精品解析：辽宁省清华大学附属中学朝阳学校2024-2025学年高三上学期开学考物理试卷

2024—2025学年第一学期9月质量检测试卷 高三物理 （清华附中朝阳学校望京学校） 一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 物体在运动过程中加速度不为零，则下列说法正确的是（　　） A. 物体速率一定随时间变化 B. 物体运动的方向一定随时间变化 C. 物体速度一定随时间变化 D. 物体受的合外力一定随时间变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体做匀速圆周运动，加速度不为零，速率不随时间变化。故A错误； B．物体做匀加速直线运动时，加速度不为零，物体运动的方向不随时间变化。故B错误； C．物体加速度不为零，根据 可知速度一定随时间变化。故C正确； D．根据 可知，加速度不为零，则物体受的合外力不为零，其大小不一定随时间变化。故D错误。 故选C。 2. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是 A. 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B. 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C. 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 【答案】A 【解析】 【详解】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是：如果不受阻力，就会升到与O点相等的高度，A项符合题意；而其他选项都不是由该实验直接得到的，需要进一步推理或其它实验验证，BCD三项不符合题意． 3. 用图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针左侧放一个小纸团，它可以被指针推动。用弹簧测力计拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法中不正确的是（　　） A. 木块开始运动前，拉力由零缓慢增大，木块所受的静摩擦力也缓慢增大 B. 当木块开始移动时，拉力会突然变小，说明最大静摩擦力大于滑动摩擦力 C. 指针左侧的小纸团作用是标记最大静摩擦力大小 D. 若拉动过程操作不慎，弹簧测力计斜向上与长木板面有一小的夹角，会导致最大静摩擦力测量值偏小 【答案】D 【解析】 【详解】A．木块开始运动前，拉力由零缓慢增大，根据二力平衡可知，木块所受的静摩擦力也缓慢增大，故A正确，不满足题意要求； B．当木块开始移动时，拉力会突然变小，说明最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故B正确，不满足题意要求； C．木块开始运动前，拉力由零缓慢增大，木块所受的静摩擦力也缓慢增大，指针左侧的小纸团也随着指针缓慢移动，当静摩擦力达到最大时，小纸团位置保持不变，所以指针左侧的小纸团作用是标记最大静摩擦力大小，故C正确，不满足题意要求； D．若拉动过程操作不慎，弹簧测力计斜向上与长木板面有一小的夹角，则拉力有竖直向上的分力，使得木块与长木板的压力减小，木块与长木板间的最大静摩擦力减小，刚好拉动时，拉力的水平分力等于变化后的最大静摩擦力，而指针示数为拉力的大小，比拉力的水平分力大，实验时，认为刚要拉动时的指针示数为最大静摩擦力测量值，所以最大静摩擦力测量值不一定偏小，故D错误，满足题意要求。 故选D。 4. 某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上钉上白纸，固定两个滑轮A和B（绳与滑轮间的摩擦不计），三根绳子的结点为O，在左右及中间的绳端分别挂上个数为N1、N2和N3的钩码，每个钩码的质量相等。当系统达到平衡时，根据钩码个数可读出三根绳子的拉力大小F1、F2和F3。下列说法正确的是（　　） A. 当钩码的个数N1=N2=N3=3时可以完成实验 B. 实验中必须测量AO和BO间的夹角 C. 实验中不需要记录结点O的位置 D. 实验中必须用天平测出钩码的质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．对O点受力分析，由于根据钩码个数可读出三根绳子的拉力大小F1、F2和F3，三共点力处于平衡，因此三个力的大小构成一个三角形，当钩码的个数N1=N2=N3=3时，能构成一个三角形，故可以完成实验，A正确； B．实验中必须记录AO和BO的方向，不必测量AO和BO间的夹角，B错误； C．为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，所以实验中需要记录结点O的位置，C错误； D．由于根据钩码个数可读出三根绳子的拉力大小F1、F2和F3，因此实验中不必用天平测出钩码的质量，D错误。 故选A。 5. 如图所示，用网兜把足球挂在竖直墙壁上A点，静止时球与墙壁的接触点为B点。现保持悬挂点A不动，将细绳AC缓慢变短，球重新静止。不计摩擦、细绳和网兜的重力，下列说法正确的是（　　） A. 细绳与墙壁夹角变小 B. AC绳的拉力变大 C. 该过程墙壁对球的支持力可能先变大再变小 D. 该过程墙壁对球的支持力可能先变小再变大 【答案】B 【解析】 【详解】设绳与墙壁夹角为，对球受力分析得 ， A．将细绳AC缓慢变短可知，细绳与墙壁的夹角变大，故A错误， B．因变大，变小，则AC绳的拉力变大，故B正确； CD．因变大，变大，则该过程墙壁对球的支持力一直变大，故CD错误。 故选B。 6. 如图所示，修正带的核心部件是两个半径之比为3∶1的大小齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工作，A和B分别为两个齿轮边缘处的两点。若两齿轮匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 若变速拖动修正带，A、B两点的线速度大小之比为1∶1 B. 若匀速拖动修正带，A、B两点的线速度大小之比为3∶1 C. 若匀速拖动修正带，A、B两点的角速度大小之比为3∶1 D. 若匀速拖动修正带，A、B两点的向心加速度大小之比为3∶1 【答案】A 【解析】 【详解】A和B分别为两个齿轮边缘处的两点，则A、B两点的线速度大小相等，即A、B两点的线速度大小之比为；根据 ， 可知A、B两点的角速度大小之比为 A、B两点的向心加速度大小之比为 故选A。 7. 某航拍仪从地面由静止启动，在升力作用下加速竖直向上起飞。当上升到一定高度时，航拍仪逐渐失去动力。假设航拍仪在运动过程中沿竖直方向运动且机身始终保持水平，根据如图所示的其图像得出的论断中正确的是（　　） A. 时，航拍仪速度最大 B. 时，航拍仪距离地面最远 C. 航拍仪在过程中速度最大值为 D. 航拍仪在过程中速度最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据图像可知，内，航拍仪先向上做加速度逐渐增大的加速运动，后向上做加速度逐渐减小的加速运动，则时，航拍仪速度最大，之后航拍仪继续向上运动，所以时，航拍仪距离地面不是最远，故AB错误； CD．根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，则有 可得航拍仪在过程中速度最大值为 故C错误，D正确。 故选D。 8. 一斜面倾角为，A、B两个小球均以水平初速度水平抛出，如图所示，A球垂直撞在斜面上，B球落到斜面上的位移最短，不计空气阻力，则A、B两个小球下落时间与之间的关系为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A球垂直撞在斜面上，则速度关系为 解得 当B球抛出点与落点的连线垂直于斜面时，位移最短，则 解得 则有 故选D。 9. 如图所示，相同的钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上，卡车底板与B间的动摩擦因数为μ1，A、B间动摩擦因数为μ2，μ1＞μ2，卡车刹车的最大加速度为a，a＞μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急刹车情况时，要求其刹车后在s0距离内能安全停下且钢铁构件之间与底板均不发生相对滑动，则卡车行驶的速度不能超过（　　） A. B. C D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由 分析可知要求其刹车后在s0距离内能安全停下来，则车的最大加速度为 由运动学公式 02﹣v02=2as0 得车的最大速度 ABD错误，C正确。 故选C。 10. 如图1所示，一长木板静止于光滑水平桌面上，时，小物块（可视为质点）以速度滑到长木板上，时刻小物块恰好滑至长木板的最右端。图2为物块与木板运动的图像，图中、、已知，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 木块运动的位移为 B. 木板的长度为 C. 物块与木板的质量之比为 D. 物块与木板之间的动摩擦因数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．木块做匀减速直线运动的的初速度为，末速度为，时间为，则木块的位移为图2中的梯形面积，有 故A错误； B．t1时刻小物块恰好滑至长木板的最右端，所以相对位移就是板长，根据图2可知相对位移为 故B错误； C．相对运动过程中，设相互间的摩擦力大小为，物块的加速度大小 木板加速度大小 所以物块与木板的质量之比为 故C正确； D．摩擦力为 所以物块与木板之间的动摩擦因数 故D错误。 故选C。 11. 如图所示，一个质量为2m的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为m的物体A，A的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，A的下端用细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为mg，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，物体A向上运动，不计轻弹簧和细线的质量，下列说法不正确的是（　　） A. 未剪断细线前，台秤读数为3mg B. 剪断细线的瞬间，台秤读数突然变大 C. 剪断细线的瞬间，物体的加速度为g，方向竖直向上 D. 剪断细线后，物体A向上运动至最高点的过程中，台秤读数先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A.未剪断绳子前，对小球和箱子整体分析，得台秤示数 故A正确； BCD．剪断细线前，对小球受力分析 剪断细线的瞬间，对小球受力分析 得 方向竖直向上，由此可知，小球向上做加速后减速，整个系统先处于超重后处于失重，故台秤读数先变大后变小，故BC正确，D错误。 本题选不正确的，故选D。 12. 鸵鸟是当今世界上最大鸟，由于翅膀退化它已经不会飞了。鸟起飞的必要条件是空气对它向上的力足够大，计算大小的公式为：，式中是一个无量纲的比例常数，是空气密度，S是鸟翅膀的面积，是鸟起飞时的速度。为了估算鸟起飞时的速度，可以作一个简单的几何相似性假设：设鸟的几何线度为，则鸟的质量与成正比，翅膀的面积S与成正比。已知燕子起飞时的速度约为，鸵鸟的几何线度大约是燕子的25倍。由此可估算出若要使鸵鸟能起飞，鸵鸟的速度必须达到（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】依题意，鸵鸟能起飞必须满足 其中 ， 整理，可得 又 解得 故选B。 13. 在匀加速直线运动中，我们用加速度a描述速度v的变化快慢。与之类似，在匀加速圆周运动中可以引入角加速度β来描述角速度ω的变化快慢。如图所示，M、N是水平圆盘上的两个点，它们与圆心O间的距离分别为rM和rN，且2rM=rN=r。圆盘由静止开始绕过O点的竖直转轴匀加速转动，经过时间t，M点的线速度为v，则M、N两点的角加速度分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】M、N两点的角加速度分别 故选C。 14. 2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课．授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应．在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中．假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化（振动），如图所示．已知液滴振动的频率表达式为，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数（其单位为N/m），α、β、γ是相应的待定常数．对于这几个待定常数的大小，下列说法中可能正确的是（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 【答案】B 【解析】 【详解】从物理单位的量纲来考虑，则A中单位，故A错误；在B选项中，，故B正确；对C选项，，故C错误；在D选项中，，故D错误。 故选B。 二、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。 15. 如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置图。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，皮带分别套在变速塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是______。 A. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验 B. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验 C. 在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验 D. 在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验 （2）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的4倍，那么，左边变速塔轮与右边变速塔轮之间的角速度之比为______。 【答案】（1）A （2） 【解析】 【小问1详解】 本实验探究小球受到的向心力大小和角速度、小球运动半径和小球质量之间的关系，需采用控制变量法，根据 当探究小球受到的向心力大小和角速度的关系时，需保持小球运动半径和小球质量不变，即在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验。故选A。 【小问2详解】 由公式 可得 则左边塔轮与右边塔轮之间的角速度之比为 16. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，使用了如图所示的实验装置。 （1）请判断以下做法正确的是______。 A. 打点计时器不应固定在长木板的右端，而应固定在长木板左端靠近定滑轮的位置 B. 每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力 C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D. 在探究加速度与质量的关系时，作出图像可以更直观地判断出二者间的关系 （2）已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。下图是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E，相邻计数点间的距离已在图中标出。打点计时器打下计数点时，小车的瞬时速度______，小车的加速度______。（结果保留两位有效数字） （3）在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据做出图像，如图所示，发现该图线不通过坐标原点且图线的BC段明显偏离直线，分析其可能产生的原因，下列说法中符合的一项是______。 A. 未平衡摩擦力，所挂钩码的总质量太小 B. 平衡摩擦力过度，所用小车的质量太小 C. 未平衡摩擦力，所挂钩码的总质量太大 D. 平衡摩擦力过度，所用小车的质量太大 （4）如图为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由____。 （5）小红同学在探究小车的加速度与所受合外力的关系时，设计并采用了如图所示的方案。其实验操作步骤如下： a.挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； b.取下砝码盘和砝码，测出其总质量为，并让小车沿木板下滑，测出加速度； c.改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出图像。 ①该实验方案______满足条件（选填“需要”或“不需要”）； ②若小红同学实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的图像最接近图中的______。 A. B. C. 【答案】（1）D （2） ①. ②. （3）C （4）见解析 （5） ① 不需要 ②. A 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器应固定在长木板的最右端，便于纸带多打点，故A错误； B．平衡摩擦力后，每次改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力，故B错误； C．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车，故C错误； D．在探究加速度与质量的关系时，作出图象为线性关系可以更直观地判断出二者间的关系，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 [1]每5个打点间隔取1个计数点，则计数点间隔时间，利用匀变速直线的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则C点的瞬时速度为 [2]利用匀变速直线运动的判别式，结合逐差法可得 【小问3详解】 图线不过原点且力不为零时小车加速度为零，所以是未平衡摩擦力；图线末端发生了弯曲现象，是所挂钩码的总质量m太大，导致钩码的总质量m未远小于小车的总质量M；故选C。 【小问4详解】 设绳的拉力为，小车运动的加速度为。对桶和砂，有 对小车，有 得 小车受到细绳的拉力等于小车受到的合力，即 可见，只有桶和砂的总质量比小车质量小得多时，才能认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。 【小问5详解】 ①[1]该实验方案中，砝码盘和砝码对小车的拉力的大小，等于使小车沿斜面加速下滑的力，所以不需要满足； ②[2]由于砝码盘和砝码对小车的拉力的大小，等于使小车沿斜面加速下滑的力，所以加速度总是正比于拉力，图像是一条直线，故选A。 三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。 17. 如图所示，一个质量的物体放在水平地面上。对物体施加一个与水平方向成的恒定拉力，使物体做初速度为零的匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度。（，。） （1）求物体运动的加速度的大小； （2）求物体在2.0s时的速率； （3）若经过2.0s后撤去拉力，求此后物体可以滑行的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律可得 又 联立解得物体运动的加速度的大小为 【小问2详解】 物体在2.0s时速率为 解得 【小问3详解】 经过2.0s后撤去拉力，根据牛顿第二定律可得 根据运动学公式可得 联立解得此后物体可以滑行的时间为 18. 如图所示，长为不可伸长的轻绳一端固定于点，另一端系有质量为的小球（可视为质点），使小球在竖直平面内以点为圆心做圆周运动。已知重力加速度为，忽略空气阻力的影响。 （1）若小球经过圆周最高点A点时绳对小球的拉力大小，求：小球经过圆周最高点A点时速度大小； （2）加大小球的速度后，在最低点轻绳恰好被小球拉断，小球立即做平抛运动，落地点与点之间的水平距离，B点距水平地面的高度为（图中未画出），求： a.小球经过圆周最低点点时速度大小； b.轻绳能承受的最大拉力为。 【答案】（1） （2）a． ；b． 【解析】 【小问1详解】 小球在A点时，由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 a．经过B点平抛可得 ， 解得 b．小球在B点时，由牛顿第二定律 解得 19. 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。电梯的简化模型如图1所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度是随时间变化的，已知电梯在时由静止开始上升，图像如图2所示。电梯总质量。忽略一切阻力，重力加速度取。 （1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力和最小拉力； （2）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由图像求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示图像，求电梯在前2s内的速度改变量和第10s末的速率； （3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率；再求在时间内，拉力和重力对电梯所做的总功。 【答案】（1）； （2）； （3）； 【解析】 【小问1详解】 当方向向上时，有最大拉力，由牛顿第二定律，有 解得 当方向向上时，有最小拉力，由牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 类比可得，所求内速度变化量等于图线下的面积 内速度变化量等于图线下的面积 根据 所以第10s末的速率 【小问3详解】 由图像可知，内速率最大，其值等于内图线下的面积，有 由于 解得 此时电梯做匀速运动，可知 功率 由动能定理，总功 20. 北京2022年冬奥会，我国选手在单板滑雪U型池比赛中取得了较好的成绩。比赛场地可以简化为如图所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和中央平面直轨道连接而成，轨道倾角为。某次比赛中，质量的运动员自点以的速度进入U型池，经过多次腾空跳跃，以的速度从轨道边缘上的点沿轨道的竖直切面滑出轨道，速度方向与轨道边缘线的夹角，腾空后又沿轨道边缘的点进入轨道。运动员可视为质点，不计空气阻力。取重力加速度，，。运动员自点跃起后，在到的过程中做匀变速曲线运动。对于这种较为复杂的曲线运动，同学们可以类比平抛运动的处理方法，将之分解为两个方向的直线运动来处理。求： （1）在运动员从点到点的过程中，运动员从点运动到距离最远处所用的时间； （2）在运动员从点到点的过程中，距离面的最远距离； （3）运动员落回到点时，速度方向与夹角的正切值（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 将运动员的运动沿平行于和垂直于两个方向进行分解，均为匀变速直线运动。 在垂直于方向上：初速度为 加速度为 解得 当运动员该方向的速度为0时，距离最远，则有 得 【小问2详解】 在垂直于方向上 解得 【小问3详解】 在垂直于方向上，远离和返回的过程具有对称性，即运动员到达点时，垂直于的分速度 且运动的总时间 在平行于方向上：初速度 加速度 运动员到达点时，平行于的分速度 所以速度方向与夹角的正切值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年第一学期9月质量检测试卷 高三物理 （清华附中朝阳学校望京学校） 一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 物体在运动过程中加速度不为零，则下列说法正确的是（　　） A. 物体速率一定随时间变化 B. 物体运动的方向一定随时间变化 C. 物体速度一定随时间变化 D. 物体受的合外力一定随时间变化 2. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是 A. 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B. 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C. 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 3. 用图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针左侧放一个小纸团，它可以被指针推动。用弹簧测力计拉木块，使拉力由零缓慢增大。下列说法中不正确的是（　　） A. 木块开始运动前，拉力由零缓慢增大，木块所受静摩擦力也缓慢增大 B. 当木块开始移动时，拉力会突然变小，说明最大静摩擦力大于滑动摩擦力 C. 指针左侧的小纸团作用是标记最大静摩擦力大小 D. 若拉动过程操作不慎，弹簧测力计斜向上与长木板面有一小的夹角，会导致最大静摩擦力测量值偏小 4. 某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上钉上白纸，固定两个滑轮A和B（绳与滑轮间的摩擦不计），三根绳子的结点为O，在左右及中间的绳端分别挂上个数为N1、N2和N3的钩码，每个钩码的质量相等。当系统达到平衡时，根据钩码个数可读出三根绳子的拉力大小F1、F2和F3。下列说法正确的是（　　） A. 当钩码的个数N1=N2=N3=3时可以完成实验 B. 实验中必须测量AO和BO间的夹角 C. 实验中不需要记录结点O的位置 D. 实验中必须用天平测出钩码的质量 5. 如图所示，用网兜把足球挂在竖直墙壁上的A点，静止时球与墙壁的接触点为B点。现保持悬挂点A不动，将细绳AC缓慢变短，球重新静止。不计摩擦、细绳和网兜的重力，下列说法正确的是（　　） A. 细绳与墙壁夹角变小 B. AC绳的拉力变大 C. 该过程墙壁对球的支持力可能先变大再变小 D. 该过程墙壁对球的支持力可能先变小再变大 6. 如图所示，修正带的核心部件是两个半径之比为3∶1的大小齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工作，A和B分别为两个齿轮边缘处的两点。若两齿轮匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 若变速拖动修正带，A、B两点的线速度大小之比为1∶1 B. 若匀速拖动修正带，A、B两点的线速度大小之比为3∶1 C. 若匀速拖动修正带，A、B两点的角速度大小之比为3∶1 D. 若匀速拖动修正带，A、B两点的向心加速度大小之比为3∶1 7. 某航拍仪从地面由静止启动，在升力作用下加速竖直向上起飞。当上升到一定高度时，航拍仪逐渐失去动力。假设航拍仪在运动过程中沿竖直方向运动且机身始终保持水平，根据如图所示的其图像得出的论断中正确的是（　　） A. 时，航拍仪速度最大 B. 时，航拍仪距离地面最远 C. 航拍仪在过程中速度最大值为 D. 航拍仪在过程中速度最大值为 8. 一斜面倾角为，A、B两个小球均以水平初速度水平抛出，如图所示，A球垂直撞在斜面上，B球落到斜面上的位移最短，不计空气阻力，则A、B两个小球下落时间与之间的关系为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，相同的钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上，卡车底板与B间的动摩擦因数为μ1，A、B间动摩擦因数为μ2，μ1＞μ2，卡车刹车的最大加速度为a，a＞μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急刹车情况时，要求其刹车后在s0距离内能安全停下且钢铁构件之间与底板均不发生相对滑动，则卡车行驶的速度不能超过（　　） A. B. C. D. 10. 如图1所示，一长木板静止于光滑水平桌面上，时，小物块（可视为质点）以速度滑到长木板上，时刻小物块恰好滑至长木板的最右端。图2为物块与木板运动的图像，图中、、已知，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 木块运动的位移为 B. 木板的长度为 C. 物块与木板的质量之比为 D. 物块与木板之间的动摩擦因数为 11. 如图所示，一个质量为2m的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为m的物体A，A的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，A的下端用细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为mg，整个系统处于静止状态。现将细线剪断，物体A向上运动，不计轻弹簧和细线的质量，下列说法不正确的是（　　） A. 未剪断细线前，台秤读数为3mg B. 剪断细线的瞬间，台秤读数突然变大 C. 剪断细线的瞬间，物体的加速度为g，方向竖直向上 D. 剪断细线后，物体A向上运动至最高点的过程中，台秤读数先减小后增大 12. 鸵鸟是当今世界上最大的鸟，由于翅膀退化它已经不会飞了。鸟起飞的必要条件是空气对它向上的力足够大，计算大小的公式为：，式中是一个无量纲的比例常数，是空气密度，S是鸟翅膀的面积，是鸟起飞时的速度。为了估算鸟起飞时的速度，可以作一个简单的几何相似性假设：设鸟的几何线度为，则鸟的质量与成正比，翅膀的面积S与成正比。已知燕子起飞时的速度约为，鸵鸟的几何线度大约是燕子的25倍。由此可估算出若要使鸵鸟能起飞，鸵鸟的速度必须达到（　　） A. B. C. D. 13. 在匀加速直线运动中，我们用加速度a描述速度v的变化快慢。与之类似，在匀加速圆周运动中可以引入角加速度β来描述角速度ω的变化快慢。如图所示，M、N是水平圆盘上的两个点，它们与圆心O间的距离分别为rM和rN，且2rM=rN=r。圆盘由静止开始绕过O点的竖直转轴匀加速转动，经过时间t，M点的线速度为v，则M、N两点的角加速度分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 14. 2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课．授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应．在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中．假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化（振动），如图所示．已知液滴振动的频率表达式为，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数（其单位为N/m），α、β、γ是相应的待定常数．对于这几个待定常数的大小，下列说法中可能正确的是（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 二、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。 15. 如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置图。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，皮带分别套在变速塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是______。 A. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验 B. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验 C. 在小球运动半径不等情况下，用质量不同的小球做实验 D. 在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验 （2）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的4倍，那么，左边变速塔轮与右边变速塔轮之间的角速度之比为______。 16. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，使用了如图所示的实验装置。 （1）请判断以下做法正确的是______。 A. 打点计时器不应固定在长木板的右端，而应固定在长木板左端靠近定滑轮的位置 B. 每次改变小车质量后，需要重新平衡摩擦力 C. 实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D. 在探究加速度与质量关系时，作出图像可以更直观地判断出二者间的关系 （2）已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。下图是实验中打出的一段纸带，在打出的点中，从点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E，相邻计数点间的距离已在图中标出。打点计时器打下计数点时，小车的瞬时速度______，小车的加速度______。（结果保留两位有效数字） （3）在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据做出图像，如图所示，发现该图线不通过坐标原点且图线的BC段明显偏离直线，分析其可能产生的原因，下列说法中符合的一项是______。 A. 未平衡摩擦力，所挂钩码的总质量太小 B. 平衡摩擦力过度，所用小车的质量太小 C. 未平衡摩擦力，所挂钩码的总质量太大 D. 平衡摩擦力过度，所用小车的质量太大 （4）如图为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由____。 （5）小红同学在探究小车的加速度与所受合外力的关系时，设计并采用了如图所示的方案。其实验操作步骤如下： a.挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； b.取下砝码盘和砝码，测出其总质量为，并让小车沿木板下滑，测出加速度； c.改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出图像。 ①该实验方案______满足条件（选填“需要”或“不需要”）； ②若小红同学实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的图像最接近图中的______。 A. B. C. 三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。 17. 如图所示，一个质量物体放在水平地面上。对物体施加一个与水平方向成的恒定拉力，使物体做初速度为零的匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度。（，。） （1）求物体运动的加速度的大小； （2）求物体在2.0s时的速率； （3）若经过2.0s后撤去拉力，求此后物体可以滑行的时间。 18. 如图所示，长为不可伸长的轻绳一端固定于点，另一端系有质量为的小球（可视为质点），使小球在竖直平面内以点为圆心做圆周运动。已知重力加速度为，忽略空气阻力的影响。 （1）若小球经过圆周最高点A点时绳对小球的拉力大小，求：小球经过圆周最高点A点时速度大小； （2）加大小球的速度后，在最低点轻绳恰好被小球拉断，小球立即做平抛运动，落地点与点之间的水平距离，B点距水平地面的高度为（图中未画出），求： a小球经过圆周最低点点时速度大小； b.轻绳能承受的最大拉力为。 19. 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。电梯的简化模型如图1所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度是随时间变化的，已知电梯在时由静止开始上升，图像如图2所示。电梯总质量。忽略一切阻力，重力加速度取。 （1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力和最小拉力； （2）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由图像求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示图像，求电梯在前2s内的速度改变量和第10s末的速率； （3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率；再求在时间内，拉力和重力对电梯所做的总功。 20. 北京2022年冬奥会，我国选手在单板滑雪U型池比赛中取得了较好的成绩。比赛场地可以简化为如图所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和中央平面直轨道连接而成，轨道倾角为。某次比赛中，质量的运动员自点以的速度进入U型池，经过多次腾空跳跃，以的速度从轨道边缘上的点沿轨道的竖直切面滑出轨道，速度方向与轨道边缘线的夹角，腾空后又沿轨道边缘的点进入轨道。运动员可视为质点，不计空气阻力。取重力加速度，，。运动员自点跃起后，在到的过程中做匀变速曲线运动。对于这种较为复杂的曲线运动，同学们可以类比平抛运动的处理方法，将之分解为两个方向的直线运动来处理。求： （1）在运动员从点到点的过程中，运动员从点运动到距离最远处所用的时间； （2）在运动员从点到点的过程中，距离面的最远距离； （3）运动员落回到点时，速度方向与夹角的正切值（结果保留三位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$