精品解析：云南省昭通市第一中学2023-2024学年高二上学期开学检测物理试题（A卷）

昭通一中2023年秋季学期高二年级入学考试 物理（A卷） 满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，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。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10~12题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） 1. 如图所示，空间存在足够大的水平方向的匀强电场，绝缘的曲面轨道处于匀强电场中，曲面上有一带电金属块在力F的作用下沿曲面向上移动。已知金属块在向上移动的过程中，力F做功40J，金属块克服电场力做功10J，金属块克服摩擦力做功20J，重力势能改变了30J，则（　　） A. 电场方向水平向右 B. 在此过程中金属块电势能减少20J C. 此过程中金属块机械能减少10J D. 在此过程中金属块机械能增加10J 2. 如图所示，将一小球从倾角的斜面顶端A点以初速度水平抛出，落在斜面上的点，为小球运动过程中与斜面相距最远的点，垂直。小球可视为质点，空气阻力不计，重力加速度为，则（　　） A. 小球在点的速度大小是 B. 小球在点的速度与水平方向夹角的正切值是 C. 小球从A到和从到用时相同，故 D. A、两点间距离等于 3. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。下列关于实验现象的描述正确的是（ ） A. 保持其他条件不变，只增大d，则变大 B. 保持其他条件不变，只减小d，则不变 C. 保持其他条件不变，只减小S，则变小 D. 保持其他条件不变，只在两板间插入电介质，则变大 4. 在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大 B. x1处的电场强度为零 C. 负电荷从x1移到x2，电势能减小 D. q1和q2带有同种电荷 5. 脉冲星的本质是中子星，具有在地面实验室无法实现的极端物理性质，是理想的天体物理实验室，对其进行研究，有希望得到许多重大物理学问题的答案，譬如：脉冲星的自转周期极其稳定，准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学技术应用提供了理想工具。2017年8月我国FAST天文望远镜首次发现了两颗太空脉冲星，其中一颗星的自转周期为T（实际测量为1.83s），该星距离地球1.6万光年，假设该星球恰好能维持自转不瓦解。地球可视为球体，其自转周期为，用弹簧测力计测得同一物体在地球赤道上的重力为两极处的倍，已知引力常量为G，则下列关于该脉冲星的平均密度及其与地球的平均密度之比正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 质量为2kg的木板静止在光滑水平面上，板长为，厚度为，质量为2kg、可视为质点的物块从木板左侧沿木板上表面水平冲上木板，初速度为，如图所示，A、B之间的动摩擦因数，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. A、B最终相对静止，共同速度为2m/s B. 整个过程中，摩擦力对A做功-6J C. 整个过程中，A对B的冲量和B对A的冲量相同 D. 最终从B的右端滑出，A落地时，与B右端的距离为0.4m 7. 如图所示，曲面体静止于光滑水平面上，物块自的上端由静止释放。与的接触面光滑，在上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 对的支持力不做功 B. 和之间相互作用力做功之和为零 C. 和构成系统机械能守恒、动量守恒 D. 和构成的系统机械能不守恒、动量守恒 8. 如图所示，用绝缘细线拴着一个带负电的小球，细线长为，让它在竖直向下的匀强电场中绕点做竖直平面内的圆周运动，已知，、两点分别是圆周的最高点和最低点，则（　　） A. 小球经过点时，动能最小 B. 小球经过点时，机械能最小 C. 若小球恰能做完整的圆周运动，则经过点时细线的拉力为 D. 若小球恰能做完整的圆周运动，则经过点时的最小速度为 9. 一电子仅在电场力作用下运动，从经过a点开始计时，其运动的v-t图象如图所示，电子在t0时刻运动到b点，2t0时刻运动到c点。则下列分析正确的是（　　） A. a、b、c三点的电势关系为φcφbφa B. a、b、c三点的电场强度大小关系为EcEbEa C. 电子从a点运动到c点的过程中，电势能先减少后增加 D. 电子从a点运动到c点的过程中，电势能先增加后减少 10. 一小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（　　） A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 C. 对应P点，小灯泡的电阻为 D. 对应P点，小灯泡的电阻为 11. 如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆、，两杆不接触，但两杆间的距离忽略不计。两个小球、（视为质点）质量均为，球套在竖直杆上，球套在水平杆上，、通过铰链用长度为的刚性轻杆连接，将球从图示位置（轻杆与杆夹角为）由静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度为。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从图示位置到刚性杆水平这个过程中，杆对球做功 B. 刚性轻杆水平时，球的速度大小为 = C. 刚性轻杆竖直时，球速度最大，为 D. 从图示位置到刚性轻杆竖直这个过程中，杆对球做功 12. 一质量为的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并留在物块中，子弹质量为0.02kg，如图甲所示。观察者记录了小物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示（图中取向右运动的方向为正方向），已知传送带的速度保持不变，取。下列说法正确的是（　　） A. 子弹射入物块后3s内物块的位移为3m B. 子弹射入物块前的速度大小为598m/s C. 物块和传送带作用的过程中，系统产生的内能为24J D. 由于子弹的射入，电动机对传送带多做的功为24J 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、填空、实验题（本大题共2小题，共18分） 13. 在实验室做“验证动量守恒定律”的实验时，某中学的一个实验小组利用老师手机的连拍功能对碰撞前后小球的运动情况进行拍摄。如图甲所示，该小组把带方格的纸板放在与小球轨迹所在的平面平行的平面内，小方格每格边长为，手机连拍时频闪拍照的周期为，重力加速度大小取，实验主要步骤如下： （1）让小球1（质量为）从挡板处由静止释放，从斜槽轨道末端水平抛出后，频闪照片如图乙中的系列照片所示。 （2）将小球2（质量为）静置于斜槽轨道末端，让小球1从挡板处由静止释放，两小球在斜槽轨道末端碰撞，碰撞后两小球从斜槽轨道末端水平抛出后，频闪照片如图乙中的、系列照片所示。 （3）由图乙结合已知数据可计算出碰撞前瞬间小球1的速度大小为_______m/s，碰撞后瞬间小球2的速度大小为_______m/s（均保留两位有效数字）。 （4）若两小球碰撞过程中动量守恒，则由动量守恒定律可得_______。 （5）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改装，如图丙所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使小球1仍从斜槽上点由静止滚下，小球2仍静置于末端，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点、、。用刻度尺测量斜面顶点到、、三点的距离分别为、、。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为_______（用所测物理量的字母表示）。 14. 某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中 （1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为____________mm （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径____________mm （3）该同学用伏安法测量该金属丝的电阻，设计了如图丙所示的电路，开关S闭合之前滑片应该置于________端（选填a或b），电压表选择0~3V量程，电流表选择0~0.6A量程，分别测量金属丝两端的电压和流过金属丝的电流，指针位置分别如图丁所示，则金属丝的电阻为___________Ω（计算结果保留两位有效数字）； （4）由以上数据可得金属丝的电阻率为____________（计算结果保留两位有效数字），考虑到电表内阻的影响，电阻率的测量值_____________（选填大于、小于或等于）真实值。 三、计算题（本大题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图，abcd是竖直平面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为 4R。bcd 是半径为R的半圆弧，与 ab 相切于 b点，c点为四分之一圆弧位置。整个轨道处在水平向右的匀强电场当中。一质量为m的带电小球，始终受到与重力大小相等的静电力作用，自 a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。求： （1）小球到达 c点处的速度大小 v； （2）小球在 d点处受到的弹力F； （3）小球离开 d点后落到地面时与 b点的水平距离 x。 16. 如图所示，A物块固定在水平面上，其上表面是半径为R的光滑四分之一圆弧；B是质量为的带四分之一圆弧和水平板的物块，其圆弧半径也为R、上表面光滑，水平部分长为L、上表面粗糙。B物块放在光滑水平面上，B物块左端与A物块右端等高且无缝对接不粘连。现将一质量为的小滑块1从A物块最高点由静止释放，与另一静止在B物块左端的质量为的滑块2发生弹性碰撞，碰后滑块1瞬间被锁定在A物块上。已知，，，，，滑块1、2均可视为质点，重力加速度取。 （1）求碰后瞬间滑块2的速度大小； （2）当物块B被锁定在光滑水平面上时，滑块2沿B物块上表面恰好能滑到B物块顶端。若物块B末被锁定在光滑水平面上，求滑块2在物块B上能上升最大高度及其最终的速度大小。 17. 小明制作了如图（1）所示的甲、乙两个轨道模型。如图（2）所示，两轨道竖直紧靠， B3、A4重叠处不影响甲、乙两轨道竖直共面，乙轨道可左右移动，该装置可进行多个有趣的实验。具体的结构及参数如下：甲轨道由圆弧型管道（圆心为O1）、半圆型的管道（圆心为O2）、水平直管道及圆心角为127°的圆弧内轨道组成；乙轨道由一倾角θ=53⁰、长L=1m的倾斜直管道，水平直轨道及圆心角为127°的圆弧内轨道组成。圆O1、O2半径R1=0.2m，A1点与O1等高，圆O3、O4半径均为R2= 0.5m，所有管道的粗细忽略不计。已知：小球质量（可视为质点），除了小球P与倾斜直管道B1B2的动摩擦因数为外，其余所有摩擦均不计，轨道各部分间均平滑连接。（取，） （1）若小球P以从A1进入管道，求小球运动到管道最高点A2点时对轨道的压力F； （2）若小球P从B1点由静止释放，小球能到轨道的最大高度h； （3）若小球从A1入射后恰好能够过A6点，通过左右移动乙轨道，恰好使小球无碰撞从B4进入右侧轨道，求B4、A6间的距离d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昭通一中2023年秋季学期高二年级入学考试 物理（A卷） 满分100分，考试用时90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2.每小题选出答案后，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。在试题卷上作答无效。 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10~12题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） 1. 如图所示，空间存在足够大的水平方向的匀强电场，绝缘的曲面轨道处于匀强电场中，曲面上有一带电金属块在力F的作用下沿曲面向上移动。已知金属块在向上移动的过程中，力F做功40J，金属块克服电场力做功10J，金属块克服摩擦力做功20J，重力势能改变了30J，则（　　） A. 电场方向水平向右 B. 在此过程中金属块电势能减少20J C. 在此过程中金属块机械能减少10J D. 在此过程中金属块机械能增加10J 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为不知道带电物体的电性，所以无法判断电场方向，故A错误。 B．金属块克服电场力做功为10J，则金属块的电势能增加10J，故B错误。 CD．机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功，应为 即金属块机械能增加10J，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，将一小球从倾角的斜面顶端A点以初速度水平抛出，落在斜面上的点，为小球运动过程中与斜面相距最远的点，垂直。小球可视为质点，空气阻力不计，重力加速度为，则（　　） A. 小球在点的速度大小是 B. 小球在点的速度与水平方向夹角的正切值是 C. 小球从A到和从到用时相同，故 D. A、两点间距离等于 【答案】D 【解析】 【详解】A．在 点时速度方向与斜面平行，则此时有 ，故A错误； B．由平抛运动物体在任意时刻（任意位置），速度夹角的正切值为位移夹角正切值的2倍可得，小球在点的速度与水平方向夹角的正切值是，故B错误； C．设小球从 点到 点所用时间为 ，则有 解得 小球在点速度平行斜面，根据 可得 到 和 到 的时间相同，由于平抛运动在水平方向是匀速直线运动，则根据 可知小球从到 和 到 的水平位移相等，故不等于，故C错误； D．水平方向做匀速直线运动，则 则两点间距离 ，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。下列关于实验现象的描述正确的是（ ） A. 保持其他条件不变，只增大d，则变大 B. 保持其他条件不变，只减小d，则不变 C. 保持其他条件不变，只减小S，则变小 D. 保持其他条件不变，只在两板间插入电介质，则变大 【答案】A 【解析】 【详解】静电计的张角大小指示电容器两极板的电势差大小，电势差越大，张角越大，根据电容的决定式和定义式可得 A．保持其他条件不变，只增大d，电容C减小，电势差U增大，张角变大，A正确； B．保持其他条件不变，只减小d，电容C增大，电势差U减小，张角变小，B错误； C．保持其他条件不变，只减小S，电容C减小，电势差U增大，张角变大，C错误； D．保持其他条件不变，只在两板间插入电介质，即增大，电容C增大，电势差U减小，张角变小，D错误。 故选A。 4. 在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大 B. x1处的电场强度为零 C. 负电荷从x1移到x2，电势能减小 D. q1和q2带有同种电荷 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据象可知，图线的斜率从x1到x2逐渐减小，因为图像中图线的斜率的绝对值等于电场强度的大小，所以电场强度从x1到x2逐渐减小，即电场力减小，所以A错误； B．因为x1处的斜率不为零，所以电场强度不为零，所以B错误； C．负电荷的电势能随电势的升高而减小，从x1移到x2电势逐渐升高，电势能逐渐减小，所以C正确； D．根据图像可知，在x2左侧，电势沿x轴负方向逐渐降低，电场线方向指向左侧，即指向x1，在x2右侧电势沿x轴正方向逐渐降低，则电场线方向向右，x2处电场强度为零，因此O点处附近的电荷带负电，O点左侧处的电荷带正电，所以D错误。 故选C。 5. 脉冲星的本质是中子星，具有在地面实验室无法实现的极端物理性质，是理想的天体物理实验室，对其进行研究，有希望得到许多重大物理学问题的答案，譬如：脉冲星的自转周期极其稳定，准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学技术应用提供了理想工具。2017年8月我国FAST天文望远镜首次发现了两颗太空脉冲星，其中一颗星的自转周期为T（实际测量为1.83s），该星距离地球1.6万光年，假设该星球恰好能维持自转不瓦解。地球可视为球体，其自转周期为，用弹簧测力计测得同一物体在地球赤道上的重力为两极处的倍，已知引力常量为G，则下列关于该脉冲星的平均密度及其与地球的平均密度之比正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】星球恰好能维持自转不瓦解时，万有引力恰好能提供其表面物体做圆周运动所需的向心力，设该星球的质量为 ，半径为 ，表面一物体质量为 ，有 又 式中 为该星球密度，联立解得 设地球质量为，半径为 ，地球表面一物体质量为 ，重力为 ，该物体位于地球两极时，有 在赤道上，地球对物体的万有引力和弹簧测力计对物体的拉力的合力提供该物体做圆周运动所需的向心力，则有 联立解得 地球平均密度 所以 故选D。 6. 质量为2kg的木板静止在光滑水平面上，板长为，厚度为，质量为2kg、可视为质点的物块从木板左侧沿木板上表面水平冲上木板，初速度为，如图所示，A、B之间的动摩擦因数，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. A、B最终相对静止，共同速度为2m/s B. 整个过程中，摩擦力对A做功-6J C. 整个过程中，A对B的冲量和B对A的冲量相同 D. 最终从B右端滑出，A落地时，与B右端的距离为0.4m 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、 B系统水平方向不受外力， 假设A、 B最终相对静止，根据动量守恒定律可知 解得共同速度 设 A在 B上滑行的距离为 ，由能量守恒定律可知 解得 所以 A、 B最终不会相对静止，最终 A会从 B右端滑出，故A错误。 BCD．A对 B和 B对 A的冲量等大反向。设 A、 B分开时，两者的速度分别是 和 ，由动量守恒定律可知 由能量守恒定律可知 解得 ， 由动能定理得摩擦力对 A做功 A从 B上表面滑离后做平抛运动，做平抛运动的时间 最终从 B的右端滑出， A落地时，与 B右端的距离为 故BC错误， D正确。 故选D。 7. 如图所示，曲面体静止于光滑水平面上，物块自的上端由静止释放。与的接触面光滑，在上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 对的支持力不做功 B. 和之间的相互作用力做功之和为零 C. 和构成的系统机械能守恒、动量守恒 D. 和构成的系统机械能不守恒、动量守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．在 上运动的过程中， 对 的弹力方向垂直于接触面，与 的位移方向夹角大于 ，则 对 做功不为零，故A错误； BCD．在 上运动的过程中，整个系统只有重力做功，机械能守恒， 和 之间的相互作用力属于内力并且等大反向，二者在力的方向上发生的位移大小相等，所以做功之和为零。系统在水平方向所受合力为零，即水平方向动量守恒。系统在竖直方向所受合力不为零，则竖直方向动量不守恒，故B正确，CD错误。 故选B。 8. 如图所示，用绝缘细线拴着一个带负电的小球，细线长为，让它在竖直向下的匀强电场中绕点做竖直平面内的圆周运动，已知，、两点分别是圆周的最高点和最低点，则（　　） A. 小球经过点时，动能最小 B. 小球经过点时，机械能最小 C. 若小球恰能做完整的圆周运动，则经过点时细线的拉力为 D. 若小球恰能做完整的圆周运动，则经过点时的最小速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知，小球在电场与重力场中运动，设等效重力加速度为 ，则有 可得 方向竖直向上，则 点为等效最高点， 点为等效最低点。由于 点为等效最低点，则小球在 点的速度最大，动能最大，故 A错误。 B．根据沿电场线方向电势逐渐降低可知， 点的电势最低，由公式 可知，小球在 点电势能最大，则机械能最小，故 B正确。 CD．根据题意可知，若小球恰能做完整的圆周运动，当小球通过等效最高点 时，等效重力提供向心力，此时绳子的拉力为 ，则有 小球由等效最高点 运动到等效最低点，由动能定理有 解得 故CD错误。 故选B。 9. 一电子仅在电场力作用下运动，从经过a点开始计时，其运动的v-t图象如图所示，电子在t0时刻运动到b点，2t0时刻运动到c点。则下列分析正确的是（　　） A. a、b、c三点的电势关系为φcφbφa B. a、b、c三点的电场强度大小关系为EcEbEa C. 电子从a点运动到c点的过程中，电势能先减少后增加 D. 电子从a点运动到c点的过程中，电势能先增加后减少 【答案】A 【解析】 【详解】ACD．根据图象知速度减小，动能减小，根据能量守恒知电势能增大，电子电势能增大，电势降低，所以，故A正确，CD错误； B．由图象的斜率表示加速度大小可知，粒子的加速度先减小后增大，由于仅受到电场力作用，因此场强大小关系为，，故B错误。 故选A。 10. 一小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（　　） A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 C. 对应P点，小灯泡的电阻为 D. 对应P点，小灯泡的电阻为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据电阻的定义 电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大，故A正确，B错误； CD．对应P点，由图可知，小灯泡两端的电压是U1，流过小灯泡的电流是I2，所以电阻 故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆、，两杆不接触，但两杆间的距离忽略不计。两个小球、（视为质点）质量均为，球套在竖直杆上，球套在水平杆上，、通过铰链用长度为的刚性轻杆连接，将球从图示位置（轻杆与杆夹角为）由静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度为。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 从图示位置到刚性杆水平这个过程中，杆对球做功为 B. 刚性轻杆水平时，球的速度大小为 = C. 刚性轻杆竖直时，球速度最大，为 D. 从图示位置到刚性轻杆竖直这个过程中，杆对球做功 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．当 球运动到杆 与 交点位置时，此时杆 与杆 平行，由运动的关联可知，此时 球的速度为零，由系统机械能守恒可得 解得 。对 球用动能定理得杆对b球做功0。故AB正确； CD．当杆L和L1平行，成竖直状态，a球运动到最下方，b球运动到L1与L2的交点位置时，b球的速度达到最大值，此时由运动的关联可知a球的速度为零，则由机械能守恒有 解得 设杆对a球做功为，对a球用动能定理得 得杆对a球做功 ，故C正确，D错误。 故选ABC。 12. 一质量为的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并留在物块中，子弹质量为0.02kg，如图甲所示。观察者记录了小物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示（图中取向右运动的方向为正方向），已知传送带的速度保持不变，取。下列说法正确的是（　　） A. 子弹射入物块后3s内物块的位移为3m B. 子弹射入物块前的速度大小为598m/s C. 物块和传送带作用的过程中，系统产生的内能为24J D. 由于子弹的射入，电动机对传送带多做的功为24J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由速度图像面积得，子弹射入物块后3s内物块位移为 故A错误； B．从v - t图像看出，物块被子弹射后的共同速度v = -4m/s，然后一起先向左减速到0，然后向右加速到2.0m/s，以后随传送带一起做匀速运动，所以传送带的速度方向向右，其速度为v传= 2.0m/s。子弹与物块相互作用的过程中，子弹与物块组成的系统的动量守恒，由动量守恒定律得 解得v0= 598m/s 故B正确； C．由速度图像可知，传送带与物块存在摩擦力的时间只有3秒，0~2s内 ，方向向左； ，方向向右。 2~3s内 ，方向向右； ，方向向右； 所以物块与传送带之间的相对位移 产生的内能 ，故C错误； D．由于子弹的射入，即在0~3s内 在这段时间内电动机对传送带多做的功为克服摩擦力做的功，即 ，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、填空、实验题（本大题共2小题，共18分） 13. 在实验室做“验证动量守恒定律”的实验时，某中学的一个实验小组利用老师手机的连拍功能对碰撞前后小球的运动情况进行拍摄。如图甲所示，该小组把带方格的纸板放在与小球轨迹所在的平面平行的平面内，小方格每格边长为，手机连拍时频闪拍照的周期为，重力加速度大小取，实验主要步骤如下： （1）让小球1（质量为）从挡板处由静止释放，从斜槽轨道末端水平抛出后，频闪照片如图乙中的系列照片所示。 （2）将小球2（质量为）静置于斜槽轨道末端，让小球1从挡板处由静止释放，两小球在斜槽轨道末端碰撞，碰撞后两小球从斜槽轨道末端水平抛出后，频闪照片如图乙中的、系列照片所示。 （3）由图乙结合已知数据可计算出碰撞前瞬间小球1的速度大小为_______m/s，碰撞后瞬间小球2的速度大小为_______m/s（均保留两位有效数字）。 （4）若两小球碰撞过程中动量守恒，则由动量守恒定律可得_______。 （5）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改装，如图丙所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使小球1仍从斜槽上点由静止滚下，小球2仍静置于末端，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点、、。用刻度尺测量斜面顶点到、、三点的距离分别为、、。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为_______（用所测物理量的字母表示）。 【答案】 ①. 1.0 ②. 1.5 ③. 3 ∶ 1 ④. 【解析】 【详解】[1]小球1在水平方向上做匀速直线运动，则小球1碰撞前的瞬间速度大小为 [2]结合图乙，可知碰撞后瞬间小球2的速度大小为 [3]小球 1 碰撞后的瞬间速度大小为 若两球碰撞过程动量守恒，则 联立解得 [4]碰撞前小球 1 落点为 ，碰撞后小球 1 落点为 ，小球 2 落点为 ，设斜面倾角为 ，由平抛规律得， 联立解得 同理可得， 根据动量守恒表达式 可得 14. 某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中 （1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为____________mm （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径____________mm （3）该同学用伏安法测量该金属丝的电阻，设计了如图丙所示的电路，开关S闭合之前滑片应该置于________端（选填a或b），电压表选择0~3V量程，电流表选择0~0.6A量程，分别测量金属丝两端的电压和流过金属丝的电流，指针位置分别如图丁所示，则金属丝的电阻为___________Ω（计算结果保留两位有效数字）； （4）由以上数据可得金属丝的电阻率为____________（计算结果保留两位有效数字），考虑到电表内阻的影响，电阻率的测量值_____________（选填大于、小于或等于）真实值。 【答案】 ①. 102.30 ②. 4.950##4.949##4.951 ③. ④. 2.7 ⑤. ⑥. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺示数。游标卡尺是20分度的，游标卡尺的精度是0.05mm，由图示游标卡尺可知，金属丝的长度 （2）[2]螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。由图示螺旋测微器可知，金属丝的直径 （3）[3][4]闭合开关前，为了保护电路，应该让整个电路中的电阻最大，所以滑动变阻器的滑片应该置于b位置；观察电压表和电流表可知电压为1.17V~1.19V之间，电流为0.44A，由欧姆定律得 （4）[5]由电阻定律得 代入数据得： [6]由于电压表分流导致电阻的测量值小于电阻的真实值，所以电阻率的测量值也将小于真实值。 三、计算题（本大题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图，abcd是竖直平面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为 4R。bcd 是半径为R的半圆弧，与 ab 相切于 b点，c点为四分之一圆弧位置。整个轨道处在水平向右的匀强电场当中。一质量为m的带电小球，始终受到与重力大小相等的静电力作用，自 a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。求： （1）小球到达 c点处的速度大小 v； （2）小球在 d点处受到的弹力F； （3）小球离开 d点后落到地面时与 b点的水平距离 x。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）带电小球从a点到c点由动能定理得 解得 （2）设带电小球在d点的速度为，从c点到d点，由动能定理得 带电小球在d点，由牛顿第二定律可知 联立解得 （3）带电小球从d点落到地面，设运动的时间为，则 又 联立解得 16. 如图所示，A物块固定在水平面上，其上表面是半径为R的光滑四分之一圆弧；B是质量为的带四分之一圆弧和水平板的物块，其圆弧半径也为R、上表面光滑，水平部分长为L、上表面粗糙。B物块放在光滑水平面上，B物块左端与A物块右端等高且无缝对接不粘连。现将一质量为的小滑块1从A物块最高点由静止释放，与另一静止在B物块左端的质量为的滑块2发生弹性碰撞，碰后滑块1瞬间被锁定在A物块上。已知，，，，，滑块1、2均可视为质点，重力加速度取。 （1）求碰后瞬间滑块2的速度大小； （2）当物块B被锁定在光滑水平面上时，滑块2沿B物块上表面恰好能滑到B物块顶端。若物块B末被锁定在光滑水平面上，求滑块2在物块B上能上升的最大高度及其最终的速度大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 滑块 1 由 A 物块上滑下，其机械能守恒，设滑块 1 碰前速度为 ，则 解得 滑块 1 与滑块 2 发生弹性碰撞，系统的动量守恒、机械能守恒， 解得 ， 【小问2详解】 物块 B固定，由动能定理得 解得 物块 B不固定，系统水平方向动量守恒，设滑块 沿物块 B上滑的最大高度为 ，则 由能量关系得 解得 滑块 沿物块 B滑到最高点后，接下来相对 B往下滑，假设最终相对物块 B静止，系统水平方向动量守恒有 对全程滑上再滑下到相对静止，由能量关系得 解得 ， 由于 ，故假设成立。所以最终滑块 的速度大小 17. 小明制作了如图（1）所示的甲、乙两个轨道模型。如图（2）所示，两轨道竖直紧靠， B3、A4重叠处不影响甲、乙两轨道竖直共面，乙轨道可左右移动，该装置可进行多个有趣的实验。具体的结构及参数如下：甲轨道由圆弧型管道（圆心为O1）、半圆型的管道（圆心为O2）、水平直管道及圆心角为127°的圆弧内轨道组成；乙轨道由一倾角θ=53⁰、长L=1m的倾斜直管道，水平直轨道及圆心角为127°的圆弧内轨道组成。圆O1、O2半径R1=0.2m，A1点与O1等高，圆O3、O4半径均为R2= 0.5m，所有管道的粗细忽略不计。已知：小球质量（可视为质点），除了小球P与倾斜直管道B1B2的动摩擦因数为外，其余所有摩擦均不计，轨道各部分间均平滑连接。（取，） （1）若小球P以从A1进入管道，求小球运动到管道最高点A2点时对轨道的压力F； （2）若小球P从B1点由静止释放，小球能到轨道的最大高度h； （3）若小球从A1入射后恰好能够过A6点，通过左右移动乙轨道，恰好使小球无碰撞从B4进入右侧轨道，求B4、A6间的距离d。 【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意，小球从A1到A2机械能守恒，有 在A2点，由牛顿第二定律有 联立代入相关已知数据求得 由牛顿第三定律可得，小球对轨道的压力 方向竖直向上。 （2）若小球P从B1点由静止释放，假设不脱离轨道，上升到圆弧轨道最高点，其高度为h，由动能定理有 代入数据得 （3）小球恰能过A6点，则有 小球从A6点抛出后若恰好能够无碰撞从B4进入乙轨道，由抛体运动规律有 得A6B4的间距 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $