山西省朔州市应县一中2017届高三上学期月考物理试卷（10月份）

山西省朔州市应县一中2017届高三上学期月考物理试卷（10月份）

‎2016-2017学年山西省朔州市应县一中高三（上）月考物理试卷（10月份）‎ ‎　‎ 一、单项选择题（每题4分，共10小题，共40分．选对得4分，选错得0分）‎ ‎1．分别让一物体按照以下两种情境通过直线上的A、B两点，一种是物体以速度v匀速运动，所用时间为t；另一种是物体从A点由静止出发，先匀加速直线运动（加速度为a1）到某一最大速度vm，立即做匀减速直线运动（加速度大小为a2）至B点速度恰减为0，所用时间仍为t．下列说法正确的是（　　）‎ A．vm只能为2v，与a1、a2的大小无关 B．vm可为许多值，与a1、a2的大小有关 C．a1、a2必须是一定的 D．a1、a2必须满足=‎ ‎2．如图所示，顺时针匀速转动的传送带上有A、B两物块，B物块上表面水平，A、B与传送带保持相对静止，则B物块受力的个数为（　　）‎ A．3 B．4 C．5 D．6‎ ‎3．如图所示，小船保持相对静水的速度不变超对岸驶去，小船的运动轨迹如图中曲线所示，则由A到B河水的流速（　　）‎ A．减小 B．增大 C．不变 D．先增大后减小 ‎4．两个质量均为m的小球用长为l的不可伸长的轻绳相连，从离钉子高h处自由下落，如图（钉子离地足够高，球不与地相碰），使线中点碰到水平放置的钉子上，如果该轻绳所能承受的最大张力为T0，下列说法正确的是（　　）‎ A．要使绳被拉断，h应存在最小值，且不为零 B．若T0＜3mg，则h为任意值时，轻绳都会被拉断 C．若绳长l足够长，则无论h、T0多大，一定可将绳拉断 D．能否将绳拉断与绳长无关 ‎5．如图所示，质量分别为m和2m的两个小球a和b，中间用长为L的轻质杆相连，在杆的中点O处有一光滑固定转动轴，把杆至于水平位置后释放，在b球顺时针摆动到最低位置的过程中（　　）‎ A．b球的重力势能减少，动能增加，b球机械能守恒 B．a球、b球和地球组成的系统机械能守恒 C．b球在最低点对杆的作用力为mg D．b球到达最低点时的速度为 ‎6．如图所示，固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的光滑圆弧形轨道，d为圆弧轨道的最高点，M，N是质量均为m的小球（可视为质点）用长2R的轻杆固定，靠在光滑的竖直墙面上，今将N球离a点高度为h处由静止释放，让其自由下落到a处切入轨道内运动，直到N球通d点，不计空气阻力，则（　　）‎ A．只有h大于R，释放后小球N就能通过d点 B．两个小球的速度一定会先增加后减小 C．无论怎样增加h的大小，小球M通过b点时对轨道内侧压力不变 D．无论怎样增加h的大小，小球N通过d点时对轨道内侧压力始终为0‎ ‎7．如图，真空中一条直线上有四点A、B、C、D，AB=BC=CD，只在A点放一电量为+Q的点电荷时，B点电场强度为E，若又将等量异号的点电荷﹣Q放在D点，则（　　）‎ A．B点电场强度为E，方向水平向右 B．B点电场强度为E，方向水平向左 C．BC线段的中点电场强度为零 D．B、C两点的电场强度相同 ‎8．ab是长为l的均匀带电绝缘细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示．ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2．若将绝缘细杆的右边截掉并移走（左边电量、位置不变），则P2处的场强大小为（　　）‎ A． B．E2﹣E1 C．E1﹣ D．E1+‎ ‎9．如图所示，A、B为两个固定的等量同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C，现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0，若不计C所受的重力，则关于电荷C以后的运动情况，下列说法中正确的是（　　）‎ A．加速度始终增大 B．加速度先增大后减小 C．速度先增大后减小 D．速度始终不变 ‎10．质量为m，电量为+q的小球以初速度v0以与水平方向成θ角射出，如图所示，如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证小球仍沿v0方向做直线运动，则所加匀强电场的最小值为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎　‎ 二、多项选择题（每题4分，共4小题，共16分．全选对得4分，选对但不全得2分，选错得0分）‎ ‎11．两个半径相同的金属小球，带电量之比为1：7，相距为r（可视为点电荷），两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎12．暗物质是二十一世纪物理学家之谜，对该问题的研究可能带来了一场物理学家的革命．为了探测暗物质，我国在2015年年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），引力常量为G，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度 B．“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 C．“悟空”的质量为 D．“悟空”的环绕周期为t ‎13．2016年2月24日，国务院连续发布五项重要措施力挺新能源汽车产业．为减少二氧化碳排放，我国城市公交强推新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度ν，并描绘出F﹣图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则根据图象下列判断正确的是（　　）‎ A．电动车运动过程中所受的阻力为2000N B．电动车的额定功率为6kw C．电动车维持匀加速运动的时间1.5S D．BC过程电动车运动的时间为2s ‎14．如图所示，轻弹簧上端固定，下端拴着一带正电小球Q，Q在O处时弹簧处于原长状态，Q可在O1处静止．若将另一带正电小球q固定在O1正下方某处时，Q可在O2处静止．现将Q从O处由静止释放，则Q从O运动到O1处的过程中（　　）‎ A．Q运动到O1处时速率最大 B．加速度先减小后增大 C．机械能不断减小 D．Q、q弹簧与地球组成的系统的势能不断减小 ‎　‎ 三、实验题 ‎15．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为L，且L=1.25cm，如果取g=10m/s2，那么：‎ ‎（1）照相机的闪光频率是　　Hz；‎ ‎（2）小球运动的初速度的计算式为v0=　　（用L、g表示），其大小是　　m/s．‎ ‎16．图甲所示为某实验小组利用气垫导轨来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系的实验装置，实验时，将滑块从图甲所示的位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）得到遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离为x，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，则：‎ ‎（1）滑块经过光电门1时的速度v1=　　；经过光电门2时的速度v2=　　，滑块的加速度a=　　．（均用题中所给字母表示）‎ ‎（2）若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，其示数为　　mm．‎ ‎　‎ 四、计算题．（共4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式．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．）‎ ‎17．如图甲所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2（设最大静摩擦擦等于滑动摩擦），t=0时，车在外力作用下开始沿水平面做直线运动，其v﹣t图象如图乙所示，已知t=12s时，平板车停止运动，此后平板车始终静止．g取10m/s2，在运动过程中物块未从平板车上掉下．‎ ‎（1）求t=3s时物块的加速度；‎ ‎（2）求t=8s时物块的速度；‎ ‎（3）若物块相对平板车的运动会留下痕迹，请求出物块整个运动过程中在平板车上留下的痕迹的长度．‎ ‎18．在一次宇宙探险活动中，发现一行星，经观测其半径为R，当飞船在接近行星表面的上空做匀速圆周运动时，周期为T飞船着陆后，宇航员用绳子拉着质量为m的仪器箱在平坦的“地面”上运动，已知拉力大小为F，拉力与水平面的夹角为θ，箱子做匀速直线运动．（引力常量为G）求：‎ ‎（1）行星的质量M；‎ ‎（2）箱子与“地面”间的动摩擦因数．‎ ‎19．如图所示，所有轨道均光滑，轨道AB与水平面的夹角为θ=37°，A点距水平轨道的高度为H=1.8m．一无动力小滑车质量为m=1.0kg，从A点沿轨道由静止滑下，经过水平轨道BC再滑入圆形轨道内侧，圆形轨道半径R=0.5m，通过圆形轨道最高点D然后从水平轨道E点飞出，E点右侧有一壕沟，E、F两点的竖直高度差h=1.25m，水平距离s=2.6m．不计小滑车通过B点时的能量损失，小滑车在运动全过程中可视为质点，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）小滑车从A滑到B所经历的时间；‎ ‎（2）在圆形轨道最高点D处小滑车对轨道的压力大小；‎ ‎（3）要使小滑车既能安全通过圆形轨道又不掉进壕沟，则小滑车至少应从离水平轨道多高的地方由静止滑下．‎ ‎20．如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg，带有正电荷的金属小球悬挂在O点，电荷量q=0.5C小球静止在B点时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，（取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）‎ 求：（1）匀强电场的场强大小；‎ ‎（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年山西省朔州市应县一中高三（上）月考物理试卷（10月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、单项选择题（每题4分，共10小题，共40分．选对得4分，选错得0分）‎ ‎1．分别让一物体按照以下两种情境通过直线上的A、B两点，一种是物体以速度v匀速运动，所用时间为t；另一种是物体从A点由静止出发，先匀加速直线运动（加速度为a1）到某一最大速度vm，立即做匀减速直线运动（加速度大小为a2）至B点速度恰减为0，所用时间仍为t．下列说法正确的是（　　）‎ A．vm只能为2v，与a1、a2的大小无关 B．vm可为许多值，与a1、a2的大小有关 C．a1、a2必须是一定的 D．a1、a2必须满足=‎ ‎【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】两次运动总位移相等、总时间相等，则平均速度相等，结合匀变速直线运动的推论求解匀加速直线运动的最大速度．‎ ‎【解答】解：两次运动过程平均速度相等，知平均速度的大小为v．‎ 根据匀变速直线运动的推论知，，则，与加速度大小无关．故A正确，B、C、D错误．‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，顺时针匀速转动的传送带上有A、B两物块，B物块上表面水平，A、B与传送带保持相对静止，则B物块受力的个数为（　　）‎ A．3 B．4 C．5 D．6‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．‎ ‎【分析】对物体进行受力分析，按一重二弹三摩擦四其它的顺序分析B物体所受各力．‎ ‎【解答】解：以B为研究对象，B受到一个重力，二个接触面的弹力：斜面的支持力和A对B的压力，一个摩擦力：传送带对B有静摩擦力作用（如果光滑，则B在重力作用下沿传送带下滑），因为AB整体匀速运动，水平方向处于平衡状态，故AB间无摩擦力．‎ 综上分析可知，B物体受到四个力作用，故B正确，ACD错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，小船保持相对静水的速度不变超对岸驶去，小船的运动轨迹如图中曲线所示，则由A到B河水的流速（　　）‎ A．减小 B．增大 C．不变 D．先增大后减小 ‎【考点】运动的合成和分解．‎ ‎【分析】轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向，合力的方向又与水流的方向相反，可见加速度的方向向左．‎ ‎【解答】解：从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，加速度的方向水平向左，知越靠近B岸水速越小．故A正确，BCD错误．‎ 故选：A ‎　‎ ‎4．两个质量均为m的小球用长为l的不可伸长的轻绳相连，从离钉子高h处自由下落，如图（钉子离地足够高，球不与地相碰），使线中点碰到水平放置的钉子上，如果该轻绳所能承受的最大张力为T0，下列说法正确的是（　　）‎ A．要使绳被拉断，h应存在最小值，且不为零 B．若T0＜3mg，则h为任意值时，轻绳都会被拉断 C．若绳长l足够长，则无论h、T0多大，一定可将绳拉断 D．能否将绳拉断与绳长无关 ‎【考点】机械能守恒定律；向心力．‎ ‎【分析】小球从开始下落到刚到达最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律求出小球刚到达最低点时的速度，根据牛顿第二定律可求解绳中张力表达式，再进行分析．‎ ‎【解答】解：A、小球从开始下落到刚到达最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，从最高点到小球刚到达最低点的过程中，由机械能守恒定律得：‎ mv2=mg（+h）‎ 在最低点，对任意一球，根据牛顿第二定律有：T﹣mg=m，解得绳子的张力 T=+3mg．‎ 可知，要使绳被拉断，h不存在最小值，若T0＜3mg，则h为任意值时，轻绳都会被拉断．故A错误，B正确．‎ CD、若T0＞+3mg．绳子不被拉断，可知能否将绳拉断与绳长有关．故CD错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎5．如图所示，质量分别为m和2m的两个小球a和b，中间用长为L的轻质杆相连，在杆的中点O处有一光滑固定转动轴，把杆至于水平位置后释放，在b球顺时针摆动到最低位置的过程中（　　）‎ A．b球的重力势能减少，动能增加，b球机械能守恒 B．a球、b球和地球组成的系统机械能守恒 C．b球在最低点对杆的作用力为mg D．b球到达最低点时的速度为 ‎【考点】功能关系；动能和势能的相互转化．‎ ‎【分析】在b球顺时针摆动到最低位置的过程中，对于a球、b球和地球组成的系统机械能守恒，由于轻杆对两球做功，两球各自的机械能均不守恒．由系统的机械能守恒求出b到达最低点的速度，由牛顿第二定律求出杆对b球的作用力，从而得到b球对杆的作用力．由系统的机械能守恒求出b球到达最高点时的速度．‎ ‎【解答】解：AB、对于a球、b球和地球组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，由于a的动能和重力势能都增加，即a球的机械能增加，所以b球的机械能减少．故A错误，B正确．‎ CD、设b球到达最高点时的速度为v．根据系统的机械能守恒得：2mg﹣mg=+，解得：v=‎ b球在最低点时，由F﹣2mg=m，联立解得 F=mg，所以由牛顿第三定律知b球在最低点对杆的作用力为mg，故CD错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎6．如图所示，固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的光滑圆弧形轨道，d为圆弧轨道的最高点，M，N是质量均为m的小球（可视为质点）用长2R的轻杆固定，靠在光滑的竖直墙面上，今将N球离a点高度为h处由静止释放，让其自由下落到a处切入轨道内运动，直到N球通d点，不计空气阻力，则（　　）‎ A．只有h大于R，释放后小球N就能通过d点 B．两个小球的速度一定会先增加后减小 C．无论怎样增加h的大小，小球M通过b点时对轨道内侧压力不变 D．无论怎样增加h的大小，小球N通过d点时对轨道内侧压力始终为0‎ ‎【考点】动能定理的应用；向心力．‎ ‎【分析】分析两系统的运动情况，明确杆的作用，根据动能定理可明确两球的速度变化；根据向心力公式可分析压力的大小变化．‎ ‎【解答】解：A、两球及杆组成的系统机械能守恒，由于两球用杆连在一起，则其速度大小始终相同；则只要MN能达到ac面上后，两物体将保持速度大小不再变化；故只要能保证MN到达ac面即可使N点到达d点，因此只要在a点上方释放，小球均能达到d点；故AB错误；‎ C、h不同，则两小球到达竖直高度时的速度不同，则M球通过b点时对轨道内侧的压力不同；故C错误；‎ D、由于N通过d点时，系统竖直放置，故此时系统可以只受b点的作用点，而d点没有压力；故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎7．如图，真空中一条直线上有四点A、B、C、D，AB=BC=CD，只在A点放一电量为+Q的点电荷时，B点电场强度为E，若又将等量异号的点电荷﹣Q放在D点，则（　　）‎ A．B点电场强度为E，方向水平向右 B．B点电场强度为E，方向水平向左 C．BC线段的中点电场强度为零 D．B、C两点的电场强度相同 ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】根据点电荷场强公式E=k分析计算，有两个场源就根据矢量合成求合场强．‎ ‎【解答】解：AB、只在A点放正电荷时，B点的场强为：E=k 又将等量异号的点电荷﹣Q放在D点后，B点场强为：EB=k+==E，方向水平向右，故A错误，B也错误；‎ C、BC线段的中点电场强度：E=+≠0，故C错误；‎ D、C点场强为：EC=+==E，方向水平向右，与B点的电场强度相同，故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎8．ab是长为l的均匀带电绝缘细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示．ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2．若将绝缘细杆的右边截掉并移走（左边电量、位置不变），则P2处的场强大小为（　　）‎ A． B．E2﹣E1 C．E1﹣ D．E1+‎ ‎【考点】电场的叠加．‎ ‎【分析】由于细杆均匀带电，我们取a关于P1的对称点a′，则a与a′关于P1点的电场互相抵消，整个杆对于P1点的电场，仅仅相对于a′b部分对于P1的产生电场．‎ 而对于P2，却是整个杆都对其有作用，所以，P2点的场强大．‎ ‎【解答】解：将均匀带电细杆等分为很多段，每段可看作点电荷．设细杆带正电根据场的叠加，这些点电荷在P1的合场强方向向左，在P2的合场强方向向右，‎ 由题意可知，右半边的电荷在P2处的电场强度为E1，而整个杆电荷在P2处的电场强度为E2，则左半边杆的电荷在P2处的电场强度为E2﹣E1．‎ 故答案为：E2﹣E1‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，A、B为两个固定的等量同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C，现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0，若不计C所受的重力，则关于电荷C以后的运动情况，下列说法中正确的是（　　）‎ A．加速度始终增大 B．加速度先增大后减小 C．速度先增大后减小 D．速度始终不变 ‎【考点】库仑定律；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】根据自由运动电荷的受力情况得出加速度方向，根据所受合力大小的变化，判断加速度大小的变化，根据加速度方向和速度方向的关系判断速度的变化．‎ ‎【解答】解：根据A、B为两个固定的等量同种正电荷，在它们连线的中点C的电场强度为0，从C到无穷远，电场强度先增大后减小，‎ 因此自由电荷在C点所受合力为0，沿中轴线运动，所受合力的方向沿中轴线向上，在无穷远处，合力又为零，所以合力的大小先增大后减小，‎ 根据牛顿第二定律，则加速度先增大后减小，加速度方向向上，与速度相同，所以速度一直增大．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎10．质量为m，电量为+q的小球以初速度v0以与水平方向成θ角射出，如图所示，如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证小球仍沿v0方向做直线运动，则所加匀强电场的最小值为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】保证微粒仍沿v0方向做直线运动，电场力方向必须垂直于v0方向斜向上时，电场力有最小值，则场强有最小值，根据垂直于v0方向合力为零，求出电场强度的最小值或设场强E和v0成Φ角，根据垂直于速度方向的合力为零，列式得到场强与Φ的关系式，再运用数学知识求出场强E最小时Φ角，从而求出E的最小值．‎ ‎【解答】解：由题知小球在重力和电场力作用下沿v0方向做直线运动，‎ 可知垂直v0方向上合外力为零，建如图所示坐标系，‎ 设场强E和v0成Φ角，‎ 可得：EqsinΦ﹣mgcosθ=0‎ 得：E=‎ 当Φ=90°时，E最小为Emin=，其方向与v0垂直斜向上．‎ 故选：B ‎　‎ 二、多项选择题（每题4分，共4小题，共16分．全选对得4分，选对但不全得2分，选错得0分）‎ ‎11．两个半径相同的金属小球，带电量之比为1：7，相距为r（可视为点电荷），两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】两电荷间存在库仑力，其大小可由库仑定律求出．当两电荷相互接触后再放回原处，电荷量可能相互中和后平分，也可能相互叠加再平分，所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的．‎ ‎【解答】解：由库仑定律可得：F=k得，‎ 当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：7．‎ 当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为3：3，所以库仑力是原来的9：7．故C、D正确，A、B错误．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎12．暗物质是二十一世纪物理学家之谜，对该问题的研究可能带来了一场物理学家的革命．为了探测暗物质，我国在2015年年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β（弧度），引力常量为G，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度 B．“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 C．“悟空”的质量为 D．“悟空”的环绕周期为t ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】由几何知识确定运动半径，根据万有引力提供向心力得出各量与轨道半径的关系．‎ ‎【解答】解：A、第一宇宙速度为最大的环绕速度，则“悟空”的线速度不会大于第一宇宙速度．则A错误；‎ B、根据万有引力提供向心力，得，则半径小的加速度大，则“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，B正确 C、“悟空”为绕行天体不能测量其质量．则C错误 D、运动的角速度为，则，故D正确；‎ 故选：BD ‎　‎ ‎13．2016年2月24日，国务院连续发布五项重要措施力挺新能源汽车产业．为减少二氧化碳排放，我国城市公交强推新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度ν，并描绘出F﹣‎ 图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则根据图象下列判断正确的是（　　）‎ A．电动车运动过程中所受的阻力为2000N B．电动车的额定功率为6kw C．电动车维持匀加速运动的时间1.5S D．BC过程电动车运动的时间为2s ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】AB过程牵引力不变，根据牛顿第二定律知，做匀加速直线运动，BC段图线的斜率表示电动车的功率，斜率不变，则功率不变，根据功率与牵引力的关系，判断BC段的运动情况，速度达到最大时，牵引力等于阻力．‎ ‎【解答】解：A、当最大速度vmax=15m/s时，牵引力为Fmin=400N，故恒定阻力 f=Fmin=400N．故A错误；‎ B、额定功率 P=Fminvmax=6kW，故B正确；‎ C、匀加速运动的加速度a==2m/s2，匀加速运动的最大速度v==3m/s，电动车维持匀加速运动的时间t=．故C正确；‎ D、BC段做变速直线运动，无法求解其运动位移，也就求不出阻力做的功，所以无法求出时间，故D错误 故选：BC ‎　‎ ‎14．如图所示，轻弹簧上端固定，下端拴着一带正电小球Q，Q在O处时弹簧处于原长状态，Q可在O1处静止．若将另一带正电小球q固定在O1正下方某处时，Q可在O2处静止．现将Q从O处由静止释放，则Q从O运动到O1处的过程中（　　）‎ A．Q运动到O1处时速率最大 B．加速度先减小后增大 C．机械能不断减小 D．Q、q弹簧与地球组成的系统的势能不断减小 ‎【考点】电势能；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】从静止释放，当合力为零时速率最大；‎ Q第一次从O运动到O1的过程中，合外力先减小后增大，加速度先减小到零后反向增大；‎ 根据机械能守恒条件判断；‎ 由功能关系判断Q、q弹簧与地球组成的系统的势能变化的情况．‎ ‎【解答】解：A、q在O1正下方某处时，Q在O2处受力平衡，速率最大，故A错误；‎ B、Q在O2处加速度为零，Q第一次从O运动到O1的过程中加速度先减小到零后反向增大，故B正确；‎ C、Q的机械能E等于Q的动能与重力势能之和，由功能关系有△E=W弹+W电，而弹簧弹力一直做负功，即W弹＜0，库仑力也一直做负功，即W电＜0，则△E＜0，即Q的机械能不断减小，故C正确；‎ D、系统的势能Ep等于重力势能、电势能与弹性势能之和，根据能量守恒有△Ep+△Ek=0，由于Q的动能Ek先增大后减小，所以系统的势能先减小后增大，故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ 三、实验题 ‎15．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为L，且L=1.25cm，如果取g=10m/s2，那么：‎ ‎（1）照相机的闪光频率是　20　Hz；‎ ‎（2）小球运动的初速度的计算式为v0=　　（用L、g表示），其大小是　0.75　m/s．‎ ‎【考点】研究平抛物体的运动．‎ ‎【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解．‎ ‎【解答】解：（1）在竖直方向上有：△h=gT2，‎ 解得：T=‎ 其中△h=（4﹣2）×0.0125=0.025m，‎ 代入数据求得：T=0.05s．‎ 所以：f==20Hz ‎（2）水平方向：x=v0T，‎ 解得：‎ 带入数据解得：v0=0.75m/s．‎ 故答案：（1）20；（2）；0.75．‎ ‎　‎ ‎16．图甲所示为某实验小组利用气垫导轨来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系的实验装置，实验时，将滑块从图甲所示的位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）得到遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离为x，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，则：‎ ‎（1）滑块经过光电门1时的速度v1=　　；经过光电门2时的速度v2=　　，滑块的加速度a=　　．（均用题中所给字母表示）‎ ‎（2）若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，其示数为　8.15　mm．‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，遮光条的宽度与遮光时间的比值是滑块的瞬时速度，由匀变速运动的速度位移公式可以求出滑块的加速度．‎ ‎【解答】解：（1）滑块经过光电门的速度为：v1=，v2=；滑块做匀变速直线运动，则v22﹣v12=2ax，则加速度为：a=，‎ ‎（2）游标卡尺的主尺读数为8mm，游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为8.15mm；‎ 故答案为：（1），，；（2）8.15‎ ‎　‎ 四、计算题．（共4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式．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．）‎ ‎17．如图甲所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一质量为m的物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2（设最大静摩擦擦等于滑动摩擦），t=0时，车在外力作用下开始沿水平面做直线运动，其v﹣t图象如图乙所示，已知t=12s时，平板车停止运动，此后平板车始终静止．g取10m/s2，在运动过程中物块未从平板车上掉下．‎ ‎（1）求t=3s时物块的加速度；‎ ‎（2）求t=8s时物块的速度；‎ ‎（3）若物块相对平板车的运动会留下痕迹，请求出物块整个运动过程中在平板车上留下的痕迹的长度．‎ ‎【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的图像．‎ ‎【分析】（1）分析物块的受力情况以及平板车的加速度，从而明确物块的运动情景；从而求出其加加速度； ‎ ‎（2）由图象分析平板车的运动过程，再根据小车的运动进行分析，明确两物体的运动规律，从而根据运动学公式分析8s时小车的速度； ‎ ‎（3）根据位移公式求出两物体的对地位移，从而确定所产生的痕迹．‎ ‎【解答】解：（1）平板车对物块的摩擦力最大值为fmax=μmg，故物块的加速度最大值为amax==μg=0.2×10=2m/s2‎ 但平板车的加速度由图象知为a===4m/s2＞amax 故平板车不可能与物块一起向右加速，其加速度只能取a1=amax=2m/s2‎ ‎（2）物块向右做加速度为2m/s2的匀加速运动，而平板车则做加速度为a0=4 m/s2的加速运动；‎ 当t=t1=6s时，物块速度v1=a1t1=12m/s 此后，由图象可知平板车在外力作用下做初速度为v0=24m/s、加速大小为a0=4 m/s2的匀减速运动，开始时物块的速度仍小于平板车的速度，故物块仍加速，直至两者共速．设平板车减速持续时间为t2，两者共速，则：‎ v=v1+a1t2=v0﹣a0 t2‎ 解得：t2=2s，v=16m/s 故t=8s时物块的速度为v=16m/s ‎（3）t=8s后，平板车的加速度为a0=4 m/s2，而物块的加速度源于摩擦力，其最大值为a1=amax=2m/s2，显然物块不可能与平板车一起减速，只能做加速度为a1=amax=2m/s2的匀减速运动，直至停止．‎ 在物块与平板车共速前，物块相对于平板车向后运动，其相对位移大小为x1=a0t12+（v1+v）t2﹣a1（t1+t2）2‎ 解得：x1=48m 物块与平板车共速后，物块相对于平板车向前运动，其相对位移大小为x2==﹣=32m 两阶段的相对运动而产生的痕迹会有部分重叠，由于x1＞x2，故痕迹长度为x=48m 答：（1）t=3s时物块的加速度为2m/s2；‎ ‎（2）t=8s时物块的速度16m/s ‎（3）物块整个运动过程中在平板车上留下的痕迹的长度为48m．‎ ‎　‎ ‎18．在一次宇宙探险活动中，发现一行星，经观测其半径为R，当飞船在接近行星表面的上空做匀速圆周运动时，周期为T飞船着陆后，宇航员用绳子拉着质量为m的仪器箱在平坦的“地面”上运动，已知拉力大小为F，拉力与水平面的夹角为θ，箱子做匀速直线运动．（引力常量为G）求：‎ ‎（1）行星的质量M；‎ ‎（2）箱子与“地面”间的动摩擦因数．‎ ‎【考点】万有引力定律及其应用；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）根据万有引力提供向心力，结合线速度与周期的关系，求出行星的质量．‎ ‎（2）根据万有引力等于重力得出行星表面的重力加速度，抓住箱子竖直方向和水平方向合力为零，求出动摩擦因数的大小．‎ ‎【解答】解：（1）由万有引力定律及牛顿第二定律得 而，‎ 解得；‎ ‎（2）水平方向Fcosθ=μFN，‎ 竖直方向Fsinθ+FN=mg 在星球表面有 联立解得；‎ 答：（1）行星的质量；‎ ‎（2）箱子与“地面”间的动摩擦因数为．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，所有轨道均光滑，轨道AB与水平面的夹角为θ=37°，A点距水平轨道的高度为H=1.8m．一无动力小滑车质量为m=1.0kg，从A点沿轨道由静止滑下，经过水平轨道BC再滑入圆形轨道内侧，圆形轨道半径R=0.5m，通过圆形轨道最高点D然后从水平轨道E点飞出，E点右侧有一壕沟，E、F两点的竖直高度差h=1.25m，水平距离s=2.6m．不计小滑车通过B点时的能量损失，小滑车在运动全过程中可视为质点，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）小滑车从A滑到B所经历的时间；‎ ‎（2）在圆形轨道最高点D处小滑车对轨道的压力大小；‎ ‎（3）要使小滑车既能安全通过圆形轨道又不掉进壕沟，则小滑车至少应从离水平轨道多高的地方由静止滑下．‎ ‎【考点】动能定理；牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】（1）滑块在由牛顿第二定律和位移公式联立求解时间；‎ ‎（2）由动能定理求D点速度，根据牛顿第二定律求D点支持力，再用牛顿第三定律说明；‎ ‎（3）根据动能定理和牛顿第二定律结合平抛运动规律求解小滑车至少应从离水平轨道多高的地方由静止滑下．‎ ‎【解答】解：（1）滑块在斜面的加速度由牛顿第二定律可得：a=gsinθ ‎ AB之间的距离为：‎ 由位移公式得：‎ 代入数据解得：t=1s ‎ ‎（2）小滑车由A到D过程由动能定理得：‎ 在D点由牛顿第二定律有：‎ 代入数据解得FN=22N 由牛顿第三定律知小滑车对轨道的压力为22N ‎ ‎（3）小滑车要能安全通过圆形轨道，在平台上速度至少为v1，‎ 则由动能定理得：‎ 由重力提供向心力有：‎ 小滑车要能越过壕沟，小滑车做平抛，在平台上速度至少为v2，则 竖直方向上：‎ 水平方向上：s=v2t 因为v2＞v1，所以只要 代入数据联立解得：H=1.35m ‎ 答：（1）小滑车从A滑到B所经历的时间为1s；‎ ‎（2）在圆形轨道最高点D处小滑车对轨道的压力大小为22N；‎ ‎（3）小滑车至少应从离水平轨道1.35m 的地方由静止滑下．‎ ‎　‎ ‎20．如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg，带有正电荷的金属小球悬挂在O点，电荷量q=0.5C小球静止在B点时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，（取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）‎ 求：（1）匀强电场的场强大小；‎ ‎（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小．‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】（1）根据小球静止在B点，通过共点力平衡求出匀强电场的场强大小．‎ ‎（2）根据动能定理求出小球通过最低点的速度，结合牛顿第二定律求出细线的拉力．‎ ‎【解答】解：（1）取小球为研究对象，静止时 ‎=tanθ ①‎ 代入数据解得：E=3N/C ②‎ ‎（2）小球从A到C的运动过程由动能定理得：‎ mgL﹣EqL=mv2③‎ 到达最低点时竖直方向由牛顿第二定律得：‎ FT﹣mg=m④‎ 解得：FT=3mg﹣2qE=3×2﹣2×0.5×3N=3N ‎ 答：（1）匀强电场的场强大小为3N/C；‎ ‎（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为3N．‎ ‎　‎ ‎2017年1月22日