精品解析：上海市闵行区实验高级中学2024-2025学年高三上学期10月期中物理试卷

闵行实中2024学年第一学期期中考试 高三物理试卷 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 3.标注“计算”的试题，必须有解题过程，仅有答案不得分。 一、原子物理 19、20世纪之交，电子的发现揭开了人类探索物质微观结构的序幕。 1. 在真空中，X射线与红外线相比，X射线的（　　） A. 频率更大 B. 波长更大 C. 传播速度更大 D. 光子能量更高 2. 原子核的平均结合能随质量数的变化图像如图所示，根据该图像和对核能的认识，下列说法正确的是（　　） A. 质量数越大，平均结合能越大 B. 质量数较小的轻核结合成中等质量的核时要吸收能量 C. 平均结合能越大的原子核，核子平均质量越小 D. 一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的质量之和一定大于原来重核的质量 3. 某放射性元素发生α衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期___________天；该衰变产生的射线照射带电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的___________（选填“穿透”或“电离”）本领。若将该元素和另一元素（半衰期大于T）化学反应后形成化合物，化合物中该元素的半衰期为，则___________T（选填：“>”、“=”或“<”） 二、航空航天 10月13日美国进行了重型运载火箭“星舰”的第五次试飞，史无前例地使用发射搭回收了巨大的火箭助推器，获得了圆满的成功。飞船与助推器分离后，助推器返回地面的发射台。助推器在靠近地面时，经过调整矢量发动机改变喷出火焰的方向，最后20多层楼高的助推器“竖直但略带倾斜地”减速靠近发射台，然后被发射台的机械臂“”像筷子一样在半空中夹住。 4. 人造地球卫星的发射速度至少大于（　　） A. B. C. 5. 图示虚线为某慧星绕日运行的椭圆形轨道，a、c为椭圆轨道长轴端点，b、d为椭圆轨道短轴端点。慧星沿图中箭头方向运行。该彗星某时刻位于a点，经过四分之一周期该慧星位于轨道的（　　） A. 之间 B. b点 C. 之间 D. c点 6. 某卫星先在圆轨道1运动，在P点变轨后进入椭圆轨道2运动，在Q点变轨后进入圆轨道3运动，若忽略卫星质量变化，则（　　） A. 变轨后经过P点的速度大于变轨前的速度 B. 变轨后经过Q点速度大于变轨前的速度 C. 变轨前后在Q点的加速度相等 D. 卫星在轨道3的速度大于在轨道1的速度 7. “星舰”助推器在其减速下落的某个时刻，喷射火焰如图所示，则助推器受到的合力F方向正确的是（　　） A. B. C D. 8. 宇航员在某星球表面以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t小球落回抛出点，已知该星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球的自转，则该星球的质量为___________，类比地球的第一宇宙速度，该星球的第一宇宙速度为___________ 9. 火箭竖直发射升空的某一瞬间，仪器显示航天员对座舱的压力等于他体重的3倍，此时飞船的加速度大小为重力加速度的___________倍。助推器返回并靠近发射台时，助推器处于___________（选填“超重”或“失重”）状态。 三、自行车 自行车是一种通常的代步交通工具，给我们的日常生活带来了方便。 10. 如图所示，一辆自行车在水平路面上，设自行车被骑行时地面对后轮的摩擦力为，自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为，则（　　） A. 向左，向右 B. 向右，向左 C. 和都向右 D. 和都向左 11. 自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜（折射率）组成，棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直边射入棱镜，先后经过边和边反射后，从边的点射出，则出射光线是（　　） A. 平行于边的光线① B. 平行于入射光线的光线② C. 平行于边的光线③ D. 平行于边的光线④ 12. 如图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为的大齿轮，Ⅱ是半径为的小齿轮，Ⅲ是半径为的后轮，假设脚踏板的转速为，则小齿轮的角速度___________，自行车前进的速度为___________。 （计算） 13. 如图所示，质量为的人骑着一辆质量为的自行车，以的速度在笔直的水平马路上匀速行驶，遇红灯后在距停车线处开始刹车，假设刹车后自行车做匀减速直线运动。试问在刹车过程中自行车受到的阻力大小至少为多少？ 14. 设刹车过程中某时刻自行车的速率为v，在由初速度减速至v的过程中自行车克服阻力做的功为W，则如图所示的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 四、力学知识 实验在高中物理学习中扮演者至关重要的角色，它是理论与实践相结合的桥梁，能够深化理解、验证理论并培养科学探究能力。某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，和为细绳。 15. 关于本实验的操作过程，下列说法正确的是（　　） A. 为了方便测量，实验时两细绳、必须相互垂直 B. 橡皮条必须与两绳夹角平分线在同一直线上 C. 为了减小误差，两根绳必须等长 D. 在同一组实验中，结点O的位置不能改变 16. 根据实验数据，该同学作出实验结果图如图乙所示，则___________（选填：“F”或“”）一定沿方向。图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力，与合力F夹角为，与合力F夹角为，则的大小为___________N。 17. 如图（a）为救灾工作中消防员从顶楼直降到某一楼层的瞬间，如图（b）所示O点为轻绳悬挂点且保持固定，脚与竖直墙接触点为A，人的重心在B，A与B中间部分可简化为轻杆。初始时，消防员在缓慢下降过程中长度以及与竖直方向的夹角均保持不变。墙对轻杆的弹力大小的变化规律是___________，轻绳上拉力大小的变化规律是___________。（均选择：A. “逐渐减小”B. “逐渐增大”C. “先减小后增大”） 18. 消防员从绳上跳下，双脚触地后顺势弯曲双腿，在他的重心下降的过程中，消防员受到地面支持力F随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时间内消防队员的重心在加速下降 B. 时间内消防队员的重心在减速下降 C. 时刻加速度为零 D. 时刻速度最大 五、滑雪比赛 冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下，通过跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时，不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。 简化的赛道如图所示，其中为助滑区，水平部分为起跳台，与间平滑连接。可视为质点的运动员从M点由静止自由滑下，落在足够长的着陆坡上的Q点。运动过程中忽略摩擦和空气阻力，g取。 19. 冬奥会上滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，克服阻力做功，重力对他做功，该过程中，滑雪运动员的动能（　　） A. 增加了 B. 减少了 C. 减少了 D. 增加了 20. M到Q的过程中，运动员的速度大小为v、加速度大小为a，下列图或图正确的是（　　） A. B. C. D. 21. 若运动员离开起跳台时的速度为，则的高度至少为___________m。在现有的赛道上，若运动员希望降低起跳的速度，可以采取的办法是___________。 22. 已知着陆坡的倾角，运动员沿水平方向离开起跳台的速度，他在空中可以有___________s的时间做花样动作。若起跳速度提高到，则运动员落到着陆坡时的速度与坡道的夹角将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 23. 甲、乙两名运动员先后在同一赛道上比赛，若空气阻力不可忽略，固定在着陆坡上的传感器测出他们在竖直方向的速度与时间t的变化关系如图所示（均从离开P点开始计时）。图中分别是甲、乙运动员落在着陆坡上的时刻，两条图线与t轴之间所围的面积相等，则（　　） A. 甲、乙的落点在同一位置 B. 甲落点在乙的右侧 C. 该过程中甲的平均速度一定大于乙 D. 时刻，甲所受空气阻力的竖直分量大于乙所受空气阻力的竖直分量 24. 高空绸吊 高空绸吊是一种高难度杂技节目。杂技运动员借助长长的绸带和身体控制技巧，在空中完成精彩的表演。 （1）①如图（a），运动员用两根悬于同一点的绸带摆出漂亮的一字马造型，若两根绸带之间的夹角为，运动员的质量为m，单根绸带的拉力大小为______； ②若减小两绸带的夹角，则绸带对运动员的作用力大小______ A.增大 B.减小 C.不变 （2）有一段单人绸吊空中表演，运动员拉住一根长绸带在水平面内做近似圆周运动，如图（b）所示，若运动员重心到悬点距离不变，绸带与竖直方向夹角为θ。 ①在图（b）画出运动员的受力示意图______。 ②运动员做匀速圆周运动的向心力由______力提供。 ③若θ增大，其他条件不变，运动员的周期会______ A.增大 B.减小 C.不变 （3）（计算）双人绸吊表演中，甲运动员从高处拉住长绸带在竖直平面内由静止下摆；乙运动员从地面竖直跳起；乙跳到最高点时恰被摆至最低点的甲牢牢抱起，随后甲乙一起运动。如图（c），已知绸带长为L，绸带初始时与竖直方向夹角为，甲、乙的质量分别为m1和m2。求：甲乙一起运动时，绸带与竖直方向最大偏角2的余弦值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 闵行实中2024学年第一学期期中考试 高三物理试卷 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 3.标注“计算”的试题，必须有解题过程，仅有答案不得分。 一、原子物理 19、20世纪之交，电子的发现揭开了人类探索物质微观结构的序幕。 1. 在真空中，X射线与红外线相比，X射线的（　　） A. 频率更大 B. 波长更大 C. 传播速度更大 D. 光子能量更高 2. 原子核的平均结合能随质量数的变化图像如图所示，根据该图像和对核能的认识，下列说法正确的是（　　） A. 质量数越大，平均结合能越大 B. 质量数较小的轻核结合成中等质量的核时要吸收能量 C. 平均结合能越大的原子核，核子平均质量越小 D. 一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的质量之和一定大于原来重核的质量 3. 某放射性元素发生α衰变，经过9天还剩下，则该元素的半衰期___________天；该衰变产生的射线照射带电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的___________（选填“穿透”或“电离”）本领。若将该元素和另一元素（半衰期大于T）化学反应后形成化合物，化合物中该元素的半衰期为，则___________T（选填：“>”、“=”或“<”） 【答案】1. AD 2. C 3. ①. 3 ②. 电离 ③. = 【解析】 【1题详解】 X射线比红外线频率更大，各种频率的光在真空中的传播速度都相等，均为c，根据 可知X射线比红外线的波长更短，根据 可知X射线比红外线的光子能量更高。 故选AD。 【2题详解】 A．根据图像可知，随着质量数的增大，平均结合能先增大后减小，A错误； B．质量数较小的轻核结合成中等质量的核时，平均结合能变大，要放出能量，B错误； C．平均结合能越大，核子结合成原子核时放出的能量越多，根据质能方程，核子的平均质量越小，C正确； D．α衰变过程是一个放能反应，一定有质量亏损，因此衰变产物的质量之和一定小于原来重核的质量，D错误。 故选C。 【3题详解】 [1]该过程经过了3个半衰期，因此半衰期为 [2]用该衰变产生的α射线照射带电验电器，电荷很快消失，是利用了射线的电离本领。 [3]半衰期非常稳定，与所处的物理、化学状态无关，因此发生化学反应后，半衰期不变。 二、航空航天 10月13日美国进行了重型运载火箭“星舰”的第五次试飞，史无前例地使用发射搭回收了巨大的火箭助推器，获得了圆满的成功。飞船与助推器分离后，助推器返回地面的发射台。助推器在靠近地面时，经过调整矢量发动机改变喷出火焰的方向，最后20多层楼高的助推器“竖直但略带倾斜地”减速靠近发射台，然后被发射台的机械臂“”像筷子一样在半空中夹住。 4. 人造地球卫星的发射速度至少大于（　　） A. B. C. 5. 图示虚线为某慧星绕日运行的椭圆形轨道，a、c为椭圆轨道长轴端点，b、d为椭圆轨道短轴端点。慧星沿图中箭头方向运行。该彗星某时刻位于a点，经过四分之一周期该慧星位于轨道的（　　） A. 之间 B. b点 C. 之间 D. c点 6. 某卫星先圆轨道1运动，在P点变轨后进入椭圆轨道2运动，在Q点变轨后进入圆轨道3运动，若忽略卫星质量变化，则（　　） A. 变轨后经过P点的速度大于变轨前的速度 B. 变轨后经过Q点的速度大于变轨前的速度 C. 变轨前后在Q点的加速度相等 D. 卫星在轨道3的速度大于在轨道1的速度 7. “星舰”助推器在其减速下落的某个时刻，喷射火焰如图所示，则助推器受到的合力F方向正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 宇航员在某星球表面以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t小球落回抛出点，已知该星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球的自转，则该星球的质量为___________，类比地球的第一宇宙速度，该星球的第一宇宙速度为___________ 9. 火箭竖直发射升空的某一瞬间，仪器显示航天员对座舱的压力等于他体重的3倍，此时飞船的加速度大小为重力加速度的___________倍。助推器返回并靠近发射台时，助推器处于___________（选填“超重”或“失重”）状态。 【答案】4. A 5. C 6. ABC 7. D 8. ①. ②. 9. ①. 2 ②. 超重 【解析】 【4题详解】 地球卫星的发射速度为第一宇宙速度即 求得 故选A。 【5题详解】 根据开普勒第二定律可知，彗星在近日点的速度a点最大，远日点c的速度最小，由对称性可知，从a到c所用时间为二分之一周期，且从a到b所用时间小于从b到c所用时间，则该彗星某时刻位于a点，经过四分之一周期应位于bc之间。 故选C。 【6题详解】 A．轨道1变轨到轨道2在P点点火加速，因此变轨后经过P点的速度大于变轨前的速度，A正确； B．轨道2变轨到轨道3在Q点点火加速，因此变轨后经过Q点的速度大于变轨前的速度，B正确； C．卫星在Q点都是由万有引力提供向心力，则有 解得 因此，变轨前后在Q点的加速度相等，C正确； D．卫星在轨道3与在轨道1上根据 解得 且 故卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度，D错误。 故选ABC。 【7题详解】 由于火焰向下喷出，根据牛顿第三定律可知，助推器受到向上的推力，且推力大于重力，使助推器减速下降，故合力的方向向上。 故选D 【8题详解】 [1]设星球表面的重力加速度为，根据抛体运动规律可知 解得 在星球表面，万有引力与重力相等，则有 解得 [2]设该星球上第一宇宙速度为，则有 解得 【9题详解】 [1]由题可知 解得 飞船的加速度大小为重力加速度的2倍； [2]由题意可知，助推器返回并靠近发射台时，需要减速下降，具有向上的加速度，故助推器处于超重状态。 三、自行车 自行车是一种通常的代步交通工具，给我们的日常生活带来了方便。 10. 如图所示，一辆自行车在水平路面上，设自行车被骑行时地面对后轮的摩擦力为，自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为，则（　　） A. 向左，向右 B. 向右，向左 C. 和都向右 D. 和都向左 11. 自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜（折射率）组成，棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直边射入棱镜，先后经过边和边反射后，从边的点射出，则出射光线是（　　） A. 平行于边的光线① B. 平行于入射光线的光线② C. 平行于边的光线③ D. 平行于边的光线④ 12. 如图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为的大齿轮，Ⅱ是半径为的小齿轮，Ⅲ是半径为的后轮，假设脚踏板的转速为，则小齿轮的角速度___________，自行车前进的速度为___________。 （计算） 13. 如图所示，质量为的人骑着一辆质量为的自行车，以的速度在笔直的水平马路上匀速行驶，遇红灯后在距停车线处开始刹车，假设刹车后自行车做匀减速直线运动。试问在刹车过程中自行车受到的阻力大小至少为多少？ 14. 设刹车过程中某时刻自行车的速率为v，在由初速度减速至v的过程中自行车克服阻力做的功为W，则如图所示的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】10. B 11. B 12. ①. ②. 13. 100N 14. A 【解析】 【10题详解】 骑行时后轮为主动轮，地面给后轮的摩擦力是自行车前进的动力，摩擦力向右；推行时前、后轮所受的摩擦力都是阻力，地面对前、后轮的摩擦力都向左。 故选B。 【11题详解】 入射光线垂直于AB入射，到达AC面上时，入射角位45o，发生全反射，反射光线恰好平行于AB向下，在到达BC面上也恰好发生全反射，反射光线垂直于AB边沿光线②射出，与入射光平行。 故选B。 【12题详解】 [1]由于小齿轮和大齿轮是链条传动，边缘的线速度相等，因此 可得小齿轮的角速度 [2]小齿轮和后轮联动，角速度相等，后轮边缘的线速度就是自行车前进的速度，因此 【13题详解】 若恰好停在停车线上，阻力最小，根据位移和速度关系可知 根据牛顿第二定律 可得最小阻力为 【14题详解】 根据动能定理 代入数据可得 图像为开口向下的抛物线的一部分。 故选A。 四、力学知识 实验在高中物理学习中扮演者至关重要的角色，它是理论与实践相结合的桥梁，能够深化理解、验证理论并培养科学探究能力。某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，和为细绳。 15. 关于本实验的操作过程，下列说法正确的是（　　） A. 为了方便测量，实验时两细绳、必须相互垂直 B. 橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上 C. 为了减小误差，两根绳必须等长 D. 在同一组实验中，结点O的位置不能改变 16. 根据实验数据，该同学作出实验结果图如图乙所示，则___________（选填：“F”或“”）一定沿方向。图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力，与合力F夹角为，与合力F夹角为，则的大小为___________N。 17. 如图（a）为救灾工作中消防员从顶楼直降到某一楼层的瞬间，如图（b）所示O点为轻绳悬挂点且保持固定，脚与竖直墙接触点为A，人的重心在B，A与B中间部分可简化为轻杆。初始时，消防员在缓慢下降过程中长度以及与竖直方向的夹角均保持不变。墙对轻杆的弹力大小的变化规律是___________，轻绳上拉力大小的变化规律是___________。（均选择：A. “逐渐减小”B. “逐渐增大”C. “先减小后增大”） 18. 消防员从绳上跳下，双脚触地后顺势弯曲双腿，在他的重心下降的过程中，消防员受到地面支持力F随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时间内消防队员的重心在加速下降 B. 时间内消防队员的重心在减速下降 C. 时刻加速度为零 D. 时刻速度最大 【答案】15. D 16. ①. ②. 3 17. ①. A ②. B 18. B 【解析】 【15题详解】 A．为减小实验误差，用两个弹簧秤拉细绳套时，两根细绳套夹角大小合适，方便实验，并不是相互垂直，故A错误； B．由于两弹簧测力计的示数不一定相同，橡皮条的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线，故B错误； C．为了减小误差，两根绳应适当长一些，但不需要等长，故C错误； D．在同一组实验中，为了保证合力与分力作用效果相同，结点O的位置不能改变，故D正确。 故选D。 【16题详解】 [1]F为平行四边形的对角线，是合力的理论值；是单独用一个弹簧测力计测出的合力的实验值，因此的方向一定沿AO的方向。 [2]根据平行四边形定则，可知 【17题详解】 [1][2]由分析可知，AB杆提供支持力，否则无法平衡。两种情况相比较，重力大小方向不变，杆的支持力方向不变，作出受力图如图所示 由图可知消防员在缓慢下降过程中，墙对轻杆的弹力大小逐渐减小，故选A；轻绳上拉力大小逐渐增大，故选B。 【18题详解】 AD．由图可知，t1时刻消防队员双脚触地，在t1至t2时间内消防员受到的地面的支持力先小于重力后大于重力，其合力先向下后向上，其加速度先向下后向上，所以时间内消防队员的重心先向下加速后向下减速，时刻速度不是最大，故AD错误； B．由图可知，在t2至t3时间内消防员受到的地面的支持力一直大于重力，他所受的合力向上，则加速度向上，故消防员的重心在减速下降，故B正确； C．t2时刻支持力大于重力，合力不等于零，则加速度不为零，故C错误。 故选B。 五、滑雪比赛 冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下，通过跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时，不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。 简化的赛道如图所示，其中为助滑区，水平部分为起跳台，与间平滑连接。可视为质点的运动员从M点由静止自由滑下，落在足够长的着陆坡上的Q点。运动过程中忽略摩擦和空气阻力，g取。 19. 冬奥会上滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，克服阻力做功，重力对他做功，该过程中，滑雪运动员的动能（　　） A. 增加了 B. 减少了 C. 减少了 D. 增加了 20. M到Q的过程中，运动员的速度大小为v、加速度大小为a，下列图或图正确的是（　　） A. B. C. D. 21. 若运动员离开起跳台时的速度为，则的高度至少为___________m。在现有的赛道上，若运动员希望降低起跳的速度，可以采取的办法是___________。 22. 已知着陆坡的倾角，运动员沿水平方向离开起跳台的速度，他在空中可以有___________s的时间做花样动作。若起跳速度提高到，则运动员落到着陆坡时的速度与坡道的夹角将___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 23. 甲、乙两名运动员先后在同一赛道上比赛，若空气阻力不可忽略，固定在着陆坡上的传感器测出他们在竖直方向的速度与时间t的变化关系如图所示（均从离开P点开始计时）。图中分别是甲、乙运动员落在着陆坡上的时刻，两条图线与t轴之间所围的面积相等，则（　　） A. 甲、乙的落点在同一位置 B. 甲的落点在乙的右侧 C. 该过程中甲的平均速度一定大于乙 D. 的时刻，甲所受空气阻力的竖直分量大于乙所受空气阻力的竖直分量 【答案】19. A 20. C 21. ①. 5 ②. 缩短助滑区MN的距离 22. ①. 1.5 ②. 不变 23. AC 【解析】 【19题详解】 [1]该过程对滑雪运动员应用动能定理有 解得 即滑雪运动员的动能增加了500J，故选A。 【20题详解】 [1]运动员从M点由静止自由滑下，运动过程中，忽略摩擦和空气阻力，在斜面上运动，根据牛顿第二定律可得加速度为 以该加速度做匀加速直线运动，平抛后加速度为 做匀变速曲线运动，速度大小是水平匀速和竖直自由落体的合速度，与时间不成正比，故选C。 【21题详解】 [1]要求运动员离开起跳台时的速度不低于10m/s，则MN的高度至少为 解得 [2]在现有的赛道上，若运动员希望降低起跳的速度，可以采取的办法是缩短助滑区MN的距离。 【22题详解】 [1]根据 解得 [2]速度与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，所以 速度与坡道的夹角将不变。 【23题详解】 [1] AB．两条图线与t轴之间所围的面积相等，则竖直位移相同，出发位置相同，所以甲、乙的落点在同一位置，故A正确，B错误； C．该过程中甲的平均速度一定大于乙，因为出发位置相同，末位置相同，位移相同，但甲的时间短，所以甲的平均速度大，故C正确； D．根据图像可以判断加速度竖直分量关系，根据斜率，但是不清楚两者的质量关系，无法判断阻力竖直分量的关系，故D错误。 故选AC。 24. 高空绸吊 高空绸吊是一种高难度杂技节目。杂技运动员借助长长的绸带和身体控制技巧，在空中完成精彩的表演。 （1）①如图（a），运动员用两根悬于同一点的绸带摆出漂亮的一字马造型，若两根绸带之间的夹角为，运动员的质量为m，单根绸带的拉力大小为______； ②若减小两绸带的夹角，则绸带对运动员的作用力大小______ A.增大 B.减小 C.不变 （2）有一段单人绸吊空中表演，运动员拉住一根长绸带在水平面内做近似圆周运动，如图（b）所示，若运动员重心到悬点距离不变，绸带与竖直方向夹角为θ。 ①在图（b）画出运动员的受力示意图______。 ②运动员做匀速圆周运动的向心力由______力提供。 ③若θ增大，其他条件不变，运动员的周期会______ A.增大 B.减小 C.不变 （3）（计算）双人绸吊表演中，甲运动员从高处拉住长绸带在竖直平面内由静止下摆；乙运动员从地面竖直跳起；乙跳到最高点时恰被摆至最低点的甲牢牢抱起，随后甲乙一起运动。如图（c），已知绸带长为L，绸带初始时与竖直方向夹角为，甲、乙的质量分别为m1和m2。求：甲乙一起运动时，绸带与竖直方向最大偏角2的余弦值。 【答案】（1） ①. ②. C （2） ①. ②. 合外力或拉力沿水平方向的分力 ③. B （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]运动员静止，根据平衡条件可得 解得单根绸带的拉力大小为 [2]若减小两绸带的夹角，则绸带对运动员的作用力大小减小。 故选C。 【小问2详解】 [1]运动员的受力示意图如图所示。 [2]运动员做匀速圆周运动的向心力由合外力或拉力沿水平方向的分力提供。 [3]根据牛顿第二定律 解得 可知若θ增大，其他条件不变，运动员的周期会减小。 故选B。 【小问3详解】 设甲运动到最低点的速率为v1，以甲的最低点所在平面为零势能面由机械能守恒定律 解得 设甲、乙共同运动的速度为，由动量守恒定律 解得 由机械能守恒定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$