2022-2022学年辽宁省朝阳三中高三（上）第二次月考物理试卷一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，选得不全的得2分．）1．（4分）（2022•上海）当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时（ ） A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出 C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子2．（4分）（2022秋•龙城区校级月考）下列实例属于超重现象的是（ ） A．荡秋千的小孩通过最低点 B．汽车驶过拱形桥顶端 C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 D．火箭点火后匀速升空过程中3．（4分）（2022秋•泉州校级期末）一辆空车和一辆满载货物的同型号汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶．两辆汽车同时紧急刹车后（即车轮不滚动只滑动），以下说法正确的是（ ） A．满载货物的汽车由于惯性大，滑行距离较大 B．满载货物的汽车由于受的摩擦力较大，滑行距离较小 C．两辆汽车滑行的距离相同 D．满载货物的汽车比空车先停下来4．（4分）（2022•红岗区校级模拟）如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端（B与小车间的动摩擦因数为μ）．某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生作用力的大小和方向为（ ） A．mg，竖直向上B．，斜向左上方 C．mgtanθ，水平向右D．mg．向右上方5．（4分）（2022•江苏）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（ ） A．B．C．D．6．（4分）（2022春•黄石港区校级期中）下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ） A．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动 B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心-18-\n C．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同7．（4分）（2022秋•龙城区校级月考）“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明如图静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时（ ） A．速度为零 B．加速度a=g，方向竖直向下 C．加速度a=g，沿未断裂绳的方向斜向上 D．加速度a=g，沿原断裂绳的方向斜向下8．（4分）（2022•江苏）假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（ ） A．地球的向心力变为缩小前的一半 B．地球的向心力变为缩小前的 C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半9．（4分）（2022•沙坪坝区校级模拟）关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是（ ） A．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 B．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星．它们的轨道半径有可能不同 D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合10．（4分）（2022•凉州区校级模拟）一个质点正在做匀加速直线运动，用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1s，分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.2m；在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8m，由上述条件可知（ ） A．质点运动的加速度是0.3m/s2 B．质点运动的加速度是0.6m/s2 C．第1次闪光时质点的速度是0.05m/s D．第1次闪光时质点的速度是0.1m/s 二、填空题（本题共4小题，每空2分，其中第14题为4分，共22分）11．（8分）（2022•太湖县校级一模）如图1所示为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力与质量的关系”的实验装置．-18-\n（1）该实验应用的研究方法是 法；（2）在小车总质量不变时，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，可画出a﹣F关系图线（如图2所示）．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 ．②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 ．（3）若保持所挂钩砝数量不变，改变小车质量，多次重复测量，可以研究加速度a与小车质量M的关系，则应该绘制 关系图线．12．（6分）（2022•江西模拟）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a﹣F图线，如图（b）所示．（1）图线 是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）；（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ= ．13．（4分）（2022•上海）放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是 ；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖（Ne）元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是 ．14．（4分）（2022•福建）将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（ ） A．v0B．v0C．v0D．v0 三、计算题（本题共4小题，15、16、17题各9分，18题11分，共38分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15．（9分）（2022秋•龙城区校级月考）水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图为一水平传送带装置示意图．紧绷的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离为2m，g取10m/s2．若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速度平行于传送带运动去取行李，求：（1）行李到达B的时间和乘客到达B的时间各是多少？（2）若传送带速度足够大，则行李最快要多长时间到达B？-18-\n16．（9分）（2022春•吉州区校级月考）如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做以O为圆心，半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计．（1）要使盒子运动到最高点时，与小球之间恰好无作用力，则该同学拿着盒子做匀速圆周运动的周期为多少？（2）该同学拿着盒子以第（1）问中周期的做匀速圆周运动，当盒子运动到圆心O点正右方时，小球对盒子的哪些面有作用力？作用力的大小分别为多少？17．（9分）（2022•江苏校级模拟）嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如下．卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道．已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行半径分别为R和R1，地球半径为r，月球半径为r1，地表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为．求：（1）卫星在停泊轨道上运行的线速度；（2）卫星在工作轨道上运行的周期．18．（11分）（2104春•南昌县校级期末）如图所示，一根匀质绳质量为M，其两端固定在天花板上的A、B两点，在绳的中点悬挂一重物，质量为m，悬挂重物的绳PQ质量不计．设α、β分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角，试求的大小． -18-\n2022-2022学年辽宁省朝阳三中高三（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析 一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，选得不全的得2分．）1．（4分）（2022•上海）当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时（ ） A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出 C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子考点：光电效应．专题：光电效应专题．分析：当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有光电子从锌板逸出．解答：解：紫外线照射锌板，发生光电效应，此时锌板中有电子逸出，锌板失去电子带正电．故C正确，A、B、D错误．故选C．点评：解决本题的关键知道光电效应的实质，知道锌板失去电子带正电． 2．（4分）（2022秋•龙城区校级月考）下列实例属于超重现象的是（ ） A．荡秋千的小孩通过最低点 B．汽车驶过拱形桥顶端 C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 D．火箭点火后匀速升空过程中考点：超重和失重．分析：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．解答：解：A、荡秋千的小孩通过最低点时，由支持力和重力的合力提供向心力．合力向上，所以支持力大于重力，处于超重状态，所以A正确；B、超重是物体受到接触面竖直向上的支持力或绳的拉力大于重力．在汽车驶过拱形桥顶端时，由重力的分力提供做圆周运动向心力，所以支持力小于重力，处于失重状态，所以B错误；C、跳水运动员离开跳板向上运动时，与跳板分离，没有支持力，完全失重，所以C错误；D、火箭点火加速升空的过程中，有向上的加速度，是由支持力和重力的合力提供，处于超重状态，所以D正确．故选：AD．点评：本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点，本题就可以解决了．-18-\n 3．（4分）（2022秋•泉州校级期末）一辆空车和一辆满载货物的同型号汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶．两辆汽车同时紧急刹车后（即车轮不滚动只滑动），以下说法正确的是（ ） A．满载货物的汽车由于惯性大，滑行距离较大 B．满载货物的汽车由于受的摩擦力较大，滑行距离较小 C．两辆汽车滑行的距离相同 D．满载货物的汽车比空车先停下来考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律比较出两车的加速度，从而根据速度位移公式比较出刹车滑行的距离大小．解答：解：A、刹车后的加速度a=，两车的动摩擦因数相同，则两车匀减速运动的加速度相等，根据x=知，两车滑行的距离相同．故A、B错误，C正确．D、根据t=知，两车滑行的时间相等．故D错误．故选C．点评：本题考查通过对汽车的受力，根据牛顿第二定律得出加速度的大小．从而得知加速度与汽车的质量无关． 4．（4分）（2022•红岗区校级模拟）如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端（B与小车间的动摩擦因数为μ）．某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生作用力的大小和方向为（ ） A．mg，竖直向上B．，斜向左上方 C．mgtanθ，水平向右D．mg．向右上方考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：先以A为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度．再对B研究，由牛顿第二定律求解小车对物块B产生的作用力的大小和方向．解答：解：以A为研究对象，分析受力如图，根据牛顿第二定律得：-18-\nmAgtanθ=mAa，解得a=gtanθ，方向水平向右．再对B研究得：F=ma=mgtanθ，方向水平向右，即小车对物块B产生的静摩擦力的大小为mgtanθ，方向向右．小车对物块B的支持力向上，与重力平衡，故N=mg；故小车对物块B产生作用力为：F=N2+f2=mg，斜向右上方；故选D．点评：本题要抓住小球、物块B和小车的加速度相同的特点，根据牛顿第二定律采用隔离法研究． 5．（4分）（2022•江苏）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（ ） A．B．C．D．考点：竖直上抛运动．专题：压轴题；直线运动规律专题．分析：受力分析后根据牛顿第二定律判断加速度的变化规律，同时结合特殊位置（最高点）进行判断．解答：解：B、D、皮球竖直向上抛出，受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma根据题意，空气阻力的大小与速度的大小成正比，有：f=kv联立解得：a=g+A、C、由于速度不断减小，故加速度不断减小，到最高点速度为零，阻力为零，加速度为g，不为零，故BD均错误；根据BD的结论a=g+，有∝，由于加速度减小，故也减小，故也减小，故a﹣t图象的斜率不断减小，故A错误，C正确；故选：C．点评：-18-\n本题关键是受力分析后得到加速度的表达式，然后结合速度的变化得到阻力变化，最后判断出加速度的变化规律． 6．（4分）（2022春•黄石港区校级期中）下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ） A．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动 B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 C．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同考点：物体做曲线运动的条件．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动．物体做匀速圆周运动，所受的合力一定指向圆心；物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向之间的夹角是锐角．解答：解：A、根据曲线运动的条件，若物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动．故A正确；B、物体做匀速圆周运动，所受的合力一定指向圆心若不是匀速圆周运动，则不指向圆心．故B错误；C、在恒力作用下物体的加速度不变，物体可以做曲线运动，如平抛运动，故C错误；D、物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向之间的夹角是锐角．故D错误．故选：A点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住． 7．（4分）（2022秋•龙城区校级月考）“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明如图静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时（ ） A．速度为零 B．加速度a=g，方向竖直向下 C．加速度a=g，沿未断裂绳的方向斜向上 D．加速度a=g，沿原断裂绳的方向斜向下考点：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：小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力，处于平衡状态，三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；撤去一个力后，其余两个力未变，故合力与撤去的力等值、反向、共线，求出合力后根据牛顿第二定律求解加速度．解答：解：小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力，处于平衡状态，如图-18-\n由于T1=T2=mg，故两个拉力的合力一定在角平分线上，且在竖直线上，故两个拉力的夹角为120°，当右侧橡皮条拉力变为零时，左侧橡皮条拉力不变，重力也不变；由于三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故左侧橡皮条拉力与重力的合力与右侧橡皮条断开前的弹力反方向，大小等于mg，故加速度为g，沿原断裂绳的方向斜向下；故选：D．点评：本题关键是对小明受力分析后，根据三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线来确定撤去一个力后的合力，再根据牛顿第二定律求解加速度． 8．（4分）（2022•江苏）假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（ ） A．地球的向心力变为缩小前的一半 B．地球的向心力变为缩小前的 C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半考点：万有引力定律及其应用．专题：计算题；压轴题．分析：由密度不变，半径变化可求得天体的质量变化；由万有引力充当向心力可得出变化以后的各量的变化情况．解答：解：由于天体的密度不变而半径减半，导致天体的质量减小，所以有地球绕太阳做圆周运动由万有引力充当向心力．所以有所以B正确，A错误；由，整理得与原来相同，C正确．D错误；故选BC．-18-\n点评：天体的运动中都是万有引力充当向心力，因向心力的表达式有多种，故应根据题目中的实际情况确定该用的表达式． 9．（4分）（2022•沙坪坝区校级模拟）关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是（ ） A．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 B．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星．它们的轨道半径有可能不同 D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：根据开普勒定律求解．了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量．解答：解：A、沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道对称的不同位置具有相同的速率，故A正确B、分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，可能具有相同的周期，故B错误C、根据万有引力提供向心力，列出等式：=m（R+h），其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度．由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值．故C错误D、沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面不一定重合，但圆心都在地心，故D错误故选A．点评：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小． 10．（4分）（2022•凉州区校级模拟）一个质点正在做匀加速直线运动，用固定的照相机对该质点进行闪光照相，闪光时间间隔为1s，分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.2m；在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8m，由上述条件可知（ ） A．质点运动的加速度是0.3m/s2 B．质点运动的加速度是0.6m/s2 C．第1次闪光时质点的速度是0.05m/s D．第1次闪光时质点的速度是0.1m/s考点：匀变速直线运动规律的综合运用．专题：直线运动规律专题．分析：-18-\n根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出质点运动的加速度，根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出两次闪光中间时刻的速度，结合速度时间公式求出第1次闪光的速度．解答：解：A、根据得加速度为：a=．故A正确，B错误．C、根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，第一次和第二次闪光中间时刻的速度为：，则第一次闪光时的速度为：．故C正确，D错误．故选：AC．点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷． 二、填空题（本题共4小题，每空2分，其中第14题为4分，共22分）11．（8分）（2022•太湖县校级一模）如图1所示为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力与质量的关系”的实验装置．（1）该实验应用的研究方法是 控制变量法 法；（2）在小车总质量不变时，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，可画出a﹣F关系图线（如图2所示）．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 质量一定的情况下，加速度与合外力成正比 ．②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 没有使小车质量远大于钩码质量 ．（3）若保持所挂钩砝数量不变，改变小车质量，多次重复测量，可以研究加速度a与小车质量M的关系，则应该绘制 a﹣ 关系图线．考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．分析：研究加速度和力与质量的关系，采用的实验方法是控制变量法；根据a﹣F图线得出加速度与合外力的关系，图线偏离直线的原因是没有使小车质量远大于钩码质量．为了得出a与M的关系，应该作a﹣图线．解答：-18-\n解：（1）研究加速度和力与质量的关系，需先控制一个物理量不变，采用的研究方法是控制变量法．（2）①由图线OA段可知，a与F的图线是倾斜的直线，可知质量一定的情况下，加速度与合外力成正比．②因为图线的斜率表示物体的质量，AB段明显偏离直线，此时小车的质量不再远大于钩码的质量，斜率为钩码和小车总质量的倒数．（3）研究加速度与小车质量的关系，若作出a﹣M图线，图线是曲线，无法得出a与M的定量关系，应该作a﹣图线，图线为过原点的直线，说明a与M成反比．故答案为：（1）控制变量法，（2）①质量一定的情况下，加速度与合外力成正比，②没有使小车质量远大于钩码质量．（3）a﹣点评：本实验采用控制变量法进行研究，在实验中抓住两个认为：1、认为绳子的拉力等于小车的合力，（前提需平衡摩擦力）2、认为钩码的总重力等于绳子的拉力，（前提是小车的质量远大于钩码的质量）． 12．（6分）（2022•江西模拟）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a﹣F图线，如图（b）所示．（1）图线 是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）；（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ= ．考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数．对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解．解答：解：（1）由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的．（2）根据F=ma得a=所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数．-18-\n由图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5Kg由图形b得，在水平轨道上F=1N时，加速度a=0，根据牛顿第二定律得F﹣μmg=0解得μ=0.2故答案为：（1）①；（2）0.5，0.2点评：通过作出两个量的图象，然后由图象去寻求未知量与已知量的关系．运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解． 13．（4分）（2022•上海）放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是 →+He ；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖（Ne）元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是 He+→Ne+H ．考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度．专题：衰变和半衰期专题．分析：根据电荷数守恒、质量数守恒确定粒子的电荷数和质量数，从而写出核反应方程．解答：解：放射性元素衰变为，知电荷数少2，质量数少4，知放出一个α粒子，核反应方程为：→+He．用α粒子轰击，可得到质量数为22的氖（Ne），知另一种粒子的电荷数为1，质量数为1，核反应方程为：He+→Ne+H．故答案为：→+He，He+→Ne+H点评：解决本题的关键知道核反应方程中电荷数守恒、质量数守恒．以及知道常见粒子的电荷数和质量数． 14．（4分）（2022•福建）将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（ ） A．v0B．v0C．v0D．v0考点：动量守恒定律．专题：压轴题；动量定理应用专题．分析：以火箭为研究对象，由动量守恒定律可以求出火箭的速度．解答：解：取向上为正方向，由动量守恒定律得：0=（M﹣m）v﹣mv0-18-\n则火箭速度v=故选：D．点评：在发射火箭过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律即可正确解题． 三、计算题（本题共4小题，15、16、17题各9分，18题11分，共38分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15．（9分）（2022秋•龙城区校级月考）水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图为一水平传送带装置示意图．紧绷的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离为2m，g取10m/s2．若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1m/s的恒定速度平行于传送带运动去取行李，求：（1）行李到达B的时间和乘客到达B的时间各是多少？（2）若传送带速度足够大，则行李最快要多长时间到达B？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：传送带专题．分析：行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运动，由牛顿第二定律和运动学公式求出时间．若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．解答：解：由牛顿第二定律得：μmg=ma得：a=μg=0.1×10=1m/s2．设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度为：v=1m/s．由v=at1代入数值得：t1=1s，匀加速运动的位移大小为：x===0.5m，匀速运动的时间为：t2===1.5s，故行李从A到B的时间为：t=t1+t2=2.5s．而乘客一直做匀速运动，从A到B的时间为：t人==2s．D、若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．由L=得：t2m===4s．解得：tm=2s；答：（1）行李到达B的时间为2.5s；乘客到达B的时间为2s；（2）若传送带速度足够大，则行李最快要2s到达B．点评：该题考查是的传送带问题，行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运动，若要时间最短，则行李一直做匀加速运动．-18-\n 16．（9分）（2022春•吉州区校级月考）如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做以O为圆心，半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计．（1）要使盒子运动到最高点时，与小球之间恰好无作用力，则该同学拿着盒子做匀速圆周运动的周期为多少？（2）该同学拿着盒子以第（1）问中周期的做匀速圆周运动，当盒子运动到圆心O点正右方时，小球对盒子的哪些面有作用力？作用力的大小分别为多少？考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）要使盒子在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，由重力提供向心力，由牛顿第二定律求得线速度v，周期T0=．（2）小球的向心加速度为，结合第1问的结果得到an．根据牛顿运动定律，运用正交分解法分别研究水平和竖直两个方向小球受到的作用力．解答：解：（1）设此时盒子的运动周期为T0，因为在最高点时盒子与小球之间刚好无作用力，因此小球仅受重力作用．根据牛顿运动定律得：又周期T0=解之得：（2）设此时盒子的运动周期为T，则此时小球的向心加速度为：由第一问知：且由上述三式知：an=4g设小球受盒子右侧面的作用力为F，受上侧面的作用力为N，根据牛顿运动定律知：在水平方向上：F=man即：F=4mg-18-\n在竖直方向上：N+mg=0即：N=﹣mg因为F为正值、N为负值，所以小球对盒子的右侧面和下侧面有作用力，分别为4mg和mg．答：（1）该盒子做匀速圆周运动的周期为．（2）小球对盒子的右侧面和下侧面有作用力，分别为4mg和mg．点评：本题运用牛顿运动定律研究竖直平面内圆周运动问题，关键是确定向心力的来源，第2问，运用正交分解时要注意竖直方向上没有加速度． 17．（9分）（2022•江苏校级模拟）嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如下．卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道．已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行半径分别为R和R1，地球半径为r，月球半径为r1，地表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为．求：（1）卫星在停泊轨道上运行的线速度；（2）卫星在工作轨道上运行的周期．考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力：==表示出线速度和周期．运用黄金代换式GM=gR2求出问题．解答：解：（1）卫星在停泊轨道上运行，根据万有引力提供向心力：=v=在地球表面运用黄金代换式GM=gr2得v=r（2）卫星在工作轨道上运行，根据万有引力提供向心力：-18-\n=T=2π在月球表面运用黄金代换式GM′=r12得T=答：（1）卫星在停泊轨道上运行的线速度是r（2）卫星在工作轨道上运行的周期是．点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力．注意不同的中心体对应不同的质量和半径． 18．（11分）（2104春•南昌县校级期末）如图所示，一根匀质绳质量为M，其两端固定在天花板上的A、B两点，在绳的中点悬挂一重物，质量为m，悬挂重物的绳PQ质量不计．设α、β分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角，试求的大小．考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：以整体为研究对象，根据平衡条件分析端点处对绳子的拉力与总重力的关系式；对左半边绳子研究，得到端点和中点绳子的拉力的关系式；再采用比例法求解．解答：解：设悬点A、B处对绳的拉力为F1，取绳M和m为一整体，受力分析如图（甲）所示．由平衡条件得：2F1cosα=（M+m）g．设绳在P点的张力大小为F2，对P点受力分析如图（乙）所示．-18-\n由平衡条件得：2F2cosβ=mg．再以AP段绳为研究对象，受力分析如图（丙）所示．由水平方向合力为零可得：F1sinα=F2sinβ由以上三式联立可得：=．答：的大小为．点评：本题是力平衡问题，难点存在如何选择研究对象和如何运用数学知识变形求解． -18-
