精品解析:山东省滨州市惠民县2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题
2026-08-26
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内容正文:
2026学年第一学期高三年级物理学科阶段性
质量检测
一、单项选择题:本题共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. 如图是一个小球沿竖直方向运动时的频闪照片,由照片可知( )
A. 小球正在上升 B. 小球正在下降
C. 小球处于失重状态 D. 小球处于超重状态
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】球做竖直上抛运动时,到达最高点返回时运动具有对称性,从该点上升的时间和返回的时间相同,在该点速度大小相等,因此无法判断球是上升还是下降,球运动过程中只受重力作用,因此其加速度竖直向下,大小为g,处于失重状态。
故选C。
2. 如图所示,在光滑绝缘水平面上同时由静止释放两个带正电的小球A和B,已知A、B两球的质量分别为m1、m2。则某时刻A、B两球( )
A. 速度大小之比为m1∶m2 B. 加速度大小之比为m1∶m2
C. 动量大小之比为m2∶m1 D. 动能大小之比为m2∶m1
【答案】D
【解析】
【详解】AC.由于两小球都带正电,则彼此受到斥力作用,所以两小球组成的系统动量守恒,则
所以
两球动量大小相等,比值为1∶1,故AC错误;
B.小球的加速度大小之比为
故B错误;
D.动能之比为
故D正确。
故选D。
3. 如图所示,2024珠海航空展上,飞行员驾驶飞机沿实线轨迹在竖直面内匀速率飞行, a、b、c为飞行轨迹上的三点,a、c为飞行过程中距离地面高度相等的两点。关于此飞机,下列说法中正确的是( )
A. 各点的加速度方向竖直向下
B. 在a点所受的合力比在c点小
C. a、c两点的重力功率相等
D. a、b、c三点的机械能相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部份,在竖直面内匀速率飞行,合力方向指向各自圆心,加速度方向也指向各自圆心,明显ac两点加速度方向不是竖直向下,a点对应的圆周半径更大,c点对应半径更小,合力提供向心力,根据向心力公式,可知a点所受的合力小于c点,A错误,B正确;
C. a、c两点的速度大小相等,但速度方向不同,速度与重力夹角不同,根据
可知重力功率不相等,C错误;
D.a、b、c三点的动能相等,a、c为飞行过程中距离地面高度相等的两点,但b与a、c的高度不一样,故机械能a、c两点相等,且与b点不相等,D错误。
故选B。
4. 如图所示,截面为等腰三角形的楔形木块ABC固定在水平地面上,AB面和BC面的粗糙程度处处相同。一小物块以初速度v0沿斜面AB向上运动,经时间t0到达顶点B,速度恰好减为零;紧接着小物块由静止开始沿斜面BC下滑。在小物块从A运动到C的过程中,其速度大小v与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设物块上滑与下滑的加速度大小分别为a1和a2,等腰三角形的底角为α,根据牛顿第二定律得,
解得,
则知
而v-t图像的斜率等于加速度,所以上滑段图线的斜率绝对值大于下滑段图线斜率的绝对值,上滑过程的位移大小等于下滑过程的位移大小,上滑的加速度较大,由知,上滑过程时间较短,因上滑过程中,物块做匀减速运动,下滑过程做匀加速直线运动,两段图像都是直线,由于小物块运动过程中受到滑动摩擦力的作用,所以小物块到达C点的速度小于v0。
故选C。
5. 如图所示,半径为R的光滑球形石墩固定不动,质量为m的小物块从石墩的顶点A以初速度沿石墩表面下滑,则( )
A. 越小,分离越早
B. 取适当值,可在球心等高处分离
C. 若,物块在石墩顶点处分离
D. 分离瞬间物块的向心加速度一定等于重力加速度
【答案】C
【解析】
【详解】C.若物块在石墩顶点位置恰好分离,则有
则有
可知,当物块从石墩的顶点A以初速度大于或等于时,物块在石墩顶点处分离,故C正确;
A.结合上述可知,当速度小于时,物块在石墩顶点下侧某一位置分离,令该位置同圆心连线于竖直方向夹角为,则有
物块从顶点到分离位置,根据动能定理有
解得
可知,当速度小于时,越小,分离越迟,故A错误;
B.结合上述有
若物块在球心等高处分离,则一定等于90° ,可知,上述表达式不可能成立,即物块不可能在球心等高处分离,故B错误;
D.结合上述可知,分离瞬间由重力沿半径方向的分力提供向心力,此时物块的向心加速度一定小于重力加速度,故D错误。
故选C。
6. —质量为的物体受到水平拉力的作用,在粗糙的水平面上从静止开始做直线运动,动摩擦因数为0.2,水平拉力随时间的变化关系如图所示,重力加速度取,则下列说法正确的是( )
A. 在时间内拉力的冲量为
B. 在时间内物体动量的变化量为
C. 在时间内合力所做的功为
D. 当时物体的速度为
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据冲量的定义可知拉力的冲量对应F-t图像的面积,则在时间内拉力的冲量为
选项A错误;
B.物体受到的摩擦力
可知物体在t=2s时开始运动。在时间内拉力的冲量为
摩擦力的冲量
根据动量定理可知在时间内物体动量的变化量为
选项B正确;
D.根据可得时的速度
选项D错误;
C.根据动能定理可得在时间内合力所做的功
选项C错误。
故选B。
7. 如图所示,在空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星,微型卫星与空间站一起绕地球做匀速圆周运动,且微型卫星、空间站和地球中心始终位于同一直线。忽略空间站和微型卫星的尺寸及它们之间的万有引力,则( )
A. 微型卫星的线速度比空间站的小
B. 微型卫星的加速度比空间站的小
C. 机械臂对微型卫星的作用力大小为零
D. 机械臂对微型卫星的作用力大小不为零,方向指向地心
【答案】D
【解析】
【详解】A.微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动,所以微型卫星的角速度与空间站的角速度相等,,所以微型卫星的线速度比空间站的大,故A错误;
B.加速度,所以微型卫星的加速度比空间站的大,故B错误;
CD.由
解得
可知仅受万有引力提供向心力时,微型卫星比空间站的轨道半径大,角速度小,由于微型卫星跟随空间站以共同的角速度运动,由可知所需向心力增大,所以机械臂对微型卫星有拉力作用,方向指向地心,故C错误D正确。
故选D。
8. 在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷,一个带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能随x变化关系如图所示,其中A、B两点电势能为零,BD段中C点电势能最大,则( )
A. 和都是正电荷
B. B、C间场强方向沿x轴负方向
C. C点的电场强度大于A点的电场强度
D. 将一个正点电荷从B点移到D点,电场力先做正功后做负功
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,从O到P电势能一直减小,试探电荷带负电,则电势一直增加,两个点电荷必定是异种电荷,故A错误;
B.由题图可知,从B到C电势能增加,试探电荷带负电,则电势降低,根据沿电场线方向电势降低可知,B、C间电场强度方向沿x轴正方向,故B错误;
C.图像的切线斜率表示电场力,C点切线斜率为0,A点切线斜率不为0,由可知C点场强为零,A点的场强不等于零,则A点的场强大于C点的场强,故C错误;
D.由题图可知,从B点到D点,试探电荷带负电,电势能先增大后减小,则电势先降低后升高,将一个正点电荷从B点移到D点,由可知电势能先减小后增大,则电场力先做正功后做负功,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共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,空间存在水平向右、电场强度大小为的匀强电场,质量为的带电微粒恰好沿图中的虚线在竖直平面内做匀速直线运动,虚线与水平方向的夹角为,微粒受到的空气阻力不能忽略,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 微粒可能带正电 B. 微粒可能由点向点运动
C. 微粒的电势能不断减小 D. 微粒所带电荷量的绝对值为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题意知带电微粒恰好沿图中的虚线在竖直平面内做匀速直线运动,可知微粒的合力一定与微粒轨迹共线,且微粒受到的空气阻力与运动方向相反,故受力分析如图
由上图可知微粒带负电,故A错误;
B.微粒只能由点向点运动才能保持平衡,故B错误;
C.微粒由点向点运动的过程中,电场力做正功,电势能减小,故C正确;
D.根据平衡条件有
解得,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,A、B两个带电小球分别用绝缘细线悬于水平天花板上,两球静止时在同一水平线上,悬线a比b长,不计小球的大小,下列说法正确的是( )
A. B球带电荷量大于A球带电荷量
B. B球的质量大于A球的质量
C. A球受到的库仑力大于B球受到的库仑力
D. 悬线a上拉力小于悬线b上拉力
【答案】BD
【解析】
【详解】AC.两球所受库仑力等大反向,两球带电荷量大小无法确定,故AC错误;
D.设悬线a上拉力大小为Fa,与水平方向夹角为α,悬线b上拉力大小为Fb,与水平方向的夹角为θ,根据平衡条件有
由题可知
可得,故D正确;
B.竖直方向有,
由于,,所以,故B正确。
故选BD。
11. 如图所示,一质量为m的小球在光滑水平桌面上,受一水平恒力的作用,先后经过a、b两点,速度方向偏转90°。已知经过a点时的速度大小为v、方向与ab连线夹角为30°,ab连线长度为L。对小球从a到b的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 沿a点速度方向的平均速度大小为
B. 恒力大小为
C. 小球在b点的速度为
D. 所用的时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.将水平恒力F分解为沿a点速度方向的分力和垂直a点速度方向的分力,从a到b,沿a点速度方向速度减为零,根据匀变速规律可得,沿点速度方向的平均速度大小,故A错误;
BCD.沿a点速度方向,根据匀变速规律可得
解得
垂直a点速度方向,根据匀变速规律可得
联立解得
沿a点速度方向,根据牛顿第二定律可得
垂直a点速度方向,根据牛顿第二定律可得
小球受到的恒力大小为
联立解得,故BC正确,D错误。
故选BC。
12. 如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,劲度系数为200N/m的轻质弹簧一端连接在固定挡板C上,另一端连接一质量为4kg的物体A,一轻细绳通过定滑轮,一端系在物体A上,另一端与质量也为4kg的小球B相连,细绳与斜面平行,斜面足够长,用手托住球B使绳子刚好没有拉力,然后由静止释放,不计一切摩擦,g取。则( )
A. 弹簧恢复原长时细绳上的拉力30N
B. A、B组成的系统在运动过程中机械能守恒
C. 释放后B下落0.2m时速度达到最大
D. B运动至最低点时A的加速度方向沿斜面向下
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.设弹簧恢复原长时细绳上的拉力大小为,根据牛顿第二定律,
对B有
对A有
代入数据解得,故A正确;
B.由于弹簧对A要做功,所以A、B组成的系统在运动过程中机械能不守恒,A、B以及弹簧组成的系统,只有重力和弹簧弹力做功,A、B以及弹簧组成的系统机械能守恒,故B错误;
C.初始时,由于绳子没有拉力,所以弹簧被压缩,对A物体根据力的平衡有
解得
当A、B组成的系统加速度为0时,B的速度达到最大,此时A、B受到的合力为0,即
解得
所以当物体B速度最大时,下落的高度,故C正确;
D.当A、B组成的系统加速度为0时,A、B的速度达到最大,对于A有
由于此时A有沿斜面线上的速度,物体A继续沿斜面向上运动,弹簧的伸长量继续变大,即,物体A具有沿斜面向下的加速度,物体B运动到最低点时,物体A沿斜面向上运动到最高点,有,所以当B运动到最低点时,物体A的加速度沿斜面向下,故D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学利用如图甲所示的实验装置和若干质量为的钩码来测量当地的重力加速度和待测物(带有挡光片)的质量,实验操作如下:
①用游标卡尺测量挡光片的挡光宽度d;
②调节配重物的质量,向下轻拉配重物后释放,当配重物能够匀速向下运动时,可认为配重物质量与待测物质量相等;
③将待测物压在地面上,保持系统静止,测量出挡光片到光电门的距离h;
④在配重物下端挂1只钩码,释放待测物,测量挡光时间为,可得加速度;
⑤依次增加钩码数量n,由相同位置静止释放待测物,测量每次的挡光时间并得到对应的加速度a。根据以上实验步骤,回答以下问题:
(1)游标卡尺的示数如图乙所示,挡光片的宽度d=______mm。
(2)加速度的表达式为______(用d、h和表示)
(3)该同学作“”图像,若所作图像斜率为k,纵截距为b,则当地重力加速度为______,待测物质量为______。(选用k、b、表示)
【答案】(1)4.75
(2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知挡光片的宽度为
【小问2详解】
测量挡光时间为,则待测物经过光电门时的速度为
根据运动学公式可得
联立可得
【小问3详解】
已知配重物质量与待测物质量相等,设为;根据牛顿第二定律可得,
联立可得
整理可得
则有,
解得,
14. 如图所示,用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下,从轨道末端O点水平抛出,落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为被碰小球放在斜槽轨道末端,让入射小球仍从位置S由静止滚下,与被碰小球碰撞后,分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹。M、P、N为三个落点的位置。(不考虑小球在斜面上的多次碰撞)
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是可以通过仅测量______,间接地解决这个问题。
A. 小球开始释放高度h
B. 斜面的倾角θ
C. O点与各落点的距离
(2)以下提供的测量工具中,本实验必须使用的是______。
A. 刻度尺 B. 天平 C. 量角器 D. 秒表
(3)①在实验误差允许范围内,若满足关系式______,则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。
A. B.
C. D.
②若碰撞是弹性碰撞,以上物理量还应满足的表达式为________
【答案】(1)C (2)AB
(3) ①. B ②.
【解析】
【小问1详解】
小球离开斜槽后做平抛运动,设小球的位移大小为L,竖直方向有
水平方向有Lcosθ=vt
解得
可知可以用小球做平抛运动时落在斜面上的位置到抛出点的距离来代替小球的速度,即可以通过仅测量O点与各落点的距离L间接地解决这个问题。
故选C。
【小问2详解】
两球碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得m1v0=m1v1+m2v2
因可得
所以该实验必须要测量小球的质量和小球平抛运动落在斜面上的距离,则需要天平和刻度尺,故选AB。
【小问3详解】
①[1]由上述分析可知,在实验误差允许范围内,若满足关系式,则可以认为两球碰撞前后总动量守恒,故选B。
②[2]若碰撞是弹性碰撞,则满足
即 v2∝L,即以上物理量还应满足的表达式为
15. 山东威海是我国位于北纬37°的城市之一。若威海市某一静止在地面上的飞机(可视为质点)随地球自转的速度大小为v,地球北极表面的重力加速度大小为,地球半径为R,该飞机的质量为m,将地球视为质量均匀分布的球体,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试由上述信息求该飞机静止在赤道上时的重力大小。
【答案】(或等价形式)
【解析】
【详解】设地球的自转周期为T,则
解得
在北极,由万有引力等于重力得
在赤道,由牛顿第二定律得
解得
16. 如图所示,可在竖直平面内转动的长为1m的轻杆一端固定于O,另一端Q固定一小球,穿过O正下方小孔P的细线连接质量均为2kg物块与小球。现用沿细线方向的力F拉小球,小球和物块静止时∠OQP=90°、∠POQ=37°。重力加速度g取,sin37°=0.6,sin53°=0.8,忽略一切摩擦。求:
(1)F的大小;
(2)撤去F瞬间,线对小球的拉力大小T;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对物块,由平衡条件可知,细线拉力
对小球,根据平衡条件,沿QP方向有
联立解得
【小问2详解】
撤去F瞬间,小球即将做局部圆周运动,此时速度为0,则沿杆方向向心力为0,沿线方向,由牛顿第二定律
同时,物块也满足
联立解得
17. 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
18. 如图所示,长木板静止在光滑水平地面上,一木块(可视为质点)放置在长木板的最右端,一轻质弹簧固定在长木板左侧的竖直墙壁上。某一时刻子弹(可视为质点)以水平速度射中木块并在极短时间内嵌入其中,之后二者一起运动,当木块与长木板达到共同速度时,长木板左端刚好与弹簧接触,之后长木板开始压缩弹簧,弹簧压缩至最短时,弹簧自锁(即不再压缩也不恢复形变),此时木块恰好停留在长木板的最左端。已知子弹的质量,木块的质量,长木板的质量,木块与长木板间的动摩擦因数,长木板的长度,取。求:
(1)子弹射入木块前的速度大小;
(2)开始时长木板左端与弹簧右端之间的距离;
(3)弹簧的最大弹性势能。
【答案】(1)600m/s
(2)2.25m (3)5J
【解析】
【详解】(1)对子弹、木块和长木板三者组成的系统,根据动量守恒定律,有
解得
(2)子弹射中木块的极短时间内,根据动量守恒定律,有
解得
长木板未接触弹簧前,木块在长木板上滑行时,对木块(含子弹),根据牛顿第二定律有
解得
对长木板,根据牛顿第二定律有
解得
设长木板未接触弹簧前,木块与长木板发生相对滑行的时间为t,则根据运动规律有
解得
此段时间内,木块的位移大小
长木板的位移大小
(3)长木板未接触弹簧前,木块相对于长木板的位移大小
长木板接触弹簧时,木块与长木板左端的距离
长木板压缩弹簧的过程,对木块(含子弹)、长木板与弹簧组成的系统,根据能量守恒定律有
解得
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2026学年第一学期高三年级物理学科阶段性
质量检测
一、单项选择题:本题共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. 如图是一个小球沿竖直方向运动时的频闪照片,由照片可知( )
A. 小球正在上升 B. 小球正在下降
C. 小球处于失重状态 D. 小球处于超重状态
2. 如图所示,在光滑绝缘水平面上同时由静止释放两个带正电的小球A和B,已知A、B两球的质量分别为m1、m2。则某时刻A、B两球( )
A. 速度大小之比为m1∶m2 B. 加速度大小之比为m1∶m2
C. 动量大小之比为m2∶m1 D. 动能大小之比为m2∶m1
3. 如图所示,2024珠海航空展上,飞行员驾驶飞机沿实线轨迹在竖直面内匀速率飞行, a、b、c为飞行轨迹上的三点,a、c为飞行过程中距离地面高度相等的两点。关于此飞机,下列说法中正确的是( )
A. 各点的加速度方向竖直向下
B. 在a点所受的合力比在c点小
C. a、c两点的重力功率相等
D. a、b、c三点的机械能相等
4. 如图所示,截面为等腰三角形的楔形木块ABC固定在水平地面上,AB面和BC面的粗糙程度处处相同。一小物块以初速度v0沿斜面AB向上运动,经时间t0到达顶点B,速度恰好减为零;紧接着小物块由静止开始沿斜面BC下滑。在小物块从A运动到C的过程中,其速度大小v与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,半径为R的光滑球形石墩固定不动,质量为m的小物块从石墩的顶点A以初速度沿石墩表面下滑,则( )
A. 越小,分离越早
B. 取适当值,可在球心等高处分离
C. 若,物块在石墩顶点处分离
D. 分离瞬间物块的向心加速度一定等于重力加速度
6. —质量为的物体受到水平拉力的作用,在粗糙的水平面上从静止开始做直线运动,动摩擦因数为0.2,水平拉力随时间的变化关系如图所示,重力加速度取,则下列说法正确的是( )
A. 在时间内拉力的冲量为
B. 在时间内物体动量的变化量为
C. 在时间内合力所做的功为
D. 当时物体的速度为
7. 如图所示,在空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星,微型卫星与空间站一起绕地球做匀速圆周运动,且微型卫星、空间站和地球中心始终位于同一直线。忽略空间站和微型卫星的尺寸及它们之间的万有引力,则( )
A. 微型卫星的线速度比空间站的小
B. 微型卫星的加速度比空间站的小
C. 机械臂对微型卫星的作用力大小为零
D. 机械臂对微型卫星的作用力大小不为零,方向指向地心
8. 在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷,一个带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能随x变化关系如图所示,其中A、B两点电势能为零,BD段中C点电势能最大,则( )
A. 和都是正电荷
B. B、C间场强方向沿x轴负方向
C. C点的电场强度大于A点的电场强度
D. 将一个正点电荷从B点移到D点,电场力先做正功后做负功
二、多项选择题:本题共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,空间存在水平向右、电场强度大小为的匀强电场,质量为的带电微粒恰好沿图中的虚线在竖直平面内做匀速直线运动,虚线与水平方向的夹角为,微粒受到的空气阻力不能忽略,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 微粒可能带正电 B. 微粒可能由点向点运动
C. 微粒的电势能不断减小 D. 微粒所带电荷量的绝对值为
10. 如图所示,A、B两个带电小球分别用绝缘细线悬于水平天花板上,两球静止时在同一水平线上,悬线a比b长,不计小球的大小,下列说法正确的是( )
A. B球带电荷量大于A球带电荷量
B. B球的质量大于A球的质量
C. A球受到的库仑力大于B球受到的库仑力
D. 悬线a上拉力小于悬线b上拉力
11. 如图所示,一质量为m的小球在光滑水平桌面上,受一水平恒力的作用,先后经过a、b两点,速度方向偏转90°。已知经过a点时的速度大小为v、方向与ab连线夹角为30°,ab连线长度为L。对小球从a到b的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 沿a点速度方向的平均速度大小为
B. 恒力大小为
C. 小球在b点的速度为
D. 所用的时间为
12. 如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,劲度系数为200N/m的轻质弹簧一端连接在固定挡板C上,另一端连接一质量为4kg的物体A,一轻细绳通过定滑轮,一端系在物体A上,另一端与质量也为4kg的小球B相连,细绳与斜面平行,斜面足够长,用手托住球B使绳子刚好没有拉力,然后由静止释放,不计一切摩擦,g取。则( )
A. 弹簧恢复原长时细绳上的拉力30N
B. A、B组成的系统在运动过程中机械能守恒
C. 释放后B下落0.2m时速度达到最大
D. B运动至最低点时A的加速度方向沿斜面向下
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学利用如图甲所示的实验装置和若干质量为的钩码来测量当地的重力加速度和待测物(带有挡光片)的质量,实验操作如下:
①用游标卡尺测量挡光片的挡光宽度d;
②调节配重物的质量,向下轻拉配重物后释放,当配重物能够匀速向下运动时,可认为配重物质量与待测物质量相等;
③将待测物压在地面上,保持系统静止,测量出挡光片到光电门的距离h;
④在配重物下端挂1只钩码,释放待测物,测量挡光时间为,可得加速度;
⑤依次增加钩码数量n,由相同位置静止释放待测物,测量每次的挡光时间并得到对应的加速度a。根据以上实验步骤,回答以下问题:
(1)游标卡尺的示数如图乙所示,挡光片的宽度d=______mm。
(2)加速度的表达式为______(用d、h和表示)
(3)该同学作“”图像,若所作图像斜率为k,纵截距为b,则当地重力加速度为______,待测物质量为______。(选用k、b、表示)
14. 如图所示,用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下,从轨道末端O点水平抛出,落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为被碰小球放在斜槽轨道末端,让入射小球仍从位置S由静止滚下,与被碰小球碰撞后,分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹。M、P、N为三个落点的位置。(不考虑小球在斜面上的多次碰撞)
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是可以通过仅测量______,间接地解决这个问题。
A. 小球开始释放高度h
B. 斜面的倾角θ
C. O点与各落点的距离
(2)以下提供的测量工具中,本实验必须使用的是______。
A. 刻度尺 B. 天平 C. 量角器 D. 秒表
(3)①在实验误差允许范围内,若满足关系式______,则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。
A. B.
C. D.
②若碰撞是弹性碰撞,以上物理量还应满足的表达式为________
15. 山东威海是我国位于北纬37°的城市之一。若威海市某一静止在地面上的飞机(可视为质点)随地球自转的速度大小为v,地球北极表面的重力加速度大小为,地球半径为R,该飞机的质量为m,将地球视为质量均匀分布的球体,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试由上述信息求该飞机静止在赤道上时的重力大小。
16. 如图所示,可在竖直平面内转动的长为1m的轻杆一端固定于O,另一端Q固定一小球,穿过O正下方小孔P的细线连接质量均为2kg物块与小球。现用沿细线方向的力F拉小球,小球和物块静止时∠OQP=90°、∠POQ=37°。重力加速度g取,sin37°=0.6,sin53°=0.8,忽略一切摩擦。求:
(1)F的大小;
(2)撤去F瞬间,线对小球的拉力大小T;
17. 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?
18. 如图所示,长木板静止在光滑水平地面上,一木块(可视为质点)放置在长木板的最右端,一轻质弹簧固定在长木板左侧的竖直墙壁上。某一时刻子弹(可视为质点)以水平速度射中木块并在极短时间内嵌入其中,之后二者一起运动,当木块与长木板达到共同速度时,长木板左端刚好与弹簧接触,之后长木板开始压缩弹簧,弹簧压缩至最短时,弹簧自锁(即不再压缩也不恢复形变),此时木块恰好停留在长木板的最左端。已知子弹的质量,木块的质量,长木板的质量,木块与长木板间的动摩擦因数,长木板的长度,取。求:
(1)子弹射入木块前的速度大小;
(2)开始时长木板左端与弹簧右端之间的距离;
(3)弹簧的最大弹性势能。
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