精品解析：山东烟台市莱州市第一中学2023-2024学年高三上学期第二次质量检测物理试题

2021级高三物理第二次质量检测（物理） 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 关于力和运动的关系，下列说法正确的是（　　） A. 物体所受合力变小时，其一定做减速运动 B. 物体所受合力不为零时，其加速度一定不为零 C. 物体所受合力保持不变，其可能做匀速圆周运动 D. 物体所受合力的方向总是与其运动的方向在同一条直线上 【答案】B 【解析】 【详解】A．合力减小，加速度减小，说明速度变化慢了，如果加速度与速度同向，则物体速度增加慢了，如果反向，则速度减小慢了，所以不一定做减速运动，故A错误； B．根据牛顿第二定律知，物体质量不变时，加速度与合外力成正比，合外力不为零，加速度一定不为零，故B正确； C．物体做匀速圆周运动时需要合力大小不变且始终指向圆心，当合力的大小和方向都不变时，物体不会做匀速圆周运动的，故C错误； D．加速度与速度变化量的方向是一致的，与速度方向无关，即合外力方向与运动方向无关，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，长度为L的绳静止在粗糙水平地面上，绳的质量分布均匀，并且与地面间的动摩擦因数处处相等。若对绳的右端施加水平向右的恒力F，使其向右运动，则绳上与其右端距离为x处的拉力大小为（　　） A. F B. C. D. 0 【答案】C 【解析】 【详解】设绳的质量为，对整条绳由牛顿第二定律有 左侧长度为的部分绳的质量为，以它为研究对象，则有 ， 联立解得绳上与其右端相距处的拉力大小 故选C。 3. 物体B、C的位置坐标x与时间t的关系如图所示。虚线A是实线C在时刻的切线，已知虚线A与实线B平行，实线C是一条开口向下的抛物线。则以下说法正确的是（　　） A. 在2s~4s内的某一时刻，物体C的速度可能大于物体B的速度 B. 0~2s内，物体C的平均速度大于物体B的平均速度 C. 0~4s内，物体B运动的路程比物体C运动的路程多16m D. 物体C做匀变速直线运动，加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为实线C是一条开口向下的抛物线，则物体C做匀变速直线运动，速度先减小后反向增大，虚线A与实线B平行，则只有时刻与时刻物体C的速度与B速度大小相等，且是速度最大的时刻，因此在2s~4s内的某一时刻，物体C的速度不可能大于物体B的速度，故A错误； B．0~2s内，平均速度则有 故B错误； C．0~4s内，物体B做单向直线运动，路程 物体C在t=2s时刻运动发生反向，路程为 则有 故C错误； D．物体C先匀减速运动、后反向匀加速运动，加速度大小 故D正确。 故选D。 4. 水平桌面上，长6m的轻绳一端固定于O点，如图所示（俯视图），另一端系一质量m=2.0kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N，F拉着物体从M点运动到N点，F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力F对小球做的功为16π（J） B. 拉力F对小球做的功为8π（J） C. 小球克服摩擦力做的功为16π（J） D. 小球克服摩擦力做的功为4π（J） 【答案】A 【解析】 【详解】AB．将圆弧分成很多小段l1，l2，…，ln，拉力F在每小段上做的功为W1，W2，…，Wn，因拉力F大小不变，方向始终与小球的运动方向成37°角，所以 W1=Fl1cos37° W2=Fl2cos37° Wn=Flncos37° 故 故A正确，B错误； CD．同理可得小球克服摩擦力做的功 故CD错误。 故选A。 5. 若某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有时间会经历“日全食”过程，如图所示，已知引力常量为G，太阳光可看作平行光，则地球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过角，所需的时间为 由于宇航员发现有时间会经历“日全食”过程，则有 可得 设飞船运动半径为，由几何关系可得 可得 设地球质量为，以飞船为对象，根据万有引力提供向心力可得 解得 又 解得地球密度为 故选C。 6. 如图所示，A、B叠放在粗糙水平桌面上，一根轻绳跨过光滑定滑轮连接A、C，滑轮左侧轻绳与桌面平行，A、B间动摩擦因数为μ，B与桌面间动摩擦因数为，A、B、C质量分别为2m、2m和m，各面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，将C由图示位置静止释放，要使A、B间发生相对滑动，则μ满足的条件是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】物块A与B之间的最大静摩擦力 物块B与桌面间的最大静摩擦力 若A与B间恰好将发生相对滑动时，A与B的加速度恰好相等，此时对物块B，由牛顿第二定律得 对A、B整体由牛顿第二定律得 对物块C由牛顿第二定律得 解得 因此若A、B之间发生相对滑动，则需满足 故选C。 7. 如图所示，两小球分别从半径大小为的半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面斜边长是其竖直高度的2倍，均可视为质点，结果两球同时分别落在半圆轨道和斜面上，则小球的初速度大小为（ ）（重力加速度为，不计空气阻力） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】两球以相同的初速度平抛，同时分别落在半圆轨道和斜面上，可知两小球在竖直方向和水平方向的位移大小相等，则将右侧三角形斜面放入左侧半圆，三角形斜边与圆弧有一交点，该交点与抛出点之间竖直方向的距离与水平方向的距离就是小球做平抛运动的竖直位移大小和水平位移大小，分别设为和，并设小球从抛出到落到斜面上所用时间为，如图所示 根据题意可知 再由几何关系可得 联立解得 故选B。 8. 如图甲所示，港珠澳大桥的人工岛创新围岛填土在世界范围内首次提出深插式钢圆筒快速成 岛技术，即起重船吊起巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底，然后在中间填土形成人工岛。如图乙所示，每个钢圆简的半径为，质量为m，由10根长度均为的特制起吊绳通过液压机械抓手连接在钢筒边缘的10个等分点处，另一端汇聚在挂钩上，图乙中仅画出两根起吊绳。不考虑起吊绳和机械抓手的重力，已知重力加速度为g，则（　　） A. 钢圆筒竖直向下匀速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 B. 钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下加速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 C. 钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下减速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 D. 钢圆筒以大小为a的加速度水平向左加速运动时，所有起吊绳对圆钢筒的作用力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由几何关系知每根起吊绳与竖直方向的夹角均为30°，设钢圆筒竖直向下匀速运动时，每根起吊绳的拉力大小为，根据平衡条件可得 解得 故A错误； B．设钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下加速运动时，每根起吊绳的拉力大小为，根据牛顿第二定律可得 解得 故B错误； C．设钢圆筒以大小为的加速度竖直向下减速运动时，每根起吊绳的拉力大小为，根据牛顿第二定律可得 解得 故C正确； D．设钢圆筒以大小为a的加速度水平向左加速运动时，所有起吊绳对钢圆筒的作用力大小为F，则 故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 冬奥会上有一种女子单板滑雪U形池项目，如图所示为U形池模型，池内各处粗糙程度相同，其中a、c为U形池两侧边缘，且在同一水平面，b为U形池最低点。某运动员从a点上方h高的O点自由下落由左侧切线进入池中，从右侧切线飞出后上升至最高位置d点（相对c点高度为）。不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员（　　） A. 运动员由a到c的过程中，在ab段克服摩擦力做的功大于在bc段克服摩擦力做的功 B. 运动员从d返回经b恰好到达a点 C. 运动员从d返回经b一定能越过a点再上升一定高度 D. 运动员第一次过b点对轨道的压力大于第二次过b点对轨道的压力 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．运动员由a到c的过程中，由于摩擦力做负功，使得ab段与bc段在相同高度的两个位置，总是ab段的速度大于bc段的速度，故ab段的平均速率大于bc段的平均速率，ab段的平均压力大于bc段的平均压力，ab段的平均摩擦力大于bc段的平均摩擦力，故在ab段克服摩擦力做的功大于在bc段克服摩擦力做的功，故A正确； BC．由题意数据可知第一次从a到c的过程中，克服摩擦力做功的大小为 由于从d返回的过程，经过相同位置的速度总是比从a到c过程经过相同位置的速度小，可知返回过程的平均摩擦力比a到c过程的平均摩擦力小，故返回过程中从c到a的过程中，克服摩擦力做功小于，可知运动员从d返回经b一定能越过a点再上升一定高度，故B错误，C正确； D．运动员经过b点时，根据牛顿第二定律得 由于运动员第一次过b点的速度大于第二次经过b点的速度，故运动员第一次通过b点的受到的支持力大于第二次过b点受到的支持力，根据牛顿第三定律可知，运动员第一次过b点对轨道的压力大于第二次过b点对轨道的压力，故D正确。 故选ACD。 10. 皮带传送在生产和生活中有着广泛应用，一电动机带动传送带始终以v=4m/s的速率运动，传送带两端A、B间的距离L=4m。工作时，机器手臂将一个工件无初速度放到A点，当该工件刚离开B点时，机器手臂将下一个工件放到A点，之后不断重复此过程。已知每个工件的质量m=1kg，与传送带间的动摩擦因数均为，工件可视为质点且不发生滚动，重力加速度g取。从第一个工件放到A点开始计时，则（　　） A. 工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动 B. 工件在传送带上匀加速阶段的加速度为 C. 每个工件在传送带上运动的时间为2s D. 电动机多消耗的电能等于工件增加的动能 【答案】AB 【解析】 【详解】B．据牛顿第二定律可得 解得工件在传送带上匀加速阶段的加速度为 B正确； C．工件加速的时间和位移分别为 工件匀速运动的时间为 故每个工件在传送带上运动的时间为 C错误； A．工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动，A正确； D．在工件加速运动阶段，与传动带有发生相对滑动，摩擦产生内能，故电动机多消耗的电能等于工件增加的动能与摩擦产生的内能之和，D错误。 故选AB。 11. 已知汽车在平直路面上由静止启动，阻力恒定，最终达到最大速度后以额定功率匀速行驶，ab、cd平行于v轴，bc反向延长线过原点O，汽车质量为M，已知M、、、，下列说法正确的是（ ） A. 汽车额定功率为 B. 汽车从b到c过程做匀加速运动 C. 汽车匀加速运动持续的时间为 D. 汽车从a到b过程克服阻力做功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由可知，汽车额定功率为图像的斜率，有，故A正确； B．汽车从b到c过程中功率保持不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律有，可知随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，故汽车从b到c过程做变加速运动，故B错误； C．汽车所受的阻力为 由于额定功率等于图像斜率，有 解得 汽车从a到b，根据牛顿第二定律有 汽车从a到b做匀加速运动持续的时间为，故C错误； D.汽车从a到b过程的位移 汽车从a到b过程克服阻力做功，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平面上O、E两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为的小球C相连，小球C套在水平固定、粗细均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的P点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个水平向右、大小为F的恒力，小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，OQ与水平方向的夹角也为，D点为P、Q两点的中点，P、Q两点间的距离为L，E点在物块A的正上方，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小，已知重力加速度大小为g， ，下列说法正确的是（ ） A. 小球C从P点运动到D点的过程中，合外力对物块A做的功不为零 B. 小球C从P点运动到D点的过程中，弹簧的弹力和轻绳的拉力对物块A做功代数和为零 C. 小球C运动到Q点时物块A的速度大小为 D. 小球C运动到Q点时物块A的加速度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球C在P点时物块A的速度为零，小球C运动到D点时，物块A的速度也为零，根据动能定理可知，小球C从P点运动到D点的过程，合外力对物块A做的功为零，A错误； B．小球C从P点运动到D点的过程中，物块A的动能变化量为零，因此弹簧的弹力、轻绳的拉力及重力对物块A做功的代数和为零，B错误； C．小球C运动到Q点时，设物块A的速度大小为v，根据沿绳方向速度相等可得小球C的速度大小为 根据功能关系有 解得，C正确； D．设小球C运动到Q点时细绳的拉力为T，根据力的平衡有 解得 对物块A有 解得加速度的大小为，D正确。 故选CD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。 ①需要的实验操作有__________（多选）； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 ②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为__________。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打计数点2时小车的速度大小为：__________（结果保留3位有效数字）。 【答案】 ①. ACD ②. 2.75 ③. 1.48 【解析】 【详解】①[1]A．实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确； B．该实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误； C．为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，选项C正确； D．先接通电源再释放小车，选项D正确。 故选ACD。 ②[2][3]计数点1的读数为2.75。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打点周期T=0.02s，则打计数点2时小车的速度大小为 14. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，实验中，将一待测弹簧水平放置在一相对光滑的平台上，将一毫米刻度尺水平放置在桌面上，弹簧左端固定在竖直立柱上，弹簧右端固定有一能与毫米刻度尺的刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针，弹簧右端的挂钩与绕过滑轮的细线相连，细线下端可以悬挂钩码。 （1）实验时，先不挂钩码，此时刻度尺的读数为，然后将质量为的砝码时挂在绳子下端，此时刻度尺读数如图乙所示，其读数为________，当地的重力加速度大小为，此弹簧的劲度系数为__________（结果保留3位有效数字）。 （2）弹簧与平台及绳子与滑轮间存在的摩擦会导致弹簧劲度系数的测量值与真实值相比_____（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 【答案】 ①. 5.75 ②. 65.3 ③. 偏大 【解析】 【详解】（1）[1]刻度尺的最小刻度是1mm读数时，需要估读到下一位，则其读数为5.75cm。 [2]弹簧的劲度系数为 （2）[3]弹簧与平台及绳子与滑轮间存在的摩擦，则弹簧的拉力比砝码的重力小，当计算时用砝码的重力表示弹簧的拉力，所以会导致弹簧劲度系数的测量值与真实值相比偏大。 四、计算题：本大题共4小题，共40分。 15. 将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？（不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g） 【答案】 【解析】 【详解】石子做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有 可得落到水面上时的竖直速度 由题意可知 即 石子抛出速度的最小值为。 16. 2023年2月，我国首颗超百G高通量卫星中星26号发射成功，开启卫星互联网新时代。如图所示，甲、乙卫星在地球赤道面内绕地球做匀速圆周运动，甲、乙卫星之间可直接进行无线信号通讯，由于地球遮挡甲、乙卫星之间直接通讯信号会周期性中断。已知地球的半径为R，甲卫星的轨道半径为2R，绕地球运行的周期为T，乙卫星的轨道半径为，甲、乙卫星运行方向均和地球自转方向相同。求： （1）乙卫星绕地球运行的周期； （2）在一个通讯周期内，甲、乙卫星直接通讯信号中断的时间（不计信号传输时间）。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设卫星乙绕地球运动的周期为，由开普勒第三定律 解得 （2）如图所示，由于地球遮挡甲、乙卫星之间通讯信号会周期性中断，设在一个通讯周期内，甲、乙卫星通讯中断的时间为t，有 而 故有 由几何可知 所以 由几何关系知 故 综上可得 （或） 17. 过山车是惊险刺激的游乐项目，深受游客喜爱，而如图甲所示的断轨过山车则更为惊悚恐怖，令大多数游客望而却步。为了探究断轨山车的工作原理，小明同学设计了如图乙所示的简化装置，该装置由竖直光滑圆弧轨道、水平粗糙直轨道和半径为的竖直断轨光滑圆弧轨道平滑连接而成，圆弧轨道的圆心为，断轨处的点和点高度相等，连线与竖直方向的夹角为，质量的滑块从离地一定高度处由静止释放。已知直轨道的长度，滑块与轨道间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度，，。 （1）若滑块释放的高度，求滑块经过圆弧轨道的点时对轨道的压力； （2）若夹角，使滑块能顺利通过整个竖直圆弧轨道，求滑块释放的高度； （3）若，使滑块能顺利通过整个竖直圆弧轨道，请写出滑块由到过程中离地面最高点的高度与夹角的函数关系，并讨论的最值。 【答案】（1），方向向下；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设滑块到点的速度为，由动能定理可得 设滑块在点所受的支持力为，由牛顿第二定律得 代入数据得 由牛顿第三定律可知，小球经过点时对轨道压力大小为，方向向下。 （2）滑块从到做斜抛运动，设滑块在点速度为，从至最高点时间为，则有水平方向 竖直方向 得 联立解得 滑块自释放运动到时点的过程中，由动能定理可得 代入数据得 （3）设滑块离开点后上升的最大高度为，离地最大高度为，则 得 因为 则滑块在间运动时离地面高度与夹角为的函数关系式 当时，有最小值，即 18. 如图所示，长度L=5.8m的传送带与水平方向成θ=37°角，以v=4m/s的速度顺时针匀速转动，水平面上质量M=1kg的木板紧靠在传送带底端，木板上表面与传送带底端B等高。质量m=3kg的物块（可视为质点）从传送带的顶端A由静止释放，在底端B滑上静止的木板，假设物块冲上木板前后瞬间速度大小不变，最终物块恰好不滑离木板。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3，木板与地面间的动摩擦因数μ3=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s2，求： （1）物块运动到B点时的速度大小； （2）从A端运动到B端的过程中，物块相对传送带的位移大小； （3）木板的长度； （4）物块从A端开始运动到静止，所经历的时间。 【答案】（l）6m/s；（2）0.2m；（3）4.5m；（4）3.65s 【解析】 【详解】（1）根据题意，物块在传送带上先做匀加速运动，由牛顿第二定律得 解得 设物块滑上传送带后经时间t1与传送带同速，则 解得 此过程物块的位移大小为 之后滑块所受滑动摩擦力方向沿斜面向上，由牛顿第二定律得 解得 由匀变速直线运动规律得 解得 （2）由匀变速直线运动规律得 解得 物块从A端运动到B端的过程中相对传送带的位移大小为 （3）物块滑上木板后，设物块的加速度大小为a3，木板的加速度大小为a4，根据牛顿第二定律得 解得 ， 物块与木板经时间t3达到共同速度v1，则有 ， 联立解得 ， 则木板的长度 （4）因，当物块与木板共速后二者一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律，得 解得 从物块与木板同速到减速到0的过程有 解得 物块从A端运动到静止所经历的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2021级高三物理第二次质量检测（物理） 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 关于力和运动的关系，下列说法正确的是（　　） A. 物体所受合力变小时，其一定做减速运动 B. 物体所受合力不为零时，其加速度一定不为零 C. 物体所受合力保持不变，其可能做匀速圆周运动 D. 物体所受合力的方向总是与其运动的方向在同一条直线上 2. 如图所示，长度为L的绳静止在粗糙水平地面上，绳的质量分布均匀，并且与地面间的动摩擦因数处处相等。若对绳的右端施加水平向右的恒力F，使其向右运动，则绳上与其右端距离为x处的拉力大小为（　　） A. F B. C. D. 0 3. 物体B、C的位置坐标x与时间t的关系如图所示。虚线A是实线C在时刻的切线，已知虚线A与实线B平行，实线C是一条开口向下的抛物线。则以下说法正确的是（　　） A. 在2s~4s内的某一时刻，物体C的速度可能大于物体B的速度 B. 0~2s内，物体C的平均速度大于物体B的平均速度 C. 0~4s内，物体B运动的路程比物体C运动的路程多16m D. 物体C做匀变速直线运动，加速度大小为 4. 水平桌面上，长6m的轻绳一端固定于O点，如图所示（俯视图），另一端系一质量m=2.0kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N，F拉着物体从M点运动到N点，F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力F对小球做的功为16π（J） B. 拉力F对小球做的功为8π（J） C. 小球克服摩擦力做的功为16π（J） D. 小球克服摩擦力做的功为4π（J） 5. 若某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有时间会经历“日全食”过程，如图所示，已知引力常量为G，太阳光可看作平行光，则地球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，A、B叠放在粗糙水平桌面上，一根轻绳跨过光滑定滑轮连接A、C，滑轮左侧轻绳与桌面平行，A、B间动摩擦因数为μ，B与桌面间动摩擦因数为，A、B、C质量分别为2m、2m和m，各面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，将C由图示位置静止释放，要使A、B间发生相对滑动，则μ满足的条件是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，两小球分别从半径大小为的半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面斜边长是其竖直高度的2倍，均可视为质点，结果两球同时分别落在半圆轨道和斜面上，则小球的初速度大小为（ ）（重力加速度为，不计空气阻力） A. B. C. D. 8. 如图甲所示，港珠澳大桥的人工岛创新围岛填土在世界范围内首次提出深插式钢圆筒快速成 岛技术，即起重船吊起巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底，然后在中间填土形成人工岛。如图乙所示，每个钢圆简的半径为，质量为m，由10根长度均为的特制起吊绳通过液压机械抓手连接在钢筒边缘的10个等分点处，另一端汇聚在挂钩上，图乙中仅画出两根起吊绳。不考虑起吊绳和机械抓手的重力，已知重力加速度为g，则（　　） A. 钢圆筒竖直向下匀速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 B. 钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下加速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 C. 钢圆筒以大小为a的加速度竖直向下减速运动时，每根起吊绳的拉力大小为 D. 钢圆筒以大小为a的加速度水平向左加速运动时，所有起吊绳对圆钢筒的作用力大小为 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 冬奥会上有一种女子单板滑雪U形池项目，如图所示为U形池模型，池内各处粗糙程度相同，其中a、c为U形池两侧边缘，且在同一水平面，b为U形池最低点。某运动员从a点上方h高的O点自由下落由左侧切线进入池中，从右侧切线飞出后上升至最高位置d点（相对c点高度为）。不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员（　　） A. 运动员由a到c的过程中，在ab段克服摩擦力做的功大于在bc段克服摩擦力做的功 B. 运动员从d返回经b恰好到达a点 C. 运动员从d返回经b一定能越过a点再上升一定高度 D. 运动员第一次过b点对轨道的压力大于第二次过b点对轨道的压力 10. 皮带传送在生产和生活中有着广泛应用，一电动机带动传送带始终以v=4m/s的速率运动，传送带两端A、B间的距离L=4m。工作时，机器手臂将一个工件无初速度放到A点，当该工件刚离开B点时，机器手臂将下一个工件放到A点，之后不断重复此过程。已知每个工件的质量m=1kg，与传送带间的动摩擦因数均为，工件可视为质点且不发生滚动，重力加速度g取。从第一个工件放到A点开始计时，则（　　） A. 工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动 B. 工件在传送带上匀加速阶段的加速度为 C. 每个工件在传送带上运动的时间为2s D. 电动机多消耗的电能等于工件增加的动能 11. 已知汽车在平直路面上由静止启动，阻力恒定，最终达到最大速度后以额定功率匀速行驶，ab、cd平行于v轴，bc反向延长线过原点O，汽车质量为M，已知M、、、，下列说法正确的是（ ） A. 汽车额定功率为 B. 汽车从b到c过程做匀加速运动 C. 汽车匀加速运动持续的时间为 D. 汽车从a到b过程克服阻力做功 12. 如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧连接并竖直放置，轻绳绕过分别固定在同一水平面上O、E两点的定滑轮一端与物块A相连，另一端与质量为的小球C相连，小球C套在水平固定、粗细均匀的光滑直杆上。开始时，小球C锁定在直杆的P点，连接小球的轻绳与水平方向的夹角为，物块B对地面的压力恰好为零。某时刻解除对小球C的锁定，同时对小球C施加一个水平向右、大小为F的恒力，小球C运动到直杆Q点时的速度达到最大，OQ与水平方向的夹角也为，D点为P、Q两点的中点，P、Q两点间的距离为L，E点在物块A的正上方，小球C运动过程中轻绳始终处于拉直状态，弹簧始终在弹性限度内。忽略两定滑轮的大小，已知重力加速度大小为g， ，下列说法正确的是（ ） A. 小球C从P点运动到D点的过程中，合外力对物块A做的功不为零 B. 小球C从P点运动到D点的过程中，弹簧的弹力和轻绳的拉力对物块A做功代数和为零 C. 小球C运动到Q点时物块A的速度大小为 D. 小球C运动到Q点时物块A的加速度大小为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。 ①需要的实验操作有__________（多选）； A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 ②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为__________。已知打点计时器所用交流电源的频率为，则打计数点2时小车的速度大小为：__________（结果保留3位有效数字）。 14. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，实验中，将一待测弹簧水平放置在一相对光滑的平台上，将一毫米刻度尺水平放置在桌面上，弹簧左端固定在竖直立柱上，弹簧右端固定有一能与毫米刻度尺的刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针，弹簧右端的挂钩与绕过滑轮的细线相连，细线下端可以悬挂钩码。 （1）实验时，先不挂钩码，此时刻度尺的读数为，然后将质量为的砝码时挂在绳子下端，此时刻度尺读数如图乙所示，其读数为________，当地的重力加速度大小为，此弹簧的劲度系数为__________（结果保留3位有效数字）。 （2）弹簧与平台及绳子与滑轮间存在的摩擦会导致弹簧劲度系数的测量值与真实值相比_____（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 四、计算题：本大题共4小题，共40分。 15. 将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？（不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g） 16. 2023年2月，我国首颗超百G高通量卫星中星26号发射成功，开启卫星互联网新时代。如图所示，甲、乙卫星在地球赤道面内绕地球做匀速圆周运动，甲、乙卫星之间可直接进行无线信号通讯，由于地球遮挡甲、乙卫星之间直接通讯信号会周期性中断。已知地球的半径为R，甲卫星的轨道半径为2R，绕地球运行的周期为T，乙卫星的轨道半径为，甲、乙卫星运行方向均和地球自转方向相同。求： （1）乙卫星绕地球运行的周期； （2）在一个通讯周期内，甲、乙卫星直接通讯信号中断的时间（不计信号传输时间）。 17. 过山车是惊险刺激的游乐项目，深受游客喜爱，而如图甲所示的断轨过山车则更为惊悚恐怖，令大多数游客望而却步。为了探究断轨山车的工作原理，小明同学设计了如图乙所示的简化装置，该装置由竖直光滑圆弧轨道、水平粗糙直轨道和半径为的竖直断轨光滑圆弧轨道平滑连接而成，圆弧轨道的圆心为，断轨处的点和点高度相等，连线与竖直方向的夹角为，质量的滑块从离地一定高度处由静止释放。已知直轨道的长度，滑块与轨道间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度，，。 （1）若滑块释放的高度，求滑块经过圆弧轨道的点时对轨道的压力； （2）若夹角，使滑块能顺利通过整个竖直圆弧轨道，求滑块释放的高度； （3）若，使滑块能顺利通过整个竖直圆弧轨道，请写出滑块由到过程中离地面最高点的高度与夹角的函数关系，并讨论的最值。 18. 如图所示，长度L=5.8m的传送带与水平方向成θ=37°角，以v=4m/s的速度顺时针匀速转动，水平面上质量M=1kg的木板紧靠在传送带底端，木板上表面与传送带底端B等高。质量m=3kg的物块（可视为质点）从传送带的顶端A由静止释放，在底端B滑上静止的木板，假设物块冲上木板前后瞬间速度大小不变，最终物块恰好不滑离木板。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5，物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3，木板与地面间的动摩擦因数μ3=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s2，求： （1）物块运动到B点时的速度大小； （2）从A端运动到B端的过程中，物块相对传送带的位移大小； （3）木板的长度； （4）物块从A端开始运动到静止，所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $