精品解析：山东师范大学附属中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

2025年4月山东师大附中高一阶段性检测试题 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。 第I卷（选择题） 一、单项选择题（共10题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 如图所示，小明同学乘坐的摩天轮正在竖直面内匀速转动，则他的（　　） A. 动能不变 B. 重力势能不变 C. 线速度不变 D. 向心加速度不变 2. 如图所示，小朋友在蹦床上玩耍，由最低点向上弹起至恰好离开床面的过程中，蹦床对小朋友的做功情况是（　　） A. 始终做正功 B. 始终做负功 C. 先做负功后做正功 D. 先做正功后做负功 3. 参加拉力赛的汽车由沙滩驶上山坡，如图所示。车在沙滩上行驶时的最大速率为v，当其驶上山坡后，其阻力变为汽车在沙滩上行驶时所受阻力的3倍。已知汽车在行驶过程中发动机功率保持不变，则汽车在山坡上行驶的最大速率为，则n等于（　　） A. 2 B. C. 3 D. 4. 如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（　　） A. 两次击中墙时速度相等 B. 沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C. 从打出到撞墙，沿1轨迹的网球在空中运动的时间长 D. 从打出到撞墙，沿2轨迹的网球在空中运动的时间长 5. 图甲所示的救生缓降器是一种可使人沿绳缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，从离地面某高度处通过缓降器先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，重力加速度为，则下列说法中正确的是（　　） A. 发生险情处离地面的高度为90m B. 加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为420N C. 整个过程中工人重力做功为3150J D. 时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为11970W 6. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在光滑竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 由A到B的过程中，圆环动能的增加量小于其重力势能的减少量 B. 由A到C的过程中，圆环的动能与重力势能之和先增大后减少 C. 由A到C的过程中，圆环的动能与重力势能之和先减少后增大 D. 在C处时，弹簧的弹性势能大于mgh 7. 如图所示，水平直杆上有一定点O，不可伸长的刚性连杆AO、AB可绕图中O、A、B三处转轴转动，OA杆长为L，AB杆长为2L，A端与一小球连接，B端套有一滑块，小球以角速度ω沿逆时针方向绕O做匀速圆周运动时，滑块B沿直线做往复运动，当连杆AO与OB垂直时，滑块B的速度大小为（　　） A. ωL B. C. ωL D. 8. 为了使汽车快速安全通过弯道，高速公路转弯处的路面通常设计成外侧高、内侧低。已知某高速公路转弯处是一圆弧，圆弧半径，路面倾角θ=6°（tan6°=0.105），汽车与路面的摩擦因数μ=0.6，则在该弯道处（　　） A 汽车受到重力、支持力和向心力 B. 汽车所需向心力等于其所受地面的支持力 C. 当汽车速度等于120km/h时，汽车会受到平行于路面指向弯道内侧的摩擦力 D. 若汽车速度小于36km/h，汽车会向内侧滑动 9. 高速离心机用于快速沉淀或分离物质。如图所示，水平试管固定在高速离心机上，离心机匀速转动，转速为n（转速的单位为转每秒），在水平试管中的P点有质量为m的某固体颗粒，某时刻颗粒离转轴的距离为r。已知试管中充满液体，颗粒与试管内壁不接触。下列说法不正确的是（　　） A. 颗粒运动的角速度为 B. 颗粒此时受到的合外力大小为 C. 离转轴越远，分离沉淀效果越好 D. 离转轴越近，分离沉淀效果越好 10. 如图所示的光滑固定斜面ABCD，其倾角可调节．当倾角为时，一物块（可视为质点）沿斜面左上方顶点A以初速度水平射入，恰好沿底端D点离开斜面；改变倾角为时，同样将该物块沿斜面左上方顶点A以初速度水平射入，发现物块沿CD边中点离开斜面，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 物块离开斜面时，前后两次下落的时间之比为2：1 B. 物块离开斜面时，前后两次下落的高度之比为4：1 C. 物块前后两次运动的加速度的大小之比为1：1 D. 物块从入射到飞离斜面，前后两次速度变化量的大小之比为1：2 二、多项选择题（共5题，每小题4分，共20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，错选或不选的得0分。） 11. 关于两个不共线分运动的合运动，下列说法正确的是（　　） A. 两匀速直线运动的合运动的轨迹一定是直线 B. 两匀变速直线运动的合运动的轨迹可能是直线 C. 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线 D. 两个初速度为0的匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线 12. 一船在静水中的速度是10 m/s，要渡过宽为240 m、水流速度为8 m/s的河流，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.则下列说法中正确的是（　　） A. 此船过河的最短时间是24s B. 船垂直到达正对岸的实际航行速度是6 m/s C. 船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸 D. 此船不可能垂直到达正对岸 13. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B. 图中所示是圆锥摆，减小，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大 C. 如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨，会使外轨受损 D. 图中杂技演员表演“水流星”，最高点处，水对桶底一定有压力 14. 某人站在土坡上沿水平方朝对面土坡扔石子，两斜坡的底边长分别为6m、8m，高度均为8m，如图中标明所示。不计空气阻力，不考虑石子在坡面上的反弹，下列说法正确的是（　　） A. 当抛出速度大小为1.5m/s时，石子在空中运动的时间最长 B. 若石子落在左边斜坡上，则石子落点的速度方向与落点位置无关 C. 若石子落在右边斜坡上，则石子落点的速度方向与落点位置无关 D. 若石子垂直地落到对面斜坡，则石子在空中运动的时间为 15. 如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，质量，时刻将两物体由静止释放，物体Q的加速度大小为；T时刻轻绳突然断开，物体P能够达到的最高点恰与物体Q释放位置处于同一高度，取时刻物体P所在水平面为零势能面，此时物体Q的机械能为E，重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点．下列说法正确的是（　　） A. 物体P和Q的质量之比为 B. 时刻物体Q的机械能为 C. 时刻物体P重力的功率为 D. 时刻物体P的速度大小 第II卷（非选择题） 三、实验题（共2题，共14分。） 16. 利用图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验； （1）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整： 第一步：按实验要求安装好实验装置； 第二步：使重物靠近打点计时器，接着__________，打点计时器在纸带上打下一系列的点； A.先接通电源后释放纸带 B.先释放纸带后接通电源 第三步：如图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离、、… （2）为了验证下落OB段过程重物的机械能是否守恒，若重物的质量为m，打点计时器所使用交流电的频率为f，重力加速度为g，则重物重力势能的减少量为__________，动能的增加量为__________。（用题中所给的符号来表示） （3）若同学在某次实验得到的纸带如图3所示。在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？__________（选填“能”或“不能”）； 17. 为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验： （1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面：如图乙所示的实验： 将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明 　　 A. 甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B. 乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上运动性质 （2）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，g=10m/s2。则： ①小球平抛运动的初速度为 _____m/s。 ②小球运动到b点的速度为 _________m/s。 四、计算题（共4题，共36分。） 18. 如图所示，用10N的力F使一个质量为1kg物体由静止开始沿水平地面移动了3m，使从A点到达B点（图中未标出），力F跟物体前进的方向的夹角为=37°，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)拉力F对物体做功W的大小； (2)最后物体获得的动能Ek； (3)到达B点时拉力F的瞬时功率。 19. 如图所示，在足够大的光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根细线穿过小孔，一端连接质量的小球A，另一端连接水平地面上质量的物体B，小孔O与小球A的距离，小孔O与物体B的距离。使小球A做匀速圆周运动，取重力加速度大小，小球A与物体B均视为质点，不计桌面的厚度。 （1）物体B刚好离开地面时，小球A做匀速圆周运动的线速度的大小； （2）要使物体B不与桌面接触，求小球A做匀速圆周运动的线速度大小v应满足的条件； （3）求当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B距地面的高度h。 20. 限重空投项目是飞行器设计创新大赛中最精彩的，也是难度最大的。某次空投沙袋时飞行器速度与水平面的仰角θ=30°，离地高度h=15m，速度v=20m/s。沙袋相对于飞行器无初速度释放，忽略空气阻力对沙袋的影响，g取10m/s2。求： （1）沙袋离地面最大高度H； （2）沙袋落地点距释放点的水平距离L。 （3）沙袋落地时的速度大小。 21. 如图所示，水平固定轨道的左端P点与竖直粗糙半圆轨道平滑连接。一质量为m的滑块（可视为质点）从M点出发，向左冲上半圆轨道，并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。已知半圆轨道的半径为R，M点和P点间的距离为，滑块与间的动摩擦因数，滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小（g为重力加速度大小），不计空气阻力，求： （1）滑块在M点的速度大小； （2）滑块从P点运动到Q点的过程中，克服阻力所做的功W； （3）滑块落回到水平固定轨道上的位置到P点的距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年4月山东师大附中高一阶段性检测试题 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。 第I卷（选择题） 一、单项选择题（共10题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 如图所示，小明同学乘坐的摩天轮正在竖直面内匀速转动，则他的（　　） A. 动能不变 B. 重力势能不变 C. 线速度不变 D. 向心加速度不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．小明同学乘坐的摩天轮正在竖直面内匀速转动，则他的动能不变，重力势能时刻发生变化，故A正确，B错误； CD．小明做匀速圆周运动，线速度和向心加速度大小均不变，方向均时刻发生变化，故CD错误。 故选A。 2. 如图所示，小朋友在蹦床上玩耍，由最低点向上弹起至恰好离开床面的过程中，蹦床对小朋友的做功情况是（　　） A. 始终做正功 B. 始终做负功 C. 先做负功后做正功 D. 先做正功后做负功 【答案】A 【解析】 【详解】由最低点向上弹起至恰好离开床面的过程中，蹦床弹力方向始终向上，与位移方向相同，所以蹦床始终做正功。 故选A。 3. 参加拉力赛的汽车由沙滩驶上山坡，如图所示。车在沙滩上行驶时的最大速率为v，当其驶上山坡后，其阻力变为汽车在沙滩上行驶时所受阻力的3倍。已知汽车在行驶过程中发动机功率保持不变，则汽车在山坡上行驶的最大速率为，则n等于（　　） A. 2 B. C. 3 D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可知，汽车以额定功率行驶牵引力等于阻力时，汽车行驶的速率最大，则有 当P不变，f变为原来的3倍时，则最大速率变为原来的，即 故选D。 4. 如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（　　） A. 两次击中墙时的速度相等 B. 沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C. 从打出到撞墙，沿1轨迹的网球在空中运动的时间长 D. 从打出到撞墙，沿2轨迹的网球在空中运动的时间长 【答案】B 【解析】 【详解】CD．把网球看成逆向的平抛运动，竖直方向根据 由于高度相同，所以从打出到撞墙，1、2两轨迹的网球在空中运动的时间相等，故CD错误； AB．水平方向根据 由于沿1轨迹网球的水平位移较大，则沿1轨迹网球的水平分速度较大，即1轨迹网球击中墙时的速度较大；根据 可知沿1轨迹网球打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大，故A错误，B正确。 故选B。 5. 图甲所示的救生缓降器是一种可使人沿绳缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，从离地面某高度处通过缓降器先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，重力加速度为，则下列说法中正确的是（　　） A. 发生险情处离地面的高度为90m B. 加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为420N C. 整个过程中工人重力做功为3150J D. 时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为11970W 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据速度图像的面积表示位移，则发生险情处离地面的高度为 故A错误； B．根据速度图像的斜率表示加速度，则有 根据牛顿第二定律有 解得 故B错误； C．整个过程中工人重力做功为 故C错误； D．时的加速度为 根据牛顿第二定律有 解得 根据图像可知时的速度为 时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在光滑竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 由A到B的过程中，圆环动能的增加量小于其重力势能的减少量 B. 由A到C的过程中，圆环的动能与重力势能之和先增大后减少 C. 由A到C的过程中，圆环的动能与重力势能之和先减少后增大 D. 在C处时，弹簧的弹性势能大于mgh 【答案】A 【解析】 【详解】A．由A到B的过程中，弹簧弹力对圆环始终做负功，圆环的机械能减少，其动能的增加量小于重力势能的减少量，故A正确； BC．由A到C的过程中，弹簧弹力对圆环始终做负功，圆环的机械能减少，圆环的动能与重力势能之和一直减少，故BC错误； D．圆环和弹簧组成的系统机械能守恒，所以在C处时，弹簧的弹性势能等于mgh，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，水平直杆上有一定点O，不可伸长的刚性连杆AO、AB可绕图中O、A、B三处转轴转动，OA杆长为L，AB杆长为2L，A端与一小球连接，B端套有一滑块，小球以角速度ω沿逆时针方向绕O做匀速圆周运动时，滑块B沿直线做往复运动，当连杆AO与OB垂直时，滑块B的速度大小为（　　） A. ωL B. C. ωL D. 【答案】C 【解析】 【详解】当连杆AO与OB垂直时，几何关系可知 将滑块的速度、小球速度均分解成沿杆AB方向和垂直于杆方向，则有 因为 联立解得 故选C。 8. 为了使汽车快速安全通过弯道，高速公路转弯处的路面通常设计成外侧高、内侧低。已知某高速公路转弯处是一圆弧，圆弧半径，路面倾角θ=6°（tan6°=0.105），汽车与路面的摩擦因数μ=0.6，则在该弯道处（　　） A. 汽车受到重力、支持力和向心力 B. 汽车所需的向心力等于其所受地面的支持力 C. 当汽车速度等于120km/h时，汽车会受到平行于路面指向弯道内侧的摩擦力 D. 若汽车速度小于36km/h，汽车会向内侧滑动 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车受到重力、支持力和摩擦力，这些力的合力提供向心力，故A错误； B．汽车所需的向心力等于其所受地面的支持力和摩擦力的合力的水平分力，故B错误； C．结合上述，对汽车进行分析有 解得 当速度大于108km/h时，汽车会受到沿路面指向内侧的摩擦力，故C正确； D．根据题中给出的数据可知 所以无论汽车以什么速度过弯道都不会向内侧滑动，故D错误。 故选C。 9. 高速离心机用于快速沉淀或分离物质。如图所示，水平试管固定在高速离心机上，离心机匀速转动，转速为n（转速的单位为转每秒），在水平试管中的P点有质量为m的某固体颗粒，某时刻颗粒离转轴的距离为r。已知试管中充满液体，颗粒与试管内壁不接触。下列说法不正确的是（　　） A. 颗粒运动的角速度为 B. 颗粒此时受到的合外力大小为 C. 离转轴越远，分离沉淀效果越好 D. 离转轴越近，分离沉淀效果越好 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 得，颗粒运动的角速度为，故A正确； B．固体颗粒做匀速圆周运动，合外力提供向心力，由向心力公式 故B正确； CD．离转轴越远，r越大，液体提供的“浮力”与颗粒在该处做匀速圆周运动所需向心力的差距越大，则分离沉淀效果越好，故C正确，D错误。 本题选不正确的，故选D。 10. 如图所示的光滑固定斜面ABCD，其倾角可调节．当倾角为时，一物块（可视为质点）沿斜面左上方顶点A以初速度水平射入，恰好沿底端D点离开斜面；改变倾角为时，同样将该物块沿斜面左上方顶点A以初速度水平射入，发现物块沿CD边中点离开斜面，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 物块离开斜面时，前后两次下落的时间之比为2：1 B. 物块离开斜面时，前后两次下落的高度之比为4：1 C. 物块前后两次运动的加速度的大小之比为1：1 D. 物块从入射到飞离斜面，前后两次速度变化量的大小之比为1：2 【答案】B 【解析】 【详解】AB．物块在斜面上做类平抛运动，沿斜面的方向做匀加速运动 沿水平方向做匀速运动 根据牛顿第二定律有 联立解得 根据题意可知 物块离开斜面时，前后两次下落的高度之比为 故A错误，B正确； C．物块前后两次运动的加速度的大小之比为 故C错误； D．速度变化量大小为 物块从入射到飞离斜面，前后两次速度变化量的大小之比为 故D错误。 故选B。 二、多项选择题（共5题，每小题4分，共20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，错选或不选的得0分。） 11. 关于两个不共线分运动的合运动，下列说法正确的是（　　） A. 两匀速直线运动的合运动的轨迹一定是直线 B. 两匀变速直线运动的合运动的轨迹可能是直线 C. 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线 D. 两个初速度为0的匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．两个匀速直线运动合成，合加速度为零，则合运动仍然是匀速直线运动，故A正确； B．当两个匀变速直线运动进行合成，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，其合运动仍为匀变速直线运动，故B正确； C．一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动，加速度与初速度不共线时轨迹一定是曲线，故C错误： D．根据平行四边形定则，结合B选项分析可知两个初速度为0的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动，故D正确。 故选ABD。 12. 一船在静水中的速度是10 m/s，要渡过宽为240 m、水流速度为8 m/s的河流，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.则下列说法中正确的是（　　） A. 此船过河的最短时间是24s B. 船垂直到达正对岸的实际航行速度是6 m/s C. 船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸 D. 此船不可能垂直到达正对岸 【答案】AB 【解析】 【详解】A．合运动和分运动之间具有等时性，所以当船速垂直河岸时用时最少，有 故A正确； CD．因为，则船头指向斜上游方向，可以使河岸方向的速度为零，合速度垂直河岸从而垂直过河，设船头的指向与上游河岸的夹角为θ，有 可得 即 故CD错误； B．垂直过河时，有 故B正确 故选AB。 13. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B. 图中所示是圆锥摆，减小，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大 C. 如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨，会使外轨受损 D. 图中杂技演员表演“水流星”，在最高点处，水对桶底一定有压力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律 解得 故在最低点车速越快，凹形桥对汽车的支持力越大，越容易爆胎，故A正确； B．由于重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 故减小，但保持圆锥的高不变时，角速度不变，故B错误； C．如果行驶速度超过设计速度，火车转弯时需要更大的向心力，有离心的趋势，故轮缘会挤压外轨，会使外轨受损，故C正确； D．“水流星”通过最高点时，桶中水的加速度向下，处于失重状态，在完全失重时，水对桶底无压力，故D错误。 故选AC。 14. 某人站在土坡上沿水平方朝对面土坡扔石子，两斜坡的底边长分别为6m、8m，高度均为8m，如图中标明所示。不计空气阻力，不考虑石子在坡面上的反弹，下列说法正确的是（　　） A. 当抛出速度大小为1.5m/s时，石子在空中运动的时间最长 B. 若石子落在左边斜坡上，则石子落点的速度方向与落点位置无关 C. 若石子落在右边斜坡上，则石子落点的速度方向与落点位置无关 D. 若石子垂直地落到对面斜坡，则石子在空中运动的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据 可得 可知当落到两个斜坡间的最低点时，石子在空中运动的时间最长，为 此时抛出速度大小为 故A错误； BC．因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍；若石子落在左边斜坡上，石子落到左边斜坡不同位置的位移方向相同，则速度方向均相同，即石子落点的速度方向与落点位置无关；若石子落在右边斜坡上，石子落到对面斜坡不同位置的位移方向不同，则速度方向不同，即石子落点的速度方向与落点位置有关，故B正确，C错误； D．若石子垂直地落到对面斜坡，根据几何关系可知，速度与水平方向的夹角为，可得 根据几何关系可得 联立解得 故D正确。 故选BD。 15. 如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，质量，时刻将两物体由静止释放，物体Q的加速度大小为；T时刻轻绳突然断开，物体P能够达到的最高点恰与物体Q释放位置处于同一高度，取时刻物体P所在水平面为零势能面，此时物体Q的机械能为E，重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点．下列说法正确的是（　　） A. 物体P和Q的质量之比为 B. 时刻物体Q的机械能为 C. 时刻物体P重力的功率为 D. 时刻物体P的速度大小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．开始释放时物体Q的加速度为，则 解得 选项A错误； B．在T时刻，两物体的速度 P上升的距离 细线断后P能上升的高度 可知开始时PQ距离为 若设开始时P所处的位置为零势能面，则开始时Q的机械能为 从开始到绳子断裂，绳子的拉力对Q做负功，大小为 则此时物体Q的机械能 此后物块Q的机械能守恒，则在时刻物块Q的机械能仍为，选项B正确； CD．在时刻，重物P的速度 方向向下；此时物体P重力的瞬时功率 选项C错误，D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（共2题，共14分。） 16. 利用图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验； （1）实验操作步骤如下，请将第二步补充完整： 第一步：按实验要求安装好实验装置； 第二步：使重物靠近打点计时器，接着__________，打点计时器在纸带上打下一系列的点； A.先接通电源后释放纸带 B.先释放纸带后接通电源 第三步：如图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离、、… （2）为了验证下落OB段过程重物的机械能是否守恒，若重物的质量为m，打点计时器所使用交流电的频率为f，重力加速度为g，则重物重力势能的减少量为__________，动能的增加量为__________。（用题中所给的符号来表示） （3）若同学在某次实验得到的纸带如图3所示。在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？__________（选填“能”或“不能”）； 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）能 【解析】 【小问1详解】 为打点稳定，充分利用纸带，打点计时器打点时应先接通电源后释放纸带。 故选A。 【小问2详解】 [1]重物重力势能的减少量为 [2]相邻两计数点的时间间隔为 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，点的速度为 动能的增加量为 【小问3详解】 若不慎将上述纸带从OA之间扯断可以将A点后面的纸带上取出两个点，分别计算出通过两点的动能，测量出这两点的高度差，计算出两点的动能增量是否和重力势能的减小量相等从而验证机械能守恒定律，即能实现验证机械能守恒定律的目的。 17. 为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验： （1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面：如图乙所示的实验： 将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明 　　 A. 甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B. 乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 （2）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，g=10m/s2。则： ①小球平抛运动的初速度为 _____m/s。 ②小球运动到b点的速度为 _________m/s。 【答案】（1）AB （2） ① 2 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 甲实验中AB球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动；乙实验中球1落到水平木板上击中球2说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。 故选AB。 【小问2详解】 ①在竖直方向上Δy＝gt2 解得ts＝0.1s 小球平抛运动的初速度v0m/s＝2m/s ②b点在竖直方向上的分速度vbym/s＝1.5m/s 小球运动到b点的速度为vm/s＝2.5m/s 四、计算题（共4题，共36分。） 18. 如图所示，用10N的力F使一个质量为1kg物体由静止开始沿水平地面移动了3m，使从A点到达B点（图中未标出），力F跟物体前进的方向的夹角为=37°，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)拉力F对物体做功W的大小； (2)最后物体获得的动能Ek； (3)到达B点时拉力F的瞬时功率。 【答案】(1) 24J；(2) 18J ；(3)48W。 【解析】 【详解】(1)拉力F物体做功W大小为： W=Fxcosα=10×3×0.8 J=24J (2) 摩擦力的大小为： f=μFN=μ（mg-Fsinα）=0.5×（10-10×0.6）N=2N 由动能定理得： Ek=W-fx=18J (3)则最后的速度为v，则有： 解得： v=6m/s 拉力的瞬时功率为： P=Fcos37°•v=48W 19. 如图所示，在足够大的光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根细线穿过小孔，一端连接质量的小球A，另一端连接水平地面上质量的物体B，小孔O与小球A的距离，小孔O与物体B的距离。使小球A做匀速圆周运动，取重力加速度大小，小球A与物体B均视为质点，不计桌面的厚度。 （1）物体B刚好离开地面时，小球A做匀速圆周运动的线速度的大小； （2）要使物体B不与桌面接触，求小球A做匀速圆周运动的线速度大小v应满足的条件； （3）求当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B距地面的高度h。 【答案】（1）15m/s （2） （3）0066m 【解析】 【小问1详解】 当物体B恰好要离开地面时，地面对物体B的支持力为零，此时细线的拉力大小与物体B所受的重力大小相等，即 设此时小球A的线速度大小为，有 解得 【小问2详解】 设当物体B恰好与桌面接触且无相互作用时，小球A做匀速圆周运动的线速度大小为，有 解得 要使物体B不与桌面接触，小球A做匀速圆周运动的线速度大小v应满足的条件为 【小问3详解】 因为，所以当小球A做匀速圆周运动的线速度大小时，物体B已离开地面且未接触桌面，设小球做匀速圆周运动的半径为r，有 解得 经分析可知 解得 20. 限重空投项目是飞行器设计创新大赛中最精彩的，也是难度最大的。某次空投沙袋时飞行器速度与水平面的仰角θ=30°，离地高度h=15m，速度v=20m/s。沙袋相对于飞行器无初速度释放，忽略空气阻力对沙袋的影响，g取10m/s2。求： （1）沙袋离地面最大高度H； （2）沙袋落地点距释放点的水平距离L。 （3）沙袋落地时的速度大小。 【答案】（1）20m （2）30m （3）m/s 【解析】 【小问1详解】 沙袋释放瞬间，沿竖直方向的分速度大小为 =10m/s 方向竖直向上，则沙袋上升到最高点时，距抛出点的竖直高度为 =5m 所以沙袋离地面最大高度为 H=h+h1=20m 【小问2详解】 沙袋释放瞬间，沿水平方向的分速度大小为 m/s 沙袋在水平方向上，将做匀速直线运动。在竖直方向上，取竖直向上为正方向，则根据时间位移公式 解得沙袋从抛出到落地，在竖直方向上运动的时间为 t=3s 根据分运动的等时性可知，沙袋在水平方向上运动的时间也为3s，则沙袋落地点距释放点的水平距离为 m 【小问3详解】 在竖直方向，有 =-20m/s 落地的速度为 m/s 21. 如图所示，水平固定轨道的左端P点与竖直粗糙半圆轨道平滑连接。一质量为m的滑块（可视为质点）从M点出发，向左冲上半圆轨道，并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。已知半圆轨道的半径为R，M点和P点间的距离为，滑块与间的动摩擦因数，滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小（g为重力加速度大小），不计空气阻力，求： （1）滑块在M点的速度大小； （2）滑块从P点运动到Q点的过程中，克服阻力所做的功W； （3）滑块落回到水平固定轨道上的位置到P点的距离x。 【答案】（1） （2）W=mgR （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由牛顿第三定律可知，滑块在P点，半圆轨道对滑块的支持力为 在P点，由牛顿第二定律有 滑块从M到P的运动过程，只有摩擦力做功，由动能定理可得 联立解得 【小问2详解】 根据题意可知，滑块能恰好通过半圆轨道的最高点Q，对滑块在Q点，由牛顿第二定律可得 解得 滑块从P到Q的过程中重力、阻力做功，设克服阻力所做的功为W，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 根据题意可知，滑块从Q点飞出做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$