还剩15页未读，
继续阅读
吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理试题（解析版）
展开
这是一份吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高三上学期11月期中考试物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 一小孩静止站在水平地面上放风筝，当他缓慢的释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面的两点，如图所示．若风筝在这两点时，拉线的张力大小相等，风筝受到的重力不可忽略但浮力不计，小孩受到的风力不计，则风筝在点时（ ）
A. 小孩受到地面的支持力比在点时的小B. 小孩受到地面的摩擦力比在点时的大
C. 风筝受到的风力方向与在点时的相同D. 风筝受到的风力比在点时的小
【答案】A
【解析】
【详解】A．设风筝细线与竖直方向的夹角为θ，则对小孩竖直方向
两次拉线的张力大小相等，可知在b点时θ小，则小孩受到地面的支持力比在点时的小，选项A正确；
B．水平方向
可知在b点时θ小，则小孩受到地面的摩擦力比在点时的小，选项B错误；
CD．由平衡可知，风筝受到的风力与绳的拉力与重力的合力等大反向，在b点时重力和细绳拉力的夹角较小，则两个力的合力较大且与在a点时的方向不同，可知风筝在b点受到的风力比在点时的大，且风筝受到的风力方向与在点时的不相同，选项CD错误。
故选A。
2. 等腰梯形的顶点上分别固定了三个点电荷，电量及电性如图所示，梯形边长，则连线的中点处的场强大小为（静电力常数为）（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】CD两点的两个负电荷在E点的场强等效于一个-Q的电荷放在D点时的场强，大小为
方向由E指向D；B点的点电荷在E点的场强大小也为
方向沿BE连线斜向下，两场强方向夹角为120°，则E点的合场强为
故选B。
3. 如图所示，有一个小球分别以相同的速率，从同一高度竖直上抛和沿光滑斜面下滑，两次相比，下列说法中正确的是（不计空气阻力）（ ）
A. 小球两次到达地面时速度相同
B. 沿斜面下滑到达地面时的速度更大
C. 从开始运动至落地过程中，重力的平均功率一样大
D. 竖直上抛到达地面时重力的瞬时功率更大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据机械能守恒定律
可知，小球两次到达地面时速度大小相同，但是方向不同，选项AB错误；
C．从开始运动至落地过程中，重力做功相同，但是时间不一定相同，可知重力的平均功率不一定相同，选项C错误；
D．根据
PG=mgvy
可知，竖直上抛到达地面时竖直速度较大，则重力的瞬时功率更大，选项D正确。
故选D。
4. 如图所示，电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（ ）
A. a点的场强比b点小
B. 负的点电荷在a点受到的静电力方向沿电场线的切线方向
C. 电子由a点运动到b点，电势能变大
D. 正电荷在a点由静止释放，它只在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场线越密的地方电场强度越大，a点处的电场线比b点处的密，a点的场强比b点高，故A错误；
B．正点电荷在电场中某点受到的静电力方向沿电场线的切线方向，负点电荷在电场中某点受到的静电力方向沿电场线的切线方向的反方向，故B错误；
C．沿电场线方向电势降低，电子带负电，由可知在b点电势能大，由a点运动到b点，电势能变大。故C正确；
D．正电荷在a点由静止释放时，静电力方向始终沿电场方向，而速度方向则在不断变化，因此其运动的轨迹不沿电场线，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A. 平行板电容器的极板所带电荷量不变
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能增加
D. 若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距减小，根据知，d减小，则电容增加，电压不变，则平行板电容器的极板所带电荷量增大，故A错误；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；
C．电势差不变，d减小，则电场强度增加，P点与下极板的电势差变大，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故C错误；
D．若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，则电荷量不变，正对面积S减小，根据
知电场强度变大，则油滴所受电场力变大，故D正确。
故选D
6. 如图所示，在外力作用下某质点运动的v－t图像为正弦曲线。在0~t4一个周期内，从图中可以判断下列说法正确的是（ ）
A. t2时刻质点所在的位置为质点运动的对称中心
B. 在0~t1时间内，外力逐渐减小，外力的功率逐渐增大
C. t4时刻，质点回到出发点
D. 在t2~t3时间内，外力做的总功为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．在v－t图象中与时间轴所围面积为位移，故t2时刻质点所在的位置为物体运动的最右端，故A错误；
B．图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，合外力减小，速度增大；由图象可知0时刻速度为零，t1时刻速度最大，但拉力为零，由P=Fv可知外力的功率在0时刻功率为零，t1时刻功率也为零，可知功率先增大后减小，故B错误；
C．在v－t图象中与时间轴所围面积为位移，故在t4时刻物体位移为零回到出发点，故C正确；
D．在t2～t3时间内，根据动能定理即可求得外力做功不为零，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，一斜面体放在水平地面上，质量为m的物块置于斜面体上，轻绳的一端与物块连接，另一端跨过光滑的定滑轮，并施加竖直向下的外力F，使物块缓慢地沿斜面上滑。忽略物块与斜面体之间的摩擦力，物块上滑的过程中，斜面体始终保持静止，则（ ）
A. 外力F逐渐减小
B. 斜面体对物块的支持力逐渐增大
C. 轻绳对滑轮的作用力逐渐增大
D. 水平地面对斜面体的摩擦力逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．以物块为研究对象，物块受到竖直向下的重力，斜面的支持力，以及绳子的拉力，受力分析如图所示
因为物块缓慢上滑，所以物块一直处于平衡态，即物块所受合力为零，又因为物块在缓慢上滑过程中，轻绳与斜面之间的夹角逐渐增大，则外力F逐渐增大，斜面体对物块的支持力逐渐减小，故AB错误；
C．以滑轮为研究对象，其受力如图所示
因为物块上滑过程中其升绳子之间的夹角变小，根据两力合成的规律可知，滑轮所受的合力逐渐增加，即轻绳对滑轮的作用力逐渐增大，故C项正确；
D．以斜面体为研究对象，受力分析如图所示
由之前的分析可知斜面体对物块的支持力减小，所以物块对斜面体的压力减小，则压力在水平面上的分力减小，斜面体处于静止状态，即平衡态，所以水平地面对斜面体的摩擦力逐渐减小，故D项错误。
故选C。
8. 如图所示的四条图线，分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况，关于图线的物理意义，下列说法中正确的是（ ）
A. 两图中物体2和物体4做曲线运动
B. 甲图中物体1和物体2在时刻相遇
C. 乙图中物体4在时刻表示已向负方向运动
D. 甲图中物体1和物体2在0至时间内的平均速度相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A．、图象只能描述直线运动，故两图中物体2和物体4做直线运动，故A错误；
B．图象的交点表示相遇，则甲图中物体1和物体2在时刻相遇，故B正确；
C．乙图中物体4在时刻速度大于零，向正方向运动，故C错误；
D．甲图中物体1和物体2在0至时间内始末位置相同，位移相等，所用时间相同，故物体1和物体2在0至时间内的平均速度相等，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，质量为的物块，其下端连接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数．一不可伸长的轻绳一端与物块连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮后与套在光滑直杆顶端的小球连接．已知直杆固定，杆长，且与水平面的夹角与杆垂直．初始时小球锁定在A点，与其相连的绳子水平且绳子的张力．现将小球由A点释放，则（ ）
A. 小球与物块组成的系统机械能守恒
B. 当小球在A点和点时，弹簧的弹性势能相同
C. 小球运动到点时，物块的动能为零
D. 小球从A点运动到点过程中重力势能的减少量小于球和物块动能的增量之和
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．小球A与物体B组成的系统除了受到重力以外，还有弹簧弹力做功，所以小球A与物体B组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B．当小球在A点时，对B物体有
解得
根据题意
AO1=0.5m，m
根据几何关系可知
CO1=0.3m
当小球在C点时，弹簧被拉伸0.1m，所以弹簧的弹性势能不变，故B正确；
C．当小球在C点时，根据速度的分解可知小球沿绳子方向的速度为0，即物块的速度为0，动能为0，故C正确；
D．根据能量守恒定律可知，小球从A点运动到点过程中弹簧的弹性势能增大，小球重力势能的减少量转化为球和物块动能的增量，物块的重力势能的增加和弹性势能的增加，所以小球从A点运动到点过程中重力势能的减少量小于球和物块动能的增量之和，故D正确；
故选BCD。
10. 如图所示，光滑水平地面上静置一质量M=4kg足够长的木板B，质量m=1kg的物块A静置于B上，物块A与木板B间的动摩擦因数为0.4。现对物块A施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间变化的关系为F=2.5t（N），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. t=1.6s物块A和木板B开始发生相对滑动
B. 物块A和木板B的运动速度达到1m/s时发生相对滑动
C. t=4s时物块A相对木板B的速度为5m/s
D. 若地面不光滑，则物块A和木板B发生相对滑动时的速度不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A．物块A和木板B相对静止时，根据整体法和隔离法可得
当A、B间静摩擦力达到最大时，即
根据
得
故A错误；
B．由于
画出图如图所示
当A、B一起由静止开始运动直到发生相对滑动的过程，a-t图线与t轴所围的面积为整体的速度，即
故B正确；
C．后A、B发生相对滑动，木板B的加速度恒定，为
对物块A受力分析，有
得
时
根据a-t图线与t轴所围面积的差值为物块A和木板B的相对速度，即
故C正确；
D．若地面不光滑，则A、B发生相对滑动前二者的共同加速度
在图中做出图线，由图可知，两者发生相对滑动时的速度比地面光滑时小，故D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共两小题，第11题6分，第12题8分，共计14分。）
11. 为了验证碰撞中的动量守恒，某同学选取两个体积相同、质量不等的小球﹐按下述步骤做实验：
①按照如图所示，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点B的切线水平，将一长为L的斜面固定在斜槽右侧，O点在B点正下方，P点与B点等高；
②用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A点处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；
④将小球m2放在斜槽末端点B处，让小球m1从斜槽顶端A点处由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到O点的距离，图中C、D、E点是该同学记下的小球在斜面上的落点位置，到O点的距离分别为、、。
（1）小球的质量关系应为m1________（填“>”“=”或“<”）m2。
（2）小球m1与m2发生碰撞后，小球m1的落点应是图中的________点。
（3）用测得的物理量来表示，只要满足关系式________，则说明碰撞中动量是守恒的。
【答案】 ①. > ②. C ③.
【解析】
【详解】（1）[1]为了防止入射球碰后反弹，则m1与m2的质量关系满足
（2）[2]小球m1与m2发生碰撞后，小球m1的速度减小，因此碰撞后小球m1的落点应低于未碰撞前小球m1的落点，故碰撞后小球m1的落点只能是C点或D点。若碰撞后小球m1的落点是D点，则碰撞前小球m1的落点是E点，则C点是碰撞后小球m2的落点，这与碰撞后小球m1在小球m2的后面、小球m1的速度小于小球m2的速度的实际情况不符，故碰撞后小球m1的落点应是图中的C点；
（3）[3]设落地点所对应的水平速度分别为、、，若碰撞过程中动量守恒，则
设斜面与水平面的夹角为，则小球下落到C点的下落高度为
小球下落到C点的所用时间为
小球下落到C点的水平位移为
故
同理可得
代入动量守恒式可得
即满足上式则说明碰撞中动量是守恒的。
12. 为了探究物体质量一定时“加速度与合外力的关系”，甲、乙同学设计了如图（a）所示的实验装置。其中，M为小车的质量，m0为动滑轮的质量，m为砂和砂桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)以下说法正确的是________；
A．力传感器示数小于绳下端所挂砂和砂桶的总重力
B.每次改变砂桶和砂的总质量时，都需要重新平衡摩擦力
C.因为实验装置采用了力传感器，所以不需要平衡摩擦力
D.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器示数
(2)本实验装置中，________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量；
(3)甲同学根据实验数据作出加速度a与力F的关系图像如图（b）所示，图线不过原点的原因是_______。
A．钩码质量没有远小于小车质量
B.平衡摩擦力时木板倾角过大
C.平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力
(4)乙同学重新平衡摩擦力以后，再次进行实验，并以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图线是一条直线，如图（c）所示，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M等于________。
A． B. C. D.
【答案】 ①. AD ②. 不需要 ③. C ④. C
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]A．力传感器示数即为绳上的拉力大小，由于砂和砂桶向下加速运动，则力传感器示数小于绳下端所挂砂和砂桶的总重力，故A正确；
B．平衡摩擦力时
即
与质量无关，则每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C．本实验中为了保证小车的合力为绳上拉力的两倍，则需要平衡摩擦力，故C错误；
D．开始做实验时，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器的示数，故D正确。
故选AD；
(2)[2]本实验中有力传感器，可直接读出绳上的拉力，则不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量；
(3)[3]从图象可知，有一定的拉力后，小车才运动，所以没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
故选C；
(4)[4]由牛顿第二定律得
则
直线的斜率
解得
故选C。
三、计算题（共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分．有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
13. 均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB=16cm。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=20cm/s，波长大于20cm，振幅为A=1cm，且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻（t1>0），质点A位于波峰。求
（1）从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；
（2）t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）时刻质点A位于波峰，波长
则
则从t1时刻开始，质点B第一次到达波峰时，波传播的距离为
则质点B到达波峰的最少时间为
（2）由题意可知，波的周期是
则波长
时刻波形图如图所示
质点B位于
处，则质点B偏离平衡位置的位移
带入数据解得
14. 如图所示，劲度系数k = 100N/m的弹簧一端固定于地面上，另一端连接绝缘物体A，物体B置于A上不粘连，A不带电，B的带电量，A，B质量均为2kg且都可看质点，整个装置处于静止状态。物体B正上方有一带圆孔的挡板，质量为4kg的不带电绝缘物体C放于圆孔上方不掉落，现在挡板与地面之间加上竖直向上、大小的匀强电场使A、B开始运动，A、B分离时，A在某装置作用下迅速在该位置处于静止状态，B下落与A碰撞时撤去该装置，之后不再对A作用；A、B分离后，B向上运动并与C发生碰撞，且以后每次碰撞前C均已静止在圆孔上方。已知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为，B与A、C碰撞时为弹性碰撞且没有电荷转移。求
（1）A、B两物体从开始运动到分离时上升的高度；
（2）B下落与A第一次碰撞结束时，物体A速度大小；
（3）从B与A第一次碰撞开始，物体A运动总路程。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）初态A、B静止，有
得
加电场，A、B分离时，加速度相等，对A
对B
可得
，
（2）从开始运动到A、B分离，对A、B由功能关系得
解得
分离后，由于，B物体匀速上升，直至BC弹性碰撞且没有电荷转移，有
，
得
即B向下匀速运动，B、A弹性碰撞
，
得
，，
即第一次碰撞结束时，物体A的速度大小为。
（3）B、A弹性碰撞后，A从平衡位置向下运动，由能量守恒
解得
撞后A向下减速，再反向加速，回到原位后，与B碰撞，A、B交换速度。B再次匀速上升碰C，由碰撞结论可知，碰后
解得
归纳可得
A运动的总路程
15. 在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔以射出，然后从坐标系中的B点（0，d）平行于x坐标轴进入区域，该区域充满沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为，OP与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点（图中未标出）。取质子比荷为，，不计重力作用。求：
（1）极板间的加速电压U；
（2）B、C两点电势差UBC；
（3）电场强度E的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）质子在极板间加速，由动能定理可得
解得极板间的加速电压
（2）质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点，如图
则质子到达C点时的速度
质子从B点到C点由动能定理得
解得B、C两点电势差
（3）质子在电场中运动到达OP上的C点时间为t，竖直方向速度为vy，水平位移为x，竖直位移为y，加速度为a。由运动学公式有
由几何关系得
解得
由，解得
1. 一小孩静止站在水平地面上放风筝，当他缓慢的释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面的两点，如图所示．若风筝在这两点时，拉线的张力大小相等，风筝受到的重力不可忽略但浮力不计，小孩受到的风力不计，则风筝在点时（ ）
A. 小孩受到地面的支持力比在点时的小B. 小孩受到地面的摩擦力比在点时的大
C. 风筝受到的风力方向与在点时的相同D. 风筝受到的风力比在点时的小
【答案】A
【解析】
【详解】A．设风筝细线与竖直方向的夹角为θ，则对小孩竖直方向
两次拉线的张力大小相等，可知在b点时θ小，则小孩受到地面的支持力比在点时的小，选项A正确；
B．水平方向
可知在b点时θ小，则小孩受到地面的摩擦力比在点时的小，选项B错误；
CD．由平衡可知，风筝受到的风力与绳的拉力与重力的合力等大反向，在b点时重力和细绳拉力的夹角较小，则两个力的合力较大且与在a点时的方向不同，可知风筝在b点受到的风力比在点时的大，且风筝受到的风力方向与在点时的不相同，选项CD错误。
故选A。
2. 等腰梯形的顶点上分别固定了三个点电荷，电量及电性如图所示，梯形边长，则连线的中点处的场强大小为（静电力常数为）（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】CD两点的两个负电荷在E点的场强等效于一个-Q的电荷放在D点时的场强，大小为
方向由E指向D；B点的点电荷在E点的场强大小也为
方向沿BE连线斜向下，两场强方向夹角为120°，则E点的合场强为
故选B。
3. 如图所示，有一个小球分别以相同的速率，从同一高度竖直上抛和沿光滑斜面下滑，两次相比，下列说法中正确的是（不计空气阻力）（ ）
A. 小球两次到达地面时速度相同
B. 沿斜面下滑到达地面时的速度更大
C. 从开始运动至落地过程中，重力的平均功率一样大
D. 竖直上抛到达地面时重力的瞬时功率更大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据机械能守恒定律
可知，小球两次到达地面时速度大小相同，但是方向不同，选项AB错误；
C．从开始运动至落地过程中，重力做功相同，但是时间不一定相同，可知重力的平均功率不一定相同，选项C错误；
D．根据
PG=mgvy
可知，竖直上抛到达地面时竖直速度较大，则重力的瞬时功率更大，选项D正确。
故选D。
4. 如图所示，电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（ ）
A. a点的场强比b点小
B. 负的点电荷在a点受到的静电力方向沿电场线的切线方向
C. 电子由a点运动到b点，电势能变大
D. 正电荷在a点由静止释放，它只在静电力作用下运动的轨迹与电场线一致
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场线越密的地方电场强度越大，a点处的电场线比b点处的密，a点的场强比b点高，故A错误；
B．正点电荷在电场中某点受到的静电力方向沿电场线的切线方向，负点电荷在电场中某点受到的静电力方向沿电场线的切线方向的反方向，故B错误；
C．沿电场线方向电势降低，电子带负电，由可知在b点电势能大，由a点运动到b点，电势能变大。故C正确；
D．正电荷在a点由静止释放时，静电力方向始终沿电场方向，而速度方向则在不断变化，因此其运动的轨迹不沿电场线，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A. 平行板电容器的极板所带电荷量不变
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能增加
D. 若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距减小，根据知，d减小，则电容增加，电压不变，则平行板电容器的极板所带电荷量增大，故A错误；
B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；
C．电势差不变，d减小，则电场强度增加，P点与下极板的电势差变大，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故C错误；
D．若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，则电荷量不变，正对面积S减小，根据
知电场强度变大，则油滴所受电场力变大，故D正确。
故选D
6. 如图所示，在外力作用下某质点运动的v－t图像为正弦曲线。在0~t4一个周期内，从图中可以判断下列说法正确的是（ ）
A. t2时刻质点所在的位置为质点运动的对称中心
B. 在0~t1时间内，外力逐渐减小，外力的功率逐渐增大
C. t4时刻，质点回到出发点
D. 在t2~t3时间内，外力做的总功为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．在v－t图象中与时间轴所围面积为位移，故t2时刻质点所在的位置为物体运动的最右端，故A错误；
B．图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，合外力减小，速度增大；由图象可知0时刻速度为零，t1时刻速度最大，但拉力为零，由P=Fv可知外力的功率在0时刻功率为零，t1时刻功率也为零，可知功率先增大后减小，故B错误；
C．在v－t图象中与时间轴所围面积为位移，故在t4时刻物体位移为零回到出发点，故C正确；
D．在t2～t3时间内，根据动能定理即可求得外力做功不为零，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，一斜面体放在水平地面上，质量为m的物块置于斜面体上，轻绳的一端与物块连接，另一端跨过光滑的定滑轮，并施加竖直向下的外力F，使物块缓慢地沿斜面上滑。忽略物块与斜面体之间的摩擦力，物块上滑的过程中，斜面体始终保持静止，则（ ）
A. 外力F逐渐减小
B. 斜面体对物块的支持力逐渐增大
C. 轻绳对滑轮的作用力逐渐增大
D. 水平地面对斜面体的摩擦力逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．以物块为研究对象，物块受到竖直向下的重力，斜面的支持力，以及绳子的拉力，受力分析如图所示
因为物块缓慢上滑，所以物块一直处于平衡态，即物块所受合力为零，又因为物块在缓慢上滑过程中，轻绳与斜面之间的夹角逐渐增大，则外力F逐渐增大，斜面体对物块的支持力逐渐减小，故AB错误；
C．以滑轮为研究对象，其受力如图所示
因为物块上滑过程中其升绳子之间的夹角变小，根据两力合成的规律可知，滑轮所受的合力逐渐增加，即轻绳对滑轮的作用力逐渐增大，故C项正确；
D．以斜面体为研究对象，受力分析如图所示
由之前的分析可知斜面体对物块的支持力减小，所以物块对斜面体的压力减小，则压力在水平面上的分力减小，斜面体处于静止状态，即平衡态，所以水平地面对斜面体的摩擦力逐渐减小，故D项错误。
故选C。
8. 如图所示的四条图线，分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况，关于图线的物理意义，下列说法中正确的是（ ）
A. 两图中物体2和物体4做曲线运动
B. 甲图中物体1和物体2在时刻相遇
C. 乙图中物体4在时刻表示已向负方向运动
D. 甲图中物体1和物体2在0至时间内的平均速度相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A．、图象只能描述直线运动，故两图中物体2和物体4做直线运动，故A错误；
B．图象的交点表示相遇，则甲图中物体1和物体2在时刻相遇，故B正确；
C．乙图中物体4在时刻速度大于零，向正方向运动，故C错误；
D．甲图中物体1和物体2在0至时间内始末位置相同，位移相等，所用时间相同，故物体1和物体2在0至时间内的平均速度相等，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，质量为的物块，其下端连接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数．一不可伸长的轻绳一端与物块连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮后与套在光滑直杆顶端的小球连接．已知直杆固定，杆长，且与水平面的夹角与杆垂直．初始时小球锁定在A点，与其相连的绳子水平且绳子的张力．现将小球由A点释放，则（ ）
A. 小球与物块组成的系统机械能守恒
B. 当小球在A点和点时，弹簧的弹性势能相同
C. 小球运动到点时，物块的动能为零
D. 小球从A点运动到点过程中重力势能的减少量小于球和物块动能的增量之和
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．小球A与物体B组成的系统除了受到重力以外，还有弹簧弹力做功，所以小球A与物体B组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B．当小球在A点时，对B物体有
解得
根据题意
AO1=0.5m，m
根据几何关系可知
CO1=0.3m
当小球在C点时，弹簧被拉伸0.1m，所以弹簧的弹性势能不变，故B正确；
C．当小球在C点时，根据速度的分解可知小球沿绳子方向的速度为0，即物块的速度为0，动能为0，故C正确；
D．根据能量守恒定律可知，小球从A点运动到点过程中弹簧的弹性势能增大，小球重力势能的减少量转化为球和物块动能的增量，物块的重力势能的增加和弹性势能的增加，所以小球从A点运动到点过程中重力势能的减少量小于球和物块动能的增量之和，故D正确；
故选BCD。
10. 如图所示，光滑水平地面上静置一质量M=4kg足够长的木板B，质量m=1kg的物块A静置于B上，物块A与木板B间的动摩擦因数为0.4。现对物块A施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间变化的关系为F=2.5t（N），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. t=1.6s物块A和木板B开始发生相对滑动
B. 物块A和木板B的运动速度达到1m/s时发生相对滑动
C. t=4s时物块A相对木板B的速度为5m/s
D. 若地面不光滑，则物块A和木板B发生相对滑动时的速度不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A．物块A和木板B相对静止时，根据整体法和隔离法可得
当A、B间静摩擦力达到最大时，即
根据
得
故A错误；
B．由于
画出图如图所示
当A、B一起由静止开始运动直到发生相对滑动的过程，a-t图线与t轴所围的面积为整体的速度，即
故B正确；
C．后A、B发生相对滑动，木板B的加速度恒定，为
对物块A受力分析，有
得
时
根据a-t图线与t轴所围面积的差值为物块A和木板B的相对速度，即
故C正确；
D．若地面不光滑，则A、B发生相对滑动前二者的共同加速度
在图中做出图线，由图可知，两者发生相对滑动时的速度比地面光滑时小，故D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共两小题，第11题6分，第12题8分，共计14分。）
11. 为了验证碰撞中的动量守恒，某同学选取两个体积相同、质量不等的小球﹐按下述步骤做实验：
①按照如图所示，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点B的切线水平，将一长为L的斜面固定在斜槽右侧，O点在B点正下方，P点与B点等高；
②用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；
③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A点处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；
④将小球m2放在斜槽末端点B处，让小球m1从斜槽顶端A点处由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到O点的距离，图中C、D、E点是该同学记下的小球在斜面上的落点位置，到O点的距离分别为、、。
（1）小球的质量关系应为m1________（填“>”“=”或“<”）m2。
（2）小球m1与m2发生碰撞后，小球m1的落点应是图中的________点。
（3）用测得的物理量来表示，只要满足关系式________，则说明碰撞中动量是守恒的。
【答案】 ①. > ②. C ③.
【解析】
【详解】（1）[1]为了防止入射球碰后反弹，则m1与m2的质量关系满足
（2）[2]小球m1与m2发生碰撞后，小球m1的速度减小，因此碰撞后小球m1的落点应低于未碰撞前小球m1的落点，故碰撞后小球m1的落点只能是C点或D点。若碰撞后小球m1的落点是D点，则碰撞前小球m1的落点是E点，则C点是碰撞后小球m2的落点，这与碰撞后小球m1在小球m2的后面、小球m1的速度小于小球m2的速度的实际情况不符，故碰撞后小球m1的落点应是图中的C点；
（3）[3]设落地点所对应的水平速度分别为、、，若碰撞过程中动量守恒，则
设斜面与水平面的夹角为，则小球下落到C点的下落高度为
小球下落到C点的所用时间为
小球下落到C点的水平位移为
故
同理可得
代入动量守恒式可得
即满足上式则说明碰撞中动量是守恒的。
12. 为了探究物体质量一定时“加速度与合外力的关系”，甲、乙同学设计了如图（a）所示的实验装置。其中，M为小车的质量，m0为动滑轮的质量，m为砂和砂桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)以下说法正确的是________；
A．力传感器示数小于绳下端所挂砂和砂桶的总重力
B.每次改变砂桶和砂的总质量时，都需要重新平衡摩擦力
C.因为实验装置采用了力传感器，所以不需要平衡摩擦力
D.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器示数
(2)本实验装置中，________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量；
(3)甲同学根据实验数据作出加速度a与力F的关系图像如图（b）所示，图线不过原点的原因是_______。
A．钩码质量没有远小于小车质量
B.平衡摩擦力时木板倾角过大
C.平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力
(4)乙同学重新平衡摩擦力以后，再次进行实验，并以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图线是一条直线，如图（c）所示，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M等于________。
A． B. C. D.
【答案】 ①. AD ②. 不需要 ③. C ④. C
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]A．力传感器示数即为绳上的拉力大小，由于砂和砂桶向下加速运动，则力传感器示数小于绳下端所挂砂和砂桶的总重力，故A正确；
B．平衡摩擦力时
即
与质量无关，则每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C．本实验中为了保证小车的合力为绳上拉力的两倍，则需要平衡摩擦力，故C错误；
D．开始做实验时，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器的示数，故D正确。
故选AD；
(2)[2]本实验中有力传感器，可直接读出绳上的拉力，则不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量；
(3)[3]从图象可知，有一定的拉力后，小车才运动，所以没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
故选C；
(4)[4]由牛顿第二定律得
则
直线的斜率
解得
故选C。
三、计算题（共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分．有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
13. 均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB=16cm。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=20cm/s，波长大于20cm，振幅为A=1cm，且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻（t1>0），质点A位于波峰。求
（1）从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；
（2）t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）时刻质点A位于波峰，波长
则
则从t1时刻开始，质点B第一次到达波峰时，波传播的距离为
则质点B到达波峰的最少时间为
（2）由题意可知，波的周期是
则波长
时刻波形图如图所示
质点B位于
处，则质点B偏离平衡位置的位移
带入数据解得
14. 如图所示，劲度系数k = 100N/m的弹簧一端固定于地面上，另一端连接绝缘物体A，物体B置于A上不粘连，A不带电，B的带电量，A，B质量均为2kg且都可看质点，整个装置处于静止状态。物体B正上方有一带圆孔的挡板，质量为4kg的不带电绝缘物体C放于圆孔上方不掉落，现在挡板与地面之间加上竖直向上、大小的匀强电场使A、B开始运动，A、B分离时，A在某装置作用下迅速在该位置处于静止状态，B下落与A碰撞时撤去该装置，之后不再对A作用；A、B分离后，B向上运动并与C发生碰撞，且以后每次碰撞前C均已静止在圆孔上方。已知弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度为，B与A、C碰撞时为弹性碰撞且没有电荷转移。求
（1）A、B两物体从开始运动到分离时上升的高度；
（2）B下落与A第一次碰撞结束时，物体A速度大小；
（3）从B与A第一次碰撞开始，物体A运动总路程。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）初态A、B静止，有
得
加电场，A、B分离时，加速度相等，对A
对B
可得
，
（2）从开始运动到A、B分离，对A、B由功能关系得
解得
分离后，由于，B物体匀速上升，直至BC弹性碰撞且没有电荷转移，有
，
得
即B向下匀速运动，B、A弹性碰撞
，
得
，，
即第一次碰撞结束时，物体A的速度大小为。
（3）B、A弹性碰撞后，A从平衡位置向下运动，由能量守恒
解得
撞后A向下减速，再反向加速，回到原位后，与B碰撞，A、B交换速度。B再次匀速上升碰C，由碰撞结论可知，碰后
解得
归纳可得
A运动的总路程
15. 在“质子疗法”中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞。如图所示，质量为m、电荷量为q的质子从极板A处由静止加速，通过极板中间的小孔以射出，然后从坐标系中的B点（0，d）平行于x坐标轴进入区域，该区域充满沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为，OP与x轴夹角。质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点（图中未标出）。取质子比荷为，，不计重力作用。求：
（1）极板间的加速电压U；
（2）B、C两点电势差UBC；
（3）电场强度E的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）质子在极板间加速，由动能定理可得
解得极板间的加速电压
（2）质子在电场中偏转垂直击中边界OP的C点，如图
则质子到达C点时的速度
质子从B点到C点由动能定理得
解得B、C两点电势差
（3）质子在电场中运动到达OP上的C点时间为t，竖直方向速度为vy，水平位移为x，竖直位移为y，加速度为a。由运动学公式有
由几何关系得
解得
由，解得
相关试卷
37，吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高三下学期开学物理试题： 这是一份37，吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高三下学期开学物理试题，共15页。试卷主要包含了选择题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题： 这是一份吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理试题，共10页。试卷主要包含了本卷主要考查内容等内容，欢迎下载使用。
2024届吉林省通化市梅河口市第五中学高三上学期期中考试 物理 解析版： 这是一份2024届吉林省通化市梅河口市第五中学高三上学期期中考试 物理 解析版，共10页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
