山東省青島市即墨區(qū)2022-2023學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)期中考試物理含解析

高三物理質(zhì)量檢謂試卷

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改

動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在

本試卷上無(wú)效。

3.本試卷共18小題，考試時(shí)間90分鐘，考試結(jié)束后，將答題卡交回。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要

求。

1.2021年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)上，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員蘇炳添在男子100m半決賽中跑出了9.83s的好成績(jī)，刷新了男子100m

亞洲記錄。賽后通過(guò)研判比賽過(guò)程錄像發(fā)現(xiàn)，蘇炳添在第1s內(nèi)的位移為8.6m,第2s內(nèi)的位移為10.0m,

前60m用了6.29s,沖線(xiàn)速度為15m/s,下列關(guān)于蘇炳添在本次比賽中的說(shuō)法，其中正確的是()

A.蘇炳添在第1s末的瞬時(shí)速度為8.6m/s

B.蘇炳添在前2s內(nèi)的平均加速度接近9.3m/s2

C.蘇炳添的沖線(xiàn)速度必定為全程最大速度

D.蘇炳添在前60m內(nèi)的平均速度大于全程的平均速度

【答案】B

【解析】

【詳解】A.蘇炳添加速運(yùn)動(dòng)的加速度未知，無(wú)法求出第1s末的瞬時(shí)速度，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

12

x=-at'

2

前2s內(nèi)的平均加速度接近

2x(8.6+10.0),

a=—~；----L=9.3m/s2

22

B正確：

C.蘇炳添在全程的具體運(yùn)動(dòng)情況未知，所以沖線(xiàn)速度不一定為全程最大速度，C錯(cuò)誤；

D.前60m的平均速度為

v.=m/s?9.54m/s

16.29

全程平均速度為

-----m/s?10.17m/s

9.83

D錯(cuò)誤。

故選B?

2.如圖，某同學(xué)用一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧測(cè)量物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。將彈簧一端固定在豎

直擋板上，另一端與物塊連接，物塊置于水平面上，彈簧與地面平行。改變物塊在水平面上的位置，發(fā)現(xiàn)

物塊只能在A(yíng)、B兩點(diǎn)間保持靜止，測(cè)得A、B兩點(diǎn)到豎直擋板的距離分別為小、d2,物塊的質(zhì)量為"?，當(dāng)

地重力加速度為g,則物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）

擋板

AB

氏(4-4)、左(42-4)〃M4+4)仁N4+4)

B.C.D.

2mg

【答案】A

【解析】

【詳解】由題意可知，改變物塊在水平面上的位置，物塊只能在A(yíng)、B兩點(diǎn)間保持靜止，則有輕質(zhì)彈簧的

原長(zhǎng)是

物塊在A(yíng)、8兩點(diǎn)間的靜止位置是輕質(zhì)彈簧的最大壓縮量與最大仰長(zhǎng)量的平衡位置，因此有

2mg

A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A?

3.“魔盤(pán)”是游樂(lè)場(chǎng)中兒童喜聞樂(lè)見(jiàn)的娛樂(lè)設(shè)施。如圖，為某型號(hào)“魔盤(pán)”側(cè)視截面圖，為中心豎直

轉(zhuǎn)軸，圓錐面母線(xiàn)與水平面間夾角為0?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的兒童坐在“魔盤(pán)”的錐面上，“魔盤(pán)”從靜止開(kāi)始

轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速緩慢增大。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）

M

cb

I

N

A.“魔盤(pán)”加速轉(zhuǎn)動(dòng)且兒童未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，兒童受到的合外力方向水平指向轉(zhuǎn)軸

B.其他條件相同時(shí)，兒童的位置越靠下越容易滑動(dòng)

C.其他條件相同時(shí)，兒童的質(zhì)量越小越容易滑動(dòng)

D.“魔盤(pán)”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且兒童未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，“魔盤(pán)”轉(zhuǎn)速越大，兒童受到的摩擦力越小

【答案】B

【解析】

【詳解】A.在“魔盤(pán)”靜止時(shí)，兒童受重力、垂直斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，由力的平衡條

件可知，兒童受力合力是零，“魔盤(pán)”轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由垂直斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力在指向轉(zhuǎn)軸

方向的合力提供向心力，“魔盤(pán)”加速轉(zhuǎn)動(dòng)且兒童未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，說(shuō)明“魔盤(pán)”速度沒(méi)有達(dá)到最大值，即

最大靜摩擦力沒(méi)有達(dá)到滑動(dòng)摩擦力，則有兒童受到的合外力方向不是水平指向轉(zhuǎn)軸，A錯(cuò)誤；

B.由向心力計(jì)算公式月=加/7可知，當(dāng)質(zhì)量和角速度一定時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑越大，所需的向心力越大，因

此其他條件相同時(shí)，兒童的位置越靠下轉(zhuǎn)動(dòng)半徑越大，所需向心力越大，越容易滑動(dòng)，B正確；

C.其他條件相同時(shí)，由向心力公式匕=〃20。，兒童的質(zhì)量越小需要的向心力越小，越不容易滑動(dòng)，C錯(cuò)

誤；

D.“魔盤(pán)”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且兒童未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，“魔盤(pán)”轉(zhuǎn)速越大，需要的向心力越大，兒童受到的摩擦力

越大，D錯(cuò)誤。

故選Bo

4.如圖，質(zhì)量相同的甲、乙兩名滑雪運(yùn)動(dòng)員在水平U型賽道上訓(xùn)練，甲、乙先后從賽道邊緣上的尸點(diǎn)滑

出、騰空，在空中完成技巧動(dòng)作后，最后都從賽道邊緣上的Q點(diǎn)再次滑入賽道，觀(guān)察發(fā)現(xiàn)甲的滯空時(shí)間比

乙長(zhǎng)。不計(jì)空氣阻力，甲、乙在從尸到。的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

方\

A.甲從尸點(diǎn)滑出時(shí)的初速度大小必定大于乙從P點(diǎn)滑出時(shí)的初速度大小

B.甲、乙從P點(diǎn)滑出時(shí)的初速度方向相同

C.甲的動(dòng)量變化量大于乙的動(dòng)量變化量

D.甲、乙的最大騰空高度相同

【答案】C

【解析】

【詳解】A.兩名運(yùn)動(dòng)員做斜拋運(yùn)動(dòng)的水平位移相等，則

水平方向

VJ=X

豎直方向

t

V=P—

J*2

初速度的平方為

心近產(chǎn)+《

4t2

計(jì)算得

x2_4x2

2—22

gg-t'

4

（4%2、、

減區(qū)間為［0,1平J,增區(qū)間為齊,+8）則無(wú)法判斷初速度大小關(guān)系，A錯(cuò)誤;

B.設(shè)初速度與水平方向夾角為。，則

VCOS01-X

初速度大小不確定，則初速度方向不能確定，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)動(dòng)量定理

mgt=bp

兩名運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量相同，甲的滯空時(shí)間比乙長(zhǎng)，說(shuō)明甲的動(dòng)量變化量大于乙的動(dòng)量變化量，C正確;

D.由

Vy=*22—

可知，甲運(yùn)動(dòng)員的豎直分速度小于乙運(yùn)動(dòng)員的豎直分速度，由

hmax=—c—

2g

可知，甲最大騰空高度相同小于乙最大騰空高度相同，D錯(cuò)誤。

故選C。

5.近幾年天文學(xué)家在“天琴座”和“天鵝座”中陸續(xù)找到了5個(gè)適合生命生存的雙星系統(tǒng)，為人類(lèi)探索地

外生命提供了新的思路和方向。天文學(xué)家觀(guān)測(cè)到一個(gè)雙星系統(tǒng)中的b兩恒星間距離為L(zhǎng),它們繞著二者

連線(xiàn)上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T(mén),該雙星系統(tǒng)距離其他天體很遠(yuǎn)；從漫長(zhǎng)的宇宙演化來(lái)看，

伴隨著兩恒星內(nèi)部核聚變過(guò)程的能量釋放，兩恒星質(zhì)量不斷虧損，將導(dǎo)致兩恒星間距離及其運(yùn)動(dòng)發(fā)生緩慢

變化。引力常量為G,關(guān)于a、b兩恒星的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)前〃、〃兩恒星的動(dòng)能相等

B.當(dāng)前該雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量為生￡

GT2

C.在將來(lái)的演化過(guò)程中，該雙星系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期將逐漸減小

D.在將來(lái)的演化過(guò)程中，該雙星系統(tǒng)的總動(dòng)能將逐漸增大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.兩恒星以對(duì)方對(duì)自己的引力作為向心力，二者相等時(shí)間與共同圓心的連線(xiàn)轉(zhuǎn)過(guò)相等的角度，

角速度相等，由于半徑關(guān)系和質(zhì)量關(guān)系未知，無(wú)法確定二者動(dòng)能是否相等，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)牛頓第二定律得

G寵叫亍^

》犯肛4萬(wàn)2

G—=

L=4+G

解得

4ML3

町+程=-^F

B正確；

CD.兩恒星質(zhì)量不斷虧損，二者間引力減小，兩恒星逐漸遠(yuǎn)離對(duì)方，圓周運(yùn)動(dòng)半徑變大，乙變大，由B解

析中公式知T變大，二者在遠(yuǎn)離過(guò)程中引力做負(fù)功，動(dòng)能減小，CD錯(cuò)誤。

故選Bo

6.如圖甲，將一小球從地面以某一初速度如豎直向上拋出，取地面為零重力勢(shì)能參考面，小球的機(jī)械能

員和重力勢(shì)能*隨小球離開(kāi)地面的高度人變化關(guān)系圖像如圖乙。重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的

是（）

A.小球從地面拋出的初速度%=4石m/s

B.小球所受空氣阻力大小為小球自身重力的g

C.從拋出開(kāi)始，小球經(jīng)1s時(shí)間上升到最高點(diǎn)

D.小球離地面高度〃=3m時(shí)，小球的動(dòng)能Ek=25J

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由題圖可知，在/?=（）時(shí)，小球的機(jī)械能瓦=100J,重力勢(shì)能Ep=0,可知小球的動(dòng)能為100J,

h=4m,重力勢(shì)能Ep=80J,由

Ep=tngh

解得

AW=2kg

由動(dòng)能的計(jì)算公式Ek=（加尤，可得

%=\1^=12^222m/s=wm/s

VmV2

A錯(cuò)誤;

B.當(dāng)無(wú)空氣阻力時(shí)，小球上升的高度為

〃=應(yīng)=J2Lm=5m

2g2x10

當(dāng)有空氣阻力時(shí)，小球上升的高度為4m,則有

a=—=-^―m/s2=12.5m/s2

2h2x4

由牛頓第二定律可得

mg+片=tna

￡=ma-mg=2x(12.5-10)N=5N

可知小球所受空氣阻力大小為小球自身重力的L,B錯(cuò)誤;

4

C.小球從拋出開(kāi)始到最高點(diǎn)所用時(shí)間

10

s=0.8s

a125

C錯(cuò)誤；

D.小球離地面高度〃=3m時(shí)，小球的速度為

v=小說(shuō)+2ha=V102-2x3x12.5m/s=5m/s

小球的動(dòng)能為

1919

E.=-mv2=-X2X52J=25J

k22

D正確。

故選Do

7.如圖，甲、乙兩輛相同型號(hào)汽車(chē)沿平直路面并排同向行駛，在兩車(chē)車(chē)頂相同位置A、8分別裝有藍(lán)牙設(shè)

備，這兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備間信號(hào)的有效傳輸距離￡=10m。片0時(shí)刻，甲、乙兩車(chē)車(chē)頭對(duì)齊，此時(shí)甲車(chē)速度為10m/s,

乙車(chē)速度為4m/s,A、5間距離d=6m。從仁0時(shí)刻開(kāi)始，甲車(chē)以大小為2m*的加速度做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

直至停止，乙車(chē)以4m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)信號(hào)的傳遞時(shí)間，從片0時(shí)刻起，甲、乙兩車(chē)能夠利

用藍(lán)牙通信的時(shí)間為（）

A.2sB.4sC.6sD.6.25s

C.細(xì)桿與水平面間夾角為。時(shí)，B端沿水平面運(yùn)動(dòng)的速度大小力=以tan。

D.滑落過(guò)程中，細(xì)桿上各個(gè)點(diǎn)的速度方向都不沿桿的方向

【答案】C

【解析】

【詳解】A.細(xì)桿滑落過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)B端速度為零，當(dāng)A端滑到地面時(shí)8端的速度也為零，可知整個(gè)過(guò)

程中8端的速度先增大后減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

BC.細(xì)桿與水平面間夾角為。時(shí)，由速度分解知識(shí)可知

vAsin0-vKcos0

即B端沿水平面運(yùn)動(dòng)速度大小

vB=vAtan6?

則當(dāng)。角從0~45。時(shí)以<乙；當(dāng)6角從45。~90。時(shí)~>匕》；即細(xì)桿滑落過(guò)程中,A端沿墻面下滑速度先小

于B端沿水平面運(yùn)動(dòng)的速度，后大于B端沿水平面運(yùn)動(dòng)的速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；

D.滑落過(guò)程中，A點(diǎn)的速度豎直向下，8點(diǎn)的速度水平向右，則桿上其他各點(diǎn)的速度方向介于兩者之間，

則必有一點(diǎn)的速度方向沿桿的方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Co

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。

全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，選錯(cuò)或不選得。分。

9.如圖，U0時(shí)刻，位于原點(diǎn)。處的波源質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始沿y軸正方向做振幅A=4cm的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該

波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸正向傳播。u0.5s時(shí)，平衡位置坐標(biāo)為（10m,0）的質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始

運(yùn)動(dòng)，此時(shí)波源質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移為2cm,下列說(shuō)法正確的是（）

廿/cm

八

-----------------------?

Px/m

A.該列簡(jiǎn)諧橫波的傳播速度為20m/s

B.該列簡(jiǎn)諧橫波的最大周期為1.2s

C.該列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中傳播的最大波長(zhǎng)為120m

D./=0.5s時(shí)，45m處質(zhì)點(diǎn)的位移可能為y=4sin]〃+5卜（cm）（〃=0,l,2,3）

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.由題意可知，該列簡(jiǎn)諧橫波的傳播速度為

s10,?、,

v=-=——m/s=20m/s

t0.5

故A正確；

B.由題意可知

r=（〃T+工）=0.5

12

當(dāng)〃=0時(shí)，周期最大即為6s,故B錯(cuò)誤；

C.該列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中傳播的最大波長(zhǎng)為

4m力ax二u圖ma”x=120m

故c正確；

D.波傳到x=5m處質(zhì)點(diǎn)所用的時(shí)間為

x51

t=—=—s=—S

V204

Z=0.5s時(shí)，戶(hù)5m處質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了0.25s,則r=0.5s時(shí)，x=5m處質(zhì)點(diǎn)的位移可能為

21

y=Asinait=4sin(-=4sin7i(cm)(n=0,1,2,3--?)

故D正確。

故選ACDo

10.如圖，在光滑水平桌面上用A、B兩球壓縮一根輕質(zhì)彈簧，并將A、B兩球鎖定?，F(xiàn)進(jìn)行如下操作：（1）

只解鎖B球，B球被彈出后在水平地面上的落點(diǎn)到桌邊的水平距離為制；（2）用A、B兩球再次壓縮彈簧

并鎖定兩球，然后同時(shí)解鎖A、B兩球，B球被彈出后在水平地面上的落點(diǎn)到桌邊的水平距離為應(yīng)，A、B

彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈簧振子的周期7=2乃J/，彈

兩球質(zhì)量分別為2m和"2,X]:X2=>/3:V20

簧勁度系數(shù)為鼠下列說(shuō)法正確的是（)

V1:v2=73:V2

彈簧對(duì)B球彳牧功全部轉(zhuǎn)化為B球的動(dòng)能，因此兩種情形中，彈簧對(duì)B球做功之比為轉(zhuǎn)化為動(dòng)能之比，則有

1212oQ

—m%:—mv2=3:2

C錯(cuò)誤；

D.只解除B球，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為B球動(dòng)能，則有

12

%p=3mh

同時(shí)解除A、B兩球，A、B兩球的動(dòng)量守恒，初動(dòng)量是零，由動(dòng)量守恒定律可得

2mvA=mv2

1

則有

解得兩種情刃當(dāng)?shù)膹椥詣?shì)能相等，所以（1）（2）兩種情形中，解鎖前壓縮彈簧的長(zhǎng)度相同，D正確。

故選AD。

11.空間存在:方向沿X軸的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)。隨X坐標(biāo)的變化情況如圖所示，圖中的％和”為已知量。一

質(zhì)量為，”、目三荷量為M的帶電粒子在電場(chǎng)中以原點(diǎn)。為中心，沿X軸做周期性運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中該粒子的

動(dòng)能與電勢(shì)育旨之和為-0.5q夕°,粒子重力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）

i'9

/

-d0dx

A,在0<x<d區(qū)域內(nèi)，沿X軸正向電勢(shì)越來(lái)越低，場(chǎng)強(qiáng)也越來(lái)越小

B.粒子在電.場(chǎng)中做周期性運(yùn)動(dòng)的區(qū)間范圍為-0.5dWxW0.5d

場(chǎng)中做周期性運(yùn)動(dòng)的最大速度大小為、叵

C.粒子在電:

Vm

/m

D.粒子在電場(chǎng)中做周期性運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)=d\——

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.0-x圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，因此在區(qū)域內(nèi)，沿x軸正向電

勢(shì)越來(lái)越低，場(chǎng)強(qiáng)不變，A錯(cuò)誤；

B.由題圖可知，粒子在戶(hù)0處向左或向右都做勻減速運(yùn)動(dòng)，由電勢(shì)能計(jì)算公式可得，粒子在x=0處向左

或向右運(yùn)動(dòng)到0.54時(shí)的電勢(shì)能為-OS”。，說(shuō)明此時(shí)粒子的動(dòng)能是零，速度是零，因此粒子在電場(chǎng)中做周

期性運(yùn)動(dòng)的區(qū)間范圍為-0.5dSE0.5d,B正確；

C.由題圖可知，粒子在處向左或向右都做勻減速運(yùn)動(dòng)，因此粒子在O點(diǎn)速度最大，設(shè)大小為K0,由

功能關(guān)系可得

c正確;

D.粒子從。點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，又回到O點(diǎn)所用時(shí)間為九，由動(dòng)量定理可得

-q—t]--mv0-mv0

八=2d

由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性，粒子在左側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間和右側(cè)相等，因此帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為

T=2乙=2xId

D錯(cuò)誤。

故選BCo

12.如圖，在傾角g30。的光滑固定斜面上，輕質(zhì)彈簧的一端與質(zhì)量為機(jī)的物塊A連接，另一端與質(zhì)量為

2加的物塊B相連，B靠在位于斜面底端垂直斜面的擋板上，彈簧的勁度系數(shù)為七A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，

此時(shí)A位于斜面上的P點(diǎn)。一根不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)斜面頂端的光滑輕小滑輪，一端與物塊A相連，另

一端栓接一輕質(zhì)掛鉤，開(kāi)始時(shí)各段輕繩都處于伸直狀態(tài)，A與滑輪間的輕繩與斜面平行?，F(xiàn)在掛鉤上懸掛

一質(zhì)量為恤（頻未知）的物塊C并從靜止釋放，物塊A剛好能到達(dá)斜面上的。點(diǎn)，此時(shí)物塊B剛要離開(kāi)

擋板。已知彈簧的彈性勢(shì)能綜=5"2,X為彈簧形變量，重力加速度為g,彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物

塊C釋放位置離地面足夠高。對(duì)于物塊A從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）

A.當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)擋板時(shí)，物塊C下降的高度為當(dāng)

3k

3

B.物塊C質(zhì)量為加o=1加

C.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，物塊A的速度最大

m

若所懸掛物塊C的質(zhì)量為2恤，則A經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)速度最大，最大速度為3g

Wk

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.在開(kāi)始時(shí)，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)此時(shí)彈簧的壓縮量為則有

培-mgsin0

_mg

x'~2k

掛鉤上懸掛物塊C后，C向下運(yùn)動(dòng)，A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)B恰好要離開(kāi)擋板時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為X2,則

有

kx2=2mgsin0

_mg

則有

nc31ng

PQ-5+%2-2k

物塊C下降的高度為羋，A錯(cuò)誤；

2k

B.以物塊A、C和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由機(jī)械能守恒定律可得

%g(F+x：J=mg(X+X2)sine+gAx；一；g2

解得

3

B正確;

C.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，物塊A受沿斜面向下的下滑力和物塊C的拉力，由牛頓第二定律可知

3..3),

—mg-mgsmu=\—mA-m\a

解得

,1

a=~g

此時(shí)物塊A在做加速運(yùn)動(dòng)，因此物塊A的速度不是最大，C錯(cuò)誤；

D.若所懸掛物塊C的質(zhì)量為2〃如當(dāng)物塊A運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)，對(duì)物體A、C組成的整體，由牛頓第二定律

可得

-mgsin0-kx2=(m+2%))〃

解得

a=0

則A經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)速度最大，當(dāng)物塊A運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能增量與前一次相同，由系統(tǒng)的機(jī)械

能守恒可得

+九)；2

2町送（玉+x)=mg2sine+gfcx+-^(2m0+v

解得最大速度為

v=3g舄

D正確。

故選BD。

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.如圖，是某課外興趣小組設(shè)計(jì)探究物體平均加速度與物體受力、物體質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方案圖。該小

組同學(xué)先將擋板豎直固定在水平桌面上，再將彈簧一端固定在擋板上，另一端處于自然狀態(tài)，并在桌面上

標(biāo)記自由端的位置。；在。點(diǎn)左側(cè)安裝一光電門(mén)，并調(diào)整其高度；將刻度尺緊貼桌邊固定，使其0刻線(xiàn)與

0點(diǎn)對(duì)齊。將裝有遮光片的小車(chē)置于桌面上并向右壓縮彈簧到某位置，記錄固定在小車(chē)右側(cè)面的薄長(zhǎng)鐵條

此時(shí)所指刻度尺的刻度值x,然后記錄光電門(mén)顯示的遮光時(shí)間△分用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光片的寬度乩請(qǐng)回

答下面問(wèn)題：

光□電門(mén)遮光片

薄長(zhǎng)鐵條

（1）光電門(mén)的位置應(yīng)離0點(diǎn)適當(dāng)___________（選填“近些”或“遠(yuǎn)些”）；

（2）小車(chē)加速過(guò)程的平均加速度為斫；（用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的物理量表示）

（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用勁度系數(shù)的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（選填“較大”或“較小”）；

（4）保持小車(chē)質(zhì)量不變，要探究小車(chē)平均加速度〃與所受合力F關(guān)系，只需探究平均加速度a與

關(guān)系即可。（用測(cè)得物理量的符號(hào)表示）

【解析】

【詳解】（1）[1]為了比較準(zhǔn)確的測(cè)量出小車(chē)離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小，光電門(mén)的位置應(yīng)離0點(diǎn)適當(dāng)近些，以

減小小車(chē)與桌面間的摩擦力的影響。

（2）[2]小車(chē)經(jīng)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度近似等于遮光片經(jīng)光電門(mén)時(shí)的平均速度，則有

△t

由題意可知，小車(chē)加速中的位移為x,由速度位移公式，可得小車(chē)的平均加速度為

22

V=d

”才2.面

（3）[3]為減小實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用勁度系數(shù)較大的彈簧。勁度系數(shù)較大的彈簧，在同樣的形變量的

情況下，彈簧的彈力較大，可以減小摩擦力的影響。

（4）[4]x是彈簧的形變量，因此小車(chē)質(zhì)量不變，要探究小車(chē)平均加速度。與所受合力F關(guān)系，只需探究平

均加速度a與形變量x的關(guān)系。

14.某班級(jí)同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。置于桌面上的氣墊導(dǎo)軌裝有光電門(mén)M

和N,滑塊A、B放在導(dǎo)軌上，兩滑塊上都固定有完全相同的遮光片，光電門(mén)M、N分別與光電計(jì)時(shí)器相

連（圖中未畫(huà)出），可以記錄遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)的遮光時(shí)間。

滑塊A光電門(mén)M滑塊B光電門(mén)N

具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.用天平測(cè)量滑塊A的質(zhì)量,“A和滑塊B的質(zhì)量機(jī)B;

B.用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊A、B上遮光片的寬度d；

C.接通氣源，給滑塊A向右的瞬時(shí)沖量，記錄光電門(mén)M顯示的第一次遮光時(shí)間△?;

D.觀(guān)察滑塊A、B碰后的運(yùn)動(dòng)情況，記錄光電門(mén)M顯示的第二次遮光時(shí)間△心及光電門(mén)N顯示的遮光時(shí)

間

某小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄的數(shù)據(jù)如下表:

mAmnd△rci△to△/D

100g300g2.500ms4.900ms5.100ms

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)回答下面問(wèn)題：

（1）該小組用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度，讀數(shù)如圖乙，則遮光片的寬度為cm；

（2）碰撞前A、B系統(tǒng)的總動(dòng)量為kg-m/s,碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量為kg-m/s；（計(jì)算

結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（3）另一實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過(guò)多次規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作獲取數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量總是大于碰撞前

系統(tǒng)總動(dòng)量，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果原因是“

【答案】①.1.00②.0.400③.0.384④.氣墊導(dǎo)軌不水平，右端低，左端高

【解析】

【詳解】（1）［1］由題圖乙可知，游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺是20分度的，主尺讀數(shù)為1.00cm,游標(biāo)尺的讀數(shù)是零，

因此遮光片的寬度為1.00cm

（2）［2］碰撞前A的速度為

dl.OOxlQ-2

m/s=4.00m/s

△'ci2.500x10-3

滑塊B的速度是零，取向右為正方向，則有碰撞前A、B系統(tǒng)的總動(dòng)量為

3

Pi--mAvA-10（）x10-x4.00kg-m/s=0.400kg-m/s

[3]碰撞后，滑塊A的速度大小

dl.OQxlQ-2

以m/s=2.04m/s

△‘C24.900xIO-3

方向向左。

滑塊B的速度

d_l.OQxlQ-2

VB靠-5.100x10-3m/s=1.96m/s

碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量為

p,=町\以+mBvB~一1()()xI。-'x2.04kg-m/s+300xIO-3xl.96kg-m/s=0.384kg-m/s

(3)[4]碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量總是大于碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量，說(shuō)明碰撞后滑塊B速度比正常值偏大，滑塊A碰

撞后返回，速度比正常值偏小，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因是：氣墊導(dǎo)軌不水平，右端低，左端高。

15.如圖，均勻介質(zhì)中兩波源6分別位于x軸上X|=O、X2=14m處，波源a振動(dòng)方程為)*2sin5?rf(cm),

波源人振動(dòng)方程為"=4sin57rt(cm)。已知x軸上x(chóng)p=10m處質(zhì)點(diǎn)P在八=0.4s時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，求：

(1)這兩列波在均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)；

(2)從仁0開(kāi)始在auZs的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程。

八y/cm

aPb

O2468101214x/m

【答案】(1)2=4m；(2)5=0.44m

【解析】

【詳解】(1)設(shè)波在介質(zhì)中傳播速度為心有

Ph=vt]

.2刀

X=v-----

CO

解得

A=4m

(2)設(shè)波源。的振動(dòng)經(jīng)時(shí)間芍傳播到P點(diǎn)，有

aP=vt2

在打?弓時(shí)間內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為

51=64=0.24m

在=1s到A=2S時(shí)間內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為

s2=10(4-A“)=0.2m

所以

s=S|+$2=0.44m

16.2014年中國(guó)海軍372號(hào)潛艇奉命執(zhí)行巡航任務(wù)時(shí)，突遭“水下斷崖”，急速“掉深”，如果持續(xù)“掉

深”將導(dǎo)致災(zāi)難性后果。危急關(guān)頭，全體官兵通力協(xié)作，化險(xiǎn)為夷完成極限自救，創(chuàng)造了世界潛艇史上的

奇跡。所謂“掉深”是指潛艇從高密度海水區(qū)域駛?cè)氲兔芏葏^(qū)域，浮力銳減，潛艇如同汽車(chē)掉下懸崖。如

圖，372號(hào)潛艇開(kāi)始時(shí)在高密度海水區(qū)域深度例=180m處以vo=36km/h(20節(jié))的水平速度勻速潛航，r=0

時(shí)該潛艇駛?cè)氲兔芏群Ｋ畢^(qū)域，浮力銳減為尸=2.94X1()7N,“掉深”發(fā)生。潛艇自救過(guò)程可簡(jiǎn)化為如下物

理過(guò)程：八=20s時(shí)刻，潛艇官兵迅速對(duì)潛艇排水減重，當(dāng)潛艇在水平方向前進(jìn)乙=600m時(shí)停止下沉并開(kāi)始

上?。簧细×恕魅?40m時(shí)迅速注水增重，當(dāng)潛艇回到原來(lái)潛航深度加時(shí)，速度恢復(fù)到水平方向，并再次排

水減重以保持“掉深”前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。已知“掉深”發(fā)生前潛艇總質(zhì)量〃?o=3OOOt,重力加速度g=10m/s2,

不計(jì)潛艇減重和增重的時(shí)間，求：

(I)潛艇“掉深”到最大深度處時(shí)離水面的距離”；

(2)潛艇注水增重過(guò)程注入潛艇水的質(zhì)量。

高密度海水低密度海水

【答案】(1)〃=300m；(2)Am,=45t

【解析】

【詳解】(1)設(shè)潛艇開(kāi)始進(jìn)入低密度海水區(qū)域后的加速度大小為卬，此時(shí)豎直分速度為vVi，經(jīng)時(shí)間馬停

止下沉，有

-F=moat

L=%&+G)

H-h^+hy+h.,-300m

(2)設(shè)第一次排水質(zhì)量為△叫，第一次排水減重后的加速度大小為出，注水增重過(guò)程往潛艇注入水的質(zhì)

量△加2，注水后潛艇減速上浮的加速度大小為。3，有

m

F-(/?()一而久出=(o-△町)?2

(mn-A/"[+A/n2)g-F-(m0-Am,+Am?)a3

2aqh=2a3(4+為-△〃)

聯(lián)立解得

△m,=45t

17.如圖甲，帶有狹縫S的豎直擋板左側(cè)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，擋板右側(cè)有兩塊正對(duì)水平放置的平行

金屬板M、N,板長(zhǎng)均為L(zhǎng),板間距離為d,兩板間所加電壓按如圖乙所示規(guī)律變化，圖乙中Ui=Uo、U2=-3U0.

擋板左側(cè)電場(chǎng)中的戶(hù)點(diǎn)有一電子源，能隨時(shí)間均勻地向右側(cè)釋放電子，電子初速度不計(jì)。己知兩=L,P、

S連線(xiàn)為兩平行板的中心線(xiàn)，電子源釋放的電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速、偏轉(zhuǎn)后均能從兩板間射出電場(chǎng)，電子質(zhì)量

為〃，?電荷量為e,擋板左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度后=—忽略電子重力及電子間的相互作用，求：

(1)電子到達(dá)狹縫S處時(shí)的速度大小vo；

(2)仁0時(shí)刻經(jīng)狹縫S進(jìn)入兩板間的電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏離中心線(xiàn)的距離為；

(3)對(duì)于0?T時(shí)間內(nèi)經(jīng)狹縫S進(jìn)入兩板間的所有電子，能從中心線(xiàn)上方離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子數(shù)所占百分

比〃。

4

o3T2T

T

甲乙

2￡

【答案】（1）%可；⑵%=8〃0；⑶"="7%

【解析】

【詳解】（1）設(shè)電子到達(dá)狹縫S處時(shí)的速度大小為%,有

eEL=gmVg

解得

2L

%

（2）對(duì)于，=0時(shí)刻經(jīng)狹縫S進(jìn)入兩板間的電子，設(shè)電子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為務(wù)，有

L=vQtQ

解得

T

(0=2

所以電子在板間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中板間電壓恒為1,設(shè)偏距為y°，有

L嗎2

%

2md°

解得

（3）結(jié)合圖像及以上分析可知，片。時(shí)射入的電子，剛好能在f時(shí)從上極板飛出。隨后的粒子離上極

T

板的距離越來(lái)越遠(yuǎn)。故在0?萬(wàn)時(shí)間內(nèi)，設(shè)「=4時(shí)刻進(jìn)入兩板間的電子偏距恰好為0,取垂直板向上方向

為正向，則在6內(nèi)，粒子在豎直方向的位移為

1

弘=鏟

此時(shí)粒子的豎直方向速度為

T

由于，后，電子所在的電場(chǎng)發(fā)生改變，電子開(kāi)始做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)（2）可知，電子飛出電場(chǎng)所

T-

需時(shí)間為一，故電子開(kāi)始做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)電場(chǎng)是偏距為零所需時(shí)間為故有

2

13叫“

2md1

V=.%

聯(lián)立解得

工

7

TT

即在°a內(nèi)的電子都從上方離開(kāi)電場(chǎng)。同理可得,在5f時(shí)間內(nèi)‘設(shè)在"丁一網(wǎng)刻進(jìn)入兩板間的電

子偏距也恰好為0,則粒子豎直方向先向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，隨后反方向做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。以向上為

正方向。故有