湖北省武汉市第三中学2025-2026学年高一上学期期末物理模拟卷

2025-2026学年高一物理上学期期末模拟卷 （测试范围：第一章~第六章） 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．在物理学的发展过程中，许多的物理学家都做出了重要的贡献，他们也探索出了许多的研究方法，下列说法中错误的是（　　） A．引入“重心”、“合力与分力”概念时，运用了等效替代的思想 B．当Δt→0时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 C．在研究物体的运动与力的关系时，伽利略在逻辑推理的基础上通过斜面实验证明了“力是维持物体运动的原因” D．用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如速度v＝x/t就是采用比值法定义的物理量 2．将一个已知力在某个平面内进行分解，以下说法正确的是（　　） A．静止于斜面上的物体所受重力按效果可分解为下滑力和正压力 B．若已知两个分力的大小，则分力一定有两组解 C．若其中一个分力的方向确定，另一分力大小确定，分力可能只有一组解 D．将一个力分解后，分力和合力同时作用于物体上 3．如图是《天工开物》中的牛力齿轮水车的插图，记录了我国古代劳动人民的智慧。在牛力的作用下，通过A齿轮带动B齿轮，B、C齿轮装在同一根轴上，A、B边缘轮齿大小间距相同，若A、B、C半径的大小关系为RA：RB：RC＝5：3：1，下列说法不正确的是（　　） A． A、B、C的角速度之比为5：5：3 B．A、B、C边缘质点的线速度大小之比为3：3：1 C．A、B、C边缘质点的向心加速度大小之比为9：15：5 D．A、B、C周期之比为5：3：3 4．如图所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放置个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这支玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管竖直上升的同时，将玻璃管水平向右移动，并开始计时。已知蜡块在玻璃管内每1s上升的高度都是10cm，玻璃管由静止开始向右做匀加速直线运动，第1s内通过的水平距离为2.5cm，则（　　） A．蜡块的竖直速度大小为2.5m/s B．蜡块的加速度大小为5m/s2 C．蜡块前4s内的位移大小为m D．蜡块在第4s末的速率为0.3m/s 5．如图所示，轻质弹簧1一端与静止在倾斜木板上的物体A相连，另一端与细线相连，该弹簧与倾斜木板保持平行，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。B、C通过轻质弹簧2连接，且B、C始终未触及地面。初始时系统处于静止状态，木板与水平面间的夹角为30°，若mA：mB：mC＝3：1：2，发生以下变化时，物体A始终保持静止，则（　　） A．木板与水平面的夹角减小时，A受到的静摩擦力减小 B．木板与水平面夹角保持30°不变，剪断细线后，A所受摩擦力增大 C．剪断细线瞬间，B、C一起以加速度g自由下落 D．剪断细线瞬间，B的加速度为3g 6．如图所示，质量为m的光滑圆柱体放在“V”型挡板上，OA、OB两板之间的夹角为120°固定不变。初始时刻OB板水平，现将“V”型挡板绕O轴在竖直面内沿顺时针方向缓慢转动，直至OA板水平。已知重力加速度大小为g，在此过程中（　　） A．圆柱体对OA板的压力先增大后减小 B．圆柱体对OB板的压力先增大后减小 C．当OB板转过30°时，圆柱体对OB板的作用力大小为mg D．当OB板转过60°时，圆柱体对OA板的作用力大小为mg 7．如图所示，A、B两物体相距S＝14m时，A在水平向右的拉力FA作用下，以vA＝8m/s的速度向右匀速运动，而物体B在水平向左的拉力FB的作用下以vB＝20m/s向右做减速运动。两物体质量相同，与地面的动摩擦因数均为0.2，FA＝FB，则经过多长时间A追上B（　　） A．7s B．8s C．9s D．10s 8．关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A．物体做曲线运动，其速度大小可能不变 B．两个互成角度的匀变速直线运动，其合运动一定是曲线运动 C．做斜抛运动的物体，在不同时间内速度变化的方向一定相同 D．物体所受合力方向与速度方向不同时，一定做曲线运动 9．如图（a）所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其T﹣v2图像如图（b）所示。不计一切阻力，小球可视为质点，则（　　） A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度大小为a C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为 D．当v2＝b时，小球恰好可以在竖直面内做完整的圆周运动 10．如图（a）所示，在倾角θ＝30°的固定光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端与小滑块A相连，小滑块B在斜面上紧靠着A但不粘连，A、B的质量均为m，初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F拉动B，使B沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动，A、B的v﹣t图像如图（b）所示，A的v﹣t图像在t2时刻的切线与t轴平行，已知重力加速度大小为g，则（　　） A．施加力F的瞬间，A、B间的弹力大小为 B．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力大小为 C．弹簧恢复到原长时，A的速度达到最大值 D．A沿斜面向上运动过程中速度最大时，A、B间的距离为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（7分）小明在家中用一根轻弹簧、水瓶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，验证力的平行四边形定则。实验步骤如下： ⅰ．先用图钉A将弹簧一端固定在白纸上，弹簧另一端通过细绳LI悬挂矿泉水瓶（与墙、纸无摩擦），如图甲所示； ⅱ．将另一细绳L2拴于细绳L1上O点，并将细绳L2水平拉直后用图钉B固定，在白纸上：记下A、B、O的位置，如图乙所示； ⅲ．在保证O点位置不变的情况下，交换弹簧与细绳L2的位置，使其方向与（ⅱ）中对应方向平行，如图丙所示； ⅳ．按照上述方法改变弹簧与细绳L2的夹角多测几次。 （1）对于本实验，下列说法或操作正确的是 　 　 ；（选填选项前的字母） A．还需要用天平测出矿泉水的质量 B．还需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度 C．为了保证实验结果尽可能准确，弹簧与细绳L2的夹角应该越大越好 D．步骤（ⅳ）中每次重复实验时，都应保证O点位置与第一次实验记录的位置一致 （2）小明在进行步骤（ⅲ）时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许，但弹簧和细绳L2的方向都与（ⅱ）中平行，O点位置也与（ⅱ）中重合，这一操作 　 　 （选填“会”或“不会”）造成误差。 12．（9分）某同学用下列器材测量小车质量M：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、直尺、6个槽码（每个槽码的质量均为m＝10g）。 （1）完成下列实验步骤中的填空： Ⅰ.按图（a）安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，轻轻释放小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道 　 　 下滑（选填“加速”、“匀速”或者“减速”）； Ⅱ.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a； Ⅲ.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤Ⅱ； Ⅳ.以取下槽码的总个数n（1≤n≤6）的倒数为横坐标为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。 （2）请完成下列填空： ①下列说法正确的是 　 　 ； A.先将小车从靠近打点计时器处释放，再接通电源 B.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量 C.若细线下端悬挂着4个槽码，则小车和槽码系统在下滑过程中受到的合外力大小为2mg ②某次实验获得如图（b）所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则这次实验测得小车的加速度大小a＝ 　 　 m/s2；（结果保留两位小数） ③按照上述步骤，该同学得到关系图线是一条直线，测得其斜率为k，纵轴截距为﹣b，则当地重力加速度大小g＝ 　 　 ，小车质量M＝ 　 　 。（用m、k、b表示） 13．（10分）小华同学研究放在光滑水平面上的物体的运动，他在水平面内建立直角坐标系（xOy系），并在坐标原点O放置一质量为m＝5.0kg的物块。在t＝0时，对物块施加平行于水平面的作用力，使物块从静止开始运动。在0≤t≤15s时间段内，物块在xOy系中x、y方向上的速度vx、vy与时间t的关系分别如图a、b所示。求： （1）在0～5s内施加外力的大小；（结果可带有根号） （2）在0～15s内物块离y轴最远时的坐标。 14．（16分）如图所示，半径为R＝0.4m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m＝2kg可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与竖直轴OO′成θ＝37°角，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，答案可保留根号，求： （1）物块在A点静止时受到的摩擦力大小； （2）当物块在与O等高的B点处随陶罐一起匀速转动时，转台转动的角速度最小为多少； （3）若物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起匀速转动且刚好不上滑，则转台转动的角速度为多少。 15．（18分）如图所示，倾斜传送带倾角θ＝37°，顶端A到底端B的长度为21m，以10m/s的速度绕轴逆时针转动。一个质量为m＝0.6kg的黑色煤块（可看作质点）从距A点高度差h＝0.45m的O点以一定的初速度水平抛出，经过一段时间后运动至传送带顶端A，此时速度方向恰好沿传送带向下，已知煤块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，煤块在传送带上经过时会留下黑色划痕。不考虑空气阻力，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）煤块水平抛出时初速度大小v0； （2）煤块从传送带顶端A运动至底端B所用的时间； （3）煤块从传送带顶端A运动至底端B的过程中在传送带上留下的划痕长度。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一物理上学期期末模拟卷 （测试范围：第一章~第六章） 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．在物理学的发展过程中，许多的物理学家都做出了重要的贡献，他们也探索出了许多的研究方法，下列说法中错误的是（　C　） A．引入“重心”、“合力与分力”概念时，运用了等效替代的思想 B．当Δt→0时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 C．在研究物体的运动与力的关系时，伽利略在逻辑推理的基础上通过斜面实验证明了“力是维持物体运动的原因” D．用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如速度v＝x/t就是采用比值法定义的物理量 【解析】 重心是物体各部分所受的重力的合力的作用点，合力与分力是等效替代的关系，因此引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法，故A正确；根据速度定义式v，当Δt→0时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B正确；伽利略通过“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”这个观点，指出力不是维持物体运动的原因，故C错误；比值法定义出的物理量往往由其本身的性质决定，用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如速度v、电场强度E、电容C都是采用比值定义的物理量，故D正确。 2．将一个已知力在某个平面内进行分解，以下说法正确的是（　C　） A．静止于斜面上的物体所受重力按效果可分解为下滑力和正压力 B．若已知两个分力的大小，则分力一定有两组解 C．若其中一个分力的方向确定，另一分力大小确定，分力可能只有一组解 D．将一个力分解后，分力和合力同时作用于物体上 【解析】 静止于斜面上的物体所受重力按效果可分解为下滑力和垂直斜面向下的力，垂直斜面向下的分力等于正压力，故A错误；若两分力与已知力可构成力的矢量三角形，且两分力相同时，有一组解，若两分力与已知力可构成力的矢量三角形，且两分力不同时，在立体空间上有无数组解，故B错误； 如下图，设分力F1大小确定，分力F2的方向确定，当F1＝Fsinθ或F1≥F时，只有一组解，当F1＜Fsinθ，此时无解，当Fsinθ＜F1＜F，有两组解，故C正确； 由于分力、合力是等效替代关系，分力和合力不能同时作用于物体上，故D错误。 3．如图是《天工开物》中的牛力齿轮水车的插图，记录了我国古代劳动人民的智慧。在牛力的作用下，通过A齿轮带动B齿轮，B、C齿轮装在同一根轴上，A、B边缘轮齿大小间距相同，若A、B、C半径的大小关系为RA：RB：RC＝5：3：1，下列说法不正确的是（　A　） A．A、B、C的角速度之比为5：5：3 B．A、B、C边缘质点的线速度大小之比为3：3：1 C．A、B、C边缘质点的向心加速度大小之比为9：15：5 D．A、B、C周期之比为5：3：3 【解析】 A、B通过边缘齿轮连接，线速度大小相同，根据v＝ωr可知ωA：ωB＝RB：RA＝3：5，B和C是同轴传动，则角速度相同，所以A、B、C的角速度之比为3：5：5，故A错误；B和C是同轴传动，角速度相同，根据v＝ωr可知vB：vC＝RB：RC＝3：1，所以A、B、C边缘质点的线速度大小之比为3：3：1，故B正确；根据可得A、B、C边缘质点的向心加速度大小之比为9：15：5，故C正确；根据可得A、B、C周期之比为5：3：3，故D正确。 4．如图所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放置个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这支玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管竖直上升的同时，将玻璃管水平向右移动，并开始计时。已知蜡块在玻璃管内每1s上升的高度都是10cm，玻璃管由静止开始向右做匀加速直线运动，第1s内通过的水平距离为2.5cm，则（　C　） A．蜡块的竖直速度大小为2.5m/s B．蜡块的加速度大小为5m/s C．蜡块前4s内的位移大小为m D．蜡块在第4s末的速率为0.3m/s 【解析】 蜡块的竖直速度大小vym/s＝0.1m/s，故A错误；蜡块的加速度大小axm/s2＝0.05m/s2，故B错误；蜡块在第4s末的水平速度大小为vx4＝axt4＝0.05×4m/s＝0.2m/s，则在第4s末的速率v4m/sm/s，故D错误；蜡块在前4s内的竖直分位移大小y4＝vyt4＝0.1×4m＝0.4m，水平分位移大x4ax0.05×42＝0.4m，则蜡块在前4s内的位移大小xmm，故C正确。 5．如图所示，轻质弹簧1一端与静止在倾斜木板上的物体A相连，另一端与细线相连，该弹簧与倾斜木板保持平行，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。B、C通过轻质弹簧2连接，且B、C始终未触及地面。初始时系统处于静止状态，木板与水平面间的夹角为30°，若mA：mB：mC＝3：1：2，发生以下变化时，物体A始终保持静止，则（　D　） A．木板与水平面的夹角减小时，A受到的静摩擦力减小 B．木板与水平面夹角保持30°不变，剪断细线后，A所受摩擦力增大 C．剪断细线瞬间，B、C一起以加速度g自由下落 D．剪断细线瞬间，B的加速度为3g 【解析】 设A、B、C质量分别为3m、m、2m，初始时对A物体受力分析3mgsin30°+f＝3mg，则木板与水平面的夹角减小时，由三角函数单调性知，A物体受到的静摩擦力增大，故A错误； 剪断细线后，对A物体受力分析有3mgsin30°＝f′联立可得f＝f′故B错误；剪断细线瞬间，2弹簧弹力没有突变，大小为F＝2mg，则C的加速度为零，B的加速度为a，根据牛顿第二定律有mg+F＝ma解得a＝3g 故C错误，D正确。 6．如图所示，质量为m的光滑圆柱体放在“V”型挡板上，OA、OB两板之间的夹角为120°固定不变。初始时刻OB板水平，现将“V”型挡板绕O轴在竖直面内沿顺时针方向缓慢转动，直至OA板水平。已知重力加速度大小为g，在此过程中（　D　） A． 圆柱体对OA板的压力先增大后减小 B．圆柱体对OB板的压力先增大后减小 C．当OB板转过30°时，圆柱体对OB板的作用力大小为mg D．当OB板转过60°时，圆柱体对OA板的作用力大小为mg 【解析】 设OB板转动的角度为θ，对圆柱体受力分析如图甲所示： 由正弦定理可得 圆柱体在旋转过程中从0°增大至60°，再由牛顿第三定律可知，圆柱体对OA板压力逐渐增大，对OB板压力逐渐减小，故AB错误；C、当OB板转过30°时，两板与水平方向夹角均为30°，两板对圆柱体的支持力大小均为FN，与竖直方向夹角为30°，如图乙所示： 2FNcos30°＝mg 可得 故C错误；当OB板转过60°时，OA板处于水平位置，圆柱体只受到重力和OA板的支持力，由二力平衡得FN′＝mg，由牛顿第三定律知圆柱体对OA板的作用力大小为mg，故D正确。 7．如图所示，A、B两物体相距S＝14m时，A在水平向右的拉力FA作用下，以vA＝8m/s的速度向右匀速运动，而物体B在水平向左的拉力FB的作用下以vB＝20m/s向右做减速运动。两物体质量相同，与地面的动摩擦因数均为0.2，FA＝FB，则经过多长时间A追上B（　B　） A．7s B．8s C．9s D．10s 【解析】 设两物体的重力均为m，A物体做匀速直线运动，则A物体受力平衡，则有：FA＝μmg； B物体做匀减速直线运动，则由牛顿第二定律可得：FB+μmg＝ma 联立解得：a＝4m/s2，则B物体减速运动的时间为：，此时物体B的位移为： 此过程中A发生的位移为：xA＝vAt0＝8×5m＝40m，由于xB+s＝64m＞xA，则B停止运动前A没有追上B，此后B静止，A继续匀速运动直到追上B所用的时间为：，则物体A追上物体B所用的时间为：t＝t0+t1＝5s+3s＝8s 8．关于曲线运动，下列说法中正确的是（　AC　） A．物体做曲线运动，其速度大小可能不变 B．两个互成角度的匀变速直线运动，其合运动一定是曲线运动 C．做斜抛运动的物体，在不同时间内速度变化的方向一定相同 D．物体所受合力方向与速度方向不同时，一定做曲线运动 【解析】 物体做曲线运动，其速度大小可能不变，如匀速圆周运动速度大小不变，方向不断发生变化，故A正确；两个互成角度的匀变速直线运动，其合运动方向与合力方向若在一条直线做直线运动，不在一条直线做曲线运动，故B错误；做斜抛运动的物体，速度变化的方向与加速度的方向相同，所以在不同时间内速度变化的方向一定相同，故C正确；物体所受合力方向与速度方向不在一条直线时，一定做曲线运动，故D错误。 9．如图（a）所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其T﹣v2图像如图（b）所示。不计一切阻力，小球可视为质点，则（　AD　） A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度大小为a C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为 D．当v2＝b时，小球恰好可以在竖直面内做完整的圆周运动 【解析】 在最高点，根据牛顿第二定律有T+mg，整理得T，结合图像可知﹣a＝﹣mg，，联立解得绳长为r，当地的重力加速度大小为g，故A正确，B错误；根据上面的分析，当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为T，故C错误；由图可知，当v2＝b时，绳子上的拉力为零，小球仅受重力作用，则此时小球恰好可以在竖直面内做完整的圆周运动，故D正确。 10．如图（a）所示，在倾角θ＝30°的固定光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端与小滑块A相连，小滑块B在斜面上紧靠着A但不粘连，A、B的质量均为m，初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F拉动B，使B沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动，A、B的v﹣t图像如图（b）所示，A的v﹣t图像在t2时刻的切线与t轴平行，已知重力加速度大小为g，则（　BD　） A．施加力F的瞬间，A、B间的弹力大小为 B．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力大小为 C．弹簧恢复到原长时，A的速度达到最大值 D．A沿斜面向上运动过程中速度最大时，A、B间的距离为 【解析】 弹簧的弹力不能突变，施加拉力瞬间，A、B整体所受合力等于拉力，由牛顿第二定律得： 对A、B系统：F＝2ma 对B：F+FAB﹣mgsinθ＝ma 解得：FABma，故A错误；小滑块A、B分离时两者间的弹力为零，对A，由牛顿第二定律得：F1﹣mgsinθ＝ma，解得弹簧的弹力大小F1ma，故B正确；当A所受合力为零时A的速度最大，此时弹簧处于压缩状态，弹簧没有回复原长，故C错误；当A所受合力为零时速度最大，此时kx1＝mgsinθ，弹簧的压缩量x1 A沿斜面向上速度最大时B的位移x，则此时A、B间的距离d＝x﹣x1，故D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（7分）小明在家中用一根轻弹簧、水瓶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，验证力的平行四边形定则。实验步骤如下： ⅰ．先用图钉A将弹簧一端固定在白纸上，弹簧另一端通过细绳LI悬挂矿泉水瓶（与墙、纸无摩擦），如图甲所示； ⅱ．将另一细绳L2拴于细绳L1上O点，并将细绳L2水平拉直后用图钉B固定，在白纸上：记下A、B、O的位置，如图乙所示； ⅲ．在保证O点位置不变的情况下，交换弹簧与细绳L2的位置，使其方向与（ⅱ）中对应方向平行，如图丙所示； ⅳ．按照上述方法改变弹簧与细绳L2的夹角多测几次。 （1）对于本实验，下列说法或操作正确的是 　　 ；（选填选项前的字母） A．还需要用天平测出矿泉水的质量 B．还需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度 C．为了保证实验结果尽可能准确，弹簧与细绳L2的夹角应该越大越好 D．步骤（ⅳ）中每次重复实验时，都应保证O点位置与第一次实验记录的位置一致 （2）小明在进行步骤（ⅲ）时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许，但弹簧和细绳L2的方向都与（ⅱ）中平行，O点位置也与（ⅱ）中重合，这一操作 　　 （选填“会”或“不会”）造成误差。 【解析】 （1）AB．根据实验原理可知甲图可测量合力，乙、丙两图测量分力，结合胡克定律可知 还需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度，以便测量三个力的大小，不需要用天平测量矿泉水的质量，故A错误，B正确；C．为了保证实验结果尽可能准确，弹簧与细绳L2的夹角适当即可，故C错误；D．步骤（ⅳ）中每次重复实验时，不需要保证O点位置与第一次实验记录的位置一致，从而使实验更具有普遍性，故D错误。 （2） 小明在进行步骤（ⅲ）时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许，虽然弹簧和细绳L2的方向都与（ⅱ）中平行，O点位置也与（ⅱ）中重合，会导致弹簧弹力变小，从而造成实验误差。故答案为：（1）B （2）会 12．某同学用下列器材测量小车质量M：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、直尺、6个槽码（每个槽码的质量均为m＝10g）。 （1）完成下列实验步骤中的填空： Ⅰ.按图（a）安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，轻轻释放小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道____________下滑（选填“加速”、“匀速”或者“减速”）； Ⅱ.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a； Ⅲ.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤Ⅱ； Ⅳ.以取下槽码的总个数n（1≤n≤6）的倒数为横坐标为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。 （2）请完成下列填空： ①下列说法正确的是 　　 ； A.先将小车从靠近打点计时器处释放，再接通电源 B.实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量 C.若细线下端悬挂着4个槽码，则小车和槽码系统在下滑过程中受到的合外力大小为2mg ②某次实验获得如图（b）所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则这次实验测得小车的加速度大小a＝ 　　 m/s2；（结果保留两位小数） ③按照上述步骤，该同学得到关系图线是一条直线，测得其斜率为k，纵轴截距为﹣b，则当地重力加速度大小g＝ 　　 ，小车质量M＝ 　　 。（用m、k、b表示） 【解析】 （1）根据实验原理可知，改变轨道的倾角，轻轻释放小车，使小车沿倾斜轨道匀速下滑； （2）①应先接通电源，再将小车从靠近打点计时器处释放，故A错误；根据实验原理可知，不需要保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量，故B错误；悬挂着6个槽码时，小车匀速下滑，则Mgsinθ＝f+6mg 若细线下端悬挂着4个槽码，合力为F＝Mgsinθ﹣f﹣4mg 解得F＝2mg 故C正确。 ②相邻计数点间均有4个点未画出，周期为T＝5×0.02s＝0.1s根据逐差法可知加速度为a0.01m/s2＝0.48m/s2 ③对小车，匀速时有Mgsinθ＝6mg+f 减小n个槽码后，对小车Mgsinθ﹣f﹣T＝Ma对槽码有T﹣（6﹣n）mg＝（6﹣n）ma 联立可得 根据图像斜率与截距可知k，b 解得g，M 故答案为：（1）匀速；（2）①C；②0.48；③； 13．（10分）小华同学研究放在光滑水平面上的物体的运动，他在水平面内建立直角坐标系（xOy系），并在坐标原点O放置一质量为m＝5.0kg的物块。在t＝0时，对物块施加平行于水平面的作用力，使物块从静止开始运动。在0≤t≤15s时间段内，物块在xOy系中x、y方向上的速度vx、vy与时间t的关系分别如图a、b所示。求： （1）在0～5s内施加外力的大小；（结果可带有根号） （2）在0～15s内物块离y轴最远时的坐标。 【解析】 （1）v﹣t图像的斜率等于加速度，由图可得0～5s在x轴方向上加速度为axm/s2m/s2，在y轴方向上加速度为aym/s2m/s2，a合，根据牛顿第二定律外力F＝ma合，解得FN； （2）v﹣t图像的面积等于位移，结合图像结合对称性可知物体在12.5s离y轴最远，此时沿x轴位移最大。横坐标为3.5m；纵坐标为，故在0～15s内物块离y轴最远时的坐标为（3.5m，2m）。 14．（16分）如图所示，半径为R＝0.4m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m＝2kg可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与竖直轴OO′成θ＝37°角，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，答案可保留根号，求： （1）物块在A点静止时受到的摩擦力大小； （2）当物块在与O等高的B点处随陶罐一起匀速转动时，转台转动的角速度最小为多少； （3）若物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起匀速转动且刚好不上滑，则转台转动的角速度为多少。 【解析】 （1）对静止在A处的物块进行受力分析，如图所示。 根据平衡条件，在沿陶罐内壁切线方向上有f＝mgsinθ，代入数据可得f＝12N。 （2）由于f＝μmgcosθ，则μ＝0.75。当物块在B点处且角速度最小时，物块有向下滑动的趋势，此时最大静摩擦力向上，受力分析如图所示。 物块在水平方向做圆周运动，竖直方向有mg＝f1，水平方向有，又f1＝μN1，解得。 （3）当物块在A点随陶罐一起转动且刚好不上滑时，物块的受力情况如图所示。 水平方向有，竖直方向有N2cosθ＝f2sinθ+mg，又f2＝μN2，解得。 15．（18分）如图所示，倾斜传送带倾角θ＝37°，顶端A到底端B的长度为21m，以10m/s的速度绕轴逆时针转动。一个质量为m＝0.6kg的黑色煤块（可看作质点）从距A点高度差h＝0.45m的O点以一定的初速度水平抛出，经过一段时间后运动至传送带顶端A，此时速度方向恰好沿传送带向下，已知煤块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，煤块在传送带上经过时会留下黑色划痕。不考虑空气阻力，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）煤块水平抛出时初速度大小v0； （2）煤块从传送带顶端A运动至底端B所用的时间； （3）煤块从传送带顶端A运动至底端B的过程中在传送带上留下的划痕长度。 【解析】 （1）煤块平抛，在竖直方向，根据 解得 煤块在A点 解得 （2）煤块到达传送带顶端A时，有vAcos37°＝v0解得 煤块先沿传送带向下做匀加速直线运动，有mgsin37°+μmgcos37°＝ma1解得 由v＝vA+a1t1得 则 随后煤块继续向下做匀加速直线运动，有mgsin37°﹣μmgcos37°＝ma2解得 煤块运动至底端发生的位移为x2＝L﹣x1＝21m﹣3.75m＝17.25m而 代入数据得解得t2＝1.5s 则t总＝t1+t2＝0.5s+1.5s＝2s （3）煤块在第一段匀加速直线运动中，传送带的位移为x3＝vt1＝10×0.5m＝5m 则煤块相对于传送带的位移大小为Δx1＝x3﹣x1＝5m﹣3.75m＝1.25m 此过程中煤块相对于传送带向上运动，留下1.25m的划痕。煤块在第二段匀加速直线运动中，传送带的位移为 x4＝vt2＝10×1.5m＝15m 则煤块相对于传送带的位移大小为 Δx2＝x2﹣x4＝17.25m﹣15m＝2.25m 此过程中煤块相对于传送带向下运动，留下2.25m的划痕。则传送带上留下的划痕的长度为2.25m。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $