北京市第五中学2024-2025学年高三上学期开学检测物理试卷

第 1 页，共 21 页 2024/2025 学年度第一学期开学检测试卷 高三物理 班级 姓名 学号 成绩 - 一、单选题：本大题共 14小题，共 42分。 1.某同学用16𝑁的水平力力推原来静止的物体，使其开始运动后，改用12𝑁的水平力可使该物 体在水平面上做匀速运动，可见( ) A. 物体在16𝑁力作用时惯性较小 B. 在12𝑁力作用时物体才有惯性 C. 力是改变物体运动状态的原因 D. 力是维持物体运动状态的原因 2.2019年亚洲举重锦标赛暨2020年东京奥运会举重项目资格赛在宁波举行，来自28个国家和 地区的278位运动员参赛，创下了历届亚洲举重锦标赛之最．如图所示，举重运动员成功把 142公斤杠铃举过头顶保持静止，关于这个状态下列说法正确的是( ) A. 运动员此时处于超重状态 B. 运动员受到杠铃对她的压力就是杠铃的重力 C. 运动员受到地面的支持力是由于地面发生形变而产生的 D. 运动员对杠铃的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力 3.一质点沿直线𝑂𝑥方向做加速运动，它与𝑂点的距离随时间变化的关系为𝑥 = 4 + 3𝑡3(𝑚)，它 的速度随时间变化的关系为𝑣 = 9𝑡2(𝑚/𝑠)。则该质点在𝑡 = 2𝑠时的瞬时速度和𝑡 = 0到𝑡 = 2𝑠时 间内的平均速度分别为( ) A. 36 𝑚/𝑠 24 𝑚/𝑠 B. 24 𝑚/𝑠 8 𝑚/𝑠 C. 24 𝑚/𝑠 10 𝑚/𝑠 D. 36𝑚/𝑠 12 𝑚/𝑠 4.𝑎、𝑏两质点𝑡 = 0时刻开始沿𝑥轴运动，从开始运动到停止运动，它们的位置𝑥随时间𝑡变化的 图像分别如图中图线𝑎、𝑏所示，下列说法正确的是( ) A. 𝑡1时刻𝑎、𝑏运动方向相同 B. 𝑡2时刻𝑎的速率小于𝑏的速率 C. 𝑡1～𝑡2时间内𝑎的平均速度等于𝑏的平均速度 D. 0～𝑡3时间内𝑎通过的路程小于𝑏通过的路程 第 2 页，共 21 页 5.使用自卸式货车可以提高工作效率.如图所示，在车厢由水平位置缓慢抬起至最后达到竖立 的全过程中，关于货物所受车厢的支持力𝐹𝑁和摩擦力𝐹𝑓，下列说法正确的是（ ） A. 支持力𝐹𝑁逐渐减小 B. 支持力𝐹𝑁先减小后不变 C. 摩擦力𝐹𝑓逐渐减小 D. 摩擦力𝐹𝑓先增大后不变 6.质量为𝑚的物体置于一个水平转台上，物体距转轴为𝑟，当转速为𝜔时，物体与转台相对静 止，如图，那么，下列说法中正确的是( ) A. 物体受重力、弹力、摩擦力和向心力作用 B. 物体所受摩擦力在圆轨道的切线方向，与线速度方向相反 C. 物体所受摩擦力随时间不断发生变化 D. 当𝜔逐渐增大时，摩擦力逐渐减小；𝜔超过某值时，摩擦力减小至零，物体会相对转台滑动 7.某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为 5𝑁的弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉(若干个)。具体操作前， 同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有( ) A. 用两个测力计互成角度拉橡皮条时，两绳套的夹角越大越好 B. 用两个测力计互成角度拉时，橡皮条的结点的位置可以与用一个测力计拉时不同 C. 使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度 D. 用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力 8.如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球𝐴用细线悬挂于公共汽车车顶上，质 量为𝑚的一位中学生手握公共汽车的车厢顶部扶杆，始终相对于汽车静止地站在公共汽车车厢 底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为𝜇.若某时刻观察到细线偏离竖直方向𝜃角(取 𝜃 = 60°)，则此刻整个公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为 ( ) A. 大小等于𝜇𝑚𝑔，方向水平向左 B. 大小等于𝑚𝑔，方向竖直向上 C. 大小大于 𝑚𝑔 tan𝜃 ，方向水平向左 D. 大小等于 𝑚𝑔 cos𝜃 ，方向斜向左上方 第 3 页，共 21 页 9.