精品解析：山东省济南第三中学2024-2025学年高一下学期期中质量检测物理试题

2024—2025学年第二学期期中质量检测 高一年级物理试题 注意事项： 1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。 2．本试卷满分100分，考试用时90分钟。 3．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座号填写在答题纸相应的位置。 4．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 5．考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（共50分） 一、单选题（每题3分，共10小题，共30分） 1. 如图所示，汽车仍以水平运动时的速率上坡，则司机采取的措施是（　　） A. 减小发动机的输出功率 B. 增大发动机的输出功率 C. 保持发动机的输出功率 D. 加大油门，减小牵引力 2. 跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。运动员打开降落伞后，在匀速下落过程中遇到水平恒向风力，下列说法中正确的是（ ） A. 水平风力越大，运动员下落时间越长 B. 水平风力越小，运动员下落时间越长 C. 运动员下落时间与水平风力大小无关 D. 运动员着地速度与水平风力大小无关 3. 如图甲，现存于河北正定隆兴寺的宋代转轮藏是一大型藏书“书架”，其建筑工艺精美绝伦，是佛教文物中颇具科学价值的文物精品。如此大型的藏书架转动方法极为巧妙，只需年幼小和尚在台上绕轴走动，转轮藏就会慢慢转动起来，实现了书找人的便利阅读模式，其原理如图乙，现小和尚顺时针走动（俯视）。下列说法正确的是（ ） A. 转轮藏随小和尚顺时针转动（俯视） B. 转台转动起来后经匣内的经书角速度相同 C. 小和尚对转台静摩擦力是阻力 D. 小和尚对转台的静摩擦力做负功 4. 如图所示，木板上A、B两点相距5米。一物块相对木板向右从板上A点滑至B点，同时木板在地面上向左滑行2米，图甲为滑行前，图乙为滑行后，已知物块与木板间滑动摩擦力大小为20N，则下列说法正确的是（　　） A. 物块所受的摩擦力做功为 B. 木板克服摩擦力做功为 C. 物块与木板间因摩擦产生的热量为60J D. 物块与木板间因摩擦产生的热量为40J 5. 如图所示，质量为的跳伞运动员在高空由静止下落，从静止下落到打开降落伞之前运动员一直做竖直方向的匀加速运动，此过程中，运动员减少的重力势能与增加的动能之比为9：8，重力加速度为g，若此过程运动员下降的高度为h，则此过程中（　　） A. 运动员的加速度大小为 B. 合外力对运动员做的功为 C. 运动员的机械能减少量为 D. 空气阻力对运动员做的功为 6. 如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h，开始绳绷紧且滑轮两侧的绳都竖直，汽车以v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为θ=，则 A. 从开始到绳与水平夹角为时，细绳拉力对物体做功为mgh B. 从开始到绳与水平夹角为时，细绳拉力对物体做功为 C. 在绳与水平夹角为时，细绳拉力对物体做功功率为 D. 在绳与水平夹角为时，绳对滑轮的作用力为 7. 质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，从x=0m处由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，取g =10m/s2。 下列说法中正确的是(　　) A. 此物体在OA段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W B. 此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的功为15J C. 此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W D. 此物体在OA段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W 8. 如图所示，竖直放置的光滑大圆环，轻绳一端固定在大圆环的最高点，另一端连接套在大圆环上的小圆环。现让大圆环绕竖直轴，由静止开始缓慢增加转动的角速度，细绳与竖直轴之间的夹角始终为30°。则（　　） A. 绳中拉力缓慢增大 B. 绳中拉力先减小后增大 C. 大圆环对小圆环的弹力一直减小 D. 大圆环对小圆环弹力可以大于小圆环的重力 9. 如图所示，将a、b两小球（均可视为质点）以大小为的初速度分别从A、B两点先后相差1s水平相向抛出，a小球从A点抛出后，经过时间t，a、b两小球恰好在空中相遇，且速度方向相互垂直，不计空气阻力，g取，则抛出点A、B间的水平距离是（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，将一小球（可视为质点）从斜面底端点以初速度斜向上抛出，经过一段时间，小球以垂直于斜面方向的速度打在斜面上的点。已知重力加速度为，不计空气阻力。则两点之间的距离为（ ） A. B. C. D. 二、多选题（每题4分，共5小题，共20分） 11. 某同学面对竖直墙面练习打弹珠，他在离地高h处的O点将弹珠以一定初速度水平弹出，经墙面反弹后射入静止在地面的瓶中，如图所示。弹珠与墙面碰撞前后竖直方向速度不变，水平方向速度大小不变，方向相反。弹珠视作质点，不计空气阻力和瓶身高度。若该同学总能将弹珠打入瓶内，则下列说法正确的是（　　） A. 若发射点O水平向右移动一小段距离，则弹珠在空中运动的时间将变长 B. 移动瓶子使其离墙面更近时，可减小初速度而保持其他条件不变 C. 降低高度h时，可移动瓶子使其离墙面更近而保持其他条件不变 D. 增大初速度时，可增加高度h而保持其他条件不变 12. 如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则（　　） A. 两物体均沿切线方向滑动 B. 两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动 C. 物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动 D 物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远 13. 如图所示，光滑水平轨道AB与竖直光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物块（可视为质点）将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物块脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C，D点为圆弧BC的中点。若物块质量为0.2kg，轨道半径为0.5m，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物块在C点的速度为零 B. 物块在C点的向心加速度等于重力加速度 C. 物块在D点时对轨道的压力为6N D. 物块在A点时弹簧的弹性势能等于0.5J 14. 质量为m的某新型电动汽车在阻力恒为f的水平路面上进行性能测试，测试时的图象如图所示，Oa为过原点的倾斜线段，bc与ab相切于b点，ab段汽车以额定功率P行驶，下列说法正确的是（　　） A. 时间内汽车的牵引力为 B. 时间内汽车发动机的功率为 C. 时间内汽车受到的合外力做正功 D. 时间内汽车发动机做功为 15. 如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）左端固定在A点，自然长度等于AB。弹性绳跨过由固定轻杆固定的定滑轮连接一个质量为的小球，小球穿过竖直固定的杆，初始时弹性绳在一条水平线上，小球从点由静止释放，当滑到点时速度恰好为零，已知两点间距离为为的中点，小球在点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.4，弹性绳始终处在弹性限度内，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 对于由弹性绳和小球组成的系统，在阶段损失的机械能等于在阶段损失的机械能 B. 小球从到克服弹性绳弹力做功 C. 在点给小球一个竖直向上的速度小球恰好能回到点 D. 若只把小球质量变为，则小球从点由静止开始运动，到达点时的速度大小为 第II卷（非选择题）共50分 三、实验题（每空2分，共14分） 16. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。 （1）为了能较准确地描绘运动轨迹 A.通过调节使斜槽的末端保持水平； B．每次释放小球的位置必须相同； C．每次必须由____释放小球（选填“运动”或者“静止”）； D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触； E．将小球的位置记录在白纸上后，取下白纸，将点连成光滑曲线。 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O，如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。g取10 m/s2，根据图像，可知小球的初速度为____m/s；小球抛出点的位置O的坐标为____cm。 17. “天工”实验小组的同学为完成“探究向心力大小的表达式”实验，设计了如图甲所示的装置。水平转台（转速可调整）中心固定有定滑轮，细线跨过定滑轮将放置在转台边缘处的金属块与竖直固定的力传感器相连，定滑轮与金属块之间的细线与转台平行。金属块中心的正下方固定有宽度为d的遮光条。金属块和遮光条一起随转台做匀速圆周运动时，位于水平地面的光电计时器可以记录下遮光条经过光电计时器的遮光时间t1和相邻两次经过光电计时器的时间间隔t2（），力传感器可以记录下细线上的拉力F。金属块与转台之间的摩擦力可忽略。 （1）金属块做圆周运动的线速度大小v=________，半径r=________。（均用给定的物理量符号表示） （2）仅改变转台转速，多次实验后，测得多组F、t1、t2的数据，为了更直观地得出结论，同学们绘制出如图乙所示的图像。由此可以得出结论：做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与________（填“v”“v2”或“”）成正比。若已知该图线的斜率为k，则金属块的质量m=________（用k、d表示）。 四、解答题 18. 如甲图所示，一物品在河中心顺水沿直线漂流，当物品漂到B处时，河道巡视员在岸边的O处开着快艇从静止立即出发，6s后快艇到达物品处，O、B两处沿河岸方向距离为。快艇沿河岸方向相对河岸的速度和垂直河岸方向相对河岸的速度与时间t的图像分别如乙图和丙图所示，已知河中心水流速度，求： （1）到达物品处快艇的速度； （2）O、B两处沿河岸方向距离。 19. 在滑雪场，工作人员借助卷扬机将物资沿雪道从A点运送到B点，示意图如图所示，雪道与水平地面间的夹角为θ=37°。质量为m=100kg的物资，在卷扬机的牵引下从A点由静止开始运动，牵引物资的轻绳始终与雪道平行，物资到达B点前速度已达到最大。已知卷扬机的输出功率恒为P=2kW，物资从A点运动到B点的时间为t=100s，物资与雪道之间的动摩擦因数为µ=0.5，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。物资可视为质点，不计空气阻力。求： （1）物资能达到的最大速度； （2）AB之间的距离。 20. 如图所示，ABC是半径为R的光滑圆弧形轮滑赛道，A点与圆心O等高，B为最低点（位于水平地面上），圆弧BC所对的圆心角为60°。轮滑运动员从A点以一定的初速度沿圆弧面滑下，从C点滑出后，运动员上升到的最高点与O点在同一水平面上，此后运动员恰好落到平台上的D点，D点距水平地面的高为。已知运动员和轮滑鞋的总质量为m，重力加速度大小为g，运动员和轮滑鞋整体视为质点，不计空气阻力。求： （1）运动员从C点滑出时的速度大小： （2）运动员和轮滑鞋一起在B点受到轨道支持力的大小； （3）平台D点离圆弧轨道C点的水平距离x及运动员离开C点在空中飞行时距直线OC的最大距离d。 21. 运动员为了练习腰部力量，在腰部拴上轻绳然后沿着斜面下滑，运动的简化模型如图所示，倾角为37°的光滑斜面固定放置，运动员与重物的质量均为m，他们通过轻质细绳连接，细绳跨过天花板上的两个定滑轮，运动员从斜面上的某点由静止开始下滑，当运动到A点时速度大小为，且此时细绳与斜面垂直。当运动到B点时，细绳与斜面的夹角为37°，已知A、B两点之间的距离为L，重力加速度为g，运动员在运动的过程中一直未离开斜面，细绳一直处于伸直状态，不计细绳与滑轮之间的摩擦，运动员与重物（均视为质点）总在同一竖直面内运动（已知：，）。求运动员从A点滑到B点过程中： （1）重物上升的高度； （2）运动员和重物组成的系统重力势能的减少量； （3）运动员到达B点时速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年第二学期期中质量检测 高一年级物理试题 注意事项： 1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。 2．本试卷满分100分，考试用时90分钟。 3．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座号填写在答题纸相应的位置。 4．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 5．考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（共50分） 一、单选题（每题3分，共10小题，共30分） 1. 如图所示，汽车仍以水平运动时的速率上坡，则司机采取的措施是（　　） A. 减小发动机的输出功率 B. 增大发动机的输出功率 C. 保持发动机的输出功率 D. 加大油门，减小牵引力 【答案】B 【解析】 【详解】根据P=Fv，当汽车以水平运动时的速率上坡，即速率不变，但是上坡时牵引力要变大，汽车必须要增大发动机的输出功率。 故选B。 2. 跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。运动员打开降落伞后，在匀速下落过程中遇到水平恒向风力，下列说法中正确的是（ ） A. 水平风力越大，运动员下落时间越长 B. 水平风力越小，运动员下落时间越长 C. 运动员下落时间与水平风力大小无关 D. 运动员着地速度与水平风力大小无关 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由题意可知运动员参加了两个分运动，根据分运动的独立性和等时性可知，水平分力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与水平风力大小无关，故AB错误，C正确； D．根据运动的独立性可知，运动员落地时竖直方向速度是确定的，水平分力越大，落地时的水平分速度越大，落地时的合速度就越大，故D错误。 故选C 。 3. 如图甲，现存于河北正定隆兴寺的宋代转轮藏是一大型藏书“书架”，其建筑工艺精美绝伦，是佛教文物中颇具科学价值的文物精品。如此大型的藏书架转动方法极为巧妙，只需年幼小和尚在台上绕轴走动，转轮藏就会慢慢转动起来，实现了书找人的便利阅读模式，其原理如图乙，现小和尚顺时针走动（俯视）。下列说法正确的是（ ） A. 转轮藏随小和尚顺时针转动（俯视） B. 转台转动起来后经匣内的经书角速度相同 C. 小和尚对转台的静摩擦力是阻力 D. 小和尚对转台的静摩擦力做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．小和尚顺时针走动（俯视）时，人给转轮藏的作用力向后，则转轮藏逆时针转动（俯视），选项A错误； B．转台转动起来后经匣内的经书都是同轴转动，则角速度相同，选项B正确； CD．小和尚对转台的静摩擦力方向与转台转动方向相同，是动力，对转台做正功，是转台转动，选项CD错误。 故选B。 4. 如图所示，木板上A、B两点相距5米。一物块相对木板向右从板上A点滑至B点，同时木板在地面上向左滑行2米，图甲为滑行前，图乙为滑行后，已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为20N，则下列说法正确的是（　　） A. 物块所受的摩擦力做功为 B. 木板克服摩擦力做功为 C. 物块与木板间因摩擦产生的热量为60J D. 物块与木板间因摩擦产生的热量为40J 【答案】A 【解析】 【详解】A．对物块分析可得 A正确； B．对木板分析可得 木板克服摩擦力做功为，B错误； CD．物块与木板间因摩擦产生的热量为 CD错误。 故选A。 5. 如图所示，质量为的跳伞运动员在高空由静止下落，从静止下落到打开降落伞之前运动员一直做竖直方向的匀加速运动，此过程中，运动员减少的重力势能与增加的动能之比为9：8，重力加速度为g，若此过程运动员下降的高度为h，则此过程中（　　） A. 运动员的加速度大小为 B. 合外力对运动员做的功为 C. 运动员的机械能减少量为 D. 空气阻力对运动员做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】B．下降高度过程，减少的重力势能为，根据题意可知，增加的动能为 根据动能定理可知，合外力对运动员做的功为，故B错误； AC．根据动能定理，有 解得 运动员机械能的变化量为 即运动员的机械能减少量为，故A错误；C正确； D．根据功能关系，运动员机械能的减少量等于克服空气阻力做的功，即空气阻力对运动员做的功为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h，开始绳绷紧且滑轮两侧的绳都竖直，汽车以v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为θ=，则 A. 从开始到绳与水平夹角为时，细绳拉力对物体做功为mgh B. 从开始到绳与水平夹角为时，细绳拉力对物体做功为 C. 在绳与水平夹角为时，细绳拉力对物体做功功率为 D. 在绳与水平夹角为时，绳对滑轮的作用力为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示 货物速度为： v=v0cosθ 由于θ逐渐变小，故货物加速上升；当θ=时，货物速度为，当θ=时，货物速度为零，根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故 故A错误，B正确； C．在绳与水平夹角为时，拉力的功率为：，其中，由于加速，拉力大于重力，所以 故C错误； D．由于物体加速，绳子对货物的拉力大于重力，由于两端拉力相等，夹角为，故合力大于，故D错误． 7. 质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，从x=0m处由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，取g =10m/s2。 下列说法中正确的是(　　) A. 此物体在OA段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W B. 此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的功为15J C. 此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W D. 此物体在OA段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W 【答案】A 【解析】 【详解】ACD．对物体受力分析，物体受到的摩擦力为 Ff=μFN=μmg═0.1×2×10N=2N 由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，OA段的拉力为5N，AB段的拉力为2N，所以物体在AB段做匀速直线运动，在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，由 v=at，x=at2，a= 代入数值解得 v=3m/s 此时的最大功率为 POA=FOAv1=5×3W=15W 在AB段，物体匀速运动，速度的大小为3m/s，拉力的大小为2N，所以此时的功率为 PAB=FABv2=2×3W=6W 所以在整个过程中拉力的最大功率为15W，所以A正确，CD错误； B．整个过程中拉力的功为 选项B错误； 故选A。 8. 如图所示，竖直放置的光滑大圆环，轻绳一端固定在大圆环的最高点，另一端连接套在大圆环上的小圆环。现让大圆环绕竖直轴，由静止开始缓慢增加转动的角速度，细绳与竖直轴之间的夹角始终为30°。则（　　） A. 绳中拉力缓慢增大 B. 绳中拉力先减小后增大 C. 大圆环对小圆环的弹力一直减小 D. 大圆环对小圆环的弹力可以大于小圆环的重力 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．设，对小圆环进行受力分析，受力分析如图所示 随着的增大，拉力T和支持力N都会变小，其中T一直减小，而N会先减小到0再反向增大，故ABC错误； D．当绳子拉力减小为零后，对小圆环，竖直方向 可得 可知大圆环对小圆环的弹力可以大于小圆环的重力，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，将a、b两小球（均可视为质点）以大小为的初速度分别从A、B两点先后相差1s水平相向抛出，a小球从A点抛出后，经过时间t，a、b两小球恰好在空中相遇，且速度方向相互垂直，不计空气阻力，g取，则抛出点A、B间的水平距离是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】a小球从A点抛出后，经过时间t，a、b两小球恰好在空中相遇，可知小球B运动的时间为(t-1)s，则相遇时设B的速度方向与竖直方向夹角为θ，则 即 解得 t=5s 则抛出点A、B间的水平距离是 故选D。 10. 如图所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，将一小球（可视为质点）从斜面底端点以初速度斜向上抛出，经过一段时间，小球以垂直于斜面方向的速度打在斜面上的点。已知重力加速度为，不计空气阻力。则两点之间的距离为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球抛出后，将小球的速度与重力分别沿斜面与垂直于斜面分解，则小球在这两个方向上均做匀变速直线运动。小球以垂直于斜面方向的速度撞击在斜面上的P点，表明此时沿斜面方向的分速度恰好减为0，根据对称性，小球打在P点时垂直于斜面方向的分速度与抛出时垂直于斜面方向的分速度等大反向。在沿斜面方向上有 在垂直于斜面的方向上有 则小球抛出时的速度方向与斜面夹角α的正切值 又 得， 在沿斜面方向上有 解得 故选A 二、多选题（每题4分，共5小题，共20分） 11. 某同学面对竖直墙面练习打弹珠，他在离地高h处O点将弹珠以一定初速度水平弹出，经墙面反弹后射入静止在地面的瓶中，如图所示。弹珠与墙面碰撞前后竖直方向速度不变，水平方向速度大小不变，方向相反。弹珠视作质点，不计空气阻力和瓶身高度。若该同学总能将弹珠打入瓶内，则下列说法正确的是（　　） A. 若发射点O水平向右移动一小段距离，则弹珠在空中运动的时间将变长 B. 移动瓶子使其离墙面更近时，可减小初速度而保持其他条件不变 C. 降低高度h时，可移动瓶子使其离墙面更近而保持其他条件不变 D. 增大初速度时，可增加高度h而保持其他条件不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．弹珠竖直高度不变，若发射点O水平向右移动一小段距离，则弹珠在空中运动的时间不变，故A错误； B．移动瓶子使其离墙面更近时，弹珠在空中运动的时间不变，水平方向运动的轨迹的长度变短，可减小初速度而保持其他条件不变，故B正确； C．降低高度h时，弹珠在空中运动的时间变短，移动瓶子使其离墙面更近而保持其他条件不变，弹珠水平方向运动的轨迹的长度变短，能将弹珠打入瓶内，故C正确； D．增大初速度，增加高度h而保持其他条件不变，弹珠在空中运动的时间变长，水平方向运动的轨迹的长度变长，不能将弹珠打入瓶内，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则（　　） A. 两物体均沿切线方向滑动 B. 两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动 C. 物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动 D. 物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，A物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，B靠指向圆心的静摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以烧断细线后，A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，A要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是B所需要的向心力小于B的最大静摩擦力，所以B仍保持相对圆盘静止状态，做匀速圆周运动。 故选CD。 13. 如图所示，光滑水平轨道AB与竖直光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物块（可视为质点）将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物块脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C，D点为圆弧BC的中点。若物块质量为0.2kg，轨道半径为0.5m，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物块在C点的速度为零 B. 物块在C点的向心加速度等于重力加速度 C. 物块在D点时对轨道的压力为6N D. 物块在A点时弹簧弹性势能等于0.5J 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．物体恰好能到达最高点C，则物体在最高点只受重力，且重力全部用来提供向心力，根据牛顿第二定律可知，向心加速度等于重力加速度，设半圆轨道的半径为r，由牛顿第二定律得 解得物体在C点的速度 A错误B正确； C．从D到C过程 在D点 根据牛顿第三定律物块在D点时对轨道的压力为6N，故C正确； D．由能量守恒定律知，物体在A点时弹簧弹性势能等于物体在C点时的动能和重力势能之和，有 故D错误。 故选BC。 14. 质量为m的某新型电动汽车在阻力恒为f的水平路面上进行性能测试，测试时的图象如图所示，Oa为过原点的倾斜线段，bc与ab相切于b点，ab段汽车以额定功率P行驶，下列说法正确的是（　　） A. 时间内汽车的牵引力为 B. 时间内汽车发动机的功率为 C. 时间内汽车受到的合外力做正功 D. 时间内汽车发动机做功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．时间内，电动汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 联立解得 故A错误； B．由瞬时功率公式，可知 时间内汽车保持额定功率不变而做变加速直线运动，则发动机的额定功率等于时刻的功率，故大小为 故B正确； C．时间内，电动汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，则合外力为零，即合外力做功为零，故C错误； D．从时刻开始，发动机保持额定功率不变，而牵引力是变力，故牵引力的功根据可得 故D正确。 故选BD。 15. 如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）左端固定在A点，自然长度等于AB。弹性绳跨过由固定轻杆固定的定滑轮连接一个质量为的小球，小球穿过竖直固定的杆，初始时弹性绳在一条水平线上，小球从点由静止释放，当滑到点时速度恰好为零，已知两点间距离为为的中点，小球在点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.4，弹性绳始终处在弹性限度内，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 对于由弹性绳和小球组成的系统，在阶段损失的机械能等于在阶段损失的机械能 B. 小球从到克服弹性绳弹力做功 C. 在点给小球一个竖直向上的速度小球恰好能回到点 D. 若只把小球质量变为，则小球从点由静止开始运动，到达点时的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当小球运动到某点点，弹性绳的伸长量是，小球受到如图所示的四个力作用 其中 将正交分解，则的水平分量为 小球水平方向平衡，则 又 的竖直分量为 由以上推导可知小球受到的摩擦力为恒力，则段与段摩擦力所做的功相同，则在段弹性绳和小球组成的系统机械能的减小量等于段弹性绳和小球组成的系统机械能的减小量，故A正确； B．小球从到，根据动能定理有 解得克服弹性绳弹力做功为 故B错误； C．对小球从运动到过程，应用动能定理得 若小球恰能从点回到点，应用动能定理得 联立求解得 故C错误； D．若只把小球质量变为，小球受到的摩擦力不变，小球从点由静止开始运动，到达点时根据动能定理有 解得小球到达点时的速度大小 故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题）共50分 三、实验题（每空2分，共14分） 16. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。 （1）为了能较准确地描绘运动轨迹 A.通过调节使斜槽的末端保持水平； B．每次释放小球的位置必须相同； C．每次必须由____释放小球（选填“运动”或者“静止”）； D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触； E．将小球的位置记录在白纸上后，取下白纸，将点连成光滑曲线。 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O，如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。g取10 m/s2，根据图像，可知小球的初速度为____m/s；小球抛出点的位置O的坐标为____cm。 【答案】（1）静止 （2） ①. 2 ②. （-20，-5） 【解析】 【小问1详解】 每次必须由静止释放小球，从而保证小球到达底端时速度相等； 【小问2详解】 [1]竖直方向做匀加速直线运动，设，根据 解得 初速度 [2]因 可得从抛出点到C点的时间为 即从抛出到到达A点的时间为 可知抛出点距A点的水平距离为x=v0t=0.2m=20cm 抛出点距A点的竖直距离为 结合图像可知，小球抛出点的位置O的坐标为（-20，-5）cm。 17. “天工”实验小组的同学为完成“探究向心力大小的表达式”实验，设计了如图甲所示的装置。水平转台（转速可调整）中心固定有定滑轮，细线跨过定滑轮将放置在转台边缘处的金属块与竖直固定的力传感器相连，定滑轮与金属块之间的细线与转台平行。金属块中心的正下方固定有宽度为d的遮光条。金属块和遮光条一起随转台做匀速圆周运动时，位于水平地面的光电计时器可以记录下遮光条经过光电计时器的遮光时间t1和相邻两次经过光电计时器的时间间隔t2（），力传感器可以记录下细线上的拉力F。金属块与转台之间的摩擦力可忽略。 （1）金属块做圆周运动的线速度大小v=________，半径r=________。（均用给定的物理量符号表示） （2）仅改变转台转速，多次实验后，测得多组F、t1、t2的数据，为了更直观地得出结论，同学们绘制出如图乙所示的图像。由此可以得出结论：做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与________（填“v”“v2”或“”）成正比。若已知该图线的斜率为k，则金属块的质量m=________（用k、d表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. v2 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]金属块做圆周运动的线速度大小 [2]由， 解得 【小问2详解】 [1]由前面的分析可知、 结合题中图像可得出结论，做匀速圆周运动的物体所需的向心力大小与v2成正比； [2]结合向心力表达式 可知 可得 解得 四、解答题 18. 如甲图所示，一物品在河中心顺水沿直线漂流，当物品漂到B处时，河道巡视员在岸边的O处开着快艇从静止立即出发，6s后快艇到达物品处，O、B两处沿河岸方向距离为。快艇沿河岸方向相对河岸的速度和垂直河岸方向相对河岸的速度与时间t的图像分别如乙图和丙图所示，已知河中心水流速度，求： （1）到达物品处快艇的速度； （2）O、B两处沿河岸方向距离。 【答案】（1），方向与水流方向成37°角 （2）60m 【解析】 【小问1详解】 由图可知到达物品处快艇水平方向的速度为 垂直方向的速度为 根据速度的合成可知 设快艇到达物品处速度方向与水流方向夹角为θ，由几何关系可得 可得 【小问2详解】 6s后快艇到达物品处，则O、B两处沿河岸方向距离m 19. 在滑雪场，工作人员借助卷扬机将物资沿雪道从A点运送到B点，示意图如图所示，雪道与水平地面间的夹角为θ=37°。质量为m=100kg的物资，在卷扬机的牵引下从A点由静止开始运动，牵引物资的轻绳始终与雪道平行，物资到达B点前速度已达到最大。已知卷扬机的输出功率恒为P=2kW，物资从A点运动到B点的时间为t=100s，物资与雪道之间的动摩擦因数为µ=0.5，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。物资可视为质点，不计空气阻力。求： （1）物资能达到的最大速度； （2）AB之间的距离。 【答案】（1）2m/s （2）199.8m 【解析】 【小问1详解】 物资速度达到最大时，受到轻绳的拉力大小为 根据功率的公式，则有 联立解得 【小问2详解】 设之间的距离为，对物资由动能定理得 代入数据解得 20. 如图所示，ABC是半径为R的光滑圆弧形轮滑赛道，A点与圆心O等高，B为最低点（位于水平地面上），圆弧BC所对的圆心角为60°。轮滑运动员从A点以一定的初速度沿圆弧面滑下，从C点滑出后，运动员上升到的最高点与O点在同一水平面上，此后运动员恰好落到平台上的D点，D点距水平地面的高为。已知运动员和轮滑鞋的总质量为m，重力加速度大小为g，运动员和轮滑鞋整体视为质点，不计空气阻力。求： （1）运动员从C点滑出时的速度大小： （2）运动员和轮滑鞋一起在B点受到轨道支持力的大小； （3）平台D点离圆弧轨道C点的水平距离x及运动员离开C点在空中飞行时距直线OC的最大距离d。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设运动员从C点滑出的速度大小为vC，运动员从C点滑出后，竖直上升的高度为 竖直方向有 联立解得 【小问2详解】 设运动员到B点时速度大小为vB，从B到C，根据动能定理可得 在B点，根据牛顿第二定律有 解得联立解得支持力大小为 【小问3详解】 运动员从C点滑出后，上升的过程有 设下降的时间为，则有 则D点与C点的水平距离 联立解得 由于从C点滑出时的速度与直线OC垂直，将运动员离开C点在空中的运动分解为沿C点速度方向和垂直C点速度方向两个分运动，其中沿C点速度方向的分加速度为 沿C点速度方向速度减0所用时间为 则运动员离开C点在空中飞行时距直线OC的最大距离为 21. 运动员为了练习腰部力量，在腰部拴上轻绳然后沿着斜面下滑，运动的简化模型如图所示，倾角为37°的光滑斜面固定放置，运动员与重物的质量均为m，他们通过轻质细绳连接，细绳跨过天花板上的两个定滑轮，运动员从斜面上的某点由静止开始下滑，当运动到A点时速度大小为，且此时细绳与斜面垂直。当运动到B点时，细绳与斜面的夹角为37°，已知A、B两点之间的距离为L，重力加速度为g，运动员在运动的过程中一直未离开斜面，细绳一直处于伸直状态，不计细绳与滑轮之间的摩擦，运动员与重物（均视为质点）总在同一竖直面内运动（已知：，）。求运动员从A点滑到B点过程中： （1）重物上升的高度； （2）运动员和重物组成的系统重力势能的减少量； （3）运动员到达B点时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 运动员从A点运动到B点，重物上升的高度 解得： 【小问2详解】 运动员从A点运动到B点，重物重力势能的增加量为 运动员的重力势能减少 所以系统总重力势能的减少量为 【小问3详解】 运动员与重物沿绳方向的速度相等，设运动员的速度为v，则重物的速度 根据系统机械能守恒可知，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，有 可得运动员在B点时，其速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$