10．如图所示，斜面静止在水平地面上，A、B两个物体通过光滑的滑轮相连，连接A物体的细线与斜面平行，下列说法中正确的是（）
A．当A沿斜面匀速下滑时，地面对甲乙的摩擦力均为零
B．当A沿斜面加速下滑时，地面对甲乙的摩擦力方向均向左
C．当A沿斜面加速上滑时，地面对甲的摩擦力方向向左，地面对乙的摩擦力方向向右
D．把B球向左拉到水平位置放手向下摆到最低点的过程中，若A保持静止，则地面对甲乙的摩擦力方向均向右
二、（填空题，共19分）
11．（10分）利用如图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。
（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：
A．按实验要求安装好实验装置；
B．使重物靠近打点计时器，接着先后打点计时器在纸带上打下一系列的点；
C．图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离hl、h2、h3…。
（2）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的hl、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为______，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为______，减少的重力势能为______。
（3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ，已求得图线I斜率的绝对值为k1，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2。
则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为______（用k1和k2表示）。
12．（9分）某物理研究小组尝试利用图甲所示电路测量一节干电池（电动势约1．5V，内阻约几欧姆）的电动势和内阻。
其中：
电流表
（量程IA＝200mA，内阻RA＝10Ω）、电阻箱R（99．99Ω，额定电流1A）、定值电阻R0（R0＝5Ω）。
闭合开关S，改变电阻箱的阻值R，读出对应的电流表的读数I。
然后再把相应的数据转换成1/R和1/I填入如下表格中。
数据组
1
2
3
4
5
6
7
l/R（×10-2Ω-1）
2．5
3．3
4．0
5．0
6．7
8．3
10．0
1/I（A-1）
15．5
16．0
16．4
17．0
18．0
19．0
20．0
回答下列问题：
（1）请把第4组数据点补充在1/I-1/R图中，并画出l/I-1/R的图线。
（2）根据l/I-1/R图线求出电池的电动势E＝______V，内阻，r＝______Ω。
（保留2位有效数字）
三、计算题（本题4小题，共41分）
13．某教练员选拔短跑运动员，要对运动员进行测试。
对某运动员测试，在起跑后2s内通过的距离为10m（视为匀加速过程）。
该运动员的最大速度为10m/s，持续时间不超过10s。
之后，减速运动，加速度大小为1m/s2。
若把短跑运动员完成比赛跑的过程简化为匀加速直线运动、匀速直线运动及减速阶段。
（1）求该运动员启动阶段的加速度大小。
（2）求该运动员100m赛的最好成绩。
14．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8．0J，在M点的动能为6．0J，不计空气的阻力，求：
（1）小球水平位移x1与x2的比值：
（2）小球落到B点时的动能EkB；
（3）小球从A点运动到B点的过程中最小动能Ekmin。
15．如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮О1、О2和质量mP＝m的小球P连接，另一端质量mQ＝m的小物块Q连接，小物块Q套于两直杆AC、DE和一段圆弧CD组成的固定光滑轨道ABCDE上。
直杆AC与竖直墙夹角θ＝45°，直杆DE水平，两杆分别与Ol为圆心，R为半径的圆弧连接并相切于C、D两点，轨道与两定滑轮在同一竖直平面内。
直杆B点与两定滑轮均在同一高度，重力加速度为g，小球运动过程中不会与其他物体相碰，现将小物块Q从B点由静止释放，在C、D点时无机械能损失。
试求：
（1）小物块Q的最大机械能（取B点所在的水平面为参考平面）；
（2）小物块Q滑至O1正下方D点时对圆弧轨道的弹力?
（3）小物块Q能到达DE杆最远的位置距D的距离?
16．在绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图（甲）所示，已知B处电荷的电量为+Q。
图（乙）是AB连线之间的电势
与位置x之间的关系图象，图中x=L点为图线的最低点，x＝-2L处的纵坐标
，x＝0处的纵坐标
，x=2L处的纵坐标
。
若在x＝-2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电物块（可视为质点），物块随即向右运动。
求：
（1）固定在A处的电荷的电量QA；
（2）为了使小物块能够到达x＝2L处，试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数μ所满足的条件；
（3）若小物块与水平面间的动摩擦因数
，小物块运动到何处时速度最大?
并求最大速度
；
2015届山东省临沂市平邑一中高三第二次阶段考试
物理试题参考答案
一、选择题：
（本题共有10小题，每小题4分，共40分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
B
B
C
BD
AC
AD
CD
二、填空题：
（本题共2小题，共计19分）
11．（10分）
（1）接通电源后放开纸带
（2）
（3）
12．
（1）如下图（3分。
描点一分、连线2分，线没有到点（0，14．0）扣一分）；
（2）1．5（3分）；6．0（3分）。
三、计算题：
（本题共4小题，共计42分）
13．（8分）解析：
（1）根据题意，在启动后的2s内运动员做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a，前2s内通过的位移分别为
，由运动学规律得：
又
得
（2）要运动成绩最好，假设运动员先匀加速运动，当速度达10m/s，然后匀速运动，设加速阶段运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，匀速运动的速度为v，由题意可知v＝10m/s
加速阶段：
，解得
匀速阶段发生的位移：
，x＝100m
匀速运动的时间：
解得：
因t2<10s，运动员跑完100m还没达到减速阶段，所以运动员跑100m的最短时间为t＝t1＋t2
代入数据t＝11s
运动员的跑100m的最好成绩为11s。
14．试题分析：
（1）小球在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性得知，从A点至M点和从M点至B点的时间t相等，小球在水平方向上做初速为零的匀加速直线运动，设加速度为a，则
所以
（2）小球从A到M，由动能定理，可得水平方向上电场力做功
则小球从A到B，水平方向上电场力做功
由动能定理，可得小球落到B点时的动能
为：
解得：
（3）设小球所受的电场力为F，重力为G，由于合运动与分运动具有等时性，小球从A到M，则有：
水平方向上电场力做功
竖直方向上重力做功
由下图可知，
，则
则小球从A运动到B的过程中速度最小时速度一定与等效
垂直，即图中的P点，故：
15．（11分）解析：
（1）当物块滑至C点时，P球下降至最低点，且此时
，
由机械能守恒定律有：
其中
得：
（2）小物块从C到D过程中，小物块做圆周运动，故绳子不做功，球P始终静止，物块Q机械能守恒，
则
解得：
在D点，物体受到绳子拉力T，轨道的支持力N，重力mg，
由牛顿第二定律：
对于P小球有：
得：
，方向向上。
由牛顿第三定律：
物块对轨道的弹力
，方向向下
（3）小物块滑过D点后，小球P将上升，物块Q滑离D最远距离x，此时两者速度均为零。
P、Q组成的系统机械能守恒有：
解得：
16．解答与评分标准：
（1）由图（乙）得，
点为图线的最低点，切线斜率为零，
即合场强E合＝0
所以
得
解出
（2）物块先做加速运动再做减速运动，到达x＝2L处速度
从x＝-2L到x＝2L过程中，由动能定理得：
，即
解得
（3）小物块运动速度最大时，电场力与摩擦力的合力为零，设该位置离A点的距离为
则：
解得
，即小物块运动到x＝0时速度最大。
小物块从
运动到x＝0的过程中，由动能定理得：
代入数据：
解得
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