物理-秋季高三开学摸底考试卷01（江苏卷）

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理综物理参考答案及评分标准
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项最符合题意。
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11.【答案】
(1)5；[2分]
(2) 25；10；[4分]
(3)4.0；1.1；[4分]
(4)砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量且平衡摩擦力； x1x2。 [5分]
【解析】(1)根据平行四边形法则可知物体受到互成120°角的两个水平力F1和F2的作用的合力F为10N，根据牛顿第二定律可知a=Fm=10N2kg=5m/s2。
故答案为：5。
(2)根据题意可知物体所受水平拉力即为合力，所以物体所受合力F=14N，
根据牛顿第二定律可知a=Fm=14N7kg=2m/s2，
则物体从静止开始运动开始运动5s所通过的位移大小x=12at2=12×2×52m=25m
运动5s末速度大小v=at=2×5m/s=10m/s。
故答案为：25；10。
(3)根据△x=aT2
小车加速度大小a=xCE−xAC4T2=44.0−2×14.0×0.014×0.12m/s2=4.0m/s2，
打下C点时小车的速度大小vc=xBD2T=xAD−xAB2T=27.0−5.0×0.012×0.1m/s=1.1m/s
故答案为：4.0；1.1。
(4)先平衡摩擦力，由牛顿第二定律可知绳的拉力FT=MM+mmg，当m即砝码和砝码盘的总质量远小于M即小车质量时，FT=mg；
两小车同时开始运动，并同时停止，两小车的位移x1=12a1t2，x2=12a2t2，则a1a2=x1x2。
故答案为：砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量且平衡摩擦力； x1x2。
12.[8分]【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）根据自由落体运动规律，解得 ………2’
在月球表面，设探测器的质量为m，万有引力等于重力，，………2’
解得月球质量 ………1’
（3）设小球质量为，抛出时的速度即为小球做圆周运动的环绕速度
万有引力提供向心力，………2’
解得小球速度至少为………1’
13.[10分]【答案】(1)4.0m/s；(2)1.0m；(3)3.0J
【解析】
(1)物块A沿桌面滑动所受摩擦力
f=μmAg………1’
做匀减速运动的加速度大小
a=μg=2.5m/s2………1’
对于碰撞前物块A的运动，根据运动学公式
v02 –vA2=2as………1’
解得
vA=4.0m/s………1’
(2)设两物块碰撞后瞬间，物块B的速度大小为vB，因碰撞时间极短，根据动量守恒定律有
mAvA=mBvB………1’
解得
vB=2.5m/s………1’
物块B离开桌面后做平抛运动的时间
t==0.40s………1’
物块B落地点到桌边缘O点的水平距离
x=vBt=1.0m………1’
(3)物块A与B碰撞的过程中系统损失的机械能
E=mAvA2-mBvB2=3.0J………2’
14.[12分]【答案】⑴vm=2g(ℎ1+x)>2gℎ1⑵Ep=0.72J⑶m3≤0.012kg
解：(1)石子从A点到B点的过程，根据动能定理得
−m1g(x+ℎ1)=0−12m1vm2J………2’
得vm=2g(ℎ1+x)>2gℎ1J………1’
(2)根据功能关系得：
第一次有Ep=m1g(x+ℎ1)J………2’
第二次有Ep=m2g(x+ℎ2)J………2’
联立解得x=0.6m，Ep=0.72JJ………2’
(3)小石子恰好打到位于O点正上方ℎ3=5.4m处的苹果时，根据功能关系得
Ep=m3g(x+ℎ3)J………1’
解得m3=0.012kgJ………1’
所以小石子的质量m3应满足m3≤0.012kg．J………1’
15.[15分]【答案】 (1)240 N，方向竖直向下(2)76.25 J(3)距离C点0.54 m处
【解析】 (1)由题意知，物块N在D点时，Mg＝Meq \f(vD2,R)………1’
设物块N碰后速度为v2，由C点到D点过程机械能守恒eq \f(1,2)Mv22＝eq \f(1,2)MvD2＋Mg·2R………1’
物块N在C点时受到轨道的支持力为FN，
根据牛顿第二定律得，FN－Mg＝Meq \f(v22,R)，………1’
联立解得FN＝240 N，………1’
根据牛顿第三定律，N刚进入半圆轨道时对轨道的压力大小为240 N，方向竖直向下………1’
(2)设物块A与N碰前速度为v0，碰后速度为v1，
碰撞过程动量守恒，mv0＝mv1＋Mv2………1’
碰撞过程机械能守恒，则eq \f(1,2)mv02＝eq \f(1,2)mv12＋eq \f(1,2)Mv22………1’
由功能关系得弹簧压缩到P点时的弹性势能
Ep＝eq \f(1,2)mv02＋μmg·PC，………1’
联立解得Ep＝76.25 J………1’
(3)物块A和N在O点分离，设分离时物块A和N的速度为v，
Ep＝eq \f(1,2)(M＋m)v2＋μ(M＋m)g·OP………1’
分离后物块N到达C点时速度为vC，由功能关系得
eq \f(1,2)Mv2＝eq \f(1,2)MvC2＋μMg·OC………1’
假设物块沿圆周上滑不超过eq \f(1,4)圆周处，
eq \f(1,2)MvC2＝Mgh，………1’
解得h＝eq \f(13,48) m＜R………1’
故物块不能到达圆周最高点，将沿圆轨道滑回，设向左滑回的距离为x，
由动能定理得：μMgx＝eq \f(1,2)MvC2，………1’
解得x＝eq \f(13,24) m≈0.54 m………1’
即滑块停在距离C点0.54 m处.
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C
A
C
C
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D
B