精品解析：辽宁省名校联盟2025-2026学年高三上学期10月联合考试物理试卷

辽宁省名校联盟2025年高三10月份联合考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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。 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. 下列关于生活情境中物理原理的说法，正确的是（　　） A. 为增大拔河比赛中取胜的概率，应选体重较大的选手参赛 B. 当火车在铁轨上转弯时，速度越快，火车对内侧铁轨的压力随之增大 C. 人在蹦极时下落的过程中（忽略阻力），橡皮绳原长时速度最大 D. 乘客系安全带是为了减小汽车突然启动时，由于人的惯性带来的伤害 2. 暑期，甲和乙均从A地同时出发前往B地游玩。如图所示，甲的运动轨迹为直线，乙的运动轨迹为曲线，最终两人同时到达B地。关于两人的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中两人的路程一定相同 B. 两人经过C点时的速度可能相同 C. 整个过程两人的平均速度一定相同 D. 整个过程两人的平均速率一定相同 3. 学生在军训过程中，需掌握两种基本的站立姿势：一是“立正”，此时双腿可视为平行；二是“跨立”，双腿需分开一定的角度（如图所示）。当从“立正”姿势转变为“跨立”姿势并保持静止时（两次均站在水平地面上），下列说法正确的是（　　） A. 人受到的合力增大 B. 地面对人的支持力增大 C. 地面对一只脚的作用力增大 D. 地面对人的支持力方向发生变化 4. 图甲为3D打印机，在水平面上建立如图乙所示的平面直角坐标系。在某次打印过程中，打印机的喷头在某一固定高度处进行打印（高度保持不变），此时位于水平面内的托盘沿x轴正方向以m/s的速度匀速运动，而喷头以m/s的速度沿图乙所示方向做匀速直线运动。则在托盘上打印出的图案是（　　） A. B. C. D. 5. 在平直公路上，一辆公交车正以16m/s的速度匀速行驶。司机突然注意到前方17.5m处有一只小狗以4m/s的速度沿直线匀速同向奔跑。司机随即紧急刹车（不考虑人的反应时间），加速度大小为4m/s2。对这一过程，下列说法正确的是（　　） A. 公交车不会撞到小狗 B. 公交车与小狗相遇时距开始刹车的位置为27.5m C. 从公交车开始刹车到与小狗共速的过程历时4s D. 公交车与小狗相遇时公交车的速度为5m/s 6. “祝融号”是我国首个火星探测器，这一成就为我们人类登陆火星迈出了重要一步。假想某一天宇航员成功登上火星，他们利用位移传感器和小球进行竖直上抛实验，记录下小球运动的位移x与时间t的关系图像如图所示。已知地球的半径约为火星半径的2倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，地球表面的重力加速度g取10m/s2，忽略火星的自转及表面的空气阻力，。则下列说法正确的是（　　） A. 小球初速度为4m/s B. 火星表面的重力加速度为2m/s2 C. 火星的第一宇宙速度约为17.4km/s D. 火星的密度约为地球密度的 7. 水平面上竖直固定着一根轻质弹簧，劲度系数为80N/m，弹簧上端叠放着两物块P和Q且处于静止状态，质量分别为kg，kg。时刻用一个竖直向上的外力拉物块P，如图所示，使物块P以1m/s2的加速度匀加速竖直向上运动，重力加速度g取10m/s2，不计阻力。下列图像中能正确表示拉力F与时间t的变化关系的是（　　） A. B. C. D. 8. 为了方便顾客食用菜品，饭店的餐桌上常常配备大转盘，该转盘可根据顾客需求调节转速。在转盘桌上放置两个材质相同但质量不同的碗，甲碗的质量大于乙碗的质量（两只碗均可视为质点）。甲、乙两碗放置在转盘上的同一条半径上，且乙碗距圆心的距离大于甲碗（如图所示）。已知转盘的半径为R，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现通过调节使转速缓慢增加至n（单位：r/s）时，下列说法正确的是（　　） A 当转速增大到一定值后，乙碗一定先滑动 B. 当转速时，乙碗一定发生滑动（μ为碗与转盘间的动摩擦因数，g为重力加速度） C. 两只碗均未发生滑动时，甲碗所受的摩擦力一定较大 D. 两只碗均未发生滑动时，乙碗的向心加速度一定较大 9. 在中国男篮2025年7月16日进行的国际热身赛中，中国男篮成功击败了荷兰队。假设某篮球运动员在练习投篮时，两次球出手的位置和速度方向保持不变（即抛出速度与水平方向的夹角θ保持不变），第一次击中篮板时速度方向为水平，第二次击中篮板的位置与抛出点处于同一高度，如图所示。则第一次与第二次投球过程中的初速度之比、运动的总时间之比、篮球上升的最大高度之比，以及速度偏转角的正切值之比的说法正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，竖直面内一定滑轮固定在A点，轻绳绕过定滑轮后右端固定于B点，轻绳左端连接质量为M的物体甲，把一个质量为m的物体乙系在轻绳的结点C上，用手托至BC段轻绳水平静止。现放手使乙运动，运动过程中BC与水平方向的夹角用α表示。已知乙到达最低点时两段轻绳的夹角为90°且（如虚线所示），滑轮视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 物体乙向下运动过程中，物体甲先超重后失重 B. 物体乙向下运动的过程中，甲和乙的速度关系为 C. 物体乙到达最低点时BC段轻绳拉力 D. 物体乙到达最低点时AC段轻绳的拉力为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究“两个力的合成规律”的实验中，首先将橡皮筋一端固定在水平地面上（如图甲所示），然后在靠近橡皮筋且垂直于地面的位置放置一块木板，并在木板上固定一张白纸（如图乙所示，仅图乙画出木板）。橡皮筋的另一端系有一个轻质小圆环，两个弹簧测力计分开一定角度共同拉动小圆环，将小圆环拉至O点。在白纸上用铅笔记录O点的位置、两条细线的方向以及弹簧测力计的示数，。接着使用一个弹簧测力计拉该小圆环，将小圆环拉至______（如图丙所示），记录细线的方向，并读出弹簧测力计的示数，最终采用图示法表示三个拉力。针对上述操作，请回答以下问题： （1）完成上述填空______。 （2）为了减小误差，以下操作中正确的是（　　） A. 选用两个完全相同的弹簧测力计 B. 确保弹簧测力计和细线与木板平行 C. 保证两个弹簧测力计的示数相同 （3）以下是该小组同学测量的几组数据，你认为不合理的是（　　） A. N；N；N B. N；N；N C. N；N；N D. N；N；N 12. 某小组在验证“物体加速度与合力和质量的关系”的实验中，使用了以下器材：气垫导轨（包含滑轮和气泵）、滑块（附带遮光条）、光电门（2个）、数字计时器、天平、若干砝码及托盘，以及若干细线，其中重力加速度为g。操作步骤如下： ①安装好实验器材，测量两个光电门之间的距离，调整气垫导轨至水平状态，并用细线将滑块与托盘连接，使其跨过定滑轮。 ②保持滑块质量不变，在托盘上放置一定质量的砝码，测量滑块上的遮光条通过光电门1和光电门2时的挡光时间。 ③逐步增加托盘中的砝码数量，重复上述操作，绘制出砝码及托盘的总重力mg与滑块加速度a的函数关系图像。 根据上述操作回答问题： （1）该实验______（填“需要”或“不需要”）平衡阻力。 （2）若在逐渐增加砝码的过程中，发现图像不再是直线，这是由于砝码的质量不再远小于滑块的质量，导致细线的拉力与砝码及托盘的总重力偏差较大。在如图乙所示的图线中对应的图线是______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 （3）截取图乙中图线的直线部分如图丙所示，根据图丙结果可得出滑块及遮光条的总质量为______kg（结果保留1位有效数字）。 （4）为了解决（2）中的系统误差，另一小组同学将滑块（含遮光条）、砝码及托盘整体视为一个系统，通过绘制滑块加速度a的倒数与砝码及托盘总质量m的倒数的图像，即，也可以验证当物体质量保持不变时，物体的加速度与所受合外力成正比，该图像纵轴的截距为______（用题中所给物理量的字母表示）。 13. 机场安检是保障乘客安全的必要程序。如图甲所示，在某机场安检员将乘客的物品放入置物筐后，无初速度地将置物筐放在传送带上，此时置物筐的左端恰好在传送带的最左端A点（物品与置物筐均无初速度），安检机简化为如图乙所示。已知物品与置物筐之间的动摩擦因数为，置物筐与传送带之间的动摩擦因数为，传送带顺时针转动的速度恒定为。物品的质量和置物筐的质量均为，传送带AB间的距离，置物筐的长度为，物品可视为质点，不考虑其他因素的影响，重力加速度g取。 （1）求物品加速过程的加速度大小； （2）若物品与置物筐恰好不相撞，求最初物品应放置在距离置物筐左端的长度； （3）在（2）的基础上求从置物筐放在传送带上至置物筐的右端到达B点的总时间。 14. 2025年4月27日，天链二号05星搭载长征三号乙运载火箭成功发射，该卫星是静止轨道同步卫星，其轨道半径为kR（R为地球半径，k为已知常量）。已知引力常量为G，地球的自转周期为。 （1）求地球两极的重力加速度大小g； （2）求地球的密度ρ； （3）同一轨道上需部署三颗卫星（轨道平面仍为赤道平面），可实现地球赤道上任意两点间的无线电通信，求该轨道上卫星运行的最小周期T。 15. 在一个足够大的光滑水平正方形桌面上，以桌子的一角为原点，相邻的两条边所在的直线为x轴和y轴，建立一个三维直角坐标系，如图甲所示。当物体进入桌子右侧的空间内立刻对物体施加一个平行于Oxz平面的恒力F。现将一根细绳的一端固定在O点，另一端拴着一个质量为m的小球，由y轴上的某点以初速度垂直于y轴沿x轴正方向抛出，此时细绳的拉力为小球重力的。小球到达了离开桌面后距离x轴最远位置的M点（之后的运动不做研究）。小球在运动过程中的速度可用图乙二维直角坐标系的一个点表示（z方向没有速度分量），、为小球的速度在坐标轴方向上的分量，小球出发时P位于点，之后沿着圆弧运动到了点后，又沿着直线运动到了c（坐标未知）点结束。已知P点在任意相等的时间内在图乙ab段通过的曲线长度是bc段的，忽略一切阻力，重力加速度为g。求： （1）绳长l； （2）恒力的大小F及方向； （3）抛出点与M点的距离d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁省名校联盟2025年高三10月份联合考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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。 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. 下列关于生活情境中物理原理的说法，正确的是（　　） A. 为增大拔河比赛中取胜概率，应选体重较大的选手参赛 B. 当火车在铁轨上转弯时，速度越快，火车对内侧铁轨的压力随之增大 C. 人在蹦极时下落的过程中（忽略阻力），橡皮绳原长时速度最大 D. 乘客系安全带是为了减小汽车突然启动时，由于人的惯性带来的伤害 【答案】A 【解析】 【详解】A．体重较大的选手对地面的最大静摩擦力更大，能承受更大的拉力，故A正确； B．火车转弯时速度过快，所需要的向心力更大，故会对外侧铁轨压力增大，而不是内侧铁轨，故B错误； C．人在蹦极下落过程中（忽略阻力），开始时橡皮绳未伸长，人只受重力，做加速运动；当橡皮绳开始伸长后，橡皮绳的弹力逐渐增大，当弹力小于重力时，人仍然加速；当弹力等于重力时，速度达到最大；之后弹力大于重力，人开始减速。所以速度最大的时刻不是橡皮绳原长时，故C错误； D．安全带主要防止汽车急停时惯性前冲，而非应对突然启动，故D错误。 故选A 2. 暑期，甲和乙均从A地同时出发前往B地游玩。如图所示，甲的运动轨迹为直线，乙的运动轨迹为曲线，最终两人同时到达B地。关于两人的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中两人的路程一定相同 B. 两人经过C点时的速度可能相同 C. 整个过程两人的平均速度一定相同 D. 整个过程两人的平均速率一定相同 【答案】C 【解析】 【详解】AC．路程是轨迹的长度，位移是质点运动的初位置指向末位置的有向线段，因此两人的路程不同，位移相同，由于时间相同，根据公式可知，两人的平均速度相同，故A错误，C正确； B．由于两人在C点运动方向不同，故两人在C点的速度一定不同，故B错误； D．由于两人的路程不同，平均速率是路程与时间的比值，故D错误。 故选C。 3. 学生在军训过程中，需掌握两种基本的站立姿势：一是“立正”，此时双腿可视为平行；二是“跨立”，双腿需分开一定的角度（如图所示）。当从“立正”姿势转变为“跨立”姿势并保持静止时（两次均站在水平地面上），下列说法正确的是（　　） A. 人受到的合力增大 B. 地面对人的支持力增大 C. 地面对一只脚的作用力增大 D. 地面对人的支持力方向发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．“立正”与“跨立”人都处于静止状态，人受到的合力均为零，A项错误； BCD．“立正”时，地面对人的支持力竖直向上，没有摩擦力，“跨立”时，支持力大小和方向不变，但是两脚受到地面的摩擦力，地面对一只脚的作用力为支持力与摩擦力的合力，所以地面对一只脚的作用力增大，BD项错误，C项正确。 故选C。 4. 图甲为3D打印机，在水平面上建立如图乙所示的平面直角坐标系。在某次打印过程中，打印机的喷头在某一固定高度处进行打印（高度保持不变），此时位于水平面内的托盘沿x轴正方向以m/s的速度匀速运动，而喷头以m/s的速度沿图乙所示方向做匀速直线运动。则在托盘上打印出的图案是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，托盘沿x轴正方向运动，喷头与x轴正方向成60°角匀速运动（以地面为参考系），因v2cos60°=v1，则以托盘为参考系的运动速度为，为沿y轴正方向的直线。 故选A。 5. 在平直公路上，一辆公交车正以16m/s速度匀速行驶。司机突然注意到前方17.5m处有一只小狗以4m/s的速度沿直线匀速同向奔跑。司机随即紧急刹车（不考虑人的反应时间），加速度大小为4m/s2。对这一过程，下列说法正确的是（　　） A. 公交车不会撞到小狗 B. 公交车与小狗相遇时距开始刹车的位置为27.5m C. 从公交车开始刹车到与小狗共速的过程历时4s D. 公交车与小狗相遇时公交车的速度为5m/s 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据题目信息画出二者的速度一时间图像，设经过时间t，公交车与小狗相遇，则此时公交车的速度为（m/s），如图所示 根据相对位移等于二者间的距离有（m） 解得 汽车停下来用时 故公交车会撞到小狗，且公交车与小狗相遇时距开始刹车的位置为 故AC错误，B正确； D．公交车与小狗相遇时公交车的速度，故D错误。 故选B。 6. “祝融号”是我国首个火星探测器，这一成就为我们人类登陆火星迈出了重要一步。假想某一天宇航员成功登上火星，他们利用位移传感器和小球进行竖直上抛实验，记录下小球运动的位移x与时间t的关系图像如图所示。已知地球的半径约为火星半径的2倍，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，地球表面的重力加速度g取10m/s2，忽略火星的自转及表面的空气阻力，。则下列说法正确的是（　　） A. 小球的初速度为4m/s B. 火星表面的重力加速度为2m/s2 C. 火星的第一宇宙速度约为17.4km/s D. 火星的密度约为地球密度的 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球竖直上抛最高点的位移为，时间为，根据 可得火星表面的重力加速度为 小球的初速度为 故AB错误； C．根据 可得第一宇宙速度的表达式为 可得第一宇宙速度之比为 地球的第一宇宙速度为7.9km/s，可得火星的第一宇宙速度约为，故C错误； D．根据黄金代换 又 可知星球密度为 火星与地球密度比为，故D正确。 故选D。 7. 水平面上竖直固定着一根轻质弹簧，劲度系数为80N/m，弹簧上端叠放着两物块P和Q且处于静止状态，质量分别为kg，kg。时刻用一个竖直向上的外力拉物块P，如图所示，使物块P以1m/s2的加速度匀加速竖直向上运动，重力加速度g取10m/s2，不计阻力。下列图像中能正确表示拉力F与时间t的变化关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】一开始系统静止，弹簧的弹力等于P和Q的重力，即 施加拉力后，二者一起做匀加速直线运动，此时拉力最小，即 当P和Q分离的瞬间，拉力最大，即 弹簧的形变量为有， 解得N，N，s 故选B。 8. 为了方便顾客食用菜品，饭店餐桌上常常配备大转盘，该转盘可根据顾客需求调节转速。在转盘桌上放置两个材质相同但质量不同的碗，甲碗的质量大于乙碗的质量（两只碗均可视为质点）。甲、乙两碗放置在转盘上的同一条半径上，且乙碗距圆心的距离大于甲碗（如图所示）。已知转盘的半径为R，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现通过调节使转速缓慢增加至n（单位：r/s）时，下列说法正确的是（　　） A. 当转速增大到一定值后，乙碗一定先滑动 B. 当转速时，乙碗一定发生滑动（μ为碗与转盘间的动摩擦因数，g为重力加速度） C. 两只碗均未发生滑动时，甲碗所受的摩擦力一定较大 D. 两只碗均未发生滑动时，乙碗的向心加速度一定较大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两只碗由静摩擦力提供向心力，当达到最大静摩擦力时，即，可知当转速增大到一定值后，距离远的乙碗先滑动，故A正确； B．题目给出整个转盘的半径为R，代入数据得，解得，但是两只碗的轨迹半径均小于R，转速达到该值乙碗不发生滑动，故B错误； C．由A选项分析可知，两只碗均未发生滑动时，静摩擦力提供向心力，甲碗的质量大，半径小，无法确定二者静摩擦力的大小，故C错误； D．根据向心加速度公式，可得半径大的乙碗的向心加速度大，故D正确。 故选AD。 9. 在中国男篮2025年7月16日进行的国际热身赛中，中国男篮成功击败了荷兰队。假设某篮球运动员在练习投篮时，两次球出手的位置和速度方向保持不变（即抛出速度与水平方向的夹角θ保持不变），第一次击中篮板时速度方向为水平，第二次击中篮板的位置与抛出点处于同一高度，如图所示。则第一次与第二次投球过程中的初速度之比、运动的总时间之比、篮球上升的最大高度之比，以及速度偏转角的正切值之比的说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．将两次的初速度正交分解，由于每次的抛出角度不变，两次水平位移相同，即 第一次 第二次 可得，，故A错误B正确； C．根据位移公式有篮球第一次上升的最大高度 第二次上升的最大高度 可得，故C正确； D．第二次的末速度与初速度的大小相同，速度矢量关系如图所示，速度偏转角，正切值非2倍的关系，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，竖直面内一定滑轮固定在A点，轻绳绕过定滑轮后右端固定于B点，轻绳左端连接质量为M的物体甲，把一个质量为m的物体乙系在轻绳的结点C上，用手托至BC段轻绳水平静止。现放手使乙运动，运动过程中BC与水平方向的夹角用α表示。已知乙到达最低点时两段轻绳的夹角为90°且（如虚线所示），滑轮视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 物体乙向下运动的过程中，物体甲先超重后失重 B. 物体乙向下运动的过程中，甲和乙的速度关系为 C. 物体乙到达最低点时BC段轻绳拉力为 D. 物体乙到达最低点时AC段轻绳的拉力为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由于物体乙的运动情况是速度由零加速后再减速为零，故物体甲同样向上运动先加速后减速，即物体甲先超重后失重，故A正确； B．甲、乙两物体沿轻绳方向的速度相同，将物体乙的速度正交分解，根据已知可得物体乙做圆周运动，如图1所示 但是分解后没有已知角度，无法求出甲和乙两个物体的速度关系，故B错误； CD．当物体乙运动到最低点时，甲、乙两个物体的速度均为零，BC段轻绳的拉力等于物体乙重力沿BC方向的分力，沿AC方向，甲、乙两物体的加速度相同，力的分解情况如图2所示 BC段轻绳的拉力等于，设AC的拉力为，，甲物体只受重力和竖直向上的拉力，则，解得 ，故CD正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在探究“两个力的合成规律”的实验中，首先将橡皮筋一端固定在水平地面上（如图甲所示），然后在靠近橡皮筋且垂直于地面的位置放置一块木板，并在木板上固定一张白纸（如图乙所示，仅图乙画出木板）。橡皮筋的另一端系有一个轻质小圆环，两个弹簧测力计分开一定角度共同拉动小圆环，将小圆环拉至O点。在白纸上用铅笔记录O点的位置、两条细线的方向以及弹簧测力计的示数，。接着使用一个弹簧测力计拉该小圆环，将小圆环拉至______（如图丙所示），记录细线的方向，并读出弹簧测力计的示数，最终采用图示法表示三个拉力。针对上述操作，请回答以下问题： （1）完成上述填空______。 （2）为了减小误差，以下操作中正确的是（　　） A. 选用两个完全相同的弹簧测力计 B. 确保弹簧测力计和细线与木板平行 C. 保证两个弹簧测力计的示数相同 （3）以下是该小组同学测量几组数据，你认为不合理的是（　　） A. N；N；N B. N；N；N C. N；N；N D. N；N；N 【答案】（1）O点 （2）B （3）BD 【解析】 【小问1详解】 本实验用到了等效替代法，第二次用一个弹簧测力计拉小圆环时仍需拉至O点。 【小问2详解】 A．选用两个完全相同的弹簧测力计对实验无影响，A项错误； B．为了减小误差本实验操作时应注意弹簧测力计和细线要与木板平行，B项正确； C．两个弹簧测力计的示数不一定相同，C项错误。 故选B。 【小问3详解】 由于两个合力范围是，则AC项合理，BD项不合理。 故选BD。 12. 某小组在验证“物体的加速度与合力和质量的关系”的实验中，使用了以下器材：气垫导轨（包含滑轮和气泵）、滑块（附带遮光条）、光电门（2个）、数字计时器、天平、若干砝码及托盘，以及若干细线，其中重力加速度为g。操作步骤如下： ①安装好实验器材，测量两个光电门之间的距离，调整气垫导轨至水平状态，并用细线将滑块与托盘连接，使其跨过定滑轮。 ②保持滑块质量不变，在托盘上放置一定质量的砝码，测量滑块上的遮光条通过光电门1和光电门2时的挡光时间。 ③逐步增加托盘中的砝码数量，重复上述操作，绘制出砝码及托盘的总重力mg与滑块加速度a的函数关系图像。 根据上述操作回答问题： （1）该实验______（填“需要”或“不需要”）平衡阻力。 （2）若在逐渐增加砝码的过程中，发现图像不再是直线，这是由于砝码的质量不再远小于滑块的质量，导致细线的拉力与砝码及托盘的总重力偏差较大。在如图乙所示的图线中对应的图线是______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 （3）截取图乙中图线的直线部分如图丙所示，根据图丙结果可得出滑块及遮光条的总质量为______kg（结果保留1位有效数字）。 （4）为了解决（2）中的系统误差，另一小组同学将滑块（含遮光条）、砝码及托盘整体视为一个系统，通过绘制滑块加速度a的倒数与砝码及托盘总质量m的倒数的图像，即，也可以验证当物体质量保持不变时，物体的加速度与所受合外力成正比，该图像纵轴的截距为______（用题中所给物理量的字母表示）。 【答案】（1）不需要 （2）Ⅰ （3）2 （4） 【解析】 【小问1详解】 实验中使用了气垫导轨，故不需要平衡阻力。 【小问2详解】 对砝码及托盘列牛顿第二定律有 对滑块及遮光条列牛顿第二定律有 联立解得 当砝码及托盘的质量远大于滑块及遮光条的质量时，砝码及托盘的加速度趋近于重力加速度，故选图线Ⅰ。 【小问3详解】 图乙中的直线部分，细线的拉力约等于砝码及托盘的重力，对滑块及遮光条列牛顿第二定律有 解得 【小问4详解】 对砝码及托盘列牛顿第二定律有 对滑块及遮光条列牛顿第二定律有 联立解得，由此可知纵轴的截距为。 13. 机场安检是保障乘客安全的必要程序。如图甲所示，在某机场安检员将乘客的物品放入置物筐后，无初速度地将置物筐放在传送带上，此时置物筐的左端恰好在传送带的最左端A点（物品与置物筐均无初速度），安检机简化为如图乙所示。已知物品与置物筐之间的动摩擦因数为，置物筐与传送带之间的动摩擦因数为，传送带顺时针转动的速度恒定为。物品的质量和置物筐的质量均为，传送带AB间的距离，置物筐的长度为，物品可视为质点，不考虑其他因素的影响，重力加速度g取。 （1）求物品加速过程的加速度大小； （2）若物品与置物筐恰好不相撞，求最初物品应放置在距离置物筐左端的长度； （3）在（2）的基础上求从置物筐放在传送带上至置物筐的右端到达B点的总时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由于物品和置物筐没有初速度，所以根据牛顿第二定律可得物品的加速度 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得置物筐的加速度 二者共速后物品不再相对滑动，物品与传送带共速的时间为 置物筐与传送带共速的时间为 综上可得m， 相对位移为 即物品放置在距置物筐左侧6cm的位置。 【小问3详解】 根据（2）可知，共速时置物筐已经运动了0.15m，剩余的位移置物筐做匀速直线运动，即 所以置物筐剩余的时间为 置物筐在传送带上运动的总时间为 14. 2025年4月27日，天链二号05星搭载长征三号乙运载火箭成功发射，该卫星是静止轨道同步卫星，其轨道半径为kR（R为地球半径，k为已知常量）。已知引力常量为G，地球的自转周期为。 （1）求地球两极的重力加速度大小g； （2）求地球的密度ρ； （3）同一轨道上需部署三颗卫星（轨道平面仍为赤道平面），可实现地球赤道上任意两点间的无线电通信，求该轨道上卫星运行的最小周期T。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期，有 根据万有引力等于重力有 联立解得 【小问2详解】 根据万有引力等于重力有 则地球的密度 【小问3详解】 由题意可知，三个卫星的排布在赤道平面上的外接正三角形的三个顶点上，如图所示 由几何关系可知，此轨道半径为2R，则有 根据万有引力等于重力有 联立解得 15. 在一个足够大的光滑水平正方形桌面上，以桌子的一角为原点，相邻的两条边所在的直线为x轴和y轴，建立一个三维直角坐标系，如图甲所示。当物体进入桌子右侧的空间内立刻对物体施加一个平行于Oxz平面的恒力F。现将一根细绳的一端固定在O点，另一端拴着一个质量为m的小球，由y轴上的某点以初速度垂直于y轴沿x轴正方向抛出，此时细绳的拉力为小球重力的。小球到达了离开桌面后距离x轴最远位置的M点（之后的运动不做研究）。小球在运动过程中的速度可用图乙二维直角坐标系的一个点表示（z方向没有速度分量），、为小球的速度在坐标轴方向上的分量，小球出发时P位于点，之后沿着圆弧运动到了点后，又沿着直线运动到了c（坐标未知）点结束。已知P点在任意相等的时间内在图乙ab段通过的曲线长度是bc段的，忽略一切阻力，重力加速度为g。求： （1）绳长l； （2）恒力的大小F及方向； （3）抛出点与M点的距离d。 【答案】（1） （2），方向与x轴负方向成45°角（或与z轴正方向成45°角） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意得，小球在桌面上做圆周运动，细绳的拉力提供向心力，即 且 解得 【小问2详解】 当小球离开桌面后由图乙可得，小球在Oxy平面内做类平抛运动，此时加速度方向沿x轴负方向，由于恒力平行于平面Oxz，故小球受到的重力和恒力的合力沿x轴负方向，根据题意可知，小球做圆周运动时的加速度为，小球在的区域内的加速度为；则恒力的大小为 方向与x轴负方向成45°角。 【小问3详解】 设小球沿x轴负方向做匀加速直线运动，位移为（x为绝对值），沿y轴正方向的位移为y，如图所示 可得，， 解得， 则出发点至M点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $