精品解析：2025届广东省顺德区普通高中高三上学期教学质量检测（一）物理试题

2024学年顺德区普通高中高三教学质量检测（一） 物理试题 注意事项： 1.答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置，核准条形码上的准考证号、姓名与本人相符并完全正确及考试科目也相符后，将条形码粘贴在规定的位置. 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔作答，字体工整、笔迹清楚. 3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效. 4.保持答题卡清洁、完整，不得折叠. 严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带. 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. 2022年佛山城市轨道交通三号线首通段“镇安站一顺德学院站”开通运营。 首通段线路全长40.72km，设计最高时速100km/h，全程历时约55min，地铁线路如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 列车的最高时速100km/h指瞬时速率 B. 全程历时约“55min”中“55min”指时刻 C. 研究列车在首通段运行时，不可以将列车看成质点 D. 列车从镇安站到顺德学院站，平均速度约为44.4km/h 2. 篮球比赛一般以“跳球”的方式来争夺第一次球权。“跳球”规则是裁判在场地中央将篮球竖直向上抛出，篮球上升到最高点之后，球员方可向上跳起争夺篮球。已知A球员向上伸直手臂的高度低于B球员，若A、B两球员同时竖直向上跳起，且A先触碰到篮球，下列情况可能的是（　　） A. B. C. D. 3. 下面五幅图是网球竖直下落与地面碰撞后又弹起的过程。 从左往右，第二幅图是网球刚与地面接触时拍摄，第三幅图是网球形变量最大时拍摄，忽略空气阻力和网球与地面碰撞的能量损失。 下列说法正确的是（ ） A. 拍摄第二幅图时，网球的动能最大 B. 网球与地面碰撞整个过程中，弹力的冲量等于网球动量的改变量 C. 网球与地面碰撞过程中，网球的机械能守恒 D. 网球与地面碰撞整个过程中，地面对网球的弹力先做正功后做负功 4. 抛秧是将秧苗连同根部土块一起均匀撒抛在空中，使其根部随重力落入田间的一种栽培法。 人站着抛秧不仅免除弯腰曲背之苦，且提高工效四五倍。 假设秧苗被农民伯伯从同一位置、以相同的速率、不同的方向斜向上抛出，各秧苗质量相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 秧苗达到最高点时速度为零 B. 各个秧苗落地时的动能相同 C. 各个秧苗在空中飞行的时间相同 D. 各个秧苗落地时重力的瞬时功率相同 5. 2024年6月，嫦娥六号实现世界首次月球背面采样并返回，突破多项关键技术，是人类探索太空历史的重要里程碑。 图为嫦娥六号的发射过程，嫦娥六号先绕地球飞行，随后加速进入奔月轨道，在中途进行轨道修正，到达月球后在制动点进行多次制动，依次进入椭圆轨道1、2和近月圆轨道3。 已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球的，地球的第一宇宙速度为v。 下列说法正确的是（ ） A. 嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中，在轨道1的周期最小 B. 嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中，在轨道3的机械能最大 C. 嫦娥六号经过轨道1的制动点的向心加速度大于经过轨道3的制动点的向心加速度 D. 如果在月球表面发射一颗绕月卫星，其最小的发射速度约为 6. 2022年3月“天宫课堂”第二课开讲，王亚平老师做这样一个实验，在“L”型支架上用细线拴小钢球，用手指沿切线方向轻推小钢球，小钢球就会绕着支架的轴心在竖直面内做匀速圆周运动，在地面上的老师用相同的方法也做这个实验。下列说法正确的是（ ） A. 在太空中进行实验时，小钢球在运动过程中细线的拉力保持不变 B. 太空中进行实验时，如果细线突然断开，小钢球相对于空间实验室将做匀速直线运动 C. 在地面上进行实验时，小钢球过最高点时，速度可以为零 D. 在地面上进行实验时，小钢球也能在竖直面内做匀速圆周运动 7. 拉力传感器连接到计算机上可以测量变化的力。 如甲图所示，一单摆悬挂于固定在O点的拉力传感器下方，把小球（可视为质点）拉至偏离平衡位置一定角度无初速度释放。乙图是拉力传感器受到的拉力F大小随时间t变化的图像，忽略空气阻力，其中g取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 小球运动的周期为0.2πs B. 单摆的摆长为0.1m C. 小球摆到最高点时合外力为零 D. 小球的最大速度为 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. 当我们把自来水阀门开到最大后突然关闭，有时会听到“咚咚咚”的撞击声，这是由于管内急速流动的水与阀门或水管弯头撞击的原因，这种现象称为水锤现象。水锤现象发生时产生的作用力，有时能破坏管道系统中的阀门和水泵，带来安全隐患。 下列说法正确的是（ ） A. 水流速度越大，惯性越大 B. 水流速度越大，关闭阀门时，阀门受到的冲击力越大 C. 水管直径越大，关闭阀门时，阀门受到的冲击力越小 D. 缓慢关闭阀门可以减小水锤现象危害 9. “战绳训练”是高强度的全身性运动，能够锻炼核心肌群、力量和爆发力，通过使用战绳进行系列的动作，可以有效地刺激和提升身体的整体能力。 训练时运动员有规律抖动战绳左端，使战绳上下振动，产生一列向右传播的横波，某时刻波形如图，其中a、b、c是绳上的三个质点，下列说法正确的是（ ） A. 质点a的速率最大 B. 质点b随波向右移动 C. 质点c的加速度在减小 D. 加快手抖动的频率，波传播的速度加快，波长变短 10. 应急救援直升机可以用于火灾时取水救火，某次救援时，直升机取水后沿水平方向由静止开始匀加速直线飞行，用时10s加速到180km/h，加速时悬挂水桶的悬索与竖直方向的夹角为37°，此时水桶和水的质量为1200kg，桶受到的空气阻力大小不变，方向与运动方向相反，忽略悬索的质量，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，直升机做匀加速直线运动时，下列说法正确的是（ ） A. 直升机的加速度大小为18m/s2 B. 直升机的位移大小250m C. 直升机受到的空气阻力为3000N D. 拉力对水桶和水做功为2.25×106J 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验与解答题：本大题共5小题，共54分，按题目要求作答. 解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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. 11. 某学习小组利用如图装置验证动量守恒定律，器材有：斜槽轨道（倾斜部分与水平部分平滑连接，水平轨道一侧固定有刻度尺），材料相同、表面粗糙程度相同的滑块A，B. 将滑块A从P点由静止释放，记录滑块A停下的位置坐标x1；在水平轨道上放置滑块B，位置坐标记为x0，再次将滑块A从斜槽轨道上P点由静止释放，置滑块A滑下后与滑块B发生碰撞，碰后粘连在一起，碰后记录滑块A、B停下来的位置坐标x2。 请回答下列问题： （1）为完成该实验，还需要的实验器材有__________。 （2）第一次验证结果不理想，你认为下列同学的说法有道理的是 。 A. 小刘认为：把水平轨道左侧略微垫高一点，使得滑块在轨道上做匀速直线运动 B. 小李认为：测量位移时，A、B滑块都应该读右侧面所对的位置坐标 C. 小周认为：读滑块A右侧面的位置坐标，读滑块B左侧面的位置坐标 D. 小张认为：读A、B滑块左侧面所对的位置坐标 （3）某次实验中，滑块A的质量m1，滑块B的质量m2，在实验误差允许的范围内，如果满足关系式________，可以验证A、B碰撞动量守恒：如果还想验证A、B的碰撞有动能损失，需要验证关系式_______成立（选用字母m1、m2、x0、x1、x2来表示）。 12. 顺德某校学生进行“探究加速度a与物体受力F和物体质量m的关系”的实验，实验装置如图甲所示： （1）关于平衡摩擦力，下列说法正确是 。 A. 垫高长木板右侧，挂上砂桶后轻推小车，如果纸带上打出均匀点迹，则说明已平衡摩擦力 B. 平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砂和砂桶总重力的大小 C. 平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小 D 每次改变小车质量之后不需要重新平衡摩擦力 （2）图乙是实验得到纸带的一部分，相邻两计数点间还有一个点，已知电源频率为50Hz，则小车的加速度为____________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （3）某同学在做保持小车质量不变，探究小车的加速度与其合外力的关系时，根据测得的数据作出如图丙所示的图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是 。 A. 长木板右端下方垫木较低，使木板倾角偏小 B. 长木板右端下方垫木较高，使木板倾角偏大 C. 不满足小车质量远大于砂和砂桶的质量 D. 不满足小车质量远小于砂和砂桶的质量 （4）该小组对实验方案进行了改进，装置如图丁所示，将装有拉力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向桶中加入细砂，记下小车刚开始运动时传感器的示数F0；将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1；释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2。多次改变小桶中砂的质量，重复以上实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示，不计纸带与计时器间的摩擦。 图像中F是实验中测得的 。 　　　　　　 A. B. C. D. 13. 自动驾驶出租车、公交车将成为城市出行服务的日常。 某款自动驾驶汽车质量为2000kg，在倾角为30°的斜坡道路上某处由静止开始以15000N的牵引力匀加速启动上坡，沿直线行驶3s速度达到6m/s，已知汽车运动中所受阻力恒定，当地重力加速度g取10m/s2。汽车在3s匀加速过程中，求： （1）加速度的大小； （2）受到摩擦阻力的大小； （3）汽车重力势能的增加量。 14. 某游乐场极限挑战装置可简化如图所示，该装置由倾角的斜轨道AB、水平直轨道BC、竖直圆轨道和足够长的水平直轨道CE平滑连接而成。 质量m =2kg的小滑块从A点静止释放，恰好通过竖直圆轨道最高点D。 已知h =30m，r =5m，LBC =8m，圆轨道CD左侧粗糙右侧光滑，小滑块与其余轨道间的动摩擦因数0.25，忽略空气阻力（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g =10m/s2）。 （1）求小滑块到达B点时的速度大小； （2）求小滑块从C点运动到D点克服摩擦力做了多少功； （3）若在C点左侧L1 =5m处（未画出）的水平直轨道放有质量m1 =3kg的另一小滑块，两者发生弹性碰撞，求两者碰撞后瞬间的速度及两者静止时相距的距离。 15. 如图所示，某根足够长、无弹性的轻绳左侧悬挂着一个质量ma =1kg的A小球，跨过不计质量的定滑轮后，轻绳右侧连接一个质量mc =1kg的C吊篮。吊篮的底部竖直固定一根劲度系数k =100N/m的轻质弹簧，弹簧的上端连接着一质量mb =2kg的B物体。 一根插销D贯穿B物体，使得弹簧保持某一长度。 用手让系统保持静止，松手的同时拔掉插销，弹簧长度在运动过程中恰好保持不变。 当吊篮距离地面高度h1=0.8m时开始计时，此时吊篮的速度为v0 =1m/s，g =10m/s2。 （1）求吊篮下落过程中弹簧的弹力和绳子的拉力； （2）从计时开始，吊篮到达地面的时间以及小球A能够上升的最大位移； （3）若弹簧的弹性势能假定吊篮落地后速度瞬间变为零且立即断开绳子，求此后吊篮对地的最大压力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024学年顺德区普通高中高三教学质量检测（一） 物理试题 注意事项： 1.答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置，核准条形码上的准考证号、姓名与本人相符并完全正确及考试科目也相符后，将条形码粘贴在规定的位置. 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔作答，字体工整、笔迹清楚. 3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效. 4.保持答题卡清洁、完整，不得折叠. 严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带. 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. 2022年佛山城市轨道交通三号线首通段“镇安站一顺德学院站”开通运营。 首通段线路全长40.72km，设计最高时速100km/h，全程历时约55min，地铁线路如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 列车的最高时速100km/h指瞬时速率 B. 全程历时约“55min”中的“55min”指时刻 C. 研究列车首通段运行时，不可以将列车看成质点 D. 列车从镇安站到顺德学院站，平均速度约为44.4km/h 【答案】A 【解析】 【详解】A．列车的最高时速100km/h指瞬时速率，故A正确； B．全程历时约“55min”中的“55min”指时间，故B错误； C．研究列车在首通段运行时，列车的大小和形状对研究过程没有影响，可以将列车看成质点，故C错误； D．列车从镇安站到顺德学院站，不知道全程的位移，无法算出平均速度，平均速率为 故D错误。 故选A。 2. 篮球比赛一般以“跳球”的方式来争夺第一次球权。“跳球”规则是裁判在场地中央将篮球竖直向上抛出，篮球上升到最高点之后，球员方可向上跳起争夺篮球。已知A球员向上伸直手臂的高度低于B球员，若A、B两球员同时竖直向上跳起，且A先触碰到篮球，下列情况可能的是（　　） A B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题意知，A、B两球员做竖直上抛运动，由竖直上抛运动的规律可知，取竖直向上为正方向，位移为 由二次函数的性质可知，两运动员的s-t图线应为抛物线，且抛物线的开口方向、开口大小均相同，故AB错误； CD．由竖直上抛运动的规律可知，取竖直向上为正方向，末速度为 由一次函数的性质可知，两运动员的v-t图线应为两平行直线，又因为A球员向上伸直手臂的高度低于B球员，但A先碰到球，所以A的初速度更大；故C错误，D正确。 故选D。 3. 下面五幅图是网球竖直下落与地面碰撞后又弹起的过程。 从左往右，第二幅图是网球刚与地面接触时拍摄，第三幅图是网球形变量最大时拍摄，忽略空气阻力和网球与地面碰撞的能量损失。 下列说法正确的是（ ） A. 拍摄第二幅图时，网球的动能最大 B. 网球与地面碰撞整个过程中，弹力的冲量等于网球动量的改变量 C. 网球与地面碰撞过程中，网球的机械能守恒 D. 网球与地面碰撞整个过程中，地面对网球的弹力先做正功后做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．第二幅图是网球刚与地面接触时拍摄，之后由于网球受到的弹力仍小于网球的重力，网球继续向下加速运动，当于网球受到的弹力等于网球的重力时，网球的动能最大，故A错误； B．网球与地面碰撞整个过程中，由于重力有一定的冲量，根据动量定理可知，弹力的冲量和重力的冲量的矢量和等于网球动量的改变量，故B错误； C．网球与地面碰撞过程中，由于忽略空气阻力和网球与地面碰撞的能量损失，则网球的机械能守恒，故C正确； D．网球与地面碰撞整个过程中，地面对网球的弹力的作用点没有发生位移，所以地面对网球的弹力不做功，故D错误。 故选C。 4. 抛秧是将秧苗连同根部土块一起均匀撒抛在空中，使其根部随重力落入田间的一种栽培法。 人站着抛秧不仅免除弯腰曲背之苦，且提高工效四五倍。 假设秧苗被农民伯伯从同一位置、以相同的速率、不同的方向斜向上抛出，各秧苗质量相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 秧苗达到最高点时速度为零 B. 各个秧苗落地时的动能相同 C. 各个秧苗在空中飞行的时间相同 D. 各个秧苗落地时重力的瞬时功率相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．将秧苗斜向上抛出，根据速度的分解可知秧苗达到最高点时具有水平速度，所以速度不为零，故A错误； B．不同秧苗的抛出点到落地点的高度均相等，重力做功相等，根据动能定理可知各个秧苗落地时的动能相同，故B正确； D．由上分析可知各个秧苗落地时的动能相同，速度大小相同，但是速度方向不同，根据重力的瞬时功率 可知各个秧苗落地时重力的瞬时功率不相同，故B错误； C．令抛出秧苗的初速度方向与水平方向的夹角为，则竖直分量为 上升到最高点的时间为 根据运动的对称性可知秧苗在空中飞行的时间为 因为抛出秧苗的角度不同，所以各个秧苗在空中飞行的时间也不相同，故C错误。 故选B。 5. 2024年6月，嫦娥六号实现世界首次月球背面采样并返回，突破多项关键技术，是人类探索太空历史的重要里程碑。 图为嫦娥六号的发射过程，嫦娥六号先绕地球飞行，随后加速进入奔月轨道，在中途进行轨道修正，到达月球后在制动点进行多次制动，依次进入椭圆轨道1、2和近月圆轨道3。 已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球的，地球的第一宇宙速度为v。 下列说法正确的是（ ） A. 嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中，在轨道1的周期最小 B. 嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中，在轨道3的机械能最大 C. 嫦娥六号经过轨道1的制动点的向心加速度大于经过轨道3的制动点的向心加速度 D. 如果在月球表面发射一颗绕月卫星，其最小的发射速度约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律 可知嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中，在轨道1的周期最大，故A错误； B．依题意，到达月球后在制动点减速进行多次制动，依次进入椭圆轨道1、2和近月圆轨道3，所以嫦娥六号绕月球飞行的三个轨道中，在轨道3的机械能最小，故B错误； C．根据 解得 可知嫦娥六号经过轨道1制动点的向心加速度等于经过轨道3的制动点的向心加速度，故C错误； D．根据 又 联立，解得 同理，如果在月球表面发射一颗绕月卫星，其最小的发射速度为 可得 即 故D正确。 故选D。 6. 2022年3月“天宫课堂”第二课开讲，王亚平老师做这样一个实验，在“L”型支架上用细线拴小钢球，用手指沿切线方向轻推小钢球，小钢球就会绕着支架的轴心在竖直面内做匀速圆周运动，在地面上的老师用相同的方法也做这个实验。下列说法正确的是（ ） A. 在太空中进行实验时，小钢球在运动过程中细线的拉力保持不变 B. 在太空中进行实验时，如果细线突然断开，小钢球相对于空间实验室将做匀速直线运动 C. 在地面上进行实验时，小钢球过最高点时，速度可以为零 D. 在地面上进行实验时，小钢球也能在竖直面内做匀速圆周运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．在太空中进行实验时，小钢球做匀速圆周运动，绳子拉力提供向心力，方向不断改变，故A错误； B．在太空中进行实验时，如果细线突然断开，小钢球相对于空间实验室将做匀速直线运动，故B正确； CD．在地面上进行实验时，小钢球受拉力、重力作用，不会在竖直面内做匀速圆周运动，过最高点时，最小速度满足 即 故CD错误； 故选B。 7. 拉力传感器连接到计算机上可以测量变化的力。 如甲图所示，一单摆悬挂于固定在O点的拉力传感器下方，把小球（可视为质点）拉至偏离平衡位置一定角度无初速度释放。乙图是拉力传感器受到的拉力F大小随时间t变化的图像，忽略空气阻力，其中g取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 小球运动的周期为0.2πs B. 单摆的摆长为0.1m C. 小球摆到最高点时合外力为零 D. 小球的最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在最低点拉力最大，一个周期经过最低点两次，由乙图可知，小球运动的周期为 故A错误； B．根据单摆的周期公式 解得 故B错误； C．小球摆到最高点时线速度为零，沿半径方向的向心力为零，但重力沿切线方向的分力仍然存在，故此时合外力不为零，故C错误； D．在最高点，根据牛顿第二定律有 其中，，则可得 最低点，根据牛顿第二定律有 其中；从最高点到最低点，根据机械能守恒有 联立解得 故D正确。 故选D。 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. 当我们把自来水阀门开到最大后突然关闭，有时会听到“咚咚咚”的撞击声，这是由于管内急速流动的水与阀门或水管弯头撞击的原因，这种现象称为水锤现象。水锤现象发生时产生的作用力，有时能破坏管道系统中的阀门和水泵，带来安全隐患。 下列说法正确的是（ ） A. 水流速度越大，惯性越大 B. 水流速度越大，关闭阀门时，阀门受到的冲击力越大 C. 水管直径越大，关闭阀门时，阀门受到的冲击力越小 D. 缓慢关闭阀门可以减小水锤现象的危害 【答案】BD 【解析】 【详解】A．惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与水流速度无关，故A错误； BC．设在时间t内阀门的水的质量为m，则有 由动量定理可得 联立可得 故水流速度越大，水管直径越大，关闭阀门时，阀门受到的冲击力越大，故B正确，C错误； D．缓慢关闭阀门可以延长水对阀门的作用时间，可以减小水锤现象的危害，故D正确。 故选BD。 9. “战绳训练”是高强度的全身性运动，能够锻炼核心肌群、力量和爆发力，通过使用战绳进行系列的动作，可以有效地刺激和提升身体的整体能力。 训练时运动员有规律抖动战绳左端，使战绳上下振动，产生一列向右传播的横波，某时刻波形如图，其中a、b、c是绳上的三个质点，下列说法正确的是（ ） A. 质点a的速率最大 B. 质点b随波向右移动 C. 质点c的加速度在减小 D. 加快手抖动的频率，波传播的速度加快，波长变短 【答案】AC 【解析】 【详解】A．质点a在平衡位置正在向下振动，所以质点a的速率最大，故A正确； B．质点只能在平衡位置附近振动，不能随波迁移，故B错误； C．由于波向右传播，根据前面质点的振动带动后面质点的振动，可知质点c向上振动，靠近平衡位置，加速度在减小，故C正确； D．介质决定波速，加快手抖动的频率，波传播的速度不变，根据 可知波长变短，故D错误。 故选AC。 10. 应急救援直升机可以用于火灾时取水救火，某次救援时，直升机取水后沿水平方向由静止开始匀加速直线飞行，用时10s加速到180km/h，加速时悬挂水桶的悬索与竖直方向的夹角为37°，此时水桶和水的质量为1200kg，桶受到的空气阻力大小不变，方向与运动方向相反，忽略悬索的质量，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，直升机做匀加速直线运动时，下列说法正确的是（ ） A. 直升机的加速度大小为18m/s2 B. 直升机的位移大小250m C. 直升机受到的空气阻力为3000N D. 拉力对水桶和水做功为2.25×106J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．依题意，直升机做静止开始的匀加速直线运动，可知 解得 故A错误； B．直升机的位移大小 故B正确； C．由牛顿第二定律 可知，由题中信息，不能确定直升机受到的空气阻力大小，故C错误； D．对水桶和水受力分析，竖直方向受力平衡，可知 拉力对水桶和水做功为 联立，解得W=2.25×106J 故D正确。 故选BD。 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验与解答题：本大题共5小题，共54分，按题目要求作答. 解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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. 11. 某学习小组利用如图装置验证动量守恒定律，器材有：斜槽轨道（倾斜部分与水平部分平滑连接，水平轨道一侧固定有刻度尺），材料相同、表面粗糙程度相同的滑块A，B. 将滑块A从P点由静止释放，记录滑块A停下的位置坐标x1；在水平轨道上放置滑块B，位置坐标记为x0，再次将滑块A从斜槽轨道上P点由静止释放，置滑块A滑下后与滑块B发生碰撞，碰后粘连在一起，碰后记录滑块A、B停下来的位置坐标x2。 请回答下列问题： （1）为完成该实验，还需要的实验器材有__________。 （2）第一次验证结果不理想，你认为下列同学的说法有道理的是 。 A. 小刘认为：把水平轨道左侧略微垫高一点，使得滑块在轨道上做匀速直线运动 B. 小李认为：测量位移时，A、B滑块都应该读右侧面所对的位置坐标 C. 小周认为：读滑块A右侧面的位置坐标，读滑块B左侧面的位置坐标 D. 小张认为：读A、B滑块左侧面所对的位置坐标 （3）某次实验中，滑块A的质量m1，滑块B的质量m2，在实验误差允许的范围内，如果满足关系式________，可以验证A、B碰撞动量守恒：如果还想验证A、B的碰撞有动能损失，需要验证关系式_______成立（选用字母m1、m2、x0、x1、x2来表示）。 【答案】（1）天平 （2）C （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 验证动量守恒定律需计算A、B滑块碰撞前后的动量，A、B滑块碰撞前后的速度可通过匀变速直线运动速度位移公式求出，故还需天平测量A、B滑块的质量。 【小问2详解】 A．滑块在水平轨道上做匀减速运动，滑块碰撞前后的速度可通过匀变速直线运动速度位移公式求出，不需要把水平轨道左侧略微垫高一点，使得滑块在水平轨道上做匀速直线运动，故A错误； BCD．滑块A在斜槽轨道末端时，滑块A右侧面与刻度尺零刻度对齐，为减小读数误差以及滑块长度的影响，测量位移时，A滑块应该读右侧面所对的位置坐标，碰撞时B的左侧与A碰撞，故滑块B应该读左侧面的位置坐标，故C正确，BD错误。 故选C。 【小问3详解】 根据动力学公式 由牛顿第二定律得加速度大小 可知，滑块A碰撞滑块B前的速度为 滑块A、B碰撞后的速度为 若A、B滑块碰撞前后动量守恒，则 联立可得 若A、B的碰撞有能量损失，则 可得 12. 顺德某校学生进行“探究加速度a与物体受力F和物体质量m的关系”的实验，实验装置如图甲所示： （1）关于平衡摩擦力，下列说法正确的是 。 A. 垫高长木板右侧，挂上砂桶后轻推小车，如果纸带上打出均匀点迹，则说明已平衡摩擦力 B. 平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砂和砂桶总重力的大小 C. 平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小 D. 每次改变小车质量之后不需要重新平衡摩擦力 （2）图乙是实验得到纸带的一部分，相邻两计数点间还有一个点，已知电源频率为50Hz，则小车的加速度为____________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （3）某同学在做保持小车质量不变，探究小车的加速度与其合外力的关系时，根据测得的数据作出如图丙所示的图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是 。 A. 长木板右端下方垫木较低，使木板倾角偏小 B. 长木板右端下方垫木较高，使木板倾角偏大 C. 不满足小车质量远大于砂和砂桶的质量 D. 不满足小车质量远小于砂和砂桶的质量 （4）该小组对实验方案进行了改进，装置如图丁所示，将装有拉力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向桶中加入细砂，记下小车刚开始运动时传感器的示数F0；将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1；释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2。多次改变小桶中砂的质量，重复以上实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示，不计纸带与计时器间的摩擦。 图像中F是实验中测得的 。 　　　　　　 A. B. C. D. 【答案】（1）CD （2）2.8 （3）BC （4）B 【解析】 【小问1详解】 [1]A．垫高长木板的右侧，不挂砂桶后轻推小车，如果纸带上打出均匀点迹，说明小车做的是匀速运动，则已平衡摩擦力，故A错误； BC．平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小，故C正确，B错误； D．平衡好摩擦力后，设小车与长木板之间的动摩擦因数为，长木板的倾角为，则 则 所以不管小车质量怎么改变，小车的重力分量总等于摩擦力，所以每次改变小车质量之后不需要重新平衡摩擦力，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]相邻两个计数点之间的时间间隔为 根据逐差法可得小车的加速度为 【小问3详解】 [1] AB．图象与纵轴有交点，即在外力为零时小车就有了加速度，说明在平衡摩擦力过度，即长木板右端下方垫木较高，使木板倾角偏大，故A错误，B正确； CD．砂桶和小车一起运动，根据牛顿第二定律，对砂桶 mg-F=ma 对小车 F=Ma 可得小车受到的拉力 只有时，即砂桶总重力远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砂桶的总重力，小车的加速度a与拉力F成正比，如果砂和小桶的总质量太大，小车受到的拉力明显小于砂桶重力，加速度与砂桶重力（小车受到的合力）不成正比，a-F图象发生弯曲，不再是直线，故C正确，D错误。 故选BC。 【小问4详解】 图像是过原点的一条直线，已经平衡摩擦力，则F为小车受到的合外力，即 故选B。 13. 自动驾驶出租车、公交车将成为城市出行服务的日常。 某款自动驾驶汽车质量为2000kg，在倾角为30°的斜坡道路上某处由静止开始以15000N的牵引力匀加速启动上坡，沿直线行驶3s速度达到6m/s，已知汽车运动中所受阻力恒定，当地重力加速度g取10m/s2。汽车在3s匀加速过程中，求： （1）加速度的大小； （2）受到摩擦阻力的大小； （3）汽车重力势能的增加量。 【答案】（1） （2）1000N （3） 【解析】 【小问1详解】 由题知汽车的初速度为零，根据速度-时间公式有 可得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 根据位移-时间公式有 解得 则重力势能的变化量为 解得 14. 某游乐场极限挑战装置可简化如图所示，该装置由倾角的斜轨道AB、水平直轨道BC、竖直圆轨道和足够长的水平直轨道CE平滑连接而成。 质量m =2kg的小滑块从A点静止释放，恰好通过竖直圆轨道最高点D。 已知h =30m，r =5m，LBC =8m，圆轨道CD左侧粗糙右侧光滑，小滑块与其余轨道间的动摩擦因数0.25，忽略空气阻力（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g =10m/s2）。 （1）求小滑块到达B点时的速度大小； （2）求小滑块从C点运动到D点克服摩擦力做了多少功； （3）若在C点左侧L1 =5m处（未画出）的水平直轨道放有质量m1 =3kg的另一小滑块，两者发生弹性碰撞，求两者碰撞后瞬间的速度及两者静止时相距的距离。 【答案】（1） （2） （3）m1的速度大小为，方向水平向左，m的速度大小为，方向水平向右； 【解析】 小问1详解】 斜轨道AB段，由动能定理得 解得 【小问2详解】 恰好通过竖直圆轨道最高点D，对滑块受力分析得 解得 对BD段由动能定理得 解得 【小问3详解】 滑块从D点下滑至碰前，由动能定理得 解得 取水平向左为正方向，m与m1碰撞过程，由动量守恒和能量守恒得， 解得 碰撞后瞬间m1的速度大小为，方向水平向左，m的速度大小为，方向水平向右，两者静止时相距的距离 15. 如图所示，某根足够长、无弹性的轻绳左侧悬挂着一个质量ma =1kg的A小球，跨过不计质量的定滑轮后，轻绳右侧连接一个质量mc =1kg的C吊篮。吊篮的底部竖直固定一根劲度系数k =100N/m的轻质弹簧，弹簧的上端连接着一质量mb =2kg的B物体。 一根插销D贯穿B物体，使得弹簧保持某一长度。 用手让系统保持静止，松手的同时拔掉插销，弹簧长度在运动过程中恰好保持不变。 当吊篮距离地面高度h1=0.8m时开始计时，此时吊篮的速度为v0 =1m/s，g =10m/s2。 （1）求吊篮下落过程中弹簧弹力和绳子的拉力； （2）从计时开始，吊篮到达地面的时间以及小球A能够上升的最大位移； （3）若弹簧的弹性势能假定吊篮落地后速度瞬间变为零且立即断开绳子，求此后吊篮对地的最大压力。 【答案】（1）10N 15N （2）0.4s 1.25m （3） 【解析】 【小问1详解】 对吊篮C、B整体进行受力分析，根据牛顿第二定律，有 对球A，有 联立解得， 弹簧长度在运动过程中恰好保持不变，弹簧弹力 解得 【小问2详解】 根据位移-时间关系 解得 此时球A上升的速度为 解得 吊篮落地后球A还能继续上升的高度为 小球A能够上升的最大位移 【小问3详解】 吊篮落地瞬间，B物体的动能全部转化为弹性势能时，吊篮对地的最大压力最大，则有 代入可得 所以吊篮对地的最大压力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$