精品解析：山东省日照市校际联合考试2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

2023级高二校际联合考试 物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。 4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3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. 下列判断正确是（　　） A. 点电荷概念的提出，体现了等效替代的思想 B. 库仑扭秤实验和卡文迪什扭秤实验都用了放大法 C. 研究小船过河时，运用了控制变量法 D. 加速度公式，运用了比值定义法 2. 从距地面高为0.8m处的同一位置间隔0.2s先后由静止释放甲、乙两个可视为质点的小球，忽略空气阻力，重力加速度。当甲球刚要落地时，乙球位置如图所示，下列说法正确的是 （　　） A. 此时甲球速度大小为8m/s B. 此时乙球的速度大小为6m/s C. 此时两球相距0.2m D. 乙球再下落0.2s落地 3. 某举重运动员站在压力传感器上练习“下蹲—起立”的动作，传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该运动员的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息（　　） A. 1s时，运动员处在下蹲的最低点 B. 2s时，运动员处于站立静止状态 C. 运动员在4s内做了1次“下蹲—起立”的动作 D. 下蹲过程中，运动员先超重后失重 4. 如图所示，在竖直平面内固定着用刚性光滑铁丝制成的抛物线形状轨道OA，O点切线水平。将一带孔小球套在铁丝轨道上，从O点给小球一水平向右的初速度，使小球沿铁丝轨道运动到A点。下列说法正确的是（　　） A. 小球在OA段上运动，一定受到弹力 B. 小球在OA段上的运动，一定是平抛运动 C. 小球在O、A两点的水平速度一定相同 D. 小球在OA段的运动过程中，机械能一定不变 5. 如图所示，长为L的轻绳的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点），在O点正下方P处有一颗钉子。现将小球从与O点等高的A点由静止释放，释放前轻绳刚好拉直，轻绳碰到钉子后，小球继续运动。已知，重力加速度为g，不计空气阻力及轻绳与钉子碰撞时的能量损失。下列说法正确的是（　　） A. 轻绳碰到钉子后，小球恰好能做完整的圆周运动 B. 小球运动过程中受到重力、拉力和向心力的作用 C. 轻绳碰到钉子前的瞬间，小球受到的拉力大小为2mg D. 轻绳碰到钉子后的瞬间，小球受到的拉力大小为4mg 6. 如图甲所示，水平传送带以速度v顺时针匀速转动，现将一质量为m的小滑块从传送带的左端P点由静止释放，运动到右端Q点所用的时间为t。改变传送带的速度v，小滑块的运动时间t也随之改变，现测得t与v之间的关系如图乙所示，图中ABC段为曲线，CD段为水平直线，均为已知量，g为重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. P、Q间的距离为 B. 滑块与传送带间的动摩擦因数为 C. 当传送带速度为2时，滑块在传送带上的运动时间大于 D. 当传送带速度为2时，摩擦力对小滑块做功为 7. 如图所示，两个等量异种点电荷＋Q和－Q固定在x轴上的（L，0）和（3L，0）点，分别以坐标原点O和＋Q所在的点为圆心、以2L和L为半径做圆。两圆在x轴上的c点相切，a、b、d是大圆与坐标轴的交点。下列说法正确的是（　　） A. b点和d点的电场强度、电势均相同 B. O点的电势小于b点的电势 C. 将一正试探电荷从c点沿实线圆周移到a点，电势能增大 D. 将一正试探电荷从c点沿虚线圆周移到O点，电场力做正功 8. 如图所示，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一质量为m的重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角，现拉动N点，将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。重力加速度为g，则在OM由竖直被拉到水平的过程中（　　） A. MN上的张力逐渐增大，最大值为 B. MN上的张力先增大后减小，最大值为 C. OM上的张力逐渐增大，最大值为 D. OM上的张力先增大后减小，最大值为 二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，质量为M的斜面体放在水平地面上，将质量为m的光滑小物块从斜面体顶端由静止释放，在小物块沿着斜面体下滑的过程中，斜面体静止不动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小物块受重力、支持力和下滑力的作用 B. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 C. 斜面体对地面的压力大于（M＋m）g D. 若重力突然消失，小物块将沿着斜面匀速运动 10. 实验小组分别设计甲、乙所示的电路，测量某定值电阻的阻值。已知电流表的内阻约为3Ω，电压表的内阻约为3kΩ。下列说法正确的是（　　） A. 若采用图甲所示的电路，电阻的测量值会大于真实值 B. 若采用图乙所示的电路，电阻的测量值会大于真实值 C. 若待测电阻的阻值约为10Ω，选择图甲进行实验更精确 D. 若待测电阻的阻值约为10Ω，选择图乙进行实验更精确 11. 如图所示，宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有两颗卫星甲、乙，分别沿轨道Ⅰ、Ⅱ做圆周运动，卫星甲的轨道半径为，速率为；卫星乙的轨道半径为，速率为。在t时间内，卫星甲、乙与圆心的连线扫过的面积分别为。不考虑卫星之间的万有引力，下列说法正确的是（　　） A. B. 卫星乙的加速度小于卫星甲的加速度 C. 卫星乙的周期大于卫星甲的周期 D. 若卫星甲在B点变轨进入椭圆轨道III，需要在B点加速 12. 如图所示，在光滑水平面上有一长度L=1m、质量M=2kg的绝缘木板，一带正电的小物体放在木板的左端。小物体的质量m=1kg、电荷量q=2×10−5C，与木板间的动摩擦因数μ=0.5。整个系统处在水平向右的匀强电场中，电场强度大小E=4×105N/C，开始系统在外力作用下处于静止状态，现释放小物体和木板，让它们同时由静止开始运动。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。小物体在木板上运动的整个过程中（　　） A. 小物体的加速度大小为3m/s2 B. 小物体动能的增加量为8J C. 系统产生的热量为30J D. 系统动能的增加量为43J 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某同学用如图甲所示的电路研究电容器的放电规律，先将开关S合向1，待电路稳定后再将开关S合向2，通过电流传感器描绘出电容器放电电流I随时间t变化的规律如图乙所示。图甲中电源两端提供的电压恒为3V。 （1）根据实验结果求得电容器的电容C=______F（保留一位小数）。 （2）若仅将定值电阻R换用阻值更小的电阻重新实验，则电容器放电的时间会______（选填“变长”、“变短”或“不变”），在放电过程中，电容器的带电量减少，电容器的电容C______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 14. 某学习小组在探究小车加速度与力、质量的关系实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）实验前将轨道左端逐渐垫高，直至______（选填“挂”或“不挂”）槽码的情况下，小车能够沿着长木板匀速下滑。 （2）实验过程中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。则小车的加速度a＝______（计算结果保留三位有效数字）。 （3）保持小车的质量不变，改变所挂槽码的质量m，多次测量对应的加速度a。认为细线的拉力，根据测得的多组数据画出如图丙所示的图线，此图线的后半段明显偏离直线，主要原因是______ A. 所挂槽码的质量太大 B. 小车的质量太大 C. 拉小车的细线没有平行于长木板 D. 小车与长木板之间的摩擦力不可忽略 （4）保持槽码质量不变，改变小车的质量M，多次测量对应的加速度a。作出图像如图丁所示，图线的截距为b，斜率为k，则槽码的质量＝______（用b和k表示） 15. 如图所示为一简单的调光电路，电源的电压U恒为14V，灯泡的额定电压UL=6V，灯泡的电阻RL保持6Ω不变，保护电阻R0=2Ω，调光电阻R的最大阻值为8Ω。 （1）若S断开时，调节调光电阻R滑片P，使灯泡正常发光（灯泡电压为额定电压），则调光电阻R连入电路中的阻值Rx多大？ （2）若S闭合，调光电阻R的滑片P位于正中间，灯泡两端的实际电压U1多大？ （3）若S闭合，调节调光电阻R，使滑片P左侧电阻为6Ω，通过灯泡电流I多大？ 16. 超载车辆是马路的隐形“杀手”，应严禁上路。一辆超载大货车正以v0=20m/s的速度匀速行驶，一辆执勤的警车决定追赶，当警车开始运动时，到大货车的距离x0=200m。警车加速过程和减速过程的加速度大小a均为2.5m/s2，最大速度vm=25m/s。 （1）警车在追赶货车的过程中，求两车间的最大距离l； （2）求警车追赶上大货车的最短时间t； （3）若警车以最短的时间追上大货车时，二者同时开始刹车（可视为匀减速直线运动），且同时停止运动。求都停止时两车间的距离s。 17. 如图所示，△ABC是圆的内接直角三角形，∠BCA＝30°，圆心为O，半径为R，有一匀强电场与圆周平面平行（图中未画出）。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射质量为m、电荷量为－2e、初动能均为的粒子，粒子会经过圆周上不同的点，其中粒子到达B点的动能为，到达C点的动能为2。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，求： （1）A、C两点的电势差； （2）粒子经过圆周时的最大动能； （3）改变粒子源发射粒子的初动能（电荷量、质量均不变），且从A点平行于BO方向射出，若粒子恰好经过C点，求粒子从A点射出时的初动能。 18. 如图甲所示，静止在光滑水平面上的轨道，水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。静置在水平轨道左端的小物块，与水平轨道间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨道的质量与小物块的质量相等，轨道水平部分的长度L＝4.5m，轨道半圆形部分的半径R＝0.4m，重力加速度大小。 （1）若轨道固定，小物块以一定的初速度沿轨道运动到Q点时，受到轨道的弹力大小等于小物块重力的3倍，求小物块在P点的速度大小； （2）若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力F，小物块处在轨道水平部分时，轨道的加速度a与F的对应关系如图乙所示，求μ和乙图中的； （3）若轨道不固定，初始时，小物块静置在轨道的最左端，给轨道施加水平向左的推力F＝8N，当小物块到P点时撤去F，小物块从Q点离开轨道时相对地的速度大小为7m/s，相对轨道的速度小于7m/s。求小物块落回轨道水平部分时落点与P点间的距离d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高二校际联合考试 物理试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。 4．本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3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. 下列判断正确的是（　　） A. 点电荷概念的提出，体现了等效替代的思想 B. 库仑扭秤实验和卡文迪什扭秤实验都用了放大法 C. 研究小船过河时，运用了控制变量法 D. 加速度公式，运用了比值定义法 【答案】B 【解析】 【详解】A．点电荷是理想化模型，采用理想化方法，而非等效替代思想，故A错误； B．库仑扭秤和卡文迪什扭秤均通过微小扭转角的放大效应测量力，均使用放大法，故B正确； C．小船过河问题通过运动的合成与分解（矢量的合成）分析，属于等效替代法，而非控制变量法，故C错误； D．加速度公式是决定式，由牛顿第二定律得出，不是比值定义法，故D错误。 故选B。 2. 从距地面高为0.8m处的同一位置间隔0.2s先后由静止释放甲、乙两个可视为质点的小球，忽略空气阻力，重力加速度。当甲球刚要落地时，乙球位置如图所示，下列说法正确的是 （　　） A. 此时甲球的速度大小为8m/s B. 此时乙球的速度大小为6m/s C. 此时两球相距0.2m D. 乙球再下落0.2s落地 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲球落地时，根据自由落体运动规律，有 可得此时甲球的速度大小为，选项A错误； B．由，可知甲球下落时间为 则此时乙球下落了0.2s，速度大小为v乙=gt乙=2m/s，选项B错误； C．乙球下落了 故此时两球相距，选项C错误； D．甲乙两球下落时间相同，故乙球再下落0.2s着地，选项D正确。 故选D。 3. 某举重运动员站在压力传感器上练习“下蹲—起立”的动作，传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该运动员的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息（　　） A. 1s时，运动员处在下蹲的最低点 B. 2s时，运动员处于站立静止状态 C. 运动员在4s内做了1次“下蹲—起立”的动作 D. 下蹲过程中，运动员先超重后失重 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，在1s时运动员向下的加速度最大，此时不是最低点，选项A错误； B．2s时传感器示数等于运动员的重力，故此时处于下蹲静止状态，选项B错误； C．运动员在4s内，前2s内是下蹲过程，后2s内是起立的过程，所以共做了1次“下蹲—起立”的动作，选项C正确； D．运动员在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故运动员处于失重状态，最后运动员静止，故后半段是运动员减速向下的过程，此时加速度方向向上，运动员处于超重状态，故下蹲过程中运动员先失重后超重，选项D错误。 故选C。 4. 如图所示，在竖直平面内固定着用刚性光滑铁丝制成的抛物线形状轨道OA，O点切线水平。将一带孔小球套在铁丝轨道上，从O点给小球一水平向右的初速度，使小球沿铁丝轨道运动到A点。下列说法正确的是（　　） A. 小球在OA段上运动，一定受到弹力 B. 小球在OA段上的运动，一定是平抛运动 C. 小球在O、A两点的水平速度一定相同 D. 小球在OA段的运动过程中，机械能一定不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在O点的初速度大小未知，故小球不一定做平抛运动。运动过程中，可能受到弹力，也可能没有弹力，故A错误； BC．当小球与轨道间有弹力时，小球的运动不是平抛运动，在O、A两点的水平速度不相同，故BC错误； D．轨道光滑，小球运动过程中只有重力做功，机械能不变，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，长为L的轻绳的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点），在O点正下方P处有一颗钉子。现将小球从与O点等高的A点由静止释放，释放前轻绳刚好拉直，轻绳碰到钉子后，小球继续运动。已知，重力加速度为g，不计空气阻力及轻绳与钉子碰撞时的能量损失。下列说法正确的是（　　） A. 轻绳碰到钉子后，小球恰好能做完整的圆周运动 B. 小球运动过程中受到重力、拉力和向心力的作用 C. 轻绳碰到钉子前的瞬间，小球受到的拉力大小为2mg D. 轻绳碰到钉子后的瞬间，小球受到的拉力大小为4mg 【答案】A 【解析】 【详解】A．设轻绳碰到钉子后，小球恰好做完整圆周运动时的半径为R，在圆周的最高点重力完全提供向心力，则有 从释放到圆周的最高点，根据动能定理有 联立解得 由题知绳长为，OP间距离为，两者之差刚好等于半径，故小球恰好做完整圆周运动，故A正确； B．小球运动过程中仅受重力和拉力作用，合力提供向心力， 故B错误； C．小球运动到最低点的过程中，根据动能定理有 解得 小球在最低点，根据牛顿第二定律有 碰到钉子前细绳拉力F＝3mg，故C错误； D．碰到钉子后瞬间，小球的线速度不变，根据牛顿第二定律有 解得拉力，故D错误。 故选A。 6. 如图甲所示，水平传送带以速度v顺时针匀速转动，现将一质量为m的小滑块从传送带的左端P点由静止释放，运动到右端Q点所用的时间为t。改变传送带的速度v，小滑块的运动时间t也随之改变，现测得t与v之间的关系如图乙所示，图中ABC段为曲线，CD段为水平直线，均为已知量，g为重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. P、Q间的距离为 B. 滑块与传送带间的动摩擦因数为 C. 当传送带速度为2时，滑块在传送带上的运动时间大于 D. 当传送带速度2时，摩擦力对小滑块做功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知：传送带速度超过时，小滑块的运动时间始终为，说明小滑块全程匀加速跑到右端速度正好为。则有P、Q间的距离为，故A错误； B．当传送带的速度为时，滑块从传送带左端到右端始终做匀加速直线运动，运动时间为，故 滑块与传送带间的动摩擦因数为，故B正确； CD．当传送带速度为时，滑块一直做匀加速直线运动，最终速度仍然为，故在传送带上的运动时间为；摩擦力对小滑块做功为，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，两个等量异种点电荷＋Q和－Q固定在x轴上的（L，0）和（3L，0）点，分别以坐标原点O和＋Q所在的点为圆心、以2L和L为半径做圆。两圆在x轴上的c点相切，a、b、d是大圆与坐标轴的交点。下列说法正确的是（　　） A. b点和d点的电场强度、电势均相同 B. O点的电势小于b点的电势 C. 将一正试探电荷从c点沿实线圆周移到a点，电势能增大 D. 将一正试探电荷从c点沿虚线圆周移到O点，电场力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．b点和d点关于两点电荷的连线对称，由对称性、结合电场的叠加可知，b点和d点电场强度大小相等，方向不同，电势相同，选项A错误； B．根据电场的叠加，Ob之间的连线上任意一点沿y方向的合场强都从O点指向b点，O点的电势大于b点的电势，选项B错误； C．将一正试探电荷从c点沿实线圆周移到a点，a点电势大于c点电势，所以整体电势能增加，选项C正确； D．将一正试探电荷从c点沿虚线圆周移到O点，＋Q对其电场力不做功，但－Q对其的电场力做负功，选项D错误。 故选C。 8. 如图所示，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一质量为m的重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角，现拉动N点，将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。重力加速度为g，则在OM由竖直被拉到水平的过程中（　　） A. MN上的张力逐渐增大，最大值为 B. MN上的张力先增大后减小，最大值为 C. OM上的张力逐渐增大，最大值为 D. OM上的张力先增大后减小，最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设MN对重物的拉力大小为，OM对重物的拉力大小为，设OM与竖直方向的夹角为β，将mg、分别沿着的方向和垂直于的方向分解，如图所示 在垂直于OM的方向，根据几何关系有 整理得 在β从0增大到90°的过程中，一直增大； 当β＝90°时最大，则有，故AB错误； CD．将mg、分别沿着的方向和垂直于的方向分解，如图所示 根据几何关系有 解得 在垂直于MN的方向，根据几何关系有 解得 可知在β从0增大到90°的过程中，先增大后减小； 当时最大，则有，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，质量为M的斜面体放在水平地面上，将质量为m的光滑小物块从斜面体顶端由静止释放，在小物块沿着斜面体下滑的过程中，斜面体静止不动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小物块受重力、支持力和下滑力的作用 B. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 C. 斜面体对地面的压力大于（M＋m）g D. 若重力突然消失，小物块将沿着斜面匀速运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小物块沿着斜面下滑的过程中仅受重力、支持力的作用，重力沿着斜面向下的分力产生下滑效果，故A错误； B．整体分析，滑块有水平向左的加速度，故地面对斜面体的摩擦力方向水平向左，故B正确； C．小物块加速下滑过程处于失重状态，因此斜面体对地面的压力小于（M＋m）g，故C错误； D．若重力突然消失，小物块沿着斜面方向没有加速度，将沿着斜面匀速运动，故D正确。 故选BD。 10. 实验小组分别设计甲、乙所示的电路，测量某定值电阻的阻值。已知电流表的内阻约为3Ω，电压表的内阻约为3kΩ。下列说法正确的是（　　） A. 若采用图甲所示电路，电阻的测量值会大于真实值 B. 若采用图乙所示的电路，电阻的测量值会大于真实值 C. 若待测电阻的阻值约为10Ω，选择图甲进行实验更精确 D. 若待测电阻的阻值约为10Ω，选择图乙进行实验更精确 【答案】BC 【解析】 【详解】A．甲图为电流表的外接法，由于电压表的分流作用，使得电流表测量值I偏大，而电压表测量值U准确。根据可知，I偏大，U准确，所以电阻的测量值会小于真实值，故A错误； B．乙图为电流表的内接法，由于电流表的分压作用，使得电压表测量值U偏大，而电流表测量值I准确。根据可知，U偏大，I准确，所以电阻的测量值会大于真实值，故B正确； CD．若待测电阻的阻值约为10Ω，根据可知，电压表分流较小，用电流表外接法更精确，即选择图甲进行实验更精确，故C正确，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有两颗卫星甲、乙，分别沿轨道Ⅰ、Ⅱ做圆周运动，卫星甲的轨道半径为，速率为；卫星乙的轨道半径为，速率为。在t时间内，卫星甲、乙与圆心的连线扫过的面积分别为。不考虑卫星之间的万有引力，下列说法正确的是（　　） A. B. 卫星乙的加速度小于卫星甲的加速度 C. 卫星乙的周期大于卫星甲的周期 D. 若卫星甲在B点变轨进入椭圆轨道III，需要在B点加速 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，同一颗卫星在相同时间内扫过面积相等，选项A错误； B．万有引力提供向心力，有 可得，因为，所以，选项B正确； C．根据公式 可得，所以，选项C正确； D．当卫星从I变轨到III时，运行半径增大做离心运动，需要在B点加速，选项D正确。 故选BCD。 12. 如图所示，在光滑水平面上有一长度L=1m、质量M=2kg的绝缘木板，一带正电的小物体放在木板的左端。小物体的质量m=1kg、电荷量q=2×10−5C，与木板间的动摩擦因数μ=0.5。整个系统处在水平向右的匀强电场中，电场强度大小E=4×105N/C，开始系统在外力作用下处于静止状态，现释放小物体和木板，让它们同时由静止开始运动。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。小物体在木板上运动的整个过程中（　　） A. 小物体的加速度大小为3m/s2 B. 小物体动能的增加量为8J C. 系统产生热量为30J D. 系统动能的增加量为43J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对小物体，由牛顿第二定律得 解得a=3m/s2，故A正确； B．对木板，由牛顿第二定律得 经过时间t脱离，则 解得t=2s 可得小物体的位移 小物体动能的增加量，故B错误； C．系统产生的热量，故C错误； D．电场力对系统做功 摩擦力对系统做功 系统动能增加量，故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题包括6小题，共60分。 13. 某同学用如图甲所示的电路研究电容器的放电规律，先将开关S合向1，待电路稳定后再将开关S合向2，通过电流传感器描绘出电容器放电电流I随时间t变化的规律如图乙所示。图甲中电源两端提供的电压恒为3V。 （1）根据实验结果求得电容器的电容C=______F（保留一位小数）。 （2）若仅将定值电阻R换用阻值更小的电阻重新实验，则电容器放电的时间会______（选填“变长”、“变短”或“不变”），在放电过程中，电容器的带电量减少，电容器的电容C______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）3.1×10-3 （2） ①. 变短 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 由乙图可知，图线与坐标轴围成的图形面积表示电容器放电的电荷量，小格数为23个，则 所以电容器的电容 【小问2详解】 [1]电容器放出的电荷量一定，若仅将定值电阻R换用阻值更小的电阻，开始时电路中的电流增大，因此电容器放电的时间会变短； [2]电容是电容器的固有属性，与电荷量的多少无关，因此在放电过程中，电容器的电容C不变。 14. 某学习小组在探究小车加速度与力、质量的关系实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 （1）实验前将轨道左端逐渐垫高，直至______（选填“挂”或“不挂”）槽码的情况下，小车能够沿着长木板匀速下滑。 （2）实验过程中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。则小车的加速度a＝______（计算结果保留三位有效数字）。 （3）保持小车的质量不变，改变所挂槽码的质量m，多次测量对应的加速度a。认为细线的拉力，根据测得的多组数据画出如图丙所示的图线，此图线的后半段明显偏离直线，主要原因是______ A. 所挂槽码的质量太大 B. 小车的质量太大 C. 拉小车的细线没有平行于长木板 D. 小车与长木板之间的摩擦力不可忽略 （4）保持槽码的质量不变，改变小车的质量M，多次测量对应的加速度a。作出图像如图丁所示，图线的截距为b，斜率为k，则槽码的质量＝______（用b和k表示） 【答案】（1）不挂 （2）1.21 （3）A （4） 【解析】 【小问1详解】 实验前将轨道左端垫高，是为了使小车的重力沿着斜面向下的分力与小车受到的阻力平衡，实验时绳的拉力就等于小车的合力。因此平衡阻力时，应该在不挂槽码的情况下，让小车能够沿着长木板匀速下滑。 【小问2详解】 已知打点计时器的打点周期为，由于每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出，故每相邻两个计数点之间的时间间隔为 由逐差法可得小车的加速度为 【小问3详解】 在探究加速度与力、质量关系的实验中，我们认为细线对小车的拉力，这是在的条件下近似成立的。当所挂槽码的质量m太大时，m不能远小于M，此时细线的拉力，会导致图线的后半段明显偏离直线。故选A。 【小问4详解】 根据牛顿第二定律，对槽码进行受力分析列牛顿第二定律方程有 同理对小车进行受力分析列牛顿第二定律方程有 联立解得 变形可得 所以在图像中有直线的截距 斜率 解得槽码的质量为 15. 如图所示为一简单的调光电路，电源的电压U恒为14V，灯泡的额定电压UL=6V，灯泡的电阻RL保持6Ω不变，保护电阻R0=2Ω，调光电阻R的最大阻值为8Ω。 （1）若S断开时，调节调光电阻R的滑片P，使灯泡正常发光（灯泡电压为额定电压），则调光电阻R连入电路中的阻值Rx多大？ （2）若S闭合，调光电阻R的滑片P位于正中间，灯泡两端的实际电压U1多大？ （3）若S闭合，调节调光电阻R，使滑片P左侧电阻为6Ω，通过灯泡的电流I多大？ 【答案】（1）6Ω （2）4V （3）1A 【解析】 【小问1详解】 S断开时，调光电阻R是限流接法，流过灯泡的电流， 解得 【小问2详解】 S闭合，调光电阻R为分压接法，设调光电阻滑片P左端的电阻为R1，则 设电路中的电流为I2，则 灯泡两端的电压 【小问3详解】 滑片P左侧电阻 灯泡和调光电阻左端并联电阻为 所以 则灯泡的电流 16. 超载车辆是马路的隐形“杀手”，应严禁上路。一辆超载大货车正以v0=20m/s的速度匀速行驶，一辆执勤的警车决定追赶，当警车开始运动时，到大货车的距离x0=200m。警车加速过程和减速过程的加速度大小a均为2.5m/s2，最大速度vm=25m/s。 （1）警车在追赶货车的过程中，求两车间的最大距离l； （2）求警车追赶上大货车的最短时间t； （3）若警车以最短的时间追上大货车时，二者同时开始刹车（可视为匀减速直线运动），且同时停止运动。求都停止时两车间的距离s。 【答案】（1）280m （2）65s （3）25m 【解析】 【小问1详解】 当警车和大货车速度相等时，距离最大，设所用时间为t1，则 解得 此过程大货车位移 警车位移 所以最大距离 【小问2详解】 警车达到最大速度时的位移 达到最大速度所用时间为t2，则 设警车匀速运动时间t3追上大货车，则满足 解得 所以追上时间 【小问3详解】 警车追上大货车后，再停止所用的时间 警车减速的位移 货车减速的位移 所以两车停止时相距 17. 如图所示，△ABC是圆的内接直角三角形，∠BCA＝30°，圆心为O，半径为R，有一匀强电场与圆周平面平行（图中未画出）。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射质量为m、电荷量为－2e、初动能均为的粒子，粒子会经过圆周上不同的点，其中粒子到达B点的动能为，到达C点的动能为2。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，求： （1）A、C两点的电势差； （2）粒子经过圆周时的最大动能； （3）改变粒子源发射粒子的初动能（电荷量、质量均不变），且从A点平行于BO方向射出，若粒子恰好经过C点，求粒子从A点射出时的初动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子由A—C，根据动能定理可得 又 得 【小问2详解】 从A到B由动能定理 解得 因 可知OB两点电势相等，即电场方向垂直BO向下 匀强电场的电场强度 设粒子从D点射出时动能最大，则过D点的圆切线与电场垂直，AD两点沿电场方向的距离为， 从A—D，根据动能定理可得 即 可得最大动能 【小问3详解】 粒子做平抛运动：，， 得 18. 如图甲所示，静止在光滑水平面上的轨道，水平部分的上表面粗糙，竖直半圆形部分的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。静置在水平轨道左端的小物块，与水平轨道间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨道的质量与小物块的质量相等，轨道水平部分的长度L＝4.5m，轨道半圆形部分的半径R＝0.4m，重力加速度大小。 （1）若轨道固定，小物块以一定的初速度沿轨道运动到Q点时，受到轨道的弹力大小等于小物块重力的3倍，求小物块在P点的速度大小； （2）若轨道不固定，给轨道施加水平向左的推力F，小物块处在轨道水平部分时，轨道的加速度a与F的对应关系如图乙所示，求μ和乙图中的； （3）若轨道不固定，初始时，小物块静置在轨道的最左端，给轨道施加水平向左的推力F＝8N，当小物块到P点时撤去F，小物块从Q点离开轨道时相对地的速度大小为7m/s，相对轨道的速度小于7m/s。求小物块落回轨道水平部分时落点与P点间的距离d。 【答案】（1）m/s （2）0.2，4N （3）0.8m 【解析】 【小问1详解】 设小物块与轨道的质量均为m，根据题意可知小物块在Q点，合力提供向心力 代入数据解得v＝4m/s 由P点到Q点，由动能定理 解得m/s 【小问2详解】 由乙图知，当小物块刚要相对水平轨道滑动时，加速度 根据牛顿第二定律 解得＝0.2 当推力为时，对小物块和轨道整体有 当推力F＝8N时，对轨道有， 联立解得＝4N 【小问3详解】 设小物块经过时间运动到P点，有 得＝1.5s 此时小物块m/s 轨道的速度m/s 在这个过程中系统机械能守恒，设P点的重力势能为0，则 其中 解得 又因小物块相对轨道的速度小于7m/s，故和同向，小物块落回的时间为t，有 故m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $