物理-2024届新高三开学摸底考试卷试题和答案

答案第1页，共11页学校:姓名：班级：考号：一、单选题（共50分）1本题5分）抖空竹是一种传统杂技节目，表演者用两根短竿系上绳子，将空竹扯动使之旋转，并表演出各种身段。如图所示，表演者保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细绳间的摩擦力，且认为细绳不可伸长。下列说法错误的是()A．细绳B端沿虚线a向左移动时，细绳对空竹的合力不变B．细绳B端沿虚线b向上移动时，细绳的拉力不变C．细绳B端沿虚线c斜向上移动时，细绳的拉力减小D．细绳B端沿虚线d向右移动时，细绳的拉力增大2本题5分）如图所示，甲，乙两柱体的截面分别为半径均为R的圆和半圆，甲的右侧顶着一块竖直的挡板。若甲和乙的质量相等，柱体的曲面和挡板可视为光滑，开始两圆柱体柱心连线沿竖直方向，将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体甲刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持静止，那么半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值为()答案第2页，共11页3本题5分）如图甲所示，一粮食储备仓库工人正利用传送带运送货物，以恒定速率v0逆时针运行的传送带与水平面的夹角θ=37°,转轴间距L=3.5m。工人将货物（可视为质点）沿传送方向以速度v1=1.5m/s从传送带顶端推下，t=4.5s时货物运动到传送带底端，货物在传送带上运动的v-t图像如图乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则()A．t=2.5s时，货物所受摩擦力方向改变B．货物与传送带间的动摩擦因数为0.4C．传送带运行的速度大小为0.5m/sD．货物向下运动过程中所具有的机械能先减小后不变4本题5分）如图所示，虚线圆的半径为R，O是圆心，CD是直径，A、B是圆周上的两点，把电流均为I的长直导线分别置于A、B两点并垂直圆面放置，已知上AOC=上BOC=30O，A点的通电直导线在O点产生的磁感应强度大小为B0，则O点的磁感应强度的大小与方向为()由O指向DC．2B0、由O指向CD．2B0、垂直OD答案第3页，共11页5本题5分）2023年12月21日，我国航天员们经过约7.5个小时的出舱活动顺利完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务。天和核心舱运行轨道离地高度约为400km，地球表面的重力加速度为g=10m/s2，天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期约为90min，地球半径约为R=6400km，下列说法正确的是()A．修复试验过程中航天员不受重力作用B．修复试验过程中航天员受到的地球的万有引力大小约为在地面受到地球万有引力大小的C．航天员可能经历最短的黑暗时段约为核心舱运行周期的八分之三D．修复试验过程航天员可能看到5次太阳升起6本题5分）洛希极限是指在双星系统中，两个天体之间的最近距离。如果两个天体之间的距离小于洛希极限，则质量较小的天体就会在质量较大的天体引力下被撕碎。洛希极限的计算公式为：r=2.44R，其中，r为洛希极限，M、m分别为质量较大和较小的天体质量，R为质量较大的天体半径。如图甲所示，某脉冲双星系统由两颗相距较近的天体组成，并远离其他天体，它们在彼此间的万有引力作用下，绕连线上的一点做匀速圆周运动。简化为如图乙所示，测得A、B两恒星间的距离为L，A、B两恒星的半径分别为RA、RB，恒星A做圆周运动的向心加速度是恒星B的8倍，该双星系统的洛希极限为()A．4.88RAB．2.44RAC．4.88RBD．2.44RB答案第4页，共11页7本题5分）如图所示，在真空中固定两等量同种正点电荷，电荷量均为+Q、分别位于同一水平线上的A、B两点，О为连线AB的中点，C、D为连线AB的竖直中垂线上关于О点对称的两点，A、C两点的距离为r，上CAO=θ。已知点电荷的电场中距离场源Q为x处的电势为以无穷远处为零电势点静电力常量为k，重力加速度为g、如下分析正确的是()A．C点的电场强度大小为cosθB．一试探电荷（不计重力质量为m，从C点给一初速度竖直向下运动、要使它能到达О点，则给的初速度最小值为C．将一电子从C点移到D点过程中电势能先增大后诚小D．将一质量为M的带负电小球从D点以v0向上抛出，恰能上升到C点，则8本题5分）如图甲所示，一质量为m=1kg的物块在t=0时刻从固定斜面底端以初速度 v0沿斜面上滑，速度减为0后再沿斜面滑下，物块的平均速度v随时间t的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2,sin53o=0.8。下列说法正确的是()A．斜面的倾角为30°B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C．物块从出发至回到底端的过程重力的冲量大小为33N·sD．物块到达底端时重力的瞬时功率为答案第5页，共11页9本题5分）如图所示，质量为m的带电小球A用长l的绝缘线悬挂于O点，现把另一带电小球B从无穷远处缓慢地水平移至A球原来的位置，此时细线偏过角度θ。若规定无穷远处为电势零点，则距电荷量为Q的点电荷r处的电势为静电力常量重力加速度为g，则此过程中外力所做的功为()A．6mglsin2B．4mglcos10本题5分）如图，金属导体的长度，宽度，厚度分别为a、b、d，导体处在方向垂直前后面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中。现给导体通以图示方向的恒定电流，稳定后，用电压表测得导体上、下表面的电压大小为U。下列说法正确的是()A．上表面的电势高于下表面的电势B．导体单位体积内的自由电子数越多，电压表的示数越大C．导体中自由电子定向移动的速度大小为D．导体中自由电子定向移动的速度大小为答案第6页，共11页二、多选题（共30分）11本题6分）如图（a）所示，质量为2kg且足够长的木板A静止在水平地面上，其右端停放质量为1kg的小物体B。现用水平拉力F作用在木板A上，F随时间t变化的关系如图（b）所示，其中0~t1时间内F=2t（Nt1时刻A、B恰好发生相对滑动。已知A与地面、A与B之间的动摩擦因数分别为0.1和0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2，下列说法正确的是()A．t1=4.5sB．t1时刻，A的速度为4.5m/sC．6.5s时A的速度为18.0m/sD．6.5s时B的速度为6.25m/s12本题6分）如图所示，水平地面上有一长木板B，其左端放置一物块A，初始A、B均静止，用如图所示的拉力作用于物块A，已知物块A的质量mA=2kg，长木板B的质量mB=1kg，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.3，木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，重力加速度g=10m/s2，则()A．0~1s内A、B间的摩擦力为6NB．1s末A的速度为1m/sC．0~2s内A相对B的位移为1mD．0~2s内摩擦力总冲量的大小为6N·s答案第7页，共11页13本题6分）如图所示，光滑水平地面上静置着一足够长的木板B和物块C，木板B的质量为4m，物块C的质量为12m。现有一质量为m的物块A以初速度v0从左端滑上木板B，木板B与物块C仅发生过一次碰撞（弹性碰撞且碰撞时间极短可忽略不计，最终物块A和木板B均停止运动。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g，下列说法正确的是()A．木板B与物块C碰撞前瞬间，物块A的速度大小为B．木板B与物块C碰撞前瞬间，木板B的速度大小为C．木板B与物块C碰撞后，物块C的速度大小D．物块A相对木板B滑行的距离为14本题6分）如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场，其中第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向外，第三象限内的磁场方向垂直纸面向里，P（-L，0）、Q（0，-L）为坐标轴上的两个点。现有一电量大小为q、质量为m的带正电粒子（不计重力以与x轴正向成45°的速度从P点射出，恰好经原点O并能到达Q点，则下列对PQ段运动描述正确的是()A．粒子运动的最短时间为 B．粒子运动的总路程一定为C．粒子在Q点的速度方向可能与y轴垂直D．粒子从P点到O点的时间与从O点到Q点的时间之比可能为1:3答案第8页，共11页15本题6分）如图所示，在xOy坐标系中，第一、二象限有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，第三、四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。—带正电粒子自y轴上的M点以大小为v的初速度沿着与y轴垂直的方向向左射出，粒子的质量为m，带电量为q，粒子第一次到达x轴时沿着与x轴正方向为30°的方向进入电场。不计粒子重力，对粒子的运动，以下说法不正确的是()A．粒子自开始射出至第一次到达x轴时的时间间隔为B．粒子再次与y轴相交时速度最小 C．粒子运动过程中的最小速度为vD．粒子离开M点后，其速度第n次与初速度相同时距M点的距离为答案第9页，共11页三、实验题（共20分）16本题6分）某实验室现有的电学器材如下：两节干电池E（电动势为3.0V，内阻未知）电流表A（量程为10mA，内阻为90Ω)定值电阻R0（阻值为400Ω)滑动变阻器R（最大阻值为200Ω)单刀双掷开关S导线若干某同学利用现有器材，设计了一个测量未知定值电阻Rx的实验，测量电路图如图甲所示。(1)用笔画线代替导线，请在答题卡上按照电路图甲，将实物图乙连接成完整电路(2)实验时，先断开开关，连接好电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端；然后将单刀双掷开关S掷到2，调节滑片到某位置，此时电流表指针如图丙所示，读数为mA再保持滑片的位置不变，将单刀双掷开关S掷到1，此时电流表指针指在满刻度处。若不考虑电池内阻，则Rx的测量值为Ω。(3)本实验中若考虑电池内阻，Rx的测量值与不考虑电池内阻时的测量值相比将.A．变大B．变小C．不变D．无法比较答案第10页，共11页17本题6分）常规落体法验证机械能守恒定律摩擦阻力影响相对较大，现如图放置实验器材，连接遮光片小车与托盘砝码的绳子与桌面平行，遮光片与小车位于气垫导轨（图1中未画出，视为无摩擦力重力加速度为g，接通电源，释放托盘与砝码，测得如下物理量：遮光片宽度d，遮光片小车释放点到光电门的长度l，遮光片小车通过光电门挡光时间Δt，托盘与砝码质量m1，小车和遮光片质量m2。(1)如图2所示用游标卡尺测得遮光片宽度d=mm；(2)用该装置验证系统机械能守恒定律，满足m2>>m1选填“需要”或“不需要”）(3)若d=，即验证从释放到小车经过光电门这一过程中系统机械能守恒用上述字母表示）(4)改变l，做多组实验，作出如图3所示的以l为横坐标，以为纵坐标的图像，a、b两图线中一图线为无任何阻力情况下的结果，另一图线为某同学考虑到有部分恒定空气阻力的结果，对比发现，图线考虑了空气阻力。答案第11页，共11页18本题8分）验证机械能守恒定律也可以有其他多种的实验设计。方案一：甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，细线的一端拴一个金属小球，另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。（1）若细线的长度远大于小球的直径，为了验证机械能守恒定律，该小组不需要测出的物理量是填入选项前的序号）A．释放小球时细线与竖直方向的夹角αB．细线的长度LC．小球的质量mD．细线拉力的最大值FE．当地的重力加速度g（2）根据上述测量结果，小球动能的最大值Ek的表达式为。（3）小球从静止释放到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为（用上述测定的物理量的符号表示）。方案二：乙同学想用下图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。（4）请写出他需要测量的物理量及其符号，以及这些物理量应满足的关系式。试卷第1页，共11页学校:姓名：班级：考号：一、单选题（共50分）1本题5分）抖空竹是一种传统杂技节目，表演者用两根短竿系上绳子，将空竹扯动使之旋转，并表演出各种身段。如图所示，表演者保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细绳间的摩擦力，且认为细绳不可伸长。下列说法错误的是()A．细绳B端沿虚线a向左移动时，细绳对空竹的合力不变B．细绳B端沿虚线b向上移动时，细绳的拉力不变C．细绳B端沿虚线c斜向上移动时，细绳的拉力减小D．细绳B端沿虚线d向右移动时，细绳的拉力增大2本题5分）如图所示，甲，乙两柱体的截面分别为半径均为R的圆和半圆，甲的右侧顶着一块竖直的挡板。若甲和乙的质量相等，柱体的曲面和挡板可视为光滑，开始两圆柱体柱心连线沿竖直方向，将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体甲刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持静止，那么半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值为()3本题5分）如图甲所示，一粮食储备仓库工人正利用传送带运送货物，以恒定速率v0逆时针运行的传送带与水平面的夹角θ=37°,转轴间距L=3.5m。工人将货物（可视为质点）沿传送方向以速度v1=1.5m/s从传送带顶端推下，t=4.5s时货物运动到传送带底端，货物在传送带上运动的v-t图像如图乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则()A．t=2.5s时，货物所受摩擦力方向改变B．货物与传送带间的动摩擦因数为0.4C．传送带运行的速度大小为0.5m/sD．货物向下运动过程中所具有的机械能先减小后不变4本题5分）如图所示，虚线圆的半径为R，O是圆心，CD是直径，A、B是圆周上的两点，把电流均为I的长直导线分别置于A、B两点并垂直圆面放置，已知7AOC=7BOC=30O，A点的通电直导线在O点产生的磁感应强度大小为B0，则O点的磁感应强度的大小与方向为()由O指向DC．2B0、由O指向CD．2B0、垂直OD试卷第2页，共11页5本题5分）2023年12月21日，我国航天员们经过约7.5个小时的出舱活动顺利完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务。天和核心舱运行轨道离地高度约为400km，地球表面的重力加速度为g=10m/s2，天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期约为90min，地球半径约为R=6400km，下列说法正确的是()A．修复试验过程中航天员不受重力作用B．修复试验过程中航天员受到的地球的万有引力大小约为在地面受到地球万有引力大小的C．航天员可能经历最短的黑暗时段约为核心舱运行周期的八分之三D．修复试验过程航天员可能看到5次太阳升起6本题5分）洛希极限是指在双星系统中，两个天体之间的最近距离。如果两个天体之间的距离小于洛希极限，则质量较小的天体就会在质量较大的天体引力下被撕碎。洛希极限的计算公式为：r=2.44R，其中，r为洛希极限，M、m分别为质量较大和较小的天体质量，R为质量较大的天体半径。如图甲所示，某脉冲双星系统由两颗相距较近的天体组成，并远离其他天体，它们在彼此间的万有引力作用下，绕连线上的一点做匀速圆周运动。简化为如图乙所示，测得A、B两恒星间的距离为L，A、B两恒星的半径分别为RA、RB，恒星A做圆周运动的向心加速度是恒星B的8倍，该双星系统的洛希极限为()A．4.88RAB．2.44RAC．4.88RB试卷第3页，共11页D．2.44RB7本题5分）如图所示，在真空中固定两等量同种正点电荷，电荷量均为+Q、分别位于同一水平线上的A、B两点，О为连线AB的中点，C、D为连线AB的竖直中垂线上关于О点对称的两点，A、C两点的距离为r，上CAO=θ。已知点电荷的电场中距离场源Q为x处的电势为以无穷远处为零电势点静电力常量为k，重力加速度为g、如下分析正确的是()A．C点的电场强度大小为cosθB．一试探电荷（不计重力质量为m，从C点给一初速度竖直向下运动、要使它能到达О点，则给的初速度最小值为C．将一电子从C点移到D点过程中电势能先增大后诚小D．将一质量为M的带负电小球从D点以v0向上抛出，恰能上升到C点，则8本题5分）如图甲所示，一质量为m=1kg的物块在t=0时刻从固定斜面底端以初速度 v0沿斜面上滑，速度减为0后再沿斜面滑下，物块的平均速度v随时间t的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2,sin53o=0.8。下列说法正确的是()A．斜面的倾角为30°B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C．物块从出发至回到底端的过程重力的冲量大小为33N·sD．物块到达底端时重力的瞬时功率为试卷第4页，共11页9本题5分）如图所示，质量为m的带电小球A用长l的绝缘线悬挂于O点，现把另一带电小球B从无穷远处缓慢地水平移至A球原来的位置，此时细线偏过角度θ。若规定无穷远处为电势零点，则距电荷量为Q的点电荷r处的电势为静电力常量重力加速度为g，则此过程中外力所做的功为()A．6mglsin2B．4mglcos210本题5分）如图，金属导体的长度，宽度，厚度分别为a、b、d，导体处在方向垂直前后面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中。现给导体通以图示方向的恒定电流，稳定后，用电压表测得导体上、下表面的电压大小为U。下列说法正确的是()A．上表面的电势高于下表面的电势B．导体单位体积内的自由电子数越多，电压表的示数越大C．导体中自由电子定向移动的速度大小为D．导体中自由电子定向移动的速度大小为试卷第5页，共11页二、多选题（共30分）11本题6分）如图（a）所示，质量为2kg且足够长的木板A静止在水平地面上，其右端停放质量为1kg的小物体B。现用水平拉力F作用在木板A上，F随时间t变化的关系如图（b）所示，其中0~t1时间内F=2t（Nt1时刻A、B恰好发生相对滑动。已知A与地面、A与B之间的动摩擦因数分别为0.1和0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2，下列说法正确的是()A．t1=4.5sB．t1时刻，A的速度为4.5m/sC．6.5s时A的速度为18.0m/sD．6.5s时B的速度为6.25m/s12本题6分）如图所示，水平地面上有一长木板B，其左端放置一物块A，初始A、B均静止，用如图所示的拉力作用于物块A，已知物块A的质量mA=2kg，长木板B的质量mB=1kg，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.3，木板与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，重力加速度g=10m/s2，则()A．0~1s内A、B间的摩擦力为6NB．1s末A的速度为1m/sC．0~2s内A相对B的位移为1mD．0~2s内摩擦力总冲量的大小为6N·s试卷第6页，共11页13本题6分）如图所示，光滑水平地面上静置着一足够长的木板B和物块C，木板B的质量为4m，物块C的质量为12m。现有一质量为m的物块A以初速度v0从左端滑上木板B，木板B与物块C仅发生过一次碰撞（弹性碰撞且碰撞时间极短可忽略不计，最终物块A和木板B均停止运动。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g，下列说法正确的是()A．木板B与物块C碰撞前瞬间，物块A的速度大小为B．木板B与物块C碰撞前瞬间，木板B的速度大小为C．木板B与物块C碰撞后，物块C的速度大小D．物块A相对木板B滑行的距离为14本题6分）如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场，其中第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向外，第三象限内的磁场方向垂直纸面向里，P（-L，0）、Q（0，-L）为坐标轴上的两个点。现有一电量大小为q、质量为m的带正电粒子（不计重力以与x轴正向成45°的速度从P点射出，恰好经原点O并能到达Q点，则下列对PQ段运动描述正确的是()A．粒子运动的最短时间为 B．粒子运动的总路程一定为C．粒子在Q点的速度方向可能与y轴垂直D．粒子从P点到O点的时间与从O点到Q点的时间之比可能为1:3试卷第7页，共11页15本题6分）如图所示，在xOy坐标系中，第一、二象限有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，第三、四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。—带正电粒子自y轴上的M点以大小为v的初速度沿着与y轴垂直的方向向左射出，粒子的质量为m，带电量为q，粒子第一次到达x轴时沿着与x轴正方向为30°的方向进入电场。不计粒子重力，对粒子的运动，以下说法不正确的是()A．粒子自开始射出至第一次到达x轴时的时间间隔为B．粒子再次与y轴相交时速度最小 C．粒子运动过程中的最小速度为vD．粒子离开M点后，其速度第n次与初速度相同时距M点的距离为试卷第8页，共11页三、实验题（共20分）16本题6分）某实验室现有的电学器材如下：两节干电池E（电动势为3.0V，内阻未知）电流表A（量程为10mA，内阻为90Ω)定值电阻R0（阻值为400Ω)滑动变阻器R（最大阻值为200Ω)单刀双掷开关S导线若干某同学利用现有器材，设计了一个测量未知定值电阻Rx的实验，测量电路图如图甲所示。(1)用笔画线代替导线，请在答题卡上按照电路图甲，将实物图乙连接成完整电路(2)实验时，先断开开关，连接好电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端；然后将单刀双掷开关S掷到2，调节滑片到某位置，此时电流表指针如图丙所示，读数为mA再保持滑片的位置不变，将单刀双掷开关S掷到1，此时电流表指针指在满刻度处。若不考虑电池内阻，则Rx的测量值为Ω。(3)本实验中若考虑电池内阻，Rx的测量值与不考虑电池内阻时的测量值相比将.A．变大B．变小C．不变D．无法比较试卷第9页，共11页17本题6分）常规落体法验证机械能守恒定律摩擦阻力影响相对较大，现如图放置实验器材，连接遮光片小车与托盘砝码的绳子与桌面平行，遮光片与小车位于气垫导轨（图1中未画出，视为无摩擦力重力加速度为g，接通电源，释放托盘与砝码，测得如下物理量：遮光片宽度d，遮光片小车释放点到光电门的长度l，遮光片小车通过光电门挡光时间Δt，托盘与砝码质量m1，小车和遮光片质量m2。(1)如图2所示用游标卡尺测得遮光片宽度d=mm；(2)用该装置验证系统机械能守恒定律，满足m2>>m1选填“需要”或“不需要”）(3)若d=，即验证从释放到小车经过光电门这一过程中系统机械能守恒用上述字母表示）(4)改变l，做多组实验，作出如图3所示的以l为横坐标，以为纵坐标的图像，a、b两图线中一图线为无任何阻力情况下的结果，另一图线为某同学考虑到有部分恒定空气阻力的结果，对比发现，图线考虑了空气阻力。试卷第10页，共11页18本题8分）验证机械能守恒定律也可以有其他多种的实验设计。方案一：甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，细线的一端拴一个金属小球，另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。（1）若细线的长度远大于小球的直径，为了验证机械能守恒定律，该小组不需要测出的物理量是填入选项前的序号）A．释放小球时细线与竖直方向的夹角αB．细线的长度LC．小球的质量mD．细线拉力的最大值FE．当地的重力加速度g（2）根据上述测量结果，小球动能的最大值Ek的表达式为。（3）小球从静止释放到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为（用上述测定的物理量的符号表示）。方案二：乙同学想用下图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。（4）请写出他需要测量的物理量及其符号，以及这些物理量应满足的关系式。试卷第11页，共11页答案第1页，共16页参考答案：【详解】设AB间的水平距离为d,，空竹受力如图所示设绳长为L，由几何关系可知wo-由于空竹缓慢移动，则其受力平衡，由平衡条件可知2Fsinθ=mg得又A．沿虚线a向左移动时，细线对空竹的合力与重力等大反向，可知合力不变，故A正确；B．当沿虚线b向上移动时，d,不变，cosθ不变，sinθ不变，F不变，故B正确；C．当沿虚线c斜向上移动时，d,增大，cosθ增大，sinθ减小，F将增大，故C错误；D．同理可分析可知当沿虚线d向右移动时，d,增大，cosθ增大，sinθ减小，F将增大，故D正确。选错误的，故选C。【详解】分析可知，只要摩擦力最大时刚好不滑动，此时对应的摩擦因数最小。整体分析有N=2mgf=F板答案第2页，共16页设O1O2与水平面的夹角θ,对甲，由平衡条件得联立解得可知角越小，f越大，由几何关系得，θ最小为300。则解得【详解】A．由图乙可知，在0~2.5s内，货物的速度大于传动带的速度，则货物受沿斜面向上的滑动摩擦力，在2.5s~4.5s内，货物匀速下滑，根据平衡条件可知，货物受沿斜面向上的静摩擦力，所以2.5s时货物所受摩擦力方向不变，故A错误；C．图线与坐标轴围成的区域的面积表示位移的大小，根据题意可得解得故C正确；B．由图乙和C分析可知，货物在0~2.5s内的对物块由牛顿第二定律μmgcosθ一mgsinθ=ma由图像可知货物的加速度大小为联立解得μ=0.8故B错误；D．由于货物向下运动过程中所受到的摩擦力一直沿斜面向上，摩擦力一直做负功，根据功能关系可知，货物所具有的机械能一直减小，故D错误。答案第3页，共16页【详解】由于A、B两点处的导线其电流大小相同，两点距离O点的距离相同，所以两导线在O点处产生的磁感应强度大小相同，由安培定测可知，其A导线在O点的磁感应强度方向为垂直OA斜向上；B导线在O点的磁感应强度方向垂直OB斜向下。由磁场叠加可知，O点处的磁感应强度为方向由O指向D。故选B。【详解】A．修复试验过程中航天员仍受重力作用，只是重力完全提供向心力，故A错误；B．根据航天员到地心的距离与在地面到地心的距离之比为则，修复试验过程中航天员受到的地球的万有引力大小与在地面受到地球万有引力大小之比为地故B错误；CD．设天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期约为修复试验所用时间为所以，修复试验过程航天员可能看到5次太阳升起，航天员可能经历最短的黑暗时段约为故C错误，D正确。故选D。答案第4页，共16页【详解】根据恒星A做圆周运动的向心加速度是恒星B的8倍，即恒星B的质量较大，则该双星系统的洛希极限为【详解】A．两点电荷均为正电荷且带电量相等，则两点电荷在C点处的电场强度方向均背离各自电荷，电场强度如图所示根据电场强度的矢量合成法则可得C点的场强A错误；B．根据题意，C点的电势为点的电势为可得u.,-n.-n,-⃞若一个质量为m、电荷量为+q的试探电荷（重力不计）从C点以某一竖直向下的初速度运答案第5页，共16页动恰好能够到达О点，则由动能定理有解得可知能够到达О点的最小速度B正确；C．从C到D，电势先增大后减小，电子带负电，根据Ep=qφ可知电势能先减小后增大，C错误；D．带负电的小球从D点到О点静电力做正功，从O到C电场力做负功，根据对称性可知，小球从D到C的过程中，静电力对小球所做功的代数和为零，则根据动能定理有解得【详解】AB．结合图像分析物块的运动过程在物块沿斜面上滑的过程中，有由牛顿第二定律mgsinθ+μmgcosθ=ma1物块上滑到最高点后沿斜面下滑，根据题图乙可知t1=0.8s时物块上滑到最高点，上滑过程的平均速度大小为4m/s，则沿斜面上滑的最大距离为x1=3.2m物块下滑1s，沿斜面下滑的位移大小为有而联立解得a12故A错误，B正确；C．下滑过程有 物块从出发至回到底端的过程重力的冲量大小为故C错误；D．物块到达斜面底端时的速度大小为v1=J2a2x1物块到达底端时重力的瞬时功率为 P=mgv2sin37。=W故选B。【详解】由图可知，平衡时，A、B两球相距为对A受力分析可知在运动过程中，外力做功为重力势能增加量和电势能增加量的和，即答案第6页，共16页答案第7页，共16页故选A。【详解】A．电流方向向右，电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向上，则上表面积累了电子，上下表面之间产生向上的电场，所以上表面的电势比下表面的电势低，选项A错误；CD．稳定时有得自由电子定向移动的速度为选项C正确，D错误；B．电流的微观表达式是I=nevS可知导体单位体积内的自由电子数又代入得可见导体单位体积内的自由电子数越多，电压表的示数越小，选项B错误。故选C。【详解】A．设A、B间滑动摩擦力为f1，则f1=μ2mg=0.2×1×10N=2NA与地面间滑动摩擦力为f2，则f2=μ1(M+m)g=0.1×(2+1)×10N=3N由牛顿第二定律得F-f1-f2=MaA当A、B恰好发生相对滑动时，对B由牛顿第二定律得f1=maB解得则此时F=9N由F=2t(N)，可知故A正确；B．A即将开始运动时，由F2=f2=2t2(N)解得则0~1.5s内木板A静止；1.5~4.5s内A与B一起变加速运动，拉力F对A的冲量对A由动量定理得解得vA=3m/s故B错误；1~6.5s内，A、B相对滑动，拉力F'=20N对A由牛顿第二定律得F'-f1-f2=MaA'解得答案第8页，共16页答案第9页，共16页所以t=6.5s时，A的速度故C正确；D．6.5s时，对B由牛顿第二定律得f1=maB解得故t=6.5s时，B的速度故选AC。12．BCD【详解】A．由题意可知，两处最大静摩擦力分别为f1m=μ1mAg=6Nf2m=μ2(mA+mB)g=3N则0~1s内，F=6N，假设A、B未发生相对滑动，则对A、B整体运用牛顿第二定律得对A运用牛顿第二定律得A、B未发生相对滑动且A、B间的摩擦力为4N，A错；B．由运动学知识得1s末A的速度故B正确；C．1~2s，F=16N，假设A、B未发生相对滑动，对A、B整体运用牛顿第二定律得答案第10页，共16页对A运用牛顿第二定律得A、B发生相对滑动，重新对A运用牛顿第二定律得重新对B运用牛顿第二定律得故所以故C正确；D．因A、B之间的摩擦力为作用力与反作用力（内力其总冲量始终为零，故0~2s内摩擦力总冲量I=f2m.t=3×2=6N.s【详解】ABC．从A滑上B到B与C碰撞前瞬间，A、B动量守恒，有mv0=mvA1+4mvB1B与C发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒有4mvB1=4mvB2+12mvC解得vB1B与C碰撞后，A、B均能停下来，有mvA1+4mvB2=0联立解得A正确，BC错误；D．整个过程中能量守恒有解得D正确。【详解】C．若粒子从P点出发恰好经原