湖南省长沙一中高三物理上学期第二次月考试题（含解析）.doc

2015-2016学年湖南省长沙一中高三（上）第二次月考物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分每小题给出四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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，有选错或不选的得0分）1以下是物理学中的四个实验装置或仪器，由图可知这四个实验装置或仪器共同的物理思想方法是（）a 假设的思想方法b放大的思想方法c 控制变量的方法d 逻辑推理的方法2如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是（）a斜劈对小球的弹力做负功b斜劈与小球组成的系统机械能不守恒c小球的机械能守恒d斜劈机械能守恒3如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a，b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m=3kg的小球相连，绳与水平方向 的夹角为60，小球静止在光滑的半圆形器皿中水平向右的力f=20n作用在b上，三个物体保持静止状态g取10m/s2，下列说法正确的是（）a物体a对桌面的静摩擦力大小为10n，方向水平向左b物体b受到物体给的一个大小为30n的摩擦力，方向向左c物体c受到向右的静摩擦力，大小为10nd撤去力f的瞬间，三个物体一定会获得向左的加速度4一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m1的重物，当重物的速度为vl时，起重机的输出功率达到最大值p；若由静止开始以相同加速度匀加速提起质量为m2（m2m1）的重物，当重物的速度为v2时，起重机的输出功率达到最大值p重力加速度为g，不计空气阻力则两个过程中，下列说法正确的是（）a钢绳较大的拉力为b钢绳较大的拉力为+mgc两物体质量之比为=d重物m1做匀加速运动的时间为5一个正点电荷q静止在正方形的一个顶点上，另一个带电质点射入该区域时，仅受电场力的作用恰好能依次经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则有（）a质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1b质点由a到b电势能减小，由b到电场力做负功，在b点动能最小ca、b、c三点电势高低及电场强度大小的关系是a=cb，ea=ec=2ebd若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其在该电场中做类平抛运动6有一条两岸平行、河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所走的位移的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船去程与回程所用时间的比值为（）abcd7如图所示，b物体的质量为a物体质量的两倍，用轻弹簧连接后放在粗糙的斜面上a、b与斜面的动摩擦因数均为对b施加沿斜面向上的拉力f，使a、b相对静止地沿斜面向上运动，此时弹簧长度为l1；若撤去拉力f，换成大小仍为f的沿斜面向上的推力推a，a、b保持相对静止后弹簧长度为l2则下列判断正确的是（）a两种情况下a、b保持相对静止后弹簧的形变量相等b两种情况下a、b保持相对静止后两物块的加速度不相等c弹簧的原长为d弹簧的劲度系数为8如图所示，水平粗糙传送带ab距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行甲、乙两滑块（可视为质点）之间夹着一个压缩轻弹 簧（长度不计），在ab的正中间位置轻放它 们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动下列判断不正确的是（）a甲、乙滑块可能同时从a、b两端离开传送带b甲、乙滑块刚离开弹簧时可能一个减速运动、一个加速运动c甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等d甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离相等9行星绕太阳公转轨道是椭圆，冥王星公转周期为t0，其近日点距太阳的距离为a，远日点距太阳的距离为b，半短轴的长度为c，如图所示若太阳的质量为m，万有引力常数为g，忽略其它行星对它的影响，则（）a冥王星从bcd的过程中，速率逐渐变小b冥王星从abc的过程中，万有引力对它做负功c冥王星从ab所用的时间等于d冥王星在b点的加速度为10如图所示，固定的光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块p，将另一个带电小物块q在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动设斜面足够长，则在q向上运动过程中（）a加速度先减小后增大bq的电势能逐渐减小，机械能逐渐增大cq和p的电势能和重力势能之和逐渐减小dq和p的电势能和动能之和逐渐增大11一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能e随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是对称的曲线，为x2x3段是直线，则下列说法正确的是（）a从xl到x3带电粒子的加速度一直增大b从x1到x3带电粒子的速度一直减小c粒子在0x2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动dx1、x2、x3处电势1、2、3的关系为12312如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为o、半径为r轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上p点处固定一定滑轮，p点位于o点正上方a、b是质量均为m的小环，a套在杆上，b套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量现在a环上施加一个水平向右的力f，使b环从地面由静止沿轨道上升则（）a缓慢提升b环至d点，f一直减小ba环动能的增加等于b环机械能的减少cb环被拉到与a环速度大小相等时，sinopb=d若f为恒力，且作用足够长时间，b环可能会经过d点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动二.实验题（共8空，每空2分，共16分）13如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空实验步骤如下：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间t1和t2用天平称出滑块和挡光条的总质量m，再称出托盘和砝码的总质量m滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为ek1=和ek2=在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ep=（已知重力加速度为g）如果满足关系式，则可认为验证了机械能守恒定律（用直接测得物理量的字母和重力加速度g表示）实验中误差产生的原因有：（写出一个原因即可）14（10分）（2015秋长沙校级月考）如图，质量为m的滑块a放在气垫导轨b上，c为位移传感器，它能将滑块a到传感器c的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块a的位移一时间（st）图象和速率一时间（ vt）图象整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h（1）现给滑块a一沿气垫导轨向上的初速度，a的vt图线如题b图所示从图线可得滑块a下滑时的加速度a=m/s2（保留一位有效数字），摩擦力对滑块a运动的影响（选填“a明显，不可忽略”或“b不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来测量重力加速度g实验时保持斜面的长度为l不变，通过改变h的大小，测出对应的加速度a，然后做出ah图象（a为纵轴，h为横轴），图象中的图线是一条倾斜的直线，为求出重力加速度g需要从图象中找出a图线与a轴截距a0b图线与h轴截距b0 c图线的斜率k d图线与坐标轴所夹面积s则重力加速度g=（用题中和选项中给出的字母表示）（3）若实验测得车=0.6，且将气垫导轨换成长木板，滑块a换成滑块a，若滑块a与长木板间的动摩擦因数恒定，给滑块a一沿滑板向上的初速度，a的st图线如题c图通过图线可求得滑块与长木板间的动摩擦因数=（结果保留一位有效数字）三、计算题（本大题共4个小题，共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15（10分）（2015秋长沙校级月考）一辆汽车从a点由静止出发做匀加速直线运动，用t=4s的时间通过一座长x=24m的平桥bc，过桥后的速度是vc=9m/s求：（1）它刚开上桥头时的速度vb有多大？（2）桥头与出发点相距多远？16（10分）（2015秋长沙校级月考）在某星球上，宇航员做了一个实验：让质量为m=1.0kg的小滑块以v0=6m/s的初速度从倾角为=53的斜面ab的顶点a滑下，到达b点后与垂直斜面的挡板碰撞，不计碰撞时的机械能损失滑块与斜面间的动摩擦因数为=0.5，测得a点离b点所在水平面的高度为h=3m，最终物块在斜面上通过的路程s=20m已知sin53=0.8，cos53=0.6，不计该星球的自转以及其他星球对它的作用（1）求该星球表面的重力加速度g；（2）若测得该星球的半径为r=6106m，则该星球的第一宇宙速度为多大？（3）取地球半径r0=6.4106m，地球表面的重力加速度g0=10m/s2，求该星球的平均密度与地球的平均密度之比17（12分）（2014秋杭州期中）如图所示，空间有场强e=1.0103v/m竖直向下的电场，长l=0.4m不可伸长的轻绳固定于o点，另一端系一质量m=0.05kg带电q=5104c的小球，拉起小球至绳水平后在a点无初速度释放，当小球运动至o点的正下方b点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成=30、无限大的挡板mn上的c点试求：（1）绳子至少受多大的拉力才能被拉断；（2）a、c两点的电势差；（3）当小球刚要运动至c点时，突然施加一恒力f作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移动3.2m，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力f的方向的取值范围18（14分）（2015秋长沙校级月考）有一长度为l=1m的木块a，放在足够长的水平地面上取一无盖长方形木盒万将a罩住，b的左右内壁间的距离为l=9ma，b质量相同均为m=1kg，与地面间的动摩擦因数分别为a=0.2和b=0.3开始时a与b的左内壁接触，两者以相同的初速度v0=28m/s向右运动已知a与b的左右内壁发生的碰撞时间极短（可忽略不计），且碰撞后a，b互相交换速度a与b的其它侧面无接触重力加速度g=10m/s2求：（1）开始运动后经过多长时间a，b发生第一次碰撞；（2）从开始运动到第二次碰撞碰后摩擦产生的热能；（3）若仅v0未知，其余条件保持不变，a）要使a，b最后同时停止，而且a与b轻轻接触，初速度场应满足何条件？（b）要使b先停下，且最后全部停下时a运动至b右壁刚好停止，初速度v0应满足何条件？2015-2016学年湖南省长沙一中高三（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分每小题给出四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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，有选错或不选的得0分）1以下是物理学中的四个实验装置或仪器，由图可知这四个实验装置或仪器共同的物理思想方法是（）a 假设的思想方法b放大的思想方法c 控制变量的方法d 逻辑推理的方法考点：弹性形变和范性形变 分析：明确各实验的内容，根据各实验的原理可得出实验中应用的物理思想方法解答：解：a、桌面的受力微小形变借助于光的反射来放大；故属于放大思想；b、玻璃瓶的受力微小形变借助于液体体积变化而放大；属于放大思想；c、引力大小仍是借助于光的反射来放大故也属于放大思想；d、螺旋测微器将本来很小的距离放大在转动部分上，故这些实验本采用了放大的思想方法；故选：b点评：对于物理问题应透过现象去分析本质，这样才能寻找出问题的相似性2如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是（）a斜劈对小球的弹力做负功b斜劈与小球组成的系统机械能不守恒c小球的机械能守恒d斜劈机械能守恒考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：小球和斜劈组成的系统中，只有重力势能和动能相互转化，机械能守恒；而小球和斜劈的机械能都不守恒解答：解：a、斜劈由静到动，动能增加，只有弹力对斜劈做功，根据动能定理，斜劈对小球的弹力做负功，故a正确；b、小球和斜劈组成的系统中，只有重力势能和动能相互转化，机械能守恒，故b错误cd、小球和斜劈组成的系统中，只有重力势能和动能相互转化，机械能守恒，但小球和斜劈机械能不守恒，故cd错误；故选：a点评：本题关键分析清楚物体的运动和能量的转化情况，要明确是小球和斜劈组成的系统机械能守恒，而不是单个物体机械能守恒3如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a，b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m=3kg的小球相连，绳与水平方向 的夹角为60，小球静止在光滑的半圆形器皿中水平向右的力f=20n作用在b上，三个物体保持静止状态g取10m/s2，下列说法正确的是（）a物体a对桌面的静摩擦力大小为10n，方向水平向左b物体b受到物体给的一个大小为30n的摩擦力，方向向左c物体c受到向右的静摩擦力，大小为10nd撤去力f的瞬间，三个物体一定会获得向左的加速度考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 专题：共点力作用下物体平衡专题分析：整个系统保持静止，先根据三角关系求出绳的拉力t，进而判断桌面对a的静摩擦力的大小和方向由b静止，可知水平面上受力平衡，且c对b的静摩擦力为0，则a对b的静摩擦力大小为f，方向水平向左隔离法分析c，可得出受静摩擦力为0撤去f后，对a分析，看绳的拉力和未撤去f前的桌面对a的静摩擦力的大小，若拉力小于静摩擦力则整个系统静止，若拉力大于摩擦力，再隔离分析b对a的静摩擦力，进而分析整个系统是否有向左的加速度解答：解：a、对小球m进行受力分析如图，可知2tsin60=mg，可得 t=30n，因为绳子拉力t=30 nf=20 n，因此对abc三个物体的整体分析可知，桌面对c的静摩擦力方向水平向右，大小为 f=tf=30 n20 n=10 n，则桌面受到的静摩擦力方向水平向左，大小为30 n20 n=10 n，故a正确；b、b处于平衡状态，由于水平拉力f=20 n，因此b受到水平向左的摩擦力也为20 n，故b错误c、物体c处于平衡状态，既不受拉力也不受摩擦力，故c错误；d、撤去力f的瞬间，由于绳子拉力与a与桌面间的摩擦力关系不确定，因此三个物体是否运动不确定，故d错误故选：a点评：本题主要考查力的分解和平衡力判断，结合牛顿第二定律会使此类题目变得简单要养成分析物体受力的习惯4一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m1的重物，当重物的速度为vl时，起重机的输出功率达到最大值p；若由静止开始以相同加速度匀加速提起质量为m2（m2m1）的重物，当重物的速度为v2时，起重机的输出功率达到最大值p重力加速度为g，不计空气阻力则两个过程中，下列说法正确的是（）a钢绳较大的拉力为b钢绳较大的拉力为+mgc两物体质量之比为=d重物m1做匀加速运动的时间为考点：功率、平均功率和瞬时功率；物体的弹性和弹力 专题：功率的计算专题分析：根据牛顿第二定律比较牵引力，抓住最大功率求出最大拉力根据功率相等，结合牵引力关系求出速度的大小关系根据p=fv求出牵引力，结合牛顿第二定律求出加速度，根据速度时间公式求出匀加速运动的时间解答：解：a、根据牛顿第二定律得，fmg=ma，加速度相等，质量大的牵引力大，根据p=fv，质量大的速度小，则拉力大，较大拉力为，故a、b错误c、因为p=fv，f=mg+ma，则（m1g+m1a）v1=（m2g+m2a）v2，加速度相等，则，故c正确d、牵引力f=，则加速度a=，可知匀加速运动的时间t=，故d错误故选：c点评：本题考查的是类似汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉5一个正点电荷q静止在正方形的一个顶点上，另一个带电质点射入该区域时，仅受电场力的作用恰好能依次经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则有（）a质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1b质点由a到b电势能减小，由b到电场力做负功，在b点动能最小ca、b、c三点电势高低及电场强度大小的关系是a=cb，ea=ec=2ebd若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其在该电场中做类平抛运动考点：电势差与电场强度的关系；电势 专题：电场力与电势的性质专题分析：电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在o点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，根据点电荷的电场线的特点，q与ac距离相等，都小于b，故b点的电势高于ac两点的电势应用牛顿第二定律求出加速度之间的关系解答：解：a、粒子p在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力由图可知，ra=rc=，代入库仑定律：f=k，可得：=；而a与c点的电场力相等；由a=可知，加速度之比应为：2：1：2；故a错误b、电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在o点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，所以质点由a到b电场力做负功，电势能增加，动能减小；由b到c电场力做正功，动能增大，在b点动能最小；故b错误；c、根据点电荷的电场线的特点，q与ac距离相等，都小于b，故b点的电势低于ac两点的电势；ea=ec=；eb=ea，故c正确；d、由c的方向可知，带电粒子abc三个点受到的电场力大小不相等，所以不可能其经过a、b、c三点做匀速圆周运动故d错误故选：c点评：本题属于电场中轨迹问题，考查分析推理能力根据轨迹的弯曲方向，判断出电荷受到的电场力指向轨迹内侧进而判断出电荷是负电荷6有一条两岸平行、河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所走的位移的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船去程与回程所用时间的比值为（）abcd考点：运动的合成和分解 专题：运动的合成和分解专题分析：根据船头指向始终与河岸垂直，结合运动学公式，可列出河宽与船速的关系式，当路线与河岸垂直时，可求出船过河的合速度，从而列出河宽与船速度的关系，进而即可求解解答：解：设船渡河时的速度为vc；当船头指向始终与河岸垂直，则有：t去=；当回程时行驶路线与河岸垂直，则有：t回=；而回头时的船的合速度为：v合=；由于去程与回程所用时间的比值为k，所以小船在静水中的速度大小为：vc=，则小船去程与回程所用时间的比值为=，故d正确，abc错误；故选：d点评：解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，以及知道各分运动具有独立性，互不干扰7如图所示，b物体的质量为a物体质量的两倍，用轻弹簧连接后放在粗糙的斜面上a、b与斜面的动摩擦因数均为对b施加沿斜面向上的拉力f，使a、b相对静止地沿斜面向上运动，此时弹簧长度为l1；若撤去拉力f，换成大小仍为f的沿斜面向上的推力推a，a、b保持相对静止后弹簧长度为l2则下列判断正确的是（）a两种情况下a、b保持相对静止后弹簧的形变量相等b两种情况下a、b保持相对静止后两物块的加速度不相等c弹簧的原长为d弹簧的劲度系数为考点：牛顿第二定律；胡克定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：对整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，分别对第一种情况的a和第二种情况的b分析，运用牛顿第二定律联立求出弹簧的原长和劲度系数从而求出弹簧的形变量解答：解：以a、b为整体，根据牛顿第二定律知，两种情况下的加速度相等，设a的质量为m，则加速度a=，设弹簧的原长为l0，根据牛顿第二定律得，第一种情况：对a，k（l1l0）mgsinmgcos=ma 第二种情况：对b，k（l0l2）2mgsin2mgcos=2ma，由得，k=，故b、c错误，d正确第一种情况弹簧的形变量为，第二种情况弹簧的形变量故a错误故选：d点评：本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的综合运用，关键选择好研究的对象，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用8如图所示，水平粗糙传送带ab距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行甲、乙两滑块（可视为质点）之间夹着一个压缩轻弹 簧（长度不计），在ab的正中间位置轻放它 们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动下列判断不正确的是（）a甲、乙滑块可能同时从a、b两端离开传送带b甲、乙滑块刚离开弹簧时可能一个减速运动、一个加速运动c甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等d甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离相等考点：平抛运动；牛顿第二定律 专题：平抛运动专题分析：弹簧弹开后，两滑块以相同的速率分别向左、右运动根据滑块的受力判断物体的运动，需讨论滑块弹簧后的速度与传送带的速度的大小解答：解：a、若v大于v0弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a的匀减速运动乙物体向向右做初速度为v，加速度为a的匀减速运动此种情况两个物体落地后，距释放点的水平距离可能相等且运动时间相等，故a正确，c错误；b、若v小于v0弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a的匀减速运动速度为零后可以再向相反的方向运动整个过程是做初速度为v，加速度和皮带运动方向相同的减速运动乙物体做初速度为v，加速度为a的匀加速运动，运动方向和加速度的方向都和皮带轮的运动方向相同甲乙到达b点时的速度相同落地的位置在同一点bd正确本题选错误的故选：c点评：解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动，这是处理物体的运动的基础，需扎实掌握9行星绕太阳公转轨道是椭圆，冥王星公转周期为t0，其近日点距太阳的距离为a，远日点距太阳的距离为b，半短轴的长度为c，如图所示若太阳的质量为m，万有引力常数为g，忽略其它行星对它的影响，则（）a冥王星从bcd的过程中，速率逐渐变小b冥王星从abc的过程中，万有引力对它做负功c冥王星从ab所用的时间等于d冥王星在b点的加速度为考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：熟记理解开普勒的行星运动三定律，根据力与速度方向的夹角判断该力是做正功还是负功解答：解：a、根据第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等所以冥王星从bc的过程中，冥王星与太阳的距离先增大后减小，所以速率先变小后增大，故a错误；b、太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等所以冥王星从abc的过程中，冥王星与太阳的距离增大，速率逐渐变小，万有引力对它做负功故b正确；c、公转周期为t0，冥王星从ac的过程中所用的时间是0.5t0，由于冥王星从abc的过程中，速率逐渐变小，从ab与从bc的路程相等，所以冥王星从ab所用的时间小于，故c错误；d、设b点到太阳的距离l，则，根据万有引力充当向心力知；知冥王星在b点的加速度为a=，故d正确；故选：bd点评：正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，会根据力与速度方向的夹角判断该力是做正功还是负功10如图所示，固定的光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块p，将另一个带电小物块q在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动设斜面足够长，则在q向上运动过程中（）a加速度先减小后增大bq的电势能逐渐减小，机械能逐渐增大cq和p的电势能和重力势能之和逐渐减小dq和p的电势能和动能之和逐渐增大考点：电势差与电场强度的关系；电势能 专题：电场力与电势的性质专题分析：q向上运动的过程中，受到重力、斜面的支持力和库仑力，与p距离增大，库仑力减小，根据牛顿第二定律分析加速度的变化物体q在运动过程中存在三种能，动能、重力势能和电势能，根据能量守恒，运动过程中只存在这三种能互相转化根据电场力做功正负，判断电势能的变化根据能量守恒分析q的机械能的变化解答：解：a、q向上运动的过程中，受到重力、斜面的支持力和库仑力，开始电场力大于重力的下滑分力，合力沿斜面向上，做加速运动，电场力不断减小，合力减小；当电场力小于下滑力，合力沿斜面向下，做减速运动，电场力减小，合力增大，所以合力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故a正确；b、电场力对q做正功，根据功能关系得知，q的机械能一直增大，故b正确；c、物体动能、重力势能和电势能的总和守恒，动能先增大后减小，物块p、q的重力势能和电势能之和就先减小后增大，故c错误d、物体动能、重力势能和电势能的总和守恒，q的重力势能增大，q和p的电势能和动能之和逐渐减小，故d错误故选：ab点评：此题要知道物体的运动过程中存在三种能，动能、重力势能和电势能，电场力做功引起电势能的变化和q机械能的变化，能正确分析运动状态，运用功能关系进行分析11一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能e随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是对称的曲线，为x2x3段是直线，则下列说法正确的是（）a从xl到x3带电粒子的加速度一直增大b从x1到x3带电粒子的速度一直减小c粒子在0x2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动dx1、x2、x3处电势1、2、3的关系为123考点：电势差与电场强度的关系；电势能 专题：电场力与电势的性质专题分析：根据电势能与电势的关系：ep=q，场强与电势的关系：e=，结合分析图象斜率与场强的关系，即可求得x1处的电场强度；根据能量守恒判断速度的变化；由ep=q，分析电势的高低由牛顿第二定律判断加速度的变化，即可分析粒子的运动性质根据斜率读出场强的变化解答：解：a、根据电势能与电势的关系：ep=q，场强与电势的关系：e=，得：e=由数学知识可知epx图象切线的斜率等于，在x2到x3阶段斜率不变，故加速度不变，故a错误b、从x1到x3带电粒子的过程中，电势能增加，故电场力做负功，速度一直减小，故b正确；c、由图看出在0x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动x1x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动x2x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故bc错误；d、根据电势能与电势的关系：ep=q，因粒子带负电，q0，则知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：123故d正确故选：bd点评：本题以图象的形式考查静电场的场强、电势、电势能等相关知识；解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况12如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为o、半径为r轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上p点处固定一定滑轮，p点位于o点正上方a、b是质量均为m的小环，a套在杆上，b套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量现在a环上施加一个水平向右的力f，使b环从地面由静止沿轨道上升则（）a缓慢提升b环至d点，f一直减小ba环动能的增加等于b环机械能的减少cb环被拉到与a环速度大小相等时，sinopb=d若f为恒力，且作用足够长时间，b环可能会经过d点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力 专题：共点力作用下物体平衡专题分析：作出b环的受力图，由合成法和三角形相似法分析f的变化由系统的功能关系分析能量的变化若f为恒力，且b环能运动到d点速度不为零时，b环会经过d点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动解答：解：a、以b环研究对象，根据力的三角形和pb0相似可得，=，t=pb，po不变，pb减小，则绳子的拉力t慢慢减小，f减小故a正确b、由于有外力f做功，所以a、b的机械能不守恒，则a环动能的增加不等于b环机械能的减少，故b错误c、当pb线与圆轨道相切时，vb=va，根据数学知识有sinopb=，故c正确d、若f为恒力，且b环能运动到d点速度不为零时，b环会经过d点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动故d正确故选：acd点评：本题要注意分析题意，运用三角形相似法分析力的变化，找出题目中给出的几何关系，要知道当pb线与圆轨道相切时两球的速度大小相等二.实验题（共8空，每空2分，共16分）13如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空实验步骤如下：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间t1和t2用天平称出滑块和挡光条的总质量m，再称出托盘和砝码的总质量m滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为ek1=（m+m）（）2和ek2=（m+m）（）2在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ep=mgs（已知重力加速度为g）如果满足关系式ep=ek2ek1，则可认为验证了机械能守恒定律（用直接测得物理量的字母和重力加速度g表示）实验中误差产生的原因有：摩擦阻力（写出一个原因即可）考点：验证机械能守恒定律 专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量要注意本题的研究对象是系统解答：解：由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度滑块通过光电门1速度v1=滑块通过光电门2速度v2=系统的总动能分别为ek1=（m+m）（）2和ek2=（m+m）（）2在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ep=mgs如果满足关系式ep=ek2ek1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律因存在摩擦阻力，从而导致减小的重力势能略大于增加的动能，故答案为：（m+m）（）2，（m+m）（）2；mgs；ep=ek2ek1；摩擦阻力点评：了解光电门测量瞬时速度的原理实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面14（10分）（2015秋长沙校级月考）如图，质量为m的滑块a放在气垫导轨b上，c为位移传感器，它能将滑块a到传感器c的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块a的位移一时间（st）图象和速率一时间（ vt）图象整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h（1）现给滑块a一沿气垫导轨向上的初速度，a的vt图线如题b图所示从图线可得滑块a下滑时的加速度a=6m/s2（保留一位有效数字），摩擦力对滑块a运动的影响b（选填“a明显，不可忽略”或“b不明显，可忽略”）（2）此装置还可用来测量重力加速度g实验时保持斜面的长度为l不变，通过改变h的大小，测出对应的加速度a，然后做出ah图象（a为纵轴，h为横轴），图象中的图线是一条倾斜的直线，为求出重力加速度g需要从图象中找出ca图线与a轴截距a0b图线与h轴截距b0 c图线的斜率k d图线与坐标轴所夹面积s则重力加速度g=kl（用题中和选项中给出的字母表示）（3）若实验测得车=0.6，且将气垫导轨换成长木板，滑块a换成滑块a，若滑块a与长木板间的动摩擦因数恒定，给滑块a一沿滑板向上的初速度，a的st图线如题c图通过图线可求得滑块与长木板间的动摩擦因数=0.3（结果保留一位有效数字）考点：探究影响摩擦力的大小的因素 专题：实验题分析：根据vt图象求出该图象的斜率，其斜率的绝对值就是加速度大小从vt图象中我们发现两条倾斜直线的斜率绝对值大小几乎相等，说明滑块a沿气垫导轨上下运动加速度大小相等对滑块进行运动和受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题解答：解：（1）vt图象的斜率的绝对值表示加速度大小从图象可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略根据加速度的定义式可以得出a=6m/s2（2）根据牛顿第二定律可知，a=gsin=g，则ah图象的斜率k=，所以为求出重力加速度g需要从图象中找出图象的斜率k，则g=kl，（3）滑板与滑块间的滑动摩擦力比较大，导致图象成抛物线形从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为x=0.84m0.20m=0.64m上滑时间约为t1=0.4s，下滑时间约为t2=0.6s，上滑时看做反向匀加速运动，根据动学规律有：x=a1t12，根据牛顿第二定律有mgsin+mgcos=ma1下滑时，有x=a2t22，根据牛顿第二定律有mgsinmgcos=ma2联立解得=0.3故答案为：（1）6；b（2）c；kl；（3）物块受摩擦力；0.3点评：解答本题关键是能够把vt图象运用物理规律结合数学知识解决问题对滑块进行运动和受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题三、计算题（本大题共4个小题，共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15（10分）（2015秋长沙校级月考）一辆汽车从a点由静止出发做匀加速直线运动，用t=4s的时间通过一座长x=24m的平桥bc，过桥后的速度是vc=9m/s求：（1）它刚开上桥头时的速度vb有多大？（2）桥头与出发点相距多远？考点：匀变速直线运动规律的综合运用 专题：直线运动规律专题分析：（1）根据运动的位移和时间求出平均速度，在匀变速直线运动中根据平均速度公式求出刚开上桥头时的速度（2）根据初末速度及运行时间，求出加速度，然后根据速度位移公式求出桥头与出发点的距离解答：解：设桥长为l，过桥用时为t，它刚开上桥头时的速度为v0，过桥后速度为v，（1）在过桥过程中的平均速度：=6m/s；，匀变速直线运动的平均速度：代入数据得：v0=3m/s（2）匀变速直线运动的加速度：a=1.5m/s2；根据速度位移公式v02=2ax，代入数据得桥头与出发点的之间的距离：x=3m答：（1）它刚开上桥头时的速度是3m/s；（2）桥头与出发点的之间的距离是3m点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移速度公式、速度时间公式以及平均速度的公式的直接应用，难度不大，属于基础题16（10分）（2015秋长沙校级月考）在某星球上，宇航员做了一个实验：让质量为m=1.0kg的小滑块以v0=6m/s的初速度从倾角为=53的斜面ab的顶点a滑下，到达b点后与垂直斜面的挡板碰撞，不计碰撞时的机械能损失滑块与斜面间的动摩擦因数为=0.5，测得a点离b点所在水平面的高度为h=3m，最终物块在斜面上通过的路程s=20m已知sin53=0.8，cos53=0.6，不计该星球的自转以及其他星球对它的作用（1）求该星球表面的重力加速度g；（2）若测得该星球的半径为r=6106m，则该星球的第一宇宙速度为多大？（3）取地球半径r0=6.4106m，地球表面的重力加速度g0=10m/s2，求该星球的平均密度与地球的平均密度之比考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系 专题：万有引力定律的应用专题分析：（1）小滑块从a到c的过程中，对滑块进行受力分析和做功分析，根据动能定理列方程求得重力加速度；（2）根据万有引力提供向心力、重力等于万有引力列式，求解探测器的最大速度（3）根据密度公式和黄金代换式gm=gr2，求解星球的平均密度与地球的平均密度之比解答：解：（1）小滑块从a到c的过程中，由动能定理得：mg（h1h2）mgcos53mgcos37=0代人数据解得：g=6m/s2（2）设探测器质量为m，探测器绕该星球表面做匀速圆周运动时运行最大速度，由牛顿第二定律和万有引力得：g=m又g=mg解得：v=代人数据解得：v=6km/s（3）由星球密度=和gm=gr2得该星球的平均密度与地球的平均密度之比=代入数据解得：=0.64答：（1）该星球表面的重力加速度g为6m/s2；（2）则探测器运行的最大速度为6km/s（3）该星球的平均密度与地球的平均密度之比为0.64点评：本题考查万有引力定律的应用；要注意明确万有引力应用主要从万有引力提供圆周运动的向心力和星球表面重力和万有引力相等两方面入手分析17（12分）（2014秋杭州期中）如图所示，空间有场强e=1.0103v/m竖直向下的电场，长l=0.4m不可伸长的轻绳固定于o点，另一端系一质量m=0.05kg带电q=5104c的小球，拉起小球至绳水平后在a点无初速度释放，当小球运动至o点的正下方b点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成=30、无限大的挡板mn上的c点试求：（1）绳子至少受多大的拉力才能被拉断；（2）a、c两点的电势差；（3）当小球刚要运动至c点时，突然施加一恒力f作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移动3.2m，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力f的方向的取值范围考点：带电粒子在匀强电场中的运动 分析：（1）由动能定理及圆周运动知识求得绳受到的拉力大小；（2）绳断后小球做类平抛运动，根据类平抛运动知识求得小球在c点的速度，再由动能定理求得电场力在ac过程中做的功，从而得出ac两点间的电势；（3）根据几何关系知，挡板水平移动3.2m，则小球在速度方向运动1.6m，根据几何关系分析小球受力的方向取值范围解答：解：（1）ab由动能定理及圆周运动知识有：（mg+qe）l=mvb2f（mg+qe）=代入数据可解得：f=3n （2）由（1）分析得m/s=4m/s，小球离开b点做类平抛运动，到达c点时由水平方向速度保持不变有：小球垂直撞在斜面上，故满足根据动能定理有：w电+wg=2qu=mvc2代入数据可解得：u=1600v （3）挡板向右移动