精品解析：河南省驻马店市环际大联考“逐梦计划”2024-2025学年高二上学期12月阶段性考试（三） 物理试题

环际大联考“逐梦计划”2024~2025学年度第一学期阶段考试（三） 高二物理试题 （试卷总分：100分考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，单选4分，多选6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项是符合题目要求的；第7~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。 1. 在漫长的物理研究道路上，许多物理学家不只研究出来的很多物理理论、概念、规律，还创新了许多物理方法，其中包括现下经常使用的比值定义法定义了许多物理量，下列关于物理问题说法中正确的是（　　） A. 由公式可知电场中某点的电势与q成反比 B. 公式，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U成反比 C. 根据公式，说明电场强度由点电荷所受电场力与带电量决定 D. 是电阻R的定义式，电阻大小与电压U和电流I无关 2. 某同学在整理物理笔记时，选取了一部分物理课本的插图，关于插图说法正确的是（　　） 图1：研究静电屏蔽 图2：研究影响平行板电容器的影响因素 图3：导体的伏安特性曲线 图4：把表头改装成大量程电流表 A. 图1实验中，由于静电感应，验电器顶端带负电 B. 图2实验中，采用了控制变量法，装置保证了两极板间电荷量不变 C. 图3可判断出导体B的阻值大于A D. 图4中，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越小 3. 两个完全相同的半径为r的金属球，两球心相距为L，它们所带电荷量的绝对值均为q，下列关于它们之间相互作用的静电力F，说法正确的是（　　） A. 若两球带同种电荷且L远大于r时， B. 若带同种电荷且时， C. 若带异种电荷且但不接触时， D. 不论两球带何种电荷，距离如何，两球间静电力始终满足 4. 如图所示，有一段长为1m，电阻为的金属丝，两端连接成一闭合圆环，在圆环上取M、N两点与外电路相连，已知M、N间的短圆弧长20cm，沿AM流入圆环的电流强度为0.5A，则（　　） A. M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为 B. 闭合圆环在M、N间的电阻值为 C. 闭合圆环在M、N间的电阻值为 D. 通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.1A 5. 建筑工人工作时，经常需要使用钉子制作构架，如图所示，某工人用0.6kg的铁锤钉钉子。铁锤打到钉子之前铁锤的速度为5m/s，打击时间为0.02s铁锤的重力忽略不计，取重力加速度。则铁锤击打钉子的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 铁锤对钉子的平均作用力大小为200N B. 铁锤动量的变化量大小为3kg·m/s，方向竖直向下 C. 减小铁锤击打钉子的时间，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用力变小 D. 增大铁锤击打钉子之前的速度，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用变大 6. 如图所示，把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，弹簧与细杆间无接触，小球沿杆在水平方向做简谐运动，小球在A、B间振动，O为平衡位置，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球在O位置时，动能最大，加速度最大 B. 小球在A、B位置时，动能为零，加速度也为零 C. 小球从A经O到B的过程中，回复力先做正功，后做负功 D. 小球从B到O的过程中，振子振动的能量不断增加 7. 关于动量、冲量、动量的变化量、动能，下列说法中正确的是（　　） A. 物体动量为零时，一定处于平衡状态 B. 质量一定的物体，动量增大2倍，其动能增大4倍 C. 人从高处跳下时，总有一个屈膝的动作，是为了减小地面对人的冲量 D. 从同一高度释放的两个完全相同鸡蛋落地前动量相同，由于掉在水泥地上的鸡蛋比掉在海绵上的鸡蛋的作用时间短，冲击力大，所以前者容易碎 8. 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图（a）、（b）所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　） A. 图（a）中的 A1、A2的示数相同 B. 图（a）中的 A1、A2的指针偏角相同 C. 图（b）中的 A1、A2的示数相同 D. 图（b）中的 A1、A2的指针偏角相同 9. 为了实现空间小，动力大的目标，我国比亚迪集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，以实现在同样的空间内装入更多电池。如图，某款车配了160块“刀片电池”。每块“刀片电池”的容量是200A·h，平均工作电压是3V。该车型采用充电电压为600V的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为1h。该车型百公里的平均能耗是12kW·h。则该车型的汽车充电桩（　　） A. 充满电后续航里程是800km B. 充满电后储存的电能是60kW·h C. 单块电池充满电后储存的电荷量是 D. 快充充电桩的平均充电电流是160A 10. 一质量的物块静止在粗糙的水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2，时刻给物块施加一水平向右的外力F，并于撤去外力，力F随时间t的变化情况如图所示，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，g取，则下列说法中正确的是（　　） A. 0~5s内F的冲量为12.5N·s B. 0~10s内摩擦力的冲量为40N·s C. 5s末物块的速度大小为0.25m/s D. 6s末物块的速度最大 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 （1）下列关于本实验条件的叙述，正确的是_______。 A. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B. 入射小球的质量需等于被碰小球的质量 C. 斜槽部分必须光滑 D. 轨道末端必须水平 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上同一位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP，然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，测得两小球平均落地点位置分别为M、N，实验中还需要测量的物理量有_____。 A. 入射小球和被碰小球的质量、 B. 入射小球开始的释放高度h C. 小球抛出点距地面的高度H D. 两球相碰后的平抛射程OM、ON （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式______（用所测物理量的字母表示），则认为两球碰撞前后的动量守恒。 （4）若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中小球平均落点位置分别为、、，与小球在斜槽末端时球心的位置等高。下列说法中正确的是______。 A. 若，则表明此碰撞过程动量守恒 B. 若，则表明此碰撞过程动量守恒 C. 若，则表明此碰撞过程机械能守恒 D. 若，则表明此碰撞过程机械能守恒 12. 某实验小组用以下方法探究木板沿水平方向运动的规律。在运动的木板正上方用细线悬挂一个除去了柱塞的小注射器，注射器内装上墨汁，做成秒摆（周期为），如图甲所示。注射器的平衡位置在木板中线的正上方，当注射器在竖直平面内摆动时，在木板上留下了墨汁图样，图样与中线各交点的距离关系如图乙所示。 （1）由图乙可知，木板向右做___________（选填“加速”或“减速”）直线运动； （2）若木板的运动可视为匀变速直线运动，墨汁滴到木板A点时，木板的速度大小为___________，木板的加速度大小为___________。（计算结果均保留2位有效数字） 三、解答题：本题共3小题，共34分。 13. 某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势为8V，电源内阻，电阻，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电压表的示数为7V；当重物质量时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机消耗功率最大（不计摩擦，g取）求： （1）电动机的内阻； （2）重物匀速上升时流过电动机的电流大小及最大功率； （3）重物匀速上升的速度大小v。 14. 两物块P、Q用轻细绳悬挂在轻弹簧下静止，如图所示。物块P的质量为m，物块Q的质量为M，烧断连接P、Q的细绳后，P做简谐运动。 （1）若弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，求P做简谐运动的振幅A； （2）烧断细绳后，P上升经过某位置时速度大小为v，此时Q下落速度大小为，求从烧断细绳后瞬间到此时的这段时间内，弹簧对P的冲量大小。 15. 如图所示，一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的圆弧轨道BC组成，小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，且小车的左端与固定的光滑圆弧轨道MN末端等高，圆弧轨道MN末端水平。一质量的物块P从距圆弧轨道MN末端高度处由静止开始滑下，与静止在小车左端的质量的物块Q发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。AB的长度，圆弧BC的半径，小车的质量，物块P、Q均可视为质点，取重力加速度大小。 （1）求碰撞后瞬间，物块Q的速度大小v； （2）若物块Q恰好能滑到小车右端的C点，求物块Q与水平轨道AB间的动摩擦因数； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 环际大联考“逐梦计划”2024~2025学年度第一学期阶段考试（三） 高二物理试题 （试卷总分：100分考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，单选4分，多选6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项是符合题目要求的；第7~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。 1. 在漫长的物理研究道路上，许多物理学家不只研究出来的很多物理理论、概念、规律，还创新了许多物理方法，其中包括现下经常使用的比值定义法定义了许多物理量，下列关于物理问题说法中正确的是（　　） A. 由公式可知电场中某点的电势与q成反比 B. 公式，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U成反比 C. 根据公式，说明电场强度由点电荷所受电场力与带电量决定 D. 是电阻R的定义式，电阻大小与电压U和电流I无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．公式是电势的定义式，电场中某点的电势由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关，故A错误； B．公式为比值定义式，电容与电荷量、电压没有本质上的决定关系，即电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关，故B错误； C．是电场强度的比值定义式，电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量无关，故C错误； D．公式是电阻的定义式，属于比值定义法，电阻R与材料、导线的截面积、导线长度有关，与导体两端的电压U和电流I无关，故D正确。 故选D。 2. 某同学在整理物理笔记时，选取了一部分物理课本的插图，关于插图说法正确的是（　　） 图1：研究静电屏蔽 图2：研究影响平行板电容器的影响因素 图3：导体的伏安特性曲线 图4：把表头改装成大量程电流表 A. 图1实验中，由于静电感应，验电器顶端带负电 B. 图2实验中，采用了控制变量法，装置保证了两极板间电荷量不变 C. 图3可判断出导体B的阻值大于A D. 图4中，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．验电器用金属网罩罩住，则金属网内被静电屏蔽，则带电的金属球靠近验电器的金属球时，验电器的顶端不带电，故A错误； B．研究影响平行板电容器的影响因素时，采用的是每次实验都保证只有一个变量的方法，故图2采用了控制变量法，不接电源保证电荷量不变，故B正确； C．根据欧姆定律可得，图像的斜率表示电阻的倒数，故A图线的电阻大，故C错误； D．图4中，并联的电阻R越小，就越大，改装后的电流表量程越大，故D错误。 故选B。 3. 两个完全相同的半径为r的金属球，两球心相距为L，它们所带电荷量的绝对值均为q，下列关于它们之间相互作用的静电力F，说法正确的是（　　） A. 若两球带同种电荷且L远大于r时， B. 若带同种电荷且时， C. 若带异种电荷且但不接触时， D. 不论两球带何种电荷，距离如何，两球间静电力始终满足 【答案】C 【解析】 【详解】A．若带同种电荷且L远大于r时，两球可看出电量集中在球心的点电荷，两球间的库仑力为 故A错误； B．由于两球心间距离，不满足远大于r的条件，故两球不能看成点电荷，若两球带同种电荷，由于同种电荷相互排斥，则两球等效中心间的距离大于2r，此时库仑力 故B错误； C．由于两球心间距离，不满足远大于r的条件，故两球不能看成点电荷，若两球带异种电荷，由于异种电荷相互吸引，则两球等效中心间的距离小于2r，此时库仑力 故C正确； D．根据上可知，当距离不满足远大于r的条件时，两球间由于作用力等效中心点不在球心，不一定满足，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，有一段长为1m，电阻为的金属丝，两端连接成一闭合圆环，在圆环上取M、N两点与外电路相连，已知M、N间的短圆弧长20cm，沿AM流入圆环的电流强度为0.5A，则（　　） A. M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为 B. 闭合圆环在M、N间的电阻值为 C. 闭合圆环在M、N间的电阻值为 D. 通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.1A 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据电阻定律，导体的电阻与长度成正比，故短弧的电阻为 长弧的电阻为 闭合圆环在M、N间的电阻值为短弧和长弧并联的电阻，即 故AC错误，B正确； D．通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度与通过M、N间的长圆弧金属丝的电流强度之比等于其电阻的反比，即 总电流为0.5A，故通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为 故D错误。 故选B。 5. 建筑工人工作时，经常需要使用钉子制作构架，如图所示，某工人用0.6kg的铁锤钉钉子。铁锤打到钉子之前铁锤的速度为5m/s，打击时间为0.02s铁锤的重力忽略不计，取重力加速度。则铁锤击打钉子的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 铁锤对钉子的平均作用力大小为200N B. 铁锤动量的变化量大小为3kg·m/s，方向竖直向下 C. 减小铁锤击打钉子的时间，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用力变小 D. 增大铁锤击打钉子之前的速度，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用变大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．以铁锤为研究对象，取竖直向上为正方向，其初速度 末速度为0，则铁锤动量的变化量 方向竖直向上。根据动量定理可得 解得 根据牛顿第三定律可得，铁锤钉钉子的平均作用力大小为150N，方向竖直向下。故A、B错误； CD．由 可知减小铁锤击打钉子的时间，其他条件不变，则钉子对铁锤的平均作用力变大，根据牛顿第三定律，铁锤对钉子的平均作用力也变大，同理，增大铁锤击打钉子之前的速度，增大，其他条件不变，则钉子对铁锤的平均作用力变大，根据牛顿第三定律，铁锤对钉子的平均作用力也变大，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，弹簧与细杆间无接触，小球沿杆在水平方向做简谐运动，小球在A、B间振动，O为平衡位置，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球在O位置时，动能最大，加速度最大 B. 小球在A、B位置时，动能为零，加速度也为零 C. 小球从A经O到B的过程中，回复力先做正功，后做负功 D. 小球从B到O的过程中，振子振动的能量不断增加 【答案】C 【解析】 【详解】AB．振子经过平衡位置时，速度最大，位移为零，所以经过平衡位置动能最大，回复力为零，加速度为零；在A、B位置时，速度为零，动能最小，位移最大，回复力最大，加速度最大，故AB错误； CD．由于回复力指向平衡位置，所以振子从A经O到B的过程中，回复力先做正功，后做负功，振子的动能和弹簧的势能相互转化，且总量保持不变，即振动的能量保持不变，故C正确，D错误。 故选C。 7. 关于动量、冲量、动量的变化量、动能，下列说法中正确的是（　　） A. 物体动量为零时，一定处于平衡状态 B. 质量一定的物体，动量增大2倍，其动能增大4倍 C. 人从高处跳下时，总有一个屈膝的动作，是为了减小地面对人的冲量 D. 从同一高度释放的两个完全相同鸡蛋落地前动量相同，由于掉在水泥地上的鸡蛋比掉在海绵上的鸡蛋的作用时间短，冲击力大，所以前者容易碎 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物体动量为零时，不一定处于平衡状态，例如上抛物体到达最高点时，故A错误； B．质量一定的物体，动量增大2倍，根据则说明速度增大2倍，所以其动能增大4倍，故B正确； C．人从高处跳下时，总有一个屈膝的动作，是为了增加着地时间，根据动量定理 可得减小地面对人的冲击力，不会减小地面对人的冲量，故C错误； D．鸡蛋从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等，而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明鸡蛋掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大，使鸡蛋易碎；故D正确。 故选BD。 8. 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图（a）、（b）所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　） A. 图（a）中的 A1、A2的示数相同 B. 图（a）中的 A1、A2的指针偏角相同 C. 图（b）中的 A1、A2的示数相同 D. 图（b）中的 A1、A2的指针偏角相同 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．图（a）中的 A1、A2 并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，量程大的电流表示数大，故 A 错误，B 正确。 CD．图（b）中的 A1、A2 串联，A1、A2 的示数相同；由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故 C 正确，D 错误。 故选BC。 9. 为了实现空间小，动力大的目标，我国比亚迪集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，以实现在同样的空间内装入更多电池。如图，某款车配了160块“刀片电池”。每块“刀片电池”的容量是200A·h，平均工作电压是3V。该车型采用充电电压为600V的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为1h。该车型百公里的平均能耗是12kW·h。则该车型的汽车充电桩（　　） A. 充满电后续航里程是800km B. 充满电后储存的电能是60kW·h C. 单块电池充满电后储存的电荷量是 D. 快充充电桩的平均充电电流是160A 【答案】AC 【解析】 【详解】C．单块电池充满电后储存的电荷量是 故C正确； B．单块电池充满电后储存的电能是 充满电后储存的电能是 故B错误； A．该车充满电后续航里程是 故A正确； D．由题意可知每块“刀片电池”的容量是200A·h，充满电需要的时间为1h， 可得 故D错误。 故选AC。 10. 一质量的物块静止在粗糙的水平地面上，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2，时刻给物块施加一水平向右的外力F，并于撤去外力，力F随时间t的变化情况如图所示，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，g取，则下列说法中正确的是（　　） A. 0~5s内F的冲量为12.5N·s B. 0~10s内摩擦力的冲量为40N·s C. 5s末物块的速度大小为0.25m/s D. 6s末物块的速度最大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．F-t图像与时间轴围成的面积表示冲量，0~5s内F的冲量为 故A正确； B．滑动摩擦力的大小为 由图可知4s末外力达到4N，在这之前物块所受摩擦力为静摩擦力，大小与外力相等，小于4N，所以0~10s内摩擦力的冲量小于40N·s，故B错误； C．从4s末到5s末，对物块由动量定理得 则 故C正确； D．由图可知6s末物块的所受外力为4N，此后外力小于滑动摩擦力，物块做减速运动，所以6s末物块速度最大，故D正确。 故选ACD。 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 （1）下列关于本实验条件的叙述，正确的是_______。 A. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B. 入射小球的质量需等于被碰小球的质量 C. 斜槽部分必须光滑 D. 轨道末端必须水平 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上同一位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP，然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，测得两小球平均落地点位置分别为M、N，实验中还需要测量的物理量有_____。 A. 入射小球和被碰小球的质量、 B. 入射小球开始的释放高度h C. 小球抛出点距地面的高度H D. 两球相碰后的平抛射程OM、ON （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式______（用所测物理量的字母表示），则认为两球碰撞前后的动量守恒。 （4）若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中小球平均落点位置分别为、、，与小球在斜槽末端时球心的位置等高。下列说法中正确的是______。 A. 若，则表明此碰撞过程动量守恒 B. 若，则表明此碰撞过程动量守恒 C. 若，则表明此碰撞过程机械能守恒 D. 若，则表明此碰撞过程机械能守恒 【答案】（1）AD （2）AD （3） （4）BD 【解析】 【小问1详解】 [1]A．同一组实验中，为了保证每次碰撞前入射小球的速度相同，入射小球必须从同一位置由静止释放，故A正确； B．为了保证碰后入射小球不反弹，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故B错误； C．轨道倾斜部分是否光滑对实验无影响，故C错误； D．为了保证小球抛出时做平抛运动，轨道末端必须水平，故D正确。 故选ABD。 【小问2详解】 [2]设入射小球碰撞前的速度为，碰撞后入射小球的速度为，被碰小球的速度为，入射小球的质量为，被碰小球的质量为，若碰撞过程满足动量守恒，则有 因小球从同一高度做平抛运动，故运动时间都相同，设为t，则有 联立可得 故实验中还需要测量的物理量有入射小球和被碰小球的质量、，两球相碰后的平抛射程OM、ON。 故选AD。 【小问3详解】 [3]由上可知，在实验误差允许范围内，若满足关系式 则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 【小问4详解】 [4]AB．若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，设入射小球碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，被碰小球的速度为，抛出点到挡板的水平位移为，则小球平均落点在点时有 联立解得 同理，小球平均落点在点、点时，水平位移仍为，则对应的平抛初速度为 若满足 代入以上三个速度，可得 故A错误，B正确； CD．若满足能量守恒 代入以上三个速度，可得 则表明此碰撞过程机械能守恒，故D正确，C错误。 故选BD。 12. 某实验小组用以下方法探究木板沿水平方向运动的规律。在运动的木板正上方用细线悬挂一个除去了柱塞的小注射器，注射器内装上墨汁，做成秒摆（周期为），如图甲所示。注射器的平衡位置在木板中线的正上方，当注射器在竖直平面内摆动时，在木板上留下了墨汁图样，图样与中线各交点的距离关系如图乙所示。 （1）由图乙可知，木板向右做___________（选填“加速”或“减速”）直线运动； （2）若木板的运动可视为匀变速直线运动，墨汁滴到木板A点时，木板的速度大小为___________，木板的加速度大小为___________。（计算结果均保留2位有效数字） 【答案】 ①. 加速 ②. 0.23 ③. 0.078 【解析】 【详解】（1）[1]木板上的墨汁图样是由注射器摆动形成的，根据单摆的特点，虚线上相邻两个平衡位置的时间相同；越向左，相邻两个平衡位置间的距离越来越远，即木板运动的越快，因此木板向右做“加速”直线运动。 （2）[2]木板匀加速直线运动，相邻两平衡位置时间 中间时刻的速度等于平均速度 [3]木板匀变速直线运动，加速度 三、解答题：本题共3小题，共34分。 13. 某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势为8V，电源内阻，电阻，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电压表的示数为7V；当重物质量时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机消耗功率最大（不计摩擦，g取）求： （1）电动机的内阻； （2）重物匀速上升时流过电动机的电流大小及最大功率； （3）重物匀速上升的速度大小v。 【答案】（1） （2）0.8A，3.2W （3）1.28m/s 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律，可知 解得 此时电动机不转动，可看成纯阻电路，根据欧姆定律 又因 联立解得 【小问2详解】 根据能量关系，对电动机，有 根据数学知识可得当 时，电动机功率有极大值，且为 【小问3详解】 对电动机根据功率关系 解得 14. 两物块P、Q用轻细绳悬挂在轻弹簧下静止，如图所示。物块P的质量为m，物块Q的质量为M，烧断连接P、Q的细绳后，P做简谐运动。 （1）若弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，求P做简谐运动的振幅A； （2）烧断细绳后，P上升经过某位置时速度大小为v，此时Q下落速度大小为，求从烧断细绳后瞬间到此时的这段时间内，弹簧对P的冲量大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 绳剪断前，P、Q整体分析，弹簧伸长的长度 解得 绳剪断后，P做简谐运动，在平衡位置时，弹簧的拉力与重力平衡，此时弹簧伸长的长度为 解得 故其振幅 【小问2详解】 烧断细绳后，Q做自由落体运动，Q下落速度大小为的时间 对物块P，根据动量定理可知 解得 15. 如图所示，一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的圆弧轨道BC组成，小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，且小车的左端与固定的光滑圆弧轨道MN末端等高，圆弧轨道MN末端水平。一质量的物块P从距圆弧轨道MN末端高度处由静止开始滑下，与静止在小车左端的质量的物块Q发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。AB的长度，圆弧BC的半径，小车的质量，物块P、Q均可视为质点，取重力加速度大小。 （1）求碰撞后瞬间，物块Q的速度大小v； （2）若物块Q恰好能滑到小车右端的C点，求物块Q与水平轨道AB间的动摩擦因数； 【答案】（1）9m/s （2）0.07 【解析】 【小问1详解】 设物块P滑到N点时的速度大小为，由机械能守恒定律有 解得 取向右为正方向，设碰后物块P的速度为，根据动量守恒 根据能量守恒 解得 ，v=9m/s 【小问2详解】 物块Q运动至C点时水平速度与小车的速度相等，竖直速度为零，设共同速度为，根据动量守恒，有 解得 又由能量关系有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $