精品解析：辽宁沈阳市第一二0中学2025-2026学年高二下学期第三次质量监测物理试卷

沈阳市第120中学2025-2026学年度下学期 高二年级第三次质量监测 物理试题 满分：100分时间：75分钟 一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1-7题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题4分；8-10题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题6分，少选得3分，多选错选不得分） 1. 理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其步骤如下。 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度 ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面 ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动 在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是（　　） A. ①是事实，②③④是推论 B. ②是事实，①③④是推论 C. ③是事实，①②④是推论 D. ④是事实，①②③是推论 【答案】B 【解析】 【详解】伽利略的理想实验是以经验事实为基础，通过一定的实际实验，再运用分析推理得出结论的。之所以称之为理想实验，是因为实验的结果是无法用实际的实验进行验证的。但是，分析推理的过程是合乎逻辑的，是严密的，是对实际过程的科学的抽象，因此得出的结论是对客观世界真实的反映。本题实验的四个步骤中，只有②是经验事实，①③④都是推论。 故选B。 2. 如图所示，图线、分别是做直线运动的质点A、B的位移-时间图像，其中为开口向下抛物线的一部分，P为图像上一点。为过P点的切线，与x轴交于x=6m的Q点。下列说法正确的是（ ） A. 时，质点A的速率为2m/s B. 质点A的初速度大小为6m/s C. 质点A的加速度大小为 D. 时A、B两质点相遇 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像的切线斜率表示速度，可知时，质点A的速率为，故A错误； BC. 为开口向下抛物线的一部分，可知质点A沿正向做匀减速直线运动，设质点A的加速度大小为a 根据逆向思维可得， 解得，，故B错误，C正确； D．由图像可知，质点B沿负向做匀速直线运动，其速度大小为 设经过时间t，A、B两质点相遇，则有 解得，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l。现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（　　） A. mg B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则由几何关系 可知AC与水平方向的夹角为，对结点C受力平衡，受力分析如图所示 则CD绳的拉力 D点受绳子拉力大小等于，方向向左，要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子CD对D点的拉力可分解为沿BD绳的分力及另一分力，由几何关系可知，当力与BD垂直时，最小，而的大小即施加在D点的力的大小，故在D点上可施加力的最小值为 故选C。 4. 如图甲所示，物块的质量，初速度，在一水平向左的恒力作用下从点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的图像如图乙所示，。下列说法中正确的是（ ） A. 内物块加速度大小为 B. 在时刻恒力反向 C. 恒力大小为 D. 物块与水平面的动摩擦因数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．对内的图线进行分析，有运动学公式 解得加速度 初速度为 则这段位移的运动时间 对的图线进行分析，同理可得， 故A错误； B．根据上述分析可知，在时恒力反向。故B错误； CD．根据牛顿第二定律可知开始运动时恒力与摩擦力同向，即 恒力反向后与摩擦力反向，即 联立解得，， 故C正确，D错误。 故选C。 5. 在光滑的水平面上，质量为的物块在水平恒力作用下运动，如图所示为物块的一段轨迹。已知物块经过、两点时的速率均为，用时为，且物块在点的速度方向与连线的夹角。关于物块的运动，下列说法正确的是（ ） A. 水平恒力 B. 水平恒力的方向与连线成夹角 C. 物块从点运动到点的过程中最小速率为 D. 、两点的距离为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．已知物块在P、Q两点速率相等，因此动能变化，根据动能定理，恒力做功，说明恒力垂直于PQ连线。 将P点速度分解为沿PQ方向（x方向，不受力，匀速运动）和垂直PQ方向（y方向，恒力F沿y方向，匀变速运动），P点y方向分速度： P点x方向分速度： 从P到Q，y方向总位移为0（做功为0），因此y方向做匀变速运动，末速度 运动时间，加速度大小   恒力大小 故A正确，B错误； C． x方向速度始终不变，y方向速度减为0时，物块速率最小，最小速率等于x方向分速度 故C错误； D． x方向匀速运动，PQ距离 故D错误； 故选 A。 6. 如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动，一煤块以初速度从端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（ ） A. 传送带的速率是 B. 传送带与水平方向夹角的正切值 C. 煤块从最高点下滑到端所用的时间为 D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，煤块先向上做匀减速直线运动，速度减为时，向上减速的加速度发生变化，可知传送带的速率是，故A错误； B．0~1s内的加速度大小为 根据牛顿第二定律有 1~2s内的加速度大小为 根据牛顿第二定律有 联立解得，，，故B错误； C．图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据图乙可知，煤块向上运动的位移大小 煤块从最高点下滑到A端过程有 解得，故C错误； D．结合上述可知，煤块开始相对于传送带向上运动，经历的时间为，相对位移大小为 后来相对于传送带向下运动，经历时间 相对位移大小为 则煤块在传送带上留下的痕迹长为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，以FN表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量。初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态（x=0），现改变力F的大小，使B以的加速度匀加速向下运动（g为重力加速度，空气阻力不计），此过程中FN或F随x变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设物块和托盘间的压力为零时弹簧的伸长量为x0，则有 mg-kx0=ma 解得 在此之前，根据 mg-FN-kx=ma 可知，二者之间的压力由开始运动时的线性减小到零，而力F由开始时的mg线性减小到，此后托盘与物块分离，力F保持不变。 故选D。 8. 如图所示是排球场地的示意图。排球场为矩形，长边，前场区的长度为，宽，网高为。在排球比赛中，对运动员的弹跳水平要求很高。如果运动员的弹跳水平不高，运动员的击球点的高度低于某个临界值，那么无论水平击球的速度多大，排球不是触网就是越界。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 若在底线上方沿垂直水平击球，临界高度为 B. 若在前后场区的分界线的点正上方水平击球，沿着方向击球，临界高度为 C. 若在底线的点正上方的临界高度沿场地对角线水平击球，击球的速度为 D. 若在前后场区的分界线正上方的临界高度沿垂直水平击球，击球的速度为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．临界高度可以理解为既触网，又出界。若在底线上方沿垂直水平击球，则在CD上某高度建立平抛模型，根据平抛运动的规律，在水平方向做匀速直线运动，根据几何关系，可知打到触网点与打到AB线水平位移之比为1:2，故打到触网点与打到AB线时间之比为1:2；在竖直方向做自由落体运动，根据可知下落高度之比为1:4，根据几何关系，可知临界高度与网高之比为4:3，则临界高度为，故A正确； B．若在前后场区的分界线的点正上方水平击球，沿着方向击球，则在E点上某高度建立平抛模型，根据平抛运动的规律，在水平方向做匀速直线运动。设球从E点打到触网点，触网点在水平方向上的投影点为，水平位移为；球从E点打到B点，水平位移为，根据几何关系有 可得球从E点打到触网点与球从E点打到B点水平位移之比为 故球从E点打到触网点与球从E点打到B点时间之比为1:4；在竖直方向做自由落体运动，根据可知下落高度之比为1:16，根据几何关系，可知临界高度与网高之比为16:15，则临界高度为，故B正确； C．若在底线CD的D点正上方的临界高度沿场地对角线水平击球，则在D点上某高度建立平抛模型，根据平抛运动的规律，在水平方向做匀速直线运动，设球从D点打到触网点，触网点在水平方向上的投影点为，水平位移为；球从D点打到B点，水平位移为，根据几何关系有 可得球从D点打到触网点与球从D点打到B点水平位移之比为 故球从D点打到触网点与球从D点打到B点时间之比为1:2；在竖直方向做自由落体运动，根据可知下落高度之比为1:4，根据几何关系，可知临界高度与网高之比为4:3，则临界高度为 设球从D点打到B点的水平速度为，在竖直方向上有 解得 根据几何关系，可得对应的水平位移为 在水平方向上，根据 解得，故C错误； D．若在前后场区的分界线正上方的临界高度沿垂直水平击球，则在EF上某高度建立平抛模型，根据平抛运动的规律，在水平方向做匀速直线运动。设球从EF线上打到触网点，触网点在水平方向上的投影点为，水平位移为 球从EF线打到AB线，水平位移为 则球从EF线上打到触网点与球从EF线打到AB线水平位移之比为 故球从EF线上打到触网点与球从EF线打到AB线时间之比为1:4；在竖直方向做自由落体运动，根据可知下落高度之比为1:16，根据几何关系，可知临界高度与网高之比为16:15，则临界高度为 设球从EF线打到AB线的水平速度为，在竖直方向上有 在水平方向上有 解得，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角θ = 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g = 10 m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，（其中，）下列说法错误的是（　　） A. 若μ = 0.2，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止 B. 若μ = 0.5，当F = 10 N时，木板相对斜劈向右滑动 C. 若μ = 0.8，当F = 22.5 N时，小球对斜劈的压力为0 D. 若μ = 0.8，当F = 26 N时，细绳对小球的拉力为 【答案】B 【解析】 【详解】A．若μ = 0.2，假设斜劈与球保持相对静止，则对斜劈与球构成的系统，最大加速度为 当球刚好要离开斜劈时，受到重力和绳子拉力作用，有 解得 可知此情况下不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止，故A正确，不符合题意； B．若μ = 0.5，当F = 10 N时，假设板、斜劈、球三者相对静止，则对板、斜劈、球构成的系统，有 解得 对斜劈与球构成的系统，最大加速度为 可知此时木板与斜劈相对静止，故B错误，符合题意； C．若μ = 0.8，假设板、球和斜劈相对静止，则球和斜劈构成的系统能够获得的最大加速为 此时对板、球和斜劈构成的系统，有 当F = 22.5 N时，板、球和斜劈相对静止，有 可知此时球刚好要离开斜劈，故C正确，不符合题意； D．若μ = 0.8，当F = 26 N时，球离开斜劈，在重力和绳子拉力作用下与斜劈保持相对静止，此时球和斜劈的加速度均为，对球分析，有 故D正确，不符合题意。 故选B。 10. 如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块（可视为质点），两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连，A、B两物块与轴的距离分别为2d和d，两物块与盘面的动摩擦因数相同，盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时，物块A、B始终与圆盘保持相对静止，且当物块A转到最高点时，A所受绳子拉力刚好减小到零而B所受摩擦力刚好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 运动过程中绳子对A拉力的最大值为 D. 运动过程中B所受摩擦力最小值为 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A．对A、B受力分析，A在最高点由牛顿第二定律有 B在最低点，由牛顿第二定律有 联立解得 故A正确； B．由向心力公式可得 代入 解得 故B正确； C．运动过程中，当A到最低点时，所需的拉力最大设为，由牛顿第二定律有 代入数据解得 故C错误； D．运动过程中，当B到最高点时，所需的摩擦力最小设为，由牛顿第二定律有 联立解得 故D正确。 故选ABD。 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置。其中遮光条的宽度为d，光电门1、2之间的距离为L，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）在本实验中，一定要进行的操作是__________（填正确答案标号）。 A. 实验前，要调节气垫导轨，使其水平 B. 用秒表测量并记录滑块从光电门2到光电门1所用的时间 C. 保证砂和砂桶的总质量m远小于滑块和遮光条的总质量M （2）在实验中得到遮光条经过光电门1、2的挡光时间分别为、，则滑块经过光电门1时的速度大小为__________，滑块的加速度大小__________。（均用题目给出的物理量的字母表示） （3）以F为横坐标，为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图乙所示。若求得图线的斜率为k，则滑块和遮光条的总质量__________（用题目给出的物理量的字母表示）。 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 A．用气垫导轨时，要调节水平，以免产生重力沿斜面向下的分力带来误差，故A正确； B．结合实验原理和方案，只需测出滑块分别通过光电门1和光电门2处的速度，由即可算出滑块的加速度，从而探究加速度与力的关系，所以不需要记录滑块从光电门2到光电门1所用的时间，故B错误； C．由于力传感器可以直接测出轻绳的拉力大小，故不需要保证砂和砂桶的总质量m远小于滑块和遮光条的总质量M，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 [1][2]结合光电门的工作原理可得，滑块通过光电门1、2时的速度分别为 由运动学规律可得 由以上各式解得 【小问3详解】 由牛顿第二定律得 结合上一问有 则图像的斜率为 解得 12. 某同学为了探究做圆周运动的物体所需要的向心力F与其质量m、转动半径r和转动角速度ω之间的关系。 （1）该同学先用如图甲所示的向心力演示器探究F与ω的关系。在两小球质量和转动半径相等时，标尺上的等分格显示得出两个小球A、B所受向心力的比值为1:4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_________ A. 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1 （2）为了更精确探究F与ω的关系，该同学再用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，水平直杆的一端套一个滑块P，另一端固定一个宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D。某次旋转过程中挡光条经过光电门传感器，系统自动记录其挡光时间为Δt，力传感器的示数为F，则角速度ω=_________。改变ω，获得多组F、Δt的数据，以F为纵坐标，以_________（填“Δt”、“”、“”或“”）为横坐标，在坐标纸中描点作图得到一条直线，结果发现图线不过原点，该同学多次实验，作出的该图线也不过原点，经检查分析，实验仪器、操作和读数均没有问题，则图线不过原点的主要原因是__________________。 【答案】（1）B （2） ①. ②. ③. 滑块与水平直杆之间存在摩擦力 【解析】 【小问1详解】 根据 两球的向心力之比为1:4，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1:2，因为靠皮带传动，变速塔轮的线速度大小相等，根据 可知，与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为2: 1。 故选B。 【小问2详解】 [1]每次遮光片经过光电门时的线速度大小为 由线速度大小和角速度大小的关系式可得 [2]对于物块P的运动，根据牛顿第二定律可得 由于做出的图像为一条直线，则可知应以F为纵坐标，以为横坐标。 [3]分析可知，在滑块P套在水平直杆上做圆周运动时，其与水平直杆之间存在摩擦力，实际上提供滑块P做圆周运动的向心力应为力传感器的拉力以及P与水平直杆之间的摩擦力的合力，则根据牛顿第二定律有 若以F为纵坐标，以为横坐标做图，则上式变式为 可知，做出的图线不过原点，而不过原点的主要原因显然是因为滑块与水平直杆之间存在摩擦力。 三、解答题：（本题共38分，解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程不能得分） 13. 甲、乙两辆车并排在同一直轨道上向右匀速行驶，甲车的速度为，乙车的速度为，乙车在甲车的前面。当两车相距时，两车同时开始刹车，从此时开始计时，甲车以的加速度刹车，7s后立即改做匀速运动，乙车刹车的加速度为，求： （1）从两车刹车开始计时，甲车第一次追上乙车的时间； （2）两车相遇的次数和最后一次相遇的时间。 【答案】（1）2s （2）3次，14.5s 【解析】 【小问1详解】 在甲减速时，设经时间t相遇，甲和乙的加速度分别为、，位移分别为、，则有 联立解得， 即在甲车减速时，相遇两次，从两车刹车开始计时，第一次相遇的时间为2s。 【小问2详解】 取甲车运动的方向为正方向，设7s时甲车的速度为，乙车减速到零的时间 甲车减速7s时的速度 解得 乙车减速到零的时间 解得 甲、乙两车的图像如图所示 由图像可知时两车速度均为 由图像与坐标轴所围面积可知内甲车位移 乙车位移 即此时乙车在前，两车还能再次相遇。乙车减速到零的位移 甲车的位移 又有 即乙车减速到零后有最后一次相遇。时刻后甲追上乙还需时间 从开始刹车到最后一次两车相遇的时间 因此两车相遇的次数为3次，从开始刹车到最后一次两车相遇的时间。 【点睛】 14. 如图所示，小物块与圆柱形金属薄片通过细绳相连，圆柱形薄片通过中央的小孔穿过细绳压在的上表面，与的厚度均可忽略不计。是底端固定的竖直螺旋轻弹簧，其内径大于的直径而小于的直径。现让、、从静止开始一起运动，穿入弹簧后可与分离，与通过绳子牵连继续运动，整个过程中始终未与弹簧接触，始终未到桌子边缘。而碰到弹簧后被卡住并立即向下压缩弹簧，不计与绳子间的摩擦，不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦。已知、、质量分别为、、，与水平桌面间的动摩擦因数，最初与弹簧上端的间距为，弹簧的原长，劲度系数，又已知，当弹簧的形变量为时弹簧的弹性势能大小为（） 求： （1）未碰到弹簧前、、一起运动的加速度 （2）请通过计算说明圆柱形金属薄片能否落到地面（计算结果保留到小数点后三位） 【答案】（1） （2）C能落至地面 【解析】 【小问1详解】 对ABC由牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 B刚接触弹簧时，B、C未分离。B、C分离时，对AC由牛顿第二定律可得 AC的加速度为 因此ABC一起向下先加速后减速运动，当ABC一起减速的加速度为时，B、C分离，设此时B压缩弹簧压缩量为，则对ABC列牛顿第二定律有 解得： 设此时ABC速度为v，对整体列动能定理有 解得： B、C分离之后AC一起以匀减速向下运动，设速度为0时，下降的高度为，由运动学公式有 解得： 故C能落至地面。 15. 一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示．t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图（b）所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求 （1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2； （2）木板的最小长度； 【答案】（1）0.1；0.4（2）6m 【解析】 【分析】（1）对碰前过程由牛顿第二定律时进行分析，结合运动学公式可求得μ1；再对碰后过程分析同理可求得μ2． （2）分别对木板和物块进行分析，由牛顿第二定律求解加速度，由运动学公式求解位移，则可求得相对位移，即可求得木板的长度； 【详解】（1）规定向右为正方向．木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M．由牛顿第二定律有： -μ1（m+M）g=（m+M）a1…① 由图可知，木板与墙壁碰前瞬间速度v1=4m/s，由运动学公式得： v1=v0+at1…② s0＝v0t1+a1t12…③ 式中，t1=1s，s0=4.5m是木板碰前的位移，v0是小木块和木板开始运动时的速度． 联立①②③式和题给条件得：μ1=0.1…④ 在木板与墙壁碰撞后，木板以-v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动．设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有：-μ2mg=ma2…⑤ 由图可得：a2＝…⑥ 式中，t2=2s，v2=0，联立⑤⑥式和题给条件得：μ2=0.4…⑦ （2）设碰撞后木板的加速度为a3，经过时间△t，木板和小物块刚好具有共同速度v3．由牛顿第二定律及运动学公式得：μ2mg+μ1（M+m）g=Ma3…⑧ v3=-v1+a3△t…⑨ v3=v1+a2△t…⑩ 碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为： s1＝ △t…（11） 小物块运动的位移为：s2＝△t…（12） 小物块相对木板的位移为：△s=s2+s1…（13） 联立⑥⑧⑨⑩（11）（12）（13）式，并代入数值得：△s=6.0m 因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为6.0m． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳市第120中学2025-2026学年度下学期 高二年级第三次质量监测 物理试题 满分：100分时间：75分钟 一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1-7题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题4分；8-10题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题6分，少选得3分，多选错选不得分） 1. 理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其步骤如下。 ①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度 ②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面 ③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度 ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动 在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。下列关于事实和推论的分类正确的是（　　） A. ①是事实，②③④是推论 B. ②是事实，①③④是推论 C. ③是事实，①②④是推论 D. ④是事实，①②③是推论 2. 如图所示，图线、分别是做直线运动的质点A、B的位移-时间图像，其中为开口向下抛物线的一部分，P为图像上一点。为过P点的切线，与x轴交于x=6m的Q点。下列说法正确的是（ ） A. 时，质点A的速率为2m/s B. 质点A的初速度大小为6m/s C. 质点A的加速度大小为 D. 时A、B两质点相遇 3. 如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l。现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（　　） A. mg B. C. D. 4. 如图甲所示，物块的质量，初速度，在一水平向左的恒力作用下从点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的图像如图乙所示，。下列说法中正确的是（ ） A. 内物块加速度大小为 B. 在时刻恒力反向 C. 恒力大小为 D. 物块与水平面的动摩擦因数为 5. 在光滑的水平面上，质量为的物块在水平恒力作用下运动，如图所示为物块的一段轨迹。已知物块经过、两点时的速率均为，用时为，且物块在点的速度方向与连线的夹角。关于物块的运动，下列说法正确的是（ ） A. 水平恒力 B. 水平恒力的方向与连线成夹角 C. 物块从点运动到点的过程中最小速率为 D. 、两点的距离为 6. 如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为，以恒定速率顺时针转动，一煤块以初速度从端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取。下列说法正确的是（ ） A. 传送带的速率是 B. 传送带与水平方向夹角的正切值 C. 煤块从最高点下滑到端所用的时间为 D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为 7. 如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，以FN表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量。初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态（x=0），现改变力F的大小，使B以的加速度匀加速向下运动（g为重力加速度，空气阻力不计），此过程中FN或F随x变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示是排球场地的示意图。排球场为矩形，长边，前场区的长度为，宽，网高为。在排球比赛中，对运动员的弹跳水平要求很高。如果运动员的弹跳水平不高，运动员的击球点的高度低于某个临界值，那么无论水平击球的速度多大，排球不是触网就是越界。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 若在底线上方沿垂直水平击球，临界高度为 B. 若在前后场区的分界线的点正上方水平击球，沿着方向击球，临界高度为 C. 若在底线的点正上方的临界高度沿场地对角线水平击球，击球的速度为 D. 若在前后场区的分界线正上方的临界高度沿垂直水平击球，击球的速度为 9. 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角θ = 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g = 10 m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，（其中，）下列说法错误的是（　　） A. 若μ = 0.2，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止 B. 若μ = 0.5，当F = 10 N时，木板相对斜劈向右滑动 C. 若μ = 0.8，当F = 22.5 N时，小球对斜劈的压力为0 D. 若μ = 0.8，当F = 26 N时，细绳对小球的拉力为 10. 如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块（可视为质点），两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连，A、B两物块与轴的距离分别为2d和d，两物块与盘面的动摩擦因数相同，盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时，物块A、B始终与圆盘保持相对静止，且当物块A转到最高点时，A所受绳子拉力刚好减小到零而B所受摩擦力刚好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 运动过程中绳子对A拉力的最大值为 D. 运动过程中B所受摩擦力最小值为 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置。其中遮光条的宽度为d，光电门1、2之间的距离为L，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 （1）在本实验中，一定要进行的操作是__________（填正确答案标号）。 A. 实验前，要调节气垫导轨，使其水平 B. 用秒表测量并记录滑块从光电门2到光电门1所用的时间 C. 保证砂和砂桶的总质量m远小于滑块和遮光条的总质量M （2）在实验中得到遮光条经过光电门1、2的挡光时间分别为、，则滑块经过光电门1时的速度大小为__________，滑块的加速度大小__________。（均用题目给出的物理量的字母表示） （3）以F为横坐标，为纵坐标，画出的图像是一条直线，如图乙所示。若求得图线的斜率为k，则滑块和遮光条的总质量__________（用题目给出的物理量的字母表示）。 12. 某同学为了探究做圆周运动的物体所需要的向心力F与其质量m、转动半径r和转动角速度ω之间的关系。 （1）该同学先用如图甲所示的向心力演示器探究F与ω的关系。在两小球质量和转动半径相等时，标尺上的等分格显示得出两个小球A、B所受向心力的比值为1:4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_________ A. 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1 （2）为了更精确探究F与ω的关系，该同学再用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，水平直杆的一端套一个滑块P，另一端固定一个宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为D。某次旋转过程中挡光条经过光电门传感器，系统自动记录其挡光时间为Δt，力传感器的示数为F，则角速度ω=_________。改变ω，获得多组F、Δt的数据，以F为纵坐标，以_________（填“Δt”、“”、“”或“”）为横坐标，在坐标纸中描点作图得到一条直线，结果发现图线不过原点，该同学多次实验，作出的该图线也不过原点，经检查分析，实验仪器、操作和读数均没有问题，则图线不过原点的主要原因是__________________。 三、解答题：（本题共38分，解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程不能得分） 13. 甲、乙两辆车并排在同一直轨道上向右匀速行驶，甲车的速度为，乙车的速度为，乙车在甲车的前面。当两车相距时，两车同时开始刹车，从此时开始计时，甲车以的加速度刹车，7s后立即改做匀速运动，乙车刹车的加速度为，求： （1）从两车刹车开始计时，甲车第一次追上乙车的时间； （2）两车相遇的次数和最后一次相遇的时间。 14. 如图所示，小物块与圆柱形金属薄片通过细绳相连，圆柱形薄片通过中央的小孔穿过细绳压在的上表面，与的厚度均可忽略不计。是底端固定的竖直螺旋轻弹簧，其内径大于的直径而小于的直径。现让、、从静止开始一起运动，穿入弹簧后可与分离，与通过绳子牵连继续运动，整个过程中始终未与弹簧接触，始终未到桌子边缘。而碰到弹簧后被卡住并立即向下压缩弹簧，不计与绳子间的摩擦，不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦。已知、、质量分别为、、，与水平桌面间的动摩擦因数，最初与弹簧上端的间距为，弹簧的原长，劲度系数，又已知，当弹簧的形变量为时弹簧的弹性势能大小为（） 求： （1）未碰到弹簧前、、一起运动的加速度 （2）请通过计算说明圆柱形金属薄片能否落到地面（计算结果保留到小数点后三位） 15. 一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示．t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图（b）所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求 （1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2； （2）木板的最小长度； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $