精品解析：四川省绵阳市三台中学实验学校2025-2026学年高三上学期入学考试物理试卷

三台中学实验学校高2023级2025-2026学年度上期 高三年级入学考试物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 在一次施工中，塔吊将重物从点吊起，从起吊开始计时，以为原点，设水平向右为方向、竖直向上为方向，重物、方向的运动规律分别如图甲、乙所示，则重物（　　） A. 在水平方向做匀变速直线运动 B. 运动轨迹为抛物线 C. 内的位移大小为 D. 在相等时间内的速度变化量不相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像斜率代表速度，图甲可知斜率不变，故重物在水平方向做匀速直线运动，故A错误； B．图甲可知甲水平方向速度为 可知水平方向位移 图像斜率代表加速度，图乙可知加速度 可知竖直方向位移 联立以上得 所以重物的运动轨迹为抛物线，故B正确； C．图甲可知0~8s内水平方向位移大小 图像面积表示位移，则内竖直方向位移大小 故合位移 故C错误； D．以上分析可知，重物的加速度为0.5m/s2，且为恒定值，根据 可知在相等时间内的速度变化量相等，故D错误。 故选 B。 2. 石墩路障在生活中很常见，对于保障行车安全和管制交通秩序发挥重要作用。如图甲所示，工人用叉车将一球形石墩路障运送至目的地，拉动装置的结构简易图如图乙所示，，两叉车臂相互平行且间距等于石墩半径。在水平匀速拉动叉车的过程中，叉车臂与水平方向夹角维持为。不计球形石墩表面摩擦，则单个叉车臂受到石墩的压力大小为（石墩重力为）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】从侧面观察运载中的石墩，其受力分析如图甲所示。 由平衡条件有 从正面观察运载的石墩，黑色部分为两条叉车臂，石墩受力分析如图乙所示。 为单个叉车臂对石墩的支持力，则有 单个叉车臂受到石墩的压力为 由牛顿第三定律可知单个叉车臂受到石墩的压力为 故选B。 3. 如图所示，在粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个物块，物块之间的动摩擦因数为，物块与地面之间的动摩擦因数为，上面的两物块用不可伸长、可承受足够大拉力的水平轻绳相连。现对右边质量为m的物块施加水平向右的力F，使四个物块一起向右运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。为使物块之间不发生相对滑动，则F的最大值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设当右侧两物体间的摩擦力恰好达到最大值时加速度为a，对右侧上面的物体分析，根据牛顿第二定律有 对左侧两体分析，根据牛顿第二定律有 联立解得 对右侧下面的物体整体分析，根据牛顿第二定律有 解得 故选B。 4. “打水漂”是一项古老而有趣的户外活动，通过让扁平的石头在水面弹跳，追求最多的跳跃次数或最远距离，目前该活动最多弹跳次数记录达88次，最远距离为121.8米，法国科学家Lyderic Bocquet曾计算，理论上水漂弹跳次数可高达350次（但现实中几乎不可能）。现将一薄铁片从距离水面高度为处水平抛出，当铁片水平方向运动距离为时恰与水面发生第一次作用，此后薄铁片会多次与水面作用，反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片每次和水面作用前后，水平速度不变，竖直速度大小变为原来的，方向相反。已知重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 薄铁片从抛出到第一次与水面接触所用时间为 B. 薄铁片抛出的初速度大小为 C. 薄铁片每次刚要接触水面时速度方向与水面的夹角逐渐变小 D. 薄铁片第一次与水面接触后上升的最大高度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．薄铁片在竖直方向做自由落体运动，根据 可得从抛出到第一次与水面接触所用时间，A错误； B．水平方向做匀速直线运动，水平位移 代入 可得初速度，B错误； C．设每次刚要接触水面时，水平速度为（水平速度不变），竖直速度为。速度方向与水面夹角满足 每次与水面作用后，竖直速度大小变为原来的，即每次弹起后竖直速度逐渐减小，而水平速度不变，所以逐渐减小，逐渐变小，C正确； D．第一次与水面接触时，竖直速度 接触后竖直速度大小变为 上升的最大高度，D错误。 故选C。 5. 如图所示，长为的悬线固定在点，在点正下方处有一钉子，把悬线另一端的小球拉到跟悬点同一水平面上无初速度释放，小球到最低点悬线碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 小球的线速度突然增大 B. 小球的角速度突然减小 C. 小球受到悬线的拉力突然减小 D. 小球的向心加速度突然增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．悬线与钉子碰撞前后瞬间，线的拉力方向与小球的运动方向垂直，故小球的线速度不变，A错误； B．当半径减小时，由知，线速度不变，可得角速度突然变大，B错误； D．由知，线速度不变，半径突然变小，向心加速度突然增大，D正确； C．在最低点，由牛顿第二定律 由于向心力变大可知，悬线的拉力突然变大，C错误。 故选D。 6. 我国计划在2030年前实现中国载人登月。设想登月载人飞船的运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P 点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为，飞船到达离P 点最远距离为L 的Q 点时，被月球引力“俘获”后，在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为 R，月球半径为 r，地球表面重力加速度为 g，月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的，飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是（ ） A. 飞船的发射速度必须大于 B. 飞船在“过渡轨道”上 P 点加速度大于“停泊轨道”上P 点的加速度 C. 飞船在“过渡轨道”上的 P 点运行速度为 D. 飞船从P 点运动到Q 点的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据第二宇宙速度的意义，飞船发射速度如果大于，飞船会脱离地球的束缚而绕太阳运转，故发射速度应小于，A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得 由于飞船在“过渡轨道”和“停泊轨道”上经过P点时，到地心的距离相等，故它们的加速度大小相等，B错误； C．飞船在停泊轨道上运行时，根据牛顿第二定律可得 又因为在地球表面，物体的重力与万有引力大小相等，即 联立解得 从“停泊轨道”运动到“过渡轨道”，飞船需要在P点加速做离心运动方可完成，故速度需大于，C错误； D．飞船在“停泊轨道”上运行的周期 根据开普勒第三定律 解得 飞船从P点 运动到Q点的时间为 D正确。 故选D。 7. 如图所示，一小物块由静止开始沿倾角为的斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为0.25，取地面为零势能面，已知。该过程中，物块的动能、重力势能、机械能、摩擦产生的热量与水平位移的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示 A．当物块从最高点下滑至斜面最低点的过程中，物块的动能 当物块下滑至斜面底端时其动能 此后在水平面上克服摩擦力做功，则有 可知，动能达到最大值前，其图像为过原点的倾斜直线，斜率为，动能达到最大后在水平面上运动，其图线的斜率为，可知图线具有对称性，故A正确； B．物块的重力势能 可知物块图像为纵轴截距，斜率为的图线，当时，重力势能为0保持不变，故B错误； CD．设O点到斜面底端的距离为，物块释放点的高度为，物块从释放到停止运动的过程中，克服摩擦力做功 可得 根据能量守恒可知 而物块在该过程中机械能的减少量始终等于克服摩擦力所做的功，则物块在轴上任意位置的机械能为 其图像为纵轴截距为，斜率为的倾斜直线，而其图像为过原点，斜率为的倾斜直线，故CD错误。 故选A。 二、多选题：本大题共3小题，共18分，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。 8. 跳台滑雪是利用跳台进行的一种跳跃滑雪比赛，是冬奥会正式比赛项目之一。如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道（足够长）上的D点，E是运动轨迹上的一点，在该点运动员的速度方向与CD平行。设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t1、t2，EF垂直于CD，不计空气阻力，则关于运动员离开C点后的飞行过程，下列说法正确的是（　　） A. t1=t2，且CF<FD B. 在空中飞行时间与运动员离开C点的速度成正比 C. CD的长度与运动员离开C点的速度成正比 D. 若运动员离开C点的速度大小改变，则其落在CD上的速度方向与CD的夹角也改变 【答案】AB 【解析】 【详解】A．以C点为原点，以CD为x轴，以垂直CD向上为y轴，建立坐标系如图所示。 对运动员的运动进行分解，y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动。当运动员速度方向与CD平行时，在y轴方向上到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，可知t1=t2。而x轴方向运动员做匀加速运动，因t1=t2，故CF<FD，A正确； BC．设在C点的初速度v与斜面的夹角为θ，将初速度沿x、y方向分解为、 将加速度沿x、y方向分解为、 则运动员的运动时间 落在斜面上的距离 则，s与v不成正比，B正确，C错误； D．设运动员落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为β，斜面的倾角为α。则有， 则 α一定，则β一定，则运动员落在斜面上的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关，D错误。 故选AB。 9. 如图所示，一水平框架绕竖直转轴以角速度匀速转动。框架的水平横杆上穿有两个质量相等的圆球A和B，圆球与横杆之间的动摩擦因数均为，球A到中心转轴的距离为d，球B到中心转轴的距离为2d，球A、B之间用一根长度为3d的轻绳连接，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 当时，绳子无拉力 B. 当时，绳子无拉力 C. 当时，横杆对球A无摩擦力 D. 当时，横杆对球A无摩擦力 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设物体恰好要滑动时角速度为，则有 解得 由于B的r大，故B先达到最大静摩擦力，故绳子无拉力时，需满足 故A正确，B错误； CD．设横杆对球A无摩擦力时角速度为，对A有（T为绳子拉力） 对B有 联立解得 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，竖直固定的光滑细圆环的半径为R，AB是圆环的水平直径，C为圆环的最低点，在B点有一光滑的小滑轮，质量均为m的小球a、b用绕过定滑轮且不可伸长的细线连接，a球套在圆环上，重力加速度为g，小球和滑轮的大小不计，将a球在A 点由静止释放，则在a球从A 运动到C的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 释放a球的瞬间，a、b球的加速度都等于g B. a球的重力做功的功率先增大后减小 C. a球运动到C 点时速度大小为 D. b球的机械能减少量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．释放a球的瞬间，小球a的速度为零，加速度竖直向下，大小等于g，此时a的向心加速度为0，因此b 的加速度为零，A错误； B．a球在A 点速度为零，重力的功率为零，在C点，速度与重力垂直，重力的功率仍为零，因此从A到C 过程，a球的重力做功的功率先增大后减小，B正确； C．设小球a运动到C点时速度大小为v，因为两球在沿绳方向的分速度相等，有 根据系统机械能守恒定律有 解得 C错误； D．对a球研究，根据动能定理有 解得 根据功能关系可知，b球的机械能减少量为，D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间处有一转轴，转轴上安有力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴做匀速圆周运动，小物体刚运动到A点时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力，重力加速度为。 （1）研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程，运用的思想方法是______。 A．微元法 B．放大法 C．控制变量法 D．化曲为直法 （2）测出小物体质量为，做匀速圆周运动时小物体到点间的距离为，沙坑平面到桌面间的距离为，D点到桌面边缘B点正下方的距离为，请推导出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数的表达式_____________。 （3）若桌面AB部分粗糙，保持力传感器读数不变，细绳仍然在A点断裂，请定性分析小物体在AB段的运动情况___________。 【答案】 ①. D ②. ③. 若桌面AB部分粗糙，小物体在AB段将做匀减速直线运动 【解析】 【详解】（1）[1]研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动中，小物体做平抛运动，平抛运动是水平方向匀速直线运动与竖直方向自由落体运动的合运动，因此运用的思想方法是化曲为直法。 故选D。 （2）[2]小物体从离开桌面到落到沙坑的运动中，做平抛运动，在水平方向有 在竖直方向有 小物体在桌面上做匀速圆周运动时则有 联立解得力传感器的示数的表达式为 （3）[3]若桌面AB部分粗糙，小物体在AB部分运动时要克服摩擦力做功，小物体运动的速度将减小，即若桌面AB部分粗糙，小物体在AB段将做匀减速直线运动。 12. 一位同学用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图甲所示，通过电磁铁控制的小球从B点的正上方A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，光电计时器记录下小球过光电门时间t，当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________。 A. AB之间的距离H B. 小球的质量为m； C. 小球从A到B的下落时间 D. 小球的直径d （2）小球通过光电门时的瞬时速度________（用（1）中测量物理量表达） （3）多次改变AB之间距离H，重复上述过程，作出随H的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率的理论值________。（用（1）中测量物理量表达） （4）在实验中根据数据实际绘出的图乙直线的斜率为则实验过程中小球所受的平均阻力与小球重力的比值为________（用、表示）。 【答案】（1）AD （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 A．根据实验原理可知，需要测量的是点到光电门的距离，故A正确 B．根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误； C．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误； D．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 已知经过光电门时的时间小球的直径，则可以由平均速度表示经过光电门时的速度，即 【小问3详解】 若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有 解得 解得 则该直线斜率 【小问4详解】 乙图线 因存在阻力，则有 所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为 四、解答题。（共38分） 13. 电动机通过一绳吊起一质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W。求： （1）电动机吊升该物体的最大速度； （2）吊升该物体允许的最大加速度； （3）电动机将该物体由静止吊升90m所需的最短时间（已知该物体上升90m前已达最大速度），取。 【答案】（1）15m/s；（2）5m/s2；（3）7.75s 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于重力时速度达到最大，则有 （2）物体先以最大加速度向上加速，根据牛顿第二定律有 解得最大加速度为 （3）物体加速阶段达到的最大速度为 所以匀加速时间为 运动的位移为 额定功率下根据动能定理可得 解得 t2=5.75s 故经历总时间 t=t1+t2=7.75s 14. 如图所示，倾角为的粗糙斜面通过一小段光滑水平面与光滑竖直半圆轨道相连，C点和D点分别为半圆轨道的最低点和最高点。现有一质量的小物块，从斜面的A点由静止开始下滑，恰好能通过半圆轨道的最高点D，最后落回到倾斜轨道上，物块与斜面的动摩擦因数为，已知半圆轨道半径，斜面A点与水平面的高度差，不计空气阻力，小物块可以看作质点，滑块通过B点时无能量损失，，求： （1）小物块运动到C点时，对半圆轨道压力的大小； （2）物块与斜面的动摩擦因数； （3）要使物块沿斜面经过半圆形轨道的最高点后垂直打在斜面的E点，E点与圆心O等高，那么需要在A点给物块沿斜面向下多大的初速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）恰能通过最高点D，重力提供向心力有 机械能守恒 在C点有 代入数据联立接得 有牛顿第三定律可得物块对轨道压力为; （2）由动能定理，可得 代入数据解得 （3）平抛运动，竖直方向有 竖直方向速度为 则 由动能定理可得 求得 15. 某研学小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案。如图所示，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直方向的磁场（可视为匀强磁场）。在车身下方固定一矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车快速刹车。 已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），整个线框的电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），车头进入磁场瞬间的速度为v0，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。已知磁感应强度的大小为B，车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。 （1）求列车车头刚进入磁场瞬间线框中的电流大小I和列车的加速度大小a； （2）求列车从车头进入磁场到停止所用的时间t； （3）请你评价该设计方案的优点和缺点。（优、缺点至少一种）。 【答案】(1)， (2) (3) 该方案的优点：利用电磁阻尼现象辅助刹车，可以使列车的加速度平稳减小；可以减小常规刹车的机械磨损等。 该方案的缺点：没有考虑列车车厢和内部线路等也是金属材质，进入磁场时会产生涡流对设备产生不良影响；励磁线圈也需要耗能；线框固定在列车上增加负载且容易出现故障；列车出站时也会受到电磁阻尼等。 【解析】 【详解】（1）车头进入磁场时线框ab边切割磁感线，有 ① 线框中的电流为 ② 联立①②式可得 线框所受的安培力为 ③ 由牛顿第二定律可得 ④ 联立①②③④式可得 （2）设列车前进速度方向为正方向，由动量定理可得 其中 ，代入上式得 ⑤ 其中 ⑥ 联立⑤⑥式可得 （3）略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 三台中学实验学校高2023级2025-2026学年度上期 高三年级入学考试物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 在一次施工中，塔吊将重物从点吊起，从起吊开始计时，以为原点，设水平向右为方向、竖直向上为方向，重物、方向的运动规律分别如图甲、乙所示，则重物（　　） A. 在水平方向做匀变速直线运动 B. 运动轨迹为抛物线 C. 内的位移大小为 D. 在相等时间内的速度变化量不相等 2. 石墩路障在生活中很常见，对于保障行车安全和管制交通秩序发挥重要作用。如图甲所示，工人用叉车将一球形石墩路障运送至目的地，拉动装置的结构简易图如图乙所示，，两叉车臂相互平行且间距等于石墩半径。在水平匀速拉动叉车的过程中，叉车臂与水平方向夹角维持为。不计球形石墩表面摩擦，则单个叉车臂受到石墩的压力大小为（石墩重力为）（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，在粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个物块，物块之间的动摩擦因数为，物块与地面之间的动摩擦因数为，上面的两物块用不可伸长、可承受足够大拉力的水平轻绳相连。现对右边质量为m的物块施加水平向右的力F，使四个物块一起向右运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。为使物块之间不发生相对滑动，则F的最大值为（　　） A. B. C. D. 4. “打水漂”是一项古老而有趣的户外活动，通过让扁平的石头在水面弹跳，追求最多的跳跃次数或最远距离，目前该活动最多弹跳次数记录达88次，最远距离为121.8米，法国科学家Lyderic Bocquet曾计算，理论上水漂弹跳次数可高达350次（但现实中几乎不可能）。现将一薄铁片从距离水面高度为处水平抛出，当铁片水平方向运动距离为时恰与水面发生第一次作用，此后薄铁片会多次与水面作用，反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片每次和水面作用前后，水平速度不变，竖直速度大小变为原来的，方向相反。已知重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 薄铁片从抛出到第一次与水面接触所用时间为 B. 薄铁片抛出的初速度大小为 C. 薄铁片每次刚要接触水面时速度方向与水面的夹角逐渐变小 D. 薄铁片第一次与水面接触后上升的最大高度为 5. 如图所示，长为的悬线固定在点，在点正下方处有一钉子，把悬线另一端的小球拉到跟悬点同一水平面上无初速度释放，小球到最低点悬线碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 小球的线速度突然增大 B. 小球的角速度突然减小 C. 小球受到悬线的拉力突然减小 D. 小球的向心加速度突然增大 6. 我国计划在2030年前实现中国载人登月。设想登月载人飞船的运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P 点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为，飞船到达离P 点最远距离为L 的Q 点时，被月球引力“俘获”后，在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为 R，月球半径为 r，地球表面重力加速度为 g，月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的，飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是（ ） A. 飞船的发射速度必须大于 B. 飞船在“过渡轨道”上 P 点加速度大于“停泊轨道”上P 点的加速度 C. 飞船在“过渡轨道”上的 P 点运行速度为 D. 飞船从P 点运动到Q 点的时间为 7. 如图所示，一小物块由静止开始沿倾角为的斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为0.25，取地面为零势能面，已知。该过程中，物块的动能、重力势能、机械能、摩擦产生的热量与水平位移的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分，全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。 8. 跳台滑雪是利用跳台进行的一种跳跃滑雪比赛，是冬奥会正式比赛项目之一。如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道（足够长）上的D点，E是运动轨迹上的一点，在该点运动员的速度方向与CD平行。设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t1、t2，EF垂直于CD，不计空气阻力，则关于运动员离开C点后的飞行过程，下列说法正确的是（　　） A. t1=t2，且CF<FD B. 在空中飞行时间与运动员离开C点的速度成正比 C. CD的长度与运动员离开C点的速度成正比 D. 若运动员离开C点的速度大小改变，则其落在CD上的速度方向与CD的夹角也改变 9. 如图所示，一水平框架绕竖直转轴以角速度匀速转动。框架的水平横杆上穿有两个质量相等的圆球A和B，圆球与横杆之间的动摩擦因数均为，球A到中心转轴的距离为d，球B到中心转轴的距离为2d，球A、B之间用一根长度为3d的轻绳连接，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 当时，绳子无拉力 B. 当时，绳子无拉力 C. 当时，横杆对球A无摩擦力 D. 当时，横杆对球A无摩擦力 10. 如图所示，竖直固定的光滑细圆环的半径为R，AB是圆环的水平直径，C为圆环的最低点，在B点有一光滑的小滑轮，质量均为m的小球a、b用绕过定滑轮且不可伸长的细线连接，a球套在圆环上，重力加速度为g，小球和滑轮的大小不计，将a球在A 点由静止释放，则在a球从A 运动到C的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 释放a球的瞬间，a、b球的加速度都等于g B. a球的重力做功的功率先增大后减小 C. a球运动到C 点时速度大小为 D. b球的机械能减少量为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间处有一转轴，转轴上安有力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴做匀速圆周运动，小物体刚运动到A点时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力，重力加速度为。 （1）研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程，运用的思想方法是______。 A．微元法 B．放大法 C．控制变量法 D．化曲为直法 （2）测出小物体质量为，做匀速圆周运动时小物体到点间的距离为，沙坑平面到桌面间的距离为，D点到桌面边缘B点正下方的距离为，请推导出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数的表达式_____________。 （3）若桌面AB部分粗糙，保持力传感器读数不变，细绳仍然在A点断裂，请定性分析小物体在AB段的运动情况___________。 12. 一位同学用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图甲所示，通过电磁铁控制的小球从B点的正上方A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，光电计时器记录下小球过光电门时间t，当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________。 A. AB之间的距离H B. 小球的质量为m； C. 小球从A到B的下落时间 D. 小球的直径d （2）小球通过光电门时的瞬时速度________（用（1）中测量物理量表达） （3）多次改变AB之间距离H，重复上述过程，作出随H的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率的理论值________。（用（1）中测量物理量表达） （4）在实验中根据数据实际绘出的图乙直线的斜率为则实验过程中小球所受的平均阻力与小球重力的比值为________（用、表示）。 四、解答题。（共38分） 13. 电动机通过一绳吊起一质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W。求： （1）电动机吊升该物体的最大速度； （2）吊升该物体允许的最大加速度； （3）电动机将该物体由静止吊升90m所需的最短时间（已知该物体上升90m前已达最大速度），取。 14. 如图所示，倾角为的粗糙斜面通过一小段光滑水平面与光滑竖直半圆轨道相连，C点和D点分别为半圆轨道的最低点和最高点。现有一质量的小物块，从斜面的A点由静止开始下滑，恰好能通过半圆轨道的最高点D，最后落回到倾斜轨道上，物块与斜面的动摩擦因数为，已知半圆轨道半径，斜面A点与水平面的高度差，不计空气阻力，小物块可以看作质点，滑块通过B点时无能量损失，，求： （1）小物块运动到C点时，对半圆轨道压力的大小； （2）物块与斜面的动摩擦因数； （3）要使物块沿斜面经过半圆形轨道的最高点后垂直打在斜面的E点，E点与圆心O等高，那么需要在A点给物块沿斜面向下多大的初速度。 15. 某研学小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案。如图所示，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直方向的磁场（可视为匀强磁场）。在车身下方固定一矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车快速刹车。 已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），整个线框的电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），车头进入磁场瞬间的速度为v0，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。已知磁感应强度的大小为B，车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。 （1）求列车车头刚进入磁场瞬间线框中的电流大小I和列车的加速度大小a； （2）求列车从车头进入磁场到停止所用的时间t； （3）请你评价该设计方案的优点和缺点。（优、缺点至少一种）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $