2020届湖南省湘西州高三第一次模拟考试物理试卷

2020届湖南省湘西州高三第一次模拟考试
物理试题
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1、考试范围：高考范围。

2、试题卷启封下发后，如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况，应当立马报告监考老师，否则一切后果自负。

3、答题卡启封下发后，如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象，应当马上报告监考老师，否则一切后果自负。

4、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。

5、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

6、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

7、保持答题卡卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

8、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

二、选择题
1.如图，在倾斜角37θ︒=的粗糙斜面底端放置一质量为m 的小物体，物体与斜面的摩擦因数
0.5μ=，某时刻给物体一沿斜面向上的初速度，下列能正确反应小物体在斜面上运动的v t
-图的是（ ）
A. B. C. D.
2.如图，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动当小车运动到与水平面夹角为θ时，下列关于物体A说法正确的是（）
vθ，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力
A. 物体A此时的速度大小为cos
vθ，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力
B. 物体A此时的速度大小为cos
vθ，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力
C. 物体A此时的速度大小为/cos
vθ，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力
D. 物体A此时的速度大小为/cos
3.轨道平面与赤道平面垂直的地球卫星被称为极地卫星，它运行时能达到南北极上空。

若某颗极地卫星运行一周的时间为3h，则（）
A. 该卫星运行速度大于7.9km/s
B. 该卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
C. 该卫星的动能小于同步卫星动能
D. 该卫星的轨道半径与同步卫星的轨道半径之比为1:4
4.现有两个质量相同的小球A、B处于同一高度，现让A球做自由落体运动，B球做平抛运动，则（）
A. 小球A运动时间小于小球B
B. 两小球落地瞬间重力的功率A球大于B球
C. 从开始到落地两小球速度变化量相同
D. 在相同时间间隔内A球下落高度大于B球
5.图所示，粗糙斜劈C放在粗糙水平面上，物体A放在斜面上，轻质细线一端固定在物体A 上，另一端绕过光滑的滑轮悬挂物体B。

现在水平外力F作用下使小球B缓慢升高，整个系统始终处于静止状态，则在小球B缓慢升高的过程中（）
A. 细线对A 的拉力增大
B. 物体A 与C 之间的摩擦力增大
C. 地面对C 的摩擦力先增大后减小
D. 连接滑轮的轻杆对滑轮的作用力方
向始终竖直向上
6.如图，轨道AB 为十二分之一光滑圆弧轨道（即30θ︒=），现让一质量为m 的小球从轨道A 点由静止释放，则小球从A 点运动到B 点过程中（ ）
A. 轨道对小球的支持力逐渐增大
B. 小球运动到B 点时对轨道的压力为
3
2
mg C. 小球运动到B 点时对轨道的压力为2mg D. 小球在B 点的动能为mgR
7.若货物随升降机运动的v t -图像如图所示（竖直向上为正）
，则下列说法中正确的是（ ）
A. 03t 到06t 合外力对货物所做功为0到03t 的两倍
B. 06t 到07t 过程中货物机械能一直增大
C. 整个过程中，升降机的支持力对货物不做功
D. 整个过程中，0到03t 升降机对货物的支持力最大
8.如图所示，轻质细线一端固定在质量为10.3kg m =的物体上，另一端绕过光滑的滑轮悬挂质
量为20.1kg m =的物体。

初始时用手托住1m 使整过系统处于静止状态，此时1m 离地面的高度为0.4m h =，某时刻将手拿掉1m 、2m 从静止开始运动（2
10m/s g =），则（ ）
A. 绳子对物体2m 的拉力大于物体2m 所受的重力
B. 物体1m 落地前2m 的加速度220m/s a =
C. 物体1m 刚落地时2m 的速度大小为2m/s
D. 整个过程中物体2m 上升
最大高度为0.2m
三、非选择题
9.如图所示为某同学设计“探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系”的原理图。

弹簧秤一端固定于P 点，自由端系一细线，与铜块水平连接。

拉动长木板，弹簧秤的读数T 总等于铜块与长木板间的滑动摩擦力f 。

在铜块上添加砝码，改变压力N ，测出每次对应的T ，记录每次添加砝码的质量m 与T 值如下表：
(1)某同学在第3次实验时弹簧秤的示数如图，忘记了读数，请你读出该同学第3次弹簧秤的读数_____N 。

(2)实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成_______（填“线性关系”、“非线性关系”）。

(3)通过表中数据可知，铜块与长木板之间的动摩擦因素为_____（2
m 10s g =，且保留两位
有效数字）。

10.物理小组在一次探究活动中“探究恒力做功与动能变化量的关系”时，设计实验装置如图。

实验器材：
打点计时器、纸带、小车、沙桶、刻度尺、一端带有定滑轮的长木板、学生电源、细沙、细线、天平等。

实验步骤：
(1)将打点计时器固定在长木板上，把纸带的一端穿过打点计时器的限位孔。

(2)将细线一端与小车相连跨过定滑轮，让细线自由下垂。

(3)将长木板左端适当垫高，平衡小车摩擦力。

(4)在细线右端挂上沙桶，并在沙桶中放入适当细沙。

由静止释放小车。

(5)从复几次，选择合适的纸带，记录数据。

数据记录：
该同学某次实验时称得小车的质量2kg M =、沙桶及沙的质量0.05kg m =同时选取了一条比较理想的纸带如图，O 点为打点计时器打下的第一个点，每5个点选一个计数点分别为A 、B 、C 、D 、E 、F 、G ，利用刻度尺测量了各计数点到O 点的长度，并填入下表。

(1)在实验步骤3中，如何判断小车所受摩擦力是否平衡：______。

(2)在实验步骤4中，为了让细线拉力近视为小车所受合外力，则小车的质量M 与沙桶及沙的质量m 关系必须满足:m ________ M （填“远大于”、“远小于”）。

(3)请计算出计数点D 的速度D v = _____（保留三位小数），完善表格；
(4)为了能够更加合理地探究恒力做功与动能变化量的关系，请利用表格数据在如图中以小车运动距离s 为横轴，选择____为纵轴并描出一条通过原点的直线。

(5)如果该直线的斜率等于：_____（保留两位小数）则就说明小车所受合外力做功等于小车动能变化量。

11.如图所示，
质量均为1kg m =的物体置于水平面上，两物体与地面的摩擦因数均为0.5μ=，两物体均在大小为10N F =的外力作用下由静止开始运动运动。

已知A 物体所受外力F 水平，B 物体所受外力F 与水平方向的夹角为37θ︒=，作用2t s =后撤去A 、B 外力F ，（2
m
10,cos370.8,sin 370.6s
g ︒==︒=）求：
(1)撤去外力F 时，两物体的速度之比； (2)两物体减速的位移之比。

12.如图所示，轻质弹簧左端与墙相连，右端与质量为2kg m =的小球接触但不固连，初始时在外力作用下弹簧处于压缩状态，某时刻撤去外力，小球能顺利通过圆弧轨道ABC 并无能量损失地进入圆弧轨道CD E 而从E 点抛出，最终打在圆弧轨道ABC 的F 点。

已知圆弧轨道ABC 的半径是圆弧轨道CDE 的两倍且圆弧轨道AB C 的半径0.5m R =，
B 、D 分别为圆弧轨道AB
C 及圆弧轨道CDE 的中点。

当小球离开弹簧运动到圆弧轨道A 点时，对圆弧轨道的压力
7N mg =，除圆弧轨道CDE 外，其余部分均光滑（2
m
10s g =）。

试求：
(1)小球运动到A 点的速度大小及弹簧的弹性势能； (2)小球运动到B 点时，对轨道压力大小及方向；
(3)如果F 点距水平面的高度0.1m 0.2m h ≤≤,则小球在圆弧轨道CDE 克服摩擦力所做功的取值范围为多少？
13.下列说法正确的是 。

A. 放热的物体，其内能也可能增加
B. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性
C. 热量不可能从低温物体传递到高温物体
D. 已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增加
E. 温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
14.如图所示，一竖直放置的、长为L 的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为。

现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体
温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。

若将管内下部气体
温度降至，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没
有水银漏出）。

已知125
2
T T ，大气压强为，重力加速度为g 。

求水银柱的长度h 和水银的
密度。

15.一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A 质点的振动图象如图乙所示，则：
A. 该波的振幅为4m
B. 若此波遇到另一列频率为1.25Hz 简谐横波会发生稳定干涉现象
C. 波沿x 轴正方向传播，波速为25 m/s
D. 质点P 与质点A 位移大小总是大小相等、方向总是相反
E. 从图示位置开始计时，经过t =0.6s ，质点P 的路程为6m
16.如图所示，OAC 为一半径为R 玻璃砖，为了测定其折射率，某同学将一光线从空气中垂直
AO 面射入，缓慢从O 点向左平移光线，该同学经多次平移后发现当光线平移到距离O 时，光线恰好不能从AC 面射出（若光在真空中的传播速度为c ）。

(i)该玻璃的折射率；
(ii)当光线从距离O点1
2
R处射入时，求光线到达AC面的时间（不考虑多次反射）。

物理试题参考答案
二、选择题
1.如图，在倾斜角37θ︒
=的
粗糙斜面底端放置一质量为m 的小物体，物体与斜面的摩擦因数
0.5μ=，某时刻给物体一沿斜面向上的初速度，下列能正确反应小物体在斜面上运动的v t
-图的是（ ）
A. B.
C.
D.
【答案】D 【解析】
【详解】物体上升时的加速度()()2h x f x x =-，到达最高点时，由于sin 37cos37g g μ>，则物块将沿斜面下滑，下滑时的加速度为 21sin -cos a g g a θμθ=<，则由图可知只有选项D 正确.
2.如图，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v 匀速向右运动当小车运动到与水平面夹角为θ时，下列关于物体A 说法正确的是（ ）
vθ，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力
A. 物体A此时的速度大小为cos
vθ，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力
B. 物体A此时的速度大小为cos
vθ，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力
C. 物体A此时的速度大小为/cos
vθ，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力
D. 物体A此时的速度大小为/cos
【答案】B
【解析】
【详解】小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则，物体A的速度v A=v cosθ；
小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有：T-G A=m A a．知拉力大于重力。

故B正确，ACD错误。

3.轨道平面与赤道平面垂直的地球卫星被称为极地卫星，它运行时能达到南北极上空。

若某颗极地卫星运行一周的时间为3h，则（）
A. 该卫星运行速度大于7.9km/s
B. 该卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
C. 该卫星的动能小于同步卫星动能
D. 该卫星的轨道半径与同步卫星的轨道半径之比为1:4
【答案】D 【解析】
【详解】由于卫星的轨道半径大于地球半径，卫星的线速度小于第一宇宙速度，即卫星的线
速度小于7.9km/h ，故A 错误；由2224mM G m r r T π＝可得T =周期小于同步卫星的周期，可知极地卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，由2
GM
a r =
可知，该卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，选项B 错误；卫星的质量不确定，则
不能比较该卫星与同步卫星的动能关系，选项C 错误；根据T =
星的轨道半径与同步卫星的轨道半径之比为
1
4
r r ==极同
，选项D 正确.
4.现有两个质量相同的小球A 、B 处于同一高度，现让A 球做自由落体运动，B 球做平抛运动，则（ ）
A. 小球A 运动时间小于小球B
B. 两小球落地瞬间重力的功率A 球大于B 球
C. 从开始到落地两小球速度变化量相同
D. 在相同时间间隔内A 球下落高度大于B 球 【答案】C 【解析】
【详解】因平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动，可知小球A 运动时间等于小球B ，选项A 错误；两球落地时竖直速度相同，根据P =mgv y 可知，两小球落地瞬间重力的功率A 球等于B 球，选项B 错误；两球速度变化量均为∆v =gt ，可知从开始到落地两小球速度变化量相同，选项C 正确；因竖直方向的运动完全相同，可知在相同时间间隔内A 球下落高度等于B 球，选项D 错误.
5.图所示，粗糙斜劈C 放在粗糙水平面上，物体A 放在斜面上，轻质细线一端固定在物体A 上，另一端绕过光滑的滑轮悬挂物体B 。

现在水平外力F 作用下使小球B 缓慢升高，整个系统始终处于静止状态，则在小球B 缓慢升高的过程中（ ）
A. 细线对A 的拉力增大
B. 物体A 与C 之间的摩擦力增大
C. 地面对C 的摩擦力先增大后减小
D. 连接滑轮的轻杆对滑轮的作用力方
向始终竖直向上 【答案】A 【解析】
【详解】对B 球受力分析，可得cos mg
T α
=
，F =mgt anα，则随着α角增大，T 和F 都逐渐变大，即细线对A 的拉力增大，选项A 正确；因开始时AC 之间的摩擦力方向不确定，则当用水平力拉B 的过程中随着T 的增大，物体A 与C 之间的摩擦力可能增大，也可能先减小后增加，选项B 错误；
对ABC 的整体，水平方向受力F 和地面对C 的摩擦力作用，则随着F 的增加，地面对C 的摩擦力逐渐增大，选项C 错误；滑轮处于平衡状态，连接滑轮的轻杆对滑轮的作用力与两边绳子的合力等大反向，则轻杆对滑轮的作用力方向不是始终竖直向上，选项D 错误。

6.如图，轨道AB 为十二分之一光滑圆弧轨道（即30θ︒=），现让一质量为m 小球从轨道A 点由静止释放，则小球从A 点运动到B 点过程中（ ）
A. 轨道对小球的支持力逐渐增大
B. 小球运动到B 点时对轨道的压力为
3
2
mg C. 小球运动到B 点时对轨道的压力为2mg D. 小球在B 点的动能为mgR 【答案】AB 【解析】
【详解】当小球下滑到与水平线成α角的位置时，由动能定理及牛顿第二定律：
21sin 2mgR mv α=，2
sin v N mg m R
α-=，解得3sin N mg α=，则当小球下滑时，随α
角的增加，小球对轨道的压力逐渐变大，轨道对小球的支持力逐渐增大，选项A 正确；小球运动到B 点时对轨道的压力为3
3sin 302
B N mg mg ==，选项B 正确，
C 错误；小球在B 点的动能为211
sin 22
kB E mv mgR mgR α===，选项D 错误.
7.若货物随升降机运动的v t -图像如图所示（竖直向上为正）
，则下列说法中正确的是（ ）
A. 03t 到06t 合外力对货物所做功为0到03t 的两倍
B. 06t 到07t 过程中货物的机械能一直增大
C. 整个过程中，升降机的支持力对货物不做功
D. 整个过程中，0到03t 升降机对货物的支持力最大
【答案】BD 【解析】
【详解】03t 到06t 货物匀速上升，则合外力对货物所做功为0，选项A 错误；06t 到07t 过程中，支持力对货物做正功，则货物的机械能一直增大，选项B 正确；整个过程中，升降机的支持力对货物做正功，选项C 错误；整个过程中，0到03t 时间内升降机加速上升，货物超重，则升降机对货物的支持力最大，选项D 正确.
8.如图所示，轻质细线一端固定在质量为10.3kg m =的物体上，另一端绕过光滑的滑轮悬挂质量为20.1kg m =的物体。

初始时用手托住1m 使整过系统处于静止状态，此时1m 离地面的高度为0.4m h =，某时刻将手拿掉1m 、2m 从静止开始运动（2
10m/s g =），则（ ）
A. 绳子对物体2m 的拉力大于物体2m 所受的重力
B. 物体1m 落地前2m 的加速度220m/s a =
C. 物体1m 刚落地时2
m 的
速度大小为2m/s
D. 整个过程中物体2m 上升的最大高度为0.2m 【答案】AC 【解析】
【详解】将手拿掉后，m 2加速上升，则绳子对物体2m 的拉力大于物体2m 所受的重力，选项A 正确；对两物体的整体，由牛顿第二定律：1212()m g m g m m a -=+，解得a =5m/s 2，选项B 错误；物体m 1刚落地时m 2的速度大小为2m/s v =
==，选项C 正确；
m 1落地后，m 2向上做上抛运动，还能上升的高度为22
12m 0.2m 220
v h g =
==，则整个过程中
物体2m 上升的最大高度为0.4m+0.2m=0.6m ，选项D 错误.
三、非选择题
9.如图所示为某同学设计“探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系”的原理图。

弹簧秤一端固定于P 点，自由端系一细线，与铜块水平连接。

拉动长木板，弹簧秤的读数T 总等于铜块与长木板间的滑动摩擦力f 。

在铜块上添加砝码，改变压力N ，测出每次对应的T ，记录每次添加砝码的质量m 与T 值如下表：
(1)某同学在第3次实验时弹簧秤的示数如图，忘记了读数，请你读出该同学第3次弹簧秤的读数_____N 。

(2)实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成_______（填“线性关系”、“非线性关系”）。

(3)通过表中数据可知，铜块与长木板之间的动摩擦因素为_____（2
m 10s g ，且保留两位有
效数字）。

【答案】 (1). （1）3.5N (2). （2）线性关系 (3). （3）0.25 【解析】
【详解】（1）该同学第3次弹簧秤的读数为3.5N 。

（2）实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成线性关系。

（3）设铜块的质量为M ，则T =μ(Mg +mg )，则2.5=μ(Mg +0.2×10)；4.0=μ(Mg +0.8×10)；联立解得μ=0.25
10.物理小组在一次探究活动中“探究恒力做功与动能变化量的关系”时，设计实验装置如图。

实验器材：
打点计时器、纸带、小车、沙桶、刻度尺、一端带有定滑轮的长木板、学生电源、细沙、细线、天平等。

实验步骤：
(1)将打点计时器固定在长木板上，把纸带的一端穿过打点计时器的限位孔。

(2)将细线一端与小车相连跨过定滑轮，让细线自由下垂。

(3)将长木板左端适当垫高，平衡小车摩擦力。

(4)在细线右端挂上沙桶，并在沙桶中放入适当细沙。

由静止释放小车。

(5)从复几次，选择合适的纸带，记录数据。

数据记录：
该同学某次实验时称得小车的质量2kg M =、沙桶及沙的质量0.05kg m =同时选取了一条比较理想的纸带如图，O 点为打点计时器打下的第一个点，每5个点选一个计数点分别为A 、B 、C 、D 、E 、F 、G ，利用刻度尺测量了各计数点到O 点的长度，并填入下表。

(1)在实验步骤3中，如何判断小车所受摩擦力是否平衡：______。

(2)在实验步骤4中，为了让细线拉力近视为小车所受合外力，则小车的质量M 与沙桶及沙的质量m 关系必须满足:m ________ M （填“远大于”、“远小于”）。

(3)请计算出计数点D 的速度D v = _____（保留三位小数），完善表格；
(4)为了能够更加合理地探究恒力做功与动能变化量的关系，请利用表格数据在如图中以小车运动距离s 为横轴，选择____为纵轴并描出一条通过原点的直线。

(5)如果该直线的斜率等于：_____（保留两位小数）则就说明小车所受合外力做功等于小车动能变化量。

【答案】 (1). （1）轻推小车，让小车拖着纸带在木板上运动，如果纸带上点迹均匀，即可说明小车做匀速运动，小车所受摩擦力得到了平衡； (2). （2）远小于； (3). （3）0.151m/s (4). （4）v 2 (5). （5）0.50 【解析】
【详解】（1）轻推小车，让小车拖着纸带在木板上运动，如果纸带上点迹均匀，即可说明小车做匀速运动，小车所受摩擦力得到了平衡；
（2）在实验步骤4中，对小车和沙桶组成的系统，根据牛顿第二定律可知：mg =（m +M ）a ；对小车：
1Mmg mg
F Ma m m M M
==
++＝
，为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小近
似相等，故m ＜＜M 。

（3）计数点D 的速度2
(6.14 3.13)10m/s 0.151m/s 20.2
CE D x v T --⨯===.
（4）若以小车运动距离s 为横轴，选择小车速度的平方v 2为纵轴并描出一条通过原点的直线。

如图；
若小车所受合外力做功等于小车动能变化量，则212mgs Mv =，即22mg
v s M
=，即v 2-s 的斜率2220.059.8
0.49m/s 2
mg k M ⨯⨯=
==。

而直线的斜率为22
2
0.0400.50m/s 810
v k k s -∆-===≈∆⨯'，则可说明小车所受合外力做功等于小车动能变化量。

11.如图所示，
质量均为1kg m =的物体置于水平面上，两物体与地面的摩擦因数均为0.5μ=，两物体均在大小为10N F =的外力作用下由静止开始运动运动。

已知A 物体所受外力F 水平，B 物体所受外力F 与水平方向的夹角为37θ︒=，作用2t s =后撤去A 、B 外力F ，（2
m
10,cos370.8,sin 370.6s
g ︒==︒=）求：
(1)撤去外力F 时，两物体的速度之比；
(2)两物体减速的位移之比。

【答案】（1）5:6（2）25:36 【解析】
【
详解】（1）对物体A ，由动量定理：()A F mg t mv μ-= 解得v A =10m/s
对物体B ，由动量定理：[cos37(sin 37)]B F mg F t mv μ--= 解得v B =12m/s
则撤去外力F 时，两物体的速度之比为：v A :v B =5:6；
（2）根据2
1=2
mv mgs μ可得22v s g μ=
可得两物体减速的位移之比为
2
22536
A A
B B s v s v == 。

12.如图所示，轻质弹簧左端与墙相连，右端与质量为2kg m =的小球接触但不固连，初始时在外力作用下弹簧处于压缩状态，某时刻撤去外力，小球能顺利通过圆弧轨道ABC 并无能量损失地进入圆弧轨道CD E 而从E 点抛出，最终打在圆弧轨道ABC 的F 点。

已知圆弧轨道ABC 的半径是圆弧轨道CDE 的两倍且圆弧轨道AB C 的半径0.5m R =，
B 、D 分别为圆弧轨道AB
C 及圆弧轨道CDE 的中点。

当小球离开弹簧运动到圆弧轨道A 点时，对圆弧轨道的压力
7N mg =，除圆弧轨道CDE 外，其余部分均光滑（2
m
10s g =）。

试求：
(1)小球运动到A 点的速度大小及弹簧的弹性势能； (2)小球运动到B 点时，对轨道的压力大小及方向；
(3)如果F 点距水平面的高度0.1m 0.2m h ≤≤,则小球在圆弧轨道CDE 克服摩擦力所做功的取
值范围为多少？
【答案】（1
，30J （2）80N ，方向向右；（3）
52151J J 38
~ 【解析】
【详解】（1）在A 点时，由牛顿第二定律：2A A v N mg m R -=
解得A v = 由能量关系可知，弹簧的弹性势能为：211230J 30J 22p A E mv =
=⨯⨯= （2）小球运动到B 点时：
221122
A B mv mv mgR =+ ， 2B B v N m R =
解得B v ，N B =80N
则小球运动到B 点时，对轨道的压力大小为80N ，方向向右；
（3）若h 1=0.1m ，可计算得出小球从E 点射出时的竖直高度H 1=0.4m ，水平射程：x 1=0.3m ，
速度1E v x ==， 此时对小球由动能定理：221111151J 228f B E W mv mv =
-=； 若h 1=0.2m ，可计算得出小球从E 点射出时的
竖直高度H 2=0.3m ，水平射程：x 2=0.4m ，速
度2E v x ==， 此时对小球由动能定理：22221152J 223
f B E W mv mv =
-=； 则小球在圆弧轨道CDE 克服摩擦力所做功的取值范围为52151J J 38~.
13.下列说法正确的是 。

A. 放热的物体，其内能也可能增加
B. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性
C. 热量不可能从低温物体传递到高温物体
D. 已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增加
E. 温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】放热的物体，如果外界对物体做的功大于放出的热量，则其内能增加，选项A 正确；能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性，选项B 正确；热量也可能从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，选项C 错误；已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，则气体分子的动能不变，体积变大，气体对外做功，分子引力做负功，分子势能增加，内能增加，选项D 正确；温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体平均动能变大，并非每一个分子的动能都增大，选项E 错误.
14.如图所示，一竖直放置的、长为L 的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为。

现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。

若将管内下部气体温度降至，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没有水银漏出）。

已知1252T T
，大气压强为，重力加速度为g 。

求水银柱的长度h 和水银的密度。

【答案】215
h L =，010526p gL ρ= 【解析】 试题分析: 设管内截面面积为S ，初始时气体压强为0p ，体积为0V LS =
注入水银后下部气体压强为10p p gh ρ=+ 体积为13()4
V L h S =- 由玻意耳定律有：003()()4p LS p gh L h S ρ=+⨯
- 将管倒置后，管内气体压强为20p p gh ρ=-
体积为2()V L h S =- 由理想气体状态方程有：0012
()()p LS p gh L h S T T ρ--= 解得215
h L =，010526p gL ρ= 考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强
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15.一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A 质点的振动图象如图乙所示，则：。