精品解析：2024届河南省豫北名校高三上学期一轮复习联考物理试卷（二）

2024届高三一轮复习联考（二）物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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，用铅笔把答题卡上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，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为 90分钟，满分 100分 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~2题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图甲所示，为简化问题，将图线简化为图乙，电梯处于超重状态的时段是（　　） A. 从10.0s到11.8s B. 从11.8s到20.0s C. 从20.0s到27.5s D. 从27.5s到30.0s 【答案】A 【解析】 【详解】图象的斜率表示加速度，由图可知，从10.0s到11.8s时间段，电梯有向上的加速度，处于超重状态。 故选A。 2. 如图所示，用细线将重力为100N的物块悬挂在O点，在物块上施加力F，在力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成30°角，则力F的最小值为（　　） A. 0 B. 50N C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对物块受力分析，作出如图所示的矢量三角形，可知在F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，力F先减小后增大，F的最小值 故选B。 3. 如图是某自行车的传动结构示意图，其中I是半径r1=10cm的牙盘（大齿轮），II是半径r2=4cm的飞轮（小齿轮），III是半径r3=36cm的后轮，A、B、C分别是牙盘、飞轮、后轮边缘的点。在匀速骑行时，关于各点的角速度ω及线速度v的大小判断正确的是（　　） A. B. C. vA<vB D. vA<vC 【答案】D 【解析】 【详解】C．飞轮与牙盘通过链条连接，飞轮边缘的线速度与牙盘边缘的线速度大小相等，即 故C错误； AB．后轮与飞轮绕同轴转动，后轮的角速度与飞轮的角速度相等，即 根据 可知 则 故AB错误； D．根据 且 ， 则 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度竖直匀速上升，下列判断正确的是（　　） A. 小车A做减速直线运动 B. 小车A做加速直线运动 C. 绳子拉力大于物体B的重力 D. 小车A的速度大小可表示为 【答案】A 【解析】 【详解】D．将小车A的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为B物体上升的速度大小，则 故D错误； AB．随着小车A向左运动，减小，则小车A做减速直线运动，故A正确，B错误； C．物体B竖直匀速上升，绳子拉力等于物体B的重力，拉力大小不变，故C错误。 故选A。 5. 在高度差一定的不同光滑曲线轨道中，小球滚下用时最短的曲线轨道叫做最速曲线轨道，在科技馆展厅里，摆有两个并排轨道，分别为直线轨道和最速曲线轨道，如图所示，现让两个完全相同的小球A和B同时从M点分别沿两个轨道由静止下滑，小球B先到达N点。若不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 到达底端N点时，重力的功率相同 B. 由M到N的过程中，合力做功不同 C. 由M到N的过程中，小球A重力的冲量比小球B重力的冲量大 D. 到达底端N点时，小球A、B对轨道的压力大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒定律可知到达底端N点时，两小球速度大小相等，但方向不同，即速度与竖直方向夹角不同，重力的功率不相同，故A错误； B．由M到N的过程中，合力做功即两小球重力做功均为 故B错误； C．由M到N的过程中，重力的冲量 由于 所以小球A重力的冲量比小球B重力的冲量大，故C正确； D．到达底端N点时，小球A受到的支持力 小球B受到的支持力 由图可知 则 根据牛顿第三定律可知，小球B对轨道的压力大于小球A对轨道的压力，故D错误。 故选C。 6. 2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为１天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（　　） A. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年 B. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要3.18年 C. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为 D. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据开普勒第三定律有 解得 故AB错误； CD．根据牛顿第二定律可得 解得 可知“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为 故C正确，D错误。 故选C。 7. 一块质量为 M、长为l的长木板A 静止放在光滑的水平面上，质量为 m 的物体B（视为质点）以初速度v0从左端滑上长木板A 的上表面并从右端滑下，该过程中，物体B 的动能减少量为，长木板 A 的动能增加量为，A、B间摩擦产生的热量为Q，关于，，的值，下列可能的是（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ， ， 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据能量守恒可知 故AC错误； BD．画出物体B和长木板A的速度—时间图线，分别如图中1和2所示，图中1和2之间的梯形面积表示板长，1与轴所围的面积表示物体B的位移x1，2与轴所围的面积表示长木板A的位移x2，由图可知 又有 则有 可知B有可能，故B正确，D错误。 故选B。 8. 在光滑水平地面上放一个质量为2kg的内侧带有光滑弧形凹槽的滑块M，凹槽的底端切线水平，如图所示。质量为1kg的小物块m以v0=6m/s的水平速度从滑块M的底端沿槽上滑，恰好能到达滑块M的顶端。重力加速度取g=10m/s2，不计空气阻力。则小物块m沿滑块M上滑的最大高度为（　　） A. 0.3m B. 0.6m C. 1.2m D. 1.8m 【答案】C 【解析】 【详解】当二者速度相等时，小物块m沿滑块M上滑的高度最大，设最大高度为h，系统水平方向动量守恒，以v0的方向为正方向，有 根据机械能守恒可知 解得 故选C。 9. 中国“天问一号”火星探测任务团队在第73届国际宇航大会（IAC）上获得“世界航天奖”。火星半径约为地球半径的，火星质量约为地球质量的，取地球表面的重力加速度。g=10m/s2，地球的第一宇宙速度v=8km/s，已知星球的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。若不考虑自转的影响，下列说法正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度约为4.4m/s2 B. 火星表面的重力加速度约为2.2m/s2 C. 火星的第二宇宙速度约为5.3km/s D. 火星的第二宇宙速度约为10.6km/s 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．星球表面的物体受到的重力等于万有引力 得 则 解得火星表面的重力加速度约为 故A正确，B错误； CD．由万有引力提供向心力可得 在行星表面运行时有 则 因此 星球的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，则火星的第二宇宙速度 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，质量分别为m1、m2的小木块a和b（可视为质点）用细线相连，沿半径方向放在水平圆盘上，a、b与转轴OO′之间的距离分别为r1、r2. 若圆盘从静止开始绕转轴（缓慢地加速转动，ω表示圆盘转动的角速度，木块a 所受的摩擦力大小 ，随圆盘角速度的平方 的变化图像如图乙所示）。对应图线的斜率为对应图线的斜率为k2，两木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】 【详解】水平圆盘转动的角速度较小时，a、b受到的静摩擦力提供向心力，绳子拉力为零，此过程中a受到的摩擦力 对应图线的斜率 当木块刚好达到最大静摩擦时，满足 则 因为，所以随着角速度增大，先达到最大静摩擦力，此时，则有 ， 角速度继续增大，绳子开始出现拉力，此后对于有 对于有 联立可得 对应图线的斜率 截距 当达到最大静摩擦力时 之后角速度再增大，两木块相对圆盘发生滑动，受到的摩擦力大小不再变化。根据上述分析可知 ，，， 故AB正确，CD错误。 故选AB。 11. 如图甲所示，一个质量为2kg的物体（可看成质点）在沿斜面方向的拉力作用下，从倾角θ=30°的光滑斜面底端由静止开始沿斜面向上运动。以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为正方向建立x轴，拉力做的功W与物体位置坐标x的关系如图乙所示。取g=10m/s2.，物体沿斜面向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 拉力的大小为40N B. 拉力的大小为20N C. 在x=5m处，拉力的功率为100W D. 在x=5m处，拉力的功率为W 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由于拉力沿斜面向上，则拉力做的功 可看出图像的斜率代表拉力，则拉力 故A错误，B正确； CD．根据动能定理有 则x=5m处物体的速度 此时拉力的功率 故C错误，D正确。 故选BD。 12. 如图所示，水平向左加速运动的车厢内，一根长为l的轻质杆两端分别连接质量均1kg的小球a、b（可看成质点），a球靠在车厢的光滑竖直侧壁上，距车厢底面的高度为0.8l，b球处在车厢水平底面上且与底面间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，要使杆与车厢始终保持相对静止，关于车厢的加速度，下列说法正确的是（　　） A. 若μ=0.5，则车厢的加速度大小可能为3m/s2 B. 若μ=0.5，则车厢的加速度大小可能为2m/s2 C. 若μ=0.8，则车厢的加速度大小可能为3m/s2 D. 若μ=0.8，则车厢的加速度大小可能为7m/s2 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．杆长为l，a球靠在车厢的光滑竖直侧壁上，距车厢底面的高度为0.8l，则轻质杆与竖直方向的夹角 解得 对a球受力分析如图甲所示 在竖直方向上，根据平衡条件有 当a球与车厢左壁的弹力刚好为零时，根据牛顿第二定律有 解得 当b球与车厢底面的静摩擦力刚好达到最大值时，对b受力分析如图乙所示 在竖直方向上，根据平衡条件有 在水平方向上，根据牛顿第二定律有 其中 联立解得 若μ=0.5，此时有 则车厢的加速度最大值为 故A错误，B正确； CD．根据上述，若μ=0.8，此时有 则车厢的加速度最大值为 故CD正确。 故选BCD。 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13. 某同学设计了一个用位移传感器测量木块和斜面间的动摩擦因数μ的实验。如图甲所示，在斜面底端固定一个位移传感器，传感器与计算机相连。让木块沿斜面由静止开始下滑，计算机描绘了木块相对传感器的距离x随时间t的变化规律如图乙所示。 （1）由图乙可知t=0.1s时，木块的速度大小为v=___________m/s，木块在长木板上下滑时的加速度大小为a=___________m/s2 （2）若测得斜面的倾角θ=37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²，则木块和斜面间的动摩擦因数μ=___________。 （3）为避免木块下滑时撞到传感器，在不增加器材的情况下，可将实验装置做进一步改进。改进的方法是___________。 【答案】 ①. 0.2 ②. 2 ③. 0.5 ④. 把传感器固定在斜面顶端 【解析】 【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，可得0.1s末的速度大小为 [2]0.2s末的速度大小为 由加速度定义式可知，木块的加速度大小为 （2）[3]根据牛顿第二定律可知 解得木块和斜面间的动摩擦因数 （3）[4]改进的方法是把传感器固定在斜面顶端，让木块以合适的初速度沿斜面上滑，使木块做匀减速直线运动，或让木块在传感器前由静止开始下滑，即可避免撞到传感器。 14. 为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计了如下方案： （1）A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。 ①本实验中，不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是___________。 A. B. C. D. ②进行正确操作后，打出的纸带如图乙所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，则纸带的___________（选填“左”或“右”）端与重物相连。设重物质量为m，根据测得的x1、x2、x3、x4，可得在打点计时器打B点到D点的过程中，重物动能增加量的表达式为___________。 ③换用两个质量分别为m1、m2的重物P、Q进行实验，多次实验记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2-h图像如图丙所示。对比图像分析正确的是___________。 A.阻力可能为零 B.阻力不可能为零 C. m1可能等于m2 D. m1一定小于m2 （2）B组同学按照图丁组装实验器材，调整定滑轮位置，使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行，接通电源，由静止释放托盘与砝码，并测得遮光条宽度d，遮光条到光电门的距离l，遮光条通过光电门的时间，托盘与砝码质量m3，滑块与遮光条质量m4，已知重力加速度大小为g，若表达式___________成立，即可验证机械能守恒。 【答案】 ①. B ②. 左 ③. ④. BC##CB ⑤. 【解析】 【详解】（1）①[1]打点计时器应接交流电源，操作时应用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器。 故选B。 ②[2] [3]纸带上的点迹从左向右间距逐渐变大，则纸带的左端与重物相连。打点计时器打B点时的速度大小为 打D点时的速度大小为 在打B点到D点的过程中，重物动能增加量的表达式为 ③[4] AB．根据题意，设阻力大小为f，由动能定理有 整理可得 若阻力为零，则两次实验的图像斜率相等，由图可知，斜率不等，则阻力不为零，故A错误，B正确； CD．虽然斜率不相等，但不知道两重物所受阻力的情况，则两重物的质量关系不确定，即m1可能等于m2，故C正确，D错误。 故选BC。 （2）[5]若机械能守恒成立，有 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。 15. “打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，碰到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图所示，某同学在岸边离水面高度h0=0.45m处，将一块质量m=0.1kg的小石片以初速度v0=4m/s水平抛出。若小石片与水面碰撞后，竖直分速度反向，大小变为碰前的一半，水平分速度方向不变，大小变为碰前的，空气阻力及小石片与水面接触时间可忽略不计，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）第一次接触水面前瞬间小石片的动能； （2）小石片第二次接触水面处与抛出点的水平距离。 【答案】（1）1.25J；（2）2.1m 【解析】 【详解】（1）小石片抛出做平抛运动，在竖直方向的分运动为自由落体运动，则有 解得 第一次接触水面前瞬间小石片的竖直分速度 第一次接触水面前瞬间小石片的动能 解得 （2）小石片从第一次碰撞水面后做斜抛运动，运动到第二次碰撞水面前的过程中，在空中运动的时间 小石片第二次接触水面处与抛出点的水平距离 解得 16. 高空跳伞者在空中下降的过程受到的阻力大小与下降速率成正比，即f=kv，其中k是与降落伞相关的比例系数，假设降落伞沿竖直方向运动，地球自转及气流影响不计，g取10m/s2。 （1）某型号降落伞以v=10m/s的速度匀速下降时，重力的功率为1×105W，求该型号降落伞以=5m/s的速度匀速下降时，重力的功率； （2）另一降落伞从速度大小为v0=6m/s加速至v=10m/s后开始匀速下降，此过程耗时10s，求此过程中，降落伞下降的距离。 【答案】（1）；（2）96m 【解析】 【详解】（1）降落伞匀速下降时，重力等于阻力 则重力的功率 即以不同的速率匀速下降时，重力的功率之比 则降落伞以5m/s的速度匀速下降时，重力的功率 （2）对任意一段时间内，由动量定理可得 而 累加可得 联立解得 17. 如图所示，长度l=3m的水平传送带AB在右端B点平滑连接着一个半径R=0.35m的光滑半圆弧轨道CEFD，其中C点为轨道的最低点，E点和圆心O等高，FD段为光滑圆管，∠EOF=30°。可视为质点的小物块从A点以v0=5.5m/s的初速度向右滑动，已知小物块的质量m=1kg，与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3，且小物块尺寸小于光滑圆管内径。重力加速度g取10m/s2。 （1）若传送带以v=6.1m/s的速率顺时针方向转动，求小物块第一次运动到C点的过程中电动机多消耗的电能； （2）若传送带以的速率顺时针方向转动，求： ①小物块第一次运动到C点时对轨道的压力大小； ②试通过计算判断小物块是否会脱离轨道CEFD；若脱离，求出落点到C点的距离，若不脱离，求小物块最终稳定运动时的最大动能。 【答案】（1）3.66J；（2）①45N；②不会脱离，2J 【解析】 【详解】（1）假设小物块中途会与传送带达到共速，小物块先在传送带上做加速运动，由牛顿第二定律有 解得 设与传送带共速需要的时间为t，则有 解得 加速过程中的位移 解得 故假设成立。电动机多消耗的电能等于传送带克服摩擦力所做的功，即有 解得 （2）①假设小物块一直减速运动到C，则由动能定理有 解得 由于 故假设成立，在C点，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律可知，小物块第一次运动到C点时对轨道的压力大小为 ②小物块从C点运动到F点过程中，由动能定理有 解得，小物块到达F点的速度大小为 在F点有 则小物块恰好可以通过F点，小物块从C点运动到最高点过程中，由机械能守恒有 解得 则小物块不会通过D点，即小物块第一次经过半圆弧轨道CD的过程中不会脱离轨道，小物块从半圆弧轨道滑下后，在传送带上做减速运动，设减速到零的过程中发生的位移为，则有 小物块减速到零后反向向右加速，与传送带达到共速后再做匀速运动，小物块再次经过C点向右的速度为 则小物块再次通过C点后上升至速度为0时有 解得 即小物块第二次冲上半圆时，不会脱离轨道，小物块速度为零后再返回至C点，进入传送带，如此往复运动，则小物块不脱离轨道，最终稳定运动时在C点的动能最大，最大动能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024届高三一轮复习联考（二）物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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，用铅笔把答题卡上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，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为 90分钟，满分 100分 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~2题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图甲所示，为简化问题，将图线简化为图乙，电梯处于超重状态的时段是（　　） A. 从10.0s到11.8s B. 从11.8s到20.0s C. 从20.0s到27.5s D. 从27.5s到30.0s 2. 如图所示，用细线将重力为100N的物块悬挂在O点，在物块上施加力F，在力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成30°角，则力F的最小值为（　　） A. 0 B. 50N C. D. 3. 如图是某自行车的传动结构示意图，其中I是半径r1=10cm的牙盘（大齿轮），II是半径r2=4cm的飞轮（小齿轮），III是半径r3=36cm的后轮，A、B、C分别是牙盘、飞轮、后轮边缘的点。在匀速骑行时，关于各点的角速度ω及线速度v的大小判断正确的是（　　） A. B. C. vA<vB D. vA<vC 4. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度竖直匀速上升，下列判断正确的是（　　） A. 小车A做减速直线运动 B. 小车A做加速直线运动 C. 绳子拉力大于物体B的重力 D. 小车A的速度大小可表示为 5. 在高度差一定的不同光滑曲线轨道中，小球滚下用时最短的曲线轨道叫做最速曲线轨道，在科技馆展厅里，摆有两个并排轨道，分别为直线轨道和最速曲线轨道，如图所示，现让两个完全相同的小球A和B同时从M点分别沿两个轨道由静止下滑，小球B先到达N点。若不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 到达底端N点时，重力的功率相同 B. 由M到N的过程中，合力做功不同 C. 由M到N的过程中，小球A重力的冲量比小球B重力的冲量大 D. 到达底端N点时，小球A、B对轨道的压力大小相等 6. 2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为１天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位。若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（　　） A. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年 B. “樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要3.18年 C. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为 D. “樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为 7. 一块质量为 M、长为l的长木板A 静止放在光滑的水平面上，质量为 m 的物体B（视为质点）以初速度v0从左端滑上长木板A 的上表面并从右端滑下，该过程中，物体B 的动能减少量为，长木板 A 的动能增加量为，A、B间摩擦产生的热量为Q，关于，，的值，下列可能的是（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ， ， 8. 在光滑水平地面上放一个质量为2kg的内侧带有光滑弧形凹槽的滑块M，凹槽的底端切线水平，如图所示。质量为1kg的小物块m以v0=6m/s的水平速度从滑块M的底端沿槽上滑，恰好能到达滑块M的顶端。重力加速度取g=10m/s2，不计空气阻力。则小物块m沿滑块M上滑的最大高度为（　　） A. 0.3m B. 0.6m C. 1.2m D. 1.8m 9. 中国“天问一号”火星探测任务团队在第73届国际宇航大会（IAC）上获得“世界航天奖”。火星半径约为地球半径的，火星质量约为地球质量的，取地球表面的重力加速度。g=10m/s2，地球的第一宇宙速度v=8km/s，已知星球的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。若不考虑自转的影响，下列说法正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度约为4.4m/s2 B. 火星表面的重力加速度约为2.2m/s2 C. 火星的第二宇宙速度约为5.3km/s D. 火星的第二宇宙速度约为10.6km/s 10. 如图甲所示，质量分别为m1、m2的小木块a和b（可视为质点）用细线相连，沿半径方向放在水平圆盘上，a、b与转轴OO′之间的距离分别为r1、r2. 若圆盘从静止开始绕转轴（缓慢地加速转动，ω表示圆盘转动的角速度，木块a 所受的摩擦力大小 ，随圆盘角速度的平方 的变化图像如图乙所示）。对应图线的斜率为对应图线的斜率为k2，两木块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图甲所示，一个质量为2kg的物体（可看成质点）在沿斜面方向的拉力作用下，从倾角θ=30°的光滑斜面底端由静止开始沿斜面向上运动。以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为正方向建立x轴，拉力做的功W与物体位置坐标x的关系如图乙所示。取g=10m/s2.，物体沿斜面向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 拉力的大小为40N B. 拉力的大小为20N C. 在x=5m处，拉力的功率为100W D. 在x=5m处，拉力的功率为W 12. 如图所示，水平向左加速运动的车厢内，一根长为l的轻质杆两端分别连接质量均1kg的小球a、b（可看成质点），a球靠在车厢的光滑竖直侧壁上，距车厢底面的高度为0.8l，b球处在车厢水平底面上且与底面间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，要使杆与车厢始终保持相对静止，关于车厢的加速度，下列说法正确的是（　　） A. 若μ=0.5，则车厢的加速度大小可能为3m/s2 B. 若μ=0.5，则车厢的加速度大小可能为2m/s2 C. 若μ=0.8，则车厢的加速度大小可能为3m/s2 D. 若μ=0.8，则车厢的加速度大小可能为7m/s2 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13. 某同学设计了一个用位移传感器测量木块和斜面间的动摩擦因数μ的实验。如图甲所示，在斜面底端固定一个位移传感器，传感器与计算机相连。让木块沿斜面由静止开始下滑，计算机描绘了木块相对传感器的距离x随时间t的变化规律如图乙所示。 （1）由图乙可知t=0.1s时，木块的速度大小为v=___________m/s，木块在长木板上下滑时的加速度大小为a=___________m/s2 （2）若测得斜面的倾角θ=37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²，则木块和斜面间的动摩擦因数μ=___________。 （3）为避免木块下滑时撞到传感器，在不增加器材的情况下，可将实验装置做进一步改进。改进的方法是___________。 14. 为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计了如下方案： （1）A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。 ①本实验中，不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是___________。 A. B. C. D. ②进行正确操作后，打出的纸带如图乙所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，则纸带的___________（选填“左”或“右”）端与重物相连。设重物质量为m，根据测得的x1、x2、x3、x4，可得在打点计时器打B点到D点的过程中，重物动能增加量的表达式为___________。 ③换用两个质量分别为m1、m2的重物P、Q进行实验，多次实验记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2-h图像如图丙所示。对比图像分析正确的是___________。 A.阻力可能为零 B.阻力不可能为零 C. m1可能等于m2 D. m1一定小于m2 （2）B组同学按照图丁组装实验器材，调整定滑轮位置，使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行，接通电源，由静止释放托盘与砝码，并测得遮光条宽度d，遮光条到光电门的距离l，遮光条通过光电门的时间，托盘与砝码质量m3，滑块与遮光条质量m4，已知重力加速度大小为g，若表达式___________成立，即可验证机械能守恒。 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。 15. “打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，碰到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图所示，某同学在岸边离水面高度h0=0.45m处，将一块质量m=0.1kg的小石片以初速度v0=4m/s水平抛出。若小石片与水面碰撞后，竖直分速度反向，大小变为碰前的一半，水平分速度方向不变，大小变为碰前的，空气阻力及小石片与水面接触时间可忽略不计，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）第一次接触水面前瞬间小石片的动能； （2）小石片第二次接触水面处与抛出点的水平距离。 16. 高空跳伞者在空中下降的过程受到的阻力大小与下降速率成正比，即f=kv，其中k是与降落伞相关的比例系数，假设降落伞沿竖直方向运动，地球自转及气流影响不计，g取10m/s2。 （1）某型号降落伞以v=10m/s的速度匀速下降时，重力的功率为1×105W，求该型号降落伞以=5m/s的速度匀速下降时，重力的功率； （2）另一降落伞从速度大小为v0=6m/s加速至v=10m/s后开始匀速下降，此过程耗时10s，求此过程中，降落伞下降的距离。 17. 如图所示，长度l=3m的水平传送带AB在右端B点平滑连接着一个半径R=0.35m的光滑半圆弧轨道CEFD，其中C点为轨道的最低点，E点和圆心O等高，FD段为光滑圆管，∠EOF=30°。可视为质点的小物块从A点以v0=5.5m/s的初速度向右滑动，已知小物块的质量m=1kg，与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3，且小物块尺寸小于光滑圆管内径。重力加速度g取10m/s2。 （1）若传送带以v=6.1m/s的速率顺时针方向转动，求小物块第一次运动到C点的过程中电动机多消耗的电能； （2）若传送带以的速率顺时针方向转动，求： ①小物块第一次运动到C点时对轨道的压力大小； ②试通过计算判断小物块是否会脱离轨道CEFD；若脱离，求出落点到C点的距离，若不脱离，求小物块最终稳定运动时的最大动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $