湖南长沙市岳麓实验中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

**基本信息** 以北京冬奥会高台跳雪、民族运动会骑射等真实情境为载体，覆盖曲线运动、万有引力、机械能等核心知识，通过基础题、综合题分层设计，考查物理观念建构与科学思维能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|运动合成、圆周运动、卫星运动规律|结合蜡块运动、摩托车转弯等模型，考查运动和相互作用观念| |多选题|4/20|卫星变轨、汽车启动功率、平抛落点分析|通过卫星轨道对比、汽车v-t图像，体现科学推理与模型建构| |实验题|2/16|平抛运动轨迹、向心力影响因素|设计轨迹分析与数据处理，强化科学探究中的证据意识| |计算题|3/40|骑射运动合成、转台摩擦力、弹簧物块综合|以民族运动会为情境，综合考查能量观念与复杂问题解决能力|

绝密★启用前 2026年上学期高一期末考试 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.如图所示，蜡块从长为的注水玻璃管底部以速度开始匀速上浮。同时水平向右匀速移动玻璃管，直到蜡块上浮至管顶。两次实验中玻璃管的平移速度分别为和，则(    ) A. 蜡块第次运动的位移大小为 B. 蜡块两次运动的位移大小相同 C. 蜡块两次运动的时间相等 D. 蜡块第次运动的合速度是第次的倍 2.如图所示，赛车手驾驶摩托车在水平路面上转弯时车身向内侧倾斜一定角度，在摩托车转弯过程中，下列说法正确的是(    ) A. 地面对车轮的支持力垂直于水平路面向上 B. 地面对车轮的支持力沿车身的方向斜向上 C. 如果摩托车发生侧滑是因为赛车手与摩托车整体受到向外的力作用 D. 赛车手与摩托车整体受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 3.如图所示，卫星和卫星以相同的轨道半径分别绕火星和地球做匀速圆周运动。已知火星的质量小于地球的质量，下列说法正确的是(    ) A. 卫星的线速度一定大于卫星的线速度 B. 卫星的加速度一定大于卫星的加速度 C. 卫星的周期一定大于卫星的周期 D. 卫星与火星之间的万有引力一定小于卫星与地球之间的万有引力 4.如图，容量足够大的圆筒竖直放置，水面高度为，在圆筒侧壁开一个小孔，筒内的水从小孔水平射出，设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为，小孔到水面的距离为。短时间内可认为筒内水位不变，重力加速度为，不计空气阻力，在这段时间内下列说法正确的是(    ) A. 水从小孔射出的速度大小为    B. 越小，则越大 C. 与小孔的位置无关 D. 当时，最大，最大值为 5.如图所示，小球从斜面的顶端以不同的初速度沿水平方向抛出，落在倾角一定、足够长的斜面上。不计空气阻力，下列说法正确的是(    ) A. 小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比 B. 小球运动到距离斜面最远处所用的时间与初速度的大小无关 C. 当用一束平行光垂直照射斜面，小球在斜面上的投影做匀速运动 D. 初速度越大，小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角越大 6.如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过长度为的轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上。物块质量为，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为。小环和物块以速度向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块与夹子没有相对滑动。小环和夹子的质量均不计，物块与夹子的尺寸相较于绳长可忽略，重力加速度为。下列说法正确的是(    ) A. 物块向右匀速运动时，绳中的张力等于      B. 小环碰到钉子时，绳中的张力等于 C. 小环碰到钉子时，物块运动速度立即减小 D. 速度不能超过 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.一颗人造地球卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行，在 点突然变速后沿圆形轨道Ⅱ飞行，下列说法正确的是(    ) A. 卫星在轨道Ⅰ上从向运动时速度增大 B. 卫星从轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ须在点突然加速 C. 卫星在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅰ的周期 D. 卫星在轨道Ⅱ上飞行的速度大于地球的第一宇宙速度 8.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图所示．已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，取则(    ) A. 汽车在前内的牵引力为 B. 汽车在前内的牵引力为 C. 汽车的额定功率为 D. 汽车的最大速度为 9.北京冬奥会的举办让越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来，其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。两名运动员、可视为质点从雪道末端先后沿水平方向向左飞出，初速度之比，示意图如图所示。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡可视为斜面上的整个过程中，下列说法正确的是 A. 他们飞行时间之比为 B. 他们飞行的水平位移大小之比为 C. 他们在空中离雪坡面的最大距离之比为 D. 他们落到雪坡上的瞬时速度方向可能不同 10.一个“”形支架固定在水平转台上，如图所示，支架两边与水平面的夹角分别为和，且。转台绕过支架顶点的竖直轴线以角速度匀速转动，两个小物块、随支架转动且与支架相对静止。已知、距离水平转台的高度相同，下列说法正确的是(    ) A. 物块、的向心加速度大小相等 B. 物块、受到的摩擦力不可能同时为零 C. 当物块受到的摩擦力为零时，受到的摩擦力一定沿支架右边平面向下 D. 若物块受到的摩擦力为零时，受到的摩擦力一定沿支架左边平面向下 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上、钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上、由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，在如图乙所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。 以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是          。 A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择 C.实验时应先确定轴再确定轴 D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 如图乙所示，根据印迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取、两点，与的水平间距相等且均为，测得与的竖直间距分别是和；重复上述步骤，测得多组数据，计算发现始终满足          ，由此可初步得出结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。 如图丙所示，若实验过程中遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为          ，点距离抛出点的高度差为          。已知当地重力加速度为，结果用、、表示 某实验小组上下移动坐标纸，分别从不同位置静止释放小球，发现两球轨迹、相交于一点，如题图丁所示，两球交点距抛出点的高度差分别为、，水平位移为，通过理论推导发现，要使两球在交点处的速率相等，则、和须满足的关系式为          。结果用、和表示 12.某实验小组用如图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和半径之间的关系。光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转动，套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接。水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为的边缘处安装了宽度为的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门所用的时间。 本实验主要用到的科学方法与下列哪个实验是相同的          ； A.探究小车速度随时间变化规律 B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C.探究两个互成角度的力的合成规律 D.探究平抛运动的特点 若某次实验中滑块到竖直转轴的距离为，测得遮光片的挡光时间为，则滑块的线速度表达式为          用、、、表示； 实验小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力与线速度的关系时，以为纵坐标，以为横坐标，根据测量数据作出了一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽度，遮光片到竖直转轴的距离，滑块到竖直转轴的距离，则滑块的质量           。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13.民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射向固定目标即图中的箭靶，箭靶平面与马运动方向平行。 假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离为。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短。不考虑空气阻力和重力的影响，则： 箭被射出到射中靶的最短时间为多少？ 运动员放箭处与目标的距离为多少？ 14.如图所示，水平转台上有一个质量为的物块，用长为的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为，则： 当水平转盘以角速度匀速转动时，物块所受摩擦力达到最大值时，求的值。 当水平转盘以角速度匀速转动时，求物块所受的摩擦力大小。 转盘的角速度多大时，物块刚好离开转台上表面。 15.如图所示，三个质量均为的小物块、、，放置在水平地面上，紧靠竖直墙壁，一劲度系数为的轻弹簧将、连接，紧靠，开始时弹簧处于原长，、、均静止。现给施加一水平向左、大小为的恒力，使、一起向左运动，当速度为零时，立即撤去恒力，一段时间后离开墙壁，最终三物块都停止运动。已知、、与地面间的滑动摩擦力大小均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧的弹性势能可表示为，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。 求、向左移动的最大距离和、分离时的动能； 为保证能离开墙壁，求恒力的最小值； 若，以撤去时的位置为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标系。请在该坐标系中画出向右运动过程中加速度随位移变化的图像，并在坐标轴上标出开始运动时和停止运动前的、的值用、、表示，不要求推导过程。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2026年上学期高一期末考试 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.如图所示，蜡块从长为的注水玻璃管底部以速度开始匀速上浮。同时水平向右匀速移动玻璃管，直到蜡块上浮至管顶。两次实验中玻璃管的平移速度分别为和，则(    ) A. 蜡块第次运动的位移大小为 B. 蜡块两次运动的位移大小相同 C. 蜡块两次运动的时间相等 D. 蜡块第次运动的合速度是第次的倍 【答案】C  【解析】C.蜡块两次运动，竖直方向的运动情况一样，所以蜡块两次运动的时间相等，故C正确； D.蜡块第次运动的合速度大小为 ，蜡块第次运动的合速度大小为  ，故D错误； 第一次的水平位移大小等于竖直位移大小，则蜡块第次运动的位移大小为 ，蜡块第次的水平位移大小是蜡块第次的水平位移大小的倍，蜡块第次运动的位移大小为  ，故AB错误。 故选C。 2.如图所示，赛车手驾驶摩托车在水平路面上转弯时车身向内侧倾斜一定角度，在摩托车转弯过程中，下列说法正确的是(    ) A. 地面对车轮的支持力垂直于水平路面向上 B. 地面对车轮的支持力沿车身的方向斜向上 C. 如果摩托车发生侧滑是因为赛车手与摩托车整体受到向外的力作用 D. 赛车手与摩托车整体受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 【答案】A  【解析】、水平路面对摩托车的弹力方向垂直于路面竖直向上，故A正确，B错误； C、摩托车做圆周运动，靠水平路面对车轮的静摩擦力，如果摩托车发生侧滑是因为赛车手所受摩擦力不足以提供其做圆周运动所需向心力，所以会做离心运动，故C错误； D、摩托车做圆周运动，赛车手与摩托车整体受到重力、支持力、摩擦力，故D错误。 故选A。 3.如图所示，卫星和卫星以相同的轨道半径分别绕火星和地球做匀速圆周运动。已知火星的质量小于地球的质量，下列说法正确的是(    ) A. 卫星的线速度一定大于卫星的线速度 B. 卫星的加速度一定大于卫星的加速度 C. 卫星的周期一定大于卫星的周期 D. 卫星与火星之间的万有引力一定小于卫星与地球之间的万有引力 【答案】C  【解析】解：、根据万有引力提供向心力 解得： 因为卫星和卫星的轨道半径相同，火星的质量小于地球的质量， 所以故A错误． B、根据万有引力提供向心力 解得： 因为卫星和卫星的轨道半径相同，火星的质量小于地球的质量， 所以故B错误． C、根据万有引力提供向心力 解得： 因为卫星和卫星的轨道半径相同，火星的质量小于地球的质量， 所以故C正确． D、根据万有引力 因为卫星和卫星的轨道半径相同，虽然火星的质量小于地球的质量， 但是卫星和卫星的质量大小关系不知，故无法确定卫星与火星之间的万有引力和卫星与地球之间的万有引力的大小关系．故D错误． 故选：． 4.如图，容量足够大的圆筒竖直放置，水面高度为，在圆筒侧壁开一个小孔，筒内的水从小孔水平射出，设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为，小孔到水面的距离为。短时间内可认为筒内水位不变，重力加速度为，不计空气阻力，在这段时间内下列说法正确的是(    ) A. 水从小孔射出的速度大小为    B. 越小，则越大 C. 与小孔的位置无关 D. 当时，最大，最大值为 【答案】D  【解析】【分析】 本题考查了平抛运动基本规律及最值问题，可以应用动能定理求从小孔射出的速度，利用平抛运动中竖直方向方向上做自由落体求解运动时间，水平方向做匀速运动求水平位移，借助数学函数求最值。 【解答】 A.取水面上质量为的水滴，从小孔喷出时由动能定理：，得 ，故A错误； 水从小孔抛出后做平抛运动，竖直方向上：，则 ，水平位移，代入项分析中得到的速度，即可得到，当时，取得最大值，代入数据得，并不是越小越大，故BC错误D正确。 故选D。 5.如图所示，小球从斜面的顶端以不同的初速度沿水平方向抛出，落在倾角一定、足够长的斜面上。不计空气阻力，下列说法正确的是(    ) A. 小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比 B. 小球运动到距离斜面最远处所用的时间与初速度的大小无关 C. 当用一束平行光垂直照射斜面，小球在斜面上的投影做匀速运动 D. 初速度越大，小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角越大 【答案】A  【解析】A.设斜面倾角为，由得 小球落在斜面上竖直分速度为： 根据平行四边形定则，可知落在斜面上的速度：，可知小球落到斜面上时的速度大小与初速度的大小成正比，故A正确； C.将速度和重力加速度分解成平行与垂直斜面方向，平行斜面方向运动是匀加速直线运动，而垂直斜面方向先匀减速直线运动，后匀加速直线运动，可知小球在斜面上的投影加速运动，故C错误。 B.当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远；将速度分解成平行与垂直斜面方向，垂直斜面方向先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动；当小球的速度方向与斜面平行时，即垂直斜面方向的分速度等于，设斜面的倾角为，则时间：，所用的时间与初速度的大小有关，故B错误； D.因为平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的倍，小球落在斜面上位移的方向相同，则速度方向相同，故D错误。 故选A。 考查平抛运动的内容，掌握矢量的合成法则，理解离斜面最远时，垂直斜面方向的速度为零，此时速度方向与斜面平行。 6.如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过长度为的轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上。物块质量为，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为。小环和物块以速度向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块与夹子没有相对滑动。小环和夹子的质量均不计，物块与夹子的尺寸相较于绳长可忽略，重力加速度为。下列说法正确的是(    ) A. 物块向右匀速运动时，绳中的张力等于      B. 小环碰到钉子时，绳中的张力等于 C. 小环碰到钉子时，物块运动速度立即减小 D. 速度不能超过 【答案】D  【解析】【分析】 匀速运动时，处于平衡状态，整体分析，即可判定绳子中张力； 在做圆周运动时的最低点，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，即可确定张力与的大小关系； 小环碰到钉子时，由于惯性，物块运动速度不会立即减小； 根据两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为，利用牛顿第二定律，结合向心力，即可求解最大速度。 本题主要是考查平衡条件的内容，掌握圆周运动是变速运动，处于非平衡状态，理解向心力的表达式，及牛顿第二定律的运用。 【解答】 A.把夹子和物块看成整体，设绳中的张力为，根据平衡条件可知， 整个过程中，物块与夹子没有相对滑动，则物块向右匀速运动时， 夹子与物块间得摩擦力没有达到最大静摩擦力，则，则，故A错误； B.小环碰到钉子时，物块和夹子整体做圆周运动， 根据牛顿第二定律有，解得，故B错误； C、小环碰到钉子时，由于惯性，物块运动速度不会立即减小，故C错误； D、因夹子对物体的最大静摩擦力为，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体， 则有：，解得：，即速度不能超过，故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.一颗人造地球卫星先沿椭圆轨道Ⅰ飞行，在 点突然变速后沿圆形轨道Ⅱ飞行，下列说法正确的是(    ) A. 卫星在轨道Ⅰ上从向运动时速度增大 B. 卫星从轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ须在点突然加速 C. 卫星在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅰ的周期 D. 卫星在轨道Ⅱ上飞行的速度大于地球的第一宇宙速度 【答案】BC  【解析】A. 根据开普勒第二定律可知卫星在轨道Ⅰ上从   向   运动时速度减小，A错误； B. 卫星在   点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，做离心运动，需要点火加速，B正确； C. 根据开普勒第三定律  可知卫星在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅰ的周期，C正确； D. 第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动卫星的最大速度，是近地卫星的环绕速度，而卫星在轨道Ⅱ上的半径大于近地卫星的半径，根据  ，则卫星在轨道Ⅱ上飞行的速度小于地球第一宇宙速度，D错误。 故选BC。 8.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图所示．已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，取则(    ) A. 汽车在前内的牵引力为 B. 汽车在前内的牵引力为 C. 汽车的额定功率为 D. 汽车的最大速度为 【答案】BC  【解析】【分析】 从图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动。由图线斜率可求出前内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力。末汽车的功率就达到额定功率，由能求出额定功率。汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由，能求出最大速度。 本题首先要识别图象的物理意义，从斜率读出加速度。其次，抓住这个时刻汽车达到额定功率。抓住达到最大速度的条件，由功率公式求最大速度。 【解答】 汽车受到的阻力为：； 、前内，由图，由牛顿第二定律：， 求得：  故A错误。B正确。 C、末功率达到额定功率为：  故C正确。 D、汽车的最大速度为：。故D错误。 故选：。 9.北京冬奥会的举办让越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来，其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。两名运动员、可视为质点从雪道末端先后沿水平方向向左飞出，初速度之比，示意图如图所示。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡可视为斜面上的整个过程中，下列说法正确的是 A. 他们飞行时间之比为 B. 他们飞行的水平位移大小之比为 C. 他们在空中离雪坡面的最大距离之比为 D. 他们落到雪坡上的瞬时速度方向可能不同 【答案】AC  【解析】设运动员的初速度为时，飞行时间为，水平方向的位移大小为、竖直方向的位移大小为，如图所示。 运动员在水平方向上做匀速直线运动，有，在竖直方向上做自由落体运动，有，运动员落在坡面上时，有，联立解得，则可知运动员飞行的时间与成正比，则他们飞行时间之比为，故A正确 水平位移，运动员飞行的水平位移大小与初速度的平方成正比，则他们飞行的水平位移大小之比为，故B错误 将运动员的运动分解为沿坡面和垂直于坡面的两个方向，建立直角坐标系，在沿坡面方向做匀加速直线运动，垂直于坡面方向做匀减速直线运动，当垂直坡面的速度为零时，运动员离坡面最远，则运动员在空中离雪坡面的最大高度为，所以他们在空中离雪坡面的最大距离之比为，故C正确 落到雪坡上时，设运动员的速度方向与竖直方向夹角为，则有，则他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同，故D错误。 10.一个“”形支架固定在水平转台上，如图所示，支架两边与水平面的夹角分别为和，且。转台绕过支架顶点的竖直轴线以角速度匀速转动，两个小物块、随支架转动且与支架相对静止。已知、距离水平转台的高度相同，下列说法正确的是(    ) A. 物块、的向心加速度大小相等 B. 物块、受到的摩擦力不可能同时为零 C. 当物块受到的摩擦力为零时，受到的摩擦力一定沿支架右边平面向下 D. 若物块受到的摩擦力为零时，受到的摩擦力一定沿支架左边平面向下 【答案】BC  【解析】A、物块、距离水平转台的高度相同，设高度为，根据几何关系可知物块做圆周运动的半径，物块做圆周运动的半径。因为，所以，即。根据向心加速度公式为角速度，由于相同，，所以物块、的向心加速度大小不相等，A错误； B、假设物块受到的摩擦力为零，对物块受力分析，其受到重力和支架的支持力，合力提供向心力，有假设物块受到的摩擦力为零，对物块受力分析，其受到重力和支架的支持力，合力提供向心力，有。因为，，要使上述两个等式同时成立是不可能的，所以物块、受到的摩擦力不可能同时为零， B正确； C、当物块受到的摩擦力为零时，物块受到重力和支架的支持力，合力提供向心力。对物块受力分析，若只受重力和支持力，合力，而，因为，，，所以物块有沿支架右边上滑的趋势，受到的摩擦力一定沿支架右边平面向下， C正确； D、若物块受到的摩擦力为零，物块受到重力和支架的支持力，合力提供向心力。对物块受力分析，，因为，，，所以物块有沿支架左边下滑的趋势，受到的摩擦力一定沿支架左边平面向上， D错误。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上、钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上、由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，在如图乙所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。 以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是          。 A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择 C.实验时应先确定轴再确定轴 D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 如图乙所示，根据印迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取、两点，与的水平间距相等且均为，测得与的竖直间距分别是和；重复上述步骤，测得多组数据，计算发现始终满足          ，由此可初步得出结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。 如图丙所示，若实验过程中遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为          ，点距离抛出点的高度差为          。已知当地重力加速度为，结果用、、表示 某实验小组上下移动坐标纸，分别从不同位置静止释放小球，发现两球轨迹、相交于一点，如题图丁所示，两球交点距抛出点的高度差分别为、，水平位移为，通过理论推导发现，要使两球在交点处的速率相等，则、和须满足的关系式为          。结果用、和表示 【答案】   【解析】、斜槽不必光滑，但必须通过调节使斜槽末端保持水平，故A正确； B、为了保证描点过程中不出误差，每次小球均从同一位置释放，故B错误； C、实验时先用中垂线确定轴，再确定轴，故C错误； D、将球的位置记录在纸上后，取下纸，为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑曲线连接，这是本实验的基本要求，故D错误； 故选：； 因为点是平抛运动的起始点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则在相等时间内的竖直间距之比为； 由于两段水平距离相等，故时间相等，设相等的时间间隔为， 在竖直方向上，根据位移公式，有， 在水平方向上，有 解得平抛的初速度为 点竖直方向的速度， 则点距离抛出点的高度差 解得：； 设轨迹小球的初速度为，则有：， 设轨迹小球的初速度为，则有：， 根据平抛运动规律结合题意有： 解得：。 12.某实验小组用如图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和半径之间的关系。光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转动，套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接。水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为的边缘处安装了宽度为的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门所用的时间。 本实验主要用到的科学方法与下列哪个实验是相同的          ； A.探究小车速度随时间变化规律 B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C.探究两个互成角度的力的合成规律 D.探究平抛运动的特点 若某次实验中滑块到竖直转轴的距离为，测得遮光片的挡光时间为，则滑块的线速度表达式为          用、、、表示； 实验小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力与线速度的关系时，以为纵坐标，以为横坐标，根据测量数据作出了一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽度，遮光片到竖直转轴的距离，滑块到竖直转轴的距离，则滑块的质量           。 【答案】   【解析】探究小车速度随时间变化规律用的是极值法等。  探究加速度与物体受力、物体质量的关系，当研究加速度与其中某一个因素的关系时，需控制其他量不变，采用的是控制变量法，在本实验中也要用到。  探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效法。  探究平抛运动的特点采用的科学方法是运动的独立性原理和运动的合成与分解方法。 遮光片的线速度为，那么角速度为，解得，滑块与遮光片同轴传动，角速度相同，得。 滑块的向心力为，而，联立解得，由图乙所示，结合上式有，解得。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13.民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射向固定目标即图中的箭靶，箭靶平面与马运动方向平行。 假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离为。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短。不考虑空气阻力和重力的影响，则： 箭被射出到射中靶的最短时间为多少？ 运动员放箭处与目标的距离为多少？ 【答案】箭被射出到射中靶的最短时间为。 箭在沿马前进的方向运动的位移 所以运动员放箭处与靶的距离 。   【解析】解析请参考答案文字描述 14.如图所示，水平转台上有一个质量为的物块，用长为的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为，则： 当水平转盘以角速度匀速转动时，物块所受摩擦力达到最大值时，求的值。 当水平转盘以角速度匀速转动时，求物块所受的摩擦力大小。 转盘的角速度多大时，物块刚好离开转台上表面。 【答案】当水平转盘以角速度匀速转动时，物块所受摩擦力达到最大值，则由牛顿第二定律，解得 当水平转盘以角速度匀速转动时，则细绳无张力，此时物块所受的摩擦力大小 物块刚好离开转台上表面时，则由牛顿第二定律，解得。   【解析】略 15.如图所示，三个质量均为的小物块、、，放置在水平地面上，紧靠竖直墙壁，一劲度系数为的轻弹簧将、连接，紧靠，开始时弹簧处于原长，、、均静止。现给施加一水平向左、大小为的恒力，使、一起向左运动，当速度为零时，立即撤去恒力，一段时间后离开墙壁，最终三物块都停止运动。已知、、与地面间的滑动摩擦力大小均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧的弹性势能可表示为，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。 求、向左移动的最大距离和、分离时的动能； 为保证能离开墙壁，求恒力的最小值； 若，以撤去时的位置为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标系。请在该坐标系中画出向右运动过程中加速度随位移变化的图像，并在坐标轴上标出开始运动时和停止运动前的、的值用、、表示，不要求推导过程。 【答案】从开始运动到、向左移动到最大距离的过程中，以、和弹簧为研究对象，由功能关系得  弹簧恢复原长时、分离，从弹簧最短到、分离，以、和弹簧为研究对象，由能量守恒得  联立解得  ，  当刚要离开墙壁时，设弹簧的伸长量为，以为研究对象，由平衡条件得  若刚要离开墙壁时的速度恰好等于零，这种情况下恒力为最小值，从弹簧恢复原长到刚要离开墙过程中，以和弹簧为研究对象，由能量守恒得  结合第问结果联立可得  小物块、向左运动过程中，由动能定理得  解得撤去恒力瞬间弹簧弹力为  则坐标原点的加速度为  之后开始向右运动过程、系统未脱离弹簧加速度为  可知加速度随位移为线性关系，随着弹簧逐渐恢复原长，位移增大，弹簧压缩量减小，减小，弹簧恢复原长时，和分离，之后只受地面的滑动摩擦力，加速度为  负号表示的加速度方向水平向左，从撤去恒力之后到弹簧恢复原长，以、为研究对象，根据能量守恒定律得  脱离弹簧瞬间后速度为，之后受到滑动摩擦力减速至，由能量守恒得  解得脱离弹簧后，运动的距离为  则最后停止的位移为  所以向右运动过程中加速度随位移变化的图像，如图所示   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $