2021-2022學(xué)年河南省名校聯(lián)盟高三（上）第一次診斷物理試卷（附詳解）

2021-2022學(xué)年河南省名校聯(lián)盟高三（上）第一次診斷物

理試卷

1.在物理學(xué)的探索和發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)家們運用了許多研究方法。以下關(guān)于物理學(xué)研

究方法的敘述中正確的是（）

A.速度、加速度、位移這三者所體現(xiàn)的共同的物理思想方法都是比值定義法

B.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法是微元法

C.在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小

段近似看作勻速直線運動，再把各小段位移相加，這里運用了理想模型法

D.根據(jù)速度定義式”？當(dāng)戊一。時，瓢可以表示時刻的瞬時速度，這里運

用了極限思維法

2.甲、乙兩個質(zhì)點分別在兩個并排直軌道上運動，其速度隨時間的變化規(guī)律分別如圖

中a、b所示，圖線a是直線，圖線b是拋物線，則下列說法正確的是（）

A.t3時刻，甲、乙一定相遇

B.t2-t3時間內(nèi)某一時刻甲、乙的加速度相等

C.0-。時間內(nèi)，甲的平均速度小于乙的平均速度

D.0-t2時間內(nèi)，甲的加速度不斷減小。乙的加速度不斷增大

3.如圖所示，光滑水平面上有大小相同的4、B兩球在同一直線上運

動。兩球質(zhì)量關(guān)系為=2mA，規(guī)定向右為正方向,4、B兩球的動量均為6kg-m/s,

運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后4球的動量增量為-4kg?m/s,則（）

A.左方是4球,碰撞后4、B兩球速度大小之比為2：5

B.左方是4球,碰撞后4、B兩球速度大小之比為1：10

C.右方是4球,碰撞后4、B兩球速度大小之比為2：5

D.右方是4球,碰撞后4、B兩球速度大小之比為1：10

4.如圖所示，一個絕緣光滑半圓環(huán)軌道處于豎直向下的勻強電場E

e

中，在軌道的上端，一個質(zhì)量為小、帶電量為+q的小球由靜止

開始沿軌道運動，貝4（）

A.小球運動過程中機械能守恒

B.小球機械能和電勢能的總和先增大后減小

C.在最低點球?qū)Νh(huán)的壓力為（mg+qE）

D.在最低點球?qū)Νh(huán)的壓力為3（mg+qE）

5.暗物質(zhì)是二十一世紀(jì)物理學(xué)之謎，對該問題的研究可能帶來一場物理學(xué)的革命.為

了探測暗物質(zhì)，我國在2015年12月17日成功發(fā)射了一顆被命名為“悟空”的暗物

質(zhì)探測衛(wèi)星.已知“悟空”在低于同步衛(wèi)星的軌道上繞地球做勻速圓周運動，經(jīng)過

時間t（t小于其運動周期）,運動的弧長為s,與地球中心連線掃過的角度為3（弧度），

引力常量為G,則下列說法中正確的是（）

A.“悟空”的線速度大于第一宇宙速度

B.“悟空”的向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

C.“悟空”的環(huán)繞周期為午

D.“悟空”的質(zhì)量為昂

6.如圖所示，ABCD為一邊長為a的正方形的四個頂點，‘學(xué)

A?.................1n

。為正方形的中心，E點是。點關(guān)于ZD的對稱點，F(xiàn)點

是。點關(guān)于BC的對稱點。在4點、B點分別放置電荷量E\°

為+Q的點電荷，在C點放置電荷量為+2Q的點電荷，.......C2Q

在。點放置電荷量為-Q的點電荷。以無窮遠(yuǎn)為電勢零點，下列說法中正確的是（）

A.。點的電場強度大小為&）=而繁

B.。點的電場強度大小為=6竿

C.。點電勢小于零

D.將試探負(fù)電荷-q從E點移到尸點電勢能減小

7.如圖，從離子源產(chǎn)生的一質(zhì)量為小、電荷量為q的帶電粒子（不計重力），由靜止經(jīng)

電場加速后，自Q點沿半徑方向垂直于勻強磁場射入圓形區(qū)域的磁場，在c點射出。

已知圓的半徑為r,粒子在磁場中運動時間為琳，ZaOc=120°,則加速電場的電壓

是（）

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離子源?.：avO\

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8.如圖甲所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為。，傳送帶以速度孫逆時針勻速轉(zhuǎn)動。

在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為Tn的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)

圖乙為小木塊運動的速度一時間圖像。根據(jù)以上信息可以判斷出（）

C.%時刻，物體的速度為孫D.傳送帶始終對小木塊做正功

9.如圖所示，半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上，光

滑的小球P在水平外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，P與圓心。

的連線與水平面的夾角為。，將力尸在豎直面內(nèi)沿順時針方

向緩慢地轉(zhuǎn)過90。，框架與小球始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。在此過程中下列說法正確的是

（）

A.框架對小球的支持力先減小后增大

B.拉力F的最小值為mgcosO

C.地面對框架的摩擦力始終在減小

D.框架對地面的壓力先增大后減小

10.如圖甲所示為某景區(qū)內(nèi)的高空滑索運動，游客可利用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊下滑。

假設(shè)某段下滑過程中鋼索與水平方向的夾角為。，輕繩始終保持豎直，示意圖如圖

乙所示，以游客、滑環(huán)、輕繩為整體，不計空氣阻力，在這一階段下滑過程中（）

甲乙

A.整體的機械能守恒

B.整體損失的機械能與系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量相等

C.系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量與整體所受合外力做的功相等

D.系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量與整體減少的重力勢能相等

11.如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩相連的兩個相同的物體4B質(zhì)量均為加，

在水平恒力F作用下以速度u做勻速運動。在t=0時輕繩斷開，A在尸作用下繼續(xù)前

進(jìn)，則下列說法正確的是（）

B

A.t=0至t=7■時間內(nèi)，4、8的總動量守恒

B.t=答至1=誓時間內(nèi)，4、B的總動量守恒

C.1=智時，4的動量為2nw

D.￡=個^時，4的動量為4m”

F

12.如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上的小物體Z、B通過輕彈簧連接，

并隨轉(zhuǎn)臺一起勻速轉(zhuǎn)動，4、B的質(zhì)量分別為nt、2m,

離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為1.5八r,已知彈簧的原長為

1.5r,勁度系數(shù)為k,A、B與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為

”,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且有kr=2〃mg。則以下說法中正確的是（）

A.當(dāng)B受到的摩擦力為0時，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為口

B.當(dāng)4受到的摩擦力為0時，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為怪

弋3m

C.當(dāng)8剛好要滑動時，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為隹

72m

D.當(dāng)4剛好要滑動時，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為E

7m

13.如圖為某小組測量反應(yīng)時間的情形。

（1）圖中甲同學(xué)拎著直尺的上端，乙同學(xué)將手指上沿放在直尺的下端零刻度處，該

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實驗測的是同學(xué)(填“甲”或“乙”)的反應(yīng)時間。

(2)該實驗測量反應(yīng)時間的原理是利用公式t=。(用下落高度“h”及重力加

速度“g”等表示)

(3)某次測量結(jié)果其手指上沿位置如圖丙箭頭所示，刻度尺的讀數(shù)為cm,通

過計算可得此被測者的反應(yīng)時間為s。(g取9.8m/s2)

14.在“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某組同學(xué)的實驗裝置如圖甲所

示。

(1)在本實驗中，先保持質(zhì)量不變，探究加速度與力的關(guān)系；再保持力不變，探究

加速度與質(zhì)量的關(guān)系。這種研究方法叫做_____。

A.控制變量法

B.等效替代法

C.理想化方法

(2)本實驗在平衡摩擦力后，由于用祛碼桶與祛碼的重力代替繩子拉力，導(dǎo)致實驗

的系統(tǒng)誤差。若考慮到該誤差的存在，在保持小車質(zhì)量不變，探究加速度與力的關(guān)

系時，做出a隨尸變化的關(guān)系圖象接近下圖中哪一個(選填"B""C”)。

(3)已知打點計時器的打點周期為0.02s,在一條記錄小車運動的紙帶上，每5個點

取一個計數(shù)點(中間有四個點未畫出)，相鄰計數(shù)點的時間間隔為s,分別標(biāo)

為1、2、3、4、5,如圖乙所示。經(jīng)測量得各相鄰計數(shù)點間的距離分別為2.98cm、

3.85cm4.70cm、5.55cm,則小車運動的加速度大小a=zn/s2(結(jié)果保留兩

位有效數(shù)字)。

15.一列汽車車隊以%=10m/s的速度勻速行駛，相鄰兩車間距為Si=24m,后面有

一輛摩托車以巴=20m/s的速度同向行駛，當(dāng)它離車隊最后一輛汽車的距離為S2=

25m時立即剎車，以加速度大小為a=1M/S2做勻減速運動，摩托車在車隊旁邊行

駛而過，設(shè)車隊輛數(shù)n足夠多，且所有車均視作質(zhì)點。求：

(1)摩托車最多能追上幾輛汽車？

(2)摩托車從趕上車隊到離開車隊，共經(jīng)歷的時間t為多少？

16.傾角為的0=37。斜面體靠在固定的豎直擋板P的

一側(cè)，一根輕繩跨過固定在斜面頂端的定滑輪，繩

的一端與質(zhì)量為四=6kg的物塊4連接，另一端與

質(zhì)量為巾8=2kg的物塊B連接，開始時，使4靜止

于斜面上，8懸空，如圖所示，現(xiàn)釋放44將在斜

面上沿斜面勻加速下滑，(所有接觸面產(chǎn)生的摩擦均忽略不計，sin37°=0.6,

cos37°=0.8,g=10m/s2),求此過程中：

(1)物塊4加速度大??；

(2)擋板P對斜面體作用力的大小。

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17.如圖所示，左邊豎直半圓光滑絕緣軌道與水平光滑絕緣軌道相切于4點，整個空間

有斜向左上方的勻強電場，與水平方向夾角。=30°,電場強度E=1.0x103/V/C,

B點是軌道的最高點，半圓半徑R=2m,在水平軌道上距4點Z,=隨/n的C處由靜

3

止釋放一質(zhì)量m=2xlO^kg、電荷量q=2xlO^c的帶正電小球p,沿水平軌道

運動一段時間，從4點沖上圓弧軌道，并沿圓弧軌道到達(dá)圓弧最高點B,取4點電勢

為零，重力加速度g取10m/s2。求在圓弧軌道上運動過程中：

(1)電勢能的最小值；

(2)最大速度的大小。

18.下列說法中正確的有()

A.用氣筒給自行車打氣，越打越費勁，說明此時氣體分子之間的分子力表現(xiàn)為斥

力

B.合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w

C.空載的卡車停在水平地面上，在緩慢裝載沙子的過程中，車胎不漏氣，胎內(nèi)氣

體可視為理想氣體，溫度不變，不計分子間勢能，則胎內(nèi)氣體對外放熱

D.汽車尾氣中含有多種有害氣體污染空氣，可以想辦法使它們自發(fā)分離，既清潔

了空氣又變廢為寶

E.PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5卬n的懸浮顆粒物，在空中做無規(guī)則運動,

它是空氣中分子無規(guī)則熱運動的反映

19.如圖所示，4氣缸截面積為500cm2,4B兩個氣缸中裝有體積均為10L、壓強均為

latm,溫度均為27。（：的理想氣體，中間用細(xì)管連接。細(xì)管中有一絕熱活塞M,細(xì)

管容積不計。現(xiàn)給左面的活塞N施加一個推力。使其緩慢向右移動，同時給B中氣

體加熱，使此過程中4氣缸中的氣體溫度保持不變?；钊鸐保持在原位置不動。不

計活塞與器壁間的摩擦，周圍大氣壓強為latm=l（）5pa.當(dāng)推力F="UN時,

求：

①活塞N向右移動的距離是多少？

②B氣缸中的氣體升溫到多少？

N

20.一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在t=0時刻的波形圖如圖所示。均勻介質(zhì)中/=

2m,&=6771處的質(zhì)點「、Q此后每隔0.1s偏離平衡位置的位移相同，下列說法正

確的是（）

A.周期為0.1s

B.波速為80m/s

C.t=0時刻，質(zhì)點P向下振動

D.0?0.1s時間內(nèi)，質(zhì)點Q的路程為40cm

E.t=0.1sH寸刻，質(zhì)點P的速度方向沿y軸正方向

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21.頂角為30。的直角三角形玻璃磚與內(nèi)徑為R、外徑為2R的環(huán)

形玻璃磚由同種材料制成，它們按如圖所示放置。一束單

色光沿與法線成45。的48方向從B點射入三角形玻璃磚經(jīng)

折射后從C點垂直射入環(huán)形玻璃磚，已知OC=百/?(0為環(huán)

形玻璃磚的圓心)，光在真空中的傳播速度為c。求：

(1)這種材料對該單色光的折射率加

(2)該單色光在環(huán)形玻璃磚中的傳播時間久

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：4、速度、加速度運動了比值定義法，位移不是，物理學(xué)中用從初位置到

末位置的有向線段表示位移，故4錯誤；

8、建立質(zhì)點概念是運用了理想模型法，故B錯誤；

C、在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，運用了微元法，故C錯誤；

極限思維法就是令物理量趨向于某個極值而得到的結(jié)果，瞬時速度就是平均速度運

用極限思維得到，故。正確。

故選：Do

質(zhì)點是實際物體在一定條件下的科學(xué)抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；當(dāng)

時間非常小時，我們認(rèn)為此時的平均速度可看作某一時刻的速度即稱之為瞬時速度，采

用的是極限思維法。

在高中物理學(xué)習(xí)過程中，我們會接觸到多種物理研究方法，這些方法對我們理解物理有

很大的幫助，要在理解概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上，注意科學(xué)方法的積累與學(xué)習(xí).

2.【答案】B

【解析】解：4、由于題中沒有說明兩個質(zhì)點初始位置是否相同，所以J時刻，甲、乙

可能相遇，也可能不相遇，故A錯誤；

B、灰-t3時間內(nèi)，在圖線b上可以畫出一條切線與圖線a平行，根據(jù)。-t圖象的斜率表

示加速度，知某一時刻甲、乙的加速度能相等，故B正確；

C、根據(jù)u-t圖象與時間軸所圍的面積表示位移，知O-ti時間內(nèi)，甲的位移大于乙的

位移，由5=:知，甲的平均速度大于乙的平均速度，故C錯誤；

。、0-t2時間內(nèi)，甲的加速度不變，乙的加速度不斷減小，故。錯誤。

故選：B。

v-t圖象不能反映物體的初始位置，根據(jù)位移關(guān)系和初始位置關(guān)系分析兩個物體能否

相遇；圖象與橫軸圍成的面積表示位移大小，圖象的斜率表示加速度，結(jié)合平均速度等

于位移與時間之比。

對于v-t圖象問題，要知道圖象與時間軸圍成的面積表示位移，圖象的斜率表示加速

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度，斜率越大，加速度越大。

3.【答案】A

【解析】解：光滑水平面上大小相同4B兩球在發(fā)生碰撞，規(guī)定向右為正方向，由動

量守恒定律可得：

△以=一△PB

由于碰后4球的動量增量為負(fù)值，所以右邊不可能是4球的，若是4球則動量的增量應(yīng)該

是正值，

因此碰后4球的動量為2kg-m/s

所以碰后B球的動量是增加的，為10kg?m/s。

由于兩球質(zhì)量關(guān)系為7HB-27nA

那么碰撞后A、B兩球速度大小之比2：5

故選：Ao

光滑水平面上有大小相同的4、B兩球在發(fā)生碰撞，在碰撞過程中動量守恒。因此可根

據(jù)兩球質(zhì)量關(guān)系，碰前的動量大小及碰后4的動量增量可得出4球在哪邊，及碰后兩球

的速度大小之比。

考查動量守恒定律，同時注意動量表達(dá)式中的方向性。

4.【答案】D

【解析】解：4、小球運動過程中電場力做功，機械能不守恒。故A錯誤；

以小球運動過程中只有電場力和重力做功，發(fā)生的時機械能與電勢能的轉(zhuǎn)化，但小球

機械能和電勢能的總和不變，故B錯誤；

CD、小球從最高點到最低點的過程，根據(jù)動能定理得：(mg+qE)R=［巾。2又由N-

mg-qE=哈聯(lián)立解得：N=3(mg+qE),由牛頓第三定律知在最低點球?qū)Νh(huán)的壓

力為3(mg+qE),故C錯誤。正確；

故選：D。

小球運動過程中電場力做功，機械能不守恒；只有電場力和重力做功，發(fā)生的時機械能

與電勢能的轉(zhuǎn)化，但小球機械能和電勢能的總和不變；根據(jù)動能定理求出小球經(jīng)過在最

低點時的速度，由牛頓第二定律求出環(huán)對球的支持力，由牛頓第三定律知球?qū)Νh(huán)的壓力。

本題是帶電體在勻強電場中做圓周運動的問題，由動能定理和牛頓運動定律結(jié)合求解是

常用的思路。

5.【答案】C

【解析】解：4、該太空電站經(jīng)過時間小于太空電站運行的周期），它運動的弧長為s,

它與地球中心連線掃過的角度為/?（弧度），

則太空站運行的線速度為"=:

角速度為：3=￡

根據(jù)〃=5得軌道半徑為：r=5=5

人類第一臺太空電站在地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力,

則有：G^=m-,得u=怪,可知衛(wèi)星的軌道半徑越大，速率越小，第一宇宙速度

是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故“悟空”在軌道上運行的速度小于地球的第一宇宙速度，故

A錯誤；

B、由G等=機得：加速度a=等，則知“悟空”的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向

心加速度.故B錯誤.

f27r2nt

C、“悟空”的環(huán)繞周期為7=營=下，故C正確；

D、“悟空”繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，BP：G^^mrco2,3=￡

聯(lián)立解得：地球的質(zhì)量為時=總，不能求出“悟空”的質(zhì)量.故。錯誤；

故選：C

已知該太空電站經(jīng)過時間t（t小于太空電站運行的周期），它運動的弧長為s,它與地球中

心連線掃過的角度為6（弧度），根據(jù)線速度和角速度定義可求得太空站的線速度和角速

度，然后根據(jù)。=3r可求得軌道半徑；根據(jù)萬有引力提供向心力求求得地球的質(zhì)量.

本題考查勻速圓周運動的線速度和角速度的定義，以及其關(guān)系.人類第一臺太空電站在

地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，可求得中心天體的質(zhì)

量，關(guān)鍵是熟練記憶公式.

6.【答案】D

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【解析】解：AB,對于。點，4點和C點的電荷在。點的合場強方向為。-4,大小為邑=

9一布黑子=整。B點和D點的電荷在M點的合場強方向為°大小為=

2x而黑中=鬻。所以。點的合電場強度大小E=局隹=簪,方向斜向左下，

故AB錯誤；

C、電勢是一個標(biāo)量，根據(jù)點電荷周圍電勢的計算公式W=?結(jié)合電勢的疊加可得，AC

兩正負(fù)電荷在。產(chǎn)生電場的電勢為零，而BD兩正電荷在0點產(chǎn)生的電勢為正，所以。點

電勢為正，故C錯誤；

D、從題圖及題意來看，4C兩處電荷對-q做功為零，而BD兩處正電荷對-q均做正功，

所以合電場對-q做正功，電勢能減小，故。正確。

故選:Do

對于。點，分析4點和C點的電荷在。點的合場強方向、B點和D點的電荷在。點的合場強

方向，根據(jù)E=黃和平形四邊形法則計算。點的電場強度大??；

根據(jù)點電荷周圍電勢的計算公式W=?結(jié)合電勢的疊加分析電勢大小；

根據(jù)Ep=-q”分析負(fù)電荷電勢能的變化，由此得到電場力做功情況。

電場強度是矢量，電場強度的疊加滿足平行四邊形法則；電勢是標(biāo)量，電勢的疊加可以

是數(shù)值的相加減，掌握點電荷電勢的計算公式尹=?可以分析電勢的大小計算。

7.【答案】A

【解析】解：設(shè)加速電場的電壓為U,設(shè)粒子

進(jìn)入磁場做勻速圓周運動的速度為。，則有

qU=

-1mv￡2

2

①

設(shè)粒子運動的軌道半徑為R，則由幾何關(guān)系，得

tand--②

由運動軌跡圖利用幾何關(guān)系得

9=60°③

設(shè)粒子圓周運動周期為7,則

T2nR

T=-j-④

則粒子在磁場中運動時間為

T

t.n=-3-TT=~⑤

°2n6

聯(lián)立①②③④⑤,得

n2r￡2m

U~6q噂

故A正確BCQ錯誤;

故選：Ao

根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，先求出軌道半徑，進(jìn)而求出粒子做圓周運動的

速度,

再結(jié)合在電場中加速過程，利用動能定理可以求出加速電場的電壓。

本題考查帶電粒子在勻強磁場的運動，關(guān)鍵要能根據(jù)洛倫茲力提供向心力，把粒子在磁

場中的運動軌跡畫出來，進(jìn)而求出轉(zhuǎn)過的圓心角和軌道半徑。

8.【答案】C

【解析】解：AB,木塊與傳送帶速度相同后，由速度一時間圖象知木塊繼續(xù)加速，所

Njngsin3>nmgcose,即4<tan。，故AB錯誤；

C、片時刻是木塊與傳送帶速度相同的時刻，所以物體的速度為火,故C正確；

。、0-％時間，傳送帶的速度大于木塊的速度，木塊受到的摩擦力沿斜面向下，傳送

帶始終對小木塊做正功，%之后，木塊繼續(xù)加速，傳送帶的速度小于木塊的速度，木塊

受到的摩擦力沿斜面向上，傳送帶對小木塊做負(fù)功，故。錯誤。

故選：Co

對滑塊受力分析，開始時，受到重力、支持力、滑動摩擦力，處于加速階段；當(dāng)速度等

于傳送帶速度時，由速度一時間圖象知木塊繼續(xù)加速運動，說明重力的下滑分力大于最

大靜摩擦力，據(jù)此可分析求解。

本題主要考查了牛頓第二定律，解題的關(guān)鍵點是分析速度轉(zhuǎn)折處的受力情況，由此判斷

出“和tan。的關(guān)系，并判斷出做功的特點。

9.【答案】BC

【解析】

第14頁，共23頁

【分析】

以小球為研究對象，分析受力情況，作出受力示意力圖，根據(jù)平衡條件分析小球受力變

化情況。

再以整體為研究對象，分析框架的受力情況。

本題采用隔離法研究動態(tài)平衡問題，分析受力，作出力圖是關(guān)鍵。

求解三個力的動態(tài)平衡問題，一般是采用圖解法，即先做出兩個變力的合力（應(yīng)該與不

變的那個力等大反向）然后過合力的末端畫方向不變的那個力的平行線，另外一個變力

的末端必落在該平行線上，這樣就能很直觀的判斷兩個變力是如何變化的了，如果涉及

最小值的問題，還可以采用解析法，即采用數(shù)學(xué)求極值的方法求解。

【解答】

AB.以小球為研究對象，分析受力情況，作出受力示意力圖，如圖所示：

根據(jù)幾何關(guān)系可知，用F順時針轉(zhuǎn)動至豎直向上之前，支持力逐漸減小，F(xiàn)先減小后增

大，當(dāng)F的方向沿圓的切線方向向上時，F(xiàn)最小，此時：F=mgcos。.故A錯誤，3正確；

C以框架與小球組成的整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力

以及力F的作用；由圖可知，F(xiàn)在順時針方向轉(zhuǎn)動的過程中，F(xiàn)沿水平方向的分力逐漸減

小，所以地面對框架的摩擦力始終在減小，故C正確；

。.以框架與小球組成的整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力

以及力產(chǎn)的作用；由圖可知，F(xiàn)在順時針方向轉(zhuǎn)動的過程中，F(xiàn)沿豎直方向的分力逐漸增

大，所以地面對框架的支持力始終在減小，故。錯誤。

故選BC。

10.【答案】BD

【解析】解：4、以游客為研究對象，受到重力和輕繩的拉力，由于輕繩始終保持豎直，

則拉力和重力平衡，整體勻速下滑，整體的重力勢能減少、動能不變，所以機械能減少，

故A錯誤；

3、根據(jù)能量守恒定律可得，整體損失的機械能與系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量相等，故B正確；

C、根據(jù)動能定理可知，整體所受合外力做的功為零，系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量不為零，故

C錯誤；

。、系統(tǒng)勻速下滑過程中動能不變，重力勢能減少，根據(jù)功能關(guān)系可知，系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生

的熱量與整體減少的重力勢能相等，故。正確。

故選：BDo

以游客為研究對象進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力情況可知整體勻速下滑，由此分析機械能的

變化；根據(jù)能量守恒定律、功能關(guān)系分析能量的轉(zhuǎn)化情況。

本題主要是考查功能關(guān)系、能量守恒定律和機械能守恒定律，關(guān)鍵是能夠根據(jù)受力情況

判斷運動情況，再根據(jù)能量關(guān)系進(jìn)行解答。

11.【答案】AC

【解析】解：4、設(shè)4B所受的滑動摩擦力大小均為/,系統(tǒng)勻速運動時:有F=2/,

得T

輕繩斷開后，對B,取向右為正方向，由動量定理得-"=0-nw,聯(lián)立得t=駕，即

t=誓時8停止運動。

在B停止運動前，即在t=0至1=誓時間內(nèi)，4、B系統(tǒng)的合外力為零，總動量守恒。

F

故A正確。

8、t=駕至t=誓時間內(nèi)，B停止運動，A勻加速運動，系統(tǒng)的合外力不為零，則系

FF

統(tǒng)的總動量不守恒，故3錯誤。

C、t=等時，對4由動量定理得《誓=PA-mu,解得4的動量PA=2nw,故C正

確。

D、t=答時，對4,由動量定理得3誓=2/一根"，解得4的動量p/=3nw,故。

rzr

錯誤。

故選：ACo

本題脫鉤問題，在涉及力在時間上的積累效應(yīng)時，運用動量定理求動量或速度是常用的

方法。

12.【答案】BD

第16頁，共23頁

【解析】解：力、當(dāng)B受到的摩擦力為。時，由彈簧彈力提供向心力，則有k(1.5r+r-

1.5r)=2ma)2r

解得：3=—1故A錯誤；

\2m

B、當(dāng)4受到的摩擦力為0時，由彈簧彈力提供向心力，則有k(1.5r+r-1.5r)=mo?.

1.5r

解得：3=匡故B正確；

\3m

C、當(dāng)B剛好要滑動時，摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向

心力，則有：fc(1.5r+r—1.5r)+g-2mg=2ma)2r,

又因為kr=2Pmg,

聯(lián)立解得：3=昌故C錯誤；

yjm

。、當(dāng)4剛好要滑動時，摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向

心力，則有k(1.5r+r-1.5r)+“mg=ma)2-1.5r,

解得：3=區(qū),故。正確。

m

故選：BD。

當(dāng)4、B受到的摩擦力為0時，由彈簧彈力提供向心力，根據(jù)胡克定律以及向心力公式列

式求解，當(dāng)4、B剛好要滑動時，摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，彈簧彈力與靜摩擦力的合

力提供向心力，根據(jù)胡克定律以及向心力公式列式求解即可。

本題主要考查了胡克定律以及向心力公式的直接應(yīng)用，知道當(dāng)4、B剛好要滑動時，摩

擦力達(dá)到最大靜摩擦力，彈簧彈力與靜摩擦力的合力提供向心力，明確向心力的來源是

解題的關(guān)鍵。

13.【答案】乙19.600.2

【解析】解：Q)圖中甲同學(xué)拎著直尺的上端，放手后，直尺做自由落體運動，乙同學(xué)

用手夾住直尺，該實驗測的是乙同學(xué)的反應(yīng)時間

(2)該實驗測量反應(yīng)時間的原理是利用自由落體運動公式九=解得：￡=后

(3)刻度尺的最小刻度為1mm,所以讀數(shù)為19.60cm

代入數(shù)據(jù)可得：t=后=產(chǎn)嚕正S=0.2s

故答案為:(1)乙；(2)件;(3)19.60,0.2.

(1)根據(jù)實驗的特點判斷；

(2)(3)根據(jù)公式h=：gt2求解。

本題在判斷刻度尺的讀數(shù)時要注意進(jìn)行估讀，保留兩位小數(shù)。

14.【答案】AC0.10.86

【解析】解：(1)在本實驗中，先保持質(zhì)量不變，探究加速度與力的關(guān)系；再保持力不

變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。這種研究方法叫做控制變量法。故8c錯誤，A正確。

故選：A；

(2)本實驗在平衡摩擦力后，用祛碼桶與祛碼重力代替繩子的拉力，前提條件是祛碼桶

與祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量，這種方法會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，隨著尸的增大，即祛

碼桶與祛碼的總重力增大，裝置的加速度增大，繩子的拉力將小于祛碼桶與祛碼重力，

使得小車實際加速度將小于理論加速度(虛線所示)，所以圖象將向下彎曲，故a-F圖

象接近圖2中的C圖；

22

⑶由題圖中數(shù)據(jù)分別記為Si=2,98cm=2.98x10-m,s2=3.85cm=3.85x10-m,

2-2

s3=4.70cm=4.70x10~m,s4=5.55cm=5.55x10nio

相鄰計數(shù)點時的時間間隔7=5x0.02s=0.1s。

根據(jù)勻變速直線運動的推論公式/x=aT?可得：(S3+s4)-(?i+s2)=a(2T)2。

代入數(shù)據(jù)解得：a=0.86m/s2?

故答案為：(1)4(2)C；(3)0.1s,0.86(0.85?0.87均正確)

(1)本實驗的研究方法是控制變量法。

(2)本實驗在平衡摩擦力后，由于用祛碼桶與祛碼重力代替繩子的拉力，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，

而且隨著尸的增大，誤差增大。

(3)根據(jù)=aT2,采用逐差法求小車運動的加速度大小。

本實驗是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運用控制變量法。要提

高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識

的理解與應(yīng)用。

15.【答案】解：(1)設(shè)經(jīng)時間ti摩托車與汽車恰好同速，則%=%-aj

此時汽車的位移：x汽［=%%

此時摩托車的位移：x摩1=v2tr

第18頁，共23頁

聯(lián)立解得X儲1-X汽1=50m>Si+S2=49即最多能追上2輛汽車

(2)設(shè)摩托車與車隊最后一輛汽車相遇時間為3則x擘2一%汽2=S2

此時摩托車的位移：X摩2=〃2t-|at2

此時汽車的位移：X汽2=

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：12=(10+5夜)s，t3=(10-5&)s

At=t2-t3=10A/2S

設(shè)經(jīng)to時間摩托車停下，則方=at0

解得％=20s>(10+5&)s

摩托車從趕上車隊到離開車隊用時為10as

答：(1)摩托車最多能追上2輛汽車；

(2)摩托車從趕上車隊到離開車隊，共經(jīng)歷的時間t為10或s。

【解析】(1)根據(jù)摩托車與汽車恰好同速，解得此時摩托車與汽車的相對位移可知追上

汽車的數(shù)量：

(2)根據(jù)位移關(guān)系解得摩托車與車隊最后一輛汽車相遇時間，再判斷此時摩托車是否停

下即可分析解得共經(jīng)歷的時間。

本題考查追及相遇問題，解題關(guān)鍵抓住兩車速度相等或者位移相等所對應(yīng)的臨界問題。

16.【答案】解：(1)設(shè)繩中張力為7,斜面對4的支持力為N.,A、B加速度大小為a,

以4為研究對象，由牛頓第二定律可得：mAgsin370-T=ma

以B為研究對象，由牛頓第二定律可得：T-mBg=mBa

聯(lián)立解得：a-2m/s2；

(2)以斜面體、力和B整體為研究對象，水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得：

F-mAacos370=6x2x0.8N—9.6N。

答：(1)物塊a加速度大小為2m/s2；

(2)擋板P對斜面體作用力的大小為9.6N。

【解析】(1)分別以4、B為研究對象，由牛頓第二定律列方程求解加速度大?。?/p>

(2)以斜面體、4和B整體為研究對象，水平方向根據(jù)牛頓第二定律求解擋板P對斜面體

作用力的大小。

本題主要是考查了牛頓第二定律的知識；利用牛頓第二定律答題時的一般步驟是：確定

研究對象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行正交分解、在坐標(biāo)軸上利用牛頓第二定律建立方程進(jìn)行

解答；注意整體法和隔離法的應(yīng)用。

0E與豎直方向成60。，EpA=0,從C到E過程中，根據(jù)功能關(guān)系有：

ME=EpA-EpE，

電場力做功：

WAE=EqR(l+sind},

聯(lián)立得：

EpE=-6x10-3/；

(2)從C到4過程中，根據(jù)動能定理有：

EqLcosO=-1mv^O,

因為mg=Eq,夾角120。所以合力為尸合=mg,方向斜向左下與水平方向成60。，因速

度最大值在。點，。。與。4成60。；

從4到。過程中，根據(jù)動能定理有：

F/?(l-cos60°)--mv3--mv1,

聯(lián)立得：

vD—lOm/s,

所以最大速度為10m/s。

答：(1)電勢能的最小值為一6x10-3/；

(2)最大速度的大小為10m/s。

【解析】(1)沿電場線方向電勢逐漸降低，找出最低電勢點，根據(jù)功能關(guān)系求該點電勢

能；

(2)根據(jù)受力情況，找出等效最低點D,在根據(jù)動能定理求最大速度。

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本題考查帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動，解題關(guān)鍵是明確電勢最低點和等效最低點

位置。

18.【答案】BCE

【解析】解：4用氣筒給自行車打氣，越打越費勁是因為車胎內(nèi)氣體的壓強在變大，但

車胎內(nèi)氣體分子間距離依然很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過分子間作用力的范圍，故A錯誤；

員合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，故B正

確；

C.在卡車裝沙子過程中，車胎內(nèi)氣體體積減小，外界對氣體做功，但氣體溫度不變即內(nèi)

能不變，由熱力學(xué)第一定律=W+Q可知，氣體向外放熱，故C正確；

。.使尾氣成分分離需要消耗能量，不可能自發(fā)分離，故。錯誤；

E.PM2.5的無規(guī)則運動屬于布朗運動，它反映了空氣中分子的無規(guī)則運動，故E正確，

故選：BCE.

用氣筒給自行車打氣，越打越費勁是因為車胎內(nèi)氣體的壓強在變大，合適的條件下，某

些晶體和非晶體可以轉(zhuǎn)變;卡車裝沙子過程中，車胎內(nèi)氣體體積減小，外界對氣體做功，

使尾氣成分分離需要消耗能量，PM2.5的無規(guī)則運動屬于布朗運動。

本題考查熱力學(xué)第二定律與布朗運動等知識點，解題關(guān)鍵掌握熱力學(xué)定律，注意PM2.5

是大顆粒，其無規(guī)則運動屬于布朗運動。

19.【答案】解：①加力F后，