福建师大附中2017届高三上期中物理试卷解析版

1、2016-2017学年福建师大附中高三（上）期中物理试卷一、选择题（本大题共 12小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第 17题只 有一项是符合题目要求，第 812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.）.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹.质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长 MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相 等.下列说法中正确的是（）?X.rA.质点从M到N过程中速度大小保持不变B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D.质

2、点在MN间的运动不是匀变速运动2.汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为 5m/s ,则自驾驶员急 TOC o 1-5 h z 踩刹车开始，2s与5s时汽车的位移之比为（）A. 5: 4 B , 4: 5 C. 3: 4 D . 4: 3. 一根长3m,重为G的不均匀直棒 AB,用两根细绳水平悬挂在天花板上，当棒平衡时细绳与水平面的夹角如图所示，则关于直棒重心C的位置下列说法正确的是（）距离B端加m处D.距离B端0.75 m处.若用国际单位制的基本单位表示，电场强度E的单位应为（）kg?A 1?m B. kg?A 1?m?s 3C. kg?m?s 2?C 1D. V?m

3、 31400光年外天鹅座的 另一个地球”-开普勒5.空间某一静电场方向平行于x轴，电势。随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是（ ）A .电场场强的方向始终指向 x轴的正方向xi处的电场场强小于 x2处的电场场强C.正电荷沿x轴从。移到xi的过程中，电场力先做负功，后做正功D.负电荷沿x轴从。移到无限远处的过程中，电场力先做负功，后做正功6.如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图象如图乙所示，其中0X1过程的图象为曲线，X1X2过程的图象为直线（忽略空气阻力）.则下列说法正确的是（）国甲图乙0 xi过程中物体所受拉力一定大

4、于重力0 xi过程中物体的动能一定增加X1x2过程中物体可能做匀速直线运动xix2过程中物体可能做变加速直线运动7.如图所示是倾角为 45。的斜坡，在斜坡底端 抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上, 小球B从同一点Q处开始自由下落，下落至P点正上方某一位置 Q处以速度vo水平向左运动时间为t1.若在小球A抛出的同时，P点的时间为t2,不计空气阻力，则 A、B两球在空中运动的时间之比ti： t2等于（）A. 1 : 2 B . 1:比 C. 1:遂D.8. NASA宣布开普勒太空望远镜发现了 452b,开普勒452b的直径为地球直径的 期为384天，距离其母星（开普勒452）邛乙2A.物体加

5、速度大小为 2 m/sA.小球从A上升到B位置的过程中，动能一直增大B.小球从A上升到C位置的过程中，机械能先增大后不变C.小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为mg （h1+h2）D.若h1等于h2,则一定有t1小于t2二、实验题（共14分）13.用图（a）的装置 验证牛顿第二定律”时有两个 巧妙”的设计，一是要求小车的质量远 大于砂和砂桶的质量之和；二是对小车要进行平衡摩擦力”操作.F的大小为24 N2 s末F的功率大小为48 W1 s内F做功的平均功率为 24W10.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们

6、均做匀速圆周运动，各卫星排列位置 如图所示，则（）A. a的向心加速度等于重力加速度 gB.在相同时间内b转过的弧长最长八 冗c在4 h内转过的圆心角是 d的运动周期有可能是 20h.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双 星系统.在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统.设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示.若AOOB,则（）AO H ，JA .星球A的质量一定大于 B的质量B .星球A的线速度一定大于 B的线速度C.双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小D.双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越小.把质量为m的

7、小球（可看作质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球向下按到 A的位 置（图甲），如图所示.迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）.已知AB的高度差为 , BC的高度差为 h2,通过AB和BC所用时间为t1和t2,重力加速度为g,不计空气阻力（）s-邕一。wo回答下列问题:fit（1 ）实验要求 小车质量远大于砂和砂桶质量之和 ”的目的是 .（2）对小车进行 平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是 （填字母序号）.A,取下砂和砂桶B.在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动C .小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动D.把长木

8、板有定滑轮的一端垫起适当高度（3）在满足实验条件下，某同学得到了如图（b）的图线（M为小车和祛码的总质量），图线在纵轴上截距不为零的原因是 （选填长木板倾角过大”或长木板倾角偏小”）.14.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示.（1）实验时，该同学进行了如下操作：将质量均为M （A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处 于静止状态.测量出 （填A的上表面”、A的下表面”或 挡光片中心”）到光电门中心 的竖直距离h.在B的下端挂上质量

9、为 m的物块C,让系统（重物 A、B以及物块C）中的物体由静止 开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t. 测出挡光片的宽度d,计算有关物理量，验证机械能守恒定律.（2）如果系统（重物 A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为 （已知重 力加速度为g）.（3）引起该实验系统误差的原因有 （写一条即可）.（4）验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块 C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大，那么 a与m之间有怎样 的定量关系？ a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决： 写出a与m之间的关系式： （还要用到 M和g）.a的值会趋于.

10、一口 口片甲三、计算题(共4小题，共38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得分，有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位.)15.如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d=9cm ,板长为L=30cm ,接在直流电源上，有一带电液滴以 V0=0.6m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运 动，当它运动到 P处时迅速将下板向上提起 卫cm,液滴刚好从金属板末端飞出，g取1110m/s2 .求：(1)将下板向上提起后，液滴的加速度；(2)液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点的时间.如图所示，半径为 R的光滑圆环竖直放置，直径 MN为竖

11、直方向，环上套有两个小球 A和B, A、B之间用一长为 /R的轻杆相连，小球可以沿环自由滑动，开始时杆处于水平 状态，已知A的质量为m, B球的质量为4m,重力加速度为g.(1)由静止释放轻杆，求 B球由初始位置到达 N点时的速度大小；(2)由静止释放轻杆，求 B球由初始位置到达 N点的过程中，轻杆对 B球所做的功.如图所示，竖直平面内固定着一个滑槽轨道，其左半部是倾角为9=37,长为l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圆槽 QSR, RQ是其竖直直径.两部分滑槽在Q处平滑连接，R、P两点等高.质量为 m=0.2kg的小滑块(可看做质点)与斜槽间的动摩擦因数为尸0.375.将小滑块从斜槽轨道的最高

12、点P释放，使其开始沿斜槽下滑，滑块通过 Q点时没有机械能损失.求：(1)小滑块从P到Q克服摩擦力做的功 Wf；(2)为了使小滑块滑上光滑半圆槽后恰好能到达最高点R,从P点释放时小滑块沿斜面向下的初速度v0的大小；(3)现将半圆槽上半部圆心角为 ”=60。的RS部分去掉，用上一问得到的初速度 V0将小滑 块从P点释放，它从S点脱离半圆槽后继续上升的最大高度 h.(取g=10m/s2, sin370=0.60, cos37 =0.80.)018.如图1所示，力学实验室轨道车在水平恒定的牵引力F=16N的作用下以V0=4.2m/s的速度沿水平面匀速前进.某时刻起，前进路线两侧的智能机械手臂每隔T=0

13、.8s无初速(相对地面)投放一沙袋到车上.已知车的上表面光滑，每个沙袋的质量m=1.0kg .从放上第一个沙袋开始计时，00.8s内车运动的v-t图象如图2所示.整个过程中沙袋始终在车上未滑下，g=10m/s2.求：v/ms t42.4.0 -3.0 -2.0 -1.0 -0 0123 Vs图2(1)小车的质量 M及车与地面的动摩擦因数 心(2)当小车停止时，车上有多少个沙袋？2016-2017学年福建师大附中高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共 12小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第 17题只 有一项是符合题目要求，第 812题有多项符合题目要求.全部选对

14、的得 4分，选对但不 全的得2分.有选错的得0分.）1.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹.质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长 MP大于弧长PN,质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相 等.下列说法中正确的是（）A.质点从M到N过程中速度大小保持不变B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D.质点在MN间的运动不是匀变速运动【考点】曲线运动.【分析】根据题意可知，质点在恒力作用下，做匀变速曲线运动，速度的变化量相等，而速度大小与方向时刻在变化，从而即可求解.【解答】解：因质点在恒力作用下运动，由牛顿

15、第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加速度不变，A、从M到N过程中，根据v=y,可知，速度大小变化，故 A错误；B、因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，故B正确,C错误；D、在MN间的运动是匀变速曲线运动，故 D错误；故选：B.22.汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为 5m/s ,则自驾驶员急踩刹车开始，2s与5s时汽车的位移之比为（）A. 5: 4 B , 4: 5 C. 3: 4 D . 4: 3【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】先求出汽车刹车到停止所需的时间，因为汽车刹车停止后不再运动，然后根据匀变速直线运动的

16、位移时间公式求解 “一“一八,心 I、Av 0-20【解答】 解：汽车刹车到停止所需的时间：t=0Y=4sa一 52s 时位移：xi=-3at220 x 2 -5x 22m=30m225s时的位移就是4s是的位移，此时车已停： =J? m=40m2a 上关5故2s与5s时汽车的位移之比为：3: 4故选C3. 一根长3m,重为G的不均匀直棒 AB,用两根细绳水平悬挂在天花板上，当棒平衡时细绳与水平面的夹角如图所示，则关于直棒重心C的位置下列说法正确的是（）fiA.距离B端1.5 m处B .距离B端灰m处C.距离B端近m处 D.距离B端0.75 m处2【考点】重心.【分析】做出棒的受力分析图， 利

17、用物体受到的共点力平衡，确定物体受到的三个力的作用线交与一点，根据几何关系即可求得重心的位置.【解答】解：当一个物体受三个力作用而平衡时，如果其中两个力的作用线相交于一点，那么第三个力的作用线必通过前两个力作用线的相交点，把OiA和O2B延长相交于C点，则重心O 一定在过C点的竖直线上，如图所示，由几何知识可知，BC=1AB=1.5m. BO=BC=0.75m ,故重心应在距 B端0.75m处，故D TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 22正确，ABC错误故选：D.若用国际单位制的基本单位表示，电场强度E的单位应为（）

18、A. kg?A 1?mB. kg?A 1?m?s 3C. kg?m?s 2?C 1D. V?m 1【考点】电场强度.【分析】物理公式不仅确定了各个物理量之间的关系，同时也确定了物理量的单位之间的关系，根据物理公式来分析物理量的单位即可. _ 一，【解答】 解：根据电场强度的 E=/可知，电场力的单位为 N,电量的单位为 C,所以电场 强度的单位是N/C,一2而 1N/C=1 /工J一=1kg?A 1?m?s 3,故 B 正确，ACD 错误. Aps故选：B.空间某一静电场方向平行于x轴，电势。随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是（ ）A.电场场强的方向始终指向 x轴的正方向B , X1处的

19、电场场强小于 X2处的电场场强C.正电荷沿x轴从O移到xi的过程中，电场力先做负功，后做正功D.负电荷沿x轴从O移到无限远处的过程中，电场力先做负功，后做正功【考点】电势差与电场强度的关系；电势能.【分析】由图分析沿x轴方向电势的变化情况，即可通过图象的斜率正负来判定电场强度的 方向.再依据斜率的绝对值来体现电场强度的大小.根据推论：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大，分析电场力做功情况，判断电势能变化情况.【解答】 解：A、依据4=Ex,由图看出，电势 4随x图象的斜率先是负值，后变成正值，因此电场场强的方向不可能始终指向x轴的正方向，故 A错误.B、依据电势 。随x图象的斜

20、率绝对值来反映电场强度的大小，可知，xi处的电场场强大于x2处的电场场强.故 B错误.C、正电荷沿x轴从O移到xi的过程中，电势降低，电荷的电势能降低， 电场力做正功.故 C错误.D、负电荷沿x轴从O移到x2的过程中，电势降低，电荷的电势能增加，电场力做负功；从x2移到无穷远的过程中，电势升高，电荷的电势能减少，电场力做正功.故 D正确. 故选：D.6.如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能E与物体通过路程x的关系图象如图乙所示，其中0一x1过程的图象为曲线，xx2过程的图象为直线（忽略空气阻力）.则下列说法正确的是（）国甲图乙A. 0 xi过程中物

21、体所受拉力一定大于重力B,。刈过程中物体的动能一定增加xix2过程中物体可能做匀速直线运动xix2过程中物体可能做变加速直线运动【考点】功能关系；物体的弹性和弹力.【分析】物体的机械能的变化是通过除重力之外的力做功来量度的.由于除重力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少，E-x图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小；如果拉力等于物体所受的重力，故物体做匀速直线运动； 如果拉力小于物体的重力，物体的加速度向下.【解答】 解：AB、运动中只受重力和拉力，由于除重力之外的其它力做功，等于物体的机械能的变化，即FAx=AE,彳导F=N，所以E - x图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力 Ax的

22、大小，由图可知在 。X1内斜率的绝对值逐渐减小，故在。X1内物体所受的拉力逐渐减小；0X1内机械能增加，绳子拉力做正功，物体向上运动，X1X2内机械能减小，绳子拉力做负功，物体向下运动，在 Xi位置处速度为零，初始时刻速度为零，故 t=0时刻拉力大于重 力，但物体后半程是减速运动，故拉力可能小于重力，速度也就可能是减小的，则动能也可能减小；故A错误，B错误；CD、XiX2内机械能减小，绳子拉力做负功，物体向下运动，由于物体在XiX2内E-X图象的斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变，故物体可能是匀速下降，也可能是匀加速下降，不可能是变加速运动，故C正确，D错误;故选：C7.如图所示是倾角

23、为 45。的斜坡，在斜坡底端 P点正上方某一位置 Q处以速度vo水平向左 抛出一个小球 A ,小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t若在小球A抛出的同时，小球B从同一点Q处开始自由下落，下落至 P点的时间为t2,不计空气阻力，则 A、B两 球在空中运动的时间之比 ti： t2等于（）A. 1 : 2 B . 1:比 C. 1:加 D. 1: 3【考点】平抛运动.【分析】小球做平抛运动时， 根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比，然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间.【解答】 解：小球A恰好能垂直落在斜坡上，如图由几何关系可知，小球竖直方向的速度增量Vy=gt1=V0 水平

24、位移S=V0t1尸竖直位移hQ=g X J由得到： 1 -S2由几何关系可知小球 B作自由下落的高度为:rhQ+S=qg12 上联立以上各式解得： j.t2 Vs故选：C.8. NASA宣布开普勒太空望远镜发现了1400光年外天鹅座的 另一个地球”-开普勒452b,开普勒452b的直径为地球直径的 1.6倍，表面的重力加速度为地球的2倍，公转周期为384天，距离其母星（开普勒452）的距离为1.05天文单位（地球到其母星太阳的平均 距离为一个天文单位），则下列判断正确的是（）A .开普勒452b的平均密度比地球的平均密度小B.开普勒452的质量比太阳的质量略大C.开普勒452b的第一宇宙速度约

25、为地球的第一宇宙速度的1.8倍D.开普勒452b的向心加速度比地球的向心加速度略小【考点】万有引力定律及其应用.【分析】根据万有引力提供向心力，得出中心天体质量与环绕天体周期和轨道半径的关系，得出开普勒452的质量与太阳的质量的关系.根据万有引力等于重力得出开普勒452b和地球的质量大小关系.根据重力提供向心力，得出第一宇宙速度的表达式，从而分析判断. TOC o 1-5 h z Mm2M【解答】解：A、万有引力等于重力，即：Gp=mg,解得：M= ,平均密度：尸43胪G铲R=4其Gr，开普勒452b的直径为地球直径的 1.6倍，表面的重力加速度为地球的2倍，则：。开田开R地2g地R地5,=-

26、=6 口一二:,开普勒452b的平均密度比地球的平均密度大，故 AP地名地R开名地X1.6R地4错误；B、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m （告l），解得，中心天体质量Y14 712H3田甘一一-a 甘M=厂，因为开普勒452b的周期与地球的公转周期之比为384: 365,轨道半径之比为1.05: 1,可知开普勒452的质量与太阳的质量之比大约为1.05: 1,开普勒452的质量比太阳的质量略大，故 B正确.2C、万有引力提供向心力：mg=m2,解得：v=J,因为开普勒452b的表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为2： 1,半径之比为1.6： 1,则第一宇宙速度之比为 1.8

27、： 1,故C正确；MmG1I gR，D、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=ma,解得：a=/=一表面的重力加速度为地球的 2倍，公转周期为384天，距离其母星（开普勒452）的距离为1.05天文单位（地球到其母星太阳的平均距离为一个天文单位），开普勒452b的向心加速度比地球的向心加速度略小，故 D正确；故选：BCD.9.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为 2kg的物体在F作用下由静止开始向上做2匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所不，取 g=10m/s2,由此可知（）甲乙 2 A .物体加速度大小为 2 m/sF的大小为24 N2 s末F的功率大小为48 W1 s内F做功

28、的平均功率为 24W【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律.【分析】 通过牛顿第二定律求出拉力 F的大小，根据速度时间公式求出 2s内物体的位移， 从而知道力的作用点的位移大小， 根据功的公式求出拉力做功的大小. 根据功率的公式求出 拉力F的平均功率和瞬时功率.【解答】 解：A、根据v-t图象知加速度a=2m/s2,故A正确；2C - 去 ML CL L L 20+4,八B、牛顿第二定律得，2F-mg=ma,解得F=-=12N ,故B错误.C、48W2s末物体的速度 v=4m/s,贝U F的功率 P=Fv =12 X 8W=96W .故C错误. 12 1421 、，D、物体在1s内的位

29、移x=r*at =$*乂2乂1 =1m.则拉力作用点的位移 x=2m,则拉力F做功的大小为W=Fx=12 X2J=24J,平均功率二24W.故D正确.故选：AD10.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置 如图所示，则（）A. a的向心加速度等于重力加速度gB.在相同时间内b转过的弧长最长7Tc在4 h内转过的圆心角是 d的运动周期有可能是 20h【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用.【分析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据

30、a=co2r比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小.根据万有引力提供向心力， 列出等式 得出角速度与半径的关系，分析弧长关系.根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系.【解答】 解：A、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知 a与c的角 速度相同，根据 a=co2r知，c的向心加速度大.由得g=&?,卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度 TT小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为 g,故知a的向心加速度小于重力加速度g.故A错误；B、由G岑二年，得v=瞿,卫星的半径越大，线速度越小，所以 b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长.故B

31、正确；-，一一_ .-7T C、c是地球同步卫星，周期是 24h,则c在4h内转过的圆心角是 .故C正确；R电D、由开普勒第三定律 一7二k知，卫星的半径越大，周期越大，所以 d的运动周期大于 c的 T2周期24h.故D错误；故选：BC.11.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双 星系统.在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统.设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示.若AOOB,则（）4ft Ho * OA .星球A的质量一定大于 B的质量B .星球A的线速度一定大于 B的线速度C.双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小D.

32、双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越小【考点】万有引力定律及其应用.【分析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度， 根据向心力公式判断质量关系，根据v=面判断线速度关系.【解答】解：A、双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等；根据万有引力提供向心力公式得：=mArA w2=mBrB 2,L2因为BrA,所以mBmA,即B的质量一定大于 A的质量.故A错误；B、双星系统角速度相等，根据 v= cor,且AOOB,可知，A的线速度大于B的小速度， 故B正确；C、根据万有引力提供向心力公式得：Gp=mi （若）2ri=m2 （） 2r2,解得周期为T=2一可知双

33、星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小，故 C正V v I叫十m/确;D、根据周期为T=2,可知双星的总质量一定，双星之间的距离越大，转动周期越大，故D错误. 故选：BCi2.把质量为m的小球（可看作质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球向下按到A的位置（图甲），如图所示.迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）.已知AB的高度差为 , BC的高度差为 h2,通过AB和BC所用时间为ti和t2,重力加速度为g,不计空气阻力（）一y-MWI 甲as-#tlGOMxA.小球从A上升到B位置的过程中，动能一直增大B.小球从A上升到C位

34、置的过程中，机械能先增大后不变C.小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为mg （hi+h2）D.若hi等于h2,则一定有ti小于t2【考点】功能关系；弹性势能.【分析】 小球从A上升到B位置的过程中，平衡位置速度最大，动能最大；小球上升和下 落过程与弹簧组成的系统机械能守恒.结合平均速度的公式分析两段运动的时间关系.【解答】 解：A、球从A上升到B位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力， 小球先加速后减速，故小球从 A上升到B的过程中，动能先增大后减小，故 A错误； B、从A上升到B位置的过程中，弹簧对小球做正功，小球的机械能增加.从 B到C的过 程，只有重力做功，小球的机械能守恒，小球从A

35、上升到C位置的过程中，机械能先增大后不变.故B正确.C、根据系统的机械能守恒得知，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能，为：Ep=mg （h2+hi）,故C正确；D、A到B的过程中小球先加速后减速，设小球在B点的速度为v,则小球在AB之间的平均速度一定大于微;小球在BC之间做匀减速直线运动，所以平均速度等于三；22若”等于h2,则一定有ti小于t2；故D正确. 故选：BCD二、实验题（共14分）.用图（a）的装置 验证牛顿第二定律”时有两个 巧妙”的设计，一是要求小车的质量远 大于砂和砂桶的质量之和；二是对小车要进行平衡摩擦力”操作.1回答下列问题：（1）实验要求

36、 小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是 小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力.（2）对小车进行平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是AC （填字母序号）.A,取下砂和砂桶B.在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动C.小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动D .把长木板有定滑轮的一端垫起适当高度（3）在满足实验条件下，某同学得到了如图（ b）的图线（M为小车和祛码的总质量），图 线在纵轴上截距不为零的原因是 长木板倾角过大 （选填长木板倾角过大”或长木板倾 角偏小”）.【考点】 验证牛顿第二运动定律.【分析】该实验采用控制变量法，先控制小车的质量不变，研究加速度与力的关系，再控制

37、 砂和砂桶的总重力不变，研究加速度与质量的关系.当小车的质量远大于砂桶和砂的总质量时，细线的拉力等于砂桶和砂的总重力大小.实验前要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力过度，则 a- F图象在纵轴上有截距.【解答】解：（1）当小车质量远大于砂和砂桶质量之和时可以近似认为：小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力.（2）在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，应该平衡摩擦力，正确 的操作应该是在没有定滑轮的一端把长木板垫起适当角度，细绳的另一端不能悬挂砂和砂 桶，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动.故AC正确，BD错误；故选：AC .（3）由图象可知，对应的表达式为：a=F+a0；则说明图线在纵轴

38、上截距不为零说明在没有施加拉力的情况下，物体已经具有加速度，即物体的斜面倾角过大；即平衡摩擦力过度；故答案为：（1）小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力；（2） AC； （3）长木板倾角过大.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示.（1）实验时，该同学进行了如下操作：将质量均为M （A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处 于静止状态.测量出挡光片的中心 （填A的上表面”、A的下表面”或 挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离 h.在B

39、的下端挂上质量为 m的物块C,让系统（重物 A、B以及物块C）中的物体由静止 开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t. 测出挡光片的宽度d,计算有关物理量，验证机械能守恒定律.(2)如果系统(重物 A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为162mgh=y-(2K-|-m)_ (已知重力加速度为 g).(3)引起该实验系统误差的原因有绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等(写一条即可).(4)验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，不断增大物块 C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大，那么 a与m之间有怎样 的定量关系？

40、a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：g _ 写出a与m之间的关系式： _a=2M一(还要用到 M和g).十a的值会趋于重力加速度g .光屯门乙【考点】验证机械能守恒定律.【分析】根据系统机械能守恒，得出系统重力势能的减小量和系统动能的增加量，根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出系统末动能.对系统研究，根据牛顿第二定律求出加速度与m的关系式，通过关系式分析，m增大，a趋向于何值.【解答】 解：(1、2)需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离，系统的末速度为：v=八十,则系统重力势能的减小量 Ep=mgh,系统动能的增加量为：2AEK=y (21+m)

41、 v2=y(21I+m),若系统机械能守恒，则有：mgh=/(2M+m) (-) -(3)系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验误差的原因可能有：绳子有一定的 质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等.(4)根据牛顿第二定律得，系统所受的合力为 mg,则系统加速度为：a=-=2M ,+1当m不断增大，则a趋向于g.2故答案为：（1）挡光片的中心；（2） mgh=A-（2M+m） （j-j ；（3）绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等;(4)a=2J;重力加速度.m三、计算题（共4小题，共38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

42、后答案的不得分，有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位.）15.如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为 d=9cm,板长为L=30cm,接在直流 电源上，有一带电液滴以 V0=0,6m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运 动，当它运动到 P处时迅速将下板向上提起 J-cm,液滴刚好从金属板末端飞出，g取11 2 10m/s .求：（1）将下板向上提起后，液滴的加速度；（2）液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点的时间.【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；匀强电场中电势差和电场强度的关系.【分析】（1）液滴先做匀速运动，受到的重力和电场力平衡，当液滴运动

43、到P处时迅速将下板向上提起时，板间场强增大，液滴向上偏转做类平抛运动， 根据平衡条件和牛顿第二定 律可求出加速度大小.（2）液滴向上偏转过程中，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，由运动学公式可求得液,从射入开始匀速运动到P点所用时间.【解答】 解：（1）带电液滴在板间做匀速直线运动，电场力向上由平衡条件可知：qE=mg ,根据匀强电场中电场强度和电势差之间的关系有：UE=E即 qU=mgd当下板上移后，E增大，电场力变大，液滴向上偏转，在电场中做匀变速直线运动此时电场力：F =q用=由牛顿第二定律：a-=1） gmd代入数据得：a=1m/s2方向竖直向上（2）液滴在

44、竖直方向上的位移为设液滴从P点开始在板间运动的时间为由位移公式可得：且=1a ti2,:二：解得：ti=0.3s液滴在电场中运动的总时间12=&工=0.5sVO 0.6则液滴从射入电场到 P点的时间为：t=t2- ti=0.5 - 0.3=0.2s答：(1)将下板向上提起后，液滴的加速度为1m/s2,方向竖直向上(2)液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点的时间为0.2s.16.如图所示，半径为 R的光滑圆环竖直放置，直径 MN为竖直方向，环上套有两个小球 A和B, A、B之间用一长为 /R的轻杆相连，小球可以沿环自由滑动，开始时杆处于水平 状态，已知A的质量为m, B球的质量为4m,重力加速

45、度为g.(1)由静止释放轻杆，求 B球由初始位置到达 N点时的速度大小；(2)由静止释放轻杆，求 B球由初始位置到达 N点的过程中，轻杆对 B球所做的功.【考点】机械能守恒定律；动能定理的应用.【分析】(1)两球组成的系统机械能守恒， 由系统的机械能守恒和两球速率相等的关系列式, 求出B球到达N点时的速度.(2)对B球，运用动能定理求解轻杆对B球做的功.【解答】 解：(1)如图，B球由初始位置到达 N点时下降Rsin300=晟，由几何关系可知 球上升 2Rsin30=R.对于两球组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，由机械能守恒定律得： M c 1 2 124mg?另一mgR= ?4m

46、vB+ym又 vA=VB联立解得VA=VB= 僭(2)对B球，由动能定理得：R 124mg ? +W= ?4m r联立解得：轻杆对 B球做的功为： W=-mgR5答：(1) B球由初始位置到达 N点时的速度大小是 ，零.(2) B球由初始位置到达 N点的过程中，轻杆对 B球做的功为-1mgR.517.如图所示，竖直平面内固定着一个滑槽轨道，其左半部是倾角为0=37,长为l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圆槽 QSR, RQ是其竖直直径.两部分滑槽在 Q处平滑连接，R、P 两点等高.质量为 m=0.2kg的小滑块(可看做质点)与斜槽间的动摩擦因数为r0.375.将小滑块从斜槽轨道的最高点P释放，使

47、其开始沿斜槽下滑，滑块通过Q点时没有机械能损失.求：(1)小滑块从P到Q克服摩擦力做的功 Wf；(2)为了使小滑块滑上光滑半圆槽后恰好能到达最高点R,从P点释放时小滑块沿斜面向下的初速度V0的大小；(3)现将半圆槽上半部圆心角为”=60。的RS部分去掉，用上一问得到的初速度Vo将小滑块从P点释放，它从S点脱离半圆槽后继续上升的最大高度h.(取g=10m/s2, sin37=0.60,【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力.【分析】(1)由功的公式可求得摩擦力所做的功；(2)对PR过程由动能定理及向心力公式联立可求得初速度；(3)从S点脱离半圆槽后继续上升的最大高度h为0.225m.【解答】解：(1)摩擦力做功：Wf=即gcos 0?l=0.375 x 0.2 x