精品解析：浙江省温州市育英实验学校2024-2025学年高一上学期期初考试物理试题

2024年高一物理期初测试题 考生须知： 1.本卷满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的地方； 3.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范答题，在本试卷纸上答题一律无效； 4.考试结束后，只需上交答题卷。（本卷重力加速度） 选择题部分 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39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，多选、错选或不选都不给分） 1. 在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中，流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明，球形物体在液体中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，其关系式为：f=kηrvx，式中η称为黏性系数，其单位为kg/（m·s），r和v分别是球的半径和速度，k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断指数x的数值是（　　） A. 1 B. C. 2 D. 3 2. 2023年10月3日，在杭州亚运会田径女子4×100m接力决赛中，位于第8道中国队以43秒39的成绩夺得冠军，时隔9年重返亚洲之巅，其中第四棒运动员是福建选手葛曼棋。如图所示为4×100m跑道的起终点区域，部分赛道起点位置及比赛终点线如图中所标注，则在整个比赛中（　　） A. 43秒39表示时刻 B. 每位运动员位移的大小都为100m C. 中国队的平均速度约为9.2m/s D. 中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大 3. 如图所示，浙江运动员李玲在参加杭州亚运会女子撑杆跳高比赛时，以的成绩夺得金牌，并再度刷新亚运会赛事纪录。其完整的撑杆跳高过程可简化为三个阶段——持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落着地。下落时，人杆分离，最后落在软垫上速度减为零。不计空气阻力，则（　　） A. 研究其越杆过程的技术动作可将李玲视作质点 B. 李玲越过杆后在空中下落的过程中处于完全失重状态 C. 李玲在撑杆起跳上升的过程中，撑杆对她的力始终沿杆 D. 李玲落在软垫上的运动过程中，软垫对她的作用力大小大于她对软垫的作用力大小 4. 某物体在水平面内沿曲线减速行驶。关于该物体的速度v及所受合力F的方向，最可能如下列哪幅图所示（　　） A. B. C. D. 5. 如图，桌子边缘用茶叶罐子压着一张纸，欲向外把纸拉走，而让茶叶罐子留在桌上，实验发现纸拉得越快，茶叶罐子越稳定，对此，以下说法正确的是（ ） A. 纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力越小 B. 由于罐子有惯性，所以纸拉得越快，罐子惯性越大，越稳定 C. 纸拉得越快，罐子速度变化越小 D. 无论拉纸的力如何，罐子和纸总会有相对运动，最终罐子总可以留在桌上 6. 在东北严寒的冬天，人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空中。图甲所示是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间，其示意图如图乙所示。泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动，人的手臂伸直，在0.5s内带动杯子旋转了210°，人的臂长约为0.6m。下列说法正确的是（　　） A. 泼水时杯子的旋转方向为顺时针方向 B. P位置飞出的小水珠初速度沿1方向 C. 杯子在旋转时的角速度大小为 D. 杯子在旋转时的线速度大小约为 7. 一架质量为m的直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态，与水平地面夹角为。则下列说法正确的是（  ） A. 直梯对地面的作用力大小为mg B. 地面对直梯的作用力大小为 C. 墙壁对直梯的作用力与直梯对墙壁的作用力是一对平衡力 D. 减小角，若直梯仍能保持平衡，则地面对直梯的支持力不变 8. 如图所示，台秤上放一木箱，木箱底部装有力传感器，木箱加传感器的总质量为。一质量为的小球用轻弹簧竖直悬挂在木箱顶部，下端用一轻绳与木箱底部的力传感器相连，小球静止时，力传感器的示数为。重力加速度取。则（　　） A. 小球静止时，台秤示数为 B. 剪断弹簧瞬间，台秤示数为 C. 剪断轻绳瞬间，台秤示数为 D. 剪断轻绳瞬间，小球的加速度大小为 9. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴匀速转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣物上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的效果。下列说法正确的是　　（　　） A. 脱水过程中滚筒对衣物的压力充当向心力 B. 衣物在最高点A时脱水效果最好 C. 脱水过程中滚筒对衣物的摩擦力始终充当动力 D. 当衣物在A点时，地面对洗衣机的支持力最小 10. 在一次紧急救灾行动中，一架飞机在空中沿水平方向做匀减速直线运动，过程中连续释放沙袋。若不计空气阻力，则在一段时间后下列各图中能反映空中沙袋排列关系是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，杆以恒定角速度绕A点在竖直平面内顺时针转动，并带动套在固定水平杆上的小环M运动，间距离为h。运动开始时杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在和杆上）小环M的速度大小为（　　） A. B. C. D. 12. 蹦极是一项极限运动，现将运动简化为如下模型：小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧，下降过程中小球的加速度随位移变化如图所示，图中，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内且忽略小球与弹簧碰撞中的能量损失。下列说法正确的是（　　） A. 从x1到x2过程，小球做减速运动 B. 从x2到过程，小球处于失重状态 C. 下降到时，小球的速度为零 D. 下降到时，小球受到的弹力是重力的2倍 13. 如图，两端开口的圆筒与水平地面成一定角度倾斜放置。是圆筒的中轴线，M、N是筒壁上的两个点，且。一个可视为质点的小球自M点正上方足够高处自由释放，由M点无碰撞进入圆筒后一直沿筒壁运动，a、b、c是小球运动轨迹与MN的交点。小球从M到a用时，从a到b用时，从b到c用时，小球经过a、b、c时对筒壁压力分别为、、，、、表示M、a、b、c相邻两点间的距离，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ） A B. C. D. 二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得3分，部分选对的得2分，有选错的得0分） 14. 物理学中加速度的定义式为，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为，其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体做加速运动，表示物体做减速运动。则下列说法正确的是（　　） A. 若A不变，则a也不变 B. 若A不变，则物体在位移中点处的速度比大 C. 若a不变，则物体在中间时刻的速度为 D. 若且保持不变，则A逐渐变小 15. 某质点做直线运动，运动速率的倒数与位移的关系如图所示。关于质点的运动，下列说法中正确的是（ ） A. 质点做变加速直线运动 B. 图线斜率等于质点运动的加速度 C. 三角形的面积可表示质点运动时间 D. 四边形的面积可表示质点运动时间 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。 ①采用的实验方法是__________ A．控制变量法　　B．等效法　　C．模拟法 ②在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。 17. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。 （1）实验过程中，将轻弹簧竖直悬挂，然后把完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端，测出每次弹簧对应的长度x，得到钩码总质量m与弹簧的长度x的关系图像如图乙所示。重力加速度g取，则弹簧的原长为______cm，劲度系数为______N/m。（结果均保留两位有效数字） （2）该实验小组又选取了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出图像如图丙所示。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧______（选填“A”或“B”），A、B图线右侧向上弯曲的原因是______。 18. 小张同学做探究加速度与力、质量的关系”实验，为了减小实验误差，提出了如下四种改进方案： 方案A：测力计读数为所受合力大小，打点计时器测加速度大小 方案B：槽码重力受合力大小，光电计时测加速度大小 方案C：加槽码时调节，小车匀速下滑；去掉槽码，小车加速下滑，打点计时器测加速度大小，槽码重力为所受合力大小 方案D：传感器读数为所受合力大小，打点计时器测加速度大小 （1）需要补偿阻力的方案是__________；不需要小车质量远大于槽码（沙桶与沙子）质量的方案是_________。 （2）实验获得如图所示的纸带，计数点间均有四个点未画出，则打点时小车的速度为_________m/s（保留两位有效数字）。 四、解答题 19. 图甲ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。简化为图乙所示，汽车（视为质点）在入口AB处以54km/h运动到距收费站中心线EF左侧10m的CD处，速度减为18km/h，匀减速加速度大小为1m/s2，然后做匀速运动通过收费站，求： （1）汽车从AB处到EF时间： （2）AB处到EF的距离； （3）若换成人工窗口收费，需在收费站中心线停车，汽车（视为质点）在入口AB处以54km/h的初速度进入，汽车刹车时加速度大小为2.5m/s2，它需在匀速运动多少时间后开始刹车？（结果保留两位有效数字） 20. 单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型： U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。某次练习过程中，运动员以vM=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10 m/s2， sin72.8°=0.96，cos72.8°=0.30。求： (1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d； (2)M、N之间的距离L。 21. 某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角，顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的，物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，，的距离为。重力加速度（已知，）。求： （1）物体刚开始下滑时的加速度大小； （2）物体通过传送带所需要的时间； （3）要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度应是多少？ 22. 如图甲，水平面内有一条双线等宽光滑轨道，它由直轨道和两端半圆形轨道组成。在直轨道上放置一质量的小圆柱体，如图乙。小圆柱体两侧与轨道相切处和小圆柱体截面的圆心O连线的夹角，如图丙，初始时小圆柱体位于轨道上A点。现使之获得沿直轨道AB方向的初速度，小圆柱体运动过程中所受阻力忽略不计，小圆柱体尺寸和轨道间距相对轨道长度也忽略不计，两端半圆形轨道半径，g取。 （1）当时，小圆柱体可以安全通过半圆形轨道，求小圆柱体在直轨道和半圆形轨道上运动时，内侧轨道对小圆柱体的支持力、的大小； （2）为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨，初速度不能超过多少?（结果可以保留根式） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年高一物理期初测试题 考生须知： 1.本卷满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前务必将自己的姓名，准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的地方； 3.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范答题，在本试卷纸上答题一律无效； 4.考试结束后，只需上交答题卷。（本卷重力加速度） 选择题部分 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39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，多选、错选或不选都不给分） 1. 在航空航天、汽车工程、能源动力等诸多领域中，流体动力学模型扮演着至关重要的角色。研究表明，球形物体在液体中运动时除了受到浮力，还会受到阻力，其关系式为：f=kηrvx，式中η称为黏性系数，其单位为kg/（m·s），r和v分别是球的半径和速度，k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断指数x的数值是（　　） A. 1 B. C. 2 D. 3 【答案】A 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有 所以 将所有单位代入f=kηrvx，可得 所以 故选A。 2. 2023年10月3日，在杭州亚运会田径女子4×100m接力决赛中，位于第8道的中国队以43秒39的成绩夺得冠军，时隔9年重返亚洲之巅，其中第四棒运动员是福建选手葛曼棋。如图所示为4×100m跑道的起终点区域，部分赛道起点位置及比赛终点线如图中所标注，则在整个比赛中（　　） A. 43秒39表示时刻 B. 每位运动员位移的大小都为100m C. 中国队的平均速度约为9.2m/s D. 中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大 【答案】D 【解析】 【详解】A．43秒39描述的是4×100m接力决赛中位于第8道的中国队所经历的实际时间，表示时间间隔，故A错误； B．位移是指初位置到末位置的一条有向线段，线段的长度表示位移大小，箭头指向表示位移方向，根据图示可知，图示运动员的初末位置不相同，表示位移的有向线段的长度与方向均不相同，即每位运动员位移的大小不一定都为100m，故B错误； D．根据图中所示可知，表示第8道中国队的位移的有向线段的长度大于第3道的新加坡队的位移的有向线段的长度，即中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大，故D正确； C．平均速率等于总路程与总时间的比值，中国队的平均速率为 平均速度等于总位移与总时间的比值，中国队做的是曲线运动，平均速度大小小于平均速率，可知中国队的平均速度大小小于9.2m/s，故C错误。 故选D。 3. 如图所示，浙江运动员李玲在参加杭州亚运会女子撑杆跳高比赛时，以的成绩夺得金牌，并再度刷新亚运会赛事纪录。其完整的撑杆跳高过程可简化为三个阶段——持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落着地。下落时，人杆分离，最后落在软垫上速度减为零。不计空气阻力，则（　　） A. 研究其越杆过程的技术动作可将李玲视作质点 B. 李玲越过杆后在空中下落的过程中处于完全失重状态 C. 李玲在撑杆起跳上升的过程中，撑杆对她的力始终沿杆 D. 李玲落在软垫上的运动过程中，软垫对她的作用力大小大于她对软垫的作用力大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究其越杆过程的技术动作时，运动员的大小不能忽略，不可将李玲视作质点，选项A错误； B．李玲越过杆后在空中下落的过程中，加速度为向下的g，处于完全失重状态，选项B正确； C．李玲在撑杆起跳上升的过程中，撑杆对她的力不是始终沿杆的方向，选项C错误； D．李玲落在软垫上的运动过程中，软垫对她的作用力与她对软垫的作用力是相互作用力，等大反向，选项D错误。 故选B。 4. 某物体在水平面内沿曲线减速行驶。关于该物体的速度v及所受合力F的方向，最可能如下列哪幅图所示（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】CD．汽车做曲线运动，根据力与曲线的关系，合力指向曲线的内测，CD错误； AB．汽车做曲线运动同时减速，力和速度的夹角应是钝角，A错误，B正确。 故选B。 5. 如图，桌子边缘用茶叶罐子压着一张纸，欲向外把纸拉走，而让茶叶罐子留在桌上，实验发现纸拉得越快，茶叶罐子越稳定，对此，以下说法正确的是（ ） A. 纸拉得越快，纸对罐子的摩擦力越小 B. 由于罐子有惯性，所以纸拉得越快，罐子惯性越大，越稳定 C. 纸拉得越快，罐子速度变化越小 D. 无论拉纸的力如何，罐子和纸总会有相对运动，最终罐子总可以留在桌上 【答案】C 【解析】 【详解】A．拉纸的快慢，对纸对罐子的摩擦力没有影响，故A错误； B．质量是惯性的唯一量度。罐子的质量不变，罐子惯性就不变，故B错误； C．纸拉得越快，纸对罐子摩擦力的作用时间就越短，则冲量越小。根据动量定理，则动量变化量越小，即罐子速度变化越小，故C正确； D．如果拉纸的力小一些，罐子就会获得较大的速度或者与纸一起运动，罐子就可能离开桌面，故D错误。 故选C。 6. 在东北严寒冬天，人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空中。图甲所示是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间，其示意图如图乙所示。泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动，人的手臂伸直，在0.5s内带动杯子旋转了210°，人的臂长约为0.6m。下列说法正确的是（　　） A. 泼水时杯子的旋转方向为顺时针方向 B. P位置飞出的小水珠初速度沿1方向 C. 杯子在旋转时的角速度大小为 D. 杯子在旋转时的线速度大小约为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图乙水做离心运动的轨迹可知，泼水时杯子的旋转方向为逆时针方向，P位置飞出的小水珠初速度沿2方向，故AB错误； C．杯子在旋转时的角速度大小为 故C错误； D．杯子在旋转时的线速度大小约为 故D正确。 故选D。 7. 一架质量为m的直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态，与水平地面夹角为。则下列说法正确的是（  ） A. 直梯对地面的作用力大小为mg B. 地面对直梯的作用力大小为 C. 墙壁对直梯的作用力与直梯对墙壁的作用力是一对平衡力 D. 减小角，若直梯仍能保持平衡，则地面对直梯的支持力不变 【答案】D 【解析】 【详解】D．地面对梯子的支持力N与重力mg平衡，与夹角无关，减小角，直梯仍能平衡，则地面对梯子的支持力N不变，故D正确； A．直梯受地面竖直向上支持力N和水平向左的摩擦力f，则地面对直梯的作用力大小为 根据牛顿第三定律，直梯对地面的作用力大小 故A错误； B．由于墙壁光滑，直梯受竖直向下的重力、地面竖直向上的支持力、墙壁水平方向的支持力、地面水平方向的静摩擦力共四个力，若直梯受地面的作用力 则F方向沿直梯的方向，直梯将会以O点为圆心在mg、N1的作用下旋转，所以地面对直梯的作用力大小不可能为，故B错误； C．墙壁对直梯的作用力与直梯对墙壁的作用力是一对作用力与反作用力，故C错误。 故选D。 8. 如图所示，台秤上放一木箱，木箱底部装有力传感器，木箱加传感器的总质量为。一质量为的小球用轻弹簧竖直悬挂在木箱顶部，下端用一轻绳与木箱底部的力传感器相连，小球静止时，力传感器的示数为。重力加速度取。则（　　） A. 小球静止时，台秤示数为 B. 剪断弹簧瞬间，台秤示数为 C. 剪断轻绳瞬间，台秤示数为 D. 剪断轻绳瞬间，小球的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．对木箱、传感器和小球整体受力分析可得，对台秤压力大小等于系统重力大小，因此显示示数为6kg，故A错误； B．剪断弹簧瞬间，弹簧拉力、小球下端绳子拉力均为0，故对台秤的压力大小等于木箱和传感器重力，因此示数为5kg，故B错误； CD．剪断轻绳前，对小球 剪断轻绳瞬间，弹簧弹力不变，对小球则有 对箱子和传感器 得小球的加速度大小为5m/s2，台秤支持力 台秤显示示数为6.5kg，故C正确，D错误。 故选C。 9. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴匀速转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣物上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的效果。下列说法正确的是　　（　　） A. 脱水过程中滚筒对衣物压力充当向心力 B. 衣物在最高点A时脱水效果最好 C. 脱水过程中滚筒对衣物的摩擦力始终充当动力 D. 当衣物在A点时，地面对洗衣机的支持力最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．脱水过程中滚筒对衣物的压力、摩擦力和衣服重力的合力充当向心力，故A错误； B．对衣物上的某一水滴分析，在A点有 N1＋mg＝m 在B点有 N2－mg＝m 可知 N2>N1 则衣物最低点B时脱水效果最好，故B错误； C．摩擦力有时充当动力（向上运动时），有时充当阻力（向下运动时），故C错误； D．当衣服在A点时，衣物对洗衣机的压力向上，地面对洗衣机的支持力最小，故D正确。 故选D。 10. 在一次紧急救灾行动中，一架飞机在空中沿水平方向做匀减速直线运动，过程中连续释放沙袋。若不计空气阻力，则在一段时间后下列各图中能反映空中沙袋排列关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】以某个沙袋抛出点为坐标原点O，初速度方向为x轴，竖直向下为y轴，设该沙袋抛出瞬间水平方向速度为，经时间t，位置坐标为P（x，y）。 根据平抛运动公式有 设此时飞机坐标为Q（x1，y1），飞机做匀减速直线运动，则 如图 则 不变，则说明沙袋相对飞机的运动方向不变。 故选D。 11. 如图所示，杆以恒定角速度绕A点在竖直平面内顺时针转动，并带动套在固定水平杆上的小环M运动，间距离为h。运动开始时杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在和杆上）小环M的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】经过时间t，，则AM的长度为 则AB杆上与小环M的接触点绕A点的线速度 将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，垂直于AB杆方向的分速度等于速度v，则小环M的速度 故选D。 12. 蹦极是一项极限运动，现将运动简化为如下模型：小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧，下降过程中小球的加速度随位移变化如图所示，图中，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内且忽略小球与弹簧碰撞中的能量损失。下列说法正确的是（　　） A. 从x1到x2过程，小球做减速运动 B. 从x2到过程，小球处于失重状态 C. 下降到时，小球的速度为零 D. 下降到时，小球受到的弹力是重力的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知从x1到x2过程，小球具有竖直向下的加速度，做加速运动，故A错误； B．同理，从x2到过程，小球具有竖直向上的加速度处于超重状态，故B错误； C．根据题意，由图可知，处加速度为零，为平衡位置，由简谐运动的对称性可知，由于 则小球在处和处速度大小相等，由于小球在处速度不为零，则下降到时，小球速度不为零，故C错误； D．由图可知下降到时，有 又有 联立，解得 即小球受到的弹力是重力的2倍，故D正确。 故选D。 13. 如图，两端开口的圆筒与水平地面成一定角度倾斜放置。是圆筒的中轴线，M、N是筒壁上的两个点，且。一个可视为质点的小球自M点正上方足够高处自由释放，由M点无碰撞进入圆筒后一直沿筒壁运动，a、b、c是小球运动轨迹与MN的交点。小球从M到a用时，从a到b用时，从b到c用时，小球经过a、b、c时对筒壁压力分别为、、，、、表示M、a、b、c相邻两点间的距离，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，小球自M点正上方足够高处自由释放，由M点无碰撞进入圆筒后，其速度可分解为沿筒壁转动的速度和沿筒壁下滑的初速度，因圆筒倾斜放置，小球在圆筒中受沿筒壁向下的重力分力，因此小球在圆筒中在横截面方向上做匀速圆周转动的同时又有沿筒壁向下做初速度不是零的匀加速直线运动，因转动周期相等，则有 A错误； BC．小球在圆筒中在横截面方向上做匀速圆周转动，转动速度大小相等，转动半径相同，由向心力公式可知，筒壁对小球的弹力大小相等，由牛顿第三定律可知，小球对筒壁的压力大小相等，因此则有 B正确，C错误； D．因小球沿筒壁向下做初速度不是零的匀加速直线运动，由位移时间公式可知 D错误。 故选B。 二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得3分，部分选对的得2分，有选错的得0分） 14. 物理学中加速度的定义式为，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为，其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体做加速运动，表示物体做减速运动。则下列说法正确的是（　　） A. 若A不变，则a也不变 B. 若A不变，则物体在位移中点处的速度比大 C. 若a不变，则物体在中间时刻的速度为 D. 若且保持不变，则A逐渐变小 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．若不变，有两种情况，一是：，在这种情况下，相等位移内速度增加量相等，所以平均速度越来越大，所以相等位移内所用的时间越来越少，由 可知越来越大；第二种情况，相等位移内速度减少量相等，所以平均速度越来越小，所以相等位移内所用的时间越来越多，由 可知越来越小，所以A错误； B．因为相等位移内速度变化相等，所以中间位置处位移为，速度变化量为 所以此位置的速度为 所以B错误； C．若不变，根据匀变速直线运动规律，则物体在中间时刻的速度为 所以C正确； D．若且保持不变，在这种情况下，相等时间内速度增加量相等，所以平均速度越来越大，相等时间内的位移越来越大，由 可知逐渐变小，所以D正确。 故选CD。 15. 某质点做直线运动，运动速率的倒数与位移的关系如图所示。关于质点的运动，下列说法中正确的是（ ） A. 质点做变加速直线运动 B. 图线斜率等于质点运动的加速度 C. 三角形的面积可表示质点运动时间 D. 四边形的面积可表示质点运动时间 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题中图象可知，与x成正比，即vx=常数，判断可知，质点做减速直线运动，且不满足匀变速直线运动的规律，加速度变化，为变减速运动，故A错误； B．图线斜率的单位为纵坐标的单位除以横坐标的单位，因此为 不等于质点运动的加速度，故B错误； CD．三角形的面积为 该面积体现了从O到所用的时间；同理可知，图线与横轴所围面积表示时间，而四边形的面积没有实际意义，故C正确，D错误。 故选C。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。 ①采用的实验方法是__________ A．控制变量法　　B．等效法　　C．模拟法 ②在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。 【答案】 ①. A ②. 角速度平方 ③. 不变 【解析】 【详解】①[1]本实验先控制住其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，采用的实验方法是控制变量法； 故选A。 ②[2]标尺上露出的红白相间的等分格数之比为两个小球所受向心力的比值，根据 在小球质量和转动半径相同的情况下，可知左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的角速度平方之比。 [3]设皮带两塔轮的半径为R1、R2，塔轮的线速度为v；则有 ， 小球质量和转动半径相同的情况下，可知 由于两变速盘的半径之比不变，则两小球的角速度平方之比不变，左、右标尺露出红白相间等分标记的比值不变。 17. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。 （1）实验过程中，将轻弹簧竖直悬挂，然后把完全相同的钩码逐个加挂在弹簧的下端，测出每次弹簧对应的长度x，得到钩码总质量m与弹簧的长度x的关系图像如图乙所示。重力加速度g取，则弹簧的原长为______cm，劲度系数为______N/m。（结果均保留两位有效数字） （2）该实验小组又选取了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出图像如图丙所示。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧______（选填“A”或“B”），A、B图线右侧向上弯曲的原因是______。 【答案】 ①. 8.0 ②. 75 ③. A ④. 超过了弹簧的弹性限度 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知钩码总质量为0时，此时弹簧长度为原长，即为8.0cm； [2]由图乙根据胡克定律有 （2）[3]由图丙可知A的劲度系数为 B的劲度系数为 A弹簧的劲度系数较小，受力相同时弹簧的形变量就更大，减小了测量的误差，因此A精度更高； [4]图像向上弯曲的原因是弹力过大，导致超过了弹簧的弹性限度。 18. 小张同学做探究加速度与力、质量的关系”实验，为了减小实验误差，提出了如下四种改进方案： 方案A：测力计读数为所受合力大小，打点计时器测加速度大小 方案B：槽码重力为受合力大小，光电计时测加速度大小 方案C：加槽码时调节，小车匀速下滑；去掉槽码，小车加速下滑，打点计时器测加速度大小，槽码重力为所受合力大小 方案D：传感器读数为所受合力大小，打点计时器测加速度大小 （1）需要补偿阻力的方案是__________；不需要小车质量远大于槽码（沙桶与沙子）质量的方案是_________。 （2）实验获得如图所示的纸带，计数点间均有四个点未画出，则打点时小车的速度为_________m/s（保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. ABD ②. ACD （2）0.18##0.19 【解析】 【小问1详解】 [1]方案C中无论光滑粗糙槽码重力均是所受合力大小，故不需要平衡摩擦力，故选ABD。 [2]ACD．方案A中测力计读数为所受合力大小；方案C中槽码重力为所受合力大小；方案D传感器读数为所受合力大小；这三个方案均能获得准确的合力，故不需要近似法，即不需要小车质量远大于槽码（沙桶与沙子）质量，故ACD正确； B．方案B用槽码重力为受合力大小，对系统有 可得 而绳子的拉力为 当时，，故B错误； 故选ACD。 【小问2详解】 计数点间均有四个点未画出，则相邻两个计数点间的时间间隔为 由匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有 四、解答题 19. 图甲ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。简化为图乙所示，汽车（视为质点）在入口AB处以54km/h运动到距收费站中心线EF左侧10m的CD处，速度减为18km/h，匀减速加速度大小为1m/s2，然后做匀速运动通过收费站，求： （1）汽车从AB处到EF的时间： （2）AB处到EF的距离； （3）若换成人工窗口收费，需在收费站中心线停车，汽车（视为质点）在入口AB处以54km/h的初速度进入，汽车刹车时加速度大小为2.5m/s2，它需在匀速运动多少时间后开始刹车？（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）12s；（2）110m；（3）4.3s 【解析】 【详解】（1）设初速度方向为正方向，v0=54km/h=15m/s，v1=18km/h=5m/s，则 所以汽车从AB处到EF的时间为 （2）由速度位移关系可得 AB处到EF的距离为 （3）由速度位移关系得匀减速运动的位移大小为 所以匀速的位移大小为 匀速运动的时间为 20. 单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型： U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。某次练习过程中，运动员以vM=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10 m/s2， sin72.8°=0.96，cos72.8°=0.30。求： (1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d； (2)M、N之间的距离L。 【答案】(1)4.8 m；(2)12 m 【解析】 【详解】(1)在M点，设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1，由运动的合成与分解规律得 ① 设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1，由牛顿第二定律得 mgcos17.2°=ma1 ② 由运动学公式得 ③ 联立①②③式，代入数据得 d=4.8 m ④ (2)在M点，设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2，由运动的合成与分解规得 v2=vMcos72.8° ⑤ 设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a2，由牛顿第二定律得 mgsin17.2°=ma2 ⑥ 设腾空时间为t，由运动学公式得 ⑦ ⑧ 联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据得 L=12 m ⑨ 21. 某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角，顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的，物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，，的距离为。重力加速度（已知，）。求： （1）物体刚开始下滑时的加速度大小； （2）物体通过传送带所需要的时间； （3）要使物体恰好不会从木板上掉下，木板长度应是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物体速度达到传送带速度前，由牛顿第二定律得 解得 （2）物体与传送带共速所需时间为 运动的位移为，对物体根据运动学公式可得 解得 共速后，由于 物体继续在传送带上做匀加速运动，设加速度为，由牛顿第二定律得 解得 设物体经到达端，则有 解得 物体通过传送带所需要的时间为 （3）物体滑上木板左端时的速度大小 解得 物体滑上木板后向右做匀减速直线运动，加速度大小为 木板向右匀加速，由 解得 设再经时间两者速度相等，则有 解得 共同速度为 物体的位移为 木板的位移为 因恰好不掉下来，所以木板长度为 22. 如图甲，水平面内有一条双线等宽光滑轨道，它由直轨道和两端半圆形轨道组成。在直轨道上放置一质量的小圆柱体，如图乙。小圆柱体两侧与轨道相切处和小圆柱体截面的圆心O连线的夹角，如图丙，初始时小圆柱体位于轨道上A点。现使之获得沿直轨道AB方向的初速度，小圆柱体运动过程中所受阻力忽略不计，小圆柱体尺寸和轨道间距相对轨道长度也忽略不计，两端半圆形轨道半径，g取。 （1）当时，小圆柱体可以安全通过半圆形轨道，求小圆柱体在直轨道和半圆形轨道上运动时，内侧轨道对小圆柱体的支持力、的大小； （2）为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨，初速度不能超过多少?（结果可以保留根式） 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）小圆柱体在直轨道上做匀速直线运动，所受合力为零，则根据平衡条件可得 解得 当小圆柱体在半圆形轨道上运动时，其受力分析如所示 竖直方向根据平衡条件有 水平方向由牛顿第二定律有 联立解得 （2）设小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨的最大速度为，分析可知，小圆柱体恰好不脱轨时小圆柱体的重力与外侧导轨对小圆柱体的支持力恰好提供小圆柱体做圆周运动的向心力，对小圆柱体受力分析如图所示 则有 解得 即为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨，初速度不能超过。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$