精品解析：山东省临沂市2024-2025学年高三上学期11月期中考试物理试题

临沂市高三教学质量检测考试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 2024年10月11日，实践十九号卫星在东风着陆场成功着陆，实践十九号卫星是我国首颗可重复使用的返回式技术试验卫星。实践十九号卫星返回至离地面十几公里时打开主伞卫星快速减速，卫星速度大大减小，在减速过程中，下列说法正确的是（　　） A. 卫星处于失重状态 B. 卫星处于超重状态 C. 主伞的拉力不做功 D. 重力对卫星做负功 2. 某住宅楼总高30层，小吴同学从一楼乘坐电梯上楼回家。电梯上升过程中，小吴同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。住宅楼层高约为2.8米，小吴同学家所在的楼层可能是（　　） A. 8楼 B. 15楼 C. 23楼 D. 28楼 3. 如图所示，2024年10月22日“长征六号”运载火箭顺利将“天平三号卫星”送入距离地面约500km的轨道，卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动。取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力是空气施加的 B. 卫星运行的周期约12h C. 卫星的向心加速度大小约8.4m/s2 D. 卫星的运行速度大于7.9km/s 4. 2024年10月19日，泰山盘道上出现了一道独特的爬山身影－－身负重物和清运垃圾的机器狗，引发网民关注。关于机器狗运送货物向上爬山的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 机器狗对货物的作用力大于货物对机器狗的作用力 B. 机器狗对货物的作用力小于货物对机器狗的作用力 C. 机器狗消耗的电能等于货物增加的机械能 D. 机器狗消耗的电能大于货物增加的机械能 5. 如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，从时刻起受到水平拉力的作用，与的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 时刻物块速度最大 B. 时刻合外力的功率最大 C. 至时间内，摩擦力的功率一直增大 D. 至时间内，摩擦力的功率先增大后减小 6. 如图所示，某款手机支架由“L形”挡板和底座构成，其、部分相互垂直，可绕点的轴在竖直面内自由调节，、部分对手机的弹力分别为和（不计手机与挡板间的摩擦），在“L形”挡板部分由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 逐渐减小，逐渐增大 B. 逐渐增大，逐渐减小 C. 先增大后减小，先减小后增大 D. 先减小后增大，先增大后减小 7. 如图所示，两固定光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为和的两个滑块放置于两个斜面上，两滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接。开始时控制两滑块使轻绳刚好伸直但无张力，某时刻由静止同时释放两滑块，不计滑轮的质量和摩擦，重力加速度为。关于释放两滑块的瞬间下列说法正确的有（　　） A. 质量为的滑块加速度大小为 B. 质量为的滑块加速度大小为 C. 绳对质量为的滑块的拉力大小为 D. 绳对质量为的滑块的拉力大小为 8. 如图甲所示，物块A和B用轻弹簧相连，放置在光滑水平面上，在水平推力作用下弹簧处于压缩状态，物块B紧靠竖直墙面，此时物块A和B均静止且弹簧弹性势能为6J。现将撤去，当物块B离开墙面时作为时刻，此后物块A和B运动的图像信息如图乙所示。关于物块A的质量和物块B的质量，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 在平直公路上同向行驶的甲车和乙车，其位置随时间变化情况分别如图中直线a和曲线b所示。t = 0时，xa = 4 m，xb = 2 m。t = 2 s时，直线a和曲线b刚好相切。已知乙车做匀变速直线运动。在0 ~ 2 s过程中，下列说法正确的是（　　） A. t = 2 s时，乙车的速度大小为1 m/s B. t = 0 s时，乙车的速度大小为4 m/s C. 乙车的加速度大小为2 m/s2 D. 乙车的加速度大小为1 m/s2 10. 频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点P位于同一平面内，S1、S2到P的距离之差为9m。时S1、S2同时垂直平面开始振动，P点的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长为4m B. 两列波的波长为6m C. 两列波的振幅分别为3cm和2cm D. 两列波的振幅分别为3cm和1cm 11. 如图所示，在一水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，初始轻绳刚好拉直但无张力。小物块A、B到圆心的距离分别为、，小物块A、B的质量分别为、，小物块A、B与转盘间的动摩擦因数分别为、。已知细绳能够承受的最大张力为，超过最大张力细绳会断裂，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。某时刻圆盘转速从零缓慢增加，下列说法正确的是（　　） A. 小物块A先相对转盘出现滑动 B. 小物块B先相对转盘出现滑动 C. 小物块B受到的摩擦力先增大后保持不变 D. 当小物块B相对转盘出现滑动时，转盘的角速度 12. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在倾角为的光滑斜面底部，斜面固定不动，弹簧上端拴接一物块A，物块B与物块A靠在一起静止在弹簧上端。某时刻起，对物块B施加一个方向与斜面平行的拉力，使物块B以的恒定加速度沿斜面向上做匀加速运动，两物块分离时B的速度为。已知物块A的质量为，物块B的质量为，重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 从物块B开始运动到两物块分离的过程中拉力做的功为 D. 从物块B开始运动到两物块分离的过程中拉力做的功为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，通过碰撞实验测定滑块B的质量。滑块A、滑块B的碰撞端贴有尼龙粘扣，尼龙粘扣能使滑块A、B碰后粘在一起，气垫导轨左端安装一个位移传感器，位移传感器测量滑块A与它的距离，滑块A（含粘扣）的质量为200.0g。部分实验步骤如下： ①接通气源，调整气垫导轨水平； ②将滑块A、B放置在气垫导轨上，调整滑块A、B保持静止； ③拨动滑块A，使A向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制随时间变化的图像，如图乙所示。 回答以下问题： （1）滑块A碰撞前的速度大小________m/s（保留2位有效数字）； （2）测得滑块B（含粘扣）的质量为________g（保留3位有效数字）； （3）滑块B（含粘扣）的实际质量为，滑块B（含粘扣）质量测量值的相对误差为_________（保留2位有效数字）。 14. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示： （1）实验步骤： ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。 ②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读出________mm。 图2 ③由刻度尺测出两光电门中心之间的距离。 ④将滑块移至光电门1右侧某处，待槽码静止不动时，释放滑块，要求槽码落地前挡光条已通过光电门2。 ⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和。 ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量，再称出槽码的质量。 （2）用测得物理量的字母写出下列所求物理量的表达式： ①在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统（包括滑块、挡光条、槽码）的总动能增加量为__________。 ②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少________（重力加速度为g）。 ③如果在误差允许的范围内，则可认为验证了机械能守恒定律。 （3）比较与的大小，发现，出现这一结果的原因可能是_______。 A. 滑轮质量较大 B. 存在空气阻力和摩擦力 C. 挡光条宽度的测量值偏大 15. 某无人机时刻从地面由静止开始竖直向上先做匀加速直线运动，一段时间后再做匀减速直线运动，当时速度减为零到达最高点。下表记录了不同时刻无人机的速度大小，求 时刻（s） 0 2 4 6 8 10 速度（m/s） 0 4.0 8.0 12.0 12.5 2.5 （1）无人机运动过程中的最大速度； （2）无人机到达最高点时离地的高度。 16. 如图所示，农村建房时建筑工人徒手抛砖向高处传送砖块，地面上建筑工人甲将砖块从A点斜向上抛出，砖块运动至最高点B时被高处的砌砖工人乙徒手接住。A、B两点间的水平距离，竖直距离。砖块的质量，砖块在砌砖工人手中经速度减为零。取重力加速度，忽略空气阻力，求 （1）砖块抛出时的初速度大小； （2）砌砖工人徒手接砖过程对砖的平均作用力的大小。 17. 如图所示，传送带与水平方向的夹角，传送带以的速率顺时针方向匀速运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的滑块挡住，在传送带的A端无初速地释放一质量的滑块，它与传送带间的动摩擦因数，AB间的长度，滑块与挡板碰撞后滑块的速度大小不变方向反向，滑块与挡板的碰撞时间极短。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，，求 （1）滑块与挡板第1次碰撞时滑块的速度大小； （2）滑块与挡板第次碰撞时滑块的速度大小； （3）从滑块与挡板第1次碰撞到第2次碰撞，滑块与传送带间因摩擦产生的热量。 18. 如图所示，一质量的木板放置于光滑水平地面上，木板左端AB段为圆心角的光滑圆弧，BC段为上表面长度的水平粗糙部分，BC段的厚度为，两段在B点平滑连接。一质量的滑块放置于木板右端C点，滑块与木板间动摩擦因数为。某时刻木板受到的水平向右的恒力作用，木板开始向右运动，当滑块相对木板运动至B点时撤去恒力，当滑块相对木板运动至A点时木板的速度为。取重力加速度，，，滑块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求 （1）当滑块相对木板运动至B点时，滑块的速度和木板的速度； （2）木板AB段圆弧的半径； （3）滑块落地时，滑块与木板间的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临沂市高三教学质量检测考试 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 2024年10月11日，实践十九号卫星在东风着陆场成功着陆，实践十九号卫星是我国首颗可重复使用的返回式技术试验卫星。实践十九号卫星返回至离地面十几公里时打开主伞卫星快速减速，卫星速度大大减小，在减速过程中，下列说法正确的是（　　） A. 卫星处于失重状态 B. 卫星处于超重状态 C. 主伞的拉力不做功 D. 重力对卫星做负功 【答案】B 【解析】 【详解】AB．十九号卫星返回至离地面过程中，做减速运动，加速度向上，故卫星处于超重状态，故A错误，B正确； C．主伞的拉力与卫星运动方向相反，故主伞的拉力对卫星做负功，故C错误； D．重力与卫星运动方向相同，故重力对卫星做正功，故D错误。 故选B。 2. 某住宅楼总高30层，小吴同学从一楼乘坐电梯上楼回家。电梯上升过程中，小吴同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。住宅楼层高约为2.8米，小吴同学家所在的楼层可能是（　　） A. 8楼 B. 15楼 C. 23楼 D. 28楼 【答案】A 【解析】 【详解】根据图像与坐标轴围成的面积即为位移的大小，图中一个小方格的面积为 故小吴同学上升的总高度 故小吴住的楼层大约为 故选A。 3. 如图所示，2024年10月22日“长征六号”运载火箭顺利将“天平三号卫星”送入距离地面约500km的轨道，卫星进入轨道后绕地球做匀速圆周运动。取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力是空气施加的 B. 卫星运行的周期约12h C. 卫星的向心加速度大小约8.4m/s2 D. 卫星的运行速度大于7.9km/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据反冲现象的原理可知，火箭向后喷射燃气的同时，燃气会给火箭施加反作用力，即推力，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可知 解得 故B错误； C．根据万有引力提供向心力可知 解得卫星的向心加速度大小 故C正确； D．根据万有引力提供向心力可知 解得 故D错误。 故选C。 4. 2024年10月19日，泰山盘道上出现了一道独特的爬山身影－－身负重物和清运垃圾的机器狗，引发网民关注。关于机器狗运送货物向上爬山的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 机器狗对货物的作用力大于货物对机器狗的作用力 B. 机器狗对货物的作用力小于货物对机器狗的作用力 C. 机器狗消耗的电能等于货物增加的机械能 D. 机器狗消耗的电能大于货物增加的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】AB．机器狗对货物的作用力与货物对机器狗的作用力为一对相互作用力，二者大小是相等的，故AB错误； CD．机器狗运送货物向上爬山的过程中，根据能量守恒定律，可知机器狗消耗的电能等于货物与机械狗增加的机械能，以及该过程中产生的所有内能之和，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，从时刻起受到水平拉力的作用，与的关系如图乙所示。已知物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 时刻物块速度最大 B. 时刻合外力的功率最大 C. 至时间内，摩擦力的功率一直增大 D. 至时间内，摩擦力的功率先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．时间内，拉力大于最大静摩擦力，物块一直做加速运动，只是加速度在达到最大，时刻拉力又等于最大静摩擦力，此时加速度最小，速度最大，A错误； B．时刻，合外力为0，合外力的功率为0，B错误； CD．时间内，物块的速度一直在增大，根据 可知，摩擦力的功率一直在增大，C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，某款手机支架由“L形”挡板和底座构成，其、部分相互垂直，可绕点的轴在竖直面内自由调节，、部分对手机的弹力分别为和（不计手机与挡板间的摩擦），在“L形”挡板部分由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 逐渐减小，逐渐增大 B. 逐渐增大，逐渐减小 C. 先增大后减小，先减小后增大 D. 先减小后增大，先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】对手机受力分析，如图所示 已知AB、BC部分对手机的弹力相互垂直，即 手机处于静止状态，则手机受力平衡，根据正弦定理 因为，手机的重力和不变，所以上式的比值不变。挡板由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中，由钝角减小到90°，即增大，故增大；由钝角增大到180°，即减小，故减小。 故选A。 7. 如图所示，两固定光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为和的两个滑块放置于两个斜面上，两滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接。开始时控制两滑块使轻绳刚好伸直但无张力，某时刻由静止同时释放两滑块，不计滑轮的质量和摩擦，重力加速度为。关于释放两滑块的瞬间下列说法正确的有（　　） A. 质量为的滑块加速度大小为 B. 质量为的滑块加速度大小为 C. 绳对质量为的滑块的拉力大小为 D. 绳对质量为的滑块的拉力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．释放两滑块的瞬间，质量为的滑块重力沿斜面向下的分力大小为 质量为的滑块重力沿斜面向下的分力大小为 由于 所以，可知的滑块将沿斜面向下加速，的滑块将沿斜面向上加速，且二者的加速度大小相等，对两滑块整体利用牛顿第二定律，可得 求得它们的加速度大小为 故AB错误； CD．隔离，利用牛顿第二定律有 求得绳对质量为的滑块的拉力大小 故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图甲所示，物块A和B用轻弹簧相连，放置在光滑水平面上，在水平推力作用下弹簧处于压缩状态，物块B紧靠竖直墙面，此时物块A和B均静止且弹簧弹性势能为6J。现将撤去，当物块B离开墙面时作为时刻，此后物块A和B运动的图像信息如图乙所示。关于物块A的质量和物块B的质量，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】当物块B离开墙面时作为时刻，此时根据能量守恒可得 可得物块A的质量为 物块B离开墙面后，A、B组成的相同满足动量守恒，则有 由图乙可知，当时，，解得物块B的质量为 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 在平直公路上同向行驶的甲车和乙车，其位置随时间变化情况分别如图中直线a和曲线b所示。t = 0时，xa = 4 m，xb = 2 m。t = 2 s时，直线a和曲线b刚好相切。已知乙车做匀变速直线运动。在0 ~ 2 s过程中，下列说法正确的是（　　） A. t = 2 s时，乙车的速度大小为1 m/s B. t = 0 s时，乙车的速度大小为4 m/s C. 乙车的加速度大小为2 m/s2 D. 乙车的加速度大小为1 m/s2 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据x − t图像的切线斜率表示速度，可知t = 2 s时，乙车的速度大小为 故A正确； BCD．设t = 0 s时，乙车的速度大小为v0，由x − t图像可知，在0 ~ 2 s内乙发生的位移为Δx = 4 m，根据运动学公式可得 代入数据解得 则乙车的加速度大小为 故BC错误，D正确。 故选AD。 10. 频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点P位于同一平面内，S1、S2到P的距离之差为9m。时S1、S2同时垂直平面开始振动，P点的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波长为4m B. 两列波的波长为6m C. 两列波的振幅分别为3cm和2cm D. 两列波的振幅分别为3cm和1cm 【答案】BC 【解析】 【详解】根据图像可知时P点开始向上振动，故此时一列波传播到P点，起振方向向上，时波形开始改变，说明另一列波传播到P点，此时两列波平衡位置都传到P点，第一列波使P点向下振动，之后振幅减小，则此时P点振动减弱，可知第二列波使P点向上振动。 A B．S1、S2到M的距离之差为9m，由图可知两列波传到M点的时间差为，根据可得波速为 由图像可知两图像的周期 故波长为 故A错误，B正确； C D．由的图像可知，第一列的振幅为3cm，由的图像第二列波的振幅为 故C正确，D错误； 故选BC。 11. 如图所示，在一水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，初始轻绳刚好拉直但无张力。小物块A、B到圆心的距离分别为、，小物块A、B的质量分别为、，小物块A、B与转盘间的动摩擦因数分别为、。已知细绳能够承受的最大张力为，超过最大张力细绳会断裂，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。某时刻圆盘转速从零缓慢增加，下列说法正确的是（　　） A. 小物块A先相对转盘出现滑动 B. 小物块B先相对转盘出现滑动 C. 小物块B受到的摩擦力先增大后保持不变 D. 当小物块B相对转盘出现滑动时，转盘的角速度 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．圆盘转速从零缓慢增加，A、B随圆盘一起转动所需向心力由它们受到的静摩擦力提供时，有， 由于它们与圆盘之间的最大静摩擦力分别为， 显然，随着圆盘角速度的逐渐增大，最先达到A与圆盘之间的最大静摩擦力，所以，可知小物块A先相对转盘出现滑动，故A正确，B错误； CD．当圆盘的转速逐渐增大到A将要与圆盘发生相对滑动时，此时有 求得 此时B受到的静摩擦力为 所以，可知该过程中，物块B受到的静摩擦力逐渐增大；当圆盘的角速度再继续增大时，绳子有张力产生，对A有 对B有 显然二者所需向心力大小相等，随着的增大，绳子的张力也逐渐增大，一直达到绳子的最大张力，该过程中，A、B受到的摩擦力都不变，均为；当达到绳子的最大张力时，此时B的向心力为 绳断后，随着的增大，B受到的静摩擦力逐渐增大，一直达到最大静摩擦力，所以小物块B受到的摩擦力先增大后保持不变，然后又增大；当B相对转盘出现滑动时，此时有 求得此时 故C错误，D正确。 故选AD。 12. 如图所示，一轻质弹簧的下端固定在倾角为的光滑斜面底部，斜面固定不动，弹簧上端拴接一物块A，物块B与物块A靠在一起静止在弹簧上端。某时刻起，对物块B施加一个方向与斜面平行的拉力，使物块B以的恒定加速度沿斜面向上做匀加速运动，两物块分离时B的速度为。已知物块A的质量为，物块B的质量为，重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 从物块B开始运动到两物块分离的过程中拉力做的功为 D. 从物块B开始运动到两物块分离的过程中拉力做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．开始时弹簧压缩量 两物块分离时两者间弹力为零，则对A 由题意 解得 选项A错误，B正确； CD．从物块B开始运动到两物块分离的过程中由动能定理 解得拉力做的功为 选项C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，通过碰撞实验测定滑块B的质量。滑块A、滑块B的碰撞端贴有尼龙粘扣，尼龙粘扣能使滑块A、B碰后粘在一起，气垫导轨左端安装一个位移传感器，位移传感器测量滑块A与它的距离，滑块A（含粘扣）的质量为200.0g。部分实验步骤如下： ①接通气源，调整气垫导轨水平； ②将滑块A、B放置在气垫导轨上，调整滑块A、B保持静止； ③拨动滑块A，使A向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制随时间变化的图像，如图乙所示。 回答以下问题： （1）滑块A碰撞前的速度大小________m/s（保留2位有效数字）； （2）测得滑块B（含粘扣）的质量为________g（保留3位有效数字）； （3）滑块B（含粘扣）的实际质量为，滑块B（含粘扣）质量测量值的相对误差为_________（保留2位有效数字）。 【答案】（1）0.50 （2）300 （3）3.4% 【解析】 【小问1详解】 滑块A碰撞前的速度大小 【小问2详解】 碰撞后滑块AB的速度大小 由动量守恒 解得 mB=300g 【小问3详解】 滑块B（含粘扣）质量测量值的相对误差为 14. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示： （1）实验步骤： ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。 ②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读出________mm。 图2 ③由刻度尺测出两光电门中心之间的距离。 ④将滑块移至光电门1右侧某处，待槽码静止不动时，释放滑块，要求槽码落地前挡光条已通过光电门2。 ⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和。 ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量，再称出槽码的质量。 （2）用测得物理量的字母写出下列所求物理量的表达式： ①在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统（包括滑块、挡光条、槽码）的总动能增加量为__________。 ②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少________（重力加速度为g）。 ③如果在误差允许的范围内，则可认为验证了机械能守恒定律。 （3）比较与的大小，发现，出现这一结果的原因可能是_______。 A. 滑轮质量较大 B. 存在空气阻力和摩擦力 C. 挡光条宽度的测量值偏大 【答案】（1）9.30 （2） ①. ②. （3）C 【解析】 【小问1详解】 ②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读出 【小问2详解】 ①[1]由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度，可得 ， 在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统（包括滑块、挡光条、槽码）的总动能增加量为 ②[2]在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少 【小问3详解】 A．滑轮质量较大，考虑到滑轮转动消耗的系统机械能，小于。故A错误； B．存在空气阻力和摩擦力，导致小于。故B错误； C．挡光条宽度的测量值偏大，根据 可知滑块通过光电门的速度偏大，会导致稍大于。故C正确。 故选C。 15. 某无人机时刻从地面由静止开始竖直向上先做匀加速直线运动，一段时间后再做匀减速直线运动，当时速度减为零到达最高点。下表记录了不同时刻无人机的速度大小，求 时刻（s） 0 2 4 6 8 10 速度（m/s） 0 4.0 8.0 12.0 12.5 2.5 （1）无人机运动过程中的最大速度； （2）无人机到达最高点时离地的高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由表格数据可知,人机加速过程加速度大小 无人机减速过程加速度大小 无人机上升过程总时间 解得 【小问2详解】 无人机加速过程上升高度 无人机减速过程上升高度 无人机到达最高点离地高度 16. 如图所示，农村建房时建筑工人徒手抛砖向高处传送砖块，地面上建筑工人甲将砖块从A点斜向上抛出，砖块运动至最高点B时被高处的砌砖工人乙徒手接住。A、B两点间的水平距离，竖直距离。砖块的质量，砖块在砌砖工人手中经速度减为零。取重力加速度，忽略空气阻力，求 （1）砖块抛出时的初速度大小； （2）砌砖工人徒手接砖过程对砖的平均作用力的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 抛砖过程的逆过程为平抛运动，对逆过程分析：竖直方向 水平方向 竖直分速度 抛出时的初速度 联立解得 【小问2详解】 对砖块在水平方向和竖直方向分别应用动量定理，水平方向 竖直方向 对砖块的平均作用力大小为 解得 17. 如图所示，传送带与水平方向的夹角，传送带以的速率顺时针方向匀速运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的滑块挡住，在传送带的A端无初速地释放一质量的滑块，它与传送带间的动摩擦因数，AB间的长度，滑块与挡板碰撞后滑块的速度大小不变方向反向，滑块与挡板的碰撞时间极短。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，，求 （1）滑块与挡板第1次碰撞时滑块的速度大小； （2）滑块与挡板第次碰撞时滑块的速度大小； （3）从滑块与挡板第1次碰撞到第2次碰撞，滑块与传送带间因摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从A点开始下滑过程中，由牛顿第二定律得 由运动学位移公式得 解得 【小问2详解】 滑块从与挡板碰后到速度减为的过程中，由牛顿第二定律得 滑块从与挡板第次碰后到速度减为的过程中，由运动学位移公式得 滑块第次碰后从最高点向下加速，从速度增大为到与挡板第次碰撞的过程中，由运动学位移公式得 解得 【小问3详解】 滑块从与挡板第1次碰到第2次碰的过程中，图像如图所示 滑块从与挡板第1次碰到速度减为的过程中，运动时间为 滑块从与挡板第1次碰后到速度减为的过程中，由图像的几何意义知滑块与传送带的相对路程为 解得 滑块从速度减为到与挡板第2次碰的过程中，运动时间为 滑块从速度减为到与挡板第2次碰的过程中，由图像的几何意义知滑块与传送带的相对路程为 解得 滑块与传送带摩擦产生的热量为 解得 18. 如图所示，一质量的木板放置于光滑水平地面上，木板左端AB段为圆心角的光滑圆弧，BC段为上表面长度的水平粗糙部分，BC段的厚度为，两段在B点平滑连接。一质量的滑块放置于木板右端C点，滑块与木板间动摩擦因数为。某时刻木板受到的水平向右的恒力作用，木板开始向右运动，当滑块相对木板运动至B点时撤去恒力，当滑块相对木板运动至A点时木板的速度为。取重力加速度，，，滑块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求 （1）当滑块相对木板运动至B点时，滑块的速度和木板的速度； （2）木板AB段圆弧的半径； （3）滑块落地时，滑块与木板间的水平距离。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块相对木板在BC段运动过程中，对滑块由牛顿第二定律得 可得 滑块相对木板在BC段运动过程中，对木板由牛顿第二定律得 可得 滑块相对木板在BC段运动过程中，木板与滑块的位移差为 滑块的速度为 木块的速度为 【小问2详解】 滑块相对木板在BA段运动过程中，滑块与木板组成系统水平方向动量守恒得 滑块相对木板在BA段运动过程中，滑块与木板组成系统能量守恒得 几何关系 解得 【小问3详解】 木板上A点到地面的高度为 解得 滑块从A点到落地过程中，在竖直方向上由位移公式得 解得 或（舍） 滑块与木板间水平距离 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $