精品解析：河南省实验中学2026-2027学年高三上学期10月测评物理试题

河南省实验中学2026—2027学年高三年级10月测评 物理 考试时间：75分钟　分值：100分 一、选择题（第1-7题单选，每题4分；8-10题多选，每题6分，选对但不全的得3分，共46分） 1. “析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，领略建立物理概念、规律的思想方法，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下关于物理学史与物理研究的思想方法正确的是（　　） A. 在推导v-t图像面积表示位移时用到了极限法 B. 卡文迪许用扭秤测量引力常量体现了等效替代的思想 C. 加速度和功率的定义都运用了比值定义法 D. 开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 2. 如图为某国产车分别在智驾模式、非智驾模式下沿直线刹车的图像，它们分别于和时刻停下来，且刹车过程位移相等，下列说法正确的是（ ） A. 智驾模式刹车，汽车加速度逐渐变大 B. 刹车过程，智驾模式全程的平均速度小于 C. 在时间内，智驾模式的位移等于非智驾模式的位移 D. 两种刹车模式，汽车受到的阻力都保持不变 3. 发射一颗探月卫星，其先后在两个轨道上分别经过M、N两点，如图所示。关于卫星在M、N两点的情况，下列说法正确的是（ ） A. 该卫星的发射速度大于11.2 km/s B. 在N点所受地球引力和月球引力相等 C. 在M点所受月球引力比地球引力小 D. 在M点和N点受合力相同 4. 如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0kg，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，g取10m/s2，则在乙下落的过程中：（　　） A. 甲对木箱的摩擦力方向向左 B. 地面对木箱的摩擦力方向向右 C. 甲运动的加速度大小为5m/s2 D. 乙受到绳子的拉力大小为5.0N 5. 如图吸附在竖直黑板上质量为的黑板擦，在黑板所在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为，则（　　） A. 黑板擦与黑板间存在2对相互作用力 B. 黑板擦所受黑板作用力大小等于等于，方向水平向左 C. 黑板擦所受黑板作用力大小等于，方向竖直向上 D. 黑板擦运动速度沿重力和拉力的角平分线方向 6. 某同学在课外活动时设计了一个小游戏，将质量为m的滑块套在竖直杆上，滑块外侧有一轨道（可使轻绳绕滑块无摩擦转动），轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为2m的小球相连，滑块与竖直杆间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动且滑块恰不下滑，则轻绳与竖直方向夹角为（　　） A. 60° B. 45° C. 30° D. 15° 7. 如图所示，实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹，虚线是相同初始条件下平抛运动的理论轨迹。分析后得知这种差异是空气阻力影响的结果。实验中，小球的质量为m，水平初速度为，初始时小球离地面高度为h。已知小球落地时速度大小为v，方向与水平面成角，小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，比例系数为k，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球落地时重力的功率为mgv B. 小球下落的时间为 C. 小球下落过程中的水平位移大小为 D. 小球下落过程中空气阻力所做的功为+mgh 8. 如图所示，AC是半径为R的四分之一光滑圆环，固定在竖直面内，圆环圆心在B点，AB竖直。一个光滑定滑轮固定在A点正上方的P点，PB高度为，质量为m的带孔小球a套在圆环上，绕过定滑轮的细线一端连接在小球a上，另一端吊着小球b，两球静止时，Pa段细线长为R，重力加速度为g，不计小球、滑轮的大小，下列说法正确的是（ ） A. 小球b的质量为 B. 小球b的质量为 C. 剪断细线的一瞬间，小球a的加速度大小为g D. 剪断细线的一瞬间，小球a的加速度大小为 9. 如图所示，机械加工厂中将做好的质量为m的球形工件在高为H的左侧平台边缘处静止释放，工件沿光滑轨道滑入质量为3m的半圆形圆槽。圆槽可自由移动，圆槽最低点与地面高度差不计。圆槽与右侧平台接触时，小球刚好到达圆槽右侧最高点且相对圆槽速度为零被右侧平台上的人接住，右侧平台高度与圆槽圆心O点等高，不计一切摩擦和人的高度，小球可看作质点，重力加速度为g，则（　　） A. 小球到达右侧平台被接住时速度大小为 B. 小球到达右侧平台被接住时速度大小为 C. 右侧平台的高度为 D. 右侧平台的高度为 10. 一小车在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到小车上，以后小车运动的速度—时间图像如图所示。已知物块质量是小车质量的3倍，物块与小车间及小车与地面间均有摩擦。物块与小车间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在小车上。取重力加速度的大小g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物块与小车间的动摩擦因数为0.2 B. 小车与地面间的动摩擦因数为0.3 C. 从t=0时刻到物块与小车均停止运动时，物块相对于小车的位移的大小为1.25m D. 小车经过0.9s停止运动 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 某同学做力的合成实验，实验装置如图（a）甲所示，该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空： （1）该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡，当水平仪底面水平时，气泡会静止在水平仪中心处，俯视图如图（a）乙所示。将水平仪放到台面上，气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图（a）丙所示，下列操作能将台面调成水平的是_____________或_____________（填正确答案标号）； A．保持M和N高度不变，调高L B．保持M和N高度不变，调低L C．保持L高度不变，同时调高M和N D．保持L高度不变，同时调低M和N （2）如图（b）甲所示，将橡皮筋一端固定在O点，另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时，拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止，记录两细线的夹角，由弹簧测力计读出拉力和的大小，其中的读数为_____________N； （3）根据测量结果在方格纸上画出和的图示，如图（b）乙所示。已知方格纸上每小格边长代表，用作图法可得和的合力大小为_____________N（结果保留2位有效数字）。 12. 某学习小组使用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。 把一个直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂，光电门置于小球平衡位置处，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。 将小球拉离平衡位置并记录其高度h，然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小球经过光电门的挡光时间。改变h，测量多组数据。已知重力加速度为g，忽略阻力。 （1）以h为横坐标、________（填“”、“”、“”或“”）为纵坐标作直线图。若所得图像过原点，且斜率为________（用d和g表示），即可证明小球在运动过程中机械能守恒。 （2）实验中，用游标卡尺测得小球直径。 ①由结果可知，所用的是________分度的游标卡尺（填“10”、“20”或“50”）； ②小组设计了一把25分度的游标卡尺，未测量时的状态如图所示。如果用此游标卡尺测量该小球直径、则游标尺上第________条刻度线与主尺上的刻度线对齐。 三、解答题（共40分，13题12分；14题12分；15题16分） 13. 如图所示，某科目军事演习，红军“轰—20”轰炸机在离海面高处水平飞行，发现远处海面有一艘静止的蓝军模型军舰，飞机为了保证安全，需要在距离军舰水平距离时投下炸弹，若军舰发现飞机刚投下炸弹时立即以加速度开始做匀加速直线运动，与飞机运动方向相同，结果炸弹仍然命中目标，不计军舰大小，不计空气阻力，重力加速度大小。求： （1）飞机释放炸弹时飞行速度的大小v； （2）若军舰静止不动，同时竖直向上发炮拦截炸弹，发射炮弹的速度大小应为多少才能成功拦截。 14. 工厂传送产品的装置如图所示。传送带在电动机的带动下顺时针运行，绷紧的传送带与水平面的夹角，传送带顶端有与传送带上表面在同一直线上的斜面，两者平滑对接。一产品（可视为质点）无初速度地放到传送带底端，经传送带传动后滑上斜面，恰好能到达斜面的顶端，由机器人取走产品。已知产品的质量，传送带上表面的长度、运行速度，斜面长度，产品与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。 （1）求产品在传送带上加速运动的时间； （2）求产品与斜面间的动摩擦因数； （3）若不计电动机的损耗，求电动机传送该产品的整个过程中多消耗的电能。 15. 如图（a），一固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道圆心为O，半径，底端C点切线水平。原长、劲度系数的轻弹簧，一端挂在过O点的光滑水平轴上，另一端拴接一个质量的小球，小球静止在C点。轨道右边水平地面上有一长，质量的木板AB，A端与C端的距离，AB上表面与C点等高。时，一质量的滑块以的水平初速度滑上木板的B端，之后一段时间内滑块和木板的速度v与时间t的关系图像如图（b）所示。滑块和小球均可视为质点，木板A端碰到C端会立即被粘住，取重力加速度大小。 （1）求滑块与木板之间的动摩擦因数以及木板与地面之间的动摩擦因数； （2）求滑块运动到木板A端时的速度大小； （3）滑块与小球在C点发生弹性正碰后，小球随即沿圆弧轨道运动，试通过计算分析小球能否到达圆弧轨道的最高点。若能到达，求出在最高点处小球对轨道的压力大小；若不能到达，求出小球脱离轨道时，弹簧与竖直方向夹角的余弦值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省实验中学2026—2027学年高三年级10月测评 物理 考试时间：75分钟　分值：100分 一、选择题（第1-7题单选，每题4分；8-10题多选，每题6分，选对但不全的得3分，共46分） 1. “析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，领略建立物理概念、规律的思想方法，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下关于物理学史与物理研究的思想方法正确的是（　　） A. 在推导v-t图像面积表示位移时用到了极限法 B. 卡文迪许用扭秤测量引力常量体现了等效替代的思想 C. 加速度和功率的定义都运用了比值定义法 D. 开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 【答案】D 【解析】 【详解】A．在推导v-t图像面积表示位移时，采用的是将时间分割为微小段并累加的微元法，故A错误； B．卡文迪许通过扭秤实验测引力常量，其核心是通过放大微小形变，提高测量精度，属于放大法，故B错误； C．加速度公式是牛顿第二定律的决定式，反映加速度与力、质量的因果关系，并不是运用了比值定义法；功率是比值定义式，运用了比值定义法，故C错误； D．开普勒第一定律明确指出行星绕太阳的轨道为椭圆，故D正确。 故选D。 2. 如图为某国产车分别在智驾模式、非智驾模式下沿直线刹车的图像，它们分别于和时刻停下来，且刹车过程位移相等，下列说法正确的是（ ） A. 智驾模式刹车，汽车加速度逐渐变大 B. 刹车过程，智驾模式全程的平均速度小于 C. 在时间内，智驾模式的位移等于非智驾模式的位移 D. 两种刹车模式，汽车受到的阻力都保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．在图像中，图线斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度的大小。智驾模式刹车时曲线逐渐变平，斜率的绝对值逐渐减小，因此汽车加速度的大小逐渐减小，故A错误； B．刹车从时刻开始，设刹车阶段的位移为。图线与时间轴围成的面积表示位移，非智驾模式对应的面积为三角形，故 两种模式的刹车位移相等，且智驾模式刹车用时大于非智驾模式刹车用时，由平均速度的定义得，故B正确； C．在到时间内，智驾模式曲线整体位于非智驾模式直线下方，图线与时间轴围成的面积更小，所以智驾模式的位移小于非智驾模式的位移，故C错误； D．非智驾模式图线斜率不变，智驾模式图线斜率的绝对值逐渐减小。设汽车质量为，所受阻力大小为，取运动方向为正方向，由牛顿第二定律得 汽车质量不变，所以非智驾模式所受阻力保持不变，智驾模式所受阻力逐渐减小，故D错误。 故选B。 3. 发射一颗探月卫星，其先后在两个轨道上分别经过M、N两点，如图所示。关于卫星在M、N两点的情况，下列说法正确的是（ ） A. 该卫星的发射速度大于11.2 km/s B. 在N点所受地球引力和月球引力相等 C. 在M点所受月球引力比地球引力小 D. 在M点和N点受合力相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．探月卫星未脱离地球引力束缚，其发射速度应大于第一宇宙速度7.9km/s，小于第二宇宙速度11.2 km/s，故A错误； BCD．曲线运动中合力指向轨迹内侧，结合图中的运动轨迹可知在N点，卫星受到的合力向右，所受地球引力小于月球引力；在M点，卫星受到的合力向左，所受地球引力大于月球引力，故BD错误，C正确。 故选C。 4. 如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0kg，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，g取10m/s2，则在乙下落的过程中：（　　） A. 甲对木箱的摩擦力方向向左 B. 地面对木箱的摩擦力方向向右 C. 甲运动的加速度大小为5m/s2 D. 乙受到绳子的拉力大小为5.0N 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于乙拉着甲从静止开始运动，可知甲相对木箱向右运动。因此，木箱对甲的滑动摩擦力方向向左；根据牛顿第三定律（作用力与反作用力），甲对木箱的摩擦力方向必定向右，故A错误； B．将甲、乙、木箱视为一个系统，在水平方向上，只有甲具有向右的加速度。根据牛顿第二定律，系统在水平方向的合外力必须向右。而系统在水平方向上只受地面对木箱的摩擦力，因此该摩擦力方向必然向右。故B正确； CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有 对乙受力分析有 联立解得，，故CD错误。 故选B。 5. 如图吸附在竖直黑板上质量为的黑板擦，在黑板所在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为，则（　　） A. 黑板擦与黑板间存在2对相互作用力 B. 黑板擦所受黑板作用力大小等于等于，方向水平向左 C. 黑板擦所受黑板作用力大小等于，方向竖直向上 D. 黑板擦运动速度沿重力和拉力的角平分线方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．题干列出的三力只描述黑板平面内的受力，不能据此统计黑板擦与黑板之间的全部相互作用力。按磁吸式黑板擦理解，二者之间存在弹力、摩擦力和磁吸力三对作用力与反作用力，故A错误； BC．设黑板对黑板擦的支持力大小为，磁吸力大小为。黑板擦始终贴着黑板，垂直于黑板的方向上加速度为零；取离开黑板的方向为正，由该方向的受力平衡得 支持力与磁吸力等大反向，二者相互抵消。下图仅表示垂直于黑板方向的受力。 设滑动摩擦力大小为。在黑板平面内，黑板擦做匀速直线运动，摩擦力与重力、拉力的合力等大反向。重力和拉力大小均为且相互垂直，由平行四边形定则得 摩擦力斜向左上，与水平向左的方向成。黑板平面内的受力及运动方向如下图所示。 黑板对黑板擦的全部作用力是支持力、磁吸力和摩擦力的合力。支持力与磁吸力抵消后，该合力大小为，方向斜向左上，故BC错误； D．滑动摩擦力方向与黑板擦相对黑板的运动方向相反，黑板静止，所以黑板擦的速度指向右下。重力和拉力等大且互相垂直，其合力沿二者的内角平分线指向右下，因此速度沿重力和拉力的内角平分线方向，故D正确。 故选D。 6. 某同学在课外活动时设计了一个小游戏，将质量为m的滑块套在竖直杆上，滑块外侧有一轨道（可使轻绳绕滑块无摩擦转动），轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为2m的小球相连，滑块与竖直杆间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动且滑块恰不下滑，则轻绳与竖直方向夹角为（　　） A. 60° B. 45° C. 30° D. 15° 【答案】A 【解析】 【详解】设轻绳与竖直方向的夹角为θ，小球做匀速圆周运动，则 对滑块，有， 联立解得 故选A。 7. 如图所示，实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹，虚线是相同初始条件下平抛运动的理论轨迹。分析后得知这种差异是空气阻力影响的结果。实验中，小球的质量为m，水平初速度为，初始时小球离地面高度为h。已知小球落地时速度大小为v，方向与水平面成角，小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，比例系数为k，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球落地时重力的功率为mgv B. 小球下落的时间为 C. 小球下落过程中的水平位移大小为 D. 小球下落过程中空气阻力所做的功为+mgh 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球落地时重力的功率为，故A错误； B．小球下落过程在竖直方向根据动量定理有 小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，比例系数为k，则阻力竖直方向的分力的冲量 解得小球下落的时间为，故B正确； C．小球在水平方向根据动量定理有 阻力水平方向的分力的冲量 解得小球下落过程中的水平位移大小为，故C错误； D．小球下落过程根据动能定理有 解得小球下落过程中空气阻力所做的功为，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，AC是半径为R的四分之一光滑圆环，固定在竖直面内，圆环圆心在B点，AB竖直。一个光滑定滑轮固定在A点正上方的P点，PB高度为，质量为m的带孔小球a套在圆环上，绕过定滑轮的细线一端连接在小球a上，另一端吊着小球b，两球静止时，Pa段细线长为R，重力加速度为g，不计小球、滑轮的大小，下列说法正确的是（ ） A. 小球b的质量为 B. 小球b的质量为 C. 剪断细线的一瞬间，小球a的加速度大小为g D. 剪断细线的一瞬间，小球a的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对小球a受力分析如图所示 由相似三角形可知 其中，代入数据解得小球b的质量为，故A错误，B正确； CD．设细线Pa与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可知，Ba与竖直方向的夹角也为θ，则 解得 剪断细线的一瞬间，设小球的加速度大小为a，根据牛顿第二定律 解得，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，机械加工厂中将做好的质量为m的球形工件在高为H的左侧平台边缘处静止释放，工件沿光滑轨道滑入质量为3m的半圆形圆槽。圆槽可自由移动，圆槽最低点与地面高度差不计。圆槽与右侧平台接触时，小球刚好到达圆槽右侧最高点且相对圆槽速度为零被右侧平台上的人接住，右侧平台高度与圆槽圆心O点等高，不计一切摩擦和人的高度，小球可看作质点，重力加速度为g，则（　　） A. 小球到达右侧平台被接住时速度大小为 B. 小球到达右侧平台被接住时速度大小为 C. 右侧平台的高度为 D. 右侧平台的高度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．工件从左侧平台由静止释放到圆槽最低点过程中，由于圆槽紧挨左侧平台，故圆槽不会运动，则工件的机械能守恒，则有 解得 又工件刚好到达圆槽右侧最高点且相对圆槽速度为零，说明在圆槽最高点时工件与圆槽共速，即工件从圆槽最低点到圆槽右侧最高点，系统水平方向动量守恒，设共速度为，则有 解得，故A错误，B正确； CD．由题可知，右侧平台的高度等于圆槽的半径。工件从圆槽最低点到圆槽右侧最高点，根据系统机械能守恒有 解得，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 一小车在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到小车上，以后小车运动的速度—时间图像如图所示。已知物块质量是小车质量的3倍，物块与小车间及小车与地面间均有摩擦。物块与小车间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在小车上。取重力加速度的大小g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物块与小车间的动摩擦因数为0.2 B. 小车与地面间的动摩擦因数为0.3 C. 从t=0时刻到物块与小车均停止运动时，物块相对于小车的位移的大小为1.25m D. 小车经过0.9s停止运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设物块质量为3m，小车质量为m；物块与小车间、小车与地面间的动摩擦因数分别为μ1，μ2，由题意可知，物块放在小车上后，物块做匀加速直线运动，小车做匀减速直线运动。由图像可知，物块的加速度 对物块，根据牛顿第二定律有 解得，故A正确： B．0到0.5s过程中，小车做匀减速运动，由图像可知其加速度大小为 对小车，根据牛顿第二定律有 解得，故B错误； C．0.5s后，因为，所以物块和小车一起做匀减速直线运动，不再发生相对运动，此时小车的位移大小为 物块的位移大小为 所以物块相对于小车的位移大小为，故C正确； D．小车第二次匀减速的加速度 小车第二次匀减速的时间为 所以木板运动的总时间为，故D错误。 故选AC。 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 某同学做力的合成实验，实验装置如图（a）甲所示，该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空： （1）该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡，当水平仪底面水平时，气泡会静止在水平仪中心处，俯视图如图（a）乙所示。将水平仪放到台面上，气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图（a）丙所示，下列操作能将台面调成水平的是_____________或_____________（填正确答案标号）； A．保持M和N高度不变，调高L B．保持M和N高度不变，调低L C．保持L高度不变，同时调高M和N D．保持L高度不变，同时调低M和N （2）如图（b）甲所示，将橡皮筋一端固定在O点，另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时，拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止，记录两细线的夹角，由弹簧测力计读出拉力和的大小，其中的读数为_____________N； （3）根据测量结果在方格纸上画出和的图示，如图（b）乙所示。已知方格纸上每小格边长代表，用作图法可得和的合力大小为_____________N（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. A ②. D （2）3.00 （3）4.0 【解析】 【小问1详解】 [1][2]水平仪气泡会向较高的一端移动，根据图丙可知是M和N端高了的原因，所以要将台面调成水平，需要保持M和N高度不变，调高L或者保持L高度不变，同时调低M和N，故选A或D。 【小问2详解】 由图可知F1的读数为3.00N 【小问3详解】 根据平行四边形法则做出合力图像如图所示 由于每小格边长代表0.5N，故可得F1和F2的合力大小为F=8×0.5N=4.0N 12. 某学习小组使用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。 把一个直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂，光电门置于小球平衡位置处，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。 将小球拉离平衡位置并记录其高度h，然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小球经过光电门的挡光时间。改变h，测量多组数据。已知重力加速度为g，忽略阻力。 （1）以h为横坐标、________（填“”、“”、“”或“”）为纵坐标作直线图。若所得图像过原点，且斜率为________（用d和g表示），即可证明小球在运动过程中机械能守恒。 （2）实验中，用游标卡尺测得小球直径。 ①由结果可知，所用的是________分度的游标卡尺（填“10”、“20”或“50”）； ②小组设计了一把25分度的游标卡尺，未测量时的状态如图所示。如果用此游标卡尺测量该小球直径、则游标尺上第________条刻度线与主尺上的刻度线对齐。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 50 ②. 13 【解析】 【小问1详解】 [1][2]小球经过光电门的挡光时间，可得小球到达平衡位置 为验证机械能守恒定律，此过程中重力势能转化为动能有 联立解得 可得纵坐标为 图像的斜率为 【小问2详解】 [1]10分度、20分度、50分度的游标卡尺的精确度分别为 此游标卡尺测得小球直径 可以判断所用的是50分度的游标卡尺。 [2]若为25分度的游标卡尺，其精确度为0.04mm，用此游标卡尺测量该小球直径，可得 0刻度线为第一根刻度线，则游标尺上第13条刻度线与主尺上的刻度线对齐。 三、解答题（共40分，13题12分；14题12分；15题16分） 13. 如图所示，某科目军事演习，红军“轰—20”轰炸机在离海面高处水平飞行，发现远处海面有一艘静止的蓝军模型军舰，飞机为了保证安全，需要在距离军舰水平距离时投下炸弹，若军舰发现飞机刚投下炸弹时立即以加速度开始做匀加速直线运动，与飞机运动方向相同，结果炸弹仍然命中目标，不计军舰大小，不计空气阻力，重力加速度大小。求： （1）飞机释放炸弹时飞行速度的大小v； （2）若军舰静止不动，同时竖直向上发炮拦截炸弹，发射炮弹的速度大小应为多少才能成功拦截。 【答案】（1）110m/s （2）55m/s 【解析】 【小问1详解】 已知飞机高度，初始水平距离，军舰加速度，重力加速度；炸弹释放后做平抛运动，军舰从静止开始做匀加速直线运动。 设炸弹落到海面的时间为，由竖直方向的自由落体运动有 解得 炸弹命中军舰时，两者水平位置相同，因此有 解得 代入数据解得 【小问2详解】 军舰保持静止，炮弹与炸弹同时开始运动；炮弹竖直向上运动，其水平位置始终不变，因此相遇时间由炸弹的水平运动确定，有 解得 取海面为竖直坐标原点、向上为正方向，相遇时炸弹与炮弹的高度相同，有 两者重力加速度相同，重力造成的竖直位移相消，解得 代入数据解得 此时，炸弹尚未落到海面，因此炮弹能够成功拦截。 14. 工厂传送产品的装置如图所示。传送带在电动机的带动下顺时针运行，绷紧的传送带与水平面的夹角，传送带顶端有与传送带上表面在同一直线上的斜面，两者平滑对接。一产品（可视为质点）无初速度地放到传送带底端，经传送带传动后滑上斜面，恰好能到达斜面的顶端，由机器人取走产品。已知产品的质量，传送带上表面的长度、运行速度，斜面长度，产品与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，。 （1）求产品在传送带上加速运动的时间； （2）求产品与斜面间的动摩擦因数； （3）若不计电动机的损耗，求电动机传送该产品的整个过程中多消耗的电能。 【答案】（1）4s （2）0.25 （3）124J 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律，有 解得 产品加速到运动的位移 即产品在传送带上先加速运动再匀速运动，加速时间 解得。 【小问2详解】 产品在斜面上，由动能定理 解得。 【小问3详解】 产品与传送带间产生的热量 消耗电能 解得。 15. 如图（a），一固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道圆心为O，半径，底端C点切线水平。原长、劲度系数的轻弹簧，一端挂在过O点的光滑水平轴上，另一端拴接一个质量的小球，小球静止在C点。轨道右边水平地面上有一长，质量的木板AB，A端与C端的距离，AB上表面与C点等高。时，一质量的滑块以的水平初速度滑上木板的B端，之后一段时间内滑块和木板的速度v与时间t的关系图像如图（b）所示。滑块和小球均可视为质点，木板A端碰到C端会立即被粘住，取重力加速度大小。 （1）求滑块与木板之间的动摩擦因数以及木板与地面之间的动摩擦因数； （2）求滑块运动到木板A端时的速度大小； （3）滑块与小球在C点发生弹性正碰后，小球随即沿圆弧轨道运动，试通过计算分析小球能否到达圆弧轨道的最高点。若能到达，求出在最高点处小球对轨道的压力大小；若不能到达，求出小球脱离轨道时，弹簧与竖直方向夹角的余弦值。 【答案】（1）0.4，0.1 （2）2m/s （3）不能到达最高点，0.9 【解析】 【小问1详解】 由图乙可得滑块的加速度大小为 木板的加速度大小为 对滑块由牛顿第二定律得 对木板由牛顿第二定律得 解得， 【小问2详解】 内，设滑块的位移大小为，木板的位移大小为，有， 由于，故时，滑块还未到木板A端，1s后，滑块与木板一起做匀减速运动，加速度大小设为，有 解得 设木板A端运动到C端时滑块速度大小为，由匀变速直线运动规律有 解得 A端运动到C端之后，滑块做匀减速运动，加速度大小为，有 解得 【小问3详解】 滑块和小球在C处发生弹性正碰，设碰后瞬间小球的速度为，滑块的速度为，由动量守恒和机械能定律可得， 解得， 假设小球不能到达圆轨道最高点，脱离圆轨道时速度大小为，则有 刚要脱离圆轨道时，由牛顿第二定律有 联立解得 可见，假设成立，离开圆轨道时，弹与竖直方向夹角的余弦值为0.9。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $