精品解析：云南省大理白族自治州2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题

2023~2024学年下学期大理州普通高中质量监测 高一物理试卷 （全卷四个大题，共17个小题，共6页；满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号等在答题卡上填写清楚，并认真核准条形码上的相关信息，在规定的位置贴好条形码。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3．非选择题用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题，32分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. N B. cm C. kg D. m/s 2. 直升飞机在高空飞行过程中，遇到气流紧急向上拉升。若拉升的某段时间内飞机水平方向速度不变，竖直方向做匀加速直线运动，则该段时间内，飞机运动的轨迹（图中虚线为竖直线）可能是（　　） A. B. C. D. 3. 《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要的方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一个智能机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直。下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的摩擦力大小与重力相等 B. 机械手臂受到的摩擦力方向竖直向上 C. 小球没有掉下去，是由于受到的摩擦力大于自身重力 D. 若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力将变大 4. 如图甲所示是一种常见的滚筒洗衣机，洗衣机滚筒的内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。如图乙所示，脱水时，衣物紧贴着滚筒内壁在竖直平面内做匀速圆周运动，a为一件随滚筒转动的小衣物（可理想化为质点）。在小衣物随滚筒以恒定角速度转动脱水的过程中，下列物理量不发生变化的是（　　） A. 周期 B. 线速度 C. 加速度 D. 向心力 5. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 6. 将质量为0.2kg的小球放在竖立的轻弹簧上（未拴接），并将小球竖直下按至图甲所示的位置A。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至图乙所示的最高位置C，途中经过位置B时弹簧恢复原长。已知A、B的高度差为0.1m，B、C的高度差为0.3m，不计空气阻力，取重力加速度。若取位置B所在水平面为零势能面，则（　　） A. 小球在位置A的重力势能为0.2J B. 小球在位置B的机械能为零 C. 小球在位置A的机械能小于在位置C的机械能 D. 小球在位置B的机械能小于在位置C的机械能 7. 共享电动自行车绿色环保，为市民出行提供了极大便利。某电动自行车质量为20kg，电动机的最大输出功率为400W，在水平路面上行驶时所受的阻力为人车总重的。该电动自行车现载有质量为60kg的人，取重力加速度g=10m/s2，仅在电动机驱动的情况下该电动自行车行驶的最大速度为（　　） A. 2m/s B. 4m/s C. 5m/s D. 6m/s 8. 人站在力传感器上完成下蹲、起立动作。计算机采集到力传感器的示数F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a到c过程中人处于超重状态 B. c到e过程中人处于超重状态 C. a到e为“下蹲—起立”过程 D. a到e为“起立—下蹲”过程 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的4个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 9. 在龟兔赛跑的故事中，某段时间内兔子和乌龟沿直线运动的位移x随时间t 的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 乌龟和兔子同时出发 B. 时刻乌龟和兔子相遇 C. ~时间内，兔子的速度大于乌龟的速度 D. ~时间内，兔子运动的位移等于乌龟运动的位移 10. 如图所示，用三根细线将两个小球和连接并悬挂，两小球处于静止状态时，细线与竖直方向的夹角为，细线水平，已知两个小球的质量分别为和，重力加速度为，取，，下列说法正确的是（　　） A. 细线的拉力大小为 B. 细线的拉力大小为 C. 细线与竖直方向的夹角为 D. 细线与竖直方向的夹角为 11. 2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度 B. 其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度 C. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 D. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 12. 如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，静置在水平面上。水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量，。从时刻开始，水平推力和水平拉力分别作用于A、B物体上，、随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，A、B分离 B. 时，A的速度大小为 C. 时，A的加速度大小为 D. 时，A对B的作用力大小为2.0N 第Ⅱ卷（选择题，68分） 三、实验题（共2个小题，共14分。把答案填在答题卷中相应的横线上） 13. 为了测量一楼房的高度，某实验小组进行了如下实验： （1）一同学从楼顶由静止释放一小石子； （2）另一同学用照相机拍得一张照片如图所示，图中白色线条为石子下落的径迹，A、B两点恰好都在砖缝的下沿； （3）用刻度尺测得10块砖的厚度为（包括砖缝）石子下落的径迹若照相机的曝光时间为，根据以上测量数据，可得曝光时间内小石块下落的平均速度大小为______；若把该平均速度近似作为连线中点的瞬时速度，取重力加速度，则可得楼顶距离地面的高度为_______m（保留4位有效数字）。 14. 实验小组用如图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度d，用刻度尺测量光电门A、B之间的距离L； ②用细线跨过定滑轮，细线一端与小车相连，另一端挂上托盘和砝码，调节滑轮高度使滑轮右侧细线与木板平行； ③调节木板的倾角，使小车沿木板匀速下滑； ④取下托盘和砝码，测出托盘和砝码的总质量m； ⑤取下托盘和砝码后，让小车从光电门A上方沿木板下滑，记录遮光条通过光电门A、B的遮光时间分别为、，算出小车的加速度大小a； ⑥改变砝码的个数，重复步骤③④⑤，得到多组托盘和砝码的总质量、、……，以及对应的加速度、、…… ⑦在坐标纸上描点作出图像。 小车（含遮光条）的质量用M表示，已知当地的重力加速度为g，据此回答下列问题： （1）实验过程中，必要的操作是______________（填正确选项前的字母）。 A. 需满足的条件 B. 遮光条的宽度要适当小一些 C. 小车每次必须从同一位置由静止释放 （2）某次实验时，测得遮光条通过光电门1、2的挡光时间分别为和。则小车通过光电门1时的速度大小为_______小车的加速度大小为______________（用d、L、和表示）； （3）在坐标纸上作出的图像如图乙所示，由图像得到的结论为______________（填正确选项前的字母）。 A. 小车所受合外力一定，小车的加速度与其质量成正比 B. 小车所受合外力一定，小车的加速度与其质量成反比 C. 小车的质量一定，小车的加速度与其所受合外力成正比 （4）若图乙中所得图线的斜率为k，则小车（含遮光条）的质量__________（用g和k表示）。 四、计算题（共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。将答案写在答题卷相应的答题栏内） 15. 某位小球员将足球以10m/s的速度沿草坪向前踢出，同时自己以4m/s不变的速度去追足球，足球被踢出后在草坪上做加速度大小为的匀减速直线运动，求运动员追上足球所需时间。 16. 传送带是自动化工业生产中一种重要的输送装置。如图甲所示，倾斜传送带以恒定速率沿逆时针方向运行。现将质量为包裹（可视为质点）无初速度的轻放在传送带的A端，包裹从传送带的A端运动到B端的过程中，其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。取重力加速度。求： （1）传送带的速度大小； （2）包裹从传送带A端运动到B端过程中，由于包裹和传送带摩擦产生的热量。 17. 如图所示，在粗糙水平地面AB上将半径为R的四分之一光滑圆弧轨道BC固定在竖直面内，O点为圆弧轨道的圆心，圆弧轨道BC与水平地面AB相切于B点，现将一质量为m的滑块（可视为质点）从轨道上的P点静止释放，已知开始时PB=R，滑块恰好能运动到与圆心O等高的C点。在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，滑块还一直受到一水平恒力的作用，已知滑块与水平地面间的动摩擦因数为，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）该水平恒力的大小； （2）滑块在圆弧轨道上运动速率最大的位置D（图中未画出）及滑块在此处的速率； （3）滑块运动过程中对圆弧轨道D点的压力大小范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023~2024学年下学期大理州普通高中质量监测 高一物理试卷 （全卷四个大题，共17个小题，共6页；满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号等在答题卡上填写清楚，并认真核准条形码上的相关信息，在规定的位置贴好条形码。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3．非选择题用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题，32分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. N B. cm C. kg D. m/s 【答案】C 【解析】 【详解】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量；它们在国际单位制中的单位为基本单位，分别为m、kg、s、K、A、cd、mol。 故选C。 2. 直升飞机在高空飞行过程中，遇到气流紧急向上拉升。若拉升的某段时间内飞机水平方向速度不变，竖直方向做匀加速直线运动，则该段时间内，飞机运动的轨迹（图中虚线为竖直线）可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】飞机水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速直线运动，则合力方向竖直向上，因合力方向指向轨迹的凹向，可知运动轨迹可能为D。 故选D。 3. 《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要的方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一个智能机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直。下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的摩擦力大小与重力相等 B. 机械手臂受到的摩擦力方向竖直向上 C. 小球没有掉下去，是由于受到的摩擦力大于自身重力 D. 若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力将变大 【答案】A 【解析】 【详解】AC．对小球受力分析，由于小球处于静止状态，所以小球受力平衡，小球受到竖直向下的重力以及机械手臂对小球的摩擦力，两个力大小相等，方向相反，故A正确，C错误； B．由之前的分析可知小球受到的机械手臂给小球的摩擦力方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，机械手臂对小球摩擦力与小球对机械手臂的摩擦力大小相等，方向相反，即机械手臂受到的摩擦力方向竖直向下，故B项错误； D．若增大铁架对小球的压力，小球仍然静止不动，小球受到的摩擦力为静摩擦力，其大小与小球所受重力大小相等，所以若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力将不变，故D项错误。 故选A。 4. 如图甲所示是一种常见的滚筒洗衣机，洗衣机滚筒的内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。如图乙所示，脱水时，衣物紧贴着滚筒内壁在竖直平面内做匀速圆周运动，a为一件随滚筒转动的小衣物（可理想化为质点）。在小衣物随滚筒以恒定角速度转动脱水的过程中，下列物理量不发生变化的是（　　） A. 周期 B. 线速度 C. 加速度 D. 向心力 【答案】A 【解析】 【详解】A．小衣物随滚筒以恒定角速度转动脱水的过程中，由公式可知，周期不变，故A正确； BCD．线速度、加速度和向心力都是大小不变，方向不断变化，故BCD错误。 故选A。 5. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（　　） A. 荷叶a B. 荷叶b C. 荷叶c D. 荷叶d 【答案】C 【解析】 【详解】青蛙做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体则有 可得 因此水平位移越小，竖直高度越大初速度越小，因此跳到荷叶c上面。 故选C。 6. 将质量为0.2kg的小球放在竖立的轻弹簧上（未拴接），并将小球竖直下按至图甲所示的位置A。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至图乙所示的最高位置C，途中经过位置B时弹簧恢复原长。已知A、B的高度差为0.1m，B、C的高度差为0.3m，不计空气阻力，取重力加速度。若取位置B所在水平面为零势能面，则（　　） A. 小球在位置A的重力势能为0.2J B. 小球在位置B的机械能为零 C. 小球在位置A的机械能小于在位置C的机械能 D. 小球在位置B的机械能小于在位置C的机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．取位置B所在水平面是零势能面，由重力势能的定义和公式可知，小球在位置A的重力势能为 A错误； BD．不计空气阻力，小球从B到C，只受重力作用，因此小球的机械能守恒，由机械能守恒定律可知，小球在位置B的机械能等于在位置C的机械能，小球在位置C只有重力势能，则为 BD错误； C．小球在位置A的机械能 小球在位置C的机械能 可知小球在位置A的机械能小于在位置C的机械能，C正确。 故选C。 7. 共享电动自行车绿色环保，为市民出行提供了极大便利。某电动自行车质量为20kg，电动机的最大输出功率为400W，在水平路面上行驶时所受的阻力为人车总重的。该电动自行车现载有质量为60kg的人，取重力加速度g=10m/s2，仅在电动机驱动的情况下该电动自行车行驶的最大速度为（　　） A. 2m/s B. 4m/s C. 5m/s D. 6m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当速度最大时，牵引力等于阻力，即 F=f=(20+60)×10N=80N 根据 P=Fv 可得最大速度 故选C。 8. 人站在力传感器上完成下蹲、起立动作。计算机采集到力传感器的示数F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a到c过程中人处于超重状态 B. c到e过程中人处于超重状态 C. a到e为“下蹲—起立”过程 D. a到e为“起立—下蹲”过程 【答案】A 【解析】 【详解】A．a到c过程中压力大于重力，则人处于超重状态，选项A正确； B．c到e过程中压力小于重力，人处于失重状态，选项B错误； CD．a到e先超重后失重，加速度先向上后向下，则为“起立”过程，选项CD错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的4个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 9. 在龟兔赛跑的故事中，某段时间内兔子和乌龟沿直线运动的位移x随时间t 的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 乌龟和兔子同时出发 B. 时刻乌龟和兔子相遇 C. ~时间内，兔子的速度大于乌龟的速度 D. ~时间内，兔子运动的位移等于乌龟运动的位移 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．由图像可知，乌龟比兔子早出发，选项A错误； B．时刻，乌龟和兔子位移相同，则此时两者相遇，选项B正确； C．图像的斜率反映速度的大小，可知~时间内，兔子的速度大于乌龟的速度，选项C正确； D．由图可知，~时间内，兔子运动的位移大于乌龟运动的位移，选项D错误。 故选BC。 10. 如图所示，用三根细线将两个小球和连接并悬挂，两小球处于静止状态时，细线与竖直方向的夹角为，细线水平，已知两个小球的质量分别为和，重力加速度为，取，，下列说法正确的是（　　） A. 细线的拉力大小为 B. 细线的拉力大小为 C. 细线与竖直方向的夹角为 D. 细线与竖直方向的夹角为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．将小球和作为一个整体，进行受力分析，如下图所示 根据共点力平衡的条件有 解得 ， 故A选项正确，B错误； CD．对小球采用隔离法，设细线与竖直方向的夹角为，受力分析如下图所示 根据共点力平衡的条件有 联立上面两式，解得 故C选项正确，D错误。 故选AC。 11. 2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度 B. 其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度 C. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 D. 其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．返回舱在该绕月轨道上运动时万有引力提供向心力，且返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径，则有 其中在月球表面万有引力和重力的关系有 联立解得 由于第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，同理可得 代入题中数据可得 故A错误、B正确； CD．根据线速度和周期的关系有 根据以上分析可得 故C错误、D正确； 故选BD。 12. 如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，静置在水平面上。水平面与物体间的摩擦力可忽略，两物体的质量，。从时刻开始，水平推力和水平拉力分别作用于A、B物体上，、随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，A、B分离 B. 时，A的速度大小为 C. 时，A的加速度大小为 D. 时，A对B的作用力大小为2.0N 【答案】BD 【解析】 【详解】A．结合题图与数学知识可知，和与时间的关系分别为 ， AB两物体即将分离时，对AB整体有 当AB两物体即将分离时，AB两物体之间的作用力为零，对B物体有 解得 故A项错误； BC．由于1.5s小于2.0s，所以在过程中，AB两物体并未分离，对其整体有 可知其分离前，AB整体所受合外力不变，所以其加速度不变，为1m/s2，所以该过程中物体A做匀变速直线运动，两物体从静止开始，所以时，A物体的速度为 故B正确，C错误； D．1s时两物体并未分离，对AB整体有 对物体B有 解得 时，A对B的作用力大小为2.0N，故D项正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（选择题，68分） 三、实验题（共2个小题，共14分。把答案填在答题卷中相应的横线上） 13. 为了测量一楼房的高度，某实验小组进行了如下实验： （1）一同学从楼顶由静止释放一小石子； （2）另一同学用照相机拍得一张照片如图所示，图中白色线条为石子下落的径迹，A、B两点恰好都在砖缝的下沿； （3）用刻度尺测得10块砖的厚度为（包括砖缝）石子下落的径迹若照相机的曝光时间为，根据以上测量数据，可得曝光时间内小石块下落的平均速度大小为______；若把该平均速度近似作为连线中点的瞬时速度，取重力加速度，则可得楼顶距离地面的高度为_______m（保留4位有效数字）。 【答案】 ①. 14 ②. 10.49 【解析】 【分析】 【详解】（3）[1] 由题知，10块砖的厚度为70.0cm，而A、B间是4块砖，所以A、B两点的间距为 在曝光时间内小石块下落的平均速度为 [2] 设A、B连线中点距楼顶高度为h，若A、B连线中点的速度等于其平均速度，则由 可得 又A、B连线中点距地面有7块砖的厚度，所以A、B连线中点距地面的高度为 所以楼顶距离地面的高度为 14. 实验小组用如图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度d，用刻度尺测量光电门A、B之间的距离L； ②用细线跨过定滑轮，细线一端与小车相连，另一端挂上托盘和砝码，调节滑轮高度使滑轮右侧细线与木板平行； ③调节木板的倾角，使小车沿木板匀速下滑； ④取下托盘和砝码，测出托盘和砝码的总质量m； ⑤取下托盘和砝码后，让小车从光电门A上方沿木板下滑，记录遮光条通过光电门A、B的遮光时间分别为、，算出小车的加速度大小a； ⑥改变砝码的个数，重复步骤③④⑤，得到多组托盘和砝码的总质量、、……，以及对应的加速度、、…… ⑦在坐标纸上描点作出图像。 小车（含遮光条）的质量用M表示，已知当地的重力加速度为g，据此回答下列问题： （1）实验过程中，必要的操作是______________（填正确选项前的字母）。 A. 需满足的条件 B. 遮光条的宽度要适当小一些 C. 小车每次必须从同一位置由静止释放 （2）某次实验时，测得遮光条通过光电门1、2的挡光时间分别为和。则小车通过光电门1时的速度大小为_______小车的加速度大小为______________（用d、L、和表示）； （3）在坐标纸上作出的图像如图乙所示，由图像得到的结论为______________（填正确选项前的字母）。 A. 小车所受合外力一定，小车的加速度与其质量成正比 B. 小车所受合外力一定，小车的加速度与其质量成反比 C. 小车的质量一定，小车的加速度与其所受合外力成正比 （4）若图乙中所得图线的斜率为k，则小车（含遮光条）的质量__________（用g和k表示）。 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3）C （4） 【解析】 【小问1详解】 A．该实验的原理是在挂上托盘和砝码的情况下使小车做匀速运动，即小车此时处于平衡状态，之后去掉托盘和砝码，使小车做匀加速运动，由此可知，小车所受合外力即为托盘和砝码的重力，因此，不需要需满足M≫m的条件，故A错误； B．该实验用到了光电门，测速原理是用小车上所安装遮光条通过光电门的平均速度来代替小车的瞬时速度，因此，要使所测瞬时速度更接近真实值，遮光条的宽度要适当小一些，故B正确； C．该实验探究的是加速度与力、质量的关系，每次小车是否从同一位置释放并不影响实验探究，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]小车通过光电门1时的速度大小为 [2]小车通过光电门2时的速度大小为 根据 可得小车的加速度大小为 【小问3详解】 图乙中，纵轴表示加速度，横轴表示托盘和砝码的质量，且图像为过原点的倾斜直线，根据该实验的原理有 mg=Ma 变式得 由此可知，小车的质量一定，小车的加速度与其所受合外力成正比。 故选C。 【小问4详解】 根据 可知图像得斜率为 代入数据可得 四、计算题（共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。将答案写在答题卷相应的答题栏内） 15. 某位小球员将足球以10m/s的速度沿草坪向前踢出，同时自己以4m/s不变的速度去追足球，足球被踢出后在草坪上做加速度大小为的匀减速直线运动，求运动员追上足球所需时间。 【答案】 【解析】 【详解】设经历时间t，足球被追上，该时间内足球的位移为 设经历时间，足球停止，有 解得 人的位移为 由题意可知，足球的位移和人的位移满足 解得 所以在足球停下前，人并没有追上足球，则足球从踢出后到停止的位移为 则运动员追上足球用时为，有 解得 16. 传送带是自动化工业生产中一种重要的输送装置。如图甲所示，倾斜传送带以恒定速率沿逆时针方向运行。现将质量为包裹（可视为质点）无初速度的轻放在传送带的A端，包裹从传送带的A端运动到B端的过程中，其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。取重力加速度。求： （1）传送带的速度大小； （2）包裹从传送带A端运动到B端过程中，由于包裹和传送带摩擦产生的热量。 【答案】（1）6m/s；（2）13J 【解析】 【详解】（1）包裹放上传送带后瞬间，包裹相对传送带向上滑动，所受摩擦力沿传送带向下，根据传送带向下，有牛顿第二定律有 运动到与传送带共速时，根据牛顿第二定律有 所以结合题图可知。在2.4m时包裹与传送带共速。在时包裹做匀加速直线运动，设传送带速度为v，有 解得 （2）设包裹经过时间与传送带共速，则有 该时间内传送带的位移为 两者该时间内的相对位移为 该时间内摩擦产生的热为 设共速后，再经过时间包裹运动到B端，则有 该时间传送带位移为 共速后到运动到B端，包裹和传送带之间的相对位移为 该时间摩擦产生的热为 所以包裹从传送带A端运动到B端过程中，由于包裹和传送带摩擦产生的热量为 解得 17. 如图所示，在粗糙水平地面AB上将半径为R的四分之一光滑圆弧轨道BC固定在竖直面内，O点为圆弧轨道的圆心，圆弧轨道BC与水平地面AB相切于B点，现将一质量为m的滑块（可视为质点）从轨道上的P点静止释放，已知开始时PB=R，滑块恰好能运动到与圆心O等高的C点。在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，滑块还一直受到一水平恒力的作用，已知滑块与水平地面间的动摩擦因数为，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）该水平恒力的大小； （2）滑块在圆弧轨道上运动速率最大的位置D（图中未画出）及滑块在此处的速率； （3）滑块运动过程中对圆弧轨道D点的压力大小范围。 【答案】（1）；（2）D点与O点连线与竖直方向夹角为37°；；（3） 【解析】 【详解】（1）从P点到C点由动能定理 解得 （2）滑块在圆弧轨道上“等效最低点”时速率最大，D点位于圆弧轨道上与竖直方向成θ角的位置，在该位置时 从P点运动到位置D点由动能定理 解得 解得滑块在此处的速率 （3）滑块第一次经过D点时对轨道的压力最大，设重力和水平恒力的等效合力为F0，此时 解得 根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小也为； 当滑块在B点的速度为零时，滑块经过B点时速率最小，滑块从B到D的过程中有动能定理 解得 根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小也为； 则滑块运动过程中对圆弧轨道D点的压力大小范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $