精品解析：广东省实验中学2024-2025学年高三上学期10月阶段考试物理试题

广东实验中学2025届高三十月阶段考试 物理 命题：高三物理备课组 审定：高三物理备课组 校对：高三物理备课组 本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。 第一部分选择题（共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. “天链一号”是我国第一颗自主研制的地球同步轨道数据中继卫星。如图所示，“天链一号”03星、04星，天链二号01星三星组网，为天宫空间站提供双目标天基测控与数据中继支持。下列关于“天链”卫星和“天宫”空间站的说法正确的是（　　） A. “天链”卫星的周期比“天宫”空间站的小 B. “天宫”空间站的线速度大于7.9km/s C. “天链”卫星的角速度比“天宫”空间站的小 D. “天链”系列卫星可能有一颗静止在北京上空 2. 如图所示，河水由西向东流，河宽为800m，假定河中各点的水流速度大小v水与各点到较近河岸的距离x的关系为（m/s）（x的单位为m），某一可视为质点的小船船头始终垂直对岸划行，由南岸向北岸渡河，已知小船在静水中的速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 小船过河的轨迹为直线 B. 小船渡河的最短时间是160s C. 小船渡河的最大速度是5m/s D. 小船在距南岸200m处的速度小于在距北岸200m处的速度 3. 一工人正在给房屋上梁，只见工人用铁锤竖直向上连续敲击木楔，木楔缓慢地将房屋横梁抬起，如图所示开始时绳子与墙壁的夹角α小于木楔的尖角β，若不考虑横梁与木楔之间的摩擦，绳子拉力为T，墙壁与木楔的摩擦力为f，在α还未超过β的过程中（　　） A. T变大，f变大 B. T变大，f不变 C. T变小，f变小 D. T变小，f变大 4. 甲、乙两车在同一直线上运动，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知甲车的x-t图像为抛物线的一部分，t=8s时刻对应图像的最高点，乙车的图像为直线，下列说法正确的是（　　） A. 甲车的初速度为6m/s B. 甲车的加速度大小为2m/s2 C. t=0到t=8s内甲车的位移为70m D. 在t=8s到t=10s时间内的某时刻，甲、乙两车的速度大小相等 5. 跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子A、B两端摇动，A、B近似不动，绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，Q与AB连线上D点的连线QD与AB垂直，则质点（　　） A. Q点的速度方向沿绳子切线 B. P的线速度大于Q的线速度 C. P的角速度等于Q的角速度 D. Q的合外力方向一定沿QD指向D 6. 将一个小石子以一定的初速度从地面竖直向上抛出，以地面为参考平面，不计空气阻力，小石子可以看成质点，h表示小石子离地面的高度，t表示小石子在空中运动的时间。下列关于小石子在空中的加速度a、速度v的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 2023年9月，中国选手张博恒夺得杭州亚运会体操单杠冠军，如图所示其双手抓住单杠，其重心以单杠为轴在竖直平面内做圆周运动，重心到单杠的距离R＝1m，其重心从单杠正上方A点以一初速度转至B点时运动员松手脱离单杠，OB与竖直方向的夹角θ＝53°，重心经过E点与B点等高，最后落到地面D点。已知该运动员的质量m＝60kg，从B到E的时间为0.96s，g取10m/s2，忽略空气阻力，不考虑一切摩擦和体能的消耗与转化。关于该运动员下列说法正确的是（　　） A. 在B点的速度大小为6m/s B. 在B点重力的瞬时功率为3600W C. 从B到C和从C到E的速度变化量的方向相反 D. 从A到B的过程中先超重后失重 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一台起重机先以不变的牵引力F将一质量为m的重物由静止竖直向上提起，当起重机的输出功率达到额定功率P后，保持该功率直到重物做匀速运动最后到达目的地，重力加速度为g。关于重物的运动，下列说法正确的是（　　） A. 加速过程重物受到的牵引力大于重力 B. 重物的最大速度为 C. 重物在整个上升过程中受到的牵引力的平均功率为 D. 重物加速的总时间为 9. 如图是2023年清华大学摄影爱好者成功拍摄到的中国空间站“凌月”画面。空间站与月球在同一轨道平面且绕行方向相同，在地球上观测月球时看到空间站在月球前面快速掠过的过程即为“凌月”过程。已知地球半径为R，空间站绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，忽略地球自转，地球表面的重力加速度为g，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站绕地球运动周期小于T B. 地球的质量为 C. 地球的质量为 D. 再次出现空间站凌月现象的时间为 10. 通用技术课上，某兴趣小组制作了一个电动爬杆小猴，原理如图所示，竖直杆OM与光滑杆ON均固定在电动机底座上，且ON与水平面间的夹角，一弹簧上端固定在OM杆上的P点，下端与穿在ON杆上质量为m的小猴相连。小猴静止时弹簧与竖直方向间的夹角，当电动机带动底座开始转动时，小猴开始爬杆。已知OP两点间的距离为L，重力加速度为g。则（ ） A. 小猴静止时杆对小猴的弹力方向垂直杆ON斜向下 B. 小猴静止时弹簧弹力的大小为mg C. 小猴静止时杆对小猴的弹力大小为 D. 电动机转动后，当小猴稳定在与P点等高的位置时杆的角速度为 第二部分非选择题（54分） 三、实验题：本题共2小题，每小题8分，共16分。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的两个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 （1）用如图1所示的装置探究合外力一定时小车的加速度与小车质量的关系。已知小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。实验中用砂和砂桶的总重力的大小作为小车所受的拉力。 ①如图2是实验时补偿阻力的情形，其中正确的是 _______（选填字母）。 ②在一次实验操作中，获得如图3所示的纸带，A、B、C、D、E为计数点，其中相邻两计数点间均有四个点未画出，所用交变电源的频率为50Hz，小车运动的加速度 a＝________m/s2。（计算结果保留两位有效数字） （2）某实验小组用频闪照相的方法研究平抛运动。该组同学得到小球运动过程中O、a、b、c四个点，以O为原点，以水平方向为x轴，竖直方向为y轴，其他点的坐标位置如图所示，不计空气阻力。根据图像中的数据可知（g＝10m/s2）（以下计算结果均保留两位有效数字）： ①小球做平抛运动的初速度大小为_________m/s； ②小球过b点的速度大小为 __________m/s。 12. 某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺每一小格代表的长度为1cm。已知该弹簧的劲度系数k＝20N/m：用弹簧测力计测定小车的重力，读数如图乙所示。重力加速度g取10m/s2。 （1）图乙中弹簧测力计的读数为________N；某次测量小车所在位置如图丙所示，则小车的加速度方向为水平向 _________（填“左”或“右”）、大小为 _______m/s2。（计算结果保留两位有效数字） （2）若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将 ________。（选填“不变”“增大”或“减小”） （3）加速度测量仪制作完成后，将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程中，该同学观察到指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0。则在这段时间内该运动可能为（ ）。 A. 匀加速直线运动 B. 匀减速直线运动 C. 加速度减小的减速运动 D. 加速度减小的加速运动 四、计算题：共 3 小题，共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M＝3m的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球向上运动通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。（重力加速度为g），求： （1）小物块下落过程中的加速度大小； （2）小球从管口抛出时的速度大小； （3）小球平抛落到地面时的水平位移大小。 14. 以下是关于汽车行驶中的两幅情景。 （1）如图所示，高速公路上一辆汽车为25m/s的汽车紧贴超车道的路基（左侧边缘）行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵，经过一段反应时间后，控制汽车通过图中两段半径和弧长都相同且相切的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知该过程中速率不变，A、B两点沿道路方向距离为105m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度g＝10m/s2，求： ①汽车转弯时圆弧轨迹半径； ②驾驶员的反应时间。 （2）汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球（可视作质点），架高1.8m。由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死做匀减速直线运动，小球从架上落下．已知该汽车在该路面行驶，轮胎抱死时刹车痕s（即刹车距离）与刹车前车速v的关系如下图2线所示，忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力，g取10m/s2。求： ①汽车刹车过程中的加速度多大； ②货物在车厢底板上落点距车后壁的距离（车厢地板足够长）。 15. 如图所示，以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在粗糙水平地面上，滑板左端紧靠B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C，一物块被轻放在水平以的速度逆时针匀速运动的传送带上E点，运动到A时沿半圆轨道滑下，再经B滑上滑板，滑板运动到C时被牢固粘连，物块可视为质点，质量为m，滑板质量M＝m，两半圆半径均为R，板长l＝6R，板右端到C的距离L在R＜L＜5R范围内取值，E距A为S＝5R，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均μ1＝0.5，滑板与地面的动摩擦因数均μ2＝0.05，重力加速度为g。 （1）求物块滑到半圆形轨道的A点时受到轨道的作用力N的大小； （2）求物块运动到B点的速度vB大小； （3）物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，试讨论物块运动到C点的速度vC与L的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东实验中学2025届高三十月阶段考试 物理 命题：高三物理备课组 审定：高三物理备课组 校对：高三物理备课组 本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。 第一部分选择题（共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. “天链一号”是我国第一颗自主研制的地球同步轨道数据中继卫星。如图所示，“天链一号”03星、04星，天链二号01星三星组网，为天宫空间站提供双目标天基测控与数据中继支持。下列关于“天链”卫星和“天宫”空间站的说法正确的是（　　） A. “天链”卫星的周期比“天宫”空间站的小 B. “天宫”空间站的线速度大于7.9km/s C. “天链”卫星的角速度比“天宫”空间站的小 D. “天链”系列卫星可能有一颗静止在北京上空 【答案】C 【解析】 【详解】ACD．“天链”卫星是地球静止卫星，一定在赤道平面的上空，且距离地球表面高度为 “天宫”空间站距离地球表面近（400km），根据万有引力提供向心力 可得，轨道半径r越大，角速度越小，周期越大，故C正确，AD错误； B．地球的第一宇宙速度为 所有卫星的环绕速度都小于或等于7.9km/s，故B错误。 故选C。 2. 如图所示，河水由西向东流，河宽为800m，假定河中各点的水流速度大小v水与各点到较近河岸的距离x的关系为（m/s）（x的单位为m），某一可视为质点的小船船头始终垂直对岸划行，由南岸向北岸渡河，已知小船在静水中的速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 小船过河的轨迹为直线 B. 小船渡河的最短时间是160s C. 小船渡河的最大速度是5m/s D. 小船在距南岸200m处的速度小于在距北岸200m处的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，小船在南北方向做匀速直线运动，东西方向先加速后减速，故小船的合运动是曲线运动，不是直线运动，故A错误； B．小船的渡河时间等于 故B错误； C．当小船运动到河正中间时，东西方向的分速度最大，最大为 此时，小船的合速度最大，最大值为 故C正确； D．由水流速度大小v水与各点到较近河岸的距离x的关系可知，小船在距南岸200m处的速度等于在距北岸200m处的速度，故D错误。 故选C。 3. 一工人正在给房屋上梁，只见工人用铁锤竖直向上连续敲击木楔，木楔缓慢地将房屋横梁抬起，如图所示开始时绳子与墙壁的夹角α小于木楔的尖角β，若不考虑横梁与木楔之间的摩擦，绳子拉力为T，墙壁与木楔的摩擦力为f，在α还未超过β的过程中（　　） A. T变大，f变大 B. T变大，f不变 C. T变小，f变小 D. T变小，f变大 【答案】D 【解析】 【详解】横梁为研究对象，横梁受到重力、斜劈的支持力N和绳子的拉力T，如图所示 木楔缓慢地将横梁抬起的过程中，支持力方向不变，根据图示情况可知，绳子拉力T逐渐减小、支持力N逐渐增大；再以斜劈为研究对象，受力分析如图所示 由于N逐渐增大，则N在竖直方向向下的分力增大，根据竖直方向受力平衡可知，f逐渐增大。 故选D。 4. 甲、乙两车在同一直线上运动，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知甲车的x-t图像为抛物线的一部分，t=8s时刻对应图像的最高点，乙车的图像为直线，下列说法正确的是（　　） A. 甲车的初速度为6m/s B. 甲车的加速度大小为2m/s2 C. t=0到t=8s内甲车的位移为70m D. 在t=8s到t=10s时间内的某时刻，甲、乙两车的速度大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】AB．匀变速直线运动的x-t图像为抛物线，由于甲车的图像开口向下，所以甲车沿x轴方向做匀减速直线运动，设加速度大小为a，初速度大小为v0。t=8s时甲车速度减为0，则根据运动学公式有 t=10s时甲车的位移为60m，则 联立解得 ， A错误，B正确； C．t=8s时甲车离出发点的距离为 C错误； D．t=10s时甲车的速度为 在t=8s到t=10s时间内，甲车的速度变化范围为，负号表示沿x轴负方向。 乙车的速度为 在t=8s到t=10s时间内没有甲、乙两车的速度大小相等的时刻，D错误。 故选B。 5. 跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子A、B两端摇动，A、B近似不动，绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，Q与AB连线上D点的连线QD与AB垂直，则质点（　　） A. Q点的速度方向沿绳子切线 B. P的线速度大于Q的线速度 C. P的角速度等于Q的角速度 D. Q的合外力方向一定沿QD指向D 【答案】C 【解析】 【详解】A．P、Q两点以AB为共同转轴做圆周运动，由P、Q两点向AB线段做垂线，即为二者的圆心，则可知Q的速度方向与其圆周运动的半径垂直，并不沿绳子切线，故A错误； BC．由于P、Q两点以AB为共同转轴做圆周运动，可知二者的角速度相等，由图可知，P的半径小于Q的半径，根据公式 可知，P的线速度小于Q的线速度，故B错误，C正确； D．物体不一定是做匀速圆周运动，则合外力不一定沿QD指向D，故D错误。 故选C。 6. 将一个小石子以一定的初速度从地面竖直向上抛出，以地面为参考平面，不计空气阻力，小石子可以看成质点，h表示小石子离地面的高度，t表示小石子在空中运动的时间。下列关于小石子在空中的加速度a、速度v的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．小石子在空中只受重力，故加速度保持不变，故A错误； B．取向上为正方向，小石子的速度先正向减小，后反向增大，且斜率不变，故B错误； CD．根据可知，图像的斜率为一定值，上升阶段随增大而减小，下降阶段随减小而增大，故C正确，D错误。 故选C。 7. 2023年9月，中国选手张博恒夺得杭州亚运会体操单杠冠军，如图所示其双手抓住单杠，其重心以单杠为轴在竖直平面内做圆周运动，重心到单杠的距离R＝1m，其重心从单杠正上方A点以一初速度转至B点时运动员松手脱离单杠，OB与竖直方向的夹角θ＝53°，重心经过E点与B点等高，最后落到地面D点。已知该运动员的质量m＝60kg，从B到E的时间为0.96s，g取10m/s2，忽略空气阻力，不考虑一切摩擦和体能的消耗与转化。关于该运动员下列说法正确的是（　　） A. 在B点的速度大小为6m/s B. 在B点重力的瞬时功率为3600W C. 从B到C和从C到E的速度变化量的方向相反 D. 从A到B的过程中先超重后失重 【答案】A 【解析】 【详解】A．B到E的时间为，有 所以 故A正确； B．在B点重力的瞬时功率为 故B错误； C．从B到C和从C到E的速度变化量都在竖直方向上，根据对称性可知速度变化量大小相等，方向均向下，故C错误； D．在A点速度为水平方向，到最低点速度沿水平方向，故从A到B的过程中竖直速度先增大后减小，竖直方向加速度先向下后向上，先失重后超重，故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一台起重机先以不变的牵引力F将一质量为m的重物由静止竖直向上提起，当起重机的输出功率达到额定功率P后，保持该功率直到重物做匀速运动最后到达目的地，重力加速度为g。关于重物的运动，下列说法正确的是（　　） A. 加速过程重物受到的牵引力大于重力 B. 重物的最大速度为 C. 重物在整个上升过程中受到的牵引力的平均功率为 D. 重物加速的总时间为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由题分析，可知重物开始做初速度为零的匀加速直线运动，达到额定功率后，先做加速度减小的加速直线运动，再做匀速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 可知加速过程重物受到的牵引力大于重力，故A正确； B．当牵引力等于重力时，速度最大，则有 故B正确； C．由题知，重物由静止开始先做匀加速直线运动，则加速阶段牵引力的功率为 又 联立得 达到额定功率后，功率保持不变，则作出P-t图像如图所示 根据图像可知虚线在0-t时间内的平均功率 而实线的平均功率 故C错误； D．设重物在匀加速直线运动到达的最大速度为，根据 ，， 可得匀加速直线运动的时间为 当重物达到额定功率后，仍做加速直线运动，且加速度大小不断减小，最后为零，即重物最后做匀速直线运动，故重物加速的总时间为大于，故D错误。 故选AB。 9. 如图是2023年清华大学摄影爱好者成功拍摄到的中国空间站“凌月”画面。空间站与月球在同一轨道平面且绕行方向相同，在地球上观测月球时看到空间站在月球前面快速掠过的过程即为“凌月”过程。已知地球半径为R，空间站绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，忽略地球自转，地球表面的重力加速度为g，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站绕地球运动周期小于T B. 地球的质量为 C. 地球的质量为 D. 再次出现空间站凌月现象的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题干描述的空间站“凌月”现象，知空间站绕地球运动的角速度大于月球的角速度，根据 可知，空间站的周期小于月球的周期，即空间站绕地球运动周期小于T，故A正确； BC．设空间站绕地球的运动的周期为，根据万有引力提供向心力 解得 故BC错误； D．对空间站 解得 角速度 月球的角速度为 设再次出现空间站凌月现象的时间为t，则 解得 故D正确。 故选AD。 10. 通用技术课上，某兴趣小组制作了一个电动爬杆小猴，原理如图所示，竖直杆OM与光滑杆ON均固定在电动机底座上，且ON与水平面间的夹角，一弹簧上端固定在OM杆上的P点，下端与穿在ON杆上质量为m的小猴相连。小猴静止时弹簧与竖直方向间的夹角，当电动机带动底座开始转动时，小猴开始爬杆。已知OP两点间的距离为L，重力加速度为g。则（ ） A. 小猴静止时杆对小猴的弹力方向垂直杆ON斜向下 B. 小猴静止时弹簧弹力的大小为mg C. 小猴静止时杆对小猴的弹力大小为 D. 电动机转动后，当小猴稳定在与P点等高的位置时杆的角速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对小猴受力分析如图 由平衡条件可知，小猴静止时杆对小猴的弹力方向垂直杆ON斜向下，故A正确； B．小猴静止时弹簧弹力的大小为 故B错误； C．由图可知，小猴静止时杆对小猴的弹力大小为 故C错误； D．由几何关系可知，小猴稳定在与P点时弹簧的长度与在P点时相等，故弹簧的弹力为 在P点，对小猴受力分析 水平方向由牛顿第二定律 竖直方向由平衡条件 联立解得 故D正确。 故选AD。 第二部分非选择题（54分） 三、实验题：本题共2小题，每小题8分，共16分。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的两个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 （1）用如图1所示的装置探究合外力一定时小车的加速度与小车质量的关系。已知小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。实验中用砂和砂桶的总重力的大小作为小车所受的拉力。 ①如图2是实验时补偿阻力的情形，其中正确的是 _______（选填字母）。 ②在一次实验操作中，获得如图3所示的纸带，A、B、C、D、E为计数点，其中相邻两计数点间均有四个点未画出，所用交变电源的频率为50Hz，小车运动的加速度 a＝________m/s2。（计算结果保留两位有效数字） （2）某实验小组用频闪照相的方法研究平抛运动。该组同学得到小球运动过程中O、a、b、c四个点，以O为原点，以水平方向为x轴，竖直方向为y轴，其他点的坐标位置如图所示，不计空气阻力。根据图像中的数据可知（g＝10m/s2）（以下计算结果均保留两位有效数字）： ①小球做平抛运动的初速度大小为_________m/s； ②小球过b点的速度大小为 __________m/s。 【答案】（1） ①. B ②. 0.80 （2） ①. 2.5 ②. ## 【解析】 【小问1详解】 [1]实验过程中补偿阻力时，小车需要连着已经穿过打点计时器的纸带，但不要把悬挂小桶的细线系在小车上。 故选B。 [2]依题意，纸带上相邻计数点的时间间隔为 由逐差法，可得 【小问2详解】 [1]小球做平抛运动，竖直方向，根据匀变速直线运动的推论 解得 小球做平抛运动的初速度为 [2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，b点竖直方向的速度为 小球过b点的速度大小为 12. 某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺每一小格代表的长度为1cm。已知该弹簧的劲度系数k＝20N/m：用弹簧测力计测定小车的重力，读数如图乙所示。重力加速度g取10m/s2。 （1）图乙中弹簧测力计的读数为________N；某次测量小车所在位置如图丙所示，则小车的加速度方向为水平向 _________（填“左”或“右”）、大小为 _______m/s2。（计算结果保留两位有效数字） （2）若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将 ________。（选填“不变”“增大”或“减小”） （3）加速度测量仪制作完成后，将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程中，该同学观察到指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0。则在这段时间内该运动可能为（ ）。 A. 匀加速直线运动 B. 匀减速直线运动 C. 加速度减小的减速运动 D. 加速度减小的加速运动 【答案】（1） ①. 2.0 ②. 左 ③. 5.0 （2）增大 （3）CD 【解析】 【小问1详解】 [1]由图乙可得弹簧测力计的示数为 [2][3]由图乙和二力平衡可得 解得小车质量为 由图丁可知弹簧处于压缩状态，弹簧弹力向左，设压缩量为，根据牛顿第二定律有 其中 联立解得 则小车的加速度方向为水平向左，大小为。 【小问2详解】 设弹簧的最大形变量为，根据牛顿第二定律可得 解得可测量的最大加速度为 可知若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将增大。 【小问3详解】 指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0，说明小车的加速度逐渐减小到几乎为0，即小车可能做加速度逐渐减小的加速运动，也可能做加速度逐渐减小的减速运动。 故选CD。 四、计算题：共 3 小题，共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M＝3m的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球向上运动通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。（重力加速度为g），求： （1）小物块下落过程中的加速度大小； （2）小球从管口抛出时的速度大小； （3）小球平抛落到地面时的水平位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设细线中的张力大小为T，小物块下落过程中的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 又因为 联立以上三式解得 【小问2详解】 设M落地时的速度大小为，m射出管口时速度大小为，M落地后m的加速度为。根据牛顿第二定律有 根据匀变速直线运动规律有 解得 【小问3详解】 小球平抛运动的水平位移为 14. 以下是关于汽车行驶中的两幅情景。 （1）如图所示，高速公路上一辆汽车为25m/s的汽车紧贴超车道的路基（左侧边缘）行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵，经过一段反应时间后，控制汽车通过图中两段半径和弧长都相同且相切的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知该过程中速率不变，A、B两点沿道路方向距离为105m，超车道和行车道宽度均为3.75m，应急车道宽度为2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重的0.5倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度g＝10m/s2，求： ①汽车转弯时圆弧轨迹半径； ②驾驶员的反应时间。 （2）汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球（可视作质点），架高1.8m。由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死做匀减速直线运动，小球从架上落下．已知该汽车在该路面行驶，轮胎抱死时刹车痕s（即刹车距离）与刹车前车速v的关系如下图2线所示，忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力，g取10m/s2。求： ①汽车刹车过程中的加速度多大； ②货物在车厢底板上落点距车后壁的距离（车厢地板足够长）。 【答案】（1）①125m；②1.4s （2）①；②0.64m 【解析】 【小问1详解】 ①题意知车的速度，且汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，说明此时摩擦力刚好达到最大静摩擦力，设车的质量为m，圆弧轨迹半径为R，故有 解得 ②结合题意A、B两点间垂直于道路方向的距离为 几何关系可得圆弧轨迹两端沿道路方向的距离为 联立以上解得 所以驾驶员的反应时间 【小问2详解】 ①汽车以速度v刹车，匀减速到零，刹车距离为s，设汽车刹车过程中的加速度大小为a，由运动学公式 图2可知，时，，代入以上公式，可得 ②题意知汽车以的速度在水平地面上匀速行驶，刹车后、货物做平抛运动，题意知平抛高度，设货物在空中运动时间为t，根据平抛运动规律得 解得 则该段时间货物水平位移 汽车匀减速直线运动过程中，设刹车时间为，则有 则汽车的实际位移 货物在车厢底板上落点距车后壁的距离为 15. 如图所示，以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在粗糙水平地面上，滑板左端紧靠B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C，一物块被轻放在水平以的速度逆时针匀速运动的传送带上E点，运动到A时沿半圆轨道滑下，再经B滑上滑板，滑板运动到C时被牢固粘连，物块可视为质点，质量为m，滑板质量M＝m，两半圆半径均为R，板长l＝6R，板右端到C的距离L在R＜L＜5R范围内取值，E距A为S＝5R，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均μ1＝0.5，滑板与地面的动摩擦因数均μ2＝0.05，重力加速度为g。 （1）求物块滑到半圆形轨道的A点时受到轨道的作用力N的大小； （2）求物块运动到B点的速度vB大小； （3）物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，试讨论物块运动到C点的速度vC与L的关系。 【答案】（1） （2） （3）若，；若， 【解析】 【小问1详解】 对物块E到A过程，假设全程加速，根据动能定理有 解得 故假设成立，到达A点时 解得 由牛顿第三定律得物块滑到半圆形轨道的A点时受到轨道的作用力N的大小为 【小问2详解】 对物块A到B过程，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 对物块受力分析知 解得 对滑板受力分析知 解得 设滑板与物块达到共同速度时，用时为t，则有 解得 ， 设滑板与物块达到共同速度时，物块和滑板位移分别为l1，l2，则 物块相对滑板位移 即滑板与物块达到共同速度时，物块未离开滑板。 若，物块与滑板未共速时，滑板就已碰C且停下，而物块仍以减速，故物块全程减速 解得 若，物块与滑板先共速，再一起减速至撞上C，对此过程有 解得 L取最大值时 之后滑板停止，物块继续以减速直至C点，有 解得 L取最大值时 故若，；若，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $