河南省郑州市第一中学2021届高三上学期第四次周测物理试题（PDF版）

第 1页（共 4 页） 21 届高三上期物理测试题（四） 参考答案与试题解析 一．选择题（共 9 小题） 1． C。 2． D。3． D。4． D。5． C。6．D。7． C。8． B。9． AB。10． ACD。11． AD。 12． BC。 二．实验题（共 2 小题） 13．【解答】解：（1）根据极短时间内物体的平均速度等于瞬时速度得物块 A、B 碰撞前速度的大小分别为： （2）碰撞后 A、B 的速度：v＝ ，如果碰撞过程动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： m2vB﹣m1vA＝（m1+m2）v 即：m2 ﹣m1 ＝（m1+m2） 整理得： ， 为了验证碰撞过程中动量守恒，还必须测量的物理量有：滑块 A、B 包括窄片的总质量 m1、m2，故 AB 正确， 故选：AB； （3）由（2）可知，为了验证碰撞中动量守恒定律，需要验证的关系是： 。 故答案为：（1） ， ；（2）AB；（3） 。 14．【解答】解：（1）平行金属板板间存在匀强电场，液滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有： mg＝qE＝ 所以需要测出的物理量有油滴质量 m，两板间的电压 U，两板间的距离 d， 故选：ABC。 （2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量 q＝ ， （3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整 数倍，则可知，油滴的电荷量可能是 3.2×10﹣19C； 这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为 e＝1.6×10﹣19C．注意元电荷不是电子，只是在数值上等于电 子或质子的带电量；故 B 正确 BCD 错误。 故选：B 故答案为：（1）ABC；（2） ；（3）B。 三．计算题（共 4 小题） 15．【解答】解：（1）滑块放上传送带后，由牛顿第二定律得： 第 2页（共 4 页） μmg＝ma1。 设滑块从放到传送带上到获得与传送带相同的速度所用时间为 t1，则有： t1＝ 联立解得：t1＝1s 滑块在 t1 时间内的位移为：x＝ ＝ ＝2m＜L1＝3m 则此时滑块还没有到达 B 端，接下来以速度 v0 向 B 匀速运动，匀速运动的时间为：t2＝ ＝ ＝ 0.25s 所以滑块从 A 端运功到 B 端的时间为：t＝t1+t2＝1.25s （2）滑块在摩擦力和电场力作用下，向右做匀减速直线运动，设加速度大小为 a，依题意和牛顿第二 定律有： F+f＝ma 又 F＝qE f＝μmg 若滑块不会从右侧离开电场区域，由匀变速直线运动的规律，有： 解得：E＞106N/C 若滑块不会从左侧离开电场区域，必须满足： F≤f 解得：E≤4×106N/C 综上所述，电场强度 E 的取值范围为 106N/C＜E≤4×106N/C （3）由（2）可知： 如果滑块会离开电场区域，电场力 F 必须满足： F＝qE≤1×10﹣7×106N＝0.1N 或 F＝qE＞1×10﹣7×4×106N＝0.4N 若 F≤0.1N，滑块将从右侧离开电场区域，滑块在电场中的位移 s＝1.6m 则 W＝﹣Fs＝﹣1.6F 若 F＞0.4N，滑块将从左侧离开电场区域，此过程滑块在电场中的位移 s＝0，电场力做功为 0，则 W ＝0 答：（1）滑块从 A 端运功到 B 端的时间是 1.25s； （2）如果滑块不会离开电场区域，电场强度 E 的取值范围为 106N/C＜E≤4×106N/C； （3）若 F≤0.1N，滑块将从右侧离开电场区域，W＝﹣1.6F．若 F＞0.4N，滑块将从左侧离开电场区域， W＝0。 16．【解答】解：（1）设 A 与地面间的动摩擦因数为μ，B 与 A 上表面间的动摩擦因数为μ'。 根据 v﹣t 图象的斜率表示加速度，由图乙可知，A、C 整体做匀减速运动的加速度大小 B 做匀加速运动的加速度 对 A、C 整体，由牛顿第二定律有： ﹣3μmg﹣μ'mg＝﹣2maA1 第 3页（共 4 页） 对 B 有：μ'mg＝maB1 解得 μ'＝0.1，μ＝0.2。 （2）C 与 A 碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律有： mvC＝2mvA 其中 vA＝4.5m/s 解得：vC＝9m/s 弹簧弹开过程中，C、D 系统动量守恒，由动量守恒定律有： 2mv0＝mvc+mvD 解得：vD＝3m/s 弹簧弹开过程中，C、D 及弹簧组成的系统的机械能守恒，则有： 解得：EP＝9J 答：（1）木板 A 与粗糙水平面间的动摩擦因数及 B 与 A 间的动摩擦因数分别为 0.2 和 0.1。 （2）烧断细线之前弹簧的弹性势能是 9J。 17．【解答】解：（1）小球 P 从 A 运动到 C 的过程，根据机械能守恒得： ，又 h＝R， 解得： 在最低点 C 处，根据牛顿第二定律得： ， 解得：FN＝5mg， 根据牛顿第三定律可知，小球 P 对轨