卷子答案网-一个不只有答案的网站齐齐哈尔市九校2023-2024学年高三上学期开学联考
物理
满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔、修正带和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。写在试卷上无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。答题卡不要折叠。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题（共46分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10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. 下列说法不正确的是（ ）
A. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
B. 卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，证实了在原子核内部存在中子
C. 一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生6次β衰变
D. 大量处于基态的氢原子在单色光的照射下，发出多种频率的光子，其中一种必与入射光频率相同
2. 用强黄光、弱黄光和蓝光分别照射如图甲所示的实验装置的K极，其饱和电流随电压的变化关系如图乙所示，而光与电子发生碰撞前后速度方向发生改变，如图丙所示。根据这些图像分析，下列说法中正确的是（ ）
A. 图乙说明光子具有能量，且光强越强，单个光子能量越大
B. 根据图乙分析可知，若用红光照射同一实验装置，一定有光电流产生
C. 在图丙现象中，有部分光子碰撞后的波长大于碰撞前的波长
D. 图甲的现象不仅可以说明光具有粒子性，而且说明光子具有动量
3. 如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像，其中AB段为双曲线，BC段与横轴平行，则下列说法正确的是（ ）
A. 过程①气体分子单位时间内对容器壁单位面积的平均作用力增大
B. 过程②中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数减少
C. 过程③中气体内能不变，气体从外界吸收热量
D. 整个循环过程中，气体对外界做的功大于外界对气体做的功
4. 如图所示，虚线框内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c三个带电粒子，它们在纸面内从边的中点垂直于边射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（ ）
A. 粒子a带负电，粒子b、c带正电
B. 若三个粒子比荷相同，则粒子c在磁场中的加速度最大
C. 若三个粒子入射的速度相同，则粒子c在磁场中的加速度最大
D. 若三个粒子入射的动量相同，则粒子b的带电量最大
5. 如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，物体在这段时间内的位移小于
B. 乙图中，物体的加速度为2m/s2
C. 丙图中，阴影面积表示t1 ~ t2时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中，t = 3s时物体的速度为25m/s
6. 如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为θ，则物体A、B的质量之比mA︰mB等于( )
A. 1︰cosθ B. cosθ︰1 C. tanθ︰1 D. 1︰sinθ
7. 如图所示，竖直墙壁上两点在同一水平线上，固定的竖直杆上的点与点的连线水平且垂直，轻绳的两端分别系在两点，光滑小滑轮吊着一重物可在轻绳上滑动。先将轻绳右端沿直线缓慢移动至点，然后再沿墙面竖直向下缓慢移动至S点，整个过程重物始终没落地。则整个过程轻绳张力大小的变化情况是（ ）
A. 一直增大 B. 先增大后减小 C. 先减小后增大 D. 先减小后不变
8. 在动摩擦因数的水平面上有一个质量为的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。取，以下说法正确的是（ ）
A. 若剪断轻绳，则剪断的瞬间轻弹簧的弹力大小为20N
B. 若剪断轻绳，则剪断的瞬间小球的加速度大小为，方向向左
C. 若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为，方向向右
D. 若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球所受轻绳上的弹力大小不会改变
9. 甲、乙两辆车在同一水平直道上运动，其运动的位移-时间图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动
B. 乙车在0～10s内的平均速度大小为0.8m/s
C. 在0～10s内，甲、乙两车相遇两次
D. 若乙车做匀变速直线运动，则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于0.8m/s
10. 如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. 倾斜传送带与水平方向夹角正切值tan=0.75
B. 煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5
C. 煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为4s
D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为m
第Ⅱ卷 非选择题（共54分）
二、实验题（本题共2小题，第11、12每空2分，共计14分）
11. 某实验小组用如图所示的器材验证“力的平行四边形定则”.在水平的圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动.
步骤如下：
A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，调整滑轮P2、P3，位置并使结点O静止；
B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，用同一标度作出三个拉力的图示；
C.以绕过滑轮P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出以O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；
D.检验对角线长度和绕过滑轮P绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上.
(1)第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则第三根绳所挂的钩码质量M应满足关系___________________.
(2)第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点__________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合.实验中，若桌面倾斜，____________(选填“会”或“不会”)影响实验的结论.
