精品解析：福建省泉州市南安第一中学2024-2025学年高一下学期第一次阶段测试物理试题

南安一中2024~2025学年下学期高一年第一次阶段考 物理科试卷 本试卷考试内容为：必修二第一章。分第I卷（选择题）和第II卷，共8页， 满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2、考生作答时，请将答案答在答题纸上，在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3、答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚（英语科选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号）。 4、保持答题纸纸面清洁，不破损。考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回。 第I卷（选择题 共40分） 一、单选题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 如图所示，运动员正在使用“倒蹬机”锻炼身体。当他用脚蹬踏板并使其推至最高处的过程中(忽略运动员重心的变化)，下列说法正确的是（ ） A. 靠背对运动员做正功 B. 靠背对运动员做负功 C. 脚对踏板做正功 D. 脚对踏板做负功 2. 我国风洞技术世界领先，如图所示，在模拟风洞管中的光滑斜面上，斜面上端接有一弹簧，一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用，沿斜面加速向上运动，则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中（　　） A. 物块加速度先增大后减小 B. 弹簧弹性势能先增大后减小 C. 物块的机械能一直增大 D. 物块和弹簧组成的系统机械能一直增大 3. 一滴雨滴在空中由静止开始下落，一段时间后落到地面上，雨滴受到空气阻力与速率成正比，雨滴在下落的过程中，雨滴的速度v大小随运动时间t的变化图像，动能，重力势能、加速度a随位移x的变化图像，可能正确的是（　　）（以地面为重力势能零势能面） A. B. C. D. 4. 如图甲所示，从点到地面上的点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道，轨道Ⅰ为直线，轨道Ⅱ为、两点间的最速降线，小物块从点由静止分别沿轨道Ⅰ、II滑到点的速率与时间的关系图像如图乙所示。由图可知（　　） A. 图乙中两图线与横轴围成的面积相等 B. 小物块沿两条轨道下滑的过程，平均速度大小相等 C. 小物块沿两条轨道下滑的过程，重力的平均功率相等 D. 与II轨道相比，小物块沿Ⅰ轨道下滑到点时重力的瞬时功率更大 5. 位于河南郑州古柏渡飞黄旅游区的滑沙场已被基尼斯世界纪录总部认定为世界上落差最大的人工滑沙场。如图，在该滑沙场中倾角不同的两个滑道上，一男、一女两名游客各自乘同款滑沙橇从两倾斜滑道的顶端P点由静止下滑，并且最终均停止在滑道的水平部分上（倾斜部分与水平部分平滑连接）。设滑道各处与滑沙橇的滑动摩擦因数均相等，不计空气阻力，则以下选项中正确的是（　　） A. 男游客滑到底端M点比女游客滑到N点更快 B. 由于不清楚两游客的质量关系，故无法比较两人滑到底端时的快慢 C. 男游客全程运动的位移更大 D. 两游客在该运动过程中的路程一定相等 6. 如图所示，有一光滑轨道，部分为半径的圆弧，部分水平，质量均为400g的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为，小球可视为质点。开始时a球处于圆弧上端A点，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. a球下滑过程中机械能减少 B. 两球都滑到水平轨道上时，a球速度大小为 C. 从释放小球到a、b球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆不对两球做功 D. 从释放小球到a、b球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做功0.4J 二、双选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 7. 如图所示，上表面是光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑水平面上，有一质量为m的物体B在弧上自由滑下的同时释放A，则（　　） A. 在B下滑的过程中，B的机械能守恒 B. 圆弧轨道对B的支持力对B不做功 C. 在B下滑的过程中，A的机械能增加 D. A、B组成的系统机械能守恒 8. 某“复兴号”列车的额定功率为，列车的质量为，列车在平直轨道上行驶时，受到恒定的阻力是车重的倍，重力加速度取。下列选项正确的是（　　） A. 列车保持额定功率行驶，列车能达到的最大速度 B. 若列车保持额定功率行驶，当列车行驶速度为时，列车的加速度大小为 C. 若列车由静止开始，保持以的加速度做匀加速运动的最长时间为55s D. 若列车由静止开始，保持以的加速度做匀加速运动，则30s末列车的瞬时功率为 9. 如图甲所示，固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以初速度v0沿斜面向上做匀减速运动，经过一段时间后又沿斜面下滑回到底端，整个过程小物块的速度v随时间t变化关系如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 上滑过程的加速度大小是下滑过程的0.5倍 B. 物块与斜面间的动摩擦因数 C. 物块沿斜面上滑的过程中机械能减少 D. 物块沿斜面下滑的过程中动能增加 10. 如图所示，光滑弧面顶端固定一弹簧，一固定在P点的物块将弹簧压缩，弧面下端与沿逆时针方向匀速转动的传送带相切于N点，物块质量为m，传送带速率为v，传送带与物块间的动摩擦因数为。由静止释放物块，设物块下滑至N点时的速度大小为，传送带足够长，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 物块从P点运动到N点的过程中机械能守恒 B. 若，则物块能再次回到P点 C. 若，则物块在传送带上先后两次经过N点的过程中，传送带克服摩擦力做功 D. 若，则物块第二次经过N点时传送带上的划痕长度为 第II卷（非选择题，共60分） 三、填空题（11题4分，12题4分） 11. 如图甲，质量m=10kg的物体静止在水平地面上，在水平推力F作用下开始运动，水平推力F随位移x变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数µ=0.5，取重力加速度大小g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体在0~10m运动的过程中，推力F对物体所做的功为________J，物体的最大动能为___________J。 12. 如图所示，甲为两个质量均为m的小球，一个放在水平桌面上，一个竖直下垂，中间用不计质量、长度为L的细绳相连，水平部分和竖直部分长度相等，小球可以视为质点。乙为一长度为L的均匀链条，总质量为，一半放在水平桌面上，一半竖直下垂。现给甲、乙一个小扰动，使得甲、乙都刚好离开水平桌面。取水平桌面所在的平面为零势能面，重力加速度大小为g，这个过程中，甲的重力势能减少了_________，乙的重力势能减少了__________。 四、实验题（13题6分，14题6分） 13. 甲同学准备利用图甲所示实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，乙同学准备利用图乙所示实验装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）下列说法正确的是______________________。 A. 甲同学的实验要求满足牵引物的质量远小于小车质量 B. 甲同学实验时长木板应略有倾斜以消除摩擦力的影响 C. 乙同学实验开始瞬间可以只用单手托着重物再释放 D. 乙同学实验时打点计时器的限位孔应竖直安装 （2）某次实验中两同学各自得到了一条纸带如图，其中编号①中的点为实际点迹；编号②中的点为计数点，且相邻计数点间还有四个点没有画出，则纸带______________________（填“①”或“②”）是乙同学验证机械能守恒定律实验得到的。 （3）乙同学根据多条纸带数据算出加速度为，并用此g值算出质量为的重物减少的重力势能为，增加的动能为，根据以上计算_________________（“能”或“不能”）验证机械能守恒，理由为_______________。 A.在误差允许范围内 B. g没有代入当地重力加速度的标准值 14. 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下； ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为25Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论； （1）水滴滴落的时间间隔为________s。 （2）小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，D点处水滴此时的速度vD=________m/s。（结果均保留三位有效数字） （3）调整阀门可以控制水滴大小，由于阻力影响，测得两次实验图像如图丙所示，假设水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，由图像可知水滴a的质量m1________（填“大于”或“小于”）水滴b的质量m2。 五、计算题（15题6分，16题9分，17题10分，18题15分） 15. 我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为，，。当每条绳子拉力的大小为时，人与木板沿直线匀速前进，在内前进了，求此过程中 （1）地面对木板的阻力大小； （2）两条绳子拉力所做的总功； 16. 如图所示为某型号气垫船，其总质量为，装有额定输出功率为的燃气轮机。若该气垫船由静止开始做匀加速直线运动，当速度为时，燃气轮机达到额定输出功率，之后保持该功率不变继续运动距离，达到最大速度匀速运动，假设整个过程中气垫船所受阻力恒为，重力加速度取。求： (1)燃气轮机提供的最大牵引力； (2)整个过程气垫船的最大速度； (3)气垫船由静止开始到最大速度过程所经历的时间。 17. 如图，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10米，BC长1m，AB和CD轨道光滑。一质量为1kg的物体，从A点以4m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零。求：（g=10m/s2） （1）物体与BC轨道的动摩擦因数； （2）物体第3次经过B点的速度大小； （3）物体最后停止的位置。（距B点多远） 18. 如图甲所示，轻质弹簧竖直固定在水平面上，上端与木板A相连，物块B置于木板A上，F=60N的力竖直向下作用在B上使系统处于静止状态。撤去外力F后，B竖直上升至最高点P处时AB间压力恰好为零，上升高度h1=0.6m。现将小球C置于弹簧上端，用外力将弹簧压至与图甲相同状态，如图乙所示。随后撤去外力，当C球上升至高度h2的Q点时，C球恰好进入竖直向下运动的足够长竖直圆管内（圆管此时速度v=3m/s）。已知C球与圆管之间的滑动摩擦力f=5N，mA=2kg，mB=4kg，mC=1kg，h2=1.8m，圆管质量M=0.2kg。圆管全程处于竖直状态，不计空气阻力，g取10m/s2。求： （1）图甲中，当撤去力F时，A对B的支持力大小及此时弹簧的弹性势能Ep； （2）图乙中，C球自释放到上升至Q点时的速度大小； （3）图乙中，C球自释放到上升至最高点的过程中，系统因摩擦产生的内能ΔU内。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南安一中2024~2025学年下学期高一年第一次阶段考 物理科试卷 本试卷考试内容为：必修二第一章。分第I卷（选择题）和第II卷，共8页， 满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2、考生作答时，请将答案答在答题纸上，在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3、答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚（英语科选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号）。 4、保持答题纸纸面清洁，不破损。考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回。 第I卷（选择题 共40分） 一、单选题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 如图所示，运动员正在使用“倒蹬机”锻炼身体。当他用脚蹬踏板并使其推至最高处的过程中(忽略运动员重心的变化)，下列说法正确的是（ ） A. 靠背对运动员做正功 B. 靠背对运动员做负功 C. 脚对踏板做正功 D. 脚对踏板做负功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．靠背对运动员的力垂直于靠背，由于运动员没有位移，所以靠背对运动员不做功，故AB错误； CD．脚对踏板的力和踏板的位移方向相同，所以脚对踏板做正功，故C正确，D错误。 故选C。 2. 我国风洞技术世界领先，如图所示，在模拟风洞管中的光滑斜面上，斜面上端接有一弹簧，一个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用，沿斜面加速向上运动，则从物块接触弹簧至到达最高点的过程中（　　） A. 物块加速度先增大后减小 B. 弹簧弹性势能先增大后减小 C. 物块的机械能一直增大 D. 物块和弹簧组成的系统机械能一直增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块与弹簧接触后沿斜面向上做加速运动，风对物块的作用力大于物块重力沿斜面向下的分力，物块所受合力沿斜面向上，物块与弹簧接触后受到弹簧沿斜面向下的弹力作用，开始物块受到的合力沿斜面向上，物块做加速运动，随物块向上运动，弹簧的压缩量增大，弹簧弹力增大，物块所受合力减小，加速度减小，物块向上做加速度减小的加速运动，加速度减小到0后﹐随弹簧弹力的增大，合力反向向下，物块的合力反向增大，做加速度增大的减速运动，故A错误； B．从物块接触弹簧至到达最高点的过程中弹簧的压缩量一直增大，弹簧的弹性势能一直增大，故B错误； C．物块与弹簧接触后沿斜面向上做加速运动，开始是风力大于弹簧力，物体机械能增加，之后，风力可能小于弹簧力，机械能可能减少；故C错误； D．从物块接触弹簧至到达最高点的过程中，风的作用力对物块与弹簧组点的系统一直做正功，由功能关系可知，物块和弹簧组成的系统机械能一直增大，故D正确。 故选D。 3. 一滴雨滴在空中由静止开始下落，一段时间后落到地面上，雨滴受到空气阻力与速率成正比，雨滴在下落的过程中，雨滴的速度v大小随运动时间t的变化图像，动能，重力势能、加速度a随位移x的变化图像，可能正确的是（　　）（以地面为重力势能零势能面） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AD．雨滴下落的过程中，加速度大小，雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，则图像斜率的绝对值减小，故AD错误； B．由动能定理可知图线的斜率为合外力，而合外力为，则斜率的绝对值逐渐减小，故B错误； C．根据，可知图像斜率不变为倾斜直线，故C正确。 故选C。 4. 如图甲所示，从点到地面上的点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道，轨道Ⅰ为直线，轨道Ⅱ为、两点间的最速降线，小物块从点由静止分别沿轨道Ⅰ、II滑到点的速率与时间的关系图像如图乙所示。由图可知（　　） A. 图乙中两图线与横轴围成的面积相等 B. 小物块沿两条轨道下滑的过程，平均速度大小相等 C. 小物块沿两条轨道下滑的过程，重力的平均功率相等 D. 与II轨道相比，小物块沿Ⅰ轨道下滑到点时重力的瞬时功率更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图乙所示为速率与时间的关系图像面积表示路程，两轨迹路程不同，面积不相等，故A错误； B．平均速度为 可知小物块沿两条轨道下滑位移相等，如图乙知时间不相等，所以平均速度大小不相等，故B错误； C．根据题意两小物块下滑高度相等，可知重力做功相等，但时间不同，根据 可得重力的平均功率不相等，故C错误； D．小物块沿轨道II下滑到点时竖直方向的分速度为零，小物块沿Ⅰ轨道下滑到点时竖直方向的分速度大于零，根据 可知与II轨道相比，小物块沿Ⅰ轨道下滑到点时重力的瞬时功率更大，故D正确。 故选D。 5. 位于河南郑州古柏渡飞黄旅游区的滑沙场已被基尼斯世界纪录总部认定为世界上落差最大的人工滑沙场。如图，在该滑沙场中倾角不同的两个滑道上，一男、一女两名游客各自乘同款滑沙橇从两倾斜滑道的顶端P点由静止下滑，并且最终均停止在滑道的水平部分上（倾斜部分与水平部分平滑连接）。设滑道各处与滑沙橇的滑动摩擦因数均相等，不计空气阻力，则以下选项中正确的是（　　） A. 男游客滑到底端M点比女游客滑到N点更快 B. 由于不清楚两游客的质量关系，故无法比较两人滑到底端时的快慢 C. 男游客全程运动的位移更大 D. 两游客在该运动过程中的路程一定相等 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．设倾斜滑道的倾角为，倾斜滑道的长度为，两人在沿倾斜滑道下滑的过程中，根据动能定理得 其中是倾斜滑道底边的长度，因为倾斜滑道的底边短，则沿段到达M点的速率大，且该结果与质量无关，故A正确，B错误； CD．设在水平沙面滑行的距离为，对全过程运用动能定理得 整理得 可知两人沿两滑道滑行的水平位移大小相等，故两人的位移大小相同，根据几何关系知男游客滑行的总路程一定大于女游客滑行的总路程，CD错误。 故选A。 6. 如图所示，有一光滑轨道，部分为半径的圆弧，部分水平，质量均为400g的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为，小球可视为质点。开始时a球处于圆弧上端A点，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. a球下滑过程中机械能减少 B. 两球都滑到水平轨道上时，a球速度大小为 C. 从释放小球到a、b球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆不对两球做功 D. 从释放小球到a、b球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做功0.4J 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，两球组成的系统满足机械能守恒，则有 解得两球都滑到水平轨道上时，、两球的速度大小均为 从释放小球到、球都滑到水平轨道上，对球，根据动能定理可得 解得 可知整个过程中轻杆对a球做功，则球下滑过程中机械能增加，故AB错误，D正确； C．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，对球，根据动能定理可得 解得 可知整个过程中轻杆对球做正功，对球做负功，故C错误。 故选D。 二、双选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 7. 如图所示，上表面是光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑水平面上，有一质量为m的物体B在弧上自由滑下的同时释放A，则（　　） A. 在B下滑的过程中，B的机械能守恒 B. 圆弧轨道对B的支持力对B不做功 C. 在B下滑的过程中，A的机械能增加 D. A、B组成的系统机械能守恒 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．在B下滑的过程中，A向左运动，除了B的重力做功外，圆弧轨道对B的支持力对B做负功，故B的机械能减少，AB错误； C．B对圆弧轨道的压力对A做正功，故A的机械能增加，C正确； D．A、B组成的系统只发生系统内动能和重力势能之间的相互转化，系统机械能守恒，D正确。 故选CD。 8. 某“复兴号”列车的额定功率为，列车的质量为，列车在平直轨道上行驶时，受到恒定的阻力是车重的倍，重力加速度取。下列选项正确的是（　　） A. 列车保持额定功率行驶，列车能达到的最大速度 B. 若列车保持额定功率行驶，当列车行驶速度为时，列车的加速度大小为 C. 若列车由静止开始，保持以的加速度做匀加速运动的最长时间为55s D. 若列车由静止开始，保持以的加速度做匀加速运动，则30s末列车的瞬时功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当列车的牵引力与阻力大小相等时，列车速度达到最大，列车做匀速运动，根据力的平衡可知牵引力F=f=kmg 列车能达到的最大速度 解得vm=100m/s 故A正确； B．当列车行驶速度为50m/s时，牵引力为 根据牛顿第二定律有 解得a=1m/s2 故B错误； CD．列车从静止开始以1.0m/s²的加速度做匀加速运动，设这种加速运动能达到的最大速度为，所需的时间为t，当列车达到速度时，列车的实际功率恰好达到额定功率，根据功率公式有 根据牛顿第二定律有F"-f=ma' 根据运动学公式有 解得t=50s 30秒末列车的速度为v'=a't' 功率为P'=F''v' 解得P'=6×106W 故C错误；D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示，固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以初速度v0沿斜面向上做匀减速运动，经过一段时间后又沿斜面下滑回到底端，整个过程小物块的速度v随时间t变化关系如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 上滑过程的加速度大小是下滑过程的0.5倍 B. 物块与斜面间的动摩擦因数 C. 物块沿斜面上滑的过程中机械能减少 D. 物块沿斜面下滑的过程中动能增加 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于v-t图像的斜率的绝对值表示加速度大小，则物块上滑过程的加速度大小 物块下滑过程的加速度大小 所以上滑过程的加速度大小是下滑过程的2倍，故A错误； B．物块上滑阶段，根据牛顿第二定律有 物块下滑阶段，根据牛顿第二定律有 结合上述解得，故B正确； C．结合上述可以解得滑动摩擦力 根据功能关系可知，上滑过程中，机械能减小量等于克服摩擦力做的功，则有 故C错误； D．对物块上滑和下滑的全过程进行分析，根据动能定理有 结合上述解得，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，光滑弧面顶端固定一弹簧，一固定在P点的物块将弹簧压缩，弧面下端与沿逆时针方向匀速转动的传送带相切于N点，物块质量为m，传送带速率为v，传送带与物块间的动摩擦因数为。由静止释放物块，设物块下滑至N点时的速度大小为，传送带足够长，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 物块从P点运动到N点的过程中机械能守恒 B. 若，则物块能再次回到P点 C. 若，则物块在传送带上先后两次经过N点的过程中，传送带克服摩擦力做功 D. 若，则物块第二次经过N点时传送带上的划痕长度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于弹簧压缩，则静止释放物块，物块从P点运动到N点的过程中，弹簧对物块做了正功，则物块的机械能增加，故A错误； B．若，由于传送带足够长，物块开始向右做匀减速直线运动至0，后向左做匀加速直线运动至v，再以速度v做匀速直线运动至N点，此时物块的动能小于从P滑至N点的动能，即小于物块开始在P点的重力势能与弹簧的弹性势能之和，可知，物块不一定能再次回到P点，故B错误； C．若，结合上述可知，物块在传送带上先向右做匀减速直线运动，后向左做匀加速直线运动，加速度相等，即物块做双向匀变速直线运动，根据速度公式有 解得 此过程，传送带的位移 则传送带克服摩擦力做功 故C正确； D．若，结合上述可知，物块在传送带上先向右做匀减速直线运动，后向左做匀加速直线运动，加速度相等，即物块做双向匀变速直线运动，根据速度公式有 解得 物块从第一次经过N点到第二次经过N点，物块的总位移为0，则物块传送带上的划痕长度为 故D正确。 故选CD。 第II卷（非选择题，共60分） 三、填空题（11题4分，12题4分） 11. 如图甲，质量m=10kg的物体静止在水平地面上，在水平推力F作用下开始运动，水平推力F随位移x变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数µ=0.5，取重力加速度大小g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体在0~10m运动的过程中，推力F对物体所做的功为________J，物体的最大动能为___________J。 【答案】 ①. 500 ②. 125 【解析】 【详解】[1]x=10m时，设物体的速度大小为v，F-x图像与坐标轴所围的面积表示F的功，则物体的位移在0~10m的过程中，力F对物体所做的功为 [2]由题图乙可知F随x变化的关系式为 则物体所受合外力随x的表达式为 当x＜5m时，F合始终沿正方向，物体做加速度减小的加速运动，速度一直增大，当x=5m时速度达到最大值，0~5m过程中，F做的功为 x=5m时，物体速度达到最大值vm，根据动能定理有 解得 12. 如图所示，甲为两个质量均为m的小球，一个放在水平桌面上，一个竖直下垂，中间用不计质量、长度为L的细绳相连，水平部分和竖直部分长度相等，小球可以视为质点。乙为一长度为L的均匀链条，总质量为，一半放在水平桌面上，一半竖直下垂。现给甲、乙一个小扰动，使得甲、乙都刚好离开水平桌面。取水平桌面所在的平面为零势能面，重力加速度大小为g，这个过程中，甲的重力势能减少了_________，乙的重力势能减少了__________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]甲的重力势能变化量为 所以甲的重力势能减少了 [2]乙的重力势能变化量为 所以乙的重力势能减少了 四、实验题（13题6分，14题6分） 13. 甲同学准备利用图甲所示实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，乙同学准备利用图乙所示实验装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）下列说法正确的是______________________。 A. 甲同学的实验要求满足牵引物的质量远小于小车质量 B. 甲同学实验时长木板应略有倾斜以消除摩擦力的影响 C. 乙同学实验开始瞬间可以只用单手托着重物再释放 D. 乙同学实验时打点计时器的限位孔应竖直安装 （2）某次实验中两同学各自得到了一条纸带如图，其中编号①中的点为实际点迹；编号②中的点为计数点，且相邻计数点间还有四个点没有画出，则纸带______________________（填“①”或“②”）是乙同学验证机械能守恒定律实验得到的。 （3）乙同学根据多条纸带数据算出加速度为，并用此g值算出质量为的重物减少的重力势能为，增加的动能为，根据以上计算_________________（“能”或“不能”）验证机械能守恒，理由为_______________。 A.在误差允许范围内 B. g没有代入当地重力加速度的标准值 【答案】（1）D （2）① （3） ①. 不能 ②. B 【解析】 【小问1详解】 A．甲同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，只要测量小车的加速度即可，不需要研究小车所受的拉力，故不需要满足牵引物的质量远小于小车质量，A错误； B．甲同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，只要测量小车的加速度即可，不需要研究都有哪些力提供加速度，故不需要长木板倾斜以消除摩擦力的影响，B错误； C．乙同学实验开始瞬间，如果只用单手托着重物，纸带落下，开始运动后，会增加纸带和限位孔之间的摩擦力，增大实验误差，C错误； D．打点计时器的限位孔竖直安装，减小纸带和限位孔之间的摩擦力，减小实验误差，D正确。 故选D。 【小问2详解】 由 纸带①上表示物体运动的加速度大小约为 纸带②上，相邻计数点间还有四个点没有画出，则相邻计数点间时间为 表示物体运动的加速度大小约为 纸带①上表示物体运动的加速度大小与重力加速度接近，所以纸带①是乙同学验证机械能守恒定律实验得到的。 【小问3详解】 [1][2]计算重力势能的减小量为时，利用实验中测出的g值是错误的，g值应用当地重力加速度的标准值，所以根据题中计算不能验证机械能守恒，A错误，B正确。 故选B。 14. 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下； ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为25Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论； （1）水滴滴落的时间间隔为________s。 （2）小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，D点处水滴此时的速度vD=________m/s。（结果均保留三位有效数字） （3）调整阀门可以控制水滴大小，由于阻力影响，测得两次实验图像如图丙所示，假设水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，由图像可知水滴a的质量m1________（填“大于”或“小于”）水滴b的质量m2。 【答案】（1）0.04 （2）2.48 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 由于频闪仪的频率为25Hz时，看到水滴仿佛固定不动，故水滴滴下的时间间隔为 【小问2详解】 由某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，D点的瞬时速度 【小问3详解】 根据动能定理可知 解得 结合图像可知 故 五、计算题（15题6分，16题9分，17题10分，18题15分） 15. 我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为，，。当每条绳子拉力的大小为时，人与木板沿直线匀速前进，在内前进了，求此过程中 （1）地面对木板的阻力大小； （2）两条绳子拉力所做的总功； 【答案】（1）450N （2）9.0×103J 【解析】 【小问1详解】 由于木板匀速运动则有 解得 【小问2详解】 根据功的定义式有 解得 16. 如图所示为某型号气垫船，其总质量为，装有额定输出功率为的燃气轮机。若该气垫船由静止开始做匀加速直线运动，当速度为时，燃气轮机达到额定输出功率，之后保持该功率不变继续运动距离，达到最大速度匀速运动，假设整个过程中气垫船所受阻力恒为，重力加速度取。求： (1)燃气轮机提供的最大牵引力； (2)整个过程气垫船的最大速度； (3)气垫船由静止开始到最大速度过程所经历的时间。 【答案】(1) ；(2)20m/s；(3)19s 【解析】 【详解】(1)整个过程中匀加速阶段牵引力最大，匀加速结束时速度为 由解得 (2)达到最大速度时，气垫船处于匀速阶段，此时牵引力与阻力大小相等，则由，解得 (3)由牛顿第二定律得 则匀加速阶段经历的时间 设达到额定功率后到最大速度经历时间为，则由动能定理得 解得 则启动整个过程经历时间 17. 如图，ABCD为一竖直平面的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10米，BC长1m，AB和CD轨道光滑。一质量为1kg的物体，从A点以4m/s的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零。求：（g=10m/s2） （1）物体与BC轨道的动摩擦因数； （2）物体第3次经过B点的速度大小； （3）物体最后停止的位置。（距B点多远） 【答案】（1）0.5 （2）14m/s （3）0.4m 【解析】 【小问1详解】 从A到D由动能定理 解得 μ=0.5 【小问2详解】 物体第3次经过B点时由动能定理 解得 【小问3详解】 最终停止时由动能定理 解得 s=21.6m 物体最后停止时距离B点0.4m。 18. 如图甲所示，轻质弹簧竖直固定在水平面上，上端与木板A相连，物块B置于木板A上，F=60N的力竖直向下作用在B上使系统处于静止状态。撤去外力F后，B竖直上升至最高点P处时AB间压力恰好为零，上升高度h1=0.6m。现将小球C置于弹簧上端，用外力将弹簧压至与图甲相同状态，如图乙所示。随后撤去外力，当C球上升至高度h2的Q点时，C球恰好进入竖直向下运动的足够长竖直圆管内（圆管此时速度v=3m/s）。已知C球与圆管之间的滑动摩擦力f=5N，mA=2kg，mB=4kg，mC=1kg，h2=1.8m，圆管质量M=0.2kg。圆管全程处于竖直状态，不计空气阻力，g取10m/s2。求： （1）图甲中，当撤去力F时，A对B的支持力大小及此时弹簧的弹性势能Ep； （2）图乙中，C球自释放到上升至Q点时的速度大小； （3）图乙中，C球自释放到上升至最高点的过程中，系统因摩擦产生的内能ΔU内。 【答案】（1）80N，36J （2）6m/s （3）6.75J 【解析】 【小问1详解】 初始时，系统处于静止状态，则 撤去外力后，对AB，有 对B物块，有 联立可得 撤去外力后AB到最高点P处时AB间压力恰好为零，此时AB速度为零，且 此时弹簧处于原长状态，因此撤去外力后，AB到P处，有 【小问2详解】 撤去外力后，C球与弹簧机械能守恒，则 联立解得 【小问3详解】 C球进入管中，对C球，有 对圆管，有 解得， 则圆管速度减为零的时间为 此时C球的速度大小为 此过程中二者相对位移为 之后圆管向上做匀加速直线运动，C球继续向上做匀减速直线运动，直到二者共速，则 代入数据解得， 此过程中二者相对位移为 联立可得 C球与圆管共速后一起做竖直上抛运动，所以系统因摩擦产生的内能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $