贵州省贵阳六中2022届高三物理上学期期中试题含解析

2022-2022学年贵州省贵阳六中高三（上）期中物理试卷　一．选择题（本题共8小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是（　　）A．伽利略发现地月间的引力满足距离平方反比规律B．将物体视为质点，采用了等效替代法C．用比值法来描述加速度这个物理量，其表达式a=D．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量　2．在滑雪比赛中，某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示．若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（　　）A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C．运动员落到雪坡时的速度大小是D．运动员在空中经历的时间是　3．下列是四个质点做直线运动的图象，图中x表示质点的位移，v表示质点运动的速度，t表示质点运动的时间，能够反映出质点2s时刻没有回到初始位置的是哪个图象（　　）A．　-17-\n4．如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（　　）A．B对墙的压力增大B．A与B之间的作用力增大C．地面对A的摩擦力减小D．A对地面的压力减小　5．如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A．假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等．用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）A．A的质量为0.5kgB．B的质量为1.5kgC．B与地面间的动摩擦因数为0.1D．A、B间的动摩擦因数为0.2　6．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是（　　）A．卫星运行时受到的向心力大小为GB．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度D．卫星距地面的高度为　7．如图甲所示，质量为2kg的物体在与水平方向成37°角斜向下的恒定推力F作用下沿粗糙的水平面运动，1s后撤掉推力F，其运动的v﹣t图象如图乙所示．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）下列说法错误的是（　　）-17-\nA．在0.5s时，推力F的瞬时功率为200WB．在0～2s内，合外力的平均功率为12.5WC．在0～2s内，合外力一直做正功D．在0～3s内，物体克服摩擦力做功为120J　8．一线城市道路越来越拥挤，因此自行车越来越受城市人们的喜爱，如图，当你骑自行车以较大的速度冲上斜坡时，假如你没有蹬车，受阻力作用，则在这个过程中，下面关于你和自行车的有关说法正确的是（　　）A．机械能减少B．克服阻力做的功等于机械能的减少量C．减少的动能等于增加的重力势能D．因为要克服阻力做功，故克服重力做的功小于重力势能的增加量　　二、解答题（共4小题，满分16分）9．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象．（1）图线不过坐标原点的原因是　　　　　　；（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量　　　　　　（填“是”或“否”）；（3）由图象求出小车和传感器的总质量为　　　　　　kg．（保留1位有效数字）　10．（10分）（2022秋•贵阳校级期中）（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；-17-\nB．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．先释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．答：　　　　　　．（2）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2．若重锤质量为1kg．①打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=　　　　　　m/s，重锤的动能EkB=　　　　　　J．②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减少量为　　　　　　J．③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是　　　　　　．　11．（2022•蒙城县校级二模）静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图，轻绳长L=1m，承受的最大拉力为8N，A的质量m1=2kg，B的质量m2=8kg，A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g=10m/s2）．（1）求绳刚被拉断时F的大小．（2）若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A静止时，A、B间的距离为多少？　12．（2022秋•贵阳校级期中）足够长的光滑水平平台高为h1=30m上，质量为m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住．打开锁扣K，物块向右滑行，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h2=15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞，g=10m/s2．求：（1）小物块由A到B的运动时间；（2）小物块在弹簧恢复原长时所具有的动能为多少？-17-\n（3）小物块与墙壁只发生一次碰撞，最后停在轨道CD上的某点P．设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围？（注意：碰撞前后没有能量损失，速度等大反向）　　【选修3-3】13．（2022秋•贵阳校级期中）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（　　）A．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关B．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大C．若气体的内能不变，其状态也一定不变D．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大　14．（2022秋•贵阳校级期中）如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300K平衡时水银的位置如图，其中左侧空气柱长度L1=50cm，左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm，左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm，大气压为75cmHg．求：①右管内气柱的长度L2，②关闭阀门A，当温度升至405K时，左侧竖直管内气柱的长度L3．　　2022-2022学年贵州省贵阳六中高三（上）期中物理试卷-17-\n参考答案与试题解析　一．选择题（本题共8小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是（　　）A．伽利略发现地月间的引力满足距离平方反比规律B．将物体视为质点，采用了等效替代法C．用比值法来描述加速度这个物理量，其表达式a=D．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量【考点】物理学史．【专题】定性思想；归谬反证法；直线运动规律专题．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可；同时明确相对应的物理方法．【解答】解：A、牛顿发现地月间的引力满足距离平方反比规律；故A错误；B、质点采用的物理方法是理想化的物理模型；故B错误；C、牛顿第二定律中加速度与力成正比，与质量成反比，故不是比值定义法；故C错误；D、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量；故D正确；故选：D．【点评】本题考查物理学史及物理方法，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．　2．在滑雪比赛中，某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示．若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（　　）A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C．运动员落到雪坡时的速度大小是D．运动员在空中经历的时间是【考点】平抛运动．【专题】定性思想；推理法；平抛运动专题．-17-\n【分析】根据竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间，结合速度时间公式求出竖直分速度，根据平行四边形定则求出落在雪坡上的速度大小．抓住平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍判断落在斜坡上速度的方向．【解答】解：A、平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，运动员落在斜坡上，位移方向一定，则速度方向与水平方向的夹角一定，可知运动员落在斜抛上速度方向都是相同的，故A错误，B正确．C、根据得，t=，则vy=gt=2v0tanθ，根据平行四边形定则知，运动员落在雪坡上的速度大小v=，故C、D错误．故选：B．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大．　3．下列是四个质点做直线运动的图象，图中x表示质点的位移，v表示质点运动的速度，t表示质点运动的时间，能够反映出质点2s时刻没有回到初始位置的是哪个图象（　　）A．【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】由x﹣t图象直接分析物体的初、末位置关系．根据速度随时间的变化规律判断质点的运动情况，图线与时间轴围成的面积表示位移，来判断即可．【解答】解：A、由x﹣t图象可知，质点的初末位置相同，说明质点回到初始位置，B、质点一直沿正方向运动，没有返回出发点，C、质点先沿正方向，后沿负方向运动，由“面积”表示位移，可知质点在2s的位移为零，质点2s时刻没有回到初始位置．D、由“面积”表示位移，知质点在2s的位移为零，质点2s时刻没有回到初始位置．本题质点没有回到初始位置的，故选：B【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，图线与时间轴围成的面积表示位移，要注意图象在时间轴上方时表示的位移为正，图象在时间轴下方时表示的位移为负．　4．如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（　　）-17-\nA．B对墙的压力增大B．A与B之间的作用力增大C．地面对A的摩擦力减小D．A对地面的压力减小【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】对小球进行受力分析，根据A物体移动可得出小球B受A支持力方向的变化，由几何关系可得出各力的变化，对整体进行分析可得出水平向上摩擦力及竖直向上的压力的变化．【解答】解：对小球B受力分析，作出平行四边形如图所示：A滑动前，B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等，方向相反；如图中实线所示；而将A向外平移后，B受弹力的方向将上移，如虚线所示，但B仍受力平衡，由图可知A球对B的弹力及墙壁对球的弹力均减小；故A错误，B错误；以AB为整体分析，水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故摩擦力减小，故C正确；竖直方向上受重力及地面的支持力，两物体的重力不变，故A对地面的压力不变，故D错误；故选：C．【点评】本题应注意图析法及整体法的应用，灵活选择研究对象可以对解决物理题目起到事半功倍的效果．　5．如图甲所示，在水平地面上有一长木板B，其上叠放木块A．假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等．用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）A．A的质量为0.5kgB．B的质量为1.5kgC．B与地面间的动摩擦因数为0.1D．A、B间的动摩擦因数为0.2【考点】牛顿第二定律；动摩擦因数．【专题】参照思想；图析法；牛顿运动定律综合专题．【分析】对图象乙进行分析，明确物体的运动状态和加速度的变化情况，再根据牛顿第二定律以及摩擦力公式进行分析，列式求解即可得出A、B的质量和动摩擦因数．-17-\n【解答】解：由图可知，A、B二者开始时对地静止，当拉力为3N时开始AB一起相对于运动，故B与地面间的最大静摩擦力为fmax=3N；当拉力为9N时，A、B发生相对滑动，此时A的加速度为aA=4m/s2；当拉力为13N时，B的加速度为aB=8m/s2；A相对于B滑动时，由牛顿第二定律，对A有：aA==μ1g=4；解得A、B间的动摩擦因数为：μ1=0.4；对B有：13﹣3﹣μ1mAg=mB×8对整体有：9﹣3=（mA+mB）×4联立解得；mA=0.5kg；mB=1.0kg；则由μ2（mA+mB）g=3解得：B与地面间的动摩擦因数为：μ2=0.2；故A正确，BCD错误；故选：A【点评】本题考查牛顿第二定律及图象的相片综合应用，关键在于明确图象的意义，能根据图象找出最大静摩擦及力和加速度的关系．　6．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是（　　）A．卫星运行时受到的向心力大小为GB．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度D．卫星距地面的高度为【考点】同步卫星．【专题】定量思想；方程法；人造卫星问题．【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量．【解答】解：A、卫星运行时受到的向心力大小是，故A错误；B、因第一宇宙速度为v1=，同步卫星速度v=，由于r＞R，故运行速度小于第一宇宙速度，故B正确；C、地表重力加速度为g=，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C正确；D、万有引力提供向心力=且r=R+h解得：h=﹣R，故D错误；-17-\n故选：BC．【点评】本题关键抓住万有引力等于向心力，卫星转动周期与地球自转同步，掌握第一宇宙速度与环绕速度的区别．　7．如图甲所示，质量为2kg的物体在与水平方向成37°角斜向下的恒定推力F作用下沿粗糙的水平面运动，1s后撤掉推力F，其运动的v﹣t图象如图乙所示．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）下列说法错误的是（　　）A．在0.5s时，推力F的瞬时功率为200WB．在0～2s内，合外力的平均功率为12.5WC．在0～2s内，合外力一直做正功D．在0～3s内，物体克服摩擦力做功为120J【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．【专题】功率的计算专题．【分析】根据动能定理分析合外力做功的正负；根据牛顿第二定律求出推力F和摩擦力的大小，由公式P=Fvcos37°求解推力的功率；根据动能定理求出0～2s内，合外力做的功，由公式P=求出合外力做功的平均功率【解答】解：设物体在0～1s内和1～2s内的加速度大小分别为a1和a2．由图象斜率等于加速度，可得：a1=10m/s2，a2=5m/s2．根据牛顿第二定律得：Fcos37°﹣f1=ma1；f1=μ（Fsin37°+mg）；f2=μmg=ma2联立解得：F=60N，f1=28N，f2=10NA、所以在0.5s时，推力F的瞬时功率为：P=Fvcos37°=60×5×0.8W=240W，故A错误．B、在0～2s内，合外力做功等于动能的变化，为：W合=mv2=×2×52J=25J，故B正确C、在0～2s内，根据动能定理，合外力做功对应物体动能的变化，由速度时间图象可知在0～1s内，物体的速度增大，动能增大，在1～2s内，速度减小，动能减小，根据动能定理可知合外力先做正功后做负功，故C错误D、在0～1s内，物体的位移为：x1=×10×1m=5m，物体克服摩擦力做功为：Wf1=f1x1=28×5J=140J在1～3s内，物体的位移为：x2=×10×2m=10m，物体克服摩擦力做功为：Wf2=f2x2=10×10J=100J，故在0～3s内，物体克服摩擦力做功为240J，故D错误本题选错误的，故选：ACD-17-\n【点评】本题一要理解图象的意义，知道斜率等于加速度，面积表示位移，二要掌握牛顿第二定律和动能定理，并能熟练应用　8．一线城市道路越来越拥挤，因此自行车越来越受城市人们的喜爱，如图，当你骑自行车以较大的速度冲上斜坡时，假如你没有蹬车，受阻力作用，则在这个过程中，下面关于你和自行车的有关说法正确的是（　　）A．机械能减少B．克服阻力做的功等于机械能的减少量C．减少的动能等于增加的重力势能D．因为要克服阻力做功，故克服重力做的功小于重力势能的增加量【考点】功能关系．【分析】向上运动的过程中受到重力和摩擦力的作用，根据做功与能量转化的关系分析即可．【解答】解：A、骑自行车以较大的速度冲上斜坡时，受阻力作用，部分的机械能转化为内能，所以机械能减小．故A正确；B、由于你没有蹬车，受阻力作用，所以除重力外，只有阻力做功，人与自行车克服阻力做的功等于机械能的减少量．故B错误；C、由于阻力做负功，所以减少的动能大于增加的重力势能．故C错误；D、克服重力做功，则物体的重力势能增大，可知克服重力做的功始终等于重力势能的增加量．故D错误．故选：AB【点评】本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化．重力势能变化与重力做功有关．　二、解答题（共4小题，满分16分）9．某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象．（1）图线不过坐标原点的原因是　没有平衡摩擦力或平衡的不够　；（2）本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量　否　（填“是”或“否”）；-17-\n（3）由图象求出小车和传感器的总质量为　1　kg．（保留1位有效数字）【考点】验证牛顿第二运动定律．【专题】实验题．【分析】（1）由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．（3）a﹣F图象中的斜率表示质量的倒数．【解答】解：（1）由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够；（2）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．（3）a﹣F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，k=，所以质量M=kg故答案为：（1）没有平衡摩擦力或平衡的不够；（2）否；（3）1【点评】实验中我们要清楚研究对象和研究过程，明确实验原理是解答实验问题的前提．　10．（10分）（2022秋•贵阳校级期中）（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．先释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．答：　BCD　．（2）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2．若重锤质量为1kg．①打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=　1.175　m/s，重锤的动能EkB=　0.69　J．②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减少量为　0.69　J．③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是　在误差允许范围内，机械能守恒　．-17-\n【考点】验证机械能守恒定律．【专题】实验题；定量思想；推理法；机械能守恒定律应用专题．【分析】（1）打点计时器使用交流电源，验证机械能守恒时不需要测量重锤的质量，实验时应先接通电源，再释放纸带．（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出重锤的动能．根据下降的高度求出重力势能的减小量．【解答】解：（1）B、打点计时器应接到电源的交流输出端上，故B错误．C、验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以C步骤不必要．D、实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误．所以没有必要或操作不当的步骤为：BCD．（2）①B点的速度m/s=1.175m/s，则重锤的动能≈0.69J．②重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0705J≈0.69J．得出结论是：在误差允许范围内，机械能守恒．故答案为：（1）BCD（2）①1.1750.69②0.69③在误差允许范围内，机械能守恒【点评】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会通过纸带求出下降的高度，从而得出重力势能的减小量．　11．（2022•蒙城县校级二模）静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图，轻绳长L=1m，承受的最大拉力为8N，A的质量m1=2kg，B的质量m2=8kg，A、B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g=10m/s2）．（1）求绳刚被拉断时F的大小．（2）若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A静止时，A、B间的距离为多少？【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】（1）先分析A当绳达拉力最大时产生的加速度，再整体分析产生该加速度时整体需要受到的拉力；（2）绳断后，A在摩擦力作用下做匀减速直线运动，B在拉力作用下做匀加速直线运动，分析地A的运动时间，确定B和A的位移可得AB间距．【解答】解：（1）设绳刚要拉断时产生的拉力为F1，根据牛顿第二定律对A物体有：F1﹣μm1g=m1a代入数值得-17-\na=2m/s2对AB整体分析有：F﹣μ（m1+m2）g=（m1+m2）a代入数值计算得F=40N；（2）设绳断后，A的加速度为a1B的加速度为a2，则有a2==﹣μg=﹣0.2×10=3m/s2．A停下来的时间为A的位移为：B的位移为：==3.5m则此时AB间距离△x=x2+L﹣x1=3.5m答：（1）绳刚被拉断时F的大小为40N．（2）若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A静止时，A、B间的距离为3.5m．【点评】整体法和隔离法是解决连接体问题的主要方法，抓住一起运动时加速度相同的联系点是解题的关键．　12．（2022秋•贵阳校级期中）足够长的光滑水平平台高为h1=30m上，质量为m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住．打开锁扣K，物块向右滑行，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h2=15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞，g=10m/s2．求：（1）小物块由A到B的运动时间；（2）小物块在弹簧恢复原长时所具有的动能为多少？（3）小物块与墙壁只发生一次碰撞，最后停在轨道CD上的某点P．设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围？（注意：碰撞前后没有能量损失，速度等大反向）【考点】功能关系；平抛运动．【专题】定量思想；合成分解法；方程法；守恒定律在近代物理中的应用．【分析】（1）物块离开平台做平抛运动，根据高度求出运动的时间．-17-\n（2）根据几何关系求出圆弧的圆心角，通过平行四边形定则，结合竖直分速度求出水平分速度，即平抛运动的初速度，根据能量守恒求出弹性势能的大小．（3）对全过程分析，运用能量守恒求出动摩擦因数的大小．【解答】解：（1）由于h1=30m，h2=15m，设从A运动到B的时间为t，则有：h1﹣h2=gt2代入数据解得：t=s（2）由Rcos∠BOC=h1﹣h2，R=h1，所以∠BOC=60°．设小物块平抛的水平速度是v1，则有：=tan60°代入数据解得：v1=10m/s则Ep=mv=50J（3）设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s总．根据题意，该路程的最大值是smax=3L，路程的最小值是smin=L路程最大时，动摩擦因数最小，路程最小时，动摩擦因数最大，即由能量守恒知：mgh1+mv=μminmgsmaxmgh1+mv=μmaxmgsmin解得：μmax=，μmin=即≤μ≤答：（1）小物块由A运动到B的时间为s．（2）小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小为50J．（3）动摩擦因数范围为≤μ≤．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合进入圆弧轨道的速度方向，通过平行四边形定则求出初速度是解决本题的关键．　【选修3-3】13．（2022秋•贵阳校级期中）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（　　）A．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关B．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大C．若气体的内能不变，其状态也一定不变D．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大【考点】理想气体的状态方程．【专题】应用题；定性思想；推理法；理想气体状态方程专题．【分析】理想气体内能由物体的温度决定，理想气体温度变化，内能变化；由理想气体的状态方程可以判断气体温度变化时，气体的体积与压强如何变化．-17-\n【解答】解：A、气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低，在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关，故A正确；B、由理想气体的状态方程=C可知，若气体的温度T随时间不断升高，体积同时变大，其压强可能不变，故B错误；C、若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体的压强与体积可能发生变化，气体的状态可能变化，故C错误；D、由理想气体的状态方程=C可知，若气体的压强和体积都不变，则其温度不变，其内能也一定不变，故D正确；E、理想气体内能由温度决定，当气体温度升高时，气体的内能一定增大，故E正确；故选：ADE．【点评】理想气体分子间的距离较大，分子间的作用力通常认为是零，即分子势能为零，理想气体内能由分子的平均动能决定的，其宏观的表现是温度决定．　14．（2022秋•贵阳校级期中）如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300K平衡时水银的位置如图，其中左侧空气柱长度L1=50cm，左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm，左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm，大气压为75cmHg．求：①右管内气柱的长度L2，②关闭阀门A，当温度升至405K时，左侧竖直管内气柱的长度L3．【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．【专题】理想气体状态方程专题．【分析】（1）分别以两部分气体为研究对象，求出两部分气体压强，然后由几何关系求出右管内气柱的长度．（2）以左管内气体为研究对象，由理想气体状态方程可以求出空气柱的长度．【解答】解：（1）左管内气体压强：p1=p0+h2=80cmHg，右管内气体压强：p2=p左+h1=85cmHg，-17-\np2=p0+h3，解得右管内外液面高度差为：h3=10cm，右管内气柱长度为：L2=L1﹣h1﹣h2+h3=50cm；（2）设玻璃管截面积S，由理想气体状态方程，有：=，即：=，解得：L3=60cm．答：（1）右管内气柱的长度为50cm．（2）关闭阀门A，当温度升至405K时，左侧竖直管内气柱的长度为60cm．【点评】求出各气体压强是正确解题的关键，熟练应用理想气体状态方程即可正确解题．　-17-