精品解析：四川省宜宾市第三中学校2025-2026学年高三上学期9月月考物理试题

宜宾市三中高2023级高三第一次模拟考试物理试题 （考试时间：75分钟；全卷满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。 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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求。 1. 2025年3月9日，国内首款碳微型核电池“烛龙一号”正式发布。具有放射性，半衰期长达5730年，理论上可为脑机接口、心脏起搏器等植入式设备提供永久能源。衰变方程为，则（　　） A. X来自碳原子的核外电子 B. 5730年后，100个碳-14原子只剩50个 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 如果温度升高，的半衰期会变短 2. 2024年9月27日，我国成功发射首颗可重复使用返回式技术试验卫星一实践十九号卫星。如图所示，实践十九号卫星和中国空间站均绕地球做匀速圆周运动，且卫星轨道半径小于空间站轨道半径。下列说法正确的是（　　） A. 卫星的发射速度小于第一宇宙速度 B. 卫星的线速度大于空间站的线速度 C. 卫星的运行周期大于空间站的运行周期 D. 卫星的向心加速度小于空间站的向心加速度 3. 如图甲是夏季常出现的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（　　） A. b光比a光更容易发生明显衍射现象 B. 在冰晶中，a光的波速与b光的波速一样大 C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大 D. a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小 4. 如图，沿水平直轨道运行的地铁车厢内，有一拉环（可视为质点）用轻绳与套于水平杆中的固定限位块相连，某段时间内拉环与竖直方向夹角始终为θ。已知限位块、拉环质量分别为M、m，重力加速度大小为g，则在该段时间内（　　） A. 轻绳拉力大小为 B. 列车加速度大小为 C. 列车一定水平向右做匀加速运动 D. 水平杆对限位块的作用力大小为 5. 水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止状态跌落的最大高度。已知导致苹果碰伤所需的平均作用力约为苹果自身重力的3倍。假设苹果在接触钢板后0.1s减速至静止，重力加速度g取，则苹果在钢板上的碰伤阈值最接近（　　） A. 10cm B. 20cm C. 30cm D. 45cm 6. 某新能源汽车厂家在平直公路上测试汽车性能，时刻汽车由静止启动，时汽车达到额定功率，时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量，所受阻力与总重力的比值恒为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 汽车在AB段做匀加速直线运动，且加速度大小为5m/s2 B. 汽车在段做匀加速直线运动 C. 汽车达到的最大速率为35m/s D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为150m 7. 如图（a）所示，一竖直放置的花洒出水孔分布在圆形区域内。打开花洒后，如图（b）所示，水流从出水孔水平向左射出。假设每个出水孔出水速度大小相同，从花洒中喷出的水落于水平地面（分别为最左、最右端两落点），不计空气阻力。落点区域俯视图的形状最可能的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图所示，简谐横波在均匀介质中以的速度沿轴正方向传播，先后通过平衡位置间距为的两个质点，以波刚传播到质点时作为计时起点，质点的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 质点的振幅为10cm B. 简谐横波的波长为 C. 内质点通过的路程为 D. 时，间有三个波峰 9. 如图所示，一光滑圆环固定在竖直平面内，一质量为m的小球（可看成质点）穿在圆环上，一轻弹簧的一端与小球相连接，另一端固定在圆环的最高点A。初始时刻在竖直向上力F的作用下小球静止在B点，圆心O点与B点等高，圆环半径和弹簧原长均为R。现保持力F的方向不变缓慢提升小球，直到小球到达C点，。在这个过程中（弹簧在弹性限度内）（　　） A. F一直变大 B. 小球可能受三个力作用 C. 弹簧在末态时的弹力比初态时的小 D. 圆环对小球的弹力先变小后变大 10. 如图所示，挡板P固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接，其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，，质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球A由M点运动到N点的过程中，物块B、C与弹簧组成的系统机械能先减少后增大 C. 小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 D. 小球A到达N点时的速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13—15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图（a），细绳1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次与竖直方向夹角均为且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线，如图（b）所示。 回答下列问题： （1）将一芒果放入此空杯，按上述操作测得，由图（b）可知，该芒果的质量___________g（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与相比___________（填“偏大”或“偏小”）。 （2）另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是___________。 A. 水杯质量过小 B. 绳套长度过大 C. 橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比 12. 用如图甲所示的装置探究物体的加速度与力之间的关系。带有光滑定滑轮的长木板放在水平桌面上。细绳通过滑轮一端连接滑块，另一端连接固定的力传感器，从力传感器上可以直接读出细绳拉力大小。动滑轮下方悬挂沙桶，通过改变沙桶内沙的质量来改变滑块的加速度。 （1）关于本实验，下列说法正确的是_____ A. 实验需要满足沙桶和沙的总质量远小于滑块的质量 B. 先释放滑块，再接通打点计时器的电源 C. 在挂沙桶的条件下，调整长木板左端的高度，以补偿阻力 D. 调整长木板右端的定滑轮，使得连接滑块的细绳与长木板平行 （2）实验中打出一条纸带如图乙所示，0、1、2、3、4为连续的5个计数点，相邻两个计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器所用交流电的频率为，则此次实验中滑块的加速度为_____。（结果保留2位有效数字） （3）某实验兴趣小组，利用该实验装置来测定滑块的质量和滑块与长板间的动摩擦因数，实验中不平衡摩擦，多次实验。利用所测得的数据作出图像如图丙所示，图像的斜率为，与纵轴的截距为，重力加速度为，则本次实验中由图像测得滑块的质量为_____，滑块与长木板之间的动摩擦因数为_____（用题目中的、、表示）。考虑到纸带与打点计时器之间的阻力、细绳与滑轮之间的阻力以及空气阻力，则测得的动摩擦因数_____（填“大于”，“等于”，“小于”）真实值。 13. 袋装薯片通常在低海拔地区生产，运载到高海拔地区可能会出现“爆裂”现象。某袋薯片在低海拔地区生产时，将一定体积的薯片放入包装袋后向包装袋内充入氮气（可视为压强、温度均与外界大气相同的理想气体），外界大气压强p0=1.0×105Pa，温度T0=300K。若充入体积Vmax=310cm3的氮气，包装袋恰好膨胀至最大体积，但考虑到热胀冷缩以及气压变化的影响，实际仅在包装袋内充入体积V0=300cm3的氮气进行封装。已知包装袋材质能承受的最大压强差Δp=0.3×105Pa，且材质柔软、无延展性、导热良好。 （1）低海拔地区外界温度缓慢上升为多少时，该薯片包装袋恰好膨胀至最大体积； （2）若该薯片要运载到外界气压p=0.6×105Pa，温度T1=290K的高海拔地区，通过计算判断该薯片包装袋是否会“爆裂”。 14. 足够长的传送带固定在竖直平面内，半径，圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接，平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台与B碰撞后成一整体，B随后滑上传送带，已知，，A、B可视为质点，A、B与传送带间的动摩擦因数恒定，在传送带上运动的过程中，因摩擦生热，忽略轨道及平台的摩擦，，cos53°=0.6。 （1）A滑到圆弧最低点时受的支持力的大小； （2）A与B碰后瞬间的速度大小； （3）传送带的速度大小。 15. 如图所示，在倾角θ = 37°的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，槽两端侧壁A、B间的距离d = 0.12 m。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处，现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞； （2）第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度； （3）从初始位置到球与凹槽的左侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宜宾市三中高2023级高三第一次模拟考试物理试题 （考试时间：75分钟；全卷满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。 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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求。 1. 2025年3月9日，国内首款碳微型核电池“烛龙一号”正式发布。具有放射性，半衰期长达5730年，理论上可为脑机接口、心脏起搏器等植入式设备提供永久能源。衰变方程为，则（　　） A. X来自碳原子的核外电子 B. 5730年后，100个碳-14原子只剩50个 C. 的比结合能小于的比结合能 D. 如果温度升高，的半衰期会变短 【答案】C 【解析】 【详解】A．由核衰变前后质量数和电荷数守恒可知X为，X来自碳原子的中子转变成质子和电子释放出来的电子，故A错误； B．半衰期是对大量原子衰变的统计规律，对个别原子无意义，故B错误； C．衰变生成物比更稳定，比结合能大，故C正确； D．半衰期由原子核的性质决定，与外界温度、压强等因素无关，如果温度升高，的半衰期不变，故D错误。 故选C。 2. 2024年9月27日，我国成功发射首颗可重复使用返回式技术试验卫星一实践十九号卫星。如图所示，实践十九号卫星和中国空间站均绕地球做匀速圆周运动，且卫星轨道半径小于空间站轨道半径。下列说法正确的是（　　） A. 卫星的发射速度小于第一宇宙速度 B. 卫星的线速度大于空间站的线速度 C. 卫星的运行周期大于空间站的运行周期 D. 卫星的向心加速度小于空间站的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星的发射速度大于第一宇宙速度，A错误； B．由，可得，卫星轨道半径小于空间站轨道半径，故卫星的线速度大于空间站的线速度，B正确； C．由，可得，卫星轨道半径小于空间站轨道半径，故卫星的运行周期小于空间站的运行周期，C错误； D．由，可得，卫星轨道半径小于空间站轨道半径，故卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度，D错误。 故选B。 3. 如图甲是夏季常出现的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（　　） A. b光比a光更容易发生明显衍射现象 B. 在冰晶中，a光的波速与b光的波速一样大 C. 通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大 D. a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小 【答案】C 【解析】 【详解】B．由图可知a光的偏折程度小于b光的偏折程度，所以 ，， 根据 可知 故B错误； A．当缝隙和波长差不多或缝隙比波长小的多时能发生明显得衍射现象，因为，所以a光比b光更容易发生明显衍射现象，故A错误； C．由 可知，波长越长条纹间距越大，因为所以通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大，故C正确； D．根据 可知 故D错误。 故选C。 4. 如图，沿水平直轨道运行的地铁车厢内，有一拉环（可视为质点）用轻绳与套于水平杆中的固定限位块相连，某段时间内拉环与竖直方向夹角始终为θ。已知限位块、拉环质量分别为M、m，重力加速度大小为g，则在该段时间内（　　） A. 轻绳拉力大小为 B. 列车加速度大小为 C. 列车一定水平向右做匀加速运动 D. 水平杆对限位块的作用力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．拉环受重力、轻绳拉力作用，竖直方向根据平衡条件可得 轻绳拉力大小为 故A正确； B．根据牛顿第二定律 列车加速度大小为 故B错误； C．由拉环倾斜情况可知列车加速度方向水平向右，列车速度方向不知，列车可能水平向左做匀减速运动，故C错误； D．将限位块、拉环看作整体，水平杆对限位块的作用力大小为 故选A。 5. 水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止状态跌落的最大高度。已知导致苹果碰伤所需的平均作用力约为苹果自身重力的3倍。假设苹果在接触钢板后0.1s减速至静止，重力加速度g取，则苹果在钢板上的碰伤阈值最接近（　　） A. 10cm B. 20cm C. 30cm D. 45cm 【答案】B 【解析】 【详解】设苹果刚接触钢板时速度为，取向上为正方向，根据动量定理，有 解得 设苹果从静止状态跌落的最大高度为，有 解得 故选B。 6. 某新能源汽车厂家在平直公路上测试汽车性能，时刻汽车由静止启动，时汽车达到额定功率，时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量，所受阻力与总重力的比值恒为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 汽车在AB段做匀加速直线运动，且加速度大小为5m/s2 B. 汽车在段做匀加速直线运动 C. 汽车达到的最大速率为35m/s D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为150m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知汽车在AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律有 解得 可知汽车在AB段做匀加速直线运动，故A错误； B．汽车在BC段牵引力逐渐减小，做加速度减小的加速运动，故汽车启动后先做匀加速直线运动，后做加速度减小的加速运动，直到速度达到最大，故B错误； C．时汽车的速度为 汽车额定功率为 当牵引力等于阻力时速度达到最大，则汽车达到的最大速率为，故C错误； D．汽车做匀加速直线运动的位移为 从达到额定功率到速度最大过程中，根据动能定理有 解得 汽车通过的距离为，故D正确。 故选D。 7. 如图（a）所示，一竖直放置的花洒出水孔分布在圆形区域内。打开花洒后，如图（b）所示，水流从出水孔水平向左射出。假设每个出水孔出水速度大小相同，从花洒中喷出的水落于水平地面（分别为最左、最右端两落点），不计空气阻力。落点区域俯视图的形状最可能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设水龙头最低点离地面的高度为h，水龙头的半径为R，水滴距离地面的高度为，初速度为，则有， 解得，其中 由于y均匀增加时，x不是均匀增加，且x增加得越来越慢，所以俯视的形状为C图。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图所示，简谐横波在均匀介质中以的速度沿轴正方向传播，先后通过平衡位置间距为的两个质点，以波刚传播到质点时作为计时起点，质点的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 质点的振幅为10cm B. 简谐横波的波长为 C. 内质点通过的路程为 D. 时，间有三个波峰 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据质点的振动方程可知，该质点的振幅为10cm，选项A正确； B．简谐横波的周期 波长为 选项B错误； C．从M传到N的时间为 内质点振动t=2s=5T 通过的路程为 选项C错误； D．因MN=2.5λ，时，M点在平衡位置向下振动，可知间有三个波峰，选项D正确。 故选AD。 9. 如图所示，一光滑圆环固定在竖直平面内，一质量为m的小球（可看成质点）穿在圆环上，一轻弹簧的一端与小球相连接，另一端固定在圆环的最高点A。初始时刻在竖直向上力F的作用下小球静止在B点，圆心O点与B点等高，圆环半径和弹簧原长均为R。现保持力F的方向不变缓慢提升小球，直到小球到达C点，。在这个过程中（弹簧在弹性限度内）（　　） A. F一直变大 B. 小球可能受三个力作用 C. 弹簧在末态时的弹力比初态时的小 D. 圆环对小球的弹力先变小后变大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．对小球在初始位置点进行受力分析，小球在点时，受到重力、竖直向上的力、弹簧的弹力​以及圆环的弹力，根据受力平衡可知此时小于；对小球在末位置点进行受力分析 小球在点时，受到重力、竖直向上的力、弹簧的弹力以及圆环的弹力，根据受力平衡可知此时大于；从到的过程中，从小于逐渐增大到大于，一直变大，故A正确，B错误； C．由几何关系可知，弹簧在点时的伸长量 根据胡克定律 为弹簧劲度系数，可得此时弹簧弹力 根据平衡条件，水平方向 竖直方向 弹簧在点时的长度等于 即弹簧处于压缩状态，弹簧弹力 其中， 则，故C错误； D．利用相似三角形分析各力的变化，设重力和的合力大小为，由相似三角形可得 物体从点缓慢运动到点过程中 其中弹簧长度从逐渐减小到，对应的先减小再增大，因此圆环对小球的弹力先减小再增大，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，挡板P固定在倾角为30°的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接，其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，，质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球A由M点运动到N点的过程中，物块B、C与弹簧组成的系统机械能先减少后增大 C. 小球A由M点运动到N点的过程中，小球A和物块B的机械能之和先增大后减小 D. 小球A到达N点时的速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设弹簧的劲度系数为k，初始时刻弹簧的压缩长度为x1，则B沿斜面方向受力平衡，则 小球A沿圆弧运动到最低点N时，物块C即将离开挡板时，设弹簧的拉伸长度为x2，则C沿斜面方向受力平衡，则 可得 当小球A沿圆弧运动到最低点N时，B沿斜面运动的位移为 所以 解得 ， 故A错误； BD．设小球A到达N点时的速度为v，对v进行分解，沿绳子方向的速度为 由于沿绳子方向的速度处处相等，所以此时B的速度也为v′，对A、B、C和弹簧组成的系统，在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，但对物块B、C与弹簧组成的系统，由于绳拉力对B做正功，所以物块B、C与弹簧组成的系统机械能增大，根据A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，有 解得 故B错误，D正确； C．小球A由M运动到N的过程中，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球A和物块B的机械能之和与弹簧和C的能量之和不变，C一直处于静止状态，弹簧一开始处于压缩状态，之后变为原长，后开始拉伸，则弹性势能先减小后增大，故小球A和物块B的机械能之和先增大后减小，故C正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13—15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图（a），细绳1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次与竖直方向夹角均为且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线，如图（b）所示。 回答下列问题： （1）将一芒果放入此空杯，按上述操作测得，由图（b）可知，该芒果的质量___________g（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与相比___________（填“偏大”或“偏小”）。 （2）另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是___________。 A. 水杯质量过小 B. 绳套长度过大 C. 橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比 【答案】（1） ①. 106##或107 ②. 偏大 （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]根据图(b)所示当x=11.60cm时，可得该芒果的质量 [2]当绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋不垂直时，如图所示 可知无论橡皮筋与绳1的夹角变大还是变小，橡皮筋的拉力F均变大，橡皮筋长度均会变大，由图像读出的芒果质量与相比偏大。 【小问2详解】 另一组同学利用同样方法得到的x-m图像在后半部分弯曲，是由于橡皮筋伸长量过大，超出了它的弹性限度，以至于弹力与其伸长量不成正比的原因。此情况与水杯质量过小和绳套长度过大均无关，故C正确，AB错误。 故选C。 12. 用如图甲所示的装置探究物体的加速度与力之间的关系。带有光滑定滑轮的长木板放在水平桌面上。细绳通过滑轮一端连接滑块，另一端连接固定的力传感器，从力传感器上可以直接读出细绳拉力大小。动滑轮下方悬挂沙桶，通过改变沙桶内沙的质量来改变滑块的加速度。 （1）关于本实验，下列说法正确的是_____ A. 实验需要满足沙桶和沙的总质量远小于滑块的质量 B. 先释放滑块，再接通打点计时器的电源 C. 在挂沙桶的条件下，调整长木板左端的高度，以补偿阻力 D. 调整长木板右端的定滑轮，使得连接滑块的细绳与长木板平行 （2）实验中打出一条纸带如图乙所示，0、1、2、3、4为连续的5个计数点，相邻两个计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器所用交流电的频率为，则此次实验中滑块的加速度为_____。（结果保留2位有效数字） （3）某实验兴趣小组，利用该实验装置来测定滑块的质量和滑块与长板间的动摩擦因数，实验中不平衡摩擦，多次实验。利用所测得的数据作出图像如图丙所示，图像的斜率为，与纵轴的截距为，重力加速度为，则本次实验中由图像测得滑块的质量为_____，滑块与长木板之间的动摩擦因数为_____（用题目中的、、表示）。考虑到纸带与打点计时器之间的阻力、细绳与滑轮之间的阻力以及空气阻力，则测得的动摩擦因数_____（填“大于”，“等于”，“小于”）真实值。 【答案】（1）D （2）0.72 （3） ①. ②. ③. 大于 【解析】 【小问1详解】 A．拉力是通过力传感器来显示的，与沙和沙桶的质量无关，故不需要满足沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，故A错误； B．实验中应先接通打点计时器的电源，再释放滑块，故B错误； C．为使绳的拉力等于滑块所受的合外力，补偿阻力时不需要挂沙桶，故C错误； D．调整长木板右端的定滑轮，使得连接滑块的细绳与长木板平行，保证细线上的拉力就是滑块所受的合外力，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]纸带上每两个计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法可得，滑块的加速度大小为 【小问3详解】 [1][2]根据牛顿第二定律 变形得 由图可知斜率 解得滑块的质量为 截距为 解得 [3]考虑到纸带与打点计时器之间的阻力、细绳与滑轮之间的阻力以及空气阻力，则计算中的滑动摩擦力要大于真实值，因此测得的滑动摩擦因数要大于真实值。 13. 袋装薯片通常在低海拔地区生产，运载到高海拔地区可能会出现“爆裂”现象。某袋薯片在低海拔地区生产时，将一定体积的薯片放入包装袋后向包装袋内充入氮气（可视为压强、温度均与外界大气相同的理想气体），外界大气压强p0=1.0×105Pa，温度T0=300K。若充入体积Vmax=310cm3的氮气，包装袋恰好膨胀至最大体积，但考虑到热胀冷缩以及气压变化的影响，实际仅在包装袋内充入体积V0=300cm3的氮气进行封装。已知包装袋材质能承受的最大压强差Δp=0.3×105Pa，且材质柔软、无延展性、导热良好。 （1）低海拔地区外界温度缓慢上升为多少时，该薯片包装袋恰好膨胀至最大体积； （2）若该薯片要运载到外界气压p=0.6×105Pa，温度T1=290K的高海拔地区，通过计算判断该薯片包装袋是否会“爆裂”。 【答案】（1）T=310K （2）会“爆裂” 【解析】 【小问1详解】 包装袋缓慢膨胀过程内部的气体经历等压变化，设包装袋内部气体最大体积为Vmax时，气体温度等于外界温度T，由等压变化规律可得 解得 【小问2详解】 高海拔地区外界压强较低，温度降为T1=290K时，假设包装袋膨胀至最大体积且没有“爆裂”，内部气体压强为p1，由理想气体状态方程得 解得 p1>p，包装袋达到最大体积； 因p1−p>Δp，假设不成立，包装袋会“爆裂” 14. 足够长的传送带固定在竖直平面内，半径，圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接，平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台与B碰撞后成一整体，B随后滑上传送带，已知，，A、B可视为质点，A、B与传送带间的动摩擦因数恒定，在传送带上运动的过程中，因摩擦生热，忽略轨道及平台的摩擦，，cos53°=0.6。 （1）A滑到圆弧最低点时受的支持力的大小； （2）A与B碰后瞬间的速度大小； （3）传送带的速度大小。 【答案】（1） （2）1.6m/s （3）或 【解析】 【小问1详解】 A从开始到滑到圆弧最低点，根据机械能守恒 解得 在最低点，根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 根据题意AB碰后成一整体，根据动量守恒 解得 【小问3详解】 第一种情况，当传送带速度小于时，AB滑上传送带后先减速后匀速运动，设AB与传送带间的动摩擦因数为，对AB根据牛顿第二定律 设经过时间后AB与传送带共速，可得 该段时间内AB运动的位移为 传送带运动的位移为 故可得 联立解得，另一解大于舍去； 第二种情况，当传送带速度大于时，AB滑上传送带后先加速后匀速运动，设经过时间后AB与传送带共速，同理可得 该段时间内AB运动的位移为 传送带运动的位移为 故可得 解得，另一解小于舍去。 15. 如图所示，在倾角θ = 37°的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，槽两端侧壁A、B间的距离d = 0.12 m。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处，现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞； （2）第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度； （3）从初始位置到球与凹槽的左侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小。 【答案】（1）0.2 s （2）0，1.2 m/s，方向沿斜面向下 （3）1.44 m 【解析】 【小问1详解】 设球和槽的质量为m，槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，由于 槽所受重力沿斜面的分力 所以槽受力平衡，释放后保持静止，释放后，球做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得 可得 经时间t0球与槽的侧壁B发生第一次碰撞，则 解得 【小问2详解】 碰撞前球的速度为 球和槽碰撞过程，由动量守恒定律 碰撞过程由机械能守恒定律 解得第一次碰撞后瞬间球的速度v1和槽的速度v2分别为 ， 方向沿斜面向下； 【小问3详解】 球与凹槽第一次碰撞后，凹槽以1.2 m/s的速度沿斜面向下做匀速运动，球做初速度为0的匀加速运动，设经过时间t1小球的速度与凹槽的速度相等，球与凹槽的左侧壁距离达到最大，即 解得 设t1时间内球下滑的距离为x1，则 解得 因为 说明球恰好运动到凹槽的右侧壁，而且速度相等，所以球与凹槽的右侧壁恰好接触但没有发生碰撞，设二者第一次碰后到第二次碰时所用的时间为t2，球运动的距离为，凹槽运动的距离为，第二次碰时球的速度为v3，则 解得 ，， 第二次碰撞后，由动量守恒定律和能量守恒定律可解得二者再次发生速度交换，凹槽以2.4 m/s的速度做匀速直线运动，球以1.2 m/s的初速度做匀加速运动，用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知，在后续的运动过程中，球不会与凹槽的右侧壁碰撞，并且球与凹槽第二次碰撞后，也再经过t3 = 0.4 s，发生第三次碰撞，设二者在第二次碰后到第三次碰时凹槽运动的位移为，则 设从初始位置到球与凹槽的左内侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小为x，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $