精品解析：云南省2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试题

2024-2025学年春季学期期中诊断测试 高一年级物理试卷 （考试时间75分钟，满分100分） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场/座位号在答题卡上填写清楚。并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 物体做曲线运动时，加速度一定发生变化 B. 互成角度的两个直线运动的合运动一定也是直线运动 C. 洗衣机脱水时，利用了离心运动把附着在衣服上的水滴甩掉 D. 火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则轮缘会与内轨发生挤压 2. 如图所示，物体A用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体向上做减速运动 B. 轻绳的拉力大于物体的重力 C. 物体的速度大小为 D. 物体处于失重状态 3. 如图所示，木板放置在粗糙的水平地面上，为光滑铰链。轻杆一端与铰链固定连接，另一端固定连接一质量为的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮由力牵引，定滑轮位于的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力的大小，使小球和轻杆从图示位置缓慢运动到的正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（　　） A. 轻杆对小球的作用力大小不变 B. 力逐渐增大 C. 地面对木板的支持力逐渐减小 D. 地面对木板的摩擦力逐渐增大 4. 如图所示，一个倾角为的斜面固定在水平面上，其上表面光滑且为边长的正方形。现将一小球从处水平向左抛出，小球沿斜面恰好运动到底端的点。重力加速度取，空气阻力忽略不计，下列说法中不正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹一定为抛物线 B. 小球在斜面上运动的时间为 C. 小球在点的速度大小为 D. 小球速度变化量的大小为 5. 如图所示，从水平面上的A点以倾角斜向上方抛出一小球，抛出时速度大小为，小球落到倾角为的斜面上的点时，速度方向恰好与斜面垂直，为小球运动的最高点，已知重力加速度为，则（　　） A. 小球在B点的速度大小为 B. 小球从A点运动到B点的时间为 C. 小球落到C点前瞬间的速度为 D. 小球从B点运动到C点的时间为 6. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。神舟十九号航天员乘组将开展空间科学与应用的实验和试验，实施航天员出舱及货物进出舱活动，完成空间站空间防护装置的安装、舱外载荷和舱外平台设备的安装与回收等各项任务。神舟十九号与离地高度约的天和核心舱对接的示意图如图所示，圆形轨道I为核心舱的运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船的运行轨道，两轨道相切于点。设圆形轨道I的半径为，地球表面附近的重力加速度为，地球的半径为，忽略地球自转，椭圆轨道II的半长轴为。下列说法正确的是（　　） A. 载人飞船在轨道II上运行经过点时的加速度大于核心舱在轨道I运行的加速度 B. 核心舱在圆形轨道I上的运行速度小于地球同步卫星的运行速度 C. 核心舱绕地球运行的线速度大小为 D. 核心舱在轨道I上运行的周期与载人飞船在轨道II上运行的周期之比为 7. 如图所示，倾角且上表面光滑的斜面体置于水平地面上，滑块置于斜面上，通过轻绳跨过光滑轻质定滑轮与物体连接，其中连接的一段轻绳与斜面平行，连接的一段轻绳竖直，下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止。已知的质量均为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 杆对滑轮的作用力大小为 B. 剪断轻绳的一瞬间，的加速度大小为 C. 地面对的摩擦力为，方向水平向左 D. 若将弹簧撤去，将会向下做匀加速直线运动，且加速度的大小为 8. 2024年5月4日，云南文山州多地遭遇冰雹袭击。由于空气阻力的影响，冰雹实际到达地面附近时速度已趋于稳定不变（即收尾速度）。如图所示为某冰雹在无风环境下从高空由静止下落时速度随时间变化的部分图像，若该冰雹所受的空气阻力可认为与其速度大小成正比，图中作出了时的切线，已知该冰雹的质量为，重力加速度取，则（　　） A. 冰雹在时的加速度大小为 B. 冰雹所受的空气阻力与速度大小的比例系数大小为 C. 冰雹的收尾速度大小为 D. 冰雹在0至2.4s内的位移大小等于 9. 如图所示，两个质量相等、可视为质点的木块A和B放在转盘上，用长为的细绳连接，最大静摩擦力均为各自重力的k倍，A与转轴的距离为，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 当时，细绳上一定无弹力 B. 当时，A、B不会相对于转盘滑动 C. 在的范围内增大时，A所受的摩擦力一直变大 D. 在的范围内增大时，B所受的摩擦力一直变大 10. 如图所示，内壁光滑的四分之一圆弧轨道竖直固定放置，轨道半径为，圆心为、分别是竖直半径和水平半径。现让光滑水平面上的小球获得一个水平向右的速度（未知量），小球从A点离开后运动到圆弧上的点，重力加速度为，小球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 若，小球运动到点时速度与水平方向的夹角为，则有 B. 无论调整的大小为何值，球都不可能垂直撞击在圆弧上 C. 改变的大小，小球落到圆弧上的速度最大值为 D. 改变的大小，小球落到圆弧上速度的最小值为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示的装置研究平抛运动。在水平实验桌的右端固定一个光电门，桌上固定竖直挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，弹簧水平。倾斜长木板的上端和桌面等高，木板紧挨着桌面且弹簧对着木板的中央，将木板固定，与水平面的夹角为。用小铁球压缩弹簧，然后由静止释放，小铁球以某一水平速度离开桌面，落在斜面上，标记出落点的位置（图中未标出）。通过改变小球压缩弹簧的形变量，来改变平抛运动的初速度，从而改变小球落在斜面上的位置，以此探索光电门记录的挡光时间和间的距离的关系，进而研究平抛运动。已知小球的直径为，当地重力加速度为，不计一切摩擦，请回答下列问题： （1）完成此实验，还需要的实验器材有_______（填选项序号）； A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺 D. 弹簧测力计 （2）在坐标纸上，以为纵坐标，以为横坐标，把记录的各组数据在坐标纸上描点连线，得到一条过原点的直线。若斜率为_______，就说明平抛运动的水平方向做________运动、竖直方向做________运动； （3）设斜面足够长，若小球的初速度变为原来的2倍，则、间的距离将变为原来的_______倍 12. 某同学用如图甲所示装置测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度取。 （1）在砂桶中放入适量细砂，接通电源，由静止释放滑块，打出一条纸带。从比较清晰的点迹起，每5个点取1个计数点，在纸带上连续标出5个计数点A、B、C、D、E，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。若电源频率为，则滑块运动的加速度_________（结果保留两位有效数字）； （2）实验中多次改变砂桶中细砂的质量，重复实验，测得多组力传感器示数及对应的滑块运动的加速度，以为纵坐标、为横坐标描点得到如图丙所示的图像。由图中数据可知，滑块（含动滑轮）的质量为_______，滑块与桌面间的动摩擦因数________； （3）若考虑系统误差，则的测量值与真实值相比_________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （4）平衡好摩擦力后，在滑块（含动滑轮）的质量保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到。作图像如图所示，下列图线正确的是_______。 A. B. C. D. 13. 截至2024年7月，中国在轨卫星数量已超过900颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星，它到地球表面的距离等于地球半径的3倍，运行方向与地球自转方向相同。若地球的半径为，自转的角速度为，地球两极表面附近的重力加速度大小为。引力常量为，求： （1）地球的质量； （2）该人造卫星绕地球转动的线速度大小； （3）该人造卫星连续两次经过赤道上某一建筑物正上方的时间间隔。 14. “水流星”是中国传统民间杂技艺术，杂技演员用一根轻绳兜着装有水的两个碗，迅速地旋转着轻绳做各种精彩表演，即使碗底朝上，碗里的水也不会洒出来。假设每个碗内水的质量为，轻绳的总长为，重力加速度为，轻绳的长度远大于碗口直径，杂技演员手拿轻绳的中点，让碗在空中旋转，不计空气阻力。求： （1）若两个碗在竖直平面内做圆周运动，当碗通过最高点时，水对碗的压力大小等于水的重力，求碗通过最高点时的线速度大小； （2）若两个碗在竖直平面内做圆周运动，两个碗的线速度大小始终相等，如图甲所示，当正上方碗内的水恰好不流出来时，求正下方碗内的水对碗的压力； （3）若两个碗绕着同一点在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。已知每个碗及碗内水的总质量为，且轻绳与竖直方向的夹角为，求碗和水转动的周期大小。 15. 机场运输货箱的传送带可以将货箱从飞机货舱高处传送到低处的平板车上，简化原理如图所示。已知传送带顺时针匀速转动的速率为，将质量的物块无初速度地放在传送带的顶端处，物块到达底端处后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知物块与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，传送带与水平地面的夹角为两端的距离，物块可视为质点，且木板足够长。求： （1）物块在传送带上刚开始下滑时的加速度大小； （2）物块在传送带上运动的时间； （3）根据实际需要，木板下表面可以涂抹不同材料的涂层，使得木板与地面的动摩擦因数满足。在此范围内，从物块离开传送带直至最终静止的过程中，求物块对地位移的最小值和最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年春季学期期中诊断测试 高一年级物理试卷 （考试时间75分钟，满分100分） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场/座位号在答题卡上填写清楚。并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 物体做曲线运动时，加速度一定发生变化 B. 互成角度的两个直线运动的合运动一定也是直线运动 C. 洗衣机脱水时，利用了离心运动把附着在衣服上的水滴甩掉 D. 火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则轮缘会与内轨发生挤压 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体做曲线运动时，速度一定发生变化，加速度不一定不变，物体在做平抛运动时，加速度始终为，A错误； B．互成角度的两个直线运动的合运动不一定也是直线运动，如水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，合运动为曲线运动，B错误； C．洗衣机在脱水时，当提供的向心力小于需要的向心力时，做离心运动，从而将附着在衣服上的水甩掉，C正确； D．火车通过弯道时，则由重力与支持力的合力提供向心力，若行驶速度超过规定的行驶速度时，有向外的运动趋势，故轮缘将挤压外轨，D错误。 故选C。 2. 如图所示，物体A用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体向上做减速运动 B. 轻绳的拉力大于物体的重力 C. 物体的速度大小为 D. 物体处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由关联速度可知物体的速度为 汽车以速度向右匀速运动，则变小，则物块A的速度增大，故物块A向上做加速运动，A错误；C错误； B．物块向上做加速运动，故绳的拉力大于物块的重力，B正确； D．物块向上做加速运动，即物块的加速度向上，故处于超重状态，D错误。 故选B。 3. 如图所示，木板放置在粗糙的水平地面上，为光滑铰链。轻杆一端与铰链固定连接，另一端固定连接一质量为的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮由力牵引，定滑轮位于的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力的大小，使小球和轻杆从图示位置缓慢运动到的正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（　　） A. 轻杆对小球的作用力大小不变 B. 力逐渐增大 C. 地面对木板的支持力逐渐减小 D. 地面对木板的摩擦力逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．令杆长为L，杆中弹力为N，长为x，长为h，对小球进行受力分析，根据相似三角形则有 解得， 当小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方时，x减小，可知外力F大小减小，轻杆对小球的作用力大小不变，故A正确，B错误； CD．令轻杆与水平方向夹角为，对木板B分析则有， 根据上述，轻杆弹力大小N不变，增大，增大，减小，则增大，减小，即地面对木板的支持力逐渐变大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，故CD错误。 故选A。 4. 如图所示，一个倾角为的斜面固定在水平面上，其上表面光滑且为边长的正方形。现将一小球从处水平向左抛出，小球沿斜面恰好运动到底端的点。重力加速度取，空气阻力忽略不计，下列说法中不正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹一定为抛物线 B. 小球在斜面上运动的时间为 C. 小球在点的速度大小为 D. 小球速度变化量的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由分析可知小球在光滑斜面上运动时，仅受重力和斜面支持力的作用。重力沿斜面向下的分力为 故小球受到的合力为恒力。小球从B点水平向左抛出，初速度与合力不共线，所以小球做匀变速曲线运动，其轨迹为一条抛物线，故A正确，不符合题意； BC．将小球的运动分解为沿初速度方向（水平向左，设为轴）和垂直初速度方向（沿斜面向下，设为轴）的两个分运动：设小球沿斜面向下即轴方向的加速度为，根据牛顿第二定律有 解得 即小球沿斜面向下的分运动为匀加速直线运动，设运动时间为，则有 解得 又因为小球沿水平方向向左做匀速直线运动，设在点的速度为，则有 解得，故BC正确，不符合题意； D．速度变化量由加速度和时间决定，故小球的速度变化只发生在沿斜面向下的方向上。已知加速度，时间，则速度变化量，故D错误，符合题意。 故选D。 5. 如图所示，从水平面上的A点以倾角斜向上方抛出一小球，抛出时速度大小为，小球落到倾角为的斜面上的点时，速度方向恰好与斜面垂直，为小球运动的最高点，已知重力加速度为，则（　　） A. 小球在B点的速度大小为 B. 小球从A点运动到B点的时间为 C. 小球落到C点前瞬间的速度为 D. 小球从B点运动到C点的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在B点的速度大小为 故A错误； B．小球在A点时竖直方向上速度大小为 则小球从A点运动到B点的时间为 故B错误； C．小球落到C点前瞬间的速度为 故C错误； D．小球落到C点前瞬间竖直方向的速度为 小球从B点运动到C点的时间为 故D正确。 故选D。 6. 2024年10月30日神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。神舟十九号航天员乘组将开展空间科学与应用的实验和试验，实施航天员出舱及货物进出舱活动，完成空间站空间防护装置的安装、舱外载荷和舱外平台设备的安装与回收等各项任务。神舟十九号与离地高度约的天和核心舱对接的示意图如图所示，圆形轨道I为核心舱的运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船的运行轨道，两轨道相切于点。设圆形轨道I的半径为，地球表面附近的重力加速度为，地球的半径为，忽略地球自转，椭圆轨道II的半长轴为。下列说法正确的是（　　） A. 载人飞船在轨道II上运行经过点时的加速度大于核心舱在轨道I运行的加速度 B. 核心舱在圆形轨道I上的运行速度小于地球同步卫星的运行速度 C. 核心舱绕地球运行的线速度大小为 D. 核心舱在轨道I上运行的周期与载人飞船在轨道II上运行的周期之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由牛顿第二定律有 可知载人飞船在轨道II上运行经过点时的加速度等于核心舱在轨道I运行的加速度，A错误； B．由万有引力提供向心力有 解得 可见轨道越高，运行速度越小，同步卫星离地约36000公里，故核心舱在圆形轨道I上的运行速度大于地球同步卫星的运行速度，B错误； C．由万有引力提供向心力有 在地球表面有万有引力等于重力有 联立解得核心舱绕地球运行的线速度大小为，C正确； D．由开普勒第三定律可知，D错误。 故选C。 7. 如图所示，倾角且上表面光滑的斜面体置于水平地面上，滑块置于斜面上，通过轻绳跨过光滑轻质定滑轮与物体连接，其中连接的一段轻绳与斜面平行，连接的一段轻绳竖直，下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止。已知的质量均为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 杆对滑轮的作用力大小为 B. 剪断轻绳的一瞬间，的加速度大小为 C. 地面对的摩擦力为，方向水平向左 D. 若将弹簧撤去，将会向下做匀加速直线运动，且加速度的大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．对b，平衡条件可知绳子拉力 由平行四边形定则可知，杆对滑轮的作用力大小 故A错误； B．剪断轻绳的一瞬间，弹簧弹力不变，故a的合力大小为剪断轻绳前的绳子拉力大小，故的加速度大小 故B正确； C．将bc作为整体，由平衡条件可知，地面对的摩擦力为 方向水平向左，故C错误； D．若将弹簧撤去，设ab的加速度大小为，对a有 对b有 联立解得 故D错误。 故选B。 8. 2024年5月4日，云南文山州多地遭遇冰雹袭击。由于空气阻力的影响，冰雹实际到达地面附近时速度已趋于稳定不变（即收尾速度）。如图所示为某冰雹在无风环境下从高空由静止下落时速度随时间变化的部分图像，若该冰雹所受的空气阻力可认为与其速度大小成正比，图中作出了时的切线，已知该冰雹的质量为，重力加速度取，则（　　） A. 冰雹在时的加速度大小为 B. 冰雹所受的空气阻力与速度大小的比例系数大小为 C. 冰雹的收尾速度大小为 D. 冰雹在0至2.4s内的位移大小等于 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图像的斜率等于加速度，可知冰雹在时的加速度大小为，选项A错误； B．冰雹在时根据牛顿第二定律 其中v=12m/s，a=2.5m/s2，解得冰雹所受的空气阻力与速度大小的比例系数大小为，选项B正确； C．冰雹的收尾速度满足 解得大小为vm=，选项C正确； D．若冰雹在0至2.4s内做匀加速运动，则位移为 由图像的面积可知冰雹在2.4s内的位移大小大于，选项D错误。 故选BC。 9. 如图所示，两个质量相等、可视为质点的木块A和B放在转盘上，用长为的细绳连接，最大静摩擦力均为各自重力的k倍，A与转轴的距离为，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 当时，细绳上一定无弹力 B. 当时，A、B不会相对于转盘滑动 C. 在的范围内增大时，A所受的摩擦力一直变大 D. 在的范围内增大时，B所受的摩擦力一直变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．角速度较小时，两个木块做匀速圆周运动，均由静摩擦力提供向心力，则有， 则有 可知，随角速度增大，B所受摩擦力先达到最大静摩擦力，此时有 解得 可知，当时，细绳上一定无弹力，故A正确； B．结合上述，当角速度大于时，绳开始绷紧，随角速度增大，绳弹力增大，当A所受摩擦力达到最大静摩擦力时有， 解得 可知，当时，A、B不会相对于转盘滑动，故B错误； C．结合上述，当时，细绳上一定无弹力，A所受的摩擦力随角速度增大而增大，当时，绳有弹力，由于绳对A的弹力方向背离圆心，可知，随角速度增大，静摩擦力仍然增大，即在的范围内增大时，A所受的摩擦力一直变大，故C正确； D．结合上述可知，在的范围内增大时，B所受的摩擦力不变，一直等于最大静摩擦力，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，内壁光滑的四分之一圆弧轨道竖直固定放置，轨道半径为，圆心为、分别是竖直半径和水平半径。现让光滑水平面上的小球获得一个水平向右的速度（未知量），小球从A点离开后运动到圆弧上的点，重力加速度为，小球可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 若，小球运动到点时速度与水平方向的夹角为，则有 B. 无论调整的大小为何值，球都不可能垂直撞击在圆弧上 C. 改变的大小，小球落到圆弧上的速度最大值为 D. 改变的大小，小球落到圆弧上速度的最小值为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设，则平抛运动位移的偏转角为 当速度的偏转角为时，根据平抛运动的推论，可得 综合可得 故A正确； B．由于速度的反向延长线恰好过与抛出点等高的水平位移的中点处，若与圆弧垂直，恰好与半径一致，两者相矛盾，因此球都不可能垂直撞击在圆弧上，故B正确； CD．若让小球从A点以不同初速度水平向右抛出，由平抛运动的规律可得小球刚到达某点点时的速度为 结合，， 综合可得 由数学知识可得 则的最小值为 故C错误，D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 用如图所示的装置研究平抛运动。在水平实验桌的右端固定一个光电门，桌上固定竖直挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，弹簧水平。倾斜长木板的上端和桌面等高，木板紧挨着桌面且弹簧对着木板的中央，将木板固定，与水平面的夹角为。用小铁球压缩弹簧，然后由静止释放，小铁球以某一水平速度离开桌面，落在斜面上，标记出落点的位置（图中未标出）。通过改变小球压缩弹簧的形变量，来改变平抛运动的初速度，从而改变小球落在斜面上的位置，以此探索光电门记录的挡光时间和间的距离的关系，进而研究平抛运动。已知小球的直径为，当地重力加速度为，不计一切摩擦，请回答下列问题： （1）完成此实验，还需要的实验器材有_______（填选项序号）； A. 秒表 B. 天平 C. 刻度尺 D. 弹簧测力计 （2）在坐标纸上，以为纵坐标，以为横坐标，把记录的各组数据在坐标纸上描点连线，得到一条过原点的直线。若斜率为_______，就说明平抛运动的水平方向做________运动、竖直方向做________运动； （3）设斜面足够长，若小球的初速度变为原来的2倍，则、间的距离将变为原来的_______倍 【答案】（1）C （2） ①. ②. 匀速直线运动 ③. 自由落体运动 （3）4 【解析】 【小问1详解】 探索光电门记录的挡光时间和间的距离的关系，来研究平抛运动，则有，， 联立可得，需要测量间的距离，需要刻度尺。 故选C。 【小问2详解】 [1][2][3]根据小问（1）分析可知若斜率为，就说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。 【小问3详解】 若小球的初速度增加2倍，则挡光时间t变为，根据，则P、Q间的距离将变为原来的4倍。 12. 某同学用如图甲所示装置测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度取。 （1）在砂桶中放入适量细砂，接通电源，由静止释放滑块，打出一条纸带。从比较清晰的点迹起，每5个点取1个计数点，在纸带上连续标出5个计数点A、B、C、D、E，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。若电源频率为，则滑块运动的加速度_________（结果保留两位有效数字）； （2）实验中多次改变砂桶中细砂的质量，重复实验，测得多组力传感器示数及对应的滑块运动的加速度，以为纵坐标、为横坐标描点得到如图丙所示的图像。由图中数据可知，滑块（含动滑轮）的质量为_______，滑块与桌面间的动摩擦因数________； （3）若考虑系统误差，则的测量值与真实值相比_________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （4）平衡好摩擦力后，在滑块（含动滑轮）的质量保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到。作图像如图所示，下列图线正确的是_______。 A. B. C. D. 【答案】（1） （2） ①. ②. （3）偏大 （4）A 【解析】 【小问1详解】 根据题意，每5个点取1个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔 根据逐差法可得， 滑块运动的加速度 【小问2详解】 [1][2]实验中，利用力传感器测出轻绳的拉力F，滑块所受外力的合力等于2F与滑动摩擦力之差 对滑块，由牛顿第二定律有 整理得 结合丙图像有， 解得， 【小问3详解】 该实验中，系统误差主要来源于定滑轮摩擦，滑轮存在摩擦导致力传感器测量的张力大于实际作用在滑块上的张力，即传感器读数偏大。 由小问2分析得 可见，偏大则偏大，故考虑系统误差，动摩擦因数的测量值与真实值相比偏大。 【小问4详解】 平衡摩擦力后，桌面摩擦力已被补偿 此时，对滑块应用牛顿第二定律得 整理得 可见，图像为一条通过原点的倾斜直线，斜率为，该关系式与沙桶质量无关。 在滑块（含动滑轮）质量保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到，图像仍为一条通过原点的倾斜直线，因此，只有A项符合，故选A。 13. 截至2024年7月，中国在轨卫星数量已超过900颗，这标志着中国航天技术实现了从跟跑到并跑，乃至领跑的跨越式发展。现有一颗在赤道上空运行的人造卫星，它到地球表面的距离等于地球半径的3倍，运行方向与地球自转方向相同。若地球的半径为，自转的角速度为，地球两极表面附近的重力加速度大小为。引力常量为，求： （1）地球的质量； （2）该人造卫星绕地球转动的线速度大小； （3）该人造卫星连续两次经过赤道上某一建筑物正上方的时间间隔。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在地球两极表面附近，物体的重力等于万有引力，设地球的质量为M，两极表面附近某物体质量为，根据万有引力公式和重力的关系 解得地球的质量为 【小问2详解】 人造卫星到地球表面的距离为，因此卫星做匀速圆周运动的轨道半径 该人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，设其绕地球转动的线速度大小为，根据万有引力提供向心力列向心力方程有 解得线速度 又因为，代入上式解得 【小问3详解】 设该人造卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度为，根据万有引力提供向心力列向心力方程有 可得 由分析可知由于该人造卫星与地球自转同向运行，故卫星连续两次经过赤道上某一建筑物正上方时，需比地球多转一圈，即角度差为 已知地球自转角速度为，则满足： 解得 14. “水流星”是中国传统民间杂技艺术，杂技演员用一根轻绳兜着装有水的两个碗，迅速地旋转着轻绳做各种精彩表演，即使碗底朝上，碗里的水也不会洒出来。假设每个碗内水的质量为，轻绳的总长为，重力加速度为，轻绳的长度远大于碗口直径，杂技演员手拿轻绳的中点，让碗在空中旋转，不计空气阻力。求： （1）若两个碗在竖直平面内做圆周运动，当碗通过最高点时，水对碗的压力大小等于水的重力，求碗通过最高点时的线速度大小； （2）若两个碗在竖直平面内做圆周运动，两个碗的线速度大小始终相等，如图甲所示，当正上方碗内的水恰好不流出来时，求正下方碗内的水对碗的压力； （3）若两个碗绕着同一点在水平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。已知每个碗及碗内水的总质量为，且轻绳与竖直方向的夹角为，求碗和水转动的周期大小。 【答案】（1） （2）水对碗的压力大小为，方向竖直向下。 （3） 【解析】 【小问1详解】 水对碗的压力等于mg，根据牛顿第三定律，碗对水的弹力，在最高点，对水，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 两只碗在竖直平面内做匀速圆周运动，两碗的线速度大小相等，若碗通过最高点时，水恰好不流出来，重力恰好提供向心力，设此时速度为，则有 解得 设正下方碗对水的支持力大小为，则有 联立解得 由牛顿第三定律，正下方碗内的水对碗的压力大小为，方向竖直向下。 【小问3详解】 绳的拉力为F，竖直方向上 水平方向有 联立解得 故周期 15. 机场运输货箱的传送带可以将货箱从飞机货舱高处传送到低处的平板车上，简化原理如图所示。已知传送带顺时针匀速转动的速率为，将质量的物块无初速度地放在传送带的顶端处，物块到达底端处后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知物块与传送带、木板间的动摩擦因数分别为，传送带与水平地面的夹角为两端的距离，物块可视为质点，且木板足够长。求： （1）物块在传送带上刚开始下滑时的加速度大小； （2）物块在传送带上运动的时间； （3）根据实际需要，木板下表面可以涂抹不同材料的涂层，使得木板与地面的动摩擦因数满足。在此范围内，从物块离开传送带直至最终静止的过程中，求物块对地位移的最小值和最大值。 【答案】（1） （2）1.8s （3） 【解析】 【小问1详解】 物块在传送带上刚开始下滑时，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 物块在传送带上从刚开始下滑到与传送带共速用时 该过程物块位移 因为 故物块还要加速运动，此时加速度大小 则有 联立解得 故物块在传送带上运动的时间 【小问3详解】 由以上分析可知物体到达传送带底端时速度大小 若物块滑上木板后木板处于静止状态，则有 解得 可知，当木板与地面之间的动摩擦因数在0.15到0.3之间时，木板始终处于静止，物块在木板上向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 此时，物块相对地面运动的位移最小，根据速度与位移关系式可知最短位移大小 当木板与地面之间的动摩擦因数小于0.15时，物块先以向右做匀减速直线运动，木板此时向右做匀加速直线运动，两者达到相等速度后保持相对静止向右做匀减速直线运动，当木板与地面之间的动摩擦因数等于0.05时，物块最终相对于地面的位移达到最大值，两者达到相等速度之前，对木板有 解得 历时两者达到相等速度，则有 解得 此过程物块的位移 之后两者保持相对静止，对整体，根据牛顿第二定律有 解得 故此后二者位移大小 则物块相对于地面位移的最大值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $