精品解析：重庆市南开中学校2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

高2027届高三年级质量检测 物理试题 考生注意： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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，一件质量为M的衣服晾挂在等腰三角形衣架上，处于静止状态，重力加速度为g，则衣架对衣服的作用力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对衣服受力分析可知，衣服受重力和衣架对衣服的作用力，两个力的合力为零，等大反向，可知衣架对衣服的作用力大小为Mg。 故选D。 2. 如图所示，一重锤从某高处由静止落下，与钢筋混凝土预制桩发生完全非弹性碰撞后一起向下运动直至速度减为零，不计空气阻力。则上述过程中，重锤和预制桩（　　） A. 总动量守恒 B. 总动量不守恒 C. 总机械能守恒 D. 总机械能增加 【答案】B 【解析】 【详解】AB．取重锤和预制桩为系统，整个过程中系统受到重力以及预制桩与地面间作用力等外力，外力冲量不为零，所以系统总动量不守恒，故A错误，B正确； CD．重锤与预制桩发生完全非弹性碰撞，碰撞过程中机械能转化为内能；碰撞后继续下落并在地面作用下减速，机械能还会继续转化为内能，所以总机械能不守恒且不增加，故CD错误。 故选B。 3. 如图所示，质量为的小南坐在秋千上摆动到最高点时悬线与竖直方向夹角为，重力加速度为。对该时刻，下列说法正确的是（　　） A. 秋千对小南的作用力等于 B. 秋千对小南的作用力等于 C. 小南的速度为零，所受合力为零 D. 小南的加速度为零，所受合力为零 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小南摆动到最高点时，瞬时速度为零，向心加速度为零。设秋千对小南的作用力大小为，运动轨迹半径为，沿悬线指向圆心的方向，由牛顿第二定律得 解得，A错误，B正确； CD．此时小南的速度虽然为零，但重力沿轨迹切线方向的分力不为零，所受合力沿轨迹切线朝向秋千回落的一侧，大小为 由牛顿第二定律得 解得，CD错误。 故选B。 4. 2027年，“轻舟”货运飞船将定期对接空间站，如图所示。“轻舟”飞船先进入近地圆轨道1，随后在P点变轨进入椭圆轨道2，最后在远地点Q变轨进入较高圆轨道3，并与在轨道3上运行的空间站成功对接。关于“轻舟”飞船的变轨过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上运行的速率大于在轨道3上运行的速率 B. 飞船从轨道1变轨进入轨道2时，需要在P点减速 C. 飞船在轨道2上经过Q点时的加速度大于在轨道3上经过Q点时的加速度 D. 飞船在轨道2上从P点向Q点运行的过程中，机械能逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．设地球质量为、飞船质量为，为万有引力常量。飞船在半径为的圆轨道上，由万有引力提供向心力，有 整理得 由于轨道1的半径小于轨道3的半径，则飞船在轨道1上运行的速率大于在轨道3上运行的速率，故A正确； B．飞船从轨道1变轨进入轨道2时，需要在P点加速做离心运动，实现变轨，故B错误； C．在点，两轨道的地心距离相同。飞船仅受地球引力，由万有引力定律和牛顿第二定律得 解得 则船在轨道2上经过Q点时的加速度等于在轨道3上经过Q点时的加速度，故C错误； D．飞船在轨道2从点到点运行的过程中，只有地球引力做功，机械能守恒，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，风洞实验室里，实验员用轻绳系住一个飞机模型。当飞机模型稳定悬浮在空中时，实验员开始调整风速和轻绳，使模型机沿同一竖直方向缓慢上升。整个过程中，实验员保持静止，且空气对模型机作用力F的方向始终不变。则在模型机缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的拉力保持不变 B. 轻绳的拉力逐渐减小 C. 实验员对地面的摩擦力不变 D. 实验员对地面的摩擦力增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对飞机受力分析：重力mg向下，风力F方向不变（与竖直方向夹角α固定），绳拉力T沿绳方向。设绳与竖直方向夹角为β。 水平方向 竖直方向 飞机竖直上升，实验员不动，水平距离不变，逐渐减小，由两式消去F得 β减小，则β−α减小，sin(β−α)减小，T增大，故AB错误。 CD．实验员水平方向受力平衡，地面对实验员的摩擦力 β减小过程中F增大，故f增大，实验员对地面的摩擦力也增大，故C错误，D正确。 故选D。 6. 冰壶比赛中，运动员将质量的冰壶用力推出，使其以30J的初动能开始在粗糙水平面上滑动。冰壶的动能随位移变化的关系如图所示，则该冰壶在水平面上滑行的时间为（ ） A. 2s B. 3s C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】冰壶滑动过程只有滑动摩擦力做功，根据动能定理 解得 对冰壶有，， 解得 故选C。 7. 如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，频率为2.5Hz。在t=0时刻，位于x轴上的质点P位于平衡位置且向y轴负方向运动，质点Q位于波峰位置。已知P、Q两质点平衡位置间的距离∆x=1.0m，且波长λ>2.0m。则在t=0.36s时，P、Q两质点（　　） A. P、Q的相位差可能为 B. 位移yP>yQ，方向相同 C. 速度vP<vQ，方向相同 D. 加速度aP<aQ，方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．频率，则周期 时P在平衡位置、向y负向运动；Q在波峰 由题目知P、Q间距满足，若波向左传，则 波向右传，则 若，（成立） 若，（舍去） 即该列波波长，波向右传播，P、Q相位差。故A错误。 BCD．结合前面分析，可知经0.9T，P从平衡位置向下经波谷、回到平衡、到波峰后下落，位于正位移处；Q从波峰向下经平衡、波谷、回到平衡后上升，也位于正位移处，由简谐振动的特点可知yP<yQ P靠近平衡位置速度大，Q离平衡位置较远速度小，vP>vQ，且P向下、Q向上方向相反 根据，yP<yQ可知aP<aQ，两者位移同为正则加速度同为负方向，故BC错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不选或错选得0分。 8. 在光电效应实验中，某同学用氢原子光谱灯（发出的光是由氢原子从高能级向低能级跃迁时产生的）照射某金属板，研究光电效应现象。关于光电效应和氢原子能级跃迁，下列说法正确的是（　　） A. 光电效应中，只要增大入射光的频率，饱和光电流就一定会增大 B. 光电效应中，只要入射光照射时间足够长，就一定能发生光电效应 C. 一个处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁，有可能辐射出2种不同频率的光子 D. 大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁，最多能辐射出6种不同频率的光子 【答案】CD 【解析】 【详解】A．光电效应中，饱和光电流是由光强决定的，则增大入射光的频率，饱和光电流就不一定会增大，故A错误； B．能否发生光电效应是由入射光的频率决定的，与入射光照射时间无关，故B错误； C．一个处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子，则有可能辐射出2种不同频率的光子，故C正确； D．大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁，最多能辐射出种不同频率的光子，故D正确。 故选CD。 9. 一质量为m的汽车在重庆西部汽车试验场进行气动尾翼性能测试。未安装尾翼时，汽车以速率v在水平测试弯道上转弯的最小转弯半径为r；安装尾翼后，在相同速度下的最小转弯半径减小为r′。已知尾翼产生的竖直向下的压力满足FN=kv2，尾翼质量可忽略，重力加速度为g。对于该测试过程，下列说法正确的是（　　） A. 最小半径的减小量∆r与r′满足 B. 最小半径的减小量∆r与r′满足 C. 安装尾翼后，相同速度、相同转弯半径下，轮胎与地面间摩擦力变小 D. 安装尾翼后，相同速度、相同转弯半径下，轮胎与地面间摩擦力不变 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．水平弯道，最大静摩擦力提供向心力，设动摩擦因数为。未装尾翼时有 装尾翼时，尾翼产生的向下压力，地面支持力 则 联立求得 半径减小量 得 ，故A正确，B错误； CD．汽车转弯时向心力由静摩擦力提供，即，相同速度v、相同转弯半径R，需要的向心力不变，所以轮胎受到的静摩擦力不变。故D正确，C错误。 故选AD。 10. 如图所示，水平光滑平面左侧有一竖直固定挡板，右侧与逆时针匀速转动的水平传送带平滑连接。将一劲度系数为k的轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，弹簧原长时其右端恰好与传送带左端对齐。现有一质量为m的小滑块放置在弹簧右端，与弹簧不粘连。向左推动滑块使弹簧处于压缩状态，静止释放滑块，历时t0后滑块以v0滑上传送带，向右滑行L后返回，向左压缩弹簧后再次滑上传送带，第二次向右滑行的最大距离为。不计其他摩擦阻力，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 向右弹出后，滑块相邻偶数次经过传送带左端的时间间隔始终为 B. 向右弹出后，滑块相邻奇数次经过传送带左端的时间间隔始终为 C. 电动机因滑块在传送带上运动第一个来回而多消耗的电能为 D. 滑块在传送带上运动第一个来回的过程中，滑块与传送带间因摩擦产生的热量为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．向右弹出后到速度减为零，有 解得加速度为 滑块第一次向右滑动最大距离L，根据动能定理，有 滑块第二次向右滑动最大距离，根据动能定理，有 联立可得滑块再次返回到传送带左端时的速度为 滑块第一次从左端滑到最右端所用的时间为 滑块返回时做匀加速运动的时间为 匀加速运动的位移为 滑块匀速运动的时间为 由此可知向右弹出后，滑块第二次到达最左端时所用的时间为 碰到弹簧后再返回到传送带左端所用的时间为，所以滑块向右弹出后，第三次到达传送带最左端的时间为 接下来滑块向右速度减为零所用的时间为 滑块返回时做匀加速运动的时间为 由此可得滑块向右弹出后，第四次到达传送带最左端的时间为 同理可知滑块向右弹出后，第五次到达传送带最左端的时间为 第六次到达传送带最左端的时间为 所以向右弹出后，滑块相邻偶数次经过传送带左端的时间间隔始终为 向右弹出后，滑块相邻奇数次经过传送带左端的时间间隔不恒为，故A正确，B错误； D. 滑块第一次向右滑动最大距离L，传送带向左运动的位移为 此过程的相对位移为 滑块第一次向左做匀加速运动相对传送带的位移为 滑块在传送带上运动第一个来回的过程中，滑块与传送带间因摩擦产生的热量为，故D正确； C．电动机因滑块在传送带上运动第一个来回而多消耗的电能为，故C正确。 故选ACD。 三、实验题：本题共2个小题，11题6分，12题9分，共15分。 11. 小南同学用如下的器材研究“三力平衡的特点”。如图所示在水平桌面上平铺一张白纸，在桌子的边缘处安装三个光滑的滑轮。其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边自由移动。实验步骤如下： A．在三根轻绳的末端挂上适当数量的钩码，使结点O处于静止状态； B．在白纸上记录结点O的位置，标出三根绳子的方向，并根据三根绳上所挂钩码数量记录拉力的大小； C．以O点为起点，作出三根绳上拉力的示意图；再以P2、P3两绳的拉力为邻边作平行四边形，画出以O为起点的对角线，并测量该对角线的长度； D．将步骤C中作出的对角线长度，与P1绳拉力的图示长度进行比较，同时判断两者方向是否共线。 （1）上述步骤C中有一处错误，指出错误并写出正确的操作：____________________________________； （2）改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，重复上述实验多次。在每次实验中绳的结点__________（填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若滑轮有摩擦__________（填“会”或“不会”）影响实验的结论。 【答案】（1）不是作出力的示意图，应该作出三个拉力的图示 （2） ①. 不必 ②. 会 【解析】 【小问1详解】 力的示意图只画出力的作用点和方向，线段长度没有统一标度，线段长短不需要严格对应力的大小，不能定量反映力的大小。本实验需要根据拉力大小，按比例作图画出平行四边形，因此不能用力的示意图，必须作出三个拉力的图示。 【小问2详解】 [1]本实验不是先用一根绳拉结点，然后用两根绳去拉结点，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变，即在每次实验中绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合； [2]滑轮有摩擦时，绳子拉力不再等于钩码重力，我们记录的拉力大小就存在误差，会影响实验结论。 12. 一实验小组想借助“子母球”来验证一维对心碰撞过程遵循动量守恒定律，设计了如下实验： 步骤1：在一竖直墙面上贴上一刻度尺； 步骤2：测量母球A和子球B的质量mA、mB； 步骤3：在刻度尺前方将A、B两球轻靠在一起，调整竖直位置使A球的最低点到地面高度为h0，再微调水平位置使它们球心在同一竖直线上； 步骤4：将两球同时由静止释放，通过高速摄像机记录全过程； 步骤5：慢放高速摄像机录下的视频，得到A，B两球第一次弹起后向上运动的最大高度hA、hB。 （1）为顺利完成实验，两球的质量关系应满足mA__________mB；（填“>”、“<”或“=”） （2）已知当地重力加速度为g，不考虑A与地面碰撞时的能量损失，则A与B球碰撞前瞬间A的速度大小为__________；（用g、h0表示） （3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式____________________（用mA、mB、h0、hA、hB表示），则能验证子母球碰撞过程遵循动量守恒定律； （4）若考虑实际碰撞过程中有机械能的损失，则应满足的不等式为：____________________（用h0、hA、hB表示）。 【答案】（1）> （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 为使碰撞后A球不致向下反弹、保证两球均能向上弹起并测得高度，需。 【小问2详解】 两球从高度自由下落，根据可得，碰地前瞬间速度大小均为 A球碰地后无能量损失，以原速反弹向上；此时B球仍以向下运动，两球随即发生碰撞。A球碰地后反弹速度即碰撞前瞬间速度，故。 【小问3详解】 取竖直向上为正方向。碰前， 碰后两球反弹高度分别为、，对应速度， 动量守恒 代入化简得 【小问4详解】 实际碰撞有机械能损失，则 结合动量守恒方程 可得 约去，得 四、解答题：本题共3个小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分。 13. 高三的排球比赛中，运动员甲起跳后，在距离地面h1=2.8m处将质量为m=0.27kg的排球沿水平方向击出，击出速度大小为v1=20m/s。对方运动员乙在距离地面h2=0.75m处击打排球，使排球以原速率反向飞出。忽略空气阻力和击球过程中重力的冲量，取g=10m/s2，求： （1）运动员乙接触排球前瞬间，排球的速度大小； （2）运动员乙击球过程中，手对排球的冲量大小。 【答案】（1）21m/s （2）11.34N·s 【解析】 【小问1详解】 排球在运动过程中，根据动能定理可得 代入数据解得 【小问2详解】 以排球被运动员乙击出的速度方向为正方向，由动量定理 代入数据解得 14. 如图所示，平直道路上有三个红绿灯A、B、C，其中A、B间距L2=520m，B、C间距L3=100m。三个灯均按绿灯持续20s，红灯持续20s的周期交替变化，且红绿灯切换的时间忽略不计，B、C两灯同步变化。可视为质点的甲、乙两车沿该路段依次通过A、B、C。两车加速时加速度大小均为a1=2m/s2，减速时加速度大小均为a2=5m/s2。当乙车以v0=10m/s走到A处时，甲车以同样速度v0走到A左侧L1=50m处，此时A显示绿灯还剩3s，B显示红灯还剩1s。两车在行驶过程中遵守以下规则：若不能以匀速通过某红绿灯，汽车需恰好停在该红绿灯处；待绿灯亮起后，立即从静止开始匀加速运动，直至速度达到v0，之后保持匀速运动。求： （1）甲车从A左侧50m处运动到A处所需要的时间； （2）甲、乙两车在A、B路段行驶过程中的最大距离； （3）以甲车位于A左侧50m处的时刻为计时零点，乙车通过C处的时刻。 【答案】（1）6s （2）255m （3）第81s末 【解析】 【小问1详解】 甲车从A左侧50m处以匀速运动到A所需的时间为 故甲车不能匀速行驶通过A灯。则甲车会在到达A之前做匀减速直线运动，甲车的刹车距离为 所以甲车将在A左侧10m开始减速，则甲车匀速行驶的时间为 减速运动的时间为 甲车从A前50m的地方运动到A所需要的时间为 【小问2详解】 由起初再经过 A再次为绿灯时，甲车开始做匀加速运动，此时乙车与A的距离为 第23s，甲开始做匀加速直线运动 匀加速运动的位移为 此时乙已经运动28s，乙运动的位移为 经验证，乙还没有运动到B处，且可以匀速通过B，符合题目要求。甲、乙两车在AB之间的最大距离为 【小问3详解】 根据题目条件，B、C灯为红灯、绿灯的时间为： 红灯 0~1s 21~41s 61~81s 绿灯 1~21s 41~61s 81~101s 乙车运动到B灯所需时间为 第52s通过了B灯，如果乙车一直匀速运动，则到达C灯需要的时间为 此时C为红灯，过不去。乙车减速的距离为 匀速时间为 故乙车停在C的时刻为 此后乙车需要在绿灯亮起后通过C处，所以通过C处的时刻为第81s末。 15. 如图所示，光滑水平面上锁定一木板B，木板B的上表面放置小物块C，开始时B、C均处于静止状态。木板B左端的小物块A以初速度v0向右运动（v0的大小可调）。已知A，B，C的质量分别为m，m，2m，A与C初始间距为l，A与B之间的动摩擦因数为µ，C与B之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若A、C发生碰撞，则碰撞视为弹性碰撞，且碰撞时间极短。重力加速度为g。求： （1）A在B上滑动时A的加速度大小； （2）若A、C能发生碰撞，碰后瞬间A、C各自的速度大小； （3）若木板B不锁定，且A、C均不从木板上滑落，则v0取不同可能值时，木板B对应的最短长度Lmin。 【答案】（1）µg （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 对物块A由牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 设A、C碰撞前A的速度vA，由动能定理 A、C碰后速度由弹性碰撞规律可得， A、C速度大小为， 【小问3详解】 A、C均不从木板上滑落，则A、B、C最终一起做匀速直线运动速度大小为 A、C相对B滑行的总路程由能量关系 解得 木板B的最短长度存在两种情况 ①若即，A、C不会发生碰撞，此情况下木板B的最短长度 ②若即，A、C会发生碰撞，A、C碰前若B、C相对静止的加速度为 C受B的摩擦力大小为 即B、C相对静止一起加速，A、C碰前A的速度为 C的速度为 A、C碰前A相对于C的速度 得 则 得 设碰前A的速度为，则C的速度为 由弹碰规律可得， A、C碰后瞬间速度为， A、C碰后初期，木板B所受A、C的摩擦力大小相等反向相反，合力为零，做匀速运动 若A、B先共速，共速时间为 若B、C先共速，共速时间为 由于，则A、B先共速，碰后A相对于B向左滑行的距离 要使A不从B左端飞出需满足，即 此情况下木板B的最短长度 综上， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2027届高三年级质量检测 物理试题 考生注意： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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，一件质量为M的衣服晾挂在等腰三角形衣架上，处于静止状态，重力加速度为g，则衣架对衣服的作用力大小为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，一重锤从某高处由静止落下，与钢筋混凝土预制桩发生完全非弹性碰撞后一起向下运动直至速度减为零，不计空气阻力。则上述过程中，重锤和预制桩（　　） A. 总动量守恒 B. 总动量不守恒 C. 总机械能守恒 D. 总机械能增加 3. 如图所示，质量为的小南坐在秋千上摆动到最高点时悬线与竖直方向夹角为，重力加速度为。对该时刻，下列说法正确的是（　　） A. 秋千对小南的作用力等于 B. 秋千对小南的作用力等于 C. 小南的速度为零，所受合力为零 D. 小南的加速度为零，所受合力为零 4. 2027年，“轻舟”货运飞船将定期对接空间站，如图所示。“轻舟”飞船先进入近地圆轨道1，随后在P点变轨进入椭圆轨道2，最后在远地点Q变轨进入较高圆轨道3，并与在轨道3上运行的空间站成功对接。关于“轻舟”飞船的变轨过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上运行的速率大于在轨道3上运行的速率 B. 飞船从轨道1变轨进入轨道2时，需要在P点减速 C. 飞船在轨道2上经过Q点时的加速度大于在轨道3上经过Q点时的加速度 D. 飞船在轨道2上从P点向Q点运行的过程中，机械能逐渐增大 5. 如图所示，风洞实验室里，实验员用轻绳系住一个飞机模型。当飞机模型稳定悬浮在空中时，实验员开始调整风速和轻绳，使模型机沿同一竖直方向缓慢上升。整个过程中，实验员保持静止，且空气对模型机作用力F的方向始终不变。则在模型机缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的拉力保持不变 B. 轻绳的拉力逐渐减小 C. 实验员对地面的摩擦力不变 D. 实验员对地面的摩擦力增大 6. 冰壶比赛中，运动员将质量的冰壶用力推出，使其以30J的初动能开始在粗糙水平面上滑动。冰壶的动能随位移变化的关系如图所示，则该冰壶在水平面上滑行的时间为（ ） A. 2s B. 3s C. D. 7. 如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，频率为2.5Hz。在t=0时刻，位于x轴上的质点P位于平衡位置且向y轴负方向运动，质点Q位于波峰位置。已知P、Q两质点平衡位置间的距离∆x=1.0m，且波长λ>2.0m。则在t=0.36s时，P、Q两质点（　　） A. P、Q的相位差可能为 B. 位移yP>yQ，方向相同 C. 速度vP<vQ，方向相同 D. 加速度aP<aQ，方向相同 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不选或错选得0分。 8. 在光电效应实验中，某同学用氢原子光谱灯（发出的光是由氢原子从高能级向低能级跃迁时产生的）照射某金属板，研究光电效应现象。关于光电效应和氢原子能级跃迁，下列说法正确的是（　　） A. 光电效应中，只要增大入射光的频率，饱和光电流就一定会增大 B. 光电效应中，只要入射光照射时间足够长，就一定能发生光电效应 C. 一个处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁，有可能辐射出2种不同频率的光子 D. 大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁，最多能辐射出6种不同频率的光子 9. 一质量为m的汽车在重庆西部汽车试验场进行气动尾翼性能测试。未安装尾翼时，汽车以速率v在水平测试弯道上转弯的最小转弯半径为r；安装尾翼后，在相同速度下的最小转弯半径减小为r′。已知尾翼产生的竖直向下的压力满足FN=kv2，尾翼质量可忽略，重力加速度为g。对于该测试过程，下列说法正确的是（　　） A. 最小半径的减小量∆r与r′满足 B. 最小半径的减小量∆r与r′满足 C. 安装尾翼后，相同速度、相同转弯半径下，轮胎与地面间摩擦力变小 D. 安装尾翼后，相同速度、相同转弯半径下，轮胎与地面间摩擦力不变 10. 如图所示，水平光滑平面左侧有一竖直固定挡板，右侧与逆时针匀速转动的水平传送带平滑连接。将一劲度系数为k的轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，弹簧原长时其右端恰好与传送带左端对齐。现有一质量为m的小滑块放置在弹簧右端，与弹簧不粘连。向左推动滑块使弹簧处于压缩状态，静止释放滑块，历时t0后滑块以v0滑上传送带，向右滑行L后返回，向左压缩弹簧后再次滑上传送带，第二次向右滑行的最大距离为。不计其他摩擦阻力，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 向右弹出后，滑块相邻偶数次经过传送带左端的时间间隔始终为 B. 向右弹出后，滑块相邻奇数次经过传送带左端的时间间隔始终为 C. 电动机因滑块在传送带上运动第一个来回而多消耗的电能为 D. 滑块在传送带上运动第一个来回的过程中，滑块与传送带间因摩擦产生的热量为 三、实验题：本题共2个小题，11题6分，12题9分，共15分。 11. 小南同学用如下的器材研究“三力平衡的特点”。如图所示在水平桌面上平铺一张白纸，在桌子的边缘处安装三个光滑的滑轮。其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边自由移动。实验步骤如下： A．在三根轻绳的末端挂上适当数量的钩码，使结点O处于静止状态； B．在白纸上记录结点O的位置，标出三根绳子的方向，并根据三根绳上所挂钩码数量记录拉力的大小； C．以O点为起点，作出三根绳上拉力的示意图；再以P2、P3两绳的拉力为邻边作平行四边形，画出以O为起点的对角线，并测量该对角线的长度； D．将步骤C中作出的对角线长度，与P1绳拉力的图示长度进行比较，同时判断两者方向是否共线。 （1）上述步骤C中有一处错误，指出错误并写出正确的操作：____________________________________； （2）改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，重复上述实验多次。在每次实验中绳的结点__________（填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若滑轮有摩擦__________（填“会”或“不会”）影响实验的结论。 12. 一实验小组想借助“子母球”来验证一维对心碰撞过程遵循动量守恒定律，设计了如下实验： 步骤1：在一竖直墙面上贴上一刻度尺； 步骤2：测量母球A和子球B的质量mA、mB； 步骤3：在刻度尺前方将A、B两球轻靠在一起，调整竖直位置使A球的最低点到地面高度为h0，再微调水平位置使它们球心在同一竖直线上； 步骤4：将两球同时由静止释放，通过高速摄像机记录全过程； 步骤5：慢放高速摄像机录下的视频，得到A，B两球第一次弹起后向上运动的最大高度hA、hB。 （1）为顺利完成实验，两球的质量关系应满足mA__________mB；（填“>”、“<”或“=”） （2）已知当地重力加速度为g，不考虑A与地面碰撞时的能量损失，则A与B球碰撞前瞬间A的速度大小为__________；（用g、h0表示） （3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式____________________（用mA、mB、h0、hA、hB表示），则能验证子母球碰撞过程遵循动量守恒定律； （4）若考虑实际碰撞过程中有机械能的损失，则应满足的不等式为：____________________（用h0、hA、hB表示）。 四、解答题：本题共3个小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分。 13. 高三的排球比赛中，运动员甲起跳后，在距离地面h1=2.8m处将质量为m=0.27kg的排球沿水平方向击出，击出速度大小为v1=20m/s。对方运动员乙在距离地面h2=0.75m处击打排球，使排球以原速率反向飞出。忽略空气阻力和击球过程中重力的冲量，取g=10m/s2，求： （1）运动员乙接触排球前瞬间，排球的速度大小； （2）运动员乙击球过程中，手对排球的冲量大小。 14. 如图所示，平直道路上有三个红绿灯A、B、C，其中A、B间距L2=520m，B、C间距L3=100m。三个灯均按绿灯持续20s，红灯持续20s的周期交替变化，且红绿灯切换的时间忽略不计，B、C两灯同步变化。可视为质点的甲、乙两车沿该路段依次通过A、B、C。两车加速时加速度大小均为a1=2m/s2，减速时加速度大小均为a2=5m/s2。当乙车以v0=10m/s走到A处时，甲车以同样速度v0走到A左侧L1=50m处，此时A显示绿灯还剩3s，B显示红灯还剩1s。两车在行驶过程中遵守以下规则：若不能以匀速通过某红绿灯，汽车需恰好停在该红绿灯处；待绿灯亮起后，立即从静止开始匀加速运动，直至速度达到v0，之后保持匀速运动。求： （1）甲车从A左侧50m处运动到A处所需要的时间； （2）甲、乙两车在A、B路段行驶过程中的最大距离； （3）以甲车位于A左侧50m处的时刻为计时零点，乙车通过C处的时刻。 15. 如图所示，光滑水平面上锁定一木板B，木板B的上表面放置小物块C，开始时B、C均处于静止状态。木板B左端的小物块A以初速度v0向右运动（v0的大小可调）。已知A，B，C的质量分别为m，m，2m，A与C初始间距为l，A与B之间的动摩擦因数为µ，C与B之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若A、C发生碰撞，则碰撞视为弹性碰撞，且碰撞时间极短。重力加速度为g。求： （1）A在B上滑动时A的加速度大小； （2）若A、C能发生碰撞，碰后瞬间A、C各自的速度大小； （3）若木板B不锁定，且A、C均不从木板上滑落，则v0取不同可能值时，木板B对应的最短长度Lmin。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $