精品解析：2027届四川遂宁市射洪中学校高三上学期一模物理试题

射洪中学高2024级高三上期第一次模拟 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2、答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 一、单项选择题（本题共7个小题，每小题4分，共28分。） 1. 一个学生在百米测验中，测得他在50m处的瞬时速度是6m/s，16s末到达终点时的瞬时速度是7.5m/s，则全程内的平均速度大小是（ ） A. 6m/s B. 6.25m/s C. 6.75m/s D. 7.5m/s 2. 下列说法中不正确的是（ ） A. 把地面的土壤锄松，有助于保存地下的水分 B. 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 C. 玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端就会变钝，这是由于高温使分子无规则热运动加剧的缘故 D. 液体表面层里的分子间距离比平衡距离大些，是表面张力存在的原因 3. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 B. 图乙是光电效应实验，逸出光电子后锌板带负电 C. 图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，轨迹2对应的是射线 D. 图丁是氢原子能级图，一群处于能级的氢原子跃迁回基态时最多辐射出10种不同频率的光子 4. 某同学玩飞镖时，先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的 两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两飞镖的轨迹如图中曲线1、2 所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为。已知AO的竖直高度是BO竖直高度的两倍，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（ ） A. 先后两次飞镖在空中的运动时间之比为 B. 先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为 C. D. 5. “追拍法”是电影拍摄的一种方法，即摄影机跟着演员同步移动。如图所示的图像描述了摄影机与演员在相距的两条平行直线上沿同一方向的运动情况，二者均可看作质点。由图像可知（ ） A. 前内演员做加速直线运动 B. 前内摄影机做匀加速直线运动 C. 演员与摄影机的初始距离为 D. 前内二者并排的次数为2次 6. 足够长的水平传送带以的速率顺时针转动，煤块以的速度从右侧向左滑上传送带。煤块与传送带间动摩擦因数为0.1，重力加速度取。下列说法正确的是（ ） A. 煤块受到传送带的摩擦力方向先向右后向左 B. 煤块经过的时间与传送带共速 C. 煤块向左运动最远的距离为 D. 煤块在传送带上留下的痕迹长度为 7. 如图所示，一根不可伸长的轻绳固定在天花板上的点，另一端拴着一质量为的小球，上表面光滑的挡板一端用铰链固定在水平地面上的点。用手托住挡板让系统处于静止状态，此时轻绳与竖直方向的夹角为，挡板与水平地面的夹角为，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 静止时，轻绳的拉力大小为 B. 剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为 C. 剪断轻绳的瞬间，小球处于超重状态 D. 撤去挡板的瞬间，小球的加速度大小为 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，有选错的得0分。 8. 如图所示，a、b两束单色光沿相同方向从同一点P正对圆心O射入半圆形玻璃砖，其中a光刚好发生全反射，b光沿图示方向射出，角，则下列说法正确的是（ ） A. a光的折射率小于b光的折射率 B. 在玻璃砖中，a光传播速度小于b光传播速度 C. a光的波长小于b光的波长 D. 单色光a的折射率为 9. 如图所示，弧面光滑的半圆形柱体放在水平面上，细线连着一个小球绕过柱体，在细线的另一端施加水平向左的拉力，使小球沿柱面缓慢上移，柱体始终不动，不计小球的大小，在小球上移过程中，下列说法正确的是（ ） A. 拉力不断增大 B. 弧面对球的支持力不断增大 C. 地面对柱体的支持力不断增大 D. 地面对柱体的摩擦力不断减小 10. 如图所示，小球（均可视为质点）的质量均为，用刚性轻杆连接，紧靠竖直墙壁放置，轻杆长为l，位于水平地面上，处于静止状态，重力加速度大小为。现对施加轻微扰动，使开始运动，直到着地，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球和杆组成的系统机械能守恒 B. 球的速度最大为 C. 球速度最大时，球离地高度为 D. 球的速度最大时，球的加速度大小小于 三、实验题（本题共2个小题，共 16分。） 11. 某同学在实验室里拿出一根弹簧利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与弹簧伸长量的关系”的实验。 （1）该同学在弹簧下挂2个钩码，待稳定时刻度尺的示数如图乙所示，该毫米刻度尺的读数为_________cm。 （2）在进行实验时，该同学发现两种不同的操作画出的图像不同。其中对应于丙图的操作是（ ） A. 在弹簧竖直悬挂时测出其自然长度的情况下得到的弹力与弹簧伸长量图线； B. 将弹簧水平放置测出其自然长度，然后再竖直悬挂完成实验，得到弹力与弹簧伸长量图线。 （3）如图丁所示，若将该弹簧横放在光滑的水平桌面上，两侧各用细线挂一个相同的砝码，不计一切摩擦，当弹簧静止时，弹簧伸长了，弹簧的劲度系数，则一个砝码的质量为_________（取）。 12. 在“探究一定质量下小车加速度与力关系的实验”中，小川同学按照图甲所示实验装置安装好实验器材。实验中，可以通过增加或减少钩码来改变细线拉力的大小，利用弹簧测力计可以测量拉力的大小。 （1）实验中正确的操作是_________（填正确答案标号）； A. 实验前需要将带滑轮的长木板左端适当垫高，以补偿阻力 B. 若钩码质量标注不清，实验需要用天平测出钩码的质量 C. 为减小系统误差，实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量 D. 实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车 （2）小川按（1）中正确操作平衡摩擦力后，某次实验中让小车做匀加速运动，打出一条纸带，他选取了连续的几个点，依次标记为A、B、C、D、E、F、G，如图乙所示，D点周围有一块脏污，看不清楚，于是他只测量了四段间距，测得，，，，已知打点计时器的频率为，为了尽可能减小实验误差，则此次实验小车的加速度的表达式为_________（用、、、以及表示）； （3）小川同学根据实验数据作出了小车的加速度与弹簧测力计示数的关系图像如图丙所示。该直线不过坐标原点的原因是平衡摩擦力_________（填“过度”或“不足”）；若直线斜率为，则小车的质量_________。 （4）后续实验中，小川同学发现弹簧测力计损坏无法读数，因此改变实验方案：他在小车上放上适量钩码，每增加一个悬挂的钩码，小车上同时减少钩码个数，每个钩码的质量均为；实验中测量小车的加速度，记录悬挂的钩码个数，重复该实验多次。要使绘制的图像为线性的，当悬挂钩码质量增加时，小车上钩码质量应减少_________（用题中字母表示）。 四、计算题（本题 3 个小题，共 38分） 13. 如图，质量为的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑竖直圆轨道的A点的切线方向进入圆轨道，B点和C点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径，连线与竖直方向夹角为，小球到达A点时的速度 ，取。 （1）求小球做平抛运动的初速度大小； （2）求小球在B点时对轨道的压力； （3）试通过计算判断，小球能否到达C点。 14. 某同学设计了一款火灾报警器装置，其原理如图所示，当金属活塞触及卡柱时，电路接通从而触发报警，致使闪烁灯闪烁、警报器鸣笛。已知容器导热性能良好，卡柱到容器底端距离为 h = 12 cm，用横截面积为 S = 10 cm²、质量为 m = 0.5 kg 的活塞（厚度不计）密封一定质量的理想气体。某次实验时室温为 t1 = 27℃，此时活塞与卡柱的距离为 2 cm，用酒精灯对容器缓慢加热，当温度上升为 t2 时，活塞刚好触及卡柱，警报器工作。已知这个过程中容器内气体的内能增加了 10 J，不计空气阻力和摩擦，标准大气压 P0 = 1.0×10⁵ Pa，T = (t + 273) K，重力加速度 g 取 10 m/s²。求： （1）开始实验时容器内气体的压强 p1； （2）警报器刚好工作时的温度 t2（单位：℃）； （3）温度从 t1 上升至 t2 过程中，气体吸收的热量。 15. 如图所示，一倾角、长度的斜面底端与光滑平台平滑相连，平台末端紧挨着一质量M＝1kg、长度的长木板P，长木板P的上表面与平台等高．一个质量的小滑块在斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面底端的速度大小为，已知小滑块与长木板P之间的动摩擦因数，水平地面光滑，重力加速度，，，求： （1）小滑块与斜面的动摩擦因数； （2）小滑块从滑上长木板到离开长木板的时间； （3）为了使小滑块不离开长木板，在小滑块滑上长木板的同时给长木板施加一个水平向右的恒力F，求F的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 射洪中学高2024级高三上期第一次模拟 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2、答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 一、单项选择题（本题共7个小题，每小题4分，共28分。） 1. 一个学生在百米测验中，测得他在50m处的瞬时速度是6m/s，16s末到达终点时的瞬时速度是7.5m/s，则全程内的平均速度大小是（ ） A. 6m/s B. 6.25m/s C. 6.75m/s D. 7.5m/s 【答案】B 【解析】 【详解】平均速度大小等于全程位移大小与总时间之比，与中途及终点的瞬时速度无关。运动员由起点跑到终点，全程位移大小为，总时间为，故全程平均速度大小为 故选B。 2. 下列说法中不正确的是（ ） A. 把地面的土壤锄松，有助于保存地下的水分 B. 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 C. 玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端就会变钝，这是由于高温使分子无规则热运动加剧的缘故 D. 液体表面层里的分子间距离比平衡距离大些，是表面张力存在的原因 【答案】C 【解析】 【详解】A．土壤内部存在大量毛细管，地下水会沿毛细管上升到地表蒸发，锄松土壤可破坏表层的毛细管，减少水分蒸发，有利于保存地下水分，故A正确； B．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故B正确； C．玻璃裂口烧熔后尖端变钝，是熔化的玻璃在表面张力作用下表面收缩、趋向表面积最小的缘故，不是分子无规则热运动加剧导致的，故C错误； D．液体表面层里的分子间距离比平衡距离大些，分子力表现为引力，这是表面张力存在的原因，D正确。 本题选不正确的，故选C。 3. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 B. 图乙是光电效应实验，逸出光电子后锌板带负电 C. 图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，轨迹2对应的是射线 D. 图丁是氢原子能级图，一群处于能级的氢原子跃迁回基态时最多辐射出10种不同频率的光子 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中少数粒子发生大角度偏转，说明原子的正电荷和几乎全部质量集中在很小的原子核上。卢瑟福据此提出原子核式结构模型，故A正确； B．图乙中锌板受到紫外线照射发生光电效应，逸出光电子后锌板带正电，故B错误； C．图丙中的点状磁场表示磁感应强度垂直纸面向外，三种射线均向上射出。根据洛伦兹力方向，带正电的射线向右偏转，对应轨迹3，故C错误； D．图丁为氢原子能级图，一群处于能级的氢原子向基态跃迁，任意两级间的跃迁均可能发生，不同频率的光子种数最多为，故D错误。 故选A。 4. 某同学玩飞镖时，先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的 两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两飞镖的轨迹如图中曲线1、2 所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为。已知AO的竖直高度是BO竖直高度的两倍，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（ ） A. 先后两次飞镖在空中的运动时间之比为 B. 先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为 C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题意，假设2下落的高度为h，则1下落的高度为2h，竖直方向做自由落体运动，则由公式，得 即、，所以1、2在空中运动的时间之比为：1 水平方向有，则先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为 ，故B正确，A错误； CD．两飞镖落在O点的竖直速度分别为， 又有， 由以上整理得，但，故CD错误。 故选B。 5. “追拍法”是电影拍摄的一种方法，即摄影机跟着演员同步移动。如图所示的图像描述了摄影机与演员在相距的两条平行直线上沿同一方向的运动情况，二者均可看作质点。由图像可知（ ） A. 前内演员做加速直线运动 B. 前内摄影机做匀加速直线运动 C. 演员与摄影机的初始距离为 D. 前内二者并排的次数为2次 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示速度，演员对应图像在前6s内斜率在不断减小，可知前6s内演员做减速直线运动，故A错误； B．摄影机对应图像在前12s内的斜率不变，可知摄影机做匀速直线运动，故B错误； C．初始时刻，摄影机在处，演员在原点，可知二者在运动方向的距离为，又摄影机与演员在相距1m的两条平行直线上，可知演员与摄影机的初始距离为，故C错误； D．该题中图像的交点表示二者并排，由图可得前12s内二者并排的次数为2次，故D正确。 故选D。 6. 足够长的水平传送带以的速率顺时针转动，煤块以的速度从右侧向左滑上传送带。煤块与传送带间动摩擦因数为0.1，重力加速度取。下列说法正确的是（ ） A. 煤块受到传送带的摩擦力方向先向右后向左 B. 煤块经过的时间与传送带共速 C. 煤块向左运动最远的距离为 D. 煤块在传送带上留下的痕迹长度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．煤块向左做减速运动过程中，受到传送带的摩擦力方向向右；速度减为0后，传送带对煤块的摩擦力方向仍向右，使煤块向右做加速运动，综上煤块受到传送带的摩擦力方向始终向右，A错误； B．煤块经过1s的时间，速度变为 方向水平向左，与传送带速度方向相反，未与传送带共速，B错误； C．煤块向左运动时受传送带的滑动摩擦力向右并做减速运动，根据牛顿第二定律可知煤块的加速度大小 煤块从滑上传送带至减速到零所需时间 煤块向左运动最远的距离，故C错误； D．煤块向左运动过程中，相对传送带的位移方向向左，留下的痕迹长度为 煤块向右加速运动的过程中，根据牛顿第二定律可知，煤块的加速度 煤块加速至与传送带速度相同所需时间 煤块的位移为 该过程煤块的速度小于传送带的速度，故煤块相对传送带的位移方向向左，留下的痕迹长度为 之后煤块与传送带一起匀速运动至传送带右端，无相对位移。故全过程在传送带上留下的痕迹长度，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一根不可伸长的轻绳固定在天花板上的点，另一端拴着一质量为的小球，上表面光滑的挡板一端用铰链固定在水平地面上的点。用手托住挡板让系统处于静止状态，此时轻绳与竖直方向的夹角为，挡板与水平地面的夹角为，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ） A. 静止时，轻绳的拉力大小为 B. 剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为 C. 剪断轻绳的瞬间，小球处于超重状态 D. 撤去挡板的瞬间，小球的加速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球静止时，轻绳拉力与挡板弹力的方向关于竖直方向对称。设轻绳拉力和挡板弹力大小分别为和，由水平方向平衡可知二者大小相等，由竖直方向平衡得 解得，故A错误； BC．剪断轻绳时，挡板仍在原位置，小球沿挡板向下加速运动，垂直挡板方向有 沿挡板向下方向由牛顿第二定律得 解得小球的加速度大小为 由于加速度方向沿挡板向下，可知小球处于失重状态，故B正确，C错误； D．撤去挡板后，挡板与小球分离，小球仅受重力和轻绳拉力。小球初速度为零，沿轻绳方向的加速度为零，沿垂直轻绳方向由牛顿第二定律得 解得，故D错误。 故选B。 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，有选错的得0分。 8. 如图所示，a、b两束单色光沿相同方向从同一点P正对圆心O射入半圆形玻璃砖，其中a光刚好发生全反射，b光沿图示方向射出，角，则下列说法正确的是（ ） A. a光的折射率小于b光的折射率 B. 在玻璃砖中，a光传播速度小于b光传播速度 C. a光的波长小于b光的波长 D. 单色光a的折射率为 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．设两束光在玻璃中的入射角均为，由题意 光刚好发生全反射，说明光的入射角等于其临界角，即，因此 解得 光没有发生全反射，发生折射，设出射角为，由题图 由折射定律 解得 因此光的折射率大于光的折射率，，故AD错误； B．由可知，折射率越大，光在介质中的传播速度越小，由，所以，故B正确； C．折射率越大，光的频率越大，由可知，光的频率越大，在真空中波长越短。因此光波长小于光波长，故C正确。 故选BC。 9. 如图所示，弧面光滑的半圆形柱体放在水平面上，细线连着一个小球绕过柱体，在细线的另一端施加水平向左的拉力，使小球沿柱面缓慢上移，柱体始终不动，不计小球的大小，在小球上移过程中，下列说法正确的是（ ） A. 拉力不断增大 B. 弧面对球的支持力不断增大 C. 地面对柱体的支持力不断增大 D. 地面对柱体的摩擦力不断减小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．在小球缓慢上升过程中，线对球的拉力与弧面对球的支持力始终垂直，设小球与圆心的连线与水平方向成θ角，根据三力平衡得 拉力，支持力 小球上移，增大，减小，增大，拉力不断减小，弧面对球的支持力不断增大，A错误，B正确； C．对整体研究，地面对柱体的支持力始终等于球和柱体的重力，保持不变，C错误； D．地面对柱体的摩擦力始终与F等大反向，不断变小，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，小球（均可视为质点）的质量均为，用刚性轻杆连接，紧靠竖直墙壁放置，轻杆长为l，位于水平地面上，处于静止状态，重力加速度大小为。现对施加轻微扰动，使开始运动，直到着地，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球和杆组成的系统机械能守恒 B. 球的速度最大为 C. 球速度最大时，球离地高度为 D. 球的速度最大时，球的加速度大小小于 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球和杆组成的系统无摩擦作用，只有重力做功，所以机械能守恒，故A正确； B．当杆与水平方向的夹角为时，、两球的速度关系有（沿杆方向速度相等） 由机械能守恒定律有 联立解得 设，由正弦函数值域可知。原式化为 转化为 由三元均值不等式有 当时，最大，，故B正确； C．球速度最大时，球离地高度，故C错误； D．球的速度最大时，加速度为0（动能最大，合力为0，杆的弹力为零），球的加速度由重力提供，为，故D错误。 故选AB。 三、实验题（本题共2个小题，共 16分。） 11. 某同学在实验室里拿出一根弹簧利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与弹簧伸长量的关系”的实验。 （1）该同学在弹簧下挂2个钩码，待稳定时刻度尺的示数如图乙所示，该毫米刻度尺的读数为_________cm。 （2）在进行实验时，该同学发现两种不同的操作画出的图像不同。其中对应于丙图的操作是（ ） A. 在弹簧竖直悬挂时测出其自然长度的情况下得到的弹力与弹簧伸长量图线； B. 将弹簧水平放置测出其自然长度，然后再竖直悬挂完成实验，得到弹力与弹簧伸长量图线。 （3）如图丁所示，若将该弹簧横放在光滑的水平桌面上，两侧各用细线挂一个相同的砝码，不计一切摩擦，当弹簧静止时，弹簧伸长了，弹簧的劲度系数，则一个砝码的质量为_________（取）。 【答案】（1） （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 由图读得 【小问2详解】 由丙图可知，图线与横轴有正截距，这说明在没有挂钩码即时，弹簧就已经有了一段伸长量，这是因为将弹簧水平放置时测出的自然长度较小，一旦将弹簧竖直悬挂，弹簧自身的重力会导致它在不挂钩码时就发生下垂和伸长，因此实验中测得的伸长量包含了自重引起的伸长，故选B。 【小问3详解】 当弹簧静止时，它两端受到的拉力大小均等于一个砝码的重力，即 根据胡克定律 解得 12. 在“探究一定质量下小车加速度与力关系的实验”中，小川同学按照图甲所示实验装置安装好实验器材。实验中，可以通过增加或减少钩码来改变细线拉力的大小，利用弹簧测力计可以测量拉力的大小。 （1）实验中正确的操作是_________（填正确答案标号）； A. 实验前需要将带滑轮的长木板左端适当垫高，以补偿阻力 B. 若钩码质量标注不清，实验需要用天平测出钩码的质量 C. 为减小系统误差，实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量 D. 实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车 （2）小川按（1）中正确操作平衡摩擦力后，某次实验中让小车做匀加速运动，打出一条纸带，他选取了连续的几个点，依次标记为A、B、C、D、E、F、G，如图乙所示，D点周围有一块脏污，看不清楚，于是他只测量了四段间距，测得，，，，已知打点计时器的频率为，为了尽可能减小实验误差，则此次实验小车的加速度的表达式为_________（用、、、以及表示）； （3）小川同学根据实验数据作出了小车的加速度与弹簧测力计示数的关系图像如图丙所示。该直线不过坐标原点的原因是平衡摩擦力_________（填“过度”或“不足”）；若直线斜率为，则小车的质量_________。 （4）后续实验中，小川同学发现弹簧测力计损坏无法读数，因此改变实验方案：他在小车上放上适量钩码，每增加一个悬挂的钩码，小车上同时减少钩码个数，每个钩码的质量均为；实验中测量小车的加速度，记录悬挂的钩码个数，重复该实验多次。要使绘制的图像为线性的，当悬挂钩码质量增加时，小车上钩码质量应减少_________（用题中字母表示）。 【答案】（1）AD （2） （3） ①. 过度 ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 本实验用弹簧测力计直接测量细线的拉力，因此不需要通过钩码重力近似拉力，也就不必测钩码质量、也不必满足钩码质量远小于小车质量。 A．实验前将长木板远离滑轮一端适当垫高，以补偿（平衡）阻力，故A正确； B．弹簧测力计已直接测出拉力，无需用天平测钩码质量，故B错误； C．拉力已被弹簧测力计直接测量，不需保证钩码质量远小于小车质量，故C错误； D．小车应靠近打点计时器，先接通电源、再释放小车，以充分利用纸带，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 相邻计数点的时间间隔 采用逐差法，取相隔四段的位移差（利用相隔四段、间隔4T的两段位移差等于）， 为充分利用数据、减小偶然误差，取两式平均 代入求得 【小问3详解】 [1]图丙中图像在a轴有正截距，说明时小车已有加速度，这是平衡摩擦力过度造成的 [2]设时，小车加速度为，以小车为研究对象，由牛顿第二定律得 整理得 图像斜率 求得 【小问4详解】 设小车（含车上钩码）的质量为，悬挂钩码总质量为，细线拉力为T。对小车和悬挂钩码分别列牛顿第二定律方程 对悬挂钩码有 两式相加得 要使a与悬挂钩码个数x成线性关系，应使分母中的总质量保持不变。因此每增加一个质量为的悬挂钩码，小车上钩码质量应减少。 四、计算题（本题 3 个小题，共 38分） 13. 如图，质量为的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑竖直圆轨道的A点的切线方向进入圆轨道，B点和C点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径，连线与竖直方向夹角为，小球到达A点时的速度 ，取。 （1）求小球做平抛运动的初速度大小； （2）求小球在B点时对轨道的压力； （3）试通过计算判断，小球能否到达C点。 【答案】（1） （2）44N，方向竖直向下 （3）能到达C点 【解析】 【小问1详解】 把小球在A点的速度进行分解有 解得 【小问2详解】 从A到B过程，据动能定理可得 在B点由牛顿第二定律可得 联立解得轨道的支持力为 由牛顿第三定律可知，经过B点时对轨道的压力为44N，方向竖直向下。 【小问3详解】 设小球在圆周轨道最高点的最小速度为v有 得 设小球可以到达C点，速度为，以A点所在平面为零重力势能参考平面，从A点到C点，由动能定理有 得=m/s 解得 ，故小球能到达C点。 14. 某同学设计了一款火灾报警器装置，其原理如图所示，当金属活塞触及卡柱时，电路接通从而触发报警，致使闪烁灯闪烁、警报器鸣笛。已知容器导热性能良好，卡柱到容器底端距离为 h = 12 cm，用横截面积为 S = 10 cm²、质量为 m = 0.5 kg 的活塞（厚度不计）密封一定质量的理想气体。某次实验时室温为 t1 = 27℃，此时活塞与卡柱的距离为 2 cm，用酒精灯对容器缓慢加热，当温度上升为 t2 时，活塞刚好触及卡柱，警报器工作。已知这个过程中容器内气体的内能增加了 10 J，不计空气阻力和摩擦，标准大气压 P0 = 1.0×10⁵ Pa，T = (t + 273) K，重力加速度 g 取 10 m/s²。求： （1）开始实验时容器内气体的压强 p1； （2）警报器刚好工作时的温度 t2（单位：℃）； （3）温度从 t1 上升至 t2 过程中，气体吸收的热量。 【答案】（1） （2） （3）12.1J 【解析】 【小问1详解】 活塞竖直方向受力平衡 解得 【小问2详解】 缓慢加热过程中气体压强始终等于，为等压变化，根据盖-吕萨克定律 初始状态气柱长度 气体体积 热力学温度 末状态气柱长度 气体体积 解得 警报器刚好工作时的温度 【小问3详解】 气体等压膨胀对外做功为 已知内能增量 根据热力学第一定律 解得 15. 如图所示，一倾角、长度的斜面底端与光滑平台平滑相连，平台末端紧挨着一质量M＝1kg、长度的长木板P，长木板P的上表面与平台等高．一个质量的小滑块在斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面底端的速度大小为，已知小滑块与长木板P之间的动摩擦因数，水平地面光滑，重力加速度，，，求： （1）小滑块与斜面的动摩擦因数； （2）小滑块从滑上长木板到离开长木板的时间； （3）为了使小滑块不离开长木板，在小滑块滑上长木板的同时给长木板施加一个水平向右的恒力F，求F的取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据速度与位移的关系式，可得小滑块在斜面上运动的加速度为 根据牛顿第二定律，有 解得 （2）小滑块在长木板上滑动过程中，加速度大小为 木板的加速度大小为 设滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间为，由题意有 解得 小滑块从滑上长木板到离开长木板的时间为，根据位移关系可得 代入数据整理得 解得 ，（舍去） 小滑块从滑上长木板到离开长木板的时间为 （3）为了使小滑块不离开长木板，在小滑块滑上长木板的同时给长木板施加一个水平向右的最小恒力，此时长木板的加速度为，小滑块恰好滑到长木板右端与长木板速度相同，经过的时间为，根据位移关系和速度关系，可得 联立解得 对长木板，根据牛顿第二定律，得 解得 要使小滑块不离开长木板，施加的力不能过大，在小滑块滑上长木板的同时给长木板施加一个水平向右的最大恒力，使得共速之后小滑块与长木板能一起匀速 则 解得 则为了使小滑块不离开长木板，在小滑块滑上长木板的同时给长木板施加一个水平向右的恒力F，F的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $