精品解析：浙江省杭州市拱墅区源清中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

浙江省杭州市拱墅区源清中学2024-2025学年高一下学期期中考试 物理试题 一、单选题 1. 下列单位均为国际单位制中基本单位的是（　　） A. N、kg、s B. kg、m、m/s C. kg、J、N/m D. kg、m、s 2. 2023年12月29日晚19：35，CBA传奇球星易建联的球衣退役仪式在东莞篮球中心举行，同时安排了一场退役表演赛。如图为易建联在比赛中的某张照片，下列说法正确的是（　　） A. 篮球刚被投出后受到重力、手的推力和空气阻力作用 B. 篮球对手产生弹力是因为篮球发生了形变 C. 篮球离开手后，速率增大，惯性变小 D. 研究易建联的投篮动作时可以把篮球当成质点 3. 某校高一学生进行跑操比赛，某班学生正经过弯道，各横排始终保持一条直线，可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 外圈同学的线速度等于内圈同学的线速度 B. 全班同学的角速度相同 C. 同一横排中的学生加速度相同 D. 同一列学生的线速度相同 4. 某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的速度v与时间t的关系如图所示，则汽车行驶位移x与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 下列说法不正确的是（　　） A. 图甲中，建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电原理 B. 图乙中，当带电小球靠近金属网时，验电器箔片会张开 C. 图丙中，高压输电线上方的两条接地导线可把高压线屏蔽起来，使它免遭雷击 D. 图丁中，电工穿着含金属丝织物制成的工作服，是为了屏蔽高压线周围的电场 6. 蹦极是一项刺激的极限运动。如图所示，质量为m的体验者将一根原长为L的弹性绳系在身上，另一端固定在足够高的平台。体验者从平台处由静止落下，在同一竖直线上反复起落。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 体验者下落高度L时加速度为零 B. 弹簧端在整个过程中最大拉力为mg C. 体验者在下落过程中先做匀加速运动后做匀减速运动 D. 体验者弹起的最大高度不能到达平台处 7. 如图所示，实线为某一点电荷电场的部分电场线，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A 粒子一定带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D. c点的电场强度小于b点的电场强度 8. 室内风洞体验是模拟真实跳伞的一种新型安全的极限运动，这项“给你一个上天机会圆你飞行梦”的运动项目深受同学们的喜爱。如图所示体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中（　　） A. 动能增加量大于重力势能减少量 B. 动能增加量等于重力势能减少量 C. 重力势能减少量小于机械能减少量 D. 重力势能减少量大于机械能减少量 9. 北京时间2023年5月10日晚间，我国在文昌航天发射场用长征七号运载火箭成功发射天舟六号货运飞船，并于5月11日5时16分，成功对接空间站天和核心舱后向端口，形成三舱两船组合体，交会对接完成后，天舟六号将转入组合体飞行段，已知组合体绕地球运行近似为匀速圆周运动，离地面距离约为，关于以上信息，下列说法正确的是（　　） A. 文昌发射基地位于海南省，这样选址是因为在赤道附近，地球的重力加速度较大 B. 组合体运行速度大于7.9km/s C. 考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，组合体速度会越来越大 D. 要实现“天舟六号”和“天和”核心舱对接，需在同一轨道上使“天舟六号”飞船加速 10. 如图所示，在竖直平面内，离地一定高度的树上挂有一个苹果，地面上玩具手枪的枪口对准苹果。某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，子弹运动一段时间后到达最高点Q，而苹果也下落到M点，最后子弹在N点“击中”苹果。若子弹和苹果都看成质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 子弹到达最高点的速度为0 B. PQ的竖直高度等于OM的距离 C. 子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度大于苹果下落的速度 D. 子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向上 11. 气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光，一种气嘴灯的感应装置结构如图所示，一重物套在光滑杆上，重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后，LED灯就会发光。下列说法不正确的是（　　） A. 正确安装使用时，装置A端的线速度比B端的大 B. 感应装置的原理是利用离心现象 C. 自行车匀速行驶时，感应装置运动到最下端时比最上端更容易发光 D. 要在较低的转速时发光，可以更换劲度系数更小的弹簧 12. 如图，在光滑的定滑轮下方处固定一个带电小球A。绝缘细线绕过定滑轮与另一带电小球B连接。开始时A、B两球间距为d，在同一水平面上处于静止状态。现有一力F缓慢向左拉动细线，在A、B连线转至与水平面成45°的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 细线上的拉力先减小后增大 B. B球受到的库仑力大小不变 C. B球受到的库仑力对对B球做负功 D. 细线与竖直方向的夹角不变 13. 如图所示，倾角的斜面ABC固定在水平地面上，斜面高为h。O点位于A点左上方，OA间的竖直高度为。将小球分别以速度与从O点水平抛出，刚好分别落到斜面顶点A与斜面中点P处，且小球分别落到A点与落到P点时速度方向与斜面的夹角相等。下列说法中不正确的是（　　） A. 小球抛出的初速度为 B. O点与A点间的水平距离为 C. 斜面高度h为 D. 若以速度水平抛出，则小球刚好落到斜面底端C处 二、选择题II 14. 水平面MN上固定一斜面AB，高为h，倾角为θ，如图所示。质量为m的滑块以某一初速度从斜面底端B点沿斜面上滑，刚好能到达斜面顶端A。已知物块与斜面间动摩擦因数为（），P为斜面中点，规定MN处水平面为重力势能参考平面。下列说法中正确的是（　　） A. 滑块开始上滑时的动能为 B. 滑块上滑过程中机械能减少量为 C. 上滑过程中动能与重力势能相等的位置刚好在P点 D. 下滑过程中动能与重力势能相等的位置在P点下方 15. 甲、乙两辆相同的汽车，质量均为，发动机的额定功率为，在水平路面上匀速行驶的最大速度为20 m/s。甲车以额定功率从静止开始在水平路面上沿直线行驶，其运动的v—t图像如图所示，时汽车的速度为8 m/s，时汽车的速度为16 m/s。乙车以的加速度，从静止开始在水平路面上先做匀加速直线运动，当达到额定功率后，保持功率不变继续行驶。假设两车所受阻力相同且大小保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 甲车时刻加速度是时刻的两倍 B. 甲车在时间内的位移为276 m C. 乙车匀加速直线运动持续了20 s D. 乙车从静止加速到16 m/s需要的时间为29 s 三、实验题 16. 某同学做“探究物体加速度与力、质量的关系”实验 （1）如图所示是该同学做实验时释放纸带前实验装置的状态，请指出实验装置中的两处错误________和________。 （2）为了完成此实验，除了（1）图中的器材，还需从下图中选取的实验器材是 （单选）。 A. B. C. D. （3）下图为某同学做“探究物体速度随时间变化的规律”的实验时，用电火花打点计时器在纸带上打出的一些点，其中各计数点O、A、B、C、D对应刻度读数分别为0.00cm、5.45cm、12.05cm、19.70cm、28.50cm，相邻两计数点间还有4个计时点，电火花打点计时器所用的交变电源频率为50Hz。请根据纸带求出小车的加速度大小为________m/s2。（结果均保留三位有效数字） 17. 某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图中A、B、C所示，其中球的尺寸相等、只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等。 （1）三个情景中______是探究向心力大小F与质量m关系（选填“A”、“B”或“C”）。 （2）在B情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为9∶1，则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为______。 （3）另一同学运用小球竖直平面做圆周运动，经过最低点时需要向心力与提供的向心力是否相等来验证向心力大小的表达式，实验装置如图所示。 已知当地重力加速度为g，主要实验步骤如下： ①用天平测出小钢球的质量m，用游标卡尺测出小钢球直径d； ②轻质细线一端与小钢球相连，另一端固定在拉力传感器上，并测出悬挂点至球心的距离L，小球静止时光电门的光正好对准小球的球心处； ③将小钢球拉到适当的高度处释放，测出小钢球通过光电门的时间t，则此时小钢球向心力表达式可表示______（用题中字母表示）； ④读出力传感器示数的最大值，则向心力还可表示为______（用题中字母表示）； ⑤对比和的大小，可得出结论。 四、解答题 18. 如图甲所示是2023年河北杂技《龙跃神州：中幡》舞上春晚。表演者用身体各个部位不断晃动、抛起、接住中幡，始终不让幡杆落地，十分精彩。某次动作中，表演者将中幡竖直向上抛起，又在原地接住中幡。若中幡在被抛出和接住时，幡底离地高度均为，从抛出到接住经历时间1.6s.不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）求这次动作中，幡底离地最大高度； （2）在另一动作中，一名持幡者将幡竖直向上抛出时，另一名表演者迅速爬上他的肩头，在幡底离地时将幡接住，运动简化示意图如图乙所示。若幡抛出时幡底离地仍为，两人配合完成这套动作用时2s，则将中幡竖直抛出时的速度是多少？接幡时幡的速度大小是多少？ 19. “旋转飞椅”（图甲）是游乐场中颇受欢迎的游乐项目，其简化模型如图乙所示。座椅通过钢索悬挂在水平转盘的边缘，转盘的半径，钢索长，某游客和座椅总质量。装置启动后，转盘拉着游客先向上抬升，然后开始绕竖直轴转动，转动的角速度缓缓增大，达到设定值后保持不变，进入稳定状态。此时，钢索与竖直方向夹角。该游客和座椅构成的整体可视为质点，不计所有阻力和钢索的重力，计算中取10，,，。求： （1）稳定后，钢索的拉力大小F； （2）稳定后，游客绕转轴运动的周期T； （3）从装置启动到稳定的过程中，钢索对该游客和座椅做的功W。 20. 如图所示，竖直平面内固定有半径为R=1m光滑四分之一圆轨道AB、水平直轨道BC、DO以及以速度v=3m/s逆时针转动的水平传送带CD，OD上有一轻质弹簧，一端固定在O点另一端自然伸长于E点，各轨道平滑连接。现有一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从轨道AB上高为h处由静止下滑，已知LBC=0.2m，LCD=0.4m，LDE=0.3m，滑块与BC、DE间的动摩擦因数均为μ1=0.3，与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.5，E点右侧平面光滑，整个过程不超过弹簧的弹性限度，重力加速度g取10m/s2。 （1）若h=0.2m，求滑块运动至B处时对轨道的作用力FN； （2）若要使滑块能到达D点，且不再离开DE，求滑块下落高度满足的条件； （3）若滑块第一次到达D点速度恰为0，求这一过程滑块通过传送带产生的热能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省杭州市拱墅区源清中学2024-2025学年高一下学期期中考试 物理试题 一、单选题 1. 下列单位均为国际单位制中基本单位的是（　　） A. N、kg、s B. kg、m、m/s C. kg、J、N/m D. kg、m、s 【答案】D 【解析】 【详解】国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。故D正确ABC错误。 故选D。 2. 2023年12月29日晚19：35，CBA传奇球星易建联的球衣退役仪式在东莞篮球中心举行，同时安排了一场退役表演赛。如图为易建联在比赛中的某张照片，下列说法正确的是（　　） A. 篮球刚被投出后受到重力、手的推力和空气阻力作用 B. 篮球对手产生弹力是因为篮球发生了形变 C. 篮球离开手后，速率增大，惯性变小 D. 研究易建联的投篮动作时可以把篮球当成质点 【答案】B 【解析】 【详解】A．篮球刚被投出后受到重力和空气阻力作用，故A错误； B．篮球对手产生弹力是因为篮球发生了形变，故B正确； C．篮球离开手后，篮球质量不变，惯性不变，故C错误； D．研究易建联的投篮动作时，篮球的形状大小不能忽略不计，不可以把篮球当成质点，故D错误。 故选B。 3. 某校高一学生进行跑操比赛，某班学生正经过弯道，各横排始终保持一条直线，可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 外圈同学的线速度等于内圈同学的线速度 B. 全班同学的角速度相同 C. 同一横排中的学生加速度相同 D. 同一列学生的线速度相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB．全班同学做匀速圆周运动，则角速度相同，根据 v=ωr 外圈同学的半径大，则外圈同学的线速度大于内圈同学的线速度，选项A错误，B正确； C．根据 a=ω2r 同一横排中的学生运动半径不同，则加速度不相同，选项C错误； D．同一列学生线速度大小相同，但是方向不同，选项D错误。 故选B。 4. 某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的速度v与时间t的关系如图所示，则汽车行驶位移x与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图像可知汽车一直沿x轴正方向运动，x-t图像的斜率表示速度，斜率先变大，后不变，最后变小，故D正确ABC错误。 故选D。 5. 下列说法不正确的是（　　） A. 图甲中，建筑物顶端避雷针利用了尖端放电原理 B. 图乙中，当带电小球靠近金属网时，验电器箔片会张开 C. 图丙中，高压输电线上方的两条接地导线可把高压线屏蔽起来，使它免遭雷击 D. 图丁中，电工穿着含金属丝织物制成的工作服，是为了屏蔽高压线周围的电场 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，建筑物顶端的避雷针利用了尖端放电原理，故A正确，不满足题意要求； B．图乙中，当带电小球靠近金属网时，根据静电屏蔽可知，验电器箔片不会张开，故B错误，满足题意要求； C．图丙中，三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属网，可把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故C正确，不满足题意要求； D．图丁中，带电作业工人穿着含金属丝织物制成的工作服，金属丝织物能起到静电屏蔽作用，因此能屏蔽高压线周围的电场，D正确，不满足题意要求。 故选B。 6. 蹦极是一项刺激的极限运动。如图所示，质量为m的体验者将一根原长为L的弹性绳系在身上，另一端固定在足够高的平台。体验者从平台处由静止落下，在同一竖直线上反复起落。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 体验者下落高度为L时加速度为零 B. 弹簧端在整个过程中最大拉力为mg C. 体验者在下落过程中先做匀加速运动后做匀减速运动 D. 体验者弹起的最大高度不能到达平台处 【答案】D 【解析】 【详解】A．下落高度为L时此时弹性绳中拉力为0，此时体验者受到重力作用，加速度不为零，故A错误； B．开始体验者下落时合力向下，做加速运动，当弹性绳中拉力等于重力后，体验者此时仍有向下的速度，绳中拉力继续增大，当到达最低点时绳中拉力达最大，可知在整个过程中最大拉力一定大于mg，故B错误； C．开始时合力向下，并随着绳中拉力的增大加速度在减小，当绳中拉力大于人的重力后，体验者做减速运动，此时随着绳中拉力的增大，人做减速运动的加速度也在增大，故C错误； D．由于存在空气阻力，所以弹性绳与人组成的系统机械能不守恒，故弹起的最大高度不能到达平台处，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，实线为某一点电荷电场的部分电场线，虚线为某带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D. c点的电场强度小于b点的电场强度 【答案】C 【解析】 【详解】A．由合力的方向指向运动轨迹的凹侧，可知粒子受力方向与电场方向一致，所以带正电，故A错误； B．只知道曲线运动轨迹不能判断运动方向，所以粒子运动方向无法确定，故B错误； C．由于c点电场线比b点电场线密，在电场中根据 可知c点场强大，粒子在c点受力大，加速度大，故C正确； D．电场强度的大小与电场线的密集程度有关，故c点的电场强度大于b点的电场强度，故D错误。 故选C。 8. 室内风洞体验是模拟真实跳伞的一种新型安全的极限运动，这项“给你一个上天机会圆你飞行梦”的运动项目深受同学们的喜爱。如图所示体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中（　　） A. 动能增加量大于重力势能减少量 B. 动能增加量等于重力势能减少量 C. 重力势能减少量小于机械能减少量 D. 重力势能减少量大于机械能减少量 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．体验者在加速下落过程中，根据动能定理 即动能增加量小于重力势能减少量，选项AB错误； CD．根据能量关系，机械能减小量等于克服风力做功F风h，则重力势能减少量mgh大于克服风力做功，即重力势能减少量大于机械能减少量，选项C错误，D正确。 故选D。 9. 北京时间2023年5月10日晚间，我国在文昌航天发射场用长征七号运载火箭成功发射天舟六号货运飞船，并于5月11日5时16分，成功对接空间站天和核心舱后向端口，形成三舱两船组合体，交会对接完成后，天舟六号将转入组合体飞行段，已知组合体绕地球运行近似为匀速圆周运动，离地面距离约为，关于以上信息，下列说法正确的是（　　） A. 文昌发射基地位于海南省，这样选址是因为在赤道附近，地球的重力加速度较大 B. 组合体运行速度大于7.9km/s C. 考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，组合体速度会越来越大 D. 要实现“天舟六号”和“天和”核心舱对接，需在同一轨道上使“天舟六号”飞船加速 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球的重力加速度在两极最大，在赤道上最小，因此文昌发射基地位于海南省，在赤道附近，地球的重力加速度较小，A错误； B．组合体绕地球做近似为匀速圆周运动，地球的万有引力提供向心力，可得 解得 可知轨道半径越大，运行速度越小，在地面附近处的运行速度为7.9km/s，因此在离地面距离约为处的组合体运行速度小于7.9km/s，B错误； C．考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，组合体逐渐做近心运动，轨道半径逐渐减小，运行速度会越来越大，C正确； D．要实现“天舟六号”和“天和”核心舱对接，需“天舟六号”先在比“天和”核心舱较低的轨道运行，然后再使“天舟六号”飞船加速，与“天和”核心舱对接，D错误。 故选C。 10. 如图所示，在竖直平面内，离地一定高度的树上挂有一个苹果，地面上玩具手枪的枪口对准苹果。某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，子弹运动一段时间后到达最高点Q，而苹果也下落到M点，最后子弹在N点“击中”苹果。若子弹和苹果都看成质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 子弹到达最高点的速度为0 B. PQ的竖直高度等于OM的距离 C. 子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度大于苹果下落的速度 D. 子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．子弹做斜抛运动，在最高点速度为水平分速度不为零，故A错误； B．某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，所以运动时间相同，而苹果竖直方向初速度为零，自由落体，子弹竖直方向逆运动也是初速度为零，自由落体，所以PQ的竖直高度等于OM的距离，故B正确； C．子弹“击中”苹果时竖直方向的分速度小于苹果下落的速度，因为在M、Q处，苹果竖直分速度大，而两者加速度相同，故C错误； D．根据 可知，子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向下，故D错误。 故选B。 11. 气嘴灯安装在自行车的气嘴上，骑行时会发光，一种气嘴灯的感应装置结构如图所示，一重物套在光滑杆上，重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后，LED灯就会发光。下列说法不正确的是（　　） A. 正确安装使用时，装置A端的线速度比B端的大 B. 感应装置的原理是利用离心现象 C. 自行车匀速行驶时，感应装置运动到最下端时比最上端更容易发光 D. 要在较低的转速时发光，可以更换劲度系数更小的弹簧 【答案】A 【解析】 【详解】A．由离心运动的原理，可知B端应在外侧，A端应在内侧，由可知，装置A端的线速度比B端的小，A错误，符合题意； B．感应装置的原理是利用离心现象，使两触点接触点亮LED灯，B正确，不符合题意； C．自行车匀速行驶时，装置运动到最下端时，由于重物的重力作用，两触点更容易接触，因此比最上端更容易发光，C正确，不符合题意； D．当转速较低时，向心力较小，可以更换劲度系数更小的弹簧或增加重物的质量，从而使N点更容易与M点接触点亮LED灯，D正确，不符合题意。 故选A。 12. 如图，在光滑的定滑轮下方处固定一个带电小球A。绝缘细线绕过定滑轮与另一带电小球B连接。开始时A、B两球间距为d，在同一水平面上处于静止状态。现有一力F缓慢向左拉动细线，在A、B连线转至与水平面成45°的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 细线上的拉力先减小后增大 B. B球受到的库仑力大小不变 C. B球受到的库仑力对对B球做负功 D. 细线与竖直方向的夹角不变 【答案】B 【解析】 【详解】设A、B两小球所带电荷量分别为qA、qB，B球的质量为m，OA=h，当小球B被拉至某位置时，受力如图所示 设此时OB=l，AB=r，两球的库仑力大小为 根据相似三角形可知 解得 、 由于l一直在减小，故F一直减小，由可知，r保持不变，因此B球的运动轨迹是以A为圆心的一段圆弧，B球受到的库仑力对对B球不做功，细线与竖直方向的夹角会发生变化，且 r保持不变，h保持不变，库仑力大小不变。 故选B。 13. 如图所示，倾角的斜面ABC固定在水平地面上，斜面高为h。O点位于A点左上方，OA间的竖直高度为。将小球分别以速度与从O点水平抛出，刚好分别落到斜面顶点A与斜面中点P处，且小球分别落到A点与落到P点时速度方向与斜面的夹角相等。下列说法中不正确的是（　　） A. 小球抛出的初速度为 B. O点与A点间的水平距离为 C. 斜面高度h为 D. 若以速度水平抛出，则小球刚好落到斜面底端C处 【答案】D 【解析】 【详解】AB．小球分别落到A点与落到P点时速度方向与斜面夹角相等，说明速度的偏向角相等，根据速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的2倍，可知位移偏向角相等，则说明OAP三点共线，则OA的水平距离 从O到A，则 解得 选项AB正确，不符合题意。 C．以从O点水平抛出刚好落到斜面中点P处，，则 解得 则 可得 选项C正确，不符合题意； D．若以速度水平抛出，设小球落到斜面上的点距离顶端l，则 解得 l=6m 斜面长度 则小球已经越过斜面底端落到水平面上，选项D错误，符合题意。 故选D。 二、选择题II 14. 水平面MN上固定一斜面AB，高为h，倾角为θ，如图所示。质量为m的滑块以某一初速度从斜面底端B点沿斜面上滑，刚好能到达斜面顶端A。已知物块与斜面间动摩擦因数为（），P为斜面中点，规定MN处水平面为重力势能参考平面。下列说法中正确的是（　　） A. 滑块开始上滑时的动能为 B. 滑块上滑过程中机械能减少量为 C. 上滑过程中动能与重力势能相等的位置刚好在P点 D. 下滑过程中动能与重力势能相等的位置在P点下方 【答案】AD 【解析】 【详解】A．滑块从底端到顶端过程，根据动能定理可得 解得滑块开始上滑时的动能为 故A正确； B．滑块上滑过程中，根据功能关系可知机械能减少量为 故B错误； C．上滑过程中，则根据能量守恒可知，P点处动能等于重力势能增加量与产生的热量之和。滑块继续上升才出现动能与重力势能相等的位置，则动能与重力势能相等的位置在P点上方，故C错误； D．下滑过程中，若斜面光滑，则根据机械能守恒可知，动能与重力势能相等的位置刚好在P点，实际上存在摩擦力做负功，所以滑块在P点的实际动能小于在P点的重力势能，因为下滑做加速运动，则动能与重力势能相等的位置在P点下方，故D正确。 故选AD。 15. 甲、乙两辆相同的汽车，质量均为，发动机的额定功率为，在水平路面上匀速行驶的最大速度为20 m/s。甲车以额定功率从静止开始在水平路面上沿直线行驶，其运动的v—t图像如图所示，时汽车的速度为8 m/s，时汽车的速度为16 m/s。乙车以的加速度，从静止开始在水平路面上先做匀加速直线运动，当达到额定功率后，保持功率不变继续行驶。假设两车所受阻力相同且大小保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 甲车时刻加速度是时刻的两倍 B. 甲车在时间内的位移为276 m C. 乙车匀加速直线运动持续了20 s D. 乙车从静止加速到16 m/s需要的时间为29 s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 F-f=ma， 可知 所以甲车时刻加速度不是时刻的两倍，故A错误； B．汽车所受阻力 根据动能定理在时间内 解得 故B正确； C．根据牛顿第二定律 解得 匀加速运动的末速度 解得 故C错误； D．乙车从匀加速结束时的速度8m/s到运动结束速度到16 m/s过程运动情况与甲相同，由图像可知该阶段用时间为 乙车从静止加速到16 m/s共需要的时间为 故D正确。 故选BD。 三、实验题 16. 某同学做“探究物体加速度与力、质量的关系”实验 （1）如图所示是该同学做实验时释放纸带前实验装置的状态，请指出实验装置中的两处错误________和________。 （2）为了完成此实验，除了（1）图中的器材，还需从下图中选取的实验器材是 （单选）。 A. B. C. D. （3）下图为某同学做“探究物体速度随时间变化的规律”的实验时，用电火花打点计时器在纸带上打出的一些点，其中各计数点O、A、B、C、D对应刻度读数分别为0.00cm、5.45cm、12.05cm、19.70cm、28.50cm，相邻两计数点间还有4个计时点，电火花打点计时器所用的交变电源频率为50Hz。请根据纸带求出小车的加速度大小为________m/s2。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1） ①. 细绳与木板不平行 ②. 小车没有按要求放在打点计时器附近 （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 由题图可看出释放纸带前实验装置的状态，实验装置中的两处错误是细绳与木板不平行、小车没有按要求放在打点计时器附近。 【小问2详解】 A．测量纸带上计时点之间的距离，不需要太高的精确度，没必要使用游标卡尺，A不符合题意； B．为了完成此实验，除了图中的器材，还需要的实验器材是刻度尺，使用刻度尺测量纸带上计时点之间的距离，B符合题意； C．纸带上计时点之间的时间间隔为，通过计时点之间的间隔数量就可计算出时间，不需要使用秒表测量时间，C不符合题意； D．在满足砂和砂桶的质量远小于小车质量的前提下，细绳的拉力约等于砂和砂桶的重力，使用天平测量出砂和砂桶的质量，算出细绳的拉力即可，无需使用弹簧秤测量细绳的拉力，D不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 相邻两计数点之间还有4个计时点，故图中计数点之间的时间间隔为 根据题意有， 根据逐差法有 代入数值得 解得 17. 某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图中A、B、C所示，其中球的尺寸相等、只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等。 （1）三个情景中______是探究向心力大小F与质量m关系（选填“A”、“B”或“C”）。 （2）在B情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为9∶1，则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为______。 （3）另一同学运用小球竖直平面做圆周运动，经过最低点时需要的向心力与提供的向心力是否相等来验证向心力大小的表达式，实验装置如图所示。 已知当地重力加速度为g，主要实验步骤如下： ①用天平测出小钢球的质量m，用游标卡尺测出小钢球直径d； ②轻质细线一端与小钢球相连，另一端固定在拉力传感器上，并测出悬挂点至球心距离L，小球静止时光电门的光正好对准小球的球心处； ③将小钢球拉到适当的高度处释放，测出小钢球通过光电门的时间t，则此时小钢球向心力表达式可表示______（用题中字母表示）； ④读出力传感器示数的最大值，则向心力还可表示为______（用题中字母表示）； ⑤对比和的大小，可得出结论。 【答案】（1）C （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 探究向心力大小F与质量m关系，则两球的质量不同，两球做圆周运动的半径和角速度均相同，则三个情景中C是探究向心力大小F与质量m关系。 【小问2详解】 在B情景中，两钢球质量相同，做圆周的半径相同，若左右两钢球所受向心力的比值为，根据 可知左右两个变速塔轮的角速度之比为 左右两个变速塔轮边缘的线速度大小相等，根据 可知左右两个变速塔轮的半径之比为 【小问3详解】 ③[1]小钢球通过光电门的速度为 钢球在最低点时，向心力为 联立可得 ④[2]钢球在最低点时，根据牛顿第二定律有 四、解答题 18. 如图甲所示是2023年河北杂技《龙跃神州：中幡》舞上春晚。表演者用身体各个部位不断晃动、抛起、接住中幡，始终不让幡杆落地，十分精彩。某次动作中，表演者将中幡竖直向上抛起，又在原地接住中幡。若中幡在被抛出和接住时，幡底离地高度均为，从抛出到接住经历时间1.6s.不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）求这次动作中，幡底离地的最大高度； （2）在另一动作中，一名持幡者将幡竖直向上抛出时，另一名表演者迅速爬上他的肩头，在幡底离地时将幡接住，运动简化示意图如图乙所示。若幡抛出时幡底离地仍为，两人配合完成这套动作用时2s，则将中幡竖直抛出时的速度是多少？接幡时幡的速度大小是多少？ 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）幡底竖直向上抛起后运动的距离 幡底离地的最大高度 （2）两人配合完成这套动作有 中幡竖直抛出时的速度 接幡时幡的速度 接幡时幡的速度大小为 19. “旋转飞椅”（图甲）是游乐场中颇受欢迎游乐项目，其简化模型如图乙所示。座椅通过钢索悬挂在水平转盘的边缘，转盘的半径，钢索长，某游客和座椅总质量。装置启动后，转盘拉着游客先向上抬升，然后开始绕竖直轴转动，转动的角速度缓缓增大，达到设定值后保持不变，进入稳定状态。此时，钢索与竖直方向夹角。该游客和座椅构成的整体可视为质点，不计所有阻力和钢索的重力，计算中取10，,，。求： （1）稳定后，钢索的拉力大小F； （2）稳定后，游客绕转轴运动的周期T； （3）从装置启动到稳定的过程中，钢索对该游客和座椅做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）稳定后，竖直方向根据受力平衡可得 解得钢索的拉力大小为 （2）稳定后，根据牛顿第二定律可得 又 解得游客绕转轴运动的周期为 （3）游客绕转轴运动的线速度大小为 从装置启动到稳定的过程中，根据动能定理可得 解得钢索对该游客和座椅做的功为 20. 如图所示，竖直平面内固定有半径为R=1m的光滑四分之一圆轨道AB、水平直轨道BC、DO以及以速度v=3m/s逆时针转动的水平传送带CD，OD上有一轻质弹簧，一端固定在O点另一端自然伸长于E点，各轨道平滑连接。现有一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从轨道AB上高为h处由静止下滑，已知LBC=0.2m，LCD=0.4m，LDE=0.3m，滑块与BC、DE间的动摩擦因数均为μ1=0.3，与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.5，E点右侧平面光滑，整个过程不超过弹簧的弹性限度，重力加速度g取10m/s2。 （1）若h=0.2m，求滑块运动至B处时对轨道的作用力FN； （2）若要使滑块能到达D点，且不再离开DE，求滑块下落高度满足的条件； （3）若滑块第一次到达D点速度恰为0，求这一过程滑块通过传送带产生的热能。 【答案】（1）28N，方向竖直向下；（2）；（3）16J 【解析】 【详解】（1）滑块由静止滑到B点处，由动能定理可得 代入数据解得 滑块滑动到B处时，由牛顿第二定律可得 代入数据解得 由牛顿第三定律可知，滑块运动至B处时对轨道的作用力大小FN==28N，方向竖直向下。 （2）若要使滑块能到达D点，设滑块第一次到达D点时速度是零，下滑高度有最小值，由动能定理有 代入数据解得 滑块到达DE后且不再离开DE，可知又返回的D点速度恰好是零，下滑高度有最大值，由动能定理可得 解得 则有滑块下落高度满足的条件 （3）若滑块第一次到达D点速度恰是0，利用逆向思维，对滑块进行分析有 传送带的位移 则相对位移大小为 代入数据解得滑块在传送带上产生的热能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $