精品解析：山东省济南第一中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题

济南一中2023级高三上学期期中学情检测 物理试题（2025.11） 一、单项选择题（本题共8小题，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题3分） 1. 如图所示为某智能机器人机械臂简化示意图，、、三根轻杆通过铰链连接，固定在水平方向，位于竖直平面内，与水平方向的夹角为，与水平方向的夹角为。在点用轻绳悬挂重为的货物，系统处于静止状态时，杆、杆弹力的大小分别用、表示，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射舱内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（ ） A. 火箭的加速度为零时，动能最大 B. 高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 C. 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 D. 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量 3. 同一乘客三次分别乘坐不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同，且乘客相对电梯均静止，如图甲、乙、丙所示。在上述加速阶段中，下列说法正确的是（ ） A. 三种方式乘客均受到了电梯地板的摩擦力作用 B. 只有在甲种方式中，乘客才受到了摩擦力作用 C. 在丙种方式中，乘客受到电梯地板的支持力最大 D. 三种方式中的乘客只有丙处于超重状态 4. 在公路上行驶的国产红旗轿车a和比亚迪电动轿车b，其位置随时间变化的图像分别为图中直线a和曲线b﹐已知比亚迪电动轿车的加速度恒定，在时速度为，在时直线a和曲线b相切，则（　　） A. a做匀速直线运动，速度大小为 B. 时国产红旗轿车a和比亚迪电动轿车b相遇但速度不同 C. 比亚迪电动轿车做匀减速直线运动且加速度大小为 D. 时两车距离为 5. 如图所示，人在岸上拉船靠岸，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度大小为v，此时人对绳的拉力大小为F，设船受到的阻力恒定不变，以下说法正确的是（　　） A. 此时，人拉绳的速度为 B. 若人拉绳的速度保持不变，船可以匀速靠岸 C. 若人对绳的拉力保持不变，船可以匀速靠岸 D. 此时，人对绳的拉力的功率为 6. 中国航天的下一个重大任务——火星探测器天问二号，也即将踏上征程。“天问二号”发射后将沿霍曼转移轨道运动，该轨道与地球轨道相切于A点，与火星轨道相切于C点，可认为地球和火星在同一平面沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知火星公转半径是地球公转半径的1.5倍，则下列说法正确的是（　　） A. 地球绕太阳公转速度小于火星绕太阳公转速度 B. “天问二号”沿霍曼轨道经过A点的速度小于火星绕太阳公转速度 C. “天问二号”沿霍曼轨道经过A点的速度是经过C点速度的倍 D. “天问二号”沿霍曼轨道经过A点的速度是经过C点速度的1.5倍 7. 篮球运动是大众喜爱的体育活动。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篮球初速度的比值是（　　） A. 2 B. C. D. 8. 如图（a）所示，倾斜圆盘与水平面的夹角θ＝30°，它可绕过圆心且垂直于圆盘的转轴匀速转动，在圆盘平面内以圆心O为原点建立平面直角坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿盘面向上。圆盘上一小滑块始终与圆盘保持相对静止，其所受摩擦力沿x、y轴的投影fx、fy的关系如图（b）所示。则滑块与圆盘之间的动摩擦因数至少为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是（　　） A. 甲图，牛顿发现了万有引力定律并通过引力扭秤实验测出了万有引力常量 B. 乙图，伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因 C. 丙图，亚里士多德通过实验加推理研究方法得到自由落体的速度与时间成正比 D. 丁图，开普勒通过大量天文观测数据总结了行星运行的规律 10. “特高压输电技术”中国世界领先，在国际上已成为我国一张靓丽的名片。如图所示为某段高压架空输电线的示意图，两电线杆竖直固定且高度相同，两杆间距及之间的输电线（质量为m）均保持不变，受重力影响，输电线会自然下垂，输电线在与杆结点处的切线与电线杆之间的夹角为，重力加速度为g。则下列判断中正确的有（ ） A. 输电线结点处的张力大小为 B. 由于热胀冷缩，夏季较冬季电线结点处的张力增大 C. 电线最低处的张力大小为 D. 由于热胀冷缩，夏季较冬季电线最低点处的张力减小 11. 一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是（　　） A B. C. D. 12. 足够大的光滑水平面上，一根不可伸长的细绳一端连接着质量为m1=1.0kg的物块A，另一端连接质量为m2=1.0kg的长木板B，绳子开始是松弛的。质量为m3=1.0kg的物块C放在长木板B的右端，C与长木板B间的动摩擦因数。现在给物块C水平向左的瞬时初速度v0=2.0m/s，物块C立即在长木板B上运动。已知绳子绷紧前，B、C已经达到共同速度；绳子绷紧后，A、B总是具有相同的速度；物块C始终未从长木板B上滑落。下列说法正确的是（　　） A. 绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为1.0 m/s B. 绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为0.5 m/s C. 长木板B的长度至少为m D. 长木板B的长度至少为m 三、实验题（每空2分，共计14分） 13. 物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。 (1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_________cm。 (2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=________。 (3)根据实验数据作出图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，根据图象得出重力加速度g大小为________。 14. 甲、乙、丙三同学都做了利用单摆测当地重力加速度的实验。实验装置如图1。 （1）关于摆球做简谐运动的回复力，甲、乙、丙三同学充分讨论并最终得到正确结论。你认为三名同学最初论述正确的是____________（填“甲”、“乙”或“丙”）。 甲：摆球回复力由重力和拉力的合力提供 乙：摆球回复力由摆线拉力的水平分力提供 丙：摆球回复力由重力垂直于摆线的分力提供 （2）甲同学测量数据如下表，其中L表示摆长，T表示单摆振动周期，且摆角小于。请在图2中画出L－T2的图像_______，由图像可得当地重力加速度g＝____________m/s2。（结果保留3位有效数字） L/m 0.40 0.50 0.60 0.80 1.20 T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80 （3）乙同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是下列图像中的____________。 A. B. C. D. 四、计算题（要求解答过程必须写出原始公式，公式中字母必须与题目中所给字母一致，不一致不得分，只写结果不得分） 15. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点，与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过和。为保证安全，小车速率最大为。在段的加速度最大为，段的加速度最大为。小车视为质点。求： （1）小车在段做匀速直线运动的最长距离L； （2）小车从A到D所需最短时间t（结果可保留字母π） 16. 如图甲，我国的“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部地区后，开启了火星表面巡视探测，目前累计行驶了1921米。某段时间内，火星车沿平直路线运动全过程的速度v随时间t变化关系的图像如图乙所示，火星车由静止做匀加速运动，时速度为4cm/s，功率达到额定功率4.8W，以该功率继续行驶一段时间后，火星车的速度达到最大为6cm/s，以该速度匀速运动一段时间后，关闭火星车的动力，再经过0.18s，火星车停止运动，火星车受到的阻力大小不变，求： （1）火星车的质量m； （2）火星车匀加速的时间。 17. 如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取，求： （1）网球碰墙后的速度大小v； （2）网球着地点到墙壁的距离d。 18. 如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）碰撞后小球A反弹的速度大小； （2）碰后轻弹簧获得最大弹性势能； （3）物块C的最大速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 济南一中2023级高三上学期期中学情检测 物理试题（2025.11） 一、单项选择题（本题共8小题，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题3分） 1. 如图所示为某智能机器人机械臂简化示意图，、、三根轻杆通过铰链连接，固定在水平方向，位于竖直平面内，与水平方向的夹角为，与水平方向的夹角为。在点用轻绳悬挂重为的货物，系统处于静止状态时，杆、杆弹力的大小分别用、表示，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对O点受力分析如图，根据相似三角形以及三角形的性质，大边对大角，（所对的角为30°、对角为125°、G对角为25°），则。 故选A。 2. 我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射舱内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（ ） A. 火箭的加速度为零时，动能最大 B. 高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能 C. 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 D. 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量 【答案】A 【解析】 【详解】A．火箭从发射舱发射出来，受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直向上的高压气体的推力作用，且推力大小不断减小，刚开始向上的时候高压气体的推力大于向下的重力和空气阻力之和，故火箭向上做加速度减小的加速运动，当向上的高压气体的推力等于向下的重力和空气阻力之和时，火箭的加速度为零，速度最大，接着向上的高压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时，火箭接着向上做加速度增大的减速运动，直至速度为零，故当火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故A正确； B．根据能量守恒定律，可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能和内能，故B错误； C．根据动量定理，可知合力冲量等于火箭动量的增加量，故C错误； D．根据功能关系，可知高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量，故D错误。 故选A。 3. 同一乘客三次分别乘坐不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同，且乘客相对电梯均静止，如图甲、乙、丙所示。在上述加速阶段中，下列说法正确的是（ ） A. 三种方式乘客均受到了电梯地板的摩擦力作用 B. 只有在甲种方式中，乘客才受到了摩擦力作用 C. 在丙种方式中，乘客受到电梯地板的支持力最大 D. 三种方式中的乘客只有丙处于超重状态 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电梯加速上升阶段，在甲种方式中，乘客受到支持力、重力、沿斜面向上的摩擦力作用；在乙种方式中，乘客受到支持力、重力、水平向右的摩擦力作用；在丙种方式中，乘客受到支持力、重力，故在甲、乙两种方式中，乘客受到了摩擦力作用，故AB错误； C．如图所示 在甲种方式中，设乘客受到电梯地板的支持力为，垂直电梯地板方向有 在乙种方式中，设乘客受到电梯地板的支持力为，垂直电梯地板方向有 在丙种方式中，设乘客受到电梯地板的支持力为，垂直电梯地板方向有 可得，故在丙种方式中，乘客受到电梯地板的支持力最大，故C正确； D．三种方式中的乘客均有向上的加速度，均处于超重状态，故D错误。 故选C。 4. 在公路上行驶的国产红旗轿车a和比亚迪电动轿车b，其位置随时间变化的图像分别为图中直线a和曲线b﹐已知比亚迪电动轿车的加速度恒定，在时速度为，在时直线a和曲线b相切，则（　　） A. a做匀速直线运动，速度大小为 B. 时国产红旗轿车a和比亚迪电动轿车b相遇但速度不同 C. 比亚迪电动轿车做匀减速直线运动且加速度大小为 D. 时两车的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，a车匀速直线运动的速度为 故A错误； B．t=3s时a车和b车到达同一位置而相遇，直线a和曲线b刚好相切，说明两者的速度相等，故B错误； C．t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，即此时b车的速度 vb=va=2m/s 由加速度定义式得b车加速度 D．时a车在4m处，b在原点，两车的距离为4m，D错误。 故选C。 5. 如图所示，人在岸上拉船靠岸，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度大小为v，此时人对绳的拉力大小为F，设船受到的阻力恒定不变，以下说法正确的是（　　） A. 此时，人拉绳的速度为 B. 若人拉绳的速度保持不变，船可以匀速靠岸 C. 若人对绳的拉力保持不变，船可以匀速靠岸 D. 此时，人对绳的拉力的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．人拉绳的速度为，选项A错误； B．根据，若人拉绳的速度保持不变，由于夹角变大，则船速度增大，选项B错误； C．若人对绳的拉力保持不变，由于夹角变化，拉力水平分力变化，则船合力不可能始终为零，船不会匀速靠岸，故C错误； D．此时，人对绳的拉力功率为，故D正确。 故选D。 6. 中国航天的下一个重大任务——火星探测器天问二号，也即将踏上征程。“天问二号”发射后将沿霍曼转移轨道运动，该轨道与地球轨道相切于A点，与火星轨道相切于C点，可认为地球和火星在同一平面沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知火星公转半径是地球公转半径的1.5倍，则下列说法正确的是（　　） A. 地球绕太阳公转速度小于火星绕太阳公转速度 B. “天问二号”沿霍曼轨道经过A点的速度小于火星绕太阳公转速度 C. “天问二号”沿霍曼轨道经过A点的速度是经过C点速度的倍 D. “天问二号”沿霍曼轨道经过A点的速度是经过C点速度的1.5倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 解得 因为地球绕太阳的公转半径小于火星绕太阳的公转半径，故地球绕太阳运动的公转速度大于火星绕太阳运动的公转速度，故A错误； B．“天问二号”在A点需加速才能转移到霍曼轨道，故“天问二号”沿霍曼轨道经过A点的速度大于地球绕太阳运动的公转速度，由A项分析可知地球绕太阳运动的公转速度大于火星绕太阳运动的公转速度，故“天问二号”沿霍曼轨道经过A点的速度大于火星绕太阳公转速度，故B错误； CD．由开普勒第二定律，“天问二号”在霍曼轨道与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，则 又 得，故C错误，D正确。 故选D。 7. 篮球运动是大众喜爱的体育活动。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篮球初速度的比值是（　　） A. 2 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】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， 故选B。 8. 如图（a）所示，倾斜圆盘与水平面的夹角θ＝30°，它可绕过圆心且垂直于圆盘的转轴匀速转动，在圆盘平面内以圆心O为原点建立平面直角坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿盘面向上。圆盘上一小滑块始终与圆盘保持相对静止，其所受摩擦力沿x、y轴的投影fx、fy的关系如图（b）所示。则滑块与圆盘之间的动摩擦因数至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设图（b）圆与轴正方向的交点的纵坐标为，则 解得 结合图（b）知，滑块运动至最高点时，所受的静摩擦力最小，方向指向圆心，大小为 由牛顿第二定律得 滑块运动至最低点时，所受的静摩擦力最大，方向指向圆心，大小为 由牛顿第二定律得 且满足 联立知，滑块与圆盘之间的动摩擦因数 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是（　　） A. 甲图，牛顿发现了万有引力定律并通过引力扭秤实验测出了万有引力常量 B. 乙图，伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因 C. 丙图，亚里士多德通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比 D. 丁图，开普勒通过大量天文观测数据总结了行星运行的规律 【答案】BD 【解析】 【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，但万有引力常量是卡文迪什测出，故A错误； B．伽利略通过理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，故B正确； C．伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比，故C错误； D．开普勒基于第谷的天文观测数据总结了行星运行的规律，故D正确。 故选BD。 10. “特高压输电技术”中国世界领先，在国际上已成为我国一张靓丽的名片。如图所示为某段高压架空输电线的示意图，两电线杆竖直固定且高度相同，两杆间距及之间的输电线（质量为m）均保持不变，受重力影响，输电线会自然下垂，输电线在与杆结点处的切线与电线杆之间的夹角为，重力加速度为g。则下列判断中正确的有（ ） A. 输电线结点处的张力大小为 B. 由于热胀冷缩，夏季较冬季电线结点处的张力增大 C. 电线最低处的张力大小为 D. 由于热胀冷缩，夏季较冬季电线最低点处的张力减小 【答案】AD 【解析】 【详解】设输电线结点处的张力大小为，电线最低点处的张力大小为，对输电线的左半部分受力分析如图所示。 根据受力平衡可知，、的合力与等大反向，故， 由于热胀冷缩，夏季较冬季变小，故变小，变小。 故选AD。 11. 一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当时，简谐波的波动图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】由O点的振动图像可知，周期为T=12s，设原点处的质点的振动方程为 则 解得 在t=7s时刻 因 则在t=7s时刻质点在y轴负向向下振动，根据“同侧法”可判断若波向右传播，则波形为C所示；若波向左传播，则波形如A所示。 故选AC。 12. 足够大的光滑水平面上，一根不可伸长的细绳一端连接着质量为m1=1.0kg的物块A，另一端连接质量为m2=1.0kg的长木板B，绳子开始是松弛的。质量为m3=1.0kg的物块C放在长木板B的右端，C与长木板B间的动摩擦因数。现在给物块C水平向左的瞬时初速度v0=2.0m/s，物块C立即在长木板B上运动。已知绳子绷紧前，B、C已经达到共同速度；绳子绷紧后，A、B总是具有相同的速度；物块C始终未从长木板B上滑落。下列说法正确的是（　　） A. 绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为1.0 m/s B. 绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为0.5 m/s C. 长木板B的长度至少为m D. 长木板B的长度至少为m 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．绳子绷紧前B、C已经达到共同速度，设共同速度，则根据动量守恒定律可得 解得 绳子绷紧后的瞬间，时间极短，则A、B组成的系统动量守恒，设A、B共同的速度为则有 解得，故A错误，B正确； CD．B、C共速时，根据能量守恒定律，有 解得 最终状态，A、B、C三者具有共同的速度，则有 从A、B共速开始到三者共速，根据能量守恒定律有 解得 长木板B长度至少为，故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题（每空2分，共计14分） 13. 物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。 (1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_________cm。 (2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=________。 (3)根据实验数据作出图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，根据图象得出重力加速度g大小为________。 【答案】 ①. 1.170 ②. ③. 【解析】 【详解】(1)[1]主尺读数为1.1cm，游标尺读数为0.05×14mm=0.70mm=0.070cm，所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm； (2)[2]小球经过光电门2的速度为v，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间 所以从开始释放到经过光电门1的时间 所以经过光电门1的速度v 根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离 (3)[3]由公式得 若图线斜率的绝对值为k，则 所以重力加速度大小 14. 甲、乙、丙三同学都做了利用单摆测当地重力加速度的实验。实验装置如图1。 （1）关于摆球做简谐运动的回复力，甲、乙、丙三同学充分讨论并最终得到正确结论。你认为三名同学最初论述正确的是____________（填“甲”、“乙”或“丙”）。 甲：摆球回复力由重力和拉力的合力提供 乙：摆球回复力由摆线拉力的水平分力提供 丙：摆球回复力由重力垂直于摆线的分力提供 （2）甲同学测量数据如下表，其中L表示摆长，T表示单摆振动周期，且摆角小于。请在图2中画出L－T2的图像_______，由图像可得当地重力加速度g＝____________m/s2。（结果保留3位有效数字） L/m 0.40 0.50 0.60 0.80 120 T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80 （3）乙同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是下列图像中的____________。 A. B. C. D. 【答案】（1）丙 （2） ①. ②. 9.86 （3）C 【解析】 【小问1详解】 摆球受到重力和细线的拉力，重力垂直于细线的分力是单摆简谐运动的回复力，故填丙。 【小问2详解】 [1]L－T2图像，如图所示 [2]由单摆周期公式 变形可得 图像斜率 可得，由图像可得 可得。 【小问3详解】 在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其他操作无误，则表达式变为 可得 即横截距不为零，且为一条直线。 故选C。 四、计算题（要求解答过程必须写出原始公式，公式中字母必须与题目中所给字母一致，不一致不得分，只写结果不得分） 15. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点，与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过和。为保证安全，小车速率最大为。在段的加速度最大为，段的加速度最大为。小车视为质点。求： （1）小车在段做匀速直线运动的最长距离L； （2）小车从A到D所需最短时间t（结果可保留字母π）。 【答案】（1）5m （2） 【解析】 【小问1详解】 在BC段的最大加速度为a1=2m/s2，则根据向心加速度公式 可得在BC段的最大速度为 在CD段的最大加速度为a2=1m/s2，则根据向心加速度公式 可得在CD段的最大速度为 可知在BCD段运动时的速度为v=2m/s AB段从最大速度vm减速到v的位移 在AB段匀速的最长距离为l=8m-3m=5m 【小问2详解】 AB段从最大速度vm减速到v的时间 匀速运动的时间 在BCD段运动的时间为 则从A到D最短时间为 16. 如图甲，我国的“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部地区后，开启了火星表面巡视探测，目前累计行驶了1921米。某段时间内，火星车沿平直路线运动全过程的速度v随时间t变化关系的图像如图乙所示，火星车由静止做匀加速运动，时速度为4cm/s，功率达到额定功率4.8W，以该功率继续行驶一段时间后，火星车的速度达到最大为6cm/s，以该速度匀速运动一段时间后，关闭火星车的动力，再经过0.18s，火星车停止运动，火星车受到的阻力大小不变，求： （1）火星车的质量m； （2）火星车匀加速的时间。 【答案】（1）240kg （2）0.24s 【解析】 【小问1详解】 火星车的速度达到最大时，火星车受到的牵引力与阻力相等，即 瞬时功率为 代入数据解得 关闭动力后，火星车的加速度大小为m/s2 根据牛顿第二定律可知 解得 【小问2详解】 ，火星车以恒定的加速度运动，此阶段火星车的牵引力 设此阶段火星车的加速度为，根据牛顿第二定律可得 解得 火星车以恒定的加速度运动的时间 17. 如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取，求： （1）网球碰墙后速度大小v； （2）网球着地点到墙壁的距离d。 【答案】（1）m/s （2）3.9m 【解析】 【小问1详解】 设网球飞出时的速度为，竖直方向初速度满足 代入数据得 则 网球水平方向到点的距离 根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量 平行墙面的速度分量 反弹后，垂直墙面的速度分量 则反弹后的网球速度大小为 【小问2详解】 网球落到地面的时间 着地点到墙壁的距离 18. 如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是5m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）碰撞后小球A反弹的速度大小； （2）碰后轻弹簧获得的最大弹性势能； （3）物块C的最大速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设碰撞后小球A反弹的速度大小为，根据机械能守恒定律有＝ 解得 【小问2详解】 设小球A运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有 解得 取向右为正方向，小球A与物块B碰撞后，物块B的速度为，根据动量守恒有 解得 当物块B与物块C速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律有 解得 根据机械能守恒定律 解得 【小问3详解】 对物块B与物块C在弹簧回到原长时，物块C有最大速度，根据据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $