精品解析：天津市弘毅中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试题

天津市弘毅中学2024—2025学年度第一学期期中测试 高三物理 本试卷满分100分，考试用时60分钟。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 中国天宫空间站在距离地面约为400km的轨道运行，可视为匀速圆周运动。地球同步卫星距地面的高度约为36000km。比较它们的运动，下列说法正确的是（　　） A. 空间站的周期更小 B. 空间站的线速度更小 C. 空间站的角速度更小 D. 空间站的向心加速度更小 2. 如图所示，一定质量的理想气体从状态开始经历过程①、②、③、④最后到达状态。下列说法错误的是（　　） A. 过程①中，气体的体积逐渐减小 B. 过程②中，气体对外界做正功 C. 过程③中，气体从外界吸收了热量 D. 气体在状态和时的内能相等 3. 一辆质量为m的小汽车在路面上行驶，小汽车可能遇到各种不同的路况。汽车在水平路面上行驶，汽车与路面间的最大静摩擦力为车重的0.1倍，汽车在转弯处的转弯半径为100 m，g取10 m/s2，以下说法正确的是（　　） A. 在水平路面上行驶的汽车转弯处的向心力由重力和支持力提供 B. 汽车以恒定速率转弯时，所受合力为0 C. 在水平路面上行驶的汽车转弯处的向心力由静摩擦力提供 D. 在水平路面上行驶的汽车转弯处的速度可以达到12 m/s 4. 镭是一种放射性很强的元素，它的所有同位素都具有强烈的放射性，其中最稳定的同位素为镭226，半衰期约为1600年，会衰变成氡222，衰变时放射出和两种射线。镭放出的射线能破坏、杀死细胞和细菌，因此，常用来治疗癌症。此外，镭盐与铍粉的混合制剂，可作为中子放射源，用来探测石油资源、岩石组成等。下列说法正确的是（　　） A. 100个镭226原子核，经过1600年后只剩下50个 B. 核反应中释放出的射线的穿透本领比射线的强 C. 镭226衰变成氡222的过程中质量会发生亏损 D. 核反应式为 5. 杭州亚运会跳台的跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳后裁判全给10分并获得冠军。从全红婵离开跳板开始计时，跳水过程中重心的图像如图所示。则全红婵的重心（　　） A. 在过程中作自由落体运动 B. 在过程中速度方向发生改变 C. 在过程中加速度逐渐减小 D. 在时刻上浮至水面 6. 如图甲，人在原地纵跳，快速下蹲后立即蹬伸，在起跳过程中，人受到地面的支持力随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 在C点时人达到最大速度 B. 曲线上的A点表示人下蹲至最低点 C. 人对地面的压力是由于地面发生微小形变引起的 D. 人能原地纵跳是地面对人的支持力大于人对地面的压力 7. 图甲为演示光电效应的实验装置，用红、绿光分别照射阴极K，得到两条电流表与电压表读数之间的关系曲线a、b（如图乙所示），下列说法正确的是（　　） A. 曲线a对应绿光 B. 红光的遏止电压较大 C. 单位时间内照射到阴极K上的红、绿光子数相等 D. 单位时间内照射到阴极K上的红光子数较多 8. 放风筝是儿童喜欢的运动之一，如图所示，小明静止站在水平地面上放风筝。设小明的质量为m，重力加速度为g，则此时（ ） A. 小明受到3个力的作用 B. 地面对小明的支持力大小等于mg C. 小明对地面有向右的静摩擦力 D. 风筝线对小明的拉力与地面对小明的力是一对平衡力 二、多选题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不答的得0分） 9. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 卢瑟福通过分析甲图中的α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 B. 乙图为布朗运动实验，图中显示的是花粉颗粒的运动轨迹 C. 丙图表示磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中①是α射线，②是γ射线，③是β射线 D. 丁图表示的核反应属于重核裂变，是目前人工无法控制的核反应 10. 如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则（　　） A. 杆对A环的支持力不变 B. B环对杆的摩擦力变小 C. 杆对A环的力不变 D. 与B环相连的细绳对书本的拉力变大 11. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（　　） A. 粒子是正电荷 B. 粒子受到的电场力为恒力 C. 粒子在M点的动能大于在N点的动能 D. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度 12. 如图所示，质量的物体从高为的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和传送带之间的动摩擦因数为，传送带AB之间的距离为，传送带一直以的速度匀速运动，则取（　　） A. 物体从A运动到B的时间是 B. 物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做功为 C. 物体从A运动到B的过程中，产生的热量为 D. 物体从A运动到B的过程中，带动传送带转动的电动机多做的功为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共两小题，每空2分，共14分） 13. 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O 静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细绳的方向。 ①本实验本实验采用的科学方法是___（填字母代号） A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 ②下列不必要的实验要求是 ___（填选项前的字母）； A．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．细线方向应与木板平面平行 D．应测量重物M所受的重力 ③从OB水平开始，保持弹簧测力计A和B的夹角及O点位置不变，使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直，则在整个过程中关于弹簧测力计A和B的读数变化情况是___（填选项前的字母）。 A．A增大，B 减小 B．A减小，B 减小 C．A增大，B 先增大后减小 D．A增大，B 先增大后减小 14. 某实验小组利用如图甲所示的装置，探究加速度与力的关系。 （1）关于该实验下列说法正确的是______。 A. 补偿阻力时小车不要连接纸带 B. 先接通打点计时器电源，后释放小车 C. 调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （2）图乙为某同学在实验中打出的纸带，计时器打点频率为50 Hz，相邻两计数点间有四个点未画出，部分实验数据如图所示。求得小车的加速度是______m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）实验中根据得到的数据画出了a − F的图线，如图丙所示，从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是______。 A. 补偿阻力时长木板的倾角偏大 B. 处理纸带时去除了开始密集的点 C. 砝码和砝码盘总质量没有远小于小车质量 （4）如图丁所示，将原小车换成带有力传感器的、等质量的小车，细线拉力F的大小可以从力传感器获得。从理论上分析，实验得到的a − F图线的斜率与（3）相比，将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 四、计算题（本大题共3小题，共38分） 15. 现在传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示，某飞机场利用传送带将旅客的行李箱运进机舱。在该次运输过程中，传送带以恒定的速率向上运行。将行李箱无初速度地放在传送带底端，已知行李箱与传送带之间的动摩擦因数，传送带的长度，传送带与水平面的夹角，g取。试求： （1）行李箱刚开始运动时的加速度大小； （2）行李箱的上升时间； （3）如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处，求行李箱的最短上升时间和传送带对应的最小运行速率。 16. 如图，直角坐标系中，第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、，其中垂直轴放置，极板与轴相交处存在小孔、；垂直轴放置，上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放，经电场直线加速后从射出，紧贴下极板进入，而后从进入第Ⅰ象限；经磁场偏转后恰好垂直轴离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为，、间距离为，、的板间电压大小均为，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求： （1）粒子经过时的速度大小； （2）粒子经过时速度方向与轴正向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 17. 如图甲所示，一物块放置在水平台面上，在水平推力F的作用下，物块从坐标原点O由静止开始沿x轴运动，F与物块的位置坐标x的关系如图乙所示。物块在处从平台飞出，同时撤去F，物块恰好由P点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后刚好从轨道最高点M飞出。圆弧PN段光滑，NM段粗糙。已知物块质量为，物块飞出平台时的速度大小，轨道圆心为，半径为，MN为竖直直径，，重力加速度g取：，，不计空气阻力。求： （1）物块与水平台面间的动摩擦因数为多少； （2）物块运动到P点时的速度大小； （3）物块在N点时对轨道的压力大小； （4）物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市弘毅中学2024—2025学年度第一学期期中测试 高三物理 本试卷满分100分，考试用时60分钟。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 中国天宫空间站在距离地面约为400km的轨道运行，可视为匀速圆周运动。地球同步卫星距地面的高度约为36000km。比较它们的运动，下列说法正确的是（　　） A. 空间站的周期更小 B. 空间站的线速度更小 C. 空间站的角速度更小 D. 空间站的向心加速度更小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 解得 空间站的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，空间站的周期更小，故A正确； B．根据 解得 空间站的线速度更大，故B错误； C．根据 解得 空间站的角速度更大，故C错误； D．根据 解得 空间站的向心加速度更大，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，一定质量的理想气体从状态开始经历过程①、②、③、④最后到达状态。下列说法错误的是（　　） A. 过程①中，气体的体积逐渐减小 B. 过程②中，气体对外界做正功 C. 过程③中，气体从外界吸收了热量 D. 气体在状态和时的内能相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 PV=nRT 根据图线的特点可知，过程①中，气体的体积不变，故A错误； B．过程②中，气体的压强不变，温度升高，体积增大，故气体对外界做正功，故B正确； CD．过程③中，温度不变，气体内能不变，压强减小，体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体需要从外界吸热，故C、D正确。 本题选错误的，故选A。 3. 一辆质量为m的小汽车在路面上行驶，小汽车可能遇到各种不同的路况。汽车在水平路面上行驶，汽车与路面间的最大静摩擦力为车重的0.1倍，汽车在转弯处的转弯半径为100 m，g取10 m/s2，以下说法正确的是（　　） A. 在水平路面上行驶的汽车转弯处的向心力由重力和支持力提供 B. 汽车以恒定速率转弯时，所受合力为0 C. 在水平路面上行驶的汽车转弯处的向心力由静摩擦力提供 D. 在水平路面上行驶的汽车转弯处的速度可以达到12 m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AC．在水平路面上行驶的汽车转弯处的向心力由静摩擦力提供，选项A错误，C正确； B．汽车以恒定速率转弯时，有向心加速度，则所受合力不为0，选项B错误； D．当达到最大静摩擦力时 解得 v=10 m/s 选项D错误。 故选C。 4. 镭是一种放射性很强的元素，它的所有同位素都具有强烈的放射性，其中最稳定的同位素为镭226，半衰期约为1600年，会衰变成氡222，衰变时放射出和两种射线。镭放出的射线能破坏、杀死细胞和细菌，因此，常用来治疗癌症。此外，镭盐与铍粉的混合制剂，可作为中子放射源，用来探测石油资源、岩石组成等。下列说法正确的是（　　） A. 100个镭226原子核，经过1600年后只剩下50个 B. 核反应中释放出的射线的穿透本领比射线的强 C. 镭226衰变成氡222的过程中质量会发生亏损 D. 核反应式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．半衰期具有统计意义，对少数的原子核没有意义，故A错误； B．α射线的穿透本领比γ射线的弱，故B错误； C．镭226衰变成氡222的过程中有核能释放出来，根据质能方程可知质量会发生亏损，故C正确； D．根据核反应遵循质量数守恒、电荷数守恒可知，该核反应式电荷数不守恒，故D错误； 故选C。 5. 杭州亚运会跳台的跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳后裁判全给10分并获得冠军。从全红婵离开跳板开始计时，跳水过程中重心的图像如图所示。则全红婵的重心（　　） A. 在过程中作自由落体运动 B. 在过程中速度方向发生改变 C. 在过程中加速度逐渐减小 D. 在时刻上浮至水面 【答案】C 【解析】 【详解】A．在过程中初速度不是零，不是自由落体运动，故A错误； B．在过程中速度始终为正值，方向不变，故B错误； C．在过程中，图像斜率变小，斜率代表加速度，加速度逐渐减小，故C正确； D．根据图像可知，过程竖直向上运动，过程中竖直向下运动，在时刻下降到最低点，故D错误。 故选C。 6. 如图甲，人在原地纵跳，快速下蹲后立即蹬伸，在起跳过程中，人受到地面的支持力随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 在C点时人达到最大速度 B. 曲线上的A点表示人下蹲至最低点 C. 人对地面的压力是由于地面发生微小形变引起的 D. 人能原地纵跳是地面对人的支持力大于人对地面的压力 【答案】A 【解析】 【详解】A．人处于C点时，加速起立结束，加速度为零，速度最大，故A正确； B．下蹲过程包含向下加速和减速的过程，向下加速处于失重状态，人处于A点时，仍处于加速下蹲阶段，没有下蹲到最低点，故B错误； C．人对地面的压力是由于脚发生形变引起的，故C错误； D．根据牛顿第三定律知，地面对人的支持力大小等于人对地面的压力大小，故D错误。 故选A。 7. 图甲为演示光电效应的实验装置，用红、绿光分别照射阴极K，得到两条电流表与电压表读数之间的关系曲线a、b（如图乙所示），下列说法正确的是（　　） A. 曲线a对应绿光 B. 红光的遏止电压较大 C. 单位时间内照射到阴极K上的红、绿光子数相等 D. 单位时间内照射到阴极K上的红光子数较多 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图知，根据爱因斯坦光电效应方程得 a光对应的遏止电压较小，则光的频率较小，对应红光，故AB错误； CD．由图像可读出，加正向电压时a对应的饱和电流较大，由，可知单位时间内照射到阴极上的红光子数较多，故C错误，D正确。 故选D。 8. 放风筝是儿童喜欢的运动之一，如图所示，小明静止站在水平地面上放风筝。设小明的质量为m，重力加速度为g，则此时（ ） A. 小明受到3个力的作用 B. 地面对小明的支持力大小等于mg C. 小明对地面有向右的静摩擦力 D. 风筝线对小明的拉力与地面对小明的力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小明受到重力、细线拉力、地面支持力和地面摩擦力4个力的作用，竖直方向根据受力平衡可得 可知地面对小明的支持力大小小于mg；故AB错误； CD．由于细线对小明有水平向右的拉力，则小明受到地面对他向左的静摩擦力，由牛顿第三定律可知，小明对地面有向右的静摩擦力，风筝线对小明的拉力的水平分力与摩擦力平衡，所以风筝线对小明的拉力与地面对小明的摩擦力不是一对平衡力，风筝线对小明的拉力与地面对小明的力也不是一对平衡力，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不答的得0分） 9. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 卢瑟福通过分析甲图中的α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 B. 乙图为布朗运动实验，图中显示的是花粉颗粒的运动轨迹 C. 丙图表示磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中①是α射线，②是γ射线，③是β射线 D. 丁图表示的核反应属于重核裂变，是目前人工无法控制的核反应 【答案】AC 【解析】 【详解】A．卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故A正确； B．布朗运动实验，图中显示的是花粉颗粒的不同时刻的位置，不是运动轨迹，故B错误； C．根据左手定则可得，丙图射线①是α射线，而图线③是β射线，γ射线不偏转，因此②是γ射线，故C正确； D．图丁表示的核反应属于重核裂变，是人工可以控制的核反应，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则（　　） A. 杆对A环的支持力不变 B. B环对杆的摩擦力变小 C. 杆对A环的力不变 D. 与B环相连的细绳对书本的拉力变大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设书的质量为m，绳与水平方向的夹角为α， 对系统为研究对象，根据平衡条件得 解得 杆对A环的支持力始终等于书重力的一半，支持力不变，A正确； B．对B环根据平衡条件得 解得 现将两环距离变小后，α增大，tanα增大，对杆的摩擦力Ff变小，B正确； C．杆对A环的支持力不变，摩擦力变小，合力变小，所以杆对A环的力变小，C错误； D．两绳的合力等于书的重力，两环距离变小，两绳的夹角变小，绳的拉力变小，D错误。 故选AB。 11. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（　　） A. 粒子是正电荷 B. 粒子受到的电场力为恒力 C. 粒子在M点的动能大于在N点的动能 D. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子所受外力的合力方向指向轨迹内侧，由于带电粒子仅受电场力作用，可知，电场力方向沿电场方向指向轨迹内侧，则电场力方向与电场方向相同，可知，粒子是正电荷，故A正确； B．根据图示，电场不是匀强电场，可知，粒子受到的电场力为变力，故B错误； C．粒子在由M点运动到N点过程，电场力做正功，根据动能定理可知，动能增大，则粒子在M点的动能小于在N点的动能，故C错误； D．电场线分布的密集程度表示电场强弱，根据图示可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，则粒子在M点的电场力小于在N点的电场力，即粒子在M点的加速度小于在N点的加速度，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，质量的物体从高为的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和传送带之间的动摩擦因数为，传送带AB之间的距离为，传送带一直以的速度匀速运动，则取（　　） A. 物体从A运动到B的时间是 B. 物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做功为 C. 物体从A运动到B的过程中，产生的热量为 D. 物体从A运动到B的过程中，带动传送带转动的电动机多做的功为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．设物体下滑到A点的速度为，对PA过程，由机械能守恒定律有 代入数据得 则物体滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀加速运动，加速度大小为 加速至速度与传送带相等时用时 匀加速运动的位移 所以物体与传送带共速后向右匀速运动，匀速运动的时间为 故物体从A运动到B的时间为 故A正确； B．物体运动到B的速度是根据动能定理得：摩擦力对物体做功 故B错误； C．在时间内，皮带做匀速运动的位移为 故产生热量 代入数据得 故C正确； D．电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，另一部分转化为内能，则电动机多做的功 故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共两小题，每空2分，共14分） 13. 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O 静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细绳的方向。 ①本实验本实验采用的科学方法是___（填字母代号） A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 ②下列不必要的实验要求是 ___（填选项前的字母）； A．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．细线方向应与木板平面平行 D．应测量重物M所受的重力 ③从OB水平开始，保持弹簧测力计A和B的夹角及O点位置不变，使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直，则在整个过程中关于弹簧测力计A和B的读数变化情况是___（填选项前的字母）。 A．A增大，B 减小 B．A减小，B 减小 C．A增大，B 先增大后减小 D．A增大，B 先增大后减小 【答案】 ①. B ②. A ③. B 【解析】 【详解】[1]本实验是来验证“力的平行四边形定则”，需要记录记录O点的位置和细绳的方向，保证弹簧拉力的合力大小等于重力大小，因此本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。 [2]A．改变拉力，进行多次实验，而M对O点的作用效果与O点的位置无关，所以不要求使O点静止在同一位置，A是不必要的，符合题意； B．要使弹簧测力计测出的力的大小准确，应在使用前校零，B是必要的，不符合题意； C．细线方向应与木板平面平行，以减小作图误差，C是必要的，不符合题意； D．实验中要验证的是弹簧测力计A、B对O点的拉力用平行四边形定则合成后，与重物M对O点的拉力等大反向，而M对O点的拉力大小与M的重力相同，所以应测量重物M所受的重力，D是必要的，不符合题意。 故选A。 [3]在弹簧测力计A和B转动的过程中，OA拉力、OB拉力与重物M对O点的拉力的合力始终为零，大小与M的重力相同，保持不变，三个力的矢量三角形如下图所示 所以，逐渐减小，也逐渐减小。B正确。 故选B。 14. 某实验小组利用如图甲所示的装置，探究加速度与力的关系。 （1）关于该实验下列说法正确的是______。 A. 补偿阻力时小车不要连接纸带 B. 先接通打点计时器电源，后释放小车 C. 调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （2）图乙为某同学在实验中打出的纸带，计时器打点频率为50 Hz，相邻两计数点间有四个点未画出，部分实验数据如图所示。求得小车的加速度是______m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）实验中根据得到的数据画出了a − F的图线，如图丙所示，从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是______。 A. 补偿阻力时长木板的倾角偏大 B. 处理纸带时去除了开始密集的点 C. 砝码和砝码盘总质量没有远小于小车质量 （4）如图丁所示，将原小车换成带有力传感器的、等质量的小车，细线拉力F的大小可以从力传感器获得。从理论上分析，实验得到的a − F图线的斜率与（3）相比，将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）B （2）0.51 （3）A （4）变大 【解析】 【小问1详解】 A．补偿阻力时小车需要连接纸带，一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡，另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动，故A错误； B．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，故B正确； C．为使小车所受拉力与速度同向，应调节滑轮高度使细绳与长木板平行，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 相邻两计数点间有四个点未画出，相邻两计数点间的时间间隔为 根据逐差法可得，小车的加速度为 【小问3详解】 A．由图丙可知，当F = 0时，小车产生了加速度，因此说明补偿阻力时长木板的倾角偏大，故A正确； B．如果实验过程没有不当之处，在处理纸带时去除了开始密集的点，那么纸带后面的点得到的数据在a − F的图线中的连线反向延长线也是能过原点的，所以图丙中a − F图线不过原点与处理纸带时去除了开始密集的点无关，故B错误； C．设小车的质量为M，砝码和砝码盘总质量为m，由牛顿第二定律得 解得 实验中，小车的拉力F = mg，则随着F的增大，即m增大，而将变小，则a − F的图线的斜率变小，特别是M与m接近时，斜率变小更加明显，所以砝码和砝码盘总质量没有远小于小车质量，会使a − F的图线末端向F轴弯曲，不会使a − F的图线不过原点，故C错误。 故选A。 【小问4详解】 由（3）可知，原实验得到的a − F图线的斜率为，现将原小车换成带有力传感器的、等质量的小车，由牛顿第二定律得 解得 所以将原小车换成带有力传感器的、等质量的小车后，a − F图线的斜率变为，大于（3）中a − F图线的斜率。故实验得到的a − F图线的斜率与（3）相比，将变大。 四、计算题（本大题共3小题，共38分） 15. 现在传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示，某飞机场利用传送带将旅客的行李箱运进机舱。在该次运输过程中，传送带以恒定的速率向上运行。将行李箱无初速度地放在传送带底端，已知行李箱与传送带之间的动摩擦因数，传送带的长度，传送带与水平面的夹角，g取。试求： （1）行李箱刚开始运动时的加速度大小； （2）行李箱的上升时间； （3）如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处，求行李箱的最短上升时间和传送带对应的最小运行速率。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 行李箱刚开始运动时的加速度 【小问2详解】 行李箱加速到与传送带共速的时间 这段时间内行李箱的位移 行李箱匀速运动时间 行李箱的上升时间 【小问3详解】 只有行李箱一直做加速运动时，行李箱运动的时间最短；行李箱一直做加速运动，设到达机舱的速度为，则有 代入数据得 由于行李箱一直加速，所以传送带的速度至少为，最短时间为 16. 如图，直角坐标系中，第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、，其中垂直轴放置，极板与轴相交处存在小孔、；垂直轴放置，上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放，经电场直线加速后从射出，紧贴下极板进入，而后从进入第Ⅰ象限；经磁场偏转后恰好垂直轴离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为，、间距离为，、的板间电压大小均为，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求： （1）粒子经过时的速度大小； （2）粒子经过时速度方向与轴正向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从M到N的运动过程中，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子在中，根据牛顿运动定律有 根据匀变速直线运动规律有 、 又 解得 【小问3详解】 粒子在P处时的速度大小为 在磁场中运动时根据牛顿第二定律有 由几何关系可知 解得 17. 如图甲所示，一物块放置在水平台面上，在水平推力F的作用下，物块从坐标原点O由静止开始沿x轴运动，F与物块的位置坐标x的关系如图乙所示。物块在处从平台飞出，同时撤去F，物块恰好由P点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后刚好从轨道最高点M飞出。圆弧PN段光滑，NM段粗糙。已知物块质量为，物块飞出平台时的速度大小，轨道圆心为，半径为，MN为竖直直径，，重力加速度g取：，，不计空气阻力。求： （1）物块与水平台面间的动摩擦因数为多少； （2）物块运动到P点时的速度大小； （3）物块在N点时对轨道的压力大小； （4）物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功。 【答案】（1）0.7 （2）5m/s （3）32N （4）0.5J 【解析】 【小问1详解】 由乙图可知水平推力做的功 物块在平台运动过程，由动能定理有 其中x=2m，代入数据可得 μ=0.7 【小问2详解】 把P点速度分解，如下图所示： 物块离开平台做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，速度不变，由平行四边形定则可得P点速度 【小问3详解】 从P到N由动能定理 在N点时由牛顿第二定律 解得 FN=32N 由牛顿第三定律可知物块在N点时对竖直圆轨道的压力大小 FN′=FN=32N 【小问4详解】 物块刚好从轨道最高点M飞出，在M点则有 从N点到M点，对物块利用动能定理有 代入数据可得 Wf=0.5J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $