精品解析：山东省威海市乳山市银滩高级中学2024-2025学年高三上学期10月模块测试物理试题

2024-2025学年度第一学期高三10月模块检测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（共40分） 注意事项 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。 3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题：本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，选对的每题得3分；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 质点从P点到Q点做匀变速曲线运动，轨迹如图所示，运动到N点时速度方向与加速度方向互相垂直。下列说法中正确的是（　　） A. M点的速率比N点小 B. M点的加速度比N点小 C. P点的加速度方向与速度方向平行 D. 从P到Q的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小 2. 北京时间2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱径向端口，翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员成功进驻空间站天和核心舱，开始中国迄今时间最长的载人飞行。已知空间站轨道离地面的高度约为地球半径的，绕地球飞行的轨道可视为圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. 空间站在轨道上运行的线速度大于 B. 空间站在轨道上运行的加速度小于地面重力加速度g C. 对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小 D. 若已知空间站的运行周期、地球半径和引力常量G，可求出空间站质量 3. 如图甲、乙、丙分别为商场里的厢式电梯、台阶式电梯和斜面电梯，小明在逛商场时先后随三部电梯以相同速率上楼，在匀速运行过程中下列说法正确的是（ ） A. 三种情况电梯对小明均没有摩擦力作用 B. 甲与丙电梯对小明均没有摩擦力的作用 C. 乙和丙中弹力对小明都不做功 D. 甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力的功率 4. “魔盘”是游乐场中儿童喜闻乐见的娱乐设施。如图，为某型号“魔盘”侧视截面图，MN为中心竖直转轴，圆锥面母线与水平面间夹角为θ。可视为质点的儿童坐在“魔盘”的锥面上，“魔盘”从静止开始转动，转速缓慢增大。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. “魔盘”加速转动且儿童未发生滑动时，儿童受到的合外力方向水平指向转轴 B. 其他条件相同时，儿童的位置越靠下越容易滑动 C. 其他条件相同时，儿童的质量越小越容易滑动 D. “魔盘”匀速转动且儿童未发生滑动时，“魔盘”转速越大，儿童受到的摩擦力越小 5. 第24届冬季奥运会于2022年2月4日在北京和张家口联合举行，跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，北京跳台滑雪赛道“雪如意”如图甲所示，其简化图如图乙所示，跳台滑雪赛道由助滑道AB，着陆坡BC，减速停止区CD三部分组成，B点处对应圆弧半径为R=50m。比赛中质量m=50kg的运动员从A点由静止下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡的C点，已知运动员在空中的飞行时间为4.5s，着陆坡的倾角θ=37°，重力加速度g=10m/s²，忽略空气阻力影响，则（　　） A. 运动员从B点水平飞出的速度大小为60m/s B. 运动员从B点飞出后离斜面最远时速度大小为45m/s C. 运动员从B点飞出后经3s离斜面最远 D. 运动员在B点对轨道的压力为1400N 6. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直中心轴OO'匀速转动的水平转台中央处。质量为m的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与 OO'之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。此时转台转动的角速度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，A、B两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为mA=1 kg、mB=3 kg，现用水平力FA推A，用水平力FB拉B，FA和FB随时间t变化关系如图乙所示，则（　　） A. A、B脱离之前，A球所受的合外力逐渐减小 B. t=3 s时，A、B脱离 C. A、B脱离前，它们一起运动的位移为6m D. A、B脱离后，A做减速运动，B做加速运动 8. 如图所示，水平平台与水平细杆间的高度差为H，质量为M的物块放在水平台上，质量为M的小球套在水平杆上，物块和小球通过小滑轮用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直。现用一水平恒力F由静止沿杆拉动小球，物块始终在水平平台上，不计一切摩擦。则小球前进2H时，物块的速度为（　　） A. B. C. D. 9. 喷淋装置将水沿不同方向喷出，其中A、B两个水珠的运动轨迹如图所示，不计空气阻力。由图可知（　　） A. 空中运动时间A水珠较长 B. 最高点速度B水珠较大 C. 落地速度B水珠较大 D. 若两水珠同时喷出，则有可能在轨迹相交处相遇 10. 如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s2。根据图像可求出（　　） A. 物体的初速度是8m/s B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.75 C. 当斜面倾角θ=45时，物体在斜面上能达到的位移最小 D. 物体在斜面上能达到的位移x的最小值是1.44m 11. 如图，小船以大小为v1=5m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180m，则下列说法中正确的（　　） A. 河中水流速度为2.5m/s B. 小船以最短位移渡河的时间为24s C. 小船渡河的最短时间为24s D. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移是90m 12. 宇航员在某星球表面（无空气）将小球从空中竖直向下抛出，测得小球速率的二次方与其离开拋出点的距离的关系如图所示（图中的b、c、d均为已知量）。该星球的半径为R，引力常量为G，将该星球视为球体，忽略该星球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 该星球表面的重力加速度大小为 B. 该星球的质量为 C. 该星球的平均密度为 D. 该星球的第一宇宙速度为 第II卷（非选择题，共60分） 二、实验题 13. 如图所示，某同学利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验．在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧秤相连，C为弹簧秤，实验时改变钩码的质量，读出弹簧秤的不同示数F，不计细绳与滑轮之间的摩擦力． (1)根据实验原理图，本实验___________(填“需要”或“不需要”)将带滑轮的气垫导轨右端垫高，以平衡摩擦力；实验中___________(填“一定要”或“不必要”)保证钩码的质量远小于滑块和遮光条的总质量；实验中___________(填“一定要”或“不必要”)用天平测出所挂钩码的质量；滑块(含遮光条)的加速度___________(填“大于”“等于”或“小于”)钩码的加速度． (2)某同学实验时，未挂细绳和钩码接通气源，推一下滑块使其从轨道右端向左运动，发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间，该同学疏忽大意，未采取措施调节导轨，继续进行其他实验步骤(其他实验步骤没有失误)，则该同学作出的滑块(含遮光条)加速度a与弹簧秤拉力F的图象可能是___________(填图象下方的字母)． (3)若该同学作出的a－F图象中图线的斜率为k，则滑块(含遮光条)的质量为___________． 14. 某学习小组利用智能手机的连拍功能探究平抛运动的规律进行了如下实验。 ①将小球以某初速度水平抛出，使用手机的连拍功能进行拍摄； ②某次拍摄时，小球在抛出瞬间恰好拍下一张照片，拍摄的照片编辑后如图所示，图中处为小球抛出瞬间的影像； ③经测量，两线段的长度之比为。 已知该手机相邻两次连拍的时间间隔为，重力加速度大小为，忽略空气阻力。 （1）之间的水平距离理论上满足___________（填“<”或“=”或“>”）； （2）之间实际下落的竖直高度为___________（用表示）； （3）小球抛出时的初速度大小为___________（用表示）。 三、解答题 15. 如图所示，水平面上固定一个倾角为θ的斜面，已知sin θ＝，一个小球从斜面上某一位置P处斜向上抛出，到达斜面顶端Q处时速度恰好变为水平方向，已知P、Q间的距离为L＝2m，重力加速度为g＝10 m/s2，求： (1)小球从P点运动到Q点所经过的时间； (2)小球的初速度v0的大小。 16. 紧靠在一起的甲、乙两小物块停放在水平地面上，甲距左侧竖直墙壁。某时刻使甲、乙同时获得相反方向的速度，大小分别为、，整个过程中，甲的加速度大小为，乙的加速度大小为。不计甲与竖直墙壁的碰撞时间，碰撞前后的速度大小不变。求： （1）甲、乙间的最大距离； （2）乙停止运动时两者间的距离。 17. 中国宇航员计划在2030年前登上月球，假设宇宙飞船落到月面前绕月球表面做角速度为的匀速圆周运动，运动半径可近似看为月球半径。宇航员登上月球后，做了一次斜上抛运动的实验。如图所示，在月面上，小球从A点斜向上抛出，经过最高点B运动到C点，已知小球在A、C两点的速度与竖直方向的夹角分别为53°，37°，小球在B点的速度为v，小球从A到C的运动时间为t，引力常量为G，，忽略月球的自转影响，已知重力加速度为g。求： （1）月球的密度（假设月球为均匀物体）以及月面的重力加速度； （2）宇宙飞船绕月球表面做匀速圆周运动的线速度以及月球的质量。 18. 北京冬奥会后，冰雪运动越来越受人们关注，滑雪机也逐渐走进大众生活。滑雪机是利用电机带动雪毯向上运动，雪毯的质感完全仿真滑雪场的平坦硬雪，滑雪者相对雪毯向下滑行，以达到学习和锻炼的目的，并且通过调整雪毯的速度或坡度，还可以模拟在滑雪场以各种速度在各种坡度的雪道滑行。已知坡道长，倾角，在某次训练中。雪毯静止未开启，一质量（含装备）的滑雪者没有做任何助力动作，恰能够沿雪毯匀速下滑，重力加速度，，，不计空气阻力。求：（结果可用分数表示） （1）滑雪板与滑雪毯间的动摩擦因数； （2）开启雪毯，使雪毯始终以速度向下运动，求滑雪者没有做任何助力动作，从坡道顶端由静止滑到底端所用的时间。 （3）现将坡道角度调整为53°，开启雪毯，使雪毯始终以速度向上运动，其他条件不变，求滑雪者在依然没有任何助力的情况下，从坡道顶端由静止滑到底端时在雪毯上留下的划痕长度。 19. 如图所示为一货物传送装置示意图。轻质弹簧下端固定在斜面底端，上端连接质量不计的装置P，P静置于B点，小车载着货物从斜面顶端A点无初速滑下，第一次下滑到B点时撞击P，与P一起压缩弹簧，当速度减为零时装置P自动锁定。卸下货物后，装置P解除锁定，小车从B点被弹出，弹出时的速度与小车第一次下滑到B点的速度大小相等，小车在不启动动力装置时可上滑到D点，已知，斜面倾角，重力加速度。 （1）求小车与段间的动摩擦因数； （2）若段长，为使小车回到A点，需启动动力装置使小车从B点匀速上行一段时间，求小车匀速上行的最短时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期高三10月模块检测 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（共40分） 注意事项 1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2．第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。 3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题：本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，选对的每题得3分；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 质点从P点到Q点做匀变速曲线运动，轨迹如图所示，运动到N点时速度方向与加速度方向互相垂直。下列说法中正确的是（　　） A. M点的速率比N点小 B. M点的加速度比N点小 C. P点的加速度方向与速度方向平行 D. 从P到Q的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知质点运动到N点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿N点轨迹的切线方向，则知加速度方向向左，合外力也向左，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由M到N过程中，合外力做负功，由动能定理可得，M点的速度比N点速度大，故A错误； B．质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过M点时的加速度与N点相同，故B错误； C．P点的速度方向沿该点的切线方向，由上分析可知加速度方向向左，所以P点的加速度方向与速度方向不平行，故C错误； D．质点从P到Q的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小，故D正确。 故选D。 2. 北京时间2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱径向端口，翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员成功进驻空间站天和核心舱，开始中国迄今时间最长的载人飞行。已知空间站轨道离地面的高度约为地球半径的，绕地球飞行的轨道可视为圆轨道。下列说法正确的是（　　） A. 空间站在轨道上运行的线速度大于 B. 空间站在轨道上运行的加速度小于地面重力加速度g C. 对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小 D. 若已知空间站的运行周期、地球半径和引力常量G，可求出空间站质量 【答案】B 【解析】 【详解】A．是绕地球运行的最大环绕速度，故空间站在轨道上运行的线速度小于，故A错误； B．根据 离地面越高，加速度越小，故空间站在轨道上运行的加速度小于地面重力加速度g，故B正确； C．根据 对接后，空间站速度不变，轨道半径不变，故C错误； D．根据 根据题意，可以知道轨道半径，运行周期和引力常量G，只能求出地球质量，而不能求出空间站质量，故D错误。 故选B。 3. 如图甲、乙、丙分别为商场里的厢式电梯、台阶式电梯和斜面电梯，小明在逛商场时先后随三部电梯以相同速率上楼，在匀速运行过程中下列说法正确的是（ ） A. 三种情况电梯对小明均没有摩擦力作用 B. 甲与丙电梯对小明均没有摩擦力的作用 C. 乙和丙中弹力对小明都不做功 D. 甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力的功率 【答案】D 【解析】 【详解】AB．匀速运行过程中，甲乙电梯中小明的重力和电梯对小明的支持力平衡，摩擦力为零，丙电梯对小明有沿斜面向上的摩擦力作用，故AB错误； CD．根据平衡条件可知，甲与乙中小明所受弹力大小相等，都等于其重力大小，甲电梯的速度竖直向上，与弹力的夹角为0°，乙电梯的速度方向斜向上，由知，甲中小明所受弹力做功的功率大于乙中弹力的功率，故C错误，D正确。 故选D。 4. “魔盘”是游乐场中儿童喜闻乐见的娱乐设施。如图，为某型号“魔盘”侧视截面图，MN为中心竖直转轴，圆锥面母线与水平面间夹角为θ。可视为质点的儿童坐在“魔盘”的锥面上，“魔盘”从静止开始转动，转速缓慢增大。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. “魔盘”加速转动且儿童未发生滑动时，儿童受到的合外力方向水平指向转轴 B. 其他条件相同时，儿童的位置越靠下越容易滑动 C. 其他条件相同时，儿童的质量越小越容易滑动 D. “魔盘”匀速转动且儿童未发生滑动时，“魔盘”转速越大，儿童受到的摩擦力越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．在“魔盘”静止时，儿童受重力、垂直斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，由力的平衡条件可知，儿童受力合力是零， “魔盘”转动时，由垂直斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力在指向转轴方向的合力提供向心力，“魔盘”加速转动且儿童未发生滑动时，说明“魔盘”速度没有达到最大值，即最大静摩擦力没有达到滑动摩擦力，则有儿童受到的合外力方向不是水平指向转轴，A错误； B．由向心力计算公式可知，当质量和角速度一定时，转动半径越大，所需的向心力越大，因此其他条件相同时，儿童的位置越靠下转动半径越大，所需向心力越大，越容易滑动，B正确； C．其他条件相同时，由向心力公式，儿童的质量越小需要的向心力越小，越不容易滑动，C错误； D．“魔盘”匀速转动且儿童未发生滑动时，“魔盘”转速越大，需要的向心力越大，儿童受到的摩擦力越大，D错误。 故选B。 5. 第24届冬季奥运会于2022年2月4日在北京和张家口联合举行，跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，北京跳台滑雪赛道“雪如意”如图甲所示，其简化图如图乙所示，跳台滑雪赛道由助滑道AB，着陆坡BC，减速停止区CD三部分组成，B点处对应圆弧半径为R=50m。比赛中质量m=50kg的运动员从A点由静止下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡的C点，已知运动员在空中的飞行时间为4.5s，着陆坡的倾角θ=37°，重力加速度g=10m/s²，忽略空气阻力影响，则（　　） A. 运动员从B点水平飞出的速度大小为60m/s B. 运动员从B点飞出后离斜面最远时速度大小为45m/s C. 运动员从B点飞出后经3s离斜面最远 D. 运动员在B点对轨道的压力为1400N 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员从B点水平飞出后做平抛运动，因此有 联立解得 故A错误； B．运动员从B点飞出后离斜面最远时速度方向与斜面平行，则有 联立解得 故B错误； C．运动员从B点飞出后离斜面最远时，竖直方向有 解得 故C错误； D．运动员在B点飞出前在做圆周运动，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，运动员在B点对轨道的压力与轨道对运动员的支持力相等，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直中心轴OO'匀速转动的水平转台中央处。质量为m的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与 OO'之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。此时转台转动的角速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当小物块受到的摩擦力是0时，设小物块随陶罐转动的角速度为，由小物块的重力与陶罐的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律则有 解得 A正确，BCD错误。 故选A。 7. 如图甲所示，A、B两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为mA=1 kg、mB=3 kg，现用水平力FA推A，用水平力FB拉B，FA和FB随时间t变化关系如图乙所示，则（　　） A. A、B脱离之前，A球所受的合外力逐渐减小 B. t=3 s时，A、B脱离 C. A、B脱离前，它们一起运动的位移为6m D. A、B脱离后，A做减速运动，B做加速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图可得 FA=9-3t（N） FB=3+3t（N） 在未脱离的过程中，整体受力向右，且大小不变，恒定为FA+FB=12N，匀加速运动的加速度 则A、B脱离之前，它们一直做匀加速运动，A球所受的合外力不变。故A错误； B．脱离时满足A、B加速度相同，且弹力为零，故 解得 t=2s 故B错误； C．A、B脱离前，它们一起运动位移为 故C正确； D．脱离后的1s内A仍然受到向右的推力，所以A仍然做加速运动，在t=3s后A不受推力后A将做匀速直线运动；物体B一直受到向右的拉力而做加速运动，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，水平平台与水平细杆间的高度差为H，质量为M的物块放在水平台上，质量为M的小球套在水平杆上，物块和小球通过小滑轮用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直。现用一水平恒力F由静止沿杆拉动小球，物块始终在水平平台上，不计一切摩擦。则小球前进2H时，物块的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球从平台的边缘处由静止向右运动2H时，设小球的速度为v，此时轻质细线与水平方向夹角为θ，如图所示，由图可知 则有 小球沿绳子方向的分速度等于物块的速度，则有物块的速度为 对物块和小球组成的系统，用动能定理可得 ABC错误，D正确。 故选D。 9. 喷淋装置将水沿不同方向喷出，其中A、B两个水珠的运动轨迹如图所示，不计空气阻力。由图可知（　　） A. 空中运动时间A水珠较长 B. 最高点速度B水珠较大 C. 落地速度B水珠较大 D. 若两水珠同时喷出，则有可能在轨迹相交处相遇 【答案】AB 【解析】 【详解】A．抛体运动中，将运动分解到水平方向和竖直方向，在竖直方向上，上升的高度越大，竖直分速度越大，运动时间越长，可知A水珠在空中运动的时间较长，A正确； B．抛体运动在水平方向上做匀速运动，根据 由于水珠B运动的时间短而射程远，因此B的水平分速度较大，即在最高点速度B水珠速度较大，B正确； C．落地时A的竖直分速度较大，而B的水平分速度较大，因此无法比较两者落地时合速度的大小关系，C错误； D．由于水平分速度和竖直分速度不同，运动到交点的时间不同，若两水珠同时喷出，则不可能在轨迹相交处相遇，D错误。 故选AB。 10. 如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，重力加速度取g＝10m/s2。根据图像可求出（　　） A. 物体的初速度是8m/s B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.75 C. 当斜面倾角θ=45时，物体在斜面上能达到的位移最小 D. 物体在斜面上能达到的位移x的最小值是1.44m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知，当夹角为时，位移为1.80m，根据竖直上抛运动公式可得 解得 A错误； B．当夹角为时，由动能定理可得 解得 B正确； C D．根据动能定理，有 解得 即 当 即 时，位移x取到最小 xmin=1.44m C错误；D正确。 故选BD。 11. 如图，小船以大小为v1=5m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180m，则下列说法中正确的（　　） A. 河中水流速度为2.5m/s B. 小船以最短位移渡河的时间为24s C. 小船渡河的最短时间为24s D. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移是90m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．河中水流速度为 选项A错误； B．小船以最短位移渡河的时间为 选项B正确； C．当船头方向指向正对岸时过河时间最短，则小船渡河的最短时间为 选项C错误； D．小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移是 则总位移 选项D正确。 故选BD。 12. 宇航员在某星球表面（无空气）将小球从空中竖直向下抛出，测得小球速率的二次方与其离开拋出点的距离的关系如图所示（图中的b、c、d均为已知量）。该星球的半径为R，引力常量为G，将该星球视为球体，忽略该星球的自转。下列说法正确的是（　　） A. 该星球表面的重力加速度大小为 B. 该星球的质量为 C. 该星球的平均密度为 D. 该星球的第一宇宙速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动的规律得 所以有 解得 A正确； B．在星球表面有 解得 B错误； C．根据密度公式得 C正确； D．第一宇宙速度即近地卫星的线速度，所以有 解得 D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题，共60分） 二、实验题 13. 如图所示，某同学利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力的关系”的实验．在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧秤相连，C为弹簧秤，实验时改变钩码的质量，读出弹簧秤的不同示数F，不计细绳与滑轮之间的摩擦力． (1)根据实验原理图，本实验___________(填“需要”或“不需要”)将带滑轮的气垫导轨右端垫高，以平衡摩擦力；实验中___________(填“一定要”或“不必要”)保证钩码的质量远小于滑块和遮光条的总质量；实验中___________(填“一定要”或“不必要”)用天平测出所挂钩码的质量；滑块(含遮光条)的加速度___________(填“大于”“等于”或“小于”)钩码的加速度． (2)某同学实验时，未挂细绳和钩码接通气源，推一下滑块使其从轨道右端向左运动，发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间，该同学疏忽大意，未采取措施调节导轨，继续进行其他实验步骤(其他实验步骤没有失误)，则该同学作出的滑块(含遮光条)加速度a与弹簧秤拉力F的图象可能是___________(填图象下方的字母)． (3)若该同学作出的a－F图象中图线的斜率为k，则滑块(含遮光条)的质量为___________． 【答案】 ①. 不需要 ②. 不必要 ③. 不必要 ④. 大于 ⑤. C ⑥. 【解析】 【详解】（1）此实验用气垫导轨，导轨水平时滑块与导轨之间没摩擦力，所以不需要垫高木板的一端平衡摩擦力；滑块受到的拉力可以用弹簧秤测出，故不需要满足钩码的质量远小于滑块和遮光条的总质量，也不需要用天平测出所挂钩码的质量；因钩码挂在动滑轮上，则滑块的加速度等于钩码加速度的2倍，即滑块(含遮光条)的加速度大于钩码的加速度． （2）遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间，说明滑块做减速运动，导轨的左端偏高，则加外力时，需到达一定的值才能使滑块加速运动，则作出的滑块(含遮光条)加速度a与弹簧秤拉力F的图象可能是C. （3）根据，则，解得. 14. 某学习小组利用智能手机的连拍功能探究平抛运动的规律进行了如下实验。 ①将小球以某初速度水平抛出，使用手机的连拍功能进行拍摄； ②某次拍摄时，小球在抛出瞬间恰好拍下一张照片，拍摄的照片编辑后如图所示，图中处为小球抛出瞬间的影像； ③经测量，两线段的长度之比为。 已知该手机相邻两次连拍的时间间隔为，重力加速度大小为，忽略空气阻力。 （1）之间的水平距离理论上满足___________（填“<”或“=”或“>”）； （2）之间实际下落的竖直高度为___________（用表示）； （3）小球抛出时的初速度大小为___________（用表示）。 【答案】 ①. = ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，相等时间距离相等； （2）[2]之间实际下落的竖直高度 （3）[3]小球从A到B，位移关系 小球从B到C，位移关系 解得 三、解答题 15. 如图所示，水平面上固定一个倾角为θ的斜面，已知sin θ＝，一个小球从斜面上某一位置P处斜向上抛出，到达斜面顶端Q处时速度恰好变为水平方向，已知P、Q间的距离为L＝2m，重力加速度为g＝10 m/s2，求： (1)小球从P点运动到Q点所经过的时间； (2)小球的初速度v0的大小。 【答案】(1) s；(2)4m/s 【解析】 【详解】(1)由题意可知，小球在竖直方向的位移 y＝L·sin θ 由 y＝gt2 得 (2)设小球运动到Q处的速度为vQ，小球在水平方向的位移 x＝L·cos θ 由 x＝vQ·t 可得 小球在P点的速度 16. 紧靠在一起的甲、乙两小物块停放在水平地面上，甲距左侧竖直墙壁。某时刻使甲、乙同时获得相反方向的速度，大小分别为、，整个过程中，甲的加速度大小为，乙的加速度大小为。不计甲与竖直墙壁的碰撞时间，碰撞前后的速度大小不变。求： （1）甲、乙间的最大距离； （2）乙停止运动时两者间的距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意知，甲、乙两物体均做匀减速直线运动，甲与墙壁碰撞前由 得，甲与墙壁碰撞前的速度为 故碰撞时距离最大 又 得 1s内乙的位移为 解得 此时，甲乙间的距离最大 （2）甲运动时间为 乙运动时间为 因，故乙停止运动时甲早已停止运动，甲碰后运动位移为，乙的位移为 ， 停止时两者间距为 得 17. 中国宇航员计划在2030年前登上月球，假设宇宙飞船落到月面前绕月球表面做角速度为的匀速圆周运动，运动半径可近似看为月球半径。宇航员登上月球后，做了一次斜上抛运动的实验。如图所示，在月面上，小球从A点斜向上抛出，经过最高点B运动到C点，已知小球在A、C两点的速度与竖直方向的夹角分别为53°，37°，小球在B点的速度为v，小球从A到C的运动时间为t，引力常量为G，，忽略月球的自转影响，已知重力加速度为g。求： （1）月球的密度（假设月球为均匀物体）以及月面的重力加速度； （2）宇宙飞船绕月球表面做匀速圆周运动的线速度以及月球的质量。 【答案】（1）；；（2）； 【解析】 【详解】（1）根据 可得 在A点时的竖直速度 在C点时的竖直速度 向上为正，则从A到C由运动公式 解得 （2）根据 可得 宇宙飞船绕月球表面做匀速圆周运动的线速度 月球的质量 18. 北京冬奥会后，冰雪运动越来越受人们关注，滑雪机也逐渐走进大众生活。滑雪机是利用电机带动雪毯向上运动，雪毯的质感完全仿真滑雪场的平坦硬雪，滑雪者相对雪毯向下滑行，以达到学习和锻炼的目的，并且通过调整雪毯的速度或坡度，还可以模拟在滑雪场以各种速度在各种坡度的雪道滑行。已知坡道长，倾角，在某次训练中。雪毯静止未开启，一质量（含装备）的滑雪者没有做任何助力动作，恰能够沿雪毯匀速下滑，重力加速度，，，不计空气阻力。求：（结果可用分数表示） （1）滑雪板与滑雪毯间的动摩擦因数； （2）开启雪毯，使雪毯始终以速度向下运动，求滑雪者没有做任何助力动作，从坡道顶端由静止滑到底端所用的时间。 （3）现将坡道角度调整为53°，开启雪毯，使雪毯始终以速度向上运动，其他条件不变，求滑雪者在依然没有任何助力的情况下，从坡道顶端由静止滑到底端时在雪毯上留下的划痕长度。 【答案】（1）；（2）；（3）11m 【解析】 【详解】（1）滑雪者恰能够沿雪毯匀速下滑，对滑雪者受力分析，根据共点力平衡可知 解得 （2）对滑雪者受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 滑雪者与雪毯共速时 解得 共速后，滑雪者匀速前进 解得 总时间 （3）对滑雪者受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 下滑到底端时，根据 解得 由 可知 雪毯运行的长度为 故划痕的长度为 19. 如图所示为一货物传送装置示意图。轻质弹簧下端固定在斜面底端，上端连接质量不计的装置P，P静置于B点，小车载着货物从斜面顶端A点无初速滑下，第一次下滑到B点时撞击P，与P一起压缩弹簧，当速度减为零时装置P自动锁定。卸下货物后，装置P解除锁定，小车从B点被弹出，弹出时的速度与小车第一次下滑到B点的速度大小相等，小车在不启动动力装置时可上滑到D点，已知，斜面倾角，重力加速度。 （1）求小车与段间的动摩擦因数； （2）若段长，为使小车回到A点，需启动动力装置使小车从B点匀速上行一段时间，求小车匀速上行的最短时间t。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【详解】（1）下滑时受力分析 上滑时 解得 （2）代入可得小车到达B点的速度 由动能定理可知，为使得小车回到A点，小车从B点匀速上行的距离至少为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $