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天津市南仓中学2023-2024学年高三上学期教学质量过程性检测与诊断物理试卷（解析版）
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这是一份天津市南仓中学2023-2024学年高三上学期教学质量过程性检测与诊断物理试卷（解析版），共13页。试卷主要包含了本卷共8小题，共40分，9km/s等内容，欢迎下载使用。
答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题纸上。答卷时，考生务必将答案涂写在答题纸上，答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷
注意事项：
1.每小题选出答案后，用铅笔将机读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。
2.本卷共8小题，共40分。
一、单项选择题（小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. 下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（ ）
A. 射线是高速运动的电子流
B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C. 太阳辐射能量主要来源是太阳中发生的重核裂变
D. 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克
【答案】B
【解析】
【详解】A．射线是光子流，故A错误；
B．氢原子辐射光子后，从高轨道跃迁到低轨道，其绕核运动的电子速度增大，动能增大，故B正确；
C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；
D．的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下
故D错误
故选B。更多课件 教案 视频 等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 2. 一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线平行且到直线距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（ ）
A. b光从空气射入玻璃砖后速度变小，波长变长
B. 真空中a光的波长大于b光
C. a光的频率比b光高
D. 若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角小于b光
【答案】B
【解析】
【详解】A．由和可知，b光从空气射入玻璃砖后速度变小，波长变短，故A错误；
BC．由题可知，玻璃对于b光折射率大于对a光的折射率，b光的频率高，由得知，在真空中，a光的波长大于b光的波长，故B正确，C错误；
D．由分析可知,a光的折射率小，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，故D错误。
故选B。
3. 一质点静止在光滑水平桌面上，t=0时刻在水平外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示．根据图象提供的信息，判断下列说法正确的是（ ）
A. 质点在tl时刻的加速度最大
B. 质点在t2时刻离出发点最远
C. 在tl～t2的时间内，外力的功率先增大后减小
D. 在t2～t3的时间内，外力做负功
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．图像的斜率代表加速度，所以tl时刻的加速度为零，为最小值，故A错误；
B．图像的面积代表位移，横轴上方为正向位移，下方为负向位移，所以t2时刻正向位移最大，离出发点最远，故B正确；
C．在tl～t2的时间内，根据
tl时刻加速度为零，外力为零，外力功率为零，t2时刻速度为零，外力功率为零，而中间速度外力都不为零，所以功率先增大后减小，故C正确；
D．t2～t3的时间内，物体动能增大，外力对物体做正功，故D错误。
故选BC。
4. 如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，在图中位置逆时针方向运动，其中a为地球同步卫星，b、c在同一圆轨道上，轨道半径小于a的轨道半径。以下判断正确的是（ ）
A. 卫星a的运行周期等于地球自转周期，小于卫星b的运行周期
B. 由于稀薄空气的作用，经过一段时间，卫星b的运行速度变大
C. 卫星b的运行速度可能大于7.9km/s
D. 卫星c加速即可追上前面的卫星b从而与b对接
【答案】B
【解析】
【详解】A．地球同步卫星的公转周期等于地球自转周期，由万有引力提供向心力有
可得卫星公转周期为，可知离地球越远，运行周期越大，即卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期，故A错误；
B．由于稀薄空气的作用，卫星在轨道运行时要克服空气阻力做功，速度减小，所以轨道会降低，经过一段时间后，卫星会到较低轨道运行，由万有引力提供向心力
可得卫星的运行速度，所以在低轨道运行时运行速度变大，故B正确；
C．7.9km/s是第一宇宙速度，是卫星轨道半径等于地球半径时的最大运行速度，由可知，卫星在高轨道运行速度都小于7.9km/s，故C错误；
D．卫星c加速时，会做离心运动，脱离原来的轨道，到更高的轨道去，所以卫星c加速也不可能追上前面的卫星b，故D错误。
故选B
5. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大
B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大
D. 若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻变大，总电流强度减小，R1消耗的功率减小；原线圈电流强度也减小；原线圈电压不变，副线圈电压也不变，加在R1两端的电压减小，因此电压表V示数增大，AC错误B正确；
D．若闭合开关S，回路总电阻减小，电流强度增大，R1分得的电压升高，加在R2两端的电压降低，流过R2的电流强度减小，即A2的示数减小，D错误。
故选B。
二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6. 新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 充气过程中，储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加
B. 充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变
C. 充气过程中，储气室内气体内能不变
D. 喷液过程中，储气室内气体吸收热量对外界做功
【答案】BD
【解析】
【详解】A．充气过程中，由于温度不变，所以储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度不变，A错误；
B．充气过程中，由于温度不变，所以储气室内气体分子平均动能不变，B正确；
C．充气过程中，温度不变，但储气室内气体分子数增多，所以储气室内气体内能增大，C错误；
D．喷液过程中，温度不变，内能不变，但由于气体膨胀，气体对外做功，所以要吸收热量，D正确。
故选BD。
7. 如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体的（ ）
A. 整个过程中物体机械能守恒B. 重力势能增加了
C. 动能损失了D. 机械能损失了
【答案】CD
【解析】
【详解】A．假设物体不受摩擦力，则有
解得
可知，假设不成立，物体上滑过程中受沿斜面向下的滑动摩擦力作用，有
解得
所以物体机械能不守恒，故A错误；
B．根据
又
联立，解得
即重力势能增加了，故B错误；
C．由动能定理，可得
解得
即动能损失了，故C正确；
D．根据
解得
即机械能损失了，故D正确。
故选CD
8. 如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ．下列说法正确的是（ ）
A. 当m一定时，θ越大，轻杆受力越小
B. 当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大
C. 当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大
D. 当θ一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：先将C的重力按照作用效果分解，根据平行四边形定则求解轻杆受力；再隔离物体A受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力．
解：A、将C的重力按照作用效果分解，如图所示：
根据平行四边形定则，有：
故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，故A正确；
B、对ABC整体分析可知，对地压力为：FN=（2M+m）g；与θ无关；故B错误；
C、对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有：
f=F1csθ=，与M无关，故C错误；
D、只要动摩擦因数足够大，即可满足F1csθ≤μF1sinθ，不管M多大，M都不会滑动；故D错误；
故选A．
【点评】本题关键是明确物体的受力情况，然后根据平衡条件列式分析，选项D涉及摩擦自锁现象，不难．
第Ⅱ卷
注意事项：
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。
2.本卷共4小题，共60分。
三、填空题（每小题2分，共12分）
9. 图1是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
（1）关于这个实验，下列说法正确的是________。
A.调整滑轮高度，使细线与木板平行
B.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
C.电火花计时器和电磁式打点计时器所用电源的电压和频率完全相同，但用电火花计时器能减小实验误差
D.保持砝码盘和砝码总质量不变，不断改变小车的质量，就可以探究加速度与力的关系
（2）小明根据实验测量结果作出的a—F图像如图2所示，图线不过坐标原点，这是因为他实验中遗漏了一个重要步骤，即________。调整正确后，他作出的a—F图像如图3所示，图线末端明显偏离直线，如果已知小车质量为M，某次对应砝码盘和砝码总质量为m，重力加速度为g，则图中表达式应为________（用M、m和g表示）。
【答案】 ①. AB##BA ②. 平衡摩擦力 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]A．调整滑轮高度，使细线与木板平行，以保证细线的拉力等于小车受到的合外力，故A正确；
B．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量，以保证细线的拉力基本等于砝码和砝码盘的总重量，故B正确；
C．电火花计时器用220V交流电源，而电磁式打点计时器用4-6V低压交流电源，故C错误；
D．保持砝码盘和砝码总质量不变，不断改变小车质量，就可以探究加速度与质量的关系，故D错误。
故选AB。
（2）[2][3]有一定拉力后才产生加速度，说明小车受摩擦力作用，因此遗漏了平衡摩擦力。设细线拉力大小T，根据牛顿第二定律
联立得
四、计算题（本大题共3小题，共48分）
10. 某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v＝1 m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为m＝2 kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ＝0.5．设皮带足够长，取g＝10 m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求：
(1)邮件滑动的时间t；
(2)邮件对地的位移大小x；
(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W．
【答案】(1)0.2s；(2)0.1m； (3)-2J
【解析】
【详解】(1)邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力，据牛顿第二定律有：
取向右为正方向，由运动学公式得：
代入数据解得：
、t=0.2s
(2)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，由运动学公式得：
(3)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，设皮带相对地面的位移为s，则：
摩擦力对皮带做的功：
代入数据解得：
W=﹣2J
11. 如图所示，固定点O上系一长的细绳，细绳的下端系一质量的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的边缘B点接触但对平台无压力，平台高。一质量的物块开始静止在平台上的P点，现使物块获得一水平向右的初速度，物块沿粗糙平台向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力恰好等于小球的重力的2倍，而物块落在水平地面上的C点，其水平位移。不计空气阻力，。求：
（1）碰撞后物块的速度大小；
（2）碰撞过程中小球受到的冲量大小；
（3）若平台表面与物块间的动摩擦因数，物块与小球的初始距离为，求物块在P处的初速度大小。
【答案】（1）2.5 m/s；（2）3.5 N·s；（3）8.0 m/s
【解析】
【详解】（1）碰撞后物体做平抛运动，设其平抛的初速度为v3，平抛运动时间为t，有
解得
（2）物块与小球在B点处碰撞，碰撞后小球的速度为v2，碰后小球从B点处运动到最高点A过程中机械能守恒，设小球在A点的速度为vA，有
小球在最高点时有
解得，碰撞过程中小球所受的冲量为
（3）设碰撞前物块的速度为v1，由动量守恒定律得
物块从P点运动到B点的过程中，由动能定理得
解得
12. 轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。
(1)若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；
(2)若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。
【答案】(1)，；(2)
【解析】
【详解】(1)竖直的弹簧上物体压缩，由机械能守恒
物体P从压缩弹簧到B点，由能量守恒
解得
滑块由B点到D点
解得
滑块由D点平抛
，
解得
(2)滑块至少过B点
P最多到C点而不脱轨
则
13. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律，该装置中的打点计时器所接交流电源频率是50Hz。
①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。
A.精确测量出重物的质量
B.两限位孔在同一竖直线上
C.重物选用质量和密度较大的金属锤
D.释放重物前，重物离打点计时器下端远些
②按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。
重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________
A.OA、OB和OG的长度 B.OE、DE和EF的长度
C.BD、BE和EG的长度 D.AC、BF和EG的长度
③用刻度尺测得图中AB的距离是1.76cm，FG的距离是3.71cm，则可得当地的重力加速度是________.（计算结果保留三位有效数字）
【答案】 ①. BD##DB ②. BD##DB ③. 9.75
【解析】
答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题纸上。答卷时，考生务必将答案涂写在答题纸上，答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷
注意事项：
1.每小题选出答案后，用铅笔将机读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。
2.本卷共8小题，共40分。
一、单项选择题（小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. 下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（ ）
A. 射线是高速运动的电子流
B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C. 太阳辐射能量主要来源是太阳中发生的重核裂变
D. 的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克
【答案】B
【解析】
【详解】A．射线是光子流，故A错误；
B．氢原子辐射光子后，从高轨道跃迁到低轨道，其绕核运动的电子速度增大，动能增大，故B正确；
C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；
D．的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下
故D错误
故选B。更多课件 教案 视频 等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 2. 一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线平行且到直线距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（ ）
A. b光从空气射入玻璃砖后速度变小，波长变长
B. 真空中a光的波长大于b光
C. a光的频率比b光高
D. 若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角小于b光
【答案】B
【解析】
【详解】A．由和可知，b光从空气射入玻璃砖后速度变小，波长变短，故A错误；
BC．由题可知，玻璃对于b光折射率大于对a光的折射率，b光的频率高，由得知，在真空中，a光的波长大于b光的波长，故B正确，C错误；
D．由分析可知,a光的折射率小，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，故D错误。
故选B。
3. 一质点静止在光滑水平桌面上，t=0时刻在水平外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示．根据图象提供的信息，判断下列说法正确的是（ ）
A. 质点在tl时刻的加速度最大
B. 质点在t2时刻离出发点最远
C. 在tl～t2的时间内，外力的功率先增大后减小
D. 在t2～t3的时间内，外力做负功
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．图像的斜率代表加速度，所以tl时刻的加速度为零，为最小值，故A错误；
B．图像的面积代表位移，横轴上方为正向位移，下方为负向位移，所以t2时刻正向位移最大，离出发点最远，故B正确；
C．在tl～t2的时间内，根据
tl时刻加速度为零，外力为零，外力功率为零，t2时刻速度为零，外力功率为零，而中间速度外力都不为零，所以功率先增大后减小，故C正确；
D．t2～t3的时间内，物体动能增大，外力对物体做正功，故D错误。
故选BC。
4. 如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，在图中位置逆时针方向运动，其中a为地球同步卫星，b、c在同一圆轨道上，轨道半径小于a的轨道半径。以下判断正确的是（ ）
A. 卫星a的运行周期等于地球自转周期，小于卫星b的运行周期
B. 由于稀薄空气的作用，经过一段时间，卫星b的运行速度变大
C. 卫星b的运行速度可能大于7.9km/s
D. 卫星c加速即可追上前面的卫星b从而与b对接
【答案】B
【解析】
【详解】A．地球同步卫星的公转周期等于地球自转周期，由万有引力提供向心力有
可得卫星公转周期为，可知离地球越远，运行周期越大，即卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期，故A错误；
B．由于稀薄空气的作用，卫星在轨道运行时要克服空气阻力做功，速度减小，所以轨道会降低，经过一段时间后，卫星会到较低轨道运行，由万有引力提供向心力
可得卫星的运行速度，所以在低轨道运行时运行速度变大，故B正确；
C．7.9km/s是第一宇宙速度，是卫星轨道半径等于地球半径时的最大运行速度，由可知，卫星在高轨道运行速度都小于7.9km/s，故C错误；
D．卫星c加速时，会做离心运动，脱离原来的轨道，到更高的轨道去，所以卫星c加速也不可能追上前面的卫星b，故D错误。
故选B
5. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大
B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大
D. 若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻变大，总电流强度减小，R1消耗的功率减小；原线圈电流强度也减小；原线圈电压不变，副线圈电压也不变，加在R1两端的电压减小，因此电压表V示数增大，AC错误B正确；
D．若闭合开关S，回路总电阻减小，电流强度增大，R1分得的电压升高，加在R2两端的电压降低，流过R2的电流强度减小，即A2的示数减小，D错误。
故选B。
二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6. 新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 充气过程中，储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加
B. 充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变
C. 充气过程中，储气室内气体内能不变
D. 喷液过程中，储气室内气体吸收热量对外界做功
【答案】BD
【解析】
【详解】A．充气过程中，由于温度不变，所以储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度不变，A错误；
B．充气过程中，由于温度不变，所以储气室内气体分子平均动能不变，B正确；
C．充气过程中，温度不变，但储气室内气体分子数增多，所以储气室内气体内能增大，C错误；
D．喷液过程中，温度不变，内能不变，但由于气体膨胀，气体对外做功，所以要吸收热量，D正确。
故选BD。
7. 如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体的（ ）
A. 整个过程中物体机械能守恒B. 重力势能增加了
C. 动能损失了D. 机械能损失了
【答案】CD
【解析】
【详解】A．假设物体不受摩擦力，则有
解得
可知，假设不成立，物体上滑过程中受沿斜面向下的滑动摩擦力作用，有
解得
所以物体机械能不守恒，故A错误；
B．根据
又
联立，解得
即重力势能增加了，故B错误；
C．由动能定理，可得
解得
即动能损失了，故C正确；
D．根据
解得
即机械能损失了，故D正确。
故选CD
8. 如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ．下列说法正确的是（ ）
A. 当m一定时，θ越大，轻杆受力越小
B. 当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大
C. 当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大
D. 当θ一定时，M越小，可悬挂重物C的质量m越大
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：先将C的重力按照作用效果分解，根据平行四边形定则求解轻杆受力；再隔离物体A受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力．
解：A、将C的重力按照作用效果分解，如图所示：
根据平行四边形定则，有：
故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，故A正确；
B、对ABC整体分析可知，对地压力为：FN=（2M+m）g；与θ无关；故B错误；
C、对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有：
f=F1csθ=，与M无关，故C错误；
D、只要动摩擦因数足够大，即可满足F1csθ≤μF1sinθ，不管M多大，M都不会滑动；故D错误；
故选A．
【点评】本题关键是明确物体的受力情况，然后根据平衡条件列式分析，选项D涉及摩擦自锁现象，不难．
第Ⅱ卷
注意事项：
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。
2.本卷共4小题，共60分。
三、填空题（每小题2分，共12分）
9. 图1是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
（1）关于这个实验，下列说法正确的是________。
A.调整滑轮高度，使细线与木板平行
B.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
C.电火花计时器和电磁式打点计时器所用电源的电压和频率完全相同，但用电火花计时器能减小实验误差
D.保持砝码盘和砝码总质量不变，不断改变小车的质量，就可以探究加速度与力的关系
（2）小明根据实验测量结果作出的a—F图像如图2所示，图线不过坐标原点，这是因为他实验中遗漏了一个重要步骤，即________。调整正确后，他作出的a—F图像如图3所示，图线末端明显偏离直线，如果已知小车质量为M，某次对应砝码盘和砝码总质量为m，重力加速度为g，则图中表达式应为________（用M、m和g表示）。
【答案】 ①. AB##BA ②. 平衡摩擦力 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]A．调整滑轮高度，使细线与木板平行，以保证细线的拉力等于小车受到的合外力，故A正确；
B．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量，以保证细线的拉力基本等于砝码和砝码盘的总重量，故B正确；
C．电火花计时器用220V交流电源，而电磁式打点计时器用4-6V低压交流电源，故C错误；
D．保持砝码盘和砝码总质量不变，不断改变小车质量，就可以探究加速度与质量的关系，故D错误。
故选AB。
（2）[2][3]有一定拉力后才产生加速度，说明小车受摩擦力作用，因此遗漏了平衡摩擦力。设细线拉力大小T，根据牛顿第二定律
联立得
四、计算题（本大题共3小题，共48分）
10. 某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v＝1 m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为m＝2 kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ＝0.5．设皮带足够长，取g＝10 m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求：
(1)邮件滑动的时间t；
(2)邮件对地的位移大小x；
(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W．
【答案】(1)0.2s；(2)0.1m； (3)-2J
【解析】
【详解】(1)邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力，据牛顿第二定律有：
取向右为正方向，由运动学公式得：
代入数据解得：
、t=0.2s
(2)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，由运动学公式得：
(3)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，设皮带相对地面的位移为s，则：
摩擦力对皮带做的功：
代入数据解得：
W=﹣2J
11. 如图所示，固定点O上系一长的细绳，细绳的下端系一质量的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的边缘B点接触但对平台无压力，平台高。一质量的物块开始静止在平台上的P点，现使物块获得一水平向右的初速度，物块沿粗糙平台向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力恰好等于小球的重力的2倍，而物块落在水平地面上的C点，其水平位移。不计空气阻力，。求：
（1）碰撞后物块的速度大小；
（2）碰撞过程中小球受到的冲量大小；
（3）若平台表面与物块间的动摩擦因数，物块与小球的初始距离为，求物块在P处的初速度大小。
【答案】（1）2.5 m/s；（2）3.5 N·s；（3）8.0 m/s
【解析】
【详解】（1）碰撞后物体做平抛运动，设其平抛的初速度为v3，平抛运动时间为t，有
解得
（2）物块与小球在B点处碰撞，碰撞后小球的速度为v2，碰后小球从B点处运动到最高点A过程中机械能守恒，设小球在A点的速度为vA，有
小球在最高点时有
解得，碰撞过程中小球所受的冲量为
（3）设碰撞前物块的速度为v1，由动量守恒定律得
物块从P点运动到B点的过程中，由动能定理得
解得
12. 轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。
(1)若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；
(2)若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。
【答案】(1)，；(2)
【解析】
【详解】(1)竖直的弹簧上物体压缩，由机械能守恒
物体P从压缩弹簧到B点，由能量守恒
解得
滑块由B点到D点
解得
滑块由D点平抛
，
解得
(2)滑块至少过B点
P最多到C点而不脱轨
则
13. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律，该装置中的打点计时器所接交流电源频率是50Hz。
①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。
A.精确测量出重物的质量
B.两限位孔在同一竖直线上
C.重物选用质量和密度较大的金属锤
D.释放重物前，重物离打点计时器下端远些
②按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。
重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________
A.OA、OB和OG的长度 B.OE、DE和EF的长度
C.BD、BE和EG的长度 D.AC、BF和EG的长度
③用刻度尺测得图中AB的距离是1.76cm，FG的距离是3.71cm，则可得当地的重力加速度是________.（计算结果保留三位有效数字）
【答案】 ①. BD##DB ②. BD##DB ③. 9.75
【解析】
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