精品解析：山东省日照实验高级中学2023-2024学年高三上学期第一次阶段性考试物理试题

2021 级高三上学期第一次阶段性考试 物 理 试 题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、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。 第Ⅰ卷 一、单选题(每题3分) 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体速度大小一定变化 B. 做曲线运动的物体所受力的合力一定变化 C. 做匀变速曲线运动的物体相等时间内速度变化量一定相同 D. 一直做曲线运动的物体某时刻合力与速度可能共线 【答案】C 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体速度方向一定变化，但大小不一定变化（如匀速圆周运动），故A错误； B．曲线运动的合力不一定变化，如平抛运动合力恒为重力，故B错误； C．匀变速曲线运动的加速度恒定，由Δv = aΔt可知，相等时间内速度变化量相同，故C正确； D．若合力与速度共线，物体将做直线运动，与“一直做曲线运动”矛盾，故D错误。 故选C。 2. 2019年6月6日，中国科考船“科学”号对马里亚纳海沟南侧系列海山进行考查，船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器完成了本航次第10次下潜作业，“发现”号下潜深度可达6000m以上，如图所示。潜水器完成作业后上浮，上浮过程初期可看作匀加速直线运动。今测得潜水器相继经过两段距离为8m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则其加速度大小是（　　） A. m/s2 B. m/s2 C. m/s2 D. m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可知 v1=m/s=2m/s v2=m/s=4m/s 根据加速度的定义可知 故选A。 3. 穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。单车的传动装置如图所示，链轮的齿数为38，飞轮的齿数为16，后轮直径为660mm，若小明以5m/s匀速骑行，则脚踩踏板的角速度约为（　　） A. 3.2 rad/s B. 6.4 rad/s C. 12.6 rad/s D. 18.0rad/s 【答案】B 【解析】 【详解】飞轮和后轮角速度ω1相等，链轮和飞轮的边缘线速度v相等，链轮和踏板角速度ω2相等，可得 故B正确，ACD错误。 故选B。 4. 如图所示，A、B两物块质量分别为2m、m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x，现将悬绳剪断，则下列说法正确的是（　　） A. 悬绳剪断后，A物块向下运动2x时速度最大 B. 悬绳剪断后，A物块向下运动3x时速度最大 C. 悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2g D. 悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为g 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】CD．剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力和弹簧的弹力，知弹力 剪断瞬间，对A分析，A的合力为 根据牛顿第二定律 CD错误； AB．弹簧开始处于伸长状态，弹力 当向下压缩 时，速度最大 所以下降的距离为3x，A错误，B正确。 故选B。 5. 如图所示，机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB，OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB长为R，连杆 AB 长为L(L>R)，当OB 杆以角速度ω逆时针匀速转动时，滑块在水平横杆上左右滑动，连杆AB与水平方向夹角为α，AB 杆与OB 杆的夹角为β。在滑块向左滑动过程中（　　） A. 滑块先匀减速运动，后匀减速运动 B. 当OB杆与OA 垂直时，滑块的速度大小为v=ωR C. 当OB 杆与 OA 垂直时，滑块的速度最大 D. 当β=90°时，滑块的速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．OB匀速转动时，滑块向左运动的速度从0先增大、后减小到0，但滑块的加速度是变化的，不是匀变速运动，故A错误； B．B点绕O做匀速圆周运动，线速度大小，方向垂直于OB。当OB与OA（水平横杆）垂直时，方向为水平方向；对AB杆，A（滑块）速度沿水平方向，沿AB杆的分速度为，B点沿AB杆的分速度为，由沿杆分速度相等得 因此，故B正确； C．推导滑块速度通式可得 当OB与OA垂直时 存在其他位置（如时）滑块速度比更大，因此此时速度不是最大，故C错误； D．当时，由几何关系得 代入速度公式得，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，光滑小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，α<θ。现用水平力F缓慢地拉动斜面体，小球在斜面上滑动，细绳始终处于绷紧状态。小球从图示位置开始到离开斜面前 (小球不会触地)，斜面对小球的支持力N以及绳对小球拉力T的变化情况是 （　　） A. N保持不变，T不断减小 B. N先增加后减小，T先减小后增大 C. N不断减小，T不断增大 D. N不断减小，T先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】对小球受力分析，如图所示 由图解法可得N一直减小到0，T与N垂直时最小，图中所示。则N不断减小，T先减小后增大。 故选D。 7. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，根据题中信息，下列判断正确的是（　　） 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 A. 火星相邻两次冲日的时间间隔最短，且为年 B. 火星相邻两次冲日的时间间隔最长，且为年 C. 海王星相邻两次冲日的时间间隔最短，且为年 D. 海王星相邻两次冲日的时间间隔最长，且为年 【答案】B 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律 可知题中各地外行星中火星周期最小，设相邻两次冲日的时间间隔t，有 得 可知火星相邻两次冲日的时间间隔最长，代入数据得 t=年 故选B。 8. 如图1所示，光滑水平面上静置一足够长的木板Q，小滑块P放置其上表面，木板Q在水平拉力F作用下，其加速度a随拉力F变化的关系图像如图2所示。已知重力加速度g取 假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A. P的加速度随着 F 的增大而一直增大 B. 木板 Q 的质量为2kg C. P、Q 间的动摩擦因数为0.15 D. 小滑块 P 的质量为2kg 【答案】D 【解析】 【详解】A．设木板Q的质量为，小滑块P的质量为，二者间的摩擦系数为 当Q与P相对静止，可得 由图线数据解得 当Q与P产生相对滑动时受力分析可得 此时滑块P受到的力恒为动摩擦力，大小不变，所以P的加速度不变，故A错误； BD．由图2斜率可知，所以，故B错误，D正确; C．因为，所以，故C错误。 故选D。 二、多选题(每题4分，漏选2分，错选多选不得分) 9. 2021年2月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并于2021年5月软着陆火星表面开展巡视探测等工作，探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图如图所示，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的切点，O、Q还分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。关于探测器，下列说法正确的是（　　） A. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在O点减速 B. 在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期 C. 在轨道Ⅱ上运行的线速度大于火星的第一宇宙速度 D. 在轨道Ⅲ上，探测器运行到O点的线速度小于运行到Q点的线速度 【答案】AD 【解析】 【详解】A．探测器由高轨道进入低轨道需要点火减速，则由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在O点减速，故A正确； B．设轨道Ⅱ的半径为，轨道Ⅲ的半长轴为，根据开普勒第三定律可知 因轨道Ⅱ的半径大于轨道Ⅲ的半长轴，所以在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道Ⅲ上运行的周期，故B错误； C．在探测器轨道Ⅱ上运行时，万有引力充当圆周运动的向心力，满足 解得 火星的第一宇宙速度满足 解得 可知，探测器在轨道Ⅱ上运行的线速度小于火星的第一宇宙速度，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，同一轨道上，近火星点的线速度大于远火星点的线速度，所以在轨道Ⅲ上，探测器运行到O点的线速度小于运行到Q点的线速度，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，竖直平面内有一半径为R=0.35m 且内壁光滑的圆形轨道，轨道底端与光滑水平面相切，一小球(可视为质点)以v0=3.5m/s的初速度进入轨道内侧，g=10m/s²,则（　　） A. 小球脱离圆轨道后做斜抛运动 B. 小球脱离圆轨道后做平抛运动 C. 小球脱离轨道时的速度大小为 D. 小球脱离轨道的位置与圆心连线和水平方向间的夹角为37° 【答案】AC 【解析】 【详解】当弹力为零时，小球将脱离轨道，设该位置与圆心连线和水平方向间的夹角为 由动能定理可知 又因为该点小球的向心力由重力分力提供 解得， 说明小球脱离圆轨道后做斜抛运动。 故选AC。 11. 古代的水车是被做平抛运动的水流冲击而旋转的，可把此运动简化为如图所示的运动模型，半径为r的竖直圆盘绕固定的圆心O以角速度ω做匀速圆周运动，AB是水平直径，一小球(视为质点)从O点的正上方P点水平抛出，小球运动到圆盘的边缘M点时速度正好与圆盘的边缘相切，且速度与圆盘边缘的线速度相等，OM与AB夹角θ=37°, 重力加速度为g, 不计空气阻力, sin37°=0.6、cos37°=0.8, 下列说法正确的是（　　） A. 球平抛运动的初速度为 B. 小球从 P 点到 M 点的运动时间为 C. P 点与O点的高度差为 D. 球从 P 点运动到M 点的过程中，圆盘转过的角度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．OM与水平直径夹角，已知小球到点时速度方向与圆盘边缘相切，速度大小等于圆盘线速度 速度方向垂直，因此速度与水平方向的夹角 对速度分解：平抛初速度 ​，故A错误； B．竖直分速度 平抛竖直分速度 解得运动时间，故B正确； C． 设与的高度差为，平抛下落的高度满足 代入 ，得，故C错误； D．圆盘匀速转动，角速度为，时间内转过的角度，故D正确。 故选BD。 12. 普通火车动力都在火车头上，车厢（头）与车厢之间通过挂钩连接在一起。火车在启动时，会先往后退，再启动，这样会使挂钩松弛，车厢（头）与车厢之间无作用力，再向前启动时，车厢会一节一节的依次启动，减少所需要的动力。一列火车共有n节车厢（不包含车头），火车头与每节车厢的质量相等，车头及每节车厢与轨道间的摩擦力均为f，假设启动时每节车厢的加速度均为a，若火车不后退所有车厢同时启动，火车头提供的动力F。若火车车厢依次启动，当第节车厢刚启动时，则（ ） A. 火车头提供的动力为 B. 火车头提供的动力为 C. 第节车厢对第k节车厢的作用力为 D. 第节车厢对第k节车厢的作用力为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．普通火车总质量为，受到的总摩擦力为，对整体由牛顿第二定律得 整理得 依次启动时，仅车头和前节车厢加速，后面车厢挂钩松弛无作用力。前节车厢总质量为，受到的总摩擦力为，设此时车头动力为，由牛顿第二定律得 代入，得，故A错误，B正确； CD．隔离第节车厢，设作用力为，由牛顿第二定律得 解​得，故C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 三、实验题(13题6分, 14题8分) 13. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。 （1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是______。（填选项字母） A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B.四组实验都需要平衡摩擦力 C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 D.四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 （2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为______。（保留1位小数） （3）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为______。 【答案】 ①. BC ②. 1.0 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]AB．实验时需要使得细绳的拉力等于小车所受外力的合力，则四组实验都需要平衡摩擦力，A错误，B正确； CD．由于乙丁中能够利用弹簧测力计直接测出细绳的拉力，丙图中能够利用力传感器直接测出细绳的拉力，而甲图中近似认为重物的重力等于细绳的拉力，由于 ， 解得 可知，为了减小误差，甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件，C正确，D错误。 故选BC。 （2）[2]根据图像可知 可知，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为 （3）[3]对乙图有 对丙图有 对丁图有 解得 14. 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s2。 （1）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，如图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。 A．B． C．D． （2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=___________m/s，小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为t=___________s；B点离抛出点的水平距离x=___________m。 【答案】 ①. C ②. 1.5m/s ③. 0.2s ④. 0.3m 【解析】 【详解】（1）[1]小球运动轨迹为抛物线时小球做平抛运动，当取x轴正方向和y轴负方向坐标系时，此时水平位移和竖直方向位移有 ， 联立解得 可得此时y-x2图象为一条过原点的直线。 故选C。 （2）[2]小球在竖直方向为自由落体运动，设频闪照相闪光时间间隔为，根据匀变速运动推论可得竖直方向有 解得 水平方向做匀速直线运动可得初速度大小为 [3]根据匀变速运动推论到达B点时的竖直方向速度为 所以小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为 [4]B点离抛出点的水平距离为 四、解答题(15题8分, 16题10分, 17题12分, 18题16分) 15. 如图所示，水平地面上有质量分别为和m的物块A和B处于静止状态，细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连。初始时，绳处于水平拉直状态，若物块A在水平向右的恒力作用下向右移动，经过时间t，物块A向右移动了L。物块与地面的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。求： （1）物块B的加速度大小； （2）作用在物块A上的恒力的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对物块A，利用位移-时间关系有 解得 又有 解得 （2）对物块B，利用牛顿第二定律 解得 对物块A，利用牛顿第二定律 解得 16. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘可绕垂直于盘面的固定中心轴转动，盘面上离转轴距离为处有一质量为的小物体（可视为质点）静止在倾斜的匀质圆盘上，物体与盘面间的动摩擦因数为 ，盘面与水平面的夹角为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 （1）若小物体与圆盘始终保持相对静止，求圆盘匀速转动角速度的最大值；(计算结果保留根式) （2）在（1）问的最大角速度下，求小物体运动到最高点时，小物体所受摩擦力； （3）在（1）问的最大角速度下，求小物体运动到与转轴等高位置时，小物体给圆盘摩擦力大小。(计算结果保留根式) 【答案】（1） （2），方向沿圆盘面向上 （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知小物体受到的摩擦力的最大值为 由于小物体随匀质圆盘做匀速圆周运动，其向心力由小物体受到的合力提供，在最低点时所受的摩擦力最大，对应的角速度也达到最大，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 设当圆盘匀速转动角速度达最大值时，小物体在最高点所受摩擦力大小为，方向沿圆盘面向上，根据牛顿第二定律有 解得 故假设成立，小物体受圆盘面的摩擦力方向沿圆盘面向上。 【小问3详解】 当物体转到与圆心等高的位置时，重力沿斜面分力与摩擦力的合力等于向心力，根据牛顿第二定律有 因该位置重力沿圆盘面向下的分量与向心力垂直，故小物体受圆盘摩擦力大小 由牛顿第三定律，圆盘所受的摩擦力大小为。 17. 某水上滑梯的简化结构图如图所示。总质量为m的滑船（包括游客），从图甲所示倾角θ＝53°的光滑斜轨道上A点由静止开始下滑，到达离地高h＝2.5m的B点时，进入一段与斜轨道相切的半径R＝12.5m的光滑圆弧轨道BCD，C点为与地面相切的圆弧轨道最低点，在C点时对轨道的压力为1.8mg，之后从D点沿圆弧切线方向滑上如图乙所示的足够大光滑斜面abcd，速度方向与斜面水平底边ad成夹角θ＝53°。已知斜面abcd的底面离地高度为2.5m且与水平面成β＝37°角，滑船最后在斜面水平底边ad上某点进入水平接收平台。求： （1）A点距离地面高度； （2）滑船运动最高点到水平底边ad的距离； （3）滑船要进入接收平台时和D点的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）假设A点离地面高度为H，对A到C的过程应用动能定理得 在C点处，根据牛顿第二定律可得 联立两式，代入数据可得 （2）根据动能定理，滑船在D点时速度大小满足 解得 滑船在光滑斜面abcd上做类斜抛运动，运动最高点处速度沿水平方向，速度大小为 根据动能定理可得，滑船在光滑斜面abcd上最高点与水平底边ad的高度差满足 解得 滑船运动最高点到水平底边ad的距离为 （3）假设滑船进入接收平台时和D点的水平距离为，滑船在光滑斜面abcd上运动时间为，二者满足 ① 又因为 ② 联立①②解得 18. 如图所示，在粗糙的水平面上有一足够长的质量为M=3kg的长木板，在长木板右端有一质量为m=1kg的小物块，长木板与小物块间的动摩擦因数长木板与地面之间的动摩擦因数为长木板与小物块均静止，现用F=18N的水平恒力向右拉长木板，经时间撤去水平恒力F。 （1）在F 的作用下，长木板的加速度为多大； （2）刚撤去F时，小物块离长木板右端多远； （3）长木板一共运动了多长时间(结果保留两位小数)； （4）最终小物块离长木板右端多远(结果保留两位小数)。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 小物块的最大合力来自滑动摩擦力，得 对长木板受力分析，由牛顿第二定律  代入数据解得 因为 ，故两者相对滑动，即木板加速度为 【小问2详解】 内，长木板位移 小物块位移 相对位移（小物块离右端的距离）为两者位移差  【小问3详解】 ，撤去F时，木板速度 小物块速度 撤F后，长木板加速度向左，大小 小物块加速度仍为 设共速时间为​，共速时 解得 共速速度 共速后，假设一起减速，得整体加速度 小物块需要的摩擦力 则假设不成立，故两者仍相对滑动，小物块加速度 长木板受到物块的摩擦力向右，加速度向左，大小 长木板从减速到0的时间 总时间 【小问4详解】 F作用阶段，相对左移 撤F到共速阶段，木板位移比物块多 累计相对左移 共速到物块停止，物块相对木板右移 最终距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2021 级高三上学期第一次阶段性考试 物 理 试 题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、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。 第Ⅰ卷 一、单选题(每题3分) 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体速度大小一定变化 B. 做曲线运动的物体所受力的合力一定变化 C. 做匀变速曲线运动的物体相等时间内速度变化量一定相同 D. 一直做曲线运动的物体某时刻合力与速度可能共线 2. 2019年6月6日，中国科考船“科学”号对马里亚纳海沟南侧系列海山进行考查，船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器完成了本航次第10次下潜作业，“发现”号下潜深度可达6000m以上，如图所示。潜水器完成作业后上浮，上浮过程初期可看作匀加速直线运动。今测得潜水器相继经过两段距离为8m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则其加速度大小是（　　） A. m/s2 B. m/s2 C. m/s2 D. m/s2 3. 穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。单车的传动装置如图所示，链轮的齿数为38，飞轮的齿数为16，后轮直径为660mm，若小明以5m/s匀速骑行，则脚踩踏板的角速度约为（　　） A. 3.2 rad/s B. 6.4 rad/s C. 12.6 rad/s D. 18.0rad/s 4. 如图所示，A、B两物块质量分别为2m、m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x，现将悬绳剪断，则下列说法正确的是（　　） A. 悬绳剪断后，A物块向下运动2x时速度最大 B. 悬绳剪断后，A物块向下运动3x时速度最大 C. 悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2g D. 悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为g 5. 如图所示，机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB，OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB长为R，连杆 AB 长为L(L>R)，当OB 杆以角速度ω逆时针匀速转动时，滑块在水平横杆上左右滑动，连杆AB与水平方向夹角为α，AB 杆与OB 杆的夹角为β。在滑块向左滑动过程中（　　） A. 滑块先匀减速运动，后匀减速运动 B. 当OB杆与OA 垂直时，滑块的速度大小为v=ωR C. 当OB 杆与 OA 垂直时，滑块的速度最大 D. 当β=90°时，滑块的速度大小为 6. 如图所示，光滑小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，α<θ。现用水平力F缓慢地拉动斜面体，小球在斜面上滑动，细绳始终处于绷紧状态。小球从图示位置开始到离开斜面前 (小球不会触地)，斜面对小球的支持力N以及绳对小球拉力T的变化情况是 （　　） A. N保持不变，T不断减小 B. N先增加后减小，T先减小后增大 C. N不断减小，T不断增大 D. N不断减小，T先减小后增大 7. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，根据题中信息，下列判断正确的是（　　） 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径 A. 火星相邻两次冲日的时间间隔最短，且为年 B. 火星相邻两次冲日的时间间隔最长，且为年 C. 海王星相邻两次冲日的时间间隔最短，且为年 D. 海王星相邻两次冲日的时间间隔最长，且为年 8. 如图1所示，光滑水平面上静置一足够长的木板Q，小滑块P放置其上表面，木板Q在水平拉力F作用下，其加速度a随拉力F变化的关系图像如图2所示。已知重力加速度g取 假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A. P的加速度随着 F 的增大而一直增大 B. 木板 Q 的质量为2kg C. P、Q 间的动摩擦因数为0.15 D. 小滑块 P 的质量为2kg 二、多选题(每题4分，漏选2分，错选多选不得分) 9. 2021年2月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并于2021年5月软着陆火星表面开展巡视探测等工作，探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图如图所示，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的切点，O、Q还分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。关于探测器，下列说法正确的是（　　） A. 由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在O点减速 B. 在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期 C. 在轨道Ⅱ上运行的线速度大于火星的第一宇宙速度 D. 在轨道Ⅲ上，探测器运行到O点的线速度小于运行到Q点的线速度 10. 如图所示，竖直平面内有一半径为R=0.35m 且内壁光滑的圆形轨道，轨道底端与光滑水平面相切，一小球(可视为质点)以v0=3.5m/s的初速度进入轨道内侧，g=10m/s²,则（　　） A. 小球脱离圆轨道后做斜抛运动 B. 小球脱离圆轨道后做平抛运动 C. 小球脱离轨道时的速度大小为 D. 小球脱离轨道的位置与圆心连线和水平方向间的夹角为37° 11. 古代的水车是被做平抛运动的水流冲击而旋转的，可把此运动简化为如图所示的运动模型，半径为r的竖直圆盘绕固定的圆心O以角速度ω做匀速圆周运动，AB是水平直径，一小球(视为质点)从O点的正上方P点水平抛出，小球运动到圆盘的边缘M点时速度正好与圆盘的边缘相切，且速度与圆盘边缘的线速度相等，OM与AB夹角θ=37°, 重力加速度为g, 不计空气阻力, sin37°=0.6、cos37°=0.8, 下列说法正确的是（　　） A. 球平抛运动的初速度为 B. 小球从 P 点到 M 点的运动时间为 C. P 点与O点的高度差为 D. 球从 P 点运动到M 点的过程中，圆盘转过的角度为 12. 普通火车动力都在火车头上，车厢（头）与车厢之间通过挂钩连接在一起。火车在启动时，会先往后退，再启动，这样会使挂钩松弛，车厢（头）与车厢之间无作用力，再向前启动时，车厢会一节一节的依次启动，减少所需要的动力。一列火车共有n节车厢（不包含车头），火车头与每节车厢的质量相等，车头及每节车厢与轨道间的摩擦力均为f，假设启动时每节车厢的加速度均为a，若火车不后退所有车厢同时启动，火车头提供的动力F。若火车车厢依次启动，当第节车厢刚启动时，则（ ） A. 火车头提供的动力为 B. 火车头提供的动力为 C. 第节车厢对第k节车厢的作用力为 D. 第节车厢对第k节车厢的作用力为 第Ⅱ卷 三、实验题(13题6分, 14题8分) 13. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。 （1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是______。（填选项字母） A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B.四组实验都需要平衡摩擦力 C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 D.四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 （2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为______。（保留1位小数） （3）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为______。 14. 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s2。 （1）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，如图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。 A．B． C．D． （2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=___________m/s，小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为t=___________s；B点离抛出点的水平距离x=___________m。 四、解答题(15题8分, 16题10分, 17题12分, 18题16分) 15. 如图所示，水平地面上有质量分别为和m的物块A和B处于静止状态，细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连。初始时，绳处于水平拉直状态，若物块A在水平向右的恒力作用下向右移动，经过时间t，物块A向右移动了L。物块与地面的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。求： （1）物块B的加速度大小； （2）作用在物块A上的恒力的大小。 16. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘可绕垂直于盘面的固定中心轴转动，盘面上离转轴距离为处有一质量为的小物体（可视为质点）静止在倾斜的匀质圆盘上，物体与盘面间的动摩擦因数为 ，盘面与水平面的夹角为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 （1）若小物体与圆盘始终保持相对静止，求圆盘匀速转动角速度的最大值；(计算结果保留根式) （2）在（1）问的最大角速度下，求小物体运动到最高点时，小物体所受摩擦力； （3）在（1）问的最大角速度下，求小物体运动到与转轴等高位置时，小物体给圆盘摩擦力大小。(计算结果保留根式) 17. 某水上滑梯的简化结构图如图所示。总质量为m的滑船（包括游客），从图甲所示倾角θ＝53°的光滑斜轨道上A点由静止开始下滑，到达离地高h＝2.5m的B点时，进入一段与斜轨道相切的半径R＝12.5m的光滑圆弧轨道BCD，C点为与地面相切的圆弧轨道最低点，在C点时对轨道的压力为1.8mg，之后从D点沿圆弧切线方向滑上如图乙所示的足够大光滑斜面abcd，速度方向与斜面水平底边ad成夹角θ＝53°。已知斜面abcd的底面离地高度为2.5m且与水平面成β＝37°角，滑船最后在斜面水平底边ad上某点进入水平接收平台。求： （1）A点距离地面高度； （2）滑船运动最高点到水平底边ad的距离； （3）滑船要进入接收平台时和D点的水平距离。 18. 如图所示，在粗糙的水平面上有一足够长的质量为M=3kg的长木板，在长木板右端有一质量为m=1kg的小物块，长木板与小物块间的动摩擦因数长木板与地面之间的动摩擦因数为长木板与小物块均静止，现用F=18N的水平恒力向右拉长木板，经时间撤去水平恒力F。 （1）在F 的作用下，长木板的加速度为多大； （2）刚撤去F时，小物块离长木板右端多远； （3）长木板一共运动了多长时间(结果保留两位小数)； （4）最终小物块离长木板右端多远(结果保留两位小数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $