安徽省安庆市2020届高三物理上学期期末试题（Word版含答案）

安庆市 2019－2020 学年度第一学期期末教学质量监测 高三物理试题 试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。全卷满分 100 分,考试时间 120 分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共 48 分） 一、单项选择题（共 8 小题；每小题 4 分，共 32 分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项 是正确的） 1.物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，在物理学的探索和发现过程中，科 学家们运用了许多研究方法如：理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法 和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是 A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法 B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保 持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法 C.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀 速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法 D.根据速度定义式 v＝ Δx Δt，当Δt→0 时， Δx Δt就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义 运用了极限思维法 2.如图甲所示，一定质量的通电导体棒 ab 置于倾角为θ的粗糙导轨上，在图乙所加各种大小相 同、方向不同的匀强磁场中，导体棒 ab 均静止，则下列判断错误的是 A．四种情况导体棒受到的安培力大小相等 B．图中 A 导体棒 ab 与导轨间摩擦力可能为零 C．图中 B 导体棒 ab 可能是二力平衡 D．图中 C、D 导体棒 ab 与导轨间摩擦力可能为零 3.如图所示物块 A 和 B 的质量分别为 4m 和 m，开始 A、B 均静止，细绳拉直， 在竖直向上拉力 F＝6mg 作用下，动滑轮竖直向上运动．已知动滑轮质量 忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长， 在滑轮向上运动中，物块 A 和 B 的加速度分别为 A．aA＝ 1 2g，aB＝5g B．aA＝aB＝ 1 5g C．aA＝ 1 4g，aB＝3g D．aA＝0，aB＝2g 第 3 题图 第 2 题图4.一个质量为 m 的质点以速度 做匀速运动，某一时刻开始受到恒力 F 的作用，质点的速度先 减小后增大，其最小值为 。质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中 A．该质点做匀变速直线运动 B．经历的时间为 C．该质点可能做圆周运动 D．发生的位移大小为 5.在真空中水平面 MN 的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为 m 的带电小球由 MN 上方的 A 点以 一定初速度水平抛出，从 B 点进入电场，到达 C 点时速度方向恰好水 平，A、B、C 三点在同一直线上，且 AB=2BC，如图所示。由此可见(　 　) A.小球带正电 B.电场力为 3mg C.小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的运动时间相等 D.小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的速度变化量相同 6.如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由一段抛物线 AB 组成，A 点为抛 物 线顶点，已知 A、B 两点间的高度差 h＝0.8 m，A、B 两点间的水平距离 x＝0.8 m，重力加速度 g 取 10 m/s2，一小环套在轨道上的 A 点，下列说法 正确的是 A．小环以初速度 v0＝2 m/s 从 A 点水平抛出后，与轨道无相互作用力 B．小环以初速度 v0＝1 m/s 从 A 点水平抛出后，与轨道无相互作用力 C．若小环从 A 点由静止因微小扰动而滑下，到达 B 点的速度为 D．若小环从 A 点由静止因微小扰动而滑下，到达 B 点的时间为 0.4s 7.某电源的路端电压与总电流的关系和电阻 R1、R2 的电压与电流的关系如 图所示。用此电源和电阻 R1、R2 组成电路。R1、R2 可以同时接入电路，也 可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，可采用的接法是 A．将 R1 单独接到电源两端 B．将 R2 单独接到电源两端 C．将 R1、R2 串联后接到电源两端 D．将 R1、R2 并联后接到电源两端 8.如图所示，质量相同的两物体 a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的 轻质定滑轮两侧，a 在水平桌面的上方，b 在水平粗糙桌面上．初 始时用力压住 b 使 a、b 静止，撤去此压力后，a 开始运动，在 a 下降的过程中，b 始终未离开桌面．在此过程中 A．a 的动能一定小于 b 的动能 B．两物体机械能的变化量相等 C．a 的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量 D．绳的拉力对 a 所做的功与对 b 所做的功的代数和为正 0v 2 0v F mv 2 0 F mv 8 21 0 sm /52 第 5 题图 第 6 题图 第 8 题图 第 7 题图二、多项选择题（共 4 小题；每小题 4 分，共 16 分。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 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。） 9.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面 ABC 放置在水平面上，∠CAB＝30°，斜面内部 O 点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷，一带负电可视为质点的小 物体可以分别静止在 M、P、N 点，P 为 MN 的中点，OM＝ON， OM∥AB，则下列判断正确的是 A．小物体在 M、P、N 点静止时一定都是受 4 个力 B．小物体静止在 P 点时受到的摩擦力最大 C．小物体静止在 P 点时受到的支持力最大 D．小物体静止在 M、N 点时受到的支持力相等 10.如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上．一质量为 m＝0.2 kg 的小球，从弹簧上端某高度 处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程 中(弹簧在弹性限度内)，其速度 v 和弹簧压缩量 Δx 之间的函数图象如图乙所示，其中 A 为曲线的最高 点．不计小球和弹簧接触瞬间机械能损失、空气阻力， g 取 10 m/s2，则下列说法正确的是 A．小球刚接触弹簧时加速度最大 B．该弹簧的劲度系数为 20.0 N/m C．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒 D．小球自由落体运动下落的高度 1.25m 11.如图所示，圆形区域内以直线 AB 为分界线，上半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应 强度大小为 B。下半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小未知，圆的半径为 R。 在磁场左侧有一粒子水平加速器，质量为 m，电量大小为 q 的粒子在极板 M 右侧附近，由静 止释放，在电场力的作用下加速，以一定的速度沿直线 CD 射入磁场，直线 CD 与直径 AB 距离为 0.6R。粒子在 AB 上方磁场中偏转后，恰能垂直直径 AB 进入下面的磁场，之后在 AB 下方磁场中偏转后恰好从 O 点进入 AB 上方的磁场。带电粒子 的重力不计。则 A．带电粒子带负电 B．加速电场的电压为 C．粒子进入 AB 下方磁场时的运动半径为 0.1R D．AB 下方磁场的磁感应强度为上方磁场的 3 倍 12.在倾角为 θ 的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨 PQ、MN，相距为 L，导轨处于磁 感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为 m 的金属棒 a、 b，先将 a 棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块 c 连接，连接 a 棒的细线平行于 导轨，由静止释放 c，此后某时刻，将 b 也垂直导轨放置，a、c 此刻起做匀速运动，b 棒刚 好能静止在导轨上。a 棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨都接触良好，导轨电阻 不计。则 A.物块 c 的质量是 2msinθ B.b 棒放上导轨前，物块 c 减少的重力势能等于 a、c 增加的动能 C.b 棒放上导轨后，物块 c 减少的重力势能等于回路消耗的电能 D.b 棒放上导轨后，a 棒中电流大小是 m RqB 25 9 22 BL mg θsin 第 10 题图 第 9 题图 第 11 题图 第 12 题图 第Ⅱ卷（非选择题，共 52 分） 三、实验题（本题共 2 小题 ，共 16 分） 13.（8 分）某物理兴趣小组的同学用如图甲所示装置 验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定 转轴 O 处，另一端系一小球． （1）张小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分 别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球 的直径，如图乙所示，则小球的直径 d＝____ mm， 使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为 Δt1，经过最低点的挡光 时间为 Δt2. （2）戴小军同学在光滑水平转轴 O 处安装了一个拉力传感器，已知当地重力加速度为 g.现使小 球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是 F1， 在最低点时绳上的拉力大小是 F2. （3）如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，张小明同学还需要测量的物理量有_____ （填字母代号）．戴小军同学还需要测量的物理量有________（填字母代号）． A．小球的质量 m B．轻绳的长度 L C．小球运行一周所需要的时间 T （4）根据张小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的 表达式：__________________________________ (用题目所给得字母表示） （5）根据戴小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的 表达式：___________________________________ (用题目所给得字母表示） 14.（8 分）第 34 届全国青少年科技创新大赛于 2019 年 7 月 20-26 日在澳门举办，某同学为了 测试机器人内部电动机的电阻变化，对一个额定电压为 6V， 额定功率约为 3.5W 小型电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性 曲线进行了研究，要求电动机两端的电压能从零逐渐增加到 6V，实验室备有下列器材： A.电流表（量程Ⅰ:0～0.6 A，内阻约为 1 Ω;量程Ⅱ:0～3 A， 内阻约为 0.1 Ω） B.电压表(量程为 0～6 V,，内阻几千欧) C.滑动变阻器 R1(最大阻值 10 Ω，额定电流 2 A) D.滑动变阻器 R2(最大阻值 1 750 Ω，额定电流 0.3 A) E.电池组(电动势为 9 V，内阻小于 1 Ω) F.开关和导线若干 第 13 题图 第 14 题图（甲）（1）实验中所用的滑动变阻器应选　______　(选填“C”或“D”),电流表的量程应选　_______　 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 （2）请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。 （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P，改变加在电动机上的电压，实验中发现当电压表示 数大于 1 V 时电风扇才开始转动，电动机的伏安特性曲线如图乙所示，则电动机线圈的电 阻为______Ω，电动机正常工作时的输出机械功率为_______W。(保留两位有效数字) 四、计算题：（共 4 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只 写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15.（6 分）如图甲所示，A 车原来临时停 在一水平路面上，B 车在后面匀速向 A 车靠近，A 车司机发现后启动 A 车，以 A 车司机发现 B 车为计时起点(t＝0)，A、 B 两车的 v­t 图象如图乙所示．已知 B 车在第 1 s 内与 A 车的距离缩短了 x1＝12 m. （1）求 B 车运动的速度 vB 和 A 车的加速度 a 的大小； （2）若 A、B 两车不会相撞，则 A 车司机发现 B 车时(t＝0)两车的距离 s0 应满足什么条件？ 16. （8 分）2019 年诺贝尔物理奖的一半授予詹姆斯·皮伯斯（James Peebles）以表彰他“在物 理宇宙学方面的理论发现”，另一半授予了米歇尔·马约尔 (Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)，以表彰他 们“发现了一颗围绕太阳运行的系外行星”。对宇宙探索一 直是人类不懈的追求。现假设有这样模型：图示为宇宙中 一恒星系的示意图，A 为该星系的一颗行星，它绕中央恒 星 O 的运行轨道近似为圆．已知引力常量为 G，天文学家 观测得到 A 行星的运行轨道半径为 R0，周期为 T0，求： （1）中央恒星 O 的质量 M 是多大？ （2）长期观测发现 A 行星每隔 t0 时间其运行轨道便会偏离理论 轨道少许，天文学家认为出现这种现象的原因可能是 A 行 星外侧还存在着一颗未知的行星 B（假设其运行的圆轨道 与 A 在同一平面内，且与 A 的绕行方向相同）．根据上述现象和假设，试求未知行星 B 的运 第 16 题图 第 15 题图 第 14 题图（乙） 动周期和轨道半径． 17.( 10 分）如图所示，竖直平面 MN 与纸面垂直，MN 右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强 磁 场和水平向左的匀强电场，MN 左侧的水平面光滑，右侧的水平面粗糙。质量为 m 的物体 A 静止在 MN 左侧的水平面上，已知该物体 A 带负电，电荷量的大小为 q。一质量为 的 不带电的物体 B 以速度 v0 冲向物体 A 并发生 弹性碰撞，碰撞前后物体 A 的电荷量保持不 变。求： （1）碰撞后物体 A 的速度大小 vA； （2）若 A 与水平面的动摩擦因数为 μ，重力加速 度的大小为 g，磁感应强度的大小为 ，电场强度的大小为 。已知物体 A 从 MN 开始向右移动的距离为 L 时，速度增加到最大值。求：①．此过程中物体 A 克服摩 擦力所做的功 W；②．此过程所经历的时间 t。 18.（12 分）港珠澳大桥是连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市跨海大桥，工程路线香港 国际机场附近的香港口岸人工岛，向西接珠海、澳门口岸人工岛、珠海连接线，止于珠海洪 湾，总长约 55 公里，在建设港珠澳大桥时为了更大范围的夯实路面用到 一种特殊圆环，建设者为了测试效果，做了如下的演示实验：如图所示， 一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高 H,上端套着一个细环。棒和环 的质量均为 m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力 kmg(k>1).断开轻 绳， 棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无 动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计，重力加速 度为 g 求： （1）棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度； （2）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程； （3）从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对环及棒做的总功. 1 3 m 0 3mgB qv = 4 mgE q µ= 第 17 题图 第 18 题图安庆市 2019－2020 学年度第一学期期末教学质量监测 高三物理试题参考答案及评分标准 一、单项选择题（共 8 小题；每小题 4 分，共 32 分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项 是正确的） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 选 项 D D D D B A D A 1、【答案】D 【解析】A 中采用了理想实验法；B 中采用控制变量法；C 中采用了极限思维法 2、【答案】D 【解析】因磁感线都垂直于导体棒，所以导体棒受到安培力的大小相等，A 中安培力方向水平向 右，而支持力垂直于斜面，与重力可以形成三力平衡，所以摩擦力可能为零；同理，B 中安培力 方向向上，可与重力构成二力平衡；C 中安培力方向向下，D 中安培力方向水平向左，要平衡则 一定受到摩擦力作用，故选项 D 错误． 3、【答案】D 【解析】在竖直向上拉力 F＝6mg 时，此时 A、B 受的拉力分别为 3mg、3mg，对 A 因为 3mg＜ 4mg，故物体 A 静止，加速度为 0；对物体 B，3mg－mg＝maB，解得 aB＝2g，故选 D. 4、【答案】D 【解析】质点减速运动的最小速度不为 0，说明质点不是做直线运动，力 F 是恒力所以不能做圆 周运动，而是做匀变速曲线运动．分析可知初速度方向与恒力方向的夹角为 150°，在恒力方向 上有 v0cos 30°－F mt＝0，在垂直恒力方向上有质点的位移 s＝ ，联立解得时间为 t＝ ，发生的位移为 s＝ ，选项 D 正确． 5、【答案】B 【解析】由题意可得，从竖直方向看，小球初速度为 0，先加速后减速到 0，从水平方向上看， 小球做匀速直线运动，因为 AB=2BC，故在做平抛运动时的水平位移是小球在电场中水平位移的 2 倍，而水平方向的速度相等，所以平抛运动的时间是电场中运动时间的 2 倍；根据公式 v2=2ax，平抛运动的末速度和电场中运动的初速度相等，平抛运动的竖直位移是电场中竖直方向 位移的 2 倍，故电场中的加速度是平抛运动时加速度的 2 倍，因为平抛运动时的加速度为 g，所 以电场运动时的加速度为 2g，方向竖直向上，所以 F 电–mg=2mg，得电场力 F 电=3mg，选项 B 正确，选项 C 错误；小球在竖直向下的电场中受向上的电场力，故小球带负电，选项 A 错误； 因为 Δv=at，A 到 B 的速度变化量大小为 2gt，方向向下，B 到 C 的速度变化量大小为 2gt，方向 向上，故它们是大小相等的，方向相反，选项 D 错误。 22 yx + F mv 2 3 0 F mv 8 21 2 0 tvy 2 0=tvx 2 30cos 0 0=6、【答案】A 【解析】小环以初速度 v0＝2 m/s 从 A 点水平抛出，下落 0.8 m 用时 0.4 s，水平位移为 0.8 m， 其轨迹刚好与光滑轨道重合，与轨道无相互作用力，A 正确，B 错误；根据机械能守恒定律 mgh ＝1 2mv2，到达 B 点的速度 v＝ 2gh＝ 2 × 10 × 0.8 m/s＝4 m/s，C 错误；小环沿轨道下落到 B 点 所用的时间比平抛下落到 B 点所用的时间长，大于 0.4 s，D 错误． 7、【答案】D 【解析】根据 U ­I 图象可知，电源电动势 E＝8 V，电源内阻 r＝4 3 Ω，R1＝4 Ω，R2＝2 Ω，设外 电路电阻为 R，当外电路电阻 R＝r 时，电源的输出功率最大。将 R1、R2 并联后接到电源两端时， 外电路电阻 R＝4 × 2 4＋2 Ω＝4 3 Ω，刚好等于电源内阻，电源的输出功率最大。 8、【答案】A 【解析】轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等，故可知 a 的速度等于 b 的速度沿绳方向的分量， a 的动能比 b 的动能小，A 正确；因为 b 与地面有摩擦力，运动时有热量产生，所以该系统机械 能减少，而 B、C 两项均为系统机械能守恒的表现，故 B、C 错误；轻绳不可伸长，两端分别对 a、b 做功大小相等，一负一正，D 错误. 二、多项选择题（共 4 小题；每小题 4 分，共 16 分。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 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。） 题 号 9 10 11 12 选 项 CD BD AC AD 9、【答案】CD 【解析】对小物体分别在三处静止时进行受力分析，如图．结合平衡条件知，小物体在 P、N 两 点时一定受四个力的作用，而在 M 处不一定，故 A 错误；小物体静止在 P 点 时，摩擦力 Ff＝mgsin 30°，设小物体静止在 M、N 点时，库仑力为 F′，则小 物体静止在 N 点时 Ff′＝mgsin 30°＋F′cos 30°，小物体静止在 M 点时 Ff″ ＝mgsin 30°－F′cos 30°，可见小物体静止在 N 点时所受摩擦力最大，故 B 错误；小物体静止在 P 点时，设库仑力为 F，受到的支持力 FN＝mgcos 30°＋F，小物体静止在 M、N 点时：FN′＝mgcos 30°＋F′sin 30°，由库仑定 律知 F>F′，故 FN>FN′，即小物体静止在 P 点时受到的支持力最大，静止在 M、N 点时受到的支持 力相等，故 C、D 正确． 10、【答案】BD 【解析】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力， 当 Δx 为 0.1 m 时，小球的速度最大，然后减小，说明当 Δx 为 0.1 m 时，小球的重力等于弹簧对 它的弹力．所以可得：kΔx＝mg，解得：k＝0.2 × 10 0.1 N/m＝20 N/m.弹簧的最大缩短量为 Δx 最大 ＝0.61 m，所以 F 最大＝20 N/m×0.61 m＝12.2 N．弹力最大时的加速度 a＝F最大－mg m ＝12.2－0.2 × 10 0.2 ＝51 m/s2，小球刚接触弹簧时加速度为 10 m/s2，所以压缩到最短时加速度最大， 故 A 错误，B 正确；小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故 C 错误； 根据自由落体运动算得 D 正确． 11、【答案】AC 【解析】从 C 点入射的粒子向下做匀速圆周运动，即受到洛仑兹力向下，由左手定则知道粒子 带负电，所以选项 A 正确；由题意知，粒子在 AB 上方磁场中做匀速圆周运动的半径 r1＝0.6R， 在电场中加速有： ，在 AB 上方磁场中： ，联立得： ，所以选 项 B 错误；粒子在 AB 下方磁场中做匀速圆周运动，由几何关系： ，解得 r2 ＝0.1R，所以选项 C 正确；由洛仑兹力提供向心力得到半径： ，由于 r1＝6r2，所以 B2＝ 6B1，所以选项 D 错误。 12、【答案】AD 【解析】A 中由共点力平衡 mc=2mcosθ，故 A 正确，b 棒放上导轨前，物块 c 减少的重力势能等 于 a、c 增加的动能、a 的重力势能之和；b 棒放上导轨后，物块 c 减少的重力势能等于回路消耗 的电能、a 的重力势能之和故 B、C 错，b 棒放上导轨后，a 棒中电流大小由 a 棒匀速下滑，b 棒 静止共点力平衡 BIL=mgsinθ;故 D 正确 三、实验题（本题共 2 小题 ，共 16 分） 13、【解析】(1)螺旋测微器固定刻度读数为 5.5 mm，可动刻度 读数为 20.0×0.01 mm，故最终读数为两者相加，即 5.700 mm. (3)根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为 v1 ＝ ，小球在最低点的速度大小为 v2＝ ，设轻绳长度为 L，则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有 化简得 所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度 L；根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运 动的半径为 r，则小球在最低点有 ，在最高点有 ，从最低点到 最高点依据机械能守恒定律有 ，联立方程化简得 F2－F1＝6mg，所以小 军同学还需要测量的物理量就是小球的质量 m. 1 d t∆ 2t d ∆ 2 2 2 2 1 2 2 12.2 1 t dmLmg t dm ∆ =+ ∆ r vmmgF 2 1 2 =− r vmmgF 2 2 1 =+ mgrmvmv 22 1 2 1 2 2 2 1 += 21 2Uq mv= 2 1 mvqvB r = 2 29 50 qB RU m = 2 2 1 22 (0.6 )r r R R+ = − mvr qB = gL t d t d 42 1 2 2 2 2 = ∆ − ∆ (4)由(3)可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表 达式为 (5)由(3)可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表 达式为 F2－F1＝6mg. 答案：(1) 5.700 （2 分） (2) B （1 分）　A　 （1 分） (3) （2 分） (4) F2－F1＝6mg （2 分） 14、【解析】(1)电风扇的额定电流 I==0.58 A,从读数误差的角度考虑,电流表选择量程Ⅰ。电风 扇的电阻比较小,则滑动变阻器选择总电阻为 10 Ω 的误差较小,即选择 C。 (2)因为电压电流需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,电风扇的电阻远小于电压表内 阻,属于小电阻,电流表采用外接法。则可知对应的实物图如答案图所示。 (3)电压表读数小于 1 V 时电风扇没启动,由图象可知 I=0.4 A。根据欧姆定律得,R= Ω=2.5 Ω。正常 工作时电压为 6 V,根据图象知电流为 0.57 A,则电风扇发热功率 P=I2R=0.572×2.5 W=0.81 W,则机 械功率 P'=UI-I2R=6×0.57 W-0.81 W=2.61 W≈2.6 W。 答案：(1)C （1 分）　Ⅰ（1 分） (2)如图所示 （2 分） (3)2.5（2 分）　 2.6（2 分） 四、计算题：（共 4 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只 写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15、答案：(1)12 m/s　3 m/s2　(2)s0>36 m 【解析】(1)在 t1＝1 s 时 A 车刚启动，两车缩短的距离 x1＝vBt1① 代入数据解得 B 车的速度 vB＝12 m/s② A 车的加速度 a＝ ③ gL t d t d 42 1 2 2 2 2 = ∆ − ∆ gL t d t d 42 1 2 2 2 2 = ∆ − ∆ 12 tt vB −将 t2＝5 s 和其余数据代入，解得 A 车的加速度大小 a＝3 m/s2.④.........................(3 分） (2)两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于 v­t 图象的 t2＝5 s，此时两车已发生的 相对位移为梯形的面积 s＝1 2vB(t1＋t2)⑤ 代入数据解得 s＝36 m⑥ 因此，A、B 两车不会相撞应满足条件 s0>36 m...............................(3 分） 16. 答案：（1） (2) 【解析】(1)由万有引力定律得：令 A 星质量为 m 求得： ...........................................(2 分） （2）令 B 星运动周期为 TB 轨道半径为 RB 求得： .........................................(3 分） 由开普勒第三定律： 得到： ......................................(3 分） 17、答案：（1） （2）①. ②. 【解析】（1）设 A、B 碰撞后的速度分别为 vA、vB，由于 A、B 发生弹性碰撞，动量、动能守 恒，则有： ① ② 联立①②可得： ③......................(3 分） （2）①．A 的速度达到最大值 vm 时合力为零，受力如图所示。 竖直方向合力为零，有： ④ 2 0 3 0 24 GT RM π= 00 00 Tt tTTB −= 0 3 2 00 3 2 0 )( R Tt tRB − = 02 0 2 2 0 4 RTmR MmG π= 2 0 3 0 24 GT RM π= 00 00 Tt tTTB −= 2 3 2 0 3 0 B B T R T R = 0 3 2 00 3 2 0 )( R Tt tRB − = mN qv B mg= + πππ 2)22( 0 0 =− tTT B 0 1 2 v 2 0 34 8mgl mvµ − 0 0 6 vl v gµ+ 0 1 1 3 3 B Amv mv mv= + 2 2 2 0 1 1 1 1 1 2 3 2 3 2B Amv mv mv⋅ = ⋅ + 0 1 2Av v=水平方向合力为零，有： ⑤ 根据动能定理，有： ⑥ 联立③④⑤⑥并代入相关数据可得： ...................(3 分） ②在此过程中，设 A 物体运动的平均速度为 ，根据动量定理有： ⑦ ⑧依题意有： ⑨ 联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得： ..........................(4 分） 18、【答案】（1）a 环=(k-1)g,方向竖直向上（2） （3） 【解析】（1）设棒第一次上升过程中，环的加速度为 a 环 环受合力 F 环=kmg-mg ① 由牛顿第二定律 F 环=ma 环 ② 由①②得 a 环=（k-1)g,方向竖直向上.....................................(3 分） 设以地面为零势能面，向上为正方向，棒第一次落地的速度大小为 v1 由机械能守恒的： 解得 .................(2 分） 设棒弹起后的加速度 a 棒 由牛顿第二定律 a 棒=（k+1)g 棒第一次弹起的最大高度 解得： 棒运动路程 ..................(3 分） (3)设环相对棒滑动距离为 L， 根据能量守恒 mgH+mg(H+L)=kmgL ③ 摩擦力对棒及环做的总功及是摩擦生热 ④ 由③④解得 ..................................(4 分） qE Nµ= 22 2 1 2 1 Am mvmvWEqL −=− 2 08 34 mvmgLW −= µ Am mvmvtNEqt −=− µ vBqmgN += g v v Lt µ6 0 0 += Hk k 1 3 + + 1 2 −k kmgH 1 2-W −= k kmgH v Ltv = mgH22mv2 1 2 1 =× gHv 21 = 棒a vH 2 2 1 1 = 11 += k HH Hk kHHs 1 32 + +=+= kmgLW −=