精品解析：湖南省邵东市创新高级中学2024-2025学年高三上学期第三次月考物理试题

创新高级中学2025届毕业班第三次月考 物理试题 一、选择题（本题有6小题，每小题4分，共24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. 在物理学的发展过程中，科学家们总结出了许多物理学研究方法，取得了很多的成就。下列关于物理学研究方法和物理学家的成就叙述正确的是（　　） A. 忽略带电体的形状和大小，用“点电荷”表示带电体的方法，是运用了类比法 B. 牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 C. 第谷通过研究行星观测记录，发现了行星运动的三大定律 D. 牛顿发现了万有引力定律，后来卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量的数值 【答案】D 【解析】 【详解】A．忽略带电体的形状和大小，用“点电荷”表示带电体的方法，是运用了理想模型法，故A错误； B．伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，B错误； C．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动的三大定律，故C错误； D．牛顿发现了万有引力定律，后来卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量的数值，故D正确。 故选D。 2. A、B两小车在同一直线上运动，它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示，已知A车的s-t图象为抛物线的一部分，第7s末图象处于最高点，B车的图象为直线，则下列说法正确的是（ ） A. A车的初速度为7m/s B. A车的加速度大小为2m/s2 C. A车减速过程运动的位移大小为50m D. 10s末两车相遇时，B车的速度较大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．A车做匀变速直线运动，设A车的初速度为，加速度大小为，由图可知时，速度为零，由运动学公式可得： 根据图象和运动学公式可知时的位移为： 联立解得，，故选项B正确，A错误； C．A车减速过程运动的位移大小为，故选项C错误； D．位移时间图象的斜率等于速度，10s末两车相遇时B车的速度大小为： A车的速度为： 故选项D错误。 故选B。 3. 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设河宽为d，小船相对静水的速度为，去程时过河的时间为 回程的时间 由题意知 解得 故选B。 4. 北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ） A. 周期大 B. 线速度大 C. 角速度大 D. 加速度大 【答案】A 【解析】 【详解】卫星有万有引力提供向心力有 可解得 可知半径越大线速度，角速度，加速度都越小，周期越大；故与近地卫星相比，地球静止轨道卫星周期大，故A正确，BCD错误。 故选A。 5. 如图，卫星在 P 点由椭圆轨道Ⅱ变轨到近椭圆形轨道Ⅰ（可认为半径等于火星半径 R）。已知椭圆轨道Ⅱ上的远火点 Q 到火星表面高度为 6R，火星表面重力加速度为 g0，引力常量为G，下列说法错误的是（　　） A. 火星的平均密度为 B. 卫星在轨道Ⅱ上由 Q 点运动到 P 点所用时间为 C. 卫星在轨道Ⅱ上运动到 Q 点时的速度小于 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过 P 点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过 P 点时的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 火星质量 火星的平均密度为 故A正确，不符合题意； B．由题意可知卫星在椭圆轨道上的半长轴为 设卫星在椭圆轨道上的周期为T，卫星在近椭圆形轨道运行的周期为T0，根据开普勒第三定律可得 根据万有引力提供向心力，有 ， 设卫星在椭圆轨道由P点运动到Q点所用时间为t，则 联立得 故B错误，符合题意； C．设卫星做轨道半径为r=7R的匀速圆周运动，根据 当在Q点进入轨道Ⅱ时做近心运动，速度减小，所以卫星在轨道Ⅱ上运动到 Q 点时的速度小于，故C正确，不符合题意； D．根据 卫星在轨道Ⅱ上经过 P 点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过 P 点时的加速度，故D正确，不符合题意。 故选B。 6. 如图所示，传送带与水平地面的夹角为θ=37°，A、B两端间距L=16m，传送带以速度v=10m/s沿顺时针方向运动。现将一质量m=1kg的物体从A端静止释放，它与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，在物体到达B端的过程中（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列说法中正确的是（　　） A. 物体从A端到B端的时间为2s B. 传送带克服摩擦力做的功为80J C. 电动机因传送物体而多消耗的电能为72J D. 物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为24J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物体轻放在A端，在传送带的作用下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得 mgsin37°+μmgcos37°=ma1 解得 a1＝10m/s2 与传送带共速经过的时间 运动的位移为 因为 mgsin37°＞μmgcos37° 所以物体继续做匀加速直线运动，加速度为 mgsin37°-μmgcos37°=ma2 解得 a2＝2m/s2 继续向下匀加速，满足 解得 t2=1s 物体由A运动到B端的时间为 t=t1+t2=2s 故A正确； BC．第一阶段，传送带受向上的摩擦力，即摩擦力对传送带做负功，则 后一阶段，传送带受向下的摩擦力，则摩擦力对传送带做正功，则 可知传送带克服摩擦力做的功为0J，因整个过程中摩擦力对传送带做功为零，则电动机因传送物体而多消耗的电能为零，选项BC错误； D．物体前1s内，物块相对传送带的路程为 s1=vt1-x1=10×1m-5m=5m 后1s内，物体相对传送带的路程为 s2=L-x1-vt2=16m-5m-10×1m=1m 则物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为 Q=μmgcos37°•（s1+s2）=0.5×1×10×0.8×（5+1）J=24J 故D正确。 故选AD。 二、选择题（本题有4小题，每小题5分，共20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。） 7. 北京冬奥会成功举办，使北京成为首个“双奥之城”，其中跳台滑雪是极具观赏性的项目，由滑门、助滑坡、着陆坡、停止区组成。若将着陆坡简化成倾角为的斜面，如图所示，运动员水平起跳后的运动可视为平抛运动，研究某运动员两次腾空过程，已知第一次起跳时动能为，第二次起跳时动能为，两次落点分别为a、b两点，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 两次起跳的速度之比为 B. 两次落在斜面上时速度方向相同 C. 第一次落在斜面上时动能为 D. 两次腾空过程在空中运动时间之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由动能表达式，易知两次起跳的速度之比为，故A错误； B．斜面倾角为，运动员落在斜面上时其位移方向为，设运动员落在斜面上时速度方向与水平方向夹角为，根据平抛运动规 与平抛速度大小无关，故两次落到斜面上时速度方向相同，故B正确； C．第一次起跳，运动员落在斜面上下落高度为，由平抛规律有 由动能定理有 且 得 故C错误； D．设起跳点到落点距离为x，有 得 两次腾空过程在空中运动时间之比 故D正确。 故选BD。 8. 质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力为800N B. 8s-18s过程中汽车牵引力逐渐增大 C. 0-8s过程中汽车牵引力做的功为64000J D. 0-18s过程中汽车的位移大小为127.5m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有 故A正确； B．v-t图像中图线斜率等于加速度，则根据图甲可知，8s-18s过程中汽车加速度不断减小，又因为阻力不变，所以汽车牵引力是逐渐减小的，故B错误； C．P-t图像中图线与时间轴围成的面积等于做功的大小，所以根据图乙可知0-8s过程中汽车牵引力做的功为 故C错误； D．v-t图像中图线与时间轴围成的面积等于位移，故0-8s过程中汽车的位移为 8s-18s过程中，根据动能定理可得 代入数据解得 则0-18s过程中汽车的位移大小为 故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长．将圆环从A处由静止释放，到达C处时速度为零．若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A．已知AC＝L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（ ） A. 下滑过程中，其加速度先减小后增大 B. 下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为mv2 C. 从C到A过程，弹簧对环做功为mgLsinα－mv2 D. 环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．环由A到C，初速度和末速度均为0，环先加速后减速，加速度先减小后增大，选项A正确； BC．环由A到C，有mgLsinα＝EpC＋Q，环由C到A，有EpC－Q－mgLsin α＝－mv2，解得Q＝ mv2，EpC＝mgLsinα－mv2，选项C正确，B错误； D．由功能关系可知，圆环由A下滑至B，有mgh′－W′f－W′弹＝mvB2－0，圆环由B上滑至A，有－mgh′－W′f＋W′弹＝0－mvB′2，故可知，环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，选项D错误． 10. 如图所示，一倾角为的光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，上端固定一定滑轮。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为的物块Q连接。一跨过定滑轮的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为的物块P连接。初始时物块P在水平外力作用下静止在直杆的点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角也为，去掉水平外力，物块P由静止运动到点时轻绳与直杆间的夹角。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d，重力加速度大小为g。弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳与斜面平行，不计滑轮大小及摩擦，，。则下列说法正确的是（　　） A. 物块P在点时弹簧的伸长量为 B. 物块P从点运动到点时，物块Q、P与弹簧组成的系统势能减少量等于Q、P两物块增加的总动能 C. 物块P从点运动到点的过程中，轻绳拉力对物块P做的功为 D. 物块P运动到点时，物块Q的速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对物块P在A点时进行受力分析，其恰好与直杆没有相互作用，所以绳子拉力竖直向上的分力与其重力大小相等，有 所以绳子拉力 对物块Q进行受力分析，沿斜面方向上 解得此时弹簧弹力为 由胡克定律可得弹簧此时的伸长量为 故A错误； B．物块P到B点时，由几何可得物块Q沿斜面向下滑了 所以弹簧此时压缩量为，所以此时弹簧的弹性势能与物块P在A点时的相同，物块P从A点运动到B点的过程中，弹簧弹力做功为零，所以由能量守恒定律，物块Q重力势能减少量之和等于P、Q两物块增加的总动能，故B正确； D．物块P到B点时，P、Q速度满足 物块P从A点运动到B点的过程中，由能量守恒定律 联立解得 故D正确； C．对物块P由动能定理从A运动到B的过程中，绳子拉力做功 故C错误。 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，第11题8分，第12题8分，共16分。） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“探究加速度与合外力关系”实验。当地的重力加速度为g，滑块和遮光条的总质量为M。 （1）为了使滑块受到的合外力近似等于钩码的重力，下列操作必要的是______（多选）。 A.平衡摩擦力 B.调节气垫导轨水平 C.调节牵引滑块的细线水平 D.使钩码质量远小于滑块质量 （2）先用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则______。 （3）按正确的操作，接通气源，将滑块由A点静止释放（A点到光电门的距离为x），记录钩码的质量及滑块通过光电门时遮光条遮光时间，改变悬挂钩码的质量进行多次实验，每次滑块均从A点由静止释放，实验测得多组钩码的质量m及对应的遮光条遮光时间t，作出图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，图像的斜率等于______，则表明质量一定时，加速度与合外力成正比。若要用此实验过程验证滑块和钩码系统的动能定理，只要验证表达式______成立即可。 【答案】 ①. BCD ②. 3.60 ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]为了使滑块受到的合外力近似等于钩码的重力，应调节气垫导轨水平，调节牵引滑块的细线水平，使钩码质量远小于滑块质量，不需要平衡摩擦力。故选BCD。 （2）[2]该游标卡尺游标尺为20分度值，则其精度为，主尺读数为，游标尺读数为，所以。 （3）[3]由 得 则当图像的斜率等于，则表明质量一定时，加速度与合外力成正比； [4]若要用此实验过程验证滑块和钩码系统的动能定理，只要验证表达式 成立即可。 12. 如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置： （1）实验操作如下： ①用天平分别称量重物A、B的质量m和M（A的质量含挡光片、B的质量含挂钩，用螺旋测微器测出挡光片的宽度d，测量结果如图乙所示，则d=_________mm； ②将重物A、B用绳连接后，跨放在轻质定滑轮上，用水平撑板托住重物B，测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，打开水平撑板，重物由静止开始运动； ③记录挡光片经过光电门的时间。 （2）能说明系统（重物A、B）机械能守恒的关系式为__________（用给定的字母写表达式）。 （3）已知称量重物A、B的质量关系为M=1.5m。改进实验操作，在B的下面挂上一定质量的钩码。依然从原来位置由静止释放B，挡光片经过光电门的时间为。若系统的机械能守恒，则通过此实验可算出当地的重力加速度g=____和钩码的质量_____（用给定的字母写表达式）。 【答案】 ①. 5.315（5.312~5.318） ②. ③. ④. 7.5m 【解析】 【详解】（1）①[1]螺旋测微器的读数为 d=5mm+31.5×0.01mm=5.315mm （2）[2]系统的末速度为 系统动能的增加量为 则系统重力势能的减小量 若系统机械能守恒，则有 （3）[3][4]已知称量重物A、B的质量关系为M=1.5m，且挡光片经过光电门的时间为，根据系统机械能守恒，则有 改变前 联立解得 ， 四、计算题（本题共3小题，共40分。第13题9分，第14题15分，第15题16分。要写出必要的文字说明，方程式和演算步骤。） 13. 如图，在竖直平面内有一固定的光滑轨道，其中是长为的水平直轨道，是圆心为、半径为的半圆弧轨道，两轨道相切于点。在水平向左的恒定拉力作用下，一质量为的小球从点由静止开始做匀加速直线运动，到达点时撤除拉力。已知小球经过最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力大小，已知重力加速度大小为g。求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在段运动时所受的拉力的大小； （3）小球离开C点后做平抛运动落到水平地面上，求落点与A点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球经过最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力大小，对小球在点时，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 小球在到运动过程中，只有拉力和重力做功，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 小球离开点后做平抛运动落到水平地面上，竖直方向有 解得 水平位移为 所以落点与点的距离为 14. 如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.5m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，求：（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）A、C两点的高度差； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。 【答案】（1）0.8m；（2）68N，方向竖直向下；（3）3.625m 【解析】 【详解】（1）根据几何关系可知：小物块在C点速度大小为 vC＝＝5m/s 竖直分量 vyC＝4 m/s 下落高度 h＝＝0.8 m （2）小物块由C到D过程中，由动能定理得 代入数据解得 vD＝m/s 小球在D点时由牛顿第二定律得 代入数据解得 FN＝68N 由牛顿第三定律得 FN′＝FN＝68 N 方向竖直向下。 （3）设小物块刚滑到木板左端达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小满足 μmg＝ma1 得 a1＝3m/s2 a2＝1m/s2 物块与木板达到共同速度时 速度关系式为 v＝a2t 对物块和木板系统，由能量守恒定律得 代入数据解得L＝3.625 m，即木板的长度至少是3.625 m。 15. 如图所示，长为L的轻杆一端连着质量为m的小球，另一端用活动铰链轴接于水平地面上的O点，初始时小球静止于地面上，边长为L、质量为M的光滑正方体紧挨点右侧且静止。现在杆中点处施加一大小始终为（为重力加速度）、方向始终垂直杆的拉力，经过一段时间后撤去，小球恰好能到达最高点。已知，忽略一切摩擦以及空气阻力，试分析： （1）拉力所做的功； （2）撤去拉力时小球的速度大小； （3）若小球运动到最高点后受到微小扰动（初速度为零）开始向右倾倒，当杆与水平面夹角时，杆对小球的作用力为零，求此时正方体的速度大小以及正方体和小球的质量之比。 【答案】（1）；（2）；（3），M:m=4:1 【解析】 【详解】（1）根据动能定理可得 力F所做的功为 （2）设撤去F时，杆与水平面夹角为，撤去F前，有 解 根据动能定理有 得撤去F时小球的速度为 （3）设杆与水平面夹角为时，小球的速度为v0，正方体的速度为v1。由速度关联可得此时的速度关系为 v1= v0sinθ 由加速度关联可得此时小球水平方向的加速度为零，所以轻杆对小球弹力必须为零，即此时小球仅受重力作用，所以此时小球做圆周运动的向心力由小球重力沿杆方向的分力提供，即 对M和m组成的系统，从杆开始向右倾斜到M、m分开的过程，由机械能守恒有 联立解得 ，M:m=4:1 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 创新高级中学2025届毕业班第三次月考 物理试题 一、选择题（本题有6小题，每小题4分，共24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. 在物理学的发展过程中，科学家们总结出了许多物理学研究方法，取得了很多的成就。下列关于物理学研究方法和物理学家的成就叙述正确的是（　　） A. 忽略带电体的形状和大小，用“点电荷”表示带电体的方法，是运用了类比法 B. 牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 C. 第谷通过研究行星观测记录，发现了行星运动的三大定律 D. 牛顿发现了万有引力定律，后来卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量的数值 2. A、B两小车在同一直线上运动，它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示，已知A车的s-t图象为抛物线的一部分，第7s末图象处于最高点，B车的图象为直线，则下列说法正确的是（ ） A. A车的初速度为7m/s B. A车的加速度大小为2m/s2 C. A车减速过程运动的位移大小为50m D. 10s末两车相遇时，B车的速度较大 3. 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（ ） A. B. C. D. 4. 北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ） A. 周期大 B. 线速度大 C. 角速度大 D. 加速度大 5. 如图，卫星在 P 点由椭圆轨道Ⅱ变轨到近椭圆形轨道Ⅰ（可认为半径等于火星半径 R）。已知椭圆轨道Ⅱ上的远火点 Q 到火星表面高度为 6R，火星表面重力加速度为 g0，引力常量为G，下列说法错误的是（　　） A. 火星的平均密度为 B. 卫星在轨道Ⅱ上由 Q 点运动到 P 点所用时间为 C. 卫星在轨道Ⅱ上运动到 Q 点时的速度小于 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过 P 点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过 P 点时的加速度 6. 如图所示，传送带与水平地面的夹角为θ=37°，A、B两端间距L=16m，传送带以速度v=10m/s沿顺时针方向运动。现将一质量m=1kg的物体从A端静止释放，它与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，在物体到达B端的过程中（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列说法中正确的是（　　） A. 物体从A端到B端的时间为2s B. 传送带克服摩擦力做的功为80J C. 电动机因传送物体而多消耗的电能为72J D. 物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为24J 二、选择题（本题有4小题，每小题5分，共20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。） 7. 北京冬奥会成功举办，使北京成为首个“双奥之城”，其中跳台滑雪是极具观赏性的项目，由滑门、助滑坡、着陆坡、停止区组成。若将着陆坡简化成倾角为的斜面，如图所示，运动员水平起跳后的运动可视为平抛运动，研究某运动员两次腾空过程，已知第一次起跳时动能为，第二次起跳时动能为，两次落点分别为a、b两点，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 两次起跳的速度之比为 B. 两次落在斜面上时速度方向相同 C. 第一次落在斜面上时动能为 D. 两次腾空过程在空中运动时间之比为 8. 质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车受到的阻力为800N B. 8s-18s过程中汽车牵引力逐渐增大 C. 0-8s过程中汽车牵引力做的功为64000J D. 0-18s过程中汽车的位移大小为127.5m 9. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长．将圆环从A处由静止释放，到达C处时速度为零．若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A．已知AC＝L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（ ） A. 下滑过程中，其加速度先减小后增大 B. 下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为mv2 C. 从C到A过程，弹簧对环做功为mgLsinα－mv2 D. 环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度 10. 如图所示，一倾角为的光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，上端固定一定滑轮。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为的物块Q连接。一跨过定滑轮的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为的物块P连接。初始时物块P在水平外力作用下静止在直杆的点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角也为，去掉水平外力，物块P由静止运动到点时轻绳与直杆间的夹角。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d，重力加速度大小为g。弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳与斜面平行，不计滑轮大小及摩擦，，。则下列说法正确的是（　　） A. 物块P在点时弹簧的伸长量为 B. 物块P从点运动到点时，物块Q、P与弹簧组成的系统势能减少量等于Q、P两物块增加的总动能 C. 物块P从点运动到点的过程中，轻绳拉力对物块P做的功为 D. 物块P运动到点时，物块Q的速度为 三、实验题（本题共2小题，第11题8分，第12题8分，共16分。） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置做“探究加速度与合外力关系”实验。当地的重力加速度为g，滑块和遮光条的总质量为M。 （1）为了使滑块受到的合外力近似等于钩码的重力，下列操作必要的是______（多选）。 A.平衡摩擦力 B.调节气垫导轨水平 C.调节牵引滑块的细线水平 D.使钩码质量远小于滑块质量 （2）先用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则______。 （3）按正确的操作，接通气源，将滑块由A点静止释放（A点到光电门的距离为x），记录钩码的质量及滑块通过光电门时遮光条遮光时间，改变悬挂钩码的质量进行多次实验，每次滑块均从A点由静止释放，实验测得多组钩码的质量m及对应的遮光条遮光时间t，作出图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，图像的斜率等于______，则表明质量一定时，加速度与合外力成正比。若要用此实验过程验证滑块和钩码系统的动能定理，只要验证表达式______成立即可。 12. 如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置： （1）实验操作如下： ①用天平分别称量重物A、B的质量m和M（A的质量含挡光片、B的质量含挂钩，用螺旋测微器测出挡光片的宽度d，测量结果如图乙所示，则d=_________mm； ②将重物A、B用绳连接后，跨放在轻质定滑轮上，用水平撑板托住重物B，测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，打开水平撑板，重物由静止开始运动； ③记录挡光片经过光电门的时间。 （2）能说明系统（重物A、B）机械能守恒的关系式为__________（用给定的字母写表达式）。 （3）已知称量重物A、B的质量关系为M=1.5m。改进实验操作，在B的下面挂上一定质量的钩码。依然从原来位置由静止释放B，挡光片经过光电门的时间为。若系统的机械能守恒，则通过此实验可算出当地的重力加速度g=____和钩码的质量_____（用给定的字母写表达式）。 四、计算题（本题共3小题，共40分。第13题9分，第14题15分，第15题16分。要写出必要的文字说明，方程式和演算步骤。） 13. 如图，在竖直平面内有一固定的光滑轨道，其中是长为的水平直轨道，是圆心为、半径为的半圆弧轨道，两轨道相切于点。在水平向左的恒定拉力作用下，一质量为的小球从点由静止开始做匀加速直线运动，到达点时撤除拉力。已知小球经过最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力大小，已知重力加速度大小为g。求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在段运动时所受的拉力的大小； （3）小球离开C点后做平抛运动落到水平地面上，求落点与A点的距离。 14. 如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.5m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，求：（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）A、C两点的高度差； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度。 15. 如图所示，长为L的轻杆一端连着质量为m的小球，另一端用活动铰链轴接于水平地面上的O点，初始时小球静止于地面上，边长为L、质量为M的光滑正方体紧挨点右侧且静止。现在杆中点处施加一大小始终为（为重力加速度）、方向始终垂直杆的拉力，经过一段时间后撤去，小球恰好能到达最高点。已知，忽略一切摩擦以及空气阻力，试分析： （1）拉力所做的功； （2）撤去拉力时小球的速度大小； （3）若小球运动到最高点后受到微小扰动（初速度为零）开始向右倾倒，当杆与水平面夹角时，杆对小球的作用力为零，求此时正方体的速度大小以及正方体和小球的质量之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $