广东省中山市华侨中学高三物理上学期第四次月考试卷（含解析）.doc

广东省中山市华侨中学2015-2016学年高三（上）第四次月考物理试卷一、单项选择题（共8个小题，每小题4分，共32分）1 下列各叙述中，正确的是（）a重心、合力和平均速度等概念的建立都体现了等效替代的思想b库伦提出了用电场线描述电场的方法c伽利略巧妙地利用“月地”推演，证明了天、地引力的统一d用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度e=，电容c=，加速度a=都是采用了比值法定义的2如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程图中正确的是（）abcd3某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（）abcd4如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球a，若将小球a从弹簧原长位置由静止释放，小球a能够下降的最大高度为h若将小球a换为质量为2m的小球b，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球b下降h时的速度为（重力加速度为g，不计空气阻力）（）abcd05如图所示，小车由光滑的弧形段ab和粗糙的水平段bc组成，静止在光滑水平面上，当小车固定时，从a点由静止滑下的物体到c点恰好停止如果小车不固定，物体仍从a点静止滑下，则（）a还是滑到c点停住b滑到bc间停住c会冲出c点落到车外d上述三种情况都有可能6某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（）aa点的电势高于b点的电势bc点的电场强度大于d点的电场强度c若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功d若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加7设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪个电场中，只要给电子一个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动；而给电子另一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动（）a匀强电场b正点电荷产生的电场c负点电荷产生的电场d以上都不可能8 在如图所示的电路中，电源电动势为e、内电阻为r、c为电容器、r0为定值电阻，r为滑动变阻器开关闭合后，灯泡l能正常发光当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）a灯泡l将变暗b电容器c的电荷量将减小c电容器c的电荷量将不变d有电流从右至左通过定值电阻r0二、多项选择题（共6个小题，每小题4分，少选得2分，共24分）9如图所示，物块a放在直角三角形斜面体b上面，b放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时a、b静止，弹簧处于竖直现用力f沿斜面向上推a，但ab并未运动下列说法正确的是（）a施加f前，竖直墙壁对b的摩擦力可能向下b施加f前，弹簧弹力大小一定等于a、b两物体重力大小之和c施加f后，a、b之间的摩擦力大小可能为零d施加f后，b与竖直墙壁之间可能没有摩擦力10如图所示，地球赤道上的山丘、近地资源卫星和同步通信卫星均在赤道平面内绕地心做匀速圆周运动设山丘e、近地资源卫星p和同步通信卫星q的圆周运动速率依次为v1、v2、v3，向心加速度依次为a1、a2、a3，则（）av1v2v3bv1v3v2ca1a2a3da2a3a111如图1所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部如图2中a是内轨半径大于h的光滑轨道，b是内轨半径小于h的光滑轨道，c是内轨半径等于的光滑轨道，d是长为的轻杆，其下端固定一个可随棒绕o点向上转动的小球，小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上种情况中不能达到高度h的有：（）aabbccdd12如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的ab两物体，b的质量是a的2倍，b受到向右的恒力fb=2n，a受到的水平力fa=（92t）n，（t的单位是s）从t=0开始计时，则（）aa物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的倍bt4s后，b物体做匀加速直线运动ct=4.5s时，a物体的速度为零dt4.5s后，ab的加速度方向相反13如图所示，在竖直平面内有匀强电场（图中未画出），一个质量为m带电小球，从a点以初速度v0沿直线运动直线与竖直方向的夹角为（90），不计空气阻力，重力加速度为g以下说法正确的是（）a小球一定做匀变速运动b小球在运动过程中可能机械能守恒c小球运动过程中所受电场力不少于mgsind当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p=mgvsin14如图所示的电路中，输入电压u恒为12v，灯泡l上标有“6v 12w”字样，电动机线圈的电阻rm=0.50若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（）a电动机的输入功率为14wb电动机的输出功率为12wc电动机的热功率为2.0wd整个电路消耗的电功率为22w三、实验题（共14分）15某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连实验时要调整气垫导轨水平不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块，则表示气垫导轨已调整至水平状态不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间实施下列措施能够达到实验调整目标的是a调节p使轨道左端升高一些b调节q使轨道右端降低一些c遮光条的宽度应适当大一些d滑块的质量增大一些e气源的供气量增大一些实验时，测出光电门1、2间的距离l，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量m，钩码质量m由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是16（8分）某同学要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律使用如下器材和装置：小球（质量为m）、秒表、米尺，一个圆锥摆（如图所示）请在空格中填入适当的公式和文字，完成实验悬线一端固定于悬点o，使小球在水平面内做匀速圆周运动，记下此时小球离悬点的高度和圆周运动的半径r，测量小球做圆周运动的周期t小球所受的合外力f=（用m、h、r表示）改变，重复步骤以为横坐标，为纵坐标，根据实验数据作图如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律四、计算题，共3题，40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17如图所示，在水平地面上有质量为m的a物块和质量为2m的b物块并排靠在一起，两物块与地面间的动摩擦因数均为，两物块间用长为l的柔软轻绳相连接（图中未画出）现有大小为f=2mg的水平恒定拉力从静止开始拉动物块a，绳子绷紧时，绳子不会断裂也不会伸长，且绷紧时间极短试求：（1）绳子绷紧前瞬间，a物块的速度大小（2）整个过程中b物块运动的时间18如图所示，质量m=1kg的小物块放在一质量为m=4kg的足够长的木板右端，物块与木板间的摩擦因数=0.2、木板与水平面间的摩擦不计物块用劲度系数k=25n/m的弹簧拴住，弹簧的另一端固定（与木板不粘连）开始时整个装置静止，弹簧处于原长状态现对木板施以f=12n的水平向右恒力，（最大静摩擦力可认为等滑动摩擦力，g=10m/s2）已知弹簧的弹性势能ep=kx2、式中x为弹簧的伸长量或压缩量求：（1）开始施力的瞬间物块与木板的加速度各多大（2）物块达到的最大速度19如图所示，板长l=10cm，板间距离d=10cm的平行板电容器水平放置，它的左侧有与水平方向成60角斜向右上方的匀强电场，某时刻一质量为m，带电量为q的小球由o点静止释放，沿直线oa从电容器c的中线水平进入，最后刚好打在电容器的上极板右边缘，o到a的距离x=cm，（g取10m/s2）求：（1）电容器外左侧匀强电场的电场强度e的大小；（2）小球刚进入电容器c时的速度v的大小；（3）电容器c极板间的电压u2015-2016学年广东省中山市华侨中学高三（上）第四次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（共8个小题，每小题4分，共32分）1 下列各叙述中，正确的是（）a重心、合力和平均速度等概念的建立都体现了等效替代的思想b库伦提出了用电场线描述电场的方法c伽利略巧妙地利用“月地”推演，证明了天、地引力的统一d用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度e=，电容c=，加速度a=都是采用了比值法定义的【考点】物理学史【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题【分析】本题涉及物理学史，根据物理学家的科学成就和常识进行解答【解答】解：a、重心是物体各部分所受重力的作用点、合力与分力是等效关系，所以这两个概念的建立都体现了等效替代的思想，故a正确b、法拉第提出了用电场线描述电场的方法故b错误c、牛顿巧妙地利用“月地”推演，证明了天、地引力的统一，故c错误d、电场强度e=，电容c=，采用比值法定义的，而加速度a=是牛顿第二定律的表达式，不是采用比值法定义，故d错误故选：a【点评】本题考查了物理学史和一些常识问题，知道比值法定义出来的物理量与参与定义的量无关2如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程图中正确的是（）abcd【考点】匀变速直线运动的图像；滑动摩擦力；牛顿第二定律【专题】运动学中的图像专题【分析】对物体受力分析可知，在斜面上时物体受到重力支持力和摩擦力的作用，在这些力的作用下物体沿着斜面向下做匀加速直线运动，到达水平面上之后，在滑动摩擦力的作用下做匀减速运动，由此可以判断物体运动过程中的物理量的关系【解答】解：a、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以a错误；b、由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以b错误；c、在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以c正确；d、物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以d错误故选c【点评】本题是为速度时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，属于基础题3某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（）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】球参与了沿圆周切线方向运动和出手方向的运动，根据平行四边形定则确定合速度的方向，从而确定篮球能否被投入球框【解答】解：当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向，球就会被投入篮筐故b正确，a、c、d错误故选b【点评】解决本题的关键知道球参与了两个方向的运动，通过平行四边形定则进行判断4如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球a，若将小球a从弹簧原长位置由静止释放，小球a能够下降的最大高度为h若将小球a换为质量为2m的小球b，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球b下降h时的速度为（重力加速度为g，不计空气阻力）（）abcd0【考点】机械能守恒定律【专题】动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合【分析】对两个过程分别运用动能定理列式，之后联立方程组求解即可【解答】解：小球a下降h过程，根据动能定理，有：mghw1=0小球b下降h过程，根据动能定理，有：2mghw1=2mv20联立解得：v=故选：b【点评】本题关键是对小球运动过程运用动能定理列式求解，也可以根据机械能守恒定律列式求解5如图所示，小车由光滑的弧形段ab和粗糙的水平段bc组成，静止在光滑水平面上，当小车固定时，从a点由静止滑下的物体到c点恰好停止如果小车不固定，物体仍从a点静止滑下，则（）a还是滑到c点停住b滑到bc间停住c会冲出c点落到车外d上述三种情况都有可能【考点】动量守恒定律【专题】动量定理应用专题【分析】当小车固定时，从a点由静止滑下的物体到c点恰好停止，根据能量守恒分析可知，物体的重力势能全部转化为系统的内能当小车不固定，系统水平方向动量守恒分析物体与小车相对静止时的共同速度，再由能量守恒分析物体停在小车上的位置由于系统克服滑动摩擦力而产生的内能根据q=fs，s是两个物体的相对位移大小【解答】解：设bc长度为l依照题意，小车固定时，根据能量守恒可知，物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能，即有：q1=fl，其中f为物体与小车之间的摩擦力若小车不固定，设物体相对小车滑行的距离为s对小车和物体系统，根据水平方向的动量守恒定律可知，最终两者必定均静止，根据能量守恒可知物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能，则有： q2=q1，而q2=fs，得到物体在小车bc部分滑行的距离s=l，故物体仍滑到c点停住故a正确故选：a【点评】本题是滑块在小车滑行的类型问题，往往是动量守恒定律与能量守恒定律的综合应用如没有摩擦力，系统的机械能守恒6某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（）aa点的电势高于b点的电势bc点的电场强度大于d点的电场强度c若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功d若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加【考点】电场线；电场强度；电势；电势能【分析】要正确在电场中通过电场线来判断电场强度、电势、电势能大小变化，理解这些概念之间的关系【解答】解：a、做出通过b点的等势线，等势线与过a点的电场线相交，根据沿电场线电势降低可知：a点的电势低于b点的电势，故a错误；b、从电场线的分布情况可知，d处的电场线比c处的密，所以c点的电场强度小于d点的电场强度，故b错误；c、正电荷所受电场力和电场线方向相同，因此正试探电荷由a点移到b点时电场力做负功，故c正确；d、当负试探电荷由c点移到d点时电场力做正功，电势能减小，故d错误故选c【点评】电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章的重点和难点，要弄清它们之间的区别和联系，并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化7设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪个电场中，只要给电子一个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动；而给电子另一个适当的初速度它就能始终沿某个等势面运动（）a匀强电场b正点电荷产生的电场c负点电荷产生的电场d以上都不可能【考点】电场线【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据电子受力做匀速圆周运动的特征，可知为点电荷的电场再由电子带负电，可确定点电荷的电性【解答】解：电子能够在只受电场力作用下沿着直线运动，电场线应该为直线，电子能在电场力的作用下沿着等势面运动，即电场力始终与速度方向垂直，则电场力提供电子做圆周运动所需的向心力，由此可知，应该为正的点电荷，故acd错误，b正确；故选；b【点评】考查电子在电场中受力情况，及根据运动情况来确定受力情况理解匀速圆周运动的特征8 在如图所示的电路中，电源电动势为e、内电阻为r、c为电容器、r0为定值电阻，r为滑动变阻器开关闭合后，灯泡l能正常发光当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）a灯泡l将变暗b电容器c的电荷量将减小c电容器c的电荷量将不变d有电流从右至左通过定值电阻r0【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题【分析】电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，相当于断路当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，电路中电流减小，灯l变暗电容器的电压等于路端电压，分析其电压变化，由q=cu分析电量的变化【解答】解：a、当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，电路中电流减小，灯l变暗，故a正确b、电容器的电压等于路端电压，可见其电压是增大的，则由q=cu知，电容器c的电荷量将增大，故bc错误d、电容器c的电荷量将增大，电容器充电，则有电流从左至右通过定值电阻r0故d错误 故选：a【点评】本题是电路的动态变化分析问题，可直接根据路端电压随外电阻增大而增大，注意电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，相当于断路二、多项选择题（共6个小题，每小题4分，少选得2分，共24分）9如图所示，物块a放在直角三角形斜面体b上面，b放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时a、b静止，弹簧处于竖直现用力f沿斜面向上推a，但ab并未运动下列说法正确的是（）a施加f前，竖直墙壁对b的摩擦力可能向下b施加f前，弹簧弹力大小一定等于a、b两物体重力大小之和c施加f后，a、b之间的摩擦力大小可能为零d施加f后，b与竖直墙壁之间可能没有摩擦力【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】隔离对a分析，通过a受力平衡判断a、b之间摩擦力的变化通过对整体分析，抓住ab不动，弹簧的弹力不变，判断b与墙之间有无摩擦力【解答】解：a、施加f前，对整体受力分析，一定受重力、弹簧弹力，若竖直方向受静摩擦力，则也一定受墙向右的弹力，但若受向右的弹力，则没有向左的力与之平衡，合力不可能为零，故整体不受墙的弹力，也不受静摩擦力；故a错误；b、施加f前，对整体受力分析，受重力、弹簧弹力，根据平衡条件弹簧弹力大小一定等于a、b两物体重力大小之和，b正确；c、当施加f后，仍然处于静止，开始a所受的静摩擦力大小为magsin，若f=magsin，则a、b之间的摩擦力为零，故c正确d、对整体分析，由于ab不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于a、b的总重力，施加f后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则b与墙之间一定有摩擦力故d错误故选：bc【点评】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解，以及掌握整体法和隔离法的运用10如图所示，地球赤道上的山丘、近地资源卫星和同步通信卫星均在赤道平面内绕地心做匀速圆周运动设山丘e、近地资源卫星p和同步通信卫星q的圆周运动速率依次为v1、v2、v3，向心加速度依次为a1、a2、a3，则（）av1v2v3bv1v3v2ca1a2a3da2a3a1【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【专题】人造卫星问题【分析】题中涉及三个物体：地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p、同步通信卫星q；山丘e与同步通信卫星q转动周期相同，近地资源卫星p与同步通信卫星q，都是万有引力提供向心力；分两种类型进行比较分析即可【解答】解：a、b、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据v=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故v1v3；根据卫星的线速度公式v=，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的线速度大于同步通信卫星的线速度，即v3v2；故v1v3v2，故a错误，b正确；c、d、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据a=2r=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故山丘e的轨道加速度小于同步通信卫星q的加速度，即a1a3；根据加速度公式a=，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的加速度小于同步通信卫星的加速度，即a3a2；故a1a3a2，故c错误，d正确；故选：bd【点评】本题关键要将地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p、同步通信卫星q分为两组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化11如图1所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部如图2中a是内轨半径大于h的光滑轨道，b是内轨半径小于h的光滑轨道，c是内轨半径等于的光滑轨道，d是长为的轻杆，其下端固定一个可随棒绕o点向上转动的小球，小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上种情况中不能达到高度h的有：（）aabbccdd【考点】机械能守恒定律【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】小球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，以及到达最高点的速度能否为零，判断小球进入右侧轨道能否到达h高度【解答】解：a、小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh+0则h=h故a正确b、小球离开轨道做斜抛运动，运动到最高点在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh+mv2则hh故b错误c、小球到达最高点的速度不能为零，所以小球达不到最高点就离开轨道做斜抛运动故c错误d、杆子可以提供支持力，所以到达最高点时速度可以为零，根据机械能守恒定律可知，小球能达到最高点即高h处，故d正确本题选不能达到的，故选：bc【点评】解决本题的关键掌握机械能守恒定律，以及会判断小球在最高点的速度是否为零12如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的ab两物体，b的质量是a的2倍，b受到向右的恒力fb=2n，a受到的水平力fa=（92t）n，（t的单位是s）从t=0开始计时，则（）aa物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的倍bt4s后，b物体做匀加速直线运动ct=4.5s时，a物体的速度为零dt4.5s后，ab的加速度方向相反【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】对整体，根据牛顿第二定律求出加速度的表达式，得到a物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的倍数；对b研究，由牛顿第二定律求出a对b的作用力n表达式，当n=0时，求出时间，此后a分离，b做匀加速运动；t=4.5s时，对a，根据牛顿第二定律求出加速度，分析其速度；【解答】解：设a的质量为m，则b的质量为2m，在两物体没有分离时，对整体：根据牛顿第二定律得 a= 对b：设a对b的作用力大小为n，则 n+fb=2ma 解得，n=（164t），a、b、由得，当t=4s时，n=0，此后a、b分离，b物体做匀加速直线运动由得：当t=0时，a1=；t=3s时，a2=，则a物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的倍故a、b正确c、t=4.5s时，a的加速度为aa=0，说明t=4.5s之前a在做加速运动，此时a的速度不为零，而且速度方向与b相同故c错误d、t4.5s后，a的加速度aa0，而b的加速度不变，则知t4.5s后，ab的加速度方向相反故d正确故选abd【点评】本题是连接体问题，采用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律得到加速度与时间的关系是关键13如图所示，在竖直平面内有匀强电场（图中未画出），一个质量为m带电小球，从a点以初速度v0沿直线运动直线与竖直方向的夹角为（90），不计空气阻力，重力加速度为g以下说法正确的是（）a小球一定做匀变速运动b小球在运动过程中可能机械能守恒c小球运动过程中所受电场力不少于mgsind当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p=mgvsin【考点】机械能守恒定律；功率、平均功率和瞬时功率【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】小球从a点以初速度v0沿直线运动，受到重力和电场力作用，可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动小球在运动过程中可能机械能守恒当电场力与速度方向垂直时，电场力最小为mgsin当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p=mgvcos【解答】解：a、小球从a点以初速度v0沿直线运动，受到重力和电场力作用，若电场力与重力平衡时，小球做匀速直线运动；若电场力与重力不平衡时，两者的合力与速度共线，而且合力是恒力，则小球做匀变速直线运动故a错误b、若电场力与速度方向垂直时，电场力不做功，则小球的机械能守恒故b正确c、当电场力与速度方向垂直时，电场力最小，由垂直于速度方向力平衡得到：电场力的最小值为mgsin故c正确d、当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p=mgvcos故d错误故选bc【点评】本题小球做直线运动，可能是匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，根据小球的受力情况分析可能的运动情况14如图所示的电路中，输入电压u恒为12v，灯泡l上标有“6v 12w”字样，电动机线圈的电阻rm=0.50若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（）a电动机的输入功率为14wb电动机的输出功率为12wc电动机的热功率为2.0wd整个电路消耗的电功率为22w【考点】电功、电功率【专题】恒定电流专题【分析】由灯泡铭牌可知灯泡额定电是6v，额定功率是12w，由电功率的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流；由串联电路特点可以求出电动机的电压，由电功率公式可以求出电机总功率与热功率，进一步求出电动机的输出功率；由电功率公式可以求出电路总功率【解答】解：a、电动机两端的电压为：u1=uul=126v=6v，整个电路中的电流为：i=，所以电动机的输入功率为：p=u1i=62w=12w故a错误b、电动机的热功率为：p热=i2rm=40.5w=2w，则电动机的输出功率为：p2=pi2rm=122w=10w故b错误，c正确；d、整个电路消耗的功率为：p总=ui=122w=24w故d错误故选：c【点评】解决本题的关键知道电动机的输出功率p2=i2rm以及知道整个电路消耗的功率p总=ui三、实验题（共14分）15某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连实验时要调整气垫导轨水平不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等，则表示气垫导轨已调整至水平状态不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间实施下列措施能够达到实验调整目标的是aba调节p使轨道左端升高一些b调节q使轨道右端降低一些c遮光条的宽度应适当大一些d滑块的质量增大一些e气源的供气量增大一些实验时，测出光电门1、2间的距离l，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量m，钩码质量m由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是mgl=（m+m）（）2（m+m）（）2【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】明确实验原理以及气垫导轨装置的特点可正确解答；表示出钩码的重力势能减少量和系统动能增加量的大小来验证机械能守恒定律【解答】解：实验时要调整气垫导轨水平不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等，则表示气垫导轨调整至水平状态不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间说明滑块做加速运动，也就是左端低，右端高所以实施下列措施能够达到实验调整目标的是调节p使轨道左端升高一些，调节q使轨道右端降低一些故选ab实验时，测出光电门1、2间的距离l，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量m，钩码质量m由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度钩码的重力势能减少了：mgl，系统动能增加了：（m+m）（）2（m+m）（）2则系统机械能守恒成立的表达式是mgl=（m+m）（）2（m+m）（）2故答案为：能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等 ab mgl=（m+m）（）2（m+m）（）2【点评】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项16（8分）某同学要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律使用如下器材和装置：小球（质量为m）、秒表、米尺，一个圆锥摆（如图所示）请在空格中填入适当的公式和文字，完成实验悬线一端固定于悬点o，使小球在水平面内做匀速圆周运动，记下此时小球离悬点的高度和圆周运动的半径r，测量小球做圆周运动的周期t小球所受的合外力f=（用m、h、r表示）改变高度h，重复步骤以t2为横坐标，h为纵坐标，根据实验数据作图如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题；信息给予题；定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题【分析】小球做匀速圆周运动，合外力指向圆心提供向心力，根据几何关系求解合力；改变高度h，重复步骤；根据向心力公式求出高度与周期的表达式求解即可【解答】解：小球做匀速圆周运动，合外力指向圆心提供向心力，对小球受力分析，设细线与竖直方向的夹角为，根据几何关系得：f合=mgtan=，改变高度h，重复步骤根据向心力公式得：解得：，以h为纵坐标，t2为横坐标，根据实验数据作图如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律故答案为：；高度h；t2；h【点评】本实验不是书本上的常规实验，搞清楚实验原理即可求解，注意向心力公式以及几何关系在解题中的应用，难度适中四、计算题，共3题，40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17如图所示，在水平地面上有质量为m的a物块和质量为2m的b物块并排靠在一起，两物块与地面间的动摩擦因数均为，两物块间用长为l的柔软轻绳相连接（图中未画出）现有大小为f=2mg的水平恒定拉力从静止开始拉动物块a，绳子绷紧时，绳子不会断裂也不会伸长，且绷紧时间极短试求：（1）绳子绷紧前瞬间，a物块的速度大小（2）整个过程中b物块运动的时间【考点】动量定理；动量守恒定律；动能定理【专题】动量定理应用专题【分析】（1）绳子绷紧前过程，物体a加速前进l，根据动能定理列式求解即可；（2）绳子绷紧后瞬间，两个物块系统动量守恒，根据动量守恒定律列式求解共同速度；此后对整体运用动量定理列式求解时间【解答】解：（1）设绳子绷紧前瞬间，a物块的速度为v1，拉动a物块的过程运用动能定理有：（fmg）l=解得：v1=（2）设绳子绷紧后瞬间，两物块的速度为v2，绳子绷直时，根据动量守恒定律有：mv1=3mv2解得：v2=此后两个物体一起匀减速运动，直至静止设整个过程中b物块运动的时间为t，根据动量定理有：（3mgf）t=3mv2