四川省泸县第五中学2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．（2024高一下·泸县期末）这次考试，是同学们进入高中物理大门后的第一次考试，希望同学们尽情展示自己的才情。通过初中物理的学习，通过跨过高中物理大门时研读那“激动人心的万千体验”，相信你们一定明白“世界是由物质组成的，物质是不断运动变化着的，物质运动变化是有规律的，规律是可以被人们认识的。”这一物理学的基本观念，物理学正是探索和认识物质运动规律的科学。期待同学们通过物理的继续学习，成为具有深厚人文积淀和广博科学素养的现代中国人。以下与物理学有关的说法，不正确的是（ ）
A．观察、实验及科学推理，是物理学的基本方法
B．物理规律可运用函数关系表示，也可运用图像表示
C．牛顿通过几条简单的定律，说明了地面上物体的运动与宇宙空间中天体的运动遵循相同的规律
D．物理学的研究中，不会运用数学中的“统计”、“概率”等方法或思想
【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A．观察、实验及科学推理，是物理学的基本方法，A正确，不符合题意；
B．物理规律可运用函数关系表示，也可运用图像表示，B正确，不符合题意；
C．牛顿通过几条简单的定律，说明了地面上物体的运动与宇宙空间中天体的运动遵循相同的规律，C正确，不符合题意；
D．物理学的研究中，同样会运用数学中的“统计”、“概率”等方法或思想，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】观察、实验及科学推理，是物理学的基本方法，牛顿运动规律对于宏观低速物体都成立。
2．（2024高一下·泸县期末）如图所示，蚂蚁们“头顶着”食物沿树枝向上爬行，10s内前进了0.2m，则以下说法正确的的是（ ）
A．当蚂蚁匀速爬行时，食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力
B．“10s”是时刻，“0.2m”是路程
C．观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁能视为质点
D．树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的
【答案】D
【知识点】形变与弹力；牛顿第三定律；质点；时间与时刻
【解析】【解答】A．食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对相互作用力，故A错误；
B．“10s”为时间间隔，“0.2m”为是路程，故B错误；
C．观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁形状、尺寸对该研究过程有影响，不能视为质点，故C错误；
D．树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的，故D正确。
故答案为：D。
【分析】熟悉相互作用力的知识点；
熟练掌握时间时刻与路程的定义；
熟练掌握质点的定义；
熟习弹性形变的定义；
3．（2024高一下·泸县期末）一个在赤道正上方的气球，与地球保持同步，则在宇宙中观察气球的受力情况是（ ）
A．气球受万有引力，浮力，和空气阻力
B．气球受力平衡
C．气球受万有引力大于浮力
D．气球受万有引力小于浮力
【答案】C
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】气球受到空气浮力与万有引力作用，由于气球相对地面静止，不受空气阻力作用。气球所受的合力提供它做匀速圆周运动的向心力，可知万有引力大于浮力，故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】先分析气球受到的力，再根据气球与地球同步求出气球是否受到空气阻力；再根据合外力提供向心力得出万有引力与浮力的大小关系。
4．（2024高一下·泸县期末）篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】当向下运动到速度最大时篮球与地面接触，运动发生突变，速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点，此时速度第一次向上减为零，到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】根据v-t图像进行分析，得出篮球的运动情况。
5．（2024高一下·泸县期末）如图所示，长度不同的两根轻质细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量不同的小球A和B，使它们在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳拉力的大小一定不相同
B．两球运动的角速度相同
C．小球A运动的周期大于B的周期
D．小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度
【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AD．设绳子与竖直方向的夹角为，绳子拉力为，竖直方向
解得
由于不清楚两个小球的质量关系，可知绳子拉力可能相等，水平方向，根据
由题图可知，可知小球A的向心加速度大于小球B的向心加速度，故AD错误；
BC．设悬挂点与两个小球所在平面高度为，根据
由几何关系
联立可得
根据
可知两球运动的周期相同，故B正确，C错误。
故答案为：B。
【分析】对小球受力分析，得出拉力的公式，进行分析；再求出向心加速度的公式，根据角度的大小关系得出二者的加速度大小关系；
根据水平方向上合外力提供向心力列式，再根据几何关系列式得出角速度大小，再根据得出周期的关系。
6．（2024高一下·泸县期末）质量为m的物块放置在水平地面上，其与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。现对其施加一大小为mg的外力，则物块运动的加速度最大为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】对物块受力分析，设外力与水平方向成，如图所示
由牛顿第二定律
化简可得
其中，，，当时，物块运动的加速度最大为
故B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】对物块受力分析，根据牛顿第二定律列式，再根据数学知识得出加速度的最大值。
7．（2024高一下·泸县期末）汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P，时刻进入另一足够长的倾斜路面，如图，若保持功率P继续行驶，到时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。假设汽车运动过程中阻力（不包含重力沿斜面的分力）大小保持不变，下列图像中能正确表示该汽车运动过程速率v随时间t变化的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】机车启动
【解析】【解答】 汽车在平直公路上以速度匀速行驶 ，则时间段速度大小不变， 保持功率P继续行驶 ，若时刻进入另一足够长的倾斜路面，由于多了一与速度方向相反的重力下滑分力，汽车开始做减速运动，功率不变，根据P=Fv可知，牵引力会增加。在斜面上，以沿斜面向下为正方向，根据牛顿第二定律有
则该过程是加速度减小的减速运动。根据
此时阻力等于牵引力
当加速度再次为零时，有
根据
可知，此时速度小于，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】 汽车在平直公路上以速度匀速行驶 ，得出速度的大小关系；
再根据得出速度减小，牵引力增大，再根据牛顿第二定律得出加速度的变化关系，再根据加速度等于0时，得出牵引力与摩擦力的大小关系，进行分析。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．（2024高一下·泸县期末）如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为、，A球固定，B球用长为L的绝缘丝线悬挂在O点，静止时A、B相距为d，若A球电荷量保持不变，B球缓慢漏电，不计两小球半径，则下列说法中正确的是（ ）
A．丝线对B球的拉力大小不变
B．A球对B球的库仑力逐渐变小
C．当A、B间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的
D．当A、B间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的
【答案】A,B,D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】AB．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，B球受力如图所示
根据相似三角形可得
在B球缓慢漏电的过程中，由于OA、OB、mg均不变，可知丝线对B球的拉力大小不变，根据d逐渐减小，则库仑力F逐渐减小，故AB正确；
CD．当A、B球间距离减为时，库仑力和A、B球间距离比值不变，则有
即
解得
故C错误，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】对B受力分析，作图，再根据相似三角形列式，根据B球漏电结合数学知识得出结论；
根据上述三角函数变化关系列式得出结论。
9．（2024高一下·泸县期末）如图所示，电荷量分别为+q、-q、+2q、-2q（q＞0）的4个点电荷固定于菱形的4个顶点上。以该菱形对角线的交点O为圆心的圆与其对角线相交于M、P、N、Q点。已知b、d之间的距离小于a、c之间的距离，则（ ）
A．M、N两点的电场强度相同
B．N点的电势高于P点的电势
C．N、P之间的电势差与P、M之间的电势差相等，即
D．电性为负的试探电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能
【答案】A,B,D
【知识点】电场强度的叠加；电势能；电势；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．仅有b、d两点的点电荷单独作用时，M、N两点的电场强度大小方向相同，仅有a、c两点的点电荷单独存在时，M、N两点的电场强度大小方向也相同，由此可知M、N两点的电场强度相同，故A正确；
B．N、O之间的电势差是由b、d两点的点电荷作用时产生的，P、O之间的电势差是由a、c两点的点电荷作用时产生的，b、d连线上N、O之间的平均电场强度大于a、c连线上P、O之间的平均电场强度，结合
可知
UNO＞UPO
故
φN＞φP
故B正确；
C．当仅有b、d两点的点电荷单独作用时
UPM=UNP
当仅有a、c两点的点电荷单独作用时UPM＞0，UNP＜0，综上可得
UNP≠UPM
故C错误；
D．当仅有a、c两点的点电荷单独作用时
φM=φN
当仅有b、d两点的点电荷单独作用时
φM＜φN
故负的试探电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能，故D正确。
故答案为：ABD。
【分析】根据同种电荷的电场强度关系得出结论；
分别求出b、d连线上N、O之间的平均电场强度大于a、c连线上P、O之间的平均电场强度，再根据得出结论；
根据只有水平方向与竖直方向上电荷存在时电势差的关系得出结论；
根据只有水平方向与竖直方向上电荷存在时电势的关系得出结论。
10．（2024高一下·泸县期末）从地面上将一物体竖直向上抛出，物体运动过程中受到恒定大小的空气阻力作用，其上升过程中动能与重力势能随上升的高度变化的图像如图所示，则根据该图像可以求出（ ）
A．物体落回地面时的动能
B．物体上升到最高点的机械能
C．物体上升的最大高度
D．物体从抛出至落回抛出点所用的时间
【答案】A,B
【知识点】功能关系；动能定理的综合应用
【解析】【解答】B．设重力势能和动能相等的高度为，阻力大小为，物体质量为，由动能定理得
重力势能和动能相等时
得
动能的减小量和重力势能的增加的比值
则从上升过程中动能与重力势能相等到最高点，动能减小量为，则重力势能增加
故可求得上升到最高点的机械能
故B正确；
A．因阻力恒定，上升过程中减少的机械能
下降过程减少的机械能也为，故可求得返回地面时的动能
故A正确；
CD．因物体质量未知，阻力大小未知，故无法由图像求得物体上升的最大高度以及从抛出至落回抛出点所用的时间，故D错误。
故答案为：AB。
【分析】根据动能定理列式，再根据重力势能和动能相等列式，得出动能的减小量和重力势能的增加的比值，根据动能的减小量得出重力势能的增加量；从而求出最高点的机械能；
根据上升过程中机械能与下降过程中机械能的变化量得出返回地面时的动能；
题中质量未知，故根据公式得出结论。
三、实验探究题
11．（2024高一下·泸县期末）电容器的充电、放电的演示实验电路图如图所示。
（1）观察演示实验过程中，下列说法中正确的有_______。
A．S2接通1，再接通S1，电流表的示数逐渐变小
B．电容器充电结束后，S2接通2，电流表的示数逐渐变小
C．充电过程电压表示数逐渐变大，放电过程电压表示数逐渐减小
D．放电过程中，通过电流表的电流方向向右
（2）若减小电阻R，与R未变化前相比较，电容器充好电后，放电时间和通过R的总电量分别______。
A．变长，不变 B．变短，不变 C．变短，变多 D．变长，变少
【答案】（1）A；B；C
（2）B
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】第一题题详解A．当电容器充电时，即S2接通1，再接通S1，充电过程回路中的电流逐渐变小，电流表的示数逐渐变小，故A正确；
B．，当S2接通2，电容器通过电流表和定值电阻进行放电，放电过程中回路中的电流逐渐减小，即电流表的示数逐渐变小，故B正确；
C．充电过程，随着充电电流减小则电容器电荷量逐渐增加，根据电容的定义式：电容器两端电压逐渐增大，即电压表示数逐渐变大；放电过程，电容器电荷量逐渐减少，根据电容的定义式：电容器两端电压逐渐减小，即电压表示数逐渐变小，故C正确；
D．充电结束后，由于电源正极接通上极板，所以电容器上极板带正电，下极板带负电，则放电过程中，根据电流从正极流向负极，则通过电流表的电流方向向左，故D错误。
故选ABC。
第二题题详解电容器充好电后，电容器两端与电源直接相连，会导致电容器两端电压等于电源电动势，设电容器电容为，根据电容的定义式可以得出：电容器所带电荷量为
放电通过R的总电量为
根据表达式可以知道放电过程中经过R的总电量保持不变；假设电容器两端电压为，根据欧姆定律则有
则电阻减小会导致：与R未变化前相比较，放电电流变大，根据电流的表达式有：则放电时间变短。
故选B。
故第一题答案为ABC；第二题答案为B
【分析】（1）充电过程中，由于电荷量增大会导致充电电流不断减小；由于电荷量增大所以电容器电压不断增大，放电过程中由于电容器电荷量减小则电容器两端电压不断减小，电流随时间不断增大；利用电容器极板的电性可以判别放电过程电流的方向；
（2）根据电容器的定义式可以判别改变回路中的电阻，电容器放电过程的电荷量保持不变，根据欧姆定律可以判别放电过程中电流的大小变化，进而判别放电时间的大小变化。
12．（2024高一下·泸县期末）如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置，A、B是固定在不同位置的两个挡光片，以最低点C作为零势能点。
（1）实验中使用的传感器是 传感器；
（2）已知挡光片宽度为，摆锤通过某个挡光片的挡光时间为，则摆锤经过挡光片时的速度大小为 ；
（3）已知A、B两个挡光片与最低点C的高度差分别为、，实验测得摆锤经过A、B时的速度分别为、，重力加速度为。为了证明摆锤在A、B两点的机械能相等，需要得到的关系式是 。（用给定的符号表示）
（4）以摆锤所在位置到最低点的高度为横坐标，摆锤速度为，以为纵坐标。若摆动过程中机械能守恒，作出的图线应是图中的 ，图线的斜率大小表示 。
A. B. C. D.
【答案】光电门；；；D；重力加速度g
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）实验中使用的传感器是光电门传感器。
（2）摆锤经过挡片做匀速直线运动，则摆锤经过挡光片时的速度大小为
（3）根据A、B两点的机械能相等列式
消去m后得
（4）根据机械能守恒定律有
变形得
作出的图线应为斜率为负的直线，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
图线的斜率大小表示重力加速度g。
【分析】（1）根据传感器定义得出结论；
（2）摆锤经过挡片做匀速直线运动；
（3）根据机械能守恒定律列式；
（4）根据机械能守恒定律列式得出结论。
四、解答题
13．（2024高一下·泸县期末）胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故。如图所示，一辆质量为800kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到时检测器报警。当汽车某次在凹形路面段最低点A时速度为，支持力为，重力加速度g取。
（1）汽车在A点速度多大时会触发报警
（2）汽车要想不脱离路面，在最高点B时的最大速度是多少
【答案】解：（1）汽车在凹形路面最底端受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律有
代入数据，解得
同理，由
解得
（2）若汽车在最高点B对路面没有压力时，只受到重力作用提供向心力，则有
代入数据，解得
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）汽车在凹形路面最底端受到重力和支持力作用，合力提供向心力；
（2）只受到重力作用提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解。
14．（2024高一下·泸县期末）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十八号进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知神舟十八号绕地球做匀速圆周运动的半径为r，地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，不计地球的自转，求：
（1）地球的质量M；
（2）神舟十八号绕地球运行的周期T。
【答案】解：（1）设对地球表面上的物体m0，根据万有引力提供重力得
解得
（2）根据万有引力提供向心力得
解得
【知识点】万有引力定律；卫星问题
【解析】【分析】（1）根据万有引力提供重力得出地球质量；
（2）根据万有引力提供向心力得处结论。
15．（2024高一下·泸县期末）如图所示，某游乐场游乐装置由竖直面内轨道BCDE组成，左侧为半径的光滑圆弧轨道BC，轨道上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角为，下端点C与粗糙水平轨道CD相切，DE为倾角的粗糙倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上。现有质量的小滑块P（视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，经过后恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道CD滑动，经过D点后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短，已知，滑块与轨道CD，DE间的动摩擦因数，各轨道均平滑连接，不计其余阻力，。求：
（1）BO连线与水平方向的夹角；
（2）弹簧弹性势能的最大值；
（3）试判断滑块返回时能否从B点离开，若能，求出飞出时对B点的压力大小；若不能，判断滑块最后位于何处。
【答案】解：（1）根据题意可知，滑块从A到B做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，故滑块经过B点时的竖直分速度为
滑块恰好从B点进入轨道，由平抛运动的规律有
解得
（2）根据题意，设，从B到F，由动能定理有
解得
（3）设滑块返回时能上升的高度为h，由功能关系有
解得
BC两点的竖直高度
因为
所以滑块返回时能从B点离开，设滑块从B点离开时的速度为，根据机械能守恒定律有
在B点，对滑块，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知，滑块飞出时对B点的压力
【知识点】平抛运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）滑块从A到B做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动得出结论；再根据平抛运动的规律得出结论；
（2）从B到F，由动能定理得出结论；
（3）根据功能关系列式求出滑块返回时能上升的高度为h，再根据机械能守恒定律结合在B点根据牛电脑第二定律列式得出结论。
四川省泸县第五中学2023-2024学年高一下学期6月期末考试物理试题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．（2024高一下·泸县期末）这次考试，是同学们进入高中物理大门后的第一次考试，希望同学们尽情展示自己的才情。通过初中物理的学习，通过跨过高中物理大门时研读那“激动人心的万千体验”，相信你们一定明白“世界是由物质组成的，物质是不断运动变化着的，物质运动变化是有规律的，规律是可以被人们认识的。”这一物理学的基本观念，物理学正是探索和认识物质运动规律的科学。期待同学们通过物理的继续学习，成为具有深厚人文积淀和广博科学素养的现代中国人。以下与物理学有关的说法，不正确的是（ ）
A．观察、实验及科学推理，是物理学的基本方法
B．物理规律可运用函数关系表示，也可运用图像表示
C．牛顿通过几条简单的定律，说明了地面上物体的运动与宇宙空间中天体的运动遵循相同的规律
D．物理学的研究中，不会运用数学中的“统计”、“概率”等方法或思想
2．（2024高一下·泸县期末）如图所示，蚂蚁们“头顶着”食物沿树枝向上爬行，10s内前进了0.2m，则以下说法正确的的是（ ）
A．当蚂蚁匀速爬行时，食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力
B．“10s”是时刻，“0.2m”是路程
C．观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁能视为质点
D．树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的
3．（2024高一下·泸县期末）一个在赤道正上方的气球，与地球保持同步，则在宇宙中观察气球的受力情况是（ ）
A．气球受万有引力，浮力，和空气阻力
B．气球受力平衡
C．气球受万有引力大于浮力
D．气球受万有引力小于浮力
4．（2024高一下·泸县期末）篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
5．（2024高一下·泸县期末）如图所示，长度不同的两根轻质细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量不同的小球A和B，使它们在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳拉力的大小一定不相同
B．两球运动的角速度相同
C．小球A运动的周期大于B的周期
D．小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度
6．（2024高一下·泸县期末）质量为m的物块放置在水平地面上，其与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。现对其施加一大小为mg的外力，则物块运动的加速度最大为（ ）
A． B． C． D．
7．（2024高一下·泸县期末）汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P，时刻进入另一足够长的倾斜路面，如图，若保持功率P继续行驶，到时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。假设汽车运动过程中阻力（不包含重力沿斜面的分力）大小保持不变，下列图像中能正确表示该汽车运动过程速率v随时间t变化的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．（2024高一下·泸县期末）如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为、，A球固定，B球用长为L的绝缘丝线悬挂在O点，静止时A、B相距为d，若A球电荷量保持不变，B球缓慢漏电，不计两小球半径，则下列说法中正确的是（ ）
A．丝线对B球的拉力大小不变
B．A球对B球的库仑力逐渐变小
C．当A、B间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的
D．当A、B间距离减为时，B球的电荷量减小为原来的
9．（2024高一下·泸县期末）如图所示，电荷量分别为+q、-q、+2q、-2q（q＞0）的4个点电荷固定于菱形的4个顶点上。以该菱形对角线的交点O为圆心的圆与其对角线相交于M、P、N、Q点。已知b、d之间的距离小于a、c之间的距离，则（ ）
A．M、N两点的电场强度相同
B．N点的电势高于P点的电势
C．N、P之间的电势差与P、M之间的电势差相等，即
D．电性为负的试探电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能
10．（2024高一下·泸县期末）从地面上将一物体竖直向上抛出，物体运动过程中受到恒定大小的空气阻力作用，其上升过程中动能与重力势能随上升的高度变化的图像如图所示，则根据该图像可以求出（ ）
A．物体落回地面时的动能
B．物体上升到最高点的机械能
C．物体上升的最大高度
D．物体从抛出至落回抛出点所用的时间
三、实验探究题
11．（2024高一下·泸县期末）电容器的充电、放电的演示实验电路图如图所示。
（1）观察演示实验过程中，下列说法中正确的有_______。
A．S2接通1，再接通S1，电流表的示数逐渐变小
B．电容器充电结束后，S2接通2，电流表的示数逐渐变小
C．充电过程电压表示数逐渐变大，放电过程电压表示数逐渐减小
D．放电过程中，通过电流表的电流方向向右
（2）若减小电阻R，与R未变化前相比较，电容器充好电后，放电时间和通过R的总电量分别______。
A．变长，不变 B．变短，不变 C．变短，变多 D．变长，变少
12．（2024高一下·泸县期末）如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置，A、B是固定在不同位置的两个挡光片，以最低点C作为零势能点。
（1）实验中使用的传感器是 传感器；
（2）已知挡光片宽度为，摆锤通过某个挡光片的挡光时间为，则摆锤经过挡光片时的速度大小为 ；
（3）已知A、B两个挡光片与最低点C的高度差分别为、，实验测得摆锤经过A、B时的速度分别为、，重力加速度为。为了证明摆锤在A、B两点的机械能相等，需要得到的关系式是 。（用给定的符号表示）
（4）以摆锤所在位置到最低点的高度为横坐标，摆锤速度为，以为纵坐标。若摆动过程中机械能守恒，作出的图线应是图中的 ，图线的斜率大小表示 。
A. B. C. D.
四、解答题
13．（2024高一下·泸县期末）胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故。如图所示，一辆质量为800kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到时检测器报警。当汽车某次在凹形路面段最低点A时速度为，支持力为，重力加速度g取。
（1）汽车在A点速度多大时会触发报警
（2）汽车要想不脱离路面，在最高点B时的最大速度是多少
14．（2024高一下·泸县期末）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十八号进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知神舟十八号绕地球做匀速圆周运动的半径为r，地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，不计地球的自转，求：
（1）地球的质量M；
（2）神舟十八号绕地球运行的周期T。
15．（2024高一下·泸县期末）如图所示，某游乐场游乐装置由竖直面内轨道BCDE组成，左侧为半径的光滑圆弧轨道BC，轨道上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角为，下端点C与粗糙水平轨道CD相切，DE为倾角的粗糙倾斜轨道，一轻质弹簧上端固定在E点处的挡板上。现有质量的小滑块P（视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，经过后恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点之后继续沿水平轨道CD滑动，经过D点后沿倾斜轨道向上运动至F点（图中未标出），弹簧恰好压缩至最短，已知，滑块与轨道CD，DE间的动摩擦因数，各轨道均平滑连接，不计其余阻力，。求：
（1）BO连线与水平方向的夹角；
（2）弹簧弹性势能的最大值；
（3）试判断滑块返回时能否从B点离开，若能，求出飞出时对B点的压力大小；若不能，判断滑块最后位于何处。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A．观察、实验及科学推理，是物理学的基本方法，A正确，不符合题意；
B．物理规律可运用函数关系表示，也可运用图像表示，B正确，不符合题意；
C．牛顿通过几条简单的定律，说明了地面上物体的运动与宇宙空间中天体的运动遵循相同的规律，C正确，不符合题意；
D．物理学的研究中，同样会运用数学中的“统计”、“概率”等方法或思想，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】观察、实验及科学推理，是物理学的基本方法，牛顿运动规律对于宏观低速物体都成立。
2．【答案】D
【知识点】形变与弹力；牛顿第三定律；质点；时间与时刻
【解析】【解答】A．食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对相互作用力，故A错误；
B．“10s”为时间间隔，“0.2m”为是路程，故B错误；
C．观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁形状、尺寸对该研究过程有影响，不能视为质点，故C错误；
D．树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的，故D正确。
故答案为：D。
【分析】熟悉相互作用力的知识点；
熟练掌握时间时刻与路程的定义；
熟练掌握质点的定义；
熟习弹性形变的定义；
3．【答案】C
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】气球受到空气浮力与万有引力作用，由于气球相对地面静止，不受空气阻力作用。气球所受的合力提供它做匀速圆周运动的向心力，可知万有引力大于浮力，故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】先分析气球受到的力，再根据气球与地球同步求出气球是否受到空气阻力；再根据合外力提供向心力得出万有引力与浮力的大小关系。
4．【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】当向下运动到速度最大时篮球与地面接触，运动发生突变，速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点，此时速度第一次向上减为零，到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】根据v-t图像进行分析，得出篮球的运动情况。
5．【答案】B
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】AD．设绳子与竖直方向的夹角为，绳子拉力为，竖直方向
解得
由于不清楚两个小球的质量关系，可知绳子拉力可能相等，水平方向，根据
由题图可知，可知小球A的向心加速度大于小球B的向心加速度，故AD错误；
BC．设悬挂点与两个小球所在平面高度为，根据
由几何关系
联立可得
根据
可知两球运动的周期相同，故B正确，C错误。
故答案为：B。
【分析】对小球受力分析，得出拉力的公式，进行分析；再求出向心加速度的公式，根据角度的大小关系得出二者的加速度大小关系；
根据水平方向上合外力提供向心力列式，再根据几何关系列式得出角速度大小，再根据得出周期的关系。
6．【答案】B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】对物块受力分析，设外力与水平方向成，如图所示
由牛顿第二定律
化简可得
其中，，，当时，物块运动的加速度最大为
故B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】对物块受力分析，根据牛顿第二定律列式，再根据数学知识得出加速度的最大值。
7．【答案】A
【知识点】机车启动
【解析】【解答】 汽车在平直公路上以速度匀速行驶 ，则时间段速度大小不变， 保持功率P继续行驶 ，若时刻进入另一足够长的倾斜路面，由于多了一与速度方向相反的重力下滑分力，汽车开始做减速运动，功率不变，根据P=Fv可知，牵引力会增加。在斜面上，以沿斜面向下为正方向，根据牛顿第二定律有
则该过程是加速度减小的减速运动。根据
此时阻力等于牵引力
当加速度再次为零时，有
根据
可知，此时速度小于，故A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】 汽车在平直公路上以速度匀速行驶 ，得出速度的大小关系；
再根据得出速度减小，牵引力增大，再根据牛顿第二定律得出加速度的变化关系，再根据加速度等于0时，得出牵引力与摩擦力的大小关系，进行分析。
8．【答案】A,B,D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】AB．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，B球受力如图所示
根据相似三角形可得
在B球缓慢漏电的过程中，由于OA、OB、mg均不变，可知丝线对B球的拉力大小不变，根据d逐渐减小，则库仑力F逐渐减小，故AB正确；
CD．当A、B球间距离减为时，库仑力和A、B球间距离比值不变，则有
即
解得
故C错误，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】对B受力分析，作图，再根据相似三角形列式，根据B球漏电结合数学知识得出结论；
根据上述三角函数变化关系列式得出结论。
9．【答案】A,B,D
【知识点】电场强度的叠加；电势能；电势；电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】A．仅有b、d两点的点电荷单独作用时，M、N两点的电场强度大小方向相同，仅有a、c两点的点电荷单独存在时，M、N两点的电场强度大小方向也相同，由此可知M、N两点的电场强度相同，故A正确；
B．N、O之间的电势差是由b、d两点的点电荷作用时产生的，P、O之间的电势差是由a、c两点的点电荷作用时产生的，b、d连线上N、O之间的平均电场强度大于a、c连线上P、O之间的平均电场强度，结合
可知
UNO＞UPO
故
φN＞φP
故B正确；
C．当仅有b、d两点的点电荷单独作用时
UPM=UNP
当仅有a、c两点的点电荷单独作用时UPM＞0，UNP＜0，综上可得
UNP≠UPM
故C错误；
D．当仅有a、c两点的点电荷单独作用时
φM=φN
当仅有b、d两点的点电荷单独作用时
φM＜φN
故负的试探电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能，故D正确。
故答案为：ABD。
【分析】根据同种电荷的电场强度关系得出结论；
分别求出b、d连线上N、O之间的平均电场强度大于a、c连线上P、O之间的平均电场强度，再根据得出结论；
根据只有水平方向与竖直方向上电荷存在时电势差的关系得出结论；
根据只有水平方向与竖直方向上电荷存在时电势的关系得出结论。
10．【答案】A,B
【知识点】功能关系；动能定理的综合应用
【解析】【解答】B．设重力势能和动能相等的高度为，阻力大小为，物体质量为，由动能定理得
重力势能和动能相等时
得
动能的减小量和重力势能的增加的比值
则从上升过程中动能与重力势能相等到最高点，动能减小量为，则重力势能增加
故可求得上升到最高点的机械能
故B正确；
A．因阻力恒定，上升过程中减少的机械能
下降过程减少的机械能也为，故可求得返回地面时的动能
故A正确；
CD．因物体质量未知，阻力大小未知，故无法由图像求得物体上升的最大高度以及从抛出至落回抛出点所用的时间，故D错误。
故答案为：AB。
【分析】根据动能定理列式，再根据重力势能和动能相等列式，得出动能的减小量和重力势能的增加的比值，根据动能的减小量得出重力势能的增加量；从而求出最高点的机械能；
根据上升过程中机械能与下降过程中机械能的变化量得出返回地面时的动能；
题中质量未知，故根据公式得出结论。
11．【答案】（1）A；B；C
（2）B
【知识点】观察电容器的充、放电现象
【解析】第一题题详解A．当电容器充电时，即S2接通1，再接通S1，充电过程回路中的电流逐渐变小，电流表的示数逐渐变小，故A正确；
B．，当S2接通2，电容器通过电流表和定值电阻进行放电，放电过程中回路中的电流逐渐减小，即电流表的示数逐渐变小，故B正确；
C．充电过程，随着充电电流减小则电容器电荷量逐渐增加，根据电容的定义式：电容器两端电压逐渐增大，即电压表示数逐渐变大；放电过程，电容器电荷量逐渐减少，根据电容的定义式：电容器两端电压逐渐减小，即电压表示数逐渐变小，故C正确；
D．充电结束后，由于电源正极接通上极板，所以电容器上极板带正电，下极板带负电，则放电过程中，根据电流从正极流向负极，则通过电流表的电流方向向左，故D错误。
故选ABC。
第二题题详解电容器充好电后，电容器两端与电源直接相连，会导致电容器两端电压等于电源电动势，设电容器电容为，根据电容的定义式可以得出：电容器所带电荷量为
放电通过R的总电量为
根据表达式可以知道放电过程中经过R的总电量保持不变；假设电容器两端电压为，根据欧姆定律则有
则电阻减小会导致：与R未变化前相比较，放电电流变大，根据电流的表达式有：则放电时间变短。
故选B。
故第一题答案为ABC；第二题答案为B
【分析】（1）充电过程中，由于电荷量增大会导致充电电流不断减小；由于电荷量增大所以电容器电压不断增大，放电过程中由于电容器电荷量减小则电容器两端电压不断减小，电流随时间不断增大；利用电容器极板的电性可以判别放电过程电流的方向；
（2）根据电容器的定义式可以判别改变回路中的电阻，电容器放电过程的电荷量保持不变，根据欧姆定律可以判别放电过程中电流的大小变化，进而判别放电时间的大小变化。
12．【答案】光电门；；；D；重力加速度g
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）实验中使用的传感器是光电门传感器。
（2）摆锤经过挡片做匀速直线运动，则摆锤经过挡光片时的速度大小为
（3）根据A、B两点的机械能相等列式
消去m后得
（4）根据机械能守恒定律有
变形得
作出的图线应为斜率为负的直线，故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
图线的斜率大小表示重力加速度g。
【分析】（1）根据传感器定义得出结论；
（2）摆锤经过挡片做匀速直线运动；
（3）根据机械能守恒定律列式；
（4）根据机械能守恒定律列式得出结论。
13．【答案】解：（1）汽车在凹形路面最底端受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律有
代入数据，解得
同理，由
解得
（2）若汽车在最高点B对路面没有压力时，只受到重力作用提供向心力，则有
代入数据，解得
【知识点】竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】（1）汽车在凹形路面最底端受到重力和支持力作用，合力提供向心力；
（2）只受到重力作用提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解。
14．【答案】解：（1）设对地球表面上的物体m0，根据万有引力提供重力得
解得
（2）根据万有引力提供向心力得
解得
【知识点】万有引力定律；卫星问题
【解析】【分析】（1）根据万有引力提供重力得出地球质量；
（2）根据万有引力提供向心力得处结论。
15．【答案】解：（1）根据题意可知，滑块从A到B做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，故滑块经过B点时的竖直分速度为
滑块恰好从B点进入轨道，由平抛运动的规律有
解得
（2）根据题意，设，从B到F，由动能定理有
解得
（3）设滑块返回时能上升的高度为h，由功能关系有
解得
BC两点的竖直高度
因为
所以滑块返回时能从B点离开，设滑块从B点离开时的速度为，根据机械能守恒定律有
在B点，对滑块，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知，滑块飞出时对B点的压力
【知识点】平抛运动；机械能守恒定律
【解析】【分析】（1）滑块从A到B做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动得出结论；再根据平抛运动的规律得出结论；
（2）从B到F，由动能定理得出结论；
（3）根据功能关系列式求出滑块返回时能上升的高度为h，再根据机械能守恒定律结合在B点根据牛电脑第二定律列式得出结论。
