精品解析：湖北省荆州市沙市中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

2024—2025学年度上学期2022级 10月月考物理试卷 一、选择题（1-7题为单选题，8-10题为多选题，每小题4分，共40分） 1. 设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图乙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则某一枚硬币在a、b两处时（　　） A. 向心加速度大小 B. 角速度大小 C. 线速度大小 D. 向心力大小 【答案】B 【解析】 【详解】C．硬币从a到b的过程中，只有重力对硬币做正功，其他外力对硬币不做功，根据动能定理可知线速度大小，故C错误； B．由于且，则根据 可知 故B正确； AD．设募捐箱内壁曲面的切线与水平方向的夹角为，则根据牛顿第二定律和力的合成与分解可得 因为，所以 ， 故AD错误。 故选B。 2. 如图所示，一个可视为质点的木块在斜面上下滑，斜面在水平地面上保持不动，则下列说法正确的是（　　） A. 如果木块匀速下滑，则地面对斜面的静摩擦力方向水平向左 B. 如果木块匀速下滑，则斜面对地面的静摩擦力方向水平向右 C. 如果木块加速下滑，则地面对斜面的静摩擦力方向水平向左 D. 如果木块减速下滑，则斜面对地面的静摩擦力方向水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】AB．如果木块匀速下滑，木块所受的三个力（、、）的合力为零，可知斜面对木块支持力和滑动摩擦力的合力大小为，方向竖直向上；由牛顿第三定律可知木块对斜面的作用力大小为，方向竖直向下，即斜面没有向左或向右的运动趋势，则地面对斜面无摩擦力，故AB错误； C．如果木块加速下滑，木块所受的三个力（、、）的合力沿斜面向下，可知斜面对木块支持力和滑动摩擦力的合力在竖直向上再偏左；由牛顿第三定律可知木块对斜面的作用力方向斜向右下，即斜面有向右的运动趋势，则地面对斜面的摩擦力水平向左，故C正确； D．如果木块减速下滑，木块所受的三个力（、、）的合力沿斜面向上，可知斜面对木块支持力和滑动摩擦力的合力在竖直向上再偏右；由牛顿第三定律可知木块对斜面的作用力方向斜向左下，即斜面有向左的运动趋势，则地面对斜面的摩擦力水平向右，由牛顿第三定律可知斜面对地面的静摩擦力方向水平向左，故D错误。 故选C。 3. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像（x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中不正确的是（　　） A. 根据甲图可求出物体的加速度为 B. 根据乙图可求出物体的加速度为 C. 根据丙图可求出物体的加速度为 D. 根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为3m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据，可得 则甲图中物体的加速度为 故A正确； B．根据，可知 则乙图中物体的加速度为 故B正确； C．根据，可得 有 则丙图中物体的加速度为 故C错误； D．根据，可知图线与横轴包成的面积等于速度变化量，可求出丁图中物体在前2s内的速度变化量大小为 故D正确。 本题选错误的，故选C。 4. 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是。盘面上距圆盘中心距离的位置，有一个质量为的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，物体与圆盘间的摩擦力为。则在运动半周的过程中，小物体（　　） A. 摩擦力的冲量为 B. 摩擦力所做功为 C. 动量变化量为 D. 动能变化量为 【答案】C 【解析】 【详解】CD．小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，线速度 运动半周的过程中动量变化量 C正确，D错误； A．根据动量定理可知运动半周的过程中摩擦力的冲量 A错误； B．摩擦力始终与速度方向垂直，则摩擦力做功0，B错误； 故选C。 5. “古有司南，今有北斗”，如图甲所示的北斗卫星导航系统入选“2022全球十大工程成就”。组成北斗卫星导航系统的卫星运行轨道半径r越大，线速度v越小，卫星运行状态视为匀速圆周运动，其v2-r图像如图乙所示，图中R为地球半径，r0为北斗星座GEO卫星的运行轨道半径，图中物理量单位均为国际单位，引力常量为G，忽略地球自转，则（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的密度为 C. 北斗星座GEO卫星的加速度为 D. 地球表面的重力加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力，有 由上式并结合图像可解得 故A错误； B．地球的密度为 故B错误； C．根据牛顿第二定律有 解得 故C错误； D．根据在地球表面万有引力与重力的关系 解得地球表面的重力加速度为 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，倾角α = 30°、足够长的固定光滑斜面顶端，质量为M的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连，球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，球B距滑轮足够远，球C放在水平地面上。起始时使整个系统处于静止状态，细线刚好拉直但无张力，滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，不计细线与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g，由静止释放球A，当球C刚要离开地面时，球B恰达到最大速度，从释放球A至弹簧第一次伸长到最长的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 球A的质量M = 2m B. 球C离开地面后，与球B、弹簧组成系统机械能守恒 C. 球A沿斜面下滑的最大速度为 D. 当弹簧第一次伸长至最长时球C的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当球C刚要离开地面时，球B恰达到最大速度，则球B的加速度为零，所以 解得球A的质量 故A错误； B．球C离开地面后，与球A、B、弹簧组成系统机械能守恒，故B错误； C．恰好离开地面时，对C有 球B上升的高度 球C恰好离开地面时，球A沿斜面下滑的速度达到最大，设球A沿斜面下滑的最大速度为v。根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒得 解得 故C错误； D．当弹簧第一次伸长至最长时球A、B、C的速度大小相等，球C离开地面后，球A动量定理有 B、C的系统动量定理，则 联立可得 解得当弹簧第一次伸长至最长时球C的速度为 故D正确。 故选D。 7. “两弹一星功勋奖章”获得者钱学森在二十八岁时就成为世界知名的空气动力学家。如图甲所示，理想状态下没有空气阻力的抛体运动的轨迹为抛物线，但在真实的情况下由于空气阻力的影响，如图乙，其轨迹为一个可视为质点的物体由水平地面上斜向上抛出，只在重力和空气阻力作用下的运动轨迹，已知物体的质量为m，其所受空气阻力的大小与速度大小成正比，方向与速度方向相反，比例系数为k，重力加速度为g，抛出瞬间速度大小为，与水平方向的夹角为，落地瞬间速度大小为，与水平方向的夹角为，下列说法正确的是（　　） A. 从抛出到落地整个过程动量变化量大小为 B. 从抛出到落地整个过程物体所受阻力做功为 C. 物体水平射程为 D. 物体在空中飞行的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于动量是矢量，且初、末动量不在同一直线上，初动量、末动量和动量变化量构成一个矢量三角形，所以从抛出到落地整个过程动量变化量大小 故A错误； B．从抛出到落地整个过程物体只受重力和空气阻力，从抛出到落地，高度不变，重力做功之和为0，根据动能定理可得，从抛出到落地整个过程物体所受阻力做功为 故B错误； C．物体在水平方向受力只有空气阻力的分力，设物体的水平分速度大小为，则对应的空气阻力水平分力大小为 对物体水平方向根据动量定理可得 又 联立解得物体水平射程为 故C错误； D．设物体在空中飞行的时间为，以竖直向下为正方向，竖直方向根据动量定理可得 其中 解得 故D正确。 故选D。 8. 如图甲所示，水平皮带逆时针匀速转动，一质量为的小物块（可视为质点）以某一速度从皮带的最左端滑上皮带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上皮带开始计时，其运动的图像如图乙所示，g取。则（　　） A. 0~4.0s内摩擦力对小物块的冲量大小为，方向水平向左 B. 4.5s时小物块回到皮带最左端 C. 物块与皮带间由于摩擦产生的热量 D. 0~4.0s内皮带多消耗的电能为3J 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．物块从左端滑上皮带，受到向左的滑动摩擦力作用，做匀减速直线运动，根据速度时间图像的斜率表示加速度，有 解得 由图可知，3.0s~4.0s物块与皮带的速度相等，为1m/s，对皮带静止，物块不受摩擦力作用，故0~4.0s内摩擦力对小物块的冲量大小等于0~3.0s内摩擦力对小物块的冲量大小 方向水平向左，故A错误； B．由图知，物块从左端滑上皮带经2.0s速度向右减到0，则位移为 2.0s后物块向右做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为位移为 之后，物块相对皮带静止，向左做匀速直线运动，则位移为 则匀速运动的时间为 故小物块回到皮带最左端的时间为 故B正确； C．由图可知，物块与皮带在0-2.0s的相对位移为 物块与皮带在2.0s-3.0s的相对位移为 物块与皮带在3.0s-4.0s相对静止，相对位移为0，故物块与皮带间由于摩擦产生的热量 故C正确； D．根据能量守恒定律，可知0~4.0s内皮带多消耗的电能等于物块动能的变化量加上摩擦产生的热量，则有 代入数据解得 故D正确。 故选BCD。 9. 如图甲，质量M=2kg的足够长木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置一质量m=1kg的小物块。t=0时刻对小物块施加一水平向右的拉力F，拉力F的大小随时间t的变化关系如图乙所示，4s末撤去拉力。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.6，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. t=1s时物块受到的摩擦力大小为6N B. t=5.2s时物块与木板的速度大小均为6.8m/s C. t=12s时木板在水平面上停止运动 D. 物块和木板在整个运动过程中摩擦生成的总热量为204J 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题意可知，在t=1s的时间内，物块受到拉力为6N，假设物块与板不发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律可得 解得 再隔离m有 解得 物块受到最大静摩擦力为 故假设成立，则物块受到的摩擦力大小为5N，故A错误； B．时，物块和木板的速度为 在的时间内，拉力为12N，设物块和木板间发生相对滑动，物块和木板的加速度分别为 4s末物块和木板的速度分别为 撤去外力后，设经过时间物块与木板达到共速，对物块有 木板的加速度大小仍然为，则有 求得 即撤去外力后再经过1.2s，二者达到共速，所以可知t=5.2s时物块与木板的速度大小均为 故B正确； C．由选项B分析可知，时，木板与物块的共同速度大小为6.8m/s，木板与物块一起继续向前减速运动的加速度大小为，此时二者一起运动到停止所用时间为 可得木板在水平面上从开始运动到停止运动所用时间为 故C正确； D．根据功能关系可知，物块和木板在整个运动过程中摩擦生成的总热量等于外力F所做的功，由前面分析可知在内，物块运动的位移大小为 在内物块运动的位移大小为 可得整个过程中，外力所做的功为 即物块和木板在整个运动过程中摩擦生成的总热量为204J，故D正确。 故选BCD 。 10. 如图所示，四分之一圆槽AB的半径为R、质量为，静止放在水平地面上，圆槽底端B点的切线水平，距离B点为R处有一质量为的小球2，其左侧连有轻弹簧。现将质量为m的小球1（可视为质点）从圆槽顶端的A点由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 在整个过程中，系统（三个物体）动量守恒、总动量为0 B. 弹簧弹性势能的最大值为 C. 小球1刚与弹簧接触时，与圆槽底端B点相距 D. 小球1将要与弹簧接触时的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．不计一切摩擦，在整个过程中，系统（三个物体）水平方向动量守恒，小球1在从斜面下落过程中，由于受重力作用，竖直方向动量不为零。故A错误； BD．小球1从斜面下来，设小球1的速度大小为，圆槽的速度大小为，水平方向动量守恒，则 由机械能守恒定律可得 解得 球1与弹簧碰撞后与球2达到共同速度时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律得 弹簧弹性势能的最大值为 故B正确；D错误； C．小球1从开始下滑到离开圆槽 又 解得圆槽向左运动的距离为 小球1滑下圆槽时与弹簧相距 当小球1刚与弹簧接触时，圆槽向左再运动的距离 所以小球1刚与弹簧接触时，与圆槽底端B点相距 故C正确。 故选BC。 二、实验题（每空2分，16分） 11. 某位同学探究平抛运动规律时，进行如下操作，先采用甲图的方式定性研究平抛运动竖直方向的运动规律，然后再采用乙图的方式定量研究平抛运动，得到了如图丙坐标系中的几个点。 （1）甲图现象说明______。 A. 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 B. 两小球在空中运动的时间相等 C. 两小球落地时速度相等 （2）乙图所示的实验中以下操作必要的是______。 A. 实验过程中必须让斜槽光滑 B. 将小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滚动从而检验斜槽末端是否水平 C. 同一次实验过程，小球可以不用从斜槽上同一位置静止释放 D. 可以在小球上涂上墨汁，让小球平抛过程在坐标纸上与纸接触画出运动轨迹 （3）同学得到了丙图的结果后，测得坐标纸的方格边长为9mm，由此可得到平抛运动的初速度为______m/s，平抛的初位置坐标为______（坐标表达中需标明单位，以mm为单位），。 【答案】（1）AB （2）B （3） ①. 0.6 ②. （9mm，16.875mm） 【解析】 【小问1详解】 AB．甲图现象表现为两球同时落地，说明了两小球在空中运动的时间相等，且平抛的小球在竖直方向上做自由落体运动。故AB正确； C．两小球落地速度方向明显不同，且B球做自由落体运动，落地速度大小为 A球做平抛运动，落地速度大小为 故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 A.斜槽不一定必须光滑，只要小球到达底端时的速度相同即可，故A错误； B．为保证小球做平抛运动，安装有斜槽的木板时，一定要注意检查斜槽末端切线是否水平，可以将小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滚动从而检验叙槽末端是否水平，故B正确； C．每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，从而保证小球到达底端时的速度相同，故C错误； D．如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹，使其不是平抛运动，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]在竖直方向上，根据 解得 小球抛出时的水平速度 [2]b点竖直方向的速度 解得 则 所以抛出点 则抛出点的坐标为（9mm，16.875mm）。 12. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。 （1）实验时，下列操作或说法正确的是___________。 A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量 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，同时记录拉力传感器的示数 C. 选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，打B点时的瞬时速度为___________m/s，小车运动的加速度大小是___________。（本小问计算结果均保留三位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力___________。 【答案】（1）B （2） ①. 0.721 ②. 2.40 （3）1.0 【解析】 【小问1详解】 AD．本实验中可以通过力传感器获取小车所受拉力大小，所以不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要小车所受拉力近似等于砂和砂桶的总重力，即不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AD错误； B．为了充分利用纸带，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，故B正确； C．电磁打点计时器由于振针的作用，纸带和复写纸之间阻力相对较大，实验误差比较大，而电火花计时器使用的是火花放电，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]相邻两计数点之间还有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 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，则，打B点时的瞬时速度为 [2]根据逐差法可得小车运动的加速度大小为 【小问3详解】 根据牛顿第二定律有 将题图横截距数据代入可得 三、解答题（44分） 13. 自由式滑雪女子大跳台比赛场地可简化为如图所示的示意图，在比赛的空中阶段可将运动员视为质点，运动员从倾角为的斜面顶端O点以的初速度飞出，初速度方向与斜面的夹角为，图中虚线为运动员在空中的运动轨迹，A为轨迹的最高点，B为轨迹上离斜面最远的点，不计空气阻力，取重力加速度大小。求： （1）运动员从O点运动到A点的时间； （2）B点与斜面之间的距离l。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）A为轨迹的最高点，说明运动员在A点速度方向水平向右，设O到A时间为，由斜抛运动规律，竖直方向上有 得 （2）运动员从O到B过程，将运动分解为沿斜面向下方向和垂直斜面向上方向，运动员到B点时速度平行于斜面向下，垂直斜面方向有 B点与斜面之间的距离 14. 在光滑的水平地面上，质量均为的滑块B和C中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态，左端固定在B上，右端与C接触但不固定，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边，C、D间距离足够远，质量为的滑块A以初速度向右运动与B发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后A被反弹，速度大小为，重力加速度取。求： （1）A、B碰撞时损失的机械能； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）C能上升的最大高度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）A与B碰撞时动量守恒 解得 损失的机械能 （2）弹簧压缩到最短时弹簧的弹性势能最大，B、C的速度相等，设此时速度为，由动量守恒可得 解得 则弹簧的最大弹性势能为 （3）设C与弹簧分开时B、C速度分别为和，由动量守恒和能量守恒可得 解得 ， 以地面为零势能面，则滑块C的机械能为 假设C上升高度为时二者相对静止，C在竖直方向速度为0，则系统水平方向由动量守恒可得 此时系统的机械能 因为，所以滑块将冲出滑块D，设滑块能上升的最大高度为，由机械能守恒定律有 解得 15. 如图所示，在倾角θ = 37°的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，槽两端侧壁A、B间的距离d = 0.12 m。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处，现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞； （2）第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度； （3）从初始位置到球与凹槽的左侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小。 【答案】（1）0.2 s （2）0，1.2 m/s，方向沿斜面向下 （3）1.44 m 【解析】 【小问1详解】 设球和槽的质量为m，槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，由于 槽所受重力沿斜面的分力 所以槽受力平衡，释放后保持静止，释放后，球做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得 可得 经时间t0球与槽的侧壁B发生第一次碰撞，则 解得 【小问2详解】 碰撞前球的速度为 球和槽碰撞过程，由动量守恒定律 碰撞过程由机械能守恒定律 解得第一次碰撞后瞬间球的速度v1和槽的速度v2分别为 ， 方向沿斜面向下； 【小问3详解】 球与凹槽第一次碰撞后，凹槽以1.2 m/s的速度沿斜面向下做匀速运动，球做初速度为0的匀加速运动，设经过时间t1小球的速度与凹槽的速度相等，球与凹槽的左侧壁距离达到最大，即 解得 设t1时间内球下滑的距离为x1，则 解得 因为 说明球恰好运动到凹槽的右侧壁，而且速度相等，所以球与凹槽的右侧壁恰好接触但没有发生碰撞，设二者第一次碰后到第二次碰时所用的时间为t2，球运动的距离为，凹槽运动的距离为，第二次碰时球的速度为v3，则 解得 ，， 第二次碰撞后，由动量守恒定律和能量守恒定律可解得二者再次发生速度交换，凹槽以2.4 m/s的速度做匀速直线运动，球以1.2 m/s的初速度做匀加速运动，用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知，在后续的运动过程中，球不会与凹槽的右侧壁碰撞，并且球与凹槽第二次碰撞后，也再经过t3 = 0.4 s，发生第三次碰撞，设二者在第二次碰后到第三次碰时凹槽运动的位移为，则 设从初始位置到球与凹槽的左内侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小为x，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度上学期2022级 10月月考物理试卷 一、选择题（1-7题为单选题，8-10题为多选题，每小题4分，共40分） 1. 设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图乙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则某一枚硬币在a、b两处时（　　） A. 向心加速度大小 B. 角速度大小 C. 线速度大小 D. 向心力大小 2. 如图所示，一个可视为质点的木块在斜面上下滑，斜面在水平地面上保持不动，则下列说法正确的是（　　） A. 如果木块匀速下滑，则地面对斜面的静摩擦力方向水平向左 B. 如果木块匀速下滑，则斜面对地面的静摩擦力方向水平向右 C. 如果木块加速下滑，则地面对斜面的静摩擦力方向水平向左 D. 如果木块减速下滑，则斜面对地面的静摩擦力方向水平向右 3. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像（x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中不正确的是（　　） A. 根据甲图可求出物体的加速度为 B. 根据乙图可求出物体的加速度为 C. 根据丙图可求出物体的加速度为 D. 根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为3m/s 4. 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是。盘面上距圆盘中心距离的位置，有一个质量为的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，物体与圆盘间的摩擦力为。则在运动半周的过程中，小物体（　　） A. 摩擦力的冲量为 B. 摩擦力所做功为 C. 动量变化量为 D. 动能变化量为 5. “古有司南，今有北斗”，如图甲所示的北斗卫星导航系统入选“2022全球十大工程成就”。组成北斗卫星导航系统的卫星运行轨道半径r越大，线速度v越小，卫星运行状态视为匀速圆周运动，其v2-r图像如图乙所示，图中R为地球半径，r0为北斗星座GEO卫星的运行轨道半径，图中物理量单位均为国际单位，引力常量为G，忽略地球自转，则（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的密度为 C. 北斗星座GEO卫星的加速度为 D. 地球表面的重力加速度为 6. 如图所示，倾角α = 30°、足够长的固定光滑斜面顶端，质量为M的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连，球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，球B距滑轮足够远，球C放在水平地面上。起始时使整个系统处于静止状态，细线刚好拉直但无张力，滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，不计细线与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g，由静止释放球A，当球C刚要离开地面时，球B恰达到最大速度，从释放球A至弹簧第一次伸长到最长的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 球A的质量M = 2m B. 球C离开地面后，与球B、弹簧组成系统机械能守恒 C. 球A沿斜面下滑的最大速度为 D. 当弹簧第一次伸长至最长时球C的速度为 7. “两弹一星功勋奖章”获得者钱学森在二十八岁时就成为世界知名的空气动力学家。如图甲所示，理想状态下没有空气阻力的抛体运动的轨迹为抛物线，但在真实的情况下由于空气阻力的影响，如图乙，其轨迹为一个可视为质点的物体由水平地面上斜向上抛出，只在重力和空气阻力作用下的运动轨迹，已知物体的质量为m，其所受空气阻力的大小与速度大小成正比，方向与速度方向相反，比例系数为k，重力加速度为g，抛出瞬间速度大小为，与水平方向的夹角为，落地瞬间速度大小为，与水平方向的夹角为，下列说法正确的是（　　） A. 从抛出到落地整个过程动量变化量大小为 B. 从抛出到落地整个过程物体所受阻力做功为 C. 物体水平射程为 D. 物体在空中飞行的时间为 8. 如图甲所示，水平皮带逆时针匀速转动，一质量为的小物块（可视为质点）以某一速度从皮带的最左端滑上皮带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上皮带开始计时，其运动的图像如图乙所示，g取。则（　　） A. 0~4.0s内摩擦力对小物块的冲量大小为，方向水平向左 B. 4.5s时小物块回到皮带最左端 C. 物块与皮带间由于摩擦产生的热量 D. 0~4.0s内皮带多消耗的电能为3J 9. 如图甲，质量M=2kg的足够长木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置一质量m=1kg的小物块。t=0时刻对小物块施加一水平向右的拉力F，拉力F的大小随时间t的变化关系如图乙所示，4s末撤去拉力。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.6，木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. t=1s时物块受到的摩擦力大小为6N B. t=5.2s时物块与木板的速度大小均为6.8m/s C. t=12s时木板在水平面上停止运动 D. 物块和木板在整个运动过程中摩擦生成的总热量为204J 10. 如图所示，四分之一圆槽AB的半径为R、质量为，静止放在水平地面上，圆槽底端B点的切线水平，距离B点为R处有一质量为的小球2，其左侧连有轻弹簧。现将质量为m的小球1（可视为质点）从圆槽顶端的A点由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 在整个过程中，系统（三个物体）动量守恒、总动量为0 B. 弹簧弹性势能的最大值为 C. 小球1刚与弹簧接触时，与圆槽底端B点相距 D. 小球1将要与弹簧接触时的速度大小为 二、实验题（每空2分，16分） 11. 某位同学探究平抛运动规律时，进行如下操作，先采用甲图的方式定性研究平抛运动竖直方向的运动规律，然后再采用乙图的方式定量研究平抛运动，得到了如图丙坐标系中的几个点。 （1）甲图现象说明______。 A. 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 B. 两小球在空中运动的时间相等 C. 两小球落地时速度相等 （2）乙图所示的实验中以下操作必要的是______。 A. 实验过程中必须让斜槽光滑 B. 将小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滚动从而检验斜槽末端是否水平 C. 同一次实验过程，小球可以不用从斜槽上同一位置静止释放 D. 可以在小球上涂上墨汁，让小球平抛过程在坐标纸上与纸接触画出运动轨迹 （3）同学得到了丙图的结果后，测得坐标纸的方格边长为9mm，由此可得到平抛运动的初速度为______m/s，平抛的初位置坐标为______（坐标表达中需标明单位，以mm为单位），。 12. 在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。 （1）实验时，下列操作或说法正确的是___________。 A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量 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，同时记录拉力传感器的示数 C. 选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，打B点时的瞬时速度为___________m/s，小车运动的加速度大小是___________。（本小问计算结果均保留三位有效数字） （3）由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力___________。 三、解答题（44分） 13. 自由式滑雪女子大跳台比赛场地可简化为如图所示的示意图，在比赛的空中阶段可将运动员视为质点，运动员从倾角为的斜面顶端O点以的初速度飞出，初速度方向与斜面的夹角为，图中虚线为运动员在空中的运动轨迹，A为轨迹的最高点，B为轨迹上离斜面最远的点，不计空气阻力，取重力加速度大小。求： （1）运动员从O点运动到A点的时间； （2）B点与斜面之间的距离l。 14. 在光滑的水平地面上，质量均为的滑块B和C中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态，左端固定在B上，右端与C接触但不固定，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边，C、D间距离足够远，质量为的滑块A以初速度向右运动与B发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后A被反弹，速度大小为，重力加速度取。求： （1）A、B碰撞时损失的机械能； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）C能上升的最大高度。 15. 如图所示，在倾角θ = 37°的斜面上放置一个凹槽，槽与斜面间的动摩擦因数，槽与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，槽两端侧壁A、B间的距离d = 0.12 m。把一小球放在槽内上端靠侧壁A处，现同时由静止释放球和槽，不计球与槽之间的摩擦，斜面足够长，且球与槽的侧壁发生碰撞时碰撞时间极短，系统不损失机械能，球和槽的质量相等，取重力加速度g = 10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求： （1）释放球和槽后，经多长时间球与槽的侧壁发生第一次碰撞； （2）第一次碰撞后的瞬间，球和槽的速度； （3）从初始位置到球与凹槽的左侧壁发生第三次碰撞时凹槽的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $