高三物理上学期期中试卷
物理需要我们花时间多多去做一下题目的，今天小编就给大家分享一下高三物理，仅供参考哦
高三物理上学期期中试卷参考
一、选择题(共22道小题，共计66分全对得3分，选不全得2分，选错或不选得0分)
1.如图甲所示，小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v 随时间t的变化规律如图丙所示，sin 37°=0.6， cos 37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.物块的质量为1 kg
B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7
C.0～3 s时间内力F做功的平均功率为2.13 W
D.0～3 s时间内物块克服摩擦力做的功为6.12 J
2.(多选)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB 以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A.a绳的张力不可能为零 B.a绳的张力随角速度的增大而增大
C.当角速度ω> gcot θl，b绳将出现弹力
D.若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
3.(多选)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程，在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3×103 kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2。则此探测器( )
A.在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/s
B.悬停时受到的反冲作用力约为2×103 N
C.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒
D.在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度
4.(多选) “嫦娥五号”的“探路尖兵”载人返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速载人返回关键技术，为“嫦娥五号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础.已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ，引力常量为G，则( )
A.航天器的轨道半径为θs B.航天器的环绕周期为2πtθ
C.月球的质量为s3Gt2θ D.月球的密度为3θ24Gt2
5.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的14，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的( ).
A.向心加速度大小之比为4∶1 B.角速度之比为2∶1
C.周期之比为1∶8 D.轨道半径之比为1∶2
6.假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4 200 km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6 400 km，地球同步卫星距地面高为36 000 km，宇宙飞船和一地球同步卫星绕地球同向运行，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号送到地面接收站.某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为(忽略从宇宙飞船向同步卫星发射信号到地面接收站接收信号所用的时间)( )
A.4次 B.6次 C.7次 D.8次
7.(多选)探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的P处，通过变速，再进入“地月转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行(视为圆周运动)，对月球进行探测，“工作轨道”周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响,则( )
A.要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度
B.探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小为2πR+hT
C.月球的第一宇宙速度2πR+hT R+hR
D卫星在“停泊轨道” P处的机械能大于 “地月转移轨道” P处的机械能
8.据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器。探测器升空后，先在近地轨道上以线速度v环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度v′在火星表面附近环绕飞行。若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为1∶2，密度之比为5∶7，设火星与地球表面重力加速度分别为g′和g，下列结论正确的是( )
A.g′∶g=4∶1 B.g′∶g=10∶7 C.v′∶v=528 D.v′∶v=514
9.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为( )
A. n3k2T B. n3kT C. n2kT D. nkT
10.如图所示，甲、乙两物体之间存在相互作用的滑动摩擦力，甲对乙的滑动摩擦力对乙做了负功，则乙对甲的滑动摩擦力对甲( )
A.可能做正功，也可能做负功，也可能不做功
B.可能做正功，也可能做负功，但不可能不做功
C.可能做正功，也可能不做功，但不可能做负功
D.可能做负功，也可能不做功，但不可能做正功
11. A、B两物体的质量之比mA∶mB=2∶1，它们以相同的初速度v0在摩擦力作用在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度—时间图象如图所示。那么A、B两物体所受摩擦力之比FA∶FB和A、B两物体克服摩擦阻力做功之比WA∶WB分别为( )
A.2∶1，4∶1 B.4∶1，2∶1
C.1∶4，1∶2 D.1∶2，1∶4
12.一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( )
A.WF2>4WF1，Wf2>2Wf1 B.WF2>4WF1，Wf2=2Wf1
C.WF2<4WF1，Wf2=2Wf1 D.WF2<4WF1，Wf2<2Wf1
13. (多选)一辆质量为m的汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数1v图象如图所示.若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，能求出的物理量是( )
A.汽车的功率
B.汽车行驶的最大速度
C.汽车所受到的阻力
D.汽车运动到最大速度所需的时间
14.(多选)一个质量为50 kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动到静止。整个过程0-9秒中电梯对人做功的功率随时间变化的P-t图象如图所示，g=10 m/s2，则以下说法正确的是( )
A.电梯匀速阶段运动的速度为2 m/s
B.图中P2的值为1100 W
C.图中P1的值为900 W
D.电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速过程中对人所做的功
15.长为L=1 m、质量为M=1 kg的平板车在粗糙水平地面上以初速度v=6 m/s向右运动，同时将一个质量为m=2 kg的小物块轻轻放在平板车的最前端，物块和平板车的平板间的动摩擦因数为μ=0.5，由于摩擦力的作用，物块相对平板车向后滑行距离s=0.4 m后与平板车相对静止，平板车最终因为地面摩擦而静止，如图所示，物块从放到平板车上到与平板车一起停止运动，摩擦力对物块做的功为( )
A.0 B.4 J C.8 J D.12 J
16.如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为0.5 m的圆环顶点P，另一端系一质量为 0.1 kg 的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动.设开始时小球置于A点，橡皮筋处于刚好无形变状态，A点与圆心O位于同一水平线上，当小球运动到最低
点B时速率为1 m/s，此时小球对圆环恰好没有压力(取g=10 m/s2).下列说法正确的是( )
A.从A到B的过程中，小球的机械能守恒
B.从A到B的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了0.35 J
C.小球过B点时，橡皮筋上的弹力为0.2 N
D.小球过B点时，橡皮筋上的弹力为1.2 N
17.如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ=0.2，杆的竖直部分光滑.两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连.初始A、B均处于静止状态，已知OA=3 m，OB=4 m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g=10 m/s2)，那么该过程中拉力F做功为( )
A.14 J B.10 J
C.16 J D.4 J
18.( 多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器.舰载机总质量为3×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N;弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定.要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则( )
A.弹射器的推力大小为1.1×106 N
B.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J
C.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W
D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2
19.如图所示，一个小球(视为质点)从H=12 m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4 m的竖直圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零;沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，则h之值可能为(取g=10 m/s2，所有高度均相对B点而言) ( )
A.12 m B.10 m
C.8.5 m D.7 m
20.(多选)如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为m1的a球置于地面上，质量为m2的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是 ( )
A.m1∶m2=3∶1
B.m1∶m2=2∶1
C.当b球摆过的角度为30°时，a球对地面的压力为12m1g
D.若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时，a球对地面的压力大于零
21.如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为l。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为12l 时，下列说法正确的是(不计一切摩擦)( )
A.小球A和B的速度都为12gl
B.小球A和B的速度都为123gl
C.小球A、B的速度分别为123gl和122gl
D.小球A、B的速度分别为123gl和12gl
22.(多选)如图所示，一个小球套在固定的倾斜光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放。小球沿杆下滑，当弹簧处于竖直时，小球速度恰好为零。若弹簧始终处于伸长且在弹性限度内，在小球下滑过程中，下列说法正确的是( )
A.小球的机械能先增大后减小
B.弹簧的弹性势能和小球重力势能之和先增大后减小
C.弹簧和小球系统的机械能先增大后减小
D.重力做功的功率先增大后减小
二、非选择题(共5道小题，共计44分)
23.(8分)某实验小组利用如图所示装置，探究木块在木板上滑动至停止的过程中，摩擦力做的功与木块滑上木板时初速度的关系。实验步骤如下：
A.将弹簧左端固定在平台上，右端自然伸长到平台右侧O点，木板紧靠平台，其上表面与P、O在同一水平面上。使木块压缩弹簧自由端至P点后由静止释放，木块最终停在木板上的B点，记下P点并测出OB间的距离L。
B.去掉木板再使木块压缩弹簧自由端至P点并由静止释放，测出木块做平抛运动的水平位移x。
C.改变由静止释放木块的位置，以获取多组L、x数据。
D.用作图象的办法，探求L与x的关系，得出结论。
(1)A、B两步中，均使弹簧压缩到同一点P 的目的是____________________________________________________________________
(2)本实验中，是否必须测出图中h的具体数值?__ _(填“是”“否”);
(3)实验小组根据测得的数据，作出L-x2图象如左图所示，据此，实验小组便得出结论：摩擦力对木块做的功与木块滑上木板时的初速度平方成正比。请写出其推理过程：________________________________________________________________________________ 。
24.(6分)如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律，摆锤A拴在长为L的轻绳一端，轻绳另一端固定在O点，在A上放一个质量很小的小铁块，现将摆锤拉起，使绳与竖直方向成θ角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P的阻挡而停止运动，之后铁块将飞离摆锤做平抛运动。
(1)为了验证摆锤在运动过程中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，还应测量的物理量有________ 。
(2)用测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=__________。
(3)用已知的和测得的物理量表示摆锤在运动过程中机械能守恒的关系式为__________ 。
25.(10分)石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换。
(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为ω，地球半径为R。
(2)当电梯仓停在距地面高度h2=4R的站点时，求仓内质量m2=50 kg的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度g=10 m/s2，地球自转角速度ω=7.3×10-5 rad/s，地球半径R=6.4×103 km。
26.(10分)如图所示，水平传送带在电动机带动下以速度v1=2 m/s匀速运动，小物体P、Q质量分别为0.2 kg和0.3 kg，由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P放在传送带中点处由静止释放。已知P与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带水平部分两端点间的距离为4 m，不计定滑轮质量及摩擦，P与定滑轮间的绳水平，取g=10 m/s2。
(1)判断P在传送带上的运动方向并求其加速度大小;
(2)求P从开始到离开传送带水平端点的过程中，与传送带间因摩擦产生的热量;
(3)求P从开始到离开传送带水平端点的过程中，电动机多消耗的电能。
27.(10分)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车，有一质量
m=1 000 kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90 km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50 kW。当驾驶员看到前方有80 km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动。运动L=72 m后，速度变为v2=72 km/h。此过程中发动机功率的15用于轿车的牵引，45用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求：
(1)轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小;
(2)轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中，获得的电能E电;
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72 km/h匀速运动的距离L′。
答案
一，选择题
1-5 A AC BD BC C 6-10 C BC C B A
11-15 B C ABC AB A 16-20 D A ABD C AC
21-22 D AD
二，填空题
23
(2)否
24
25.答案 (1)12m1ω2(R+h1)2 (2)11.5 N
解析 (1)设货物线速度为v1，则v1=(R+h1)ω ① 货物相对地心运动的动能为Ek=12m1v21 ②
联立①②、得Ek=12m1ω2(R+h1)2 (4分)
(2)设地球质量为M，人相对地心的距离为r2，向心加速度为a，受地球的万有引力为F，则
a=ω2(R+h2) ③ F=Gm2Mr22 ④ g=GMR2 ⑤
设水平地板对人的支持力大小为N，人对水平地板的压力大小为N′，则
F-N=m2a ⑥ ′
联立③～⑥式并代入数据得N≈11.5 N。牛顿第三定律N=N≈11.5 N (6分)
26.解析 (1)传送带给P的摩擦力f=μm1g=1 N 小于Q的重力m2g=3 N，P将向左运动。
根据牛顿第二定律， 对P：T=m1a， 对Q：m2g-T=m2a，(或m2g-μm1g=(m1+m2)a)
解得：a=m2g-μm1gm1+m2=4 m/s2。 (4分)
(2)从开始到末端：L2=12at2，t=1s，，传送带的位移s=v1t，
Q=f(L2+s)=μm1g(L2+s)=4 J。 (4分)
(3)电动机多消耗的电能为克服摩擦力所做的功
解法一：ΔE电=W克=μm1gs，可得ΔE电=2 J。 (2分)
解法二：ΔE电+m2gL2=12(m1+m2)v2+Q，可得ΔE电=2 J。
27.
代入数据得L′=31.5 m。
答案 (1)2×103 N (2)6.3×104 J (3)31.5 m
关于高三物理上学期期中试题
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共计48分。在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一个选项符合题目要求;9-12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，有选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。)
1.根据所学物理知识，判断下列四个“一定”说法中正确的是( )
A.物体的速度为零时，其加速度就一定为零
B.一对作用力与反作用力的冲量大小一定相等
C.合外力对物体做功为零时，物体的机械能就一定守恒
D.一对作用力与反作用力的做功一定相等
2.如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后( )
A. M受到的摩擦力不变
B. M相对地面静止
C. M下滑的速度减小
D. 若传送带足够长，M可能沿带面向上运动
3.蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一质量为50kg的运动员从离蹦床1.8m处自由下落，若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.2s，(取g=10m/s2，不计空气阻力)则这段时间内，下列说法错误的是( )
A.运动员受到的合力冲量大小300N•s B.重力的冲量大小100N•s
C.蹦床对运动员的冲量大小200N•s D.运动员动量变化量大小300 N•s
4.物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为36m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是( )
A. 1.5m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2
5.一个沿竖直方向运动的物体，其速度图像如图所示，规定向上为正方向，当地重力加速度g=10m/s2， 则可知( )
A.1s时物体处于平衡状态
B.上升和下降两个阶段加速度大小相等，方向相反
C.3s时物体处于抛出点上方15m
D.3s内物体一直处于完全失重状态
6.质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么( )
A. 碗的内表面动摩擦因数处处相同
B. 石块下滑过程中加速度始终为零
C. 石块下滑过程中的所受合外力大小不变，方向始终指向球心
D. 石块下滑过程中受的摩擦力大小不变
7.如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以初速度2v0水平抛出，同时乙以初速度v0沿倾角为30°的光滑斜面滑下。若甲、乙同时到达地面，不计空气阻力，则甲运动的水平距离是( )
A. 3h B. h
C. 2h D. h
8.如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆的等高点上，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，原来保持静止.一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止(未画出).则( )
A. 两绳子拉力不再相等 B. 两绳子的夹角变小
C. 两绳对挂钩合力变小 D. 两绳对挂钩合力可能不变
9.如图所示，小车A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一重物B，开始时用力按住A使A不动，现设法使A以速度VA=3m/s向左做匀速直线运动，某时刻连接A车右端的轻绳与水平方向夹角θ=37°，设此时B的速度大小为VB (cos 37°=0.8)，不计空气阻力，忽略绳与滑轮间摩擦，则( )
A.A不动时B对轻绳的拉力就是B的重力
B.当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度VB=2.4m/s
C.当轻绳与水平方向成θ角时重物B的速度VB=3.75m/s
D.B上升到滑轮前的过程中机械能增加
10.2016年9月15日,我国的空间实验室天宫二号在酒泉成功发射。9月16日,天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A开始变轨，变轨后在圆轨道Ⅱ上运行，如图所示。若天宫二号变轨前后质量不变，则下列说法正确的是( )
A.天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远地点A点的速度一定小于第一宇宙速度
B.天宫二号在轨道Ⅰ上运行的周期可能大于在轨道Ⅱ上运行的周期
C.天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过近地点B的速度一定大于Ⅱ轨道的速度
D.天宫二号在轨道Ⅰ运行时，机械能不变
11.如图所示，一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上，一小物块正在沿着斜面体匀速下滑，运动到斜面中间对小物块施加一水平向右的恒力F，当物块运动到最低点之前，下列说法正确的是( )
A. 物块与斜面体间的弹力增大
B. 物块与斜面体间的摩擦力增大
C. 斜面体与地面间的弹力不变
D. 地面对斜面体有向左的摩擦力
12.物体A放在木板B上，木板B放在水平地面上，已知mA=8kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数μ1=0.2，B与地面动摩擦因数μ2=0.1，如图所示.若现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是( )
A. 当拉力F=12N时，A、B间摩檫力大小为12N
B. 当拉力F>16N时，A相对B滑动
C. 当拉力F=20N时，A、B加速度均为1 m/s2
D. 当拉力F=40N时，A、B间摩檫力大小为16N
二、实验题(每空2分，共14分)
13.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图1所示，则：
(1)通过图像得到弹簧的劲度系数__________N/m
(2)为了用弹簧测定两木块A、B间的动摩擦因数 ，两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案________更合理。
②甲方案中，若A和B的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为4.0 N，b的示数为10.0 N，则A、B间的动摩擦因数为________。
14.某实验小组利用图示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：
A.挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动;调整光电门与斜面垂直;
B.取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，接通光电门电源，然后让小车从长木板顶端静止下滑，记录小车通过光电门的时间t
C.重新挂上细绳和钩码，改变钩码的个数，重复A到B的步骤。
回答下列问题：
(1)按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验结果是否有影响?__________(填“是”或“否”);
(2)若要验证动能定理的表达式，已知遮光条的宽度d，还需测量的物理量有______;(多选项)
A.悬挂钩码的总质量m
B.长木板的倾角θ
C.小车的质量M
D.释放小车时遮光条正中间到光电门沿斜面距离L
E.释放小车时小车前端到光电门沿斜面距离L
(3)根据实验所测的物理量，动能定理的表达式为：________(重力加速度为g)
(4)本实验采用光电门测速，造成速度测量误差，具体的原因是
四.计算题(4题，共38分)
15.(8分)质量m=2kg的物块自斜面底端A以初速度v0=16m/s沿足够长的固定斜面向上滑行，经时间t=2s速度减为零.已知斜面的倾角θ=37°，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.试求：
(1)物块上滑过程中加速度大小;
(2)物块滑动过程摩擦力大小;
(3)物块下滑所用时间.
16.(8分)一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止行驶，设所受阻力大小不变，其牵引力F与速度υ的关系如图所示，加速过程在图中B点结束，所用的时间t=10s，经历的路程s=60m，10s后汽车做匀速运动.求：
(1)汽车运动过程中功率的大小;
(2)汽车的质量.
(3)汽车加速度为5 m/s2时，此时车的速度大小
17.(10分)如图所示，质量M=0.8kg的平板小车静止在光滑水平地面上，在小车左端放有质量mA=0.2kg的物块A(可视为质点)，在物块A正上方L=0.45m高处有一固定悬点，通过不可伸长的细绳悬挂一质量mB=0.1kg的物块B，把细绳拉某位子静止释放，物块B(视为质点)在最低点时绳子拉力T=3N,随后与物块A发生弹性碰撞(时间极短)。最终物块A静止在小车上。重力加速度g=10 m/s2。求：
(1)物块B与物块A碰撞前瞬间速度大小v0
(2)物块A被碰撞后瞬间速度vA
(3)产生的内能
18.(12分)如下图所示，在倾角为30°的光滑斜面体上，一劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧一端连接固定挡板C，另一端连接一质量为m=4kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住物体B使细绳刚好没有拉力，然后由静止释放，
物体B不会碰到地面，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)释放B的瞬间，弹簧的压缩量 和A与B的共同加速度;
(2)物体A的最大速度大小vm;
(3)将物体B改换成物体C，其他条件不变， A向上只能运动到弹簧原长，求物体C的质量M
高中 三 年 物理 科答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B A C C D C A B BD ACD AB CD
一、选择题(每题4分，漏选2分，共48分)
二、实验题(每空2分，共14分)
13. 【答案】(1)300 ; (2) 甲; (3) 0.2;
14.【答案】(1)否 (2)ACD(漏选得1分，错选不得分) (3)
(4) 测量的是遮光条通过光电门的中间时刻速度，实验需要的是中间位移速度
三.解答题
15. 解：(1)上滑时，加速度大小 (2分)
(2)上滑时，由牛顿第二定律，得： (1分)
解得 (1分)
(3)下滑的位移 (1分)
下滑时，由牛顿第二定律，得 (1分)
解得 (1分)
由 ，解得 = s (1分)
答案(1)8m/s2(2)4N(3) s
16.解：(1)由图像可知，摩擦力 N，匀速速度
汽车的功率 (2分)
(2)加速过程，由动能定理，得： (2分)
解得 (1分)
(3)当 时，设车的速度v,根据牛顿第二定律： (2分)
解得 v=2 m/s (1分)
【答案】(1)1×105w;(2)8×103kg. (3)2 m/s
17.解： (1)物块B最低点： (1分)
解得v0=3m/s (1分)
(2)物块B与物块A发生弹性碰撞，设碰后B的速度vB,由A、B碰撞前后动量守恒、机械能守恒有： (1分)
(1分)
联立解得：vA=2m/s (1分)
(2)最终物块A速度与小车的相等，设物块和小车的共同速度大小为v (1分)
由动量守恒定律有： (1分)
v=0.4m/s (1分)
由能量守恒定律得： (1分)
联立解得： Q=0.32J (1分)
【答案】(1)3 m/s;(2)2 m/s (3)0.32J
18.解：(1)由胡克定律，得： (1分)
设绳子拉力T,由牛顿第二定律，得：
(1分)
解得 (1分)
(2)当A、B物体的加速度为0时，速度最大，设此时拉力 ,弹簧伸长量 ，则
由平衡条件，得:
(1分)
解得 (1分)
由开始运动到达到最大速度过程，弹性势能不变，由能量守恒定律，得
(2分)
解得 (1分)
(3)弹簧恢复原长时,弹簧弹性势能减少： (2分)
由能量守恒定律，得： (1分)
解得 M=1kg (1分)
【答案】(1)5m/s2 (2) 1 m/s(3)1kg
高三物理上学期期中联考试题
一、选择题
1.图中给出了四个电场的电场线，则每一幅图中在M、N处电场强度相同的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
试题分析：因电场线的疏密表示场强的大小，电场线的方向表示场强的方向，由图可知，只有C图中MN两点的电场线疏密程度相同，故MN两点电场强度相同的点只有C.
考点：考查了对电场线的认识
点评：电场线的方向表示场强的方向，电场线的疏密表示场强的大小.
2.如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则( )
A. a、b的电荷同号，
B. a、b的电荷异号，
C. a、b的电荷同号，
D. a、b的电荷异号，
【答案】D
【解析】
本题考查库仑定律、受力分析及其相关的知识点。
对小球c所受库仑力分析，画出a对c的库仑力和b对c的库仑力，若a对c的库仑力为排斥力， ac的电荷同号，则b对c的库仑力为吸引力，bc电荷为异号， ab的电荷为异号;若a对c的库仑力为引力，ac的电荷异号，则b对c的库仑力为斥力，bc电荷为同号， ab的电荷为异号，所以ab的电荷为异号。设ac与bc的夹角为θ，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，Fac=k’ ，Fbc=k’ ，tanθ=3/4，tanθ= Fbc / Fac，ab电荷量的比值k= ，联立解得：k=64/27，选项D正确。
【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合，难度不大。
3.如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接。现用完全相同的小球B以水平速度 与A相碰后粘在一起压缩弹簧。不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E，从球A被碰后开始回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I,则下列表达式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、B碰撞过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得 ，碰撞后，AB一起压缩弹簧，当AB的速度减至零时，弹簧的弹性势能最大;由能量守恒定律得，最大弹性势能 ，联立解得 ，从球A被碰后开始回到原静止位置的过程中，取向右为正方向，对AB及弹簧整体，由动量定理得 ，故D正确，A、B、C错误;
故选D。
【点睛】关键是AB的速度减至零时，弹簧的弹性势能最大，从球A被碰后开始回到原静止位置的过程中由动量定理求得对弹簧的冲量大小。
4.如图，人造卫星M、N在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，已知M、N连线与M、O连线间的夹角最大为θ，则M、N的运动速度大小之比等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
当M和N的连线与地球和N的连线垂直时，M、N连线与M、O连线间的夹角最大值为θ，此时有：sinθ= ;根据公式： 可得： ，故： ，故ABD错误，C正确，故选C。
点睛：此题关键是理解何时“M、N连线与M、O连线间的夹角最大”，根据几何关系确定两星做圆周运动的半径关系即可解答.
5.如图所示，A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同一高度同时出发，其中A球有水平向右的初速度 ，B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动，小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞，则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )
A. 1次
B. 2次
C. 3次
D. 4次
【答案】C
【解析】
【详解】由于三球竖直方向的运动情况相同，一定可以发生碰撞，可假设高度无穷大，可看作三球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度互换，B、C发生第二碰撞后，由于B的质量小于C的质量，则B反向;B、A发生第三次碰撞后，B、 A水平速度互换，A向左，B竖直下落，三球不再发生碰撞，所以最多能够发生3次碰撞，故C正确，A、B、D错误;
故选C。
【点睛】关键是A球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，与B、C竖直方向的运动情况相同，所以一定可以发生碰撞。
6.如图所示，一个质点做匀加速直线运动，依次经过a、b、c、d四点，已知经过ab、bc和cd三段所用时间之比为2：1：2，通过ab和cd段的位移分别为x1和x2，则bc段的位移为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】设质点经过ab、bc和cd三段所用时间分别为2t、t和2t，设各段时间t内的位移分别为：s1、s2、s3、s4和s5，由题可得： ， ，设bc段的位移为x，则： ，根据公式： ，则： ， ， ， ，故有 ，bc段的位移为 ，故B正确，A、C、D错误;
故选B。
【点睛】关键是由 可求得相邻相等的时间内的位移之间的关系。
7.如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面成角θ，不计所有摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，Oa绳与杆的夹角也为θ，Ob绳沿竖直方向，则下列说法正确的是( )
A. a可能受到2个力的作用
B. b可能受到3个力的作用
C. 绳子对a的拉力等于mg
D. a的重力为
【答案】CD
【解析】
【详解】B、对b球受力分析可知，b受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对b球没有弹力，否则b不能平衡，故B错误;
A、对a球受力分析可知，a受到重力，绳子的拉力以及杆对a球的弹力，三个力的合力为零，故A错误;
C、由于b受到重力和绳子拉力处于平衡状态，则绳子拉力T=mg，同一根绳子上的拉力相等，故绳子对a的拉力等于mg，故C正确;
D、分别对AB两球分析，运用合成法，如图，根据正弦定理列式得： ，解得： ，故D正确;
故选CD。
【点睛】
关键是同一根绳子上的拉力相等，即绳子对a、b两球的拉力是相等的，根据正弦定理列式求解a的重力。
8.如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ=0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连。初始A、B均处于静止状态，已知OA=3 m，OB=4 m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g=10 m/s2)，那么该过程中拉力F做功为( )
A. 4 J
B. 6 J
C. 10 J
D. 14 J
【答案】D
【解析】
试题分析：A球向右缓慢移动1 m的过程中B球上移1m，二者均受力平衡，对于整体，A球与杆间的正压力为N=(mA+mB)g，A球与杆间的滑动摩擦力为f=μN=μ(mA+mB)g =4N，A球与杆因摩擦产生的热量为Q=fs=4J，B球重力势能增加量为ΔEP=mgh=10J，外力的功等于系统能量的增加量，所以水平拉力做功W=Q+ΔEP=14J，选项D正确。
考点：本题共考查了点力的平衡、功能关系及其应用。
9.如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度-时间图象可能是下列图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
设滑块与木板之间的动摩擦因数是μ1，木板与地面之间的动摩擦因数是μ2，在未达到相同速度之前，木板的加速度为-μ1mg-μ2•2mg=ma1，解得：a1=-(μ1+2μ2)g;达到相同速度之后，二者共同的加速度为：-μ2•2mg=2ma2;解得a2=-μ2g;由加速度可知，图象A正确。故选A。
10.如图所示，固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，同时从A点水平抛出质量相等的甲、乙两个小球，初速度分别为v1、v2，分别落在C、D两点。并且C、D两点等高，OC、OD与竖直方向的夹角均为37°(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)。则( )
A. 甲、乙两球下落到轨道上C、D两点时的机械能和重力瞬时功率不相等
B. 甲、乙两球下落到轨道上的速度变化量不相同
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、由于C、D两点等高，根据 ，可知两球下落所用时间相等，由于乙球运动的水平距离大于甲球，两球的水平初速度不变，故 ，故乙球初始的机械能大于甲球;由于两球下落过程中机械能守恒，故两球下落到轨道上C、D两点时乙球的机械能大于甲球，由 ，可知两球在C、D两点时竖直方向的分速度相等，又由于两球质量相等，根据公式 可知，两球重力瞬时功率相等，故A错误;
B、两球下落到轨道上时，水平方向初速度保持不变，竖直方向分速度的增量同为 ，故两球速度变化量相等，故B错误;
CD、甲球运动的水平距离为 ，乙球运动的水平距离为 ，则有 ，故D正确，C错误;
故选D。
【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平抛运动水平位移和竖直位移的关系确定两小球初速度大小之比。
11.如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是( )
A. 点电荷Q位于O点
B. O点电势比A点电势高
C. C点的电场强度大小为
D. 将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小
【答案】C
【解析】
因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，故A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，则点电荷位置如图所示
由图可知A错误，因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，故O点电势比A点低，故B错误，由图可知OC的距离 ，根据 ，得 ，故C正确;由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势先升高再降低，故电势能先增大再减小，故D错误，故选C.
12.空间存在一静电场，场强方向与x轴平行，电场中的电势随x的变化规律如图所示，下列说法正确的是( )
A. 处电场强度可能为零
B. 处电场方向一定沿x轴正方向
C. 电荷量为e的负电荷沿x轴从0点移动到 处，电势能增大8 eV
D. 沿x轴正方向，电场强度先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A、 图像的斜率表示电场强度，由图知 处图像斜率不为0，故电场强度不为0，故A错误;
B、 的电势在不断降低，顺着电场线方向电势降低，又由于场强方向与x轴平行，所以 处电场方向一定沿x轴正方向，故B正确;
C、 电势差为 ，电荷量为e的负电荷沿x轴从0点移动到 处，克服电场力做功，电势能增加，电势能增大 ，故C正确;
D、沿x轴正方向， 图像的斜率先减小后增大，故电场强度先减小后增大，故D错误;
故选BC。
【点睛】 图象的斜率等于电场强度，由斜率的变化判断场强的变化，根据顺着电场线方向电势降低，判断电场的方向，由电场力做功正负判断电势能的变化情况。
13.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为 的斜面A,斜面质量为M，底边长为L，如图所示。将一质量为m可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为 ,则下列说法中正确的是( )
A.
B. 滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C. 滑块B下滑过程中A、B组成的系统动量守恒
D. 此过程中斜面向左滑动的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A、当滑块B相对于斜面加速下滑时，斜面A水平向左加速运动，所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力FN不等于mgcosα，故A错误;
B、根据冲量定义 可知滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为 ，故B错误;
C、由于滑块B有竖直方向的分加速度，所以系统竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，故C错误;
D、系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设A、B两者水平位移大小分别为x1、x2，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得： ，即有： ，又 ，解得： ，故D正确;
故选D。
【点睛】当滑块B相对于斜面加速下滑时，斜面A水平向左加速运动，滑块沿斜面方向受力不平衡，滑块B下滑的过程中A、B组成的系统水平方向不受外力，系统水平动量守恒。
14.如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量. 。质量 的铁块以水平速度 ，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为
A. 3J B. 6J C. 20J D. 4J
【答案】A
【解析】
试题分析：铁块从木板的左端沿板面向右滑行，当铁块与木板的速度相同时，弹簧压缩最短，其弹性势能最大.根据能量守恒列出此过程的方程.从两者速度相同到铁块运动到木板的左端过程时，两者速度再次相同，根据能量守恒定律再列出整个过程的方程.根据系统动量守恒可知，两次速度相同时，铁块与木板的共同速度相同，根据动量守恒定律求出共同速度，联立求解弹簧具有的最大弹性势能.
设铁块与木板速度相同时，共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑行的最大路程为L，摩擦力大小为f.根据能量守恒定律得：铁块相对于木板向右运动过程： ， ，铁块相对于木板运动的整个过程： ， ，又根据系统动量守恒可知， ，解得EP=3J，A正确.
15.在光滑水平面上,a、b两小球沿同一直线都以初速度大小v0做相向运动,a、b两小球的质量分别为ma和mb,当两小球间距小于或等于L时,两小球受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用;当两小球间距大于L时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 在t1时刻两小球间距最小
B. 在t2时刻两小球的速度相同,且大小为
C. 在0 t3时间内,b小球所受排斥力方向始终与运动方向相同
D. 在0 t3时间内,排斥力对a、b两小球的冲量大小相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A、二者做相向运动，所以当速度相等时距离最近，即t2时刻两小球最近，之后距离又开始逐渐变大，故A错误;
B、由题意可知，两小球相距L时存在相互作用力，故两小球做变速运动，由于不受外力，故小球的动量守恒;根据动量守恒定律可知： ，解得t2时刻两小球的速度均为 ，故B正确;
C、在0−t3时间内，b球先减速再反向加速运动，知所受的合力方向与速度方向先相反再相同，故C错误;
D、由于两小球受到的相互作用力相同，故在0∼t3时间内，排斥力对a、b两小球的冲量大小相等，故D正确;
故选BD。
【点睛】明确v-t图象的性质以及题意，知道两小球的运动情况，根据动量守恒定律可求得共同的速度;根据图象分析受力以及运动关系，根据动量定理分析冲量大小。
二、实验题
16.如图所示,用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,0点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图所示。
(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足m1__________m2(填“>”或“<”);除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还必须使用的两种器材是______。
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
D.打点计时器
(2)下列说法中正确的是______。
A.如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的
B.重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.仅调节斜槽上固定位置C,它的位置越低,线段0P的长度越大
(3)在某次实验中,测量出两个小球的质量m1、m2，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与0点距离OM、OP、0N的长度。在实验误差允许范围内,若满足关系式____________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足关系式____________。(用测量的量表示)
(4)在OP、0M、0N这三个长度中,与实验所用小球质量无关的是______,与实验所用小球质量有关的是_________。
(5)某同学在做这个实验时,记录下小球三个落点的平均位置M、P、N,如图所示。他发现M和N偏离了0P方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒,他想到了验证这个猜想的办法:连接OP、OM、ON,作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′。分别测量出OP、OM′、ON′的长度。若在实验误差允许的范围内,满足关系式：____________
则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。
【答案】 (1). >; (2). BC; (3). C; (4). ; (5). ; (6). OP; (7). OM和ON; (8). ;
【解析】
【分析】
明确实验原理，从而确定需要测量哪些物理量; 在该实验中，小球做平抛运动，H相等，时间t就相等，水平位移x=vt，与v成正比，因此可以用位移x来代替速度v，根据水平方向上的分运动即可验证动量守恒;根据动量守恒定律以及平抛运动规律可确定对应的表达式;
【详解】解：(1)为了防止入射球碰后反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量;
小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证： ，因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故有 ，实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要毫米刻度尺，因此需要的实验器材有：BC;
(2)AB、由于各种偶然因素，如所受阻力不同等，小球的落点不可能完全重合，落点应当比较集中，但不是出现了错误，故A、B错误;
C、由于落点比较密集，又较多，每次测量距离很难，故确定落点平均位置的方法是最小圆法，即用尽可能最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表落点的平均位置，故C正确;
D、仅调节斜槽上固定位置C，它的位置越低，由于水平速度越小，则线段OP的长度越小，故D错误。
故选C;
(3)若两球相碰前后的动量守恒，则 ，又 ， ， ，代入得： ， 若碰撞是弹性碰撞，满足动能守恒，则： ，代入得; ;
(4)根据实验原理可知，OP是放一个小球时的水平射程，小球的速度与质量无关，故OP与质量无关;而碰后两球的速度与两球的质量有关，所以碰后水平射程与质量有关，故OM和ON与质量有关;;
(5)如图所示,连接OP、OM、ON,作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′，如图所示;分别测量出OP、OM′、ON′的长度。若在实验误差允许范围内,满足关系式
，则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。
三、计算题
17.如图所示,ABD为竖直平面内的轨道,其中AB段水平粗糙,BD段为半径R=0.08 m的半圆光滑轨道,两段轨道相切于B点，小球甲以v0=5m/s的初速度从C点出发,沿水平轨道向右运动,与静止在B点的小球乙发生弹性正碰,碰后小球乙恰好能到达圆轨道最高点D，已知小球甲与AB段的动摩擦因数 =0.4,CB的距离S=2 m,g取10 m/s2,甲、乙两球可视为质点,求：
(1)碰撞前瞬间,小球甲的速度v1;
(2)小球甲和小球乙的质量之比。
【答案】(1)3m/s(2)
【解析】
(1)在CB段， ，得
(2)碰后，乙恰好能达到圆周轨道最高点对乙
从B点到D点，根据动能定理 ，得
在B位置，甲乙发生碰撞 ，
联立得 得
18.如图所示,可视为质点的两个小球通过长度L=6 m的轻绳连接,甲球的质量为m1=0.2 kg,乙球的质量为m2=0.1 kg。将两球从距地面某一高度的同一位置先后释放,甲球释放 t=1 s后再释放乙球,绳子伸直后即刻绷断(细绳绷断的时间极短,绷断过程小球的位移可忽略),此后两球又下落t=1.2 s同时落地。可认为两球始终在同一竖直线上运动,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。
(1)从释放乙球到绳子绷直的时间t0;
(2)绳子绷断的过程中合外力对甲球的冲量大小。
【答案】(1)0.1s(2)
【解析】
【分析】
甲、乙两球做自由落体运动，根据自由落体运动规律求出从释放乙球到绳子绷直的时间;根据运动学公式和在细绳绷断的极短时间内两球动量守恒求出两球在细绳绷断瞬间的速度大小，根据动量定理求出绳子绷断的过程中合外力对甲球的冲量大小;
【详解】解(1)细绳伸直时甲球的位移为
乙球的位移为
因为
解得
(2)细绳伸直时甲乙的速度分别是
设细绳绷断瞬间甲乙球的速度分别为
继续下落至落地时有
又在细绳绷断的极短时间内两球动量守恒，则有
解得
设细绳绷断过程中绳对甲球拉力的冲量大小为I
由动量定理得
19.有一个匀强电场,电场线和坐标平面xOy平行,以原点O为圆心,半径r=10cm的圆周上任意一点P的电势 ,θ为O、P两点的连线与x轴正方向所成的角,A、B、C、D为圆周与坐标轴的四个交点,如图所示。
(1)求该匀强电场场强的大小和方向;
(2)若在圆周上D点处有一个 粒子源,能在xOy平面内发射出初动能均为200 eV的 粒子(氦核 )，当发射的方向不同时, 粒子会经过圆周上不同的点，在所有的这些点中, 粒子到达哪一点的动能最大?最大动能是多少eV?
【答案】(1)400V/m，电场方向沿y轴负向(2) 到达C点时的动能最大，280eV
【解析】
【分析】
根据电势的表达式确定出等势线，从而得出电场强度的方向，根据电势差与电场强度的关系求出电场强度的大小;α粒子带正电，由动能定理知α粒子到达c点时的动能最大，由动能定理求解;
【详解】解：(1)半径r=10cm的圆周上任意一点P的电势中 =40sin θ+25 V，当θ=0°和θ=180°的电势相等，则知B、D两点的电势相等，可知电场的方向平行于y轴方向
当 时，
当 时，
所以电场方向沿y轴负向
匀强电场的电场强度
(2) 粒子带正电，由动能定理知 粒子到达C点时的动能最大
根据动能定理得
其中
得
20.如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ，最初木板静止,A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板,重力加速度为g，求:
(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移;
(2)木块A在整个过程中的最小速度;
(3)整个过程中,A、B两木块相对于木板滑动的总路程是多少?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【分析】
A、B两木块同时水平向右滑动后，木块A先做匀减速直线运动，当木块A与木板C的速度相等后，AC相对静止一起在C摩擦力的作用下做匀加速直线运动;木块B一直做匀减速直线运动，直到三个物体速度相同.根据三个物体组成的系统动量守恒求出最终共同的速度，对B由动能定理求解发生的位移;当木块A与木板C的速度相等时，木块A的速度最小，根据牛顿第二定律分别研究A、C，求出加速度，根据速度公式，由速度相等条件求出时间，再求解木块A在整个过程中的最小速度;整个过程中，系统产生的内能等于滑动摩擦力与A与C、B与C相对滑动的总路程的乘积，根据能量守恒求解A、B两木块相对于木板滑动的总路程;
【详解】解：(1)木块A先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动;木块B一直做匀减速直线运动，木板C做两段加速度不同的匀加速直线运动，直到A、B、C三者的速度相等为止，设为v1，对A、B、C三者组成的系统，由动量守恒定律得
解得
对木块B运用动能定理有
解得
(2)设木块A在整个过程中的最小速度为v′，所用时间为t，由牛顿第二定律得
对木块A:
对木板C:
当木块A与木板C的速度相等时，木块A的速度最小，则有
解得
木块A在整个过程中的最小速度为
(3)整个过程中,摩擦生热为
由能量守恒得
所以
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