精品解析：山东日照第一中学2026-2027学年高三上学期9月阶段测试物理试题

日照一中2024级高三周测 物理试题 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.选择题答案必须用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用 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指定区域内作答，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（选择题 共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错的或不答的得0分。 1. 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. 2. 一质点由静止开始按如图所示的规律运动，下列说法正确的是（　　） A. 质点在2t0的时间内始终沿正方向运动，且在2t0时距离出发点最远 B. 质点做往复运动，且在2t0时回到出发点 C. 质点在时的速度最大，且最大的速度为 D. 质点在2t0时的速度最大，且最大的速度为a0t0 3. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，遇到紧急情况，突然刹车，从开始刹车起运动过程中的位移（单位：m）与时间（单位：s）的关系式为（m），下列分析正确的是（　　） A. 刹车过程中最后1s内的位移大小是5m B. 刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值为5m C. 从刹车开始计时，8s内通过的位移大小为80m D. 从刹车开始计时，前1s内和前2s内的位移大小之比为11：9 4. “嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲为某机场行李物品传送装置实物图，图乙为该装置直线段部分简化图，由传送带及固定挡板组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面与水平台面的夹角。工作人员将长方体货物（可视为质点）从图乙传送带左端由静止释放，货物匀加速运动一段距离后被取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图丙。已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.40，其侧面与挡板C间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取10m/s²，，，不计空气阻力。则货物匀加速运动的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，楔形木块a、b、c固定在水平面上，斜面、与水平面的夹角分别为37°、53°，一轻质光滑定滑轮固定在斜面体的顶端，质量分别为和的物体P、Q通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，连接物体的轻绳与斜面平行，PQ恰好不滑动。两物体与斜面体间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，，重力加速度为。则剪断轻绳后，P、Q对斜面的摩擦力大小分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 7. 如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为的平盘，盘中有一质量为的物块，盘静止时弹簧长度比自然长度伸长了．现向下拉盘使弹簧再伸长后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松手时盘对物体的支持力大小应为（ ） A. B. C. D. 8. 如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上。现用手控制住A，使细线刚刚拉直且无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为5m，B、C的质量均为1.5m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦。开始时整个系统处于静止状态，释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面。则下列说法正确的是（ ） A. 斜面的倾角 B. A球获得的最大速度 C. B球获得的最大速度 D. 释放A的瞬间，B球的加速度大小为2g 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分。 9. 如图所示，轻质光滑硬杆的上端与质量为m的小球连接，下端与劲度系数为k的轻质弹簧拴接。小球靠在光滑的竖直墙上。弹簧放置在光滑的水平地面上。右端连接在墙角O，从A点静止释放小球时，弹簧处于原长。小球沿着墙面下降的高度为h时，恰好运动到C点速度为零，硬杆的下端沿地面由D点运动到E点，小球在B点时，速度达到最大值，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球沿着墙面下滑的过程中，先是超重状态后是失重状态 B. 当杆与水平面的夹角为时，硬杆上、下端的速度分别为、，则有 C. 小球运动到B点时，地面对杆下端的支持力小于mg D. 若弹簧的弹性势能与伸长量x、劲度系数k的关系为，则D、E两点间的距离为 10. 如图，形状为抛物线的光滑导轨固定在竖直面内，O点为抛物线顶点且切线水平，下端B与光滑水平桌面相接触，O点在桌面上投影点为A，OA间高度差为L，A、B两点相距2L，导轨上套有一个小球a，小球a通过长为2L的轻杆与桌面上的小球b相连，小球a、b的质量分别为m和2m，现将小球a从距桌面竖直高度为L处静止释放，已知重力加速度为g。则（　　） A. 小球a从释放至落到桌面前，小球a、b组成的系统机械能守恒 B. 小球a落到桌面前瞬间，小球a、b的速度大小关系为 C. 小球a落到桌面前瞬间，小球b的速度大小为 D. 小球a从释放至落到桌面前的运动过程中，小球a克服轻杆弹力做功在数值上等于小球b机械能的增加量 11. 如图所示，劲度系数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为的斜面上质量为的物体连接，另有一个完全相同的物体紧贴着，不粘连弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力缓慢推动物体，直至在弹性限度内弹簧长度相对于原长被压缩了，此时物体、静止。撤去后，物体、开始向上运动。已知重力加速度为，物体、与斜面间的动摩擦因数为。则（　　） A. 施加力前，弹簧被压缩了 B. 撤去瞬间，物体、的加速度大小为 C. 撤去后，物体和先做匀加速运动，再做匀减速运动 D. 若物体、向上运动要分离，则分离时弹簧为原长状态 12. 如图所示，竖直平面内三个点A、B、C构成边长为L的正三角形，AC沿竖直方向，小球从A点以某一速度抛出，经三角形几何中心O点到达B点。不计阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A点到B点的时间为 B. 小球最小速度为 C. 小球初速度与水平方向夹角正切值 D. 小球初速度大小为 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、实验题（共14分，每空2分） 13. 某智能物流实验室利用如图甲所示的装置，测试自动导引车（AGV）在恒定牵引下的加速度与负载质量的关系。AGV（小车）前端通过细线连接标准配重块（图中槽码），后端连接纸带，电磁打点计时器固定在木板右端。已知电源频率为50Hz，相邻计数点间还有4个点未画出，纸带刻度如图乙所示（刻度数值不可修改）。图丙为该实验室设计的双轨道并行测试装置，两辆AGV的刹车系统由控制装置同步触发，可同时启动、同时制动。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　） A. 实验时先释放AGV，再接通打点计时器电源 B. 调整定滑轮高度时，无需保证细线与木板平行 C. 平衡阻力时，需要挂上标准配重块 D. 平衡阻力后，每次在AGV上增加货物负载时，无需再次平衡阻力 （2）由图乙纸带计算AGV在B点的瞬时速度vB=_____m/s。 （3）实验中保持标准配重块总质量m=0.1kg不变，改变AGV及货物的总质量M，由牛顿第二定律推导加速度a与的定量关系式，并判断图像的正确形状（　　） A. B. C. D. 14. 某兴趣小组利用图示装置研究弹性碰撞。该装置由倾斜轨道AB、平直轨道CD与斜面EF连接而成，其中B、C之间通过光滑小圆弧（图中未画出）连接，小球通过B、C前后速率不变。实验时，先把CD段调成水平再把质量为m2的小球2放在平直轨道CD上，然后把质量为m1的小球1从倾斜轨道AB上的P点由静止释放，球1与球2发生正碰后，球2向前运动，经D点平抛后落到斜面上的Q点（图中未画出），球1反弹，最高上升到倾斜轨道AB上的P′点（图中未画出）该小组测出P点到CD的高度为h，P′点到CD的高度为，EQ=，θ=30°，球1与球2大小相等。 （1）本实验中，m1___________m2（选填“>”“<”或“=”）。 （2）若重力加速度为g，取向右为正方向，碰撞后瞬间小球1的速度为_____（用g、h、表示） （3）碰撞前后，若满足表达式______，则可验证碰撞中两球组成系统的动量守恒。（用m1、m2、h、表示） （4）碰撞前后，若满足=_________h，则可验证该碰撞为弹性碰撞。 四、计算题：（共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 如图所示，一辆平板小车，车长为L=2m，沿着光滑的水平地面由静止开始，以加速度a向右做匀加速直线运动，与此同时，在小车的正前方s0=5m处的正上方H=20m高处，有一个可视为质点的小球以初速度v0=2m/s水平向右抛出。重力加速度为g=10m/s2，不计小车高度，问加速度a满足什么条件小球可以落到小车上？ 16. 滑雪比赛场地如图甲，可简化为如图乙所示的示意图。在比赛的空中阶段可将运动员视为质点，运动员从倾角为α＝30°的斜面顶端O点以v0＝20 m/s的初速度飞出，初速度方向与斜面的夹角为θ＝60°，图中虚线为运动员在空中的运动轨迹，A为轨迹的最高点，B为轨迹上离斜面最远的点，C为过B点作竖直线与斜面的交点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求： （1）运动员从A点运动到B点的时间。 （2）O、C两点间的距离。 17. 如图所示，足够长的光滑斜面上有长的木板b，b最上端有可视为质点的物块a。距离b下端处固定一弹性挡板P，b每次与挡板P相碰后均以原速率弹回，且碰撞时间极短。已知a和b的质量均为，斜面倾角，a、b之间的动摩擦因数，取，，重力加速度。某时刻将a、b同时由静止释放，求： （1）b第一次和挡板P碰撞前瞬间，b的速度大小； （2）b和挡板P第一次碰撞到第二次碰撞的过程中，a相对b的位移大小； 18. 如图所示，一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动，质量均为m的小物块P和小物块Q由通过滑轮组的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长．某时刻物块P从传送带左端以速度2v0冲上传送带，P与定滑轮间的绳子水平．已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度为g，不计滑轮的质量与摩擦。求： （1）物块P与传送带同速之前两物块P、Q的加速度大小； （2）从物块P刚冲上传送带到P滑至右方最远处的过程中，P与传送带之间的摩擦生热； （3）若传送带以不同的速度v（0<v<2v0）匀速运动，当v取多大时物块P向右冲到最远处时，P与传送带间摩擦生热最小？最小值为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 日照一中2024级高三周测 物理试题 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.选择题答案必须用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用 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指定区域内作答，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（选择题 共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错的或不答的得0分。 1. 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。 2. 一质点由静止开始按如图所示的规律运动，下列说法正确的是（　　） A. 质点在2t0的时间内始终沿正方向运动，且在2t0时距离出发点最远 B. 质点做往复运动，且在2t0时回到出发点 C. 质点在时的速度最大，且最大的速度为 D. 质点在2t0时的速度最大，且最大的速度为a0t0 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．质点在时间内做加速度均匀增大的加速运动，在时间内做加速度均匀减小的加速运动，在 时间内做加速度均匀增大的减速运动，在 时间内做加速度均匀减小的减速运动，根据对称性，在时刻速度刚好减到零，所以在时质点离出发点最远，在t0时刻速度最大，故A正确，BC错误； D．根据图象与时间轴所围面积表示速度，可知最大速度为，故D错误。 故选A。 3. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶，遇到紧急情况，突然刹车，从开始刹车起运动过程中的位移（单位：m）与时间（单位：s）的关系式为（m），下列分析正确的是（　　） A. 刹车过程中最后1s内的位移大小是5m B. 刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值为5m C. 从刹车开始计时，8s内通过的位移大小为80m D. 从刹车开始计时，前1s内和前2s内的位移大小之比为11：9 【答案】B 【解析】 【详解】由位移公式 对比题中 得初速度，加速度满足 解得 A．根据逆向思维可知，刹车过程中最后1s内的位移大小是m，故A错误； B．刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值为5m，故B正确； C．刹车停止时间 总位移 则从刹车开始计时，8s内通过的位移大小为90m，故C错误； D．将1s和2s代入题中表达式可知，前1s内和前2s内的位移大小分别为27.5m，50m，位移大小之比为11:20，故D错误； 故选B。 4. “嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设“嫦娥四号”、地球质量分别为和M，则“嫦娥四号”在地球表面时和绕月球做半径为月球半径的K倍的圆周运动时，分别有 ， 解得 故选D。 5. 如图甲为某机场行李物品传送装置实物图，图乙为该装置直线段部分简化图，由传送带及固定挡板组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面与水平台面的夹角。工作人员将长方体货物（可视为质点）从图乙传送带左端由静止释放，货物匀加速运动一段距离后被取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图丙。已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.40，其侧面与挡板C间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取10m/s²，，，不计空气阻力。则货物匀加速运动的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设，，货物对传送带的压力 对挡板的压力 货物与传送带间的摩擦力 与运动方向相同，货物与挡板间的摩擦力 与运动方向相反，对货物有 代入数据解得 故选D。 6. 如图所示，楔形木块a、b、c固定在水平面上，斜面、与水平面的夹角分别为37°、53°，一轻质光滑定滑轮固定在斜面体的顶端，质量分别为和的物体P、Q通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，连接物体的轻绳与斜面平行，PQ恰好不滑动。两物体与斜面体间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，，重力加速度为。则剪断轻绳后，P、Q对斜面的摩擦力大小分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】对物体P受力分析，由平衡条件得 对物体Q受力分析，由平衡条件得 联立得 剪断轻绳后，对P受力分析 对Q可得 所以P受到的是静摩擦力 Q受到滑动摩擦力 故选A。 7. 如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为的平盘，盘中有一质量为的物块，盘静止时弹簧长度比自然长度伸长了．现向下拉盘使弹簧再伸长后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度内，则刚松手时盘对物体的支持力大小应为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】先根据胡克定律和平衡条件，列出盘静止时力平衡方程；再由胡克定律求出刚松手时手的拉力，确定盘和物体所受的合力，根据牛顿第二定律求出刚松手时，整体的加速度．再隔离物体研究，用牛顿第二定律求解盘对物体的支持力． 【详解】设弹簧的劲度系数为k，由题意可知，起初整个系统处于静止状态时： 现向下拉盘使弹簧再伸长后停止，然后松手放开瞬间，以和为整体受到的合力大小为，方向竖直向上，由牛顿第二定律可得： 单独隔离物块由牛顿第二定律得： 联立方程得： 故本题选B． 【点睛】本题考查应用牛顿第二定律分析和解决瞬时问题的能力，这类问题往往先分析平衡状态时物体的受力情况，再分析非平衡状态时物体的受力情况，根据牛顿第二定律求解瞬时加速度． 8. 如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上。现用手控制住A，使细线刚刚拉直且无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为5m，B、C的质量均为1.5m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦。开始时整个系统处于静止状态，释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面。则下列说法正确的是（ ） A. 斜面的倾角 B. A球获得的最大速度 C. B球获得的最大速度 D. 释放A的瞬间，B球的加速度大小为2g 【答案】B 【解析】 【详解】A．C刚离开地面时，弹簧的伸长量为，对C有 此时B有最大速度，即 则对B有 对A有 以上方程联立可解得，α=37°，故A错误； BC．初始系统静止，且线上无拉力，弹簧的压缩量为，对B有 则综合可得 则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零。此过程中ABC组成的系统机械能守恒，即 以上方程联立可解得 所以A和B获得最大速度均为，故B正确，C错误； D．释放A的瞬间，对A有 对B有 解得B球的加速度大小为，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分。 9. 如图所示，轻质光滑硬杆的上端与质量为m的小球连接，下端与劲度系数为k的轻质弹簧拴接。小球靠在光滑的竖直墙上。弹簧放置在光滑的水平地面上。右端连接在墙角O，从A点静止释放小球时，弹簧处于原长。小球沿着墙面下降的高度为h时，恰好运动到C点速度为零，硬杆的下端沿地面由D点运动到E点，小球在B点时，速度达到最大值，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球沿着墙面下滑的过程中，先是超重状态后是失重状态 B. 当杆与水平面的夹角为时，硬杆上、下端的速度分别为、，则有 C. 小球运动到B点时，地面对杆下端的支持力小于mg D. 若弹簧的弹性势能与伸长量x、劲度系数k的关系为，则D、E两点间的距离为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．小球沿着墙面下滑的过程中，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，小球先是失重状态后是超重状态，A错误； B．把分别沿着杆、垂直杆分解，可得沿着杆方向的分速度为，同理把分别沿着杆、垂直杆分解，可得沿着杆方向的分速度为，由 可得 B正确； C．由题可知小球运动到B点时速度最大，把轻杆与小球看成整体，则所受合力为零，由力的平衡可知，地面对杆下端的支持力等于重力mg，C错误； D．由系统机械能守恒可得 解得 即D、E两点的距离为，D正确。 故选BD。 10. 如图，形状为抛物线的光滑导轨固定在竖直面内，O点为抛物线顶点且切线水平，下端B与光滑水平桌面相接触，O点在桌面上投影点为A，OA间高度差为L，A、B两点相距2L，导轨上套有一个小球a，小球a通过长为2L的轻杆与桌面上的小球b相连，小球a、b的质量分别为m和2m，现将小球a从距桌面竖直高度为L处静止释放，已知重力加速度为g。则（　　） A. 小球a从释放至落到桌面前，小球a、b组成的系统机械能守恒 B. 小球a落到桌面前瞬间，小球a、b的速度大小关系为 C. 小球a落到桌面前瞬间，小球b的速度大小为 D. 小球a从释放至落到桌面前的运动过程中，小球a克服轻杆弹力做功在数值上等于小球b机械能的增加量 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．导轨光滑、桌面光滑，无摩擦力做功。轻杆的弹力属于系统内力，只有重力对系统做功，所以小球a、b组成的系统机械能守恒，A正确； B．设即将落地时速度与水平方向的夹角为，由于的轨迹为抛物线，根据平抛运动的规律有 解得 又因为两球沿杆方向速度相等，则有 解得小球、的速度大小关系为，B正确； C．根据系统机械能守恒，小球下落高度，重力势能减少量等于系统动能增加量，即 结合速度关系 解得，C错误； D．因为桌面光滑，只有杆弹力对做功，所以小球的机械能增加量，等于轻杆弹力对做的正功。小球克服轻杆弹力做的功，等于轻杆弹力对做的负功的大小。由于系统机械能守恒，小球的机械能减少量等于小球的机械能增加量；而小球的机械能减少量，等于其克服轻杆弹力做的功。因此，小球a克服轻杆弹力做功在数值上等于小球b机械能的增加量，D正确。 故选ABD。 11. 如图所示，劲度系数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为的斜面上质量为的物体连接，另有一个完全相同的物体紧贴着，不粘连弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力缓慢推动物体，直至在弹性限度内弹簧长度相对于原长被压缩了，此时物体、静止。撤去后，物体、开始向上运动。已知重力加速度为，物体、与斜面间的动摩擦因数为。则（　　） A. 施加力前，弹簧被压缩了 B. 撤去瞬间，物体、的加速度大小为 C. 撤去后，物体和先做匀加速运动，再做匀减速运动 D. 若物体、向上运动要分离，则分离时弹簧为原长状态 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．施加力前，弹簧被压缩了，有 所以A错误； B．撤去瞬间，由牛顿第二定律可得 解得 所以B正确； C．撤去后，物体和先做变加速运动，再做变减速运动，最后离开弹簧后做匀减速运动，所以C错误； D．若物体、向上运动要分离，刚分离时两物体有相同的加速度，并且它们之间的弹力恰好为0，则它们的加速度都为 则分离时弹簧为原长状态，所以D正确； 故选BD。 12. 如图所示，竖直平面内三个点A、B、C构成边长为L的正三角形，AC沿竖直方向，小球从A点以某一速度抛出，经三角形几何中心O点到达B点。不计阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球从A点到B点的时间为 B. 小球最小速度为 C. 小球初速度与水平方向夹角正切值 D. 小球初速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设小球经过的最高点为，如图所示 由运动对称性可知与、的水平距离相等，由几何关系可知、的竖直距离 、的水平距离 代入数据得 小球在水平方向做匀速直线运动，可知由到，由到、与所用时间相等，设时间为，竖直方向上，由匀变速直线运动规律可知、的竖直距离 小球由到做平抛运动，有， 代入数据得， 小球由到可看作由到的平抛运动，小球在点竖直方向的速度 小球从点到点的时间为，故A错误； B．小球在点速度最小，即，故B正确； C．小球初速度与水平方向夹角正切值，故C错误； D．小球初速度大小 代入数据得，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、实验题（共14分，每空2分） 13. 某智能物流实验室利用如图甲所示的装置，测试自动导引车（AGV）在恒定牵引下的加速度与负载质量的关系。AGV（小车）前端通过细线连接标准配重块（图中槽码），后端连接纸带，电磁打点计时器固定在木板右端。已知电源频率为50Hz，相邻计数点间还有4个点未画出，纸带刻度如图乙所示（刻度数值不可修改）。图丙为该实验室设计的双轨道并行测试装置，两辆AGV的刹车系统由控制装置同步触发，可同时启动、同时制动。 （1）关于该实验的操作，下列说法正确的是（　　） A. 实验时先释放AGV，再接通打点计时器电源 B. 调整定滑轮高度时，无需保证细线与木板平行 C. 平衡阻力时，需要挂上标准配重块 D. 平衡阻力后，每次在AGV上增加货物负载时，无需再次平衡阻力 （2）由图乙纸带计算AGV在B点的瞬时速度vB=_____m/s。 （3）实验中保持标准配重块总质量m=0.1kg不变，改变AGV及货物的总质量M，由牛顿第二定律推导加速度a与的定量关系式，并判断图像的正确形状（　　） A. B. C. D. 【答案】（1）D （2）0.439 （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．实验必须先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放AGV，故A错误； B．调整定滑轮高度时，必须保证细线与木板平行，否则拉力方向与运动方向不一致，会产生额外分力，导致加速度测量不准，故B错误； C．平衡阻力时，不能挂上标准配重块，需让小车（AGV）在无拉力的情况下匀速运动，故C错误； D．平衡阻力时有 可知质量M可被约去，因此增加负载后无需再次平衡阻力，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 因为相邻计数点间还有4个点未画出，可知相邻计数点时间间隔为t=0.1s，计算AGV在B点的瞬时速度 【小问3详解】 对整体有 整理得 可知图像是过原点的倾斜直线，故选B。 14. 某兴趣小组利用图示装置研究弹性碰撞。该装置由倾斜轨道AB、平直轨道CD与斜面EF连接而成，其中B、C之间通过光滑小圆弧（图中未画出）连接，小球通过B、C前后速率不变。实验时，先把CD段调成水平再把质量为m2的小球2放在平直轨道CD上，然后把质量为m1的小球1从倾斜轨道AB上的P点由静止释放，球1与球2发生正碰后，球2向前运动，经D点平抛后落到斜面上的Q点（图中未画出），球1反弹，最高上升到倾斜轨道AB上的P′点（图中未画出）该小组测出P点到CD的高度为h，P′点到CD的高度为，EQ=，θ=30°，球1与球2大小相等。 （1）本实验中，m1___________m2（选填“>”“<”或“=”）。 （2）若重力加速度为g，取向右为正方向，碰撞后瞬间小球1的速度为_____（用g、h、表示） （3）碰撞前后，若满足表达式______，则可验证碰撞中两球组成系统的动量守恒。（用m1、m2、h、表示） （4）碰撞前后，若满足=_________h，则可验证该碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1）< （2） （3） （4） 【解析】 【14题详解】 碰撞后球1发生反弹，说明入射小球质量小于被碰小球，故填“<”。 【15题详解】 碰撞后球1反弹上升到高度，根据机械能守恒得 解得反弹速度大小为 由于取向右为正方向，反弹速度方向向左，因此碰撞后瞬间球1的速度为 【16题详解】 碰撞前球1从P点下滑到水平轨道，根据机械能守恒得 解得碰撞前球1速度 球2初始速度为0，系统总初动量为 碰撞后球2从D点平抛，落到斜面上，满足竖直位移 水平位移 由平抛规律可知， 解得碰撞后球2的速度 若动量守恒，要求初总动量等于末总动量，即 代入整理得 【17题详解】 弹性碰撞除动量守恒外，还满足机械能守恒，即 联立 代入解得 四、计算题：（共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 如图所示，一辆平板小车，车长为L=2m，沿着光滑的水平地面由静止开始，以加速度a向右做匀加速直线运动，与此同时，在小车的正前方s0=5m处的正上方H=20m高处，有一个可视为质点的小球以初速度v0=2m/s水平向右抛出。重力加速度为g=10m/s2，不计小车高度，问加速度a满足什么条件小球可以落到小车上？ 【答案】 【解析】 【详解】小球竖直方向做自由落体运动，由自由落体位移公式得 解得 小球水平方向做匀速直线运动，水平位移为 初始时小球的抛出点在小车右端前方，若球恰好落到小车右端，小球落地时，小车的位移为 小车从静止开始向右匀加速，位移公式为 解得最小加速度  若小球刚好落到小车左端，小球落地时，小车的位移为 可得位移公式为 解得最大加速度  加速度满足，小球可以落到小车上。 16. 滑雪比赛场地如图甲，可简化为如图乙所示的示意图。在比赛的空中阶段可将运动员视为质点，运动员从倾角为α＝30°的斜面顶端O点以v0＝20 m/s的初速度飞出，初速度方向与斜面的夹角为θ＝60°，图中虚线为运动员在空中的运动轨迹，A为轨迹的最高点，B为轨迹上离斜面最远的点，C为过B点作竖直线与斜面的交点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求： （1）运动员从A点运动到B点的时间。 （2）O、C两点间的距离。 【答案】（1）1s （2）40m 【解析】 【小问1详解】 A为轨迹的最高点，说明运动员在A点速度方向水平向右，设O到A时间为t1，由斜抛运动规律，竖直方向上有 解得t1＝1s 运动员从O到B过程，将运动分解为沿斜面向下方向和垂直斜面向上方向，到B点时速度方向平行于斜面向下。 垂直斜面方向的速度为 v1＝v0sin θ， 垂直斜面方向的加速度为a1＝g cos α 根据速度-时间公式，有 解得t2＝2 s 则运动员从A点运动到B点的时间Δt＝t2－t1＝1s 【小问2详解】 解法一：设运动员落在斜面的D点，由垂直斜面方向运动对称性可得运动员从O到B与B到D所用时间相等，平行于斜面方向，速度为v2＝v0cos θ 加速度为a2＝g sin α 根据位移-时间公式，有xOD＝v2·2t2＋a2（2t2）2 运动员在水平方向做匀速直线运动，C为OD中点，则x＝xOD 代入数据解得x＝40 m 解法二：运动员在水平方向做匀速直线运动，有xOB＝v0cos （θ－α）t2 由几何关系可得 解得x＝40m 17. 如图所示，足够长的光滑斜面上有长的木板b，b最上端有可视为质点的物块a。距离b下端处固定一弹性挡板P，b每次与挡板P相碰后均以原速率弹回，且碰撞时间极短。已知a和b的质量均为，斜面倾角，a、b之间的动摩擦因数，取，，重力加速度。某时刻将a、b同时由静止释放，求： （1）b第一次和挡板P碰撞前瞬间，b的速度大小； （2）b和挡板P第一次碰撞到第二次碰撞的过程中，a相对b的位移大小； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 b由静止开始运动到与挡板P碰撞前，a、b一起以加速度向下做匀加速直线运动。 由牛顿第二定律得 解得 设b第一次与挡板P碰撞前瞬间的速度大小为，由匀变速直线运动的规律得 解得 【小问2详解】 b与挡板P第一次碰撞向上反弹，对a由牛顿第二定律得 解得 对b由牛顿第二定律得 解得 b与挡板P第一次碰撞后反弹向上运动，设经时间t速度减为0，可得 解得 b反弹后先向上做匀减速直线运动，速度减小为0后向下做匀加速运动，由于b向下运动过程中速度始终小于a的速度，因此a、b的受力不变，加速度不变。b每次与挡板P碰撞的速度大小均为5m/s，a、b的速度随时间变化的图像如图所示 b与挡板P第一次碰撞到第二次碰撞过程中，a、b的位移大小分别为， 相对位移 解得 18. 如图所示，一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动，质量均为m的小物块P和小物块Q由通过滑轮组的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长．某时刻物块P从传送带左端以速度2v0冲上传送带，P与定滑轮间的绳子水平．已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度为g，不计滑轮的质量与摩擦。求： （1）物块P与传送带同速之前两物块P、Q的加速度大小； （2）从物块P刚冲上传送带到P滑至右方最远处的过程中，P与传送带之间的摩擦生热； （3）若传送带以不同的速度v（0<v<2v0）匀速运动，当v取多大时物块P向右冲到最远处时，P与传送带间摩擦生热最小？最小值为多大？ 【答案】（1）a1=0.6g，a2=0.3g （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设PQ的位移大小分别为s1、s2，加速度大小分别为a1、a2，因s1=2s2，故a1=2a2  对P有μmg+T=ma1  对Q有mg－2T=ma2  解得a1=0.6g ， a2=0.3g 【小问2详解】 P先减速到与传送带速度相同，设位移大小为x1，则 时间为 此过程中传送带的位移 则 共速后，由于，P不可能随传送带一起匀速运动，继续向右减速， 设此时P加速度为a1′，Q的加速度为 对P有 对Q有  解得a1′=0.2g 设P减速到0位移为x2，则 运动时间 此过程中传送带位移 则 故从物块P刚冲上传送带到P滑至右方最远处的过程中，P与传送带之间的摩擦生热 【小问3详解】 第一阶段P相对皮带向前，相对路程 第二阶段相对皮带向后，相对路程 摩擦生热 当时，摩擦热最小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $