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运城市 2023-2024 学年高三期中调研测试物理参考答案
一、选择题(46分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D A C D C D D B C D AD BC AC BD
二．实验题 （14分)
15.(6分)
（1） d d2 （2） Md2
t 2ℎt2 2ℎmg
16.(8分)
（1）D （2）B
（3）4π2
（4）
4t2
0
k k(N−1) 2
三．计算题（40分）
17.（11分）
（1）对滑块A，由牛顿第二定律得：μmg=ma .........1分
1
对木板B，由牛顿第二定律得：F−μmg=Ma .........1分
2
解得
a =3m/s2
..........1分
1
..........1分
a =7m/s2
2
（2）解法一
设撤去F时，A、B的速度分别为v 、v ，由运动学规律可得：
A B
v =a t =3m/s
A 1 1
v =a t =7m/s ..........1分
B 2 1
撤去力F后，A的加速度不变，对B得：μmg=Ma..........1分
所以a=1m/s2
设再经过时间t 二者共速，速度为v，
2
所以v=v +a t =v −at ..........1分
A 1 2 B 2
解得：t =1s
2
v=6m/s ..........1分
解法二
设撤去F时，A、B的速度分别为v 、v ，由运动学规律可得：
A B
v =a t =3m/s
A 1 1
学科网（北京）股份有限公司v =a t =7m/s ..........1分
B 2 1
撤去力F后，对A、B系统由动量守恒得： ..........2分
m v +m v =(m +m )v
A A B B A B
解得：v=6m/s ..........1分
解法三
对AB系统在整个过程，由动量定理得： ..........3分
Ft =(m +m )v
1 A B
解得：v=6m/s ..........1分
（3）
解法一
由运动学规律可得：
1 v +v
X = a t2 + B t =10m ..........1分
B 2 B 1 2 2
1
X = a (t +t ) 2=6m ..........1分
A 2 A 1 2
所以L=4m ..........1分
解法二
由功能关系得：
1 1
F∙ a t2 −μmgL= (m +m )v2 ..........2分
2 B 1 2 A B
解得： L=4m ..........1分
解法三
由图像可得L=4m ..........3分
18（14分）
（1）球B开始运动至绳断裂，A、B组成的系统水平动量、机械能均守恒，所以
m v =m v ..........1分
A A B B
1 1
m gL= m V2 + m V2 ..........1分
B 2 A A 2 B B
解得v =8m/s ..........1分
A
v =2m/s ..........1分
B
(2)A、B组成的系统水平动量守恒，所以m x =m x ..........1分
A A B B
又根据x +x =L ..........1分
A B
解得：x =0.8m ..........1分
A
(3)B、C发生弹性碰撞，所以系统动量守恒
以向左为正方向，m v +m v =m v '+m v ' ..........1分
B B C C B B C C
学科网（北京）股份有限公司1 1 1 1
机械能守恒 m V2 + m V2 = m V'2 + m V'2 ..........1分
2 B B 2 C C 2 B B 2 C C
2+2v
解得：v '= C ..........1分
B 3
8−v
v '= C ..........1分
C 3
又因为 ..........1分
v '=2|v '|
C B
4
解得：v = m/s（舍去） v =−4m/s 负号表示速度方向向右 ..........2分
C 5 C
19.(15分)
mv2
(1)对滑块在D点，由牛顿第二定律得：mg= .........1分
L
3L 3L 1
对滑块从P点到D点，由能量守恒得E =μmgcos37o× +mg sin37o+mgL(1+cos37o)+ mv2
P 2 2 2
.........2分
解得：v=√gL
E =3.8mgL .........1分
P
3L 3L
(2)若滑块质量较大，恰好运动到B点，由能量守恒得E =μm gcos37o× +m g sin37o ........1分
P 2 2 2 2
3L 3L
质量较小，恰好运动到C点，由能量守恒得E =μm gcos37o× +m g sin37o+m gLcos37o
P 3 2 3 2 3
......1分
38
解得：m = m .........1分
2 15
38
m = m .........1分
3 23
38 38
所以m 的可能值范围 m≤m < m .......2分
1 23 1 15
(3)设滑块运动到C与B之间的F点时，重力功率最大。OF与水平OC夹角为α
1
对C点到F点，由能量守恒得：m gLsinα= m v'2 .......1分
o 2 o
功率P=m gv’cosα .......1分
o
所以 .......1分
P=m g√2gLsinα∙cosα
o
令y=sinαcos2α
学科网（北京）股份有限公司√3
求导可得当sinα= 时，y有最大值，且此时α<53o .......1分
3
√6
所以功率最大值P= W .......1分
5
解法2
滑块在F点重力功率最大，即竖直方向速度最大，所以竖直方向受力平衡，m g=F sinα .......1分
o N
又因为 m v‘2 .......1分
F −m gsinα= o
N o L
1
对C点到F点，由能量守恒得：m gLsinα= m v'2 .......1分
o 2 o
√3
解得 sinα= 且此时α<53o ......1分
3
√6
所以P=m gv’cosα= W ......1分
o 5
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