山东省济南市2023-2024学年高三年级上册期末学习质量检测物理试题含答案 (二)

2024年1月济南市高三期末学习质量检测

物理试题

本试卷满分100分。考试用时90分钟。

注意事项：

L答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置

上。

2.回答选择题时，用2B铅笔把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.回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答（作图除外），答案必须写在答题卡各题

目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不能使用

涂改液，胶带纸，修正带和其他笔。

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要

求。）

1.2023年12月19日，甘肃省临夏州发生6.2级地震后，我国多型无人机迅速驰援救灾现场，通过航空科

技助力抢险救灾。某次运送救援物资时，救援人员控制无人机由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，达

到一定速度后再做匀减速直线运动减速到零。已知无人机做匀加速运动的时间为做匀减速直线运动时间的2

倍，下列说法正确的是（）

A.无人机做匀加速直线运动的位移为做匀减速直线运动位移的行倍

B.无人机做匀加速直线运动的位移为做匀减速直线运动位移的2倍

C,无人机做匀加速运动的加速度为做匀减速直线运动加速度的0倍

D,无人机做匀加速运动的加速度为做匀减速直线运动加速度的2倍

2.2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心将天目一号掩星探测星座11〜14星成功送入预定轨道。掩

星探测技术是利用低轨掩星接收高轨导航卫星信号，通过分析穿过大气层后的卫星信号数据来分析大气状

态的技术。某掩星和导航卫星的运动均可视为绕地球的匀速圆周运动，如图所示。下列说法正确的是（）

A,相同时间内掩星转过的圆心角小于导航卫星转过的圆心角

B.相同时间内掩星运动的路程小于导航卫星运动的路程

c.掩星运动的周期大于导航卫星运动的周期

D.掩星的速度变化率大于导航卫星的速度变化率

3.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为0.5m/s。。=Os时的波动图像如图所示，则J=4s时的波动

4.如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比々：〃2=22:1,电阻尺=20,电动机M的内阻y=lQ,输

入端3所接电压瓦随时间f的变化关系如图乙所示。闭合电键S,电动机正常工作，此时理想电压表的

示数为。=8V,则电动机的输出功率为（）

A.7V2WB.7WC.8V2WD.8W

5.锤击式强夯机是一种常见的对松土进行压实处理的机器。锤击式强夯机将一质量为〃?的吊锤从距离地面

高度为分处由静止释放，吊锤下落至地面后将松土压实，最终吊锤速度减为零后保持静止。已知吊锤从释

放到速度减为零的时间为右忽略空气阻力，重力加速度为g,则吊锤对松土的平均作用力的大小为（）

6.如图所示，静置于光滑水平面上的A物体通过跨过定滑轮的轻绳与B物体相连，轻绳处于拉直状态。已

知A、B两物体的总质量不变，不计滑轮的质量和摩擦。同时将A、B两物体由静止释放，释放后瞬间轻绳

的拉力大小为7。下列说法正确的是（）

A.B物体的质量越大7越大B.A物体的质量越大T越大

C.A、B两物体的质量相等时7最大D.A、B两物体的质量相等时T最小

7.如图所示，绝缘木板静置于光滑水平地面上，带正电的小物块静止在绝缘木板的左端，整个装置处在垂

直纸面向外的水平匀强磁场中。现对长木板施加水平向左的恒力，已知整个运动过程中小物块始终未从绝

缘木板上掉落，小物块与绝缘木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列关于绝缘木板的加速度。与小

物块的速度v的关系图像可能正确的是（）

8.如图所示为某同学投篮的示意图。出手瞬间篮球中心与篮筐中心的高度差为（篮球中心低于篮筐中

心），水平距离为2人，篮球出手时速度与水平方向夹角为53。，不计空气阻力，重力加速度为g,

sin53°=0.8,cos53°=0.6»若篮球中心恰好直接经过篮筐中心，则篮球出手时速度的大小为（）

c.g，30g〃D.gjlOgl

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求,

全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得。分）

9.如图所示，虚线为以坐标原点。为圆心、半径为工的圆弧，坐标为（-上,。）的点固定一带电量为。的正

点电荷，将带电量为。的负点电荷沿圆弧从坐标为（£,0）的〃点缓慢移动到坐标为（0,一£）的N点，关于

此过程中。点的场强和O点的电势下列说法正确的是（）

----®----7）------©------*

x

OI/M

✓/

N

A.。点的场强大小逐渐减小B.。点的场强大小不变

C.。点的电势逐渐增大D.。点的电势不变

10.如图所示，轻杆。/、轻杆48与小球、小环通过钱链连接，O端用钱链固定在竖直转轴上，小环套在

转轴上。开始时小环静止在转轴底部，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。已知小球和小环的质

4

量均为加，轻杆长度均为转轴上。端与水平面之间的距离为一1,忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速

3

度为g。下列说法正确的是（）

3

A.开始时小环对水平面的压力大小为5Mg

B.开始时小环对水平面的压力大小为2mg

C.小环上升到与O端之间的距离为乙时，小球的动能为2幽

4

D.小环上升到与O端之间的距离为工时，小球的动能为"必

4

11.如图所示，倾角为。的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端用挡板固定一个轻质弹簧。可视为质点的小

滑块从P点由静止下滑，下滑过程中运动到。点时开始压缩弹簧，运动到N点时速度达到最大，到达8点

时速度恰好为零。。点与A点之间的距离为%,O点与尸点之间的距离为5不。已知劲度系数为k的弹簧形

变量为X时的弹性势能为一依2,重力加速度为g。下列说法正确的是（）

2

A.小滑块从。点到/点运动过程中，弹簧弹力做功的功率先增大后减小

B.小滑块从/点到8点运动过程中，弹簧弹力做功的功率先增大后减小

C.小滑块从。点到3点运动过程中，最大速度为JlIg/sind

D.弹簧的最大压缩量为（1+而卜。

12.如图所示，两足够长的平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间距为"两根长度均为£的光滑导体

棒°6、cd静置于导轨上，导体棒仍的质量为2加，电阻为R,导体棒cd的质量为机，电阻为2A。导轨

间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为2。初始时两导体棒之间的间距为人某时刻给导体棒cd

施加垂直导体棒水平向右的外力，使导体棒力由静止开始向右做加速度大小为久的匀加速直线运动，同时

12mR

给导体棒仍施加垂直导体棒水平向左的外力，使导体棒成始终保持静止。经过时间/=,同时撤去

~B^

施加在导体棒成、源上的外力。导体棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，平行长直金属导轨的电阻

忽略不计。下列说法正确的是（）

撤去外力瞬间，导体棒〃两端的电势差为电竺出

A.

BL

36m2Ra

B.导体棒cd匀加速运动过程中，施加在导体棒cd上外力冲量的大小为0

B21}

48高;

C.从撤去外力到导体棒cd运动稳定的过程中，导体棒cd上产生的焦耳热为

12nl2R2ao

D.导体棒cd运动稳定时，导体棒成、cd之间的距离为』+

三、非选择题(本题共6小题，共60分)

13.某实验小组利用如图甲所示的装置验证动量定理。主要实验步骤如下:

的长木板

甲

①用天平测出小车的质量;

②将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部。用垫木将木板一端垫高，调

整其倾斜程度，直至小车运动时纸带上打出的点分布均匀为止;

③在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。由静止释放小车,打点计时器在纸带上打出一

系列点;

④更换钩码，重复实验。

(1)下列实验操作中，正确的是.

A.实验过程中使细绳和木板始终保持平行

B.更换钩码后，需要重新平衡摩擦力才能重复进行实验

C.释放小车的位置应靠近打点计时器

D.先释放小车，然后接通打点计时器的电源

（2）某次实验中得到一条点迹比较清晰的纸带，每五个点取一个计数点，计数点之间的距离如图乙所示。

已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，小车质量为500g。

)0123456

fTf0

।1.4011.89।2.40।2.88।3.39।3.88।4.37|单位:cm

乙

计数点123456

时刻"s00.100.200.300.400.50

小车的动量/

0.08250.1070.1320.1570.1820.207

（kg-m/s）

以小车的动量P为纵坐标，时刻［为横坐标建立坐标系，根据表格中实验数据在图丙中描点，请根据描出的

（3）根据图丙求得悬挂钩码的质量为g,与悬挂钩码的标注质量对比即可验证动量定理是否

成立。（重力加速度取9.8m/sz,结果保留两位有效数字）

14.某同学测量某电池的电动势和内阻。实验器材如下：

电池£（电动势约为9V,内阻未知）

电压表（量程0〜3V,内阻约为5kC）

定值电阻&=10。

电阻箱R（阻值0〜999.9。）

开关一个、导线若干。

测量电路如图甲所示：

(1)根据实验电路图，请在答题纸上用笔画线将实物图乙补充完整；()

(2)根据实验数据绘出的氏-1图像如图丙所示，该电池的电动势£=V,内阻外=

Q

U---------

(结果均保留2位有效数字);

(3)由于电压表并非理想电压表，那么本实验中电动势E的测量值(选填“大于”、“小于

或“等于")真实值。

15.2023年10月23日，中国选手夺得杭州亚运会女子3km自行车个人追逐赛冠军。杭州亚运会自行车跑

道为周长250nl的椭圆，如图a所示，M,N两点为位于椭圆轨道短轴的两端点，比赛开始后，甲、乙两名

选手分别从加、N两点同时出发，骑行前两圈过程中甲、乙两名选手的速率随时间变化的规律分别如图b、

图c所示。求

(1)甲选手骑行路程为82.5m时的速率;

(2)甲选手在骑行前两圈过程中能否追上乙选手？(写出必要的计算和文字说明)

16.如图所示，水平地面上有两个半径均为R的固定竖直光滑圆轨道，M,N分别为两圆轨道的最低点。一

质量为m的小物块从P点开始沿水平面向右运动，通过第一个竖直圆轨道后沿水平面继续向右运动。己知P

点与M点、/点与N点间的距离均为5A,小物块与水平面间的动摩擦因数〃=02,重力加速度为g,

115gA

小物块在P点的初速度大小%=o求:

(1)小物块到达第一个圆轨道最高点时，小物块对轨道压力的大小;

(2)小物块从第二个圆轨道脱离时的速度大小。

pMN

17.如图所示，在空间直角坐标系o-乎内有一边长为£的正方体区域4月。101-432c2。2，431aA

面在xOz平面内，坐标原点。位于4与。1。1面的中心，整个空间存在沿y轴正方向的匀强电场，在

—g<x<0的空间区域I内和0<x<g的空间区域II内均存在沿了轴正方向的匀强磁场(区域I内和区

域II内磁感应强度大小可独立调节)。一可控制发射粒子数量和方向的粒子源位于坐标原点，发射粒子的质

量均为加，电荷量均为+q,初速度大小均为%,不计粒子重力和粒子间的相互作用。

(1)将整个空间内的磁感应强度的大小均调节为零，控制粒子源沿X轴正方向发射一个带电粒子，该粒子

恰好经过4GG乌面的中心，求所加匀强电场电场强度的大小E；

(2)将区域I、II内的磁感应强度的大小均调节为及,=—会，控制粒子源在xOz平面内沿各个方向均匀

qL

发射带电粒子，求从其小。?。1面射出的粒子中，射出位置y坐标的最小值；

(3)将区域I内的磁感应强度的大小调节为〉加%],将区域II内的磁感应强度的大小调节为

IqL)

82(82>4)控制粒子源沿X轴正方向发射一个带电粒子，粒子第6次(粒子源发射粒子时为第0次)穿过

歹生平面时，恰好从。2。2的中点处离开正方体区域，求磁感应强度用、鸟的大小。

18.如图所示，水平地面上固定放置一质量"=96.5kg的斜面体C,斜面体C的上表面与水平地面的夹角

为6=37°,斜面体上静置两个小物块A、B,小物块A、B的质量分别为相1=0.5kg、勿2=3kg,小物块

A位于斜面顶端，小物块B与小物块A相距％=3m,小物块A与斜面体间无摩擦，小物块B与斜面体间

7

动摩擦因数为〃=可，初始由静止释放小物块A,此后小物块A、B间发生多次弹性正碰，碰撞时间均极

短。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面足够长，sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/S?。

求：

(1)第一次碰后瞬间小物块A、B的速度大小匕、%；

(2)第一次碰后瞬间到第二次碰前瞬间小物块A、B间的最大距离Ax；

(3)第一次碰后瞬间到第八次碰前瞬间小物块B与斜面体C间摩擦产生的热量Q；

(4)第一次碰后瞬间到第八次碰前瞬间地面对斜面体C的冲量大小。

2024年1月济南市高三期末学习质量检测

物理试题

本试卷满分100分。考试用时90分钟。

注意事项：

L答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置

上。

2.回答选择题时，用2B铅笔把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.回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答（作图除外），答案必须写在答题卡各题

目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不能使用

涂改液，胶带纸，修正带和其他笔。

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要

求。）

1.2023年12月19日，甘肃省临夏州发生6.2级地震后，我国多型无人机迅速驰援救灾现场，通过航空科

技助力抢险救灾。某次运送救援物资时，救援人员控制无人机由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，达

到一定速度后再做匀减速直线运动减速到零。已知无人机做匀加速运动的时间为做匀减速直线运动时间的2

倍，下列说法正确的是（）

A.无人机做匀加速直线运动的位移为做匀减速直线运动位移的行倍

B.无人机做匀加速直线运动的位移为做匀减速直线运动位移的2倍

C,无人机做匀加速运动的加速度为做匀减速直线运动加速度的0倍

D,无人机做匀加速运动的加速度为做匀减速直线运动加速度的2倍

【答案】B

【解析】

【详解】AB.根据匀变速直线运动规律，加速阶段和减速阶段的位移大小分别为

因为

/加=2/减

则匀加速直线运动的位移与匀减速直线运动位移之比为

x加•x减—2•1

故A错误，B正确;

CD.加速阶段和减速阶段的加速度大小分别为

匀加速运动的加速度与匀减速直线运动加速度之比为

故CD错误。

故选B。

2.2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心将天目一号掩星探测星座11〜14星成功送入预定轨道。掩

星探测技术是利用低轨掩星接收高轨导航卫星信号，通过分析穿过大气层后的卫星信号数据来分析大气状

态的技术。某掩星和导航卫星的运动均可视为绕地球的匀速圆周运动，如图所示。下列说法正确的是（）

A.相同时间内掩星转过的圆心角小于导航卫星转过的圆心角

B.相同时间内掩星运动的路程小于导航卫星运动的路程

C.掩星运动的周期大于导航卫星运动的周期

D.掩星的速度变化率大于导航卫星的速度变化率

【答案】D

【解析】

【详解】根据题意可知在环绕模型中，万有引力提供做圆周运动的向心力，即

Mmv224万2r

=m—=mcor=m———=ma

解得线速度，角速度，周期以及向心加速度大小分别为

掩星的环绕半径小于导航卫星的环绕半径，即

则掩星和导航卫星的线速度、角速度、周期以及向心加速度的关系为

v掩〉v卫，0掩〉。卫，金<金，。掩>4卫

A.环绕天体在时间t内转过的圆心角

e=（ot

因为

。掩〉0卫

则

，掩〉，卫

则相同时间内掩星转过的圆心角大于导航卫星转过的圆心角。故A错误；

B.环绕天体在时间/内走过的路程

s=vt

因为

"掩>"卫

则

S掩〉S卫

相同时间内掩星运动的路程大于导航卫星运动的路程，故B错误；

C.根据上述分析可知掩星运动的周期小于导航卫星运动的周期，故C错误；

D.速度变化率即为加速度，根据分析

a掩>。卫

则掩星的速度变化率大于导航卫星的速度变化率。故D正确。

故选D。

3.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为0.5m/s。4=Os时的波动图像如图所示，则L=4s时的波动

图像为（）

4T?\,..

A23\4/5x/m

~A

【答案】A

【解析】

【详解】波通过的位移为

x=vt=2m

即波沿波传播的方向走过2m,则J=4s时，波动图像变为A选项的图像。

故选A。

4.如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比〃1：々=22:1,电阻R=2。，电动机M的内阻y=lC,输

入端b所接电压瓦随时间/的变化关系如图乙所示。闭合电键S,电动机正常工作，此时理想电压表的

示数为U=8V,则电动机的输出功率为（）

A.7V2WB.7WC.8V2WD.8W

【答案】B

【解析】

【详解】根据题意，由图乙可知，变压器的输入电压为交流电的有效值，则有

7/

U.=多=220丫

V2

设变压器的输出电压为。2,则有

幺=五

。2〃2

解得

。2=—^=10V

-〃1

流过电动机的电流为

R

则电动机的输出功率为

4=尸-『S/=7W

故选B。

5.锤击式强夯机是一种常见的对松土进行压实处理的机器。锤击式强夯机将一质量为加的吊锤从距离地面

高度为〃处由静止释放，吊锤下落至地面后将松土压实，最终吊锤速度减为零后保持静止。已知吊锤从释

放到速度减为零的时间为t,忽略空气阻力，重力加速度为g,则吊锤对松土的平均作用力的大小为（）

my[2ghm（gt+12gh）mg?t

tty/2gh-gtgt72gh

【答案】B

【解析】

【详解】吊锤下落到地面时

v2=2gh

对吊锤根据动量定理

（N—掰g）t-mv

联立解得

N--------------

t

根据牛顿第三定律，吊锤对松土的平均作用力的大小

Jr—IN—

故选B。

6.如图所示，静置于光滑水平面上的A物体通过跨过定滑轮的轻绳与B物体相连，轻绳处于拉直状态。已

知A、B两物体的总质量不变，不计滑轮的质量和摩擦。同时将A、B两物体由静止释放，释放后瞬间轻绳

的拉力大小为兀下列说法正确的是（

A.B物体的质量越大T越大B.A物体的质量越大7越大

C.A、B两物体的质量相等时7最大D.A、B两物体的质量相等时7最小

【答案】C

【解析】

【详解】A、B两物体的加速度大小相等。以A物体为研究对象，由牛顿第二定律得

T=mAa

以B物体为研究对象，由牛顿第二定律得

mBg-T=mBa

可得

T:mAmBg

机A+^B

由题A、B两物体的总质量不变，即机A+mB不变；由数学知识可知，当加A=MB时，机A,机B有最大

值；所以当加A=^B时，T有最大值。

故选C。

7.如图所示，绝缘木板静置于光滑水平地面上，带正电的小物块静止在绝缘木板的左端，整个装置处在垂

直纸面向外的水平匀强磁场中。现对长木板施加水平向左的恒力，己知整个运动过程中小物块始终未从绝

缘木板上掉落，小物块与绝缘木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列关于绝缘木板的加速度。与小

物块的速度V的关系图像可能正确的是（）

【答案】A

【解析】

【详解】设水平向左的恒力为凡长木板的质量为“，小物块的质量为相，小物块与长木板间的动摩擦因

数为〃，则刚开始运动时，长木板与小物块一起向左加速运动，以整体为研究对象，加速度为

M+m

以小物块为研究对象，长木板与小物块间的静摩擦力为

〃mF

M+m

当小物块向左运动后，根据左手定则，小物块受到竖直向上的洛伦兹力，则长木板与小物块间的弹力和最

大静摩擦力为

N=mg-qvB

/max=W=Mmg_qvB)

所以小物块的最大静摩擦变小，当小物块运动速度较小时，长木板和小物块一起匀加速运动；当最大静摩

擦力不足使小物块与长木板一起加速运动时，将发生相对滑动，此时变为滑动摩擦力，则以长木板为研究

对象

=F-f=F—林(mg-qvB)

根据牛顿第二定律

F合二Ma

即，此后长木板的加速度，随小物块速度的增大而增大，呈线性关系。

故选Ao

8.如图所示为某同学投篮的示意图。出手瞬间篮球中心与篮筐中心的高度差为力（篮球中心低于篮筐中

心），水平距离为2〃，篮球出手时速度与水平方向夹角为53。，不计空气阻力，重力加速度为g,

sin53°=0.8,cos53°=0.6o若篮球中心恰好直接经过篮筐中心，则篮球出手时速度的大小为（）

D-gjlOgl

【答案】C

【解析】

【详解】设向上为正方向，初速度大小为%,由于篮球做斜抛运动,速度与水平方向夹角为53°，由篮球

水平方向分运动做匀速直线运动得

2h=%cos53°-t

篮球竖直方向分运动为匀减速直线运动得

1,

h=v0sin53°-t--gt"

联立解得篮球出手时速度的大小为

故选C。

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求,

全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分）

9.如图所示，虚线为以坐标原点。为圆心、半径为工的圆弧，坐标为（一，0）的点固定一带电量为0的正

点电荷，将带电量为。的负点电荷沿圆弧从坐标为（上,0）的M点缓慢移动到坐标为（0,-1）的N点，关于

此过程中O点的场强和O点的电势下列说法正确的是（）

----n------®------?

O/Mx

/

/

✓

N

A.O点的场强大小逐渐减小B.O点的场强大小不变

C.O点的电势逐渐增大D.0点的电势不变

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.设负电荷在移动过程中和坐标原点的连线与x轴正方向的夹角为8,正负电荷在。点的电场

分别为昂和耳，如图所示，则。点的合电场为

校

°\/Mx

%，

N

沿X轴方向：

Ex=E2COS0

歹轴方向：

Ey=zsin0

则。点的电场为

£=西+£；

以上各式联立，解得

E=《Ej++2£昌cos。

负电荷在移动过程中，。逐渐增大，E逐渐减小，故A正确，B错误；

CD.不论负电荷运动到圆弧的什么位置，正负电荷连线的中垂线都过坐标原点。，故。点的电势一直为零,

保持不变，故C错误，D正确。

故选AD。

10.如图所示，轻杆。/、轻杆N8与小球、小环通过较链连接，O端用较链固定在竖直转轴上，小环套在

转轴上。开始时小环静止在转轴底部，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。已知小球和小环的质

4

量均为加，轻杆长度均为乙转轴上。端与水平面之间的距离为一I,忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速

3

度为g。下列说法正确的是（）

3

A.开始时小环对水平面的压力大小为5掰g

B.开始时小环对水平面的压力大小为2加g

C.小环上升到与O端之间的距离为乙时，小球的动能为2峭

4

D.小环上升到与。端之间的距离为£时，小球的动能为网更

4

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.小球的受力分析如图所示，则

7；sin。=5sin。=等

小环的受力分析如图

根据牛顿第三定律，刀与《为一对相互作用力，等大反向，则小环所受支持力为法,即小环对地面的

压力为加故A正确，B错误;

2

如图

笃cos60°=mg

解得

T3=2mg

对小球进行受力分析，如图，〈与刀为相互作用力，竖直方向受力平衡

mg+T]cos60°=T[cos60°

水平方向

F合=7]sin60°+T2sin60°

合外力提供向心力

F^=m—

r

小球做圆周运动的半径为

小球的动能为

EZ7,=­1mv2

2

联立解得

F_9mgL

k4

故C错误，D正确。

故选AD。

11.如图所示，倾角为。的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端用挡板固定一个轻质弹簧。可视为质点的小

滑块从P点由静止下滑，下滑过程中运动到O点时开始压缩弹簧，运动到/点时速度达到最大，到达2点

时速度恰好为零。。点与A点之间的距离为与，。点与尸点之间的距离为5不。已知劲度系数为k的弹簧形

变量为X时的弹性势能为5辰2,重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A.小滑块从。点到A点运动过程中，弹簧弹力做功的功率先增大后减小

B.小滑块从4点到2点运动过程中，弹簧弹力做功的功率先增大后减小

C.小滑块从。点到8点运动过程中，最大速度为Jllg/sind

D.弹簧的最大压缩量为（1+J打卜°

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.小滑块从。点到/点运动过程中，弹簧的弹力在增大，但小于小滑块重力沿斜面向下的分力,

故小滑块做加速运动，则由

心单=

弹簧弹力做功的功率一直增大，故A错误；

B.小滑块从4点到2点运动过程中，为简谐运动的一半，在此过程中弹力的功率先增大，在3点时，小

滑块静止，速度为零，此时弹力的功率为零，故B正确；

C.小滑块从。点到5点运动过程中，在/点受力平衡，故在4点时速度最大，此时弹簧的形变量为％,

根据系统机械能守恒

2

mgx6x0sinkx^=^mv

在/点是合力为零，则

kxo=mgsin0

联立解得

v=JlIgx。sin0

故C正确;

D.设最大压缩量为x,则根据系统机械能守恒

2

mg(x+5x0)sin0-^-Ax=0

解得

x=(1+Vn)%0

故D正确。

故选BCDo

12.如图所示，两足够长的平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间距为"两根长度均为乙的光滑导体

棒ab、cd静置于导轨上，导体棒仍的质量为2加，电阻为汽，导体棒cd的质量为机，电阻为2A。导轨

间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦初始时两导体棒之间的间距为L某时刻给导体棒cd

施加垂直导体棒水平向右的外力，使导体棒立由静止开始向右做加速度大小为劭的匀加速直线运动，同时

12mR

给导体棒防施加垂直导体棒水平向左的外力，使导体棒仍始终保持静止。经过时间/=万/，同时撤去

施加在导体棒成、源上的外力。导体棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，平行长直金属导轨的电阻

A.撤去外力瞬间，导体棒cd两端的电势差为他

BL

B.导体棒cd匀加速运动过程中，施加在导体棒cd上外力冲量的大小为36m:R%

C.从撤去外力到导体棒cd运动稳定的过程中，导体棒cd上产生的焦耳热为坐手

B4r

12m2R2a

D.导体棒cd运动稳定时，导体棒成、cd之间的距离为£+Q

【答案】AB

【解析】

【详解】A.撤去外力瞬间，导体棒产生的感应电动势

E=BLv。-BLa^t

导体棒cd两端的电势差为

u=E火=£=蛆-旬

cd2R+R3BL

故A正确；

B.导体棒cd匀加速运动过程中，施加在导体棒)上受到的平均安培力为

B2I}VWat

瓦与BLo=2ma

3R~3R20

根据牛顿第二定律，施加在导体棒cd上的平均外力为

F-FA=ma

施加在导体棒cd上外力冲量的大小为

2

,—36mRan

IF=Ft=—

FB-I}

故B正确；

C.从撤去外力到导体棒cd运动稳定的过程中，根据动量守恒有

mv0=(2m+m)v

根据能量守恒有

1n1。

—mv=—x3mv0+Q

导体棒cd上产生的焦耳热为

_2R_32msR2成

2R+RQ-B41f

故c错误；

D.导体棒cd做匀加速直线运动的位移为

12

导体棒cd运动稳定时，根据动量定理有

=mv-mv0

从撤去外力到导体棒cd运动稳定的过程中，通过导体棒cd的电量为

A①，A①

q=I'At=----A/=------

R斗A?R+2R

导体棒cd运动稳定时，导体棒ab、cd之间的距离为

96m2R2ao

X=X+X+L=L+

12B个-

故D错误。

故选AB。

三、非选择题(本题共6小题，共60分)

13.某实验小组利用如图甲所示的装置验证动量定理。主要实验步骤如下:

的长木板

甲

①用天平测出小车的质量；

②将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部。用垫木将木板一端垫高，调

整其倾斜程度，直至小车运动时纸带上打出的点分布均匀为止；

③在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。由静止释放小车,打点计时器在纸带上打出一

系列点；

④更换钩码，重复实验。

(1)下列实验操作中，正确的是

A.实验过程中使细绳和木板始终保持平行

B更换钩码后，需要重新平衡摩擦力才能重复进行实验

C.释放小车的位置应靠近打点计时器

D.先释放小车，然后接通打点计时器的电源

(2)某次实验中得到一条点迹比较清晰的纸带，每五个点取一个计数点，计数点之间的距离如图乙所示。

已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s，小车质量为500g。

)0123456

fTf0

।1.4011.89।2.40।2.88।3.39।3.88।4.37|单位:cm

乙

计数点123456

时刻"s00.100.200.300.400.50

小车的动量/

0.08250.1070.1320.1570.1820.207

(kg-m/s)

以小车的动量P为纵坐标，时刻［为横坐标建立坐标系，根据表格中实验数据在图丙中描点，请根据描出的

(3)根据图丙求得悬挂钩码的质量为.g,与悬挂钩码的标注质量对比即可验证动量定理是否

成立。(重力加速度取9.8m/sz,结果保留两位有效数字)

【答案】①.AC##CA③.27

【解析】

【详解】（1）[1]A.滑轮与小车之间的细绳应与木板保持平行，使小车受到的合力为绳的拉力，故A正确;

B.平衡摩擦力时，有

mgsin6=/umgcos0

改变小车质量，此式仍成立，所以改变小车总质量不需要重新平衡摩擦力，故B错误；

CD.为充分利用纸带，小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源然后释放小车，故D错

误，C正确。

故选AC„

（2）[2]根据表格中实验数据在图丙中描点，作出夕图像，如图所示

（3）[3]根据题意，设绳子的拉力为歹，由牛顿第二定律，对小车有

F=Ma

对整体有

mg=（171+M^a

联立解得

Mmg

r-

M+m

由于小车由静止开始运动，由动量定理有

Ft=/^p=p-0

整理可得

p=曲里.t

M+m

可知，夕-力图像的斜率为

Mmg_0.207-0.107N