精品解析：海南省海口市琼山华侨中学2024-2025学年高三12月月考物理试题

海口市琼山华侨中学25届高三年级第一学期12月月考 物理试卷 时间：90分钟 审题人：高三物理备课组 一、单项选择题（每题3分，共24分） 1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、现象放大法、建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　） A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 B. 根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 C. 伽利略通过对自由落体运动的研究开创了实验和逻辑推理的科学研究方法 D. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法 2. 汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌，以提醒后面驾车司机减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m内的物体，并且他的反应时间为0.6s，假设小轿车制动后即以大小为的加速度沿直线运动。下列说法正确的是（　　） A. 小轿车制动后7s末的速度大小为5m/s B. 从驾驶员看到警示牌到小轿车停车，距离为90m C. 小轿车运动到警示牌时的速度为20m/s D. 警示牌至少要放在货车后58m远处，才能有效避免两车相撞 3. 两岸平行的河流，宽度为300m，各处河水流速均为4m/s。小船在静水中的速度为5m/s，则（　　） A. 若小船要以最短时间过河，则航程为300m B. 若船头与上游河岸夹角合适，则过河所需的时间可能为55s C. 若小船要以最短航程过河，则所需的时间为100s D. 船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，则过河时间将增大 4. 如图所示，质量相同的两个小球A、B分别从和的高度水平抛出后落地，A、B的水平位移大小分别为和，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. A、B的飞行时间之比为2∶1 B. A、B的初速度大小之比为 C. A、B落地时重力的瞬时功率之比为2∶1 D. A、B从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为 5. 如图，质量分别为、、、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为（ ） A. g， B. 2g， C. 2g， D. g， 6. 质量为的物体沿水平面向右做直线运动，时刻受到一个水平向左的恒力F的作用，如图所示，取水平向右为正方向，此物体的图像如图所示，g取，则（　　） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B. 内合力对物体做功为 C. 内恒力F对物体做功为 D. 内物体克服摩擦力做功为 7. 如图所示，竖直面内的圆形管道半径R远大于横截面的半径，有一小球的直径比管横截面直径略小，在管道内做圆周运动．小球过最高点时，小球对管壁的弹力大小用F表示、速度大小用v表示，当小球以不同速度经过管道最高点时，其图象如图所示．则（ ） A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为 C. 时，小球对管壁的弹力方向竖直向下 D. 时，小球受到的弹力大小是重力大小的三倍 8. 如图所示，绳子一端系于天花板上点，另一端系住小球置于光滑的斜面上，小球处于静止状态，现将斜面水平向左移动一段距离，小球再次处于静止(斜面足够长)，则两个位置相比，斜面对小球的支持力和绳子对小球的拉力变化情况为（ ） A. 支持力一定增大 B. 支持力可能不变 C. 拉力一定增大 D. 拉力一定不变 二、多项选择题（每题4分，共20分。选不全得2分，有错选得0分） 9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用 C. 图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力 D. 图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 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，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。已知地球静止轨道卫星的运行周期为T，地球（可视为质量分布均匀的球体）的半径为R，近地卫星（轨道半径近似等于地球半径）的运行周期为，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为 C. 地球静止轨道卫星的轨道半径为 D. 地球赤道上与北极极点上重力加速度大小的比值为 11. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与变轨空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度 B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于7.9km/s C. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等 D. 飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为 12. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，发动机的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，当汽车速度达到后，发动机的功率保持不变，汽车能达到的最大速度为。已知运动过程中汽车所受阻力恒为f，汽车的质量为m，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的加速度先减小后不变 B. 发动机的最大功率为 C. 汽车速度为时，加速度a= D. 汽车速度从0达到所用时间 13. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取，下列判断正确的是（　　） A. 物块的质量为 B. 物块所受摩擦力 C. 物块在最高点时重力势能为 D. 物块上滑过程克服摩擦力做功为 三、实验题（每空2分，共18分） 14. 如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图。图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz的交流电。小车A的质量为M，砝码及砝码盘B的质量为m。 (1)下列说法正确的是________。 A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．在平衡摩擦力时，不需要在小车后面连接纸带 D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像 (2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是________。 A．M＝200g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g B．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g C．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g D．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g (3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图像，可能是如图中的图线______。（选填“甲”“乙”或“丙”） (4)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻两个计数点间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB＝4.22cm、sBC＝4.65cm、sCD＝5.08cm、sDE＝5.49cm、sEF＝5.91cm，sFG＝6.34cm。已知打点计时器的工作效率为50Hz，则小车的加速度a＝_________m/s2，C点的速度vc＝_________m/s。（结果保留2位有效数字） 15. 某同学利用如图所示的装置验证系统机械能守恒定律，操作步骤如下： ①用天平测量两铁质小圆柱体的质量分别为、； ②用刻度尺测量小圆柱体与光电门的高度差h，用10分度的游标卡尺测量的厚度d（竖直方向上），实验中高度差h远大于小圆柱体的厚度d； ③安装如图所示的实验装置，用手托住，让细绳伸直且系统保持静止； ④释放，测得经过光电门的挡光时间为t。以和系统为研究对象，计算过程中系统势能的减少量，与动能的增加量来验证和系统的机械能是否守恒。 回答下列问题（取）； （1）用10分度的游标卡尺测量的厚度（竖直方向上），示数如图所示，则_______cm。 （2）若测得遮光时间，则和系统动能的增加量________J；测得释放前与光电门的高度差为，则和系统势能的减少量________J。（计算结果均保留3位有效数字） （3）调整光电门高度，测得多组不同高度h对应的遮光时间t的数据，该同学决定不计算速度，仅作出图像，若图线为过原点的直线，则下列说法正确的是________。 A. 应该描绘关系图像 B. 应该描绘关系图像 C. 若直线斜率，则能证明系统机械能守恒 D. 若直线斜率，则能证明系统机械能守恒 四、解答题（16题10分，17题12分，18题16分。） 16. 篮球气压过高或过低都会影响篮球的弹性和手感，从而影响球员的技术发挥。简易的测试方法是在平坦的硬质水平地面上，让篮球从180cm的高度自由落下，反弹高度在125cm至140cm之间即表示篮球气压正常。将质量的篮球从离水平地板高度处静止释放，与地板撞击后反弹，上升的最大高度，已知篮球与地板接触的时间，篮球视作质点并始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，取重力加速度大小，求： （1）篮球从开始下落到反弹至最高点过程中，其所受重力的冲量； （2）篮球与地板碰撞过程中，地板对篮球的平均作用力的大小。 17. 如图所示，质量m=2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平面飞出后，恰好无碰撞地从A点进入竖直平面内的光滑圆弧轨道，其中B点为圆弧轨道的最低点，C点为圆弧轨道的最高点，圆弧AB对应的圆心角θ=53°，圆半径R=0.5m。若小球离开水平面运动到A点所用时间t=0.4s，求：（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2） (1)小球沿水平面飞出的初速度v0的大小； (2)到达B点时，小球对圆弧轨道的压力大小； (3)小球能否通过圆弧轨道的最高点C？说明原因。 18. 近年来，随着AI的迅猛发展，自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及。如图为某自动分拣传送装置的简化示意图，水平传送带右端与水平面相切，以v0=2m/s的恒定速率顺时针运行，传送带的长度为L=7.6m。机械手将质量为1kg的包裹A轻放在传送带的左端，经过4s包裹A离开传送带，与意外落在传送带右端质量为3kg的包裹B发生正碰，碰后包裹B在水平面上滑行0.32m后静止在分拣通道口，随即被机械手分拣。已知包裹A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.1，取g=10m/s2，求： （1）包裹A与传送带间的动摩擦因数； （2）两包裹碰撞过程中损失的机械能； （3）包裹A是否会到达分拣通道口。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海口市琼山华侨中学25届高三年级第一学期12月月考 物理试卷 时间：90分钟 审题人：高三物理备课组 一、单项选择题（每题3分，共24分） 1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、现象放大法、建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　） A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 B. 根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 C. 伽利略通过对自由落体运动的研究开创了实验和逻辑推理的科学研究方法 D. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法 【答案】D 【解析】 【详解】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故A正确，不符题意； B．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B正确，不符题意； C．伽利略对自由落体运动的研究，应用了将实验和逻辑推理相结合的方法，故C正确，不符题意； D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故D错误，符合题意。 本题选择不正确选项，故选D。 2. 汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌，以提醒后面驾车司机减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m内的物体，并且他的反应时间为0.6s，假设小轿车制动后即以大小为的加速度沿直线运动。下列说法正确的是（　　） A. 小轿车制动后7s末的速度大小为5m/s B. 从驾驶员看到警示牌到小轿车停车，距离为90m C. 小轿车运动到警示牌时的速度为20m/s D. 警示牌至少要放在货车后58m远处，才能有效避免两车相撞 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车制动后最匀减速直线运动，停车时间为 小轿车制动后7s末的速度大小为0，故A错误； B．从驾驶员看到警示牌到小轿车停车，先做匀速直线运动，再做匀减速直线运动，匀速距离为 匀减速距离为 总停车距离 故B错误； C．小轿车看到警示牌时距离警示牌50m，由上分析可知，汽车还有匀减速 小轿车运动到警示牌时的速度为 故C错误； D．为了有效避免两车相撞，警示牌至少要放在货车后的距离为 故D正确。 故选D。 3. 两岸平行的河流，宽度为300m，各处河水流速均为4m/s。小船在静水中的速度为5m/s，则（　　） A. 若小船要以最短时间过河，则航程为300m B. 若船头与上游河岸夹角合适，则过河所需的时间可能为55s C. 若小船要以最短航程过河，则所需的时间为100s D. 船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，则过河时间将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．若小船要以最短时间过河，则需将船头垂直河岸行进，此时航程为 故A错误； B．船头垂直河岸过河时，渡河时间最短。小船最短过河时间为 故过河所需的时间不可能为55s。故B错误； C．由于船速大于水速，要航程最短，则需船的合速度垂直河岸过河，此时所需时间为 故C正确； D．船头垂直河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，由以上分析可知，过河时间不变。故D错误。 故选C。 【点睛】小船过河模型，船头垂直河岸时，渡河时间最短。航程最短需要先判断船速和水速之间的关系，再确定行进方向。 4. 如图所示，质量相同的两个小球A、B分别从和的高度水平抛出后落地，A、B的水平位移大小分别为和，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. A、B的飞行时间之比为2∶1 B. A、B的初速度大小之比为 C. A、B落地时重力的瞬时功率之比为2∶1 D. A、B从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．依题意，根据，可得 则A、B的飞行时间之比为 故A错误； B．依题意，根据，可得 则A、B的初速度大小之比为 故B错误； C．根据 则A、B落地时重力的瞬时功率之比为 故C错误； D．根据 则A、B从抛出到落地过程中重力的平均功率之比为 故D正确。 故选D。 5. 如图，质量分别为、、、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为（ ） A. g， B. 2g， C. 2g， D. g， 【答案】A 【解析】 【详解】剪断前，对BCD分析 对D 剪断后，对B 解得 方向竖直向上；对C 解得 方向竖直向下。 故选A。 6. 质量为的物体沿水平面向右做直线运动，时刻受到一个水平向左的恒力F的作用，如图所示，取水平向右为正方向，此物体的图像如图所示，g取，则（　　） A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B. 内合力对物体做功为 C. 内恒力F对物体做功为 D. 内物体克服摩擦力做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．0-4s物体做匀减速运动，根据牛顿第二定律有 由v-t图像可知加速度大小 4-10s物体反向做匀加速运动，根据牛顿第二定律有 由v-t图像可知加速度大小 联立可解得 A错误； BCD．v-t图像与横轴围的面积表示位移，则 可以求出10s内F 对物体做功为 10s内物体的路程 可以求出物体克服摩擦力做功为 合力做功 BC错误D正确。 故选D。 7. 如图所示，竖直面内的圆形管道半径R远大于横截面的半径，有一小球的直径比管横截面直径略小，在管道内做圆周运动．小球过最高点时，小球对管壁的弹力大小用F表示、速度大小用v表示，当小球以不同速度经过管道最高点时，其图象如图所示．则（ ） A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为 C. 时，小球对管壁的弹力方向竖直向下 D. 时，小球受到的弹力大小是重力大小的三倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB. 在最高点，若，则 若F=0，则v2=a 解得小球的质量 当地的重力加速度大小 故AB错误； C．若F=0，则v2=a，则时，小球所受的弹力方向向下，所以小球对管壁的弹力方向竖直向上，故C错误； D．当v2=b时，根据 解得 当v2=2b时，根据 解得 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，绳子一端系于天花板上点，另一端系住小球置于光滑的斜面上，小球处于静止状态，现将斜面水平向左移动一段距离，小球再次处于静止(斜面足够长)，则两个位置相比，斜面对小球的支持力和绳子对小球的拉力变化情况为（ ） A. 支持力一定增大 B. 支持力可能不变 C. 拉力一定增大 D. 拉力一定不变 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，以小球为研究对象，其受力分析如图所示 因题中“缓慢”移动，故小球处于动态平衡，由图知斜面水平向左移动一段距离的过程中，F减小，N一直增大。 故选A。 二、多项选择题（每题4分，共20分。选不全得2分，有错选得0分） 9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用 C. 图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力 D. 图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图a，汽车通过拱桥的最高点时，加速度向下，处于失重状态，选项A错误； B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和轨道的支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力，则此时轮缘对外轨有侧向挤压作用，选项B正确； C．图c，若A、B均相对静止，半径，质量，两物块的角速度相等，摩擦力提供向心力，根据 则A、B所受摩擦力 选项C错误； D．图d是一圆锥摆，根据 可得 则增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，选项D正确。 故选BD。 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，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。已知地球静止轨道卫星的运行周期为T，地球（可视为质量分布均匀的球体）的半径为R，近地卫星（轨道半径近似等于地球半径）的运行周期为，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为 C. 地球静止轨道卫星的轨道半径为 D. 地球赤道上与北极极点上重力加速度大小的比值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对近地卫星有 解得 A错误； B．地球的平均密度 B正确； C．根据开普勒第三定律有 解得 C错误； D．地球赤道上有 地球北极极点上有 解得 D正确。 故选BD。 11. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运行轨道Ⅲ，与变轨空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度 B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于7.9km/s C. 飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等 D. 飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据变轨原理，飞船在圆轨道Ⅰ的A点需加速做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ，故飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度大于飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的速度，故A正确； B．第一宇宙速度为7.9km/s，是最大环绕速度，故飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定小于7.9km/s，故B错误； C．根据牛顿第二定律 故飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度与飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度大小相等，故C正确； D．根据万有引力与重力的关系 根据万有引力提供向心力 解得飞船在轨道Ⅲ的周期为 根据开普勒第三定律 轨道Ⅱ的半轴长小于轨道Ⅲ的半径，故飞船在轨道Ⅱ的周期小于轨道Ⅲ的周期，飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为 故D错误。 故选AC。 12. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，发动机的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，当汽车速度达到后，发动机的功率保持不变，汽车能达到的最大速度为。已知运动过程中汽车所受阻力恒为f，汽车的质量为m，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的加速度先减小后不变 B. 发动机的最大功率为 C. 汽车速度为时，加速度a= D. 汽车速度从0达到所用时间 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由 从0到，功率随时间均匀增大，则牵引力不变；当功率达到最大功率保持不变，则速度增大，牵引力减小，由 可知，加速度先不变后减小，故A错误； B．当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则 故B正确； C．汽车速度为时，由 ， 加速度为 故C正确； D．汽车从0达到的时间是 又 解得 故D正确。 故选BCD。 13. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取，下列判断正确的是（　　） A. 物块的质量为 B. 物块所受摩擦力 C. 物块在最高点时重力势能为 D. 物块上滑过程克服摩擦力做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．0~10m内物块上滑，由动能定理得 整理得 结合0~10m内的图像得，斜率的绝对值 10~20 m内物块下滑，由动能定理得 整理得 结合10~20 m内的图像得，斜率 联立解得 ， 故A正确，B错误； C．由题意可得，物块沿斜面上滑的最大距离为10m，所以物块在最高点时重力势能为 故C错误； D．物块在上滑过程中，由动能定理 代入数据解得，物块上滑过程克服摩擦力做功为 故D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共18分） 14. 如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图。图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz的交流电。小车A的质量为M，砝码及砝码盘B的质量为m。 (1)下列说法正确的是________。 A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．在平衡摩擦力时，不需要在小车后面连接纸带 D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像 (2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是________。 A．M＝200g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g B．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g C．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g D．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g (3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图像，可能是如图中的图线______。（选填“甲”“乙”或“丙”） (4)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻两个计数点间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB＝4.22cm、sBC＝4.65cm、sCD＝5.08cm、sDE＝5.49cm、sEF＝5.91cm，sFG＝6.34cm。已知打点计时器的工作效率为50Hz，则小车的加速度a＝_________m/s2，C点的速度vc＝_________m/s。（结果保留2位有效数字） 【答案】 ①. D ②. C ③. 丙 ④. 0.42 ⑤. 0.49 【解析】 【详解】(1)[1]A．实验前平衡摩擦力后，每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故A错误； B．实验时应先接通电源，后释放小车，故B错误； C．在平衡摩擦力时，需要在小车后面连接纸带，然后轻推小车，通过纸带打出的点判断小车是否做匀速直线运动，故C错误； D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像，从而便于根据图线直观地作出判断，故D正确。 故选D。 (2)[2]当时，即当沙和沙桶总质量远远小于小车和砝码的总质量时，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总质量，因此最合理的一组是C，故选C。 (3)[3]遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则在拉力略大于0时，小车的加速度仍然为0，由图可知图线丙符合这一特点。 (4)[4]根据匀变速直线运动规律可得，小车加速度为 [5]C点的速度为 15. 某同学利用如图所示的装置验证系统机械能守恒定律，操作步骤如下： ①用天平测量两铁质小圆柱体的质量分别为、； ②用刻度尺测量小圆柱体与光电门的高度差h，用10分度的游标卡尺测量的厚度d（竖直方向上），实验中高度差h远大于小圆柱体的厚度d； ③安装如图所示的实验装置，用手托住，让细绳伸直且系统保持静止； ④释放，测得经过光电门的挡光时间为t。以和系统为研究对象，计算过程中系统势能的减少量，与动能的增加量来验证和系统的机械能是否守恒。 回答下列问题（取）； （1）用10分度的游标卡尺测量的厚度（竖直方向上），示数如图所示，则_______cm。 （2）若测得遮光时间，则和系统动能的增加量________J；测得释放前与光电门的高度差为，则和系统势能的减少量________J。（计算结果均保留3位有效数字） （3）调整光电门高度，测得多组不同高度h对应的遮光时间t的数据，该同学决定不计算速度，仅作出图像，若图线为过原点的直线，则下列说法正确的是________。 A. 应该描绘关系图像 B. 应该描绘关系图像 C. 若直线斜率，则能证明系统机械能守恒 D. 若直线斜率，则能证明系统机械能守恒 【答案】（1）1.14 （2） ①. 0.600 ②. 0.608 （3）B 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的分度值为0.1mm，的厚度为 11mm＋4×0.1mm＝11.4mm＝1.14cm 【小问2详解】 小圆柱的速度为 则和系统动能的增加量 和系统势能的减少量 【小问3详解】 根据系统机械能守恒得 化简得 图像要过原点，所以应作关系图像，图像的斜率为 时，系统机械能守恒。 故选B。 四、解答题（16题10分，17题12分，18题16分。） 16. 篮球气压过高或过低都会影响篮球的弹性和手感，从而影响球员的技术发挥。简易的测试方法是在平坦的硬质水平地面上，让篮球从180cm的高度自由落下，反弹高度在125cm至140cm之间即表示篮球气压正常。将质量的篮球从离水平地板高度处静止释放，与地板撞击后反弹，上升的最大高度，已知篮球与地板接触的时间，篮球视作质点并始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，取重力加速度大小，求： （1）篮球从开始下落到反弹至最高点过程中，其所受重力的冲量； （2）篮球与地板碰撞过程中，地板对篮球的平均作用力的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意,篮球下落过程有 求得 篮球反弹上升过程 求得 篮球从自由下落开始到反弹到离地面高处这一过程中，重力的冲量大小为 求得 方向竖直向下。 【小问2详解】 篮球下落过程有 篮球反弹上升过程有 以篮球为研究对象，设地面对篮球的平均作用力，规定向上为正方向， 由动量定理有 求得 17. 如图所示，质量m=2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平面飞出后，恰好无碰撞地从A点进入竖直平面内的光滑圆弧轨道，其中B点为圆弧轨道的最低点，C点为圆弧轨道的最高点，圆弧AB对应的圆心角θ=53°，圆半径R=0.5m。若小球离开水平面运动到A点所用时间t=0.4s，求：（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2） (1)小球沿水平面飞出的初速度v0的大小； (2)到达B点时，小球对圆弧轨道的压力大小； (3)小球能否通过圆弧轨道的最高点C？说明原因。 【答案】(1)3m/s；(2)136N；(3)能，原因见解析 【解析】 【详解】(1)小球离开水平面运动到A点的过程中做平抛运动，有 vy=gt 根据几何关系可得 代入数据，解得 v0=3 m/s (2)由题意可知，小球在A点的速度 小球从A点运动到B点的过程，满足机械能守恒定律，有 mvA2＋mgR（1－cos θ）=mvB2 设小球运动到B点时受到圆弧轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 FN=136 N 由牛顿第三定律可知，小球对圆弧轨道的压力大小为 FN′=FN=136 N (3)假设小球能通过最高点C，则小球从B点运动到C点的过程满足机械能守恒定律，有 mvB2=mg·2R＋mvC2 在C点有 代入数据，解得 F向=36 N>mg 所以小球能通过最高点C。 18. 近年来，随着AI的迅猛发展，自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及。如图为某自动分拣传送装置的简化示意图，水平传送带右端与水平面相切，以v0=2m/s的恒定速率顺时针运行，传送带的长度为L=7.6m。机械手将质量为1kg的包裹A轻放在传送带的左端，经过4s包裹A离开传送带，与意外落在传送带右端质量为3kg的包裹B发生正碰，碰后包裹B在水平面上滑行0.32m后静止在分拣通道口，随即被机械手分拣。已知包裹A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.1，取g=10m/s2，求： （1）包裹A与传送带间的动摩擦因数； （2）两包裹碰撞过程中损失的机械能； （3）包裹A是否会到达分拣通道口。 【答案】（1）0.5 （2）0.96J （3）包裹A不会到达分拣通道口 【解析】 【小问1详解】 假设包裹A经过t1时间速度达到v0，由运动学知识有 包裹A在传送带上加速度的大小为a1，则 v0=a1t1 包裹A的质量为mA，与传输带间的动摩擦因数为μ1，由牛顿运动定律有 μ1mAg=mAa1 解得 μ1=0.5 【小问2详解】 包裹A离开传送带时速度为v0，设第一次碰后包裹A与包裹B速度分别为vA和vB，由动量守恒定律有 mAv0=mAvA+mBvB 包裹B在水平面上滑行过程，由动能定理有 -μ2mBgx=0-mBvB2 解得 vA=-0.4m/s，vB=0.8m/s 负号表示方向向左，大小为0.4m/s 两包裹碰撞时损失的机械能 △E=mAv02-mAvA2-mBvB2 解得 △E=0.96J 【小问3详解】 第一次碰后包裹A返回传送带，在传送带作用下向左运动xA后速度减为零，由动能定理可知 -μ1mAgxA=0-mAvA2 解得 xA=0.016m<L 包裹A在传送带上会再次向右运动，设包裹A再次离开传送带的速度为vA′ μ1mAgxA=mAvA′2 解得 vA′ =0.4m/s 设包裹A再次离开传送带后在水平面上滑行的距离为xA -μ2mAgxA′=0-mAvA2 解得 xA′=0.08m<0.32m 包裹A静止时与分拣通道口的距离为0.24m，不会到达分拣通道口。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $