精品解析：黑龙江省大庆市实验中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

大庆实验中学实验一部2023级高三上学期 期中考试 物理学科试题 说明： 1．请将答案填涂在答题卡的指定区域内。 2．满分100分，考试时间75分钟。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，质量相等的两个小球在同一水平线AB上。当一个小球从A点被水平抛出的同时，另一个小球从B点开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC和直线BD为两小球的运动轨迹，两轨迹相交于O点。下列说法正确的是（　　） A. 从两小球开始下落到相遇于O点的过程中，两小球速度的变化量相等 B. 两小球运动到O点时的速度大小可能相等 C. 两小球运动到O点时重力做功的瞬时功率不相等 D. 两小球运动到O点时的竖直分速度大小不相等 2. 如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时的波形图，P、Q分别是平衡位置为、处的质点，已知波速为2m/s，此时x=8m处的质点刚开始运动，则（　　） A. 这列波的起振方向沿y轴正方向 B. t=0时P质点速度沿y轴正方向 C. t=3s时Q质点的加速度方向沿y轴正方向 D. t=3s时Q质点位于平衡位置 3. 某公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射大量小型卫星组成庞大的卫星群，严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全，中国空间站就不得不做两次紧急避险动作，避免被星链卫星撞击的危险。如图所示，假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2，A、B两点为椭圆轨道长轴两端，C点为两轨道交点。A距离地心R，B距离地心3R，C距离地心2R，卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是（　　） A. 卫星2和卫星1的周期不相同 B. 卫星2和卫星1在C点加速度不相同 C. 卫星1在C点的速度小于卫星2在A点的速度 D. 若卫星2在A点适当点火加速，即可在半径为R的低轨道绕地球圆周运动 4. 如图所示，电源电压恒定不变，电源内阻忽略不计，开关S闭合。现将滑动变阻器R2的滑片P向右移动一段距离，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI。两电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电阻R1的功率增大 B. 滑片P向右移动过程中，电阻R3中有b→a的瞬时电流 C. 电压表示数U和电流表示数I的比值不变 D. ΔU与ΔI的比值不变 5. 如图甲所示，真空中相距2L固定放置两个点电荷A、B，以点电荷A所在位置为坐标原点，A、B连线为x轴建立坐标系，x轴上各点电势φ随坐标x变化的φ-x图像如图乙所示。如果取无穷远处为零电势点，下列说法正确的是（　　） A. 电荷A带负电 B. x2与x4处电场强度方向相同 C. A的电荷量是B的电荷量的9倍 D. x3处的电场强度为零 6. 如图所示，水平滑道与竖直面内光滑半圆形轨道BCD在B处平滑相接。轨道半径为R，轻弹簧左端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧右端自然伸长到A点。质量为m的物块从A点在水平向左的推力下由静止缓慢压缩弹簧到N点（物块与弹簧不拴接），现撤去外力，物块沿水平滑道运动由B点进入半圆形轨道BCD，且刚好能到达半圆形轨道的顶端D点处。已知A、B两点的距离为L，物块与水平滑道A、B之间的动摩擦因数为μ，水平滑道M、A之间光滑，重力加速度为g，物块可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 物块到D点处时速度为0 B. 物块在半圆轨道运动过程，轨道的弹力冲量为0 C. 物块离开弹簧时的速度大小为 D. 水平向左的推力推物块压缩弹簧过程中做功为 7. 如图所示，光滑轨道固定在水平地面上，质量均为m、相距很近的A、B两小球静置于轨道水平部分。将质量为M的小球C从轨道圆弧部分的某高度处由静止释放，设所有碰撞均为弹性碰撞，下列说法正确的是（　　） A. 若M<m，A与B仅碰撞一次 B. 若M<m，A与B可能碰撞两次 C. 若M=m，C与A可能碰撞两次 D. 若M>m，C与A仅碰撞一次 8. 某同学在直线跑道上测试一辆长城汽车VV7S的加速和制动性能，汽车从时刻开始加速直到速度，立即紧急制动，时汽车停下。若知刹车位移为，加速过程和减速过程均看成匀变速运动。关于此汽车加速和减速过程说法正确的是（　　） A. 汽车的刹车时间为 B. 汽车加速的加速度大小为 C. 汽车加速过程、减速过程的时间之比为 D. 汽车加速过程、减速过程的位移之比为 9. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则（　　） A. 传送带底端到顶端的距离为10m B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 C. 摩擦力对物块一直做负功 D. 0~1s内摩擦产生的热量等于1~2s内摩擦产生的热量 10. 如图甲所示，两平行金属板A、B水平放在真空中，板间距为d，金属板长2d，为板间中线，AB板间的电势差U随时间t的变化情况如图乙所示。有一个质量为m，电荷量为q的带电小球，t=0时刻从O点以v0的速度水平沿射入。T时刻小球恰好从点射出，小球运动过程中恰好未与B极板相碰。已知重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球所受的电场力大小等于重力大小 B. 板间电压 C. 时，小球速度大小为 D. t=T时，小球速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。把答案填在答题卡的相应位置。 11. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，下列操作描述正确的是（　　） A. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 因绳的拉力可由力传感器读出，所以细绳不需要保持和木板平行 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度________m/s²（结果保留3位有效数字）。 （3）甲同学以力传感器的示数F为横轴，加速度a为纵轴，画出的a-F图线是一条直线，如图所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M=（　　） A. tanθ-m₀ B. -m₀ C. -m₀ D. 2k-m₀ 12. 某同学用如图（1）所示装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点A、B在同一水平线上，且弹簧处于原长。不计滑轮质量、细线与滑轮之间的摩擦，细线始终伸直。物块与遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k、弹性势能（x为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条宽度为d，物块释放点与光电门之间的距离为l（d远远小于l）。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间t。 （1）用游标卡尺测遮光片的宽度d，如图（2）所示，则遮光条的宽度为 _______mm，物块通过光电门时的速度为________（用题干所给物理量符号表示）； （2）改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t，若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证关系式________是正确的；（用题干所给物理量符号表示） （3）做出图像如图（3）所示，和时，物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为、，则=____用l₁、l₃、m、表示）。 13. 如图所示，在一倾角为37°的固定斜面上放一个质量m1 = 2.5 kg的物块A（视为质点），一轻绳跨过两个轻滑轮一端系在可移动的木柱上，一端连接在物块A上，且定滑轮与物块A之间的轻绳与斜面平行，动滑轮下方悬挂质量的重物B（始终不会触及地面），移动木柱使跨过动滑轮的轻绳夹角为60°，物块A恰好不上滑。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。 （1）求物块A与斜面间的动摩擦因数μ； （2）缓慢水平向左移动木柱，求轻绳拉力最小时物块A受到的摩擦力大小f。 14. 如图，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为d=0.5m，两板间的电压UMN=6V。一可视为质点的小球以v0=3m/s的水平速度从紧靠M板的A点飞入，从下极板的右端点B点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。B点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径R=1m。平行金属板M、N的右侧垂线CD的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E=15N/C。已知小球带正电，质量m=1.0kg，电荷量q=0.5C，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，不计空气阻力。求： （1）小球在B点的速度大小vB； （2）极板的长度L； （3）小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度vm的大小为多少？ 15. 如图，木板A放置在光滑水平桌面上，通过两根相同的水平轻弹簧M、N与桌面上的两个固定挡板相连（两根弹簧的各端都栓接）。小物块B放在A的最左端，通过一条跨过轻质定滑轮的轻绳与带正电的小球C相连，轻绳绝缘且不可伸长，B与滑轮间的绳子与桌面平行。桌面右侧存在一竖直向上的匀强电场，A、B、C均静止，M、N处于原长状态，轻绳处于自然伸直状态。t = 0时撤去电场，C向下加速运动，下降0.2 m后开始匀速运动，C开始做匀速运动瞬间弹簧N的弹性势能为1 J。已知：mA = 3 kg，mB = 4 kg，mC = 2 kg，小球C的带电量为q = 1 × 10−5 C，重力加速度大小取g = 10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处在弹性限度内，轻绳与滑轮间的摩擦力不计。 （1）求匀强电场的场强大小。 （2）求A与B间的滑动摩擦因数，以及C做匀速运动时的速度大小。 （3）若t = 0时电场方向改为竖直向下，当B与A即将发生相对滑动瞬间撤去电场，A、B继续向右运动，一段时间后，A从右向左运动。求A第一次从右向左运动过程中最大速度的大小。（整个过程B未与A脱离，C未与地面相碰） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆实验中学实验一部2023级高三上学期 期中考试 物理学科试题 说明： 1．请将答案填涂在答题卡的指定区域内。 2．满分100分，考试时间75分钟。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，质量相等的两个小球在同一水平线AB上。当一个小球从A点被水平抛出的同时，另一个小球从B点开始自由下落（空气阻力忽略不计），曲线AC和直线BD为两小球的运动轨迹，两轨迹相交于O点。下列说法正确的是（　　） A. 从两小球开始下落到相遇于O点的过程中，两小球速度的变化量相等 B. 两小球运动到O点时的速度大小可能相等 C. 两小球运动到O点时重力做功的瞬时功率不相等 D. 两小球运动到O点时的竖直分速度大小不相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．从两小球开始下落到相遇于O点的过程中，竖直方向根据 可知两球下落时间相等，根据可知，两小球速度的变化量相等，故A正确； BD．两小球运动到O点时，根据可知，两小球竖直方向的分速度大小相等，但平抛运动的小球具有一定的水平分速度，所以两小球运动到O点时的速度大小不相等，故BD错误； C．两小球运动到O点时，根据，由于两小球的质量相等，竖直方向的分速度大小相等，所以重力做功的瞬时功率相等，故C错误。 故选A。 2. 如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时的波形图，P、Q分别是平衡位置为、处的质点，已知波速为2m/s，此时x=8m处的质点刚开始运动，则（　　） A. 这列波的起振方向沿y轴正方向 B. t=0时P质点速度沿y轴正方向 C. t=3s时Q质点的加速度方向沿y轴正方向 D. t=3s时Q质点位于平衡位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，时刻处的质点刚开始运动，则由“同侧法”可知，该质点起振方向沿y轴负方向，所以波源的起振方向沿y轴负方向，故A错误； B．该波正在向x轴正向传播，由“同侧法”可知，时P质点速度沿y轴负方向，故B错误； CD．由题图可知，波长，所以周期 当时，Q质点正处于平衡位置且向轴正方向运动，时间内经历了个周期，所以时Q质点在波谷，此时Q质点的加速度方向沿y轴正方向，故C正确，D错误。 故选C。 3. 某公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射大量小型卫星组成庞大的卫星群，严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全，中国空间站就不得不做两次紧急避险动作，避免被星链卫星撞击的危险。如图所示，假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2，A、B两点为椭圆轨道长轴两端，C点为两轨道交点。A距离地心R，B距离地心3R，C距离地心2R，卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是（　　） A. 卫星2和卫星1的周期不相同 B. 卫星2和卫星1在C点加速度不相同 C. 卫星1在C点的速度小于卫星2在A点的速度 D. 若卫星2在A点适当点火加速，即可在半径为R的低轨道绕地球圆周运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律有 由题知圆的半径与椭圆的半长轴相等，则卫星2的周期与卫星1的周期相同，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 则有 可知在C点时，加速度相同，故B错误； C．以地球球心为圆心，并过A点画出圆轨道3，如图所示，由图可知卫星从轨道3到卫星2的椭圆轨道要在A点点火加速，做离心运动，则卫星在轨道3的速度小于卫星2在椭圆轨道A点的速度，又由图可知，轨道1和轨道3都是圆轨道，则有 可得 可知轨道1上卫星的速度小于轨道3上卫星的速度，可知卫星在轨道1上经过C点的速度小于卫星2在A点的速度，故C正确； D．根据前面分析，在椭圆轨道上运行的卫星2在A点适当减速，即可在半径为的低轨道绕地球运行，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，电源电压恒定不变，电源内阻忽略不计，开关S闭合。现将滑动变阻器R2的滑片P向右移动一段距离，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI。两电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电阻R1的功率增大 B. 滑片P向右移动过程中，电阻R3中有b→a的瞬时电流 C. 电压表示数U和电流表示数I的比值不变 D. ΔU与ΔI的比值不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑片P向右移动一段距离，R2增大，根据串反并同规律，R1的电流减小，R1功率减小，A错误； B．电路稳定时，电容器左极板与电源正极相连带正电荷，电容器右极板带负电荷。滑片P向右移动一段距离，R2增大，根据串反并同规律，电容器C两端电压减小，电容器的电量减小，电容器通过R1和R3放电，电阻R3中有a→b的瞬时电流，B错误； C．当电路稳定时，电阻R3中没有电流，电阻R3相当于导线，根据欧姆定律， ，滑片P向右移动一段距离，R2增大，增大，C错误； D．当电路稳定时，电阻R3中没有电流，电阻R3相当于导线，电阻R1相当于电源内电阻，根据得， ，滑片P向右移动一段距离，R2增大，不变，D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，真空中相距2L固定放置两个点电荷A、B，以点电荷A所在位置为坐标原点，A、B连线为x轴建立坐标系，x轴上各点电势φ随坐标x变化的φ-x图像如图乙所示。如果取无穷远处为零电势点，下列说法正确的是（　　） A. 电荷A带负电 B. x2与x4处电场强度方向相同 C. A的电荷量是B的电荷量的9倍 D. x3处的电场强度为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．电荷A所在位置为坐标原点，根据φ-x图像，电荷周围的电势为正值，可知电荷A带正电，故A错误； B．沿电场方向电势降低，由φ-x图像可知，在区域内的场强方向沿轴正方向，在区域内的场强方向沿轴负方向，在区域内的场强方向沿轴正方向，故图中x2与x4处场强方向相反，故B错误； CD．φ-x图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，则x3处的电场强度不为零，处的电场强度为零，则有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，水平滑道与竖直面内光滑半圆形轨道BCD在B处平滑相接。轨道半径为R，轻弹簧左端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧右端自然伸长到A点。质量为m的物块从A点在水平向左的推力下由静止缓慢压缩弹簧到N点（物块与弹簧不拴接），现撤去外力，物块沿水平滑道运动由B点进入半圆形轨道BCD，且刚好能到达半圆形轨道的顶端D点处。已知A、B两点的距离为L，物块与水平滑道A、B之间的动摩擦因数为μ，水平滑道M、A之间光滑，重力加速度为g，物块可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 物块到D点处时速度为0 B. 物块在半圆轨道运动过程，轨道的弹力冲量为0 C. 物块离开弹簧时的速度大小为 D. 水平向左的推力推物块压缩弹簧过程中做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A.物块刚好能到达半圆形轨道的顶端点，此时重力提供向心力，即 解得，A错误； B.物块在半圆轨道运动过程中，轨道的弹力是变力，且动量变化不为零（初动量沿水平方向，末动量沿水平方向但大小不同）。根据动量定理，合外力的冲量等于动量变化，弹力作为合外力的一部分，其冲量不为0，B错误； C.从物块离开弹簧到到达点过程中摩擦力和重力做功，根据动能定理 将代入解得，C错误； D.水平向左的推力推物块压缩弹簧过程中，推力做功等于弹簧弹性势能的增加量。从弹簧压缩状态到物块到达点，弹性势能转化为物块在点的动能，D正确。 故选D。 7. 如图所示，光滑轨道固定在水平地面上，质量均为m、相距很近的A、B两小球静置于轨道水平部分。将质量为M的小球C从轨道圆弧部分的某高度处由静止释放，设所有碰撞均为弹性碰撞，下列说法正确的是（　　） A. 若M<m，A与B仅碰撞一次 B. 若M<m，A与B可能碰撞两次 C. 若M=m，C与A可能碰撞两次 D. 若M>m，C与A仅碰撞一次 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设小球C第一次与A碰撞前瞬间速度为，C与A弹性碰撞，有， 解得， A与B弹性碰撞，A与B质量相等，同理可得碰后A与B速度交换，即A停下，B以向右运动；若，则，C冲上曲面返回再次与静止的A弹性碰撞，球C第二次与A碰撞前瞬间速度大小为 同理可解得C与A第二次碰撞后C、A的速度分别为， 则A与B仅碰撞一次，故A正确，B错误； C．若，C与A弹性碰撞，碰后， 之后A与B弹性碰撞，碰后A与B速度交换，即A停下，B以向右运动，C与A仅碰撞一次，故C错误； D．若，C与A弹性碰撞，碰后， 易知，，之后A与B弹性碰撞，碰后A与B速度交换，即A停下，B以向右运动，接着C再次与A弹性碰撞，碰后有， 易知，，则A与B仅碰撞一次，C与A碰撞两次，故D错误。 故选A。 8. 某同学在直线跑道上测试一辆长城汽车VV7S的加速和制动性能，汽车从时刻开始加速直到速度，立即紧急制动，时汽车停下。若知刹车位移为，加速过程和减速过程均看成匀变速运动。关于此汽车加速和减速过程说法正确的是（　　） A. 汽车的刹车时间为 B. 汽车加速的加速度大小为 C. 汽车加速过程、减速过程的时间之比为 D. 汽车加速过程、减速过程的位移之比为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题可知 设汽车的刹车时间为，则有 代入数据解得，故A错误； B．设汽车加速的时间为，根据题意有 解得 故汽车加速的加速度大小为，故B正确； C．汽车加速过程、减速过程的时间之比为，故C正确； D．根据位移公式 代入数据解得 汽车加速过程、减速过程的位移之比为，故D正确。 故选BCD。 9. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则（　　） A. 传送带底端到顶端的距离为10m B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 C. 摩擦力对物块一直做负功 D. 0~1s内摩擦产生的热量等于1~2s内摩擦产生的热量 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据v-t图像与时间轴围成的面积表示位移可知，传送带底端到顶端的距离，故A正确； B．根据v-t图像斜率表示加速度，可知两段加速度大小分别为 对物块，根据牛顿第二定律有、 解得物块与传送带间的动摩擦因数，故B正确； C．由乙图可知，在0~1s内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，与物块运动的方向相反，摩擦力对物块做负功；在1~2s内，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿斜面向上，与物块运动的方向相同，摩擦力对物块做正功，故C错误； D．0~1s内，物块与传送带间的相对位移 1~2s内，物块与传送带间的相对位移 结合，摩擦产生的热量不等，故D错误。 故选AB。 10. 如图甲所示，两平行金属板A、B水平放在真空中，板间距为d，金属板长2d，为板间中线，AB板间的电势差U随时间t的变化情况如图乙所示。有一个质量为m，电荷量为q的带电小球，t=0时刻从O点以v0的速度水平沿射入。T时刻小球恰好从点射出，小球运动过程中恰好未与B极板相碰。已知重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球所受的电场力大小等于重力大小 B. 板间电压 C. 时，小球速度大小为 D. t=T时，小球速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在时间内，没有电场力，小球在竖直方向上做自由落体运动；在时间内，小球要回到直线上，所以小球受向上的加速度，电场力大小大于重力大小，故A错误； B．取竖直向下为正方向，在时间内，小球在竖直方向上做自由落体运动，竖直位移大小为 竖直方向速度大小 在时间内，竖直方向上，小球先向下做匀减速直线运动，速度减至零后向上做匀加速直线运动，加速度恒定，将这段时间内小球的运动整体看成匀变速直线运动，设时间内小球的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 竖直位移 T时刻小球恰好从点射出，则有 解得 解得，故B正确； C．由于 在时间内，竖直方向上，速度减到0所花时间为 位移大小为 由于小球运动过程中恰好未与B极板相碰，所以小球运动到最低点时，位移 解得 在时间内，水平方向做匀速直线运动，位移大小 解得 所以 时，小球速度大小，故C正确； D．由C选项分析可知，小球向上匀加速运动的时间为 t=T时，竖直方向速度大小为 小球速度大小，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。把答案填在答题卡的相应位置。 11. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）实验时，下列操作描述正确的是（　　） A. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 因绳的拉力可由力传感器读出，所以细绳不需要保持和木板平行 C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M （2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度________m/s²（结果保留3位有效数字）。 （3）甲同学以力传感器的示数F为横轴，加速度a为纵轴，画出的a-F图线是一条直线，如图所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M=（　　） A. tanθ-m₀ B. -m₀ C. -m₀ D. 2k-m₀ 【答案】（1）AC （2）2.98 （3）C 【解析】 【小问1详解】 ABD．用力传感器测量绳子的拉力，则力传感器示数的2倍等于小车受到的合外力大小，不用保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，需要将细绳保持和木板平行，同时应平衡摩擦力，将带滑轮的长木板右端垫高，故A正确；BD错误； C．为获得更多的点迹，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 纸带上相邻计数点时间间隔为 由逐差法可知小车的加速度 【小问3详解】 对小车与滑轮组成的系统，由牛顿第二定律得 根据图线的斜率可知 解得小车的质量为 故选C。 12. 某同学用如图（1）所示装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点A、B在同一水平线上，且弹簧处于原长。不计滑轮质量、细线与滑轮之间的摩擦，细线始终伸直。物块与遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k、弹性势能（x为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条宽度为d，物块释放点与光电门之间的距离为l（d远远小于l）。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间t。 （1）用游标卡尺测遮光片的宽度d，如图（2）所示，则遮光条的宽度为 _______mm，物块通过光电门时的速度为________（用题干所给物理量符号表示）； （2）改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t，若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证关系式________是正确的；（用题干所给物理量符号表示） （3）做出图像如图（3）所示，和时，物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为、，则=____用l₁、l₃、m、表示）。 【答案】（1） ①. 3.85 ②. （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]根据游标卡尺的读数规则， [2]由于遮光条宽度足够小，可以用遮光条通过光电门的平均速度表示瞬时速度，即 【小问2详解】 若机械能守恒，物块与遮光条下降时，应有 各物理量代入后，即为 【小问3详解】 根据图像，和时，物块的速度相等，即有 所以 即为 13. 如图所示，在一倾角为37°的固定斜面上放一个质量m1 = 2.5 kg的物块A（视为质点），一轻绳跨过两个轻滑轮一端系在可移动的木柱上，一端连接在物块A上，且定滑轮与物块A之间的轻绳与斜面平行，动滑轮下方悬挂质量的重物B（始终不会触及地面），移动木柱使跨过动滑轮的轻绳夹角为60°，物块A恰好不上滑。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。 （1）求物块A与斜面间的动摩擦因数μ； （2）缓慢水平向左移动木柱，求轻绳拉力最小时物块A受到的摩擦力大小f。 【答案】（1）0.25 （2） 【解析】 【小问1详解】 设轻绳的张力大小为T，对重物B受力分析有 解得 物块A恰好不上滑，则摩擦力为最大静摩擦力，对物块A受力分析有 解得 【小问2详解】 当动滑轮两侧轻绳夹角为零时轻绳拉力最小，有 此时对物块A受力分析有 解得 14. 如图，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为d=0.5m，两板间的电压UMN=6V。一可视为质点的小球以v0=3m/s的水平速度从紧靠M板的A点飞入，从下极板的右端点B点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。B点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径R=1m。平行金属板M、N的右侧垂线CD的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E=15N/C。已知小球带正电，质量m=1.0kg，电荷量q=0.5C，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，不计空气阻力。求： （1）小球在B点的速度大小vB； （2）极板的长度L； （3）小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度vm的大小为多少？ 【答案】（1）5m/s （2） （3） 【解析】 【详解】（1）小球从点到点由动能定理可得 解得 （2）小球在两板间做类平抛运动，在水平方向，有 在竖直方向，有 根据牛顿第二定律，有 联立解得 （3）小球在圆弧轨道上运动时，在等效平衡位置时速度最大，等效平衡位置如图所示 由图可知 解得 小球在点时，设与的夹角为，可知 解得 小球从点到等效平衡位置由动能定理可得 解得 15. 如图，木板A放置在光滑水平桌面上，通过两根相同的水平轻弹簧M、N与桌面上的两个固定挡板相连（两根弹簧的各端都栓接）。小物块B放在A的最左端，通过一条跨过轻质定滑轮的轻绳与带正电的小球C相连，轻绳绝缘且不可伸长，B与滑轮间的绳子与桌面平行。桌面右侧存在一竖直向上的匀强电场，A、B、C均静止，M、N处于原长状态，轻绳处于自然伸直状态。t = 0时撤去电场，C向下加速运动，下降0.2 m后开始匀速运动，C开始做匀速运动瞬间弹簧N的弹性势能为1 J。已知：mA = 3 kg，mB = 4 kg，mC = 2 kg，小球C的带电量为q = 1 × 10−5 C，重力加速度大小取g = 10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处在弹性限度内，轻绳与滑轮间的摩擦力不计。 （1）求匀强电场的场强大小。 （2）求A与B间的滑动摩擦因数，以及C做匀速运动时的速度大小。 （3）若t = 0时电场方向改为竖直向下，当B与A即将发生相对滑动瞬间撤去电场，A、B继续向右运动，一段时间后，A从右向左运动。求A第一次从右向左运动过程中最大速度的大小。（整个过程B未与A脱离，C未与地面相碰） 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 撤去电场前，A、B、C均静止，M、N处于原长状态，对A、B整体分析可知，此时绳中拉力为0，对C 解得 【小问2详解】 C开始做匀速直线运动后，对C和B分别根据共点力平衡条件 其中 解得 C开始匀速运动瞬间，A、B刚好发生相对滑动，由能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 没有电场时，对A根据共点力平衡有 当电场方向改为竖直向下，对A根据牛顿第二定律可得 对B、C根据牛顿第二定律可得 撤去电场后，对A、B、C及弹簧M、N组成的系统，由能量守恒定律有 此后A做简谐运动，所以A第一次从右向左运动过程中的最大速度为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $