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吉林省长春市朝阳区实验中学2022-2023学年高三4月模拟考试（一模）物理试题
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这是一份吉林省长春市朝阳区实验中学2022-2023学年高三4月模拟考试（一模）物理试题，共17页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
吉林省长春市朝阳区实验中学2022-2023学年高三4月模拟考试（一模）物理试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
2、如图所示，a、b、c、d为圆上的四个点，ac、bd连线过圆心且相互垂直，置于圆心处带正电的点电荷在a点产生的场强大小为E。若在该空间再施加一沿ac方向的大小为2E的匀强电场后，以下说法正确的是( )
A．a点的场强大小为3E，方向由c到a
B．c点的场强大小为3E，方向由c到a
C．b、d两点的场强相同，大小都为E
D．b、d两点的场强不相同，但大小都为E
3、两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是( )
A．q1、q2为等量异种电荷
B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向
C．N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大
D．将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小
4、一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k为
A． B．
C． D．
5、分别用频率为ν和2ν的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为1∶3，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，电子电量为e。下列说法正确的是（ ）
A．用频率为2ν的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多
B．用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应
C．甲、乙两种单色光照射该金属，对应光电流的遏止电压相同
D．该金属的逸出功为
6、下列四幅图的有关说法中正确的是（ ）
A．图（l）若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生
B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成
C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子
D．图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损，要释放能量
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、如图所示，光滑水平面放置一个静止的质量为2m的带有半圆形轨道的滑块a，半圆形轨道的半径为R。一个质量为m的小球b从半圆轨道的左侧最高点处由静止释放，b到达半圆轨道最低点P时速度大小，然后进入右侧最高可到点Q，OQ连线与OP间的夹角=，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．滑块a向左滑行的最大距离为0.6R
B．小球b从释放到滑到Q点的过程中，克服摩擦力做的功为0.4mgR
C．小球b第一次到达P点时对轨道的压力为1.8mg
D．小球b第一次返回到P点时的速度大于
8、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计小球与弹簧接触时能量损失，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．最低点的坐标大于
B．当，重力势能与弹性势能之和最大
C．小球受到的弹力最大值等于
D．小球动能的最大值为
9、一质量为的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为时，其加速度大小为（），设汽车所受阻力恒为（），重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的功率为 B．汽车的功率为
C．汽车行驶的最大速率为 D．汽车行驶的最大速率为
10、甲、乙两物体在同一条直线上运动，其运动的位置一时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．在3～5s时间内，甲的速度大小等于乙的速度大小
B．甲的出发位置在乙的前面
C．甲、乙在20m处相遇
D．在3～7s的时间内，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小
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）如图所示，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m 的关系”实验装置简图.
（1）本实验采用的实验方法是____．
A．控制变量法 B．假设法 C．理想实验法 D．等效替代法
（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验屮，以下故法正确的是______．
A．平衡摩擦力时，应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．为得出加速度a与与质量m的关系而作出 图象
（3）下图是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C、D是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为___________________m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为_____________m/s2.(计算结果均保留2位有效数字）
（4）如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a〜F图线.其中图线不过原点的原因是______，图线在末端弯曲的原因是______.
12．（12分）一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池)，如图甲所示，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
A．待测方形电池
B．电压表(量程0~3V，内阻约为4kΩ)
C．电流表(量程0~0.6A，内阻为1.0Ω)
D．电流表(量程0~3A，内阻为1.0Ω)
E.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
F.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)
H.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)
I.开关、导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选_____，电阻箱应选______，滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)
(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R1的滑片移到最左端，将电阻箱R2调为零，断开S3，闭合S1，将S2接a，适当移动R1的滑片，电压表示数为2.40V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V时，完成扩大量程，断开S1。
(3)保持电阻箱R2阻值不变，开关S2接b，闭合S3、S1，从右到左移动R1的滑片，测出多组U、I，并作出U－I图线如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω。
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）如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，半径R＝0.1m，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h＝0.15m，E端固定一轻弹簧，原长为DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速，从A处进入圆轨道，离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，不计物块碰撞弹簧的机械能损失。求：
(1)物块运动到B点时对轨道的压力为多大?
(2)CD间距离L为多少米?
(3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长?
14．（16分）如图所示，光滑、足够长的两水平面中间平滑对接有一等高的水平传送带，质量m=0.9kg的小滑块A和质量M=4kg的小滑块B静止在水平面上，小滑块B的左侧固定有一轻质弹簧，且处于原长。传送带始终以v=1m/s的速率顺时针转动。现用质量m0=100g的子弹以速度v0=40m/s瞬间射入小滑块A，并留在小滑块A内，两者一起向右运动滑上传送带。已知小滑块A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两端的距离l=3.5m，两小滑块均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小滑块A滑上传送带左端时的速度大小
(2)小滑块A在第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能
(3)小滑块A第二次离开传送带时的速度大小
15．（12分）如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场E＝8×103V/m，带电量q＝1×10—6C、质量m＝1×10—3kg的小物块固定在水平轨道的O点，AB为光滑固定的圆弧轨道，半径R＝0.4m。物块由静止释放，冲上圆弧轨道后，最终落在C点，已知物块与OA轨道间的动摩擦因数为＝0.1，OA＝R，重力加速度g＝10m/s2，求:
(1)物块在A点的速度大小vA(结果可保留根号)
(2)物块到达B点时对轨道的压力
(3)OC的距离(结果可保留根号)。
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、A
【解析】
以结点O为研究对象受力分析如下图所示：
由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：绳OB的张力
TB=mg
根据平衡条件可知：
Tcosθ-TB=0，Tsinθ-F=0
由此两式可得：
F=TBtanθ=mgtanθ
在结点为O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大。
A. F逐渐变大，T逐渐变大与分析相符，故A正确。
B. F逐渐变大，T逐渐变小与分析不符，故B错误。
C. F逐渐变小，T逐渐变大与分析不符，故C错误。
D. F逐渐变小，T逐渐变小与分析不符，故D错误。
2、D
【解析】
A．由点电荷在a点产生的场强与匀强电场方向相反可知，a点的合场强大小为E，方向由a到c，故A错误；
B．由点电荷在c点产生的场强与匀强电场方向相同可知，c点的合场强大小为3E，方向由a到c，故B错误；
CD.．由平行四边形定则可知，b、d两点的场强方向不同，但大小都为，故C错误，D正确。
故选D。
3、C
【解析】
A．若是异种电荷，电势应该逐渐减小或逐渐增大，由图象可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；
B．沿x正方向从N到C的过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向．故B正确；
C．φ−x图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C正确；
D．NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．故D错误；
【点睛】
由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷．由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小．沿电场线电势降低，可以判断电场强度的方向，可知电场力做功的正负，从而判断电势能的变化．
4、C
【解析】
在圆环上取长度为的一小段为研究对象，这一段的重力为
设其余弹簧对这一小段的作用力为T，对这一小段受力分析如图(因为是对称图形，对任一段的受力一样，可对在圆球的最右侧一小侧研究)：
据平衡条件可得：
弹簧弹力F与弹簧对这一小段作用力的关系如图：
由图得
解得
不发生形变时环状链条的半径为，套在球体上时链条发生形变如题图所示，则弹簧的伸长量
弹簧弹力与伸长量关系
解得
故C正确，ABD错误。
5、B
【解析】
A．单位时间内逸出的光电子数目与光的强度有关，由于光的强度关系未知，故A错误；
BD．光子能量分别为
和
根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为，逸出光电子的最大初动能之比为1：3，联立解得
用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应，故B正确，D错误；
C．两种光的频率不同，光电子的最大初动能不同，由动能定理可知，题目对应的遏止电压是不同的，故C错误。
故选B。
6、D
【解析】
A．图（l）若将电源极性反接，即为反向电压，只要反向电压比遏止电压小，电路中就有光电流产生，故A错误；
B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；
C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射出种不同频率的光子，故C错误；
D．原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要释放能量，故D正确。
故选D。
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、AD
【解析】
A．滑块a和小球b相互作用的过程，系统水平方向合外力为零，系统水平方向动量守恒，小球b到达Q点时，根据动量守恒定律得滑块a和小球b的速度均为零，有
2msa=msb
sa+sb=R+Rsin
解得
sa=0.6R
故A正确；
B．根据功能关系得小球b从释放到滑到Q点的过程中，克服摩擦力做的功为
故B错误；
C．当b第一次到达半圆轨道最低点P时，根据动量守恒定律有
2mva=mvb
解得
由牛顿运动定律得
解得
对轨道的压力
故C错误；
D．小球从P点到Q点，根据功能关系可得克服摩擦力做的功为
由功能关系结合圆周运动的知识，得小球b第一次返回到P点的过程中克服摩擦力做的功
W′<0.2mgR
故小球b第一次返回到P点时系统的总动能
解得
故D正确。
故选AD。
8、AD
【解析】
AC．根据乙图可知，当x=h+x0使小球处于平衡位置，根据运动的对称性可知，小球运动到h+2x0位置时的速度不为零，则小球最低点坐标大于h+2x0，小球受到的弹力最大值大于2mg，选项A正确，C错误；
B．根据乙图可知，当x=h+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，以弹簧和小球组成的系统，机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，故B错误；
D．小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知
故小球动能的最大值为，故D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】
AB．车的额定功率为P，汽车的速度为v时，根据牛顿第二定律得
得
故A错误，B正确。
CD．汽车匀速运动时牵引力等于阻力， 速率最大，故有
故C正确，D错误。
故选BC。
10、CD
【解析】
A．因为x-t图像的斜率等于速度，可知在3～5s时间内，甲的速度大小小于乙的速度大小，选项A错误；
B．甲和乙出发的位置都在x=0位置，选项B错误；
C．由图像可知，甲、乙在20m处相遇，选项C正确；
D．在3～7s的时间内，甲的位移小于乙的位移，根据可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，选项D正确；
故选CD。
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、A BD 0.54 1.5 未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力 未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量
【解析】
（1）本实验采用的实验方法是控制变量法；
（2）平衡摩擦力时，应不挂小桶，让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，选项A错误；每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项B正确；实验时要先接通电源后放小车，选项C错误；因为 为正比关系，故为得出加速度a与与质量m的关系而作出图象，选项D正确；故选BD．
（3）计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s，打B计数点时小车的速度大小为
；
根据逐差法得，小车的加速度
（4）由图线可知，当力F到达一定的值时才有加速度，故图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；图线在末端弯曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量；
12、D F G 0.80 8.94 2.0
【解析】
(1)[1]由图示图象可知，所测最大电流约为2A，则电流表应选择D；
[2]电源电动势约为9V，需要把电压表改装成9V的电压表，串联电阻分压为6V，是电压表量程的2倍，由串联电路特点可知，分压电阻阻值为电压表内阻的2倍，约为8KΩ，电阻箱应选择F；
[3] 由于要测量该电池实际的电动势和内阻，为方便实验操作，滑动变阻器应选择G；
(2)[4] 把量程为3V的电压表量程扩大为9V，分压电阻分压为6V，分压电阻分压是电压表两端电压的2倍，由题意可知，电压表所在支路电压为2.40V，分压电阻两端电压为电压表两端电压的2倍，实验时应保持位置不变，改变阻值，当电压表示数为0.80V，此时电阻箱分压1.60V，完成电压表扩大量程；
(3)[5] 分压电阻箱两端电压是电压表两端电压的2倍，电压表示数为，则路端电压为，在闭合电路中，电源电动势
整理可得
由图示图象可知，图象纵轴截距
电源电动势
[6]图象斜率的绝对值
电源内阻
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）2N；（2）0.4m；（3）1.6m
【解析】
（1）物块从B到C做平抛运动，则有：
vy2=2g（2R-h）
在C点时有：
代入数据解得：
在B点对物块进行受力分析，得：
解得：
F=2N
根据牛顿第三定律知物块对轨道的压力大小为：
F′=F=2N
方向竖直向上。
（2）在C点的速度为：
物块从C点下滑到返回C点的过程，根据动能定理得：
代入数据解得：
L=0.4m
（3）最终物块在DE段来回滑动，从C到D，根据动能定理得：
解得：
s=1.6m
14、（1）4 m/s（2）3.6 J（3）1.0m/s
【解析】
(1)子弹打人小滑块A的过程中，动量守恒
解得
v1=4 m/s
(2)小滑块A从传送带的左端滑到右端的过程中，根据动能定理有
代人数据解得
v2=3 m/s
因为v2>v，所以小滑块A在第一次到达传送带右端时速度大小为3m/s，小滑块A第一次压编弹簧的过程中，当小滑块A和B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有
代人数据解得
v3=0.6m/s
根据能量守恒定律得
代人数据解得
Epm=3.6 J
(3)从小滑块A开始接触弹簧到弹簧恢复原长，整体可看成弹性碰撞，则有
解得
v4=-1.8 m/s
v3=1.2 m/s
设小滑块A又滑回传送带上且减速到零时在传送带上滑动的距离为L，则根据动能定理有
解得
L=1.62m
由于L
解得
s=0.5m
由于s
【解析】
(1)对物块从O到A由动能定理得
代入数据解得
(2)对小物块从O到B点由动能定理得
在B点由牛顿第二定律得
联立解得
(3)对小物块从O到B点由动能定理得
解得
离开B点后竖直方向先做匀减速运动，上升到最高点离B点高度为
所用的时间为
从最高点落到地面的时间为
则B到C的水平距离为
所以OC的距离
吉林省长春市朝阳区实验中学2022-2023学年高三4月模拟考试（一模）物理试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
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、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
2、如图所示，a、b、c、d为圆上的四个点，ac、bd连线过圆心且相互垂直，置于圆心处带正电的点电荷在a点产生的场强大小为E。若在该空间再施加一沿ac方向的大小为2E的匀强电场后，以下说法正确的是( )
A．a点的场强大小为3E，方向由c到a
B．c点的场强大小为3E，方向由c到a
C．b、d两点的场强相同，大小都为E
D．b、d两点的场强不相同，但大小都为E
3、两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是( )
A．q1、q2为等量异种电荷
B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向
C．N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大
D．将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小
4、一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k为
A． B．
C． D．
5、分别用频率为ν和2ν的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为1∶3，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，电子电量为e。下列说法正确的是（ ）
A．用频率为2ν的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多
B．用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应
C．甲、乙两种单色光照射该金属，对应光电流的遏止电压相同
D．该金属的逸出功为
6、下列四幅图的有关说法中正确的是（ ）
A．图（l）若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生
B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成
C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子
D．图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损，要释放能量
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、如图所示，光滑水平面放置一个静止的质量为2m的带有半圆形轨道的滑块a，半圆形轨道的半径为R。一个质量为m的小球b从半圆轨道的左侧最高点处由静止释放，b到达半圆轨道最低点P时速度大小，然后进入右侧最高可到点Q，OQ连线与OP间的夹角=，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．滑块a向左滑行的最大距离为0.6R
B．小球b从释放到滑到Q点的过程中，克服摩擦力做的功为0.4mgR
C．小球b第一次到达P点时对轨道的压力为1.8mg
D．小球b第一次返回到P点时的速度大于
8、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计小球与弹簧接触时能量损失，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．最低点的坐标大于
B．当，重力势能与弹性势能之和最大
C．小球受到的弹力最大值等于
D．小球动能的最大值为
9、一质量为的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为时，其加速度大小为（），设汽车所受阻力恒为（），重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的功率为 B．汽车的功率为
C．汽车行驶的最大速率为 D．汽车行驶的最大速率为
10、甲、乙两物体在同一条直线上运动，其运动的位置一时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．在3～5s时间内，甲的速度大小等于乙的速度大小
B．甲的出发位置在乙的前面
C．甲、乙在20m处相遇
D．在3～7s的时间内，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小
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）如图所示，为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m 的关系”实验装置简图.
（1）本实验采用的实验方法是____．
A．控制变量法 B．假设法 C．理想实验法 D．等效替代法
（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验屮，以下故法正确的是______．
A．平衡摩擦力时，应将装有砝码的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．为得出加速度a与与质量m的关系而作出 图象
（3）下图是实验中获取的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C、D是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图，打“B”计数点时小车的速度大小为___________________m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为_____________m/s2.(计算结果均保留2位有效数字）
（4）如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a〜F图线.其中图线不过原点的原因是______，图线在末端弯曲的原因是______.
12．（12分）一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池)，如图甲所示，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
A．待测方形电池
B．电压表(量程0~3V，内阻约为4kΩ)
C．电流表(量程0~0.6A，内阻为1.0Ω)
D．电流表(量程0~3A，内阻为1.0Ω)
E.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
F.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)
H.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)
I.开关、导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选_____，电阻箱应选______，滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)
(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R1的滑片移到最左端，将电阻箱R2调为零，断开S3，闭合S1，将S2接a，适当移动R1的滑片，电压表示数为2.40V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V时，完成扩大量程，断开S1。
(3)保持电阻箱R2阻值不变，开关S2接b，闭合S3、S1，从右到左移动R1的滑片，测出多组U、I，并作出U－I图线如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω。
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）如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，半径R＝0.1m，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h＝0.15m，E端固定一轻弹簧，原长为DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速，从A处进入圆轨道，离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，不计物块碰撞弹簧的机械能损失。求：
(1)物块运动到B点时对轨道的压力为多大?
(2)CD间距离L为多少米?
(3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长?
14．（16分）如图所示，光滑、足够长的两水平面中间平滑对接有一等高的水平传送带，质量m=0.9kg的小滑块A和质量M=4kg的小滑块B静止在水平面上，小滑块B的左侧固定有一轻质弹簧，且处于原长。传送带始终以v=1m/s的速率顺时针转动。现用质量m0=100g的子弹以速度v0=40m/s瞬间射入小滑块A，并留在小滑块A内，两者一起向右运动滑上传送带。已知小滑块A与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两端的距离l=3.5m，两小滑块均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)小滑块A滑上传送带左端时的速度大小
(2)小滑块A在第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能
(3)小滑块A第二次离开传送带时的速度大小
15．（12分）如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场E＝8×103V/m，带电量q＝1×10—6C、质量m＝1×10—3kg的小物块固定在水平轨道的O点，AB为光滑固定的圆弧轨道，半径R＝0.4m。物块由静止释放，冲上圆弧轨道后，最终落在C点，已知物块与OA轨道间的动摩擦因数为＝0.1，OA＝R，重力加速度g＝10m/s2，求:
(1)物块在A点的速度大小vA(结果可保留根号)
(2)物块到达B点时对轨道的压力
(3)OC的距离(结果可保留根号)。
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、A
【解析】
以结点O为研究对象受力分析如下图所示：
由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：绳OB的张力
TB=mg
根据平衡条件可知：
Tcosθ-TB=0，Tsinθ-F=0
由此两式可得：
F=TBtanθ=mgtanθ
在结点为O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大。
A. F逐渐变大，T逐渐变大与分析相符，故A正确。
B. F逐渐变大，T逐渐变小与分析不符，故B错误。
C. F逐渐变小，T逐渐变大与分析不符，故C错误。
D. F逐渐变小，T逐渐变小与分析不符，故D错误。
2、D
【解析】
A．由点电荷在a点产生的场强与匀强电场方向相反可知，a点的合场强大小为E，方向由a到c，故A错误；
B．由点电荷在c点产生的场强与匀强电场方向相同可知，c点的合场强大小为3E，方向由a到c，故B错误；
CD.．由平行四边形定则可知，b、d两点的场强方向不同，但大小都为，故C错误，D正确。
故选D。
3、C
【解析】
A．若是异种电荷，电势应该逐渐减小或逐渐增大，由图象可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；
B．沿x正方向从N到C的过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向．故B正确；
C．φ−x图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C正确；
D．NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．故D错误；
【点睛】
由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷．由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小．沿电场线电势降低，可以判断电场强度的方向，可知电场力做功的正负，从而判断电势能的变化．
4、C
【解析】
在圆环上取长度为的一小段为研究对象，这一段的重力为
设其余弹簧对这一小段的作用力为T，对这一小段受力分析如图(因为是对称图形，对任一段的受力一样，可对在圆球的最右侧一小侧研究)：
据平衡条件可得：
弹簧弹力F与弹簧对这一小段作用力的关系如图：
由图得
解得
不发生形变时环状链条的半径为，套在球体上时链条发生形变如题图所示，则弹簧的伸长量
弹簧弹力与伸长量关系
解得
故C正确，ABD错误。
5、B
【解析】
A．单位时间内逸出的光电子数目与光的强度有关，由于光的强度关系未知，故A错误；
BD．光子能量分别为
和
根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为，逸出光电子的最大初动能之比为1：3，联立解得
用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应，故B正确，D错误；
C．两种光的频率不同，光电子的最大初动能不同，由动能定理可知，题目对应的遏止电压是不同的，故C错误。
故选B。
6、D
【解析】
A．图（l）若将电源极性反接，即为反向电压，只要反向电压比遏止电压小，电路中就有光电流产生，故A错误；
B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；
C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射出种不同频率的光子，故C错误；
D．原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要释放能量，故D正确。
故选D。
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、AD
【解析】
A．滑块a和小球b相互作用的过程，系统水平方向合外力为零，系统水平方向动量守恒，小球b到达Q点时，根据动量守恒定律得滑块a和小球b的速度均为零，有
2msa=msb
sa+sb=R+Rsin
解得
sa=0.6R
故A正确；
B．根据功能关系得小球b从释放到滑到Q点的过程中，克服摩擦力做的功为
故B错误；
C．当b第一次到达半圆轨道最低点P时，根据动量守恒定律有
2mva=mvb
解得
由牛顿运动定律得
解得
对轨道的压力
故C错误；
D．小球从P点到Q点，根据功能关系可得克服摩擦力做的功为
由功能关系结合圆周运动的知识，得小球b第一次返回到P点的过程中克服摩擦力做的功
W′<0.2mgR
故小球b第一次返回到P点时系统的总动能
解得
故D正确。
故选AD。
8、AD
【解析】
AC．根据乙图可知，当x=h+x0使小球处于平衡位置，根据运动的对称性可知，小球运动到h+2x0位置时的速度不为零，则小球最低点坐标大于h+2x0，小球受到的弹力最大值大于2mg，选项A正确，C错误；
B．根据乙图可知，当x=h+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，以弹簧和小球组成的系统，机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，故B错误；
D．小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知
故小球动能的最大值为，故D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】
AB．车的额定功率为P，汽车的速度为v时，根据牛顿第二定律得
得
故A错误，B正确。
CD．汽车匀速运动时牵引力等于阻力， 速率最大，故有
故C正确，D错误。
故选BC。
10、CD
【解析】
A．因为x-t图像的斜率等于速度，可知在3～5s时间内，甲的速度大小小于乙的速度大小，选项A错误；
B．甲和乙出发的位置都在x=0位置，选项B错误；
C．由图像可知，甲、乙在20m处相遇，选项C正确；
D．在3～7s的时间内，甲的位移小于乙的位移，根据可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，选项D正确；
故选CD。
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、A BD 0.54 1.5 未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力 未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量
【解析】
（1）本实验采用的实验方法是控制变量法；
（2）平衡摩擦力时，应不挂小桶，让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，选项A错误；每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项B正确；实验时要先接通电源后放小车，选项C错误；因为 为正比关系，故为得出加速度a与与质量m的关系而作出图象，选项D正确；故选BD．
（3）计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s，打B计数点时小车的速度大小为
；
根据逐差法得，小车的加速度
（4）由图线可知，当力F到达一定的值时才有加速度，故图线不过原点的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；图线在末端弯曲的原因是未满足小车的质量远远大于小桶和砝码的总质量；
12、D F G 0.80 8.94 2.0
【解析】
(1)[1]由图示图象可知，所测最大电流约为2A，则电流表应选择D；
[2]电源电动势约为9V，需要把电压表改装成9V的电压表，串联电阻分压为6V，是电压表量程的2倍，由串联电路特点可知，分压电阻阻值为电压表内阻的2倍，约为8KΩ，电阻箱应选择F；
[3] 由于要测量该电池实际的电动势和内阻，为方便实验操作，滑动变阻器应选择G；
(2)[4] 把量程为3V的电压表量程扩大为9V，分压电阻分压为6V，分压电阻分压是电压表两端电压的2倍，由题意可知，电压表所在支路电压为2.40V，分压电阻两端电压为电压表两端电压的2倍，实验时应保持位置不变，改变阻值，当电压表示数为0.80V，此时电阻箱分压1.60V，完成电压表扩大量程；
(3)[5] 分压电阻箱两端电压是电压表两端电压的2倍，电压表示数为，则路端电压为，在闭合电路中，电源电动势
整理可得
由图示图象可知，图象纵轴截距
电源电动势
[6]图象斜率的绝对值
电源内阻
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）2N；（2）0.4m；（3）1.6m
【解析】
（1）物块从B到C做平抛运动，则有：
vy2=2g（2R-h）
在C点时有：
代入数据解得：
在B点对物块进行受力分析，得：
解得：
F=2N
根据牛顿第三定律知物块对轨道的压力大小为：
F′=F=2N
方向竖直向上。
（2）在C点的速度为：
物块从C点下滑到返回C点的过程，根据动能定理得：
代入数据解得：
L=0.4m
（3）最终物块在DE段来回滑动，从C到D，根据动能定理得：
解得：
s=1.6m
14、（1）4 m/s（2）3.6 J（3）1.0m/s
【解析】
(1)子弹打人小滑块A的过程中，动量守恒
解得
v1=4 m/s
(2)小滑块A从传送带的左端滑到右端的过程中，根据动能定理有
代人数据解得
v2=3 m/s
因为v2>v，所以小滑块A在第一次到达传送带右端时速度大小为3m/s，小滑块A第一次压编弹簧的过程中，当小滑块A和B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有
代人数据解得
v3=0.6m/s
根据能量守恒定律得
代人数据解得
Epm=3.6 J
(3)从小滑块A开始接触弹簧到弹簧恢复原长，整体可看成弹性碰撞，则有
解得
v4=-1.8 m/s
v3=1.2 m/s
设小滑块A又滑回传送带上且减速到零时在传送带上滑动的距离为L，则根据动能定理有
解得
L=1.62m
由于L
解得
s=0.5m
由于s
【解析】
(1)对物块从O到A由动能定理得
代入数据解得
(2)对小物块从O到B点由动能定理得
在B点由牛顿第二定律得
联立解得
(3)对小物块从O到B点由动能定理得
解得
离开B点后竖直方向先做匀减速运动，上升到最高点离B点高度为
所用的时间为
从最高点落到地面的时间为
则B到C的水平距离为
所以OC的距离
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