卷子答案网-一个不只有答案的网站湖南省长沙市弘益高级中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题
一、单选题
1．下列物理量属于矢量的是（ ）
A．机械能 B．功率 C．电场强度 D．电势
2．（2021高一下·成都期中）一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与y轴平行，则恒力F的方向可能沿（ ）
A．+x轴 B．+y轴 C．－x轴 D．－y轴
3．（2021·全国甲卷）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（ ）
A．10m/s2 B．100m/s2 C．1000m/s2 D．10000m/s2
4．如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面上做匀速圆周运动，则（ ）
A．A的线速度一定比B的线速度大
B．A的角速度一定比B的角速度大
C．A的加速度一定比B的加速度小
D．A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力小
5．如图所示，一平行板电容器与电源连接，开关S先接通，过一会再断开，在电容器中间的M点固定一一个正点电荷，用C表示电容器的电容；用E表示两板间的电场强度；表示M点的电势；Ep表示点电荷的电势能．将B板向上移一小段距离x，则下列图像关系正确的是
A． B．
C． D．
6．如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是（ ）
A．当n1=n2时，电流为零
B．当n1> n2时，电流方向从A→B，电流为
C．当n1< n2时，电流方向从B→A，电流为
D．无论n1、n2大小如何，电流方向都从A→B，电流都为
二、多选题
7．如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（ ）
A．导体内部的场强左端大于右端
B．A、C两点的电势均高于B点的电势
C．B点的电场强度大于A点的电场强度
D．正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小
8．（2021·广东）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ）
A．甲在空中的运动时间比乙的长
B．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少
D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为
9．如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（ ）
A．b所需向心力最大
B．b、c周期相等，且大于a的周期
C．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度
D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
10．2019年6月，习近平总书记对垃圾分类工作做出重要指示，全国地级及以上城市全面启动生活垃圾分类工作。在垃圾分类中经常使用传送带进行分拣，如图所示、传动带的长度是4m，与水平面间的夹角为30°，在电动机的带动下以的速度顺时针匀速转动，现将一质量的物体（可视为质点）轻放在传送带的最低点，已知物体与传送带间的动摩擦因数，g取，则从传送带将物体从最低点传送到最高点的过程中（ ）
A．物体动能的增量是
B．物体重力势能的增量是
C．物体和皮带由于摩擦产生的热量为
D．由于传送物体电动机多消耗的电能为
三、实验题
11．（2022高一下·焦作期末）某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间，拍摄出质量较高的频闪照片。图1是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中频闪照片，用来验证机械能守恒定律。该同学以小球下落过程中的某一点（非释放点）为原点，并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为 刻度尺零刻度与原点对齐。已知手机连拍频率为，当地重力加速度为g，小球质量为。
（1）小球在位置时的瞬时速度= （用题中所给的物理量符号表示）；
（2）关于实验装置和操作，以下说法正确的是____；
A．刻度尺应固定在竖直平面内
B．选择材质密度小的小球
C．小球实际下落过程中动能增量大于重力势能减少量
D．该实验可以验证动能定理
（3）取小球从到的过程研究，则机械能守恒定律的表达式为 = （用题中所给物理量的符号表示）；
（4）由于阻力的存在影响了实验，该同学利用测得的数据，算出了这些点对应的速度，以对应到点的距离为横轴，为纵轴画出了如图2所示的图线。测得图线的斜率为），则小球受到的阻力大小= 。
12．有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示），电阻约为，为了测量其电阻率，他找到以下实验器材并进行实验：
