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2023-2024学年江苏省盐城市射阳中学高一下学期4月期中物理试题
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（试卷总分100分，考试时间75分钟）
一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。本大题共10小题，每小题4分，共40分。
1. 如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( )
A. 等于零，对人不做功
B. 水平向左，对人做负功
C. 水平向右，对人做正功
D. 沿斜面向上，对人做正功
【答案】C
【解析】
【详解】人加速度斜向右上方，即加速度有水平向右的分量，可知人的脚所受的静摩擦力水平向右，摩擦力的方向与位移方向成锐角，则静摩擦力做正功。
故选Ｃ。
2. 如图所示，电场中有A、B两点，下列说法正确的是（ ）
A 场强EA＞EB，电势φA＜φB
B. 场强EA＜EB，电势φA＞φB
C. 将+q电荷从A点移到B点，电场力做负功
D. 将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA＞EpB
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，A的电场线较稀疏，故A处的电场强度较弱，选项A错误；
B．又因为沿着电场线的方向，电势是降低的，故A点的电势高于B点的电势，选项B正确；
C．+q电荷受到由A指向B的电场力，故它从A点移到B点时，电场力做正功，选项C错误；
D．-q电荷受到由B指向A的电场力，故它从A点移到B点时，电场力做负功，电势能增加，即EpA故选B。
3. 2021年10月16日，王亚平第二次进入太空，她在2013年6月第一次进入太空时在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了几个完全失重状态下的物理现象与物理实验。若飞船内静止的水珠质量为m，飞船运动的轨道距地面高度为h，地球质量为M、半径为R，引力常量为G，则水珠受地球的引力及水珠的加速度大小分别为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】飞船及其中的人和物品所受到的万有引力提供向心力，即
可得向心加速度大小为
ABC错误，D正确。
故选D。
4. 石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（ ）
A. “太空电梯”各点均处于完全失重状态
B. “太空电梯”各点运行周期随高度增大而增大
C. “太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的二次方成反比
D. “太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A．“太空电梯”各点随地球一起做匀速圆周运动，万有引力和电梯的支持力的合力提供向心力，只有位置达到同步卫星的高度的点才处于完全失重状态，故A错误；
B．“太空电梯”相对地球静止，各点做圆周运动的角速度相同，各点运行周期相同，故B错误；
CD．“太空电梯”相对地球静止，各点角速度ω相等，各点线速度v=rω，与该点离地球球离r成正比，故C错误，D正确。
故选D。
5. 汽车发动机通过变速箱将动力传输给运动系统，一般赛车变速箱有1挡到5挡5个逐次增高的前进挡位，在发动机输出功率不变时，挡位越高车速越快，加大油门可以增大发动机的输出功率。如图所示是赛车越野比赛时正在爬坡的情形，为了能够顺利爬上陡坡，司机应该（ ）
A. 拨1挡，减小油门B. 拨1挡，加大油门
C. 拨5挡，减小油门D. 拨5挡，加大油门
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】赛车爬坡时要克服重力做功，因此需要较大的牵引力，由功率P=Fv得牵引力为
为了能够顺利爬上陡坡，应增大发动机的输出功率和减小速度v，才能获得更大的牵引力F，因此应拨1挡，加大油门。
故选B。
6. 如图，两个质量相同的小球A、B分别用用线悬在等高的、点。A球的悬线比B球的长，把两球的悬线拉至水平后无初速释放，则经过最低点时（ ）
A. A球的机械能大于B球的机械能
B. A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率
C. A球的速度小于B球的速度
D. 悬线对A的拉力大于A对悬线的拉力
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于两球质量相等，初始时处于同一高度，且处于静止状态，所以两球机械能相等，而释放后只有重力做功，小球的机械能守恒，所以经过最低点时两球机械能相等，故A项错误；
B．A球和B球在最低点时的瞬时功率均为
所以两球在最低点的瞬时功率相等，故B项正确；
C．球由静止释放到运动到最低点，由动能定理有
由于A球的悬线比B球的悬线长，又由于两球的质量相同，所以A球在最低点的速度大于B球在最低点的速度，故C项错误；
D．悬线对于A球的拉力与A球对于悬线拉力属于一对相互作用力，所以其大小相等，方向相反，故D项错误。
故选B。
