山东省日照市2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

山东省日照市2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年山东省日照市高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、本题包括15小题，每小题3分，共45分．在每小题给出的四个选项中，第1～10小题只有一项符合题目要求，第11～15小题有多项符合题目要求．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．‎ ‎1．在牛顿力学成功地研究了物体的机械运动之后，18世纪的物理学家们很自然地把带电体在相互作用中的表现，与力学中的相互作用联系起来了．关于电荷间相互作用的研究，下列说法正确的是（　　）‎ A．库仑发现只有很小的带电体之间才存在着相互作用力 B．无法测量带电体所带电荷量，就无法研究电荷间的相互作用规律 C．库仑制作了库仑扭秤并得出了电荷间的相互作用规律 D．库仑根据电荷之间的作用力与万有引力的相似性得出了电荷间的相互作用规律 ‎2．a、b两球的质量均为m，a球从空中某点由静止释放，b球从同一点同时以初速度υ0水平抛出，忽略空气阻力，对于两个小球的运动过程，下列说法正确的是（　　）‎ A．a球先落地 B．落地前的瞬间重力的功率相同 C．落地前的瞬间速率相同 D．a球做匀变速运动，b球做非匀变速运动 ‎3．2016年10月17日7时30分，搭载两名航天员的“神舟十一号”载人飞船由“长征二号”运载火箭成功发射升空，10月19日凌晨，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接成功．“神舟十号”与“天宫一号”对接时，轨道高度是343公里，而“神舟十一号”和“天宫二号”对接时的轨道高度是393公里，这与未来空间站的轨道高度基本相同．根据以上信息，判断下列说法正确的是（　　）‎ A．“天宫一号”的动能比“天宫二号”的动能大 B．“天宫一号”的周期比“天宫二号”的周期小 C．“神舟十一号”飞船的环绕速度大于第一宇宙速度 D．“神舟十一号”飞船必须在“天宫二号”的轨道上，再加速实现对接 ‎4．如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对B施加一水平力F，规定向右为正方向，F随时间t的变化关系如图乙所示，两物体在t=0时刻，从某点由静止开始运动，且两物体始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）‎ A．2s末物体开始向左运动B．4s末物体回到出发点 C．2s末和6s末物体速度相同D．第3s内，A对B的摩擦力向左 ‎5．跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，运动员从长直助滑道的顶端由静止开始下滑，滑到底端后完成各种高难度的滑雪动作．假设某运动员在助滑道上下滑的过程中，重力对他做功2000J，他克服阻力做功200J．在这个过程中（　　）‎ A．运动员的动能增加了2000J B．运动员的重力势能减少了1800J C．运动员的机械能增加了1800J D．运动员的机械能减少了200J ‎6．如图所示为一竖直放置的弯形光滑支架，其中AC以上为半圆．一根不可伸长的轻绳，通过光滑、轻质滑轮悬挂一重物．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从最高点B开始，沿着支架缓慢地顺时针移动，直到D点（C点与A点等高，D点稍低于C点）．则绳中拉力的变化情况（　　）‎ A．先变小后不变B．先变大后不变 C．先变小后变大再变小D．先变大后变小再变大 ‎7．图为一倾角θ=37°的足够长的斜面，一质量m=1Kg的物体处在斜面底端A点，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.50．t=0时刻，给物体一沿着斜面的初速度υ0=4.0m/s，经0.6s恰好经过B点，g取10m/s2，则AB之间的距离是（　　）‎ A．0.80mB．0.76mC．0.60mD．0.54m ‎8．如图，在相隔一定距离的两个等量点电荷+Q形成的电场中，有正方形的四个顶点A、B、C、D，O为正方形对角线的交点．已知A、C两点电势相等，电场强度大小相等、方向相反．两个点电荷在A、B、C、D四个点所在的平面内．则（　　）‎ A．O点的电场强度一定为零 B．两个点电荷一定在对角线BD上 C．B、D两点的电场强度一定相同 D．试探电荷沿着对角线AC移动，电势能始终不变 ‎9．如图，倾角为θ的斜面上，有质量不同的两个材料相同的物体A、B，用轻弹簧相连，在平行于斜面向上的力F的作用下，沿着斜面一起向上加速运动．下列措施可使弹簧弹力增大的是（　　）‎ A．仅增大斜面的倾角θ B．仅增大物体B的质量 C．仅增大拉力F D．仅增大物体与斜面间的动摩擦因数 ‎10．2016年5月22日19时17分，出现了望月、火星冲日和三星伴月的罕见天象．世界各地都可观赏到．火星是距离地球最近的地外行星，火星绕太阳运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的1.5倍．“冲日”时，火星与地球、太阳几乎成一条直线，地球正好处在火星与太阳之间．下列说法正确的是（　　）‎ A．火星绕太阳公转的线速度比地球绕太阳公转的线速度大 B．2017年还会出现火星冲日现象 C．所有地外行星中，火星相邻两次冲日时间间隔最长 D．所有地外行星中，火星相邻两次冲日时间间隔最短 ‎11．一辆汽车由静止开始做加速度为a1的匀加速直线运动，加速运动了时间t1后，由于接到紧急通知，又开始做加速度为a2的匀减速直线运动，经过t2时间后停下．则汽车在全程的平均速度为（　　）‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎12．如图所示，在水平面上，质量为10kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，当他们都处于静止时，弹簧对物块的弹力大小为3N，若小车突然加速运动，下列说法正确的是（　　）‎ A．以0.3m/s2的加速度向左加速运动，物块A受到的摩擦力为零 B．以0.5m/s2的加速度向左加速运动，物块A受到的弹簧的拉力将增大 C．以0.6m/s2的加速度向左加速运动，物块A相对于小车一定滑动 D．以0.5m/s2的加速度向右加速运动，物块A受到的弹簧的拉力可能不变 ‎13．如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成45°角，两极板与一直流电源相连．一带电微粒恰能沿着图中所示的水平直线向右运动，则在带电微粒运动的过程中，下列说法正确的是（　　）…‎ A．微粒所受的重力与电场力的大小相等 B．微粒的动能逐渐增加 C．微粒的电势能保持不变 D．微粒做匀变速直线运动 ‎14．宇航员在空气非常稀薄的X星球上做研究平抛运动的实验．宇航员以初速度υ0（υ0已知）水平抛出一物体，并在坐标纸上描出如图所示的运动轨迹（x0、y0均测出），O为抛出点．若已知X星球的半径为R，万有引力常量为G．根据以上信息可求出（　　）‎ A．X星球的质量B．宇航员在X星球表面的重力 C．X星球的第一宇宙速度D．X星球的同步卫星的线速度 ‎15．游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，整个过程可抽象为如图所示的模型，包括倾斜的光滑直轨道AB、半径R=10m的光滑竖直圆轨道和粗糙的减速轨道EF三部分，各部分之间通过光滑轨道平滑衔接，C、D分别为圆轨道的最低点和最高点．直轨道AB上的A、M、N三点离水平地面的高度分别为40m、25m、10m．现有质量m=500kg的过山车（可视为质点）从直轨道AB上某点由静止开始下滑，g取10m/s2，则（　　）‎ A．若从A点开始下滑，运动到C点对轨道的压力大小为45000N B．若从A点开始下滑，运动到D点的速度大小是10m/s C．若从AM间某点开始下滑，过山车可能会脱离轨道 D．若从N点以下某点开始下滑，过山车不可能脱离轨道 ‎　‎ 二、本题包括2小题，共15分．根据题目要求将答案填写在答题卡上指定的位置．‎ ‎16．物理兴趣小组想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，一端装有定滑轮的表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个轻小动滑轮，轻绳的一端与固定在墙上的拉力传感器相连，另一端绕过动滑轮和定滑轮，与沙桶相连．放开沙桶，滑块在长木板上做匀加速直线运动．‎ 实验时，滑块加速运动，固定在长直木板上的加速度传感器可读出滑块的加速度a，拉力传感器可读出绳上的拉力F．逐渐往沙桶中添加沙，重复实验．以F为纵轴、以a为横轴，得到的图象如图乙所示，其直线的截距等于b、斜率等于k．重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦．‎ ‎（1）实验中，必要的措施是　　．‎ A．细线必须与长木板平行 B．必须测出沙和沙桶的质量 C．必须测出滑块和动滑轮的质量 D．必须保证每次都从同一位置释放滑块 ‎（2）滑块和长木板之间的动摩擦因数μ=　　（如果需要测得其他物理量，要在表达式后面说明该物理量的含义）．‎ ‎17．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：‎ 时刻 t2‎ t3‎ t4‎ t5‎ 速度（m/s）‎ ‎5.59‎ ‎5.08‎ ‎4.58‎ ‎（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=　　m/s．‎ ‎（2）从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=　　J，动能减少量△Ek=　　J．‎ ‎（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep　　△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是　　．‎ ‎　‎ 三、本题包括3小题，共40分．要求写出必要的文字说明、主要公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．‎ ‎18．如图甲所示，一个可视为质点的物块从斜面底端A点滑上斜面，滑到B点时速度为零，之后又沿斜面下滑，物块运动的v﹣t图象如图乙所示．已知斜面倾角θ=370，物块滑上斜面的初速度为v0=40m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，试求：‎ ‎（1）物块在斜面上运动的最大高度；‎ ‎（2）物块回到A点时的速度大小及物块从B点回到A点所用的时间．‎ ‎19．如图所示，边长为上的正方形区域abcd内存在着匀强电场．电荷量为q、动能为Ek0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计带电粒子的重力．求：‎ ‎（1）若粒子从c点离开电场，求粒子离开电场时的动能EK1；‎ ‎（2）若粒子离开电场时的动能Ek2=2Ek0，试判断带电粒子从电场的哪条边界离开？计算这种情况下电场强度的大小．‎ ‎20．如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L．有一个质量分布均匀、长为L条状滑块，下端距A为2L，将它由静止释放，当滑块下端运动到A下面距A为时滑块运动的速度达到最大．‎ ‎（1）求滑块与粗糙斜面的动摩擦因数；‎ ‎（2）求滑块停止时的位置；‎ ‎（3）要使滑块能完全通过B点，由静止释放时滑块下端距A点的距离应满足什么条件？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年山东省日照市高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、本题包括15小题，每小题3分，共45分．在每小题给出的四个选项中，第1～10小题只有一项符合题目要求，第11～15小题有多项符合题目要求．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分．‎ ‎1．在牛顿力学成功地研究了物体的机械运动之后，18世纪的物理学家们很自然地把带电体在相互作用中的表现，与力学中的相互作用联系起来了．关于电荷间相互作用的研究，下列说法正确的是（　　）‎ A．库仑发现只有很小的带电体之间才存在着相互作用力 B．无法测量带电体所带电荷量，就无法研究电荷间的相互作用规律 C．库仑制作了库仑扭秤并得出了电荷间的相互作用规律 D．库仑根据电荷之间的作用力与万有引力的相似性得出了电荷间的相互作用规律 ‎【考点】物理学史．‎ ‎【分析】带电体之间都存在着相互作用力，库仑利用库仑扭秤研究带电体间的相互作用，总结出了库仑定律．‎ ‎【解答】解：A、带电体之间都存在着相互作用力，故A错误．‎ BC、库仑利用库仑扭秤研究带电体间的相互作用，总结出了电荷间的相互作用规律﹣﹣﹣库仑定律，故B错误，C正确．‎ D、库仑猜想到电荷之间的作用力与万有引力具有相似性，再根据扭秤实验发现了库仑定律，故D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎2．a、b两球的质量均为m，a球从空中某点由静止释放，b球从同一点同时以初速度υ0水平抛出，忽略空气阻力，对于两个小球的运动过程，下列说法正确的是（　　）‎ A．a球先落地 B．落地前的瞬间重力的功率相同 C．落地前的瞬间速率相同 D．a球做匀变速运动，b球做非匀变速运动 ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】B球做平抛运动，A球做自由落体运动，两球均做匀变速运动，加速度相同，结合两球的运动规律分析 ‎【解答】解：A、a球做平抛运动，b球做自由落体运动，由于平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据得，因为高都相同所以两球同时落地，故A错误；‎ B、根据，落地前瞬间重力的瞬时速度相等，重力的瞬时功率，所以落地前的瞬间重力的功率相同，故B正确；‎ C、根据动能定理，得，初速度相同，高度相同，所以落地前瞬间速率相同，故C正确；‎ D、两小球只受重力作用，加速度都是重力角速度，均做匀变速运动，故D错误；‎ 故选：BC ‎　‎ ‎3．2016年10月17日7时30分，搭载两名航天员的“神舟十一号”载人飞船由“长征二号”运载火箭成功发射升空，10月19日凌晨，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接成功．“神舟十号”与“天宫一号”对接时，轨道高度是343公里，而“神舟十一号”和“天宫二号”对接时的轨道高度是393公里，这与未来空间站的轨道高度基本相同．根据以上信息，判断下列说法正确的是（　　）‎ A．“天宫一号”的动能比“天宫二号”的动能大 B．“天宫一号”的周期比“天宫二号”的周期小 C．“神舟十一号”飞船的环绕速度大于第一宇宙速度 D．“神舟十一号”飞船必须在“天宫二号”的轨道上，再加速实现对接 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小．‎ ‎【解答】解：根据万有引力提供向心力，‎ 解得：，，，．‎ A、由可知，轨道半径越大，线速度越小，“天宫一号”的速率比“天宫二号”的速率大，但由于质量的关系未知，所以不能判断出“天宫一号”的动能比“天宫二号”的动能大．故A错误．‎ B、由可知，轨道半径越大，周期越大，“天宫一号”的周期比“天宫二号”的周期小．故B正确；‎ C、由可知，轨道半径越大，线速度越小，所以“神舟十一号”飞船的环绕速度小于第一宇宙速度．故C错误；‎ D、“神舟十一号”飞船必须在“天宫二号”的轨道上，再加速时将做离心运动，所以不可能实现对接．故D错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎4．如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对B施加一水平力F，规定向右为正方向，F随时间t的变化关系如图乙所示，两物体在t=0时刻，从某点由静止开始运动，且两物体始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）‎ A．2s末物体开始向左运动B．4s末物体回到出发点 C．2s末和6s末物体速度相同D．第3s内，A对B的摩擦力向左 ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】根据物体受力判断物体的运动，根据受力的对称性，判断两物体的运动情况；‎ 根据力与速方向的关系判断功的正负；‎ 通过对整体加速度的变化，得知B物体加速度的变化，再根据牛顿第二定律得出摩擦力的变化．‎ ‎【解答】解：水平面光滑，AB系统所受合外力等于拉力，由图示图象可知，在0﹣1s内系统向右做加速度增大的加速运动，‎ 在1﹣2s内系统向右做加速度减小的加速运动，在2﹣3s内物体向右做加速度增大的减速运动，‎ 在3﹣4s内物体向右做加速度减小的 减速运动，在4s末速度变为零，‎ ‎4﹣5s内物体向右做初速度为零加速度增大的加速运动，在5﹣6s内物体向右做加速度减小的加速运动；‎ A、由以上分析可知，2s末物体向右运动，故A错误；‎ B、4s末物体在出发点的右侧，没有回到出发点，故B错误；‎ C、物体在你0﹣2s内与4﹣6s内的运动过程与运动性质相同，物体在2s末与6s末的速度相等，故C正确；‎ D、第3s内系统加速度向左，A受到的摩擦力向左，由牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力向右，故D错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，运动员从长直助滑道的顶端由静止开始下滑，滑到底端后完成各种高难度的滑雪动作．假设某运动员在助滑道上下滑的过程中，重力对他做功2000J，他克服阻力做功200J．在这个过程中（　　）‎ A．运动员的动能增加了2000J B．运动员的重力势能减少了1800J C．运动员的机械能增加了1800J D．运动员的机械能减少了200J ‎【考点】功能关系．‎ ‎【分析】运动员的动能增加量等于外力对运动员做的总功．重力势能的减小量等于重力做的功．机械能的变化等于除了重力以外的力对他做的功．‎ ‎【解答】解：A、重力对运动员做功2000J，他克服阻力做功200J，即阻力对他做功﹣200J，则外力对他做的总功为2000J﹣200J=1800J，由动能定理知，运动员的动能增加了1800J，故A错误．‎ B、重力对运动员做功2000J，则运动员的重力势能减少了2000J，故B错误．‎ CD、阻力对运动员做功，所以运动员的机械能要减少，且机械能减少量等于他克服阻力做的功，为200J，故C错误，D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎6．如图所示为一竖直放置的弯形光滑支架，其中AC以上为半圆．一根不可伸长的轻绳，通过光滑、轻质滑轮悬挂一重物．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从最高点B开始，沿着支架缓慢地顺时针移动，直到D点（C点与A点等高，D点稍低于C点）．则绳中拉力的变化情况（　　）‎ A．先变小后不变B．先变大后不变 C．先变小后变大再变小D．先变大后变小再变大 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，两绳的夹角增大．滑轮两侧绳子的拉力大小相等，方向关于竖直方向对称．以滑轮为研究对象，根据平衡条件研究绳的拉力变化情况．当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中，根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变，由平衡条件判断出绳子的拉力保持不变．‎ ‎【解答】解：当轻绳的右端从B点移到直杆最上端C时，设两绳的夹角为2θ，以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图1所示．‎ 根据平衡条件得：2Fcosθ=mg，‎ 得到绳子的拉力F=‎ 所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端C的过程中，θ增大，cosθ减小，则F变大．‎ 当轻绳的右端从直杆C移到D点时，设两绳的夹角为2α．‎ 设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到 sinα=，L、S不变，则α保持不变．‎ 再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变．‎ 所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变．故B正确，ACD错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎7．图为一倾角θ=37°的足够长的斜面，一质量m=1Kg的物体处在斜面底端A点，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.50．t=0时刻，给物体一沿着斜面的初速度υ0=4.0m/s，经0.6s恰好经过B点，g取10m/s2，则AB之间的距离是（　　）‎ A．0.80mB．0.76mC．0.60mD．0.54m ‎【考点】动能定理的应用．‎ ‎【分析】根据牛顿第二定律求出物体运动的加速度，由速度时间公式求出速度减至所用时间，再根据牛顿第二定律和位移时间公式求AB之间的距离．‎ ‎【解答】解：物体沿斜面向上运动的加速度大小 a==g（sin37°+μcos37°）=10×（0.6+0.5×0.8）=10m/s2．‎ 物体速度从υ0减至零的时间 t===0.4s，通过的位移 x==0.4=0.8m 物体下滑的加速度大小 a′==g（sin37°﹣μcos37°）=10×（0.6﹣0.5×0.8）=2m/s2．‎ 物体从最高点下滑t′=0.2s时间内通过的位移 x′===0.04m 所以AB之间的距离是 S=x﹣x′=0.76m 故选：B ‎　‎ ‎8．如图，在相隔一定距离的两个等量点电荷+Q形成的电场中，有正方形的四个顶点A、B、C、D，O为正方形对角线的交点．已知A、C两点电势相等，电场强度大小相等、方向相反．两个点电荷在A、B、C、D四个点所在的平面内．则（　　）‎ A．O点的电场强度一定为零 B．两个点电荷一定在对角线BD上 C．B、D两点的电场强度一定相同 D．试探电荷沿着对角线AC移动，电势能始终不变 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势．‎ ‎【分析】明确等号同号电荷所形成的电场线和等势面的形状，知道满足AC电势相等和场强大小相等，方向相反的可能情况，再根据可能存在的情况进行分析即可正确判断．‎ ‎【解答】解：根据两个等量同号电荷的电场线分布规律可知，两点电荷可能分布在AC上或BD上，并且关系O点对称，即可满足题中条件，则可知O点电场强度一定为零，故A正确，B错误；‎ C、如果两点电荷分布在AC连线上，则BD两点场强的方向不同，故C错误；‎ D、若两点电荷分布在AC上，则在AC移动电荷时，电场力做功，电势能发生变化，故D错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎9．如图，倾角为θ的斜面上，有质量不同的两个材料相同的物体A、B，用轻弹簧相连，在平行于斜面向上的力F的作用下，沿着斜面一起向上加速运动．下列措施可使弹簧弹力增大的是（　　）‎ A．仅增大斜面的倾角θ B．仅增大物体B的质量 C．仅增大拉力F D．仅增大物体与斜面间的动摩擦因数 ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力；胡克定律．‎ ‎【分析】分别对整体和A物体进行分析，根据牛顿第二定律可求得整体的加速度，再对A物体由牛顿第二定律可求得弹簧的拉力，从而分析拉力的决定因素．‎ ‎【解答】解：对两物体分析可知，整体受重力、支持力、拉力和向下的摩擦力作用，则由牛顿第二定律可知：F﹣（mA+mB）gsinθ﹣μ（mA+mB）gcosθ=（mA+mB）a 再对A分析可知：‎ T﹣mAgsinθ﹣μmAgcosθ=mAa 联立解得：T=，则可知拉力只与两物体的质量和拉力有关，故增大拉力F和增大A的质量可以使拉力增大，故C正确，ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎10．2016年5月22日19时17分，出现了望月、火星冲日和三星伴月的罕见天象．世界各地都可观赏到．火星是距离地球最近的地外行星，火星绕太阳运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的1.5倍．“冲日”时，火星与地球、太阳几乎成一条直线，地球正好处在火星与太阳之间．下列说法正确的是（　　）‎ A．火星绕太阳公转的线速度比地球绕太阳公转的线速度大 B．2017年还会出现火星冲日现象 C．所有地外行星中，火星相邻两次冲日时间间隔最长 D．所有地外行星中，火星相邻两次冲日时间间隔最短 ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】行星围绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律，其轨道半径的三次方与周期T的平方的比值都相等；从一次行星冲日到下一次行星冲日，为地球多转动一周的时间．‎ ‎【解答】解：A、根据万有引力提供向心力，得公转线速度，根据题意火星绕太阳运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的1.5倍，所以火星绕太阳公转的线速度比地球绕太阳公转的线速度小，故A错误；‎ B、根据开普勒第三定律，，解得：T=；‎ 故T火==1.84年；‎ 如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：‎ ‎2π=（）t解得：‎ t==年，所以2017年不会出现火星冲日现象，故B错误；‎ CD、如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：‎ ‎2π=（）t 解得：‎ t==故地外行星中，火星距地球最近，所以火星相邻两次冲日的时间间隔最长，故C正确，D错误；‎ 故选：C ‎　‎ ‎11．一辆汽车由静止开始做加速度为a1的匀加速直线运动，加速运动了时间t1后，由于接到紧急通知，又开始做加速度为a2的匀减速直线运动，经过t2时间后停下．则汽车在全程的平均速度为（　　）‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】物体先做匀加速运动，根据初速度、加速度和时间，可求出末速度，即为整个运动过程中物体的最大速度．整体过程的平均速度等于最大速度的一半．根据匀减速运动的末速度、加速度和时间，可求出初速度，也等于整个运动过程中物体的最大速度．‎ ‎【解答】解：A、B、D、由题意知，物体先做匀速度为零的加速运动后做末速度为零的匀减速运动，作出v﹣t图象如下图，则可知，全程中的最大速度v=a1t1，因前后均为匀变速直线运动，则平均速度===； 故AB正确，D错误；‎ 全程的总位移：x=； ‎ 对全程由平均速度公式有： =，故C正确；‎ 故选：ABC ‎　‎ ‎12．如图所示，在水平面上，质量为10kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，当他们都处于静止时，弹簧对物块的弹力大小为3N，若小车突然加速运动，下列说法正确的是（　　）‎ A．以0.3m/s2的加速度向左加速运动，物块A受到的摩擦力为零 B．以0.5m/s2的加速度向左加速运动，物块A受到的弹簧的拉力将增大 C．以0.6m/s2的加速度向左加速运动，物块A相对于小车一定滑动 D．以0.5m/s2的加速度向右加速运动，物块A受到的弹簧的拉力可能不变 ‎【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力；胡克定律．‎ ‎【分析】根据题意判断出物体与水平面间的最大静摩擦力大小，然后应用牛顿第二定律求出物体受到的摩擦力，然后判断弹簧弹力大小，分析各选项答题．‎ ‎【解答】解：静止时弹簧对物块的拉力大小F=3N，则物块受到的静摩擦力为3N，物块与地面间的最大静摩擦力：3N≤fmax；‎ A、以0.3m/s2的加速度向左加速运动，物块受到的合力：F合=ma=10×0.3=3N=F，则物块受到的摩擦力为零，故A正确；‎ B、以0.5m/s2的加速度向左加速运动，物块受到的合力：F合=ma=10×0.5=5N＞F=3N，物块受到的摩擦力：f=F合﹣F=5﹣3=2N＜fmax，物块相对地面位置不变，弹簧的形变量不变，物块受到的弹簧拉力不变，故B错误，D正确；‎ C、以0.6m/s2的加速度向左加速运动，物块受到的合力：F合=ma=10×0.6=6N＞F=3N，物块受到的摩擦力：f=F合﹣F=6﹣3=3N≤fmax，物块相对小车静止，故C错误；‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎13．如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成45°角，两极板与一直流电源相连．一带电微粒恰能沿着图中所示的水平直线向右运动，则在带电微粒运动的过程中，下列说法正确的是（　　）…‎ A．微粒所受的重力与电场力的大小相等 B．微粒的动能逐渐增加 C．微粒的电势能保持不变 D．微粒做匀变速直线运动 ‎【考点】带电粒子在混合场中的运动；功能关系．‎ ‎【分析】带电粒子在电场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化．‎ ‎【解答】解：AD、带电粒子在电场中受到电场力与重力，根据题意可知，粒子做直线运动，电场力必定垂直极板向上，电场力与重力的合力必定与速度方向同向，粒子做匀加速直线运动，如图所示：‎ 故电场力F=mgtan45°=mg，故A错误，D正确；‎ BC、电场力做功等于电势能的减小量，电场力做正功，故电势能减小；‎ 合力做正功，根据动能定理，动能增加，故B正确，C错误；‎ 故选：BD ‎　‎ ‎14．宇航员在空气非常稀薄的X星球上做研究平抛运动的实验．宇航员以初速度υ0（υ0已知）水平抛出一物体，并在坐标纸上描出如图所示的运动轨迹（x0、y0均测出），O为抛出点．若已知X星球的半径为R，万有引力常量为G．根据以上信息可求出（　　）‎ A．X星球的质量B．宇航员在X星球表面的重力 C．X星球的第一宇宙速度D．X星球的同步卫星的线速度 ‎【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动．‎ ‎【分析】物体在星球表面做平抛运动，其加速度等于该星球表面的重力加速度g，根据平抛运动的规律列式求g，根据物体的重力等于万有引力，列式求该星球的质量．‎ 第一宇宙速度就是卫星贴近该星球表面飞行的速度，根据万有引力提供向心力，得 ‎【解答】解：A、根据竖直方向①‎ 水平方向：②‎ 联立①②得：‎ 根据星球表面物体重力等于万有引力 得X星球的质量，故A正确；‎ B、因为宇航员质量未知，所以无法求出宇航员在X星球表面的重力，故B错误；‎ C、第一宇宙速度公式，由A求出星球表面的第一宇宙速度，所以可求出X星球的第一宇宙速度，故C正确；‎ D、因为X星球自转的角速度未给出，所以无法求出X星球的同步卫星的线速度，故D错误；‎ 故选：AC ‎　‎ ‎15．游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，整个过程可抽象为如图所示的模型，包括倾斜的光滑直轨道AB、半径R=10m的光滑竖直圆轨道和粗糙的减速轨道EF三部分，各部分之间通过光滑轨道平滑衔接，C、D分别为圆轨道的最低点和最高点．直轨道AB上的A、M、N三点离水平地面的高度分别为40m、25m、10m．现有质量m=500kg的过山车（可视为质点）从直轨道AB上某点由静止开始下滑，g取10m/s2，则（　　）‎ A．若从A点开始下滑，运动到C点对轨道的压力大小为45000N B．若从A点开始下滑，运动到D点的速度大小是10m/s C．若从AM间某点开始下滑，过山车可能会脱离轨道 D．若从N点以下某点开始下滑，过山车不可能脱离轨道 ‎【考点】机械能守恒定律；向心力．‎ ‎【分析】过山车由A运动到C的过程中，由机械能守恒定律求得过山车通过C点时的速度，由牛顿运动定律求解运动到C点对轨道的压力．由机械能守恒定律求运动到D点的速度大小．过山车恰好不脱离轨道时，在D点，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出D点的临界速度，再由机械能守恒求出过山车能不脱离轨道时下滑时的最小高度，再进行分析．‎ ‎【解答】解：A、过山车由A运动到C的过程中，由机械能守恒定律得：mghAC=‎ 在C点，根据牛顿第二定律得 N﹣mg=m，联立代入数据解得 N=45000N，由牛顿第三定律得知，过山车运动到C点对轨道的压力大小为45000N，故A正确．‎ B、过山车由A运动到D的过程中，由机械能守恒定律得 mghAD=，得：vD===20m/s，故B错误．‎ C、过山车恰好不脱离轨道时，在D点，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mg=m 设此时过山车从离地面高h处下滑，则 mg（h﹣2R）=，代入数据解得：h=2.5R=25m，所以若从AM间某点开始下滑，过山车不会脱离轨道，故C错误．‎ D、设过山车恰好运动到与O等高位置时下滑时离地的高度为H，由机械能守恒定律有 mgH=mgR，得 H=R=10m，所以若从N点以下某点开始下滑，过山车不可能脱离轨道．故D正确．‎ 故选：AD ‎　‎ 二、本题包括2小题，共15分．根据题目要求将答案填写在答题卡上指定的位置．‎ ‎16．物理兴趣小组想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，一端装有定滑轮的表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个轻小动滑轮，轻绳的一端与固定在墙上的拉力传感器相连，另一端绕过动滑轮和定滑轮，与沙桶相连．放开沙桶，滑块在长木板上做匀加速直线运动．‎ 实验时，滑块加速运动，固定在长直木板上的加速度传感器可读出滑块的加速度a，拉力传感器可读出绳上的拉力F．逐渐往沙桶中添加沙，重复实验．以F为纵轴、以a为横轴，得到的图象如图乙所示，其直线的截距等于b、斜率等于k．重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦．‎ ‎（1）实验中，必要的措施是　A　．‎ A．细线必须与长木板平行 B．必须测出沙和沙桶的质量 C．必须测出滑块和动滑轮的质量 D．必须保证每次都从同一位置释放滑块 ‎（2）滑块和长木板之间的动摩擦因数μ=　　（如果需要测得其他物理量，要在表达式后面说明该物理量的含义）．‎ ‎【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．‎ ‎【分析】由实验方案可知，滑块受到的拉力为拉力传感器示数的两倍，滑块同时受摩擦力，由加速度传感器读出加速度，由牛顿第二定律可得2F﹣f=ma，即F=a+结合乙图，可知实验中必要的措施，并可得摩擦因数 ‎【解答】解：（1）A、为保证拉力为F，故细线必须与长木板平行，否则是其水平方向的分力，故A正确 B、跟据题意，拉力通过传感器读出，不必测量沙和沙桶的质量，故B错误 C、由牛顿第二定律可得2F﹣f=ma，即F=a+结合乙图，可求出滑块和动滑轮的质量，故C错误 D、传感器的读数不受位置影响，故D错误 故选：A ‎（2）滑块受到的拉力F为拉力传感器示数的两倍，即：‎ T=2F 滑块受到的摩擦力为：‎ f=μmg 由牛顿第二定律可得：‎ T﹣f=ma 解得力F与加速度a的函数关系式为：F=a+ 由图象所给信息可得图象斜率为：k= 截距为：b=‎ 解得：‎ μ=‎ 故答案为：（1）A（2）‎ ‎　‎ ‎17．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：‎ 时刻 t2‎ t3‎ t4‎ t5‎ 速度（m/s）‎ ‎5.59‎ ‎5.08‎ ‎4.58‎ ‎（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=　4.08　m/s．‎ ‎（2）从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=　1.42　J，动能减少量△Ek=　1.46　J．‎ ‎（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep　＜　△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是　存在空气阻力　．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求t5时刻的速度大小；‎ ‎（2）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量．‎ ‎（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能的减小量没有全部转化为重力势能．‎ ‎【解答】解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：‎ ‎（2）根据重力做功和重力势能的关系有：‎ ‎△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×9.8×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2 J=1.42J 在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：‎ ‎△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46 J．‎ ‎（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此△E p＜△E k．‎ 故答案为：（1）4.08；（2）1.45，1.46；（3）＜，存在空气阻力．‎ ‎　‎ 三、本题包括3小题，共40分．要求写出必要的文字说明、主要公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．‎ ‎18．如图甲所示，一个可视为质点的物块从斜面底端A点滑上斜面，滑到B点时速度为零，之后又沿斜面下滑，物块运动的v﹣t图象如图乙所示．已知斜面倾角θ=370，物块滑上斜面的初速度为v0=40m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，试求：‎ ‎（1）物块在斜面上运动的最大高度；‎ ‎（2）物块回到A点时的速度大小及物块从B点回到A点所用的时间．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】（1）根据图示图象求出物体的位移，然后求出物体上升的最大高度．‎ ‎（2）由图示v﹣t图象求出加速度，然后应用牛顿第二定律、匀变速直线运动的速度位移公式与速度公式可以求出运动时间．‎ ‎【解答】解：（1）由v﹣t图象可知，AB间的距离：s=×40×4=80m，‎ 物块在斜面上运动的最大高度：h=ssin37°=80×0.6=48m；‎ ‎（2）由v﹣t所示图象可知，加速度：a1===10m/s2，‎ 对物块，由牛顿第二定律得：‎ mgsinθ+μmgcosθ=ma1，mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2，‎ 由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2a2s，‎ 解得：μ=0.5，a2=2m/s2，v=8m/s，‎ 从B返回A所用时间：t===4s；‎ 答：（1）物块在斜面上运动的最大高度为48m；‎ ‎（2）物块回到A点时的速度大小及物块从B点回到A点所用的时间为4s．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，边长为上的正方形区域abcd内存在着匀强电场．电荷量为q、动能为Ek0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计带电粒子的重力．求：‎ ‎（1）若粒子从c点离开电场，求粒子离开电场时的动能EK1；‎ ‎（2）若粒子离开电场时的动能Ek2=2Ek0，试判断带电粒子从电场的哪条边界离开？计算这种情况下电场强度的大小．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，在垂直于电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做匀加速直线运动，结合运动学公式和牛顿第二定律求出电场强度的大小，通过动能定理求出粒子离开电场时的动能．‎ ‎（2）根据粒子末动能的变化，电场力做功的变化，判断粒子离开电场时的位置．由功能关系和类平抛运动的规律求电场强度 ‎【解答】解：（1）带电粒子在电场中运动不考虑重力作用情况下，只受电场力作用，因为初速度与电场力垂直，所以带电粒子做类平抛运动，从a点进入电场，从c点离开电场，则 垂直于电场方向： 沿电场方向：‎ 又 据牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 故离开电场时沿电场方向的速度大小为 则离开电场的合速度为 离开电场时带电粒子的动能为 ‎（2）若粒子离开电场时的动能为，则电场力做功变小 故带电粒子一定从bc边射出 设射出电场时沿电场线方向的位移为y，由功能关系得 设带电粒子离开电场时沿电场线方向的速度为，则 联立解得：‎ 答：（1）若粒子从c点离开电场，求粒子离开电场时的动能为；‎ ‎（2）若粒子离开电场时的动能Ek2=2Ek0，带电粒子一定从电场的bc边界离开，计算这种情况下电场强度的大小 ‎　‎ ‎20．如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L．有一个质量分布均匀、长为L条状滑块，下端距A为2L，将它由静止释放，当滑块下端运动到A下面距A为时滑块运动的速度达到最大．‎ ‎（1）求滑块与粗糙斜面的动摩擦因数；‎ ‎（2）求滑块停止时的位置；‎ ‎（3）要使滑块能完全通过B点，由静止释放时滑块下端距A点的距离应满足什么条件？‎ ‎【考点】动能定理．‎ ‎【分析】（1）滑块滑上AB段的长度越长，则压力越大，摩擦力越大，当重力向下的分力与摩擦力大小相等时，速度达最大；由二力平衡可求得动摩擦因数；‎ ‎（2）由题意作出摩擦力随距离A点的位移的变化关系图象；由动能定理可求得物体停的位置；‎ ‎（3）根据第二小题的解法，由动能定理可求得由静止释放时滑块下端距A点的距离应满足的条件．‎ ‎【解答】解：（1）当滑块所受合外力零时，滑块速度最大，设其质量为m，则有：‎ 得：μ=2tanθ ‎（2）设滑块停止时下端距A点的距离为x，摩擦力随x变化规律如图甲 根据动能定理有：‎ 解得：x=3L，即物块的下端停在B端 ‎（3）设静止时物块的下端距A的距离为s，只要滑块下端运动到B点下方处，整个滑块就能完全通过B点，设下端通过A点后，距A点的距离为x，摩擦力随x变化规律如图乙所示，根据动能定理：‎ 解得：‎ 要让滑块能通过B点，则物块的下端距A的距离应大于 答：（1）滑块与粗糙斜面的动摩擦因数为2tanθ；‎ ‎（2）物体的下端停在B端；‎ ‎（3）要让滑块能通过B点，则物块的下端距A的距离应大于．‎ ‎　‎ ‎2016年12月10日