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吉林省松原市实验高级中学2023年高三一轮摸底测试物理试题
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这是一份吉林省松原市实验高级中学2023年高三一轮摸底测试物理试题，共16页。
吉林省松原市实验高级中学2023年高三一轮摸底测试物理试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、将某劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端用100N的力来拉，弹簧的伸长量为10cm；若对该弹簧两端同时用50N的力反向拉时，弹簧的伸长量为ΔL。则（ ）
A．k=10N/m，ΔL=10cm
B．k=100N/m，ΔL=10cm
C．k=200N/m，ΔL=5cm
D．k=1000N/m，ΔL=5cm
2、重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（），这种钚239可由铀239（）经过n次β衰变而产生，则n为（ ）
A．2 B．239 C．145 D．92
3、如图，固定的粗糙斜面体上，一质量为的物块与一轻弹簧的一端连接，弹簧与斜面平行，物块静止，弹簧处于原长状态，自由端位于点。现用力拉弹簧，拉力逐渐增加，使物块沿斜面向上滑动，当自由端向上移动时。则（ ）
A．物块重力势能增加量一定为
B．弹簧弹力与摩擦力对物块做功的代数和等于木块动能的增加量
C．弹簧弹力、物块重力及摩擦力对物块做功的代数和等于物块机械能的增加量
D．拉力与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加量
4、如图所示，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力F作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起向上运动。夹子和茶杯的质量分别为m、M假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向上，最大静摩擦力均为f，则下列说法正确的是（ ）
A．人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大
B．当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力F将变小
C．当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是
D．无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力F=(M+m）g
5、下列说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理学
B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多
C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子
D．玻尔的原子理论能够解释氦原子的光谱
6、下列说法正确的是（ ）
A．光子没有质量，所以光子虽然具有能量，但没有动量
B．玻尔认为，原子中电子的轨道是量子化的，能量也是量子化的
C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会缩短放射性元素的半衰期
D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象称为质量亏损
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图a为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图b为媒质中平衡位置在x=2.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=1.5m的质点。下列说法正确的是____。
A．波速为0.5m/s
B．波的传播方向向左
C．0~2s时间内，P运动的路程为8cm
D．t=1s时，P正位于正向最大位移处
E.当t=6s时，P恰好回到平衡位置
8、L1、L2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场高度为h，竖直平面内有质量为m，电阻为R的梯形线框，上、下底水平且底边之比5:1，梯形高2h。该线框从如图位置由静止下落，已知AB刚进入磁场时和AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，在整个运动过程中，说法正确的是（ ）
A．AB边是匀速直线穿过磁场
B．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，是匀速直线运动
C．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，此过程的电动势为
D．AB边刚进入和AB边刚穿出的速度之比为4:1
9、如图所示，在小车内固定一光滑的斜面体，倾角为，一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端拴一个质量为m的物块A，绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面，则向右加速运动时间为t的过程中（ ）
A．小车速度的变化量
B．物块重力所做的功和重力的冲量均为零
C．拉力冲量大小
D．拉力做功
10、如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕点做半径为的匀速圆周运动，乙卫星绕点的运动轨迹为椭圆，半长轴为、半短轴为，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于两点。某时刻甲卫星在处，乙卫星在处。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两卫星的周期相等
B．甲、乙两卫星各自经过处时的加速度大小相等
C．乙卫星经过处时速度相同
D．甲、乙各自从点运动到点所需时间之比为1：3
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线拉力大小F等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t。改变重物质量，重复以上操作5次，处理数据后得到下表中的5组结果。根据表中数据在坐标纸上画出如图所示的aF图像，已知重力加速度g=10m/s2，根据图像可求出滑块质量m=______kg，滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________。
12．（12分）某同学猜想：弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比、与其形变量的二次方成正比，即；其中b为与弹簧劲度系数成正比例的常数。该同学设计以下实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图所示，在水平桌面上放置一个气垫导轨，将弹簧一端固定于气垫导轨左侧。调整导轨使滑块能在导轨上自由匀速滑动。将光电门固定在离弹簧右侧原长点稍远的位置。推动滑块压缩弹簧一段合适的距离后，由静止释放滑块。滑块离开弹簧后运动通过光电门。通过测量和计算研究上述猜想。
实验中进行以下测量：
A．测得滑块的质量m；
B．测得滑块上遮光片的宽度d；
C．测得弹簧的原长；
D．推动滑块压缩弹簧后，测得弹簧长度L；
E.释放滑块后，读出滑块遮光片通过光电门的时间t；
F.重复上述操作，得到若干组实验数据，分析数据并得出结论。
回答下列问题。（前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b表示）
（1）滑块离开弹簧后的动能为________。
（2）由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能与滑块弹出时的动能相等。若关于弹簧弹性势能的猜想正确，则________。
（3）用图像处理实验数据并分析结论，得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是________________。（只填写一条）
（4）若换用劲度系数更大的弹簧做实验，图像斜率将________。（选填“不变”“变大”或“变小”）
（5）若实验中测得的一组数据：，，，，。由此计算比例常数________N/m。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）质量为的小车置于光滑的水平面上，车上固定着一根竖直轻杆，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂在杆的上端。按住小车并拉直轻绳使其水平，然后同时放开小车和小球，小球下落后与轻杆发生弹性碰撞。
(1)求碰撞前瞬间小球和小车的速度大小；
(2)若碰撞的作用时间为，求碰撞过程中小球对轻杆的平均冲击力的大小。
14．（16分）如图所示，长为3l的不可伸长的轻绳，穿过一长为l的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为m、m的小球A和小物块B，开始时B先放在细管正下方的水平地面上．手握细管轻轻摇动一段时间后，B对地面的压力恰好为零，A在水平面内做匀速圆周运动．已知重力加速度为g，不计一切阻力．
（1）求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ；
（2）求摇动细管过程中手所做的功；
（3）轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡，当B在某一位置平衡时，管内一触发装置使绳断开，求A做平抛运动的最大水平距离．
15．（12分）如图所示，半径为R=0.5m，内壁光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上．圆轨道底端与地面相切，一可视为质点的物块A以的速度从左侧入口向右滑入圆轨道，滑过最高点Q，从圆轨道右侧出口滑出后，与静止在地面上P点的可视为质点的物块B碰撞（碰撞时间极短），P点左侧地面光滑，右侧粗糙段和光滑段交替排列，每段长度均为L=0.1m，两物块碰后粘在一起做直线运动．已知两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，物块A、B的质量均为，重力加速度g取．
（1）求物块A到达Q点时的速度大小v和受到的弹力F；
（2）若两物块最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；
（3）求两物块滑至第n（n
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、D
【解析】
弹簧上的弹力为100N，伸长量
由F=kx得
用50N力拉时
故选D。
2、A
【解析】
衰变方程为：
根据电荷数守恒：
解得。A正确，BCD错误。
故选A。
3、D
【解析】
A．自由端向上移动L时，物块发生的位移要小于L，所以物块重力势能增加量一定小于mgLsinθ，故A错误；
B．物块受重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力，支持力不做功，根据动能定理知：重力、弹簧的拉力、斜面的摩擦力对物块做功的代数和等于物块动能的增加量，故B错误；
C．物块的重力做功不改变物块的机械能，根据机械能守恒定律得：弹簧弹力、摩擦力对物块做功的代数和等于物块机械能的增加量，故C错误；
D．对弹簧和物块组成的系统，根据机械能守恒定律得：拉力F与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加量，故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
AB．无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，茶杯向上匀速运动时，茶杯处于平衡状态，合力为零。故
摩擦力不变，故AB错误；
C．当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力F的值最大，则有
联立解得，故C正确；
D．当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时，F大于（M+m）g，故D错误。
故选C。
5、B
【解析】
A．普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；
B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，则入射光子的数目越多，所以单位时间内发射的光电子数越多，故B正确；
C．根据玻尔理论，一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2 种不同频率的光子，故C错误；
D．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，很好地解释了氢光谱，但不能够解释氦原子的光谱，故D错误。
故选B。
6、B
【解析】
A．光子具有能量，也具有动量，A项错误；
B．玻尔认为，原子中电子的轨道是量子化的，能量也是量子化的，B项正确；
C．元素的半衰期不会因为高温而改变，C项错误；
D．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，D项错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACE
【解析】
A．由图可知该简谐横波波长为2m，由图知周期为4s，则波速为
故A正确；
B．根据图的振动图象可知，在处的质点在时振动方向向下，所以该波向右传播，故B错误；
C．由于时，质点在平衡位置，且有
所以在时间内，质点的路程为
故C正确；
D．由于该波向右传播，由图可知时，质点在平衡位置向上运动，所以时，正位于负向最大位移处，故D错误；
E．波的周期为4s，从2s到6s经历时间
所以时，点应恰好回到了平衡位置，故E正确；
故选ACE。
8、BCD
【解析】
A．已知AB刚进入磁场时的重力等于安培力，根据安培力公式
AB进入磁场后一段时间内有效切割长度变大，安培力变大，大于重力，使梯形线框减速，因为AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，所以AB边是减速直线穿过磁场，故A错误；
B．AB刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，有效切割长度保持不变，由于AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，故该过程中安培力一直等于重力，做匀速直线运动，故B正确；
D．设AB边刚进入磁场时速度为，AB=l，则CD=5l，则
AB边刚进入磁场时重力等于安培力，有
设AB边刚穿出磁场时速度为v1，线框切割磁感应线的有效长度为2l
AB刚穿出磁场时的重力等于安培力有
联立解得
所以D正确；
C．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，线框做速度为v1的匀速直线运动，切割磁感应线的有效长度为2l，感应电动势为
联立解得
故C正确。
故选BCD。
9、AD
【解析】
对物块A进行受力分析可知，物块A受拉力T和重力G，根据力的合成得
解得
A．小车的加速度为
则小车速度的变化量为
故A正确；
B．由于重力的方向与位移方向垂直，故重力做功为零，但冲量 ，不是0，故B错误；
C．拉力的冲量
故C错误；
D．重力做功为0，则拉力的功
而
解得
故D正确；
故选AD。
10、AB
【解析】
A．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；
B．甲、乙在点都是由万有引力产生加速度，则有
故加速度大小相等，故B正确；
C．乙卫星在两点的速度方向不同，故C错误；
D．甲卫星从到，根据几何关系可知，经历，而乙卫星从到经过远地点，根据开普勒行星运动定律，可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从到运行时间大于，而从到运行时间小于，故甲、乙各自从点运动到点的时间之比不是1：3，故D错误。
故选AB。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、0.25（0.24～0.26均正确） 0.20（0.19～0.21均正确）
【解析】
[1][2]根据
F﹣μmg＝ma
得
a＝﹣μg
所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数，由图形得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k＝4，所以滑块质量
m＝0.25kg
由图形得，当F＝0.5N时，滑块就要开始滑动，所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N，而最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即
μmg＝0.5N
解得
μ＝0.20
12、 滑块运动过程中受阻力 变小 15.625
【解析】
（1）[1]．滑块匀速通过光电门有
滑块动能
解得
①
（2）[2]．弹簧被最大压缩后的最大弹性势能
②
最大弹性势能与滑块的动能相等，解①②式得
③
（3）[3]．该图像在纵轴上有正截距。则③式为
（c为截距）
则滑块的动能小于弹簧的最大弹性势能，主要原因是滑块运动过程中受阻力，或导轨右侧高于左侧。
（4）[4]．由③式知，图像的斜率为。换用劲度系数更大的弹簧做实验，则b更大，则图像斜率变小。
（5）[5]．由③式得
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) ，；(2)
【解析】
(1)小球和小车组成的系统水平方向动量守恒
小球和小车组成的系统机械能守恒
解得
，
(2)对全过程，由动量守恒得
由机械能守恒得
碰撞过程中，以小球为研究对象，设轻杆对小球的平均作用力为F，由动量定理得
根据牛顿第三定律可知，小球对轻杆的平均冲击力大小
联立各式解得
14、（1）θ=45° ；（2）；(3) 。
【解析】
（1）B对地面刚好无压力，对B受力分析，得此时绳子的拉力为
对A受力分析，如图所示
在竖直方向合力为零，故
解得
（2）对A球，根据牛顿第二定律有
解得
故摇动细管过程中手所做的功等于小球A增加的机械能，故有
（3）设拉A的绳长为x（l≤x≤2l），根据牛顿第二定律有
解得
A球做平抛运动下落的时间为t，则有
解得
水平位移为
当时，位移最大，为
15、（1）4m/s；102N，方向向下；（2） （3）
【解析】
（1）物块A滑入圆轨道到达Q的过程中机械能守恒，根据机械能守恒：
①
物块A做圆周运动：
②
由①②联立得：
方向向下 ③
（2）在与B碰撞前，系统机械能守恒，A和B在碰撞过程中动量守恒：
④
A、B碰后向右滑动，由动能定理得：
⑤
由④⑤联立得
所以
；
（3）碰后A、B滑至第n个光滑段上的速度，由动能定理得：
⑥
解得：
点睛：本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律及向心力等内容，要求我们能正确分析物理过程，做好受力分析及能量分析；要注意能量的转化与守恒的灵活应用．
吉林省松原市实验高级中学2023年高三一轮摸底测试物理试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、将某劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端用100N的力来拉，弹簧的伸长量为10cm；若对该弹簧两端同时用50N的力反向拉时，弹簧的伸长量为ΔL。则（ ）
A．k=10N/m，ΔL=10cm
B．k=100N/m，ΔL=10cm
C．k=200N/m，ΔL=5cm
D．k=1000N/m，ΔL=5cm
2、重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（），这种钚239可由铀239（）经过n次β衰变而产生，则n为（ ）
A．2 B．239 C．145 D．92
3、如图，固定的粗糙斜面体上，一质量为的物块与一轻弹簧的一端连接，弹簧与斜面平行，物块静止，弹簧处于原长状态，自由端位于点。现用力拉弹簧，拉力逐渐增加，使物块沿斜面向上滑动，当自由端向上移动时。则（ ）
A．物块重力势能增加量一定为
B．弹簧弹力与摩擦力对物块做功的代数和等于木块动能的增加量
C．弹簧弹力、物块重力及摩擦力对物块做功的代数和等于物块机械能的增加量
D．拉力与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加量
4、如图所示，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力F作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起向上运动。夹子和茶杯的质量分别为m、M假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向上，最大静摩擦力均为f，则下列说法正确的是（ ）
A．人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大
B．当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力F将变小
C．当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是
D．无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力F=(M+m）g
5、下列说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理学
B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多
C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子
D．玻尔的原子理论能够解释氦原子的光谱
6、下列说法正确的是（ ）
A．光子没有质量，所以光子虽然具有能量，但没有动量
B．玻尔认为，原子中电子的轨道是量子化的，能量也是量子化的
C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会缩短放射性元素的半衰期
D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象称为质量亏损
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图a为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图b为媒质中平衡位置在x=2.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=1.5m的质点。下列说法正确的是____。
A．波速为0.5m/s
B．波的传播方向向左
C．0~2s时间内，P运动的路程为8cm
D．t=1s时，P正位于正向最大位移处
E.当t=6s时，P恰好回到平衡位置
8、L1、L2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场高度为h，竖直平面内有质量为m，电阻为R的梯形线框，上、下底水平且底边之比5:1，梯形高2h。该线框从如图位置由静止下落，已知AB刚进入磁场时和AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，在整个运动过程中，说法正确的是（ ）
A．AB边是匀速直线穿过磁场
B．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，是匀速直线运动
C．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，此过程的电动势为
D．AB边刚进入和AB边刚穿出的速度之比为4:1
9、如图所示，在小车内固定一光滑的斜面体，倾角为，一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端拴一个质量为m的物块A，绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面，则向右加速运动时间为t的过程中（ ）
A．小车速度的变化量
B．物块重力所做的功和重力的冲量均为零
C．拉力冲量大小
D．拉力做功
10、如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕点做半径为的匀速圆周运动，乙卫星绕点的运动轨迹为椭圆，半长轴为、半短轴为，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于两点。某时刻甲卫星在处，乙卫星在处。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两卫星的周期相等
B．甲、乙两卫星各自经过处时的加速度大小相等
C．乙卫星经过处时速度相同
D．甲、乙各自从点运动到点所需时间之比为1：3
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线拉力大小F等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t。改变重物质量，重复以上操作5次，处理数据后得到下表中的5组结果。根据表中数据在坐标纸上画出如图所示的aF图像，已知重力加速度g=10m/s2，根据图像可求出滑块质量m=______kg，滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________。
12．（12分）某同学猜想：弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比、与其形变量的二次方成正比，即；其中b为与弹簧劲度系数成正比例的常数。该同学设计以下实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图所示，在水平桌面上放置一个气垫导轨，将弹簧一端固定于气垫导轨左侧。调整导轨使滑块能在导轨上自由匀速滑动。将光电门固定在离弹簧右侧原长点稍远的位置。推动滑块压缩弹簧一段合适的距离后，由静止释放滑块。滑块离开弹簧后运动通过光电门。通过测量和计算研究上述猜想。
实验中进行以下测量：
A．测得滑块的质量m；
B．测得滑块上遮光片的宽度d；
C．测得弹簧的原长；
D．推动滑块压缩弹簧后，测得弹簧长度L；
E.释放滑块后，读出滑块遮光片通过光电门的时间t；
F.重复上述操作，得到若干组实验数据，分析数据并得出结论。
回答下列问题。（前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b表示）
（1）滑块离开弹簧后的动能为________。
（2）由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能与滑块弹出时的动能相等。若关于弹簧弹性势能的猜想正确，则________。
（3）用图像处理实验数据并分析结论，得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是________________。（只填写一条）
（4）若换用劲度系数更大的弹簧做实验，图像斜率将________。（选填“不变”“变大”或“变小”）
（5）若实验中测得的一组数据：，，，，。由此计算比例常数________N/m。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）质量为的小车置于光滑的水平面上，车上固定着一根竖直轻杆，质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂在杆的上端。按住小车并拉直轻绳使其水平，然后同时放开小车和小球，小球下落后与轻杆发生弹性碰撞。
(1)求碰撞前瞬间小球和小车的速度大小；
(2)若碰撞的作用时间为，求碰撞过程中小球对轻杆的平均冲击力的大小。
14．（16分）如图所示，长为3l的不可伸长的轻绳，穿过一长为l的竖直轻质细管，两端拴着质量分别为m、m的小球A和小物块B，开始时B先放在细管正下方的水平地面上．手握细管轻轻摇动一段时间后，B对地面的压力恰好为零，A在水平面内做匀速圆周运动．已知重力加速度为g，不计一切阻力．
（1）求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ；
（2）求摇动细管过程中手所做的功；
（3）轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡，当B在某一位置平衡时，管内一触发装置使绳断开，求A做平抛运动的最大水平距离．
15．（12分）如图所示，半径为R=0.5m，内壁光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上．圆轨道底端与地面相切，一可视为质点的物块A以的速度从左侧入口向右滑入圆轨道，滑过最高点Q，从圆轨道右侧出口滑出后，与静止在地面上P点的可视为质点的物块B碰撞（碰撞时间极短），P点左侧地面光滑，右侧粗糙段和光滑段交替排列，每段长度均为L=0.1m，两物块碰后粘在一起做直线运动．已知两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，物块A、B的质量均为，重力加速度g取．
（1）求物块A到达Q点时的速度大小v和受到的弹力F；
（2）若两物块最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；
（3）求两物块滑至第n（n
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、D
【解析】
弹簧上的弹力为100N，伸长量
由F=kx得
用50N力拉时
故选D。
2、A
【解析】
衰变方程为：
根据电荷数守恒：
解得。A正确，BCD错误。
故选A。
3、D
【解析】
A．自由端向上移动L时，物块发生的位移要小于L，所以物块重力势能增加量一定小于mgLsinθ，故A错误；
B．物块受重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力，支持力不做功，根据动能定理知：重力、弹簧的拉力、斜面的摩擦力对物块做功的代数和等于物块动能的增加量，故B错误；
C．物块的重力做功不改变物块的机械能，根据机械能守恒定律得：弹簧弹力、摩擦力对物块做功的代数和等于物块机械能的增加量，故C错误；
D．对弹簧和物块组成的系统，根据机械能守恒定律得：拉力F与摩擦力做功的代数和等于弹簧和物块的机械能增加量，故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
AB．无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，茶杯向上匀速运动时，茶杯处于平衡状态，合力为零。故
摩擦力不变，故AB错误；
C．当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力F的值最大，则有
联立解得，故C正确；
D．当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时，F大于（M+m）g，故D错误。
故选C。
5、B
【解析】
A．普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；
B．单色光照射金属表面发生光电效应时，入射光越强，则入射光子的数目越多，所以单位时间内发射的光电子数越多，故B正确；
C．根据玻尔理论，一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2 种不同频率的光子，故C错误；
D．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，很好地解释了氢光谱，但不能够解释氦原子的光谱，故D错误。
故选B。
6、B
【解析】
A．光子具有能量，也具有动量，A项错误；
B．玻尔认为，原子中电子的轨道是量子化的，能量也是量子化的，B项正确；
C．元素的半衰期不会因为高温而改变，C项错误；
D．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，D项错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACE
【解析】
A．由图可知该简谐横波波长为2m，由图知周期为4s，则波速为
故A正确；
B．根据图的振动图象可知，在处的质点在时振动方向向下，所以该波向右传播，故B错误；
C．由于时，质点在平衡位置，且有
所以在时间内，质点的路程为
故C正确；
D．由于该波向右传播，由图可知时，质点在平衡位置向上运动，所以时，正位于负向最大位移处，故D错误；
E．波的周期为4s，从2s到6s经历时间
所以时，点应恰好回到了平衡位置，故E正确；
故选ACE。
8、BCD
【解析】
A．已知AB刚进入磁场时的重力等于安培力，根据安培力公式
AB进入磁场后一段时间内有效切割长度变大，安培力变大，大于重力，使梯形线框减速，因为AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，所以AB边是减速直线穿过磁场，故A错误；
B．AB刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，有效切割长度保持不变，由于AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，故该过程中安培力一直等于重力，做匀速直线运动，故B正确；
D．设AB边刚进入磁场时速度为，AB=l，则CD=5l，则
AB边刚进入磁场时重力等于安培力，有
设AB边刚穿出磁场时速度为v1，线框切割磁感应线的有效长度为2l
AB刚穿出磁场时的重力等于安培力有
联立解得
所以D正确；
C．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，线框做速度为v1的匀速直线运动，切割磁感应线的有效长度为2l，感应电动势为
联立解得
故C正确。
故选BCD。
9、AD
【解析】
对物块A进行受力分析可知，物块A受拉力T和重力G，根据力的合成得
解得
A．小车的加速度为
则小车速度的变化量为
故A正确；
B．由于重力的方向与位移方向垂直，故重力做功为零，但冲量 ，不是0，故B错误；
C．拉力的冲量
故C错误；
D．重力做功为0，则拉力的功
而
解得
故D正确；
故选AD。
10、AB
【解析】
A．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；
B．甲、乙在点都是由万有引力产生加速度，则有
故加速度大小相等，故B正确；
C．乙卫星在两点的速度方向不同，故C错误；
D．甲卫星从到，根据几何关系可知，经历，而乙卫星从到经过远地点，根据开普勒行星运动定律，可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从到运行时间大于，而从到运行时间小于，故甲、乙各自从点运动到点的时间之比不是1：3，故D错误。
故选AB。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、0.25（0.24～0.26均正确） 0.20（0.19～0.21均正确）
【解析】
[1][2]根据
F﹣μmg＝ma
得
a＝﹣μg
所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数，由图形得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k＝4，所以滑块质量
m＝0.25kg
由图形得，当F＝0.5N时，滑块就要开始滑动，所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N，而最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即
μmg＝0.5N
解得
μ＝0.20
12、 滑块运动过程中受阻力 变小 15.625
【解析】
（1）[1]．滑块匀速通过光电门有
滑块动能
解得
①
（2）[2]．弹簧被最大压缩后的最大弹性势能
②
最大弹性势能与滑块的动能相等，解①②式得
③
（3）[3]．该图像在纵轴上有正截距。则③式为
（c为截距）
则滑块的动能小于弹簧的最大弹性势能，主要原因是滑块运动过程中受阻力，或导轨右侧高于左侧。
（4）[4]．由③式知，图像的斜率为。换用劲度系数更大的弹簧做实验，则b更大，则图像斜率变小。
（5）[5]．由③式得
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) ，；(2)
【解析】
(1)小球和小车组成的系统水平方向动量守恒
小球和小车组成的系统机械能守恒
解得
，
(2)对全过程，由动量守恒得
由机械能守恒得
碰撞过程中，以小球为研究对象，设轻杆对小球的平均作用力为F，由动量定理得
根据牛顿第三定律可知，小球对轻杆的平均冲击力大小
联立各式解得
14、（1）θ=45° ；（2）；(3) 。
【解析】
（1）B对地面刚好无压力，对B受力分析，得此时绳子的拉力为
对A受力分析，如图所示
在竖直方向合力为零，故
解得
（2）对A球，根据牛顿第二定律有
解得
故摇动细管过程中手所做的功等于小球A增加的机械能，故有
（3）设拉A的绳长为x（l≤x≤2l），根据牛顿第二定律有
解得
A球做平抛运动下落的时间为t，则有
解得
水平位移为
当时，位移最大，为
15、（1）4m/s；102N，方向向下；（2） （3）
【解析】
（1）物块A滑入圆轨道到达Q的过程中机械能守恒，根据机械能守恒：
①
物块A做圆周运动：
②
由①②联立得：
方向向下 ③
（2）在与B碰撞前，系统机械能守恒，A和B在碰撞过程中动量守恒：
④
A、B碰后向右滑动，由动能定理得：
⑤
由④⑤联立得
所以
；
（3）碰后A、B滑至第n个光滑段上的速度，由动能定理得：
⑥
解得：
点睛：本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律及向心力等内容，要求我们能正确分析物理过程，做好受力分析及能量分析；要注意能量的转化与守恒的灵活应用．
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