12. 某同学用如图（a）所示装置验证加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上，为平衡摩擦力，他们将轨道调整为左高右低。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F，改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组和F。他们在坐标系中，得到如图（b）所示的点。
（1）实验中钩码的质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量；
（2）（单选）该图像斜率与哪个量无关（ ） ；
A.小车的质量 B.钩码的质量 C.小车释放的位置 D.挡光片的宽度d
（3）若图像过原点，小车的位移为s，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式______；
（4）该图像在横轴上有一段正截距，为使图像过坐标原点，应适当______斜面左侧的高度（填写“减小”或“增大”）。
三、计算题（本题共3小题，共40分。其中13题10分、14题12分、15题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 在飞行表演中歼-15战机在t时间内滑行s就达到起飞速度腾空而起，目前歼-15已做为“辽宁号”航空母舰上的舰载机。若歼-15战机在甲板长为L（L
（2）第二种方法中航空母舰匀速运动的最小速度。
14. 如图甲所示，两平行且固定的金属导轨与水平面夹角，间距为0.4m，上端连接一阻值的定值电阻；垂直导轨的虚线两侧各有一匀强磁场，磁感应强度的大小，方向与两导轨所在平面垂直。时，长、质量、电阻的金属导体棒在沿平行导轨向下的外力F作用下，由MN处以初速度开始向下运动，运动过程中始终与导轨接触良好，流过电阻R的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。已知0～1s内外力，两导轨和导线的电阻不计，g取，求：
（1）导体棒初速度大小；
（2）导体棒与导轨间动摩擦因数；
（3）1~2s内导体棒的加速度大小。
15. 如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的长木板上，将钩码用水平细线通过轻质定滑轮牵引长木板向右运动，钩码质量M不同，长木板和小物体的运动情况也不同．已知长木板的质量为m1=1.5kg，小物体的质量为m2=0.5kg，小物体到长木板左边缘的距离为d=0.10m，长木板与桌面间的动摩擦因数为μ1=0.1，小物体与长木板接触面间的动摩擦因数为μ2=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2．求：
(1)当小物体与长木板一起运动时，桌面对长木板的摩擦力大小；
(2)钩码质量M满足什么条件时，小物体才能与长木板发生相对滑动；
(3)若从静止状态释放长木板，经过t0=0.2s，长木板刚好从小物体下滑出，此时钩码质量M的大小．
(4)若撤去钩码，用力F拉动细线，长木板由静止状态经过t0=0.2s刚好从小物体下滑出，此时力F的大小．
齐齐哈尔市九校2023-2024学年高三上学期开学联考
物理 答案解析
满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔、修正带和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。写在试卷上无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。答题卡不要折叠。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题（共46分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10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. 下列说法不正确的是（ ）
A. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
B. 卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，证实了原子核内部存在中子
C. 一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生6次β衰变
D. 大量处于基态的氢原子在单色光的照射下，发出多种频率的光子，其中一种必与入射光频率相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，故A正确，不符合题意；
B．卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，证实了在原子核内部存在质子，故B错误，符合题意；
C．一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生8次α衰变，发生6次β衰变，故C正确，不符合题意；
D．处于基态的氢原子在某单色光束照射下，先吸收能量向高能级跃迁，然后再从高能级向低能级跃迁，其中从吸收光子后的最高的能级向基态跃迁时发出的光子的能量与吸收的光子的能量是相等的，所以频率相同，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 用强黄光、弱黄光和蓝光分别照射如图甲所示的实验装置的K极，其饱和电流随电压的变化关系如图乙所示，而光与电子发生碰撞前后速度方向发生改变，如图丙所示。根据这些图像分析，下列说法中正确的是（ ）
A. 图乙说明光子具有能量，且光强越强，单个光子能量越大
B. 根据图乙分析可知，若用红光照射同一实验装置，一定有光电流产生
C. 在图丙的现象中，有部分光子碰撞后的波长大于碰撞前的波长
D. 图甲的现象不仅可以说明光具有粒子性，而且说明光子具有动量
【答案】C
【解析】
【详解】A．图乙说明光电效应饱和电流与电压的关系，单个光子能量与频率有关，故A错误；
B．红光的频率小于黄光的频率，若用红光照射同一实验装置，不一定有光电流产生，故B错误；
C．图丙中碰撞的过程中电子带走了光子的一部分动量，所以碰撞后光子动量小于碰撞前光子动量，根据，因此碰撞后光子波长大于碰撞前光子波长，故C正确；
D．光电效应和康普顿效应都可以说明光具有粒子性，无法说明光子具有动量，故D错误；
故选C。
3. 如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像，其中AB段为双曲线，BC段与横轴平行，则下列说法正确的是（ ）
A. 过程①气体分子单位时间内对容器壁单位面积平均作用力增大
B. 过程②中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数减少
C. 过程③中气体内能不变，气体从外界吸收热量
D. 整个循环过程中，气体对外界做的功大于外界对气体做的功
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据一定质量的理想气体状态方程
化简得
p＝CT
结合p 图像可知，图像的斜率为
k=CT
过程①中从A→B，B点与O点连线的斜率变小，说明气体温度降低，气体分子的平均动能减小；根据理想气体压强的微观意义可知，气体分子单位时间内对容器壁单位面积的平均作用力减小，故A错误；
B．过程②中从B→C，C点与O点连线的斜率变大，气体温度升高，气体的体积增大，气体的密集程度减小，压强不变，气体对容器壁碰撞的几率减小，由理想气体压强的微观意义可知气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数减少，故B正确；
C．过程③可读出压强增大，斜率不变，即温度不变，内能不变，但是体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放出热量，故C错误；
D． C→A→B过程和B→C过程气体体积变化量大小相同，根据图像可知前一过程压强大于后一过程，根据可知，气体对外界做的功小于外界对气体做的功，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，虚线框内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c三个带电粒子，它们在纸面内从边的中点垂直于边射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（ ）
A. 粒子a带负电，粒子b、c带正电
B. 若三个粒子比荷相同，则粒子c在磁场中的加速度最大
C. 若三个粒子入射的速度相同，则粒子c在磁场中的加速度最大
D. 若三个粒子入射的动量相同，则粒子b的带电量最大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由左手定则可知a带正电，b、c带负电，由图可知，由粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供加速度有
解得
，
若三个粒子比荷相同，则粒子c在磁场中的运动速度最小，加速度最小，故AB错误；
C．若三个粒子入射的速度相同，则粒子c的比荷最大，粒子c在磁场中的加速度最大，故C正确；
D．若三个粒子入射的动量相同，则粒子c的带电量最大，故D错误。
故选C。
5. 如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，物体在这段时间内的位移小于
B. 乙图中，物体加速度为2m/s2
C. 丙图中，阴影面积表示t1 ~ t2时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中，t = 3s时物体的速度为25m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动，其位移为，根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，该物体的位移大于匀加速直线运动的位移，故A错误；
B．由图得，根据公式
则得加速度大小
故B错误；
C．根据，可知丙图像中，阴影面积表示t1到t2时间内物体的速度变化量，故C错误；
D．根据
得
丁图图像可写成
对比可得
，
则时物体的速度为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为θ，则物体A、B的质量之比mA︰mB等于( )
A. 1︰cosθ B. cosθ︰1 C. tanθ︰1 D. 1︰sinθ
【答案】A
【解析】
【分析】根据“两物体均保持静止”可知，本题考查共点力平衡问题，根据共点力平衡规律，分别对物体A、B进行受力分析，并运用力的平行四边形定则可得绳子的拉力与各自重力的关系，从而确定物体A、B的质量之比．
【详解】设绳子的拉力为T，隔离A分析有
T=mAg…①
隔离B分析有：
mBg=Tcosθ…②
由①②整合得：
mA:mB=1:cosθ，故A正确，BCD错误．
故选A
7. 如图所示，竖直墙壁上的两点在同一水平线上，固定的竖直杆上的点与点的连线水平且垂直，轻绳的两端分别系在两点，光滑小滑轮吊着一重物可在轻绳上滑动。先将轻绳右端沿直线缓慢移动至点，然后再沿墙面竖直向下缓慢移动至S点，整个过程重物始终没落地。则整个过程轻绳张力大小的变化情况是（ ）
A. 一直增大 B. 先增大后减小 C. 先减小后增大 D. 先减小后不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由于点与点的连线水平且垂直，将轻绳右端由N 点沿直线缓慢移动至点过程中，轻绳的夹角变小，而轻绳的合力始终与重力相等，根据力的合成可知轻绳的张力逐渐减小；轻绳右端由M点沿墙面竖直向下缓慢移动至S点的过程中，轻绳的夹角不变，则轻绳的张力不变。
故选D。
8. 在动摩擦因数的水平面上有一个质量为的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。取，以下说法正确的是（ ）
A. 若剪断轻绳，则剪断的瞬间轻弹簧的弹力大小为20N
B. 若剪断轻绳，则剪断的瞬间小球的加速度大小为，方向向左
C. 若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为，方向向右
D. 若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球所受轻绳上的弹力大小不会改变
【答案】AB
【解析】
【详解】A．在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力
F=mgtan45°=20×1N=20N
剪断的瞬间，小球由于惯性，运动状态还没有来得及改变，所以轻弹簧的形变量不变，弹力大小仍为20N，故A正确；
BC．剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为20N，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，小球所受的最大静摩擦力为
f==0.2×20N=4N
根据牛顿第二定律得小球的加速度为
合力方向向左，所以向左加速，故B正确，C错误；
D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球所受地面的支持力大小变为mg、轻绳上的弹力大小变为零，故D错误。
故选AB。
9. 甲、乙两辆车在同一水平直道上运动，其运动的位移-时间图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甲车先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动
B. 乙车在0～10s内的平均速度大小为0.8m/s
C. 在0～10s内，甲、乙两车相遇两次
D. 若乙车做匀变速直线运动，则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于0.8m/s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．图示为图像，图线的斜率代表汽车的运动速度，所以甲先做匀速直线运动，随后静止，故A错误；
B．乙车在内的位移为8m，平均速度为
故B正确．
C．甲、乙图线相交时表示两车相遇，所以在内两车相遇两次，故C正确．
D．若乙做匀变速直线运动，则乙做匀加速直线运动，中间时刻的速度等于平均速度，所以末的速度等于，所以P点速度一定大于，故D正确。
故选BCD
10. 如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. 倾斜传送带与水平方向夹角的正切值tan=0.75
B. 煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5
C. 煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为4s
D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为m
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB．由v-t图像得0~1s内煤块的加速度大小
方向沿传送带向下；1~2s内煤块的加速度大小
方向沿传送带向下。0~1s，对煤块由牛顿第二定律得
1~2s，对煤块由牛顿第二定律得
解得
tanθ=0.75
μ=0.25
故A正确，B错误；
C．v-t图像图线与时间轴所围面积表示位移大小，所以煤块上滑总位移大小为x=10m，由运动学公式得下滑时间为
所以煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为，故C错误；
D．0~1s内煤块比传送带多走4m，划痕长4m，1~2s内传送带比煤块多走2m，划痕还是4m。内传送带向上运动，煤块向下运动，划痕总长为
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷 非选择题（共54分）
二、实验题（本题共2小题，第11、12每空2分，共计14分）
11. 某实验小组用如图所示的器材验证“力的平行四边形定则”.在水平的圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动.
步骤如下：
A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，调整滑轮P2、P3，位置并使结点O静止；
B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，用同一标度作出三个拉力的图示；
C.以绕过滑轮P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出以O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；
D.检验对角线的长度和绕过滑轮P绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上.
(1)第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则第三根绳所挂的钩码质量M应满足关系___________________.
(2)第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点__________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合.实验中，若桌面倾斜，____________(选填“会”或“不会”)影响实验的结论.
【答案】 ①. （1）m
【详解】(1)若一根绳挂的质量为m，另一根绳挂的质量为2m，则两绳子的拉力分别为：、，两绳不共线，两绳子拉力的合力F的范围是：，即；三力的合力为零，则第三根绳拉力范围为，第三根绳挂的钩码质量．
(2)本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变．
若桌面不水平，绳中拉力仍等于钩码重力，对实验以及实验结论无影响．
12. 某同学用如图（a）所示装置验证加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为d，光电门传感器固定在轨道上，为平衡摩擦力，他们将轨道调整为左高右低。实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数F，改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组和F。他们在坐标系中，得到如图（b）所示的点。
（1）实验中钩码的质量______（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量；
（2）（单选）该图像斜率与哪个量无关（ ） ；
A.小车的质量 B.钩码的质量 C.小车释放的位置 D.挡光片的宽度d
（3）若图像过原点，小车的位移为s，小车的质量为M，请写出关于F的函数表达式______；
（4）该图像在横轴上有一段正截距，为使图像过坐标原点，应适当______斜面左侧的高度（填写“减小”或“增大”）。
【答案】 ①. 不需要 ②. B ③. ④. 增大
【解析】
【详解】（1）[1]弹簧测力计通过动滑轮与小车相连，则小车受到的拉力等于测力计的示数F，与钩码的质量无关，所以钩码的质量不需要远小于小车的质量。
（2）[2]小车通过光电门时的速度
设小车初位置到光电门的距离为s，由匀变速直线运动的速度位移公式可得
由牛顿第二定律可得
联立以上各式可得
图像的斜率
可知，斜率与小车质量、小车释放的位置、挡光片的宽度有关，与钩码的质量无关。
故选B。
（3）[3]由（2）可知
（4）[4] 图线在横轴上有一段正截距，说明当力F在某个值时，小车才运动，据此可知小车没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，即适当增大斜面左端的高度可以使图像过坐标原点。
三、计算题（本题共3小题，共40分。其中13题10分、14题12分、15题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 在飞行表演中歼-15战机在t时间内滑行s就达到起飞速度腾空而起，目前歼-15已做为“辽宁号”航空母舰上的舰载机。若歼-15战机在甲板长为L（L
（2）第二种方法中航空母舰匀速运动的最小速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设飞机起飞速度为v，由匀变速直线运动的速度位移公式得
联立解得
（2）设第二种方法中起飞过程经历时间为t ，则
飞机的位移为
航空母舰位移为
联立解得
14. 如图甲所示，两平行且固定的金属导轨与水平面夹角，间距为0.4m，上端连接一阻值的定值电阻；垂直导轨的虚线两侧各有一匀强磁场，磁感应强度的大小，方向与两导轨所在平面垂直。时，长、质量、电阻的金属导体棒在沿平行导轨向下的外力F作用下，由MN处以初速度开始向下运动，运动过程中始终与导轨接触良好，流过电阻R的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。已知0～1s内外力，两导轨和导线的电阻不计，g取，求：
（1）导体棒初速度大小；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数；
（3）1~2s内导体棒的加速度大小。
【答案】（1）1m/s；（2）；（3）2m/s2
【解析】
【详解】（1）已知间距为L=0.4m，根据图像可知0～1s内电流强度为I1=0.5A，由于电流强度不变，则导体棒运动的速度大小不变，导体棒做匀速直线运动，根据法拉第电磁感应定律可得
E=B1Lv0
根据闭合电路欧姆定律可得
E=I（R+r）
联立解得
v0=1m/s
（2）已知0～1s内外力F=0.1N，根据平衡条件可得
代入数据解得
（3）1～2s内电流大小随时间的变化情况为
i=0.5+t（A）
根据闭合电路欧姆定律可得
i（R+r）=B2Lv
解得
v=1+2t（m/s）
故导体棒做匀加速直线运动，加速度大小为
a=2m/s2
15. 如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的长木板上，将钩码用水平细线通过轻质定滑轮牵引长木板向右运动，钩码质量M不同，长木板和小物体的运动情况也不同．已知长木板的质量为m1=1.5kg，小物体的质量为m2=0.5kg，小物体到长木板左边缘的距离为d=0.10m，长木板与桌面间的动摩擦因数为μ1=0.1，小物体与长木板接触面间的动摩擦因数为μ2=0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2．求：
(1)当小物体与长木板一起运动时，桌面对长木板的摩擦力大小；
(2)钩码质量M满足什么条件时，小物体才能与长木板发生相对滑动；
(3)若从静止状态释放长木板，经过t0=0.2s，长木板刚好从小物体下滑出，此时钩码质量M的大小．
(4)若撤去钩码，用力F拉动细线，长木板由静止状态经过t0=0.2s刚好从小物体下滑出，此时力F的大小．
【答案】(1) 2N (2) M>0.75kg (3) M=4.5kg (4) F=13.5N
【解析】
【详解】（1）当小物体与长木板一起运动时，桌面对长木板的滑动摩擦力，
代入数据解得；
（2）设长木板和小物体恰好发生相对滑动时钩码的质量为，长木板和小物体的加速度为，对小物体，根据牛顿第二定律有；
对长木板和钩码整体，根据牛顿第二定律有，
联立解得:，即当时小物体与长木板发生相对滑动，
（3）对小物体，根据牛顿第二定律有，
对长木板和钩码整体，根据牛顿第二定律有，
小物体的位移，长木板的位移
长木板刚好从小物体下滑出，二者的位移关系为
联立以上各式解得；
（4）对长木板和钩码整体，根据牛顿第二定律有，
联立以上各式解得:F=13.5N．
【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．
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