精品解析：山东省实验中学2025-2026学年第二学期高一第一次阶段性学情检测物理试题

山东省实验中学2025~2026学年第二学期 高一第一次阶段性学情检测物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效，保持卡面清洁。不折叠、不破损。 一、单选题：本题包含8个小题，每小题3分，共24分。 1. 学校体育节定点投篮比赛中，篮球从投出到入筐经多次曝光得到的照片如图所示。当篮球运动到P点时（图中虚线为竖直方向），其运动方向和所受合力方向可能是（　　） A. ①和③ B. ④和③ C. ④和② D. ①和④ 2. 在2024年11月珠海航展上，中国自主研制的新一代隐身战斗机歼-35A首次公开亮相。歼-35A表演时在某段时间内的轨迹如图所示，这段时间内关于歼-35A沿x轴方向和沿y轴方向的运动判断可能正确的是（　　） A. 沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向先做匀加速运动后做匀减速运动 B. 沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向先做匀减速运动后做匀加速运动 C. 沿x轴方向先做匀加速运动后做匀速运动，沿y轴方向做匀速直线运动 D. 沿x轴方向先做匀减速运动后做匀速运动，沿y轴方向做匀速直线运动 3. 图甲中滑雪运动员从平衡木道具上水平滑出，之后其运动轨迹如图乙中虚线所示，其中A、B、C三点距离相等。若不计空气阻力，则A到B和B到C的两个过程中，以下判断正确的是（　　） A. 位移相同 B. 时间相同 C. 速度变化方向相同 D. 加速度不同 4. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒在竖直面内旋转，附着在衣物上的水从漏水孔中被甩出。若认为脱水时衣物在竖直面内做匀速圆周运动，关于该过程以下说法正确的是（　　） A. 衣物在最高点时，水更容易被甩出 B. 滚筒对衣物的作用力始终指向圆心 C. 衣物中的水因受离心力作用而脱离 D. 衣物中的水因受力不足以提供向心力而脱离 5. 如图所示为自行车传动装置示意图。链轮、飞轮和后轮的半径之比为2∶1∶4，A、B、C三点分别位于链轮、飞轮和后轮边缘。在自行车匀速上坡时，以下说法正确的是（　　） A. A、B两点角速度大小之比为2∶1 B. B、C两点线速度大小之比为4∶1 C. A、C两点的转速之比为1∶2 D. A、C两点的向心加速度大小之比为1∶4 6. 如图所示，用长为L的轻绳将质量均为m的小球a和b悬挂于天花板。小球a在竖直平面内摆动，绳子与竖直方向的最大夹角为θ；小球b在水平面内做匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角也为θ。重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A. a、b两小球都是所受合外力充当向心力 B. a小球运动到最高点时绳子拉力的大小为 C. b小球受到的绳子拉力大小为 D. b小球的周期为 7. 一足球运动员在水平场地练习传高空球。他在同一点将两个相同的足球先后斜向上踢出，第一个足球落在点，第二个足球落在点，足球运动轨迹如图所示。两个足球在空中运动的最大高度相等，且，点为轨迹交点。忽略空气阻力，以下判断正确的是（　　） A. 第二个足球在空中运动的时间较长 B. 第一个足球在空中运动的速度变化量较大 C. 两个足球在轨迹交点处的竖直速度分量大小相等 D. 运动员对第二个足球做的功是对第一个的倍 8. 如图所示，可视为质点的A、B两小球质量均为，从同一位置以的初速度分别向左、向右水平抛出，两小球受到水平向右、大小为的恒定风力的作用。已知小球刚好落到抛出点正下方的地面上，重力加速度为，以下说法正确的是（　　） A. 两小球抛出点距离地面的高度为 B. 小球从抛出到落地过程中速度的最小值为 C. 两小球落地点间的距离为 D. 若两小球落地前风力消失，则落地点间的距离变大 二、多项选择题：本题包括4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意，选对但不全者得2分，有错选者不得分。 9. 一小球在直角坐标系平面内运动，其在轴方向的位移-时间图像如图甲所示，在轴方向的加速度-时间图像如图乙所示。已知时小球在轴方向的分速度为零，则以下说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹是曲线 B. 小球的合加速度大小为 C. 时小球的速度大小为 D. 内小球的位移大小为 10. 如图所示，在竖直平面内固定两个间距很小的同心圆轨道，外圆轨道光滑，内圆轨道粗糙。一质量为0.2kg的小球从轨道的最低点以水平初速度向右运动，小球直径略小于两圆间距，小球运动的轨道半径为0.5m。重力加速度取，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 小球经过最低点时处于失重状态 B. 若，则小球仍有可能到达最高点 C. 若，则小球在运动过程中机械能守恒 D. 若，则小球运动过程中摩擦生热最多为0.6J 11. 乒乓球发球机可有效辅助学生练球。甲图是发球机与球桌的实物图，乙图是简化的示意图。乒乓球桌面的边长为，边长为，球网位于桌面的正中间，网高为；发球机简化为，其中点固定在边的中点，点为乒乓球发射点，始终保持竖直且高度可调。乒乓球可视为质点，每次均从点水平发射，发射方向可以在水平面内任意调整，若球擦网而过时不计球和网之间的相互作用，不考虑乒乓球的旋转，不计空气阻力和周围环境对乒乓球运动的影响，则以下说法正确的是（　　） A. 若乒乓球能越过球网，则最小发射速率为 B. 若乒乓球的发射速率大于，则一定会落在边界之外 C. 若，则无法设置合适的发球速率使球落在区域内 D. 调整的高度，若球以垂直于边的方向发射能擦网而过且落到边上，则仅调整发射方向后，只要是落在边界上的球一定也是擦网而过的 12. 如图所示，倾角为37°的足够长的光滑斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为2kg的物块和用一劲度系数120N/m的轻弹簧连接，物块停靠在与斜面垂直固定挡板上。用一不可伸长的轻绳跨过定滑轮将物块与小环连接，小环穿过竖直固定的光滑细杆。当系统静止时，小环位于处，绳与细杆间的夹角为53°，且物块对挡板的压力恰好为零。图中水平且长度为0.8m，位置与位置关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让小环从位置由静止释放，之后绳子一直处于绷紧状态，，，重力加速度取。则以下说法正确的是（　　） A. 小环的质量为1.44kg B. 小环运动到位置时，物块的速度大小为2.4m/s C. 小环从位置运动到位置的过程中，物块和小环的总机械能守恒 D. 小环从位置运动到位置的过程中，轻绳对小环做功为4J 三、非选择题：本题共6个小题，满分60分。 13. 某实验小组通过如图所示的装置探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。是固定在竖直转轴上的水平转盘，端固定的压力传感器可测得小钢球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，小钢球的球心和挡光片距转轴的距离均为。 （1）本实验采取的实验方法与以下哪个实验相同______。 A. 探究加速度与力、质量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究平抛运动规律 D. 观察桌面的微小形变 （2）由光电门测得挡光片的挡光时间，则小钢球角速度______。（结果用、、表示） （3）测得多组实验数据后，为便于分析，应绘制向心力大小与______的关系图像。（选填、、或） 14. 某实验小组利用图甲所示实验装置探究平抛运动的特点。 （1）以下关于本实验的说法正确的是______（单选，填写选项序号）。 A. 为平衡斜槽M的摩擦力，应使斜槽末端倾斜 B. 斜槽M可以不光滑，但斜槽末端必须保持水平 C. 应选取斜槽末端紧贴槽口处为平抛运动的起点 D. 上下移动挡板N时，必须保持间距相等 （2）某一同学在实验中记录了如图乙所示的数据，其中为抛出点，重力加速度取，则小球做平抛运动的初速度大小为______。（结果保留两位有效数字） （3）另一同学在实验中记录了小球在运动过程中的三个位置，如图丙所示，图中方格为边长的小正方形，重力加速度取。则小球做平抛运动的初速度大小为______，小球从抛出点运动到点经历的时间为______。（结果保留两位有效数字） 15. 如图所示，跑步机履带宽度，履带外侧边缘上有正对的、两点，点到履带最右端距离。可视为质点的玩具车从点出发，其相对于静止履带的速度大小，履带向右运行的速度大小。 （1）求玩具车到达履带对面的最短时间； （2）玩具车若能到达点，求车头与点左侧履带边缘的夹角； （3）若仅调节履带速度大小，为使玩具车仍能到达履带对面，求履带速度的取值范围。 16. 在处理平抛运动时，通常将复杂的二维曲线运动分解到水平和竖直两个方向分别进行研究。在实际实验时，可借助投影把二维运动转化为一维运动。如图甲所示，将一可视为质点的小球从点以初速度水平向右抛出，在一束水平方向的平行光照射下，右侧竖直屏幕上会出现该小球的影子。点到屏幕的距离为，重力加速度为，不计一切阻力，以下讨论的过程都发生在小球触碰屏幕和地面前。 （1）若小球抛出后运动时间，求此时小球与竖直屏幕的距离及该过程中屏幕上影子运动的距离； （2）如图乙所示，若将屏幕倾斜放置，与水平面夹角为，平行光垂直斜面照射，小球仍从点以初速度水平抛出，求小球抛出时间内屏幕上影子运动的距离； （3）如图丙所示，若将图甲中的平行光换为点光源（光线向周围均匀发散）并放置在处，、两点间距不计（可视为重合），点到屏幕的距离仍为，小球仍从点以初速度水平抛出，求小球抛出时间内屏幕上影子运动的距离。 17. 如图所示，倾角的斜面体固定于可绕竖直轴转动的水平转台上，质量均为、可视为质点的两个小物块P和Q随转台一起匀速转动。小物块P位于斜面体上，且与斜面体之间的动摩擦因数为；小物块Q位于水平转台上，且与转台之间的动摩擦因数为；P和Q到转轴的水平距离均为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度，，。求： （1）当Q与转台保持相对静止时，转台的最大角速度； （2）当P不受摩擦力时，转台的角速度； （3）当P和Q均与转台保持相对静止时，转台角速度的变化范围。 18. 某兴趣小组设计了一组模拟过山车游戏的装置，如图所示。P点为水平发射装置端口，AB轨道倾角，BC轨道水平，圆轨道竖直，曲面轨道足够长、各段轨道均平滑连接。已知滑块质量，圆轨道半径，BC长度，滑块与AB和BC轨道的动摩擦因数均为，其余各段轨道均光滑。现滑块从发射装置端口P点以的速度水平弹出，恰好从A点沿AB方向切入轨道，滑块可视为质点，忽略空气阻力。重力加速度，，。 （1）求P点与A点间的水平距离和竖直距离； （2）若滑块第一次进入圆轨道时恰好能通过D点，求滑块在C点时对轨道的压力； （3）若滑块第一次进入圆轨道不脱轨，求轨道AB的长度的取值范围； （4）若轨道AB的长度为3.5m，试判断滑块在圆轨道是否脱轨；若发生脱轨，求脱轨处和圆心的连线与水平方向的夹角。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省实验中学2025~2026学年第二学期 高一第一次阶段性学情检测物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效，保持卡面清洁。不折叠、不破损。 一、单选题：本题包含8个小题，每小题3分，共24分。 1. 学校体育节定点投篮比赛中，篮球从投出到入筐经多次曝光得到的照片如图所示。当篮球运动到P点时（图中虚线为竖直方向），其运动方向和所受合力方向可能是（　　） A. ①和③ B. ④和③ C. ④和② D. ①和④ 【答案】A 【解析】 【详解】 曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线，指向运动的前进方向，因此P点运动方向为斜向右上的①； 曲线运动的合力一定指向轨迹的凹侧。篮球运动轨迹是向上凸的抛物线（开口向下），凹侧向下偏左：篮球受竖直向下的重力，同时空气阻力与运动方向反向（运动向右上，阻力向左下），因此合力方向为斜向左下的③。 故选A。 2. 在2024年11月珠海航展上，中国自主研制的新一代隐身战斗机歼-35A首次公开亮相。歼-35A表演时在某段时间内的轨迹如图所示，这段时间内关于歼-35A沿x轴方向和沿y轴方向的运动判断可能正确的是（　　） A. 沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向先做匀加速运动后做匀减速运动 B. 沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向先做匀减速运动后做匀加速运动 C. 沿x轴方向先做匀加速运动后做匀速运动，沿y轴方向做匀速直线运动 D. 沿x轴方向先做匀减速运动后做匀速运动，沿y轴方向做匀速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】AB．物体做曲线运动时，所受合外力指向曲线的凹侧，若沿x轴方向做匀速直线运动，则沿x轴方向合外力为0，由轨迹可知沿y轴方向可能先做匀加速运动后做匀减速运动，不可能先做匀减速运动后做匀加速运动，故A正确，B错误； CD．同理沿y轴方向做匀速直线运动，沿x轴方向可能先做匀减速运动后做加速运动，不可能后做匀速运动，更不可能先做匀加速运动后做匀速运动，故CD错误。 故选A。 3. 图甲中滑雪运动员从平衡木道具上水平滑出，之后其运动轨迹如图乙中虚线所示，其中A、B、C三点距离相等。若不计空气阻力，则A到B和B到C的两个过程中，以下判断正确的是（　　） A. 位移相同 B. 时间相同 C. 速度变化方向相同 D. 加速度不同 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，A到B和B到C的过程中位移的方向不相同，故A错误； B．A、B、C三点距离相等，即AB段和BC段的轨迹长度相等。平抛运动中，运动员竖直方向不断加速，合速率逐渐增大，因此AB段的平均速率小于BC段的平均速率，所以两个过程时间不相等，B错误； CD．由于不计空气阻力，运动员在空中只受重力作用，加速度为重力加速度，恒定不变；根据可知，速度变化的方向一直竖直向下，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒在竖直面内旋转，附着在衣物上的水从漏水孔中被甩出。若认为脱水时衣物在竖直面内做匀速圆周运动，关于该过程以下说法正确的是（　　） A. 衣物在最高点时，水更容易被甩出 B. 滚筒对衣物的作用力始终指向圆心 C. 衣物中的水因受离心力作用而脱离 D. 衣物中的水因受力不足以提供向心力而脱离 【答案】D 【解析】 【详解】A．水被甩出的条件是衣物对水的附着力不足以提供水做圆周运动所需的向心力。 在最高点，由牛顿第二定律得 则需要的附着力 在最低点，由牛顿第二定律得 则需要的附着力 可见在最低点水需要的附着力最大，最容易因附着力不足而被甩出，在最高点最不容易被甩出，故A错误； B．衣物做匀速圆周运动，其所受合外力始终指向圆心。衣物受重力和滚筒的作用力，由于重力方向竖直向下，根据矢量合成法则，滚筒对衣物的作用力方向时刻在变化，并不始终指向圆心（只有在最高点和最低点时才指向圆心），故B错误； C．在对衣物和水进行受力分析时（惯性系），水只受重力和衣物对它的作用力，不存在“离心力”这个力，故C错误； D．衣物中的水做圆周运动，当衣物对水的附着力不足以提供水做圆周运动所需的向心力时，水将做离心运动从而脱离衣物，故D正确。 故选D。 5. 如图所示为自行车传动装置示意图。链轮、飞轮和后轮的半径之比为2∶1∶4，A、B、C三点分别位于链轮、飞轮和后轮边缘。在自行车匀速上坡时，以下说法正确的是（　　） A. A、B两点角速度大小之比为2∶1 B. B、C两点线速度大小之比为4∶1 C. A、C两点的转速之比为1∶2 D. A、C两点的向心加速度大小之比为1∶4 【答案】C 【解析】 【详解】A．链轮和飞轮通过链条传动，边缘线速度大小相等，根据可知，角速度与半径成反比，故，故A错误； B．飞轮和后轮同轴转动，角速度相等，根据可知，线速度与半径成正比，故，故B错误； C．因为， 故 转速与角速度成正比（ω=2πn），所以A、C两点的转速之比为1:2，故C正确； D．根据向心加速度公式可得，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，用长为L的轻绳将质量均为m的小球a和b悬挂于天花板。小球a在竖直平面内摆动，绳子与竖直方向的最大夹角为θ；小球b在水平面内做匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角也为θ。重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A. a、b两小球都是所受合外力充当向心力 B. a小球运动到最高点时绳子拉力的大小为 C. b小球受到的绳子拉力大小为 D. b小球的周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．只有匀速圆周运动的合外力才全部充当向心力。小球a做竖直面内的变速摆动，合外力可分解为切向分量改变速度大小和法向分量提供向心力，不是合外力整体充当向心力，故A错误； B．小球a运动到最高点时速度为0，向心力为0，沿绳子方向合力为0，拉力等于重力沿绳子方向的分力 故B错误； CD．对做匀速圆锥摆运动的b，竖直方向受力平衡有 水平方向合力提供向心力有  联立解得， 故C错误，D正确。 故选D。 7. 一足球运动员在水平场地练习传高空球。他在同一点将两个相同的足球先后斜向上踢出，第一个足球落在点，第二个足球落在点，足球运动轨迹如图所示。两个足球在空中运动的最大高度相等，且，点为轨迹交点。忽略空气阻力，以下判断正确的是（　　） A. 第二个足球在空中运动的时间较长 B. 第一个足球在空中运动的速度变化量较大 C. 两个足球在轨迹交点处的竖直速度分量大小相等 D. 运动员对第二个足球做的功是对第一个的倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．足球做斜抛运动，最大高度 运动时间 因为两个足球的最大高度相等，所以它们的竖直分初速度大小相等，因此在空中运动的时间相等，故A错误； B．足球在空中只受重力作用，速度变化量。因为运动时间相等，所以两个足球的速度变化量大小相等，故B错误； C．设P点离地高度为h，根据竖直方向运动学公式 可得足球在P点的竖直分速度大小 由于两个足球的竖直分初速度相等，且在P点的高度h相同，所以它们在P处的竖直速度分量大小相等，故C正确； D．运动员对足球做的功等于足球获得的初动能 水平方向做匀速直线运动 因为t相等且 所以第二个足球的水平初速度是第一个的2倍，即 则 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，可视为质点的A、B两小球质量均为，从同一位置以的初速度分别向左、向右水平抛出，两小球受到水平向右、大小为的恒定风力的作用。已知小球刚好落到抛出点正下方的地面上，重力加速度为，以下说法正确的是（　　） A. 两小球抛出点距离地面的高度为 B. 小球从抛出到落地过程中速度的最小值为 C. 两小球落地点间的距离为 D. 若两小球落地前风力消失，则落地点间的距离变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．水平方向两球的加速度大小均为 A球水平方向先减速后加速，且位移为零，所以 解得 所以 故A错误； B．将小球A的速度沿合力方向和垂直合力方向进行分解，合力方向的速度减为零时，小球的速度最小，且最小值为 故B正确； C．对B球，有 所以两小球落地点之间的距离为10m，故C错误； D．水平方向，由于两球加速度相同，根据相对运动法可知，A球相对于B球的速度不变，所以两球落地距离为2v0t，若两小球落地前风力消失，由于A球相对于B球的速度不变，所以两球落地距离依然是2v0t，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题包括4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意，选对但不全者得2分，有错选者不得分。 9. 一小球在直角坐标系平面内运动，其在轴方向的位移-时间图像如图甲所示，在轴方向的加速度-时间图像如图乙所示。已知时小球在轴方向的分速度为零，则以下说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹是曲线 B. 小球的合加速度大小为 C. 时小球的速度大小为 D. 内小球的位移大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图甲可知，小球在x方向做匀速直线运动，加速度 速度为 小球在y方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为 因此小球的合加速度大小为 合加速度与初速度不在一条线上，可判断出小球的轨迹为曲线，A正确，B错误； C．t=2s时y方向速度为 合速度大小为 C正确； D．0～2s内，x方向的位移为 y方向的位移为 合位移为 D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在竖直平面内固定两个间距很小的同心圆轨道，外圆轨道光滑，内圆轨道粗糙。一质量为0.2kg的小球从轨道的最低点以水平初速度向右运动，小球直径略小于两圆间距，小球运动的轨道半径为0.5m。重力加速度取，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 小球经过最低点时处于失重状态 B. 若，则小球仍有可能到达最高点 C. 若，则小球在运动过程中机械能守恒 D. 若，则小球运动过程中摩擦生热最多为0.6J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球经过最低点时向心加速度竖直向上，处于超重状态，故A错误； B．若外圆轨道、内圆轨道均光滑，恰好通过最高点时 则从最低点到最高点由机械能守恒 则在最低点的速度为 即虽然小于，但可能同时满足，则小球仍有可能到达最高点，故B正确； C．若，则小球沿外圆轨道运动，而外圆轨道光滑，轨道对其支持力不做功，在运动过程中机械能守恒，故C正确； D．若，则小球沿内圆轨道运动，不但不能到达轨道最高点，而且内圆轨道粗糙，由于要克服摩擦力做功，左右往复运动过程中，能上升的最大高度越来越低，最后停在最低点，根据能量守恒，则小球运动过程中摩擦生热最多为，故D错误。 故选BC。 11. 乒乓球发球机可有效辅助学生练球。甲图是发球机与球桌的实物图，乙图是简化的示意图。乒乓球桌面的边长为，边长为，球网位于桌面的正中间，网高为；发球机简化为，其中点固定在边的中点，点为乒乓球发射点，始终保持竖直且高度可调。乒乓球可视为质点，每次均从点水平发射，发射方向可以在水平面内任意调整，若球擦网而过时不计球和网之间的相互作用，不考虑乒乓球的旋转，不计空气阻力和周围环境对乒乓球运动的影响，则以下说法正确的是（　　） A. 若乒乓球能越过球网，则最小发射速率为 B. 若乒乓球的发射速率大于，则一定会落在边界之外 C. 若，则无法设置合适的发球速率使球落在区域内 D. 调整的高度，若球以垂直于边的方向发射能擦网而过且落到边上，则仅调整发射方向后，只要是落在边界上的球一定也是擦网而过的 【答案】AD 【解析】 【详解】A．要让乒乓球能越过球网，则在乒乓球到达球网前下落的高度为 水平方向的位移x＝ 最小发射速率为 故A正确； B．从抛出点到角C、D时水平位移最大，故最大水平位移为 当发射的速率等于时， 若x'＜s，则有 可知发射的速率大于时，如果发球高度满足，则x'＜s，即乒乓球有可能落在界内，故B错误； C．乒乓球竖直方向总下落高度为H，总落地时间为 乒乓球到达球网时，最大允许下落高度为H-h，对应运动时间为 发球点F在AB中点，任意一条从F出发、终点落在CD边界上的直线，与球网JK交点到F的水平距离x1满足（x是F到落点的总水平位移） 越过球网要求初速度 不飞出CD边界要求初速度 因此存在解的条件为 解得 即只要就存在合适的发球速率使球落在JKCD区域内 所以若，仍然可以找到合适的发球速率，C错误； D．球网位于桌面的正中间，则球从发射到球网的时间和球从球网到CD边的时间相等，设为T，则H的高度满足 适当调整发射方向后，只要是落在CD边界上的球，通过球网的位置仍然是水平方向的位移的中点，即仍然是T时刻通过球网，则只要是落在CD边界上的球一定是擦网而过的，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，倾角为37°的足够长的光滑斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为2kg的物块和用一劲度系数120N/m的轻弹簧连接，物块停靠在与斜面垂直固定挡板上。用一不可伸长的轻绳跨过定滑轮将物块与小环连接，小环穿过竖直固定的光滑细杆。当系统静止时，小环位于处，绳与细杆间的夹角为53°，且物块对挡板的压力恰好为零。图中水平且长度为0.8m，位置与位置关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，现让小环从位置由静止释放，之后绳子一直处于绷紧状态，，，重力加速度取。则以下说法正确的是（　　） A. 小环的质量为1.44kg B. 小环运动到位置时，物块的速度大小为2.4m/s C. 小环从位置运动到位置的过程中，物块和小环的总机械能守恒 D. 小环从位置运动到位置的过程中，轻绳对小环做功为4J 【答案】AB 【解析】 【详解】A．对物块A、B和弹簧组成的系统，由平衡条件得 对小环C在Q点，由平衡条件得 联立解得小环的质量，A正确； B．小环C从位置R运动到位置Q的过程中，对于小环C、弹簧和物块A组成的系统，由机械能守恒定律得 又 联立解得，，B正确； C．小环从位置运动到位置的过程中，物块、弹簧和小环的总机械能守恒，物块和小环的总机械能不守恒，C错误； D．开始释放小环C时，物块B对挡板P的压力恰好为零，此时对物块B，由平衡条件有 解得此时弹簧的伸长量 当小环C通过位置S时，A下降的距离 则此时弹簧的压缩量 则小环C从位置R运动到位置S的过程中，初、末态的弹性势能相等 当小环C通过位置S时，分解小环C的速度可知此时物块A的速度为零，对小环C、弹簧和A组成的系统，由机械能守恒定律得 对小环C从位置R运动到位置S的过程，由动能定理得 联立解得，D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共6个小题，满分60分。 13. 某实验小组通过如图所示的装置探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。是固定在竖直转轴上的水平转盘，端固定的压力传感器可测得小钢球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，小钢球的球心和挡光片距转轴的距离均为。 （1）本实验采取的实验方法与以下哪个实验相同______。 A. 探究加速度与力、质量的关系 B. 探究两个互成角度的力的合成规律 C. 探究平抛运动规律 D. 观察桌面的微小形变 （2）由光电门测得挡光片的挡光时间，则小钢球角速度______。（结果用、、表示） （3）测得多组实验数据后，为便于分析，应绘制向心力大小与______的关系图像。（选填、、或） 【答案】（1）A （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．本实验采用的是控制变量法，探究加速度与力和质量的关系利用的是控制变量法，故A符合题意； B．探究两个互成角度的力的合成规律利用的是等效替代，故B不符合题意； C．探究平抛运动的特点利用的是运动的分解，故C不符合题意； D．观察桌面的微小形变的实验中，运用的是微小形变放大法，故D不符合题意。 故选A。 【小问2详解】 题意可知线速度 因为 联立解得 【小问3详解】 向心力 可知F与成正比，因此在误差允许范围内，图像为直线。应绘制向心力大小与的关系图像。 14. 某实验小组利用图甲所示实验装置探究平抛运动的特点。 （1）以下关于本实验的说法正确的是______（单选，填写选项序号）。 A. 为平衡斜槽M的摩擦力，应使斜槽末端倾斜 B. 斜槽M可以不光滑，但斜槽末端必须保持水平 C. 应选取斜槽末端紧贴槽口处为平抛运动的起点 D. 上下移动挡板N时，必须保持间距相等 （2）某一同学在实验中记录了如图乙所示的数据，其中为抛出点，重力加速度取，则小球做平抛运动的初速度大小为______。（结果保留两位有效数字） （3）另一同学在实验中记录了小球在运动过程中的三个位置，如图丙所示，图中方格为边长的小正方形，重力加速度取。则小球做平抛运动的初速度大小为______，小球从抛出点运动到点经历的时间为______。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）B （2）1.4 （3） ①. 3.0 ②. 0.45 【解析】 【小问1详解】 AB．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽末端必须保持水平，以保证小球在空中做平抛运动，故A错误，B正确； C．实验中应取小球静止在斜槽末端时球心在白纸上的水平投影点为平抛运动的起始点，并作为建立的坐标系的原点，故C错误； D．上下移动挡板N时，不一定保持间距相等，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 根据平抛运动的规律，在水平方向有 在竖直方向，有 联立解得 【小问3详解】 [1][2]小球从A点到B点和从B点到C点的水平位移相等，故小球从A点到B点和从B点到C点的时间相等，在竖直方向，有 解得 故该小球做平抛运动的初速度大小 小球在B点时的竖直方向速度等于在AC段竖直方向的平均速度，故 又有 故小球从抛出点运动到B点经历的时间 小球从抛出点运动到C点经历的时间 15. 如图所示，跑步机履带宽度，履带外侧边缘上有正对的、两点，点到履带最右端距离。可视为质点的玩具车从点出发，其相对于静止履带的速度大小，履带向右运行的速度大小。 （1）求玩具车到达履带对面的最短时间； （2）玩具车若能到达点，求车头与点左侧履带边缘的夹角； （3）若仅调节履带速度大小，为使玩具车仍能到达履带对面，求履带速度的取值范围。 【答案】（1）0.1s （2） （3）不能大于10m/s 【解析】 【小问1详解】 当玩具车垂直履带边缘运动时，到达对面的时间最短，则有 【小问2详解】 车头需与A点左侧履带边缘成角时，玩具车可以到达B点，如图所示： 则有 解得 【小问3详解】 履带速度最大玩具车恰好到达履带的最右端，如图所示： 由几何知识可得 解得 玩具车能到达履带对面，履带的最大速度 因此要使玩具车仍能到达履带对面，履带速度不能大于10m/s。 16. 在处理平抛运动时，通常将复杂的二维曲线运动分解到水平和竖直两个方向分别进行研究。在实际实验时，可借助投影把二维运动转化为一维运动。如图甲所示，将一可视为质点的小球从点以初速度水平向右抛出，在一束水平方向的平行光照射下，右侧竖直屏幕上会出现该小球的影子。点到屏幕的距离为，重力加速度为，不计一切阻力，以下讨论的过程都发生在小球触碰屏幕和地面前。 （1）若小球抛出后运动时间，求此时小球与竖直屏幕的距离及该过程中屏幕上影子运动的距离； （2）如图乙所示，若将屏幕倾斜放置，与水平面夹角为，平行光垂直斜面照射，小球仍从点以初速度水平抛出，求小球抛出时间内屏幕上影子运动的距离； （3）如图丙所示，若将图甲中的平行光换为点光源（光线向周围均匀发散）并放置在处，、两点间距不计（可视为重合），点到屏幕的距离仍为，小球仍从点以初速度水平抛出，求小球抛出时间内屏幕上影子运动的距离。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球水平方向做匀速直线运动，抛出后运动时间，小球与竖直屏幕的距离 小球在竖直方向的影子做自由落体运动，则 【小问2详解】 小球在斜面上的投影初速度，加速度 所以 【小问3详解】 经过时间t后小球运动的水平位移为 竖直位移为 示意图如图所示 由相似三角形可得 联立解得 17. 如图所示，倾角的斜面体固定于可绕竖直轴转动的水平转台上，质量均为、可视为质点的两个小物块P和Q随转台一起匀速转动。小物块P位于斜面体上，且与斜面体之间的动摩擦因数为；小物块Q位于水平转台上，且与转台之间的动摩擦因数为；P和Q到转轴的水平距离均为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度，，。求： （1）当Q与转台保持相对静止时，转台的最大角速度； （2）当P不受摩擦力时，转台的角速度； （3）当P和Q均与转台保持相对静止时，转台角速度的变化范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 Q与转台之间的最大静摩擦力为 对Q根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 当P不受摩擦力时对P受力分析如图所示: 根据牛顿第二定律有 代入数据解得 【小问3详解】 当转台角速度过小时，P有沿斜面向下滑动的趋势，摩擦力沿斜面向上，达到最大静摩擦力时对应P的最小角速度，设此时的角速度为ω1 对P根据牛顿第二定律有， 代入数据解得 当转台角速度过大时，P有沿斜面向上滑动的趋势，摩擦力沿斜面向下，达到最大静摩擦力时对应P的最大角速度 设此时的角速度为ω2，对P根据牛顿第二定律有， 代入数据解得 这时Q的向心力大小为 说明此时Q已经和转台发生了相对滑动，所以当P和Q均与转台保持相对静止时，转台的最大角速度为 所以转台角速度的变化范围为 18. 某兴趣小组设计了一组模拟过山车游戏的装置，如图所示。P点为水平发射装置端口，AB轨道倾角，BC轨道水平，圆轨道竖直，曲面轨道足够长、各段轨道均平滑连接。已知滑块质量，圆轨道半径，BC长度，滑块与AB和BC轨道的动摩擦因数均为，其余各段轨道均光滑。现滑块从发射装置端口P点以的速度水平弹出，恰好从A点沿AB方向切入轨道，滑块可视为质点，忽略空气阻力。重力加速度，，。 （1）求P点与A点间的水平距离和竖直距离； （2）若滑块第一次进入圆轨道时恰好能通过D点，求滑块在C点时对轨道的压力； （3）若滑块第一次进入圆轨道不脱轨，求轨道AB的长度的取值范围； （4）若轨道AB的长度为3.5m，试判断滑块在圆轨道是否脱轨；若发生脱轨，求脱轨处和圆心的连线与水平方向的夹角。 【答案】（1）， （2） （3）或 （4）脱轨， 【解析】 【小问1详解】 对滑块由P到A的运动，根据平抛规律有 平抛运动的竖直方向有 解得 运动时间 则 【小问2详解】 滑块恰好能通过D点，在最高点有 从C到圆轨道最高点，由动能定理得 过C点，根据牛顿第二定律有 联立解得 根据牛顿第三定律可知滑块在C点时对轨道的压力 【小问3详解】 滑块刚好不脱离轨道，有两种临界情况，一是刚好在圆轨道最高点压力为零时，二是刚好到达与圆轨道圆心等高的地方。 若滑块刚好能够到达圆轨道最高点时有 从P到圆轨道最高点，由动能定理得 联立解得 滑块刚好到达与圆轨道圆心等高的地方时，从P到与圆心等高的位置，由动能定理得 解得 滑块从A点切入后不脱离轨道时AB的长度应满足或。 【小问4详解】 由于不满足或，因此滑块在圆轨道发生脱轨。 脱轨时 从P到脱轨的位置，由动能定理得 联立解得 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $