2023-2024學(xué)年北京市高三（上）期中物理沖刺試卷（a卷）

2023-2024學(xué)年北京市高三（上）期中物理沖刺試卷（A卷）一、選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分）1．（3分）一輛小汽車在10s內(nèi)速度從0達(dá)到100km/h，一列火車在300s內(nèi)速度也從0達(dá)到100km/h。若認(rèn)為加速過程中汽車和火車都在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則加速過程中（）A．火車的平均速度較大 B．汽車的速度變化較快 C．火車的加速度較大 D．汽車的位移較大2．（3分）在研究共點(diǎn)力平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，用三個(gè)彈簧測力計(jì)通過輕軟線對同一個(gè)小圓環(huán)施加水平拉力作用，三個(gè)拉力的方向如圖所示，且其所受重力可忽略不計(jì)，小圓環(huán)平衡時(shí)三個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2和F3，關(guān)于這三個(gè)力的大小關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．F1＞F2＞F3 B．F3＞F1＞F2 C．F2＞F3＞F1 D．F3＞F2＞F13．（3分）在距水平地面附近一定高度處將一物體水平拋出，物體最終落到水平地面上。若空氣阻力可忽略不計(jì)，下列說法中正確的是（）A．物體沿水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng) B．物體落至水平地面上的速度與拋出時(shí)的初速度無關(guān) C．物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與拋出時(shí)的初速度無關(guān) D．物體在空中運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能不斷增大4．（3分）如圖是我國“美男子”長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景．宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重或失重的考驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．火箭加速上升時(shí)，宇航員處于失重狀態(tài) B．飛船加速下落時(shí)，宇航員處于超重狀態(tài) C．飛船落地前減速，宇航員對座椅的壓力小于其重力 D．火箭上升的加速度逐漸減小時(shí)，宇航員對座椅的壓力也逐漸減小但仍大于其重力5．（3分）手持軟繩的一端O點(diǎn)在豎直方向上做簡諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)繩上的其它質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成沿繩水平傳播的簡諧波，P、Q為繩上的兩點(diǎn)。t＝0時(shí)O點(diǎn)由平衡位置出發(fā)開始振動(dòng)，t1時(shí)刻振動(dòng)恰好傳播到Q點(diǎn)，繩上OQ間形成如圖所示的波形，以下四幅位移—時(shí)間圖像中能反映P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的是（）A． B． C． D．6．（3分）我國高分系列衛(wèi)星的高分辨對地觀察能力不斷提高，極大豐富了我國自主對地觀測數(shù)據(jù)源，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域提供了可靠穩(wěn)定的衛(wèi)星數(shù)據(jù)支持。系列衛(wèi)星中的“高分三號”的軌道高度約為755km4km的地球同步軌道。已知地球表面重力加速度g＝9.8m/s2，若將衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)均看作是繞地球的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．“高分三號”的運(yùn)行周期大于24h B．“高分三號”的向心加速度大于9.8m/s2 C．“高分四號”的運(yùn)行角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度 D．“高分三號”的運(yùn)行速度大于“高分四號”的運(yùn)行速度7．（3分）質(zhì)量為m的跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演。他從離開懸停的飛機(jī)后到落地前的運(yùn)動(dòng)過程可以大致用如圖所示的v﹣t圖像描述，已知g＝10m/s2，由圖像可以推測出（）A．打開降落傘時(shí)運(yùn)動(dòng)員距地面的高度為125m B．打開降落傘后運(yùn)動(dòng)員的加速度小于g C．5～9s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員受到的空氣阻力大于2mg D．0～9s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能先增大后減小8．（3分）某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則（）A．v2＝k1v1 B．v2＝v1 C．v2＝v1 D．v2＝k2v19．（3分）如圖甲所示為某同學(xué)研究物體加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖乙是該裝置的俯視圖。兩個(gè)相同的小車，放在水平桌面上，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤里可放砝碼。兩個(gè)小車通過細(xì)繩用夾子固定，小盤和砝碼牽引小車同時(shí)開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，閉合夾子，可以通過在小盤中增減砝碼來改變小車所受的合力，也可以通過增減小車中的砝碼來改變小車的總質(zhì)量。該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示（）實(shí)驗(yàn)次數(shù)小車1總質(zhì)量m1/g小車2總質(zhì)量m2/g小車1受合力F1/N小車2受合力F2/N小車1位移x1/cm小車2位移x2/cm12502500.100.2020.139.822502500.100.3015.244.532502500.200.3019.830.842505000.100.1020.039.753004000.100.1020.315.163005000.100.1030.018.0A．研究小車的加速度與合外力的關(guān)系可以利用1、2、3三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) B．研究小車的加速度與小車總質(zhì)量的關(guān)系可以利用2、3、6三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) C．對于“合外力相同的情況下，小車質(zhì)量越大，小車的加速度越小”的結(jié)論，可以由第1次實(shí)驗(yàn)中小車1的位移數(shù)據(jù)和第6次實(shí)驗(yàn)中小車2的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行比較得出 D．通過對表中數(shù)據(jù)的分析，可以判斷出第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄不存在錯(cuò)誤10．（3分）質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體在光滑水平面上正碰，其位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．碰撞前m2的速率大于m1的速率 B．碰撞后m2的速率大于m1的速率 C．碰撞后m2的動(dòng)量大于m1的動(dòng)量 D．碰撞后m2的動(dòng)能小于m1的動(dòng)能（多選）11．（3分）某人在室內(nèi)以窗戶為背景攝影時(shí)，恰好把窗外從高處落下的一個(gè)小石子攝在照片中，已知本次攝影的曝光時(shí)間是0.01s。測得照片中石子運(yùn)動(dòng)痕跡的長度為0.80cm2，由此照片可以估算出（）A．曝光時(shí)間內(nèi)石子下落的距離 B．曝光時(shí)刻石子下落的速度 C．石子開始下落的位置到窗戶的高度 D．石子下落過程中的機(jī)械能（多選）12．（3分）質(zhì)量為m的物體，從靜止開始，以g的加速度勻加速下落h的過程中（）A．物體的機(jī)械能增加了mgh B．物體的重力勢能減少了mgh C．物體的動(dòng)能增加了mgh D．合外力對物體做了負(fù)功（多選）13．（3分）“水流星”是一種常見的雜技項(xiàng)目，該運(yùn)動(dòng)可簡化為輕繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型，如圖所示。已知小球在最低點(diǎn)Q處速度為v0，輕繩長為L，球大小忽略不計(jì)，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)（v0≠0），拉力一定大于重力 B．v0越大，則在最高點(diǎn)P和最低點(diǎn)Q繩對小球的拉力差越大 C．若v0＞，則小球一定能通過最高點(diǎn)P D．若v0＜，則細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)（多選）14．（3分）2022年7月24日，問天實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射。問天實(shí)驗(yàn)艙配置了多種實(shí)驗(yàn)柜用來開展太空實(shí)驗(yàn)。其中，變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供0.01g～2g（零重力到兩倍重力范圍），支持開展微重力、模擬月球重力、火星重力等不同重力水平下的科學(xué)研究。如圖所示，變重力實(shí)驗(yàn)柜的主要裝置是兩套900毫米直徑的離心機(jī)。離心機(jī)旋轉(zhuǎn)的過程中，由于慣性，對容器壁產(chǎn)生壓力，就像放在水平地面上的物體受到重力擠壓地面一樣。因此根據(jù)上面資料結(jié)合所學(xué)知識，判斷下列說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)樣品的質(zhì)量越大，“模擬重力加速度”越大 B．離心機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，同一位置的“模擬重力加速度”變?yōu)樵瓉淼?倍 C．實(shí)驗(yàn)樣品所受“模擬重力”的方向指向離心機(jī)轉(zhuǎn)軸中心 D．為防止兩臺離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對空間站的影響，兩臺離心機(jī)應(yīng)按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共18分）15．（8分）某同學(xué)用如圖所示的裝置，通過A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（1）在以下測量工具中，本實(shí)驗(yàn)必須使用的是。A．刻度尺B．游標(biāo)卡尺C．秒表D．天平（2）實(shí)驗(yàn)中需要滿足的條件是。A．斜槽軌道的末端切線必須水平B．入射球A每次必須從軌道同一位置由靜止釋放C．兩球材質(zhì)必須相同D．兩球質(zhì)量應(yīng)滿足mA＞mBE．兩球半徑應(yīng)滿足rA＝rB（3）若小球mB的落點(diǎn)是N點(diǎn)，要驗(yàn)證小球mA與小球mB碰撞過程動(dòng)量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系是。（用mA、mB、OM、OP、ON表示）16．（10分）用如圖1所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含夾子）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中。A.直流電源、天平（含砝碼）B.直流電源、刻度尺C.交流電源、天平（含砝碼）D.交流電源、刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，測得C、D、E三個(gè)點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離分別為hC、hD、hE。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m，則從打下O點(diǎn)到打下D點(diǎn)的過程中，動(dòng)能增加量為。（用上述測量量和已知量的符號表示）（3）很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，你認(rèn)為原因是。（4）對于上述實(shí)驗(yàn)，有的同學(xué)提出研究的運(yùn)動(dòng)過程的起點(diǎn)必須選擇在O點(diǎn)，你同意這種看法嗎？如果同意請你說明理由，請你給出當(dāng)起點(diǎn)不在O點(diǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的方法？三、計(jì)算論述題（本題共4小題，共40分。解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。解題過程中需要用到，但題目中沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）17．（10分）商場工作人員拉著質(zhì)量m＝20kg的木箱沿水平地面運(yùn)動(dòng)。若用F1＝100N的水平力拉木箱，木箱恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)改用F2＝150N、與水平方向成53°斜向上的拉力作用于靜止的木箱上，如圖所示。已知sin53°＝0.80，cos53°＝0.602，求：（1）木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）F2作用在木箱上時(shí)，木箱運(yùn)動(dòng)的加速度大小；（3）F2作用在木箱上4.0s后，撤去拉力，木箱沿水平地面還能滑多遠(yuǎn)。18．（10分）如圖所示，AB為水平光滑軌道上的兩點(diǎn)，水平軌道與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接，半圓形軌道半徑R＝2.5m。質(zhì)量m＝0.10kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F作用下，經(jīng)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小滑塊進(jìn)入半圓形軌道，從C點(diǎn)水平飛出，落到水平軌道上的D點(diǎn)（D點(diǎn)未標(biāo)出）2。求：（1）滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時(shí)，在B點(diǎn)對軌道壓力的大小；（2）BD的長度；（3）水平恒力F的大小。19．（10分）人類對未知事物的好奇和科學(xué)家們的不懈努力，使人類對宇宙的認(rèn)識越來越豐富。（1）開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即，k是一個(gè)常量。已知太陽的質(zhì)量為M。將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)按圓周運(yùn)動(dòng)處理，請你推導(dǎo)太陽系中該常量k的表達(dá)式（2）已知地球質(zhì)量為M0，萬有引力常量為G，將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，a.求地球的第一宇宙速度v。b.北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí)，由全球200多位科學(xué)家合作得到的人類首張黑洞照片面世，引起眾多天文愛好者的興趣。查閱相關(guān)資料后知道：①黑洞具有非常強(qiáng)的引力，即使以3×108m/s的速度傳播的光也不能從它的表面逃逸出去。②地球的逃逸速度是第一宇宙速度的倍，這個(gè)關(guān)系對于其他天體也是正確的。③地球質(zhì)量為6.00×1024kg，引力常量G＝6.67×10﹣11N?m2/kg2。請你根據(jù)以上信息，利用高中學(xué)過的知識，通過計(jì)算求出：假如地球變?yōu)楹诙?，地球半徑的最大值（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。20．（10分）如圖（a），質(zhì)量為m的籃球從離地H高度處由靜止下落，與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后反彈至離地h的最高處。設(shè)籃球每次與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比相同，不計(jì)空氣阻力。（1）求籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比；（2）如圖（a），若籃球反彈至最高處h時(shí)，運(yùn)動(dòng)員向下拍球，持續(xù)作用至h0高度處撤去，使得籃球與地面碰撞一次后恰好反彈至h高度處，力F的大小隨高度y的變化如圖（b），其中h已知，求F0的大??；（3）在籃球與地球相互作用的過程中，我們認(rèn)為地球始終保持靜止不動(dòng)。請你運(yùn)用所學(xué)知識分析說明建立這種模型的合理性。

2023-2024學(xué)年北京市高三（上）期中物理沖刺試卷（A卷）參考答案與試題解析一、選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分）1．【分析】勻加速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于初末速度的平均值；速度變化量相同，判斷兩車加速所用時(shí)間的關(guān)系即可得到速度變化快慢的關(guān)系和加速度的大小關(guān)系；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間公式判斷兩車的位移?！窘獯稹拷猓篈、勻加速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于初末速度的平均值，平均速度相同；BC、小汽車和火車速度變化量相同，速度變化較快，故B正確；D、根據(jù)x＝，小汽車和火車的平均速度相同，位移更??；故選：B。【點(diǎn)評】本題考查平均速度、加速度、速度變化量和位移，解題關(guān)鍵是知道加速度和平均速度的公式，比較即可。2．【分析】由力的合成的三角形法，三力三力合力為0，則三力構(gòu)成首尾相連的閉合三角形，由圖可確定力的大小關(guān)系。【解答】解：由題可知三力平衡，故F1與F2合力F與F7大小相等，如圖，故三力構(gòu)成直角三角形，F(xiàn)3所對角為90°，F(xiàn)1所對角為60°，F(xiàn)8所對角為30°，故F3＞F1＞F2，故選B。故選：B?！军c(diǎn)評】明確力的三解形法，會畫合成圖即可求解，也可用平行四邊形法。3．【分析】物體水平拋出，僅受重力，做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定。在運(yùn)動(dòng)的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒。【解答】解：A、物體做平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。B、平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)vy＝gt，落地速度v＝，故B錯(cuò)誤。C、根據(jù)h＝3知，物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與高度決定，故C正確。D、在運(yùn)動(dòng)的過程中，機(jī)械能守恒。故選：C?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，知道平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移。4．【分析】超重時(shí)，物體對懸掛物的拉力或?qū)χ蚊娴膲毫Υ笥谥亓Γ鶕?jù)牛頓第二定律，物體受到向上的合力，加速度方向向上；失重時(shí)，物體對懸掛物的拉力或?qū)χ蚊娴膲毫π∮谥亓?，根?jù)牛頓第二定律，物體受到向下的合力，加速度方向向下．【解答】解：A、火箭加速上升時(shí)，宇航員處于超重狀態(tài)。B、飛船加速下落時(shí)，宇航員處于失重狀態(tài)。C、飛船在落地前減速，宇航員處于超重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤。D、火箭上升的加速度逐漸減小時(shí)，宇航員對座椅的壓力大于其重力。故選：D?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵理解超失重的力學(xué)特征：超重時(shí)，物體對懸掛物的拉力或?qū)χ蚊娴膲毫Υ笥谥亓?；失重時(shí)，物體對懸掛物的拉力或?qū)χ蚊娴膲毫π∮谥亓Γ约斑\(yùn)動(dòng)學(xué)特征：超重時(shí)，加速度方向向上；失重時(shí)，加速度方向向下．5．【分析】根據(jù)同側(cè)法分析出質(zhì)點(diǎn)P在t1時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向；根據(jù)距離的關(guān)系分析P開始振動(dòng)的時(shí)刻?！窘獯稹拷猓翰ㄏ蛴覀鞑?，根據(jù)“同側(cè)法”（如圖所示）可知，t1時(shí)刻P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向下，OP距離一個(gè)波長，可知波傳播一個(gè)波長的時(shí)間為一個(gè)周期，故A正確。故選：A?！军c(diǎn)評】本題主要考查了簡諧橫波的相關(guān)應(yīng)用，能利用同側(cè)法分析出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向即可，難度不大。6．【分析】根據(jù)開普勒第三定律分析運(yùn)行周期；根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合萬有引力定律分析加速度大小；“高分四號”運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度；由萬有引力提供向心力得到線速度表達(dá)式進(jìn)行分析?！窘獯稹拷猓骸案叻秩枴钡能壍栏叨燃s為755km，“高分四號”的軌道為高度約3.6×106km的地球同步衛(wèi)星，則“高分三號”的軌道半徑小于“高分四號”的軌道半徑。A、根據(jù)開普勒第三定律可得，可知“高分三號”的運(yùn)行周期小于“高分四號”的運(yùn)行周期，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)牛頓第二定律可得，解得a＝，有：，解得g＝2，由于r＞R，所以“高分三號”的向心加速度小于9.3m/s2，故B錯(cuò)誤；C、“高分四號”為地球同步衛(wèi)星，故C錯(cuò)誤；D、由萬有引力提供向心力有：，解得：v＝，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題主要是考查萬有引力定律及其應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬有引力提供向心力結(jié)合向心力公式進(jìn)行分析，掌握開普勒第三定律的應(yīng)用方法。7．【分析】根據(jù)v﹣t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移求解自由下落的高度；根據(jù)v﹣t圖象的斜率表示加速度求解打開降落傘后運(yùn)動(dòng)員的加速度大??；根據(jù)牛頓第二定律求解阻力大??；根據(jù)功能關(guān)系分析運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的變化情況?！窘獯稹拷猓篈、由v﹣t圖像可知，在9s時(shí)達(dá)到地面。根據(jù)v﹣t圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移可得打開降落傘時(shí)運(yùn)動(dòng)員距地面的高度為：h1＝m＝110m；B、根據(jù)v﹣t圖象的斜率表示加速度可得打開降落傘后運(yùn)動(dòng)員的加速度大小為：a＝＝2＝11.25m/s2＞g，故B錯(cuò)誤；C、設(shè)5～9s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員受到的空氣阻力大小為f，解得：f＝mg+ma，則f＞2mg；D、4～5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員只受重力；5s～5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員受到的空氣阻力對運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評】本題主要是考查功能關(guān)系、牛頓第二定律以及v﹣t圖象問題，關(guān)鍵是弄清楚v﹣t圖象表示的物理意義，能夠根據(jù)圖象求解加速度大小，知道機(jī)械能的變化與阻力做功的關(guān)系。8．【分析】汽車在水平路面上行駛時(shí)，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大。根據(jù)功率與速度的關(guān)系，結(jié)合汽車阻力與車重的關(guān)系求解。【解答】解：設(shè)汽車的功率為P，質(zhì)量為m1mgv1＝K3mgv2，所以v2＝v1故選：B?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道以額定功率行駛，汽車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大。9．【分析】探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)要采用控制變量法，根據(jù)控制變量法分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用控制變量法分析答題。【解答】解：某同學(xué)研究物體加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，共做了6次實(shí)驗(yàn)，A、研究小車的加速度與合外力的關(guān)系必須使小車的質(zhì)量不變、2、4次；B、研究小車的加速度與小車總質(zhì)量的關(guān)系必須使拉力相同、5、6次；C、合外力相同的情況下，小車的加速度越小，質(zhì)量之比為7：2，所以不能說明質(zhì)量越大，故C錯(cuò)誤；D、第四次實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量之比為1：7，正確的是2：1，故D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評】本題考查了探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法，掌握控制變量法的是解題的前提，應(yīng)用控制變量法分析表中數(shù)據(jù)即可解題。10．【分析】x﹣t圖象的斜率表示速度，根據(jù)圖象求解碰撞前、后碰撞后m1、m2的速度大小，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解兩物體的質(zhì)量；根據(jù)動(dòng)能的計(jì)算公式求解碰撞前、后系統(tǒng)的動(dòng)能，由此分析碰撞的性質(zhì)?！窘獯稹拷猓篈、x﹣t圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，碰前m2保持靜止，m1速度為v2＝m/s＝6m/s；B、根據(jù)斜率可知2的速率為v′2＝m/s＝6m/s，m1的速率為v′1＝m/s＝﹣6m/s1反向彈回，二者速度大小相等；C、碰撞后m1反向彈回，以開始時(shí)m5的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律可知，m1v1＝m4v′1+m2v′5，代入數(shù)據(jù)解得，m2＝3m2，由速度速度大小相等，則說明碰撞后碰撞后m2的動(dòng)量大于m1的動(dòng)量，故C正確；D、由動(dòng)能的表達(dá)式可知，m3的動(dòng)能Ek1＝＝＝8m1，m2的動(dòng)能Ek5＝＝＝2m5，因?yàn)閙2＝3m5，v'1＝v'2，所以碰撞后m4的動(dòng)能大于m1的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評】本題主要是考查了動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律；對于動(dòng)量守恒定律，其守恒條件是：系統(tǒng)不受外力作用或某一方向不受外力作用（或合外力為零）；解答時(shí)要首先確定一個(gè)正方向，利用碰撞前系統(tǒng)的動(dòng)量和碰撞后系統(tǒng)的動(dòng)量相等列方程，再根據(jù)能量關(guān)系列方程求解。11．【分析】根據(jù)比例關(guān)系可求得曝光時(shí)間內(nèi)石子下落的距離；考慮到曝光時(shí)間極短，石子的平均速度近似等于瞬時(shí)速度；石子做自由落體運(yùn)動(dòng)，可以用自由落體的速度—位移關(guān)系式求解石子下落的高度；根據(jù)機(jī)械能的概念分析機(jī)械能的大小。【解答】解：A、設(shè)在曝光時(shí)間0.01s內(nèi)，由題意得：＝，故A正確；B、石子在這0.01s內(nèi)的平均速度為：v＝＝，由于曝光時(shí)間極短，故B正確；C、石子做自由落體運(yùn)動(dòng)＝m＝20m；D、由于石子的質(zhì)量不知道，故D錯(cuò)誤。故選：ABC?！军c(diǎn)評】解答本題關(guān)鍵是能明確極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解，知道機(jī)械能的計(jì)算公式。12．【分析】物體靜止開始下落，受到空氣阻力，由加速度大小可得知阻力與重力的關(guān)系。而重力做功決定重力勢能變化，動(dòng)能的變化由合力做功確定，除重力以外的阻力做功導(dǎo)致機(jī)械能變化。【解答】解：B、重力做功wG＝mgh，重力做功量度重力勢能的變化，故B正確；C、根據(jù)合力做功量度動(dòng)能的變化g，那么物體的合力為，w合＝mghmgh；A、物體的重力勢能減少了mghmghmgh；D、物體下落的加速度為gmg，w合＝mgh，故D錯(cuò)誤；故選：BC?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵是要明確：重力勢能變化是由重力做功引起，而動(dòng)能變化是由合力做功導(dǎo)致，除重力以外力做功使機(jī)械能變化。13．【分析】小球在最高點(diǎn)繩子的拉力與重力的合力提供向心力，在最低點(diǎn)也是繩子的拉力與重力的合力提供向心力，可根據(jù)牛頓第二定律列式求解，同時(shí)小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得到最低點(diǎn)的過程中，只有重力做功，可運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解?！窘獯稹拷猓篈、小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)，具有向上的加速度（向心加速度），故A正確；C、小球恰好通過最高點(diǎn)，有：mg＝m解得：；從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律＝解得：，故當(dāng)v0＞3時(shí)，小球一定能通過最高點(diǎn)P；D、如果小球恰好到達(dá)圓心所在平面，有：mgL＝解得：v3＝＞，故當(dāng)v0＜時(shí)，球到不了圓心所在平面，故D正確；B、在最高點(diǎn)，在最低點(diǎn)，有：T′﹣mg＝m，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律聯(lián)立解得：ΔT＝T′﹣T＝6mg，與最低點(diǎn)速度大小無關(guān)；故選：ACD?！军c(diǎn)評】本題小球做變速圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)重力和拉力的合力提供向心力，同時(shí)結(jié)合動(dòng)能定理列式求解！14．【分析】根據(jù)題意可列出模擬重力加速度的表達(dá)式，從而分析AB項(xiàng)；實(shí)驗(yàn)載荷因?yàn)橛邢蛲怙w出的趨勢，對容器壁產(chǎn)生的壓力向外，根據(jù)牛頓第三定律分析D項(xiàng)?！窘獯稹拷猓篈B.根據(jù)題意可得m（2πn）2r＝mg模可得模擬重力加速度g模＝7π2n2r模擬重力加速度與樣品的質(zhì)量無關(guān)，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，故A錯(cuò)誤；C.實(shí)驗(yàn)載荷因?yàn)橛邢蛲怙w出的趨勢，對容器壁產(chǎn)生的壓力向外，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)牛頓第三定律可知，一臺離心機(jī)從靜止開始加速轉(zhuǎn)動(dòng)，使空間站發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，兩臺離心機(jī)應(yīng)按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。故選：BD。【點(diǎn)評】本題考查圓周運(yùn)動(dòng)向心力的理解，解題關(guān)鍵掌握題目含義，注意模擬重力加速度與樣品的質(zhì)量無關(guān)。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共18分）15．【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測量的物理量，則可確定需要的儀器；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)分析判斷；（3）由動(dòng)量守恒定律列式，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)求碰撞過程動(dòng)量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）A、實(shí)驗(yàn)中需要測量小球平拋后的水平距離，故A正確；D、為了測量小球的質(zhì)量，故D正確；BC、本實(shí)驗(yàn)中兩球下落時(shí)間相同，不需要秒表，故不需要游標(biāo)卡尺。故選：AD。（2）A、為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、為了保證入射球的碰前速度相同，故B正確；CDE、為了讓兩球發(fā)生對心碰撞，即rA＝rB；為了防止入射球反彈，入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量A＞mB，則兩球的材質(zhì)一定不相同，故C錯(cuò)誤。故選：ABDE。（3）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)碰撞前入射球的速度大小為v0，碰撞后瞬間入射球的速度大小為v1，被碰球的速度大小為v5，小球做平拋運(yùn)動(dòng)拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，以向右為正方向mAv0＝mAv1+mBv5兩邊同時(shí)乘以t，則mAv0t＝mAv1t+mBv4t即mAOP＝mAOM+mBON故答案為：（1）AD；（2）ABDEAOP＝mAOM+mBON【點(diǎn)評】該題考查用“碰撞試驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，該實(shí)驗(yàn)中，雖然小球做平拋運(yùn)動(dòng)，但是卻沒有用到速度和時(shí)間，而是用位移x來代替速度v，這是解決問題的關(guān)鍵，解題時(shí)要注意體會該點(diǎn)；明確知識的正確應(yīng)用。16．【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理判斷需要的實(shí)驗(yàn)器材；（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出D點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量；根據(jù)下降的高度求出重物重力勢能的變化量；（3）由于阻力的影響，導(dǎo)致重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，當(dāng)然當(dāng)質(zhì)量較大時(shí)，則阻力相對影響較小；（4）可以選取B、D兩點(diǎn)，分別求得動(dòng)能變化，與重力勢能變化，即可驗(yàn)證?！窘獯稹拷猓海?）AB、由于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源；CD、計(jì)算機(jī)械能守恒時(shí)，可以相互抵消；要用刻度尺測量點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離，故C錯(cuò)誤；故選：D。（2）下降的高度為hD，因此減少的重力勢能為mghD；打D點(diǎn)時(shí)的速度等于CE段的平均速度，動(dòng)能增加量（3）由于空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對紙帶阻力影響，重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量；（4）不同意，可以選擇A點(diǎn)作為起點(diǎn)，測得各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離分別為hAB、hAC、hAD和hAE，如果在誤差允許范圍內(nèi)得出，即可證明機(jī)械能守恒。故答案為：（1）D；（2）mghD，；（3）空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對紙帶阻力【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，注意機(jī)械能守恒的條件，及引起其不守恒的原因。三、計(jì)算論述題（本題共4小題，共40分。解答應(yīng)有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。解題過程中需要用到，但題目中沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）17．【分析】木箱在F1的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由此求出摩擦因數(shù)；F2作用在木箱上時(shí)，由牛頓第二定律可求得加速度；撤去拉力，木箱沿水平地面做勻減速運(yùn)動(dòng)，由速度—位移公式可求解?！窘獯稹拷猓海?）物體在F1的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)F1＝f＝μmgμ＝＝＝0.5（2）由受力分析可知，水平方向有F7cos53°﹣f＝ma豎直有F2cos53°+F支＝mgf＝μF支代入數(shù)據(jù)解得：a1＝4.5m/s2（3）設(shè)撤去拉力后的速度為v，還能運(yùn)動(dòng)x米停下v＝a8t＝2.5×2m/s＝10m/s撤去拉力后的加速度為：a2＝μg＝0.2×10m/s2＝5m/s7v2＝2a6xx＝＝m＝10m答：（1）木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為3.5；（2）F2作用在木箱上時(shí)，木箱運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2.5m/s2；（3）F5作用在木箱上4.0s后，撤去拉力?！军c(diǎn)評】本題的關(guān)鍵是由第一木箱做勻速運(yùn)動(dòng)問求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還要知道撤掉外力后，木箱做勻減速運(yùn)動(dòng)。18．【分析】（1）小球由B到C過程中機(jī)械能守恒，求得B點(diǎn)的速度，由牛頓第二定律求出小球在B點(diǎn)受到的軌道的支持力，然后依據(jù)牛頓第三定律，即可得到小球在B點(diǎn)對軌道的壓力；（2）小球由C拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，求水平位移BD的長度；（3）從A到B，只有F做功，根據(jù)動(dòng)能定理求得水平拉力F大小。【解答】解：（1）小球恰好能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，只有重力提供向心力，小球由B到C過程中機(jī)械能守恒，以AB平面為D勢能面，故則小球在B點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)支＝6N由牛頓第三定律，小球?qū)壍缐毫χВ?N；（2）