如图所示，某一小球以𝑣0 = 20 𝑚/𝑠的速度水平抛出，在落地之前经过空中𝐴，𝐵两点，在𝐴 点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在𝐵点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气 阻力忽略不计，𝑔 = 10 𝑚/𝑠2).以下判断中正确的( ) A. 小球经过𝐴、𝐵两点间的时间𝑡 = 2√ 3𝑠 B. 小球经过𝐴、𝐵两点间的时间𝑡 = 2 𝑠 C. A、𝐵两点间的高度差ℎ = 20𝑚 D. A、𝐵两点间的高度差ℎ = 40𝑚 10.小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置 的篮板上，篮球运动轨迹如下图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说 法正确的是( ) A. 两次在空中的时间可能相等 B. 两次抛出的初速度水平分量可能相等 C. 两次抛出的初速度竖直分量可能相等 D. 两次抛出的初动能可能相等 11.如图所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶，每个空油桶的质量均为𝑚。在车厢底， 一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶𝐶，自由地摆放在桶𝐴、𝐵之 间，没有用绳索固定，重力加速度为𝑔。则汽车( ) A. 匀速运动，𝐵对𝐶的作用力大小为 2√ 3𝑚𝑔 3 B. 向左加速前进，若加速度增大，则𝐴和𝐵对𝐶的支持力可能同时增大 C. 向左加速前进，当加速度为 √ 3𝑔 3 时，𝐵对𝐶的作用力为零 D. 向右加速倒车，当加速度为 √ 3𝑔 3 时，𝐶可能脱离𝐵的表面，翻到𝐴桶另一侧。 12.在一次杂技表演中，表演者顶着杆沿水平地面运动，以水平向右为𝑥轴正方向，其𝑥 − 𝑡图 像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动，以竖直向上为𝑦轴正方向如图乙所示，其 𝑣 − 𝑡图像如图丙所示，以地面为参考系，下列说法正确的是( ) A. 猴子做匀变速运动，运动轨迹为直线 B. 猴子的运动轨迹为抛物线，速度与竖直方向的夹角逐渐减小 第 4 页，共 21 页 C. 第1 𝑠内和第2 𝑠内猴子的位移大小之比为3：1 D. 猴子从出发到爬到最大高度的一半时，速度变化量的大小为8 − 4√ 2𝑚/𝑠 13.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率𝑣1运动，初速度大小为𝑣2的小物块从与传 送带等高的光滑水平地面上的𝐴处滑上传送带.若从小物块刚滑上传送带时开始计时，小物块在 传送带上运动的𝑣 − 𝑡图像(以地面为参考系)如图乙所示，已知𝑣2 > 𝑣1，则( ) A. 𝑡2时刻，小物块离𝐴处的距离达到最大 B. 𝑡2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C. 0~t2时间内,小物块受到的摩擦力的方向先向右后向左 D. 0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 14.国际单位制(缩写𝑆𝐼)定义了米(𝑚)、秒(𝑠)等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。 例如，由𝑚和𝑠可以导出速度单位𝑚 ⋅ 𝑠−1。历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定 义秒。但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物 理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯−133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的 频率𝛥𝑣 = 9192631770𝐻𝑧定义𝑠; 1983年用真空中的光速𝑐 = 299792458𝑚 ⋅ 𝑠−1定义𝑚。2018 年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图，例 如，𝑠对应𝛥𝑣，𝑚对应𝑐)。新𝑆𝐼自2019年5月20日(国际计量日)正式实施，这将对科学和技术 发展产生深远影响。下列选项错误的是( ) A. 7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性 B. 用真空中的光速𝑐(𝑚 ⋅ 𝑠−1)定义米𝑚，因为长度𝑙与速度𝑣存在𝑙 = 𝑣𝑡，而秒𝑠已定义 C. 用基本电荷𝑒(𝐶)定义安培(𝐴)，因为电荷量与电流𝐼存在𝐼 = 𝑞/𝑡，而秒𝑠已定义 D. 因为普朗克常量ℎ(𝐽 ⋅ 𝑠)的单位中没有𝑘𝑔，所以无法用它来定义质量单位 第 5 页，共 21 页 二、实验题：本大题共 2小题，共 18分。 15.某同学在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，将弹簧静置在水平桌面 上，测得弹簧原长为𝑙0。然后让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止 时弹簧长度为𝑙1，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫 米)上位置的放大图，示数𝑙1 =______𝑐𝑚.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静 止时弹簧长度分别是𝑙2、𝑙3、𝑙4、𝑙5.依次用这些伸长量减弹簧原长𝑙0得到弹簧伸长量𝑥，作出 𝐹 − 𝑥曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．图线不过原点的原因是___________________，对 该方法利用斜率求弹簧的劲度系数的准确性有无影响______(选填“有”或“无”) 16.(1)某实验小组做验证牛顿第二定律实验 实验小组中的小华用图所示装置做实验，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器 可直接显示所受到的拉力大小． 小华做实验时，下列操作是必要的且正确的是_______ 𝐴.将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动 𝐵.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 𝐶.改变砂和砂桶质量，打出几条纸带 𝐷.用天平测出砂和砂桶的质量 𝐸.为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 (2)实验小组中的小明如图所示的实验装置来做实验。 第 6 页，共 21 页 ① 图为上述实验中打下的一条纸带，𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸相邻每两个计数点间还有四个计时点未画出，则 𝐷点的速度为________ 𝑚/𝑠，小车的加速度为________ 𝑚/𝑠2. (以上两空均保留2位有效数字) ②小明同学平衡了摩擦力后．以砂和砂桶的重力为𝐹，在小车质量𝑀保持不变情况下，不断往 桶里加砂，砂的质量最终达到 1 3 𝑀，测出小车加速度𝑎，作出𝑎 − 𝐹的图像．他们的实验图像与 下列图线中最接近的是_________． ③ 小明同学平衡了摩擦力后．以砂和砂桶的重力为𝐹，在砂桶质量和重力保持不变情况下， 改变小车质量𝑀，测出小车加速度𝑎，作出𝑎 − 1 𝑀 的图像．他们发现实验图像不是理想的过原点 的直线，请分析说明产生这一现象的原因 _________________________________________________________． 三、计算题：本大题共 4小题，共 40 分。 17.如图所示，质量为16𝑘𝑔的小孩坐在10𝑘𝑔的雪橇上，大人用与水平方向成37°角，斜向上的 大小为100𝑁的拉力拉雪橇时，雪橇沿水平面做匀速运动求： (1)雪橇对水平地面的压力大小 (2)雪橇与水平地面的动摩擦因数(已知𝑠𝑖𝑛37° = 0.6，𝑐𝑜𝑠37° = 0.8，𝑔 = 10𝑚/𝑠2) 第 7 页，共 21 页 18.如图所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲−起跳”动作，图中的“●” 表示人的重心。图(甲)是由力传感器画出的𝐹 − 𝑡图线。图示中1～4各点对应着图甲中1～4四 个状态和时刻。取重力加速度𝑔取10𝑚/𝑠2。请根据图中所给出的信息，回答下列问题： (1)求此人的质量； (2)此人在下蹲阶段什么时刻达到最大速度？推理说明理由； (3)求出此人在1𝑠内的最大加速度；并以竖直向上为正，在图(乙)中画出此人在1𝑠内大致的 𝑎 − 𝑡图像； (4)在上一问中𝑎 − 𝑡图像与𝑡轴所夹面积的含义是？ 19.类比是一种常用的重要的研究方法。 自然界中某个物理量 D的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt，ΔD 与Δt之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学的学习中，我们学习了加速 度，它表示速度随时间变化的快慢。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度 对时间变化的快慢，物理上称为急动度，用符号 j来表示。 （1）请类比加速度的定义，写出急动度的定义式和单位。 （2）在匀变速直线运动中，我们学习了如何处理一维的矢量问题，在相互作用中，我们学习 了如何处理二维的矢量问题，请类比之前的方法，计算下列三种情景下物体急动度的大小和方 第 8 页，共 21 页 向。已知物体在做逆时针的匀速圆周运动，线速度的大小为 v，运动半径为 r，AB为圆的直 径，C为 AB弧的中点，D为 AC弧的中点。 情景 1：物体从 A开始第一次运动到 B的过程中的急动度𝑗1； 情景 2：物体从 A开始第一次运动到 C的过程中的急动度𝑗2； 情景 3：物体从 A开始第一次运动到 D的过程中的急动度𝑗3。 （3）在第二问中我们计算的其实是平均急动度，当变化的时间 趋于零时，平均急动度即为瞬时急动度。请类比匀速圆周运动中 向心加速度的推导方法，推导第二问中做匀速圆周运动的物体瞬 时急动度的大小和方向。 20.深刻理解运动的合成和分解的思想方法,可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题。例如，小 船在流动的河水中行驶时，小船同时参与了两种运动:一个是随水流沿河岸的运动，一个是相 对于水流的运动；平抛运动也可以分解成水平方向和竖直方向两个直 线运动。利用以上思想,分析下述问题:如图 1所示，汽车在水平路面 上以速度𝑣0正常匀速行驶，车轮半径为 R。车轮上的任意一点均同时 参与了两个运动。 （1）请运用运动的合成和分解的思想,对比平抛运动，填写下表: 平抛运动 车轮上任意一点的运动 分运动 1： 水平方向上的匀速直线运动 分运动 2： 绕轮轴的匀速圆周运动 （2）汽车在水平路面上正常匀速行驶时，车轮与地面接触的点与地面保持相对静止（即接触 点对地速度为零）。 ① 分析求解车轮圆周分运动的角速度ω大小； ② 设图 1所示时刻为 0时刻，请写出图中车轮上 P 点（此刻与地面相切）在此后任意 t 时刻 的速度大小的表达式。 （3）图 2 中的两幅图哪个可以大致反映汽车正常行驶过程中车轮边缘一点相对地面的运动轨 迹？请说明理由。并给出那个不合理轨迹对应的发生条件。 第 9 页，共 21 页 答案和解析 1.【答案】𝐶 【解析】【分析】 力的作用是改变物体的运动状态或产生加速度，而不是维持物体的运动； 本题关键要掌握力的作用效果和惯性，抓住力是使物体产生加速度的原因，质量是物体惯性大 小的唯一量度，即可正确解答； 【解答】 用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，说明力能改变小车的运动状态，即产生 了加速度； 要维持小车做匀速直线运动，需要较小的力来克服摩擦力，若没有摩擦力，不需要力来维持小 车的运动，故知力不是维持运动的原因；力是改变物体运动状态的原因；惯性是物体固有的属 性，只与物体的质量有关，故 C 正确；ABD 错误； 故选 C。 2.【答案】𝐶 【解析】【分析】 本题考查对力的产生，弹力的产生、作用力与反作用力的认识和超重失重的判断，基础题目。 根据超重失重知识分析即可判断；分析施力物体情况即可判断；根据弹力的产生分析即可判 断；根据作用力与反作用力特征即可判断。 【解答】 A、举重运动员成功把142公斤杠铃举过头顶保持静止，无加速度，所受合力为零，既不超重 也不失重，故 A 错误． B、运动员受到杠铃对她的压力，施力物体为杠铃，杠铃的重力的施力物体为地球，故不是同 一力，B 错误． C、弹力是施力物体的形变引起的，所以运动员受到地面的支持力是由于地面发生形变而产生 第 10 页，共 21 页 的，故 C 正确． D、一对作用力与反作用力是两个物体间的相互作用，故 D 错误． 3.【答案】𝐷 【解析】【分析】 将𝑡 = 2𝑠代入质点的速度随时间变化的关系式𝑣 = 9𝑡2(𝑚/𝑠)，即可求出瞬时速度。将𝑡 = 0𝑠和 𝑡 = 2𝑠代入距离随时间变化的关系式𝑥 = 4 + 3𝑡3(𝑚)，可求出两个时刻质点离𝑂点的距离，求 得位移，再由平均速度公式求解平均速度。 本题运用数学上代入法解题，只要掌握位移与距离的关系和平均速度公式就能正确求解。 【解答】 将𝑡 = 2𝑠代入质点的速度随时间变化的关系式为：𝑣 = 9𝑡2(𝑚/𝑠)，得𝑡 = 2𝑠时刻的瞬时速度 为：𝑣 = 9 × 22𝑚/𝑠 = 36𝑚/𝑠 将𝑡 = 0𝑠和𝑡 = 2𝑠分别代入距离随时间变化的关系式为：𝑥 = 4 + 3𝑡3(𝑚)，得：𝑥1 = 4𝑚，𝑥2 = 28𝑚，则质点在2𝑠时间内通过的位移为：𝑥 = 𝑥2 − 𝑥1 = 28𝑚 − 4𝑚 = 24𝑚 𝑡 = 0𝑠到𝑡 = 2𝑠间的平均速度为：𝑣 − = 𝑥 𝑡 = 24 2 𝑚/𝑠 = 12𝑚/𝑠，故 D 正确，ABC 错误。 故选：𝐷。 4.【答案】𝐶 【解析】解：𝐴.根据图像可知𝑡1时刻，𝑎向正方向运动，𝑏向负方向运动，两质点运动方向相 反，故 A 错误； B.根据图像可知𝑡2时刻𝑎图像的倾斜程度大于𝑏图像的倾斜程度，即𝑎的速率大于𝑏的速率，故 B 错误； C.根据图像可知𝑡1～𝑡2时间内𝑎通过的位移与𝑏相同，可知𝑎的平均速度等于𝑏的平均速度，故 C 正确； D.根据图像可知0～𝑡3时间内𝑏通过的路程为𝑥0，𝑎通过的路程为2𝑥0，故 D 错误。 故选：𝐶。 A.根据位移的正负判断运动方向； B.根据图像的斜率判断速率大小； C.根据图像交点的意义判断位移关系，进而判断平均速度大小； 第 11 页，共 21 页 D.根据位移和路程的区别判断。 本题主要考察学生对于𝑥 − 𝑡图像意义的认知，以及平均速度的算法，注意区别位移和路程的 区别。 5.【答案】𝐴 【解析】【分析】 根据斜面的变化可知货物受力的变化，货物的运动状态也会发生变化，由静摩擦力转化为滑动 摩擦力，根据两种摩擦力的表达式可求得摩擦力的变化。 本题考查静摩擦力与滑动摩擦力的大小表达式，在分析摩擦力问题时一定要先明确物体受到的 是滑动摩擦力还是静摩擦力；一般来说，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。 【解答】 𝐴𝐵.支持力𝑁 = 𝑚𝑔𝑐𝑜𝑠𝜃，𝑐𝑜𝑠𝜃随角度的增加而增小，故支持力一定是逐渐减小，故 A 正确，B 错误； 𝐶𝐷.开始时货物受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下 的分力，即𝑓 = 𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃，随角度的增大，摩擦力增大； 当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变化滑动摩擦力，而滑动摩擦力𝑓 = 𝜇𝑚𝑔𝑐𝑜𝑠𝜃，𝑐𝑜𝑠𝜃随角度的增加而增小，故摩擦力将减小； 故摩擦力是先增大后减小的，故 CD 错误。 故选 A。 6.【答案】𝐶 【解析】【分析】 物体与转台相对静止，物体受重力、弹力、静摩擦力作用，其中静摩擦力提供向心力，根据向 心力公式分析摩擦力随𝜔逐渐增大的变化情况。 本题主要考查圆盘上物体的圆周运动，关键知道向心力的来源。 【解答】 A.物体与转台相对静止，物体受重力、弹力、静摩擦力作用，故 A 错误； 𝐵𝐶.静摩擦力提供向心力，指向圆心，与速度方向垂直，故 B 错误，C 正确； D.根据𝐹𝑛 = 𝑚𝜔 2𝑟可知，当𝜔逐渐增大时，需要的向心力增大，摩擦力变大；𝜔超过某值时， 第 12 页，共 21 页 摩擦力不足以提供向心力时，物体会相对转台滑动，故 D 错误。 故选 C。 7.【答案】𝐶 【解析】解：𝐴.用两个测力计互成角度拉橡皮条时绳套的夹角大小适当，不宜过大，也不要过 小，故 A 错误； B.本实验采用等效替代法，结点𝑂的位置在同一次实验中不能变化，因此同一次实验时两个测 力计和一个测力计时橡皮条的结点位置相同，故 B 错误； C.用测力计施力时应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度，故 C 正确； D.根据合力与分力的大小关系，分力可能大于合力，因此用两个测力计互成角度拉橡皮条时的 拉力不一定小于只用一个测力计时的拉力，故 D 错误。 故选：𝐶。 A.用两个测力计互成角度拉橡皮条时绳套的夹角大小适当； B.本实验采用等效替代法，结点𝑂的位置在同一次实验中不能变化，据此分析作答； C.按照正确的操作和读数规则读数； D.根据合力与分力的大小关系分析作答。 本题考查了“验证力的平行四边形定则”实验，要能理解实验的原理，掌握正确的实验操作步 骤，明确实验的注意事项。 8.【答案】𝐷 【解析】【分析】 对小球受力分析根据牛顿第二定律求解加速度，对人受力分析，根据牛顿第二定律分析求解。 正确选择研究对象并受力分析，注意人与球的加速度相同。 【解答】 以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得𝑚球𝑔tan 𝜃 = 𝑚球𝑎，得到𝑎 = 𝑔tan 𝜃． 以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，作出人的受力图，如图所示．设汽车对 学生的作用力与竖直方向的夹角为𝜃，根据牛顿第二定律，得𝑚𝑔tan 𝜃 = 𝑚𝑎，𝐹 = 𝑚𝑔 cos𝜃 ，方向 斜向左上方，故 D 正确． 第 13 页，共 21 页 9.【答案】𝐷 【解析】【分析】 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平行四边形定则 求出𝐴、𝐵两点的竖直分速度，结合速度时间公式求出小球经过𝐴、𝐵两点的时间．根据速度位 移公式求出𝐴、𝐵两点间的高度差。 解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求 解。 【解答】 𝐴𝐵.根据平行四边形定则知，𝐴点竖直分速度𝑣𝐴𝑦 = 𝑣0𝑡𝑎𝑛45° = 20𝑚/𝑠，𝐵点竖直分速度𝑣𝐵𝑦 = 𝑣0tan60 ∘ = 20√ 3𝑚/𝑠。则小球经过𝐴、𝐵两点的时间𝑡 = 𝑣𝐵𝑦−𝑣𝐴𝑦 𝑔 = 20√ 3−20 10 𝑠 = 2(√ 3 − 1)𝑠， 故 AB 错误； 𝐶𝐷.根据速度位移公式得，𝐴、𝐵两点间的高度差ℎ = 𝑣𝐵𝑦 2 −𝑣𝐴𝑦 2 2𝑔 = 1200−400 20 𝑚 = 40𝑚，故 C 错 误，D 正确。 故选 D。 10.【答案】𝐷 【解析】【分析】 篮球做斜上抛运动，利用逆向思维，篮球做平抛运动。 由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和 竖直方向上的运动规律分析求解。 【解答】 第 14 页，共 21 页 A.由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动， 加速度都为𝑔，在竖直方向上：ℎ = 1 2 𝑔𝑡2，因为ℎ1 > ℎ2,则𝑡1 > 𝑡2，故 A 错误； B.根据𝑥 = 𝑣0𝑡，又𝑥1 = 𝑥2，𝑡1 > 𝑡2，撞墙的速度𝑣01 < 𝑣02，即第二次撞墙的速度大，两次抛 出的水平初速度不相等，故 B 错误； C.根据𝑣𝑦 = 𝑔𝑡，由于𝑡1 > 𝑡2，则𝑣𝑦1 > 𝑣𝑦2，两次抛出的初速度竖直分量不相等，故 C 错误； D. 由于𝑣01 < 𝑣02，𝑣𝑦1 > 𝑣𝑦2,两次抛出的初速度可能相等，则动能可能相等，故 D 正确。 11.【答案】𝐷 【解析】【分析】 若汽车匀速行驶，对𝐶进行受力分析，根据平衡条件进行解答；根据汽车加速运动的加速度方 向，结合牛顿第二定律分析合力的方向，对𝐶进行受力分析，根据平行四边形法则分析𝐶所受 到的合力的表达式，根据牛顿第二定律求解加速度大小。 本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对 象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答。 【解答】 A、若汽车匀速行驶，对𝐶进行受力分析，如图1所示， 设𝐵对𝐶的支持力与竖直方向的夹角为𝜃，根据几何关系可得：𝑠𝑖𝑛𝜃 = 𝑅 2𝑅 = 1 2 ，所以𝜃 = 30°； 同理可得，𝐴对𝐶的支持力与竖直方向的夹角也为30°； 水平方向根据平衡条件可得：𝑁𝐵𝑠𝑖𝑛30° = 𝑁𝐴𝑠𝑖𝑛30° 竖直方向根据平衡条件可得：𝑁𝐵𝑐𝑜𝑠30° + 𝑁𝐴𝑐𝑜𝑠30° = 𝑚𝑔 第 15 页，共 21 页 联立解得：𝑁𝐵 = √ 3𝑚𝑔 3 ，故 A 错误； 𝐵𝐶、若汽车向左加速前进，以𝐶为研究对象，则𝐶受到的合力向左，𝐴对𝐶的支持力减小、𝐵对 𝐶的支持力变大，当𝐴对𝐶的支持力为零时，𝐶只受重力和𝐵对𝐶的支持力，如图2所示，根据牛 顿第二定律可得：𝑚𝑔𝑡𝑎𝑛𝜃 = 𝑚𝑎，所以加速度𝑎 = √ 3 3 𝑔，所以当货车的加速度为 √ 3 3 𝑔时，𝐴对 𝐶的支持力为零，故 BC 错误； D.同理可知，向右加速倒车，加速度方向向右，𝐴对𝐶的支持力增大、𝐵对𝐶的支持力减小，当 货车的加速度为√ 3 3 𝑔时，𝐵对𝐶的作用力为零，故 D 正确。 故选：𝐷。 12.【答案】𝐷 【解析】【分析】 猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动，通过运动的合成，判 断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况；求出𝑡 = 1 𝑠时刻猴子在水平方向和竖直方向上的 分加速度，根据平行四边形定则，求出猴子相对于地面的加速度；根据位移大小为水平方向和 竖直方向位移矢量和分析求解。 本题考查了运动的合成与分解。解答本题的关键是知道猴子参与了水平方向上的匀速直线运动 和竖直方向上的匀减速直线运动，会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况。 【解答】 .由题图乙、丙知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下，由题图甲知，猴子 水平方向上做水平相向左打匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一 直线上，故猴子做匀变速曲线运动， 故选 B。 13.【答案】𝐵 【解析】【分析】 (1)小物块滑上传送后在阻力作用下做匀减速直线运动，当速度减为零时，离𝐴处的距离达到最 大； (2)小物块反向匀加速运动过程中相对传送带仍然向左运动； 第 16 页，共 21 页 (3)根据相对运动的方向，可以判断摩擦力的方向； (4)根据图象分析𝑡2～𝑡3，一起向右匀速，摩擦力消失。 本题的关键是通过图象得出小物块的运动规律，再由运动规律得出小物块的受力和运动情况。 【解答】 A.0 ∼ 𝑡1时间内小物块向左做匀减速直线运动，𝑡1时刻小物块向左速度减为零，此时离𝐴处的距 离达到最大，故 A 错误； B.𝑡2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后小物块相对传送带静止，𝑡2时刻小物块相对传送 带滑动的距离达到最大，故 B 正确； C.0 ∼ 𝑡2时间内小物块先减速，后反向加速，小物块受到大小不变，方向始终向右的摩擦力作 用，故 C 错误； D.𝑡2时刻小物块向右速度增加到与皮带相等，𝑡2时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传 送带一起匀速运动，摩擦力消失，故 D 错误。 14.【答案】𝐷 【解析】【分析】明确单位制的确定，知道基本单位采用基本物理常量可以保证单位的稳定 性，同时能根据公式推导常见单位。 本题考查单位制的性质以及常见单位的推导，要注意明确常见基本物理量，同时明确物理单位 与物理公式间的对应关系。 【解答】𝐴、为了保证了基本单位的稳定性，基本单位全部采用物理常量定义，故 A 正确； B、真空中光速恒定，而时间单位𝑠已确定，因此可以利用速度公式确定长度，故 B 正确； C、根据𝐼 = 𝑞 𝑡 ，电量单位为𝐶，而时间单位𝑠已确定，故可以确定电流的单位，故 C 正确； D、根据𝐸 = 𝑚𝑐2以及𝐸 = ℎ𝜈即可确定出质量的单位，故 D 错误。 本题选错误的，故选：𝐷。 15. 87.25~84.251 =l （2 分）不在此范围内没分，有效位数不对也没分 图线不过原点的原因：由于弹簧有自重，竖直悬挂时即使不挂钩码，相比于水平状态测得的原 长，弹簧就有了一定的伸长量，所以 F-x图像出现横截距 （3分） 第 17 页，共 21 页 答出弹簧有自重就给了 3分，但是有的同学定量地表达出由于自重而使弹簧产生的伸长量为 kmg / 就被扣了 1分，因为弹簧的自重是分布在整根弹簧上的，只有它集中作用于弹簧下 端，弹簧的伸长量才是 kmg / 。 答出实验中应竖直悬挂弹簧测量原长也给了 3分 该方法利用斜率求弹簧的劲度系数对准确性无影响 （2分） 16. （1）ABC 2分 （2）① 1.2 2 分 4.0 2 分 有效数字不对扣 1 分 ② C 2 分 （3）设砂和砂桶总质量为m，绳子的拉力为T 。由 MaT = 和 maTF =− 可得: M F mM M a 1  + = ，当 M 1 较小时，M 较大，满足 mM  的条件，此时 M Fa mM M 1 ,1  + ， M a 1 − 图像是一条过原点的直线。为了得到 M 1 较大的实验数据，必然要不 断减小小车质量M ，这样会破坏 mM  的条件，由 M F mM M a 1  + = 可知， M Fa 1  ，所以直 线会往下弯，如右图所示。 （3分） 有表达式的推导过程占 1分 说明 M 1 较小时图像为正比例函数图像占 1分 说明 M 1 较大时图像往下弯占 1分 好多同学误以为图像不过原点，有横截距或纵截距 笼统地说 mM  得 1分，说明 M 1 增大时不满足 mM  得 2 分 不是按上述答案进行表述，只要意思相似即得满分 17. (1)以小孩和雪橇整体为研究对象，总重力 𝐺 = (16 + 10) × 10𝑁 = 260𝑁 分析整体的受力情况如图 第 18 页，共 21 页 由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动，根据平衡条件，在竖直方向上有 𝑁 + 𝐹𝑠𝑖𝑛37° = 𝐺 ………………2分 代入数据解得 𝑁 = 200𝑁 ………………1分 由牛顿第三定律 故雪橇对水平地面的压力大小 𝑁′ = 𝑁 = 200𝑁 ………………1分 (2)在水平方向上，可得雪橇所受的滑动摩擦力大小为 𝑓 = 𝐹𝑐𝑜𝑠37° = 100 × 0.8𝑁 = 80𝑁………………2分 根据 𝑓 = 𝜇𝑁′………………2分 代入数据解得 𝜇 = 0.4………………1分 出现的问题： (1) 受力分析时漏掉小孩的重力。 (2) 语言表述要严谨，牛顿第三定律不能简写为“牛三”。 (3) 要写原始表达式。 18. (1)（共 2 分）此人状态1处于静止状态，对应图乙中1点𝐹1 = 600𝑁 可知此人𝑚 = 60𝑘𝑔； (2) （共 3 分）下蹲阶段先加速后减速，支持力与重力平衡时速度最大，由𝑎 − 𝑡图像可读出速 度最大时刻约为0.45𝑠；(0.43 − 0.47) (3) （共 2 分）由图可知：图乙中2点𝐹2 = 1800𝑁最大， 由𝐹 − 𝑚𝑔 = 𝑚𝑎， 有𝑎max = 𝐹2−𝑚𝑔 𝑚 = 1800−600 60 𝑚/𝑠2 = 20𝑚/𝑠2 第 19 页，共 21 页 1𝑠内的𝑎 − 𝑡图像如图 (4) （共 2 分）对应过程中研究对象的速度变化量 19.（1）𝑗 = 𝛥𝑎 𝛥𝑡 1 分； 𝑚 𝑠3 1 分 （2）𝑗1 = 2𝑣3 𝜋𝑟2 1 分，竖直向上 1 分 𝑗2 = 2√2𝑣3 𝜋𝑟2 1 分，右偏上与水平方向成 45°1 分 𝑗3 = 8 𝑣3𝑠𝑖𝑛 𝜋 8 𝜋𝑟2 (或 4√2−√2𝑣3 𝜋𝑟2 )1 分，向右偏上与水平方向成 𝜋 8 （或 22.5°）1 分 （3）𝑗 = 𝑣3 𝑟2 2 分，水平向右（沿顺时的针切线方向） 1 分 其他合理证法均给分。 主要问题： 1. 矢量未描述方向 第 20 页，共 21 页 2. 描述矢量方向须用与已知方向的夹角或夹角的三角函数表达，且表达明确。不可用 C 到 A，或指向圆心，切线方向等模糊表述。 3. 证明过程没有出示时间极短或 θ 极小的条件 4. 最终结果含 a 、R 等已知中没有提供的符号 20. （1）竖直方向的自由落体运动； （1 分） 轮轴水平方向的匀速直线运动。 （1 分） （2） ① 车轮与地面接触的点与地面保持相对静止（即接触点对地速度为零），说明两个分运动在最 低点的叠加后速度为零，即 0v R= ，得 0v R  = 。 （2 分） ② 利用正交分解，将两个分运动产生的速度进行矢量叠加： 0 0 0cos( )x v v v v t R = − ， （2 分） 0 0 sin ( )y v v v t R = 。 （2 分） （3） 甲图合理。（1 分） 理由：乙图出现向后运动的情形，即水平方向分速度向后。水平方向向前的最小分速度出现在 最低点，最低点速度为零。因此甲图符合实际，乙图不符合实际。（1 分） 发生条件：圆周运动产生的向后的速度大于匀速直线运动的速度时，即 0R v  。（1 分） 典型错误 （1）竖直方向上的分运动写出匀加速直线运动，这个说法不够准确，应表述为初速度为零加 速度为 g 的匀加速直线运动，这次没有扣分； 水平方向上的分运动有写成简谐运动的，与匀速圆周运动的分运动是简谐运动混淆了，乱 套了情景。 （2）没有必要的文字表述，直接写 0v R= 。 第 21 页，共 21 页 矢量运算不过关，有的同学直接把两个分运动的速度代数相加或直接按两个分运动始终 垂直利用勾股定理计算。 角速度 没有用题目中的符号表示。 （3）没有用准确的物理语言描述，写成“打滑”。