7. 如图甲是某同学设计的一实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图。将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连。将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。当起电机摇动时，下列说法正确的是（ ）
A. 该实验装置演示的是静电除尘现象，烟尘带了正电荷
B. 锯条附近的电场强度小于在金属片附近的电场强度
C. 锯条附近的电势高于金属片附近的电势
D. 电场力对烟尘做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A．将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连，摇动起电机，使锯条带负电，金属片带正电，它们之间的空气被电离，电子在往金属片运动的过程中，遇到烟尘，使烟尘带负电，最终烟尘被吸附到金属片上，最后在重力的作用下，聚集在金属片底端的瓶子底部，所以该实验装置演示的是静电除尘现象，故A错误；
B．根据瓶内俯视图，结合电场的分布特点，尖端物体附近的电场线密集，所以瓶内存在的是辐射形的电场，不是匀强电场，在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，故B错误；
CD．当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动；带电烟尘带负电，最终到达正极，为了使除烟的效果更好，应使烟尘最终被吸附到金属片上，这样可知金属片应为正极，正极附近电势高，所以锯条附近的电势低于金属片附近的电势，故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点的电场强度大小为E1。若将N点处的点电荷移至P点，则O点电场强度的大小变为E2。则E1与E2之比为（ ）
A. 2∶1B. 1∶2C. 2∶3D. 3∶2
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】假设M点的电荷为正，N点电荷为负，则根据电场的叠加可知，移动前两个点电荷在O点产生的电场强度都为
当将N点处的点电荷移至P点后，电场的叠加如图所示
则
故
故选A。
9. 如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则
A. 时刻小球动能最大
B. 时刻小球动能最大
C. ~这段时间内，小球的动能先增加后减少
D. ~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
【答案】C
【解析】
【详解】小球在接触弹簧之前做自由落体．碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能．上升过程恰好与下降过程互逆．由乙图可知时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A错误；时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小，B错误；时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，C正确D错误．
10. 如图所示，竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽，半径为2R，一质量为m的滑块（可视为质点）从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落，经过半圆弧槽后，滑块从半圆弧槽的左端冲出，刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法错误的是（ ）
A. 滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为
B. 滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为3mg
C. 滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为mgR
D. 滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球从A点到D点，由机械能守恒定律得
解得
故A正确不符合题意；
B．滑块第一次到达D点时，对半圆弧槽的压力等于圆弧槽对其的弹力
故B正确不符合题意；
C．滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为
故C正确不符合题意；
D．如果两次克服阻力做功相同，滑块从B点返回后经C再次到达D点时，速度为
解得
但第二次速度小于第一次，根据向心力方程可知，在各位置对应压力小于第一次，则阻力小于第一次，克服阻力做功小于第一次，所以速度大于，故D错误符合题意。
故选D。
二、非选择题：共5题，共60分。其中第11题每空3分，第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 小明利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：安装phyphx APP的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。
（1）下列实验操作步骤，正确顺序是______
①将质量为m的铁球放在钢尺末端
②迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落
