安徽省安庆市2020届高三物理上学期期末试题(Word版含答案)
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安徽省安庆市2020届高三物理上学期期末试题(Word版含答案)

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资料简介
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 −=

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