山东省临沂市2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

山东省临沂市2017届高三（上）期中物理试卷（解析版）

‎2016-2017学年山东省临沂市高三（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题共10题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一个选项正确，第7-10题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的或不选的得0分）‎ ‎1．一质点开始时在几个恒力的共同作用下做匀速直线运动，突然撤去其中一个力，此后该质点的运动情况不可能的是（　　）‎ A．匀速圆周运动B．匀变速曲线运动 C．匀减速直线运动D．匀加速直线运动 ‎2．甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5m/s，乙的速度为l0m/s．甲车的加速度大小恒为1.2m/s2．以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，根据以上条件可知（　　）‎ A．在t=4s时，甲车追上乙车 B．在前4s的时间内，甲车运动位移为29.6m C．乙车做加速度先增大后减小的变加速运动 D．在t=l0s时，乙车又回到起始位置 ‎3．2016年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，假设“天宫二号”空间实验室与“神舟十一号”飞船都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接．下列措施可行的是（　　）‎ A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接 B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接 C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近实现对接 D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近实现对接 ‎4．如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，质量相同的两个电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．不考虑电荷的重力、空气阻力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（　　）‎ A．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同 B．两电荷在电场中运动的加速度相等 C．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量 D．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功 ‎5．如图所示，A、B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法正确的是（　　）‎ A．如果B对A无摩擦力，则地面对B可能有摩擦力 B．如果B对A有向左的摩擦力，则地面对B有向右的摩擦力 C．P点缓慢下移过程中，B对A的支持力一定减小 D．P点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力可能增大 ‎6．如图所示，置于足够长斜面上的开口盒子A内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连，今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（　　）‎ A．弹簧的弹性势能一直减小直至为零 B．A对B做的功等于B动能的增加量 C．A所受重力和弹簧弹力做功的代数和大于A动能的增加量 D．弹簧弹性势能的减小量小于A和B机械能的增加量 ‎7．我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成．提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车，假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第l节和第5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（　　）‎ A．当动车组匀速运动时，乘客受到车厢的作用力为零 B．动车组做匀加速运动时，第l、2节与第7、8节车厢间的作用力之比为7：1‎ C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的时间与关闭发动机时的速度成正比 D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：2‎ ‎8．两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力f与球的半径r的立方成正比，即f=kr3，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则（　　）‎ A．甲球加速度的大小等于乙球加速度的大小 B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C．甲球用的时间比乙球长 D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 ‎9．物块B套在倾斜杆上，并用轻绳与物块A相连，今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．物块A的速度先变大后变小B．物块A的速度先变小后变大 C．物块A处于超重状态D．物块A处于失重状态 ‎10．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2（v1＜v2）的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，从小物块滑上传送带开始计时，物块在传送带上运动的v﹣t图象可能的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎　‎ 二、实验题（本题共16分．请将答案填在题目的规定位置处，不需要写出解答过程．）‎ ‎11．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动，实验中下列措施必要的是（　　）‎ A．小车的质量远大于钩码的质量 B．细线必须与长木板平行 C．平衡小车与长木板间的摩擦力 D．先接通电源再释放小车 ‎12．某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系以及测定滑车与长木板间的动摩擦因数．图中，置于实验台上的长木板M水平放置，其右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为m=0.02kg．每次实验中，滑车在长木板上都做初速度为零的匀加速直线运动．实验步骤如下：‎ ‎（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．‎ ‎（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N﹣n个钩码仍留在小车内，用手按住小车并使轻绳与木板平行，释放小车．同时用传感器记录小车运动的位移x和时间t，选取数据，利用公式a=　　，求得加速度；多次改变n的数值，求出多组对应于不同n的a值．‎ ‎（3）以上实验数值已经描绘在图（b）中，请作出a﹣n图象．从图象可以得到的实验结论：　　．‎ ‎（4）利用a﹣n图象以及a关于n的一次函数表达式a=　　（用M、m、N、n、g表示），可以求得滑车（空载）的质量为　　kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=10m•s﹣2）．‎ ‎（5）以“保持木板水平”来代替步骤（1），设滑车和长木板间的动摩擦因数为μ，利用相同的步骤和方法可以得到a﹣n图象以及a关于n的一次函数表达式a=　　（用M、m、N、n、g、μ表示），从而能进一步求得滑车与长木板之间的动摩擦因数．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题共4小题，共44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能得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值与单位）‎ ‎13．如图所示，一种射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成．放射源O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速率、质量为m的电子．若极板长为L，间距为d．当A、B板加上电压U时，只有某一速度的电子能从细管C水平射出，细管C离A板垂直距离为d．以已知电子的电荷量为e，L=2d，不计电子重力与它们之间的相互作用力．‎ 求：能从细管C水平射出的电子从放射源O发射时的速度．‎ ‎14．如图所示，P是固定在水平面上的半径r=0.5m内壁光滑的圆弧凹槽，从高台边B点以速度v0=4m/s水平飞出质量m=0.1kg的小球，恰能从凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道，O是圆弧的圆心，θ=37°是OA与竖直方向的夹角（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10/s2），不计空气阻力．求：‎ ‎（1）小球运动到A点时的速度以及此时重力的瞬时功率；‎ ‎（2）小球运动到圆弧凹槽的最低点时对圆弧凹槽的压力．‎ ‎15．一滑草场的某条滑道高度h=27米，由上下两段组成，其中上段AB的高度为h，下段BC的高度为h，与水平面倾角分别为45°和37°，如图所示，滑草车（视为质点）与草地之间的动摩擦因数为μ．质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计空气阻力以及滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）．‎ 求：（1）滑草车与草地之间的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）载人滑草车在AB段和BC段运动的加速度；‎ ‎（3）载人滑草车在运动过程中的最大速率．‎ ‎16．如图所示，P是倾角为30°的光滑固定斜面，物块B停靠于固定在斜面底端的挡板上．劲度系数为k的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与质量为m的物块A相连接．细绳的一端系在A上，另一端跨过光滑定滑轮系一个不计质量的小挂钩，小挂钩不挂物体时，A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块C后，A沿斜面向上运动，当A的速度最大时B恰好离开挡板．斜面足够长，运动过程中C始终未接触地面，已知当地重力加速度为g．求：‎ ‎（1）在未挂物块C时弹簧的形变量和物块A刚开始运动时的加速度a大小；‎ ‎（2）物块A的速度达到最大时弹簧的形变量和物块B的质量；‎ ‎（3）物块A的最大速度vm；‎ ‎（4）如果把物块C的质量变为2m，那么物块B刚离开挡板时物块A的速度是vm的多少倍？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年山东省临沂市高三（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题共10题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一个选项正确，第7-10题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的或不选的得0分）‎ ‎1．一质点开始时在几个恒力的共同作用下做匀速直线运动，突然撤去其中一个力，此后该质点的运动情况不可能的是（　　）‎ A．匀速圆周运动B．匀变速曲线运动 C．匀减速直线运动D．匀加速直线运动 ‎【考点】匀速圆周运动；曲线运动．‎ ‎【分析】物体在几个外力的作用下做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，余下的力的合力与撤去的力大小相等，方向相反；根据撤去的力与速度方向的关系分析运动情况 ‎【解答】解：A、圆周运动需要向心力，故其合力的方向是不断改变的，而题中力为恒力，故不可能做圆周运动，故A不可能；‎ B、撤掉其中的一个力，余下的力的合力与撤去的力大小相等，方向相反为恒力事若合力与速度方向不在一条直线上则为匀变速曲线运动．故B可能；‎ C、若撤去的力与原速度方向相同，物体的合力恒定，而且与速度方向相反，则物体做匀减速直线运动，故C可能；‎ D、若撤去的力与原速度方向相反，物体的合力恒定，而且与速度方向相同，则物体做匀加速直线运动，故D可能；‎ 因选不可能的，故选：A ‎　‎ ‎2．甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5m/s，乙的速度为l0m/s．甲车的加速度大小恒为1.2m/s2．以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，根据以上条件可知（　　）‎ A．在t=4s时，甲车追上乙车 B．在前4s的时间内，甲车运动位移为29.6m C．乙车做加速度先增大后减小的变加速运动 D．在t=l0s时，乙车又回到起始位置 ‎【考点】匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】根据速度图象与时间轴围成的面积可分析位移，从而两车能否相遇．由v﹣t图象的形状分析车的运动性质．由此分析两车的运动情况．‎ ‎【解答】解：A、在t=4s时，两车的速度相同，但前4s内两车经过的位移不同，故两车没有相遇；故A错误；‎ B、在前4s的时间内，甲车运动位移为 x=v0t+=5×4+×1.2×42=29.6m；故B正确；‎ C、速度图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，乙车的加速度先减小后增大，最后再减小，故C错误；‎ D、在10s前，乙车一直做匀加速直线运动，速度一直沿正方向，故乙车没有回到起始位置；故D错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎3．2016年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，假设“天宫二号”空间实验室与“神舟十一号”飞船都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接．下列措施可行的是（　　）‎ A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接 B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接 C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近实现对接 D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近实现对接 ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．‎ ‎【分析】正常运行的卫星若加速则所需向心力大于万有引力做离心运动，若减速则所需向力小于万有引力做向心运动，据此分析各选项．‎ ‎【解答】解：A、B、在同一轨道上运行加速做离心运动，减速做向心运动均不可实现对接．则AB错误 C、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，则其做向心运动，不可能与空间实验室相接触．则C错误．‎ D、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，则其做离心运动可使飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接．则D正确 故选：D ‎　‎ ‎4．如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，质量相同的两个电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．不考虑电荷的重力、空气阻力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是（　　）‎ A．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同 B．两电荷在电场中运动的加速度相等 C．电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量 D．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】两个电荷同时进入电场到相遇，运动时间相等；从轨迹图可以看出，电荷M的水平分位移和竖直分位移都比电荷N的大；将电荷的运动沿水平和竖直方向正交分解后根据运动学公式和牛顿第二定律联合列式分析即可．‎ ‎【解答】解：A、两个电荷水平方向都做匀速直线运动，从轨迹可以看出，电荷M的水平分位移比N的大，则有：xM＞xN，故vMt＞vNt，故初速度关系为 vM＞vN，故A错误；‎ B、从轨迹可以看出：yM＞yN，故有＞，可得加速度关系为 aM＞aN，故B错误．‎ C、根据牛顿第二定律及aM＞aN，得＞，而 mM=mN，得电荷量关系为 qM＞qN，故C正确．‎ D、电场力对电荷做的功公式 W=qEy，由于qM＞qN，yM＞yN，所以有WM＞WN，即电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功，故D错误；‎ 故选：C ‎　‎ ‎5．如图所示，A、B两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点，另一端与A相连接，下列说法正确的是（　　）‎ A．如果B对A无摩擦力，则地面对B可能有摩擦力 B．如果B对A有向左的摩擦力，则地面对B有向右的摩擦力 C．P点缓慢下移过程中，B对A的支持力一定减小 D．P点缓慢下移过程中，地面对B的摩擦力可能增大 ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】分别对A和整体进行分析，明确物块A受重力、支持力、静摩擦力，可能受弹簧弹力，也可能不受弹簧弹力，根据共点力平衡进行分析．‎ ‎【解答】解：A、若B对A没有摩擦力，则A对B也没有摩擦力，因B在水平方向受力平衡，则地面对B也没有摩擦力，故A错误；‎ B、若B对A有向左的摩擦力，则A对B有向右的摩擦力，由平衡条件知，地面对B有向左的摩擦力，故B错误；‎ C、若弹簧起初处于拉伸状态，则在P点缓慢下移的过程中，弹簧对A物块的拉力减小且拉力在竖直方向的分力减小，则B对A的支持力增大；故C错误；‎ D、P点下降过程中，水平方向拉力可能增大，则对整体分析可知，地面对B的摩擦力可能增大，故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，置于足够长斜面上的开口盒子A内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连，今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（　　）‎ A．弹簧的弹性势能一直减小直至为零 B．A对B做的功等于B动能的增加量 C．A所受重力和弹簧弹力做功的代数和大于A动能的增加量 D．弹簧弹性势能的减小量小于A和B机械能的增加量 ‎【考点】功能关系．‎ ‎【分析】根据形变量的变化，分析弹簧的弹性势能如何变化．对于A、B整体和弹簧构成弹簧振子，当AB整体受力平衡时，速度达到最大；同时根据AB整体和弹簧系统机械能守恒分析．‎ ‎【解答】解：A、盒子速度最大时合力为零，此时弹簧处于压缩状态，所以从释放盒子直至其获得最大速度的过程中，弹簧一直处于压缩状态，压缩量不断减小，故弹性势能一直减小，但没有减为零，故A错误；‎ B、除重力外其余力做的功等于物体机械能的增加量，故A对B做的功等于B机械能的增加量，B的重力势能增加，所以A对B做的功小于B动能的增加量，故B错误；‎ C、对物体A，重力、支持力、弹簧弹力、和B对A弹力的合力做的功等于动能的增加量，故重力和弹簧弹力做功的代数和大于A动能的增加量，故C正确；‎ D、由于AB整体和弹簧系统机械能守恒，故弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量，故D错误；‎ 故选：C ‎　‎ ‎7．我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成．提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车，假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第l节和第5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（　　）‎ A．当动车组匀速运动时，乘客受到车厢的作用力为零 B．动车组做匀加速运动时，第l、2节与第7、8节车厢间的作用力之比为7：1‎ C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的时间与关闭发动机时的速度成正比 D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：2‎ ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】当动车组匀速运动时，乘客的合力为零，根据平衡条件分析其受力情况．根据受力分析，结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力；根据动能定理分析从关闭发动机到停下来滑行的距离；当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可以求得将非动力车改为动力车的数量．‎ ‎【解答】解：‎ A、当动车组匀速运动时，乘客的合力为零，根据平衡条件知，乘客受到车厢的作用力等于其重力，故A错误．‎ B、设每节动车的功率为P，牵引力为F，每一节车厢的质量是m，阻力为kmg，‎ 动车组做匀加速运动时，有两节动力车厢，对整个的车进行受力分析得：‎ ‎ 2F﹣8kmg=8ma 对2到8节车厢进行受力分析得：F1﹣7kmg=7ma 对第8节车厢进行受力分析得：F2﹣kmg=ma 联立可得：F1：F2=7：1，即第l、2节与第7、8节车厢间的作用力之比为7：1．故B正确；‎ C、进站时从关闭发动机后加速度大小为 a==kg，从关闭发动机到停下来滑行的时间 t==，即知从关闭发动机到停下来滑行的时间与关闭发动机时的速度成正比．故C正确．‎ D、当只有两节动力车时，最大速率为v，则：2P=8kmg•v 改为4节动车带4节拖车的动车组时：4P=8kmg•v′，所以：最大速度 v′=2v，最大速度之比为1：2，故D正确．‎ 故选：BCD ‎　‎ ‎8．两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力f与球的半径r的立方成正比，即f=kr3，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则（　　）‎ A．甲球加速度的大小等于乙球加速度的大小 B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C．甲球用的时间比乙球长 D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 ‎【考点】功的计算；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】设小球的密度，写出质量的表达式，再结合题目的条件写出阻力的表达式，最后结合牛顿第二定律写出加速度的表达式．‎ 根据物体的加速度的关系结合运动学的公式判断运动的时间以及末速度；根据功的公式判断克服阻力做的功．‎ ‎【解答】解：A、设小球的密度为ρ，半径为r，则小球的质量为：m=ρV=ρ•πr3‎ 重力：G=mg=πgρr3‎ 小球的加速度：a==g﹣=g﹣‎ 可知，小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大．所以甲的加速度比较大．故A错误；‎ B、根据：2ax=v2﹣v02可知，加速度比较大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小．故B正确；‎ C、两个小球下降的距离是相等的，根据：x=at2可知，加速度比较大的甲运动的时间短．故C错误；‎ D、由题可知，它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，即：f=kr，所以甲的阻力大，根据W=FS可知，甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功．故D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎9．物块B套在倾斜杆上，并用轻绳与物块A相连，今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．物块A的速度先变大后变小B．物块A的速度先变小后变大 C．物块A处于超重状态D．物块A处于失重状态 ‎【考点】运动的合成和分解；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于物体A的速度，由此得出物体A的速度的表达式，判断A的速度变化以及超重或失重．‎ ‎【解答】解：A、将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图，‎ 根据平行四边形定则，沿绳子方向的速度为：vA=vBcosθ，可知θ在增大到90°的过程中，A的速度方向向下，且逐渐减小；‎ 由图可知，当B到达P点时，B与滑轮之间的距离最短，θ=90°，A的速度等于0，随后A向上运动，且速度增大．‎ 所以在B沿杆由点M匀速下滑到N点的过程中，A的速度先向下减小，然后向上增大．故A错误，B正确；‎ C、物体A向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的方向都向上，所以A始终处于超重状态．故C正确，D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ ‎10．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2（v1＜v2）的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带，从小物块滑上传送带开始计时，物块在传送带上运动的v﹣t图象可能的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】物块滑上传送带后，结合摩擦力的方向，得出物块先做匀减速直线运动，有两种可能：1、滑到另一端一直做匀减速直线运动，2、先做匀减速直线运动，再做匀速直线运动．‎ ‎【解答】解：A、物块滑上传送带，由于速度大于传送带速度，物块做匀减速直线运动，可能会滑动另一端一直做匀减速直线运动，到达另一端时恰好与传送带速度相等，故A正确．‎ B、物块滑上传送带后，物块可能先做匀减速直线运动，当速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动，速度的方向保持不变，故BD错误，C正确．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ 二、实验题（本题共16分．请将答案填在题目的规定位置处，不需要写出解答过程．）‎ ‎11．某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动，实验中下列措施必要的是（　　）‎ A．小车的质量远大于钩码的质量 B．细线必须与长木板平行 C．平衡小车与长木板间的摩擦力 D．先接通电源再释放小车 ‎【考点】探究小车速度随时间变化的规律．‎ ‎【分析】分析实验目标和实验原理，明确实验中需要注意事项，即可求解．‎ ‎【解答】解：A、本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可；故A错误；‎ BD、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带；故BD正确；‎ C、由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力；故C错误；‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎12．某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系以及测定滑车与长木板间的动摩擦因数．图中，置于实验台上的长木板M水平放置，其右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为m=0.02kg．每次实验中，滑车在长木板上都做初速度为零的匀加速直线运动．实验步骤如下：‎ ‎（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．‎ ‎（2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N﹣n个钩码仍留在小车内，用手按住小车并使轻绳与木板平行，释放小车．同时用传感器记录小车运动的位移x和时间t，选取数据，利用公式a=　　，求得加速度；多次改变n的数值，求出多组对应于不同n的a值．‎ ‎（3）以上实验数值已经描绘在图（b）中，请作出a﹣n图象．从图象可以得到的实验结论：　当质量一定时加速度与合外力成正比　．‎ ‎（4）利用a﹣n图象以及a关于n的一次函数表达式a=　n　（用M、m、N、n、g表示），可以求得滑车（空载）的质量为　0.90　kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=10m•s﹣2）．‎ ‎（5）以“保持木板水平”来代替步骤（1），设滑车和长木板间的动摩擦因数为μ，利用相同的步骤和方法可以得到a﹣n图象以及a关于n的一次函数表达式a=　n﹣μg　（用M、m、N、n、g、μ表示），从而能进一步求得滑车与长木板之间的动摩擦因数．‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】（2）应用匀变速直线运动的位移公式可以求出加速度．‎ ‎（3）根据坐标系内描出的点作出图象，然后分析图象得出结论．‎ ‎（4）应用牛顿第二定律求出加速度的表达式，然后根据图示图象求出车的质量．‎ ‎（5）应用牛顿第二定律可以求出加速度的表达式．‎ ‎【解答】解：（2）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的位移公式可知，加速度：a=；‎ ‎（3）根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：‎ 由图示图象可知，图象是一条倾斜的直线，由此可知，在质量一定时加速度与合外力成正比．‎ ‎（4）由牛顿第二定律得：nmg=（M+Nm）a，解得，加速度：a=n，a﹣n图象的斜率：k===0.2，解得：M=0.90kg；‎ ‎（5）木板保持水平时，由牛顿第二定律得：nmg﹣μ[M+（N﹣n）m]g=（M+Nm）a，解得：a=n﹣μg；‎ 故答案为：（1）；（3）图象如图所示；当质量一定时加速度与合外力成正比；（4）n；0.90；（5）n﹣μg．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题共4小题，共44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能得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值与单位）‎ ‎13．如图所示，一种射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成．放射源O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速率、质量为m的电子．若极板长为L，间距为d．当A、B板加上电压U时，只有某一速度的电子能从细管C水平射出，细管C离A板垂直距离为d．以已知电子的电荷量为e，L=2d，不计电子重力与它们之间的相互作用力．‎ 求：能从细管C水平射出的电子从放射源O发射时的速度．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】电子能从细管C水平射出，电子在垂直于极板的方向上做匀减速运动，当竖直分速度恰好减为零，且竖直分位移等于d．该电子运动的逆过程是类平抛运动，运用分位移公式和牛顿第二定律结合解答．‎ ‎【解答】解：设所求的速度为v，与板A成θ角．电子在垂直于极板的方向上做匀减速运动，当竖直分速度恰好减为零，有 d=‎ 水平位移 L=vxt 两式相除得 ==‎ 由题意可知 L=2d，则有 =‎ 又 vy2=2a×‎ a=‎ 又 v=‎ 联立解得 v=‎ tanθ==，θ=37°，与A板夹角为37°‎ 答：能从细管C水平射出的电子从放射源O发射时的速度大小为，方向与A板夹角为37°．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，P是固定在水平面上的半径r=0.5m内壁光滑的圆弧凹槽，从高台边B点以速度v0=4m/s水平飞出质量m=0.1kg的小球，恰能从凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道，O是圆弧的圆心，θ=37°是OA与竖直方向的夹角（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10/s2），不计空气阻力．求：‎ ‎（1）小球运动到A点时的速度以及此时重力的瞬时功率；‎ ‎（2）小球运动到圆弧凹槽的最低点时对圆弧凹槽的压力．‎ ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）根据平行四边形定则，抓住小球恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A沿圆弧切线方向进入轨道，求出小球在A点的速度大小和方向．则P=FV求得功率．‎ ‎（2）根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而结合牛顿第三定律求出小球对凹槽的压力 ‎【解答】解：（1）根据平行四边形定则知：‎ 则有： ==5m/s，‎ 所以，方向与水平方向的夹角为为37°．重力的瞬时功率为：‎ P=mgcos37°v=4W ‎（2）由A点凹槽最低点，由动能定理有：mg（1﹣cos37°）=…①‎ 在最低点，由牛顿第二定律有：…②‎ 代入数据解得：FN=6.4N 由牛顿第三定律可得对凹槽的压力为6.4N 答：（1）小球运动到A点时的速度为5m/s，此时重力的瞬时功率为4W；‎ ‎（2）小球运动到圆弧凹槽的最低点时对圆弧凹槽的压力为6.4N ‎　‎ ‎15．一滑草场的某条滑道高度h=27米，由上下两段组成，其中上段AB的高度为h，下段BC的高度为h，与水平面倾角分别为45°和37°，如图所示，滑草车（视为质点）与草地之间的动摩擦因数为μ．质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计空气阻力以及滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）．‎ 求：（1）滑草车与草地之间的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）载人滑草车在AB段和BC段运动的加速度；‎ ‎（3）载人滑草车在运动过程中的最大速率．‎ ‎【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）对全过程，滑草车先做加速运动，再做减速运动，由动能定理列式求解；‎ ‎（2）在AB段和BC段分别运用牛顿第二定律列式求解加速度；‎ ‎（3）全程在B点速度最大，对AB过程根据运动学公式求解速率．‎ ‎【解答】解：（1）对全过程由动能定理有：•‎ 解得：μ=0.9‎ ‎（2）在AB段，由牛顿第二定律有：mgsin45°﹣μmgcos45°=ma1‎ 解得：‎ 方向：沿斜面AB向下；‎ 在CD段，由牛顿第二定律有：：μmgcos37°﹣mgsin37°=ma2‎ 解得：a2=1.2m/s2‎ 方向：沿斜面CD向上；‎ ‎（3）在AB段，由运动学公式有：‎ 解得：v=6m/s 答：（1）滑草车与草地之间的动摩擦因数为0.9；‎ ‎（2）载人滑草车在AB段和BC段运动的加速度大小为，方向沿CD向上；‎ ‎（3）载人滑草车在运动过程中的最大速率为6m/s．‎ ‎　‎ ‎16．如图所示，P是倾角为30°的光滑固定斜面，物块B停靠于固定在斜面底端的挡板上．劲度系数为k的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与质量为m的物块A相连接．细绳的一端系在A上，另一端跨过光滑定滑轮系一个不计质量的小挂钩，小挂钩不挂物体时，A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块C后，A沿斜面向上运动，当A的速度最大时B恰好离开挡板．斜面足够长，运动过程中C始终未接触地面，已知当地重力加速度为g．求：‎ ‎（1）在未挂物块C时弹簧的形变量和物块A刚开始运动时的加速度a大小；‎ ‎（2）物块A的速度达到最大时弹簧的形变量和物块B的质量；‎ ‎（3）物块A的最大速度vm；‎ ‎（4）如果把物块C的质量变为2m，那么物块B刚离开挡板时物块A的速度是vm的多少倍？‎ ‎【考点】功能关系；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）未挂物块C时弹簧的形变量由胡克定律求解．挂上物块C时，分别对A与C进行受力分析，然后由牛顿第二定律可以求出加速度a．‎ ‎（2）当A的速度达到最大时，绳子的拉力与A的重力沿斜面向下的分力以及弹簧拉力的和相等时A的速度最大，由B的受力情况求出弹簧的形变量．对A，由合力为零求解物块B的质量．‎ ‎（3）由A、C及弹簧组成的系统机械能守恒求出A的最大速度．‎ ‎（4）根据系统的机械能守恒求出物块B刚离开挡板时物块A的速度．‎ ‎【解答】解：（1）未挂物块C时，对A受力分析得 kx1=mgsinθ 所以 x1=‎ 弹簧处于压缩状态，挂上C瞬间，A刚开始运动，弹簧的弹力此瞬间仍为kx1=mg．‎ 根据牛顿第二定律有：‎ 以A为研究对象，得：T+kx1﹣mgsinθ=ma 以C为研究对象，得：mg﹣T=ma 联立解得 a=0.5g ‎（2）A的速度最大时合力为零，此时对A有：T′﹣kx2﹣mgsinθ=0‎ 对C有 mg﹣T′=0‎ 可得 x2=‎ 即伸长了x2=‎ 因为B此时恰好离开，所以 kx2=mBgsinθ 可得 mB=m ‎（3）A开始运动直到达到最大速度的过程中，A、C及弹簧组成的系统机械能守恒，因为过程的初末状态弹簧的形变量大小相等，所以弹簧的弹性势能相同．‎ A运动位移 L=x1+x2=‎ 由系统的机械能守恒得 mgL﹣mgLsinθ=‎ 解得 vm=‎ ‎（4）把物块C的质量变为2m后，B离开挡板瞬间弹簧仍伸长，x2=‎ 所以 2mgL﹣mgLsinθ=‎ 解得 v=‎ 所以 =‎ 答：‎ ‎（1）在未挂物块C时弹簧的形变量是，物块A刚开始运动时的加速度a大小是0.5g；‎ ‎（2）物块A的速度达到最大时弹簧的形变量是，物块B的质量是m；‎ ‎（3）物块A的最大速度vm是；‎ ‎（4）如果把物块C的质量变为2m，那么物块B刚离开挡板时物块A的速度是vm的倍．‎ ‎　‎ ‎2016年12月1日