精品解析：北京市顺义牛栏山第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

2024-2025学年牛栏山一中高三9月月考物理试题 本试卷分第一部分和第二部分。满分100分，考试时间90分钟。 第一部分 本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列属于国际单位制基本单位符号的是（　　） A. s B. N C. F D. T 【答案】A 【解析】 【详解】国际单位制中的基本单位分别是：长度的单位是米，符号m；质量的单位是千克，符号kg；时间的单位是秒，符号s；电流的单位是安培，符号是A；热力学温度的单位是开尔文，符号K；物质的量单位是摩尔，符号mol；发光强度的单位是坎德拉，符号cd。 故选A。 2. 如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定斜面上，上表面水平，在劈形物体上表面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（　　） A. 沿斜面向下的直线 B. 竖直向下的直线 C. 无规则的曲线 D. 抛物线 【答案】B 【解析】 【详解】小球是光滑的，竖直方向上受到重力和M的支持力，当劈形物体从静止开始释放后，M对小球的支持力减小，小球的合力方向竖直向下，则小球沿竖直向下方向运动，直到碰到斜面前，故其运动轨迹是竖直向下的直线。故选B。 3. 如图是某自行车的传动结构示意图，其中I是半径r1=10cm的牙盘（大齿轮），II是半径r2=4cm的飞轮（小齿轮），III是半径r3=36cm的后轮，A、B、C分别是牙盘、飞轮、后轮边缘的点。在匀速骑行时，关于各点的角速度ω及线速度v的大小判断正确的是（　　） A. B. C. vA<vB D. vA<vC 【答案】D 【解析】 【详解】C．飞轮与牙盘通过链条连接，飞轮边缘的线速度与牙盘边缘的线速度大小相等，即 故C错误； AB．后轮与飞轮绕同轴转动，后轮的角速度与飞轮的角速度相等，即 根据 可知 则 故AB错误； D．根据 且 ， 则 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上从静止开始以加速度a向前运动位移为x的过程中，若货箱中石块B的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 石块B周围的物体对它的作用力的合力大小为mg B. 石块B周围的物体对它的作用力的合力做功为mgx C. 石块B周围的物体对它的作用力的合力大小为 D. 石块B周围的物体对它的作用力的合力冲量大小为m 【答案】C 【解析】 【详解】AC．石块B受向下的重力mg和周围的物体对它的作用力F，两个力的合力为ma，方向水平向右，则石块B周围的物体对它的作用力的合力大小为 选项A错误，C正确； B．石块B周围的物体对它的作用力的合力的水平分量为ma，则做功为max，选项B错误； D．物块的速度 根据动量定理，石块B所受的合外力（周围物体对它作用力的合力与B的重力的矢量和）的冲量大小为 选项D错误。 故选C。 5. 如图所示，在向右做加速度为的匀加速直线运动的车厢内，小球与车厢相对静止，轻绳a斜向上，轻质弹簧b水平。某一时刻，轻绳a突然断裂（重力加速度为g），断裂瞬间小球的加速度大小为（　　） A g B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】a断裂前，对小球受力分析，如图所示 则有 联立解得轻质弹簧b的弹力为 当a突然断裂时，弹簧弹力保持不变，则小球受到的合力大小为 小球加速度大小为 故选B。 6. 一根轻弹簧竖直直立在水平面上，下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x0时，物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中，物块的加速度大小a随下降位移大小x变化的图像，可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】物块接触弹簧后，在开始阶段，物块的重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得 mg- kx = ma 解得 可知，a与x是线性关系，当x增大时，a减小。当弹力等于重力时，物块的合力为零，加速度为0，,当弹力大于重力后，物块的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律 kx-mg = ma 解得 a与x是纯性关系，当x增大时，a增大。若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度大小等于g。方向竖直向上，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于g。 故选D。 7. 摩托车特技表演中的飞檐走壁让人震撼，其运动可简化为如图所示的小球在光滑的半球形容器内做圆周运动。小球的质量为m，容器的球心为O、半径为R，小球在水平面内做圆周运动，运动到a点时，Oa与竖直方向夹角为θ，运动过程中容器静止在水平地面上。半球形容器及底座的质量为M，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（　　）   A. 小球运动的角速度大小为 B. 小球运动的线速度大小为 C. 底座受到地面的摩擦力大小为 D. 底座对地面的压力等于 【答案】B 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，如图 由牛顿第二定律，可得 ， 根据几何关系，有 联立，解得 故A正确，不满足题意要求； B．根据线速度与角速度关系，可得 故B错误，满足题意要求； CD．对容器受力分析，如图 水平方向由平衡条件可得 又 联立解得 竖直方向由平衡条件可得 根据牛顿第三定律，可得底座对地面的压力为 故CD正确，不满足题意要求。 故选B。 8. “移动靶射击”是模仿猎取走兽的射击竞赛项目，射手用步枪向移动的野兽靶进行射击。移动靶做快速的横方向移动，射手站在移动靶前方不移动。图乙为简化的比赛现场图，设移动靶移动的速度为，射手射出的子弹的速度为，移动靶离射手的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标，则（　　） A. 子弹射中目标的最短时间为 B. 子弹射中目标的最短时间为 C. 射击时，枪口离目标的距离为 D. 射击时，枪口离目标的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．子弹射中目标的最短时间为 选项AB错误； CD．射击时，枪口离目标的距离为 选项C正确，D错误。 故选C。 9. 如图所示，某物体（可视为质点）以水平初速度抛出，飞行一段时间t=s后，垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上（g取10m/s2），由此计算出物体的水平位移x和水平初速度v0分别是（　　） A. x=25m B. x=5m C. v0=10m/s D. v0=20m/s 【答案】C 【解析】 【详解】物体撞在斜面上时竖直分速度 将速度进行分解，根据平行四边形定则知 tan30°= 解得 v0=m/s=10m/s 则水平位移 x=v0t=10×m=10m 故C正确，ABD错误。 故选C。 10. 如图所示，斜面静止于粗糙水平面上，质量为m的小物块P恰好能沿斜面匀速下滑，该过程斜面保持静止．现给P施加一沿斜面向下的推力F，使P沿斜面匀加速下滑．施加F后，下列说法不正确的是 A. 斜面对P的支持力和摩擦力都不变 B. P对斜面的作用力方向竖直向下 C. 水平面对斜面的支持力增大 D. 小物块的加速度为a=F/m 【答案】C 【解析】 【详解】施加F后，不改变物体与斜面间的正压力，因此也不改变物体与斜面间的滑动摩擦力，即物块和斜面的相互作用力没有任何改变，则水平面对斜面的支持力不变，选项A正确，C错误；因开始时P对斜面的作用力方向竖直向下，加力F后，物块和斜面的相互作用力没有任何改变，P对斜面的作用力方向仍然竖直向下，选项B正确；加力F后，物体受的合外力为F，则小物块的加速度为a=F/m，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C. 11. 如图所示，光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的a、b两点，一质量为m的衣服静止悬挂于绳上某点；若在绳上另一点继续悬挂另一质量为M的衣服，已知m<M，两衣架质量均可忽略不计，则最终两衣服在绳上的状态为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对衣架受力分析如图所示   因为同一根绳子上的拉力大小处处相等，所以衣架两侧绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的。设绳子与水平方向的夹角为，根据受力平衡可得 由于m<M，若m左端绳与水平方向夹角小于M右绳与水平方向夹角，则无法平衡，故最终二者靠在一起才能保持平衡。 故选D。 12. “八字刹车”是滑雪的减速技术，其滑行时的滑行姿态如图甲所示，左边雪板的受力情况可简化为图乙，雪板与水平雪面角，雪面对雪板的总作用力大小为F。方向可认为垂直于雪板所在平面。现将该力沿水平方向和竖直方向分解，则其水平方向上的分力大小为（　　）。 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】将F分解在水平方向和竖直方向，根据几何关系可知F与竖直方向的夹角为β，则F水平方向上的分力大小为Fsinβ。 故选A。 13. 如图所示，为环绕地球运转的航天器在变轨时，由低轨道升到高轨道时的变轨示意图。航天器先在圆形轨道1的A点加速后，进入到椭圆轨道2运行，当航天器运行到椭圆轨道2的远地点B时，再次加速而进入到圆轨道3而完成变轨运动。设：航天器在圆轨道1匀速运转时的速率为；靠惯性在椭圆轨道2运行时通过A、B两点时的速率分别为和；在圆轨道3匀速运转时的速率为。那么以下判断正确的是（　　） A. B. C. 卫星在A点的加速度小于卫星在B点的加速度 D. 卫星从轨道2上B点变轨进入轨道3时需要喷气减速 【答案】B 【解析】 【详解】AB．第一次点火加速，有 第二次点火加速，有 都是航天器绕地球做匀速圆周运动的速度，设地球质量为，航天器的质量为，轨道半径为，由 得 又 得 则有 故A错误，B正确； C．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在A点的加速度大于卫星在B点的加速度，故C错误； D．卫星从轨道2上B点变轨进入轨道3时需要喷气加速，故D错误。 故选B。 14. 如图所示，在足够大的水平地面上静置一木板，可视为质点的物块以v0=3m/s的速度滑上木板，最终物块恰好到达木板的右端，木板沿地面运动的距离恰好等于木板的长度。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.05，取重力加速度大小g=10m/s2，则木板的长度为（　　） A. 1.0m B. 1.5m C. 2.0m D. 2.5m 【答案】B 【解析】 【详解】设滑块的质量为，木板的质量为，在滑块减速和木板加速到共速的时间为，加速度为、，有 木板的位移为 两者共速后，因，则一起减速到停止，共同减速的加速度为，有 木板的位移为 木板沿地面运动的距离恰好等于木板的长度，即 最终物块恰好到达木板的右端，即滑块相对滑动的位移为板长，有 联立各式解得 ， 故选B。 第二部分 本部分共5小题，共58分。 15. 下面是某班级学生做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验。采用如图甲所示的实验装置，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。 （1）为完成实验，除图中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）和______。 （2）如图甲，关于本实验，下列说法正确的是______ A. 应适当调节滑轮高度，使线与桌面平行，确保小车能做匀加速直线运动 B. 此时有可能正在进行“补偿阻力”的实验操作 C. 实验时小车应从靠近打点计时器处静止释放 D. 电火花计时器的工作电压应为交流8V （3）小夏同学在这次实验中获得一条如图乙所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知打点计时器的打点周期为T=0.02s，则打计数点5时小车速度v=__________m/s（保留3位有效数字）。 （4）小车加速度的表达式是 A. B. C. D. （5）小同王学也挑选的一条较为清晰的纸带，如图丙所示，并选取了部分点为计数点（计数点间的距离如图）。已知打点计时器打点的时间间隔，由图可知小车做匀加速直线运动的加速度__________（保留三位有效数字）。据此可知本次实验操作中存在不合理之处在于_______________。 （6）小赵同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大，所以他大胆创新，选用图丁所示器材进行实验，测量小车质量M,所用交流电频率为50Hz，共6个槽码，每个槽码的质量均为m=10g。 实验步骤如下： i.安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_______的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑； ii.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a； iii.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii； iv.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。 已知重力加速度大小g=9.80m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空： ①请将步骤i中画横线的部分填写完整： ②写出随变化的关系式_________（用M，m，g，a，n表示）； ③测得关系图线的斜率为2.5s2/m，则小车质量M=_________kg。 【答案】（1）刻度尺 （2）C （3）0.625 （4）C （5） ①. 3.01 ②. 见解析 （6） ①. 等间距 ②. ③. 0.185 【解析】 【小问1详解】 为完成实验，除图中已有的器材，由于需要刻度尺测量纸带上计数点间的距离，所以还需要交流电源、天平（含配套砝码）和刻度尺。 【小问2详解】 A．应适当调节滑轮高度，使线与木板平行，保证线对小车拉力等于小车受到的合力，故A错误； B．进行“补偿阻力”的实验操作时，小车前面不能悬挂槽码，故B错误； C．实验时小车应从靠近打点计时器处静止释放，以能在纸带上打出更多的点，充分利用纸带，故C正确； D．电火花计时器的工作电压应为交流220V，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，打计数点5时小车速度为 【小问4详解】 根据逐差法可得小车加速度的表达式为 故选C。 【小问5详解】 [1]根据逐差法可得小车做匀加速直线运动的加速度为 代入数据解得 [2]根据加速度计算结果看，其值较大，可知，实验过程中不合理之处为：不满足槽码的质量远小于小车的质量，在实验中需要用槽码重力来代替小车受到的拉力，此时的误差较大。 【小问6详解】 ①[1]调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑； ②[2]对于小车匀速时有 减小n个槽码后，对小车和槽码分别有 联立可得 整理可得 ③[3]根据 可知系图线斜率为 而，，代入解得小车质量为 16. 人类从事滑雪活动已有数千年历史，滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉快地滑行，畅享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以1m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°。若人与滑板的总质量为60kg，受到的总阻力为60N，重力加速度g取10m/s2，求： （1）滑雪者加速度的大小； （2）3s内滑雪者下滑位移的大小； （3）3s末人与滑板总重力的瞬时功率。 【答案】（1）；（2）21m；（3）3900W 【解析】 【详解】（1）由牛顿第二定律 解得滑雪者加速度的大小为 （2）由运动学公式 其中 ， 解得3s内滑雪者下滑位移的大小为 x=21m （3）由运动学公式 重力的瞬时功率 联立解得，3s末人与滑板总重力的瞬时功率为 P=3900W 17. 如图所示，不可伸长的轻绳一端固定在距离水平地面高为h的O点，另一端系有质量为m，可视为质点的小球，将小球拉至O点正上方的A点，给其一水平方向的初速度，使其恰好通过A点后，在竖直平面内以O点为圆心做半径为r的圆周运动。当小球运动到最低点B时，绳恰好被拉断，小球水平飞出。不计空气阻力及绳断时的能量损失，重力加速度为g。求： （1）小球初速度的大小。 （2）绳能承受拉力的最大值。 （3）小球落地时的速度大小v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球刚好通过A点，绳子拉力为零，仅重力提供向心力 解得 （2）从A点到B点，由动能定理 解得 在B点，由绳子拉力和小球重力共同提供向心力 解得 再由牛顿第三定律可得 （3）小球从B点到落地的过程中，只有重力做功，由动能定理 解得 18. 在不同的条件下，我们可以建立不同的物理模型。将一根绳的B端与一质量为M的小物块Q相连，小物块Q可视为质点。用水平向右大小为F的恒力作用在绳的A端，使小物块Q沿光滑水平面做直线运动，如图所示。 （1）轻绳模型将绳的质量忽略不计。若图中绳为轻绳，请利用牛顿第二定律，证明稳定后轻绳各处的弹力大小均等于A端所受恒力F，并据此求出小物块运动加速度a的大小。 （2）实际上绳是有质量的。若图中的绳长为l且不可伸长，质量为m且分布均匀，设距离绳A端x处（x < l）为D点（图中未画出），不考虑绳在竖直方向的下垂，求稳定后D点处绳的弹力FT与x的关系式。 （3）事实上，真实情况下绳会下垂，水平面也不光滑。如图所示，若已知绳在A、B两端拉力的大小分别为F1和F2，拉力的方向分别沿A、B端的切线方向，并已知在A、B两端绳切线与水平方向所夹锐角分别为α和β，E为绳的最低点。当绳和物块组成的系统稳定向右加速（绳的形态保持不变）时，求绳的最低点E处的弹力的大小FE。 【答案】（1）见解析，；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设轻绳的质量为m，对整体，根据牛顿第二定律有 对小物块，根据牛顿第二定律有 轻绳模型将绳的质量忽略不计，稳定后轻绳各处的弹力大小为 小物块运动加速度为 （2）对整体，根据牛顿第二定律有 解得 以物块和与其相连长为（l − x）的绳为研究对象，根据牛顿第二定律有 解得稳定后D点处绳的弹力为 （3）对EB间的绳受力分析可得 两式相比可得 对EA间的绳受力分析可得 两式相比可得 绳的最低点E处的弹力的大小为 19. 建立物理模型对实际问题进行分析，是重要的科学思维方法。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，地球的半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。 （1）试推导第一宇宙速度v的表达式； （2）如图-1所示，假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球南北两极的小洞，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动，不考虑其它星体的作用，以地心为原点，向北为正方向建立x轴，在图-2中画出小球所受引力F随x（-R≤x≤R）变化的图像，求出小球在洞内运动过程中的最大速度vm； （3）在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在木星的强大引力作用下，加速向木星靠近，当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂。这个临界距离d被称为“洛希极限”。已知，木星和地球的密度分别为和，木星和地球的半径分别为R0和R，且。请据此近似推导木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”的表达式。【提示：当x很小时，。】 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据万有引力提供向心力 地球的质量为 联立解得第一宇宙速度为 【小问2详解】 距离地心为x时，小球受到的万有引力大小为 又 可得 当0＜x≤R时，引力方向指向南方，当-R≤x＜0时，引力方向指向北方，故小球所受引力F随x（-R≤x≤R）变化的图像如图所示 小球位于地心时速度最大，根据动能定理 解得 【小问3详解】 设木星质量为，地球质量为，地球表面上距离木星最近的地方有一质量为的物体，地球在木星引力作用下向木星靠近，根据牛顿第二定律，有 物体在木星引力和地球引力作用下，有 其中 ， 当时，地球将被撕裂；由可得 整理得 因为，所以很小，则有 代入可得 可得“洛希极限”的表达式为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年牛栏山一中高三9月月考物理试题 本试卷分第一部分和第二部分。满分100分，考试时间90分钟。 第一部分 本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列属于国际单位制基本单位符号的是（　　） A. s B. N C. F D. T 2. 如图所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在劈形物体上表面上放一光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（　　） A. 沿斜面向下的直线 B. 竖直向下的直线 C. 无规则的曲线 D. 抛物线 3. 如图是某自行车的传动结构示意图，其中I是半径r1=10cm的牙盘（大齿轮），II是半径r2=4cm的飞轮（小齿轮），III是半径r3=36cm的后轮，A、B、C分别是牙盘、飞轮、后轮边缘的点。在匀速骑行时，关于各点的角速度ω及线速度v的大小判断正确的是（　　） A. B. C. vA<vB D. vA<vC 4. 如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上从静止开始以加速度a向前运动位移为x的过程中，若货箱中石块B的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 石块B周围物体对它的作用力的合力大小为mg B. 石块B周围的物体对它的作用力的合力做功为mgx C. 石块B周围的物体对它的作用力的合力大小为 D. 石块B周围的物体对它的作用力的合力冲量大小为m 5. 如图所示，在向右做加速度为的匀加速直线运动的车厢内，小球与车厢相对静止，轻绳a斜向上，轻质弹簧b水平。某一时刻，轻绳a突然断裂（重力加速度为g），断裂瞬间小球的加速度大小为（　　） A. g B. C. D. 6. 一根轻弹簧竖直直立在水平面上，下端固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x0时，物块速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中，物块的加速度大小a随下降位移大小x变化的图像，可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 7. 摩托车特技表演中的飞檐走壁让人震撼，其运动可简化为如图所示的小球在光滑的半球形容器内做圆周运动。小球的质量为m，容器的球心为O、半径为R，小球在水平面内做圆周运动，运动到a点时，Oa与竖直方向夹角为θ，运动过程中容器静止在水平地面上。半球形容器及底座的质量为M，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（　　）   A. 小球运动的角速度大小为 B. 小球运动的线速度大小为 C. 底座受到地面的摩擦力大小为 D. 底座对地面的压力等于 8. “移动靶射击”是模仿猎取走兽的射击竞赛项目，射手用步枪向移动的野兽靶进行射击。移动靶做快速的横方向移动，射手站在移动靶前方不移动。图乙为简化的比赛现场图，设移动靶移动的速度为，射手射出的子弹的速度为，移动靶离射手的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标，则（　　） A. 子弹射中目标的最短时间为 B. 子弹射中目标的最短时间为 C. 射击时，枪口离目标的距离为 D. 射击时，枪口离目标的距离为 9. 如图所示，某物体（可视为质点）以水平初速度抛出，飞行一段时间t=s后，垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上（g取10m/s2），由此计算出物体的水平位移x和水平初速度v0分别是（　　） A. x=25m B. x=5m C. v0=10m/s D. v0=20m/s 10. 如图所示，斜面静止于粗糙水平面上，质量为m的小物块P恰好能沿斜面匀速下滑，该过程斜面保持静止．现给P施加一沿斜面向下的推力F，使P沿斜面匀加速下滑．施加F后，下列说法不正确的是 A. 斜面对P的支持力和摩擦力都不变 B. P对斜面的作用力方向竖直向下 C. 水平面对斜面的支持力增大 D. 小物块的加速度为a=F/m 11. 如图所示，光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的a、b两点，一质量为m的衣服静止悬挂于绳上某点；若在绳上另一点继续悬挂另一质量为M的衣服，已知m<M，两衣架质量均可忽略不计，则最终两衣服在绳上的状态为（ ） A. B. C. D. 12. “八字刹车”是滑雪的减速技术，其滑行时的滑行姿态如图甲所示，左边雪板的受力情况可简化为图乙，雪板与水平雪面角，雪面对雪板的总作用力大小为F。方向可认为垂直于雪板所在平面。现将该力沿水平方向和竖直方向分解，则其水平方向上的分力大小为（　　）。 A. B. C. D. 13. 如图所示，为环绕地球运转的航天器在变轨时，由低轨道升到高轨道时的变轨示意图。航天器先在圆形轨道1的A点加速后，进入到椭圆轨道2运行，当航天器运行到椭圆轨道2的远地点B时，再次加速而进入到圆轨道3而完成变轨运动。设：航天器在圆轨道1匀速运转时的速率为；靠惯性在椭圆轨道2运行时通过A、B两点时的速率分别为和；在圆轨道3匀速运转时的速率为。那么以下判断正确的是（　　） A. B. C. 卫星在A点的加速度小于卫星在B点的加速度 D. 卫星从轨道2上B点变轨进入轨道3时需要喷气减速 14. 如图所示，在足够大的水平地面上静置一木板，可视为质点的物块以v0=3m/s的速度滑上木板，最终物块恰好到达木板的右端，木板沿地面运动的距离恰好等于木板的长度。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.05，取重力加速度大小g=10m/s2，则木板的长度为（　　） A. 1.0m B. 1.5m C. 2.0m D. 2.5m 第二部分 本部分共5小题，共58分。 15. 下面是某班级学生做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验。采用如图甲所示的实验装置，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。 （1）为完成实验，除图中已有的器材，还需要交流电源、天平（含配套砝码）和______。 （2）如图甲，关于本实验，下列说法正确的是______ A. 应适当调节滑轮高度，使线与桌面平行，确保小车能做匀加速直线运动 B. 此时有可能正在进行“补偿阻力”的实验操作 C. 实验时小车应从靠近打点计时器处静止释放 D. 电火花计时器的工作电压应为交流8V （3）小夏同学在这次实验中获得一条如图乙所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、x1、x2、x3、x4、x5、x6。已知打点计时器的打点周期为T=0.02s，则打计数点5时小车速度v=__________m/s（保留3位有效数字）。 （4）小车加速度的表达式是 A. B. C. D. （5）小同王学也挑选的一条较为清晰的纸带，如图丙所示，并选取了部分点为计数点（计数点间的距离如图）。已知打点计时器打点的时间间隔，由图可知小车做匀加速直线运动的加速度__________（保留三位有效数字）。据此可知本次实验操作中存在不合理之处在于_______________。 （6）小赵同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大，所以他大胆创新，选用图丁所示器材进行实验，测量小车质量M,所用交流电频率为50Hz，共6个槽码，每个槽码质量均为m=10g。 实验步骤如下： i.安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。调整轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_______的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑； ii.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a； iii.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii； iv.以取下槽码总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。 已知重力加速度大小g=9.80m/s2，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空： ①请将步骤i中画横线的部分填写完整： ②写出随变化的关系式_________（用M，m，g，a，n表示）； ③测得关系图线的斜率为2.5s2/m，则小车质量M=_________kg。 16. 人类从事滑雪活动已有数千年历史，滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉快地滑行，畅享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以1m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为30°。若人与滑板的总质量为60kg，受到的总阻力为60N，重力加速度g取10m/s2，求： （1）滑雪者加速度的大小； （2）3s内滑雪者下滑位移的大小； （3）3s末人与滑板总重力的瞬时功率。 17. 如图所示，不可伸长的轻绳一端固定在距离水平地面高为h的O点，另一端系有质量为m，可视为质点的小球，将小球拉至O点正上方的A点，给其一水平方向的初速度，使其恰好通过A点后，在竖直平面内以O点为圆心做半径为r的圆周运动。当小球运动到最低点B时，绳恰好被拉断，小球水平飞出。不计空气阻力及绳断时的能量损失，重力加速度为g。求： （1）小球初速度的大小。 （2）绳能承受拉力的最大值。 （3）小球落地时速度大小v。 18. 在不同的条件下，我们可以建立不同的物理模型。将一根绳的B端与一质量为M的小物块Q相连，小物块Q可视为质点。用水平向右大小为F的恒力作用在绳的A端，使小物块Q沿光滑水平面做直线运动，如图所示。 （1）轻绳模型将绳的质量忽略不计。若图中绳为轻绳，请利用牛顿第二定律，证明稳定后轻绳各处的弹力大小均等于A端所受恒力F，并据此求出小物块运动加速度a的大小。 （2）实际上绳是有质量的。若图中的绳长为l且不可伸长，质量为m且分布均匀，设距离绳A端x处（x < l）为D点（图中未画出），不考虑绳在竖直方向的下垂，求稳定后D点处绳的弹力FT与x的关系式。 （3）事实上，真实情况下绳会下垂，水平面也不光滑。如图所示，若已知绳在A、B两端拉力的大小分别为F1和F2，拉力的方向分别沿A、B端的切线方向，并已知在A、B两端绳切线与水平方向所夹锐角分别为α和β，E为绳的最低点。当绳和物块组成的系统稳定向右加速（绳的形态保持不变）时，求绳的最低点E处的弹力的大小FE。 19. 建立物理模型对实际问题进行分析，是重要的科学思维方法。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，地球的半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。 （1）试推导第一宇宙速度v的表达式； （2）如图-1所示，假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球南北两极的小洞，把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动，不考虑其它星体的作用，以地心为原点，向北为正方向建立x轴，在图-2中画出小球所受引力F随x（-R≤x≤R）变化的图像，求出小球在洞内运动过程中的最大速度vm； （3）在科幻电影《流浪地球》中有这样一个场景：地球在木星的强大引力作用下，加速向木星靠近，当地球与木星球心之间的距离小于某个值d时，地球表面物体就会被木星吸走，进而导致地球可能被撕裂。这个临界距离d被称为“洛希极限”。已知，木星和地球的密度分别为和，木星和地球的半径分别为R0和R，且。请据此近似推导木星使地球产生撕裂危险的临界距离d——“洛希极限”的表达式。【提示：当x很小时，。】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $