天津市南開中學(xué)2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)12月月考物理試題含答案

南開中學(xué)2024屆高三第二次月檢測(cè)

物理學(xué)科試卷

考試時(shí)間：60分鐘

I卷（共40分）

本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷兩部分，共100分。考試結(jié)束后，將答題卡、答題紙與作

文紙一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題（共25分，每題5分）

1.在物理發(fā)展史上這么多科學(xué)家都作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.伽利略通過著名的理想斜面實(shí)驗(yàn)研究了守恒量并提出了能量守恒定律

B.庫(kù)倫通過“油滴法”實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷電量

C.法拉第提出電荷周圍存在著一種“看不見摸不著”的物質(zhì)，最早提出了場(chǎng)的概念

D.牛頓提出了萬(wàn)有引力定律并精確測(cè)量出引力常量G

2.2018年12月8日，肩負(fù)著億萬(wàn)中華兒女探月飛天夢(mèng)想的嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類航天器

首次在月球背面巡視探測(cè)，率先在月背刻上了中國(guó)足跡”。已知月球的質(zhì)量為〃、半徑為R,探測(cè)器的質(zhì)

量為加，引力常量為G,嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為廠的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的（

GM

C.角速度為向心加速度為

3.強(qiáng)臺(tái)風(fēng)往往造成巨大災(zāi)難.2018年9月16日17時(shí),第22號(hào)臺(tái)風(fēng)“山竹”強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)在廣東登陸，登陸時(shí)

中心附近最大風(fēng)力達(dá)v=162Am/〃，空氣的密度夕=1.3左g/萬(wàn)/，當(dāng)這登陸的臺(tái)風(fēng)正對(duì)吹向一塊長(zhǎng)10m、

寬4m的玻璃幕墻時(shí)，假定風(fēng)遇到玻璃幕墻后速度變?yōu)榱悖纱丝晒浪愠雠_(tái)風(fēng)對(duì)玻璃幕墻的沖擊力F大小

最接近（）

A.2.6X103A^B.5.3X104A^C.1.1X105ND.1.4X106A^

4.真空中固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷，負(fù)電荷勒位于坐標(biāo)原點(diǎn)處，正電荷色位于x軸上，①的電荷量大小為Q

的8倍。若這兩點(diǎn)電荷在x軸正半軸的x=x0處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0,則0、02相距（）

A.V2x0

B.（2A/2—1）XQ

C.2A/2X0

D.（2^/2+1）XQ

5.如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中可將她的身體視為一根直棒，已知重

心在C點(diǎn)，其垂線與腳，兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、ob分別為0.9m和0.6m,若她在Imin內(nèi)做了30個(gè)

俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m,則克服重力做功和相應(yīng)的功率為（）

A.430J,7W

B.4300J,70W

C.720J,12W

D.7200J,120W

二、多項(xiàng)選擇題（共15分，每題5分，漏選3分）

6.如圖，平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，P為兩板間的一固定點(diǎn)。靜電計(jì)的金屬球與電容

器的負(fù)極板連接，外殼接地。若保持電容器負(fù)極板不動(dòng)，僅將正極板緩慢向左平移一小段距離，則（）

A.電容器的電容減小，靜電計(jì)指針的偏角增大

B.電容器的電容增大，靜電計(jì)指針的偏角減小

C.兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，尸點(diǎn)的電勢(shì)降低

D.兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，尸點(diǎn)的電勢(shì)升高

7.如圖，質(zhì)量加=2kg的小物塊以水平初速度%=6m/s從左端滑上長(zhǎng)￡=3m的水平傳送帶，小物塊始終

受到一個(gè)方向水平向右、大小4=4N的恒力作用，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下沿順時(shí)針方向運(yùn)行、速度大小

恒為0.5v。。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2,重力加速度g取10m/s2,關(guān)于小物塊在傳送帶

上運(yùn)動(dòng)的過程，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.小物塊一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.恒力F對(duì)小物塊做的功為6J

C.小物塊與皮帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為6J

D.因小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為6J

8.如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于。點(diǎn)，兩虛線圓均以。為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子河和N先后在

電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，。、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)?不計(jì)重力?下列說(shuō)法正確的是（）

A.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B.M在6點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能

C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能

D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中克服電場(chǎng)力做功

n卷（共60分）

三、實(shí)驗(yàn)題（共12分，每題6分）

9.圖甲是驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直遮

光條。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖乙所示，其讀數(shù)為cm。

ininiiniini

。1020

乙

(2)實(shí)驗(yàn)前，接通氣源后，在導(dǎo)軌上輕放一個(gè)滑塊，給滑塊一初速度，使它從軌道左端向右運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑

塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間。為使導(dǎo)軌水平，可調(diào)節(jié)。使軌道右端(選填“升

高”或“降低”)一些；

(3)實(shí)驗(yàn)開始前滑塊A置于光電門1的左側(cè)，滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當(dāng)位置。給A一個(gè)向右

的初速度，通過光電門1的時(shí)間為3A與B碰撞后A通過光電門1的時(shí)間為攵，B通過光電門2的時(shí)間

為以為完成該實(shí)驗(yàn)，還必需測(cè)量的物理量有。

A.滑塊A的總質(zhì)量如

B.滑塊B的總質(zhì)量mi

C.光電門1到光電門2的間距￡

D.滑塊A兩次經(jīng)過光電門1的時(shí)間t

10.圖1是某同學(xué)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置，提供的器材如下：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電

源、導(dǎo)線若干、紙帶、重錘、夾子，已知重錘的質(zhì)量為1kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2

(1)該同學(xué)還應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材是

(2)該同學(xué)正確操作得到的一條紙帶如圖2所示，O點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘做自由下落的初始位置，該同學(xué)從合適位置

開始選取了三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)B,C,距離已在圖中標(biāo)出，該同學(xué)選擇。2段來(lái)驗(yàn)證重錘的機(jī)械能

是否守恒，則他還需

A.僅測(cè)量NC段的長(zhǎng)度B.僅測(cè)量N2段的長(zhǎng)度

C.僅測(cè)量OC段的長(zhǎng)度D.僅測(cè)量04段的長(zhǎng)度

(3)根據(jù)圖2中的紙帶，可求得重錘在0B段重力勢(shì)能減少了J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

四、計(jì)算題(共48分)

11.學(xué)生李華研發(fā)了一款名字叫做“AD-case”的手機(jī)殼，從外觀上可以看到這個(gè)手機(jī)殼長(zhǎng)有8個(gè)觸角，當(dāng)

手機(jī)墜落時(shí)，接觸地面瞬間8個(gè)觸角會(huì)瞬間彈出來(lái)，起到很好的緩沖作用。研究緩沖效果的實(shí)驗(yàn)中，總質(zhì)

量為200g的手機(jī)從距離地面1.8m的高度跌落，平摔在地面上，保護(hù)器撞擊地面的時(shí)間為0.2s,然后手機(jī)

保持靜止，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2,試求：

(1)手機(jī)從開始掉落到恰好速度變?yōu)榱愕倪^程中重力沖量的大?。?/p>

(2)地面對(duì)手機(jī)的平均作用力大小。

12.如圖為某同學(xué)在蕩秋千，秋千上懸掛平板的兩繩平行且繩長(zhǎng)為平板運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩子與豎直方

向夾角為9。已知該同學(xué)的質(zhì)量為冽且視為重心在平板上，重力加速度為g,不計(jì)繩子和平板的質(zhì)量，忽

略一切阻力。求：

(1)該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小V；

(2)該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小。；

(3)該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)每根繩子的拉力大小廠。

13.如圖所示，質(zhì)量為加=4xl0-8kg的帶電微粒(重力不能忽略)以%=lm/s速度從水平放置的平行金屬板

A、2的中央飛入板間。已知板長(zhǎng)L=10cm,板間距離d=2cm,當(dāng)C4B=103V時(shí)，帶電微粒恰好沿直線穿過

板間。

(1)求帶電微粒所帶電荷量0

(2)AB間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電微粒能從板間飛出？

O---?Vo

BI-

14.如圖所示，一光滑圓弧軌道固定在水平地面上，軌道半徑為R=6m,其圓心角為53°-質(zhì)量為

2kg的滑板C靜止在水平地面上，其左端與圓弧軌道末端平滑連接，質(zhì)量為1kg的物塊B靜止在C

上，B至滑板左端的距離為￡=1.2mo現(xiàn)將質(zhì)量為2kg的物塊A由圓弧軌道頂端靜止釋放。已知物

塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，二者碰撞時(shí)間極短且碰撞過程無(wú)機(jī)械能損失，A、B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

均為〃=0.5,C與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取

g=10m/s2,cos53°=0.6,物塊B始終在滑板上。求:

(1)A滑上C瞬間，A的速度大?。?/p>

(2)A與B碰后瞬間，B的速度大小;

(3)整個(gè)過程C運(yùn)動(dòng)的位移大小。

南開中學(xué)2024屆高三第二次月檢測(cè)

物理學(xué)科試卷

考試時(shí)間：60分鐘

I卷（共40分）

本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷兩部分，共100分。考試結(jié)束后，將答題卡、答題紙與作

文紙一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題（共25分，每題5分）

1.在物理發(fā)展史上這么多科學(xué)家都作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.伽利略通過著名的理想斜面實(shí)驗(yàn)研究了守恒量并提出了能量守恒定律

B.庫(kù)倫通過“油滴法”實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷電量

C.法拉第提出電荷周圍存在著一種“看不見摸不著”的物質(zhì)，最早提出了場(chǎng)的概念

D.牛頓提出了萬(wàn)有引力定律并精確測(cè)量出引力常量G

【答案】C

【解析】

【詳解】A.伽利略研究了自由落體運(yùn)動(dòng)，J?邁爾提出了能量守恒定律，故A錯(cuò)誤；

B.密立根油滴法測(cè)定了元電荷電量，故B錯(cuò)誤；

C.法拉第提出電場(chǎng)的概念，并提出用場(chǎng)線描述場(chǎng)，故C正確；

D.牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許精確測(cè)量出引力常量G,故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.2018年12月8日，肩負(fù)著億萬(wàn)中華兒女探月飛天夢(mèng)想的嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類航天器

首次在月球背面巡視探測(cè)，率先在月背刻上了中國(guó)足跡”。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R,探測(cè)器的質(zhì)

量為冽，引力常量為G,嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為廠的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的（）

4兀2r3GMm

A.周期為B.動(dòng)能為

GM

C.角速度為

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】由萬(wàn)有引力提供向心力可得

GMm4乃22v2

——；-=m——r=mco"r=m—=ma

r2T2r

可得周期、線速度、角速度、向心加速度分別為

探測(cè)器動(dòng)能

綜上分析，答案為A。

3.強(qiáng)臺(tái)風(fēng)往往造成巨大災(zāi)難.2018年9月16日17時(shí)，第22號(hào)臺(tái)風(fēng)“山竹”強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)在廣東登陸，登陸時(shí)

中心附近最大風(fēng)力達(dá)v=162初/〃，空氣的密度P=1.3飯/機(jī)3,當(dāng)這登陸的臺(tái)風(fēng)正對(duì)吹向一塊長(zhǎng)10m、

寬4m的玻璃幕墻時(shí)，假定風(fēng)遇到玻璃幕墻后速度變?yōu)榱悖纱丝晒浪愠雠_(tái)風(fēng)對(duì)玻璃幕墻的沖擊力F大小

最接近（）

A.2.6X103A^B.5.3X104A^C.1.1X105ND.1.4X106A^

【答案】C

【解析】

【詳解】假設(shè)經(jīng)過t時(shí)間，由動(dòng)量定理得：v2tsp-Q=Ft,代入數(shù)據(jù)：F=v^^l.lxlO5^,故選C

4.真空中固定有兩個(gè)點(diǎn)電荷，負(fù)電荷01位于坐標(biāo)原點(diǎn)處，正電荷02位于X軸上，02的電荷量大小為

的8倍。若這兩點(diǎn)電荷在X軸正半軸的X=Xo處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為0,則Q、02相距（）

A.V2x0

B.（2-\/2—l）x0

C.2A/2X0

D.（ZA/Z+l）Xg

【答案】B

【解析】

【詳解】依題意，兩點(diǎn)電荷電性相反，且。2的電荷量較大，所以合場(chǎng)強(qiáng)為0的位置應(yīng)該在X軸的負(fù)半

軸，設(shè)兩點(diǎn)電荷相距乙根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可得

kQ}_kQ2

Xo（Xo+1）2

又

。2=

解得

Z=（2V2-l）x0

故選B。

5.如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動(dòng)員在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中可將她的身體視為一根直棒，已知重

心在C點(diǎn)，其垂線與腳，兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、ob分別為0.9m和0.6m,若她在Imin內(nèi)做了30個(gè)

俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m,則克服重力做功和相應(yīng)的功率為（）

A.430J,7W

B4300J,70W

C.720J,12W

D.7200J,120W

【答案】B

【解析】

h09

【詳解】設(shè)重心上升高度為h,根據(jù)幾何知識(shí)可得——=一:一，解得h=0.24m,故做一次俯臥撐克服

0.40.9+0.6

重力做功為mgh=144J,所以一分鐘克服重力做功為W=30X144J=4320J,功率約為

w4320

P=—=-------W=70W,故B正確.

二、多項(xiàng)選擇題（共15分，每題5分，漏選3分）

6.如圖，平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，尸為兩板間的一固定點(diǎn)。靜電計(jì)的金屬球與電容

器的負(fù)極板連接，外殼接地。若保持電容器負(fù)極板不動(dòng)，僅將正極板緩慢向左平移一小段距離，則（）

A.電容器的電容減小，靜電計(jì)指針的偏角增大

B.電容器的電容增大，靜電計(jì)指針的偏角減小

C,兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，尸點(diǎn)的電勢(shì)降低

D.兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，尸點(diǎn)的電勢(shì)升高

【答案】AC

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)

￡SQ_

―4板，—U

根據(jù)題意，極板所帶電荷量不變，極板間距增大，可知電容減小，極板之間的電勢(shì)差增大，即靜電計(jì)指針

的偏角增大，A正確，B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)

E工

d

結(jié)合上述解得

E—'林。

sS

極板所帶電荷量不變，可知，兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，令尸點(diǎn)到左極板間距為X,則有

U左p=Ex

由于

U拄p=（P扭一（PP=一（PP

解得

（pp=-Ex

正極板緩慢向左平移一小段距離，x增大，則P點(diǎn)的電勢(shì)降低，C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC?

7.如圖，質(zhì)量加=2kg的小物塊以水平初速度%=6m/s從左端滑上長(zhǎng)￡=3m的水平傳送帶，小物塊始終

受到一個(gè)方向水平向右、大小尸=4N的恒力作用，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下沿順時(shí)針方向運(yùn)行、速度大小

恒為0.5v°。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2,重力加速度g取10m/S2,關(guān)于小物塊在傳送帶

上運(yùn)動(dòng)的過程，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.小物塊一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.恒力產(chǎn)對(duì)小物塊做的功為6J

C.小物塊與皮帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為6J

D.因小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為6J

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.由于

F=fj.mg

則小物塊一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確；

B.恒力廠對(duì)小物塊做的功為

W=FL=12]

B錯(cuò)誤；

C.小物塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

t=—=0.5s

%

小物塊與皮帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

Q=jumg^vot-O.5vo^)=6J

C正確；

D.因小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等于傳送帶克服摩擦力做功，即

E=fjmg-0.5%/=6J

D正確。

故選ACDo

8.如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于。點(diǎn)，兩虛線圓均以。為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在

電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)?不計(jì)重力?下列說(shuō)法正確的是（）

A.M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B.〃在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能

C.N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能

D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中克服電場(chǎng)力做功

【答案】ABC

【解析】

【詳解】試題分析：由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負(fù)電荷，N

帶正電荷，故A正確.M從a到b點(diǎn)，庫(kù)侖力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理知，動(dòng)能減小，則b點(diǎn)的動(dòng)能小于在a

點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確.d點(diǎn)和e點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，則N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于在e點(diǎn)的電勢(shì)能,

故C正確.

D、N從c到d,庫(kù)侖斥力做正功，故D錯(cuò)誤.故選ABC

考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷出靜電力的方向，掌握判斷動(dòng)能和電勢(shì)能變化的方向，

一般的解題思路是根據(jù)動(dòng)能定理判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化.

n卷（共60分）

三、實(shí)驗(yàn)題（共12分，每題6分）

9.圖甲是驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，兩滑塊上均固定一相同的豎直遮

光條。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖乙所示，其讀數(shù)為cm。

(2)實(shí)驗(yàn)前，接通氣源后，在導(dǎo)軌上輕放一個(gè)滑塊，給滑塊一初速度，使它從軌道左端向右運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑

塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間。為使導(dǎo)軌水平，可調(diào)節(jié)。使軌道右端(選填“升

高”或“降低”)一些；

(3)實(shí)驗(yàn)開始前滑塊A置于光電門1的左側(cè)，滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當(dāng)位置。給A一個(gè)向右

的初速度，通過光電門1的時(shí)間為A,A與B碰撞后A通過光電門1的時(shí)間為'B通過光電門2的時(shí)間

為以為完成該實(shí)驗(yàn)，還必需測(cè)量的物理量有o

A.滑塊A的總質(zhì)量加1

B.滑塊B的總質(zhì)量加2

C.光電門1到光電門2的間距￡

D.滑塊A兩次經(jīng)過光電門1的時(shí)間，

【答案】①.1.345②.降低③.AB##BA

【解析】

【詳解】(1)[1]圖中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為

13mm+9x0.05mm=1.345cm

(2)[2]滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間，說(shuō)明滑塊從光電門1到光電門2為減速運(yùn)動(dòng),

則右端較高，因此可調(diào)節(jié)0使軌道右端降低。

dd

(3)[3]設(shè)擋光片的寬度為d,碰前A的速度大小為丁，碰后A的速度大小為丁，碰后B的速度大小為

d

丁，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

ddd

m,-—=-m]----?—

txt2t3

整理可得

mxm2mx

*1’3’2

故還需要測(cè)量滑塊A的總質(zhì)量加i和滑塊B的總質(zhì)量加2。

故選ABo

10.圖1是某同學(xué)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置，提供的器材如下：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電

源、導(dǎo)線若干、紙帶、重錘、夾子，已知重錘的質(zhì)量為1kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2

f圖]

(1)該同學(xué)還應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)器材是

(2)該同學(xué)正確操作得到的一條紙帶如圖2所示，。點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘做自由下落的初始位置，該同學(xué)從合適位置

開始選取了三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)/、B,C,距離已在圖中標(biāo)出，該同學(xué)選擇。5段來(lái)驗(yàn)證重錘的機(jī)械能

是否守恒，則他還需

cc.cm<

S2

A.僅測(cè)量/C段的長(zhǎng)度B.僅測(cè)量AB段的長(zhǎng)度

C.僅測(cè)量0C段的長(zhǎng)度D.僅測(cè)量CM段的長(zhǎng)度

(3)根據(jù)圖2中的紙帶，可求得重錘在OB段重力勢(shì)能減少了J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

【答案】①.刻度尺②.A③.1.20

【解析】

【詳解】⑴口]在實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶

上兩點(diǎn)的距離，求出平均速度，從而可知瞬時(shí)速度

(2)[2]該同學(xué)選擇。B段來(lái)驗(yàn)證重錘的機(jī)械能是否守恒，需要知道位移的同時(shí)還要需要知道末速度，所以根

據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，需要測(cè)量NC的長(zhǎng)度，然后計(jì)算出8點(diǎn)的速度即可

故選A

(3)[3]根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得，重錘重力勢(shì)能減少

AEp=mghOB=lx9.8x0.1228J“1.20J

四、計(jì)算題(共48分)

11.學(xué)生李華研發(fā)了一款名字叫做“AD-case”的手機(jī)殼，從外觀上可以看到這個(gè)手機(jī)殼長(zhǎng)有8個(gè)觸角，當(dāng)

手機(jī)墜落時(shí)，接觸地面瞬間8個(gè)觸角會(huì)瞬間彈出來(lái)，起到很好的緩沖作用。研究緩沖效果的實(shí)驗(yàn)中，總質(zhì)

量為200g的手機(jī)從距離地面1.8m的高度跌落，平摔在地面上，保護(hù)器撞擊地面的時(shí)間為0.2s,然后手機(jī)

保持靜止，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2,試求：

(1)手機(jī)從開始掉落到恰好速度變?yōu)榱愕倪^程中重力沖量的大小；

(2)地面對(duì)手機(jī)的平均作用力大小。

【答案】(1)1.6N-S；(2)8N

【解析】

【詳解】(1)手機(jī)從開始掉落到落地做自由落體運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

,12

h=]gt

解得

t-0.6s

手機(jī)從開始掉落到恰好靜止的過程中重力沖量的大小為

I=mg(t+t0)=0.2xl0x(0.6+0.2)N-s=1.6N-S

(2)手機(jī)從開始掉落到恰好靜止的過程中，設(shè)地面對(duì)手機(jī)的平均作用力大小為尸，選向上為正方向，對(duì)手

機(jī)由動(dòng)量定理得

Ft0—mgt0-mgt=0

解得

F=8N

12.如圖為某同學(xué)在蕩秋千，秋千上懸掛平板的兩繩平行且繩長(zhǎng)為平板運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩子與豎直方

向夾角為8。已知該同學(xué)的質(zhì)量為切且視為重心在平板上,重力加速度為g,不計(jì)繩子和平板的質(zhì)量，忽

略一切阻力。求:

(1)該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小V;

(2)該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小。;

(3)該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)每根繩子的拉力大小廠。

【答案】(1)J2g￡(1-cos。)；(2)2g(1-cosJ)；(2)^^--mgcosd

【解析】

【詳解】(1)小明從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程由機(jī)械能守恒得

mgL(l-cos^)=^mv2

得

v=J2gL(1-cos。)

(2)向心加速度可表示為

V2

Q------

L

聯(lián)立解得

a=2g(1-cos。)

(2)在最低點(diǎn)由牛頓第二定律可得

2F-mg=ma

解得

F=3；g-mgcos。

13.如圖所示，質(zhì)量為加=4xl（y8kg的帶電微粒（重力不能忽略）以%=lm/s速度從水平放置的平行金屬板

A、8的中央飛入板間。已知板長(zhǎng)2>10cm,板間距離d=2cm,當(dāng)“B=1（）3V時(shí)，帶電微粒恰好沿直線穿過

板間。

（1）求帶電微粒所帶電荷量q；

（2）AB間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電微粒能從板間飛出？

A+

o------?Vo

BI-

【答案】（1）8X10-12C;（2）800V<{7<1200V

【解析】

【詳解】（1）帶電微粒沿直線穿過板間，重力不能忽略時(shí)，可知微粒帶負(fù)電，由平衡條件有

UAB

mg=q^~

a

解得

（2）微粒在板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，有

A

BA-

A

B

L=vo(

d12

——=-at

22

代入數(shù)據(jù)解得

tz=2m/s2

當(dāng)微粒剛好打在下極板右邊緣時(shí)，有

mg-q^=ma

代入數(shù)據(jù)解得

{7i=800V

當(dāng)微粒剛好打在上級(jí)板右邊緣時(shí)，有

代入數(shù)據(jù)解得

{72=1200V

要使帶電微粒能穿出極板，則兩板間的電壓應(yīng)滿足800V<C^1200Vo

14.如圖所示，一光滑圓弧軌道固定在水平地面上，軌道半徑為R=6m,其圓心角為53。。質(zhì)量為

2kg的滑板C靜止在水平地面上，其左端與圓弧軌道末端平滑連接，質(zhì)量為1kg的物塊B靜止在C

上，B至滑板左端的距離為Z=1.2m?現(xiàn)將質(zhì)量為2kg的物塊A由圓弧軌道頂端靜止釋放。己知物

塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，二者碰撞時(shí)間極短且碰撞過程無(wú)機(jī)械能損失，A、B與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

均為〃=0.5,C與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取

g=10m/s2,cos53°=0.6,物塊B始終在滑板上。求:

（1）A滑上C瞬間，A的速度大??；

(2)A與B碰后瞬間，B的速度大小;

(3)整個(gè)過程C運(yùn)動(dòng)的位移大小。

【解析】

【詳解】(1)對(duì)A從開始運(yùn)動(dòng)至剛滑上C階段由動(dòng)能定理得

1,

mAg(7?-7?cos530)=—WVQ

解得

v0=4Gm/s

(2)A所受摩擦力的大小為

4=〃I機(jī)Ag=l°N

C所受地面的最大靜摩擦力

0N