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2024届重庆市第七中学校高三上学期第四次月考物理试题 （解析版）
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这是一份2024届重庆市第七中学校高三上学期第四次月考物理试题 （解析版），共19页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
（满分：100分；时间：75分钟）
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题目要求，选对得4分；不选、错选或多选不得分。）
1. 关于力的作用效果，下列说法不正确的是（ ）
A. 力可以使物体产生加速度
B. 力可以对物体做功
C. 力可以对物体产生冲量
D. 物体做匀速直线运动需要力来维持
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据牛顿第二定律，力可以使物体产生加速度，故A正确，不符合题意；
B．根据，力可以对物体做功，故B正确，不符合题意；
C．根据，力可以对物体产生冲量，故C正确，不符合题意；
D．物体做匀速直线运动不需要力来维持，故D错误，符合题意。
故选D。
2. 2023年9月23日第19届亚运会在杭州举行。在跳高比赛中，运动员在横杆前起跳，越过横杆后落地，横杆不掉下来即为成功。运动员起跳后可看做仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体。取竖直向上为正方向，下列可能表示运动员起跳后运动员的速度ν或加速度a随时间t变化的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】运动员起跳后可看做仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体，可知加速度恒定为向下的g不变，方向为负方向，且v-t图像为倾斜的直线，斜率为-g不变。
故选D。
3. 我国将在2024年前后发射鹊桥二号中继卫星和嫦娥六号探测器，实现月背采样返回。嫦娥六号探测器近月运行时可视为匀速圆周运动，假设其近月环绕的周期为T。已知引力常量为，嫦娥六号的质量为。根据以上信息可求出（ ）
A. 月球的第一宇宙速度
B. 月球平均密度
C. 嫦娥六号的平均密度
D. 嫦娥六号绕月运行的动能
【答案】B
【解析】
【详解】A．设月球的质量为，月球半径为，月球的第一宇宙速度为，则
解得
因为月球半径即近月轨道半径未知，所以月球的第一宇宙速度无法求出，故A错误；
B．根据
，
解得月球的平均密度
故B正确；
C．嫦娥六号的质量已知，但体积无法求出，所以平均密度无法求出，故C错误；
D．根据
得
因为未知，所以嫦娥六号绕月运行的动能无法求出，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点。若传送带转动起来，再把物块放到P点自由滑下，则（ ）
A. 若传送带逆时针方向转动，物块一定落在Q点
B. 若传送带逆时针方向转动，物块一定落在Q点的左边
C. 若传送带顺时针方向转动，物块一定落在Q点
D. 若传送带顺时针方向转动，物块一定落在Q点的右边
【答案】A
【解析】
【详解】AB．物块从斜面滑下来，当传送带静止时，在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力，物块将做匀减速运动，离开传送带时做平抛运动。若传送带逆时针转动，物块的受力情况跟传送带静止时相同，所以一定仍落在Q点，故A正确，B错误；
CD．当传送带顺时针转动时，物体相对传送带可能向前运动，使物体在传送带上一直做减速运动，然后做平抛运动离开传送带，这种情况下物块仍落在Q点；当传送带顺时针转动时，物体相对传送带也可能向后运动，受到滑动摩擦力方向与运动方向相同，物块可能做加速，离开传送带时的速度大于传送带静止时的速度，物块会落到Q点的右边，故CD错误。
故选A。
5. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则时的波形图为（ ）
A. B. .
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】BC．根据位移y随时间t变化的关系式，可知t = 0时原点处的波源向y轴正方向运动，当时波源回到原点处，故BC错误；
AD．当时波源向y轴负方向运动，而该简谐横波沿x轴正方向传播，故A正确，D错误。
故选A。
6. 如图所示，在真空中固定两个等量的异号点电荷+Q和－Q，O点为两点电荷连线的中点，MN为过O点的一条线段，且M点与N点关于O点对称。P点与M点关于两点电荷的连线对称。则下列说法正确的是（ ）
A. P、N两点的电势相等
B. M、N两点的电场强度相同
C. 将试探电荷从M点沿直线移到P点的过程中，电荷所受电场力先减小后增大
D. 将带负电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能一直减少
【答案】B
【解析】
【详解】A．画出过M、N的等势面，如图所示
根据沿电场线方向电势逐渐降低可得，M点电势高于N点电势，故A错误；
B．等量异种点电荷电场的分布具有一定的对称性，如图所示
由图可得M、N两点的电场强度相同，故B正确；
C．将试探电荷从M点沿直线移到P点的过程中，由B分析中图可知，电场强度先增大后减小，则电荷所受电场力先增大后减小，故C错误；
D．将带负电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电场力一直做负功，则电势能一直增大，故D错误。
故选B。
7. 如图所示为在竖直平面的电路，闭合开关S1和S2后，带电油滴在电容器内部处于静止状态，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，二极管为理想二极管，电容器的下极板接地，则下列说法错误的是（ ）
A. 滑动变阻器的滑动头P向右滑动，油滴向上运动
B. 滑动变阻器的滑动头P向左滑动，油滴向下运动
C. 极板M向上运动，M板的电势升高
D. 断开S2，油滴向上运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．滑动变阻器的滑动头P向右滑动，则R1阻值减小，回路电流变大，则R2两端电压变大，则电容器要充电，此时电容器两板电压变大，场强变大，则油滴向上运动，故A正确；
B．滑动变阻器的滑动头P向左滑动，则R1阻值变大，回路电流变小，则R2两端电压变小，则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则使得电容器两板电压不变，则油滴仍静止，故B错误；
C．极板M向上运动，根据
可知电容器电容减小，则带电量应该减小，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则两板间电量不变，结合
可知两板电势差变大，N板接地电势为0，则M板的电势升高。故C正确；
D．断开S2，则电容器两板间的电压等于电源的电动势，即电压变大，电容器充电，根据
可知两板间场强变大，则根据
可知断开S2，油滴向上运动。故D正确。
题目要求选择错误的，故选B。
二、多项选择题：（本大题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得5分；漏选得3分；不选、错选或多选不得分。）
8. 一质量为m的物块在大小为F的水平拉力作用下，从静止开始沿水平面运动距离x后撤掉F；又运动了2x停止。已知接触面粗糙程度不变，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 在开始运动x过程中，物块受到重力、支持力、拉力、滑动摩擦力的作用
B. 根据题干信息，不可求出物块运动的总时间
C. 根据题干信息，可求出物块与水平面间的动摩擦因数
D. 仅改变拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须提前撤掉F
【答案】AC
【解析】
【详解】A．在开始运动x过程中，物块在竖直方向上受到重力和支持力作用，水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，A正确；
BC．设物块与地面间的滑动摩擦力为，撤掉拉力前加速度为，撤掉拉力后加速度为，撤掉拉力时速度为，根据牛顿运动第二定律和匀变速直线运动规律，有
可解出、、和的值，根据
可求出物块运动的总时间
根据
可求出物块与水平面间的动摩擦因数，B错误，C正确；
D．若增大拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须提前撤掉F，若减小拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须推迟撤掉F，D错误。
故选AC。
9. 如图所示，不可伸长柔软细绳穿过固定竖直放置的细管，两端拴着质量分别为m和M的小球。当小球m绕细管的几何轴匀速转动时，m到管口的绳长为l，绳与竖直方向的夹角为，小球M处于静止状态。细管处处光滑，其半径可忽略不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球m的线速度大小
B. 小球m的运动周期
C. 向下缓慢拉动M的过程中，夹角变小
D. 向下缓慢拉动M的过程中，小球m的角速度变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．小球m水平面内做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有
，
解得
故A错误；
B．小球m的运动周期为
故B正确；
C．根据平衡条件可知
向下缓慢拉动M的过程中，F增大，夹角变大，故C错误；
D．小球m的角速度
向下缓慢拉动M的过程中，m到管口的绳长l变小，小球m的角速度变大，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示为一缓冲模拟装置。质量分别为m、2m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，开始时用手托着物体A在距地面h高处静止，此时细绳恰伸直无弹力，弹簧轴线沿竖直方向，物体B静止在地面上、放手后经时间t物体A下落至地面，落地前瞬间物体A的速度为零，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，弹性势能，其中k为弹簧劲度系数，x为弹簧的形变量，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体A在下落过程中其机械能减小
B. 弹簧的劲度系数为
C. 物体A从静止下落到落地的t时间内，地面对B物体的冲量大小为mgt
D. 将A物体质量改为1.5m，再将A物体由从原位置释放，A物体下落过程的最大速度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．物体A在下落过程中，除了重力做功之外，绳的拉力对物体A做负功，故机械能减小，故A正确；
B．由题意可知，初始状态弹簧无弹力，物体A落地前瞬间，弹簧的形变量等于h，弹簧与A组成的系统机械能守恒，有
可得
故B错误；
C．设整个过程中，绳子对A的冲量大小为I1，则绳子对B和弹簧的冲量大小也为I1，对A由动量定理得
对B和弹簧由动量定理得
可得物体A从静止下落到落地的t时间内，地面对B物体的冲量大小为
故C正确；
D．将A物体质量改为1.5m，当弹簧弹力恰好等于1.5mg时，A受力平衡，加速度为零，速度最大，此时弹簧形变量
对A和弹簧的系统，根据机械能守恒
解得
故D正确。
故选ACD。
三、实验题（11题7分，12题9分，共16分）
11. 某同学探究钩码加速度与合外力的关系，其实验装置如图所示。一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，用轻绳绕过定滑轮及光滑的动滑轮将滑块与弹簧测力计相连。实验中保持钩码的质量不变，在滑块上增加砝码进行多次测量，每一次滑块均从同一位置P由静止开始释放，在钩码带动下滑块向右运动，此过程中，记录弹簧测力计的示数F和光电门遮光时间t，用弹簧测力计测得钩码受到的重力为G，用刻度尺测得P与光电门间的距离为x，用螺旋测微器测得滑块上窄片的宽度为d。
（1）实验中________（填“需要”或“不需要”）平衡滑块受到的滑动摩擦力。
（2）滑块通过光电门的速度大小为，钩码的加速度大小为________（用含有d、t、x的表达式表示）。
（3）对钩码，根据实验数据绘出的下列图象中最符合本实验实际情况的是________。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 不需要 ②. ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]实验中保持钩码的质量不变，钩码所受的合力可由弹簧测力计的示数求出，故不需要平衡摩擦力。
（2）[2]物块通过光电门的速度为
根据匀变速直线运动的位移与速度的关系
得
则钩码的加速度为
（3）[3]对钩码，根据牛顿第二定律得
解得
故图像为一条过原点得直线。
故选A。
12. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程，内阻很大）；
电流表（量程）；
电阻箱（阻值）；
干电池一节、开关一个和导线若干。
（1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线__________。
（2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为__________V（保留3位有效数字）、内阻为__________（保留2位有效数字）。
（3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为__________（保留2位有效数字）。
（4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值__________（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 ①. ②. 1.58 ③. 0.64 ④. 2.5 ⑤. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]实物连线如图：
（2）[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
由图像可知
E=1.58V
内阻
（3）[4]根据
可得
由图像可知
解得
（4）[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。
四、解答题（13题10分，14题14分，15题17分，共41分）
13. 如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为x，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流。金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g。求金属棒下滑到底端的过程中，
（1）通过的电流大小I；
（2）下滑的时间和通过的电荷量Q。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律，有
解得
（2）根据匀变速直线运动规律，有
解得
根据电流定义式，可知
14. 示波器是研究交变电流变化规律的重要仪器，其主要结构可简化为：电子枪中的加速电场、两水平放置的平行金属板中的偏转电场和竖直放置的荧光屏组成，如图所示。若已知加速电场的电压为，两平行金属板的板长、板间距离均为d，荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d，电子枪发射的质量为m、电荷量为-e的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O，不计电子在进入加速电场时的速度及电子重力。若两金属板间存在竖直方向的匀强电场，两板间的偏转电压为，电子会打在荧光屏上某点，该点距O点距离为，求：
（1）电子刚进入平行金属板MN的速度大小v；
（2）电子离开平行金属板MN的偏转位移Y；
（3）和的比值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在加速电场中，由动能定理可知
解得
（2）电子以v的速度进入偏转电场U2中做类平抛运动运动，在离开偏转电场时偏移距离
水平方向有
根据牛顿第二定律有加速度
解得
（3）速度方向与水平方向成角，则有
离开偏转电场后偏移的距离
总的偏移距离
可得
15. 如图所示，有一固定的光滑圆弧轨道，半径，一质量为的小滑块B从轨道顶端滑下，在其冲上长木板C左端时，给木板一个与小滑块相同的初速度，已知，B、C间动摩擦因数，C与地面间的动摩擦因数，C右端有一个挡板，C长为。
求：
（1）滑到的底端时对的压力是多大？
（2）若未与右端挡板碰撞，当与地面保持相对静止时，间因摩擦产生的热量是多少？
（3）在时，B与C右端挡板发生碰撞，且碰后粘在一起，求从滑上到最终停止所用的时间。
【答案】（1）30N；（2）1.6J；（3）
【解析】
【详解】（1）滑块下滑到轨道底部，有
解得
在底部，根据牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律可知B对A的压力是。
（2）当B滑上C后，对B分析，受摩擦力力向左，根据牛顿第二定律得
解得加速度向左为
对C分析，受B向右的摩擦力和地面向左的摩擦力
根据牛顿第二定律
解得其加速度向左为
由运动学位移与速度关系公式，得B向右运动的距离
C向右运动距离
由功能关系可知，B、C间摩擦产生的热量
可得
（3）由上问可知，若B还末与C上挡板碰撞，C先停下，用时为，有
解得
B的位移为
则此刻的相对位移为
此时
由，一定是C停下之后，B才与C上挡板碰撞。设再经时间B与C挡板碰撞，有
解得
碰撞时B速度为
碰撞时由动量守恒可得
解得碰撞后B、C速度为
之后二者一起减速，根据牛顿第二定律得
后再经后停下，则有
故从滑上到最终停止所用时间总时间
（满分：100分；时间：75分钟）
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题目要求，选对得4分；不选、错选或多选不得分。）
1. 关于力的作用效果，下列说法不正确的是（ ）
A. 力可以使物体产生加速度
B. 力可以对物体做功
C. 力可以对物体产生冲量
D. 物体做匀速直线运动需要力来维持
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据牛顿第二定律，力可以使物体产生加速度，故A正确，不符合题意；
B．根据，力可以对物体做功，故B正确，不符合题意；
C．根据，力可以对物体产生冲量，故C正确，不符合题意；
D．物体做匀速直线运动不需要力来维持，故D错误，符合题意。
故选D。
2. 2023年9月23日第19届亚运会在杭州举行。在跳高比赛中，运动员在横杆前起跳，越过横杆后落地，横杆不掉下来即为成功。运动员起跳后可看做仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体。取竖直向上为正方向，下列可能表示运动员起跳后运动员的速度ν或加速度a随时间t变化的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】运动员起跳后可看做仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体，可知加速度恒定为向下的g不变，方向为负方向，且v-t图像为倾斜的直线，斜率为-g不变。
故选D。
3. 我国将在2024年前后发射鹊桥二号中继卫星和嫦娥六号探测器，实现月背采样返回。嫦娥六号探测器近月运行时可视为匀速圆周运动，假设其近月环绕的周期为T。已知引力常量为，嫦娥六号的质量为。根据以上信息可求出（ ）
A. 月球的第一宇宙速度
B. 月球平均密度
C. 嫦娥六号的平均密度
D. 嫦娥六号绕月运行的动能
【答案】B
【解析】
【详解】A．设月球的质量为，月球半径为，月球的第一宇宙速度为，则
解得
因为月球半径即近月轨道半径未知，所以月球的第一宇宙速度无法求出，故A错误；
B．根据
，
解得月球的平均密度
故B正确；
C．嫦娥六号的质量已知，但体积无法求出，所以平均密度无法求出，故C错误；
D．根据
得
因为未知，所以嫦娥六号绕月运行的动能无法求出，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点。若传送带转动起来，再把物块放到P点自由滑下，则（ ）
A. 若传送带逆时针方向转动，物块一定落在Q点
B. 若传送带逆时针方向转动，物块一定落在Q点的左边
C. 若传送带顺时针方向转动，物块一定落在Q点
D. 若传送带顺时针方向转动，物块一定落在Q点的右边
【答案】A
【解析】
【详解】AB．物块从斜面滑下来，当传送带静止时，在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力，物块将做匀减速运动，离开传送带时做平抛运动。若传送带逆时针转动，物块的受力情况跟传送带静止时相同，所以一定仍落在Q点，故A正确，B错误；
CD．当传送带顺时针转动时，物体相对传送带可能向前运动，使物体在传送带上一直做减速运动，然后做平抛运动离开传送带，这种情况下物块仍落在Q点；当传送带顺时针转动时，物体相对传送带也可能向后运动，受到滑动摩擦力方向与运动方向相同，物块可能做加速，离开传送带时的速度大于传送带静止时的速度，物块会落到Q点的右边，故CD错误。
故选A。
5. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t = 0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则时的波形图为（ ）
A. B. .
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】BC．根据位移y随时间t变化的关系式，可知t = 0时原点处的波源向y轴正方向运动，当时波源回到原点处，故BC错误；
AD．当时波源向y轴负方向运动，而该简谐横波沿x轴正方向传播，故A正确，D错误。
故选A。
6. 如图所示，在真空中固定两个等量的异号点电荷+Q和－Q，O点为两点电荷连线的中点，MN为过O点的一条线段，且M点与N点关于O点对称。P点与M点关于两点电荷的连线对称。则下列说法正确的是（ ）
A. P、N两点的电势相等
B. M、N两点的电场强度相同
C. 将试探电荷从M点沿直线移到P点的过程中，电荷所受电场力先减小后增大
D. 将带负电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能一直减少
【答案】B
【解析】
【详解】A．画出过M、N的等势面，如图所示
根据沿电场线方向电势逐渐降低可得，M点电势高于N点电势，故A错误；
B．等量异种点电荷电场的分布具有一定的对称性，如图所示
由图可得M、N两点的电场强度相同，故B正确；
C．将试探电荷从M点沿直线移到P点的过程中，由B分析中图可知，电场强度先增大后减小，则电荷所受电场力先增大后减小，故C错误；
D．将带负电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电场力一直做负功，则电势能一直增大，故D错误。
故选B。
7. 如图所示为在竖直平面的电路，闭合开关S1和S2后，带电油滴在电容器内部处于静止状态，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，二极管为理想二极管，电容器的下极板接地，则下列说法错误的是（ ）
A. 滑动变阻器的滑动头P向右滑动，油滴向上运动
B. 滑动变阻器的滑动头P向左滑动，油滴向下运动
C. 极板M向上运动，M板的电势升高
D. 断开S2，油滴向上运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．滑动变阻器的滑动头P向右滑动，则R1阻值减小，回路电流变大，则R2两端电压变大，则电容器要充电，此时电容器两板电压变大，场强变大，则油滴向上运动，故A正确；
B．滑动变阻器的滑动头P向左滑动，则R1阻值变大，回路电流变小，则R2两端电压变小，则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则使得电容器两板电压不变，则油滴仍静止，故B错误；
C．极板M向上运动，根据
可知电容器电容减小，则带电量应该减小，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则两板间电量不变，结合
可知两板电势差变大，N板接地电势为0，则M板的电势升高。故C正确；
D．断开S2，则电容器两板间的电压等于电源的电动势，即电压变大，电容器充电，根据
可知两板间场强变大，则根据
可知断开S2，油滴向上运动。故D正确。
题目要求选择错误的，故选B。
二、多项选择题：（本大题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得5分；漏选得3分；不选、错选或多选不得分。）
8. 一质量为m的物块在大小为F的水平拉力作用下，从静止开始沿水平面运动距离x后撤掉F；又运动了2x停止。已知接触面粗糙程度不变，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 在开始运动x过程中，物块受到重力、支持力、拉力、滑动摩擦力的作用
B. 根据题干信息，不可求出物块运动的总时间
C. 根据题干信息，可求出物块与水平面间的动摩擦因数
D. 仅改变拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须提前撤掉F
【答案】AC
【解析】
【详解】A．在开始运动x过程中，物块在竖直方向上受到重力和支持力作用，水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，A正确；
BC．设物块与地面间的滑动摩擦力为，撤掉拉力前加速度为，撤掉拉力后加速度为，撤掉拉力时速度为，根据牛顿运动第二定律和匀变速直线运动规律，有
可解出、、和的值，根据
可求出物块运动的总时间
根据
可求出物块与水平面间的动摩擦因数，B错误，C正确；
D．若增大拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须提前撤掉F，若减小拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须推迟撤掉F，D错误。
故选AC。
9. 如图所示，不可伸长柔软细绳穿过固定竖直放置的细管，两端拴着质量分别为m和M的小球。当小球m绕细管的几何轴匀速转动时，m到管口的绳长为l，绳与竖直方向的夹角为，小球M处于静止状态。细管处处光滑，其半径可忽略不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球m的线速度大小
B. 小球m的运动周期
C. 向下缓慢拉动M的过程中，夹角变小
D. 向下缓慢拉动M的过程中，小球m的角速度变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．小球m水平面内做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有
，
解得
故A错误；
B．小球m的运动周期为
故B正确；
C．根据平衡条件可知
向下缓慢拉动M的过程中，F增大，夹角变大，故C错误；
D．小球m的角速度
向下缓慢拉动M的过程中，m到管口的绳长l变小，小球m的角速度变大，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示为一缓冲模拟装置。质量分别为m、2m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，开始时用手托着物体A在距地面h高处静止，此时细绳恰伸直无弹力，弹簧轴线沿竖直方向，物体B静止在地面上、放手后经时间t物体A下落至地面，落地前瞬间物体A的速度为零，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，弹性势能，其中k为弹簧劲度系数，x为弹簧的形变量，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体A在下落过程中其机械能减小
B. 弹簧的劲度系数为
C. 物体A从静止下落到落地的t时间内，地面对B物体的冲量大小为mgt
D. 将A物体质量改为1.5m，再将A物体由从原位置释放，A物体下落过程的最大速度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．物体A在下落过程中，除了重力做功之外，绳的拉力对物体A做负功，故机械能减小，故A正确；
B．由题意可知，初始状态弹簧无弹力，物体A落地前瞬间，弹簧的形变量等于h，弹簧与A组成的系统机械能守恒，有
可得
故B错误；
C．设整个过程中，绳子对A的冲量大小为I1，则绳子对B和弹簧的冲量大小也为I1，对A由动量定理得
对B和弹簧由动量定理得
可得物体A从静止下落到落地的t时间内，地面对B物体的冲量大小为
故C正确；
D．将A物体质量改为1.5m，当弹簧弹力恰好等于1.5mg时，A受力平衡，加速度为零，速度最大，此时弹簧形变量
对A和弹簧的系统，根据机械能守恒
解得
故D正确。
故选ACD。
三、实验题（11题7分，12题9分，共16分）
11. 某同学探究钩码加速度与合外力的关系，其实验装置如图所示。一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，用轻绳绕过定滑轮及光滑的动滑轮将滑块与弹簧测力计相连。实验中保持钩码的质量不变，在滑块上增加砝码进行多次测量，每一次滑块均从同一位置P由静止开始释放，在钩码带动下滑块向右运动，此过程中，记录弹簧测力计的示数F和光电门遮光时间t，用弹簧测力计测得钩码受到的重力为G，用刻度尺测得P与光电门间的距离为x，用螺旋测微器测得滑块上窄片的宽度为d。
（1）实验中________（填“需要”或“不需要”）平衡滑块受到的滑动摩擦力。
（2）滑块通过光电门的速度大小为，钩码的加速度大小为________（用含有d、t、x的表达式表示）。
（3）对钩码，根据实验数据绘出的下列图象中最符合本实验实际情况的是________。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 不需要 ②. ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]实验中保持钩码的质量不变，钩码所受的合力可由弹簧测力计的示数求出，故不需要平衡摩擦力。
（2）[2]物块通过光电门的速度为
根据匀变速直线运动的位移与速度的关系
得
则钩码的加速度为
（3）[3]对钩码，根据牛顿第二定律得
解得
故图像为一条过原点得直线。
故选A。
12. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程，内阻很大）；
电流表（量程）；
电阻箱（阻值）；
干电池一节、开关一个和导线若干。
（1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线__________。
（2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为__________V（保留3位有效数字）、内阻为__________（保留2位有效数字）。
（3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为__________（保留2位有效数字）。
（4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值__________（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 ①. ②. 1.58 ③. 0.64 ④. 2.5 ⑤. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]实物连线如图：
（2）[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
由图像可知
E=1.58V
内阻
（3）[4]根据
可得
由图像可知
解得
（4）[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。
四、解答题（13题10分，14题14分，15题17分，共41分）
13. 如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为x，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流。金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g。求金属棒下滑到底端的过程中，
（1）通过的电流大小I；
（2）下滑的时间和通过的电荷量Q。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律，有
解得
（2）根据匀变速直线运动规律，有
解得
根据电流定义式，可知
14. 示波器是研究交变电流变化规律的重要仪器，其主要结构可简化为：电子枪中的加速电场、两水平放置的平行金属板中的偏转电场和竖直放置的荧光屏组成，如图所示。若已知加速电场的电压为，两平行金属板的板长、板间距离均为d，荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d，电子枪发射的质量为m、电荷量为-e的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O，不计电子在进入加速电场时的速度及电子重力。若两金属板间存在竖直方向的匀强电场，两板间的偏转电压为，电子会打在荧光屏上某点，该点距O点距离为，求：
（1）电子刚进入平行金属板MN的速度大小v；
（2）电子离开平行金属板MN的偏转位移Y；
（3）和的比值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在加速电场中，由动能定理可知
解得
（2）电子以v的速度进入偏转电场U2中做类平抛运动运动，在离开偏转电场时偏移距离
水平方向有
根据牛顿第二定律有加速度
解得
（3）速度方向与水平方向成角，则有
离开偏转电场后偏移的距离
总的偏移距离
可得
15. 如图所示，有一固定的光滑圆弧轨道，半径，一质量为的小滑块B从轨道顶端滑下，在其冲上长木板C左端时，给木板一个与小滑块相同的初速度，已知，B、C间动摩擦因数，C与地面间的动摩擦因数，C右端有一个挡板，C长为。
求：
（1）滑到的底端时对的压力是多大？
（2）若未与右端挡板碰撞，当与地面保持相对静止时，间因摩擦产生的热量是多少？
（3）在时，B与C右端挡板发生碰撞，且碰后粘在一起，求从滑上到最终停止所用的时间。
【答案】（1）30N；（2）1.6J；（3）
【解析】
【详解】（1）滑块下滑到轨道底部，有
解得
在底部，根据牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律可知B对A的压力是。
（2）当B滑上C后，对B分析，受摩擦力力向左，根据牛顿第二定律得
解得加速度向左为
对C分析，受B向右的摩擦力和地面向左的摩擦力
根据牛顿第二定律
解得其加速度向左为
由运动学位移与速度关系公式，得B向右运动的距离
C向右运动距离
由功能关系可知，B、C间摩擦产生的热量
可得
（3）由上问可知，若B还末与C上挡板碰撞，C先停下，用时为，有
解得
B的位移为
则此刻的相对位移为
此时
由，一定是C停下之后，B才与C上挡板碰撞。设再经时间B与C挡板碰撞，有
解得
碰撞时B速度为
碰撞时由动量守恒可得
解得碰撞后B、C速度为
之后二者一起减速，根据牛顿第二定律得
后再经后停下，则有
故从滑上到最终停止所用时间总时间
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