河南省2023-2024学年高三上学期开学教学质量检测物理试题

2023-2024学年河南省名校高三（上）开学物理试卷一、选择题：本题共12小题，共40分。第1～8题只有一项符合题目要求，每题3分；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，有选错的得0分。1．（3分）沙颖河航道是河南省的“水上高速公路”，如图所示是航道中的某个梯级船闸简化示意图。若通过注水使停在闸室中的船匀速上升，同时甲板上的水手从船尾沿直线加速走向船头，以地面为参考系，船尾指向船头为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立坐标系，下列图线最符合水手的运动轨迹的是（）A． B． C． D．2．（3分）某高速公路上ETC专用通道是长为30m的直线通道，且通道前、后都是平直大道。安装有ETC的车辆通过ETC专用通道时，可以不停车而低速通过，限速为5m/s。一辆汽车减速驶向通道，车头到达通道入口标识线即开始匀速运动，车头到达出口标识线时立即加速驶离，这段过程的v﹣t图像如图所示，图中A、B、C、D点的坐标分别为A（0，25m/s）、B（20s，5m/s）、C（tc，5m/s）、D（60s，30m/s），下列说法正确的是（）A．图中C点的坐标为（28s，5m/s） B．图中汽车减速的加速度大小为1.0m/s2 C．图中汽车减速的距离为200m D．图中汽车加速的加速度比减速的加速度大3．（3分）某位同学在媒体上看到一篇报道称：“地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为‘火星冲日’，此时火星和地球间距约为8220万千米，平均780天才会出现一次。”他根据所学高中物理知识，设火星和地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示，已知地球的公转周期为365天，引力常量G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2。根据以上信息，他无法估算出下列哪个物理量（）A．太阳的质量 B．火星的质量 C．火星绕太阳运动的轨道半径 D．火星绕太阳运动的公转周期4．（3分）观察光电效应现象的演示实验装置如图所示，把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带上一定量的负电，验电器指针会张开角度θ。现用高频短波紫外线灯持续照射锌板一定时间，可能观察到验电器指针的变化是（）A．指针张开的角度θ会一直变大 B．指针张开的角度θ先变大后变小 C．指针张开的角度θ先变小后变大 D．指针张开的角度θ忽大忽小不断变化5．（3分）如图所示，球体O的直径AB、CD、MN两两垂直，两个带等量正电的点电荷分别位于A、B点。下列说法正确的是（）A．C、D、M、N四个点的电势相等且比O点的电势高 B．C、D、M、N四个点的电势相等且比O点的电势低 C．C、D、M、N四个点电场强度相同且比O点电场强度大 D．C、D、M、N四个点电场强度相同且比O点电场强度小6．（3分）如图所示，空间中有一圆心为O的半圆，P、P1、P2为圆周上的3点，且∠POP1＝90°、∠POP2＝150°。一带电粒子从P点沿PO方向以一定速度v0射入，若空间中只有垂直纸面的匀强磁场，粒子经时间t1恰好以动能Ek1到达P1点；若空间中还有平行于OP，方向的匀强电场，粒子经时间t2恰好以动能Ek2到达P2点。不计粒子的重力，下列关系正确的是（）A．t1＜t2，Ek1＜Ek2 B．t1＜t2，Ek1＞Ek2 C．t1＞t2，Ek1＜Ek2 D．t1＞t2，Ek1＞Ek27．（3分）一定质量的理想气体，从状态A经状态B变化到状态C的P﹣T图像如图所示。下列说法正确的是（）A．气体在状态A处的体积小于状态B处的体积 B．气体在状态A处的体积小于状态C处的体积 C．由状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸热 D．由状态B变化到状态C的过程中，气体向外界放热8．（3分）t＝0时刻，平衡位置在坐标原点O的质点开始向y轴正方向做简谐运动。t＝2s时刻，在x＝0至x＝4m的区域内第一次出现如图所示的波形。下列说法正确的是（）A．图中的质点K正在向y轴负方向运动 B．这列机械波的波速大小为2m/s C．t＝1s时刻，位于x＝3m处的质点L开始振动 D．位于O点的质点的位移—时间关系为y＝20sin（πt）cm（多选）9．（4分）如图所示，空间中存在一水平向左的匀强电场，两个带电小球由轻绳悬挂静止在同一水平线上，球A带电量为q1（q1＞0），轻绳处于竖直状态；球B带电量为q2（q2＜0），轻绳与竖直方向的夹角为α。若让球A缓慢放电，球B再次静止时，下列说法正确的是（）A．|q1|＞|q2| B．|q1|＜|q2| C．α变大，轻绳对B的拉力变大 D．α变小，轻绳对B的拉力变小（多选）10．（4分）如图所示，倾角为θ＝37°且足够长的斜面固定在水平地面上。一个质量为m可看作质点的滑块，以大小为v1的速度从底端沿斜面上滑，经时间为t1运动到最高点，此过程中加速度大小为a1；然后经时间为t2从最高点下滑至底端，此过程中的加速度大小为a2，滑到底端时的速度大小为v2。已知t1：t2＝1：，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，下列说法正确的是（）A．v1：v2＝：1 B．a1：a2＝：1 C．滑块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.375 D．滑块从底端开始运动到回到底端，重力的冲量为mgsinθ（t1+t2）（多选）11．（4分）某同学探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，用粗细均匀横截面积为S、电阻率为ρ的金属丝制成半径为R的金属圆环，在金属圆环内有半径为r的圆形区域，区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝B0+kt，其中B0、k为常量且大于零，在金属圆环中，下列说法正确的是（）A．感应电流的方向为逆时针 B．感应电动势的大小为πkR2 C．感应电流的大小为 D．感应电流的热功率为（多选）12．（4分）如图所示，长为L1＝4m的水平传送带的左端A与光滑水平面平滑连接，传送带以速度v0＝4m/s匀速向左传输。某时刻，在传送带上轻放一块木板，木板的右端与传送带的右端B对齐。木板由静止开始向左运动，当其左端到达A端时，传送带立即停止传输并锁定不动，木板继续运动并平稳滑上水平面。已知木板长L2＝1m，质量m＝0.2kg，与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.15，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．木板的左端到达A点时的速度为3m/s B．木板的左端到达A点时的速度为4m/s C．从木板放上传送带到全部滑离传送带，木板与传送带间因摩擦产生的热量为1.50J D．从木板放上传送带到全部滑离传送带，木板与传送带间因摩擦产生的热量为1.65J二、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）某实验小组研究自由落体运动规律。（1）如图所示，下列实验器材接线和操作都正确的是。（2）按规范步骤，正确地进行实验后，选出一条点迹清晰的纸带。如图所示，O、A、B、C、D、E、F为打点计时器连续打出的7个点，在表格中记录实验数据如下，表格中的x＝cm。计时点ABCDEF读数（cm）0.200.791.763.124.88x（3）已知打点计时器的工作频率为50Hz，根据实验记录的数据可计算出计时点C对应的瞬时速度大小为vC＝m/s，重锤下落的加速度测量值为a＝m/s2（以上计算结果均保留2位有效数字）。14．（7分）叠层电池具有体积小输出电压高的特点，某实验小组欲测量一块叠层电池的电动势和内阻，所用器材如下：待测叠层电池（电动势约为9V，内阻约为十几欧）；电流表（量程为1mA，内阻RA＝30Ω）；电阻箱（最大电阻值Rm＝9999.9Ω）；定值电阻R0（R0约为几十欧）；开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。（1）如图所示是甲同学设计的测量定值电阻阻值的电路图，按图连接好器材后，先将电阻箱的阻值调到（填“最大阻值”或“零”），将K接到1端，闭合S，记下电流表的读数I1，再将K接到2端，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I1，记下电阻箱此时的阻值为9949.9Ω，则定值电阻的阻值R0＝Ω。（2）如图所示是乙、丙两位同学设计的测量电源电动势和内阻的实验电路图，其中（填“乙”或“丙”）同学的实验电路更加合理。（3）按（2）中所选的电路图连接器材，进行实验，根据测量的数据做出图线如图丁所示，图线的斜率为k，截距为b，则电源的电动势E＝，内阻r＝（用k、R0、RA和b表示）。15．（7分）一玩具小车在水平面上由A点从静止开始做加速度a＝2m/s2的匀加速直线运动，到达B点后做匀速直线运动经过C点，已知A、C两点之间的xAC＝5.25m，小车由A点运动到C点的时间为t＝5.5s，求A、B两点之间的距离。16．（10分）如图所示，两根间距一定的足够长的平行金属导轨，与水平面夹角成θ＝53°固定放置，一根质量m＝0.04kg的杆ab水平放置在导轨上，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8。现给杆ab施加一水平向右的作用力F，要保持杆ab静止在导轨上，作用力F的大小范围为多少？17．（12分）如图所示，水平面AB段光滑，长度为L＝6m的BC段粗糙，一轻质弹簧的一端固定在A处的竖直挡板上，另一端自然伸长到B点，竖直放置的光滑半圆轨道与水平面在C点平滑连接。用外力推小球挤压弹簧至某处静止，某时刻释放小球，在弹力的作用下小球向右运动，离开弹簧后进入半圆轨道。已知小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，半圆轨道的半径R＝2.5m，重力加速度g取10m/s2。（1）若小球刚好能沿半圆轨道到达轨道的最高点D，离开轨道后落到水平面，其落点与C点之间的距离是多少？（2）若小球刚好能沿半圆轨道到达与轨道圆心等高处，小球从轨道滑下后与弹簧的碰撞过程没有机械能损失，求小球能与弹簧碰撞多少次，最终停在离B点多远处？18．（18分）如图所示，半圆槽左端A与一块竖直挡板平滑无缝拼接并固定，总质量M＝2kg，半圆槽的底部光滑，在水平拉力F的作用下沿水平面向右匀加速直线运动，这时一个可看作质点的滑块恰好能静止在挡板右侧面的B点。滑块的质量m＝1kg，与挡板间的动摩擦因数μ＝0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。（1）求水平拉力F的大小。（2）若换用较小的水平拉力F'使半圆槽从静止开始向右匀加速运动，同时滑块从B点开始沿挡板无初速下滑，经时间t＝0.25s恰好滑至A点进入半圆槽内，这时撤去F'，滑块继续下滑至最低点C。已知A、B间的高度差h＝0.125m，半圆槽的切面半径R＝0.25m，且内壁光滑，求拉力F'的大小，以及滑块滑到C点时的速度大小。

2023-2024学年河南省名校高三（上）开学物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共12小题，共40分。第1～8题只有一项符合题目要求，每题3分；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，有选错的得0分。1．（3分）沙颖河航道是河南省的“水上高速公路”，如图所示是航道中的某个梯级船闸简化示意图。若通过注水使停在闸室中的船匀速上升，同时甲板上的水手从船尾沿直线加速走向船头，以地面为参考系，船尾指向船头为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立坐标系，下列图线最符合水手的运动轨迹的是（）A． B． C． D．【考点】运动的合成与分解．【答案】C【分析】物体做曲线运动的条件为：合力与速度不在一条直线上，合力总是指向轨迹内侧。【解答】解：水手从船尾沿直线加速走向船头，根据牛顿第二定律，合力指向x轴正向，合力与速度不在一条直线上，所以轨迹为曲线，轨迹向合力方向偏，但不可能平行，轨迹是开口沿x轴正方向的抛物线的一部分，故C正确，ABD错误；故选：C。2．（3分）某高速公路上ETC专用通道是长为30m的直线通道，且通道前、后都是平直大道。安装有ETC的车辆通过ETC专用通道时，可以不停车而低速通过，限速为5m/s。一辆汽车减速驶向通道，车头到达通道入口标识线即开始匀速运动，车头到达出口标识线时立即加速驶离，这段过程的v﹣t图像如图所示，图中A、B、C、D点的坐标分别为A（0，25m/s）、B（20s，5m/s）、C（tc，5m/s）、D（60s，30m/s），下列说法正确的是（）A．图中C点的坐标为（28s，5m/s） B．图中汽车减速的加速度大小为1.0m/s2 C．图中汽车减速的距离为200m D．图中汽车加速的加速度比减速的加速度大【考点】v﹣t图像．【答案】B【分析】A、高速公路上ETC专用通道是长为30m的直线通道，限速为5m/s，根据v﹣t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，由几何法可列出位移的表达式，进而可求C点的坐标。BD、由a＝，可分别求出图中汽车减速、加速的加速度大小。C、根据v﹣t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，由几何法可求图中汽车减速的距离。【解答】解：A、高速公路上ETC专用通道是长为30m的直线通道，限速为5m/s，所以图中匀速行驶的距离应为30m，根据v﹣t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，由几何法可得xBC＝（tC﹣tB）×5m/s，即30m＝（tC﹣20s）×5m/s，解得：tC＝26s，即图中C点的坐标为（26s，5m/s），故A错误；B、由a＝，v﹣t图像倾斜直线的斜率就表示加速度，所以可得图中汽车减速的加速度为：a1＝﹣m/s2＝﹣1m/s2，故B正确；“﹣”表示加速度方向与速度方向相反，加速度大小为1m/s2。C、根据v﹣t图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，由几何法可得图中汽车减速的距离为：x减＝m＝300m，故C错误；D、由a＝，可得图中汽车加速的加速度大小为：a2＝m/s2＝m/s2＜a1＝1m/s2，故D错误。故选：B。3．（3分）某位同学在媒体上看到一篇报道称：“地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为‘火星冲日’，此时火星和地球间距约为8220万千米，平均780天才会出现一次。”他根据所学高中物理知识，设火星和地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示，已知地球的公转周期为365天，引力常量G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2。根据以上信息，他无法估算出下列哪个物理量（）A．太阳的质量 B．火星的质量 C．火星绕太阳运动的轨道半径 D．火星绕太阳运动的公转周期【考点】万有引力定律的应用．【答案】B【分析】根据地球比火星多转一圈时，出现“火星冲日”，由此列式可求出火星绕太阳运动的公转周期。对地球和火星公转过程，分别根据万有引力提供向心力列式，结合火星和地球间距，可以求出火星绕太阳运动的轨道半径和太阳的质量。【解答】解：已知t＝780天，设地球和火星的质量分别为m1和m2，地球和火星的公转周期分别为T1和T2，地球和火星绕太阳运动的轨道半径分别为r1和r2，太阳的质量为M。根据地球比火星多转一圈时，出现“火星冲日”，有﹣＝1，已知T1＝365天，t＝780天，可以求出火星绕太阳运动的公转周期T2。根据万有引力提供向心力，对地球和火星分别有G＝G＝据题有：r2﹣r1＝8220万千米，G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2根据以上三式可求出太阳的质量M，火星绕太阳运动的轨道半径r2，但不能求出火星的质量m2，故ACD错误，B正确。故选：B。4．（3分）观察光电效应现象的演示实验装置如图所示，把一块锌板连接在验电器上，并使锌板带上一定量的负电，验电器指针会张开角度θ。现用高频短波紫外线灯持续照射锌板一定时间，可能观察到验电器指针的变化是（）A．指针张开的角度θ会一直变大 B．指针张开的角度θ先变大后变小 C．指针张开的角度θ先变小后变大 D．指针张开的角度θ忽大忽小不断变化【考点】爱因斯坦光电效应方程．【答案】C【分析】验电器指针张角的大小与锌板所带电量的多少有关，带电越多则张角越大，判断电量的多少的变化即可知张角变化。【解答】解：用高频短波紫外线灯持续照射锌板，锌板会发生光电效应，逸出光电子。由于锌板原来带负电，随着带负电的光电子逸出，锌板所带负电量减少，验电器指针张开的角度θ逐渐变小。继续照射，更多的光电子逸出后，锌板开始带上正电且电荷量增加，故验电器指针张开的角度θ逐渐变大，即整个过程中验电器指针张开的角度先变小后变大。故ABD错误，C正确。故选：C。5．（3分）如图所示，球体O的直径AB、CD、MN两两垂直，两个带等量正电的点电荷分别位于A、B点。下列说法正确的是（）A．C、D、M、N四个点的电势相等且比O点的电势高 B．C、D、M、N四个点的电势相等且比O点的电势低 C．C、D、M、N四个点电场强度相同且比O点电场强度大 D．C、D、M、N四个点电场强度相同且比O点电场强度小【考点】电势；电场强度与电场力；电场的叠加；电场线．【答案】B【分析】根据等量同种电荷的电场线特点和等势面特点分析即可。【解答】解：AB、等量同种电荷的电场线和等势面的特点知道在它们连线的中垂面上，以连线中点为半径的圆上各点的电势大小相等，所以C、D、M、N四个点的电势是相等的，因为这两个电荷是正电荷，所以在中垂面上中点O的电势最高，即C、D、M、N四个点的电势相等且比O点的电势低，故A错误，B正确。CD、根据等量同种电荷的电场线特点可以知道，C、D、M、N四个点电场强度大小是相等的，但方向不同，其中C点和D点的电场强度方向相反，M点和N点的电场强度方向相反，故CD错误；故选：B。6．（3分）如图所示，空间中有一圆心为O的半圆，P、P1、P2为圆周上的3点，且∠POP1＝90°、∠POP2＝150°。一带电粒子从P点沿PO方向以一定速度v0射入，若空间中只有垂直纸面的匀强磁场，粒子经时间t1恰好以动能Ek1到达P1点；若空间中还有平行于OP，方向的匀强电场，粒子经时间t2恰好以动能Ek2到达P2点。不计粒子的重力，下列关系正确的是（）A．t1＜t2，Ek1＜Ek2 B．t1＜t2，Ek1＞Ek2 C．t1＞t2，Ek1＜Ek2 D．t1＞t2，Ek1＞Ek2【考点】带电粒子在有界磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．【答案】A【分析】根据粒子在电场中运动电场力做功，在磁场中运动洛伦兹力不做功，判断动能的大小；根据在磁场中运动时间等于周期，在电场中时间根据类平抛运动求解，再比较时间。【解答】解：若空间中只有垂直纸面的匀强磁场，带电粒子从P点射入到达P1点，由于洛伦滋不做功的特点，粒子到达P1点的动能粒子到达P1点的时间而若空间中只有平行于OP1方向的匀强电场，电场力在竖直方向上做正功，粒子到达P1点的动能粒子做类平抛运动，到达P1点的时间t1＜t2故A正确，BCD错误。故选：A。7．（3分）一定质量的理想气体，从状态A经状态B变化到状态C的P﹣T图像如图所示。下列说法正确的是（）A．气体在状态A处的体积小于状态B处的体积 B．气体在状态A处的体积小于状态C处的体积 C．由状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸热 D．由状态B变化到状态C的过程中，气体向外界放热【考点】热力学图像类问题；热力学第一定律及其应用；理想气体及理想气体的状态方程．【答案】D【分析】根据气体实验定律判断气体状态参量的变化，根据热力学第二定律判断吸放热情况。【解答】解：A、由图像可知A到B的过程中，气体做等温变化，由玻意耳定律得pAVA＝pBVB可得VA＞VB故A错误；B、B到C的过程中，气体做等容变化，可得VA＞VC故B错误；C、对一定质量的理想气体，温度越高内能越大。由图像可知A到B的过程中气体的温度不变，故气体内能不变，又气体体积减小，外界对气体做功W＞0，根据热力学第一定律则Q＜0即气体向外界放热，故C错误；D、由图像可知B到C的过程中气体的温度减小，即气体内能减小又气体体积不变，外界对气体不做功，则W＝0根据热力学第一定律可知Q＜0气体向外界放热，故D正确。故选：D。8．（3分）t＝0时刻，平衡位置在坐标原点O的质点开始向y轴正方向做简谐运动。t＝2s时刻，在x＝0至x＝4m的区域内第一次出现如图所示的波形。下列说法正确的是（）A．图中的质点K正在向y轴负方向运动 B．这列机械波的波速大小为2m/s C．t＝1s时刻，位于x＝3m处的质点L开始振动 D．位于O点的质点的位移—时间关系为y＝20sin（πt）cm【考点】横波的图像；波长、频率和波速的关系．【答案】C【分析】根据平移法分析K的振动方向，根据题意分析周期大小，根据v＝解得波速，经t＝1s计算波传播的距离，从而判断C；根据振幅、圆频率计算O点的振动方程。【解答】解：A、由图可知波沿x轴正方向传播，根据平移法可知图中的质点K正在向y轴正方向运动，故A错误；B、t＝0时刻，平衡位置在坐标原点O的质点开始向y轴正方向做简谐运动，t＝2s时刻，x＝4m的质点向下振动，说明t＝2s＝T，解得T＝s，波速为v＝＝m/s＝3m/s，故B错误；C、根据x＝vt＝3×1m＝3m，可知t＝1s时刻，位于x＝3m处的质点L开始振动，故C正确；D、位于O点的质点的位移—时间关系为y＝Asin（t）cm，其中振幅A＝20cm解得y＝20sin（t）cm故D错误；故选：C。（多选）9．（4分）如图所示，空间中存在一水平向左的匀强电场，两个带电小球由轻绳悬挂静止在同一水平线上，球A带电量为q1（q1＞0），轻绳处于竖直状态；球B带电量为q2（q2＜0），轻绳与竖直方向的夹角为α。若让球A缓慢放电，球B再次静止时，下列说法正确的是（）A．|q1|＞|q2| B．|q1|＜|q2| C．α变大，轻绳对B的拉力变大 D．α变小，轻绳对B的拉力变小【考点】电场强度与电场力；一般情况下的共点力平衡．【答案】BC【分析】分别对A、B两球进行分析，根据共点力平衡条件明确两电荷电量绝对值的大小；再根据A球电量减小后B的平衡情况进行分析，从而确定夹角以及拉力的变化。【解答】解：AB、对A分析可知，A受重力、绳子的拉力、向左的电场力以及B向右的库仑力而处于平衡，由平衡条件可知Eq1＝解得q2＝对B受力分析如图所示，由图可知B受重力、绳子的拉力、向右的电场力以及向左的库仑力而处于平衡，由于小球向右偏，说明B受到的电场力大于库仑力，则有Eq2＞则有q1＜则说明|q1|＜|q2|，故A错误，B正确；CD、若让球A缓慢放电时，A球受力仍可以平衡；先假设AB间的距离不变，B受到A的吸引力变小，则B球受到的水平方向上的合力变大，则水平方向合力与重力的合力变大，且合力的方向与竖直方向上的夹角变大，故根据平衡条件可知，α变大，轻绳对B的拉力变大，故C正确，D错误。故选：BC。（多选）10．（4分）如图所示，倾角为θ＝37°且足够长的斜面固定在水平地面上。一个质量为m可看作质点的滑块，以大小为v1的速度从底端沿斜面上滑，经时间为t1运动到最高点，此过程中加速度大小为a1；然后经时间为t2从最高点下滑至底端，此过程中的加速度大小为a2，滑到底端时的速度大小为v2。已知t1：t2＝1：，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，下列说法正确的是（）A．v1：v2＝：1 B．a1：a2＝：1 C．滑块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.375 D．滑块从底端开始运动到回到底端，重力的冲量为mgsinθ（t1+t2）【考点】动量定理；牛顿第二定律．【答案】AC【分析】首先，将滑块上滑的过程看作反向匀加速直线运动，根据位移—时间关系求出上滑、下滑过程结合时间之比求出加速度之比；其次，根据速度—时间关系可知求出滑块上滑的初速度和下滑到底端的速度，再结合加速度和时间的比值求出这两个速度之比；接着，根据受力分析，结合牛顿第二定律列出滑块从底端上滑时的加速度和从顶端下滑时的加速度，联立求出滑块与斜面间的动摩擦因数；最后，根据冲量的计算，求出滑块从底端开始运动到回到底端重力的冲量。【解答】解：B、将滑块上滑的过程看作反向匀加速直线运动，根据位移—时间关系，有下滑过程，根据位移—时间关系，有根据题意t1：t2＝1：所以a：a′＝3：1故B错误；A、速度—时间关系可知，滑块上滑的初速度为v1＝at1下滑到底端的速度为v2＝a′t2结合加速度和时间的比值，可知＝故A正确；C、根据受力分析，结合牛顿第二定律可知，滑块从底端上滑时的加速度为滑块从顶端下滑时的加速度为联立解得滑块与斜面间的动摩擦因数为：μ＝0.375故C正确；D、滑块从底端开始运动到回到底端，重力的冲量为IG＝mg（t1+t2），故D错误。故选：AC。（多选）11．（4分）某同学探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，用粗细均匀横截面积为S、电阻率为ρ的金属丝制成半径为R的金属圆环，在金属圆环内有半径为r的圆形区域，区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝B0+kt，其中B0、k为常量且大于零，在金属圆环中，下列说法正确的是（）A．感应电流的方向为逆时针 B．感应电动势的大小为πkR2 C．感应电流的大小为 D．感应电流的热功率为【考点】法拉第电磁感应定律；电功和电功率；闭合电路的欧姆定律；楞次定律．【答案】AC【分析】运用楞次定律判断感应电流方向，根据法拉第电磁感应定律求感应电动势的大小，由电阻定律求出电阻，结合欧姆定律求感应电流的大小，由功率公式P＝EI求感应电流的热功率。【解答】解：A、穿过圆环的磁通量向里增加，由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针，故A正确；B、由B＝B0+kt得：＝k。根据法拉第电磁感应定律得E＝＝S＝k•πr2＝πkr2，故B错误；C、圆环周长L＝2πR，电阻为R电＝ρ＝＝，则感应电流的大小为I＝＝＝，故C正确；D、感应电流的热功率为P＝EI＝πkr2•＝，故D错误。故选：AC。（多选）12．（4分）如图所示，长为L1＝4m的水平传送带的左端A与光滑水平面平滑连接，传送带以速度v0＝4m/s匀速向左传输。某时刻，在传送带上轻放一块木板，木板的右端与传送带的右端B对齐。木板由静止开始向左运动，当其左端到达A端时，传送带立即停止传输并锁定不动，木板继续运动并平稳滑上水平面。已知木板长L2＝1m，质量m＝0.2kg，与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.15，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．木板的左端到达A点时的速度为3m/s B．木板的左端到达A点时的速度为4m/s C．从木板放上传送带到全部滑离传送带，木板与传送带间因摩擦产生的热量为1.50J D．从木板放上传送带到全部滑离传送带，木板与传送带间因摩擦产生的热量为1.65J【考点】功能关系；牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用——传送带问题．【答案】AD【分析】假设木板在传送带上一直做匀加速运动，根据动能定理求出木板的左端到达A点时的速度，与传送带的速度v0＝4m/s比较，再确定木板的左端到达A点时的速度。根据运动学公式求出木板的左端到达A点时在传送带上运动的时间，从而求得木板与传送带间的相对位移，即可求出这个过程中木板与传送带间因摩擦产生的热量。根据平均摩擦力与位移的乘积求出木板通过A点时产生的热量，从而求得总热量。【解答】解：AB、假设木板在传送带上一直做匀加速运动，木板的左端到达A点时的速度为v，根据动能定理得：μmg（L1﹣L2）＝，解得：v＝3m/s，因v＜v0，所以假设成立，即木板的左端到达A点时的速度为3m/s，故A正确，B错误；CD、设木板的左端到达A点时在传送带上运动的时间为t，则L1﹣L2＝t，解得：t＝2s，从木板放上传送带到木板的左端到达A点，木板与传送带间因摩擦产生的热量为Q1＝μmgΔx＝μmg[v0t﹣（L1﹣L2）]，解得：Q1＝1.5J当木板左端到达A端时，传送带立即停止传输并锁定不动，木板继续运动的过程因摩擦产生的热量为Q2＝L2＝L2，解得：Q2＝0.15J所以从木板放上传送带到全部滑离传送带，木板与传送带间因摩擦产生的热量为Q＝Q1+Q2＝1.5J+0.15J＝1.65J，故C错误，D正确。故选：AD。二、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）某实验小组研究自由落体运动规律。（1）如图所示，下列实验器材接线和操作都正确的是B。（2）按规范步骤，正确地进行实验后，选出一条点迹清晰的纸带。如图所示，O、A、B、C、D、E、F为打点计时器连续打出的7个点，在表格中记录实验数据如下，表格中的x＝7.02cm。计时点ABCDEF读数（cm）0.200.791.763.124.88x（3）已知打点计时器的工作频率为50Hz，根据实验记录的数据可计算出计时点C对应的瞬时速度大小为vC＝0.58m/s，重锤下落的加速度测量值为a＝9.7m/s2（以上计算结果均保留2位有效数字）。【考点】测定自由落体运动的加速度．【答案】（1）B；（2）7.02；（3）0.58；9.7。【分析】（1）打点计时器应接交流电源，实验时纸带应用手拉直减少摩擦阻力；（2）结合图示读数，读出F点读数；（3）结合匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度求解C点速度，加速度应用逐差法求解。【解答】解：（1）打点计时器应接交流电源，实验时纸带应用手拉直减少摩擦阻力，故B正确，ACD错误；故选：B。（2）图示进行读数，刻度尺最小分度为1mm，需进行估读到下一位，即读数为70.2mm＝7.02cm；（3）打点计时器的工作频率为50Hz，则周期为T＝0.02s，C点速度为，结果保留两位有效数字，故取0.58m/s；应用逐差法求解加速度为＝9.7m/s2；故答案为：（1）B；（2）7.02；（3）0.58；9.7。14．（7分）叠层电池具有体积小输出电压高的特点，某实验小组欲测量一块叠层电池的电动势和内阻，所用器材如下：待测叠层电池（电动势约为9V，内阻约为十几欧）；电流表（量程为1mA，内阻RA＝30Ω）；电阻箱（最大电阻值Rm＝9999.9Ω）；定值电阻R0（R0约为几十欧）；开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。（1）如图所示是甲同学设计的测量定值电阻阻值的电路图，按图连接好器材后，先将电阻箱的阻值调到最大值（填“最大阻值”或“零”），将K接到1端，闭合S，记下电流表的读数I1，再将K接到2端，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I1，记下电阻箱此时的阻值为9949.9Ω，则定值电阻的阻值R0＝50.0Ω。（2）如图所示是乙、丙两位同学设计的测量电源电动势和内阻的实验电路图，其中丙（填“乙”或“丙”）同学的实验电路更加合理。（3）按（2）中所选的电路图连接器材，进行实验，根据测量的数据做出图线如图丁所示，图线的斜率为k，截距为b，则电源的电动势E＝，内阻r＝（用k、R0、RA和b表示）。【考点】电池电动势和内阻的测量．【答案】（1）最大值；50.0；（2）丙；（3）；。【分析】（1）从保护电路安全的角度分析作答；根据欧姆定律分析作答；（2）电流表的量程太小，若选择丙同学的电路图，电阻箱的调节范围更大，据此分析作答；（3）根据欧姆定律和并联电路的特点确定电流表与电阻R0的并联电阻和干路电流；根据闭合电路的欧姆定律求解函数，再结合图像斜率和纵截距的含义分析作答。【解答】解：（1）为了保护电路安全，防止通过电流表的电流过大，按图连接好器材后，先将电阻箱的阻值调到最大值处；当开关接1时，电阻箱接入电阻Rm＝9999.9Ω，路端电压U＝I1（Rm+rA）当开关接2时，电阻箱电阻R＝9949.9Ω，路端电压U＝I1（R0+R+rA）代入数据联立解得R0＝50.0Ω（2）由于电流表的量程较小，若选择乙同学的电路图，电阻箱的调节范围较小，若选择丙同学的电路图，电阻箱的调节范围较大，因此丙同学的更合理；（3）根据欧姆定律和并联电路的特点，电流表与电阻R0的并联电阻干路电流根据闭合电路的欧姆定律E＝I干（R+r+RA′）联立解得结合图像可知，图像斜率图像纵截距联立解得电源电动势电源的内阻。故答案为：（1）最大值；50.0；（2）丙；（3）；。15．（7分）一玩具小车在水平面上由A点从静止开始做加速度a＝2m/s2的匀加速直线运动，到达B点后做匀速直线运动经过C点，已知A、C两点之间的xAC＝5.25m，小车由A点运动到C点的时间为t＝5.5s，求A、B两点之间的距离。【考点】匀变速直线运动位移与时间的关系；匀变速直线运动速度与时间的关系．【答案】A、B两点之间的距离为0.25m。【分析】先由速度与时间的关系列出加速阶段的位移，再根据速度与时间的关系求出匀速阶段的速度，然后再列出匀加速和匀速阶段的位移关系，最后综合联立求出A、B两点之间的距离。【解答】解：设加速运动的时间为t1，匀速运动的速度为v，由速度与时间的关系可得加速阶段的位移为匀速阶段的速度为v＝at1匀速阶段的位移为xBC＝v（t﹣t1）又因为xAC＝xAB+xBC联立解得t1＝0.5s或t1＝10.5s（舍去）所以xAB＝0.25m答：A、B两点之间的距离为0.25m。16．（10分）如图所示，两根间距一定的足够长的平行金属导轨，与水平面夹角成θ＝53°固定放置，一根质量m＝0.04kg的杆ab水平放置在导轨上，杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8。现给杆ab施加一水平向右的作用力F，要保持杆ab静止在导轨上，作用力F的大小范围为多少？【考点】一般情况下的共点力平衡；力的合成与分解的应用．【答案】作用力F的大小范围为0.2N＜F＜2.2N。【分析】对ab杆进行受力分析，分成两种情况摩擦力向上或向下，从而得出答案。【解答】解：对杆ab进行受力分析，若摩擦力沿导轨向下，如图：由平衡条件有Ff+mgsin53°＝Fcos53°FN＝mgcos53°+Fsin53°又最大静摩擦力Ffm＝μFN解得Fmax＝2.2N若摩擦力沿导轨向上，由平衡条件有mgsin53°＝Fcos53°+Ff则Fmax＝0.2N综上所述：0.2N＜F＜2.2N。答：作用力F的大小范围为0.2N＜F＜2.2N。17．（12分）如图所示，水平面AB段光滑，长度为L＝6m的BC段粗糙，一轻质弹簧的一端固定在A处的竖直挡板上，另一端自然伸长到B点，竖直放置的光滑半圆轨道与水平面在C点平滑连接。用外力推小球挤压弹簧至某处静止，某时刻释放小球，在弹力的作用下小球向右运动，离开弹簧后进入半圆轨道。已知小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，半圆轨道的半径R＝2.5m，重力加速度g取10m/s2。（1）若小球刚好能沿半圆轨道到达轨道的最高点D，离开轨道后落到水平面，其落点与C点之间的距离是多少？（2）若小球刚好能沿半圆轨道到达与轨道圆心等高处，小球从轨道滑下后与弹簧的碰撞过程没有机械能损失，求小球能与弹簧碰撞多少次，最终停在离B点多远处？【考点】动能定理；生活中的圆周运动——竖直平面内的圆周运动．【答案】（1）若小球刚好能沿半圆轨道到达轨道的最高点D，离开轨道后落到水平面，其落点与C点之间的距离是5m；（2）若小球刚好能沿半圆轨道到达与轨道圆心等高处，小球从轨道