由A运动到C的时间为，下列描述该过程中物块的速度v随时间t、物块的动能随位移x、机械能E随位移x、加速度a随位移x变化规律的图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗BC〖解析〗B．合力先做正功再做负功，根据动能随x的表达式知，动能先均匀增加，然后均匀减小，B正确；AD．则物块先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移大小相等，匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，则匀减速运动的时间小于匀加速直线运动的时间；物体先向上匀加速后向上匀减速运动，速度方向不变，在中间位置而不是中间时刻，加速度改变方向，故AD错误。C．根据除重力以外其它力做功等于机械能的增量，知前半段恒力F做正功，可知机械能随x均匀增加，后半段只有重力做功，机械能守恒，故C正确。故选BC。8.如图a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N，空气阻力不计，B点为AC轨道中点，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.图b中B.小球质量为0.2kgC.小球在A点时重力的功率为5WD.小球在B点受到轨道作用力为8.5N〖答案〗ABD〖解析〗A．小球在光滑轨道上运动，只有重力做功，故机械能守恒，有解得即A正确；B．依题意小球在C点，有又，解得B正确；C．小球在A点时重力方向竖直向下，速度水平向右，二者夹角为，根据可知重力的瞬时功率为零，C错误；D．由机械能守恒，可得又因为小球在B点受到的在水平方向上的合外力提供向心力，可得联立，可得D正确。故选ABD。第Ⅱ卷（非选择题，共60分）三、填空题和实验题：本题共4小题，共24分。9.质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用，第1秒末的外力的瞬时功率为___________W，0～2s内外力的平均功率是___________W。〖答案〗42.25〖解析〗，物体的加速度解得1s末速度第1秒末外力的瞬时功率为位移外力做的功，物体的加速度解得位移外力做的功内外力的平均功率10.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角θ=30°的质量M=4kg的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力F向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，则此过程中，轻绳对小球做的功为___________J；推力F做的功为___________J。〖答案〗05.36〖解析〗（1）小球做圆周运动，轻绳对小球的作用力与小球运动方向一直垂直，因此轻绳对小球做的功是零。（2）由功能关系可知，推力F做的功为小球机械能的增加量和三角形物块动能的增加量之和，则有代入数据解得11.向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的___________；A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．演绎法（2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与___________的关系；A．钢球质量mB．运动半径rC．角速度（3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为___________。A．B．C．D．〖答案〗（1）C（2）C（3）D〖解析〗（1）本实验通过控制质量m、角速度ω和半径r中两个物理量相同，探究向心力F与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。故选C。（2）若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系。故选C。（3）两钢球质量m相等，做匀速圆周运动的半径r相等，根据可知二者角速度之比为两变速塔轮边缘的线速度大小相等，所以有与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为故选D。12.（1）某学校使用的是电磁式打点计时器，则该打点计时器要接下面的___________（填“A”或“B”）电源。（2）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是___________（填字母代号）。A.按照图示的装置安装器件B.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上C.用天平测量出重物的质量D.先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关E.选择一条纸带，用刻度尺测出重物从起始点（此时重物的速度为零）下落的高度、、、、，计算出对应的瞬时速度、、、、F.分别算出和，2，，在实验误差允许范围内看是否相等。（3）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，取，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度___________m/s，从起始点（此时重物的速度为零）到打下B点的过程中，重力势能的减少量___________J，若考虑空气阻力，动能增加量应___________重力势能减少量（填：大于、小于或等于）〖答案〗（1）A（2）BCD（3）0.980.49小于〖解析〗（1）电磁式打点计时器应使用低压交流电源，故选A。（2）B．打点计时器应接到学生电源的交流输出端上，故B错误；C．验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，不必要用天平测量物体的质量，故C错误；D．实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误故选BCD。（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度重力势能的减小量若考虑空气阻力，重物下落过程中需要克服阻力做功，机械能有损失，故动能增加量应小于重力势能减少量。四、计算题：本题共3小题，共36分。解题时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的，最后要写出数值和单位，并将相应内容填入答题卷相应位置。13.一质量m=2kg的物块放于水平面上。在与水平面成α=37°斜向上的拉力F=10N作用下，从静止开始向右运动s=10m的距离，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8求：（1）拉力对物块所做的功WF；（2）摩擦力对物块所做的功Wf。〖答案〗（1）80J；（2）-28J〖解析〗（1）拉力对物块所做的功为（2）对物块，有解得摩擦力对物块所做的功为14.第24届冬奥会于2022年2月在北京和张家口成功举行，高山滑雪是冬奥会运动项目之一，训练轨道可简化为由弧形轨道AO和倾斜直轨道OB组成，如图所示。某运动员（可视为质点）从弧形轨道A点由静止滑下，从O点沿水平方向飞出，并落到轨道OB上。已知A点与O点的高度差h=20m，轨道OB的倾角，取，不计一切摩擦和空气阻力，，，求：（1）运动员经过O点时的速度大小；（2）落点与O点的距离；（3）运动员从O点飞出后与轨道OB的最远距离。〖答案〗（1）20m/s；（2）75m；（3）9m〖解析〗（1）从A到O对运动员，动能定理解得（2）运动员作平抛运动解得落点与O点的距离（3）从O点飞出后与轨道OB时，垂直斜面方向速度为垂直斜面方向加速度为从O点飞出后与轨道OB最远距离15.如图所示，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1.5kg的物块（视为质点）压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存的弹性势能Ep=3J。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2=0.6m，圆弧轨道BC的圆心O，C点的切线水平，并与水平地面上长为L=2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计。试求：（1）物块运动到B的瞬时速度vB大小及与水平方向夹角；（2）物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力NC大小；（3）若物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件。〖答案〗（1），；（2）；（3）0.056≤μ＜0.5〖解析〗（1）解除锁扣，物块获得动能解得物块由A运动到B过程中做平抛运动，机械能守恒解得根据平抛运动规律有（2）根据图中几何关系可知解得根据能的转化与守恒可知解得对物块在圆弧轨道C点应用牛顿运动定律解得根据牛顿第三定律，物块对轨道压力NC大小为50N。（3）依据题意知，μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，运用动能定理有代入数据解得对于μ的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离B点，设物块碰前在D处的速度为，由能量关系有第一次碰墙后返回至C处的动能为可知即使μ＝0，有物块不可能返滑至B点，μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处，又下滑经C恰好至D点停止，运用动能定理联立解得综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值即为0.056≤μ＜0.5福宁古五校教学联合体2022-2023学年第二学期期中质量监测高一物理试卷（满分：100分；时间：75分钟）注意事项：1.答卷前，考生务必将班级、姓名、准考证号等考生信息填写清楚。2.每小题选出〖答案〗后，填入〖答案〗卷中。3.考试结束，考生只将〖答案〗卷交回，试卷自己保留。第Ⅰ卷（选择题，40分）一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列物体的几种运动中机械能守恒的是（）A.匀速下落的跳伞运动员 B.真空中自由下落的铁球C.沿斜面匀速上滑的木块 D.在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球〖答案〗B〖解析〗A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减少，机械能不守恒，A错误；B、真空中的自由下落的铁球，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C、沿斜面匀速上滑的木块，动能不变，重力势能增大，机械能增大，C错误；D、在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，受弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，D错误．2.关于曲线运动，下列说法不正确的是（）A.曲线运动是一种变速运动B.做曲线运动的物体速度方向一定沿曲线的切线方向C.做曲线运动的物体合外力一定是变化的D.曲线运动可能是匀变速运动〖答案〗C〖解析〗A．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，A正确；B．做曲线运动的物体速度时刻变化，且沿轨迹的切线，B正确；C．在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，所以做曲线运动的物体合外力不一定是变化的，C错误；D．平抛运动的加速度不变，是匀变速曲线运动，D正确。本题选择错误的选项。故选C。3.一快艇从岸边驶向河中离岸边100m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度-时间图像如图所示，河水流速恒为3m/s，则下列说法正确的是（）A.快艇的运动轨迹可能为直线，也可能为曲线B.快艇6s末的速度一定为6m/sC.快艇以最短时间到达浮标处，它经过的位移为100mD.在岸边能找到某一位置使快艇最快到达浮标处，它所用的时间为20s〖答案〗D〖解析〗AB．快艇在静水中做匀加速直线运动，河水流速为3m/s，快艇的合速度的方向与加速度方向不在同一直线上，所以快艇的运动轨迹是曲线，且快艇6s末的速度为故AB错误；CD．快艇的艇头与河岸垂直时，其到达浮标处所需的时间最短，则由图可知，快艇在静水中的加速度为则由于快艇在沿河岸方向上有位移，故快艇最快到达浮标处的位移必定大于100m，故C错误，D正确。故选D。4.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上的质量为m的小物体接触（未连接），如图中O点，弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢向左推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，如图中B点，此时物体静止．撤去F后，物体开始向右运动，运动的最大距离距B点为3x0，C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（）A.撤去F时，弹簧的弹性势能为2μmgx0B.撤去F后物体先做加速度逐渐变小的加速运动，再做加速度逐渐变大的减速运动，最后做匀减速运动C.物体从B→C，弹簧弹性势能的减少量等于物体动能的增加量D.撤去F后，物体向右运动到O点时的动能最大〖答案〗B〖解析〗试题分析：A、撤去F后，物体开始向右运动，运动的最大距离距B点为3x0，根据能量守恒定理得，Ep=μmg•3x0=3μmgx0，故A错误．B、撤去F后，开始弹簧的弹力大于摩擦力，物体向右做加速度减小的加速运动，当弹力与摩擦力相等时，速度最大，然后弹力小于摩擦力，做加速度增大的减速运动，与弹簧脱离后，做匀减速直线运动，故B正确．C、从B到C的过程，动能增加，弹性势能减小，内能增加，根据能量守恒知，弹簧弹性势能的减小量等于物体动能的增加量和摩擦产生的内能，故C错误．D、撤去F后，物体运动到C点时的速度最大，动能最大，故D错误．故选B．二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5.如图所示，有一个很大的圆形餐桌，水平桌面中间嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘，圆盘上A处放一质量为m的菜盘，B处放一质量为0.5m的菜盘，OA＝2OB，圆盘匀速转动，两菜盘均视为质点且不打滑。下列说法正确的是（）A.A、B两处菜盘的周期之比为1：2B.A、B两处菜盘的线速度大小之比为2：1C.A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为4：1D.A、B两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为4：1〖答案〗BD〖解析〗A．圆盘上A、B两个点，属于同轴转动，有根据可知A、B两处菜盘的周期之比为1：1。故A错误；B．同理，根据依题意，有可知A、B两处菜盘的线速度大小之比为2：1。故B正确；C．根据可知A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为2：1。故C错误；D．A、B两点处的菜盘所受的静摩擦力提供向心力，根据向心力公式f=ma所以故D正确。故选BD。6.复兴号动车在世界上首次实现了速度350km/h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。一列质量为M的动车，以恒定功率P在平直轨道上由静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度，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.做匀加速直线运动，加速度大小a=B.在时间t内通过的位移为tC.牵引力的功率D.牵引力做功等于Pt〖答案〗CD〖解析〗A．复兴号动车以恒定功率运动，由牛顿第二定律得易知v增大，a变小，是变加速直线运动。故A错误；B．若复兴号做匀变速直线运动，v-t图像如图中直线所示

由图像面积可得位移为复兴号动车实际做加速度逐渐减小的变加速直线运动，v-t图像如图中曲线所示，其位移故B错误；C．当时，速度最大，故牵引力即牵引力的功率故C正确；D．牵引力做功等于W=Pt故D正确。故选CD。7.如图所示，固定光滑斜面AC长为L，B为斜面中点。一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上拉到B点撤去拉力F，物块继续上滑经过最高点C，设物块由A运动到C的时间为，下列描述该过程中物块的速度v随时间t、物块的动能随位移x、机械能E随位移x、加速度a随位移x变化规律的图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗BC〖解析〗B．合力先做正功再做负功，根据动能随x的表达式知，动能先均匀增加，然后均匀减小，B正确；AD．则物块先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移大小相等，匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，则匀减速运动的时间小于匀加速直线运动的时间；物体先向上匀加速后向上匀减速运动，速度方向不变，在中间位置而不是中间时刻，加速度改变方向，故AD错误。C．根据除重力以外其它力做功等于机械能的增量，知前半段恒力F做正功，可知机械能随x均匀增加，后半段只有重力做功，机械能守恒，故C正确。故选BC。8.如图a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N，空气阻力不计，B点为AC轨道中点，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.图b中B.小球质量为0.2kgC.小球在A点时重力的功率为5WD.小球在B点受到轨道作用力为8.5N〖答案〗ABD〖解析〗A．小球在光滑轨道上运动，只有重力做功，故机械能守恒，有解得即A正确；B．依题意小球在C点，有又，解得B正确；C．小球在A点时重力方向竖直向下，速度水平向右，二者夹角为，根据可知重力的瞬时功率为零，C错误；D．由机械能守恒，可得又因为小球在B点受到的在水平方向上的合外力提供向心力，可得联立，可得D正确。故选ABD。第Ⅱ卷（非选择题，共60分）三、填空题和实验题：本题共4小题，共24分。9.质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用，第1秒末的外力的瞬时功率为___________W，0～2s内外力的平均功率是___________W。〖答案〗42.25〖解析〗，物体的加速度解得1s末速度第1秒末外力的瞬时功率为位移外力做的功，物体的加速度解得位移外力做的功内外力的平均功率10.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角θ=30°的质量M=4kg的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力F向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，则此过程中，轻绳对小球做的功为___________J；推力F做的功为___________J。〖答案〗05.36〖解析〗（1）小球做圆周运动，轻绳对小球的作用力与小球运动方向一直垂直，因此轻绳对小球做的功是零。（2）由功能关系可知，推力F做的功为小球机械能的增加量和三角形物块动能的增加量之和，则有代入数据解得11.向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的___________；A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．演绎法（2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与___________的关系；A．钢球质量mB．运动半径rC．角速度（3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为___________。A．B．C．D．〖答案〗（1）C（2）C（3）D〖解析〗（1）本实验通过控制质量m、角速度ω和半径r中两个物理量相同，探究向心力F与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。故选C。（2）若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系。故选C。（3）两钢球质量m相等，做匀速圆周运动的半径r相等，根据可知二者角速度之比为两变速塔轮边缘的线速度大小相等，所以有与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为故选D。12.（1）某学校使用的是电磁式打点计时器，则该打点计时器要接下面的___________（填“A”或“B”）电源。（2）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是___________（填字母代号）。A.按照图示的装置安装器件B.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上C.用天平测量出重物的质量D.先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关E.选择一条纸带，用刻度尺测出重物从起始点（此时重物的速度为零）下落的高度、、、、，计算出对应的瞬时速度、、、、F.分别算出和，2，，在实验误差允许范围内看是否相等。（3）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，取，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度___________m/s，从起始点（此时重物的速度为零）到打下B点的过程中，重力势能的减少量___________J，若考虑空气阻力，动能增加量应___________重力势能减少量（填：大于、小于或等于）〖答案〗（1）A（2）BCD（3）0.980.49小于〖解析〗（1）电磁式打点计时器应使用低压交流电源，故选A。（2）B．打点计时器应接到学生电源的交流输出端上，故B错误；C．验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，不必要用天平测量物体的质量，故C错误；D．实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误故选BCD。（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度重力势能的减小量若考虑空气阻力，重物下落过程中需要克服阻力做功，机械能有损失，故动能增加量应小于重力势能减少量。四、计算题：本题共3小题，共36分。解