河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022屆高三上學(xué)期期中考試物理Word版含解析

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河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021——2022學(xué)年高三上學(xué)期期中試卷物理試題時(shí)間：90分鐘，滿分：100分一、選擇題（本大題共12小題，每小題4分，共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，選錯(cuò)或不選的得0分。）1.人們?cè)絹碓蕉嗟厥褂檬謾C(jī)進(jìn)行導(dǎo)航，河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中考試后，老師帶領(lǐng)同學(xué)們坐車去市科技館參觀學(xué)習(xí)，如圖所示是手機(jī)導(dǎo)航的截屏畫面，該地圖提供了①、②、③三種駕車線路規(guī)劃方案及相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，實(shí)際行駛中導(dǎo)航提示：“前方有測(cè)速，限速50千米……”，下列說法不正確的是（　?。〢.①②③三條線路方案的位移相等B.研究汽車在地圖上的實(shí)時(shí)位置時(shí)，可以把汽車看成質(zhì)點(diǎn)C.圖中方案一顯示20分鐘和9.6公里分別指的是時(shí)間間隔和路程D.導(dǎo)航提示的“限速50千米”指的是限制汽車的平均速度不超過50km/h【1題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．①②③三條線路方案的位移相等，因?yàn)槲灰浦慌c初末位置決定與路徑無關(guān)，所以A正確，不符合題意；B．研究汽車在地圖上的實(shí)時(shí)位置時(shí)，可以把汽車看成質(zhì)點(diǎn)，汽車的形狀大小相對(duì)路徑的路程可以忽略不計(jì)，所以B正確，不符合題意；C．圖中方案一顯示20分鐘和9.6公里分別指的是時(shí)間間隔和路程，所以C正確，不符合題意；D．導(dǎo)航提示的“限速50千米”指的是限制汽車的瞬時(shí)速度不超過50km/h，所以D錯(cuò)誤，符合題意；

1故選D。2.小智同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一張自己以前為研究機(jī)動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)情況繪制的圖像（如圖）。已知機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)軌跡是直線，但是不知機(jī)動(dòng)車是處于加速還是剎車狀態(tài)，請(qǐng)你幫他判定以下合理的說法是（　?。〢.機(jī)動(dòng)車處于勻加速狀態(tài)B.機(jī)動(dòng)車的初速度為0C.機(jī)動(dòng)車的加速度為大小為8D.機(jī)動(dòng)車在前3秒的位移是24m【2題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】ABC．由可知，將等式變形為由圖像的兩個(gè)交點(diǎn)可得機(jī)動(dòng)車做初速度為，加速度為8的勻減速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤C正確；D．由可判斷，機(jī)動(dòng)車2.5s時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，由則機(jī)動(dòng)車在前3秒的位移

2故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，物塊在斜向右上方拉力F作用下向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則下列有關(guān)物體受力描述正確的是（　?。〢.物塊受到的摩擦力Ff與拉力F的合力方向一定豎直向上B.物塊受到的摩擦力Ff與拉力F的合力方向可能斜向右上方C.物塊受到的摩擦力Ff與拉力F的合力方向可能斜向左上方D.物體受到的重力與拉力的合力一定斜向右下與豎直方向成60°【3題答案】【答案】A【解析】【詳解】對(duì)物體受力分析如圖ABC．如左圖，由于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受力平衡，因此摩擦力Ff與拉力F的合力方向一定豎直向上。A正確，BC錯(cuò)誤；D．如右圖，先將N與Ff合成，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式得，N與Ff合力斜向左上與豎直方向成30°，則根據(jù)物體受力平衡得，重力與拉力的合力一定斜向右下與豎直方向成30°，D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，m、M兩物體疊放在光滑水平面上，兩物體間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，已知它們的質(zhì)量m=2kg，M=1kg，力F作用在m物體上（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10m/s2），則（　　）

3A.當(dāng)時(shí)，兩物體即將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)時(shí)，兩物體一定發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)時(shí)，M物體的加速度為D.當(dāng)時(shí)，m物體的加速度為【4題答案】【答案】D【解析】【詳解】ABC．當(dāng)m、M剛要滑動(dòng)時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大值，設(shè)此時(shí)它們的加速度為，力F，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)M有對(duì)m、M整體有所以當(dāng)時(shí)，m、M相對(duì)靜止，一起向右勻加速運(yùn)動(dòng)，ABC錯(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)，m物體的加速度為D正確。故選D。5.如圖所示，傾角的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時(shí)在底端A正上方與B等高處水平向右拋出小球2，小球1、2同時(shí)落在P點(diǎn)，P點(diǎn)為斜邊AB的中點(diǎn)，則（　?。?/p>

4A.小球2一定垂直撞在斜面上B.小球1、2的初速度可以不相等C.小球1落在P點(diǎn)時(shí)與斜面的夾角為D.改變小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行【5題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．假設(shè)小球2落在斜面上垂直，則速度方向與水平方向的夾角為60°，根據(jù)幾何關(guān)系知，球2落在P點(diǎn)位移方向與水平方向的夾角為30°，因?yàn)樗俣确较蚺c水平方向的夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，而tan60°≠2tan30°，可知小球2速度方向與斜面不垂直，故A錯(cuò)誤.B．兩個(gè)小球同時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，又同時(shí)落在P點(diǎn)，說明運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平位移大小相等，由x=v0t知初速度相等；故B錯(cuò)誤.C．平拋運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻速度方向與水平方向的夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，小球1位移方向與水平方向的夾角為30°，設(shè)速度與水平方向的夾角為α，則有tanα=2tan30°可知α≠60°，則速度方向與斜面的夾角不等于30°，故C錯(cuò)誤.D．平拋運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻速度方向與水平方向的夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，改變小球1的初速度，小球落在斜面上，位移方向相同，則速度方向相同，故D正確.故選D.6.質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的B點(diǎn)和A點(diǎn)，如圖所示，繩a與水平方向成θ角，繩b在水平方向且長(zhǎng)為l。當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（　　）

5A.a繩的張力可能為零B.a繩的張力隨角速度的增大而增大C.當(dāng)角速度ω>，b繩將出現(xiàn)彈力D.若b繩突然被剪斷，則a繩的彈力一定發(fā)生變化【6題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．由于小球m的重力不為零，a繩的張力不可能為零，b繩的張力可能為零，A錯(cuò)誤；B．由于a繩的張力在豎直方向的分力等于重力，所以a繩的張力隨角速度的增大不變，b繩的張力隨角速度的增大而增大，B錯(cuò)誤；C．若b繩中的張力為零，設(shè)a繩中的張力為F，對(duì)小球m滿足Fsinθ＝mgFcosθ＝mω2l聯(lián)立解得ω＝，即當(dāng)角速度ω>，b繩將出現(xiàn)彈力，C正確；C．若ω＝，b繩突然被剪斷時(shí)，a繩的彈力不發(fā)生變化，D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)E1，之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上。整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么（　?。?/p>

6A.三種粒子打到屏上時(shí)的動(dòng)能一樣大B.三種粒子打到屏上時(shí)的動(dòng)量一樣大C.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同D.三種粒子一定打到屏上不同位置【7題答案】【答案】A【解析】【詳解】AD．粒子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理可知解得粒子在加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的豎直分位移聯(lián)立得

7y與q、m無關(guān)，所以三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中軌跡重合，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此三種粒子一定打在屏上的同一位置，加速電場(chǎng)對(duì)粒子做功為三種粒子的相等，所以加速電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功相等，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)粒子做功三種粒子的和均相等，則知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功相等，由動(dòng)能定理可得，三種粒子打到屏上時(shí)的動(dòng)能一樣大，故A正確，D錯(cuò)誤；B．由動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系氕核、氘核、氚核三種粒子質(zhì)量不同，可知三種粒子打到屏上時(shí)的動(dòng)量不等，故B錯(cuò)誤；C．離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間粒子運(yùn)動(dòng)到屏上的時(shí)間因?yàn)槿N粒子的不等，所以t不等，故C錯(cuò)誤。故選A。8.在如圖所示電路中，閉合電鍵，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用、、和表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用、、和表示，下列說法錯(cuò)誤的是（　?。?/p>

8A.變小，變大，變大B.不變，不變C.變大，變大D.變大，不變【8題答案】【答案】C【解析】【詳解】電流表測(cè)干路電流，根據(jù)歐姆定律可知當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，R2接入電路的阻值增大（即增大），R1不變（即和均不變），電路總電阻增大（即增大），電流減小，路端電壓（即U3）增大，而U1變小，所以U2變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得所以和均不變，綜上所述可知ABD正確，C錯(cuò)誤。故選C。9.我國(guó)首次發(fā)射的火星探測(cè)器“天問一號(hào)”自2020年7月23日成功發(fā)射入軌后，2021年2月10日成功被火星捕獲，順利進(jìn)入環(huán)火軌道；5月15日，“天問一號(hào)”著陸巡視器順利軟著陸于火星表面。關(guān)于“天問一號(hào)”的運(yùn)行，可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型：“天問一號(hào)”先繞火星做半徑為、周期為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在某一位置A點(diǎn)改變速度，使其軌道變?yōu)闄E圓，橢圓軌道在點(diǎn)與火星表面相切，設(shè)法使著陸巡視器落在火星上。若火星的半徑為，則下列說法正確的是（　　）

9A.“天問一號(hào)”從圓軌道變?yōu)闄E圓軌道，機(jī)械能增加B.“天問一號(hào)”在圓軌道A點(diǎn)的加速度小于橢圓軌道上A點(diǎn)的加速度C.“天問一號(hào)”從橢圓軌道的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所需的時(shí)間為D.“天問一號(hào)”在橢圓軌道點(diǎn)的速度大于火星的第一宇宙速度【9題答案】【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A．當(dāng)“天問一號(hào)”從圓軌道變?yōu)闄E圓軌道，需要在A點(diǎn)減速使其做近心運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小，故機(jī)械能減小，所以A錯(cuò)誤；B．由牛頓第二定律可得得可知“天問一號(hào)”在圓軌道和橢圓軌道上A點(diǎn)的加速度相同，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，橢圓軌道的半長(zhǎng)軸為設(shè)橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的周期為，由開普勒第三定律可得“天問一號(hào)”從橢圓軌道的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所需的時(shí)間聯(lián)立可得

10故C正確；D．在橢圓軌道經(jīng)過點(diǎn)后做離心運(yùn)動(dòng)，所以在橢圓軌道上點(diǎn)的速度大于以做圓周運(yùn)動(dòng)的速度，所以“天問一號(hào)”在橢圓軌道點(diǎn)的速度大于火星的第一宇宙速度，故D正確。故選CD。10.一玩具電動(dòng)小汽車在水平面上由靜止以恒定功率啟動(dòng)，所能獲得的最大速度為2m/s，其v-t圖像如圖所示，已知小汽車質(zhì)量為1kg，所受阻力恒為1N，以下說法正確的是（　?。〢.小汽車在0~10s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.小汽車額定功率為2WC.小汽車速度為時(shí)加速度為D.小汽車10s內(nèi)位移為18m【10題答案】【答案】BD【解析】【詳解】A．由v-t圖像斜率可知，小汽車在0~10s內(nèi)做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小汽車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力F等于阻力f，有故B正確；C．小汽車速度為1m/s時(shí)，牽引力為根據(jù)牛頓第二定理可得代入數(shù)據(jù)，解得

11故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)，解得故D正確故選BD。11.一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為15V、29V、47V，下列說法正確的是（　　）A.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為-3VB.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高14eVC.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為18eVD.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為5V/cm，方向沿Oc連線，由c指向O【11題答案】【答案】ABD【解析】【詳解】A．勻強(qiáng)電場(chǎng)中解得A正確；B．根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)越低的點(diǎn)，其電勢(shì)能越大，可知電子電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高，且

12B正確；C．電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為C錯(cuò)誤；D．沿x方向的場(chǎng)強(qiáng)大小為沿y方向的場(chǎng)強(qiáng)大小為合場(chǎng)強(qiáng)為方向沿Oc連線，由c指向O，D正確。故選ABD。12.如圖所示，一半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB與一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶平滑對(duì)接，圓弧軌道半徑OA水平，傳送帶以某一速率v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道上A點(diǎn)無初速釋放，物塊滑上傳送帶后第一次返回到圓弧軌道上的最高點(diǎn)為P，該過程中，物塊與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為ΔE，已知P點(diǎn)距B點(diǎn)的高度為，重力加速度為g，下列判斷正確的是A.B.C.若增大傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速率v，其它條件不變，物塊返回圓弧軌道后可能從A點(diǎn)滑出D.若物塊從圓弧AP間某位置無初速釋放，其它條件不變，則物塊返回到圓弧軌道上的最高點(diǎn)仍在P點(diǎn)【12題答案】【答案】BD【解析】

13【詳解】A．物塊滑上傳送帶后先向右做減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后向左做加速運(yùn)動(dòng)，等到與傳送帶共速時(shí)與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，可知返回到弧形槽時(shí)的初速度即為傳送帶的速度，則，解得，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．物塊滑到底端時(shí)的速度設(shè)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度為，則向右滑動(dòng)到速度減為零的時(shí)間，此過程中物塊與傳送帶的相對(duì)位移：；物塊向左滑動(dòng)到與傳送帶共速時(shí)的時(shí)間：，此過程中物塊與傳送帶的相對(duì)位移：；由能量關(guān)系可知：，選項(xiàng)B正確；C．若增大傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速率v，其它條件不變，則物塊從圓弧中滑下然后沿傳送帶向右滑動(dòng)到達(dá)的最右端位置不變，返回過程中即使傳送帶的速度大于時(shí)，但最終物塊從傳送帶上向左滑出的速度仍為，則物塊也剛好能返回圓弧軌道的A點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若物塊從圓弧上的P點(diǎn)無初速釋放，其它條件不變，則物塊在傳送帶上經(jīng)過向右減速然后向左加速后到達(dá)傳送帶最左端時(shí)的速度仍為v，則返回到圓弧軌道上的最高點(diǎn)仍在P點(diǎn)；若物塊從圓弧AP間某位置無初速釋放，其它條件不變，則物塊返回到圓弧軌道上的最高點(diǎn)仍在P點(diǎn)，選項(xiàng)D正確.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分。其中第13題6分，第14題8分。）13.如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的大小與半徑、線速度、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。力傳感器測(cè)量向心力F，速度傳感器測(cè)量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系。（1）該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為___________。A．等效替代法B．控制變量法C．理想化模型法

14（2）改變線速度y，多次測(cè)量，該同學(xué)測(cè)出了五組v、F數(shù)據(jù)，v（m/s）1.01.52.02.53.0F/N0.882.003.505.507.90①他發(fā)現(xiàn)F-v圖是一條曲線，請(qǐng)你根據(jù)上面數(shù)據(jù)幫他在圖乙中描點(diǎn)并作出F-v2圖線___________；②若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑r=0.2m，由作出的F-v2圖線可得圓柱體的質(zhì)量m=___________kg。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【13題答案】【答案】①.B②.③.0.19【解析】【分析】【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中研究向心力和速度的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，采用的實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法。(2)[2]在圖乙中作出F–v2圖線如圖所示

15[3]根據(jù)圖線的斜率則有?代入數(shù)據(jù)解得14.某物理興趣小組要描繪一個(gè)標(biāo)有“4V、2.0W”的小燈泡L的伏安特性曲線，要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增大，且盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。可供選用的器材除導(dǎo)線、開關(guān)外，還有以下器材：A．直流電源45V（內(nèi)阻很小可不計(jì)）B．直流電流表0～500mA（內(nèi)阻約為5Ω）C．直流電壓表0～3V（內(nèi)阻等于6kΩ）D．滑動(dòng)變阻器甲，0～10Ω，額定電流2AE．滑動(dòng)變阻器乙，0～100Ω，額定電流1AF．三個(gè)定值電阻（R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ）（1）在給定的器材中，滑動(dòng)變阻器選用___________（選填“甲”或“乙”），定值電阻選用___________（選填“R1”、“R2”或“R3”）；（2）小組同學(xué)設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)電路圖后，如圖A已經(jīng)連好了部分導(dǎo)線，請(qǐng)用筆代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整；（）（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得小燈泡伏安特性曲線如圖B所示，若將兩個(gè)完全相同規(guī)格的小燈泡L按如圖C所示電路連接，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=12Ω，此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的電功率為___________W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

16【14題答案】【答案】①.甲②.③.④.0.34（0.32~0.35）【解析】【詳解】（1）[1]本要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增大，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為了便于控制分壓，滑動(dòng)變阻器選擇最大阻值較小的甲。[2]器材中提供的直流電壓表量程只有3V，而小燈泡L的額定電壓為4V，所以需要給電壓表串聯(lián)一個(gè)電阻從而擴(kuò)大量程，設(shè)定值電阻的阻值為R，則根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律有解得R=2kΩ所以定值電阻選用R2。（2）[3]小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為改裝后電壓表的內(nèi)阻為

17所以電流表應(yīng)采用外接法，電路圖見答案。（3）[4]設(shè)每個(gè)燈泡兩端電壓為U，通過燈泡的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律有代入數(shù)據(jù)并整理得將上述表達(dá)式所代表的的I-U圖線作在題圖B中，如圖所示可得U=1.05VI=0.32A此時(shí)每個(gè)小燈泡消耗的電功率為三、計(jì)算題（本題共4小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。）15.一列汽車車隊(duì)以v1=10m/s的速度勻速行駛，相鄰兩車間距為s1=24m，后面有一輛摩托車以v2=20m/s的速度同向行駛，當(dāng)它離車隊(duì)最后一輛汽車的距離為s2=25m時(shí)立即剎車，以加速度大小為a=1m/s2做勻減速運(yùn)動(dòng)，摩托車在車隊(duì)旁邊行駛而過，設(shè)車隊(duì)輛數(shù)n足夠多，且所有車均視作質(zhì)點(diǎn)。求：（1）摩托車最多能追上幾輛汽車？（2）摩托車從趕上車隊(duì)到離開車隊(duì)，共經(jīng)歷的時(shí)間t為多少？【15題答案】【答案】（1）2輛；（2）s【解析】

18【詳解】（1）設(shè)經(jīng)時(shí)間t1摩托車與汽車恰好同速，則聯(lián)立解得即最多能追上2輛汽車（2）設(shè)摩托車與車隊(duì)最后一輛汽車相遇時(shí)間為t，則以上三式聯(lián)立，設(shè)求得的t的解分別為、，則有s設(shè)經(jīng)t0時(shí)間摩托車停下，則解得摩托車從趕上車隊(duì)到離開車隊(duì)用時(shí)為s16.傾角為的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mA=6kg的物塊A連接，另一端與質(zhì)量為mB=2kg的物塊B連接，開始時(shí)，使A靜止于斜面上，B懸空，如圖所示，現(xiàn)釋放A，A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(jì)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求此過程中：（1）物塊A加速度大?。唬?）擋板P對(duì)斜面體作用力的大小。

19【16題答案】【答案】（1）2m/s2；（2）9.6N【解析】【詳解】（1）設(shè)繩中張力為T，斜面對(duì)A的支持力為，A、B加速度大小為a，以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律聯(lián)立解得（2）以斜面體為研究對(duì)象，受力分析后，物塊對(duì)斜面的壓力水平方向解得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A點(diǎn)，整個(gè)空間有斜向左上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，與水平方向夾角，電場(chǎng)強(qiáng)度，B點(diǎn)是軌道的最高點(diǎn)，半圓半徑。在水平軌道上距A點(diǎn)m的C處由靜止釋放一質(zhì)量m=2×10-4kg、電荷量的帶正電小球P，沿水平軌道運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，從A點(diǎn)沖上圓弧軌道，并沿圓弧軌道到達(dá)圓弧最高點(diǎn)B，取A點(diǎn)電勢(shì)為零，重力加速度g取。求在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過程中（1）電勢(shì)能的最小值；

20（2）最大速度的大小?！?7題答案】【答案】（1）-6×10-3J；（2）10m/s【解析】【詳解】（1）過O點(diǎn)，沿電場(chǎng)線與圓弧的交點(diǎn)E點(diǎn)電勢(shì)能最低，OE與豎直方向成，0，從C到E過程中，根據(jù)功能關(guān)系有電場(chǎng)力做功聯(lián)立得（2）從C到A過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有EqLcosθ=m因?yàn)閙g=Eq，夾角所以合力為F合=mg，方向斜向左下與水平方向成60o，因速度最大值在D點(diǎn)，OD與OA成，從A到D過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有聯(lián)立得所以最大速度為

2118.如圖所示，質(zhì)量m=3kg的小物塊在高h(yuǎn)1=0.6m的光滑水平平臺(tái)上壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，彈簧儲(chǔ)存了一定的彈性勢(shì)能，打開鎖扣K，小物塊將以水平速度v0向右滑出平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，并恰好能從光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)的切線方向無碰撞地進(jìn)入圓弧形軌道，B點(diǎn)的高度h2=0.3m，圓弧軌道的圓心O與平臺(tái)等高，軌道最低點(diǎn)與光滑水平面相切，在水平面上有一物塊M，小物塊滑下與M發(fā)生碰撞后反彈，反彈的速度大小剛好是碰前速度大小的，碰撞過程中無能量損失，g=10m/s2，求：（1）小物塊壓縮彈簧時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep；（2）物塊m運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力；（3）物塊M的質(zhì)量?！?8題答案】【答案】（1）3.0J；（2）100N；（3）5.0kg【解析】【詳解】（1）小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B做平拋運(yùn)動(dòng)，則有h1－h(huán)2=gt2解得t=s由幾何關(guān)系有

22R=h1，h1－h(huán)2=，∠BOC=60°設(shè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度為v0，則=tan60°彈性勢(shì)能Ep等于小物塊在A點(diǎn)的動(dòng)能Ep=mv02解得Ep=3.0J.（2）設(shè)小物塊到C點(diǎn)時(shí)的速度為v1，小物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)過程，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律有mv02＋mgh1=mv12對(duì)C點(diǎn)由牛頓第三定律可知對(duì)軌道C點(diǎn)的壓力為100N。（3）小物塊與M碰撞過程動(dòng)量守恒，有mv1=mv3＋Mv2小物塊與M碰撞過程能量守恒，有mv12=mv32＋Mv22其中v3=-由以上各式解得M=5.0kg