2024届安徽淮北高三年级上册第一次质检物理试题含答案

淮北市2024届高三第一次质量检测

物理试题卷

注意事项：

1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。

2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码贴在

答题卡的指定位置。

3.选择题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答策标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干

净后，再选涂其他答案标号。

4.答第n卷时，必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清

晰。必须在题号所指示的答题区城作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸

上答题无效。

一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的）

1.随着人类航天技术的不断发展，太空中的航天器数量也越来越多，如果不及时进行回收，废弃的航天器

就会变为无动力的太空垃圾，“漂浮”在太空轨道中，占据着有限的空间资源。假设太空垃圾围绕地球做

A.太空垃圾相对地面是静止的B.离地面越高的太空垃圾运行周期越大

C.部分太空垃圾的运行速度大于7.9km/sD.太空垃圾一定会和同轨道的航天器相撞

2.如图所示，A、B两小球带等量异种电荷,电荷量为q,A球被一根绝缘轻绳系于。点，B球固定在绝

缘轻杆上，两球稳定时位于同一高度，轻绳与竖直方向夹角为60。。已知两球质量均为相，重力加速度为

g,静电力常量为鼠则下列说法正确的是（）

B.OA绳拉力大小为#1mg

C.B球对轻杆的作用力大小为2根g

D.若B球电荷量变为原来的2倍，稳定后，A、B间库仑力大小变为原来的2倍

3.车辆超载严重影响行车安全，己知一辆执勤的警车停在公路边，交警发现从旁边驶过的货车严重超载,

决定发动汽车追赶，从货车经过警车开始计时，两车的v-f图像如图所示，则（）

A.警车的加速度大小为Im/s?B.f=20s时警车能追上货车

C.追赶过程中两车的最大距离是50mD.追上货车时警车的位移是250m

4.质量为2kg的物体静止在水平面上，/=0时受到水平拉力厂的作用开始运动，E—f图像如图所示,

4s时物体刚好停止运动。物体与地面之间的动摩擦因数为〃，重力加速度g取lOm/s?,则（）

B.2s时物体的速度最大

C.物体最大动能为2JD.3s时物体的动量为2kg-m/s

5.如图所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距d=10cm。电源电动势E=10V,内阻不计，定

值电阻R=5Q,滑动变阻器K的最大阻值为20Q。闭合开关Si、S2,调节滑片，待电路稳定后，将一

带电的小球以初速度%=lm/s从两板中心轴线水平射入板间，小球恰能匀速通过两板。已知小球的电荷量

q=-2x10-3（2,质量为m=lxKT?kg,不考虑空气阻力，重力加速度g取:10m/s2。下列说法正确的是

（）

A.小球匀速通过极板时，A、B间的场强为5V/m

B.小球匀速通过极板时，滑片P处于与中间位置

C.开关Si、S2保持闭合，将滑片P下移，小球可能撞击A板

D.断开开关S2,滑片位置不变，将B板下移少许，小球仍能匀速穿过极板

6.如图所示，在竖直墙壁上固定水平轻杆OB,B为较链装置，OA为轻质细绳且与水平方向夹角

。=30°,小球质量为相，通过轻绳系于。点，初始时整个装置处于静止状态，现保证。点位置不变，逐

渐减小绳。4的长度，使绳的上端由A点缓慢移动至C点。已知重力加速度为g,不计所有摩擦，则下列

说法正确的是（）

A.初始时04绳的拉力大小为JKgB.移动过程中。4绳的拉力大小逐渐增大

C.移动过程中杆的弹力逐渐减小D.最终。4绳的拉力大小减小至。

7.如图所示，a、b、c、d、e、/'是以。为球心的球面上的点，球面的半径为r,平面与平面be4垂

直，分别在6、d两点放上等量同种点电荷+Q,静电力常量为％,则下列说法正确的是（）

A.a、c、e、/四点电势不同

B.〃、C、e、/四点电场强度相同

C,电子沿直线Q—OTC运动过程中，电势能先减少后增加

D.若在球心。处放一电荷量为正。的负电荷，可使a点的场强为超2

2r~

8.如图甲所示，长为8d、间距为"的平行金属板水平放置，。点有一粒子源，能持续水平向右发射初速

度为%、电荷量为+4、质量为初的粒子。在两板间存在如图乙所示的交变电场，取竖直向下为正方向，

不计粒子重力，以下判断正确的是（）

甲

A.能从板间射出的粒子的动能均相同

5d

粒子在电场中运动的最短时间为j

B.

2%

d

c.7=一时刻进入的粒子，从0'点的下方射出

%

d

D.，=丁时刻进入的粒子，从0'点的上方射出

2%

二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中有多项

符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

9.如图甲所示，在x轴上有。、A、B、C、。五点，坐标分别为0、5、2%、3%、4%，静电场的电场强度方

向与x轴平行，电势9随x的分布如图乙所示。，一质量为加、电荷量为+4的粒子，以初速度%从。点沿

x轴正方向进入电场，不计粒子重力。下列说法正确的是（）

+q

OABCD

J;j

oX,2xt3xn4x0X

甲乙

A.沿x轴从B点到D点的电场强度逐渐减小

B.若粒子能运动到A点，粒子初速度至少为

C.若粒子能运动到C点，粒子在C点的速度为《说-字竺

D.若粒子能运动到D点，粒子经过C点的速度一定大于OA段的平均速度

10.如图甲所示，一质量为根的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块B向A运动，f=0

时与弹簧接触，至旷=2九时与弹簧分离，碰撞过程中A、B的v-f图像如图乙所示。A、B分离后先后滑

上粗糙斜面，斜面与水平面平滑连接。己知从f=0到时间内，物块A运动的距离为0.36%%，A、B

与斜面间动摩擦因数〃均为0.75,斜面倾角为37。（sin37°=0.6,cos370=0.8）,重力加速度g取10m/s?,

碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。则从A、B碰撞到最终静止的过程（）

A.摩擦力对A、B做的总功为1.8勿/B.弹簧压缩量的最大值为0.768%%

C.B的加速度始终小于A的加速度D.最终A的机械能比B的机械能多0.2相片

三、非选择题（本题共5小题，共58分。考生根据要求作答）

11.建筑工地上的沙堆引起了几位同学的注意，他们发现这些沙子堆成倾角几乎相等的圆锥体，通过讨

论，他们猜想沙堆的形成可能与沙粒之间的动摩擦因数有关。他们决定通过实验测定沙粒间的动摩擦因

同学们找到一些干沙子用来模拟沙堆，在实验室中记录了测量的数据，》为圆锥的高度，L为圆锥底部直

径。

H/cm8101214212835

L/cm404040406080100

（1）根据表格中的数据可以得出干沙子的动摩擦因数〃=

（2）现将总体积为In?的这种沙子在平整的水平场地上自然堆放，试估算沙堆的最小占地面积

Smin.m2。已知：圆锥的体积公式丫=”2,z取3,蚯。1.26。（结果保留三位有效数字）

3

（3）潮湿的沙子表面湿度较大，与接触面吸附性较强，相同体积的沙堆，（选填“干”或

“湿”）沙子占地面积较小。

12.一物理兴趣小组测定某电动自行车电池的电动势E和内阻厂，由于电流表和电压表均非理想电表，实

验小组决定先测量电流表Ai的内阻。

（1）按照如图甲所示的电路图连接好电路，请完善测量步骤：

a.先将滑动变阻器的滑片调至最左端，把单刀双掷开关S2掷于*”，再闭合开关Si,此后调节滑动变阻器

的滑片使两表均有适当的示数（此时电流表Ai、A2示数分别记为4、72）；

b.保持滑动变阻器的滑片位置不变，把S2掷于％”，调节电阻箱使；

c.读出电阻箱的示数为2.40,此即电流表Ai的内阻。

（2）测得电流表Ai内阻后，为减小误差应该选择的实验电路是图中的（选填“乙”或"丙”）；

（3）按所选电路连接线路进行实验，得到多组电压U和电流/的值，并作出U-/图线如图丁所示，可知

电池的电动势为V、内阻为Qo（结果均保留一位小数）

（4）本实验中用非理想的电流表和电压表测得的电动势和内阻（填“有”或“无”）系统误差。

13.城市轻轨具有运量大、速度快、污染小、能耗少、安全性高等优点。某工程师为科学合理利用能量、

节约能源，在保证车辆和乘客安全的前提下，设计了如图所示的轻轨车站，与站台连接的轨道都有一个小

坡度。列车进站时要上坡，出站时要下坡。如果列车在途中轨道进站前的速度为25.2km/h,上坡前切断

电源，到达站台的速度不超过10.8km/h。重力加速度g取10m/s2。

(1)不考虑上坡时受到的阻力，站台的高度比途中轨道至少高多少？

(2)一列质量根=2.0x105kg轻轨列车出站后以恒定功率沿水平轨道行驶，在10s内速度由28.8km/h

增加到72km/h后匀速运动，已知列车受到的阻力恒为3.0xl()5N，则列车在这段时间内行驶的路程为

多少？

|ocjo[-|ocjoql^^

rirn

14.如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管A8固定在竖直平面内，圆管的圆心为O,。点为圆管的最低点，

A、B两点在同一水平线上，过OD的虚线与过的虚线垂直相交于C点。在虚线的上方存在水平向

右的、范围足够大的匀强电场，虚线AB的下方存在水平向左、范围足够大的匀强电场，电场强度大小与

上方电场强度大小相等。圆心。正上方的尸点有一质量为加、电荷量为q(q>0)、可视为质点的绝

缘小球。现将该小球无初速释放，经过一段时间，小球刚好沿切线无碰撞地进入圆管内，并继续运动。已

知圆管的半径厂=收5，圆管的管径忽略不计，AB=2s,PC=s,重力加速度为g。求：

(1)电场强度的大小；

(2)小球对圆管的最大压力；

(3)小球体从管口离开后，经过一段时间的运动落到虚线上的N点(图中未标出N点)，则N点距管

15.某装置的竖直截面如图所示，该装置由固定在地面上倾角。=37°的直轨道AB、螺旋圆形轨道

BCDE,倾角。=37°的直轨道石尸、水平轨道FG和履带G”组成。除FG段和履带G”外各段轨道均光

滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与斜直轨道和8歹相切于B(£)处。当物体滑上履带时，履带由

静止开始以加速度％=10m/s2向右加速至v=2m/s后匀速运动。已知螺旋圆形轨道半径R=0.4m,B

点高度”=L2R,尸G长度4=5.0m,履带长度4=8.0111。质量根=1kg的小滑块从倾斜轨道上A点

由静止释放，滑块与FG段动摩擦因数4=0.3,与履带间动摩擦因数〃2=04。不计空气阻力，重力加

速度g取lOm/s?,sin370=0.6-cos370=0.8»如果滑块能通过所有的轨道刚好到达G点。求：

(1)A点距地面高度加

(2)滑块在履带上运动过程中产生的热量。；

(3)若履带始终以8m/s逆时针匀速转动，小滑块从倾斜轨道上距地面高度为H=4.7m处由静止释放，

则再次返回斜面后是否会脱离圆轨道？最终小滑块停止的位置距G多远？

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物理试题卷

注意事项：

1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。

2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码贴在

答题卡的指定位置。

3.选择题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答策标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干

净后，再选涂其他答案标号。

4.答第n卷时，必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清

晰。必须在题号所指示的答题区城作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸

上答题无效。

一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的）

1.随着人类航天技术的不断发展，太空中的航天器数量也越来越多，如果不及时进行回收，废弃的航天器

就会变为无动力的太空垃圾，“漂浮”在太空轨道中，占据着有限的空间资源。假设太空垃圾围绕地球做

匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A.太空垃圾相对地面是静止的B.离地面越高的太空垃圾运行周期越大

C.部分太空垃圾的运行速度大于7.9km/sD.太空垃圾一定会和同轨道的航天器相撞

【答案】B

【解析】

【详解】AB.由万有引力提供向心力

cMm4/

G—r=m^rr

解得

可知离地面越高的太空垃圾运行周期越大，只有某一高度的太空垃圾与地球自转的周期相同，相对地面是

静止的，故A错误，B正确；

C.由万有引力提供向心力

cMmv2

G——=m—

广r

解得

太空垃圾的轨道半径都大于地球的半径，所以太空垃圾运行的速度都小于7.9km/s,故C错误;

D.由

可知同一轨道的太空垃圾和航天器的线速度的大小相等，不会相撞，故D错误。

故选B„

2.如图所示，A、B两小球带等量异种电荷，电荷量为q,A球被一根绝缘轻绳系于。点，B球固定在绝

缘轻杆上，两球稳定时位于同一高度，轻绳与竖直方向夹角为60。。已知两球质量均为〃?，重力加速度为

g,静电力常量为鼠则下列说法正确的是（）

B.OA绳拉力大小为垂＞mg

C.B球对轻杆的作用力大小为2mg

D.若B球电荷量变为原来的2倍，稳定后，A、B间库仑力大小变为原来的2倍

【答案】C

【解析】

【详解】AB.对A球分析，受重力7圈、绳的拉力T和库仑力R由平衡条件得

Tsin60°=歹=左J

厂

Tcos60°=mg

解得

故AB错误;

C.对B球分析，受重力mg、库仑力尸和轻杆的作用力N,由平衡条件得

N=+(mg)2=+(mg)2=2mg

根据牛顿第三定律可知B球对轻杆的作用力大小为2mg,故C正确；

D.若B球电荷量变为原来的2倍，稳定后，A球会绕。点转动使得轻绳与竖直方向夹角变大，A、B间距

离变小，A、B间库仑力大小会大于原来的2倍，故D错误。

故选C。

3.车辆超载严重影响行车安全，己知一辆执勤的警车停在公路边，交警发现从旁边驶过的货车严重超载,

决定发动汽车追赶，从货车经过警车开始计时，两车的v-r图像如图所示，则()

A.警车的加速度大小为Im/s?B.f=20s时警车能追上货车

C.追赶过程中两车的最大距离是50mD,追上货车时警车的位移是250m

【答案】B

【解析】

【详解】A.根据v-f图像的斜率可得，警车的加速度大小为

a=—=1°m/s2=2mzs2

At10-5

故A错误;

BD.警车加速到最高速度的时间为

v20m/s

10s

1a2m/s2

所以警车在，=20s时的位移为

121

x警+vt2=­x2xl02m+20m/sx(20s-5s-10s)=200m

2

而货车在f=20s时的位移为

x货=射货/=10x20=200m

可知为=x货，说明在f=20s时警车恰好能追上货车，故B正确，D错误；

C.在警车速度小于货车时，两车距离变大，在警车速度大于货车后，两车距离变小，所以在警车速度等

于货车速度时，两车距离最大，即f=10s两车距离最大，则追赶过程中两车的最大距离是

1,

d=充货1-x鹫］=10x10m--x2x5"ni=75m

故C错误。

故选B。

4.质量为2kg的物体静止在水平面上，f=0时受到水平拉力E的作用开始运动，图像如图所示，

4s时物体刚好停止运动。物体与地面之间的动摩擦因数为〃，重力加速度g取lOm/s?,则()

B.2s时物体的速度最大

C.物体最大动能为2JD.3s时物体的动量为2kg•m/s

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据F-/图像可知，0〜4s内水平拉力的冲量为

/F=1x(2+4)x4N-s=12N-s

0~4s内，根据动量定理可得

IF-jumgt4=0

解得物体与地面之间的动摩擦因数为

〃=0.15

故A错误；

BC.物体受到的滑动摩擦力大小为

f=jumg=3N

由歹-/图像可知，当，=2.5s时，水平拉力大小为3N,此时拉力等于摩擦力，物体的加速度为0,速度

达到最大，动能达到最大；0~2.5s内，根据动量定理可得

Ip-jumgt'=mvm-0

其中

Z；=4X2N-S+1X(3+4)X0.5N-S=9.75N-S

解得最大速度为

9,

则最大动能为

口181

E,=—mv2=——J

km2m64

故BC错误；

D.0~3s内，根据动量定理可得

/p-jumgt"=mv3-0

其中

/；=4x2N-s+1x(2+4)xlN-s=llN-s

解得3s时物体的动量为

p3=mv3=2kg-m/s

故D正确。

故选D。

5.如图所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距d=10cm。电源电动势E=10V,内阻不计，定

值电阻R=5Q,滑动变阻器©的最大阻值为20Q。闭合开关Si、S2,调节滑片，待电路稳定后，将一

带电的小球以初速度%=lm/s从两板中心轴线水平射入板间，小球恰能匀速通过两板。已知小球的电荷量

q=-2x10-3(2,质量为加=1x10-2kg,不考虑空气阻力，重力加速度g取lOm*。下列说法正确的是

)

A.小球匀速通过极板时，A、B间的场强为5V/m

B.小球匀速通过极板时，滑片尸处于与中间位置

C.开关S1、S2保持闭合，将滑片P下移，小球可能撞击A板

D.断开开关S2,滑片位置不变，将B板下移少许，小球仍能匀速穿过极板

【答案】D

【解析】

【详解】A.小球匀速通过极板时，对小球分析，则有

mg=E^q

可得，A、B间的场强为

EAo=50V/m

故A错误；

B.小球匀速通过极板时，A、B间的电势差为

U.=E.d=50V/mx10cm=5V

1ADK

则根据串联电路电压之比等于电阻之比有

&+RE

解得

N=5Q

则小球匀速通过极板时，滑片尸不在用中间位置，故B错误；

C.开关％、S2保持闭合，将滑片尸下移，则与接入电路的阻值变小，尺分得的电压变小，A、B间的电

势差变小，则根据E=?■可知，A、B间的场强变小，电场力小于重力，小球向下偏转，则小球不可能撞击

A板，故C错误;

D.断开开关S2,A、B上的电荷量。不变，根据

E_U_Q_。_4兀kQ

~~d~~Cd~sS~sS

-------a

4兀kd

可知，将B板下移少许，d改变不会改变A、B间的场强，所以小球仍能匀速穿过极板，故D正确。

故选D。

6.如图所示，在竖直墙壁上固定水平轻杆OB,B为钱链装置，04为轻质细绳且与水平方向夹角

。=30°,小球质量为机，通过轻绳系于。点，初始时整个装置处于静止状态，现保证。点位置不变，逐

渐减小绳。4的长度，使绳的上端由A点缓慢移动至C点。已知重力加速度为g,不计所有摩擦，则下列

A.初始时OA绳的拉力大小为GmgB.移动过程中。4绳的拉力大小逐渐增大

C.移动过程中08杆的弹力逐渐减小D.最终OA绳的拉力大小减小至0

【答案】D

【解析】

【详解】A.初始时整个装置处于静止状态，则根据平衡条件，竖直方向上可得

mg=4sin30°

解得

4=2mg

故A错误；

BD.根据平衡条件，竖直方向上可得

mg=4sin6

则

mg

~sin0

绳的上端由A点缓慢移动至c点，e增大,则sin。增大，则耳减小直到为0,故B错误，D正确;

C.根据平衡条件，水平方向上可得

FNB=mgtanQ

绳的上端由A点缓慢移动至C点，。增大，则tan6»增大，FNB增大,故C错误。

故选D。

7.如图所示，a、byc、d、e、/是以。为球心的球面上的点，球面的半径为广，平面aec/与平面史力2垂

直，分别在氏d两点放上等量同种点电荷+Q,静电力常量为左，则下列说法正确的是（）

^T\\

A.a、c、e、/四点电势不同

B.a,c、e、/四点电场强度相同

C,电子沿直线“TOTC运动过程中，电势能先减少后增加

D.若在球心。处放一电荷量为"Q的负电荷，可使a点的场强为超2

2r~

【答案】C

【解析】

【详解】A.a、e、c、了四点在同一等势面上，电势相同，故A错误；

B.等量同种点电荷中垂线上，关于。点对称的点的电场强度大小相等，方向相反，故B错误；

C.电子沿直线a-O-c运动过程中，静电力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故C正确；

D.b、d到a点得距离为

d=+—=V2r

6

则在球心0处放一电荷量为三0的负电荷，可使a点的场强为

k-Q卜。

Ea=——4—+2x■,cos450=0

「3

故D错误。

故选C。

8.如图甲所示，长为8d、间距为d的平行金属板水平放置，。点有一粒子源，能持续水平向右发射初速

度为%、电荷量为+<?、质量为机的粒子。在两板间存在如图乙所示的交变电场，取竖直向下为正方向,

不计粒子重力，以下判断正确的是（）

uW3Mt

f、i如

A.能从板间射出的粒子的动能均相同

①

B.粒子在电场中运动的最短时间为匚

2%

d

C.7=一时刻进入的粒子，从0'点的下方射出

%

d

D.，=丁时刻进入的粒子，从0,点的上方射出

2%

【答案】A

【解析】

【详解】B.由图可知场强

2qd

则粒子在电场中的加速度

则粒子在电场中运动的最短时间满足

故B错误；

A.能从板间射出的粒子在板间运动的时间均为

1,

则任意时刻射入的粒子射出电场时沿电场方向的速度均为0,可知射出电场时的动能均为5机％一，故A正

确；

dTTT

C.。=—=T时刻进入的粒子，在沿电场方向的运动是：先向下加速一，后向下减速一速度到零；然后

%444

向上加速工，再向上减速工速度到零.•…如此反复，则最后从。点射出时沿电场方向的位移为零，则粒子

44

将从。'点射出，故C错误；

dT3T3T

D.。=丁=三时刻进入的粒子，在沿电场方向的运动是：先向下加速一，后向下减速一速度到零；

2%888

然后向上加速工，再向上减速工速度到零…如此反复，则最后从。'点射出时有沿电场方向向下的位移，

88

则粒子将从点下方射出，故D错误。

故选Ao

二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中有多项

符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得。分）

9.如图甲所示，在x轴上有。、A、B、C、。五点，坐标分别为0、5、2%、3%、4%，静电场的电场强度方

向与x轴平行，电势9随x的分布如图乙所示。，一质量为机、电荷量为+4的粒子，以初速度％从。点沿

x轴正方向进入电场，不计粒子重力。下列说法正确的是（）

A.沿x轴从B点到。点的电场强度逐渐减小

B.若粒子能运动到A点，粒子初速度至少为

m

若粒子能运动到C点，粒子在C点的速度为

D.若粒子能运动到。点，粒子经过C点的速度一定大于段的平均速度

【答案】BD

【解析】

【详解】A.9-x图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小，由图乙可知沿x轴从B点到D点的电场强度

不变，A错误；

B.若粒子能运动到A点，由动能定理得

12

(poq=-mvo

解得粒子初速度至少为

%=反

Vm

B正确；

C.由图像乙可知：C点电势为

^^一万

若粒子能运动到C点，由动能定理得

%1212

--Q=-mvc--mvo

解得粒子在C点的速度为

C错误；

D.若粒子能运动到D点,粒子从O到A做减速直线运动，A到B做匀速运动，B到D做匀加速直线运动，

由于。点与。点等势，根据动能定理可知，粒子到达。点速度与。点速度相同，故粒子在。4段的平均速

度与在BO段的平均速度相同，C是8。段的中点，中间位置的速度大于平均速度，即粒子经过C点的速度

一定大于。4段的平均速度，D正确。

故选BD。

10.如图甲所示，一质量为根的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块B向A运动，f=0

时与弹簧接触，至旷=2九时与弹簧分离，碰撞过程中A、B的丫-/图像如图乙所示。A、B分离后先后滑

上粗糙斜面，斜面与水平面平滑连接。己知从f=0到时间内，物块A运动的距离为0.36%%，A、B

与斜面间动摩擦因数〃均为0.75,斜面倾角为37。(sin370=0.6,cos370=0.8),重力加速度g取10m//,

碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。则从A、B碰撞到最终静止的过程()

xxWxwxwwWW'

图甲

A.摩擦力对A、B做的总功为1.8/%B.弹簧压缩量的最大值为0.768%办

C.B的加速度始终小于A的加速度D.最终A的机械能比B的机械能多0.2相片

【答案】BD

【解析】

【详解】A.f=0时B的速度为

%“2%

当弹簧被压缩最短时，弹簧弹性势能最大,此时A、B速度相等，即。=。时刻，根据动量守恒定律

"%x1.2%=（，%+m）v0

得

Wg=5m

根据能量守恒，摩擦力对A、B做的总功为

Wf=3.6mVg

故A错误；

B.B接触弹簧后，压缩弹簧的过程中，A、B动量守恒

mv

"%x1.2%=6mv0=""VB+AA

对方程两边同时乘以时间A7,有

mv

6mv0-At=+A.A'

0%之间，根据位移等于速度在时间上的累积，可得

6mv0t0=5msB+msA

将

SA=O.36voto

代入得

SB=1128%办

弹簧压缩量的最大值为

Av=5B-5A=0.768%、

故B正确；

C.若A在斜面上运动的过程中，B也滑上斜面，此时A、B的加速度均为

a=gsin37°+cos37°=12mzs2

故C错误；

D.分离时A的速度

%=2%

B的速度

%=0.8%

A、B在斜面上运动时，重力沿斜面上的分力与滑动摩擦力相等，所以当两物块速度减到0时，会保持静

止状态。A上滑的距离

B上滑的距离

。8%)2

2a

最终A的机械能比B的机械能多

AE=综人-EpB=mgsIsin37O-5mgs2sin37°=0.2相片

故D正确。

故选BD。

三、非选择题（本题共5小题，共58分。考生根据要求作答）

11.建筑工地上的沙堆引起了几位同学的注意，他们发现这些沙子堆成倾角几乎相等的圆锥体，通过讨

论，他们猜想沙堆的形成可能与沙粒之间的动摩擦因数有关。他们决定通过实验测定沙粒间的动摩擦因

数。

L

同学们找到一些干沙子用来模拟沙堆，在实验室中记录了测量的数据，H为圆锥的高度，L为圆锥底部直

径。

H/cm8101214212835

L/cm404040406080100

（1）根据表格中的数据可以得出干沙子的动摩擦因数〃=o

（2）现将总体积为In?的这种沙子在平整的水平场地上自然堆放，试估算沙堆的最小占地面积

5mhi=nP。已知：圆锥的体积公式丫=生产，％取3,V2»1.26o（结果保留三位有效数字）

（3）潮湿的沙子表面湿度较大，与接触面吸附性较强，相同体积的沙堆，（选填“干”或

“湿”）沙子占地面积较小。

【答案】①.0.7②.3.78##3.79##3.80##3.81③.湿

【解析】

【详解】（1）口］H<14cm时，底部圆直径未见变化，沙堆的倾角不断增加，反映了漏下的沙子在表面

上堆积而没有整体下滑，说明倾角过小，处于表面层的沙子满足tana〈〃的关系；”〉21cm阶段，底

部圆直径与沙堆高度成正比，说明沙堆倾角保持不变，漏下的沙子沿着表面向下滑动，表面层的沙子满足

tana>〃,颗粒间动摩擦因数〃基本不变，沙堆倾角将维持在最大角ccm；考虑恰好不滑动的临界情况，

表面沙石受重力、支持力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有

mgsina=/jmgcosa

根据几何关系有

H21”

tana=—=—=0.7

L30

2

联立解得

〃=tana=0.7

（2）［2］出现最小面积时，最大静摩擦力等于重力的下滑分力，即

mgsina=/jmgcosa

解得动摩擦因数

〃=tana

结合几何关系，有

H2H

tana=

LL

2

体积

VxH

12

联立解得

(3)[3]潮湿的沙子表面湿度较大，与接触面吸附性较强，则静摩擦力大，可知潮湿的沙子倾角较大，根

据

V=-SH

3

相同体积的沙堆，由于潮湿的沙子倾角较大，则潮湿的沙子高度高，则其占地面积小。

12.一物理兴趣小组测定某电动自行车电池的电动势E和内阻厂,由于电流表和电压表均非理想电表，实

验小组决定先测量电流表Ai的内阻。

(1)按照如图甲所示的电路图连接好电路，请完善测量步骤:

a.先将滑动变阻器的滑片调至最左端，把单刀双掷开关S2掷于"”，再闭合开关Si,此后调节滑动变阻器

的滑片使两表均有适当的示数(此时电流表Ai、A2示数分别记为/2)；

b.保持滑动变阻器的滑片位置不变，把S2掷于%”，调节电阻箱使；

C.读出电阻箱的示数为2.40,此即电流表A1的内阻。

(2)测得电流表Ai内阻后，为减小误差应该选择的实验电路是图中的(选填“乙”或"丙”)；

(3)按所选电路连接线路进行实验，得到多组电压U和电流/的值，并作出U-/图线如图丁所示，可知

电池的电动势为V、内阻为Qo(结果均保留一位小数)

(4)本实验中用非理想的电流表和电压表测得的电动势和内阻(填“有"或‘无")系统误差。

【答案】①.使电流表A2示数为乃②.丙11.7(4).2.6⑤.无

【解析】

【详解】(1)口]为了测量电流表Ai的内阻，采用替代法，保持滑动变阻器的滑片位置不变，把S2掷于

调节电阻箱使电流表A2示数为12,则电阻箱的示数即可反映电流表Ai的内阻；

(2)⑵测得电流表Ai内阻后，采用图丙的电路时，电流表Ai的分压电压可以定量算出来，所以为减小

误差应该选择的实验电路是图中的丙；

(3)[3]⑷根据闭合电路欧姆定律

U=~I[r+RA)+E

则

117—57

E=11.7V,r=~~—Q-2.4Q=2.6Q

1.2

(4)[5]由于明确电流表内阻，则测量结果没有误差。

13.城市轻轨具有运量大、速度快、污染小、能耗少、安全性高等优点。某工程师为科学合理利用能量、

节约能源，在保证车辆和乘客安全的前提下，设计了如图所示的轻轨车站，与站台连接的轨道都有一个小

坡度。列车进站时要上坡，出站时要下坡。如果列车在途中轨道进站前的速度为25.2km/h,上坡前切断

电源，到达站台的速度不超过10.8km/h。重力加速度g取10m/s?。

(1)不考虑上坡时受到的阻力，站台的高度比途中轨道至少高多少？

(2)一列质量2.0x105kg轻轨列车出站后以恒定功率沿水平轨道行驶，在10s内速度由28.8km/h

增加到72km/h后匀速运动，已知列车受到的阻力恒为3.0X105N，则列车在这段时间内行驶的路程为

多少？

【答案】(1)2m；(2)88m

【解析】

【详解】(1)已知：列车在途中轨道进站前的速度为

%=25.2km/h=7m/s

列车达到站台的最大速度为

匕=10.8km/h=3m/s

选途中轨道是重力势能的参考平面，由机械能守恒定律有

mgh=^mvl

解得

h=2m

所以站台的高度比途中轨道至少高2m；

(2)由列车最后做匀速直线运动,可得，列车受力平衡，即牵引力等于阻力，则

P=心匕

v3=72km/h=20m/s

以上各式联立，解得

P=6X106W

列车开始加速前的速度为

v2=28.8km/h=8m/s

列车加速过程，由能量守恒可得

代入数据，解得

x=88m

14.如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管固定在竖直平面内，圆管的