③传感器记录下声音振幅随时间变化曲线
④将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差h
⑤将手机位于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目
（2）声音振幅随时间变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻，对应的时间间隔t=______s；
（3）若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：mgh=______（用m、h、t表示）
（4）若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果______（选填“有”或“没有”）影响。
（5）小华认为应将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间。你认为哪位同学的时间测量结果更准确，请简要说明理由_______。
【答案】 ①. ④①⑤②③ ②. 0.40 ③. ④. 没有 ⑤. 小华，因为声音传播的时间对小球运动时间的测量影响小
【解析】
【详解】（1）[1]首先应将钢尺伸出水平桌面，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差，然后将铁球放在钢尺末端，手机开始运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目，再迅速敲击钢尺侧面，使铁球自由下落，此时传感器即可记录下声音振幅随时间变化曲线，故操作步骤顺序为④①⑤②③；
（2）[2]由图可知，时间间隔为0.40s；
（3）[3]铁球下落时间为t，设落地时速度为v，有
得
由机械能守恒应有
（4）[4]若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，不会影响小球的落地时间，故对实验测量结果没有影响；
（5）[5]将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间，声音传播的时间对小球运动时间的测量影响更小，所以小华对时间测量结果更准确。
12. 2021年5月出现“超级血色月全食”的天文现象，引起某同学对月球的关注。该同学查资料后得知：月球半径为R，月球表面处重力加速度为g，引力常量为G，求：
（1）月球的质量M；
（2）月球的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）月球表面的物体所受的万有引力等于重力，有
可得月球的质量
（2）近月卫星的线速度为月球的第一宇宙速度，由
联立解得
13. 如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）小球所受静电力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）将电场改为竖直向下，大小不变，小球回到最低点时速度的大小。
【答案】（1）3.0×10-3N；（2）4.0×10-4kg；（3）2.6m/s
【解析】
【详解】（1）根据电场强度定义式可知，小球所受静电力大小为
（2）小球受重力mg、绳的拉力T和静电力F作用，如图所示
根据共点力平衡条件和图中几何关系有
解得
m=4.0×10-4kg
（3）将电场改为竖直向下后，小球将绕悬点摆动，根据动能定理有
解得
14. 如图所示，质量的小物体，从光滑曲面上高度处释放，到达底端时水平进入轴心距离的水平传送带，传送带可由一电机驱使逆时针转动。已知物体与传送带间的动摩擦因数，（取）。
（1）求物体到达曲面底端时的速度大小；
（2）若电机不开启，传送带不转动，则物体滑离传送带右端的速度大小和物体克服摩擦力做的功；
（3）若开启电机，传送带以速率5m/s逆时针转动，则物体在传送带上滑动的过程中产生多少热量Q。
【答案】（1）4m/s；（2）2m/s，1.2J；（3）3.2J。
【解析】
【详解】（1）物体从曲面上下滑时机械能守恒，有
解得物体滑到底端时的速度
（2）设水平向右为正方向，物体滑上传送带后向右做匀减速运动，期间物体的加速度大小和方向都不变，加速度为
物体滑离传送带右端时速度为v1，根据速度—位移关系公式，有
解得
v1=2m/s
物体克服摩擦力做的功
（3）以地面为参考系，则滑上逆时针转动的传送带后，物体向右做匀减速运动．由以上计算可知，期间物体的加速度大小和方向都不变，所以到达右端时速度大小为2m/s，所用时间
最后将从右端滑离传送带．此段时间内，物体向右运动位移大小显然为6m，皮带向左运动的位移大小为
S2=vt=10m
物体相对于传送带滑行的距离为
ΔS=S1+S2=16m
物体与传送带相对滑动期间产生热量为
15. 如图所示，质量为m的小球（可视为质点）套在固定的光滑的竖直杆上，一足够长且不可伸长的轻绳一端与小球相连，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为的物块相连。与定滑轮等高的A点和定滑轮之间的距离，定滑轮大小及质量可忽略。现将小球从A点由静止释放，小球运动到C点速度为0，重力加速度取。
（1）求小球A刚释放瞬间的加速度a大小；
（2）求小球下落的最大高度h；
（3）求小球下落过程中，轻绳方向与竖直杆的夹角成时，小球速度大小是多少。（）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律
得
（2）根据系统机械能守恒
得
（3）根据系统机械能守恒
根据速度分解得
由上面两式求得
解得
（试卷总分100分，考试时间75分钟）
一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。本大题共10小题，每小题4分，共40分。
1. 如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( )
A. 等于零，对人不做功
B. 水平向左，对人做负功
C. 水平向右，对人做正功
D. 沿斜面向上，对人做正功
【答案】C
【解析】
【详解】人加速度斜向右上方，即加速度有水平向右的分量，可知人的脚所受的静摩擦力水平向右，摩擦力的方向与位移方向成锐角，则静摩擦力做正功。
故选Ｃ。
2. 如图所示，电场中有A、B两点，下列说法正确的是（ ）
A 场强EA＞EB，电势φA＜φB
B. 场强EA＜EB，电势φA＞φB
C. 将+q电荷从A点移到B点，电场力做负功
D. 将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EpA＞EpB
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，A的电场线较稀疏，故A处的电场强度较弱，选项A错误；
B．又因为沿着电场线的方向，电势是降低的，故A点的电势高于B点的电势，选项B正确；
C．+q电荷受到由A指向B的电场力，故它从A点移到B点时，电场力做正功，选项C错误；
D．-q电荷受到由B指向A的电场力，故它从A点移到B点时，电场力做负功，电势能增加，即EpA
3. 2021年10月16日，王亚平第二次进入太空，她在2013年6月第一次进入太空时在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了几个完全失重状态下的物理现象与物理实验。若飞船内静止的水珠质量为m，飞船运动的轨道距地面高度为h，地球质量为M、半径为R，引力常量为G，则水珠受地球的引力及水珠的加速度大小分别为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】飞船及其中的人和物品所受到的万有引力提供向心力，即
可得向心加速度大小为
ABC错误，D正确。
故选D。
4. 石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（ ）
A. “太空电梯”各点均处于完全失重状态
B. “太空电梯”各点运行周期随高度增大而增大
C. “太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的二次方成反比
D. “太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A．“太空电梯”各点随地球一起做匀速圆周运动，万有引力和电梯的支持力的合力提供向心力，只有位置达到同步卫星的高度的点才处于完全失重状态，故A错误；
B．“太空电梯”相对地球静止，各点做圆周运动的角速度相同，各点运行周期相同，故B错误；
CD．“太空电梯”相对地球静止，各点角速度ω相等，各点线速度v=rω，与该点离地球球离r成正比，故C错误，D正确。
故选D。
5. 汽车发动机通过变速箱将动力传输给运动系统，一般赛车变速箱有1挡到5挡5个逐次增高的前进挡位，在发动机输出功率不变时，挡位越高车速越快，加大油门可以增大发动机的输出功率。如图所示是赛车越野比赛时正在爬坡的情形，为了能够顺利爬上陡坡，司机应该（ ）
A. 拨1挡，减小油门B. 拨1挡，加大油门
C. 拨5挡，减小油门D. 拨5挡，加大油门
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】赛车爬坡时要克服重力做功，因此需要较大的牵引力，由功率P=Fv得牵引力为
为了能够顺利爬上陡坡，应增大发动机的输出功率和减小速度v，才能获得更大的牵引力F，因此应拨1挡，加大油门。
故选B。
6. 如图，两个质量相同的小球A、B分别用用线悬在等高的、点。A球的悬线比B球的长，把两球的悬线拉至水平后无初速释放，则经过最低点时（ ）
A. A球的机械能大于B球的机械能
B. A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率
C. A球的速度小于B球的速度
D. 悬线对A的拉力大于A对悬线的拉力
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于两球质量相等，初始时处于同一高度，且处于静止状态，所以两球机械能相等，而释放后只有重力做功，小球的机械能守恒，所以经过最低点时两球机械能相等，故A项错误；
B．A球和B球在最低点时的瞬时功率均为
所以两球在最低点的瞬时功率相等，故B项正确；
C．球由静止释放到运动到最低点，由动能定理有
由于A球的悬线比B球的悬线长，又由于两球的质量相同，所以A球在最低点的速度大于B球在最低点的速度，故C项错误；
D．悬线对于A球的拉力与A球对于悬线拉力属于一对相互作用力，所以其大小相等，方向相反，故D项错误。
故选B。
7. 如图甲是某同学设计的一实验装置，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图。将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连。将点燃的蚊香放入塑料瓶内，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。当起电机摇动时，下列说法正确的是（ ）
A. 该实验装置演示的是静电除尘现象，烟尘带了正电荷
B. 锯条附近的电场强度小于在金属片附近的电场强度
C. 锯条附近的电势高于金属片附近的电势
D. 电场力对烟尘做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A．将钢锯条和金属片分别跟静电起电机的两极相连，摇动起电机，使锯条带负电，金属片带正电，它们之间的空气被电离，电子在往金属片运动的过程中，遇到烟尘，使烟尘带负电，最终烟尘被吸附到金属片上，最后在重力的作用下，聚集在金属片底端的瓶子底部，所以该实验装置演示的是静电除尘现象，故A错误；
B．根据瓶内俯视图，结合电场的分布特点，尖端物体附近的电场线密集，所以瓶内存在的是辐射形的电场，不是匀强电场，在锯条附近的电场强度大于金属片附近的电场，故B错误；
CD．当静电除尘装置接通静电高压时，锯条和金属片之间存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电，带电烟尘在电场力的作用下，向正极移动；带电烟尘带负电，最终到达正极，为了使除烟的效果更好，应使烟尘最终被吸附到金属片上，这样可知金属片应为正极，正极附近电势高，所以锯条附近的电势低于金属片附近的电势，故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点的电场强度大小为E1。若将N点处的点电荷移至P点，则O点电场强度的大小变为E2。则E1与E2之比为（ ）
A. 2∶1B. 1∶2C. 2∶3D. 3∶2
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】假设M点的电荷为正，N点电荷为负，则根据电场的叠加可知，移动前两个点电荷在O点产生的电场强度都为
当将N点处的点电荷移至P点后，电场的叠加如图所示
则
故
故选A。
9. 如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则
A. 时刻小球动能最大
B. 时刻小球动能最大
C. ~这段时间内，小球的动能先增加后减少
D. ~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
【答案】C
【解析】
【详解】小球在接触弹簧之前做自由落体．碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能．上升过程恰好与下降过程互逆．由乙图可知时刻开始接触弹簧，但在刚开始接触后的一段时间内，重力大于弹力，小球仍做加速运动，所以此刻小球的动能不是最大，A错误；时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小，B错误；时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，C正确D错误．
10. 如图所示，竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽，半径为2R，一质量为m的滑块（可视为质点）从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落，经过半圆弧槽后，滑块从半圆弧槽的左端冲出，刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法错误的是（ ）
A. 滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为
B. 滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为3mg
C. 滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为mgR
D. 滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球从A点到D点，由机械能守恒定律得
解得
故A正确不符合题意；
B．滑块第一次到达D点时，对半圆弧槽的压力等于圆弧槽对其的弹力
故B正确不符合题意；
C．滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为
故C正确不符合题意；
D．如果两次克服阻力做功相同，滑块从B点返回后经C再次到达D点时，速度为
解得
但第二次速度小于第一次，根据向心力方程可知，在各位置对应压力小于第一次，则阻力小于第一次，克服阻力做功小于第一次，所以速度大于，故D错误符合题意。
故选D。
二、非选择题：共5题，共60分。其中第11题每空3分，第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 小明利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：安装phyphx APP的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。
（1）下列实验操作步骤，正确顺序是______
①将质量为m的铁球放在钢尺末端
②迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落
③传感器记录下声音振幅随时间变化曲线
④将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差h
⑤将手机位于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目
（2）声音振幅随时间变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻，对应的时间间隔t=______s；
（3）若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：mgh=______（用m、h、t表示）
（4）若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果______（选填“有”或“没有”）影响。
（5）小华认为应将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间。你认为哪位同学的时间测量结果更准确，请简要说明理由_______。
【答案】 ①. ④①⑤②③ ②. 0.40 ③. ④. 没有 ⑤. 小华，因为声音传播的时间对小球运动时间的测量影响小
【解析】
【详解】（1）[1]首先应将钢尺伸出水平桌面，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差，然后将铁球放在钢尺末端，手机开始运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目，再迅速敲击钢尺侧面，使铁球自由下落，此时传感器即可记录下声音振幅随时间变化曲线，故操作步骤顺序为④①⑤②③；
（2）[2]由图可知，时间间隔为0.40s；
（3）[3]铁球下落时间为t，设落地时速度为v，有
得
由机械能守恒应有
（4）[4]若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，不会影响小球的落地时间，故对实验测量结果没有影响；
（5）[5]将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间，声音传播的时间对小球运动时间的测量影响更小，所以小华对时间测量结果更准确。
12. 2021年5月出现“超级血色月全食”的天文现象，引起某同学对月球的关注。该同学查资料后得知：月球半径为R，月球表面处重力加速度为g，引力常量为G，求：
（1）月球的质量M；
（2）月球的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）月球表面的物体所受的万有引力等于重力，有
可得月球的质量
（2）近月卫星的线速度为月球的第一宇宙速度，由
联立解得
13. 如图所示，长l=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）小球所受静电力F的大小；
（2）小球的质量m；
（3）将电场改为竖直向下，大小不变，小球回到最低点时速度的大小。
【答案】（1）3.0×10-3N；（2）4.0×10-4kg；（3）2.6m/s
【解析】
【详解】（1）根据电场强度定义式可知，小球所受静电力大小为
（2）小球受重力mg、绳的拉力T和静电力F作用，如图所示
根据共点力平衡条件和图中几何关系有
解得
m=4.0×10-4kg
（3）将电场改为竖直向下后，小球将绕悬点摆动，根据动能定理有
解得
14. 如图所示，质量的小物体，从光滑曲面上高度处释放，到达底端时水平进入轴心距离的水平传送带，传送带可由一电机驱使逆时针转动。已知物体与传送带间的动摩擦因数，（取）。
（1）求物体到达曲面底端时的速度大小；
（2）若电机不开启，传送带不转动，则物体滑离传送带右端的速度大小和物体克服摩擦力做的功；
（3）若开启电机，传送带以速率5m/s逆时针转动，则物体在传送带上滑动的过程中产生多少热量Q。
【答案】（1）4m/s；（2）2m/s，1.2J；（3）3.2J。
【解析】
【详解】（1）物体从曲面上下滑时机械能守恒，有
解得物体滑到底端时的速度
（2）设水平向右为正方向，物体滑上传送带后向右做匀减速运动，期间物体的加速度大小和方向都不变，加速度为
物体滑离传送带右端时速度为v1，根据速度—位移关系公式，有
解得
v1=2m/s
物体克服摩擦力做的功
（3）以地面为参考系，则滑上逆时针转动的传送带后，物体向右做匀减速运动．由以上计算可知，期间物体的加速度大小和方向都不变，所以到达右端时速度大小为2m/s，所用时间
最后将从右端滑离传送带．此段时间内，物体向右运动位移大小显然为6m，皮带向左运动的位移大小为
S2=vt=10m
物体相对于传送带滑行的距离为
ΔS=S1+S2=16m
物体与传送带相对滑动期间产生热量为
15. 如图所示，质量为m的小球（可视为质点）套在固定的光滑的竖直杆上，一足够长且不可伸长的轻绳一端与小球相连，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为的物块相连。与定滑轮等高的A点和定滑轮之间的距离，定滑轮大小及质量可忽略。现将小球从A点由静止释放，小球运动到C点速度为0，重力加速度取。
（1）求小球A刚释放瞬间的加速度a大小；
（2）求小球下落的最大高度h；
（3）求小球下落过程中，轻绳方向与竖直杆的夹角成时，小球速度大小是多少。（）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律
得
（2）根据系统机械能守恒
得
（3）根据系统机械能守恒
根据速度分解得
由上面两式求得
解得
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