精品解析：江西省新建二中、丰城中学2022-2023学年高二下学期期中考试试卷

新建二中、丰城中学2022-2023学年下学期期中考试联考试卷 高二物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求，全部选对的，得4分选对，但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 物体在引力场中具有的势能叫做引力势能，取无穷远处为引力势能零点。质量为m的物体在地球引力场中具有的引力势能（式中G为引力常量，M为地球的质量，为物体到地心的距离），如果用R表示地球的半径，g表示地球表面重力加速度，c表示光在真空中的速度，则下列说法正确的是（　　） A. 在半径为r的圆形轨道上运行的质量为m的人造地球卫星的机械能为 B. 如果地球的第一宇宙速度为，则将质量为m的卫星从地球表面发射到半径为r的轨道上运行时至少需要的能量 C. 由于受高空稀薄空气的阻力作用，质量为m的卫星从半径为的圆轨道缓慢减小到半径为的圆轨道的过程中克服空气阻力做的功为 D. 黑洞的密度、质量极大，以至连光都不能逃离它的引力，无法通过光学观测直接确定它的存在，假如地球能成为黑洞，则其半径R最大不能超过 2. 如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为d，金属板长为L＝2d，两金属板间加如图乙所示的电压（U0＝，初始时上金属板带正电）。一粒子源射出的带电粒子恰好从上金属板左端的下边缘水平进入两金属板间。该粒子源能随时间均匀发射质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，初速度v0＝，重力忽略不计，忽略粒子间相互影响，则（　　） A. 能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为 B. 能从板间飞出的粒子束进入极板的时刻为＋n（n＝1，2，3，…） C. 若粒子在t＝时刻进入两极板之间，粒子飞出极板时的偏移量y是 D. 若发射时间足够长，则能够从两金属板间飞出的粒子占总入射粒子数的比例为 3. 如图1所示，轻杆的一端固定一小球（视为质点）另一端套在光滑的水平轴上，轴的正上方有一速度传感器，可以测量小球通过最高点时的速度大小；轴处有力传感器，可以测量小球通过最高点时轴受到杆的作用力，若竖直向下为力的正方向，小球在最低点时给不同的初速度，得到图像如图2所示，取，则（　　） A. 轴到球心间的距离为 B. 小球的质量为 C. 小球恰好通过最高点时速度大小为 D. 小球在最高点的速度大小为时杆受到球的作用力竖直向下 4. 如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出，经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且长度等于的长度，不计黄豆的空气阻力，可将黄豆看成质点，则（ ） A. 乙黄豆相对于M点上升的最大高度为长度一半 B. 甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等 C. 两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍 D. 两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍 5. 如图所示，足够长的斜面倾角为，一质量为m的物块恰好能沿斜面匀速下滑。物块在沿斜面匀速下滑过程中，在竖直平面内给物块一任意方向（α角任意）的外力F，斜面始终处于静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面的摩擦力为零 B. 当α=90°-θ时，物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面摩擦力向左 C. 若F竖直向下，则物体会加速下滑 D. 若F拉着物块沿斜面匀速上滑，则F的最小值为mgsinθ 6. 2020年11月24日凌晨，搭载嫦娥五号探测器的长征五号遥五运载火箭从文昌航天发射场顺利升空，12月17日“嫦娥五号”返回器携带月球样品在预定区域安全着陆，在落地之前，它在大气层打个“水漂”。现简化过程如图所示，以地心为中心、半径为的圆周为大气层的边界，忽略大气层外空气阻力。已知地球半径为，返回器从o点进入大气层，经、、、回到地面，其中o、、为轨道和大气层外边界的交点，点到地心的距离为，地球表面重力加速度为，以下结论正确的是（ ） A. 返回器在o点动能大于在点的动能 B. 返回器在点动能大于在点的动能 C. 返回器在点的加速度大于 D. 返回器通过点处于失重状态 7. 直角坐标系xOy上，按如图方式连接四根长度相等的在端点绝缘的带电杆，四杆端点分别接触于A、B、C、D，四点分别位于坐标轴上，已知AB和AD杆带正电荷，CB和CD杆带负电荷，四根杆带电荷量的绝对值相等，电荷均匀分布，a、b、c、d在坐标轴上到O点距离相等，则（　　） A. O点场强零，电势为零 B. b和a点场强和电势都相等 C. b和c点场强和电势都相等 D. b和d点场强和电势都相等 8. 一质量为0.5kg的物块静止在水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2。 现给物块一水平方向的外力F，F随时间t变化的图像如图所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，则下列说正确的是（　　） A. 0~1s内物块的加速度为 B. 1s~2s内物块做匀速直线运动 C. 前2s内，物块一直做加速运动 D. 在2s~3s的时间内，物块受到的摩擦力不变 9. 如图所示，倾角为θ的传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，质量为m的物块由传送带底端静止释放，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，物块到达传送带顶端前已经与之保持相对静止。则在物块由静止释放到运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电动机多提供的能量大于 B. 传送带克服摩擦力做的功为 C. 传送带和物块因之间的摩擦面增加的内能为 D. 摩擦力对物块平均功率为 10. 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部中心O′处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球A相连，小球静止于P点，OP与水平方向间的夹角为。若换为与质量为2m的小球B相连，小球B将静止于M点（图中未画出），下列说法正确的是（　　） A. 容器对小球B的作用力大小为2mg B. 弹簧对小球A作用力大于对小球B的作用力 C. 弹簧的原长为R＋ D. O′M的长度为 11. 宇宙空间有两颗相距较远、中心距离为的星球和星球B。在星球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，如图（a）所示，P由静止向下运动，其加速度与弹簧的压缩量间的关系如图（b）中实线所示。在星球B上用完全相同的弹簧和物体P完成同样的过程，其关系如图（b）中虚线所示。已知两星球密度相等。星球的质量为，引力常量为。假设两星球均为质量均匀分布的球体。则下列判断正确的是（ ） A. 星球B的质量为 B. 星球和星球B的表面重力加速度的比值为2 C. 若星球绕星球B做匀速圆周运动，则星球的运行周期 D. 若将星球、B看成是远离其他星球的双星模型，则它们的周期 二、非选择题（本题共5小题，共56分） 12. 某同学按图甲所示，安装实验器材测量重力加速度g。已知物块A与遮光片的质量为，遮光片中心距光电门的高度为h。物块B质量为，置于光滑的桌面上。锁定物块B，使系统保持静止状态。某时刻解除锁定，物块A由静止开始向下运动，光电门记录遮光片的遮光时间（忽略绳和滑轮的质量，不计系统内的摩擦）。 （1）用游标卡尺测出遮光片的宽度d，测量结果如图乙所示：遮光片的宽度___________； （2）重力加速度的表达式___________（用题中所给字母及所测量的物理量表示）； （3）实验数据分析发现，测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是___________。（任写一条即可） 13. 某同学想把满偏电流为的电流表改装成为双量程电压表，并用改装的电表去测量某电源的电动势和内阻： (1)图甲是测量内阻的实验原理图，其中量程小于，先闭合开关，将拨向接点a，调节变阻器直至满偏。 (2)保持滑片位置不动，将拨向接点b，调节，直至满偏，此时电阻箱旋钮位置如图乙所示，记录数据，断开。 (3)现用电流表改装成0~1.5V和0~3.0V的双量程电压表，电路如图丙所示；则______。 (4)用改装后电压表的0~挡接在待测电源（内阻较大）两端时，电压表的示数为；换用0~挡测量，示数为；则电源的电动势E为______V，内阻r为______。 (5)将上述电源与两个完全相同的元件X连接成电路图丁，X元件的伏安特性曲线如图戊；则通过X元件的工作电流为______。 14. 如图，两水平虚线CD、EF之间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方同一高度的A点和B点将质量均为m、电荷量均为q的两带电小球M、N先后以初速度2v0、v0沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，恰好从该区域的下边界的同一点G离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动。不计空气阻力，重力加速度大小为g，匀强电场的电场强度。求 （1）小球M从G点离开电场时的水平速度； （2）小球M在进入电场前和电场中的竖直位移之比； 15. 如图，足够长的绝缘木板C放在粗糙的水平地面上，木板上静置一绝缘且不带电的小滑块B，整个装置处在场强大小、方向水平向右的匀强电场中。把一带电量的小滑块A从距离B左侧L＝0.75m处由静止释放，A与B正碰后瞬间粘在一起。已知A、B、C三者的质量均为m＝1kg，A、B与C间的动摩擦因数均为，C与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于相应的滑动摩擦力，取重力加速度。求： （1）A与B碰前瞬间A的速度大小； （2）A、B碰撞过程中系统损失的机械能； （3）A、B粘在一起后的运动过程中与C之间因摩擦产生的总热量。 16. 如图所示，水平地面上n辆质量均为m的手推车沿一条直线排列，相邻两手推车的间距均为L，从左往右依次编号1，2，3，…，n。人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三辆车相碰，三车以共同速度运动，后面重复。已知1、2、3号车的最大共同速度，车在运动时受到的阻力恒为车重的k倍，车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为g，。 （1）求第一辆车前进的距离s； （2）求人对第一辆车的冲量大小I； （3）要使n辆车能合为一体，求第一辆车获得的最小初动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 新建二中、丰城中学2022-2023学年下学期期中考试联考试卷 高二物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求，全部选对的，得4分选对，但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 物体在引力场中具有的势能叫做引力势能，取无穷远处为引力势能零点。质量为m的物体在地球引力场中具有的引力势能（式中G为引力常量，M为地球的质量，为物体到地心的距离），如果用R表示地球的半径，g表示地球表面重力加速度，c表示光在真空中的速度，则下列说法正确的是（　　） A. 在半径为r的圆形轨道上运行的质量为m的人造地球卫星的机械能为 B. 如果地球的第一宇宙速度为，则将质量为m的卫星从地球表面发射到半径为r的轨道上运行时至少需要的能量 C. 由于受高空稀薄空气的阻力作用，质量为m的卫星从半径为的圆轨道缓慢减小到半径为的圆轨道的过程中克服空气阻力做的功为 D. 黑洞的密度、质量极大，以至连光都不能逃离它的引力，无法通过光学观测直接确定它的存在，假如地球能成为黑洞，则其半径R最大不能超过 【答案】A 【解析】 【详解】A．在半径为r的圆形轨道上运行的质量为m的人造地球卫星有 动能 引力势能为 则机械能为 选项A正确； B．将质量为m的卫星从地球表面发射到半径为r的轨道上运行时至少需要的能量 又 所以 选项B错误； C．由于受高空稀薄空气的阻力作用，质量为m的卫星从半径为的圆轨道缓慢减小到半径为的圆轨道的过程中克服空气阻力做的功为 选项C错误； D．设质量为m的物体，从黑洞表面至无穷远处，根据能量守恒定律有 解得 假如地球能成为黑洞，因为连光都不能逃离，有 v=c 所以其半径R最大不能超过，选项D错误。 故选A。 2. 如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为d，金属板长为L＝2d，两金属板间加如图乙所示的电压（U0＝，初始时上金属板带正电）。一粒子源射出的带电粒子恰好从上金属板左端的下边缘水平进入两金属板间。该粒子源能随时间均匀发射质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，初速度v0＝，重力忽略不计，忽略粒子间相互影响，则（　　） A. 能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为 B. 能从板间飞出的粒子束进入极板的时刻为＋n（n＝1，2，3，…） C. 若粒子在t＝时刻进入两极板之间，粒子飞出极板时的偏移量y是 D. 若发射时间足够长，则能够从两金属板间飞出的粒子占总入射粒子数的比例为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于粒子只受到竖直方向的静电力作用，则粒子做类平抛运动。水平方向上不受外力，故做匀速直线运动，竖直方向做匀变速直线运动，故能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为 故A错误； C．设粒子在两金属板间运动时的加速度为a，则 若粒子在t＝时刻进入两极板之间，则它在竖直方向上先匀加速向下运动的时间，有 时间之后电场反向，粒子开始在竖直方向上匀减速向下运动，则根据竖直方向运动的对称性，再经过的时间粒子竖直分速度减为零，共经历的时间从两金属板间飞出。如图甲所示，粒子飞出极板时的总偏移量 故C错误； BD．由题意可知，第一个周期内只有在0≤t<时间段内进入才有可能飞出。假设t＝0时刻进入两金属板间的粒子可以飞出，则飞出时偏移量为 则假设不成立，t＝0时刻进入两金属板间的粒子会打在金属板上。若从下金属板临界点射出：在第一个周期内设带电粒子在t1时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，在经过Δt1时间后电场反向，开始在竖直方向减速向下，根据对称性，再经过Δt1时间竖直方向速度减为0，恰好从下金属板右端飞出，则如图甲中情形相同。可得 解得 则 若从上金属板临界点射出：在第一个周期内设带电粒子在t2时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，在经过Δt2时间后电场反向，开始在竖直方向减速向下，根据对称性，再经过Δt2时间竖直方向速度减为0，然后加速向上直到恰好从上金属板右端飞出，运动轨迹如图乙所示 可得 解得 或（舍去） 则 在第一个周期内带电粒子不碰到金属板而能够飞出的入射时刻满足 可知能从板间飞出的粒子束进入极板的时刻为 （n＝1，2，3，…） 则第一个周期内能够飞出的粒子占第一周期内入射粒子总数的比例，与足够长的时间内飞出的粒子占入射粒子总数的比例相同，均为 故B错误，D正确。 故选D。 3. 如图1所示，轻杆的一端固定一小球（视为质点）另一端套在光滑的水平轴上，轴的正上方有一速度传感器，可以测量小球通过最高点时的速度大小；轴处有力传感器，可以测量小球通过最高点时轴受到杆的作用力，若竖直向下为力的正方向，小球在最低点时给不同的初速度，得到图像如图2所示，取，则（　　） A. 轴到球心间的距离为 B. 小球的质量为 C. 小球恰好通过最高点时的速度大小为 D. 小球在最高点速度大小为时杆受到球的作用力竖直向下 【答案】A 【解析】 【详解】AB．小球通过最高点时，轴受到杆的作用力与小球受到杆的作用力等值反向，即 小球过最高点时，根据牛顿第二定律 得 则 则图2的斜率为 当时，可得 解得 故A正确，B错误； C．杆带动小球在竖直方向做圆周运动，只要速度大于零，小球都能通过最高点，所以当小球通过最高点的速度为零，球恰好通过最高点，故C错误； D．小球过最高点速度大小为时，根据牛顿第二定律 可得 方向竖直向下，即杆对球的作用力方向向下，所以杆受到球的作用力竖直向上，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出，经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，且长度等于的长度，不计黄豆的空气阻力，可将黄豆看成质点，则（ ） A. 乙黄豆相对于M点上升的最大高度为长度一半 B. 甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等 C. 两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍 D. 两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．对甲黄豆竖直方向有 对乙黄豆在从M点运动至最高点的过程中，由逆向思维得上升的最大高度为 所以乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度的，故A错误； B．设甲黄豆做平抛运动的时间为t,那么乙黄豆做斜抛运动的时间也为t。设，甲黄豆在P点的速度为，乙黄豆到达最高点的速度为。 对甲黄豆水平方向有 对乙黄豆从M点运动至N点水平方向有 联立解得 即甲黄豆在P点速度与乙黄豆在最高点的速度相等，故B正确； C．对甲黄豆到N点时，在竖直方向上有 结合 得甲黄豆到达N点时的速度为 乙黄豆在M点的竖直方向分速度为 乙黄豆在N点的速度大小为 则 故C错误； D．两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角正切值为 乙的速度与水平方向的夹角正切值为 所以两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍，两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角并非乙的两倍，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，足够长的斜面倾角为，一质量为m的物块恰好能沿斜面匀速下滑。物块在沿斜面匀速下滑过程中，在竖直平面内给物块一任意方向（α角任意）的外力F，斜面始终处于静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面的摩擦力为零 B. 当α=90°-θ时，物块沿斜面下滑过程中，地面对斜面摩擦力向左 C. 若F竖直向下，则物体会加速下滑 D. 若F拉着物块沿斜面匀速上滑，则F的最小值为mgsinθ 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，未加时，物块匀速下滑，受力平衡，物块的受到重力、支持力和摩擦力的作用，由平衡条件得 解得物块与斜面间的动摩擦因数为 物块匀速下滑过程中，整体水平方向受力平衡，则地面对斜面的摩擦力为零；若对物块施加一个沿斜面方向的力，物块下滑过程中对斜面的作用力没有变，斜面受力情况不变，则地面对斜面的摩擦力仍为零；若对物体施加一个垂直于斜面方向的力，物块下滑过程中，对斜面的压力增加、摩擦力增加，根据几何关系可知 故此时物块对斜面的作用力方向仍向下，地面对斜面的摩擦力为零；在竖直平面内给物块一任意方向（角任意）的外力，此力可以分解为垂直于斜面方向和沿斜面方向，而施加沿斜面方向的力、垂直于斜面方向的力时，地面对斜面的摩擦力均为零，所以无论对物块施加什么方向的力，在停止运动前，地面对斜面的摩擦力均为零，A正确，B错误； C．若F竖直向下，物块受到的摩擦力增加了，沿斜面向下的力增加了，由于，故 物块将沿斜面匀速下滑，C错误； D．若外力拉着物块沿斜面匀速上滑，设力与斜面的夹角为，根据平衡条件可得 解得 可知，的最小值为 D错误。 故选A。 6. 2020年11月24日凌晨，搭载嫦娥五号探测器的长征五号遥五运载火箭从文昌航天发射场顺利升空，12月17日“嫦娥五号”返回器携带月球样品在预定区域安全着陆，在落地之前，它在大气层打个“水漂”。现简化过程如图所示，以地心为中心、半径为的圆周为大气层的边界，忽略大气层外空气阻力。已知地球半径为，返回器从o点进入大气层，经、、、回到地面，其中o、、为轨道和大气层外边界的交点，点到地心的距离为，地球表面重力加速度为，以下结论正确的是（ ） A. 返回器在o点动能大于在点的动能 B. 返回器在点动能大于在点的动能 C. 返回器在点的加速度大于 D. 返回器通过点处于失重状态 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．返回器在o点运动到b点的过程中由于离地心的距离不变，则万有引力不做功，但由于返回器受到大气层空气阻力，且空气阻力做负功，则返回器在o点动能大于在点的动能，A正确； B．返回器在b点运动到d点的过程中由于离地心的距离不变，则万有引力不做功，在大气层外没有空气阻力，则返回器在b点动能等于在d点的动能，B错误； C．返回器在c点只受万有引力，则根据牛顿第二定律有 G = mac 由于地球表面的重力加速度为g，则根据重力和万有引力的关系有 mg = G 则返回器在点的加速度等于，由于 r2 > r1 则 < C错误； D．由于返回器从o到a到b的过程中做曲线运动，根据曲线运动的知识可知返回器的合外力应指向轨迹的凹侧，大致向上，则返回器在a点应处于超重状态，D错误。 故选A。 7. 直角坐标系xOy上，按如图方式连接四根长度相等的在端点绝缘的带电杆，四杆端点分别接触于A、B、C、D，四点分别位于坐标轴上，已知AB和AD杆带正电荷，CB和CD杆带负电荷，四根杆带电荷量的绝对值相等，电荷均匀分布，a、b、c、d在坐标轴上到O点距离相等，则（　　） A. O点场强为零，电势为零 B. b和a点场强和电势都相等 C. b和c点场强和电势都相等 D. b和d点场强和电势都相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电场强度的叠加原理，O点场强不为零，方向向下，故A错误； B．根据电场强度的叠加原理，b和a点场强相等，DB连线上场强方向均竖直向下，DB连线是等势线，若正电荷由a到O到b，电场力先做正功，后不做功，电势能减小，则a点电势比b点电势高，故B错误； C．ac连线场强方向由a指向c，则O点电势比c点高，b点电势比c点高，故C错误； D．根据电场强度的叠加原理，b和d点场强相等，又因为DB连线是等势线，所以b和d点电势相等，故D正确。 故选D。 8. 一质量为0.5kg的物块静止在水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2。 现给物块一水平方向的外力F，F随时间t变化的图像如图所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，则下列说正确的是（　　） A. 0~1s内物块的加速度为 B. 1s~2s内物块做匀速直线运动 C. 前2s内，物块一直做加速运动 D. 在2s~3s的时间内，物块受到的摩擦力不变 【答案】AB 【解析】 【详解】A．物块在运动过程中，最大静摩擦力等于滑动摩擦力 故物块在0~1s内做匀加速运动，其加速度大小 故A正确； BC．1s~2s内物块所受拉力与摩擦力相等，物块做匀速直线运动，故B正确，C错误； D．0~1s内由动量定理有 可得t=1s时物块的动量大小为；物块在第2s内做匀速直线运动，则其动量不变。由图可知，在2s~4s内物块受到的拉力反向，大小变小且小于物块的最大静摩擦力，因为F-t图像中，图线与坐标轴包含的面积在数值上等于冲量的大小，设物块减速到0所花的时间为，则有 解得 另一解 舍去；由于 所以3s前，物块已经静止，在2s~3s的时间内，物块先受滑动摩擦力，后受静摩擦力，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，倾角为θ的传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，质量为m的物块由传送带底端静止释放，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，物块到达传送带顶端前已经与之保持相对静止。则在物块由静止释放到运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电动机多提供的能量大于 B. 传送带克服摩擦力做的功为 C. 传送带和物块因之间的摩擦面增加的内能为 D. 摩擦力对物块的平均功率为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．物块先向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 则加速时间为 这段时间内，物块的位移为 皮带转过的距离 电动机多消耗的电能刚好等于传送带克服摩擦力做的功，则有 由于 可知电动机多提供的能量与传送带克服摩擦力做的功均大于，A正确，B错误； C．物块在皮带上加速的过程中，相对皮带滑过的位移为 则在物块和传送带相对滑动的过程中，产生的热量 C正确； D．设传送带两端距离为L，物块受的摩擦力第一阶段是滑动摩擦力，第二阶段是静摩擦力,所以全过程摩擦力对物块的平均功率 D错误。 故选AC。 10. 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部中心O′处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球A相连，小球静止于P点，OP与水平方向间的夹角为。若换为与质量为2m的小球B相连，小球B将静止于M点（图中未画出），下列说法正确的是（　　） A. 容器对小球B的作用力大小为2mg B. 弹簧对小球A的作用力大于对小球B的作用力 C. 弹簧的原长为R＋ D. O′M的长度为 【答案】ACD 【解析】 【详解】小球受三个共点力而平衡，这三个力构成一个矢量三角形，如图所示 矢量三角形刚好和几何三角形相似，则当弹簧另一端与质量为m的小球A相连时 设L2为O′M的长度，当弹簧另一端与质量为2m的小球B相连时 设弹簧的原长为，则 ， 联立可得 ，，，， 故选ACD。 11. 宇宙空间有两颗相距较远、中心距离为的星球和星球B。在星球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，如图（a）所示，P由静止向下运动，其加速度与弹簧的压缩量间的关系如图（b）中实线所示。在星球B上用完全相同的弹簧和物体P完成同样的过程，其关系如图（b）中虚线所示。已知两星球密度相等。星球的质量为，引力常量为。假设两星球均为质量均匀分布的球体。则下列判断正确的是（ ） A. 星球B的质量为 B. 星球和星球B的表面重力加速度的比值为2 C. 若星球绕星球B做匀速圆周运动，则星球的运行周期 D. 若将星球、B看成是远离其他星球的双星模型，则它们的周期 【答案】AC 【解析】 【详解】B．对物体受力分析，根据牛顿第二定律 可得 结合图像可知，纵截距表示星球表面重力加速度。 则有 选项B错误； A．设星球的质量为。根据黄金替换公式 根据质量与体积关系式 联立得 由于星球和星球B密度相等，可见 则星球B与星球的质量比 联系以上各式可得 选项A正确； C．星球以星球B为中心天体运行时，受到星球B的万有引力作用做匀速圆周运动。 研究星球，根据向心力公式 解得 选项C正确； D．将星球和星球B看成双星模型时，它们在彼此的万有引力作用下做匀速圆周运动。 研究星球 研究星球B 又 联立可得 选项D错误。 故选AC。 二、非选择题（本题共5小题，共56分） 12. 某同学按图甲所示，安装实验器材测量重力加速度g。已知物块A与遮光片的质量为，遮光片中心距光电门的高度为h。物块B质量为，置于光滑的桌面上。锁定物块B，使系统保持静止状态。某时刻解除锁定，物块A由静止开始向下运动，光电门记录遮光片的遮光时间（忽略绳和滑轮的质量，不计系统内的摩擦）。 （1）用游标卡尺测出遮光片宽度d，测量结果如图乙所示：遮光片的宽度___________； （2）重力加速度的表达式___________（用题中所给字母及所测量的物理量表示）； （3）实验数据分析发现，测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是___________。（任写一条即可） 【答案】 ①. ②. ③. 测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是物块B与桌面间有摩擦力或绳与滑轮间有阻力作用。 【解析】 【详解】（1）[1] 如图乙所示：遮光片的宽度 （2）[2]物块B置于光滑的桌面上，解除锁定，则物块A与B都从静止开始做匀加速直线运动，根据动滑轮原理，两物体的速度大小关系 即 得 物块A下落h的速度为 根据运动学公式 解得 根据牛顿第二定律，对B和A分析 联立解得 （3）[3]测得的重力加速度g比真实值偏小，原因可能是物块B与桌面间有摩擦力或绳与滑轮间有阻力作用。 13. 某同学想把满偏电流为的电流表改装成为双量程电压表，并用改装的电表去测量某电源的电动势和内阻： (1)图甲是测量内阻的实验原理图，其中量程小于，先闭合开关，将拨向接点a，调节变阻器直至满偏。 (2)保持滑片位置不动，将拨向接点b，调节，直至满偏，此时电阻箱旋钮位置如图乙所示，记录数据，断开。 (3)现用电流表改装成0~1.5V和0~3.0V的双量程电压表，电路如图丙所示；则______。 (4)用改装后的电压表的0~挡接在待测电源（内阻较大）两端时，电压表的示数为；换用0~挡测量，示数为；则电源的电动势E为______V，内阻r为______。 (5)将上述电源与两个完全相同的元件X连接成电路图丁，X元件的伏安特性曲线如图戊；则通过X元件的工作电流为______。 【答案】 ①. 1490 ②. 1.5 ③. 750 ④. 0.80（0.75~0.85都算正确） 【解析】 【详解】(3)[1]根据(1)和(2)的步骤描述，保持滑动变阻器不变，两次均使满偏，所以的阻值与变阻箱的阻值相等，即 根据串联分压的规律 解得 (4)[2][3]电压表示数为时，示数为，当电压表示数为时，示数为，则根据闭合电路欧姆定律可知 解得 ， (5)[4]根据电路可知两元件串联，所以流过X元件的电流相同，将闭合电路欧姆定律写作 整理得 结合数据在戊图中做出对应的图线 图中交点即为通过X的电流，即。 14. 如图，两水平虚线CD、EF之间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方同一高度的A点和B点将质量均为m、电荷量均为q的两带电小球M、N先后以初速度2v0、v0沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，恰好从该区域的下边界的同一点G离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动。不计空气阻力，重力加速度大小为g，匀强电场的电场强度。求 （1）小球M从G点离开电场时水平速度； （2）小球M在进入电场前和电场中的竖直位移之比； 【答案】(1)3v0(2)4：5 【解析】 【详解】(1)两小球在竖起方向做自由落体运动，通过电场的时间相同为t，在电场中受到的相同电场力作用，具有相同的水平加速度为a，在电场中 N球水平方向的运动： M球离开电场时的水平速度： 解得： (2)小球M在电场中做直线运动，则速度方向与合力方向相同。设进入电场和离开电场时的竖直速度分别为、 在竖直方向上，设进入电场前竖直位移为h，在电场中竖直位移为H： 解得： 15. 如图，足够长的绝缘木板C放在粗糙的水平地面上，木板上静置一绝缘且不带电的小滑块B，整个装置处在场强大小、方向水平向右的匀强电场中。把一带电量的小滑块A从距离B左侧L＝0.75m处由静止释放，A与B正碰后瞬间粘在一起。已知A、B、C三者的质量均为m＝1kg，A、B与C间的动摩擦因数均为，C与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于相应的滑动摩擦力，取重力加速度。求： （1）A与B碰前瞬间A的速度大小； （2）A、B碰撞过程中系统损失的机械能； （3）A、B粘在一起后的运动过程中与C之间因摩擦产生的总热量。 【答案】（1）；（2）；（3）Q＝4.5J 【解析】 【详解】（1）设A、C间的最大静摩擦力为，C与地面间最大静摩擦力为，则 、 由于 所以在A与B碰撞前，木板C静止。 对A根据动能定理得 解得 （2）设A、B滑块碰撞粘在一起后的速度为v，根据动量守恒定律得 解得 v＝1.5m/s A、B系统损失的机械能 解得 （3）A、B粘在一起后 由于 则A、B一起匀速运动。 由于 C开始加速运动，设C的加速度为。对C由牛顿第二定律得 解得 C的速度增加到与A、B速度相同的时间为t，有 解得 t＝0.5s A、B与C的相对位移 解得 因摩擦产生的热量 16. 如图所示，水平地面上n辆质量均为m的手推车沿一条直线排列，相邻两手推车的间距均为L，从左往右依次编号1，2，3，…，n。人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三辆车相碰，三车以共同速度运动，后面重复。已知1、2、3号车的最大共同速度，车在运动时受到的阻力恒为车重的k倍，车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为g，。 （1）求第一辆车前进的距离s； （2）求人对第一辆车的冲量大小I； （3）要使n辆车能合为一体，求第一辆车获得的最小初动能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）1、2号车与3号车碰撞后以的初速度做匀减速直线运动，假设不会与4号车相撞，则有 解得 说明1、2、3号车恰好没有与4号车相撞，假设成立 （2）设1号车获得的初速度大小为，运动距离L后速度大小为，与2号车相互作用以后共同速度大小为，二者继续运动距离L以后速度大小变为，相互作用以后三者的最大速度，则1、2号车相撞过程有 ， 1、2、3号车相撞过程有 ， 人对第一辆车的冲量大小 解得 （3）设1号车获得的初动能为，1、2号车作用前、后的总动能分别为、，2、3号车作用前、后的总动能分别为、，……，、号车作用前、后的总动能分别为、，则有 ， 可得 由于 ， 可得 由于 ， 可得 由于 ， 可得 解得 若n辆车恰好能合为一体，则 则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$