精品解析：山东省聊城市临清市实验高级中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

2024-2025学年高三年级第一学期期中考前考二 物理试题 一、单选题（共24分） 1. 加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念；生活中也很少见直接表达加速度的俗语，所以对加速度的认识极易出现错误。下列有关说法中正确的是（　　） A. 加速度是指速度的增加 B. 速度的变化量越大，加速度就越大 C. 加速度方向不仅与力的方向相同，还一定与速度的方向在同一条直线上 D. 加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度不一定大 2. 在公路上行驶的国产红旗轿车a和比亚迪电动轿车b，其位置随时间变化的图像分别为图中直线a和曲线b﹐已知比亚迪电动轿车的加速度恒定，在时速度为，在时直线a和曲线b相切，则（　　） A. a做匀速直线运动，速度大小为 B. 时国产红旗轿车a和比亚迪电动轿车b相遇但速度不同 C. 比亚迪电动轿车做匀减速直线运动且加速度大小为 D. 时两车的距离为 3. 河宽d,一小船从A岸到B岸．已知船在静水中的速度v大小不变，航行中船头始终垂直河岸，水流的速度方向与河岸平行，若小船的运动轨迹如图所示，则 A. 越接近河岸船的速度越大 B. 越接近河岸水的流速越小 C. 各处水的流速相同 D. 船渡河所用时间小于 4. 如图所示，一半径为R的圆环处于竖直平面内，A是与圆心等高点，圆环上套着一个可视为质点的、质量为m的小球。现使圆环绕其竖直直径转动，小球和圆环圆心O的连线与竖直方向的夹角记为θ，转速不同，小球静止在圆环上的位置可能不同。当圆环以角速度ω匀速转动且小球与圆环相对静止时（　　） A. 若圆环光滑，则角速度 B. 若圆环光滑，则角速度 C. 若小球与圆环间的摩擦因数为μ，且小球位于A点，则角速度ω可能等 D. 若小球与圆环间的摩擦因数为μ，且小球位于A点，则角速度ω可能等于 5. 2022年10月我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“夸父一号”卫星，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度为720km，运行一圈所用时间为99分钟，根据以上信息可知，“夸父一号”（　　） A. 发射速度大于第二宇宙速度 B. 绕地球做圆周运动的角速度大于地球自转的角速度 C. 绕地球做圆周运动的线速度小于地球同步卫星的线速度 D. 绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度 6. 超速行驶和疲劳驾驶是导致交通事故最多的危险驾驶行为。某司机驾驶一辆小轿车在其疲劳驾驶阶段以的速度在平直的公路上行驶，某时刻突然发现正前方60m处有一辆卡车正在以的速度行驶，于是立即制动，制动加速度大小恒为。若忽略司机的反应时间，在小轿车采取制动的同时，卡车立即做匀加速直线运动，为避免相撞，卡车的加速度大小至少为（　　） A. B. C. D. 7. 世界面食在中国，中国面食在山西。山西面食中，又以“刀削面”最为有名，是真正的面食之王。“刀削面”的传统操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为，与锅沿的水平距离为，锅的半径也为。若所有的小面圈都被水平削出，并全部落入锅中，忽略空气阻力，则下列关于小面圈在空中运动的描述正确的是（　　） A. 所有面圈的速度变化量都相同，与初速度大小无关 B. 质量大的面圈，运动时间短，初速度大的面圈，运动时间长 C. 所有面圈落入水中时，重力的瞬时功率都相等 D. 落入锅中时，进水的最大速度是最小速度的3倍 8. 如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态．现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中（ ） A. f变小，F变大 B. f变小，F变小 C. f变大，F变小 D. f变大，F变大 二、多选题（共16分） 9. 如图所示，一质量为m的火星探测器，在圆轨道l上做匀速圆周运动。经过P点时动力装置短暂工作，使探测器进入椭圆轨道2。经过远火点Q时，动力装置再次短暂工作，使探测器进入圆轨道3。已知轨道1的半径为，轨道3的半径为，忽略空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道1上经过P点时的加速度与在轨道2上经过P点时的加速度相等 B. 探测器在椭圆轨道上由P点运动到Q点的过程中，机械能不守恒 C. 探测器在轨道2上运行时，若经过P点时的速度大小为v，则经过Q点时的速度大小为 D. 探测器在轨道3上经过Q点时的速度大于在轨道2上经过P点时的速度 10. 如图甲所示，物块A叠放在木块B上，且均处于静止状态，已知水平地面光滑，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，现对A施加一水平向右的拉力F，测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2）（　　） A. 当F<24 N时，A、B都相对地面静止 B. 当F>24 N时，A与B发生相对滑动 C. A的质量为4 kg D. B的质量为3 kg 11. 质量为m的木板与直立的轻质弹簧的上端相连，弹簧下端固定在水平地面上，静止时弹簧的压缩量为h，如图所示。现将一质量为2m的物体从距离木板正上方2h处由静止释放，物体与木板碰撞后粘在一起向下运动，到达最低点后又向上运动，它们恰能回到A点，物体可视为质点，空气阻力、木板厚度忽略不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 物块和木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小 B. 整个运动过程，物块、木板和弹簧组成的系统机械能守恒 C. 物块和木板碰撞后瞬间的共同速度为 D. 物块和木板运动到最低点时的加速度大小等于g 12. 如图所示，固定在天花板上的轻杆将光滑轻质小定滑轮悬挂在空中，一根弹性轻绳一端固定在左边墙壁上O点，另一端与套在粗糙竖直杆上P点、质量为m的滑块连接，用手平托住滑块，使OAP在一条水平线上。绳的原长与O点到滑轮距离OA相等，AP之间的距离为d，绳的弹力F与其伸长量x满足胡克定律F=kx，滑块初始在P点时对杆的弹力大小为mg，滑块与杆之间的动摩擦因数为0.2。现将滑块由静止释放，当滑到Q点时速度恰好为零，弹性绳始终处在弹性限度内，弹性绳弹性势能Ep与形变量x的关系为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 滑块从P点释放瞬间的加速度大小为0.8g B. 滑块下滑过程中速度达到最大值时的位置到P点距离为0.8d C. 滑块从P运动到Q的过程中，弹性绳对滑块做功-0.8mgd D. PQ之间的距离为1.6d 三、实验题（每空2分，共14分） 13. 如图为李华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为的交流电，一质量可忽略不计的光滑定滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。 （1）此实验中正确的操作是___________。 A.实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m B.实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C.小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车 D.为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M （2）刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，，则小车的加速度___________，此次实验中砂和砂桶的质量___________kg。（重力加速度取，结果均保留2位有效数字） 14. 某实验小组用落体法验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）本实验中，不同组学生在操作过程中出现如图的四种情况，其中操作正确的是_______（填序号）。 （2）进行正确操作后，打下的纸带如图所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，那么纸带的________（填“左”或“右”）端与重锤相连。设重锤质量为m，根据测得的、、、，在打B点到D点的过程中，重锤动能增加量的表达式为________。 （3）换用两个质量分别为、的重物分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是________（填序号）。 A.阻力可能为零 B.阻力不可能为零 C.可能等于 D.一定小于 四、解答题（共46分） 15. 2022年2月15日，17岁的中国选手苏翊鸣夺得北京冬奥会单板滑雪男子大跳台金牌，为国家争得荣誉。现将比赛某段过程简化成如图所示的运动，苏翊鸣从倾角为的斜面顶端O点以的速度飞出，且与斜面夹角为。图中虚线为苏翊鸣在空中的运动轨迹，且A为轨迹上离斜面最远的点，B为在斜面上的落点，已知苏翊鸣的质量为（含装备），落在B点时滑雪板与斜面的碰撞时间为。重力加速度取，不计空气阻力。求： （1）从O运动到A点所用时间t； （2）OB之间的距离x； （3）B点的速度大小。 16. 一质量的小物块，用长的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态。一质量的粘性小球以速度水平射向物块，并与物块粘在一起，小球与物块相互作用时间极短，不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）小球粘在物块上瞬间，小球和物块共同速度v的大小； （2）小球和物块摆动过程中，细绳拉力的最大值； （3）小球和物块摆动过程中所能达到最大高度h。 17. 我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。 （1）求飞机装载货物后的起飞离地速度； （2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。 18. 如图所示，质量的木板A置于光滑水平地面上，紧靠木板左端固定一半径的四分之一光滑圆弧轨道，其末端与A的上表面所在平面相切。质量的小物块B放在木板A上，距离木板左端。右侧竖直墙面固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态。现一质量的小物块C从圆弧的顶端无初速度滑下，滑上木板，物块B、C与木板A的动摩擦因数均为，物块B与C发生完全非弹性碰撞并粘在一起。一段时间后A、B、C三者共速，之后木板与弹簧接触。木板足够长，物块B、C可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量的关系为，劲度系数。取重力加速度，求： （1）物块C滑到圆弧轨道底端时，轨道对物块C的支持力的大小； （2）木板与弹簧刚要接触时A、B、C三者的共同速度的大小； （3）从物块C滑上木板A到木板与弹簧刚要接触时系统因摩擦转化的内能； （4）木板与弹簧接触以后，物块B、C与木板A之间刚好相对滑动时弹簧的压缩量及此时木板速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高三年级第一学期期中考前考二 物理试题 一、单选题（共24分） 1. 加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念；生活中也很少见直接表达加速度的俗语，所以对加速度的认识极易出现错误。下列有关说法中正确的是（　　） A. 加速度是指速度的增加 B. 速度的变化量越大，加速度就越大 C. 加速度的方向不仅与力的方向相同，还一定与速度的方向在同一条直线上 D. 加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度不一定大 【答案】D 【解析】 【详解】A．加速度是指速度变化快慢的物理量，A错误； B．速度的变化量越大，加速度不一定越大，速度变化的越快，加速度越大，B错误； C．加速度的方向与力的方向相同，不一定与速度的方向在同一条直线上，C错误； D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度与速度的大小无关，D正确。 故选D。 2. 在公路上行驶国产红旗轿车a和比亚迪电动轿车b，其位置随时间变化的图像分别为图中直线a和曲线b﹐已知比亚迪电动轿车的加速度恒定，在时速度为，在时直线a和曲线b相切，则（　　） A. a做匀速直线运动，速度大小为 B. 时国产红旗轿车a和比亚迪电动轿车b相遇但速度不同 C. 比亚迪电动轿车做匀减速直线运动且加速度大小为 D. 时两车的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，a车匀速直线运动的速度为 故A错误； B．t=3s时a车和b车到达同一位置而相遇，直线a和曲线b刚好相切，说明两者的速度相等，故B错误； C．t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，即此时b车的速度 vb=va=2m/s 由加速度定义式得b车加速度为 D．时a车在4m处，b在原点，两车的距离为4m，D错误。 故选C。 3. 河宽d,一小船从A岸到B岸．已知船在静水中的速度v大小不变，航行中船头始终垂直河岸，水流的速度方向与河岸平行，若小船的运动轨迹如图所示，则 A. 越接近河岸船的速度越大 B. 越接近河岸水的流速越小 C. 各处水的流速相同 D. 船渡河所用的时间小于 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，后具有向上游的加速度，故水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，而船的速度：，越接近河岸船的速度越小．故AC不符合题意，B符合题意． D．由于船身方向垂直于河岸，无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短，即为．故D不符合题意． 4. 如图所示，一半径为R的圆环处于竖直平面内，A是与圆心等高点，圆环上套着一个可视为质点的、质量为m的小球。现使圆环绕其竖直直径转动，小球和圆环圆心O的连线与竖直方向的夹角记为θ，转速不同，小球静止在圆环上的位置可能不同。当圆环以角速度ω匀速转动且小球与圆环相对静止时（　　） A. 若圆环光滑，则角速度 B. 若圆环光滑，则角速度 C. 若小球与圆环间摩擦因数为μ，且小球位于A点，则角速度ω可能等 D. 若小球与圆环间的摩擦因数为μ，且小球位于A点，则角速度ω可能等于 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球在图示位置时的受力分析如图所示 则小球所受合外力提供向心力，即 以上两式联立，解得 故AB错误； CD．若小球在A点时，则圆环对小球的支持力提供向心力，圆环对小球的静摩擦力与重力等大反向，即 联立，解得 故C错误，D正确。 故选D。 5. 2022年10月我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“夸父一号”卫星，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度为720km，运行一圈所用时间为99分钟，根据以上信息可知，“夸父一号”（　　） A. 发射速度大于第二宇宙速度 B. 绕地球做圆周运动的角速度大于地球自转的角速度 C. 绕地球做圆周运动的线速度小于地球同步卫星的线速度 D. 绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，所以发射速度小于第二宇宙速度，故A错误； B．“夸父一号”离地面的高度小于地球同步卫星离地面的高度，所以“夸父一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，根据万有引力提供向心力 解得 所以“夸父一号”绕地球做圆周运动的角速度大于同步卫星公转角速度，即大于地球自转的角速度，故B正确； C．根据万有引力提供向心力 解得 所以“夸父一号”绕地球做圆周运动的线速度大于同步卫星公转线速度，故C错误； D．根据万有引力提供向心力 解得 故D错误。 故选B。 6. 超速行驶和疲劳驾驶是导致交通事故最多的危险驾驶行为。某司机驾驶一辆小轿车在其疲劳驾驶阶段以的速度在平直的公路上行驶，某时刻突然发现正前方60m处有一辆卡车正在以的速度行驶，于是立即制动，制动加速度大小恒为。若忽略司机的反应时间，在小轿车采取制动的同时，卡车立即做匀加速直线运动，为避免相撞，卡车的加速度大小至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，小轿车的初速度，卡车的初速度为。 当两车速度相等的时候，距离最小，若此时恰好追上，设卡车的加速度大小为，根据速度关系有 根据位移关系有 其中，联立可得 ， 故选C。 7. 世界面食在中国，中国面食在山西。山西的面食中，又以“刀削面”最为有名，是真正的面食之王。“刀削面”的传统操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为，与锅沿的水平距离为，锅的半径也为。若所有的小面圈都被水平削出，并全部落入锅中，忽略空气阻力，则下列关于小面圈在空中运动的描述正确的是（　　） A. 所有面圈的速度变化量都相同，与初速度大小无关 B. 质量大的面圈，运动时间短，初速度大的面圈，运动时间长 C. 所有面圈落入水中时，重力的瞬时功率都相等 D. 落入锅中时，进水的最大速度是最小速度的3倍 【答案】A 【解析】 【详解】AB．所有面圈因下落高度相同 则运动时间相同，根据 ∆v=gt 可知，速度变化量都相同，A正确，B错误； C．所有面圈落入水中时，重力的瞬时功率 所有面圈的质量不一定相等，故重力的瞬时功率不一定相等，C错误； D．落入锅中的最大初速度 最小初速度 因落入碗中的速度 则落入锅中的最大速度不是最小速度的3倍，D错误。 故选A。 8. 如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态．现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中（ ） A. f变小，F变大 B. f变小，F变小 C. f变大，F变小 D. f变大，F变大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，水平拉力为 可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力为 故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力 等大反向，故摩擦力方向向左 逐渐增大； 故选D。 二、多选题（共16分） 9. 如图所示，一质量为m的火星探测器，在圆轨道l上做匀速圆周运动。经过P点时动力装置短暂工作，使探测器进入椭圆轨道2。经过远火点Q时，动力装置再次短暂工作，使探测器进入圆轨道3。已知轨道1的半径为，轨道3的半径为，忽略空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道1上经过P点时的加速度与在轨道2上经过P点时的加速度相等 B. 探测器在椭圆轨道上由P点运动到Q点的过程中，机械能不守恒 C. 探测器在轨道2上运行时，若经过P点时的速度大小为v，则经过Q点时的速度大小为 D. 探测器在轨道3上经过Q点时的速度大于在轨道2上经过P点时的速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 可知，探测器在轨道1上经过P点时的加速度与在轨道2上经过P点时的加速度相等，故A正确； B．探测器在椭圆轨道上由P点运动到Q点的过程中，只有引力做功，机械能守恒，故B错误； C．探测器在轨道2上运行时，根据开普勒第二定律有 解得 故C正确； D．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 可知，探测器在轨道3上经过Q点时的速度小于在轨道1上经过P点时的速度，探测器在轨道1上经过P点时，需加速做离心运动进入轨道2，则在轨道2上经过P点时的速度大于在轨道1上经过P点时的速度，则有 即探测器在轨道3上经过Q点时的速度小于在轨道2上经过P点时的速度，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，物块A叠放在木块B上，且均处于静止状态，已知水平地面光滑，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，现对A施加一水平向右的拉力F，测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2）（　　） A. 当F<24 N时，A、B都相对地面静止 B. 当F>24 N时，A与B发生相对滑动 C. A的质量为4 kg D. B的质量为3 kg 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．当A与B间的摩擦力达到最大静摩擦后，A、B会发生相对滑动，由图乙可知，B的最大加速度是，即拉力时，A、B发生相对滑动，当时，A、B保持相对静止，一起做匀加速直线运动，故B正确，A错误； CD．当时，对B，根据牛顿第二定律得 对A，根据牛顿第二定律得 联立解得 故C正确，D错误。 故选BC。 11. 质量为m的木板与直立的轻质弹簧的上端相连，弹簧下端固定在水平地面上，静止时弹簧的压缩量为h，如图所示。现将一质量为2m的物体从距离木板正上方2h处由静止释放，物体与木板碰撞后粘在一起向下运动，到达最低点后又向上运动，它们恰能回到A点，物体可视为质点，空气阻力、木板厚度忽略不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 物块和木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小 B. 整个运动过程，物块、木板和弹簧组成的系统机械能守恒 C. 物块和木板碰撞后瞬间的共同速度为 D. 物块和木板运动到最低点时的加速度大小等于g 【答案】AD 【解析】 【详解】C．物体与木板碰前瞬间的速度为，则 两物体碰撞过程中动量守恒 整理得 C错误； B．由于两个物体碰撞是完全非弹性碰撞，有机械能的损失，因此整个过程中机械能不守恒，B错误； A．碰后两个物体一起向下运动过程中，开始一段弹簧的弹力小于两个物体的总重量，因此加速向下运动，当弹簧的弹力等于重力时速度达到最大，再向下运动时做减速运动，因此向下运动过程中速度先增加后减小，A正确； D．根据简谐振动的对称性，再回到A点时，弹簧处于原长，两个物体的加速度为g，因此在最低点时加速度大小也为g方向竖直向上，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，固定在天花板上的轻杆将光滑轻质小定滑轮悬挂在空中，一根弹性轻绳一端固定在左边墙壁上O点，另一端与套在粗糙竖直杆上P点、质量为m的滑块连接，用手平托住滑块，使OAP在一条水平线上。绳的原长与O点到滑轮距离OA相等，AP之间的距离为d，绳的弹力F与其伸长量x满足胡克定律F=kx，滑块初始在P点时对杆的弹力大小为mg，滑块与杆之间的动摩擦因数为0.2。现将滑块由静止释放，当滑到Q点时速度恰好为零，弹性绳始终处在弹性限度内，弹性绳弹性势能Ep与形变量x的关系为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 滑块从P点释放瞬间的加速度大小为0.8g B. 滑块下滑过程中速度达到最大值时的位置到P点距离为0.8d C. 滑块从P运动到Q的过程中，弹性绳对滑块做功-0.8mgd D. PQ之间的距离为1.6d 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．滑块从P点释放瞬间，滑块受到重力、弹性绳的弹力、杆的弹力和杆的摩擦力作用，由题意可得 解得 A正确； B．设滑块下滑过程中速度达到最大值时绳与杆的夹角为α，位置在M点，绳的弹力大小为T，由平衡条件可得 又有 联立解得 B正确； CD．由B选项分析可知，滑块下滑过程中受杆的弹力大小不变，等于mg，则有滑块受摩擦力也为一恒力，则有 设滑块从P运动到Q的过程中，弹性绳对滑块做功为W，由动能定理可得 由运动的对称性，即滑块在竖直方向的运动可看做单程的弹簧振子模型，则有 联立解得 C错误，D正确。 故选ABD。 三、实验题（每空2分，共14分） 13. 如图为李华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为的交流电，一质量可忽略不计的光滑定滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。 （1）此实验中正确的操作是___________。 A.实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m B.实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C.小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车 D.为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M （2）刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，，则小车的加速度___________，此次实验中砂和砂桶的质量___________kg。（重力加速度取，结果均保留2位有效数字） 【答案】 ①. BC##CB ②. 0.80 ③. 0.49 【解析】 【详解】（1）[1]AD．有力的传感器，所以不需要测砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶质量远小于小车的质量，故AD错误； B．实验前需要将带滑轮长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确； C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车，故C正确。 故选BC。 （2）[2]由逐差法求a，有 每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则 T = 0.1s 解得 [3]对砂和砂桶 mg-F = 2ma 解得 m = 0.49kg 14. 某实验小组用落体法验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）本实验中，不同组学生在操作过程中出现如图的四种情况，其中操作正确的是_______（填序号）。 （2）进行正确操作后，打下的纸带如图所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，那么纸带的________（填“左”或“右”）端与重锤相连。设重锤质量为m，根据测得的、、、，在打B点到D点的过程中，重锤动能增加量的表达式为________。 （3）换用两个质量分别为、的重物分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是________（填序号）。 A.阻力可能为零 B.阻力不可能为零 C.可能等于 D.一定小于 【答案】 ①. B ②. 左 ③. ④. BC##CB 【解析】 【详解】（1）[1]打点计时器应接交流电源，操作时应用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器。故选B。 （2）[2][3]纸带上的点迹从左向右间距逐渐变大，则纸带的左端与重物相连。打点计时器打B点时的速度为 打点计时器打D点时的速度为 在打B点到D点的过程中，重锤动能增加量的表达式为 （3）[4]AB．根据题意，设阻力为f，由动能定理有 整理可得 可知，若阻力为零，则两次实验的图像斜率相等，由图可知，斜率不等，则阻力不为零，故A错误，B正确； CD．虽然斜率不相等，但不知道两物体所受阻力的情况，则两物体的质量关系不确定，即可能等于，故C正确，D错误。 故选BC。 四、解答题（共46分） 15. 2022年2月15日，17岁的中国选手苏翊鸣夺得北京冬奥会单板滑雪男子大跳台金牌，为国家争得荣誉。现将比赛某段过程简化成如图所示的运动，苏翊鸣从倾角为的斜面顶端O点以的速度飞出，且与斜面夹角为。图中虚线为苏翊鸣在空中的运动轨迹，且A为轨迹上离斜面最远的点，B为在斜面上的落点，已知苏翊鸣的质量为（含装备），落在B点时滑雪板与斜面的碰撞时间为。重力加速度取，不计空气阻力。求： （1）从O运动到A点所用时间t； （2）OB之间的距离x； （3）B点的速度大小。 【答案】（1）1s；（2）20m；（3） 【解析】 【详解】（1）如图所示沿斜面方向和垂直斜面方向分解速度和加速度 从O到A过程有 解得从O运动到A点所用时间 （2）由对称性可知，从O到B的时间为2t，则从O到B过程有 解得OB之间的距离 （3）由动能定理 得B点的速度大小 16. 一质量的小物块，用长的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态。一质量的粘性小球以速度水平射向物块，并与物块粘在一起，小球与物块相互作用时间极短，不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）小球粘在物块上的瞬间，小球和物块共同速度v的大小； （2）小球和物块摆动过程中，细绳拉力的最大值； （3）小球和物块摆动过程中所能达到的最大高度h。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球和物块系统动量守恒 得 （2）最低点拉力最大为，则 得 （3）根据机械能守恒 解得 17. 我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。 （1）求飞机装载货物后的起飞离地速度； （2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。 【答案】(1)；（2）2m/s2， 【解析】 【详解】（1）空载起飞时，升力正好等于重力： 满载起飞时，升力正好等于重力： 由上两式解得： （2）满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，所以 解得： 由加速的定义式变形得： 解得： 18. 如图所示，质量的木板A置于光滑水平地面上，紧靠木板左端固定一半径的四分之一光滑圆弧轨道，其末端与A的上表面所在平面相切。质量的小物块B放在木板A上，距离木板左端。右侧竖直墙面固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态。现一质量的小物块C从圆弧的顶端无初速度滑下，滑上木板，物块B、C与木板A的动摩擦因数均为，物块B与C发生完全非弹性碰撞并粘在一起。一段时间后A、B、C三者共速，之后木板与弹簧接触。木板足够长，物块B、C可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量的关系为，劲度系数。取重力加速度，求： （1）物块C滑到圆弧轨道底端时，轨道对物块C的支持力的大小； （2）木板与弹簧刚要接触时A、B、C三者的共同速度的大小； （3）从物块C滑上木板A到木板与弹簧刚要接触时系统因摩擦转化的内能； （4）木板与弹簧接触以后，物块B、C与木板A之间刚好相对滑动时弹簧的压缩量及此时木板速度的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）， 【解析】 【详解】（1）物块C滑到圆弧轨道底端时，根据机械能守恒有 解得 根据牛顿第二定律有 联立解得，轨道对物块C的支持力为 （2）物块C滑离圆弧轨道后，A、B、C三者组成的系统动量守恒，则根据动量守恒有 联立解得，木板与弹簧刚要接触时A、B、C三者的共同速度为 （3）物块C滑上木板A后，对物块C受力分析，根据牛顿第二定律有 解得，物块C减速的加速度大小为 对AB整体分析，根据牛顿第二定律有 解得，AB一起加速的加速度大小为 根据运动学规律有 解得 或 若取2s，则此时物块C的速度小于AB的速度，不符合题意，则舍弃。故 此时物块C的速度为 此时AB的速度为 物块B与C发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒有 根据能量守恒可得，物块B与C发生完全非弹性碰撞，损失的能量为 根据能量守恒，可得A、B、C三者组成的系统损失的能量为 则从物块C滑上木板A到木板与弹簧刚要接触时系统因摩擦转化的内能为 （4）木板与弹簧接触以后，物块B、C与木板A之间刚好相对滑动时，根据牛顿第二定律有 对BC分析有 联立解得，此时弹簧的压缩量为 则根据机械能守恒有 解得，此时木板速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$