精品解析：辽宁沈阳市回民中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题

沈阳市回民中学2027届高三上学期10月月考 物理 试卷满分：100分 时间：75分钟 一、单选题（共7题，共28分） 1. 2026年央视春节联欢晚会上，人形机器人与小朋友进行同台集群武术表演，机器人侧空翻、打醉拳、耍兵器、连续踢腿等节目惊艳了春晚舞台。下列说法中正确的是（ ） A. 观众在观看人形机器人侧空翻时可以把机器人当成质点 B. 人形机器人在空中表演侧空翻落地前，处于超重状态 C. 人形机器人落地时设计屈膝动作，目的是减小地面的冲击力 D. 人形机器人在表演侧空翻，在最高点时处于平衡状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究机器人侧空翻动作时，机器人的形状、大小不能忽略，因此不能将机器人视为质点，故A错误； BD．机器人在空中落地前，忽略空气阻力时加速度等于重力加速度、方向向下，符合完全失重的定义，因此处于完全失重状态，故BD错误； C．根据动量定理 机器人落地过程的动量变化量是固定的，屈膝动作可以延长落地的缓冲时间，从而减小地面对机器人的冲击力，故C正确。 故选C。 2. 如图，为双层立体泊车装置示意图。欲将静止在1号车位的轿车移至4号泊车位，需先通过1号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升至3号位，再水平右移停至4号车位。两次移动过程中，轿车均从静止先加速再减速至静止。轿车质量为，重力加速度为，车与托板动摩擦因数。下列说法正确的是（ ） A. 移动板对车的支持力与车的重力是相互作用力 B. 水平右移过程中，移动板对车的摩擦力做功为 C. 整个过程中，移动板对车做的总功为0 D. 竖直抬升过程中，移动板对车的支持力做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．相互作用力的特点是作用在两个不同物体上、大小相等方向相反且性质相同。移动板对车的支持力受力物体是车，车的重力受力物体也是车，二者作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故A错误； B．水平右移过程中，车先加速后减速，初、末速度均为零。由动能定理，车所受合力做的功等于动能变化量；支持力和重力均不做功，因此移动板对车的摩擦力做功为 所以摩擦力做功不是，故B错误； C．取整个过程中的车为研究对象，车初、末均静止，移动板对车的力包括支持力和摩擦力。由动能定理，移动板对车的总功满足 所以移动板对车做的总功不为零，故C错误； D．竖直抬升过程中，车初、末均静止，重力做功为。由动能定理有 所以，故D正确。 故选D。 3. 图示为某自行车喷泉游乐设施，游客在设备上快速踩动自行车脚踏板，通过设备系统驱动喷泉竖直向上喷发，喷出水柱的高低可随人踩脚踏速度的大小而变化，非常具有趣味性。已知该设施的传动效率约为80%，喷泉喷头出水口的横截面积为2×10-4m2，水的密度为1×103kg/m3，若喷出的竖直水柱高度约为5m，则游客踩脚踏板的功率约为（　　） A. 12.5W B. 25W C. 125W D. 250W 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可得 解得喷头出水口水的速度为 喷头在∆t时间内喷出水的质量为 所以游客踩脚踏板的功率约为 联立解得 故选C。 4. 如图所示，倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点，此时竖直杆与绳OP间的夹角为，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为，物块b的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. B. 将P端缓慢向上移动一小段距离，a将受到沿着斜面向下的摩擦力 C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a将受到沿着斜面向上的摩擦力 D. 剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a的加速度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．对a，由平衡条件得 对O点受力分析，由平行四边形定则得 联立解得 故A正确； B．如图所示 AO与BO关于水平虚线对称，AC水平。将P端缓慢向上移动一小段距离，长度不变，即AP的长度不变。则 不变，即OP与PC夹角不会变。则拉力不会变。可知a与斜面之间仍然没有摩擦力。故B错误； C．将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，AC变长，角变大。对O点，有 可见，拉力变大，a有上滑趋势，将受到沿着斜面向下的摩擦力。故C错误； D．剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a有下滑趋势，由于不知道摩擦因数，即摩擦力的大小，无法判断其运动情况，即无法求a的加速度。故D错误。 故选A。 5. 一物块在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，拉力随时间变化的图像如图甲所示，5s后撤去拉力F，拉力F的功率随时间变化的图像如图乙所示，则（　　） A. 运动过程中，物块受到的摩擦力大小为3N B. 2s末物块的速度大小为12m/s C. 0~5s内物块的位移大小为12m D. 位移为18m时物块的动能为6J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，在内拉力F的功率不变，物块做匀速直线运动，根据平衡条件可得运动过程中，物块受到的摩擦力大小为，故A错误； B．在过程，由图像可知，2s末拉力F的功率为 解得2s末物块的速度大小为，故B错误； C．在过程，由图像可知，物块做初速度为0的匀加速直线运动，通过的位移大小为 物块在内做匀速直线运动，通过的位移大小为 则内物块的位移大小为，故C错误； D．设位移为时物块的动能为，根据动能定理可得 解得，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，两个可视为质点的滑块和质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，套在固定的光滑竖直杆上，在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与相连，左端固定在竖直杆上点。将由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；下降到最低点时变为。已知，，重力加速度为，则在下降的过程中，下列说法正确的是（ ） A. P的加速度方向一直向下 B. P速度最大时，Q受到地面的支持力大小为 C. P和Q组成的系统机械能守恒 D. 弹簧弹性势能最大值为 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑块从静止开始下降，到最低点时速度又为零，下降过程中先加速后减速。减速下降时，速度方向向下，加速度方向向上，故A错误； B．设地面对滑块的支持力为，轻杆对两滑块的作用力大小为。轻杆两端为光滑铰链，且杆的质量可忽略，两端作用力沿杆方向、等大反向。轻杆受压时两滑块的受力方向如图，其中为竖直杆对滑块的弹力，箭头仅表示力的方向 取竖直向上为正方向。滑块速度最大时，其加速度为零，由牛顿第二定律得 滑块的竖直加速度始终为零，轻杆对它的作用力的竖直分量向下，故竖直方向有 联立得，故B正确； C．滑块下降时，滑块向右移动，弹簧逐渐伸长，对滑块的弹力向左并做负功。对仅由两滑块组成的系统，弹簧弹力属于外力，系统的机械能转化为弹簧的弹性势能，机械能减小，故C错误； D．由题图，弹簧长度等于轻杆的水平投影，初始弹簧长度为 初始弹簧未发生形变，弹性势能为零。滑块下降时，弹簧不断伸长；到滑块最低点时，滑块到达最右端，两滑块的瞬时速度均为零，弹簧弹性势能达到最大。以两滑块、轻杆和弹簧为系统，光滑约束力不做功，系统机械能守恒。以地面为重力势能零面，滑块的初始高度为 在最低点时，滑块的高度为 初、末动能均为零，由机械能守恒定律得 解得，故D错误。 故选B。 7. 图甲为办公桌抽屉柜。如图乙所示，抽屉质量，长度，内有质量、长的书，书的右端与抽屉的右端相距也为。不计柜体和抽屉的厚度及抽屉与柜体间的摩擦，书与抽屉间的动摩擦因数。现用水平恒力将抽屉完全抽出，抽屉遇到柜体挡板时立即锁定。下列说法正确的是（ ） A. 书运动全过程，摩擦力对书本先做正功后做负功 B. 若拉力逐渐增大，则书的加速度也一直增大 C. 抽屉遇到挡板前，书本受到摩擦力大小为 D. 若书本与抽屉碰撞为弹性碰撞，则书本能与抽屉左侧发生磕碰 【答案】A 【解析】 【详解】A．抽屉遇到柜体挡板前，书本受到的摩擦力向右，由于书本的位移也向右，所以此时摩擦力对书本做正功；当抽屉遇到柜体挡板后，书本受到的摩擦力向左，而书本的位移还是向右，则此时摩擦力对书本做负功。所以书运动全过程，摩擦力对书本先做正功后做负功，故A正确； C．抽屉遇到柜体挡板前，假设书本和抽屉能一起加速，则对书本和抽屉由牛顿第二定律可得 解得 此时书本受到的静摩擦力为 书本与抽屉间的最大静摩擦力为 由于 故假设成立，即抽屉遇到柜体挡板前，书本和抽屉一起加速，所以书本受到的摩擦力大小为0.18N，故C错误； B．当拉力较小时，书本和抽屉一起向右加速，随着拉力的逐渐增大，则书的加速度也会增大。但当拉力超过某一值后，书本与抽屉发生相对滑动，此时书本的加速度由滑动摩擦力决定，由牛顿第二定律可知，此时书本的加速度大小为 所以之后随着拉力的逐渐增大，书本的加速度保持不变，故B错误； D．设抽屉遇到挡板瞬间书本的速度为，则由运动学公式可得 解得 假设之后书本做单向匀减速直线运动，设其加速度为，则由牛顿第二定律有 解得 则书本匀减速到0的位移为 由分析可知，书本实际上应先向右运动，然后再向左减速到0，则书本向左运动的距离为 所以书本不能与抽屉左侧发生磕碰，故D错误。 故选A。 二、多选题（共3题，共18分） 8. 如图所示，两个小球A、B拴接在一根轻弹簧的两端，并静止在光滑的水平地面上。小球A的质量为，一质量为m=0.1kg的子弹以v0的速度击中小球A，并留在A中，设子弹与小球A的组合体为C，C压缩弹簧，此后C与B的速度-时间图像如图乙所示，则下列说法正确的是 （ ） A. 子弹打击小球 A 的过程中损失的机械能为5.4J B. 在t1、t3时刻C与B的速度相同，且弹簧的长度也相同 C. 从t3到t4过程中，弹簧由伸长状态恢复到原长 D. 小球 B 的质量为0.5kg 【答案】AC 【解析】 【详解】A．子弹击中小球A瞬间小球A和子弹组成的系统动量守恒 代入数据得 在子弹打击小球 A 的过程中损失的机械能为，故A正确； B．时刻弹簧被压缩至最短而时刻弹簧被拉伸到最长，故两时刻弹簧的长度不相等，故B错误； C．时刻弹簧被拉伸到最长，两球速度相等，时刻两球速度恢复到初始状态即弹簧恢复原长，因此从到过程中弹簧由伸长状态恢复原长，故C正确； D．由图像可知A球和子弹的初速度 时刻两球达到共速 由动量守恒得 解得，故D错误。 故选AC。 9. 我国计划在2030年前利用嫦娥号登上月球。嫦娥号在某高度绕月球做匀速圆周运动，并在嫦娥号中利用如图甲所示装置，通过小球在某平面内绕O点做匀速圆周运动来测量小球的质量。宇航员登上月球后，如果进行如图乙所示的斜上抛运动的实验，将小球从A点斜向上抛出，经过最高点B运动到C点。假设小球在A、C两点的速度与水平方向的夹角分别为，小球在B点的速度大小为v，小球从A点运动到C点的运动时间为t，引力常量为G，月球可视为均匀球体，忽略月球的自转，则下列说法正确的是（ ） A. 从地球上发射嫦娥号的速度大于11.2km/s B. 小球绕O点做圆周运动的向心力由万有引力和绳子的拉力的合力提供 C. 如果知道力传感器的示数、小球做圆周运动的半径和周期，则可测出小球的质量 D. 由题目中的已知量可求得月球表面的重力加速度，但无法求出月球的质量和密度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度是，是脱离地球引力束缚的最小发射速度，嫦娥号未脱离地球引力，发射速度小于，故A错误； B．嫦娥号绕月做匀速圆周运动，处于完全失重状态，小球绕点做圆周运动的向心力由绳子的拉力提供，故B错误； C．根据向心力公式，已知力传感器的示数、半径和周期，可求出小球质量，故C正确； D．小球从到运动时间为，则在点竖直方向上速度 同理在点竖直方向上速度 从到的运动 联立可计算出月球表面的重力加速度 但不知道月球半径，根据 无法求出月球质量和密度，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为m的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量也为m的小球沿水平方向，以初速度从U形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，远小于R，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小球在U型管中的圆弧部分中运动时，U型管的速度一直在增大 B. 小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 C. 小球从U形管的另一端射出时，速度大小为0 D. 小球在U型管中的圆弧部分中的运动时间不超过 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球在U型管中的圆弧部分中运动时，小球对U型管的作用力一直做正功，则U型管的速度一直在增大，故A正确； B．小球运动到U形管圆弧部分的最左端的过程中，沿着水平方向，小球在轨道最左端与U型管达到共速，由动量守恒有 设此时小球的合速度为，由机械能守恒定律有 解得 故B错误； C．小球从U形管的另一端射出时，小球与U形管系统机械能守恒，沿着轨道方向，系统动量守恒，类比弹性碰撞，交换速度，小球从U形管的另一端射出时，速度大小为=0，故C正确； D．小球在最左端时竖直方向的速度最大，为 则运动时间一定超过 故D错误。 故选AC。 三、实验题（共2题，共14分） 11. 某课外小组设计了下面实验，以探究“玻璃喷水”水位下降过程中机械能是否守恒：取一柱形大口径透明塑料杯，在杯外壁用胶粘固一竖直刻度尺，把杯子放在桌面上的另一水平薄刻度尺上，在杯壁画一记号；向杯中倒水至点以上，读出点到水面距离、以及点到杯底距离，用针尖在点扎一小孔，水从处小孔涌出，平抛落到杯底刻度尺上，记下水流平抛水平位移s。 （1）任意极短时间内，都有一个微小质元水滴等效从水面降落到小孔获得速度水平喷出，其重力势能转化成孔口出水的动能（认为杯内水下降速度很小可以忽略）。如果杯内水喷出前机械能守恒，应该满足的关系式是_________。 （2）若保持小孔位置不变，缓慢降低容器水面，水平射程s变化情况是_________。 （3）实际实验中，杯中（特别是小孔附近）的水也因流动具有动能，这样会导致s测量值与设置实验原理的理论值相比会_________（填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 【答案】（1） （2）变小 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 水滴从P点水平喷出后做平抛运动，竖直方向上，根据平抛运动规律 可得运动时间 水平方向上 则 若机械能守恒，水滴从水面到P点的过程中，重力势能转化为动能，即 化简可得 【小问2详解】 小孔位置固定即H不变，水面降低时，水面到小孔的高度h持续减小，由上述推导的可知s会随h的减小而一直减小。 【小问3详解】 实际实验中，杯中（特别是小孔附近）的水也因流动具有动能，这意味着水滴从水面到P点的过程中，重力势能不仅转化为水滴喷出的动能，还转化为杯内其他水流动的动能。那么水滴喷出时的动能就会比机械能守恒时的动能小，速度v也会偏小。由（t不变）可知，s测量值与设置实验原理的理论值相比会偏小。 12. 某小组在验证“物体的加速度与合力和质量的关系”的实验中，使用了以下器材：气垫导轨（包含滑轮和气泵）、滑块（附带遮光条）、光电门（2个）、数字计时器、天平、若干砝码及托盘，以及若干细线，其中重力加速度为g。操作步骤如下： ①安装好实验器材，测量两个光电门之间的距离，调整气垫导轨至水平状态，并用细线将滑块与托盘连接，使其跨过定滑轮。 ②保持滑块质量不变，在托盘上放置一定质量的砝码，测量滑块上的遮光条通过光电门1和光电门2时的挡光时间。 ③逐步增加托盘中的砝码数量，重复上述操作，绘制出砝码及托盘的总重力mg与滑块加速度a的函数关系图像。 根据上述操作回答问题： （1）该实验______（填“需要”或“不需要”）平衡阻力。 （2）若在逐渐增加砝码的过程中，发现图像不再是直线，这是由于砝码的质量不再远小于滑块的质量，导致细线的拉力与砝码及托盘的总重力偏差较大。在如图乙所示的图线中对应的图线是______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 （3）截取图乙中图线的直线部分如图丙所示，根据图丙结果可得出滑块及遮光条的总质量为______kg（结果保留1位有效数字）。 （4）为了解决（2）中的系统误差，另一小组同学将滑块（含遮光条）、砝码及托盘整体视为一个系统，通过绘制滑块加速度a的倒数与砝码及托盘总质量m的倒数的图像，即，也可以验证当物体质量保持不变时，物体的加速度与所受合外力成正比，该图像纵轴的截距为______（用题中所给物理量的字母表示）。 【答案】（1）不需要 （2）Ⅰ （3）2 （4） 【解析】 【小问1详解】 实验中使用了气垫导轨，故不需要平衡阻力。 【小问2详解】 对砝码及托盘列牛顿第二定律有 对滑块及遮光条列牛顿第二定律有 联立解得 当砝码及托盘的质量远大于滑块及遮光条的质量时，砝码及托盘的加速度趋近于重力加速度，故选图线Ⅰ。 【小问3详解】 图乙中的直线部分，细线的拉力约等于砝码及托盘的重力，对滑块及遮光条列牛顿第二定律有 解得 【小问4详解】 对砝码及托盘列牛顿第二定律有 对滑块及遮光条列牛顿第二定律有 联立解得，由此可知纵轴的截距为。 四、计算题（共3题，共40分） 13. 某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示，无人机完成某次任务后开始返航，此时所在位置与降落点的水平距离为120 m，竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处，然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方，随后用时33 s竖直下降至降落点，返航结束。求： （1）无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。 （2）无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。 【答案】（1）1m/s2 （2）150m，3m/s 【解析】 【小问1详解】 （1）根据匀变速直线运动公式，代入数据有 可得匀减速直线运动的加速度大小为 【小问2详解】 无人机从开始返航到返航结束的位移大小 无人机匀速时需要的时间为 匀减速阶段的时间为 由于竖直方向运动时间为 所以全程的平均速度为 14. 如图所示，为某一食品厂家的生产流水线的一部分，轨道AB是半径为R的半圆，产品2加工后以 的速度从A 点沿光滑轨道开始下滑，到达轨道最低点B处时，与静止在此处的产品1发生弹性碰撞（假设每一个产品的质量均为m），被碰后的产品1 沿粗糙的水平轨道BC滑动，以的速度滑上运行速度为v的传送带CD。其中BC段为生产线中的杀菌平台，长度为d，传送带的摩擦因数为μ2，长度为L，求： （1）为了保证产品以最短的时间经过CD，则传送带的速度应满足什么条件? （2）求BC段杀菌平台的摩擦因数μ1； （3）调整产品从A点出发的速度可以调整杀菌的时间，求产品既不脱轨又能到达传送带的最长杀菌时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）若产品由C到D一直加速，则传送时间最短。由动能定理 解得 则传送带速度 （2）产品2从A运动到B的过程，由动能定理得 产品2和产品1发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒 解得 ， 产品1进入杀菌平台后由动能定理得 解得 （3）若要保证不脱轨，则产品在A点的最小速度满足 产品进入杀菌平台的最小速度 产品减速到0的距离为s，由动能定理得 解得 产品进入杀菌平台后由动量定理得 解得 15. “势阱”是量子力学中的常见概念，在经典力学中也有体现。当粒子在某力场中运动，其势能函数曲线在空间某范围内存在最小值，形如陷阱，粒子很难跑出来。各种形式的势能函数只要具有这种特点，我们都可以称它为势阱，比如重力势阱、引力势阱、弹力势阱等。 （1）如图甲所示，光滑轨道固定在竖直平面内形成一重力势阱，两侧高分别为和。一可视为质点的质量为的小球，静置于水平轨道处。已知重力加速度为； ①以处所在平面为重力势能面，写出该小球在处机械能的表达式； ②使小球由处开始运动，从右侧脱离该重力势阱，至少需要给小球提供多少动能？ （2）我国首个火星探测器命名为“天问一号”。为了简化问题，可以认为地球和火星在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍。从地球表面向火星发射火星探测器，简单又比较节省能量的发射过程可简化为：先在地球表面使探测器加速并获得足够的动能，从而摆脱地球引力势阱的束缚，经过一系列调整使探测器成为一颗沿地球公转轨道近似为圆形运行的人造卫星；然后使探测器在适当的位置加速，经过椭圆轨道（霍曼转移轨道）到达火星； ①已知取无限远处为引力势能零点，间距为、质量分别为和的两质点组成的系统具有的引力势能可表示为，式中为引力常量且大小已知。已知地球质量为、半径为，静置于地面的该探测器，至少需要获得多大速度（相对于地心，不考虑地球的自转和空气阻力及其他天体的影响），才能摆脱地球引力势阱的束缚； ②由开普勒定律可知：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；所有行星的轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等。如图丙所示，请经过计算，判断当火星运行到哪个位置（A、B、C、D、E、F、G）附近时，在地球公转轨道上点的探测器开始发射（即瞬间加速，加速时间可忽略），此后探测器仅在太阳引力作用下，可经过霍曼转移轨道在点到达火星。（可能需要用到的数据：，。） 【答案】（1）①；② （2）①；②点 【解析】 【小问1详解】 ①小球在处的机械能 ②要使小球从点脱离，则根据机械能守恒得 解得 【小问2详解】 ①随着的增大，引力势能的绝对值逐渐减小，引力势能逐渐增大，设静置于地面处的探测器，至少需要速度才能摆脱地球引力势阱的束缚，由机械能守恒得 解得 ②设地球的公转半径为，则火星的公转半径为，探测器的半长轴为 对于地球和探测器而言，根据开普勒第三定律 故 对于地球和火星而言，根据开普勒第三定律 故 故 所以当探测器从点飞行到点时的时间为探测器的半个周期，即 即当火星运行到点附近时，可以使探测器与火星在点相遇。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳市回民中学2027届高三上学期10月月考 物理 试卷满分：100分 时间：75分钟 一、单选题（共7题，共28分） 1. 2026年央视春节联欢晚会上，人形机器人与小朋友进行同台集群武术表演，机器人侧空翻、打醉拳、耍兵器、连续踢腿等节目惊艳了春晚舞台。下列说法中正确的是（ ） A. 观众在观看人形机器人侧空翻时可以把机器人当成质点 B. 人形机器人在空中表演侧空翻落地前，处于超重状态 C. 人形机器人落地时设计屈膝动作，目的是减小地面的冲击力 D. 人形机器人在表演侧空翻，在最高点时处于平衡状态 2. 如图，为双层立体泊车装置示意图。欲将静止在1号车位的轿车移至4号泊车位，需先通过1号车位下方的移动板托举着轿车竖直抬升至3号位，再水平右移停至4号车位。两次移动过程中，轿车均从静止先加速再减速至静止。轿车质量为，重力加速度为，车与托板动摩擦因数。下列说法正确的是（ ） A. 移动板对车的支持力与车的重力是相互作用力 B. 水平右移过程中，移动板对车的摩擦力做功为 C. 整个过程中，移动板对车做的总功为0 D. 竖直抬升过程中，移动板对车的支持力做功为 3. 图示为某自行车喷泉游乐设施，游客在设备上快速踩动自行车脚踏板，通过设备系统驱动喷泉竖直向上喷发，喷出水柱的高低可随人踩脚踏速度的大小而变化，非常具有趣味性。已知该设施的传动效率约为80%，喷泉喷头出水口的横截面积为2×10-4m2，水的密度为1×103kg/m3，若喷出的竖直水柱高度约为5m，则游客踩脚踏板的功率约为（　　） A. 12.5W B. 25W C. 125W D. 250W 4. 如图所示，倾角为的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点，此时竖直杆与绳OP间的夹角为，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为，物块b的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. B. 将P端缓慢向上移动一小段距离，a将受到沿着斜面向下的摩擦力 C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a将受到沿着斜面向上的摩擦力 D. 剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a的加速度大小为 5. 一物块在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，拉力随时间变化的图像如图甲所示，5s后撤去拉力F，拉力F的功率随时间变化的图像如图乙所示，则（　　） A. 运动过程中，物块受到的摩擦力大小为3N B. 2s末物块的速度大小为12m/s C. 0~5s内物块的位移大小为12m D. 位移为18m时物块的动能为6J 6. 如图所示，两个可视为质点的滑块和质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，套在固定的光滑竖直杆上，在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与相连，左端固定在竖直杆上点。将由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；下降到最低点时变为。已知，，重力加速度为，则在下降的过程中，下列说法正确的是（ ） A. P的加速度方向一直向下 B. P速度最大时，Q受到地面的支持力大小为 C. P和Q组成的系统机械能守恒 D. 弹簧弹性势能最大值为 7. 图甲为办公桌抽屉柜。如图乙所示，抽屉质量，长度，内有质量、长的书，书的右端与抽屉的右端相距也为。不计柜体和抽屉的厚度及抽屉与柜体间的摩擦，书与抽屉间的动摩擦因数。现用水平恒力将抽屉完全抽出，抽屉遇到柜体挡板时立即锁定。下列说法正确的是（ ） A. 书运动全过程，摩擦力对书本先做正功后做负功 B. 若拉力逐渐增大，则书的加速度也一直增大 C. 抽屉遇到挡板前，书本受到摩擦力大小为 D. 若书本与抽屉碰撞为弹性碰撞，则书本能与抽屉左侧发生磕碰 二、多选题（共3题，共18分） 8. 如图所示，两个小球A、B拴接在一根轻弹簧的两端，并静止在光滑的水平地面上。小球A的质量为，一质量为m=0.1kg的子弹以v0的速度击中小球A，并留在A中，设子弹与小球A的组合体为C，C压缩弹簧，此后C与B的速度-时间图像如图乙所示，则下列说法正确的是 （ ） A. 子弹打击小球 A 的过程中损失的机械能为5.4J B. 在t1、t3时刻C与B的速度相同，且弹簧的长度也相同 C. 从t3到t4过程中，弹簧由伸长状态恢复到原长 D. 小球 B 的质量为0.5kg 9. 我国计划在2030年前利用嫦娥号登上月球。嫦娥号在某高度绕月球做匀速圆周运动，并在嫦娥号中利用如图甲所示装置，通过小球在某平面内绕O点做匀速圆周运动来测量小球的质量。宇航员登上月球后，如果进行如图乙所示的斜上抛运动的实验，将小球从A点斜向上抛出，经过最高点B运动到C点。假设小球在A、C两点的速度与水平方向的夹角分别为，小球在B点的速度大小为v，小球从A点运动到C点的运动时间为t，引力常量为G，月球可视为均匀球体，忽略月球的自转，则下列说法正确的是（ ） A. 从地球上发射嫦娥号的速度大于11.2km/s B. 小球绕O点做圆周运动的向心力由万有引力和绳子的拉力的合力提供 C. 如果知道力传感器的示数、小球做圆周运动的半径和周期，则可测出小球的质量 D. 由题目中的已知量可求得月球表面的重力加速度，但无法求出月球的质量和密度 10. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为m的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量也为m的小球沿水平方向，以初速度从U形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，远小于R，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小球在U型管中的圆弧部分中运动时，U型管的速度一直在增大 B. 小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 C. 小球从U形管的另一端射出时，速度大小为0 D. 小球在U型管中的圆弧部分中的运动时间不超过 三、实验题（共2题，共14分） 11. 某课外小组设计了下面实验，以探究“玻璃喷水”水位下降过程中机械能是否守恒：取一柱形大口径透明塑料杯，在杯外壁用胶粘固一竖直刻度尺，把杯子放在桌面上的另一水平薄刻度尺上，在杯壁画一记号；向杯中倒水至点以上，读出点到水面距离、以及点到杯底距离，用针尖在点扎一小孔，水从处小孔涌出，平抛落到杯底刻度尺上，记下水流平抛水平位移s。 （1）任意极短时间内，都有一个微小质元水滴等效从水面降落到小孔获得速度水平喷出，其重力势能转化成孔口出水的动能（认为杯内水下降速度很小可以忽略）。如果杯内水喷出前机械能守恒，应该满足的关系式是_________。 （2）若保持小孔位置不变，缓慢降低容器水面，水平射程s变化情况是_________。 （3）实际实验中，杯中（特别是小孔附近）的水也因流动具有动能，这样会导致s测量值与设置实验原理的理论值相比会_________（填“偏大”、“偏小”或“相同”）。 12. 某小组在验证“物体的加速度与合力和质量的关系”的实验中，使用了以下器材：气垫导轨（包含滑轮和气泵）、滑块（附带遮光条）、光电门（2个）、数字计时器、天平、若干砝码及托盘，以及若干细线，其中重力加速度为g。操作步骤如下： ①安装好实验器材，测量两个光电门之间的距离，调整气垫导轨至水平状态，并用细线将滑块与托盘连接，使其跨过定滑轮。 ②保持滑块质量不变，在托盘上放置一定质量的砝码，测量滑块上的遮光条通过光电门1和光电门2时的挡光时间。 ③逐步增加托盘中的砝码数量，重复上述操作，绘制出砝码及托盘的总重力mg与滑块加速度a的函数关系图像。 根据上述操作回答问题： （1）该实验______（填“需要”或“不需要”）平衡阻力。 （2）若在逐渐增加砝码的过程中，发现图像不再是直线，这是由于砝码的质量不再远小于滑块的质量，导致细线的拉力与砝码及托盘的总重力偏差较大。在如图乙所示的图线中对应的图线是______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 （3）截取图乙中图线的直线部分如图丙所示，根据图丙结果可得出滑块及遮光条的总质量为______kg（结果保留1位有效数字）。 （4）为了解决（2）中的系统误差，另一小组同学将滑块（含遮光条）、砝码及托盘整体视为一个系统，通过绘制滑块加速度a的倒数与砝码及托盘总质量m的倒数的图像，即，也可以验证当物体质量保持不变时，物体的加速度与所受合外力成正比，该图像纵轴的截距为______（用题中所给物理量的字母表示）。 四、计算题（共3题，共40分） 13. 某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示，无人机完成某次任务后开始返航，此时所在位置与降落点的水平距离为120 m，竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处，然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方，随后用时33 s竖直下降至降落点，返航结束。求： （1）无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。 （2）无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。 14. 如图所示，为某一食品厂家的生产流水线的一部分，轨道AB是半径为R的半圆，产品2加工后以 的速度从A 点沿光滑轨道开始下滑，到达轨道最低点B处时，与静止在此处的产品1发生弹性碰撞（假设每一个产品的质量均为m），被碰后的产品1 沿粗糙的水平轨道BC滑动，以的速度滑上运行速度为v的传送带CD。其中BC段为生产线中的杀菌平台，长度为d，传送带的摩擦因数为μ2，长度为L，求： （1）为了保证产品以最短的时间经过CD，则传送带的速度应满足什么条件? （2）求BC段杀菌平台的摩擦因数μ1； （3）调整产品从A点出发的速度可以调整杀菌的时间，求产品既不脱轨又能到达传送带的最长杀菌时间。 15. “势阱”是量子力学中的常见概念，在经典力学中也有体现。当粒子在某力场中运动，其势能函数曲线在空间某范围内存在最小值，形如陷阱，粒子很难跑出来。各种形式的势能函数只要具有这种特点，我们都可以称它为势阱，比如重力势阱、引力势阱、弹力势阱等。 （1）如图甲所示，光滑轨道固定在竖直平面内形成一重力势阱，两侧高分别为和。一可视为质点的质量为的小球，静置于水平轨道处。已知重力加速度为； ①以处所在平面为重力势能面，写出该小球在处机械能的表达式； ②使小球由处开始运动，从右侧脱离该重力势阱，至少需要给小球提供多少动能？ （2）我国首个火星探测器命名为“天问一号”。为了简化问题，可以认为地球和火星在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍。从地球表面向火星发射火星探测器，简单又比较节省能量的发射过程可简化为：先在地球表面使探测器加速并获得足够的动能，从而摆脱地球引力势阱的束缚，经过一系列调整使探测器成为一颗沿地球公转轨道近似为圆形运行的人造卫星；然后使探测器在适当的位置加速，经过椭圆轨道（霍曼转移轨道）到达火星； ①已知取无限远处为引力势能零点，间距为、质量分别为和的两质点组成的系统具有的引力势能可表示为，式中为引力常量且大小已知。已知地球质量为、半径为，静置于地面的该探测器，至少需要获得多大速度（相对于地心，不考虑地球的自转和空气阻力及其他天体的影响），才能摆脱地球引力势阱的束缚； ②由开普勒定律可知：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；所有行星的轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等。如图丙所示，请经过计算，判断当火星运行到哪个位置（A、B、C、D、E、F、G）附近时，在地球公转轨道上点的探测器开始发射（即瞬间加速，加速时间可忽略），此后探测器仅在太阳引力作用下，可经过霍曼转移轨道在点到达火星。（可能需要用到的数据：，。） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $