资源简介

日照市2023-2024学年高二上学期开学考试
物理试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题包括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. 山东省气象台于2023年7月28日10时30分发布第5号台风“杜苏芮”预报和暴雨蓝色预警：今年第5号台风“杜苏芮”已于28日9时55分前后在福建省晋江市沿海登陆，登陆时中心附近最大风力15级（50m/s，强台风级）。预计台风“杜苏芮”将以25km/h的速度向北偏西方向移动，强度逐渐减弱，于30日穿过我省西部继续北上。报道中的两个速度数值分别是指（　　）
A. 平均速度，瞬时速度 B. 瞬时速度，平均速度
C. 平均速度，平均速度 D. 瞬时速度，瞬时速度
2. 下列说法中正确的是（　　）
A. 根据G=mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大
B. 用绳将物体吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上的
C. 一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力的作用
D. 力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关
3. 如图所示，在同一竖直平面内，三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于O点，细绳OA、OB的长度均为L，另一端分别系有三个质量相同的带正电小球A、B、C，电荷量均为q。三球平衡时恰好组成一个正三角形，细绳OC沿竖直方向，细绳OA、OB与OC的夹角均为30°。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　）
A. 小球的质量
B. 小球的质量
C. 细绳OA与OC的拉力大小之比为
D. 细绳OA与OC的拉力大小之比为1：3
4. 假期中，小明和课外探究小组的同学们一起乘坐高铁去外地进行研学活动。在征得乘务员同意并保证安全的前提下，他们用细线将一小球悬挂在正在沿直线轨道行驶的列车的固定架上，测量出细线与竖直方向的夹角θ=15°，如图所示。下列判断正确的是（　　）（重力加速度
A. 列车可能正在以约2.5m/s2的加速度向右减速行驶
B. 列车可能正在以约2.6m/s2的加速度向左减速行驶
C. 列车可能正在以约2.7m/s2的加速度向左加速行驶
D. 列车可能正在向右匀速行驶
5. 如图所示，一根跨越两个光滑定滑轮的轻绳，两端分别栓有物体A、B（均可视为质点）。物体A放在地面上，左侧连接物体A的细绳竖直且绷紧，右侧连接物体B的细绳与竖直方向的夹角为60°，此时将物体B从图示位置由静止开始释放，当物体B摆至最低点时，物体A刚好对地面无压力。不计空气阻力，则A与B的质量之比为（　　）
A. 1：1 B. 1：2 C. 2：1 D. 3：1
6. 三个定值电阻的阻值分别为R1=40Ω、R2=20Ω、R3=10Ω，（额定功率分别为：P1=40W、P2=80W、P3=10W，由它们分别组成如图甲、乙所示的电路。下列说法正确的是（　　）
A. 图甲两端允许承担最大电压为40V
B. 图甲电路允许消耗最大功率为40W
C. 图乙两端允许承担的最大电压为50V
D. 图乙电路允许通过的最大电流为1.25A
7. 以速度 v0水平抛出一小球，从抛出到某时刻，小球竖直分位移的大小与水平分位移的大小之比为 不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A. 小球运动的时间为
B. 此时小球的速度方向与位移方向相同
C. 此时小球的速度大小为2v0
D. 此时小球的竖直分速度大小是水平分速度大小的2倍
8. 如图所示，质量不计的直角形支架两直角边长度均为L，支架两端分别连接质量为3m的小球A和质量为2m的小球B。支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，重力加速度大小为g。开始时连接A球的边处于水平状态，现将小球A由静止释放，到小球B到达最高点的过程中，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A. 运动过程中，小球A、B的重力势能之和一直减小
B. 小球A到达最低点时的速度大小为
C. 小球A由释放至最低点的过程中，杆对小球A所做的功为
D. 小球A不能够摆动到竖直方向左侧与竖直方向成30°角的位置
二、多项选择题：本题包括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. 质量的物体在光滑水平面上运动，其在相互垂直的x方向和y方向的分速度和vy随时间变化的图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. 物体的初速度大小为3m/s
B. 物体所受的合力大小为0.5N
C. 内物体做匀加速直线运动
D. 内物体的位移大小为
10. 如图所示，上图为航天员“负荷”训练的载人水平旋转离心机，离心机旋转臂的旋转半径为R： 下图为在离心机旋转臂末端模拟座舱中质量为m的航天员。一次训练时，离心机的转速为n，重力加速度大小为g， 航天员可视为质点。下列说法正确的是（　　）
A. 航天员处于完全失重状态
B. 航天员运动的线速度大小为2πnR
C. 航天员做匀速圆周运动需要的向心力为4π2n2mR
D. 航天员受到座舱对他的作用力为mg
11. 当地球位于太阳和火星之间且三者几乎排成一条直线时，称之为“火星冲日”。现认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知火星半径约为地球半径的 ，质量约为地球质量的 ，火星的公转周期约为地球公转周期的1.9倍，。下列说法正确的是（　　）
A. 火星冲日时间间隔约为2.1年
B. 火星与地球公转轨道半径之比约为3：2
C. 火星与地球表面重力加速度之比约2：9
D. 火星与地球密度之比约为8：9
12. 如图所示，光滑的水平面上静止着一辆小车（用绝缘材料制成），小车上固定一对竖直放置的带电金属板，小车连同金属板总质量为 M，金属板组成的电容器电容为C，带电量为Q， 两金属板之间的距离为d；在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b，两小孔之间的距离为h。一个质量为m、带电量为+q的小球从小孔a以某一水平速度进入金属板，小球刚好不与左板相碰，最后又恰好从小孔b出金属板。下列判断正确的是（　　）
A. 在小球从小孔a到小孔b的过程中，做变加速运动
B. 小球从小孔a到小孔b的过程中小车发生的位移为
C. 小球从小孔a进入至运动到金属板左板过程中电场力对系统所做总功为
D. 小球从小孔a进入至运动到金属板左板过程中电场力对系统所做总功为
三、非选择题： 本题包括6小题，共60分。
13. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码质量为 M，盘及盘中的沙子质量为m。
（1）该实验需要采用的研究方法是_________。
（2）当m与M的大小关系满足_________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘及盘中沙子的重力。
（3）改变盘中沙子的质量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________。
②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_________
A.小车与轨道之间存在摩擦
B. 导轨保持了水平状态
C.所挂盘及盘中沙子的总质量太大
D.所用小车的质量太大
14. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块（含遮光条）和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒。已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为t1、t2，光电门A、B之间的距离为s，滑块运动通过光电门B时，钩码未落地。（重力加速度大小为g）
（1）实验中，下列实验器材不需要是_________
A. 天平 B.刻度尺 C.打点计时器 D. 秒表
（2）滑块先后通过A、B两个光电门时的瞬时速度大小分别为_________、_________。（用题中给定字母表示）
（3）验证本系统机械能守恒的表达式为_________。（用题中给定字母表示）
（4）下列情况中可能增大实验误差的是_________
A.气垫导轨未调至完全水平
B.滑块质量M和钩码质量m不满足m<C.遮光条宽度较大
D. 两光电门间距过小
15. 一辆自行车从静止出发，开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，经3s后改做运动方向不变的匀速直线运动，匀速直线运动5s后改做运动方向不变的加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动，到达终点时速度恰好为零。求：
（1）整个过程中自行车运动的距离：
（2）匀减速直线运动过程中自行车运动的时间。
16. 如图所示，质量为M的物块A静置于水平台面上，质量为2M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上， P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平， PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角θ=30°。已知物块A与台面间的动摩擦因数为μ， 重力加速度大小为g。求：
（1）绳PO受到的拉力大小及物块A受到的摩擦力大小；
（2）半球体C对地面的压力。
17. 空间中有场强大小为E的匀强电场，方向水平向右，如图所示。一质量为m、可视为质点的带电小球，从O点竖直向上抛出，此时动能为，经过一段时间小球再次与O点高度相同时动能为5Ek0，不计空气阻力，已知重力加速度大小为g。求：
（1）小球到达最高点时所用的时间；
（2）小球的电荷量；
（3）此过程中小球动能的最小值。
18. 如图所示，倾角θ=37°足够长的斜面固定在水平面上，斜面上放一长度L=6m、质量M=2.5kg 的木板，木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.45，木板在沿斜面向下的F=4N的恒力作用下从静止开始下滑，经时间t1=1.4s， 将一质量的可视为质点的物块无初速地轻放在木板的最下端，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.25，当物块与木板的速度相同时撤去恒力F， 最终物块会与木板分离。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度：g=10m/s2，不计空气阻力）试求：
（1）没放物块时，木板加速下滑的加速度大小a及t1=1.4s时木板的速度大小v1：
（2）从物块放在木板到与木板共速所用时间t2：
（3） 运动过程中，木板上表面因摩擦而产生的热量Q。
日照市2023-2024学年高二上学期开学考试
物理试题 答案解析
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题包括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. 山东省气象台于2023年7月28日10时30分发布第5号台风“杜苏芮”预报和暴雨蓝色预警：今年第5号台风“杜苏芮”已于28日9时55分前后在福建省晋江市沿海登陆，登陆时中心附近最大风力15级（50m/s，强台风级）。预计台风“杜苏芮”将以25km/h的速度向北偏西方向移动，强度逐渐减弱，于30日穿过我省西部继续北上。报道中的两个速度数值分别是指（　　）
A. 平均速度，瞬时速度 B. 瞬时速度，平均速度
C. 平均速度，平均速度 D. 瞬时速度，瞬时速度
【答案】B
【解析】
【详解】50m/s的速度是指台风中心时的速度，故为瞬时速度；而以每小时25公里左右的速度向北偏西方向移动，指的是一个过程中的速度，故为平均速度。
故选B。
2. 下列说法中正确的是（　　）
A. 根据G=mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力一定较大
B. 用绳将物体吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向上的
C. 一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力的作用
D. 力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据G=mg可知，两个物体相比较，质量较大的物体的重力不一定大，还与g有关，故A错误；
B．用绳将物体吊在天花板上，绳所受物体的弹力方向是竖直向下的，故B错误；
C．一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间可能存在摩擦力的作用，如一个物体静止在斜面上，故C错误；
D．力的作用效果不仅取决于力的大小和方向，还与力的作用点有关，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，在同一竖直平面内，三根不可伸长的绝缘细绳一端固定于O点，细绳OA、OB的长度均为L，另一端分别系有三个质量相同的带正电小球A、B、C，电荷量均为q。三球平衡时恰好组成一个正三角形，细绳OC沿竖直方向，细绳OA、OB与OC的夹角均为30°。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（　　）
A. 小球的质量
B. 小球的质量
C. 细绳OA与OC的拉力大小之比为
D. 细绳OA与OC的拉力大小之比为1：3
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．对B球进行受力分析，设OB绳上拉力为T，对B球列平衡方程，水平方向
竖直方向
解得
故A错误，B正确；
CD．细绳OC沿竖直方向，对C球受力分析得
细绳OA与OB的拉力等大，所以细绳OA与OC的拉力大小之比为
C正确，D错误。
故选BC。
4. 假期中，小明和课外探究小组的同学们一起乘坐高铁去外地进行研学活动。在征得乘务员同意并保证安全的前提下，他们用细线将一小球悬挂在正在沿直线轨道行驶的列车的固定架上，测量出细线与竖直方向的夹角θ=15°，如图所示。下列判断正确的是（　　）（重力加速度
A. 列车可能正在以约2.5m/s2的加速度向右减速行驶
B. 列车可能正在以约2.6m/s2的加速度向左减速行驶
C. 列车可能正在以约2.7m/s2的加速度向左加速行驶
D. 列车可能正在向右匀速行驶
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律有
解得
根据受力分析可知小球的合力向左，小球有向左的加速度，故列车可能正在以约2.7m/s2的加速度向左加速行驶。
故选C。
5. 如图所示，一根跨越两个光滑定滑轮的轻绳，两端分别栓有物体A、B（均可视为质点）。物体A放在地面上，左侧连接物体A的细绳竖直且绷紧，右侧连接物体B的细绳与竖直方向的夹角为60°，此时将物体B从图示位置由静止开始释放，当物体B摆至最低点时，物体A刚好对地面无压力。不计空气阻力，则A与B的质量之比为（　　）
A. 1：1 B. 1：2 C. 2：1 D. 3：1
【答案】C
【解析】
【详解】设B到滑轮的距离为，B在最低点的速度为，在B下降至最低点的过程中由动能定理可得
在最低点，由牛顿第二定律有
对A由平衡条件有
联立解得
故选C。
6. 三个定值电阻的阻值分别为R1=40Ω、R2=20Ω、R3=10Ω，（额定功率分别为：P1=40W、P2=80W、P3=10W，由它们分别组成如图甲、乙所示的电路。下列说法正确的是（　　）
A. 图甲两端允许承担最大电压为40V
B. 图甲电路允许消耗的最大功率为40W
C. 图乙两端允许承担的最大电压为50V
D. 图乙电路允许通过的最大电流为1.25A
【答案】D
【解析】
【详解】对电阻R1，其额定电流
额定电压
U1=I1R1=40V
对电阻R2，其额定电流
额定电压
U2=I2R2=40V
对电阻R3，其额定电流
额定电压
U3=I3R3=10V
A．图甲中三个电阻并联，取最小额定电压，故最大电压为10V，故A错误；
B．最大电压为10V，图甲电路允许消耗的最大功率为
故B错误；
CD．图乙中R1与R3并联，取最小额定电压，故最大电压为10V，故最大电流为
图乙两端允许承担的最大电压为
故C错误D正确。
故选D。
7. 以速度 v0水平抛出一小球，从抛出到某时刻，小球竖直分位移的大小与水平分位移的大小之比为 不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A. 小球运动时间为
B. 此时小球的速度方向与位移方向相同
C. 此时小球的速度大小为2v0
D. 此时小球的竖直分速度大小是水平分速度大小的2倍
【答案】A
【解析】
【详解】A．小球竖直分位移的大小与水平分位移的大小之比为 ，则
解得
故A正确；
B．因为速度与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，所以小球的速度方向与位移方向不相同，故B错误；
C．此时小球的速度大小为
故C错误；
D．竖直分速度
故D错误。
故选A。
8. 如图所示，质量不计的直角形支架两直角边长度均为L，支架两端分别连接质量为3m的小球A和质量为2m的小球B。支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，重力加速度大小为g。开始时连接A球的边处于水平状态，现将小球A由静止释放，到小球B到达最高点的过程中，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A. 运动过程中，小球A、B的重力势能之和一直减小
B. 小球A到达最低点时的速度大小为
C. 小球A由释放至最低点的过程中，杆对小球A所做的功为
D. 小球A不能够摆动到竖直方向左侧与竖直方向成30°角的位置
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球A由静止释放，到小球B到达最高点的过程中，系统动能先增大后减小，机械能守恒，所以重力势能先减小后增大，故A错误；
B．小球A到达最低点时的速度大小为
解得
故B错误；
C．小球A由释放至最低点的过程中，杆对小球A所做的功
解得
故C错误；
D．假设可以摆动到竖直方向左侧与竖直方向成30°角的位置，则
所以不能摆动到竖直方向左侧与竖直方向成30°角的位置，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题包括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. 质量的物体在光滑水平面上运动，其在相互垂直的x方向和y方向的分速度和vy随时间变化的图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. 物体的初速度大小为3m/s
B. 物体所受合力大小为0.5N
C. 内物体做匀加速直线运动
D. 内物体的位移大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由题图可知，，所以物体的初速度大小为
故A正确；
B．物体在x方向的加速度大小
在y方向的加速度大小
故合加速度为
根据牛顿第二定律得
故B正确；
C．由图可知，物体水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀加速直线运动，故物体做类平抛运动，故C错误；
D．内物体在x、y方向上位移分别为
，
所以内物体的位移
故D错误。
故选AB。
10. 如图所示，上图为航天员“负荷”训练的载人水平旋转离心机，离心机旋转臂的旋转半径为R： 下图为在离心机旋转臂末端模拟座舱中质量为m的航天员。一次训练时，离心机的转速为n，重力加速度大小为g， 航天员可视为质点。下列说法正确的是（　　）
A. 航天员处于完全失重状态
B. 航天员运动的线速度大小为2πnR
C. 航天员做匀速圆周运动需要的向心力为4π2n2mR
D. 航天员受到座舱对他的作用力为mg
【答案】BC
【解析】
【详解】A．航天员竖直方向上加速度为0，不处于失重状态，故A错误；
B．角速度
航天员运动的线速度大小为
=2πnR
故B正确；
C．航天员做匀速圆周运动需要的向心力为
F==4π2n2mR
故C正确；
D．航天员受到座舱对他作用力方向应该斜向上，一个分力与重力平衡，一个分力提供向心力，所以航天员受到座舱对他的作用力大于mg，故D错误。
故选BC。
11. 当地球位于太阳和火星之间且三者几乎排成一条直线时，称之为“火星冲日”。现认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知火星半径约为地球半径的 ，质量约为地球质量的 ，火星的公转周期约为地球公转周期的1.9倍，。下列说法正确的是（　　）
A. 火星冲日时间间隔约为2.1年
B. 火星与地球公转轨道半径之比约为3：2
C. 火星与地球表面重力加速度之比约为2：9
D. 火星与地球密度之比约为8：9
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．火星冲日时，地球与火星相距最近，因此到下一次相距最近时，两者运行角度差一整个圆周角，所以可得
解得
A正确；
B．根据开普勒第三定律可得
可解得火星与地球公转轨道半径之比约为3：2，B正确；
C．在星球表面，根据万有引力提供重力可得
解得
因此代入数据可解得火星与地球表面重力加速度之比约为4：9，C错误；
D．由密度公式可得
因此可解得火星与地球密度之比约为8：9，D正确。
故选ABD。
12. 如图所示，光滑的水平面上静止着一辆小车（用绝缘材料制成），小车上固定一对竖直放置的带电金属板，小车连同金属板总质量为 M，金属板组成的电容器电容为C，带电量为Q， 两金属板之间的距离为d；在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b，两小孔之间的距离为h。一个质量为m、带电量为+q的小球从小孔a以某一水平速度进入金属板，小球刚好不与左板相碰，最后又恰好从小孔b出金属板。下列判断正确的是（　　）
A. 在小球从小孔a到小孔b过程中，做变加速运动
B. 小球从小孔a到小孔b的过程中小车发生的位移为
C. 小球从小孔a进入至运动到金属板左板过程中电场力对系统所做总功为
D. 小球从小孔a进入至运动到金属板左板过程中电场力对系统所做总功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．在小球从小孔a到小孔b的过程中，受重力和电场力，合力为恒力，所以做匀变速运动，故A错误；
B．小球从小孔a到小孔b的过程中竖直方向
水平方向对小车
小车位移
故B正确；
CD．小球从小孔a进入至运动到金属板左板过程中，系统电势能增大，电势能看的是相对位置变化，即小球相对电容器刚好走位正极板，所以电场力对系统所做总功为
故C错误D正确。
故选BD。
三、非选择题： 本题包括6小题，共60分。
13. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码质量为 M，盘及盘中的沙子质量为m。
（1）该实验需要采用的研究方法是_________。
（2）当m与M的大小关系满足_________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘及盘中沙子的重力。
（3）改变盘中沙子的质量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________。
②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_________
A.小车与轨道之间存在摩擦
B. 导轨保持了水平状态
C.所挂盘及盘中沙子的总质量太大
D.所用小车的质量太大
【答案】 ①. 控制变量法 ②. m M ③. 在质量不变的条件下，加速度与外力成正比 ④. C
【解析】
【详解】（1）[1]在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，保持所受外不变或保持物体质量不变，探究加速与物体质量M或所受外力F的关系，用到了控制变量法。
（2）[2]根据牛顿第二定律，对m
mg-F=ma
对M，有
F=Ma
解得
当时，即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力。
（3）①[3]图像中OA为过原点的一条直线，可得出的实验结论是在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；
②[4]当钩码质量远小于小车质量时
F=mg
根据牛顿第二定律
F=（M+m）a
可得
该题图已经显示是平衡过摩擦力的，所挂钩码的质量太大会引起绳子的拉力不等于钩码的重力，从而影响斜率变化，小车的质量大，不会导致斜率变化，但是会导致加速度较小，故选C。
14. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块（含遮光条）和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒。已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为t1、t2，光电门A、B之间的距离为s，滑块运动通过光电门B时，钩码未落地。（重力加速度大小为g）
（1）实验中，下列实验器材不需要的是_________
A. 天平 B.刻度尺 C.打点计时器 D. 秒表
（2）滑块先后通过A、B两个光电门时的瞬时速度大小分别为_________、_________。（用题中给定字母表示）
（3）验证本系统机械能守恒的表达式为_________。（用题中给定字母表示）
（4）下列情况中可能增大实验误差的是_________
A.气垫导轨未调至完全水平
B.滑块质量M和钩码质量m不满足m<C.遮光条宽度较大
D. 两光电门间距过小
【答案】 ①. （1）CD##DC ②. ③. ④. ⑤. ACD##ADC##CAD##CDA##DAC##DCA
【解析】
【详解】（1）[1]对于钩码和滑块构成的系统有
可知需要使用天平测量滑块与钩码的质量，需要刻度尺测量两光电门之间的距离，通过光电门的时间直接由光电门测得，故不需要打点计时器和秒表。
故选CD。
（2）[2]滑块通过A光电门时的瞬时速度大小为
[3]滑块通过B光电门时的瞬时速度大小为
（3）[4]根据机械能守恒有
整理得
（4）[5] A．气垫导轨未调至完全水平，会导致系统机械能不守恒，可能增大实验误差，故A正确；
B．验证本系统机械能守恒不需要滑块质量M和钩码质量m满足m<C．遮光条宽度较大，会导致通过遮光条的平均速度与瞬时速度间的差值变大，增大实验误差，故C正确；
D．两光电门间距过小，可能增大实验误差，故D正确。
故选ACD。
15. 一辆自行车从静止出发，开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，经3s后改做运动方向不变的匀速直线运动，匀速直线运动5s后改做运动方向不变的加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动，到达终点时速度恰好为零。求：
（1）整个过程中自行车运动的距离：
（2）匀减速直线运动过程中自行车运动的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）第一阶段匀加速直线运动的位移
第一阶段结束时的速度
第二阶段匀速运动的距离
第三阶段匀减速直线运动的位移
所以整个过程中自行车运动的距离
（2）第三阶段匀减速直线运动的时间
16. 如图所示，质量为M的物块A静置于水平台面上，质量为2M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上， P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平， PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角θ=30°。已知物块A与台面间的动摩擦因数为μ， 重力加速度大小为g。求：
（1）绳PO受到的拉力大小及物块A受到的摩擦力大小；
（2）半球体C对地面的压力。
【答案】（1），；（2），方向竖直向下
【解析】
【详解】（1） 对小球B受力分析如图
PB的拉力大小
对P点受力分析可知，OP受到的拉力大小
对物块A受力分析可知，物块A所受摩擦力大小等于 PA绳子的拉力，则
得
（2）对整体受力分析可知，地面对半球C的支持力大小为
得
由牛顿第三定律得，半球体C对地面的压力大小为，方向竖直向下。
17. 空间中有场强大小为E的匀强电场，方向水平向右，如图所示。一质量为m、可视为质点的带电小球，从O点竖直向上抛出，此时动能为，经过一段时间小球再次与O点高度相同时动能为5Ek0，不计空气阻力，已知重力加速度大小为g。求：
（1）小球到达最高点时所用的时间；
（2）小球的电荷量；
（3）此过程中小球动能的最小值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，设小球竖直初速度为v0，则有
解得
小球到达最高点时所用的时间
（2）水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的对称性，小球回到与O点相同高度处，竖直分速度大小仍然为 v0，设此时水平分速度为vx，则合速度有
则与O点等高度处的动能为
联立解得
水平方向上，由运动学公式可得
解得
（3）当带电小球速度方向与合力垂直时，速度最小，动能最小，水平方向加速度大小为
由几何关系可得，此时小球水平速度和竖直速度大小相等，即
解得
所以此时
则此时合速度大小为
此时动能的最小值为
18. 如图所示，倾角θ=37°的足够长的斜面固定在水平面上，斜面上放一长度L=6m、质量M=2.5kg 的木板，木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.45，木板在沿斜面向下的F=4N的恒力作用下从静止开始下滑，经时间t1=1.4s， 将一质量的可视为质点的物块无初速地轻放在木板的最下端，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.25，当物块与木板的速度相同时撤去恒力F， 最终物块会与木板分离。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度：g=10m/s2，不计空气阻力）试求：
（1）没放物块时，木板加速下滑的加速度大小a及t1=1.4s时木板的速度大小v1：
（2）从物块放在木板到与木板共速所用时间t2：
（3） 运动过程中，木板上表面因摩擦而产生的热量Q。
【答案】（1）a=4m/s2，v1=5.6m/s；（2）t2=1s；（3）Q=8J
【解析】
【详解】（1）设没放物块时，木板加速下滑的加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得
F+Mgsinθ-μ1Mgcosθ=Ma
解得
a=4m/s2
t1=1.4s时木板速度的大小
v1=at1=5.6m/s
（2）物块放到木板上后达到速度相同前， 设木板的加速度为a1，物块的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，
对木板
对物块
mgsinθ+μ2mgcosθ=ma2
解得
a1=2.4m /s2
a2=8m/s2
设经时间 t2物块与木板速度相同为v2
有
v2=v1+a1t2=a2t2
解得
v2=8m/s
t2=1s
（3）物块放到木板上到达到共同速度时，物块的位移
木板的位移
物块相对木板运动位移
x=x1-x2=2.8m
撤去F后，对物块
mgsinθ-μ2mgcosθ=ma3
得
a3=4m/s2
对木板
Mgsinθ-μ1(m+M)gcosθ+μ2mgcosθ=Ma4
得
物块最终从木板下端离开木板，由功能关系知木板上表面因摩擦产生的热量
Q=μ2mgcosθ·2x
解得
Q=8J

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