精品解析：2025届河南省洛阳市三校联考高三上学期一模物理试题

2025届河南省洛阳市三校高三联考一模 物理试卷 考生须知： 1.本卷共6页，满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题纸。 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 运球转身是运球中的一种基本方法，是篮球运动中重要进攻技术之一。拉球转身的动作是难点，如图甲所示为运动员拉球转身的一瞬间，由于篮球规则规定手掌不能上翻，我们将此过程理想化为如图乙所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动，假设手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5，篮球质量为500g，球心到转轴的距离为45cm，g取10m/s2，则要顺利完成此转身动作，篮球和手至少要有多大的速度（ ） A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s 2. 如图所示，截面为三角形的木块上放置一铁块，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向上匀加速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下面说法正确的是 A. 木块与铁块间一定存在摩擦力 B. 木块与竖直墙面间一定存在水平弹力 C. 木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 D. 竖直向上的作用力F大小一定小于铁块与木块的重力之和 3. 2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船发射升空，于11月30日5时42分成功与轨道高度约为430km的“天和”核心舱完成对接，如图所示，对接后组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知地球半径，引力常量，地球表面重力加速度，根据题中所给条件，下列说法正确的是（　　） A. 组合体的周期大于24小时 B. 可以计算出地球的平均密度 C. 组合体的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 D. 在实验舱内由静止释放一小球，测量小球下落的高度和时间可计算出实验舱所在轨道处的重力加速度 4. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各个领域。几种电容式传感器如图所示，其中通过改变电容器两极板间的距离而引起电容变化的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，把一小球放在开口向上的金属圆桶中，小球直径略小于圆桶直径．将小球与圆桶从某点由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球将与圆桶底部脱离并离开圆桶 B. 小球与圆桶相对静止且他们之间没有相互作用力 C. 小球与圆桶相对静止且圆桶对球有向上的支持力 D. 将小球取出后再释放圆桶，其下落的加速度将变小 6. 甲、乙两机器人（可视为质点）在同一直线上运动，它们运动的图像如图所示，其中乙对应的图线是抛物线的一部分，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙同时出发 B. 甲、乙的速度方向始终相同 C. 出发后两机器人相遇一次 D. 出发后两机器人相遇两次 7. 如图所示，电源内阻较大，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（　　） A. 灯泡将变暗，电源效率将减小 B. 液滴带正电，将向下做加速运动 C. 电源的路端电压增大，输出功率也增大 D. 滑片滑动瞬间，带电液滴电势能将减小 8. 实验小组利用风洞研究曲线运动，如图所示。在风洞内无风时，将一小球从点以某一速度水平抛出后，经过一段时间小球落到水平面上的点。现让风洞内存在图示方向的风，使小球受到恒定的风力，小球仍以相同的速度从点水平抛出。下列说法正确的是（ ） A. 小球从抛出到落到水平面上的时间一定将增大 B. 小球落到水平面上时的速度方向一定不与水平面垂直 C. 小球可能落在水平面上的点 D. 小球可能落在水平面上的点 9. 如图甲所示，质量为m的木块放在粗糙水平面上静止不动。现对木块施加水平推力F，F随时间t的变化规律如图乙所示，则图丙反映的可能是木块的哪两个物理量之间的关系（　　） A. x轴表示力F，y轴表示位移s B. x轴表示时间t，y轴表示速度v C. x轴表示时间t，y轴表示加速度a D. x轴表示时间t，y轴表示位移s 10. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，现有55颗卫星组成。如图所示，P是纬度为的地球表面上一点，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球赤道静止卫星。若某时刻P、A、B与地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且，下列说法正确的是（　　） A. P点向心加速度大于卫星A的向心加速度 B. 卫星A、B与P点均绕地心做匀速圆周运动 C. 卫星A、B的线速度之比为 D. 卫星A、B的周期之比为 11. 甲、乙两探测器分别绕地球和月球做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为4：1，地球与月球质量之比约为81：1，则甲、乙两探测器运行的周期之比约为（　　） A. 9：2 B. 8：1 C. 4：9 D. 8：9 12. 如图所示，光滑斜面可以固定在竖直墙面和水平地面间与竖直墙面夹角成不同的角θ，A、B是斜面上两点，角θ分别为25°、35°、45°和55°时，让同一物块从A点由静止下滑到B点，物块下滑时间最短对应的角θ是（　　） A. 25° B. 35° C. 45° D. 55° 13. 如图(甲),轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上.现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图(乙)所示.不计空气阻力,下列说法正确的是 A. 在t1时刻小球通过最低点 B. 图(乙)中S1面积的数值为0.8m C. 图(乙)中S1和S2的面积不相等 D. 图线第一次与横轴的交点对应小球的速度为4m/s 二、选择题（本题共3小题，每小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有两个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 如图所示，一列横波沿x轴传播，轴上各质点均沿y轴做简谐运动。已知P、Q是x轴上相距为1m的两点，P、Q两点的振动方程分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 如果波沿x轴正方向传播，则波长的最大值为2m B. 如果波沿x轴正方向传播，则波速的最大值为1m/s C. 如果波沿x轴负方向传播，则波速可能为m/s D. t=4.5s时刻，Q点离开平衡位置的位移为4cm 15. 如图所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径R=0.5m，细线始终保持水平，被拖动的物块初速度为零，质量m=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.5，轮轴的角速度随时间t变化的关系是=kt，k=2rad/s2，g取10m/s2，以下判断正确的是（　　） A. 物块的加速度逐渐增大 B. 细线对物块的拉力恒为6N C. t=2s时，细线对物块的拉力的瞬时功率为12W D. 前2s内，细线对物块拉力做的功为12J 16. 如图甲所示，O、P为介质中的两点，O为波源，O、P间距为6 m。t＝0时刻O点由平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示t＝0时刻开始P点振动的图像。则以下说法正确的是（　　） A. 该波的波长为12 m B. 该波的波速为2 m/s C. 该波的周期为4 s D. 从O点开始振动到t＝10 s，质点P经过的路程为1.6 m 三.非选择题（52分） 17. 某同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材，其编号是________； （2）图1中该同学将要释放纸带，其操作不当之处是_______； （3）实验中打点计时器接50Hz交流电，并且每隔4个计时点取一个计数点，计算打下计数点7时纸带速度的大小为________m/s（保留3位有效数字） （4）若0点为起始点，在纸带上选取连续打出的点1、2、3、4、5、6、7、8，则下列数据处理方法可行的是_______。 A. 测出点4瞬时速度及间距，计算得。同理得出、、。若、、、在实验误差允许的范围内近似相等，则可验证机械能守恒； B. 读取点0、4间的时间，利用得点4瞬时速度，测出点0，4间距。若4、5、6、7各点均满足，则可验证机械能守恒； C. 测出4、5、6、7点瞬时速度、、、，以0点时刻为计时起点，绘制图像。若图线过原点，则可验证机械能守恒； D. 测出4、5、6、7点瞬时速度、、、，及四点到0点的距离，绘制图像。若在实验误差允许的范围内图线斜率近似等于，则可验证机械能守恒。 18. 学习小组为研究黑盒两端电压随电流变化的规律。实验室提供如下器材： A．黑盒 B．电流表（，内阻的） C．电压表（，内阻约） D．电压表（，内阻约） E．滑动变阻器 F．开关，导线若干 （1）学习小组设计了如图甲所示的电路闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录相应的电压表示数和电流表示数如下表，请根据表中数据在图乙中作出图线。（ ） 1.95 1.73 1.52 1.30 1.10 0.88 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34 0.38 （2）将黑盒视为一个电源，根据作出的图线可得黑盒的等效电动势___________（结果保留三位有效数字）。 （3）图甲中电压表应选用___________（选填“C”或“D”）。 （4）打开黑盒，内部电路如图丙所示，其中电阻，，电池（电动势，内阻不计）。甲图中电压表的正、负接线柱分别与相连，电阻的阻值最接近___________。 A． B． C． 19. 如图所示，升降机模型以的速度匀速向上运动，当升降机模型的底部运动到坐标原点O处时，顶部的小球恰好脱落。已知升降机模型的高度h=0.2m，小球与底部第一次碰撞后其速度相对碰前增加了3m/s，重力加速度g取，碰撞时间极短，不计空气阻力，整个过程中升降机速度保持不变。求： （1）小球与底部第一次碰撞时的位置坐标； （2）在第1次碰撞后到第2次碰撞前瞬间的过程中，小球与顶部的最小距离； （3）在第1次碰撞后到第2次碰撞前瞬间的过程中，小球的平均速度大小。 下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ=37°（sin37°=）的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均处于静止状态，如图所示．假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变．已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，求： 20. 在0~2s时间内A和B加速度的大小； 21. A在B上总的运动时间。 22. 如图，在xOy平面内，有沿x轴正方向的匀强电场（图中未画出），一质量为m、电荷量为+q的粒子从O点沿y轴正方向以某一速度射入电场，A、B为其运动轨迹上的两点，且对应的横坐标，已知该粒子在A点的速度大小为v，方向与电场方向的夹角为60°，当粒子运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°，不计粒子重力，求： （1）粒子的初速度v0； （2）粒子从A到B电势能的变化量； （3）A、B两点纵坐标的变化量△y。 23. 如图所示，光滑斜面倾角=30°，一个质量m=3kg的物块在大小为F的恒力作用下，在t=0时刻从斜面底端由静止开始上滑。在t1=3s时撤去力F，物块在t2=6s时恰好回到斜面的底端。已知重力加速度g=10m/s2。求： (1)恒力的大小F； (2)物块沿斜面上升的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届河南省洛阳市三校高三联考一模 物理试卷 考生须知： 1.本卷共6页，满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题纸。 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 运球转身是运球中的一种基本方法，是篮球运动中重要进攻技术之一。拉球转身的动作是难点，如图甲所示为运动员拉球转身的一瞬间，由于篮球规则规定手掌不能上翻，我们将此过程理想化为如图乙所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动，假设手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5，篮球质量为500g，球心到转轴的距离为45cm，g取10m/s2，则要顺利完成此转身动作，篮球和手至少要有多大的速度（ ） A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s 【答案】C 【解析】 【详解】竖直方向上 水平方向上 解得 其中 代入数据可得 故选C。 2. 如图所示，截面为三角形的木块上放置一铁块，三角形木块竖直边靠在竖直且粗糙的竖直面上，现用竖直向上的作用力F，推动木块与铁块一起向上匀加速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下面说法正确的是 A. 木块与铁块间一定存在摩擦力 B. 木块与竖直墙面间一定存在水平弹力 C. 木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 D. 竖直向上的作用力F大小一定小于铁块与木块的重力之和 【答案】A 【解析】 【详解】A、隔离铁块研究，因竖直向上做匀加速直线运动，合外力竖直向上，故铁块受到重力、木块对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，故选项A正确； BCD、将、看作一个整体，、整体在水平方向上不受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，在竖直方向上有，即竖直向上的作用力大小一定大于铁块与木块的重力之和，故选项B、C、D错误． 3. 2022年11月29日23时08分，神舟十五号载人飞船发射升空，于11月30日5时42分成功与轨道高度约为430km的“天和”核心舱完成对接，如图所示，对接后组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知地球半径，引力常量，地球表面重力加速度，根据题中所给条件，下列说法正确的是（　　） A. 组合体的周期大于24小时 B. 可以计算出地球的平均密度 C. 组合体的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度 D. 在实验舱内由静止释放一小球，测量小球下落的高度和时间可计算出实验舱所在轨道处的重力加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．，根据万有引力提供向心力有 解得 由于组合体的轨道半径小于静止卫星的轨道半径，则组合体的周期小于24小时，故A错误； B．根据万有引力等于重力有 解得 又有 则有 故B正确； C．卫星绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，有 解得卫星的向心加速度为 因为组合体的轨道半径小于地球静止卫星的轨道半径，所以组合体的向心加速度大于地球静止卫星的向心加速度。地球静止卫星与赤道上的物体具有相同的角速度，而地球静止卫星的半径大于赤道上物体运转半径，根据公式，知地球静止卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，则组合体的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度，故C错误； D．在实验舱内的小球处于完全失重状态，由静止释放一小球处于漂浮状态，则无法通过测量小球下落的高度和时间可计算出实验舱所在轨道处的重力加速度，故D错误。 故选B。 4. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各个领域。几种电容式传感器如图所示，其中通过改变电容器两极板间的距离而引起电容变化的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．A图是通过改变电介质板在电容器两极板间的深度引起电容变化的，A错误； B．B图是电容器的一个极板是金属芯线，一个极板是导电液体，通过改变电容器两极板间正对面积引起电容变化的，B错误； C．C图是通过改变两极板间的距离引起电容变化的，C正确； D．D图是通过改变动片与定片间的正对面积，引起电容变化的，D错误。 故选C。 5. 如图所示，把一小球放在开口向上的金属圆桶中，小球直径略小于圆桶直径．将小球与圆桶从某点由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球将与圆桶底部脱离并离开圆桶 B. 小球与圆桶相对静止且他们之间没有相互作用力 C. 小球与圆桶相对静止且圆桶对球有向上的支持力 D. 将小球取出后再释放圆桶，其下落的加速度将变小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】ABC．将小球与圆桶从某点由静止释放，不计空气阻力，只受重力作用，小球与圆桶一起做自由落体运动，处于完全失重状态，所以小球与圆桶相对静止且它们之间没有相互作用力，故选项B正确，AC错误； D．将小球取出后再释放圆桶，不计空气阻力，圆桶只受重力作用，其下落的加速度将不变，故选项D错误。 故选B。 6. 甲、乙两机器人（可视为质点）在同一直线上运动，它们运动的图像如图所示，其中乙对应的图线是抛物线的一部分，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙同时出发 B. 甲、乙的速度方向始终相同 C. 出发后两机器人相遇一次 D. 出发后两机器人相遇两次 【答案】D 【解析】 【详解】A．通过图像可知甲比乙先出发，A错误； B．由x-t图线切线的斜率表示瞬时速度可知，甲一直做匀速直线运动，乙做变速运动，且运动方向在t2时刻发生改变，B错误； CD．图像的交点的意义是在相同时刻的位置相同，故出发后两机器人相遇两次，C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，电源内阻较大，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（　　） A. 灯泡将变暗，电源效率将减小 B. 液滴带正电，将向下做加速运动 C. 电源的路端电压增大，输出功率也增大 D. 滑片滑动瞬间，带电液滴电势能将减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．将滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，灯泡消耗的功率减小，则灯泡将变暗．电源的效率 外电路总电阻增大，路端电压增大，则电源效率增大．故A项错误． B．液滴受力平衡，因电容器上极板带负电，板间场强向上，则知液滴带正电．滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，因此液滴将向上做加速运动．故B项错误． C．由于电源的内电阻与外电阻关系未知，所以不能判断输出功率如何变化，故C项错误． D．因电容器两端的电压增大，板间场强增大，下极板与电荷所在位置间的电势差增大，因下极板接地，电势始终为0，则电荷所在位置的电势减小；粒子带正电，则粒子电势能减小．故D项正确． 【点睛】本题是电容器动态变化分析与电路动态变化分析的综合，抓住电容器的电压与电阻电压的关系进行分析；下极板接地且与电源正极相连，板间各点电势均为负值． 8. 实验小组利用风洞研究曲线运动，如图所示。在风洞内无风时，将一小球从点以某一速度水平抛出后，经过一段时间小球落到水平面上的点。现让风洞内存在图示方向的风，使小球受到恒定的风力，小球仍以相同的速度从点水平抛出。下列说法正确的是（ ） A. 小球从抛出到落到水平面上的时间一定将增大 B. 小球落到水平面上时的速度方向一定不与水平面垂直 C. 小球可能落在水平面上的点 D. 小球可能落在水平面上的点 【答案】C 【解析】 【详解】A．无风时小球在竖直方向上的加速度，有风时，设风力大小为，小球受力情况如图所示，此时小球竖直方向的加速度 根据 可知，有风时小球从抛出到落到水平面上的时间将减小，故A错误； BC．由于及大小关系不确定，小球可能在水平方向向右刚好减速到零时，小球下落的速度方向与水平面垂直；小球也可能在水平方向上向右减速到零后，再反向加速回到竖直线上时，小球刚好落到水平面上的点，故B错误，C正确； D．，有风时，小球水平向右移动的最大距离 由项分析已知，故有，即小球一定不能落到点，故D错误。 故选C。 9. 如图甲所示，质量为m的木块放在粗糙水平面上静止不动。现对木块施加水平推力F，F随时间t的变化规律如图乙所示，则图丙反映的可能是木块的哪两个物理量之间的关系（　　） A. x轴表示力F，y轴表示位移s B. x轴表示时间t，y轴表示速度v C. x轴表示时间t，y轴表示加速度a D. x轴表示时间t，y轴表示位移s 【答案】C 【解析】 【详解】在F小于最大静摩擦力的情况下，物体静止不动，当外力F大于摩擦力后，物体向右做加速直线运动，由牛顿第二定律，所以y轴可以表示为加速度a。 故选C。 10. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，现有55颗卫星组成。如图所示，P是纬度为的地球表面上一点，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球赤道静止卫星。若某时刻P、A、B与地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且，下列说法正确的是（　　） A. P点向心加速度大于卫星A的向心加速度 B. 卫星A、B与P点均绕地心做匀速圆周运动 C. 卫星A、B的线速度之比为 D. 卫星A、B的周期之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．，所以OB大于OA，即B卫星匀速圆周运动半径大于A卫星半径，由得 知，又，所以，由，得 故A错误； B．卫星A、B绕地心做匀速圆周运动，P点运动的圆轨迹与地轴线垂直，圆心在图中O点正上方，故B错误； C．由得 又 所以 故C错误； D．由得 所以 故D正确。 故选D。 11. 甲、乙两探测器分别绕地球和月球做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为4：1，地球与月球质量之比约为81：1，则甲、乙两探测器运行的周期之比约为（　　） A. 9：2 B. 8：1 C. 4：9 D. 8：9 【答案】D 【解析】 【详解】根据天体环绕模型中，万有引力提供向心力可得 解得 则甲、乙两探测器运行的周期之比约为 故选D。 12. 如图所示，光滑斜面可以固定在竖直墙面和水平地面间与竖直墙面夹角成不同的角θ，A、B是斜面上两点，角θ分别为25°、35°、45°和55°时，让同一物块从A点由静止下滑到B点，物块下滑时间最短对应的角θ是（　　） A. 25° B. 35° C. 45° D. 55° 【答案】A 【解析】 【详解】物块下滑加速度 根据匀变速直线运动中位移时间关系有 得 故角θ越小，下滑时间越短。 故选A。 13. 如图(甲),轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上.现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图(乙)所示.不计空气阻力,下列说法正确的是 A. 在t1时刻小球通过最低点 B. 图(乙)中S1面积的数值为0.8m C. 图(乙)中S1和S2的面积不相等 D. 图线第一次与横轴的交点对应小球的速度为4m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A、由图知,在t3时刻小球水平速度最大且向左，所以t3时刻小球经过最低点，A错误； BC、小球在竖直平面内自由转动，只有重力做功，机械能守恒，则有：，带入数据得：，解得：L=0.8m， 由小球的运动情况可知,S1和S2的面积等于杆长且相等,则图乙中S1面积的数值为0.8m，故B正确，C错误； D. 从t1时刻到图线第一次与横轴的交点的过程中，根据动能定理得：，解得：，故D错误． 故选B． 【名师点睛】 小球在竖直平面内自由转动，只有重力做功，机械能守恒，经过最低点时速度最大，根据动能定理求出杆长，图象中S1和S2的面积等于杆长．图线第一次与横轴的交点是小球经过圆心高度的位置，根据动能定理求出速度． 二、选择题（本题共3小题，每小题3分，共9分。每小题列出的四个备选项中至少有两个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 如图所示，一列横波沿x轴传播，轴上各质点均沿y轴做简谐运动。已知P、Q是x轴上相距为1m的两点，P、Q两点的振动方程分别为、，则下列说法正确的是（　　） A. 如果波沿x轴正方向传播，则波长的最大值为2m B. 如果波沿x轴正方向传播，则波速的最大值为1m/s C. 如果波沿x轴负方向传播，则波速可能为m/s D. t=4.5s时刻，Q点离开平衡位置的位移为4cm 【答案】BC 【解析】 【详解】由振动方程可知，该波的周期为 AB．若该波沿正方向传播，由P、Q的振动方程可知，P、Q之间的距离和波长关系满足 故波长的最大值为，波速的最大值为 故A错误，B正确； C．若该波沿负方向传播，由P、Q的振动方程可知，P、Q之间的距离和波长关系满足 则波速为 取可得，波速为m/s，故C正确； D．将t=4.5s代入得， 故D错误。 故选BC。 15. 如图所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径R=0.5m，细线始终保持水平，被拖动的物块初速度为零，质量m=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.5，轮轴的角速度随时间t变化的关系是=kt，k=2rad/s2，g取10m/s2，以下判断正确的是（　　） A. 物块的加速度逐渐增大 B. 细线对物块的拉力恒为6N C. t=2s时，细线对物块的拉力的瞬时功率为12W D. 前2s内，细线对物块拉力做的功为12J 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．轮轴边缘的线速度大小等于物体的速度大小，根据线速度好角速度的关系，有 可见物体做匀加速直线运动，加速度 故A错误； B．对物体，根据牛顿第二定律 代入数据解得 故B正确； C．t=2s时，物体的速度为 细线对物块的拉力的瞬时功率为 故C正确； D．前2秒内，物体的位移 细线对物块拉力做的功为 故D正确。 故选BCD。 16. 如图甲所示，O、P为介质中的两点，O为波源，O、P间距为6 m。t＝0时刻O点由平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示t＝0时刻开始P点振动的图像。则以下说法正确的是（　　） A. 该波的波长为12 m B. 该波的波速为2 m/s C. 该波的周期为4 s D. 从O点开始振动到t＝10 s，质点P经过的路程为1.6 m 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】ABC．由题图乙知，振动从O传播到P需要2 s，则波的传播速度v＝＝3 m/s，质点振动的周期是4 s，则波的周期是4 s，据可得，波的波长λ＝3×4 m＝12m，故AC正确，B错误； D．从O点开始振动到t＝10 s，质点P振动的时间是8 s，即2个周期，所以质点P经过的路程s＝2×4A＝1.6 m，故D正确。 故选ACD。 三.非选择题（52分） 17. 某同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材，其编号是________； （2）图1中该同学将要释放纸带，其操作不当之处是_______； （3）实验中打点计时器接50Hz交流电，并且每隔4个计时点取一个计数点，计算打下计数点7时纸带速度的大小为________m/s（保留3位有效数字） （4）若0点为起始点，在纸带上选取连续打出的点1、2、3、4、5、6、7、8，则下列数据处理方法可行的是_______。 A. 测出点4瞬时速度及间距，计算得。同理得出、、。若、、、在实验误差允许的范围内近似相等，则可验证机械能守恒； B. 读取点0、4间的时间，利用得点4瞬时速度，测出点0，4间距。若4、5、6、7各点均满足，则可验证机械能守恒； C. 测出4、5、6、7点瞬时速度、、、，以0点时刻为计时起点，绘制图像。若图线过原点，则可验证机械能守恒； D. 测出4、5、6、7点瞬时速度、、、，及四点到0点的距离，绘制图像。若在实验误差允许的范围内图线斜率近似等于，则可验证机械能守恒。 【答案】（1）③ （2）释放时重物离打点计时器太远 （3）0.290##0.291##0.292##0.293##0.294##0.295 （4）AD 【解析】 【小问1详解】 打点计时器可以记录时间，不需要秒表，需要用刻度尺测量纸带上点的距离，不需要螺旋测微器和游标卡尺，故选③。 【小问2详解】 释放时重物离打点计时器太远。 【小问3详解】 计数点周期 打计数点7时纸带速度的大小为 因读数误差，则结果在0.290m/s~0.295m/s范围内即可。 【小问4详解】 A．机械能等于动能加势能，测出点4瞬时速度及间距，计算得。同理得出、、。若、、、在实验误差允许的范围内近似相等，则说明每一个位置的机械能都相等，可以验证机械能守恒，故A正确； B．读取点0、4间的时间，利用得点4瞬时速度，相当于默认了物体所受合外力为重力，加速度为重力加速度，起不到验证的效果，故B错误； C．绘制出图像过原点，只能说明物体做初速度为零的匀加速直线运动，不能说明物体的加速度为重力加速度，故C错误； D．根据 可得 由于摩擦力阻力和空气阻力的原因，当图像的斜率略小于时，即可验证机械能守恒，故D正确。 故选AD。 18. 学习小组为研究黑盒两端电压随电流变化的规律。实验室提供如下器材： A．黑盒 B．电流表（，内阻的） C．电压表（，内阻约） D．电压表（，内阻约） E．滑动变阻器 F．开关，导线若干 （1）学习小组设计了如图甲所示的电路闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录相应的电压表示数和电流表示数如下表，请根据表中数据在图乙中作出图线。（ ） 1.95 1.73 1.52 1.30 1.10 0.88 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34 0.38 （2）将黑盒视为一个电源，根据作出的图线可得黑盒的等效电动势___________（结果保留三位有效数字）。 （3）图甲中电压表应选用___________（选填“C”或“D”）。 （4）打开黑盒，内部电路如图丙所示，其中电阻，，电池（电动势，内阻不计）。甲图中电压表的正、负接线柱分别与相连，电阻的阻值最接近___________。 A． B． C． 【答案】 ①. ②. （） ③. C ④. C 【解析】 【详解】（1）[1] 根据表中数据在图乙中作出图线，如图 （2）[2]由图甲，将黑盒视为一个电源，由闭合电路欧姆定律可得 可得 由图线，可得黑盒的等效电动势 （3）[3]因黑盒的等效电动势为2.95V，电压表应选用C。 （4）[4]黑盒中电池电动势为9.0V，，所以两端电压 设电池负极电势为零，则 甲图中电压表的正、负接线柱分别与相连，则 所以 解得 所以 则 解得 故选C。 19. 如图所示，升降机模型以的速度匀速向上运动，当升降机模型的底部运动到坐标原点O处时，顶部的小球恰好脱落。已知升降机模型的高度h=0.2m，小球与底部第一次碰撞后其速度相对碰前增加了3m/s，重力加速度g取，碰撞时间极短，不计空气阻力，整个过程中升降机速度保持不变。求： （1）小球与底部第一次碰撞时的位置坐标； （2）在第1次碰撞后到第2次碰撞前瞬间的过程中，小球与顶部的最小距离； （3）在第1次碰撞后到第2次碰撞前瞬间的过程中，小球的平均速度大小。 【答案】（1）；（2）0.15m；（3）8m/s 【解析】 【详解】（1）设小球与底部第一次碰撞时的位置坐标为，有 解得 （2）第1次碰撞前瞬间，小球的速度为 第1次碰撞后瞬间，小球的速度为 第1次碰撞后，当小球与升降机模型速度相等时，小球与顶部的距离最小，有 此过程中，小球和升降机的位移分别为 小球与顶部的最小距离为 （3）设第一次碰撞后到第二次碰撞前瞬间所经历的时间为，有 解得 第二次碰撞前瞬间，小球的速度为 在第1次碰撞后到第2次碰撞前瞬间的过程中，小球的平均速度为 下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ=37°（sin37°=）的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均处于静止状态，如图所示．假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，μ2保持不变．已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，求： 20. 在0~2s时间内A和B加速度的大小； 21. A在B上总的运动时间。 【答案】（1）3m/s2； 1m/s2；（2）4s 【解析】 【详解】 【小题1】在0-2s内，A和B受力如图所示 由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得，，， 以沿着斜面向下为正方向，设A和B的加速度分别为和，由牛顿第二定律可得， 联立以上各式可得a1=3m/s2，a2=1m/s2 【小题2】在t1=2s，设A和B的速度分别为v1、v2，则v1=a1t1=6m/s ，v2=a2t1=2m/s t>t1时，设A和B的加速度分别为，；此时 AB之间摩擦力为零，同理可得， 即B做匀减速，设经时间，B的速度减为零，则 联立可得t2=1s 在t1+t2时间内，A相对于B运动的距离为 此后B静止不动，A继续在B上滑动，设再经时间后t3，A离开B，则有 可得t3=1s（另一解不合题意，舍去） 则A在B上的运动时间为t总=t1+t2+t3=4s （利用下面的速度图象求解，正确的，参照上述答案信参考给分） 【方法技巧】本题主要是考查多过程问题，要特别注意运动过程中摩擦力的变化问题．要特别注意两者的运动时间不一样的，也就是说不是同时停止的． 22. 如图，在xOy平面内，有沿x轴正方向的匀强电场（图中未画出），一质量为m、电荷量为+q的粒子从O点沿y轴正方向以某一速度射入电场，A、B为其运动轨迹上的两点，且对应的横坐标，已知该粒子在A点的速度大小为v，方向与电场方向的夹角为60°，当粒子运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°，不计粒子重力，求： （1）粒子的初速度v0； （2）粒子从A到B电势能的变化量； （3）A、B两点纵坐标的变化量△y。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子做类平抛运动，y轴方向做匀速直线运动，则有 解得 （2）粒子在B点，根据速度分解有 结合上述解得 粒子从粒子从A到B过程，根据动能定理有 根据功能关系有 解得 （3）粒子从粒子从A到B过程，沿x轴方向有 ， ，， 解得 ，， 粒子从粒子从A到B过程，沿y轴方向有 ， 解得 23. 如图所示，光滑斜面倾角=30°，一个质量m=3kg的物块在大小为F的恒力作用下，在t=0时刻从斜面底端由静止开始上滑。在t1=3s时撤去力F，物块在t2=6s时恰好回到斜面的底端。已知重力加速度g=10m/s2。求： (1)恒力的大小F； (2)物块沿斜面上升的最大距离。 【答案】(1)20N；(2)10m 【解析】 【详解】(1)设物块前3s的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 物块3s末的速度 物块前3s内通过的位移 设物块后3s的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 物块后3s内通过的位移 据题意可知 联立解得 F=20N (2)物块3s末的速度 设再经过时间物块上升到最大高度，根据运动学公式有 物块沿斜面上升的最大距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $