精品解析：山东省聊城市临清市第一中学2024-2025学年高一上学期12月月考物理试题

2024-2025学年度高一第一学期月考（二） 物理试题 第I卷 选择题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 北京时间2022年11月12日10时03分，搭载着天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约10分钟后，天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道。天舟五号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间11月12日12时10分，采取自主快速交会对接模式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。交会对接完成后，天舟五号将转入组合体飞行段。结合材料信息，下列说法正确的是（ ） A. 天舟五号货运飞船和空间站天和核心舱交会对接时，可以把天舟五号货运飞船看做质点 B. 北京时间2022年11月12日12时10分指的是时间间隔 C. 长征七号遥六运载火箭发射起飞后，在加速上升阶段，火箭内的天舟五号货运飞船处于超重状态 D. 在我国空间站里的航天员不受重力作用，没有了惯性 2. 如图是某种桌面阅读支架的示意图。我们做作业时，将教科书放在支架的木质斜面上，通过调节斜面倾角θ可以获得更好的舒适度。已知教科书与斜面始终相对静止，下列说法正确的是（　　） A. 教科书受到的摩擦力始终沿斜面向下 B. 斜面对教科书的支持力是因为斜面发生形变产生的 C. 教科书受到重力、支持力、摩擦力、下滑力共四个作用力 D. 斜面对教科书的弹力与课本受到的重力是一对作用力和反作用力 3. 甲、乙两辆汽车从同一地点出发且在同一条平直公路上运动，两辆汽车的速度一时间（v-t）图像如图所示，由图像可以看出在0~6s内（　　） A. 在2s时，甲汽车运动方向发生改变 B. 4s时甲、乙两辆汽车相遇 C. 0~6s内甲汽车的平均速度等于乙汽车的平均速度 D. 0~6s内甲、乙两辆汽车之间的最大距离为6m 4. 如图所示，质量为0.1kg的小球套在固定的水平杆上，受到竖直面内与杆成53°的拉力作用向右匀速运动，拉力大小为20N。重力加速度取，，，则小球与杆之间的动摩擦因数为（　　） A. 0.2 B. 0.4 C. 0.6 D. 0.8 5. 如图，四个质量相同的小球，小球A和小球B之间用轻弹簧相连，然后用轻绳悬挂在O点，小球C和小球D之间用轻绳相连，然后用轻绳悬挂在O′点。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 剪断OA间轻绳瞬间，球A、B的加速度大小分别为， B. 剪断OA间轻绳瞬间，球A、B的加速度大小分别为， C. 剪断O′C间轻绳瞬间，球C、D的加速度大小分别为， D. 剪断O′C间轻绳瞬间，球C、D的加速度大小分别为， 6. 引体向上是我们日常生活中行之有效的健身方法之一，当你双手握住单杠处于静止状态时，可以简化成如下模型：在水平杆MN上套有两个质量不计的小环A和B，一不可伸长的轻质细线两端分别系在环A、B上，并在细线中点处通过小滑轮悬挂一个质量为m的物块，整个系统处于平衡状态。当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，下列说法正确的是（ ） A. 轻质细线所受的拉力变小 B. 小环A和B所受支持力都变小 C. 小环A和B所受摩擦力都变大 D. 水平杆对环B的作用力不变 7. 小球a从距地面高5m的位置由静止释放，同时在a正下方另一小球b从地面以10m/s的初速度竖直向上抛出，重力加速度取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. b下降的过程中与a相碰 B. 两小球经历0.6s相碰 C. 两小球相碰时速度大小相等 D. 两小球相碰时距地面高度为4m 8. 如图甲所示，在倾角为300的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示的规律变化, 图中纵坐标是F与mg的比值，规定力沿斜面向上为正向，则物体运动的速度v随时间t变化的规律用可图中的哪一个图象表示（物体的初速度为零） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 神舟飞船返回地面时，在距离地面1m处启动着陆反推发动机，使飞船匀减速竖直下落，接触地面时的速度几乎为零。将最后1m长的距离分成相等的两段，下列说法正确的是（　　） A. 飞船依次通过两段的平均速度之比为 B. 飞船依次通过两段的平均速度之比为 C. 飞船依次通过两段的速度变化量之比为 D. 飞船依次通过两段的速度变化量之比为 10. 中国无人潜水器海斗一号，最大下潜深度达到10908m，创造了世界纪录。某次潜水器模拟下潜过程的速度v随时间t变化的规律如图所示，潜水器内水平地板上放着质量为m的物块。下列说法正确的是（ ） A. 0~15s内，潜水器向下运动了200m B. 0~5s内，潜水器加速下降，物块处于失重状态 C. 5~10s内，潜水器匀速下降，物块对地板的压力为零 D. 10~15s内，潜水器减速下降，物块处于超重状态 11. 2023年12月14日滨州市大部分地区普降暴雪，此次暴雪过程范围大、相态复杂、降雪强，具有一定极端性。积雪和道路结冰对交通运输、城市运行和农业等有不利影响。在干燥水平路面上汽车以36km/h行驶，刹车距离为6.25m。雪后路面结冰，汽车的刹车加速度降为原来的，容易发生追尾事故，所以要降低车速，同时增大行车间距。若此辆汽车以20km/h的速度行驶时，下列说法正确的是（　　） A. 雪后路面结冰时，汽车刹车加速度大小为2m/s2 B. 雪后路面结冰时，汽车刹车距离约为1.93m C. 雪后路面结冰时，汽车刹车时间约为2.78s D. 雪后路面结冰时，汽车刹车过程中平均速度大小约为5.2m/s 12. 如图，质量为M1和M2的木箱P、Q叠放在平板车上，定滑轮固定在Q上，P右侧连接水平轻绳，轻绳另一端绕过定滑轮连接一质量为m的小球。当平板车沿水平方向运动时，连接小球的轻绳与竖直方向的夹角为θ，所有物体都与平板车保持相对静止，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 平板车运动的加速度方向水平向左，大小为 B. Q对平板车的压力大小等于 C. 木箱P受到的静摩擦力方向水平向左，大小为 D. 平板车对Q的静摩擦力方向水平向左，大小为 第II卷 非选择题 三、实验题：本题共2小题，共16分。 13. 某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置来测量自由落体过程中的重力加速度。铁架台竖直放置在水平面上，上端固定电磁铁 M，A、B为位置可调节的光电门，光电门均与数字计时器（未画出）相连，已知钢球的直径为 d。 实验步骤如下： ①接通 M 的开关，吸住钢球； ②将光电门 A、B固定在钢球正下方； ③断开 M 的开关，钢球自由下落，记录钢球分别通过光电门 A、B的时间和，以及钢球从光电门 A运动到光电门 B的时间t，重复测量3次取平均值； ④保持光电门 A位置不变而改变光电门 B的位置并固定，重复步骤③。 回答下列问题： （1）小球经过光电门A时的速度为__________（用题中给出的字母表示）； （2）实验测量出多组数据，作出图像如图乙所示，若图像斜率为 k，重力加速度大小为_________（用题中物理量符号表示）； （3）在实验中用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度，是不准确的。实际上，小球通过光电门的平均速度___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）小球球心通过光电门的瞬时速度； （4）为了减小（3）中误差，可以采取的措施是__________（只有一项正确）。 A.小球的直径尽量小一些 B.小球的直径尽量大一些 C.光电门 A、B间距小一些 D.光电门 A、B间距大一些 14. 在某次探究加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图1和图2所示的实验装置，小车总质量为M，槽码总质量为m。 （1）关于这两组实验，要达到实验目的，下列说法中正确的是 ； A. 图1实验需要补偿阻力，图2实验不需要补偿阻力 B. 图1和图2实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置 C. 图1实验应该先接通打点计时器电源再释放小车，图2实验应该先释放小车再接通打点计时器电源 D. 图1实验需要满足，图2实验不需要满足 （2）甲组同学在保证实验装置规范合理的情况下，利用实验装置得到一条纸带如图3所示，纸带中相邻两点间的时间间隔为T，由此可得小车此时的加速度为________（用x1、x2、T表示）。多次操作后，甲组的两位同学用实验所得数据，在同一坐标系内画出了如图4所示的两条图像，由图像可判断，他们实验时所挂的槽码质量应是m1__________m2（选填“>”“=”或“<”）； （3）乙组同学在完成补偿阻力工作之后，某同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的a-F图线如图所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量M'与小车上传感器的质量△m之间的关系式为__________。 三、计算题：本题共4小题，共44分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案必须明确写出数值和单位。 15. 某互联网物流配送公司正在尝试运营无人机送外卖的新模式。如图，一架无人机在往高层住宅送货时，携带外卖箱从地面以2m/s2的加速度由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，1s后开始匀速上升，当高度达到16m时无人机开始做匀减速直线运动，又经过2s到达用户阳台附近，此时无人机恰好悬停。已知外卖箱中携带质量为3kg的货物，整个运动过程中无人机可视为质点，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）无人机匀速上升的时间； （2）用户阳台距地面的高度； （3）减速上升过程中，货物对外卖箱的压力大小。 16. 居民楼改造需要把建材吊运到楼顶。如图，建材的质量，人的质量，缓慢吊运过程中，某时刻轻绳OA、OB分别与竖直方向的夹角为、、。求该时刻： （1）轻绳OA和OB上的拉力大小； （2）为使人保持静止，人与地面间的动摩擦因数的最小值（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）。 17. 如图所示，质量为1 kg的小球套在一根足够长的固定直杆上，杆与水平方向成θ=37°角，球与杆间的动摩擦因数μ=0.5。小球在大小为20 N，方向竖直向上的拉力F作用下，从距杆的底端0.24 m处由静止开始沿杆斜向上运动，经过1 s后撤去拉力F（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）。求： （1）撤去拉力F前，小球沿杆上滑的加速度大小； （2）小球从开始运动直至滑到杆的底端所需的时间。 18. 如图所示，倾角的固定斜面上放有物块A和B，A、B之间拴接有劲度系数的轻弹簧，物块B和小桶C由跨过光滑的定滑轮的轻绳连接。开始时弹簧处于原长， A、B、C均处静止状态，且B刚好不受摩擦力，轻弹簧、轻绳平行于斜面。已知A、B的质量 ，A、B 与斜面间的动摩擦因数均为0.875，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 ，，。 （1） 求C的质量； （2） 求开始时A受到的摩擦力； （3）若向C中缓慢加入沙子，当B刚要向上运动还没动时，加入沙子的总质量记为，继续缓慢加入沙子，B缓慢向上运动，当A 刚要向上运动还没动时（C未触地，弹簧处于弹性限度范围内），加入沙子的总质量记为；求： ① ②A刚要向上运动时， B已经向上运动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高一第一学期月考（二） 物理试题 第I卷 选择题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 北京时间2022年11月12日10时03分，搭载着天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约10分钟后，天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道。天舟五号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间11月12日12时10分，采取自主快速交会对接模式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在空间站迎接货运飞船来访。交会对接完成后，天舟五号将转入组合体飞行段。结合材料信息，下列说法正确的是（ ） A. 天舟五号货运飞船和空间站天和核心舱交会对接时，可以把天舟五号货运飞船看做质点 B. 北京时间2022年11月12日12时10分指的是时间间隔 C. 长征七号遥六运载火箭发射起飞后，在加速上升阶段，火箭内的天舟五号货运飞船处于超重状态 D. 在我国空间站里的航天员不受重力作用，没有了惯性 【答案】C 【解析】 【详解】A．天舟五号货运飞船和空间站天和核心舱交会对接时，天舟五号货运飞船的形状、大小不可忽略，不可以被看成质点，故A错误； B．北京时间2022年11月12日12时10分指的是时刻，故B错误； C．长征七号遥六运载火箭发射起飞后，在加速上升阶段，火箭内的天舟五号货运飞船加速度方向向上，处于超重状态，故C正确； D．在空间站中航天员处于完全失重状态，仍受重力作用；惯性只与质量有关，仍具有惯性，故D错误。 故选C。 2. 如图是某种桌面阅读支架的示意图。我们做作业时，将教科书放在支架的木质斜面上，通过调节斜面倾角θ可以获得更好的舒适度。已知教科书与斜面始终相对静止，下列说法正确的是（　　） A. 教科书受到的摩擦力始终沿斜面向下 B. 斜面对教科书的支持力是因为斜面发生形变产生的 C. 教科书受到重力、支持力、摩擦力、下滑力共四个作用力 D. 斜面对教科书的弹力与课本受到的重力是一对作用力和反作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．教科书受到的摩擦力始终沿斜面向上，故A错误； B．斜面对教科书的支持力是因为斜面发生形变产生的，故B正确； C．教科书受到重力、支持力、摩擦力三个作用力，所谓的下滑力是重力沿斜面向下的分力，故C错误； D．斜面对教科书的弹力与课本受到的重力是不同性质的力，不是一对作用力和反作用力，故D错误。 故选B。 3. 甲、乙两辆汽车从同一地点出发且在同一条平直公路上运动，两辆汽车的速度一时间（v-t）图像如图所示，由图像可以看出在0~6s内（　　） A. 在2s时，甲汽车运动方向发生改变 B. 4s时甲、乙两辆汽车相遇 C. 0~6s内甲汽车的平均速度等于乙汽车的平均速度 D. 0~6s内甲、乙两辆汽车之间的最大距离为6m 【答案】D 【解析】 【详解】A．在2s时，甲汽车由加速运动变为减速运动，运动方向没发生改变，故A错误； B．4s时甲、乙两辆汽车有共同速度，图像下与坐标轴围成的面积表示位移，可知甲在前面，故B错误； C．0~6s内甲汽车的平均速度 0~6s内乙汽车的平均速度 0~6s内甲汽车的平均速度大于乙汽车的平均速度，故C错误； D．0~6s内甲、乙两辆有共同速度时，两车之间的距离最大为 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，质量为0.1kg的小球套在固定的水平杆上，受到竖直面内与杆成53°的拉力作用向右匀速运动，拉力大小为20N。重力加速度取，，，则小球与杆之间的动摩擦因数为（　　） A. 0.2 B. 0.4 C. 0.6 D. 0.8 【答案】D 【解析】 【详解】对小球受力分析，受力如图所示。 解得 故选D。 5. 如图，四个质量相同的小球，小球A和小球B之间用轻弹簧相连，然后用轻绳悬挂在O点，小球C和小球D之间用轻绳相连，然后用轻绳悬挂在O′点。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 剪断OA间轻绳瞬间，球A、B的加速度大小分别为， B. 剪断OA间轻绳瞬间，球A、B的加速度大小分别为， C. 剪断O′C间轻绳瞬间，球C、D的加速度大小分别为， D. 剪断O′C间轻绳瞬间，球C、D的加速度大小分别为， 【答案】D 【解析】 【详解】AB．剪断OA间轻绳瞬间，轻绳拉力突变为零，弹簧弹力F瞬间保持不变，对A球列牛顿第二定律 对B球有 解得 故AB错误； CD．剪断O′C间轻绳瞬间，轻绳O′C拉力突变为零，球C、D可视作一个整体，则有 解得 故C错误，D正确。 故选D。 6. 引体向上是我们日常生活中行之有效的健身方法之一，当你双手握住单杠处于静止状态时，可以简化成如下模型：在水平杆MN上套有两个质量不计的小环A和B，一不可伸长的轻质细线两端分别系在环A、B上，并在细线中点处通过小滑轮悬挂一个质量为m的物块，整个系统处于平衡状态。当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，下列说法正确的是（ ） A. 轻质细线所受的拉力变小 B. 小环A和B所受支持力都变小 C. 小环A和B所受摩擦力都变大 D. 水平杆对环B的作用力不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．对小滑轮受力分析，受物块的拉力和两细线的拉力，如图 设细线与竖直方向的夹角为，由力平衡条件可得 当增加A、B之间的距离，增大，cos减小，轻质细线所受的拉力变大，故A错误； B．当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，竖直方向上受到杆对小环A和B的支持力还有物块的重力，由于物块重力不变，所以小环A和B所受支持力保持不变，故B错误； C．对小环A进行受力分析，设细线与杆夹角为，小环A保持静止，受力如图所示 由平衡条件知小环A受到的合力为0，可得， 当增加A、B之间的距离时，减小，由于N不变，所以可得T变大，f变大，根据对称性可知小环A、B受到的摩擦力也增大，故C正确； D．水平杆对环B的作用力包括竖直方向杆对B的支持力N，和水平方向对B的摩擦力f，由于N不变，f增大，根据力的合成可知水平杆对环B的作用力变大，故D错误。 故选C。 7. 小球a从距地面高5m的位置由静止释放，同时在a正下方另一小球b从地面以10m/s的初速度竖直向上抛出，重力加速度取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. b下降的过程中与a相碰 B. 两小球经历0.6s相碰 C. 两小球相碰时速度大小相等 D. 两小球相碰时距地面高度为4m 【答案】C 【解析】 【详解】B．设经历时间t后两小球相碰，该过程中小球a的位移为 小球b的位移为 两球相碰，所以两球之间的位移关系有 解得 故B项错误； A．b球上升阶段需要时间为，有 解得 所以两球在b球上升过程中相碰，故A项错误； C．碰撞时a球的速度大小为 b球的速度大小为 故C项正确； D．将有 故D项错误。 故选C。 8. 如图甲所示，在倾角为300的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示的规律变化, 图中纵坐标是F与mg的比值，规定力沿斜面向上为正向，则物体运动的速度v随时间t变化的规律用可图中的哪一个图象表示（物体的初速度为零） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在0-1s内，通过受力分析由牛顿第二定律可得：F-mgsin30°=ma1 解得：a1=0．5g=5m/s 1s末获得速度为：v1=a1t1=5m/s 在1-2s内，由牛顿第二定律可得：-mgsin30°=ma2 解得：a2＝−0．5g＝−5m/s2 向上做减速运动，2s末的速度为：v2=v1+a2t2=0 在2-3s内由牛顿第二定律得：-F-mgsin30°=ma3 解得：a3=-1．5g=15m/s 3s末获得速度为：v3=a3t3=-15m/s 故D正确；故选D． 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 神舟飞船返回地面时，在距离地面1m处启动着陆反推发动机，使飞船匀减速竖直下落，接触地面时的速度几乎为零。将最后1m长的距离分成相等的两段，下列说法正确的是（　　） A. 飞船依次通过两段的平均速度之比为 B. 飞船依次通过两段的平均速度之比为 C. 飞船依次通过两段的速度变化量之比为 D. 飞船依次通过两段的速度变化量之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】在初速度为零的匀变速直线运动中，连续相等位移的时间比为 神舟飞船返回地面的过程可以看作是反方向的初速度为零的匀加速直线运动，设返回地面过程中第一段位移所用时间为，第二段位移所用时间为，故飞船依次通过两段的平均速度之比为 飞船依次通过两段的速度变化量之比为 故选AC。 10. 中国无人潜水器海斗一号，最大下潜深度达到10908m，创造了世界纪录。某次潜水器模拟下潜过程的速度v随时间t变化的规律如图所示，潜水器内水平地板上放着质量为m的物块。下列说法正确的是（ ） A. 0~15s内，潜水器向下运动了200m B. 0~5s内，潜水器加速下降，物块处于失重状态 C. 5~10s内，潜水器匀速下降，物块对地板的压力为零 D. 10~15s内，潜水器减速下降，物块处于超重状态 【答案】BD 【解析】 【详解】A．v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，0~15s内，潜水器向下运动的深度为，故A错误； B．0~5s内，潜水器加速下降，加速度向下，物块处于失重状态，故B正确； C．5~10s内，潜水器匀速下降，物块处于平衡状态，物块对地板的压力为mg，故C错误； D．10~15s内，潜水器减速下降，加速度向上，物块处于超重状态，故D正确。 故选BD。 11. 2023年12月14日滨州市大部分地区普降暴雪，此次暴雪过程范围大、相态复杂、降雪强，具有一定极端性。积雪和道路结冰对交通运输、城市运行和农业等有不利影响。在干燥水平路面上汽车以36km/h行驶，刹车距离为6.25m。雪后路面结冰，汽车的刹车加速度降为原来的，容易发生追尾事故，所以要降低车速，同时增大行车间距。若此辆汽车以20km/h的速度行驶时，下列说法正确的是（　　） A. 雪后路面结冰时，汽车刹车加速度大小为2m/s2 B. 雪后路面结冰时，汽车刹车距离约为1.93m C. 雪后路面结冰时，汽车刹车时间约为2.78s D. 雪后路面结冰时，汽车刹车过程中平均速度大小约为5.2m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在干燥水平路面上，汽车的初速度为 刹车时的加速度为，则 解得 雪后路面结冰，汽车的刹车加速度降为 故A正确； B．雪后路面结冰，汽车的速度为 则汽车的刹车距离为 故B错误； C．雪后路面结冰，汽车的刹车时间为 故C正确； D．雪后路面结冰时，汽车刹车过程中平均速度大小为 故D错误。 故选C。 12. 如图，质量为M1和M2的木箱P、Q叠放在平板车上，定滑轮固定在Q上，P右侧连接水平轻绳，轻绳另一端绕过定滑轮连接一质量为m的小球。当平板车沿水平方向运动时，连接小球的轻绳与竖直方向的夹角为θ，所有物体都与平板车保持相对静止，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 平板车运动的加速度方向水平向左，大小为 B. Q对平板车的压力大小等于 C. 木箱P受到的静摩擦力方向水平向左，大小为 D. 平板车对Q的静摩擦力方向水平向左，大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对小球受力分析可知，平板车运动的加速度方向水平向左，大小为 选项A错误； B．对PQ和小球的整体分析可知，平板车对Q的支持力大小 则Q对平板车的压力大小等于，选项B正确； C．对木箱P分析可得 对小球 可得木箱P受到的静摩擦力方向水平向左，大小为 选项C错误； D．对PQ和小球的整体分析可知，水平方向，平板车对Q的静摩擦力方向水平向左，大小为 选项D正确。 故选BD。 第II卷 非选择题 三、实验题：本题共2小题，共16分。 13. 某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置来测量自由落体过程中的重力加速度。铁架台竖直放置在水平面上，上端固定电磁铁 M，A、B为位置可调节的光电门，光电门均与数字计时器（未画出）相连，已知钢球的直径为 d。 实验步骤如下： ①接通 M 的开关，吸住钢球； ②将光电门 A、B固定在钢球正下方； ③断开 M 的开关，钢球自由下落，记录钢球分别通过光电门 A、B的时间和，以及钢球从光电门 A运动到光电门 B的时间t，重复测量3次取平均值； ④保持光电门 A位置不变而改变光电门 B的位置并固定，重复步骤③。 回答下列问题： （1）小球经过光电门A时的速度为__________（用题中给出的字母表示）； （2）实验测量出多组数据，作出图像如图乙所示，若图像斜率为 k，重力加速度大小为_________（用题中物理量符号表示）； （3）在实验中用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度，是不准确的。实际上，小球通过光电门的平均速度___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）小球球心通过光电门的瞬时速度； （4）为了减小（3）中误差，可以采取的措施是__________（只有一项正确）。 A.小球的直径尽量小一些 B.小球的直径尽量大一些 C.光电门 A、B间距小一些 D.光电门 A、B间距大一些 【答案】 ①. ②. ③. 小于 ④. A 【解析】 【详解】（1）[1]钢球通过A的速度为 （2）[2]自由落体过程中根据动量定理可得 解得 图像斜率为 k，则 解得 （3）[3] 实际上，小球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，小于中间位置的瞬时速度，即小于小球球心通过光电门的瞬时速度； （4）[4]AB．换用直径小一些的小钢球，小球通过光电门时时间更短，测量值更接近真实值，误差减小，故A正确，B错误； CD．光电门 A、B间距调整对小球通过光电门的平均速度没有影响，故CD错误。 故选A。 14. 在某次探究加速度与力、质量的关系实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图1和图2所示的实验装置，小车总质量为M，槽码总质量为m。 （1）关于这两组实验，要达到实验目的，下列说法中正确的是 ； A. 图1实验需要补偿阻力，图2实验不需要补偿阻力 B. 图1和图2实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置 C. 图1实验应该先接通打点计时器电源再释放小车，图2实验应该先释放小车再接通打点计时器电源 D. 图1实验需要满足，图2实验不需要满足 （2）甲组同学在保证实验装置规范合理的情况下，利用实验装置得到一条纸带如图3所示，纸带中相邻两点间的时间间隔为T，由此可得小车此时的加速度为________（用x1、x2、T表示）。多次操作后，甲组的两位同学用实验所得数据，在同一坐标系内画出了如图4所示的两条图像，由图像可判断，他们实验时所挂的槽码质量应是m1__________m2（选填“>”“=”或“<”）； （3）乙组同学在完成补偿阻力工作之后，某同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的a-F图线如图所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量M'与小车上传感器的质量△m之间的关系式为__________。 【答案】（1）BD （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 A．两组实验都认为细线的拉力就是小车所受的合力，则两组实验都需要补偿阻力，使小车重力沿长木板方向的分力等于阻力，故A错误； B．两组实验中，小车在释放前都应靠近打点计时器放置，故B正确； C．两组实验中，都应该先接通打点计时器电源再释放小车，故C错误； D．图1实验认为槽码的重力等于细线的拉力，则需要满足；图2实验用力传感器直接测量细线的拉力，则不需要满足，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]由逐差法可得 [2]根据题意，由牛顿第二定律有 可得 由图可知，图线1的斜率大于图线2的斜率，则有； 【小问3详解】 由牛顿第二定律得 变形得 图像的斜率为 可得 三、计算题：本题共4小题，共44分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案必须明确写出数值和单位。 15. 某互联网物流配送公司正在尝试运营无人机送外卖的新模式。如图，一架无人机在往高层住宅送货时，携带外卖箱从地面以2m/s2的加速度由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，1s后开始匀速上升，当高度达到16m时无人机开始做匀减速直线运动，又经过2s到达用户阳台附近，此时无人机恰好悬停。已知外卖箱中携带质量为3kg的货物，整个运动过程中无人机可视为质点，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）无人机匀速上升的时间； （2）用户阳台距地面的高度； （3）减速上升过程中，货物对外卖箱的压力大小。 【答案】（1）7.5s；（2）18m；（3）27N 【解析】 【详解】（1）匀加速直线运动过程，根据位移公式有 匀加速直线运动过程，根据速度公式有 根据题意可知，匀速直线运动的位移 匀速直线运动过程有 解得 （2）匀减速直线运动的位移 则用户阳台距地面的高度 解得 （3）匀减速直线运动的加速度大小 根据牛顿第二定律有 由牛顿第三定律可知 解得货物对外卖箱的压力 16. 居民楼改造需要把建材吊运到楼顶。如图，建材的质量，人的质量，缓慢吊运过程中，某时刻轻绳OA、OB分别与竖直方向的夹角为、、。求该时刻： （1）轻绳OA和OB上的拉力大小； （2）为使人保持静止，人与地面间的动摩擦因数的最小值（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）。 【答案】（1），200N；（2） 【解析】 【详解】（1）设轻绳上的拉力分别为和，根据共点力平衡可得 联立解得 （2）对人进行受力分析，竖直方向有 解得 根据牛顿第三定律可得人对地面的压力大小为 对人根据平衡条件可得 解得 则人与地面间的动摩擦因数的最小值为。 17. 如图所示，质量为1 kg的小球套在一根足够长的固定直杆上，杆与水平方向成θ=37°角，球与杆间的动摩擦因数μ=0.5。小球在大小为20 N，方向竖直向上的拉力F作用下，从距杆的底端0.24 m处由静止开始沿杆斜向上运动，经过1 s后撤去拉力F（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）。求： （1）撤去拉力F前，小球沿杆上滑的加速度大小； （2）小球从开始运动直至滑到杆的底端所需的时间。 【答案】（1）2 m/s2；（2）2.4 s 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球在拉力F作用下上滑时，对小球受力分析，如图甲所示， 沿杆方向有 Fsin θ-mgsin θ-Ff1=ma1 沿垂直于杆方向有 Fcos θ=mgcos θ＋FN1 且 Ff1=μFN1 联立解得 a1=2 m/s2 （2）小球在F作用下上滑1 s，则 v1=a1t1=2×1 m/s=2 m/s x1=a1t12=×2×12 m=1 m 撤去拉力F后，小球继续向上运动，对小球受力分析，如图乙所示， 沿杆方向有 mgsin θ＋Ff2=ma2 沿垂直于杆方向有 FN2=mgcos θ 且 Ff2=μFN2 联立解得 a2=10 m/s2 此过程 t2==0.2 s 小球运动到最高点后开始下滑，对小球受力分析，如图丙所示。 沿杆方向有 mgsin θ-Ff3=ma3 垂直于杆方向有 mgcos θ=FN3 且 Ff3=μFN3 联立解得 a3=2 m/s2 球下滑到杆的底端，通过的位移 x=x0＋x1＋x2=1.44 m 由 x=a3t32 可得 t3=1.2 s 所需总时间 t=t1＋t2＋t3=2.4 s 18. 如图所示，倾角的固定斜面上放有物块A和B，A、B之间拴接有劲度系数的轻弹簧，物块B和小桶C由跨过光滑的定滑轮的轻绳连接。开始时弹簧处于原长， A、B、C均处静止状态，且B刚好不受摩擦力，轻弹簧、轻绳平行于斜面。已知A、B的质量 ，A、B 与斜面间的动摩擦因数均为0.875，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 ，，。 （1） 求C的质量； （2） 求开始时A受到的摩擦力； （3）若向C中缓慢加入沙子，当B刚要向上运动还没动时，加入沙子的总质量记为，继续缓慢加入沙子，B缓慢向上运动，当A 刚要向上运动还没动时（C未触地，弹簧处于弹性限度范围内），加入沙子的总质量记为；求： ① ②A刚要向上运动时， B已经向上运动的距离。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）把B、C视为整体，由平衡条件有 解得 （2）对A进行受力分析，由平衡条件有 解得 （3）①当B刚要向上运动时，将B、C和沙子视为整体，由平衡条件有 当A刚要向上运动时，将A、B、C和沙子视为整体，则有 解得 ②当A刚要往上运动时，对A进行受力分析，则有 由胡克定律有 解得 说明B已经向上运动了。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $