河南省洛阳市第一高级中学2021届高三上学期10月月考物理试题

河南省洛阳市第一高级中学2021届高三上学期10月月考物理试题

‎2020年10底高三物理月练 一、选择题（1-9为单选，10-14为多选，每题3分，选对不全2分，共42分）‎ ‎1．两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接，A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触，B球放在倾角为θ的斜面上，A、B均处于静止状态，B球没有滑动趋势，则A球对挡板的压力大小为(　　)‎ A．mgtan θ B．2mgtan θ C. D. ‎2．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行“顶牛”比赛，试图迫使对方后退．设甲、乙两人对杆的推力大小分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若甲获胜，则(　　)‎ A．F1＝F2，α1>α2 B．F1>F2，α1＝α2‎ C．F1＝F2，α1<α2 D．F1>F2，α1>α2‎ ‎3. 如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点处固定着一个质量为m的小球．当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化(用F1至F4表示变化)可能是下列图中的(OO′沿杆方向)(　　)‎ 29‎ ‎4．如图所示，将两个质量分别为m1＝1 kg、m2＝4 kg的物体A、B置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在A、B上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是(　　)‎ A．弹簧测力计的示数是25 N B．弹簧测力计的示数是50 N C．在突然撤去F1的瞬间，A的加速度大小为13 m/s2‎ D．在突然撤去F2的瞬间，B的加速度大小为7 m/s2‎ ‎5．如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是(　　)‎ A．若粘在A木块上面，绳的拉力不变 B．若粘在A木块上面，绳的拉力增大 C．若粘在C木块上面，A、B间摩擦力增大 D．若粘在C木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力减小 ‎6．关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变 B．物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是过曲线上这一点的切线方向 C．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变 D．做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用 29‎ ‎7．如图所示的装置可以将滑块水平方向的往复运动转化为OB杆绕O点的转动．图中A、B、O三处都是转轴，当滑块在光滑的水平横杆上滑动时，带动连杆AB运动，AB杆带动OB杆以O点为轴转动．若某时刻滑块的水平速度为v，连杆与水平方向夹角为α，AB杆与OB杆的夹角为β，此时B点转动的线速度为(　　)‎ A. B. C. D. ‎8.“嫦娥奔月”非神话，“破壁飞天”化玉娥。“万户”精魂付火箭，屈原“天问”下长河。2020年7月23日12时41分，文昌航天发射场上，长征五号遥四运载火箭成功将“天问一号”火星探测器顺利送入预定轨道。2020年10月中旬，“天问一号”在距离地球约2940万公里处进行一次深空机动，4个月后探测器将与火星交会。然后通过“刹车”完成火星捕获，完成多次变轨后，择机开展着陆、巡视等任务。已知火星和地球绕太阳公转半径之比为3：2，火星与地球质量之比1:10，半径之比为1：2，自转周期之比近似1:1，则：‎ A. 火星与地球绕太阳运动的向心加速度大小之比为9：4‎ B.火星与地球表面重力加速度之比2：1‎ C.火星与地球第一宇宙速度之比2：1‎ D.火星与地球平均密度之比2：1“天问一号”绕火星与地球最小周期之比 ‎9．我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，“嫦娥四号”飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面．假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞，发动机加速电压为U，喷出二价氧离子，离子束电流为I，那么下列结论正确的是(基本电荷为e，原子质量单位为m0，飞船质量为M)(　　)‎ A．喷出的每个氧离子的动量p＝2eU B．飞船所受到的推力为F＝4I C．飞船的加速度为a＝ 29‎ D．推力做功的功率为2MeU ‎10．(多选)一质量为m的物体做平抛运动，在两个不同时刻的速度大小分别为v1、v2，时间间隔为Δt，不计空气阻力，重力加速度为g，则关于Δt时间内发生的变化，以下说法正确的是(　　)‎ A．速度变化大小为gΔt，方向竖直向下 B．动量变化大小为Δp＝m(v2－v1)，方向竖直向下 C．动量变化大小为Δp＝mgΔt，方向竖直向下 D．动能变化为ΔEk＝m(v－v)‎ ‎11．(多选)如图所示，光滑的水平地面上有三个木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍做匀加速运动且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是(　　)‎ A．无论橡皮泥粘在哪个木块上面，系统的加速度都不变 B．若粘在b木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小 C．若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变 D．若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力都增大 ‎12．(多选)在一水平向右匀速运动的传送带的左端A点，每隔相同的时间T，轻放上一个相同的工件．已知工件与传送带间的动摩擦因数为μ，工件质量为m.经测量，发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离均为L.已知重力加速度为g，下列判断正确的是(　　)‎ A．传送带的速度大小为 B．工件在传送带上加速时间为 29‎ C．传送带因传送一个工件而多消耗的能量为 D．每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为 ‎13．(多选)如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放．某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g.以下判断正确的是(　　)‎ A. 当x＝h＋2x0时，小球的动能最小 B．最低点的坐标：x＝h＋2x0‎ C．当x＝h＋2x0时，小球的加速度为－g，且弹力为2mg D．小球动能的最大值为mgh＋ ‎14．(多选)如图所示，有质量为2m、m的小滑块P、Q，P套在固定竖直杆上，Q放在水平地面上．P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，α＝30°时，弹簧处于原长．当α＝30°时，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则P下降过程中(　　)‎ A．P、Q组成的系统机械能守恒 29‎ B．当α＝45°时，P、Q的速度相同 C．弹簧弹性势能的最大值为(－1)mgL D．P下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg 二、实验题（2题，共20分）‎ ‎15．（8分，1分每空）如图甲所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．‎ 甲 ‎(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．‎ A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程 ‎(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是________．(填选项前的符号)‎ A．用天平测量两个小球的质量m1、m2‎ B．测量小球m1开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H 29‎ D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程、 ‎(3)若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为________________[用(2)中测量的量表示]；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________________[用(2)中测量的量表示]．‎ ‎(4)经测定，m1＝45.0 g，m2＝7.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p′1，则p1∶p′1＝________∶11；若碰撞结束时m2的动量为p′2，则p′1∶p′2＝11∶________.‎ 乙 实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值＝________.‎ ‎(5)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用(4)中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程的最大值为________cm.‎ ‎16．（12分）在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5 Ω，某同学先用刻度尺测得金属丝的长度L＝50.00 cm，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．‎ 甲 ‎(1)图甲所示为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值d＝________mm.（1分）‎ 29‎ ‎(2)实验室提供的器材如下：‎ A．电压表V1(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)‎ B．电压表V2(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)‎ C．电流表A1(量程0～0.6 A，内阻约0.5 Ω)‎ D．电流表A2(量程0～3 A，内阻约0.1 Ω)‎ E．滑动变阻器R1(0～20 Ω)‎ F．滑动变阻器R2(0～500 Ω)‎ G．电源E(电动势为3.0 V，内阻不计)‎ H．开关和导线若干 从以上器材中选择合适的器材进行实验，则电压表应选择________，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________．(均填器材前的字母)（3分）‎ ‎(3)要求在流过金属丝的电流相同的情况下，电源的输出功率最小，并能较准确地测出金属丝的阻值，实验电路应选用图乙所示中的________．（2分）‎ ‎ ‎ A B ‎ ‎ C D 29‎ 乙 ‎(4)某同学建立了UI坐标系，并将测量数据描绘成坐标点，如图丙所示，请你根据坐标点描绘出UI图线．由图线计算出金属丝的电阻约为________Ω(保留两位有效数字)．设被测金属丝电阻为Rx，长度为L，直径的平均值为d，则该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________(用Rx、L、d等物理量符号表示)．（3分）‎ 丙 ‎(5)关于本实验的误差，下列说法正确的是________．（1分）‎ A．用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D．用UI图象处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差 三、计算题（共38分）‎ ‎17．（9分）如图所示，倾角为θ＝37°的斜面上有一固定挡板C，长度为l1＝10 m的木板B(与挡板C厚度相同)上有一长度为l2＝2 m的木板A，A、B右端齐平，B与斜面之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，A、B之间的动摩擦因数为μ2.现由静止释放A、B，两者相对静止一起向下加速运动，经过时间t＝2 s长木板B与C相碰，碰后B立即停止运动，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：‎ 29‎ ‎(1)B与C相碰时A的速度；‎ ‎(2)要使A最左端不滑离B，A、B之间的动摩擦因数μ2应满足的条件．‎ ‎18.（10分）如图所示，在倾角θ＝37°的光滑斜面上用装置T锁定轨道ABCD.AB为平行于斜面的粗糙直轨道，CD为光滑的四分之一圆弧轨道，AB与CD在C点相切．质量m＝0.5 kg的小物块(可视为质点)从轨道的A端由静止释放，到达D点后又沿轨道返回到直轨道AB中点时速度为零．已知直轨道AB长L＝1 m，轨道总质量M＝0.1 kg，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：‎ ‎(1)小物块对圆弧轨道的最大压力；‎ ‎(2)若小物块第一次返回C点时，解除轨道锁定，求从此时起到小物块与轨道速度相同时所用的时间．‎ ‎19．（10分）倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑．如图所示，4个小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，每个滑块上长为L的轻杆均与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处．现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰，已知每个滑块的质量均为m 29‎ 并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tan θ，重力加速度为g.求：‎ ‎(1)滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；‎ ‎(2)4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离．‎ ‎20．（9分）质量m＝260 g的手榴弹从水平地面上以v0＝10 m/s的初速度斜向上抛出，上升到距地面h＝5 m的最高点时爆炸，手榴弹除火药外的部分炸裂成质量相等的两块弹片，其中一块弹片自由下落到达地面，落地时动能为5 J．重力加速度取g＝10 m/s2，空气阻力不计，火药燃烧充分，求：‎ ‎(1)手榴弹爆炸前瞬间的速度大小；‎ ‎(2)手榴弹所装火药的质量；‎ ‎(3)两块弹片落地点间的距离．‎ 29‎ 答案 ‎1．两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接，A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触，B球放在倾角为θ的斜面上，A、B均处于静止状态，B球没有滑动趋势，则A球对挡板的压力大小为(　　)‎ A．mgtan θ B．2mgtan θ C. D. ‎1答案：B　解析：由于B球没有滑动趋势，因此B球不受斜面的摩擦力，对A、B整体研究，受力分析如图所示．‎ 根据平衡条件可得挡板对A球的弹力大小为F＝2mgtan θ，根据牛顿第三定律可知，A球对挡板的压力大小也为2mgtan θ，选项B正确，A、C、D错误．‎ ‎2．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行“顶牛”比赛，试图迫使对方后退．设甲、乙两人对杆的推力大小分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若甲获胜，则(　　)‎ 29‎ A．F1＝F2，α1>α2 B．F1>F2，α1＝α2‎ C．F1＝F2，α1<α2 D．F1>F2，α1>α2‎ ‎2答案：A　解析：杆的质量不计，可知F1、F2为两人之间的相互作用力，故F1＝F2，比赛中决定胜负的是人受到的最大静摩擦力的大小，甲获胜，则说明甲受到的摩擦力大，甲对地的正压力大，而两人重力大小相同，则说明甲是通过增大身体的倾角借助杆上的推力增大了对地面的压力，所以α1>α2，A正确．‎ ‎3. 如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点处固定着一个质量为m的小球．当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化(用F1至F4表示变化)可能是下列图中的(OO′沿杆方向)(　　)‎ ‎3答案：C　解析：以小球为研究对象，受到重力和杆对小球的作用力，沿水平方向和竖直方向分解杆对小球的作用力，竖直方向的分力和重力始终平衡，所以竖直方向的分力大小不变，而水平方向的分力逐渐增大，所以C项正确．‎ ‎4．如图所示，将两个质量分别为m1＝1 kg、m2＝4 kg的物体A、B置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为F1＝30 N、F2＝20 N的水平拉力分别作用在A、B上，则达到稳定状态后，下列说法正确的是(　　)‎ 29‎ A．弹簧测力计的示数是25 N B．弹簧测力计的示数是50 N C．在突然撤去F1的瞬间，A的加速度大小为13 m/s2‎ D．在突然撤去F2的瞬间，B的加速度大小为7 m/s2‎ ‎4答案：D　解析：以两物体组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律可知，系统的加速度大小为a＝＝ m/s2＝2 m/s2，方向水平向右；设弹簧测力计的拉力大小是F，以A为研究对象，由牛顿第二定律得F1－F＝m1a，则F＝F1－m1a＝28 N，A、B错误．弹簧的弹力不能突变，在突然撤去F2的瞬间，B不再受F2的作用，B所受的合力等于弹簧的弹力，由牛顿第二定律可知，B的加速度大小为a2＝＝ m/s2＝7 m/s2，在突然撤去F1的瞬间，弹簧的弹力不变，由牛顿第二定律可知A的加速度大小为a1＝＝ m/s2＝28 m/s2，C错误，D正确．‎ ‎5．如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是(　　)‎ A．若粘在A木块上面，绳的拉力不变 B．若粘在A木块上面，绳的拉力增大 C．若粘在C木块上面，A、B间摩擦力增大 D．若粘在C木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力减小 ‎5答案：B　解析：因无相对滑动，所以无论橡皮泥粘到哪块上，根据牛顿第二定律都有F－3μmg－μΔmg＝(3m＋Δm)a，a都将减小；若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力μmg、绳子拉力T，F－μmg－T＝ma，则得T＝F－μmg－ ma，a减小，F、μmg不变，所以T增大，故A错误，B正确．若粘在C木块上面，a减小，对A有fA＝ma，可知A、B间的摩擦力减小，以A、B为整体，有T－2μmg＝2ma，得T＝2μmg＋2ma，则T减小，故C、D错误．‎ ‎6．关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是(　　)‎ 29‎ A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变 B．物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是过曲线上这一点的切线方向 C．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变 D．做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用 ‎6答案：D　解析：物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小一定改变，故A错误；物体做曲线运动时，某点的速度方向就是过曲线上这一点的切线方向，而不是加速度方向，故B错误；物体受到变化的合力作用时，它的速度大小可能不变，比如匀速圆周运动，故C错误；做曲线运动的物体一定受到与速度不在同一直线上的外力作用，故D正确．‎ ‎7．如图所示的装置可以将滑块水平方向的往复运动转化为OB杆绕O点的转动．图中A、B、O三处都是转轴，当滑块在光滑的水平横杆上滑动时，带动连杆AB运动，AB杆带动OB杆以O点为轴转动．若某时刻滑块的水平速度为v，连杆与水平方向夹角为α，AB杆与OB杆的夹角为β，此时B点转动的线速度为(　　)‎ A. B. C. D. ‎7答案：A　解析：A点的速度方向沿水平方向，如图所示，将A点的速度分解，根据运动的合成与分解可知，沿杆方向的分速度vA分＝vcos α.B点做圆周运动，实际速度是圆周运动的线速度，可以分解为沿杆方向的分速度和垂直于杆方向的分速度．设B的线速度为v′，则沿杆方向的分速度vB分＝v′cos θ＝v′cos (β－90°)＝v′sin β，又二者沿杆方向的分速度是相等的，即vA分＝vB分，联立可得v′＝，A正确，B、C、D错误．‎ ‎8.“嫦娥奔月”非神话，“破壁飞天”化玉娥。“万户”精魂付火箭，屈原“天问”下长河。2020年7月23日12时41分，文昌航天发射场上，长征五号遥四运载火箭成功将“天问一号”火星探测器顺利送入预定轨道。2020年10月中旬，“天问一号”在距离地球约2940‎ 29‎ 万公里处进行一次深空机动，4个月后探测器将与火星交会。然后通过“刹车”完成火星捕获，完成多次变轨后，择机开展着陆、巡视等任务。已知火星和地球绕太阳公转半径之比为3：2，火星与地球质量之比1:10，半径之比为1：2，自转周期之比近似1:1，则：‎ A. 火星与地球绕太阳运动的向心加速度大小之比为9：4‎ B.火星与地球表面重力加速度之比2：1‎ C.火星与地球第一宇宙速度之比2：1‎ D.火星与地球平均密度之比2：1“天问一号”绕火星与地球最小周期之比 ‎9．我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，“嫦娥四号”飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面．假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞，发动机加速电压为U，喷出二价氧离子，离子束电流为I，那么下列结论正确的是(基本电荷为e，原子质量单位为m0，飞船质量为M)(　　)‎ A．喷出的每个氧离子的动量p＝2eU B．飞船所受到的推力为F＝4I C．飞船的加速度为a＝ D．推力做功的功率为2MeU ‎9答案：B　解析：对于每个氧离子，根据动能定理得qU＝mv2，动量为p＝，其中q＝2e，m＝16m0，故p＝8，故A错误；设在Δt时间内喷出N个氧离子，飞船受到的推力为F＝N＝＝，其中＝I，q＝2e，m＝16m0，所以F＝4I，a＝，故B正确，C错误；功率的单位是J·s－1，而2MeU的单位是kg·J，故D错误．‎ ‎10．(多选)一质量为m的物体做平抛运动，在两个不同时刻的速度大小分别为v1、v2，时间间隔为Δt，不计空气阻力，重力加速度为g，则关于Δt时间内发生的变化，以下说法正确的是(　　)‎ 29‎ A．速度变化大小为gΔt，方向竖直向下 B．动量变化大小为Δp＝m(v2－v1)，方向竖直向下 C．动量变化大小为Δp＝mgΔt，方向竖直向下 D．动能变化为ΔEk＝m(v－v)‎ ‎10答案：ACD　解析：平抛运动的加速度为g，所以速度变化量为Δv＝aΔt＝gΔt，方向竖直向下，故A正确；动量是矢量，应根据平行四边形定则求动量变化量大小，由数学知识知Δp＝mΔv>m(v2－v1)，方向竖直向下，故B错误；由动量定理得，动量变化量大小为Δp＝mgΔt，方向竖直向下，故C正确；物体的质量为m，初速度大小为v1，末速度大小为v2，则动能变化为ΔEk＝mv－mv＝m(v－v)，故D正确．‎ ‎11．(多选)如图所示，光滑的水平地面上有三个木块a、b、c，质量均为m，a、c之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在b上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面，系统仍做匀加速运动且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是(　　)‎ A．无论橡皮泥粘在哪个木块上面，系统的加速度都不变 B．若粘在b木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小 C．若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变 D．若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力都增大 ‎11答案：BD　解析：由整体法可知，无论橡皮泥粘在哪个木块上，系统的质量均增大，由牛顿运动定律可知，系统的加速度均减小，故A错误．若橡皮泥粘在b木块上，将a、c看成整体，有fab＝2ma，加速度减小，所以a、b间摩擦力减小；对c：T＝ma，绳的张力减小，故B正确．若橡皮泥粘在a木块上，对c：T＝ma，故绳的张力减小；对b：F－fab＝ma，摩擦力fab增大，故C错误．若橡皮泥粘在c木块上，将a、b看成整体，有F－T＝2ma，加速度减小，所以绳的张力T增大；对b：F－fab＝ma，可知fab增大，故D正确．‎ ‎12．(多选)在一水平向右匀速运动的传送带的左端A点，每隔相同的时间T，轻放上一个相同的工件．已知工件与传送带间的动摩擦因数为μ，工件质量为m.‎ 29‎ 经测量，发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离均为L.已知重力加速度为g，下列判断正确的是(　　)‎ A．传送带的速度大小为 B．工件在传送带上加速时间为 C．传送带因传送一个工件而多消耗的能量为 D．每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为 ‎12答案：AC　解析：工件在传送带上先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，每个工件放上传送带后运动的规律相同，可知L＝vT，解得传送带的速度v＝，故A正确；设每个工件匀加速运动的时间为t，根据牛顿第二定律得，工件的加速度为μg，根据v＝v0＋at，解得t＝＝，故B错误；工件与传送带相对滑动的路程为Δx＝v－＝，则摩擦产生的热量为Q＝μmgΔx＝，故D错误；根据能量守恒得，传送带因传送一个工件多消耗的能量E＝mv2＋Q＝，故C正确．‎ ‎13．(多选)如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放．某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g.以下判断正确的是(　　)‎ 29‎ A. 当x＝h＋2x0时，小球的动能最小 B．最低点的坐标：x＝h＋2x0‎ C．当x＝h＋2x0时，小球的加速度为－g，且弹力为2mg D．小球动能的最大值为mgh＋ ‎13答案：CD　解析：由题图乙可知mg＝kx0，解得x0＝，由Fx图线与横轴所围图形的面积表示弹力所做的功，则有W弹＝k(x－h)2，由动能定理得mgx－k(x－h)2＝0，即mgx－(x－h)2＝0，解得x＝h＋x0，故最低点坐标不是h＋2x0，且此处动能不是最小，故A、B错误；由题图可知，mg＝kx0，由对称性可知当x＝h＋2x0时，小球加速度为－g，且弹力为2mg，故C正确；小球在x＝h＋x0处时，动能有最大值，根据动能定理有mg(h＋x0)＋W弹＝Ekm－0，依题可得W弹＝－mgx0，所以Ekm＝mgh＋mgx0，故D正确．‎ ‎14．(多选)如图所示，有质量为2m、m的小滑块P、Q，P套在固定竖直杆上，Q放在水平地面上．P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，α＝30°时，弹簧处于原长．当α＝30°时，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则P下降过程中(　　)‎ A．P、Q组成的系统机械能守恒 B．当α＝45°时，P、Q的速度相同 C．弹簧弹性势能的最大值为(－1)mgL D．P下降过程中动能达到最大前，Q受到地面的支持力小于3mg ‎14答案：CD　解析：根据机械能守恒定律知，P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；由运动的合成和分解可知vPcos α＝vQsin α，当α＝45°时，两者的速度大小相等，但是P的速度方向竖直向下，Q的速度方向水平向左，则P、Q的速度不同，故B错误；根据系统机械能守恒可得Ep＝‎ 29‎ mPgΔh＝2mgL(cos 30°－cos 60°)，弹簧弹性势能的最大值为Ep＝(－1)mgL，故C正确；P下降过程中动能达到最大前，P加速下降，对P、Q整体，在竖直方向上根据牛顿第二定律有3mg－N＝2ma，则有N<3mg，故D正确．‎ 二、实验题 ‎15．如图甲所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．‎ 甲 ‎(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．‎ A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程 ‎(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是________．(填选项前的符号)‎ A．用天平测量两个小球的质量m1、m2‎ B．测量小球m1开始释放高度h 29‎ C．测量抛出点距地面的高度H D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程、 ‎(3)若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为________________[用(2)中测量的量表示]；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________________[用(2)中测量的量表示]．‎ ‎(4)经测定，m1＝45.0 g，m2＝7.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p′1，则p1∶p′1＝________∶11；若碰撞结束时m2的动量为p′2，则p′1∶p′2＝11∶________.‎ 乙 实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值＝________.‎ ‎(5)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用(4)中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程的最大值为________cm.‎ ‎15答案：(1)C　(2)ADE　(3)m1·＝m1·＋m2·　m1·2＝m1·2＋m2·2　(4)14　2.9‎ ‎1．01　(5)76.8‎ 解析：(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定，即v＝.而由H＝gt2知，每次竖直高度相等，所以平抛时间相等，即m1＝m1＋m2，则可得m1·＝m1·＋m2·.故只需测射程，因而选C.‎ ‎(2)由表达式知：在OP已知时，需测量m1、m2、和，故必要步骤有A、D、E.‎ ‎(3)若为弹性碰撞，则满足动量守恒的同时满足机械能守恒，则m1·＝m1·＋m2 29‎ m12＝m12＋m22‎ 可得m1·2＝m1·2＋m2·2.‎ ‎(4)p1＝m1·，p′1＝m1· 联立可得p1∶p′1＝∶＝44.80∶35.20＝14∶11‎ p′2＝m2· 则p′1∶p′2＝∶＝11∶2.9‎ 故＝＝1.01.‎ ‎(5)其他条件不变，使ON最大，则m1、m2发生弹性碰撞，则其动量和能量均守恒，可得v2＝ 而v2＝，v0＝ 故＝·＝×44.80 cm＝76.8 cm.‎ ‎16．在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5 Ω，某同学先用刻度尺测得金属丝的长度L＝50.00 cm，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．‎ 甲 ‎(1)图甲所示为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值d＝________mm.‎ ‎(2)实验室提供的器材如下：‎ 29‎ A．电压表V1(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)‎ B．电压表V2(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)‎ C．电流表A1(量程0～0.6 A，内阻约0.5 Ω)‎ D．电流表A2(量程0～3 A，内阻约0.1 Ω)‎ E．滑动变阻器R1(0～20 Ω)‎ F．滑动变阻器R2(0～500 Ω)‎ G．电源E(电动势为3.0 V，内阻不计)‎ H．开关和导线若干 从以上器材中选择合适的器材进行实验，则电压表应选择________，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________．(均填器材前的字母)‎ ‎(3)要求在流过金属丝的电流相同的情况下，电源的输出功率最小，并能较准确地测出金属丝的阻值，实验电路应选用图乙所示中的________．‎ ‎ ‎ A B ‎ ‎ C D 乙 29‎ ‎(4)某同学建立了UI坐标系，并将测量数据描绘成坐标点，如图丙所示，请你根据坐标点描绘出UI图线．由图线计算出金属丝的电阻约为________Ω(保留两位有效数字)．设被测金属丝电阻为Rx，长度为L，直径的平均值为d，则该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________(用Rx、L、d等物理量符号表示)．‎ 丙 ‎(5)关于本实验的误差，下列说法正确的是________．‎ A．用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D．用UI图象处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差 ‎16答案：(1)0.398(0.397～0.399均可)　(2)A　C　E　(3)C　(4)见解析图　5.2　　(5)CD 解析：(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0 mm，可动刻度读数为0.01×39.8 mm＝0.398 mm，所以最终读数为0.398 mm.‎ ‎(2)电源电动势为3 V，故电压表应选择A；根据电源电动势和金属丝电阻可估计电流最大值约为I＝＝ A＝0.6 A，故电流表应选择C；金属丝电阻约5 Ω，故滑动变阻器应选择最大阻值比其略大的E.‎ ‎(3)流过金属丝的电流相同的情况下电源消耗功率最小，滑动变阻器应选择限流接法，金属丝电阻很小，电流表应选择外接法，故实验电路应选择图C.‎ 29‎ ‎(4)根据坐标点描绘出UI图线如图所示．‎ 由图可知，图象的斜率即金属丝电阻为Rx＝ Ω＝5.2 Ω，根据Rx＝ρ，S＝，得金属丝电阻率ρ＝.‎ ‎(5)用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，故A错误；由电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，不是偶然误差，故B错误；若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差，故C正确；用UI图象处理数据求金属丝的电阻，舍去偏差较大的点可以减小偶然误差，故D正确．‎ 三、计算题 ‎17．如图所示，倾角为θ＝37°的斜面上有一固定挡板C，长度为l1＝10 m的木板B(与挡板C厚度相同)上有一长度为l2＝2 m的木板A，A、B右端齐平，B与斜面之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，A、B之间的动摩擦因数为μ2.现由静止释放A、B，两者相对静止一起向下加速运动，经过时间t＝2 s长木板B与C相碰，碰后B立即停止运动，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：‎ ‎(1)B与C相碰时A的速度；‎ ‎(2)要使A最左端不滑离B，A、B之间的动摩擦因数μ2应满足的条件．‎ 29‎ 答案：(1)4 m/s　(2)μ2≥ 解析：(1)A、B一起向下加速运动的加速度为a1＝gsin θ－μ1gcos θ＝2 m/s2，‎ 则B与C相碰时A的速度为v＝a1t，‎ 可得v＝4 m/s.‎ ‎(2)当B停止后，A向下做减速运动，加速度大小为a2＝μ2gcos θ－gsin θ，‎ 由运动学公式有v2＝2a2Δl＝2a2(l1－l2)，‎ 可得μ2＝，‎ 则要使A最左端不滑离B，A、B之间的动摩擦因数应满足μ2≥.‎ ‎18.如图所示，在倾角θ＝37°的光滑斜面上用装置T锁定轨道ABCD.AB为平行于斜面的粗糙直轨道，CD为光滑的四分之一圆弧轨道，AB与CD在C点相切．质量m＝0.5 kg的小物块(可视为质点)从轨道的A端由静止释放，到达D点后又沿轨道返回到直轨道AB中点时速度为零．已知直轨道AB长L＝1 m，轨道总质量M＝0.1 kg，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：‎ ‎(1)小物块对圆弧轨道的最大压力；‎ ‎(2)若小物块第一次返回C点时，解除轨道锁定，求从此时起到小物块与轨道速度相同时所用的时间．‎ ‎18答案：(1)9 N　(2)　 s 解析：(1)小物块在从A→B→D→C→直轨道AB中点的过程中，根据能量守恒定律得 mgLsin θ＝μmgcos θ，‎ 解得μ＝0.25.‎ 设圆弧轨道的半径为R，小物块在从A→B→D的过程中，根据动能定理得mg(Lsin θ－Rcos θ＋‎ 29‎ Rsin θ)－μmgLcos θ＝0，‎ 解得R＝2 m，‎ 设四分之一圆弧轨道的最低点为P，小物块经过P点时，对圆弧轨道的压力最大，设速度为vP，轨道对小球的最大支持力大小为F，小物块对圆弧轨道的最大压力为F′，‎ 则mg(R－Rsin θ)＝mv，‎ F－mg＝m，‎ F′＝F，‎ 解得F′＝9 N.‎ ‎(2)设小物块第一次返回C点时，速度为vC，解除轨道锁定后，由于μ

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