2016届安徽省六安一中高考物理模拟试卷（二）（解析版）

【分析】（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．不同的尺有不同的精确度，注意单位问题．

（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．

根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．

【解答】解：（1）宽度d的读数为：30mm+8×0.05mm=30.40mm=3.040cm； （2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． 滑块通过光电门B速度为：vB=；

滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：△EK=（M+m）（）2=系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgL﹣MgLsinθ=（m﹣Msinθ）gL； 故答案为：（1）3.040；（2）

，（m﹣Msinθ）gL．

；

【点评】了解光电门测量瞬时速度的原理．

实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面；

此题为一验证性实验题．要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断系统重力势能的变化量是否与动能的变化量相同是解题的关键．

10．在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组采用如图1所示的装置，实验步骤如下：

a．把纸带的一端固定在小车上，另一端穿过打点计时器的限位孔；

b．调整木板的倾角，以重力沿斜面向下的分力平衡小车及纸带受到的摩擦力； c．用细线将木板上的小车通过定滑轮与砂桶相连；

d．接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点； e．换上新的纸带，在砂桶中依次加入适量的砂子，重复d步骤多次，得到几条点迹清晰的纸带．

现测出了其中一条纸带上的距离，如图2所示，已知打点周期为0.02s．则这条纸带上C点速度的大小vC= 1.74 m/s，形成加速度的大小a= 0.123 m/s2（取三位有效数字）．根据所测纸带数据，把砂与砂桶的重力作为合外力F，拟作出加速度a﹣F图象，发现当a比较大时图线明显向F轴偏移，这是由于实验原理的不完善导致的，请你在这个实验的基础上，稍加改进实验原理，得到一条a﹣F成正比的图线，写出你的改进方法： 在拉小车的绳子上安装力传感器，直接测出小车受到的绳子拉力 ．

【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

【专题】实验题；定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题．

【分析】利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求D的速度大小，利用逐差法根据△x=aT2可求物体的加速度．只有满足砂桶和沙子的质量远远小于小车的质量时，才能用砂桶和沙子的重力代替小车受到的合力，随着加速度增大，已经不能满足这个条件，所以图象会偏转，据此得出改进的方法即可．

【解答】解：每打2个点取一个计数点，相邻的计数点的时间间隔是T=0.04s， 根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速得C点的速度为： vC=

根据作差法得：a=

，

，

当砂桶和沙子的质量较大时，加速度较大，不满足砂桶和沙子的质量远远小于小车的质量，所以不能用砂桶和沙子的重力代替小车受到的合力，此时图线明显向F轴偏移，

可以在拉小车的绳子上安装力传感器，直接测出小车受到的绳子拉力，就不需要满足砂桶和沙子的质量远远小于小车的质量，图象就不会弯曲．

故答案为：1.74；0.123；在拉小车的绳子上安装力传感器，直接测出小车受到的绳子拉力 【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，特别注意若要用沙桶和沙子的重力代替小车的合力，则必须要满足m＜＜M．

11．一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示．F1、F2已知，引力常量为G，忽略各种阻力．求：

（1）星球表面的重力加速度 （2）星球的密度．

【考点】万有引力定律及其应用． 【专题】万有引力定律的应用专题．

【分析】（1）小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点与最低点绳子的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出重力加速度．

（2）万有引力等于重力，求出星球的质量，然后由密度公式求出星球的密度．

【解答】解：（1）由乙图知：小球做圆周运动在最高点拉力为F2，在最低点拉力为F1． 设最高点速度为v2，最低点速度为v1，绳长为l． 在最高点：

①，

在最低点：

由机械能守恒定律得：

②，

③，

由①②③解得：；④

（2）在星球表面：星球密度：

⑥，

⑤

由⑤⑥解得：；

答：（1）星球表面的重力加速度为：．

（2）星球的密度为．

【点评】本题考查了求重力加速度、星球密度等问题，应用牛顿第二定律、万有引力定律、机械能守恒定律、密度公式即可正确解题．

12．如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷，质量分别为mA和mB的两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩．整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中．A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B始终不会碰到滑轮．

（1）若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A对挡板P的压力恰为零，但不会离开P，求物块C下降的最大距离；

（2）若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大．

【考点】能量守恒定律；共点力平衡的条件及其应用；胡克定律；电场强度． 【专题】电场力与电势的性质专题．

【分析】（1）初始状态弹簧处于压缩状态，形变量为 x1，物块A对挡板P的压力恰为零，但不会离开P，此时A、B、C连同弹簧组成的系统共同瞬间静止，A所受电场力与弹簧的弹力大小相等，方向相反，可求弹簧的伸长量x2，两者之和也就是C物体的下降距离，此过程中C重力是能的减少量恰等于弹簧弹性势能与B电势能的增量之和．

（2）若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，弹簧的伸长量仍为x2，但此时A物体静止但B、C两物体的速度相等且不为零，此过程中C物体重力势能减少量等于B物体机械能和电势能的增量、弹簧弹簧弹性势能增量及系统动能的增量之和． 【解答】解：（1）开始时弹簧形变量为x1， 由平衡条件：kx1=EQB得x1=

①

设当A刚离开档板时弹簧的形变量为x2： 由：②kx2=EQA 得x2=

②

故C下降的最大距离为：h=x1+x2③