精品解析：河北省衡水市枣强中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题

2025-2026学年度上学期高三年级期中考试物理学科试题 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度大小为，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 它下落的前一半时间与后一半时间的位移之比为 B. 它在前2秒内的平均速度大小为 C. 它在最后1秒内下落的高度为 D. 它下落的最后1秒内的平均速度大小为 2. 太阳系各行星的运动可看作在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。当地球恰好运行到某行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”；当某行星恰好运行到地球和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星凌日”。已知太阳系八大行星绕太阳运动的周期如下表所示。下列说法正确的是（　　） 行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 周期/年 0.24 0.6 1.0 1.9 12 29 84 165 A. 可以发生天王星凌日现象 B. 各行星中火星相邻两次冲日现象的时间间隔最短 C. 水星绕太阳运行的轨道半径约为地球绕太阳运行的轨道半径的 D. 木星大约每隔13个月出现一次冲日现象 3. 如图甲所示，一小物块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始向右做直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，物块的质量，与台面间的动摩擦因数，取。则物块在时刻的速度大小为（　　） A. B. C. D. 2 4. 如图甲所示，原长为0.3m的轻质弹簧下端固定在倾角θ=30°的光滑斜面的底部，上端连接一小球，小球始终受到沿斜面向下、大小为F=1N的恒定拉力作用，将小球从弹簧原长位置由静止释放，小球的加速度大小a与弹簧长度x的关系如图乙所示。重力加速度g取10m/s2，以下说法正确的是（　　） A. 小球的质量为2kg B. 弹簧的劲度系数为40N/m C. 弹簧弹力的最大值为5N D. 小球速度的最大值为m/s 5. 2025年10月19日《央广网》消息，由陈冬、陈中瑞和王杰组成的神二十乘组在轨已经170余天，“太空出差之旅”渐入尾声，他们将在轨迎接神舟二十一号航天员乘组的到访，并完成在轨交接。航天员所在的中国空间站“天宫”，它运行在距地面高度约为的圆轨道上。我国在1970年成功发射第一颗人造卫星——“东方红一号”卫星现在依然运行在近地点距地面、远地点距地面的椭圆轨道上。关于“天宫”空间站与“东方红一号”卫星，下列说法正确的是（ ） A. 地球位于“东方红一号”椭圆轨道的中心 B. “东方红一号”位于远地点时的加速度大于“天宫”空间站的加速度 C. “东方红一号”和“天宫”空间站与地球球心的连线在相等的时间内扫过的面积相等，即 D. “东方红一号”的运行周期大于“天宫”空间站的运行周期 6. 如图所示，轻绳1下方悬挂着匣子C，匣内用轻绳2悬挂着A球，在A球的下方用轻弹簧悬挂着B球。已知A、B、C三个物体的质量均为，原来都处于静止状态，重力加速度为。在轻绳1被烧断后的瞬间，以下说法正确的是（　　） A. A、C的加速度大小都为 B. B、C的加速度大小为 C. A的加速度大小为 D. 轻绳2上的拉力大小为 7. 如图是一张机器人在罚球线上进行投篮时的频闪照片，照片记录了篮球在空中飞行并斜向下穿过篮筐中心的过程。已知篮球的质量为，抛出点离篮筐中心的水平距离为，竖直距离为，篮球穿过篮筐中心时，速度方向与水平面的夹角为，重力加速度大小取，不计空气阻力。该过程中，下列说法正确的是（　　） A. 篮球抛出时，初速度的水平分速度大小为 B. 篮球抛出时，重力的瞬时功率为 C. 篮球在空中运动时间为 D. 篮球抛出时初速度与水平面夹角的正切值为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量均为的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为的重物，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为，下列说法正确的是（ ） A. 当一定时，越小，滑块对水平面的压力越大 B. 当一定时，越大，轻杆受力越小 C. 当一定时，越大，滑块与水平面间的摩擦力越大 D. 当一定时，越大，滑块与水平面间的摩擦力越大 9. 质量为2t的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，从时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000N，图中，，，则（　　） A. 时间内，汽车牵引力为6000N B. 时间内，汽车功率为60kW C. 汽车运动的最大速度为20m/s D. 时间内，汽车位移为1125m 10. 如图所示，光滑水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在点平滑相接，轨道半径为。一个质量为的物体将弹簧压缩至点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过点之后沿半圆形轨道运动，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 只有当弹簧最初储存的弹性势能时，物体在轨道上运动的过程中才始终不脱离轨道 B. 若半圆形轨道的半径大小可调，则物体通过点做平抛运动的落地点距点的最远距离为 C. 若物体经过点时的速度，则物体脱离轨道时距离水平面的高度为 D. 若半圆形轨道粗糙，物体经过点时的速度，且恰好能到点，则物体从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学采用打点计时器、铁架台、夹子、重物等器材做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）该同学装配的实验器材如图甲所示，其中的缺点是______。 （2）该同学按正确的操作规程做实验得到一条如图乙所示的纸带，纸带______（填“左”或“右”）端连接重物；纸带上、、、、为从合适位置开始选取的五个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为，则打点计时器打点时重物的速度大小为______（结果保留三位有效数字）。 （3）已知实验中选用重物的质量，当地的重力加速度，取图中段来验证机械能守恒定律：从打点到打点，重物重力势能的减少量______J，动能的增加量______J。（结果均保留三位有效数字） 12. 某实验小组采用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。 （1）实验时将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。实验时，下列操作正确的是______（填正确答案标号）。 A. 每次释放钢球，必须从同一固定点由静止释放 B. 斜槽必须光滑且末端的切线必须水平 C. 上下移动挡板时应等间距移动 D. 为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，该点相对斜槽末端的高度等于小球半径 （2）某同学忘记了记录抛出点，从记录的轨迹中选取了、，，四点，以点为原点建立坐标系，相关数据如图乙所示，重力加速度。则小球平抛的初速度大小为______。 （3）由图乙数据，可以计算出小球抛出点的坐标为______。 13. 如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。一架质量为m＝2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝36N，运动过程中所受空气阻力大小恒定，无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在t＝5s时离地面的高度为50m（g取10m/s2）。 （1）求运动过程中所受空气阻力大小； （2）假设由于动力系统故障，悬停的无人机突然失去升力而坠落，无人机坠落地面时的速度为30m/s，求无人机悬停时距地面高度； （3）假设在第（2）问中的无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力系统重新启动提供向上的最大升力。为保证安全着地，求无人机从开始下落到恢复升力的最长时间。 14. 如图所示，光滑的圆锥体固定在水平地面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为。质量为的物块A静置在粗糙平台上，平台右端固定一光滑定滑轮O，定滑轮恰好位于圆锥体顶点的正上方，通过跨过定滑轮的细线将物块A与小球B连接起来，定滑轮与物块A间的细线水平，定滑轮与小球B间的细线与圆锥体表面平行。已知小球B的质量，定滑轮与小球B间的细线长为，物块A与平台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A与小球B均可视为质点。小球B绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度，，。 （1）求小球恰好飞离圆锥体时转动的角速度大小； （2）小球以角速度转动时，求小球受到圆锥体支持力大小以及细线拉力大小； （3）若物块A保持静止，求小球做圆周运动的最大角速度。 15. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，为圆心，点与光滑水平面相切。点与倾斜轨道相切，。质量为的滑块置于水平面上，用长为的细线系在点的小球P自由悬垂时恰好与滑块、水平面接触。现将小球移动到点右上方使拉紧的细线与水平方向成角，由静止释放小球，运动到点正下方时与滑块发生弹性碰撞，碰后滑块经过圆弧后沿倾斜轨道上滑，离开点后做斜抛运动，运动到最高点时恰好落到静止在平台上的长木板的左端。已知小球的质量为，木板的质量为，倾斜轨道的长度，滑块与倾斜轨道间的动摩擦因数，滑块与木板间的动摩擦因数，木板与平台间的动摩擦因数，最后滑块恰好停在木板右端，木板厚度不计，滑块视为质点，重力加速度，，，求： （1）小球与滑块碰前细线的弹力大小； （2）、两点间的水平距离； （3）木板的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度上学期高三年级期中考试物理学科试题 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度大小为，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 它下落的前一半时间与后一半时间的位移之比为 B. 它在前2秒内的平均速度大小为 C. 它在最后1秒内下落的高度为 D. 它下落的最后1秒内的平均速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由速度时间公式可得钢球总下落时间 前一半时间（2秒）的位移为 总位移为 后一半时间的位移为 可知下落的前一半时间与后一半时间的位移之比为，故A错误； B．前2秒内的平均速度为，故B错误； C．前三秒的位移为 最后1秒下落的高度为，故C正确； D．最后1秒的平均速度为，故D错误。 故选C。 2. 太阳系各行星的运动可看作在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。当地球恰好运行到某行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”；当某行星恰好运行到地球和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星凌日”。已知太阳系八大行星绕太阳运动的周期如下表所示。下列说法正确的是（　　） 行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 周期/年 0.24 0.6 1.0 1.9 12 29 84 165 A. 可以发生天王星凌日现象 B. 各行星中火星相邻两次冲日现象的时间间隔最短 C. 水星绕太阳运行的轨道半径约为地球绕太阳运行的轨道半径的 D. 木星大约每隔13个月出现一次冲日现象 【答案】D 【解析】 【详解】A． 凌日现象要求行星轨道在地球轨道以内。天王星轨道半径远大于地球，无法发生凌日，故A错误。 B．设冲日时间间隔为，可得 解得 ； 火星周期 1.9年，间隔 2.11年；木星12年，间隔 1.09年；海王星间隔更短（约1.006年）。因此火星间隔并非最短，故B错误。 C．根据开普勒第三定律可得 代入数值解得，故C错误。 D．冲日时间间隔公式为 。木星周期 12年，故代入数值可得木星冲日周期约为1.09年，即13个月，故D正确； 故选D。 3. 如图甲所示，一小物块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始向右做直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，物块的质量，与台面间的动摩擦因数，取。则物块在时刻的速度大小为（　　） A. B. C. D. 2 【答案】C 【解析】 【详解】由题意物块与台面的滑动摩擦力为 由乙图可知内 故当物体开始运动时，解得 图像的面积表示冲量，则时间内，力F的冲量为 由动量定理，其中 解得。 故选C。 4. 如图甲所示，原长为0.3m的轻质弹簧下端固定在倾角θ=30°的光滑斜面的底部，上端连接一小球，小球始终受到沿斜面向下、大小为F=1N的恒定拉力作用，将小球从弹簧原长位置由静止释放，小球的加速度大小a与弹簧长度x的关系如图乙所示。重力加速度g取10m/s2，以下说法正确的是（　　） A. 小球的质量为2kg B. 弹簧的劲度系数为40N/m C. 弹簧弹力的最大值为5N D. 小球速度的最大值为m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，弹簧处于原长时，，有 解得，故A错误； B．当时，小球的加速度为，有 解得，故B错误； D．当时，小球的加速度为，速度最大，根据运动学公式及图像与坐标轴围成的面积可知，最大速度，故D正确； C．根据对称性可知，当时，小球的速度为零，此时弹簧的弹力最大，弹力的最大值，故C错误。 故选D。 5. 2025年10月19日《央广网》消息，由陈冬、陈中瑞和王杰组成的神二十乘组在轨已经170余天，“太空出差之旅”渐入尾声，他们将在轨迎接神舟二十一号航天员乘组的到访，并完成在轨交接。航天员所在的中国空间站“天宫”，它运行在距地面高度约为的圆轨道上。我国在1970年成功发射第一颗人造卫星——“东方红一号”卫星现在依然运行在近地点距地面、远地点距地面的椭圆轨道上。关于“天宫”空间站与“东方红一号”卫星，下列说法正确的是（ ） A. 地球位于“东方红一号”椭圆轨道的中心 B. “东方红一号”位于远地点时的加速度大于“天宫”空间站的加速度 C. “东方红一号”和“天宫”空间站与地球球心的连线在相等的时间内扫过的面积相等，即 D. “东方红一号”的运行周期大于“天宫”空间站的运行周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第一定律可知地球位于“东方红一号”椭圆轨道的一个焦点上，故A错误； B．东方红一号和“天宫”空间站运行时，其加速度由万有引力提供，有 可知加速度 “东方红一号”位于远地点时距地心的距离大于“天宫”空间站，可知此时“东方红一号”位于远地点时的加速度小于“天宫”空间站的加速度，故B错误； C．在相同时间内，东方红一号与地球连线扫过的面积相等；在相同时间内，天宫一号与地球连线扫过的面积相等；相同时间内，东方红一号和天宫一号与地球的连线扫过的面积不同，故C错误； D．东方红一号和天宫一号都绕地球运转，根据开普勒第三定律可知，它们的为定值。“天宫”运行在距地面高度约为的圆轨道上，“东方红一号”运行在近地点距地面、远地点距地面的椭圆轨道上，可知“天宫”的运动半径为 “东方红一号”的半长轴为 东方红一号轨迹的半长轴大于天宫一号的轨道半径，因而东方红一号的运转周期大，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，轻绳1下方悬挂着匣子C，匣内用轻绳2悬挂着A球，在A球的下方用轻弹簧悬挂着B球。已知A、B、C三个物体的质量均为，原来都处于静止状态，重力加速度为。在轻绳1被烧断后的瞬间，以下说法正确的是（　　） A. A、C的加速度大小都为 B. B、C的加速度大小为 C. A的加速度大小为 D. 轻绳2上的拉力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】B．根据题意，绳1烧断前对B受力分析，由平衡条件知弹簧弹力 绳1烧断后弹簧弹力大小不能突变，对B列牛顿第二定律有 解得，故B错误； AC．绳1烧断后，对A、C整体列牛顿第二定律有 解得，故A错误，C正确； D．绳1烧断后，对C列牛顿第二定律有 解得，故D错误。 故选C。 7. 如图是一张机器人在罚球线上进行投篮时的频闪照片，照片记录了篮球在空中飞行并斜向下穿过篮筐中心的过程。已知篮球的质量为，抛出点离篮筐中心的水平距离为，竖直距离为，篮球穿过篮筐中心时，速度方向与水平面的夹角为，重力加速度大小取，不计空气阻力。该过程中，下列说法正确的是（　　） A. 篮球抛出时，初速度的水平分速度大小为 B. 篮球抛出时，重力的瞬时功率为 C. 篮球在空中运动时间为 D. 篮球抛出时初速度与水平面夹角的正切值为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．设篮球抛出时，竖直方向分速度为，水平方向的分速度为，进入篮筐时竖直方向分速度为，根据题意有 水平方向 取竖直向上为正方向，竖直方向， 联立解得，，，故AC错误； B．篮球抛出时，重力的瞬时功率为，故B正确； D．篮球抛出时初速度与水平面夹角的正切值为，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量均为的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为的重物，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为，下列说法正确的是（ ） A. 当一定时，越小，滑块对水平面的压力越大 B. 当一定时，越大，轻杆受力越小 C. 当一定时，越大，滑块与水平面间的摩擦力越大 D. 当一定时，越大，滑块与水平面间的摩擦力越大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．将C的重力按作用效果分解，如图所示 把ABC看成整体，设水平面给滑块的支持力为，根据平衡条件得 根据牛顿第三定律可知，滑块对水平面的压力大小等于水平面给滑块支持力的大小，当m一定时，越小，滑块对水平面的压力不变，故A错误； B．根据平行四边形定则，有 则当m一定时，越大，轻杆受力越小，故B正确； CD．对A分析，根据平衡条件得 当一定时，m越大，滑块与水平面间的摩擦力越大，与M无关。 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 质量为2t的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，从时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为2000N，图中，，，则（　　） A. 时间内，汽车牵引力为6000N B. 时间内，汽车功率为60kW C. 汽车运动的最大速度为20m/s D. 时间内，汽车位移为1125m 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．汽车在时间内的加速度为 根据牛顿第二定律 得时间内，汽车牵引力为，A正确； B．在时间汽车的功率保持不变，可得汽车的额定功率为，B正确； C．当牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，则汽车运动的最大速度为，C错误； D．时间内，汽车运动的位移为 在时间由动能定理 代入数据解得汽车的位移为 所以运动的总位移为，D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，光滑水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在点平滑相接，轨道半径为。一个质量为的物体将弹簧压缩至点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过点之后沿半圆形轨道运动，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 只有当弹簧最初储存的弹性势能时，物体在轨道上运动的过程中才始终不脱离轨道 B. 若半圆形轨道的半径大小可调，则物体通过点做平抛运动的落地点距点的最远距离为 C. 若物体经过点时的速度，则物体脱离轨道时距离水平面的高度为 D. 若半圆形轨道粗糙，物体经过点时的速度，且恰好能到点，则物体从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体在半圆形轨道上“始终不脱离轨道"有两种情况： 1．能到达最高点C，临界条件是重力提供向心力，即，得 从A到C，弹性势能全部转化为C点的动能和重力势能，即 2．物体在半圆轨道下半部分运动，不超过圆心高度。此时弹性势能只需满。 因此，“始终不脱离轨道”的条件是或，A错误； B．物体从C点做平抛运动，竖直方向自由下落高度2R，其中 C点速度为 竖直方向，水平方向 B到C的过程中机械能守恒 由以上各式可得 当时，水平位移有最大值，所以B正确； C．物体在轨道上脱离时，轨道弹力N=0，重力沿半径的分力提供向心力，即（为物体脱离位置与圆心O连线和竖直向上方向的夹角)。从B到脱离点机械能守恒，设脱离点的高度为h，，， 联立可得 ， C正确； D． 物体“恰好能到C点”，说明过C点时重力提供向心力 从B到C，由动能定理 代入可得，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学采用打点计时器、铁架台、夹子、重物等器材做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）该同学装配的实验器材如图甲所示，其中的缺点是______。 （2）该同学按正确的操作规程做实验得到一条如图乙所示的纸带，纸带______（填“左”或“右”）端连接重物；纸带上、、、、为从合适位置开始选取的五个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为，则打点计时器打点时重物的速度大小为______（结果保留三位有效数字）。 （3）已知实验中选用重物的质量，当地的重力加速度，取图中段来验证机械能守恒定律：从打点到打点，重物重力势能的减少量______J，动能的增加量______J。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1）纸带没有充分被利用 （2） ①. 左 ②. 1.96 （3） ①. 0.169 ②. 0.168 【解析】 【小问1详解】 纸带没有充分被利用。打点计时器下方重物与打点计时器之间的纸带没有用到。 【小问2详解】 [1]由图乙可知，而，，纸带右侧速度大于左侧速度，所以纸带左侧挂重物，纸带左侧先被打点。 [2] 由打点计时器所接电源的频率为，打点周期 打点计时器打点的速度 保留三位有效数字点的速度为 【小问3详解】 [1]从打点到打点，重物重力势能减少量 结果保留三位有效数字，可得 [2]打点到打点，重物动能增加量 打点计时器打点的速度 上一问已知，代入可得结果保留三位有效数字，可得 12. 某实验小组采用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。 （1）实验时将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。实验时，下列操作正确的是______（填正确答案标号）。 A. 每次释放钢球，必须从同一固定点由静止释放 B. 斜槽必须光滑且末端的切线必须水平 C. 上下移动挡板时应等间距移动 D. 为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，该点相对斜槽末端的高度等于小球半径 （2）某同学忘记了记录抛出点，从记录的轨迹中选取了、，，四点，以点为原点建立坐标系，相关数据如图乙所示，重力加速度。则小球平抛的初速度大小为______。 （3）由图乙数据，可以计算出小球抛出点的坐标为______。 【答案】（1）AD （2）2 （3）（-26cm，-8.45cm） 【解析】 【小问1详解】 A．每次释放钢球，必须从同一固定点由静止释放，以保证小球到达底端时速度相同，A正确； B．斜槽不一定要必须光滑，斜槽末端的切线必须水平，以保证小球能做平抛运动，B错误； C．上下移动挡板时不一定要等间距移动，C错误； D．为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，该点相对斜槽末端的高度等于小球半径，D正确。 故选AD。 【小问2详解】 竖直方向 可得 可得初速度 【小问3详解】 A点的竖直速度 则从抛出点到A点的时间 抛出点的横坐标 纵坐标 则抛出点坐标（-26cm，-8.45cm）。 13. 如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。一架质量为m＝2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝36N，运动过程中所受空气阻力大小恒定，无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，在t＝5s时离地面的高度为50m（g取10m/s2）。 （1）求运动过程中所受空气阻力大小； （2）假设由于动力系统故障，悬停的无人机突然失去升力而坠落，无人机坠落地面时的速度为30m/s，求无人机悬停时距地面高度； （3）假设在第（2）问中的无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力系统重新启动提供向上的最大升力。为保证安全着地，求无人机从开始下落到恢复升力的最长时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律可得 上升高度 解得 【小问2详解】 下落过程，根据牛顿第二定律可得 解得 落地的速度满足 解得无人机悬停时距地面高度 【小问3详解】 恢复升力后向下减速，根据牛顿第二定律可得 解得 设恢复升力后的最大速度为，有 解得 根据 解得 14. 如图所示，光滑的圆锥体固定在水平地面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为。质量为的物块A静置在粗糙平台上，平台右端固定一光滑定滑轮O，定滑轮恰好位于圆锥体顶点的正上方，通过跨过定滑轮的细线将物块A与小球B连接起来，定滑轮与物块A间的细线水平，定滑轮与小球B间的细线与圆锥体表面平行。已知小球B的质量，定滑轮与小球B间的细线长为，物块A与平台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A与小球B均可视为质点。小球B绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度，，。 （1）求小球恰好飞离圆锥体时转动的角速度大小； （2）小球以角速度转动时，求小球受到圆锥体支持力大小以及细线拉力大小； （3）若物块A保持静止，求小球做圆周运动的最大角速度。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 小球恰好飞离圆锥体时，由牛顿第二定律得  又  联立解得  【小问2详解】 小球以角速度  转动时，由平衡条件得  牛顿第二定律得  解得 ， 【小问3详解】 物块 A 受到的最大静摩擦力为  小球 B 飞离圆锥体时细线的拉力为  由于  ，所以当物块A受到的静摩擦力最大时，小球B转动的角速度最大，此时小球B已飞离圆锥体，设细线与竖直方向的夹角为，则 ， 又  联立解得  15. 如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，为圆心，点与光滑水平面相切。点与倾斜轨道相切，。质量为的滑块置于水平面上，用长为的细线系在点的小球P自由悬垂时恰好与滑块、水平面接触。现将小球移动到点右上方使拉紧的细线与水平方向成角，由静止释放小球，运动到点正下方时与滑块发生弹性碰撞，碰后滑块经过圆弧后沿倾斜轨道上滑，离开点后做斜抛运动，运动到最高点时恰好落到静止在平台上的长木板的左端。已知小球的质量为，木板的质量为，倾斜轨道的长度，滑块与倾斜轨道间的动摩擦因数，滑块与木板间的动摩擦因数，木板与平台间的动摩擦因数，最后滑块恰好停在木板右端，木板厚度不计，滑块视为质点，重力加速度，，，求： （1）小球与滑块碰前细线的弹力大小； （2）、两点间的水平距离； （3）木板的长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 释放小球后，小球先自由落体，此时有 绳子拉紧后速度突变为 小球与滑块碰前，有 解得小球与滑块碰前的速度为 根据牛顿第二定律有 解得细线的弹力大小 【小问2详解】 小球与滑块发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒有， 解得滑块碰后的速度为 滑块到倾斜轨道最高点时 解得 可得滑块在点速度的水平分量为 竖直分量为 可知点到点的时间为 可知、两点间的水平距离 【小问3详解】 对滑块，根据牛顿第二定律可得其加速度大小为 对木板，根据牛顿第二定律可得其加速度大小为 设经过时间后二者共速，有 解得， 之后二者一起减速到零，故木板的长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $