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2022-2023学年新疆克孜勒苏柯尔克州第一中学高三上学期期中物理试题含解析
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这是一份2022-2023学年新疆克孜勒苏柯尔克州第一中学高三上学期期中物理试题含解析，共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本题共6小题，满分18分）
1. 如图所示，将物体从一定高度水平抛出（不计空气阻力），物体运动过程中离地面高度为h时，物体水平位移为x、物体的机械能为E、物体的动能为Ek、物体运动的速度大小为v，以水平地面为零势能面．下列图像中，能正确反映各物理量与h的关系的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】解：A．由题可知
则水平位移
由表达式可知，图线为曲线，开口向右，A错误；
B．平抛运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则机械能随着高度的变化不变，B正确；
C．根据动能定理得
物体的动能
知与h成一次函数关系，由于动能不会为零，C错误；
D．根据动能定理可知
解得
v与h不成线性关系，D错误。
故选B。
【点评】对于判断图线的正误问题，关键得出两个物理量之间的关系式，通过关系式判断是否正确．
2. 如图所示吊环动作，某运动员先双手撑住吊环（设开始时两绳与肩同宽），然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大的过程中，吊环的两根绳子拉力(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为（ ）
A. 增大，F不变
B. 增大，F增大
C. 减小，F减小
D. 减小，F增大
【答案】A
【解析】
【详解】对运动员受力分析，受到重力、两个拉力，如图
由平衡条件可知，两绳拉力的合力与人的重力大小相等，方向相反，所以两个拉力的合力不变；在两手之间的距离增大的过程中，两绳之间的夹角变大，故两个拉力不断增大，故A正确，B、C、D错误；
故选A。
3. 一轻弹簧B端固定，另一端C与细绳一端共同拉着一个质量为m的小球，细绳的另一端A也固定，且AC、BC与竖直方向夹角分别为θ1=30°和θ2=60°，重力加速度为g。则烧断细绳的瞬间，小球的加速度为（ ）
A. g，竖直向下
B ，水平向右
C. ，水平向右
D. ，向右下与水平成60°角
【答案】D
【解析】
【详解】以球为研究对象，小球受轻绳的拉力F1，由平衡条件
解得
剪断轻绳瞬间，弹簧的弹力没有变化，小球所受的合外力是重力与弹力的合力，与原来细绳的拉力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律得
方向向右下与水平方向成60°角。
故选D。
4. 如图所示，处于平直轨道上的A、B两物体相距s，同时同向开始运动，A以初速度v1、加速度a1做匀加速运动，B由静止开始以加速度a2做匀加速运动．下列情况不可能发生的是（假设A能从B旁边通过且互不影响）（ ）
A. a1＝a2，能相遇一次B. a1＞a2，能相遇两次
C. a1＜a2，可能相遇一次D. a1＜a2，可能相遇两次
【答案】B
【解析】
【详解】用图像法，我们画出满足题给条件的v﹣t图像。
A．图甲对应a1＝a2的情况，两物体仅在t＝t1时相遇一次（图中阴影部分面积为s），故A可能发生，不符合题意；
B．图乙对应a1＞a2的情况，两物体仅在t＝t2时相遇一次，故B不可能发生，符合题意；
CD．图丙对应a1＜a2的情况，若阴影部分面积等于s，则相遇一次；若阴影部分面积小于s，则A、B不可能相遇；若阴影部分面积大于s，则可能相遇两次，如图丁所示，故CD可能发生，不符合题意。
故选B。
5. 如图所示，小明在体验蹦极运动时，把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从高处由静止落下。将小明的蹦极过程近似为在竖直方向的运动，在运动过程中，把小明视作质点，不计空气阻力。下列判断中正确的是（ ）
A. 从开始下落到最低点的过程中，小明的动量守恒
B. 从开始到下落速度最大的过程中，小明所受合外力先增大后减小
C. 从开始到下落至最低点的过程中，小明所受合外力先增大后减小
D. 从开始到下落速度最大的过程中小明所受合外力的冲量的大小等于小明从速度最大处到下落至最低点的过程中合外力的冲量的大小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.．从开始下落到最低点的过程中，小明所受外力的矢量和不为0，由动量守恒定律知，小明的动量不守恒，故A错误；
BC．从开始到下落速度最大的过程中，小明所受合外力先恒等于重力，当弹性绳拉紧之后合外力开始减小，弹力大小等于重力大小时合外力为0，速度最大，之后向上的弹力大于重力合力向上并开始变大，小明开始减速直至速度减为0，故BC错误；
D．从开始到下落速度最大的过程与从速度最大到最低点的过程，速度的变化量的大小相等，由动量定理知，两过程所受合外力的冲量的大小相等，故D正确。
故选D。
6. 电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的2倍，电子的入射方向及位置不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的（ ）
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【详解】对于带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场这个过程，假设粒子的带电量e，质量为m，速度为v，极板的长度为L，极板的宽度为d，电场强度为E，极板之间的电压为U。
由于粒子做类平抛运动，所以水平方向
竖直方向
故
若间距d变为原来的两倍，粒子仍从正极板边沿飞出，则电子入射速度大小应为原来的，C正确。
故选C。
二、多选题（本题共5小题，满分25分）
7. 将一个带正电的点电荷Q固定在水平无限大的金属板的上方，以点电荷Q为圆心的圆弧上有A、B、C、D四个点，其中A、C两点连线为圆的一条直径，且垂直于金属板，A、C两点连线与B、D两点连线垂直，点电荷和金属板附近的电场线分布如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. A点的电场强度比C点的电场强度大
B. A点的电势比C点的电势高
C. 若将一个带正电的试探电荷从B点由静止释放，该试探电荷将沿电场线运动
D. 若将一个带正电的试探电荷从A点沿圆周ADC移动到C点，该试探电荷的电势能将一直减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．点电荷Q在A、C两点产生的场强大小相等，但点电荷Q和金属板在A点产生的场强方向相反，在C点产生的场强方向相同，所以A点的电场强度小于C点的电场强度，A项错误；
B．点电荷Q在A点和C点产生的电势相等，而C点更靠近带负电的金属板，所以A点电势更高，B项正确；
C．由静止释放的正试探电荷受到的电场力沿电场线切线方向，电场线不是直线，运动轨迹与电场线不完全重合，C项错误；
D．将一个带正电的试探电荷沿圆周ADC移至C点，因为点电荷Q在圆周上产生的电势相等，而越靠近金属板电势越低，由知，该试探电荷的电势能一直减小，D项正确。
故选BD。
8. 升降机在竖直方向上做匀速运动，升降机内，具有一定质量的物体A被伸长的弹簧拉住，静止在升降机的地板上，如图所示。现发现A突然被拉向右方，由此判断，此时升降机的运动情况可能是（ ）
A. 减速上升B. 加速上升C. 减速下降D. 加速下降
【答案】AD
【解析】
【详解】当升降机静止时，地板给物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡，且该静摩擦力可能小于或等于最大静摩擦力，当升降机有向下的加速度时，处于失重状态，必然会减小物体对地板的正压力，也就减小了最大静摩擦力，这时的最大静摩擦力小于电梯静止时的静摩擦力，而弹簧的弹力又未改变，故只有在这种情况下物体A才可能被拉向右
故选AD。
9. 2019年“山东舰”正式服役，标志着我国进入双航母时代。如图质量为m的“山东舰”正在直线航行，发动机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a1，经过时间t达到最大速度v2、通过的位移为s。则（ ）
A. P=fv2B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．在发动机恒定的情况下，当牵引力等于阻力时，速度最大，由公式可知
故A正确；
B．某时刻速度为v1、加速度为a1，经过时间t达到最大速度v2、通过的位移为s。因为这一过程，航母的运动不是匀加速直线运动，故不能用平均速度公式求解，即
故B错误；
C．由牛顿第二定律可知
故C正确；
D．从速度为v1到最大速度v2的过程，由动能定理有
故D正确。
故选ACD。
【点睛】机车以恒定功率运行，当牵引力等于阻力时，速度最大，且最大速度。
10. 在某行星表面进行了如图所示的实验。一小物块从倾角为37°的斜面顶端由静止滑到底端所用时间为t，已知斜面长度为L，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，该行星的半径为R，引力常量为G，sin37°=0.6，cs37°=0.8。则（ ）
A. 该行星表面的重力加速度为
B. 该行星的密度为
C. 该行星的第一宇宙速度为
D. 该行星卫星的最小周期为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．设行星表面的重力加速度为，物块沿斜面下滑，则
根据
解得行星表面的重力加速度为
A错误；
B．行星表面，根据
解得行星的质量
行星的体积
行星的密度
解得
B正确；
C．设卫星的质量为，根据
解得行星的第一宇宙速度
C正确；
D．在行星表面附近运行时，周期最小，根据
解得
D错误。
故选BC。
11. 关于如图a、图b、图c、图d所示的四种情况，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图a中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车对外轨有压力
B. 图b中，英国科学家卡文迪什利用了扭秤实验成功地测出了引力常量
C. 图c中，牛顿根据第谷的观测数据提出了关于行星运动的三大定律
D. 图d中，小球通过轻杆在竖直面内做圆周运动，通过最高点的最小速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．图a中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车重力和轨道对火车的支持力的合力不足以提供向心力，此时外轨对火车有压力，从而提供一部分向心力，根据牛顿第三定律可知火车对外轨有压力，故A正确；
B．图b中，英国科学家卡文迪什利用了扭秤实验成功地测出了引力常量，故B正确；
C．图c中，开普勒根据第谷的观测数据提出了关于行星运动的三大定律，故C错误；
D．图d中，小球通过轻杆在竖直面内做圆周运动，由于轻杆对小球可以有竖直向上支持力的作用，所以小球通过最高点时向心力可以为零，即最小速度为零，故D错误。
本题选不正确的，故选CD。
三、实验题（本题共2小题，满分0分）
12. 某同学为了做“探究碰撞中的不变量”的实验，结合平抛运动将书本上的实验进行了改装，实验装置如图所示，两碰撞小球半径相同，小球的质量为，小球的质量为，且，重力加速度为。基本操作如下：
Ⅰ.在斜面上先后钉上白纸和复写纸，斜面顶端与斜槽末端等高，并将斜面上边缘定为点，将小球从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹；
Ⅱ.把半径与相同的小球静止放在斜槽轨道最右端，将小球仍从原固定点处由静止释放，和小球相碰后，两球撞在木板上得到痕迹和；
Ⅲ.用刻度尺测量纸上点到、、三点的距离分别为、、。
根据上述实验过程，回答：
（1）关于该实验，下列说法不正确的是___________。
A. 需要测量小球、的质量
B. 需要测量斜槽末端相对地面的高度
C. 需要测量斜面的倾角
D. 需要使斜槽末端水平
（2）若为所探究的不变量，则需要验证的关系式为_____________________。
【答案】 ① BC ②.
【解析】
【详解】（1）[1]由验证的表达式可知，AD正确，不符合题意，BC错误，符合题意。
故选BC。
（2）[2]设斜面倾角为，碰撞前球的落点为，则初速度
同理，碰撞后球的速度
球的速度
实验中要验证的关系是
13. 某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：
待测电源（电动势约2V）；
电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）；
定值电阻R0（阻值为2.0Ω）；
定值电阻R1（阻值为4.5kΩ）
电流表G（量程为400μA，内阻Rg=500Ω）
开关S，导线若干．
（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表；
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱阻值R和电流表G的示数I；
（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则 和 的关系式为_________（用题中字母表示）；
（4）以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出的图像如图（乙）所示，根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω，则其电动势E=______V（保留两位有效小数）；
（5）该实验测得的电动势与真实值相比，理论上______ ．（填“>”“<”或“=”）
【答案】 ①. 2； ②. ； ③. 2.08； ④. =；
【解析】
【详解】(1)根据串联电路电流相等，当电流表满偏时改装后的电压表达到最大量程即；
(2)根据闭合电路欧姆定律可得：，整理得：；
(3) 由对应的图象可知，，解得；
(4)通过（3）分析可知，本实验中不存大原理误差，即为真实的路端电压，为流过电源的真实电流，故电动势的测量值与真实值相同．
【点晴】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，重点分析实验电路图，同时能正确利用闭合电路欧姆定律列式，注意本题中一定要考虑电表的内阻，同时在分析图象时要认真分析坐标轴的起点值．
四、解答题（本题共3小题，满分0分）
14. 直角坐标系中，在x负半轴上位置有一发射源，可沿着x轴正方向发射速度均为的相同带电粒子(忽略重力)，空间只存在沿y轴负方向的匀强电场时，发射出的粒子经过y轴上的点．空间同时加一垂直纸面向里的匀强磁场时，发射出的粒子沿x轴正方向匀速直线运动．若撤去电场，空间只存在匀强磁场，求发射出的粒子经过y轴时的纵坐标．
【答案】，
【解析】
【详解】只存在匀强电场时粒子做类平抛运动，水平方向
竖直方向
根据牛顿第二定律可得
空间同时存在匀强电场和匀强磁场时，根据粒子受力平衡可得
空间只存在匀强磁场时，轨迹如图所示
洛伦兹力提供向心力可得
联立可得
r=2d
粒子圆周轨迹与y轴的交点分别为A、B，其纵坐标分别为yA、yB，根据几何关系可得
解得
15. 质量的物体做自由落体运动，物体在空中运动了2 s后落地，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：
（1）下落过程中重力所做功；
（2）下落过程中重力的平均功率；
（3）落地时重力的瞬时功率．
【答案】（1）500 J ； （2）250 W ；（3）500 W
【解析】
【详解】（1）2s内物体下落的高度
下落过程中重力所做的功
（2）下落过程中重力的平均功率
（3）物体落地时的速度
落地时重力的瞬时功率
16. 如图所示，静止在水平地面上的两小物块A、B之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离L=1.5m。第一次适当压缩微型弹簧，释放后A、B瞬间分离，运动过程中A、B未发生碰撞并同时静止在水平面上；第二次仍在两小物块最初静止的位置紧压微型弹簧，释放后A、B在运动过程中仅发生一次碰撞，且碰撞前瞬间物块A的速度大小为vA=4m/s。已知两小物块A、B的质量分别为mA=0.2kg，mB=0.8kg，A与地面之间的动摩擦因数为μA=0.4，重力加速度g=10m/s2，A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。求：
(1)B与地面之间的动摩擦因数μB；
(2)A、B在发生碰撞后瞬间的速度大小；
(3)第二次压紧微型弹簧后弹簧的弹性势能。
【答案】(1)0.1；(2)-0.8m/s；2.2m/s；(3)6J
【解析】
【详解】(1)第一次释放弹簧的瞬时，两物体动量守恒，则
两物体同时停止，则运动时间相等，对物体A
对物体B
解得
(2)两物体在水平面上运动的加速度
设经过时间t1两物体第一次碰撞，则
其中
解得
两物体碰撞时满足
解得
方向向左；
（另一组 不合题意）
(3) 第二次压紧微型弹簧后弹簧的弹性势能
一、单选题（本题共6小题，满分18分）
1. 如图所示，将物体从一定高度水平抛出（不计空气阻力），物体运动过程中离地面高度为h时，物体水平位移为x、物体的机械能为E、物体的动能为Ek、物体运动的速度大小为v，以水平地面为零势能面．下列图像中，能正确反映各物理量与h的关系的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】解：A．由题可知
则水平位移
由表达式可知，图线为曲线，开口向右，A错误；
B．平抛运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则机械能随着高度的变化不变，B正确；
C．根据动能定理得
物体的动能
知与h成一次函数关系，由于动能不会为零，C错误；
D．根据动能定理可知
解得
v与h不成线性关系，D错误。
故选B。
【点评】对于判断图线的正误问题，关键得出两个物理量之间的关系式，通过关系式判断是否正确．
2. 如图所示吊环动作，某运动员先双手撑住吊环（设开始时两绳与肩同宽），然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置，则在两手之间的距离增大的过程中，吊环的两根绳子拉力(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为（ ）
A. 增大，F不变
B. 增大，F增大
C. 减小，F减小
D. 减小，F增大
【答案】A
【解析】
【详解】对运动员受力分析，受到重力、两个拉力，如图
由平衡条件可知，两绳拉力的合力与人的重力大小相等，方向相反，所以两个拉力的合力不变；在两手之间的距离增大的过程中，两绳之间的夹角变大，故两个拉力不断增大，故A正确，B、C、D错误；
故选A。
3. 一轻弹簧B端固定，另一端C与细绳一端共同拉着一个质量为m的小球，细绳的另一端A也固定，且AC、BC与竖直方向夹角分别为θ1=30°和θ2=60°，重力加速度为g。则烧断细绳的瞬间，小球的加速度为（ ）
A. g，竖直向下
B ，水平向右
C. ，水平向右
D. ，向右下与水平成60°角
【答案】D
【解析】
【详解】以球为研究对象，小球受轻绳的拉力F1，由平衡条件
解得
剪断轻绳瞬间，弹簧的弹力没有变化，小球所受的合外力是重力与弹力的合力，与原来细绳的拉力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律得
方向向右下与水平方向成60°角。
故选D。
4. 如图所示，处于平直轨道上的A、B两物体相距s，同时同向开始运动，A以初速度v1、加速度a1做匀加速运动，B由静止开始以加速度a2做匀加速运动．下列情况不可能发生的是（假设A能从B旁边通过且互不影响）（ ）
A. a1＝a2，能相遇一次B. a1＞a2，能相遇两次
C. a1＜a2，可能相遇一次D. a1＜a2，可能相遇两次
【答案】B
【解析】
【详解】用图像法，我们画出满足题给条件的v﹣t图像。
A．图甲对应a1＝a2的情况，两物体仅在t＝t1时相遇一次（图中阴影部分面积为s），故A可能发生，不符合题意；
B．图乙对应a1＞a2的情况，两物体仅在t＝t2时相遇一次，故B不可能发生，符合题意；
CD．图丙对应a1＜a2的情况，若阴影部分面积等于s，则相遇一次；若阴影部分面积小于s，则A、B不可能相遇；若阴影部分面积大于s，则可能相遇两次，如图丁所示，故CD可能发生，不符合题意。
故选B。
5. 如图所示，小明在体验蹦极运动时，把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从高处由静止落下。将小明的蹦极过程近似为在竖直方向的运动，在运动过程中，把小明视作质点，不计空气阻力。下列判断中正确的是（ ）
A. 从开始下落到最低点的过程中，小明的动量守恒
B. 从开始到下落速度最大的过程中，小明所受合外力先增大后减小
C. 从开始到下落至最低点的过程中，小明所受合外力先增大后减小
D. 从开始到下落速度最大的过程中小明所受合外力的冲量的大小等于小明从速度最大处到下落至最低点的过程中合外力的冲量的大小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.．从开始下落到最低点的过程中，小明所受外力的矢量和不为0，由动量守恒定律知，小明的动量不守恒，故A错误；
BC．从开始到下落速度最大的过程中，小明所受合外力先恒等于重力，当弹性绳拉紧之后合外力开始减小，弹力大小等于重力大小时合外力为0，速度最大，之后向上的弹力大于重力合力向上并开始变大，小明开始减速直至速度减为0，故BC错误；
D．从开始到下落速度最大的过程与从速度最大到最低点的过程，速度的变化量的大小相等，由动量定理知，两过程所受合外力的冲量的大小相等，故D正确。
故选D。
6. 电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的2倍，电子的入射方向及位置不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的（ ）
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【详解】对于带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场这个过程，假设粒子的带电量e，质量为m，速度为v，极板的长度为L，极板的宽度为d，电场强度为E，极板之间的电压为U。
由于粒子做类平抛运动，所以水平方向
竖直方向
故
若间距d变为原来的两倍，粒子仍从正极板边沿飞出，则电子入射速度大小应为原来的，C正确。
故选C。
二、多选题（本题共5小题，满分25分）
7. 将一个带正电的点电荷Q固定在水平无限大的金属板的上方，以点电荷Q为圆心的圆弧上有A、B、C、D四个点，其中A、C两点连线为圆的一条直径，且垂直于金属板，A、C两点连线与B、D两点连线垂直，点电荷和金属板附近的电场线分布如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. A点的电场强度比C点的电场强度大
B. A点的电势比C点的电势高
C. 若将一个带正电的试探电荷从B点由静止释放，该试探电荷将沿电场线运动
D. 若将一个带正电的试探电荷从A点沿圆周ADC移动到C点，该试探电荷的电势能将一直减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．点电荷Q在A、C两点产生的场强大小相等，但点电荷Q和金属板在A点产生的场强方向相反，在C点产生的场强方向相同，所以A点的电场强度小于C点的电场强度，A项错误；
B．点电荷Q在A点和C点产生的电势相等，而C点更靠近带负电的金属板，所以A点电势更高，B项正确；
C．由静止释放的正试探电荷受到的电场力沿电场线切线方向，电场线不是直线，运动轨迹与电场线不完全重合，C项错误；
D．将一个带正电的试探电荷沿圆周ADC移至C点，因为点电荷Q在圆周上产生的电势相等，而越靠近金属板电势越低，由知，该试探电荷的电势能一直减小，D项正确。
故选BD。
8. 升降机在竖直方向上做匀速运动，升降机内，具有一定质量的物体A被伸长的弹簧拉住，静止在升降机的地板上，如图所示。现发现A突然被拉向右方，由此判断，此时升降机的运动情况可能是（ ）
A. 减速上升B. 加速上升C. 减速下降D. 加速下降
【答案】AD
【解析】
【详解】当升降机静止时，地板给物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡，且该静摩擦力可能小于或等于最大静摩擦力，当升降机有向下的加速度时，处于失重状态，必然会减小物体对地板的正压力，也就减小了最大静摩擦力，这时的最大静摩擦力小于电梯静止时的静摩擦力，而弹簧的弹力又未改变，故只有在这种情况下物体A才可能被拉向右
故选AD。
9. 2019年“山东舰”正式服役，标志着我国进入双航母时代。如图质量为m的“山东舰”正在直线航行，发动机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a1，经过时间t达到最大速度v2、通过的位移为s。则（ ）
A. P=fv2B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．在发动机恒定的情况下，当牵引力等于阻力时，速度最大，由公式可知
故A正确；
B．某时刻速度为v1、加速度为a1，经过时间t达到最大速度v2、通过的位移为s。因为这一过程，航母的运动不是匀加速直线运动，故不能用平均速度公式求解，即
故B错误；
C．由牛顿第二定律可知
故C正确；
D．从速度为v1到最大速度v2的过程，由动能定理有
故D正确。
故选ACD。
【点睛】机车以恒定功率运行，当牵引力等于阻力时，速度最大，且最大速度。
10. 在某行星表面进行了如图所示的实验。一小物块从倾角为37°的斜面顶端由静止滑到底端所用时间为t，已知斜面长度为L，物块与斜面间的动摩擦因数为0.5，该行星的半径为R，引力常量为G，sin37°=0.6，cs37°=0.8。则（ ）
A. 该行星表面的重力加速度为
B. 该行星的密度为
C. 该行星的第一宇宙速度为
D. 该行星卫星的最小周期为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．设行星表面的重力加速度为，物块沿斜面下滑，则
根据
解得行星表面的重力加速度为
A错误；
B．行星表面，根据
解得行星的质量
行星的体积
行星的密度
解得
B正确；
C．设卫星的质量为，根据
解得行星的第一宇宙速度
C正确；
D．在行星表面附近运行时，周期最小，根据
解得
D错误。
故选BC。
11. 关于如图a、图b、图c、图d所示的四种情况，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图a中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车对外轨有压力
B. 图b中，英国科学家卡文迪什利用了扭秤实验成功地测出了引力常量
C. 图c中，牛顿根据第谷的观测数据提出了关于行星运动的三大定律
D. 图d中，小球通过轻杆在竖直面内做圆周运动，通过最高点的最小速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．图a中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，火车重力和轨道对火车的支持力的合力不足以提供向心力，此时外轨对火车有压力，从而提供一部分向心力，根据牛顿第三定律可知火车对外轨有压力，故A正确；
B．图b中，英国科学家卡文迪什利用了扭秤实验成功地测出了引力常量，故B正确；
C．图c中，开普勒根据第谷的观测数据提出了关于行星运动的三大定律，故C错误；
D．图d中，小球通过轻杆在竖直面内做圆周运动，由于轻杆对小球可以有竖直向上支持力的作用，所以小球通过最高点时向心力可以为零，即最小速度为零，故D错误。
本题选不正确的，故选CD。
三、实验题（本题共2小题，满分0分）
12. 某同学为了做“探究碰撞中的不变量”的实验，结合平抛运动将书本上的实验进行了改装，实验装置如图所示，两碰撞小球半径相同，小球的质量为，小球的质量为，且，重力加速度为。基本操作如下：
Ⅰ.在斜面上先后钉上白纸和复写纸，斜面顶端与斜槽末端等高，并将斜面上边缘定为点，将小球从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹；
Ⅱ.把半径与相同的小球静止放在斜槽轨道最右端，将小球仍从原固定点处由静止释放，和小球相碰后，两球撞在木板上得到痕迹和；
Ⅲ.用刻度尺测量纸上点到、、三点的距离分别为、、。
根据上述实验过程，回答：
（1）关于该实验，下列说法不正确的是___________。
A. 需要测量小球、的质量
B. 需要测量斜槽末端相对地面的高度
C. 需要测量斜面的倾角
D. 需要使斜槽末端水平
（2）若为所探究的不变量，则需要验证的关系式为_____________________。
【答案】 ① BC ②.
【解析】
【详解】（1）[1]由验证的表达式可知，AD正确，不符合题意，BC错误，符合题意。
故选BC。
（2）[2]设斜面倾角为，碰撞前球的落点为，则初速度
同理，碰撞后球的速度
球的速度
实验中要验证的关系是
13. 某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：
待测电源（电动势约2V）；
电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）；
定值电阻R0（阻值为2.0Ω）；
定值电阻R1（阻值为4.5kΩ）
电流表G（量程为400μA，内阻Rg=500Ω）
开关S，导线若干．
（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表；
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱阻值R和电流表G的示数I；
（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则 和 的关系式为_________（用题中字母表示）；
（4）以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出的图像如图（乙）所示，根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω，则其电动势E=______V（保留两位有效小数）；
（5）该实验测得的电动势与真实值相比，理论上______ ．（填“>”“<”或“=”）
【答案】 ①. 2； ②. ； ③. 2.08； ④. =；
【解析】
【详解】(1)根据串联电路电流相等，当电流表满偏时改装后的电压表达到最大量程即；
(2)根据闭合电路欧姆定律可得：，整理得：；
(3) 由对应的图象可知，，解得；
(4)通过（3）分析可知，本实验中不存大原理误差，即为真实的路端电压，为流过电源的真实电流，故电动势的测量值与真实值相同．
【点晴】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，重点分析实验电路图，同时能正确利用闭合电路欧姆定律列式，注意本题中一定要考虑电表的内阻，同时在分析图象时要认真分析坐标轴的起点值．
四、解答题（本题共3小题，满分0分）
14. 直角坐标系中，在x负半轴上位置有一发射源，可沿着x轴正方向发射速度均为的相同带电粒子(忽略重力)，空间只存在沿y轴负方向的匀强电场时，发射出的粒子经过y轴上的点．空间同时加一垂直纸面向里的匀强磁场时，发射出的粒子沿x轴正方向匀速直线运动．若撤去电场，空间只存在匀强磁场，求发射出的粒子经过y轴时的纵坐标．
【答案】，
【解析】
【详解】只存在匀强电场时粒子做类平抛运动，水平方向
竖直方向
根据牛顿第二定律可得
空间同时存在匀强电场和匀强磁场时，根据粒子受力平衡可得
空间只存在匀强磁场时，轨迹如图所示
洛伦兹力提供向心力可得
联立可得
r=2d
粒子圆周轨迹与y轴的交点分别为A、B，其纵坐标分别为yA、yB，根据几何关系可得
解得
15. 质量的物体做自由落体运动，物体在空中运动了2 s后落地，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：
（1）下落过程中重力所做功；
（2）下落过程中重力的平均功率；
（3）落地时重力的瞬时功率．
【答案】（1）500 J ； （2）250 W ；（3）500 W
【解析】
【详解】（1）2s内物体下落的高度
下落过程中重力所做的功
（2）下落过程中重力的平均功率
（3）物体落地时的速度
落地时重力的瞬时功率
16. 如图所示，静止在水平地面上的两小物块A、B之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离L=1.5m。第一次适当压缩微型弹簧，释放后A、B瞬间分离，运动过程中A、B未发生碰撞并同时静止在水平面上；第二次仍在两小物块最初静止的位置紧压微型弹簧，释放后A、B在运动过程中仅发生一次碰撞，且碰撞前瞬间物块A的速度大小为vA=4m/s。已知两小物块A、B的质量分别为mA=0.2kg，mB=0.8kg，A与地面之间的动摩擦因数为μA=0.4，重力加速度g=10m/s2，A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。求：
(1)B与地面之间的动摩擦因数μB；
(2)A、B在发生碰撞后瞬间的速度大小；
(3)第二次压紧微型弹簧后弹簧的弹性势能。
【答案】(1)0.1；(2)-0.8m/s；2.2m/s；(3)6J
【解析】
【详解】(1)第一次释放弹簧的瞬时，两物体动量守恒，则
两物体同时停止，则运动时间相等，对物体A
对物体B
解得
(2)两物体在水平面上运动的加速度
设经过时间t1两物体第一次碰撞，则
其中
解得
两物体碰撞时满足
解得
方向向左；
（另一组 不合题意）
(3) 第二次压紧微型弹簧后弹簧的弹性势能
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