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山东省日照市五莲县2021-2022学年高二上学期期中考试物理含答案
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这是一份山东省日照市五莲县2021-2022学年高二上学期期中考试物理含答案，共10页。试卷主要包含了11等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年度上学期高二模块联考
物理试题
2021.11
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面整洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.利用电场线可以形象地描述电场，利用磁感线可以形象地描述磁场，下列关于磁感线的说法，正确的是
A.磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极
B.磁场中的任意两条磁感线都不相交，不相切
C.可以用铁屑在磁场中显示出磁感线来，因此磁感线是真实存在的
D.磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，就是该处小磁针N极所指的方向
2.一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是
A.0～t1的时间内，质点的位移方向和加速度方向均为负
B.t1到t2的过程中，质点的速度大小和加速度大小均增大
C.t2到t3的过程中，质点的位移大小和加速度大小均增大
D.t3～t4的时间内，质点的位移方向和速度方向均为正
3.麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家，他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来。下列关于麦克斯韦的理论，正确的是
A.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场
B.光是以波动形式传播的一种电磁振动
C.水波、声波和电磁波都能在真空中传播
D.当电场和磁场同时存在空间某一区域时，就会形成电磁波
4.小明同学给爷爷买了一个电热水壶，电热水壶的铭牌上标有如图所示的数据。用电高峰时，爷爷家的入户电压为208V，假设电热水壶的阻值恒定不变，则电热水壶此时工作的实际功率约为
A.1400W B.1500W C.1600W D.1700W
5.如图所示，正方形闭合金属线框abcd在足够大的匀强磁场中运动。要使金属线框中产生感应电流，应使线框
A.水平向右运动 B.垂直于纸面向外运动 C.以ab为轴转动 D.以ad为轴转动
6.在光滑的水平面上有两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，碰撞前后的x-t图像如图所示，则m1与m2的比值为
A. B. C. D.
7.某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f，下列说法正确的是
A.f增大，振动系统的振幅也随之越大
B.该振动系统稳定后，振动的频率等于f
C.为避免发生共振，应使f与f0相差小一点
D.撤掉驱动力后，该振动系统的振幅和频率都逐渐减小.
8.如图所示，在光滑的水平面上静止放置一质量为m的半圆槽，半圆槽内壁光滑，轨道半径为R。现把质量为2m的小球(可视为质点)自轨道左侧最高点由静止释放，在小球和半圆槽运动的过程中，半圆槽向左运动的最大距离为
A.R B.R C.R D.R
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.用多用电表测量某一电阻，将选择开关旋转到“Ω”区域的×100的位置。下列说法正确的是
A.使用前进行机械调零，使指针停在表盘右侧零刻度处
B.测量时发现指针偏角过小，说明这个电阻阻值很大
C.测量时发现指针偏角过小，应将选择开关重新旋转到×10的位置
D.重新选择档位后，应将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮重新调零
10.有一小段通电导线，长为10cm，通过它的电流为1A。将它置于匀强磁场中某处，已知匀强磁场的磁感应强度大小为5T。忽略其他因素的影响，则通电导线受到的磁场力大小可能为
A.0N
11.如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动的过程中，逐渐变亮的小灯泡是(假设小灯泡均没超过额定电压)
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
12.如图所示，倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端位于斜面上的O处，此时弹簧处于原长。质量为m的滑块与弹簧拴接，恰好静止在O点。现将滑块沿着斜面向上拉到A点，弹簧始终在弹性限度之内。将滑块自A点由静止释放，沿着斜面下滑到最低点B(图中未画出)。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列判断正确的是
A.从A到O的过程和从O到B的过程，滑块所受重力的平均功率相同
B.从A到O的过程和从O到B的过程，弹簧对滑块的弹力冲量相同
C.若A、O间的距离为，滑块从B点返回时恰好能到达O点
D.若A、O间的距离为，滑块从B点向上返回过程中的最大动量为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分)
小君同学在测定一节干电池的电动势和内阻时，从实验室里仅找到了下列器材：
A.待测干电池一节 B.电流表A(量程0～0.6A，内阻RA=1.0Ω)
C.电压表V(量程0～3V，内阻约为1kΩ) D.滑动变阻器R(0～20Ω，1.0A)
E.开关和导线若干
(1)在答题卡的虚线框内画出实验电路图，尽量减小实验误差；
(2)小君同学根据合理的电路完成实验，描绘出U-I图像如图所示，根据该图像可得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω(结果保留两位小数)。
14.(8分)
某同学设计了一个验证动量守恒定律的实验，实验步骤如下，请完成填空。
(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d，如图甲所示，则d= mm。
(2)如图乙，将遮光片固定在小车A上，光电门1、2固定在长木板的一侧。长木板下垫着小木片，使得小车A运动时通过两个光电门的时间相等，这样做的目的是 。
(3)保持(2)中长木板的倾角不变，如图丙，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之运动，并与原来静止在前方的小车B相碰，碰后粘合成一体继续运动。用数字毫秒计分别读出遮光片通过光电门1、2的时间t1=3.14ms、t2=4.75ms。
(4)已测得小车A和橡皮泥的质量m1=0.4kg，小车B的质量m2=0.2kg，则碰前两小车的总动量为 kg·m/s，碰后两小车的总动量为 kg·m/s(计算结果保留三位有效数字)。比较碰撞前后的总动量，完成验证。
15.(6分)
蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动，体验者把一端固定的长橡皮绳绑在身上，从高处跳下去，橡皮绳超过原长后被拉伸，离地面一定距离时到达最低点，再反复弹起落下，在起起落落中寻求刺激的感觉。若体验者的质量为60kg，橡皮绳的原长为20m，从橡皮绳开始绷直到拉伸至最长的缓冲时间是1.2s，重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力和橡皮绳自身重力的影响，则橡皮绳所受的平均拉力大小是多少？
16.(10分)
在如图所示的电路中，电源电动势E=12V，定值电阻R0=1.5Ω。闭合开关S后，电动机正常工作，此时电流表的示数为2.0A、电压表的示数为8.0V。已知电流表和电压表均为理想电表。
(1)电源的内阻多大？
(2)电动机正常工作时，电源的输出功率是多大？
(3)若电动机正常工作时的机械效率为80%，则电动机的内阻是多大？
17.(11分)
如图，长为l的细绳下方悬挂一小球，绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方l的O'处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一个很小的角度(约为2°)后由静止释放，当小球摆到最低位置时，细绳会受到细铁钉的阻挡。地球表面的重力加速度为g，则
(1)求小球摆动的周期T；
(2)宇航员登上X星球，用同样的装置使小球摆动起来，测得小球摆动的周期为地球上摆动周期的，若已知X星球的半径为R，引力常量为G，求X星球的质量M。
18.(19分)
如图甲所示，质量M=2kg的长木板静止在光滑的水平面上，距长木板右端s处有一与长木板上表面等高的固定挡板。质量m=1kg的小物块静置在长木板的左端，质量m0=0.1kg的玻璃球以某一速度v0在极短时间内从左端水平射向小物块，与小物块发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。从小物块开始运动计时的最初一段时间内，速度平方与位移的关系如图乙所示，经过一段时间，长木板与挡板碰撞后粘在一起不再反弹，重力加速度g=10m/s2，则
(1)玻璃球开始射向小物块时的速度v0多大？
(2)若s>0.8m，为保证小物块不离开长木板，长木板至少多长？
(3)若长木板足够长，小物块与长木板之间因摩擦产生的热量为Q，请在答题卡上画出Q随着s变化的图线。
高二物理模块考试评分标准
单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
E
R
S
A
V
r
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）
（1）如图（2分）（电流表与滑动变阻器串联不得分）
（2）1.48（2分）（1.47～1.49均得分）
0.58（2分）（0.56～0.62均得分）
14．（8分）
（1）3.30（2分）
（2）平衡摩擦力（或者合外力为零）（2分）（体现出动量守恒条件的表述均得分）
（4）0.420 （2分） 0.417（2分）（没有范围，严格按照结果评分）
计算题评分注意事项：只要公式是一级公式，也确实能推出正确答案的，就给满分；只要与本题有关的公式都写出来了，而且答案正确，那么就给满分；只看物理公式和答案，不看数学运算过程：在物理试卷中，能不出现数学运算就不要出现，因为只有公式和最后的答案是给分点。
15．（6分）
解：从开始跳下到橡皮绳拉开之前，由机械能守恒定律得（2分）
从橡皮绳开始拉开到最低点的过程中，由动量定理（2分）
联立可得橡皮绳对体验者的平均拉力大小F=1600N （1分）
由牛顿第三定律，橡皮绳受到的平均拉力大小为1600N（1分）（没有涉及到牛顿第三定律扣1分）
16．（10分）
解：（1）根据闭合电路的欧姆定律，有（2分）
电源的内阻r=0.5Ω（1分）
电源的输出功率与总功率、内阻消耗的功率关系（1分）
可得（1分）
电动机的总功率（1分）
根据题意可知电动机正常工作时输出机械功率（1分）
（1分）
（1分）
联立可得电动机的内阻r′=1.6Ω（1分）
17．（11分）
（1）根据单摆的周期公式
摆长为l时，单摆周期（2分）
碰到钉子后摆长变为，（1分）
小球摆动的周期（1分）
可得（2分）
（2）设X星球表面的重力加速度为g′，有（1分）
根据题意可知
可得（1分）
X星球表面物体的重力等于万有引力（2分）
可得X星球的质量（1分）
18．（19分）
解析：
由乙图可知，玻璃球与小物块碰撞后瞬间，小物块的速度v=6m/s
若碰后玻璃球的速度为v1，由动量守恒定律，有m0v0=m0v1+ mv （2分）
由能量守恒定律，有m0v02=m0v12+ mv2 （2分）
联立可得v0=33m/s （2分）
（2）由乙图可知，小物块运动的加速度大小a1=5m/s2 （1分）
假设没有平台，小物块与长木板达到共同速度为v2，有mv=（M+ m）v2 （2分）
该过程所用时间
小物块的位移x1= （1分）
长木板的位移x2=v2t1=0.8m （1分）
若s＞0.8m，长木板与小物块达到共同速度
此时小物块距离长木板左端l1=x1-x2=2.4m （1分）
之后长木板与小物块一起匀速运动，与平台碰撞后，小物块匀减速，恰好到达长木板右端，该过程小物块的位移l2==0.4m （1分）
长木板至少长l= l1+l2=2.8m，小物块才不离开长木板 （1分）
（3）由（2）可知，若s＞0.8m，Q=mv2-Mv22=14J
若s＜0.8m，长木板与小物块到达共同速度之前，长木板与平台碰撞
s/m
0
Q/J
4
8
12
16
20
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
已知长木板的加速度a2=2.5m/s2，设长木板与平台碰撞之前瞬间速度为v3
有v32=2 a2s
Q=mv2-Mv32=18-5s (J)
图像如图所示（5分）（没有判断过程，只要作图正确均得分）
1
2
3
4
5
6
7
8
B
C
B
C
D
A
B
A
9
10
11
12
BD
AB
AC
AD
2020-2021学年度上学期高二模块联考
物理试题
2021.11
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面整洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.利用电场线可以形象地描述电场，利用磁感线可以形象地描述磁场，下列关于磁感线的说法，正确的是
A.磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极
B.磁场中的任意两条磁感线都不相交，不相切
C.可以用铁屑在磁场中显示出磁感线来，因此磁感线是真实存在的
D.磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，就是该处小磁针N极所指的方向
2.一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是
A.0～t1的时间内，质点的位移方向和加速度方向均为负
B.t1到t2的过程中，质点的速度大小和加速度大小均增大
C.t2到t3的过程中，质点的位移大小和加速度大小均增大
D.t3～t4的时间内，质点的位移方向和速度方向均为正
3.麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家，他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来。下列关于麦克斯韦的理论，正确的是
A.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场
B.光是以波动形式传播的一种电磁振动
C.水波、声波和电磁波都能在真空中传播
D.当电场和磁场同时存在空间某一区域时，就会形成电磁波
4.小明同学给爷爷买了一个电热水壶，电热水壶的铭牌上标有如图所示的数据。用电高峰时，爷爷家的入户电压为208V，假设电热水壶的阻值恒定不变，则电热水壶此时工作的实际功率约为
A.1400W B.1500W C.1600W D.1700W
5.如图所示，正方形闭合金属线框abcd在足够大的匀强磁场中运动。要使金属线框中产生感应电流，应使线框
A.水平向右运动 B.垂直于纸面向外运动 C.以ab为轴转动 D.以ad为轴转动
6.在光滑的水平面上有两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，碰撞前后的x-t图像如图所示，则m1与m2的比值为
A. B. C. D.
7.某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f，下列说法正确的是
A.f增大，振动系统的振幅也随之越大
B.该振动系统稳定后，振动的频率等于f
C.为避免发生共振，应使f与f0相差小一点
D.撤掉驱动力后，该振动系统的振幅和频率都逐渐减小.
8.如图所示，在光滑的水平面上静止放置一质量为m的半圆槽，半圆槽内壁光滑，轨道半径为R。现把质量为2m的小球(可视为质点)自轨道左侧最高点由静止释放，在小球和半圆槽运动的过程中，半圆槽向左运动的最大距离为
A.R B.R C.R D.R
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.用多用电表测量某一电阻，将选择开关旋转到“Ω”区域的×100的位置。下列说法正确的是
A.使用前进行机械调零，使指针停在表盘右侧零刻度处
B.测量时发现指针偏角过小，说明这个电阻阻值很大
C.测量时发现指针偏角过小，应将选择开关重新旋转到×10的位置
D.重新选择档位后，应将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮重新调零
10.有一小段通电导线，长为10cm，通过它的电流为1A。将它置于匀强磁场中某处，已知匀强磁场的磁感应强度大小为5T。忽略其他因素的影响，则通电导线受到的磁场力大小可能为
A.0N
11.如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动的过程中，逐渐变亮的小灯泡是(假设小灯泡均没超过额定电压)
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
12.如图所示，倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端位于斜面上的O处，此时弹簧处于原长。质量为m的滑块与弹簧拴接，恰好静止在O点。现将滑块沿着斜面向上拉到A点，弹簧始终在弹性限度之内。将滑块自A点由静止释放，沿着斜面下滑到最低点B(图中未画出)。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列判断正确的是
A.从A到O的过程和从O到B的过程，滑块所受重力的平均功率相同
B.从A到O的过程和从O到B的过程，弹簧对滑块的弹力冲量相同
C.若A、O间的距离为，滑块从B点返回时恰好能到达O点
D.若A、O间的距离为，滑块从B点向上返回过程中的最大动量为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.(6分)
小君同学在测定一节干电池的电动势和内阻时，从实验室里仅找到了下列器材：
A.待测干电池一节 B.电流表A(量程0～0.6A，内阻RA=1.0Ω)
C.电压表V(量程0～3V，内阻约为1kΩ) D.滑动变阻器R(0～20Ω，1.0A)
E.开关和导线若干
(1)在答题卡的虚线框内画出实验电路图，尽量减小实验误差；
(2)小君同学根据合理的电路完成实验，描绘出U-I图像如图所示，根据该图像可得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω(结果保留两位小数)。
14.(8分)
某同学设计了一个验证动量守恒定律的实验，实验步骤如下，请完成填空。
(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d，如图甲所示，则d= mm。
(2)如图乙，将遮光片固定在小车A上，光电门1、2固定在长木板的一侧。长木板下垫着小木片，使得小车A运动时通过两个光电门的时间相等，这样做的目的是 。
(3)保持(2)中长木板的倾角不变，如图丙，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之运动，并与原来静止在前方的小车B相碰，碰后粘合成一体继续运动。用数字毫秒计分别读出遮光片通过光电门1、2的时间t1=3.14ms、t2=4.75ms。
(4)已测得小车A和橡皮泥的质量m1=0.4kg，小车B的质量m2=0.2kg，则碰前两小车的总动量为 kg·m/s，碰后两小车的总动量为 kg·m/s(计算结果保留三位有效数字)。比较碰撞前后的总动量，完成验证。
15.(6分)
蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动，体验者把一端固定的长橡皮绳绑在身上，从高处跳下去，橡皮绳超过原长后被拉伸，离地面一定距离时到达最低点，再反复弹起落下，在起起落落中寻求刺激的感觉。若体验者的质量为60kg，橡皮绳的原长为20m，从橡皮绳开始绷直到拉伸至最长的缓冲时间是1.2s，重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力和橡皮绳自身重力的影响，则橡皮绳所受的平均拉力大小是多少？
16.(10分)
在如图所示的电路中，电源电动势E=12V，定值电阻R0=1.5Ω。闭合开关S后，电动机正常工作，此时电流表的示数为2.0A、电压表的示数为8.0V。已知电流表和电压表均为理想电表。
(1)电源的内阻多大？
(2)电动机正常工作时，电源的输出功率是多大？
(3)若电动机正常工作时的机械效率为80%，则电动机的内阻是多大？
17.(11分)
如图，长为l的细绳下方悬挂一小球，绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方l的O'处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一个很小的角度(约为2°)后由静止释放，当小球摆到最低位置时，细绳会受到细铁钉的阻挡。地球表面的重力加速度为g，则
(1)求小球摆动的周期T；
(2)宇航员登上X星球，用同样的装置使小球摆动起来，测得小球摆动的周期为地球上摆动周期的，若已知X星球的半径为R，引力常量为G，求X星球的质量M。
18.(19分)
如图甲所示，质量M=2kg的长木板静止在光滑的水平面上，距长木板右端s处有一与长木板上表面等高的固定挡板。质量m=1kg的小物块静置在长木板的左端，质量m0=0.1kg的玻璃球以某一速度v0在极短时间内从左端水平射向小物块，与小物块发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。从小物块开始运动计时的最初一段时间内，速度平方与位移的关系如图乙所示，经过一段时间，长木板与挡板碰撞后粘在一起不再反弹，重力加速度g=10m/s2，则
(1)玻璃球开始射向小物块时的速度v0多大？
(2)若s>0.8m，为保证小物块不离开长木板，长木板至少多长？
(3)若长木板足够长，小物块与长木板之间因摩擦产生的热量为Q，请在答题卡上画出Q随着s变化的图线。
高二物理模块考试评分标准
单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
E
R
S
A
V
r
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）
（1）如图（2分）（电流表与滑动变阻器串联不得分）
（2）1.48（2分）（1.47～1.49均得分）
0.58（2分）（0.56～0.62均得分）
14．（8分）
（1）3.30（2分）
（2）平衡摩擦力（或者合外力为零）（2分）（体现出动量守恒条件的表述均得分）
（4）0.420 （2分） 0.417（2分）（没有范围，严格按照结果评分）
计算题评分注意事项：只要公式是一级公式，也确实能推出正确答案的，就给满分；只要与本题有关的公式都写出来了，而且答案正确，那么就给满分；只看物理公式和答案，不看数学运算过程：在物理试卷中，能不出现数学运算就不要出现，因为只有公式和最后的答案是给分点。
15．（6分）
解：从开始跳下到橡皮绳拉开之前，由机械能守恒定律得（2分）
从橡皮绳开始拉开到最低点的过程中，由动量定理（2分）
联立可得橡皮绳对体验者的平均拉力大小F=1600N （1分）
由牛顿第三定律，橡皮绳受到的平均拉力大小为1600N（1分）（没有涉及到牛顿第三定律扣1分）
16．（10分）
解：（1）根据闭合电路的欧姆定律，有（2分）
电源的内阻r=0.5Ω（1分）
电源的输出功率与总功率、内阻消耗的功率关系（1分）
可得（1分）
电动机的总功率（1分）
根据题意可知电动机正常工作时输出机械功率（1分）
（1分）
（1分）
联立可得电动机的内阻r′=1.6Ω（1分）
17．（11分）
（1）根据单摆的周期公式
摆长为l时，单摆周期（2分）
碰到钉子后摆长变为，（1分）
小球摆动的周期（1分）
可得（2分）
（2）设X星球表面的重力加速度为g′，有（1分）
根据题意可知
可得（1分）
X星球表面物体的重力等于万有引力（2分）
可得X星球的质量（1分）
18．（19分）
解析：
由乙图可知，玻璃球与小物块碰撞后瞬间，小物块的速度v=6m/s
若碰后玻璃球的速度为v1，由动量守恒定律，有m0v0=m0v1+ mv （2分）
由能量守恒定律，有m0v02=m0v12+ mv2 （2分）
联立可得v0=33m/s （2分）
（2）由乙图可知，小物块运动的加速度大小a1=5m/s2 （1分）
假设没有平台，小物块与长木板达到共同速度为v2，有mv=（M+ m）v2 （2分）
该过程所用时间
小物块的位移x1= （1分）
长木板的位移x2=v2t1=0.8m （1分）
若s＞0.8m，长木板与小物块达到共同速度
此时小物块距离长木板左端l1=x1-x2=2.4m （1分）
之后长木板与小物块一起匀速运动，与平台碰撞后，小物块匀减速，恰好到达长木板右端，该过程小物块的位移l2==0.4m （1分）
长木板至少长l= l1+l2=2.8m，小物块才不离开长木板 （1分）
（3）由（2）可知，若s＞0.8m，Q=mv2-Mv22=14J
若s＜0.8m，长木板与小物块到达共同速度之前，长木板与平台碰撞
s/m
0
Q/J
4
8
12
16
20
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
已知长木板的加速度a2=2.5m/s2，设长木板与平台碰撞之前瞬间速度为v3
有v32=2 a2s
Q=mv2-Mv32=18-5s (J)
图像如图所示（5分）（没有判断过程，只要作图正确均得分）
1
2
3
4
5
6
7
8
B
C
B
C
D
A
B
A
9
10
11
12
BD
AB
AC
AD
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