2022-2022学年重庆市巴蜀中学高三（上）期中物理试卷 一、选择题：第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为（ ）A．（M+m）gB．（M+m）g﹣FC．（M+m）g+FsinθD．（M+m）g﹣Fsinθ 2．一根长为L的细线上端固定，另一端连接一小球，现设法使小球在水平面内做匀速圆周运动，则小球运动的周期T与细线和竖直直线之间的夹角θ的关系是（ ）A．角θ越小，周期T越长B．角θ越小，周期T越短C．周期T的长短与角θ的大小无关D．条件不足，无法确定 3．如图，A，B为两个并排放置在光滑水平面上的滑块，用水平力F1，F2分别推AB物体，已知F1=10N，F2=6N，A的质量大于B的质量，则AB之间的相互作用力F的大小满足（ ）A．6N＜F＜8NB．6N＜F＜10NC．8N＜F＜10ND．F=8N 4．将一物体沿与水平面α角的方向以速度v0抛出，重力加速度为g，如图所示．在其轨迹最高点P处附近的一小段曲线可近似为一段圆弧，则该圆弧所在的圆的半径是（ ）22\nA．B．C．D． 5．如图甲、乙所示的位移﹣时间（x﹣t）图象和速度﹣时间（v﹣t）中，给出了四条曲线1、2、3、4，代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中错误的是（ ）A．图线1、3表示物体做曲线运动B．x﹣t图象中0～t1时间内物体1和2的平均速度相等C．v﹣t图象中t4时间内3的速度大于4的速度D．两图象中，t2、t5时刻分别表示2、4开始反向运动 6．如图所示，A为静置于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，且轨道都在赤道平面内，相对于地心，下列说法中正确的是（ ）A．若地球自转加快，A物体将飞离地球向远处运动B．卫星C相对于A是静止的C．可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方D．卫星B在远地点的机械能等于其在近地点的机械能 7．将三个不同的斜面如图所示放置，其中斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面间的动摩擦因数均相同，在物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（ ）22\nA．三种情况下物体损失的机械能△E3＞△E2＞△ElB．三种情况下摩擦产生的热量Q1=Q2＜Q3C．到达底端的速度V1＞V2=V3D．到达底端的速度V1＞V2＞V3 8．如图所示，质量分别为mA和mB的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一秃顶转动轴，把杆置于竖直位置而处于静止，现给A球一水平初速度，使它们开始绕O点转动，在以后的运动过程中（不计一切摩擦及空气阻力），下列说法正确的是（ ）A．若杆对A球做正功，则对B球做负功B．若A、B两球质量相等，则杆做匀速转动，两球机械能各自守恒C．无论怎样，杆总能再次回到竖直位置D．转动中杆对小球的作用力始终沿杆的方向 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每隔试题都必须作答．9．如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有 （填选项前编号）．①物块的质量m1、m2；②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；④绳子的长度．（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：①绳的质量要轻；②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；④两个物块的质量之差要尽可能小．以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 （填选项前编号）．22\n 10．为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图甲所示）．实验室，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 （选填“前”或“后”）接通打点计时器的电，在纸带上打出一系列的点．（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如上表：请根据实验数据作出小车的v﹣t图象乙．时间t/s00.501.001.502.002.50速度v（m/s）0.120.190.230.260.280.29（3）通过分析，你能得出的结论是： ． 11．（14分）（2022秋•重庆校级期中）从地面发射质量为m的导弹，导弹上的喷气发动机可产生恒定大小的推力，导弹起飞时发动机推力大小为F=mg．导弹沿和水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行．经过时间t后，遥控导弹上的发动机，使推力的方向逆时针旋转一定角度而大小不变，使导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行．（不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化，重力加速度为g）求：（1）推力旋转方向后导弹的加速度的大小？（2）导弹上升到最高点时离出发点的距离是多少？ 22\n12．（18分）（2022秋•重庆校级期中）有10个相同的木块相互紧挨地放在水平面上，每个木块的质量m=0.4kg，长度L=0.50m，与地面的摩擦系数μ1=0.1，它们原来都静止．另有一质量为M=1.0kg的小铅块，与木块间摩擦系数μ2=0.2，以v0=4.3m/s的水平初速度冲上左边的第一个木块．忽略铅块的大小，试问：（1）最终整个系统摩擦生热是多少？（2）通过计算说明铅块是否掉下木块，若能则已，若不能则说明停在那一块木块上？ 三、选考题[物理--选修3-3]13．（15分）（2022秋•重庆校级期中）下列说法正确的是 （填正确答案标号）A．温度相等的物体内部分子的平均动能相等B．体积相等的物体内部分子的势能相等C．质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等D．内能较大的物体，内部分子热运动较激烈，分子热运动的平均动能较大E．温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等． 14．（2022春•常州期末）某学校科技兴趣小组，利用废旧物品制作了一个简易气温计：在一个空葡萄酒中插入一根两端开口的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，接口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如图所示．已知：该装置密封气体的体积为480cm3，玻璃管内部横截面积为0.4cm2，瓶口外的有效长度为48cm．当气温为7℃时，水银柱刚好处在瓶口位置．①求该气温计能测量的最高气温．②假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3J热量，问：在这一过程中该气体的内能如何变化？变化了多少？（已知大气压为1×105Pa） 四、选考题[物理--选修3-4]15．（15分）（2022秋•重庆校级期中）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则 ．（填正确答案标号）A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失22\nE．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距． 16．（2022秋•重庆校级期中）平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置．求：（i）P、Q间的距离；（ii）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程． 五、选考题[物理--选修3-5]17．（15分）（2022秋•重庆校级期中）下列说法正确的是 （填正确答案标号）A．重核裂变反应要释放能量B．正电荷在原子中是均匀分布的C．Th衰变为Pb要经过6次α衰变和4次β衰变D．把放射性元素同其他稳定元素结合成化合物，放射性元素的半衰期将变短E．氢原子核外处于低能级的电子向高能级跃迁可以不吸收光子． 18．（2022•浙江）如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂．现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放，下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞．在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场．已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处．求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°． 22\n2022-2022学年重庆市巴蜀中学高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析 一、选择题：第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为（ ）A．（M+m）gB．（M+m）g﹣FC．（M+m）g+FsinθD．（M+m）g﹣Fsinθ【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【专题】共点力作用下物体平衡专题．【分析】小物块匀速上滑，受力平衡，合力为零，楔形物块始终保持静止，受力也平衡，合力也为零，以物块和楔形物块整体为研究对象合力同样为零，分析受力，画出力图，根据平衡条件求解地面对楔形物块的支持力．【解答】解：以物块和楔形物块整体为研究对象，受到重力（M+m）g，拉力F，地面的支持力FN和摩擦力Ff．根据平衡条件得地面对楔形物块的支持力FN=（M+m）g﹣Fsinθ故选：D．【点评】本题涉及两个物体的平衡，关键要灵活选择研究对象．当几个物体的加速度相同时，可以采用整体法研究受力情况，往往简单方便．本题也可以隔离两个物体分别研究． 2．一根长为L的细线上端固定，另一端连接一小球，现设法使小球在水平面内做匀速圆周运动，则小球运动的周期T与细线和竖直直线之间的夹角θ的关系是（ ）22\nA．角θ越小，周期T越长B．角θ越小，周期T越短C．周期T的长短与角θ的大小无关D．条件不足，无法确定【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．【专题】匀速圆周运动专题．【分析】小球做匀速圆周运动合外力提供向心力，对小球进行受力分析，根据几何关系求出合外力，再根据向心力公式求解线速度，根据线速度和周期的关系求解周期．【解答】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图小球受重力、和绳子的拉力，合力提供向心力，根据几何关系可知：F向=mgtanθ，根据向心力公式得：F向=m，周期T=可知，角θ越小，周期T越长，角θ越大，周期T越短故选：A【点评】本题是圆锥摆问题，关键是分析受力情况，确定向心力的来源．要注意小球圆周运动的半径不等于绳长． 3．如图，A，B为两个并排放置在光滑水平面上的滑块，用水平力F1，F2分别推AB物体，已知F1=10N，F2=6N，A的质量大于B的质量，则AB之间的相互作用力F的大小满足（ ）A．6N＜F＜8NB．6N＜F＜10NC．8N＜F＜10ND．F=8N【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【专题】定量思想；极值法；牛顿运动定律综合专题．【分析】先以两个物体组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律求出加速度，再隔离其中一个物体研究，由牛顿第二定律求出两物体间的作用力【解答】解：以两物体组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：F2﹣F1=（m1+m2）a，22\n解得：a=，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：F﹣F2=m2a，解得：F=F2+m2a=由于m1＞m2，所6N＜F＜8N故选：A【点评】本题是连接体问题，涉及多个物体时，首先要灵活选择研究对象，其次抓住加速度相同的特点，运用牛顿第二定律进行求解．要知道求内力时，必须运用隔离法 4．将一物体沿与水平面α角的方向以速度v0抛出，重力加速度为g，如图所示．在其轨迹最高点P处附近的一小段曲线可近似为一段圆弧，则该圆弧所在的圆的半径是（ ）A．B．C．D．【考点】向心力．【专题】匀速圆周运动专题．【分析】由题目的介绍可知，求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径，利用向心力的公式就可以求得．【解答】解：物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为v0cosα，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力作为向心力，由向心力的公式得mg=m，所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是ρ=，故C正确．故选：C．【点评】曲率半径，一个新的概念，平时不熟悉，但根据题目的介绍可知，求曲率半径也就是求在该点做圆周运动的半径，读懂题目的真正意图，本题就可以解出了． 22\n5．如图甲、乙所示的位移﹣时间（x﹣t）图象和速度﹣时间（v﹣t）中，给出了四条曲线1、2、3、4，代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中错误的是（ ）A．图线1、3表示物体做曲线运动B．x﹣t图象中0～t1时间内物体1和2的平均速度相等C．v﹣t图象中t4时间内3的速度大于4的速度D．两图象中，t2、t5时刻分别表示2、4开始反向运动【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【专题】运动学中的图像专题．【分析】x﹣t图线与v﹣t图线只能描述直线运动；x﹣t的斜率表示物体运动的速度，斜率的正和负分别表示物体沿正方向和负方向运动．v﹣t的斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移．平均速度等于位移与时间之比．根据相关知识进行解答．【解答】解：A、运动图象反映物体的运动规律，不是运动轨迹，无论速度时间图象还是位移时间图象只能表示物体做直线运动．故A错误．B、x﹣t图象中0～t1时间内，两个物体的初、末位置相同，则通过的位移相等，因此平均速度相等，故B正确．C、v﹣t图象中，3的速度先小4的速度，后大于4的速度，故C错误．D、x﹣t图线的斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动．而t2时刻之前物体的运动沿正方向，t2时刻之后物体沿负方向运动．故t2时刻开始反向运动．v﹣t图象中速度的正负表示运动方向，从0﹣t5这段时间内速度始终为正，故t4时刻没有反向运动；故D错误．故选：B【点评】对于v﹣t图线和x﹣t图线的基本的特点、意义一定要熟悉，这是我们解决这类问题的金钥匙，在学习中要多多积累． 6．如图所示，A为静置于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，且轨道都在赤道平面内，相对于地心，下列说法中正确的是（ ）A．若地球自转加快，A物体将飞离地球向远处运动B．卫星C相对于A是静止的22\nC．可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方D．卫星B在远地点的机械能等于其在近地点的机械能【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；机械能守恒定律．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】若地球自转加快，A物体不一定飞离地球．C与A的周期相同，相对于地球静止．在每天的某一时刻卫星B可能出现在A的正上方．B运动过程中只有引力做功机械能守恒．【解答】解：A、若地球自转加快，A物体不一定飞离地球，只有物体所受的万有引力小于所需要的向心力才飞离地球向远处运动，故A错误．B、A、C绕地心运动的周期相同，角速度相同，则卫星C相对于A是静止的，故B正确．C、A、B的周期相同，如图所示开始转动一周的过程中，会出现A先追上B，后又被B落下，一个周期后A和B都回到自己的起点．所以可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方，则C正确．D、卫星B在运动过程中只有引力做功，机械能守恒，即有卫星B在远地点的机械能等于其在近地点的机械能．故D正确．故选：BCD．【点评】解决本题的关键抓住三个卫星的周期相同，结合角速度、离心运动的条件进行分析． 7．将三个不同的斜面如图所示放置，其中斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面间的动摩擦因数均相同，在物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（ ）A．三种情况下物体损失的机械能△E3＞△E2＞△ElB．三种情况下摩擦产生的热量Q1=Q2＜Q3C．到达底端的速度V1＞V2=V3D．到达底端的速度V1＞V2＞V3【考点】动能定理的应用；功能关系．【专题】动能定理的应用专题．【分析】物体从斜面下滑过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可以比较三者速度大小，注意物体在运动过程中克服摩擦力所做功等于因摩擦产生热量，据此可以比较摩擦生热大小．【解答】解：AB、设任一斜面和水平方向夹角为θ，斜面长度为L，则物体下滑过程中克服摩擦力做功为：Wf=mgμLcosθ．Lcosθ即为底边长度，由图可知1和2底边相等且小于3的，故有Wf1=Wf2＜Wf3．根据功能关系有：Q=Wf，故摩擦生热关系为：Q1=Q2＜Q3，损失的机械能△E1=△E2＜△E3，故A错误，B正确；CD、设物体滑到底端时的速度为v，根据动能定理得：mgh﹣mgμLcosθ=﹣0，根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时速度大小关系为：v1＞v2＞v3，故C错误，D正确．故选：BD22\n【点评】本题比较简单直接利用功能关系即可求解，易错点在于写出表达式后的数学运算，因此学生要加强练习，提高利用数学知识解决物理问题的能力． 8．如图所示，质量分别为mA和mB的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一秃顶转动轴，把杆置于竖直位置而处于静止，现给A球一水平初速度，使它们开始绕O点转动，在以后的运动过程中（不计一切摩擦及空气阻力），下列说法正确的是（ ）A．若杆对A球做正功，则对B球做负功B．若A、B两球质量相等，则杆做匀速转动，两球机械能各自守恒C．无论怎样，杆总能再次回到竖直位置D．转动中杆对小球的作用力始终沿杆的方向【考点】机械能守恒定律；功的计算．【专题】机械能守恒定律应用专题．【分析】根据系统的机械能守恒，分析杆对两球做功的关系．杆匀速转动时两球的重力势能在变化．杆对球的作用力与杆不一定垂直．【解答】解：A、对两球组成的系统而言，在杆转动的过程中，只发生动能和重力势能的转化，所以系统的机械能守恒，则杆对两球做功的代数和为零，因此若杆对A球做正功，则对B球做负功．故A正确．B、若A、B两球质量相等，则杆做匀速转动，两球的动能不变，重力势能变化，因此各自的机械能是变化的，故B错误．C、若mA＜mB，根据系统的机械能守恒可知，杆不一定能再次回到竖直位置，故C错误．D、只有在最高点和最低点时，杆对小球的作用力沿杆的方向，故D错误．故选：A【点评】本题是轻杆连接的问题，要抓住单个物体机械能不守恒，而系统的机械能守恒是关键． 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每隔试题都必须作答．9．如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有 ①②或①③ （填选项前编号）．①物块的质量m1、m2；②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；④绳子的长度．（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：22\n①绳的质量要轻；②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；④两个物块的质量之差要尽可能小．以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 ①③ （填选项前编号）．【考点】验证机械能守恒定律．【专题】实验题．【分析】（1）这个实验的原理是要验证m1、m2的增加的动能和m1、m2减少重力势能是不是相等，所以我们要测量的物理量有：物块的质量m1、m2；物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间或物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间．（2）如果绳子较重，系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能，造成实验误差；绳子不宜太长，长了形变对实验的影响越大；m1、m2相差越大，整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小．物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的，故要保证物体在竖直方向运动．这些都是减小系统误差，提高实验准确程度的做法．【解答】解：（1）通过连接在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连接在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间．故选①②或①③均可以．（2）如果绳子较重，系统的重力势能就会有一部分转化为绳子的动能，造成实验误差；绳子不宜太长，长了形变对实验的影响越大；m1、m2相差越大，整体所受阻力相对于合力对运动的影响越小．物体末速度v是根据匀变速直线运动求出的，故要保证物体在竖直方向运动．这些都是减小系统误差，提高实验准确程度的做法．故选：①③故答案为：（1）①②或①③（2）①③【点评】此题为一验证性实验题．要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断如何减小实验误差．掌握各种试验方法是解题的关键． 10．为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图甲所示）．实验室，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．22\n（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 前 （选填“前”或“后”）接通打点计时器的电，在纸带上打出一系列的点．（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如上表：请根据实验数据作出小车的v﹣t图象乙．时间t/s00.501.001.502.002.50速度v（m/s）0.120.190.230.260.280.29（3）通过分析，你能得出的结论是： 在v﹣t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大 ．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【专题】实验题；定性思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题．【分析】本题以探究运动物体所受空气阻力与速度的关系实验为背景，考查对基本实验（探究加速度与力的关系）变通与创新能力．实验原理是牛顿第二定律．利用题中数据可建立v﹣t图象，由v﹣t图象可得到不同速度时的加速度，再由牛顿第二定律可得到不同速度时的空气阻力，这就可以直到空气阻力与速度的关系．【解答】解：（1）由于纸带长度有限，为了能在有限长度的纸带上打出更多可用的点，应该先接通电源再释放纸带．（2）合理选取坐标刻度，尽可能使图象“充满”坐标平面，利用题中所给数据描点连线，得到小车的v﹣t图象如图所示．22\n（3）由小车的v﹣t图象可知，随小车速度的增大，其加速度（图象斜率）变小，由牛顿第二定律可知，小车所受合外力随速度增大而减小．由于小车所受拉力大小一定，摩擦力已经平衡掉，所以合力减小必是由空气阻力增大引起的．所以，随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．故答案为：（1）前；（2）如图所示；（3）在v﹣t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大．【点评】本题以探究运动物体所受空气阻力与速度的关系实验为背景，考查对基本实验（探究加速度与力的关系）变通与创新能力，所以我们要对书本上的实验问题掌握到位． 11．（14分）（2022秋•重庆校级期中）从地面发射质量为m的导弹，导弹上的喷气发动机可产生恒定大小的推力，导弹起飞时发动机推力大小为F=mg．导弹沿和水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行．经过时间t后，遥控导弹上的发动机，使推力的方向逆时针旋转一定角度而大小不变，使导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行．（不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化，重力加速度为g）求：（1）推力旋转方向后导弹的加速度的大小？（2）导弹上升到最高点时离出发点的距离是多少？【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】计算题；定量思想；合成分解法；牛顿运动定律综合专题．【分析】根据平行四边形定则，结合合力的方向求出开始的加速度，抓住合力方向仍然与原来在同一条直线上，结合平行四边形定则求出匀减速运动时的合力，从而得出匀减速直线运动的加速度大小．根据位移时间公式求出匀加速直线运动的位移，结合速度时间公式求出匀加速运动的末速度，根据速度位移公式求出匀减速直线运动的位移，从而求出导弹上升到最高点时离出发点的距离．【解答】解：（1）刚开始时，导弹受推力和重力作用，两力的合力与水平方向成300角斜向上，如图所示，由几何关系可知：F合=mg 得：a1=g，推力方向改变，大小不变，由于仍然沿原方向运动，则合力方向与原来方向相同，由图可知，合力F合′=2mg，则加速度．（2）匀加速直线运动的位移，ts末的速度v=gt，则匀减速直线运动的位移，可知导弹上升到最高点时离出发点的距离是x=．答：（1）推力旋转方向后导弹的加速度的大小为2g；（2）导弹上升到最高点时离出发点的距离是．22\n【点评】本题的解题关键是根据物体直线运动的条件，确定出导弹的合力方向，由平行四边形定则求出合力． 12．（18分）（2022秋•重庆校级期中）有10个相同的木块相互紧挨地放在水平面上，每个木块的质量m=0.4kg，长度L=0.50m，与地面的摩擦系数μ1=0.1，它们原来都静止．另有一质量为M=1.0kg的小铅块，与木块间摩擦系数μ2=0.2，以v0=4.3m/s的水平初速度冲上左边的第一个木块．忽略铅块的大小，试问：（1）最终整个系统摩擦生热是多少？（2）通过计算说明铅块是否掉下木块，若能则已，若不能则说明停在那一块木块上？【考点】功能关系；牛顿第二定律．【分析】铅块在木块上滑行时，当铅块对木块的滑动摩擦力等于木块所受的最大静摩擦力时，恰好能带动它右面的木块一起运动，运用动能定理列式求出铅块滑上该木块左端时的速度，然后应用牛顿第二定律与运动学公式分析答题．【解答】解：要带动木块运动就要铅块施加给木块的滑动摩擦力大于地面施加的最大静摩擦力．铅块受到的滑动摩擦力：f铅=μ2Mg=0.2×1×10=2N，所以铅块施加的摩擦力：f′=f铅=2N，设铅块带动木块移动时，后面还有n个木块，则有：μ1（mg+Mg）+μ1nmg=f′，带入数据得：0.1×（0.4×10+1×10）+0.1×n×0.4×10=2，解得：n=1.5，所以铅块能够滑过8个木块，到第9个木块时，带动木块运动，所以铅块能够滑过8个木块，到第9个木块时，带动木块运动，根据动能定理得：Mv2﹣Mv02=﹣f铅•8L，带入数据得：v=m/s≈1.58m/s，由牛顿第二定律得，对铅块M：a==μ2g=0.2×10=2m/s2，v2=v﹣at对木块9和10：a′==0.25m/s2，v1=a′t，令v1=v2，则它们获得共同速度所需时间为：t==≈0.7s，v2=v1=0.25×0.7=0.175m/s，22\n铅块位移为：x=vt﹣at2=1.58×0.7﹣×2×0.72=0.616m，木块位移为：x′=a′t2=×0.25×0.72=0.06125m，铅块相对木块位移为：△x=x﹣x′=0.55475m＞L，则铅块将滑动第10块木块上，铅块最终将静止在第10个木块上．根据能量守恒可得：最终整个系统摩擦生热是Q==J=9.245J答：（1）最终整个系统摩擦生热是9.245J（2）铅块最终将静止在第10个木块上．【点评】本题考查了确定铅块的位置、求铅块的位移，分析清楚铅块与木块的运动过程、应用摩擦力公式、动能定理、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题． 三、选考题[物理--选修3-3]13．（15分）（2022秋•重庆校级期中）下列说法正确的是 ACE （填正确答案标号）A．温度相等的物体内部分子的平均动能相等B．体积相等的物体内部分子的势能相等C．质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等D．内能较大的物体，内部分子热运动较激烈，分子热运动的平均动能较大E．温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等．【考点】物体的内能；温度是分子平均动能的标志．【分析】要解答本题需掌握影响内能的因素有：温度、质量、状态、材料．注意要把内能与机械能区别开来．温度是分子的平均动能的标志．【解答】解：A．温度是分子的平均动能的标志，温度相等的物体内部分子的平均动能相等．故A正确；B．体积相等的本题种类的物质，物体内部分子的势能不一定相等．故B错误；C．物体内能与物质的量有关，质量相等的本题种类的物质，物质的量不一定相等，所以质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等．故C正确；D．温度是分子的平均动能的标志，温度高的物体，内部分子热运动较激烈，分子热运动的平均动能较大．故D错误；E．质量相等的氢气与氧气的物质的量不相同，所以温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等．故E正确．故答案为：ACE【点评】本题考查了影响内能的因素．内能是与物体内部分子的运动有关的能，内能与物质的量有关，物质的量不能等同与质量． 14．（2022春•常州期末）某学校科技兴趣小组，利用废旧物品制作了一个简易气温计：在一个空葡萄酒中插入一根两端开口的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，接口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如图所示．已知：该装置密封气体的体积为480cm3，玻璃管内部横截面积为0.4cm2，瓶口外的有效长度为48cm．当气温为7℃时，水银柱刚好处在瓶口位置．①求该气温计能测量的最高气温．②假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3J热量，问：在这一过程中该气体的内能如何变化？变化了多少？（已知大气压为1×105Pa）22\n【考点】理想气体的状态方程．【专题】理想气体状态方程专题．【分析】①气体发生等压变化，应用概率萨克定律可以求出温度；②应用热力学第一定律可以求出内能的变化量．【解答】解：①根据盖﹣吕萨克定律：得：，解得：T=291.2K；②根据热力学第一定律△U=W+Q，外界对气体做功W=﹣P△V=﹣1.92J，解得：△U=1.08J；答：①该气温计能测量的最高气温为291.2K．②在这一过程中该气体的内能增加了1.08J．【点评】本题考查了求温度、内能的变化量，分析清楚气体状态变化过程，应用盖吕萨克定律、热力学第一定律即可解题． 四、选考题[物理--选修3-4]15．（15分）（2022秋•重庆校级期中）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则 ABD ．（填正确答案标号）A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失E．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距．【考点】光的折射定律．【专题】学科综合题；定性思想；推理法；光的折射专题．【分析】根据折射定律公式n=判断折射率大小，根据v=判断玻璃中的光速大小；根据c=λf真空中波长大小；根据公式△x=λ判断干涉条纹间距大小．22\n【解答】解：AC、光线a的偏折程度大，根据折射定律公式=，θ是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式v=，知a光在玻璃中的传播速度小，故A正确，C错误；B、a光的折射率大，说明a光的频率高，根据c=λf，a光在真空中的波长较短，故B正确；D、若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故先发生全反射，折射光线先消失，故D正确；E、光线a在真空中的波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式△x=λ，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误；故答案为：ABD【点评】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式n=、光速公式v=、双缝干涉条纹间距公式△x=λ． 16．（2022秋•重庆校级期中）平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置．求：（i）P、Q间的距离；（ii）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】（i）根据题意P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，所以OP=，根据周期计算距离；（ii）根据周期计算时间的长短，根据振幅计算通过的路程的大小．【解答】解：（i）由题意，O、P两点间的距离与波长λ之间满足OP=①波速v与波长的关系为v=②在t=5s的时间间隔内，波传播的路程为vt．由题意有vt=PQ+λ③式中，PQ为P、Q间的距离．由①②③式和题给数据，得PQ=133cm22\n（ii）Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t1=t+T波源从平衡位置开始运动，每经过T，波源运动的路程为A．有题给条件得t1=25×T故t1时间内，波源运动的路程为s=25A=125cm答：（i）P、Q间的距离为133cm；（ii）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程为125cm．【点评】本题是对简谐波的周期性的考查，根据波速和距离、周期之间的关系来计算通过的时间，再根据振幅计算通过的路程的大小． 五、选考题[物理--选修3-5]17．（15分）（2022秋•重庆校级期中）下列说法正确的是 AC （填正确答案标号）A．重核裂变反应要释放能量B．正电荷在原子中是均匀分布的C．Th衰变为Pb要经过6次α衰变和4次β衰变D．把放射性元素同其他稳定元素结合成化合物，放射性元素的半衰期将变短E．氢原子核外处于低能级的电子向高能级跃迁可以不吸收光子．【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；重核的裂变．【专题】定性思想；推理法；原子的能级结构专题；衰变和半衰期专题．【分析】裂变反应中，出现质量亏损，要释放能量；正电荷分布在原子核内；经过α衰变，电荷数少2，质量数少4，经过β衰变，电荷数多1，质量数不变．根据该规律进行判断；放射性元素的半衰期不受是否是化合态，还是单质，及外界因素的影响；当电子吸收一定光子后，从而由低能级的电子向高能级跃迁．【解答】解：A、根据质能方程，结合质量亏损，可知，重核裂变反应要释放能量，故A正确；B、根据原子核式结构模型可知，正电荷分布在原子核内，故B错误；C、Th衰变成Pb时，质量数减小24，而质子数减小8，对于β衰变质量数不变，质子数在增加1，因此经过6次α衰变，而α衰变质量数减小4，质子数减小2，所以要经过4次β衰变，故C正确；D、放射性元素的半衰期与化学状态无关，故D错误；E、原子核外电子吸收一定的光子，使得处于低能级的电子向高能级跃迁，故E错误；故选：AC．【点评】考查质量亏损与能量关系，掌握原子核式结构内容，知道核反应方程的书写规律，理解影响放射性元素的半衰期因素，注意电子跃迁的条件．22\n 18．（2022•浙江）如图所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂．现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放，下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞．在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场．已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处．求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【专题】压轴题．【分析】先根据机械能守恒定律求出小球返回最低点的速度，然后根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰撞后小球的速度，对速度表达式分析，求出碰撞n次后的速度表达式，再根据机械能守恒定律求出碰撞n次后反弹的最大角度，结合题意讨论即可．【解答】解：设小球m的摆线长度为l小球m在下落过程中与M相碰之前满足机械能守恒：①m和M碰撞过程是弹性碰撞，故满足：mv0=MVM+mv1②③联立②③得：④说明小球被反弹，且v1与v0成正比，而后小球又以反弹速度和小球M再次发生弹性碰撞，满足：mv1=MVM1+mv2⑤⑥解得：⑦整理得：⑧故可以得到发生n次碰撞后的速度：⑨而偏离方向为450的临界速度满足：22\n⑩联立①⑨⑩代入数据解得，当n=2时，v2＞v临界当n=3时，v3＜v临界即发生3次碰撞后小球返回到最高点时与竖直方向的夹角将小于45°．【点评】本题关键求出第一次反弹后的速度和反弹后细线与悬挂点的连线与竖直方向的最大角度，然后对结果表达式进行讨论，得到第n次反弹后的速度和最大角度，再结合题意求解． 22