A.10分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表（量程50mA，内阻为）
D．电流表（量程100mA，内阻约为）
E．电流表（量程1A，内阻约为）
F．滑动变阻器R（，额定电流1A）
G．直流电源E（12V，内阻不计）
H．圆柱体导体棒样品（电阻约为）
I．开关一只、导线若干
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数 cm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示，其示数 mm；
（2）为了尽可能精确地测量电阻，电路原理图如图丁所示。图丁中甲电流表应选 ；乙电流表应选 （用器材前的序号表示）；
（3）闭合开关，测量出甲电流表的读数和乙电流表的读数；
根据实验测得的物理量，电阻率 （用题中所给的相关字母表示）。
四、解答题
13．质量为5kg的物体静止于水平桌面上，在15N的水平拉力作用下做匀加速直线运动，经过2s物体的速度达到2m/s．求：
（1）物体的加速度大小；
（2）物体与水平面间的动摩擦因数．
14．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向呈60°角。一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移动到b电场力做功－1.2×10-7J。求：
（1）匀强电场的电场强度E；
（2）a、c两点的电势差Uac？
（3）若规定φa=0，电荷q在c点具有的电势能EPc？
15．如图所示，是光滑绝缘的、竖直固定的半径的圆轨道的一部分，为竖直直径，仅在间有方向竖直向下、高度足够高的匀强电场，。当一质量的带电小球（可看成质点）从距水平面高为的地方以的初速度水平抛出恰能无碰撞的从点进入圆轨道，并从点离开圆轨道，取，已知，。
（1）试求：小球从点进入电场时的速度大小；
（2）若小球沿BC轨道的运动是匀速圆周运动。试问：①小球刚到达点时，小球对轨道的压力？②小球离开点再经多长的时间到达水平面？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】机械能，功率和电势都只有大小，没有方向是标量；电场强度既有大小又有方向，是矢量，C正确。
故答案为：C
【分析】既有大小，又有方向的物理量叫矢量；只有大小，没有方向的物理量叫做标量。
2．【答案】C
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】曲线运动物体所受合力一定指向轨迹的内侧，且速度永远都不可能偏转到与合力方向平行，所以物体所受合力不可能沿+x轴、+y轴、－y轴方向，但可能沿－x轴方向。
故答案为：C。
【分析】物体做曲线运动，其合力方向不与速度共线且为曲线轨迹的弯曲方向进而可以判别合力的方向。
3．【答案】C
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】已知纽扣转动的转速，根据角速度和转速的关系有： ，可解得；
再根据向心加速度的公式有： ，可解得：，故C选项符合题意。
故答案为：C。
【分析】已知转速可以求出纽扣其角速度的大小，结合向心加速度的表达式可以求出向心加速度的大小。
4．【答案】A
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】设绳子与竖直方向夹角为α，悬点高度为h，则有牛顿第二定律可知，得，则夹角越大，线速度越大，A正确；由，可得，则两球角速度相等，B错误。由，可得，则A的加速度一定大于B的加速度，C错误。由，则 A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力大，D错误。
故答案为：A
【分析】对小球进行受力分析，小球在竖直方向上处于平衡状态，水平方向上的合力提供向心力，由向心力与线速度，角速度和周期之间的关系以及几何关系列方程求解。
5．【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、B板向上移动一小段距离x，则电容器的电容为，可知C-x图像不可能为一次函数，A错误。
B、电容器与电源相连时电压不变，则两板间的电场强度为，可知E-x图像不是一次函数，B错误。
C、设M点的电势为，则移动后，则图像为一次函数，C正确。
D、正电荷在M点的电势能为，D错误。
故答案为：C
【分析】根据电容器电容的决定式分析电容与移动距离之间的表达式以及电容器中电场强度的表达式从而根据表达式判断图像的特征。
6．【答案】D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A、正电荷向右运动形成电流向右，负电荷向左运动形成电流与运动方向相反，也向右，故电流不为零，A错误。
BCD、无论n1和n2关系如何，两种离子形成电流的方向相同，则电流方向为从A→B，大小为 ，D正确。
故答案为：D
【分析】电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反，电流的大小用通过横截面积的净电荷量与时间的比值表示。
7．【答案】B,D
【知识点】电势能；电势；等势面
【解析】【解答】A、处于静电平衡状态下的导体内部合场强处处为零，A错误。
B、在同一等势面上的点电势相同，沿电场线方向，电势逐渐降低，则AC两点电势相等，高于B点电势，B正确。
C、等势面越密集的地方，电场强度越大，B点的电场强度小于A点的电场强度，C错误。
D、正电荷从A运动到B的过程中电势降低，电势能降低，电场力做正功，D正确。
故答案为：BD
【分析】处于静电平衡状态下的导体内部合场强处处为零，表面是一个等势体，沿电场线方向电势逐渐降低，电场线和等势面越密集电场强度越强。
8．【答案】B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．甲乙两个手榴弹都做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，根据位移公式有：
因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，A不符合题意；
B．手榴弹在竖直方向做自由落体运动，根据速度位移公式有：
落地时根据速度的分解有：
做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率为：
两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，根据表达式可得落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，B符合题意；
C．根据功能关系有：物体重力势能变化量等于物体克服重力所做的功，从投出到落地，手榴弹下降的高度为h，所以手榴弹重力势能减小量 ，C符合题意；
D．根据机械能守恒条件有：只有重力对物体做功时物体的机械能守恒，则从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用平抛运动的位移公式结合下落的高度可以比较运动的时间；利用竖直方向的速度结合重力可以比较重力瞬时功率的大小；利用高度的变化可以求出重力势能的减少量；利用只有重力做功所以机械能守恒。
9．【答案】B,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A、由万有引力提供向心力可得，可知a的质量最大，半径最小，则所需要的向心力最大，A错误。
B、由，可得，可知b，c周期相等，且大于c的周期，B正确。
C、由，可得，可知b，c加速度相等，且小于a的向心加速度，C错误。
D、由，可得，可知b，c线速度相等，且小于a的线速度，D正确。
故答案为：BD
【分析】卫星在地球的万有引力作用下做匀速圆周运动，根据向心力与线速度，周期和加速度之间的关系，即可比较线速度，周期和加速度的大小关系。
10．【答案】B,C
【知识点】能量守恒定律；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A、物体在传送带上的加速度为，物体加速到与传送带共速的距离为，则物体到达传送带最高点时与传送带共速，则动能的增加量为，A错误。
B、物体重力势能的增加量为，B正确。
C、皮带与物体摩擦产生的热量为，C正确。
D、 由于传送物体电动机多消耗的电能，D错误。
故答案为：BC
【分析】对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律和运动学公式判断物体在传送带上运动时是否达到共速，再由动能的表达式计算动能变化量，由重力做功与重力势能关系计算重力势能的变化量，摩擦力与相对位移的乘积为摩擦产生的热量，最后由能量守恒计算电动机多做的功。
11．【答案】（1）
（2）A；D
（3）
（4）
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）小球在位置时的瞬时速度
（2）刻度尺竖直，保证测量的距离是竖直方向自由下落的距离，A符合题意；小球密度越大，则相对阻力越小，误差越小，B不符合题意；下落过程由于阻力做功，则动能增量小于重力势能的减小量，C不符合题意；该实验可验证动能定理，D符合题意；
故答案为：AD。
（3）由机械能守恒定律可知
即
（4）由动能定理
可得
所以
【分析】（1）利用平均速度公式可以求出小车瞬时速度的大小；
（2）刻度尺应该固定在竖直平面内；实验应该选择密度较大的小球可以减小阻力；小球下落过程由于阻力的影响其重力势能的减少量应该大于动能的增量；
（3）利用重力势能的变化量结合动能的变化量可以导出机械能守恒定律的表达式；
（4）利用动能定理结合表达式可以求出其阻力的大小。
12．【答案】（1）5.00；1.600/1.599/1.598/1.601/1.602
（2）C；D
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1），
（2）实验中缺少电压表，则需用已知内阻的电流表充当电压表使用，则电流表A1与待测电阻并联，待测电阻阻值约为100Ω，电源电动势为12v，则电流约为0.012A，选择电流表A2即可。
（3）待测电阻的电压为，通过电阻的电流为，则待测电阻的阻值为，由电阻定律可知，联立解得
【分析】（1）游标卡尺读数时注意游标尺的精度，先以毫米为单位进行读数，再换算单位；螺旋测微器读数时注意估读至最小分度的下一位。
（2）器材中没有电压表，则需用已知内阻的电流表充当电压表使用，再根据电路中的电流大小，选择合适的量程。
（3）根据欧姆定律和并联电路中电流之间的关系表示出电阻Rx的大小，再由电阻定律表示出电阻率。
13．【答案】（1）解：由v=at可得
（2）解：由牛顿第二定律可知：F-f=ma
又f=μFN，FN=mg
联立解得μ=0.2
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）由加速度的定义式计算加速度的大小。
（2）对物体进行受力分析，物体在拉力和摩擦力的作用下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律计算摩擦力大小，再由滑动摩擦力的表达式计算动摩擦因数。
14．【答案】（1）解：因为从a移动到b电场力做功为
所以电场强度为
（2）解：a、c两点的电势差为
（3）解：由题意可知c点电势为
所以电荷q在c点的电势能为
【知识点】电场力做功；电势能与电场力做功的关系
【解析】【分析】（1）一正电荷从a移动到b电场力做功已知，根据做功与力和距离的关系计算电场强度的大小，再由匀强电场中电势差与电场强度的关系计算电势差，注意ab间距离应使用沿电场线方向的距离。
（2）ac两点间的电势差等于ab与bc的电势差之和，由电场强度和距离之间的关系计算。
（3）由ac两点的电势差计算c点的电势，再由电势能与电势和电荷量之间的关系计算电势能。
15．【答案】（1）解：带电小球水平抛出恰能无碰撞的从点进入圆轨道，即带电小球在点的速度方向与垂直，则有
（2）解：①小球沿轨道的运动是匀速圆周运动，可知小球在点的速度大小为，小球从到的过程，根据动能定理可得
解得
小球在点，根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知小球刚到达点时，小球对轨道的压力大小为，方向竖直向上；
②小球通过点后，在匀强电场中，由于电场力与重力平衡，小球在水平方向做匀速直线运动，设小球通过电场的时间为，则有
带电小球通过匀强电场后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得
小球离开点到达水平面的时间为
【知识点】功能关系；能量守恒定律
【解析】【分析】（1）带电小球恰好从B点进入圆轨道，则说明速度方向沿切线，注意不是位移方向。
（2）①由动能定理计算小球到达D点的速度大小，再由牛顿第二定律计算小球对轨道压力的大小，注意并不是支持力提供向心力，而是支持力与重力的合力提供向心力。
②小球离开D点后在电场中由于重力和电场力相等，先做匀速直线运动，离开电场后做平抛运动，分段求出时间再相加。
湖南省长沙市弘益高级中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题
一、单选题
1．下列物理量属于矢量的是（ ）
A．机械能 B．功率 C．电场强度 D．电势
【答案】C
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】机械能，功率和电势都只有大小，没有方向是标量；电场强度既有大小又有方向，是矢量，C正确。
故答案为：C
【分析】既有大小，又有方向的物理量叫矢量；只有大小，没有方向的物理量叫做标量。
2．（2021高一下·成都期中）一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与y轴平行，则恒力F的方向可能沿（ ）
A．+x轴 B．+y轴 C．－x轴 D．－y轴
【答案】C
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】曲线运动物体所受合力一定指向轨迹的内侧，且速度永远都不可能偏转到与合力方向平行，所以物体所受合力不可能沿+x轴、+y轴、－y轴方向，但可能沿－x轴方向。
故答案为：C。
【分析】物体做曲线运动，其合力方向不与速度共线且为曲线轨迹的弯曲方向进而可以判别合力的方向。
3．（2021·全国甲卷）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（ ）
A．10m/s2 B．100m/s2 C．1000m/s2 D．10000m/s2
【答案】C
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】已知纽扣转动的转速，根据角速度和转速的关系有： ，可解得；
再根据向心加速度的公式有： ，可解得：，故C选项符合题意。
故答案为：C。
【分析】已知转速可以求出纽扣其角速度的大小，结合向心加速度的表达式可以求出向心加速度的大小。
4．如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面上做匀速圆周运动，则（ ）
A．A的线速度一定比B的线速度大
B．A的角速度一定比B的角速度大
C．A的加速度一定比B的加速度小
D．A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力小
【答案】A
【知识点】匀速圆周运动
【解析】【解答】设绳子与竖直方向夹角为α，悬点高度为h，则有牛顿第二定律可知，得，则夹角越大，线速度越大，A正确；由，可得，则两球角速度相等，B错误。由，可得，则A的加速度一定大于B的加速度，C错误。由，则 A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力大，D错误。
故答案为：A
【分析】对小球进行受力分析，小球在竖直方向上处于平衡状态，水平方向上的合力提供向心力，由向心力与线速度，角速度和周期之间的关系以及几何关系列方程求解。
5．如图所示，一平行板电容器与电源连接，开关S先接通，过一会再断开，在电容器中间的M点固定一一个正点电荷，用C表示电容器的电容；用E表示两板间的电场强度；表示M点的电势；Ep表示点电荷的电势能．将B板向上移一小段距离x，则下列图像关系正确的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A、B板向上移动一小段距离x，则电容器的电容为，可知C-x图像不可能为一次函数，A错误。
B、电容器与电源相连时电压不变，则两板间的电场强度为，可知E-x图像不是一次函数，B错误。
C、设M点的电势为，则移动后，则图像为一次函数，C正确。
D、正电荷在M点的电势能为，D错误。
故答案为：C
【分析】根据电容器电容的决定式分析电容与移动距离之间的表达式以及电容器中电场强度的表达式从而根据表达式判断图像的特征。
6．如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是（ ）
A．当n1=n2时，电流为零
B．当n1> n2时，电流方向从A→B，电流为
C．当n1< n2时，电流方向从B→A，电流为
D．无论n1、n2大小如何，电流方向都从A→B，电流都为
【答案】D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】A、正电荷向右运动形成电流向右，负电荷向左运动形成电流与运动方向相反，也向右，故电流不为零，A错误。
BCD、无论n1和n2关系如何，两种离子形成电流的方向相同，则电流方向为从A→B，大小为 ，D正确。
故答案为：D
【分析】电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反，电流的大小用通过横截面积的净电荷量与时间的比值表示。
二、多选题
7．如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（ ）
A．导体内部的场强左端大于右端
B．A、C两点的电势均高于B点的电势
C．B点的电场强度大于A点的电场强度
D．正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小
【答案】B,D
【知识点】电势能；电势；等势面
【解析】【解答】A、处于静电平衡状态下的导体内部合场强处处为零，A错误。
B、在同一等势面上的点电势相同，沿电场线方向，电势逐渐降低，则AC两点电势相等，高于B点电势，B正确。
C、等势面越密集的地方，电场强度越大，B点的电场强度小于A点的电场强度，C错误。
D、正电荷从A运动到B的过程中电势降低，电势能降低，电场力做正功，D正确。
故答案为：BD
【分析】处于静电平衡状态下的导体内部合场强处处为零，表面是一个等势体，沿电场线方向电势逐渐降低，电场线和等势面越密集电场强度越强。
8．（2021·广东）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ）
A．甲在空中的运动时间比乙的长
B．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少
D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为
【答案】B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．甲乙两个手榴弹都做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，根据位移公式有：
因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，A不符合题意；
B．手榴弹在竖直方向做自由落体运动，根据速度位移公式有：
落地时根据速度的分解有：
做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率为：
两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，根据表达式可得落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，B符合题意；
C．根据功能关系有：物体重力势能变化量等于物体克服重力所做的功，从投出到落地，手榴弹下降的高度为h，所以手榴弹重力势能减小量 ，C符合题意；
D．根据机械能守恒条件有：只有重力对物体做功时物体的机械能守恒，则从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用平抛运动的位移公式结合下落的高度可以比较运动的时间；利用竖直方向的速度结合重力可以比较重力瞬时功率的大小；利用高度的变化可以求出重力势能的减少量；利用只有重力做功所以机械能守恒。
9．如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（ ）
A．b所需向心力最大
B．b、c周期相等，且大于a的周期
C．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度
D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
【答案】B,D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】A、由万有引力提供向心力可得，可知a的质量最大，半径最小，则所需要的向心力最大，A错误。
B、由，可得，可知b，c周期相等，且大于c的周期，B正确。
C、由，可得，可知b，c加速度相等，且小于a的向心加速度，C错误。
D、由，可得，可知b，c线速度相等，且小于a的线速度，D正确。
故答案为：BD
【分析】卫星在地球的万有引力作用下做匀速圆周运动，根据向心力与线速度，周期和加速度之间的关系，即可比较线速度，周期和加速度的大小关系。
10．2019年6月，习近平总书记对垃圾分类工作做出重要指示，全国地级及以上城市全面启动生活垃圾分类工作。在垃圾分类中经常使用传送带进行分拣，如图所示、传动带的长度是4m，与水平面间的夹角为30°，在电动机的带动下以的速度顺时针匀速转动，现将一质量的物体（可视为质点）轻放在传送带的最低点，已知物体与传送带间的动摩擦因数，g取，则从传送带将物体从最低点传送到最高点的过程中（ ）
A．物体动能的增量是
B．物体重力势能的增量是
C．物体和皮带由于摩擦产生的热量为
D．由于传送物体电动机多消耗的电能为
【答案】B,C
【知识点】能量守恒定律；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A、物体在传送带上的加速度为，物体加速到与传送带共速的距离为，则物体到达传送带最高点时与传送带共速，则动能的增加量为，A错误。
B、物体重力势能的增加量为，B正确。
C、皮带与物体摩擦产生的热量为，C正确。
D、 由于传送物体电动机多消耗的电能，D错误。
故答案为：BC
【分析】对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律和运动学公式判断物体在传送带上运动时是否达到共速，再由动能的表达式计算动能变化量，由重力做功与重力势能关系计算重力势能的变化量，摩擦力与相对位移的乘积为摩擦产生的热量，最后由能量守恒计算电动机多做的功。
三、实验题
11．（2022高一下·焦作期末）某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间，拍摄出质量较高的频闪照片。图1是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中频闪照片，用来验证机械能守恒定律。该同学以小球下落过程中的某一点（非释放点）为原点，并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为 刻度尺零刻度与原点对齐。已知手机连拍频率为，当地重力加速度为g，小球质量为。
（1）小球在位置时的瞬时速度= （用题中所给的物理量符号表示）；
（2）关于实验装置和操作，以下说法正确的是____；
A．刻度尺应固定在竖直平面内
B．选择材质密度小的小球
C．小球实际下落过程中动能增量大于重力势能减少量
D．该实验可以验证动能定理
（3）取小球从到的过程研究，则机械能守恒定律的表达式为 = （用题中所给物理量的符号表示）；
（4）由于阻力的存在影响了实验，该同学利用测得的数据，算出了这些点对应的速度，以对应到点的距离为横轴，为纵轴画出了如图2所示的图线。测得图线的斜率为），则小球受到的阻力大小= 。
【答案】（1）
（2）A；D
（3）
（4）
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）小球在位置时的瞬时速度
（2）刻度尺竖直，保证测量的距离是竖直方向自由下落的距离，A符合题意；小球密度越大，则相对阻力越小，误差越小，B不符合题意；下落过程由于阻力做功，则动能增量小于重力势能的减小量，C不符合题意；该实验可验证动能定理，D符合题意；
故答案为：AD。
（3）由机械能守恒定律可知
即
（4）由动能定理
可得
所以
【分析】（1）利用平均速度公式可以求出小车瞬时速度的大小；
（2）刻度尺应该固定在竖直平面内；实验应该选择密度较大的小球可以减小阻力；小球下落过程由于阻力的影响其重力势能的减少量应该大于动能的增量；
（3）利用重力势能的变化量结合动能的变化量可以导出机械能守恒定律的表达式；
（4）利用动能定理结合表达式可以求出其阻力的大小。
12．有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示），电阻约为，为了测量其电阻率，他找到以下实验器材并进行实验：
A.10分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表（量程50mA，内阻为）
D．电流表（量程100mA，内阻约为）
E．电流表（量程1A，内阻约为）
F．滑动变阻器R（，额定电流1A）
G．直流电源E（12V，内阻不计）
H．圆柱体导体棒样品（电阻约为）
I．开关一只、导线若干
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数 cm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示，其示数 mm；
（2）为了尽可能精确地测量电阻，电路原理图如图丁所示。图丁中甲电流表应选 ；乙电流表应选 （用器材前的序号表示）；
（3）闭合开关，测量出甲电流表的读数和乙电流表的读数；
根据实验测得的物理量，电阻率 （用题中所给的相关字母表示）。
【答案】（1）5.00；1.600/1.599/1.598/1.601/1.602
（2）C；D
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1），
（2）实验中缺少电压表，则需用已知内阻的电流表充当电压表使用，则电流表A1与待测电阻并联，待测电阻阻值约为100Ω，电源电动势为12v，则电流约为0.012A，选择电流表A2即可。
（3）待测电阻的电压为，通过电阻的电流为，则待测电阻的阻值为，由电阻定律可知，联立解得
【分析】（1）游标卡尺读数时注意游标尺的精度，先以毫米为单位进行读数，再换算单位；螺旋测微器读数时注意估读至最小分度的下一位。
（2）器材中没有电压表，则需用已知内阻的电流表充当电压表使用，再根据电路中的电流大小，选择合适的量程。
（3）根据欧姆定律和并联电路中电流之间的关系表示出电阻Rx的大小，再由电阻定律表示出电阻率。
四、解答题
13．质量为5kg的物体静止于水平桌面上，在15N的水平拉力作用下做匀加速直线运动，经过2s物体的速度达到2m/s．求：
（1）物体的加速度大小；
（2）物体与水平面间的动摩擦因数．
【答案】（1）解：由v=at可得
（2）解：由牛顿第二定律可知：F-f=ma
又f=μFN，FN=mg
联立解得μ=0.2
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）由加速度的定义式计算加速度的大小。
（2）对物体进行受力分析，物体在拉力和摩擦力的作用下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律计算摩擦力大小，再由滑动摩擦力的表达式计算动摩擦因数。
14．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc与电场方向呈60°角。一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移动到b电场力做功－1.2×10-7J。求：
（1）匀强电场的电场强度E；
（2）a、c两点的电势差Uac？
（3）若规定φa=0，电荷q在c点具有的电势能EPc？
【答案】（1）解：因为从a移动到b电场力做功为
所以电场强度为
（2）解：a、c两点的电势差为
（3）解：由题意可知c点电势为
所以电荷q在c点的电势能为
【知识点】电场力做功；电势能与电场力做功的关系
【解析】【分析】（1）一正电荷从a移动到b电场力做功已知，根据做功与力和距离的关系计算电场强度的大小，再由匀强电场中电势差与电场强度的关系计算电势差，注意ab间距离应使用沿电场线方向的距离。
（2）ac两点间的电势差等于ab与bc的电势差之和，由电场强度和距离之间的关系计算。
（3）由ac两点的电势差计算c点的电势，再由电势能与电势和电荷量之间的关系计算电势能。
15．如图所示，是光滑绝缘的、竖直固定的半径的圆轨道的一部分，为竖直直径，仅在间有方向竖直向下、高度足够高的匀强电场，。当一质量的带电小球（可看成质点）从距水平面高为的地方以的初速度水平抛出恰能无碰撞的从点进入圆轨道，并从点离开圆轨道，取，已知，。
（1）试求：小球从点进入电场时的速度大小；
（2）若小球沿BC轨道的运动是匀速圆周运动。试问：①小球刚到达点时，小球对轨道的压力？②小球离开点再经多长的时间到达水平面？
【答案】（1）解：带电小球水平抛出恰能无碰撞的从点进入圆轨道，即带电小球在点的速度方向与垂直，则有
（2）解：①小球沿轨道的运动是匀速圆周运动，可知小球在点的速度大小为，小球从到的过程，根据动能定理可得
解得
小球在点，根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知小球刚到达点时，小球对轨道的压力大小为，方向竖直向上；
②小球通过点后，在匀强电场中，由于电场力与重力平衡，小球在水平方向做匀速直线运动，设小球通过电场的时间为，则有
带电小球通过匀强电场后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得
小球离开点到达水平面的时间为
【知识点】功能关系；能量守恒定律
【解析】【分析】（1）带电小球恰好从B点进入圆轨道，则说明速度方向沿切线，注意不是位移方向。
（2）①由动能定理计算小球到达D点的速度大小，再由牛顿第二定律计算小球对轨道压力的大小，注意并不是支持力提供向心力，而是支持力与重力的合力提供向心力。
②小球离开D点后在电场中由于重力和电场力相等，先做匀速直线运动，离开电场后做平抛运动，分段求出时间再相加。