满洲里远方中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试题
考试范围:必修1、必修2、选修3-3
试题总分:100分 考试时间:90分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(共40分)
1. 塔式起重机模型如图甲所示,小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动,同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起。图乙中能大致反映Q的运动轨迹是( )
A. B. C. D.
2. 甲、乙两汽车同时同地出发,甲车做匀速运动,乙车做初速度为零的匀加速直线运动,两车的位移与时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. t=10s时,甲车追上乙车
B. t=10s时,两车相距最远
C t=5s时,两车速度相同
D. t=10s时,两车速度相同
3. 超市货架陈列着四个完全相同的篮球,不计摩擦,挡板均竖直,则4球中对圆弧面压力最小的球是( )
A. a球 B. b球 C. c球 D. d球
4. 如图所示是a、b两颗绕地球做圆周运动人造卫星轨道示意图,下列说法正确的是( )
A. a卫星运行的加速度小于b卫星运行的加速度
B. a卫星运行的线速度大于b卫星运行的线速度
C. a卫星运行的角速度小于b卫星运行的角速度
D. a卫星所受的万有引力大于b卫星所受的万有引力
5. 某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤,使其测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10N的钩码。在电梯运行过程中,弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出,如图所示,则下列分析正确的是( )
A. 从时刻t1到t2,钩码处于超重状态
B. 从时刻t3到t4,钩码处于失重状态
C. 电梯可能开始在25楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼
D. 电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在25楼
6. 如图所示,某同学将一枚飞镖水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正上方,若该同学仅仅减小投掷飞镖的速度,则飞镖从离手到击中靶盘的过程中( )
A. 空中飞行时间不变 B. 空中飞行时间变长
C. 击中位置可能上移 D. 不可能击中靶心
7. 某同学做俯卧撑时的示意图如图所示,若该同学质量为,在一分钟之内做了20个俯卧撑,每次重心上升高度约为,g取,则他克服重力做功的功率约为( )
A. B.
C. D.
8. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B. 耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C. 曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D. 曲辕犁加速前进时,耕索对犁拉力大于犁对耕索的拉力
9. 在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负,下列说法中正确的是( )
A. 外界对物体做功时W为正,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为正
B. 物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为负
C. 物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为正
D. 外界对物体做功时W为负,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为负
10. 如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为和的小球,当它们处于平衡状态时,质量为的小球与O点的连线与水平线的夹角为。两小球的质量比为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共20分)
11. 下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A.水面上单分子 油膜示意图 B.显微镜下三颗微粒 运动位置的连线 C.分子间的作用力 与分子距离的关系 D.模拟气体压强 产生的机理实验
A. 分子并不是球形,但可以当做球形处理,这是一种估算方法
B. 微粒的运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动
C. 当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等
D. 实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等
12. 如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是( )
A. 若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动
B. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动
C. 若拉力突然变小,小球将可能沿轨迹Pb做离心运动
D. 若拉力突然变大,小球将可能沿轨迹Pc做近心运动
13. 如图所示,当小车向右加速运动时,物块M相对于车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时,则( )
A. M受摩擦力增大 B. 物块M对车厢壁的压力增大
C. M受静摩擦力不变 D. 物块M相对于车厢壁上滑
14. 人站在h高处的平台上,水平抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速度为v,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,则有( )
A. 重力做的功是mgh
B. 小球抛出时机械能是mgh
C. 小球落地时的机械能是
D. 小球落地时的动能是
15. 小明同学用如图所示的装置开展探究实验,固定在墙壁上的一个力传感器通过一根水平绳与小木块B相连,A、B都放在质量可以忽略的长薄板C上,地面可视为光滑.已知A的质量为0.8kg,B的质量为0.4kg ,A、C间与B、C间的动摩擦因数都为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度g=10m/s2 ,当施加一个力F作用在A上,下列说法正确的是 ( )
A. F=1N时,力传感器示数为1N
B. F=3N时,力传感器示数为3N
C. F=4N时,力传感器示数4N
D. F=5N时,力传感器示数为2N
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(共16分)
16. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图所示的实验装置。
(1)本实验采用的实验方法是________。
A.控制变量法 B.理想实验法
C.等效替代法 D.实验推理法
(2)关于实验操作,下列说法正确的是________。
A.平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
B.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源
(3)电磁打点计时器的打点频率为50Hz,周期为________秒。
(4)已知实验中得到的记录纸带如图所示,图中的点为计数点,每两个相邻的计数点间还有4个点没有画出,由此得D点的速度为_________m/s,小车加速度的大小a=_________m/s2(结果均保留三位有效数字)。
17. 利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点的距离分别为、、,已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为,若满足______,则可证明从打点到打点的过程中重物的机械能是守恒的。
(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是______。
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
四、解答题(共24分)
18. 一个小球从高处水平抛出,落到地面的位置与桌面边缘的水平距离为。小球离开桌面边缘时的速度是多大?
19. 如图所示,竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时,U形管右管上端封有压强的理想气体A,左管上端封有长度的理想气体B,左,右两侧水银面高度差,其温度均为280K。
(1)求初始时理想气体B的压强;
(2)保持气体A温度不变,对气体B缓慢加热,求左右两侧液面相平时气体B的温度。
20. 如图所示,平台上的小球从A点水平抛出,恰能无碰撞地进入粗糙的BC斜面,经C点进入光滑水平面CD时速率不变,最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为m,A、B两点高度差h;BC斜面高2h,动摩擦因数μ=0.5,倾角α=45°;悬挂弧筐的轻绳长为3h,小球看成质点,轻质筐的重量忽略不计,弧形轻质筐的大小远小于悬线长度,重力加速度为g,试求:
(1)小球运动至B点的速度大小vB;
(2)小球运动至C点的速度大小vC;
(3)小球进入轻质筐后瞬间,轻质筐所受拉力F大小。
满洲里远方中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试题 答案解析
考试范围:必修1、必修2、选修3-3
试题总分:100分 考试时间:90分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(共40分)
1. 塔式起重机模型如图甲所示,小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动,同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起。图乙中能大致反映Q的运动轨迹是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】物体相对于地面一边匀速运动,一边匀加速向上运动,故物体的加速度竖直向上,根据牛顿第二定律可知,物体所受外力竖直向上,根据物体所受合力与轨迹偏转关系,轨迹向上弯曲,则可判断B正确。故选B。
2. 甲、乙两汽车同时同地出发,甲车做匀速运动,乙车做初速度为零的匀加速直线运动,两车的位移与时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. t=10s时,甲车追上乙车
B. t=10s时,两车相距最远
C. t=5s时,两车速度相同
D. t=10s时,两车速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图像的交点可得t=10s时,两车相遇,且乙车追上甲车,A、B两项错误;
C.由图线斜率表示汽车的速度可知,甲车的速率
v甲==5m/s
由
x=at2
可得乙车的加速度
a=1m/s2
运动到与甲车速度相同所需的时间
t'==5s
C项正确;
D.由图像可得,两图线在t=10s时的斜率不同,即两车的速度不同,D项错误。
故选C。
3. 超市货架陈列着四个完全相同的篮球,不计摩擦,挡板均竖直,则4球中对圆弧面压力最小的球是( )
A. a球 B. b球 C. c球 D. d球
【答案】D
【解析】
详解】对球受力分析,如图所示
设圆弧面切线与水平方向的夹角为α,根据平衡条件,有
故α越小,N越小,故弧面对小球支持力最小的是d球,根据牛顿第三定律,对弧面压力最小的也是d球。
故选D。
4. 如图所示是a、b两颗绕地球做圆周运动的人造卫星轨道示意图,下列说法正确的是( )
A. a卫星运行的加速度小于b卫星运行的加速度
B. a卫星运行的线速度大于b卫星运行的线速度
C. a卫星运行的角速度小于b卫星运行的角速度
D. a卫星所受的万有引力大于b卫星所受的万有引力
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可知a卫星运行的加速度大于b卫星运行的加速度,A错误;
B.根据
整理得
可知a卫星运行的线速度大于b卫星运行的线速度,B正确;
C.根据
整理得
a卫星运行的角速度大于b卫星运行的角速度,C错误;
D.根据
由于不知道两颗卫星的质量关系,因此无法判断所受万有引力的大小关系,D错误。
故选B。
5. 某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤,使其测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10N的钩码。在电梯运行过程中,弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出,如图所示,则下列分析正确的是( )
A. 从时刻t1到t2,钩码处于超重状态
B. 从时刻t3到t4,钩码处于失重状态
C. 电梯可能开始在25楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼
D. 电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在25楼
【答案】C
【解析】
【详解】A.从时该t1到t2,钩码受到的拉力小于重力,钩码处于失重状态,加速度向下,A错误;
B.从时刻t3到t4,钩码受到的拉力大于重力,钩码处于超重状态,加速度向上,B错误;
C.如果电梯开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层,那么应该是拉力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力,故C正确;
D.如果电梯开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层,那么应该从图像可以得到,拉力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力,故D错误。
故选C。
【名师点睛】当钩码受到的拉力大于重力时,钩码处于超重状态,加速度向上;当钩码受到的拉力小于重力时,钩码处于失重状态,加速度向下;根据图像并结合实际情况得到拉力变化规律,从而得到电梯的运动情况。
6. 如图所示,某同学将一枚飞镖水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正上方,若该同学仅仅减小投掷飞镖的速度,则飞镖从离手到击中靶盘的过程中( )
A. 空中飞行时间不变 B. 空中飞行时间变长
C. 击中位置可能上移 D. 不可能击中靶心
【答案】B
【解析】
【详解】AB.飞镖做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。当仅仅减小投掷飞镖的速度时,因
水平位移不变,则击中靶盘的时间变长,即在空中飞行时间变长。故A错误,B正确;
CD.在竖直方向上由
可知当变大时,竖直位移变大,击中点会向下偏移,则有可能击中靶心。故C错误,D正确。
故选B。
7. 某同学做俯卧撑时的示意图如图所示,若该同学质量为,在一分钟之内做了20个俯卧撑,每次重心上升高度约为,g取,则他克服重力做功的功率约为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】该同学一分钟做俯卧撑克服重力做的功为
则该同学做俯卧撑克服重力做功的平均功率约为
故选B。
8. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B. 耕索对曲辕犁拉力竖直分力比对直辕犁的大
C. 曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D. 曲辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】B
【解析】
【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
在y方向可得出
由题知则
则可得到
故A错误,B正确;
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,故CD错误。
故选B。
9. 在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负,下列说法中正确的是( )
A. 外界对物体做功时W为正,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为正
B. 物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为负
C. 物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时ΔU为正
D. 外界对物体做功时W为负,吸热时Q为负,内能增加时ΔU为负
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】外界对物体做功时W为正,反之为负;吸热时Q为正,反之为负;内能增加时ΔU为正,反之为负。
故选C。
10. 如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为和的小球,当它们处于平衡状态时,质量为的小球与O点的连线与水平线的夹角为。两小球的质量比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】球保持静止状态,根据二力平衡可知
球受力如图
由几何关系可知
根据共点力平衡条件有
代入数据联立解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
二、多选题(共20分)
11. 下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A.水面上单分子 油膜示意图 B.显微镜下三颗微粒 运动位置的连线 C.分子间的作用力 与分子距离的关系 D.模拟气体压强 产生的机理实验
A. 分子并不是球形,但可以当做球形处理,这是一种估算方法
B. 微粒的运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动
C. 当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等
D. 实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.分子并不是球形,但可以当做球形处理,这是一种估算方法,A正确;
B.微粒的运动叫布朗运动,它不是物质分子的无规则热运动,它的运动是因为受到液体分子的持续撞击,它的运动反映了液体分子的无规则运动,B错误;
C.当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等,分子力的合力等于零,C正确;
D.实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等,才能尽可能的保证每颗玻璃球与电子秤的撞击力相等,尽可能保证对电子秤的压力稳定不变,尽可能保证电子秤的示数稳定不变,模拟气体压强是气体分子对器壁频繁碰撞产生的,D正确。
故选ACD。
12. 如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是( )
A. 若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动
B. 若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动
C. 若拉力突然变小,小球将可能沿轨迹Pb做离心运动
D. 若拉力突然变大,小球将可能沿轨迹Pc做近心运动
【答案】ACD
【解析】
【详解】由知,拉力变小,F提供的向心力不足,R变大,小球做离心运动,即可能沿轨迹Pb做离心运动;反之F变大,小球做近心运动,即可能沿轨迹Pc做近心运动;当F突然消失时,小球将沿直线运动,即将沿轨迹Pa做离心运动,则ACD正确,B错误。
故选ACD。
13. 如图所示,当小车向右加速运动时,物块M相对于车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时,则( )
A. M受摩擦力增大 B. 物块M对车厢壁的压力增大
C. M受静摩擦力不变 D. 物块M相对于车厢壁上滑
【答案】BC
【解析】
【详解】以物块为研究对象,分析受力情况如图:
物块受重力Mg,车厢的弹力N和静摩擦力f,根据牛顿第二定律可知,水平方向
N=Ma
竖直方向
f=Mg
AC.当加速度增大时,N增大,M所受的最大静摩擦力增大,物块在竖直方向受力平衡,即
f=Mg
静摩擦力不变,故A错误,C正确;
B.当加速度增大时,N增大,根据牛顿第三定律得知,物块M对车厢壁的压力增大,故B正确;
D.因为最大静摩擦力增大,物块仍然能相对于车厢壁静止,故D错误。
故选BC。
14. 人站在h高处平台上,水平抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速度为v,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,则有( )
A. 重力做的功是mgh
B. 小球抛出时机械能是mgh
C. 小球落地时的机械能是
D. 小球落地时的动能是
【答案】AD
【解析】
【详解】A.因为重力做功与路径无关,所以重力做的功是mgh,A正确;
B.小球抛出时机械能是,B错误;
C.根据机械能守恒定律,小球落地时的机械能是,C错误;
D.小球落地时的动能是,D正确。
故选AD。
15. 小明同学用如图所示的装置开展探究实验,固定在墙壁上的一个力传感器通过一根水平绳与小木块B相连,A、B都放在质量可以忽略的长薄板C上,地面可视为光滑.已知A的质量为0.8kg,B的质量为0.4kg ,A、C间与B、C间的动摩擦因数都为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度g=10m/s2 ,当施加一个力F作用在A上,下列说法正确的是 ( )
A. F=1N时,力传感器示数为1N
B. F=3N时,力传感器示数为3N
C. F=4N时,力传感器示数为4N
D. F=5N时,力传感器示数为2N
【答案】AD
【解析】
【详解】A、对于轻质薄板C,合力一定为零.A、C间的最大静摩擦力为4N, B、C间的最大静摩擦力为2N.当F=1N时,C与A、B都保持相对静止,由平衡条件知道传感器示数为1N;选项A正确.
B、C、D、当F=3N,拉力超过B、C间的最大静摩擦力,发生相对滑动.B、C间的摩擦力为2N,A、C间摩擦力也是2N,是静摩擦力,从而保持轻质薄板C的合力零.同理分析知道,拉力F超过2N,传感器示数总是2N,保持轻质薄板C的合力零,A、C不可能发生相对滑动.所以选项B、C错误,D正确.
故选AD.
【点睛】本题的关键在于摩擦力大小的判断,应明确滑动摩擦力的大小与动摩擦因数和正压力的有关,与物体的运动状态无关.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(共16分)
16. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图所示的实验装置。
(1)本实验采用的实验方法是________。
A.控制变量法 B.理想实验法
C.等效替代法 D.实验推理法
(2)关于实验操作,下列说法正确的是________。
A.平衡摩擦力时,在细线的下端悬挂钩码,使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
B.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先释放小车,后接通打点计时器电源
(3)电磁打点计时器的打点频率为50Hz,周期为________秒。
(4)已知实验中得到的记录纸带如图所示,图中的点为计数点,每两个相邻的计数点间还有4个点没有画出,由此得D点的速度为_________m/s,小车加速度的大小a=_________m/s2(结果均保留三位有效数字)。
【答案】 ①. A ②. B ③. 0.02 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1] 实验采用的实验方法是控制变量法。故A正确;BCD错误。
故选A。
(2)[2] A.平衡摩擦力时,应不挂钩码,使小车拖着纸带能木板上匀速下滑。故A错误;
B.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行。故B正确;
C.每次改变小车所受的拉力后都不需要重新平衡摩擦力。故C错误;
D.实验时应先接通打点计时器电源,后释放小车。故D错误。
故选B。
(3)[3] 电磁打点计时器的打点频率为50Hz,周期为
(4)[4] 依题意两个相邻的计数点间的时间间隔为
根据一段时间平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度,可得
[5] 根据逐差法,可得小车加速度的大小为
17. 利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点的距离分别为、、,已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为,若满足______,则可证明从打点到打点的过程中重物的机械能是守恒的。
(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是______。
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
【答案】 ①. AB#BA ②. ③. C
【解析】
【详解】(1)[1]打点计时器的工作电压为交流电,故需要交流电源,为了测量速度,需要利用刻度尺测量计数点之间的间距。
故选AB。
(2)[2]B点的速度为
若机械能守恒,则有
解得
(3)[3]大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响。
故选C。
四、解答题(共24分)
18. 一个小球从高处水平抛出,落到地面的位置与桌面边缘的水平距离为。小球离开桌面边缘时的速度是多大?
【答案】
【解析】
【详解】由题意,水平抛出,则竖直方向为自由落体运动
解得
水平方向为匀速直线运动
解得
19. 如图所示,竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时,U形管右管上端封有压强的理想气体A,左管上端封有长度的理想气体B,左,右两侧水银面高度差,其温度均为280K。
(1)求初始时理想气体B的压强;
(2)保持气体A温度不变,对气体B缓慢加热,求左右两侧液面相平时气体B的温度。
【答案】(1)70cmHg;(2)500K
【解析】
【详解】(1)设理想气体B的初始压强为,则
(2)当左右两侧液面相平时,气体A、B的长度均为
以气体A为研究对象,根据玻意耳定律得
以气体B为研究对象,根据理想气体状态方程得
左右两侧液面相平时
解得
20. 如图所示,平台上的小球从A点水平抛出,恰能无碰撞地进入粗糙的BC斜面,经C点进入光滑水平面CD时速率不变,最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为m,A、B两点高度差h;BC斜面高2h,动摩擦因数μ=0.5,倾角α=45°;悬挂弧筐的轻绳长为3h,小球看成质点,轻质筐的重量忽略不计,弧形轻质筐的大小远小于悬线长度,重力加速度为g,试求:
(1)小球运动至B点的速度大小vB;
(2)小球运动至C点的速度大小vC;
(3)小球进入轻质筐后瞬间,轻质筐所受拉力F的大小。
【答案】(1);(2);(3)3mg
【解析】
【详解】(1)小球从A点到B点过程,有
联立解得
(2)小球从B点到C点过程,有
解得
(3)对轻质筐,有
解得
F=3mg