精品解析：河南洛阳市新安县第一高级中学2026-2027学年高三上学期10月热身练物理试卷

新安一高2027届高三上学期10月热身练试题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 北京时间2026年5月24日23时08分，搭载神舟二十三号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离并进入预定轨道。随后飞船采用自主快速交会对接模式，约3.5小时后成功对接于空间站天和核心舱径向端口。下列过程中，可将神舟二十三号载人飞船视为质点的是（　　） A. 研究飞船与空间站对接时飞船姿态的调整 B. 研究飞船太阳能帆板的展开过程 C. 研究飞船返回舱进入大气层时舱体表面的受热情况 D. 研究飞船从发射到与空间站对接全过程通过的路程 2. “智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（　　） A. 减小穿戴者与地面的接触时间 B. 减小穿戴者所受重力的冲量 C. 减小穿戴者动量的变化量 D. 减小穿戴者动量的变化率 3. 某同学将一电子秤放在厢式电梯的水平地板上，站在电子秤上随电梯一起运动。已知该同学的质量，当地重力加速度。在电梯的某个运动过程中，电子秤的示数恒为660N，则该过程中（ ） A. 电梯的加速度大小为 B. 电梯的加速度方向竖直向下 C. 该同学处于失重状态 D. 电梯一定竖直向下做匀减速运动 4. 超长春节假期，点燃了旅游热，一些旅游景点悬挂了灯笼。如图所示，一度假村用长度相等的轻绳依次连接了10个质量均为的灯笼．灯笼1的左端被细绳固定在竖直杆上，左端细绳与竖直杆的夹角为。灯笼10的右端被细绳也固定在竖直杆上，右端细绳与竖直杆的夹角也为。灯笼5和灯笼6之间的细绳恰好水平。则下列说法正确的是（重力加速度为）（ ） A. 灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为 B. 灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为 C. 灯笼3和灯笼4之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于 D. 灯笼3和灯笼4之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于 5. 某航拍无人机在竖直平面内运动，以时刻的位置为坐标原点、水平向右为轴正方向、竖直向上为轴正方向建立坐标系，无人机运动过程中的水平速度随时间变化的图像和竖直位移随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 0~2s内无人机水平方向的位移大小为1.0m B. 0~2s内无人机在竖直方向做匀加速直线运动 C. 2s末无人机速度方向与水平方向的夹角为 D. 0~2s内无人机的运动轨迹为直线 6. 如图甲所示，游乐场“大摆锤”的座舱由刚性转臂通过铰链连接于转轴点，座舱可绕点在竖直平面内做完整的圆周运动。当座舱运动到最高点时，转臂对座舱的弹力大小为，此时座舱的速度大小为，测得随变化的图像如图乙所示。已知重力加速度，座舱可视为质点。则下列说法正确的是（　　） A. 转臂的长度为2m B. 座舱的质量为50kg C. 当时，转臂对座舱的弹力方向竖直向上 D. 当时，转臂对座舱的弹力大小等于座舱所受重力的大小 7. 如图所示为一种弹射装置的示意图，竖直固定的光滑细管内有一轻质弹簧，弹簧下端固定在细管底部，上端拴接一挡板，挡板可沿细管上下自由滑动。先用外力使挡板向下压缩弹簧到一定程度并锁定，然后把需要弹射的小球放置在挡板上，解除锁定，则可以将小球弹射出去。已知装置中弹簧的劲度系数为，挡板的质量为，弹簧锁定时的压缩量为，重力加速度取，被弹射的小球质量为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 解除弹簧锁定后瞬间，小球与挡板之间的作用力大小为 B. 弹簧锁定时的弹性势能大小为 C. 挡板与小球分离时，弹簧处于压缩状态 D. 解除弹簧锁定，小球上升的最大高度为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某智能快递分拣中心用一条倾斜传送带将包裹从高处运往低处装车区。传送带与水平方向的夹角，顶端与底端间距离，传送带以恒定速率沿图示方向运行。时刻将一质量的包裹（可视为质点）轻轻放在传送带顶端，包裹由静止开始沿传送带下滑。已知包裹与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。包裹从放上传送带到滑离传送带的过程中，下列关于包裹的速度大小、加速度大小和所受滑动摩擦力的大小随时间变化的图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 天文观测发现，某系外行星可视为质量分布均匀的球体，其半径为，自转周期为，无大气层。如图所示，在该行星的赤道平面上，物体静止于行星表面的赤道处，随行星一起自转；卫星沿贴近行星表面的圆形轨道做匀速圆周运动（轨道半径近似为）；卫星绕行星做匀速圆周运动且运行周期与行星自转周期相同。已知引力常量为，卫星的环绕周期为。则下列说法正确的是（　　） A. 物体与卫星做匀速圆周运动的速率相同 B. 物体与卫星的向心加速度大小相等，均为 C. 该行星的平均密度 D. 若行星的自转速度加快，使得物体恰好对行星表面无压力，此时物体的向心加速度与卫星的向心加速度大小相等 10. 如图所示，质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接，A放在倾角为的固定光滑斜面上，而B能沿光滑竖直杆上下滑动，杆和滑轮中心间的距离为L，物块B从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为g，不计一切阻力。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块B机械能的减少量等于物块A重力势能的增加量 B. 物块B的重力势能减少量为 C. 物块A的速度大于物块B的速度 D. 物块B的末速度为 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11. 某同学利用如图甲所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动。小车左端与纸带相连（纸带穿过打点计时器），右端用跨过定滑轮的细绳与钩码相连。实验时，调节定滑轮使细绳与长木板平行。释放小车后，小车在牵引力作用下沿水平长木板做匀加速直线运动。 （1）关于该实验，下列说法正确的是（　　）。 A. 应先释放小车，再接通打点计时器电源 B. 应先接通打点计时器电源，待稳定工作后再释放小车 C. 打点计时器必须使用直流电源才能正常工作 D. 释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器 （2）某次实验打出的纸带的一部分如图乙所示，纸带上相邻两计数点间的时间间隔，相邻计数点间距离、、、、分别为2.28cm、2.78cm、3.25cm、3.76cm、4.24cm。打点计时器打点时小车的速度大小____________m/s，根据纸带可测得小车加速度____________。（结果均保留两位有效数字） （3）若该同学所用交流电源实际频率为60Hz，而他按50Hz计算，则求得的小车加速度测量值____________（填“偏大”或“偏小”）。 12. 如图所示为某研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验装置。将一轻绳上端固定，下端悬挂一个质量为的小球，将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的水平平台上，使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动，使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。小球在运动过程中受到的阻力可忽略不计，已知重力加速度为。 （1）若小球的半径相对轻绳长度可忽略不计： ①小球做圆周运动所需的向心力是由____________提供的。 ②在某次实验中，小球沿半径为的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动圈的总时间，则小球做此圆周运动所需的向心力大小____________（用、、、及相关的常量表示）。用刻度尺测得轻绳上端悬挂点到画有圆周的纸面的竖直高度为，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小____________（用、、及相关的常量表示）。 ③保持的取值不变，改变和进行多次实验，可获取对应的时间。研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动的过程中，所受的合力与向心力大小相等。为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使得待验证关系是线性关系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了下列四种图像，若小球所受的合力与向心力大小相等，则下列图像中合理的是____________（填字母）。 A. B. C. D. （2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于该验证性实验的操作，下列说法中正确的是（　　）。 A. 小球质量的测量误差不影响本实验验证 B. 小球匀速圆周运动半径的测量会影响本实验验证 C. 在其他因素不变的情况下，实验中轻绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大 D. 在轻绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中轻绳越长，小球做圆周运动的线速度越小 13. 某地铁线路相邻两站、之间轨道水平且笔直，列车从站由静止出发，先做匀加速运动加速到最高运行速度，再以速度匀速行驶一段时间，最后做匀减速运动，恰好停在站。列车运行的图像如图所示。 （1）求列车在加速阶段和减速阶段的加速度大小、； （2）为缩短运行时间，调度部门将该列车的最高运行速度提高到，加速和减速阶段的加速度大小均保持不变。求在这一运行方式下，列车从站运行到站比原来节省的时间。 14. （10分）如图所示，质量M=2 kg的滑板A放在水平地面上，当A向右滑动的速度v0=13.5 m/s时，在A中间位置轻轻地放上一个大小不计、质量m=1 kg的小物块B，同时给B施加一个向右的恒力F=6 N并开始计时，已知A与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，A与B间的动摩擦因数μ2=0.4。（设滑板A足够长，取g=10 m/s2）求： （1）经过多长时间A、B达到共同速度； （2）从开始计时到A、B达到共同速度的时间内，A、B间因摩擦而产生的热量Q； 15. 如图所示，质量为m的物块B静止在水平面上P点，半径为r=2R的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面与水平面刚好在圆弧面的最低点C相切，质量为3m的小球A用长为L（未知）的轻绳连接于O点，O点正下方O′点固定一颗钉子，将轻绳水平拉直，由静止释放A，A运动到最低点时刚好与B沿水平方向发生弹性正碰，碰撞后A刚好绕钉子做半径为R的完整的圆周运动，B恰能运动到圆弧体的最高点D，B与Q点左侧水平面间的动摩擦因数为0.5，Q点右侧水平面光滑，开始时C点与Q点对齐，P、Q间距离s=37R，A、B可视为质点，重力加速度为g，求： （1）A、B碰撞后瞬间，A的速度大小； （2）细线长度L及圆弧体的质量； （3）若B在圆弧面上向上运动的时间为t，则B在圆弧面向上运动过程中，圆弧体运动的距离为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新安一高2027届高三上学期10月热身练试题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 北京时间2026年5月24日23时08分，搭载神舟二十三号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离并进入预定轨道。随后飞船采用自主快速交会对接模式，约3.5小时后成功对接于空间站天和核心舱径向端口。下列过程中，可将神舟二十三号载人飞船视为质点的是（　　） A. 研究飞船与空间站对接时飞船姿态的调整 B. 研究飞船太阳能帆板的展开过程 C. 研究飞船返回舱进入大气层时舱体表面的受热情况 D. 研究飞船从发射到与空间站对接全过程通过的路程 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究飞船与空间站对接时飞船姿态的调整时，飞船的大小和形状对所研究问题的影响不能忽略，此时飞船不能视为质点，A错误； B．研究飞船太阳能帆板的展开过程时，帆板及飞船的结构尺度对所研究问题的影响不能忽略，此时飞船不能视为质点，B错误； C．研究飞船返回舱进入大气层时舱体表面的受热情况时，舱体的外形、大小及表面状况对所研究问题的影响不能忽略，此时飞船不能视为质点，C错误； D．研究飞船从发射到与空间站对接全过程通过的路程时，飞船的大小和形状相对于其飞行轨迹的长度可以忽略，此时飞船可视为质点，D正确。 故选D。 2. “智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（　　） A. 减小穿戴者与地面的接触时间 B. 减小穿戴者所受重力的冲量 C. 减小穿戴者动量的变化量 D. 减小穿戴者动量的变化率 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．设穿戴者所受合力为F，依题意，根据动量定理 可得 可知安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间，从而减小人所受到的合外力，即减小穿戴者动量的变化率，而穿戴者动量的变化量未发生变化，故AC错误，D正确； B．由ACD选项分析可知，全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间，而 穿戴者所受重力的冲量增大了，故B错误。 故选D。 3. 某同学将一电子秤放在厢式电梯的水平地板上，站在电子秤上随电梯一起运动。已知该同学的质量，当地重力加速度。在电梯的某个运动过程中，电子秤的示数恒为660N，则该过程中（ ） A. 电梯的加速度大小为 B. 电梯的加速度方向竖直向下 C. 该同学处于失重状态 D. 电梯一定竖直向下做匀减速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．对该同学受力分析，由牛顿第二定律有 解得，A正确； BC．该同学的重力为 电子秤示数，说明该同学处于超重状态，加速度方向竖直向上，BC错误； D．该同学处于超重状态，说明加速度竖直向上，电梯可能竖直向上做匀加速直线运动，也可能竖直向下做匀减速直线运动，D错误。 故选A。 4. 超长春节假期，点燃了旅游热，一些旅游景点悬挂了灯笼。如图所示，一度假村用长度相等的轻绳依次连接了10个质量均为的灯笼．灯笼1的左端被细绳固定在竖直杆上，左端细绳与竖直杆的夹角为。灯笼10的右端被细绳也固定在竖直杆上，右端细绳与竖直杆的夹角也为。灯笼5和灯笼6之间的细绳恰好水平。则下列说法正确的是（重力加速度为）（ ） A. 灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为 B. 灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为 C. 灯笼3和灯笼4之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于 D. 灯笼3和灯笼4之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于 【答案】D 【解析】 【详解】AB．选取1~5前五个灯笼组成的整体为研究对象，对其进行受力分析如图所示 由力的平衡条件可得 可知灯笼5和灯笼6之间的细绳张力的大小为，故AB错误； CD．同理选取灯笼4和灯笼5组成的整体为研究对象，对其进行受力分析，由力的平衡条件可得灯笼3和灯笼4之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值为，故C错误，D正确。 故选D。 5. 某航拍无人机在竖直平面内运动，以时刻的位置为坐标原点、水平向右为轴正方向、竖直向上为轴正方向建立坐标系，无人机运动过程中的水平速度随时间变化的图像和竖直位移随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 0~2s内无人机水平方向的位移大小为1.0m B. 0~2s内无人机在竖直方向做匀加速直线运动 C. 2s末无人机速度方向与水平方向的夹角为 D. 0~2s内无人机的运动轨迹为直线 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图甲可知，无人机水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，图像与时间轴所围图形的面积表示位移大小，则0~2s内水平位移大小为，A正确； BC．由图乙知无人机在竖直方向做匀速直线运动，竖直方向分速度 2s末水平方向分速度 则速度方向与水平方向夹角的正切值为，，BC错误； D．无人机有水平方向的加速度、竖直方向的初速度，加速度方向与初速度方向不共线，无人机做曲线运动，D错误。 故选A。 6. 如图甲所示，游乐场“大摆锤”的座舱由刚性转臂通过铰链连接于转轴点，座舱可绕点在竖直平面内做完整的圆周运动。当座舱运动到最高点时，转臂对座舱的弹力大小为，此时座舱的速度大小为，测得随变化的图像如图乙所示。已知重力加速度，座舱可视为质点。则下列说法正确的是（　　） A. 转臂的长度为2m B. 座舱的质量为50kg C. 当时，转臂对座舱的弹力方向竖直向上 D. 当时，转臂对座舱的弹力大小等于座舱所受重力的大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．设转臂长为，当时， 此时重力恰好提供向心力，有 解得，A错误； B．当时， 可得，B错误； C．当时，重力不足以提供向心力，转臂对座舱有竖直向下的拉力，C错误； D．当时，转臂对座舱有竖直向下的拉力，对座舱，由牛顿第二定律有 解得 即弹力大小等于座舱所受重力的大小，D正确。 故选D。 7. 如图所示为一种弹射装置的示意图，竖直固定的光滑细管内有一轻质弹簧，弹簧下端固定在细管底部，上端拴接一挡板，挡板可沿细管上下自由滑动。先用外力使挡板向下压缩弹簧到一定程度并锁定，然后把需要弹射的小球放置在挡板上，解除锁定，则可以将小球弹射出去。已知装置中弹簧的劲度系数为，挡板的质量为，弹簧锁定时的压缩量为，重力加速度取，被弹射的小球质量为，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 解除弹簧锁定后瞬间，小球与挡板之间的作用力大小为 B. 弹簧锁定时的弹性势能大小为 C. 挡板与小球分离时，弹簧处于压缩状态 D. 解除弹簧锁定，小球上升的最大高度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题得弹簧的劲度系数，挡板的质量，弹簧锁定时的压缩量，被弹射的小球质量，解除弹簧锁定后瞬间，对挡板与小球整体进行分析，由牛顿第二定律得 对小球单独分析，由牛顿第二定律得 其中 代入数据解得挡板对小球的支持力 则小球与挡板之间的作用力大小为，故A错误； B．弹簧锁定时的弹性势能大小，故B正确； C．挡板与小球分离时，小球与挡板之间作用力为零，则可得小球加速度大小为，方向竖直向下，且该瞬间小球与挡板加速度相同，可得挡板加速度大小也为，方向竖直向下，则可得挡板此时仅受重力，故此时弹簧无弹力处于原长，故C错误； D．解除弹簧锁定，弹簧恢复原长后挡板与小球分离，则在此前由机械能守恒得 代入数据解得挡板与小球分离时小球速度 之后小球做竖直上抛运动，则还可上升高度满足 解得 则小球上升的最大高度，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某智能快递分拣中心用一条倾斜传送带将包裹从高处运往低处装车区。传送带与水平方向的夹角，顶端与底端间距离，传送带以恒定速率沿图示方向运行。时刻将一质量的包裹（可视为质点）轻轻放在传送带顶端，包裹由静止开始沿传送带下滑。已知包裹与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。包裹从放上传送带到滑离传送带的过程中，下列关于包裹的速度大小、加速度大小和所受滑动摩擦力的大小随时间变化的图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】包裹刚放上传送带时所受滑动摩擦力沿传送带向下，如图甲所示。由牛顿第二定律 可得 包裹加速到与传送带共速所需时间 此阶段位移 说明共速点仍在传送带上。共速后，由于 包裹不能随传送带匀速运动，将继续加速，相对传送带向下滑动，滑动摩擦力变为沿传送带向上，如图乙所示。同理可得此时加速度 设共速后再经时间滑到底端，则 解得 故滑离底端时速度 全程总时间 全程包裹始终相对传送带滑动，滑动摩擦力大小恒为 故选BC。 9. 天文观测发现，某系外行星可视为质量分布均匀的球体，其半径为，自转周期为，无大气层。如图所示，在该行星的赤道平面上，物体静止于行星表面的赤道处，随行星一起自转；卫星沿贴近行星表面的圆形轨道做匀速圆周运动（轨道半径近似为）；卫星绕行星做匀速圆周运动且运行周期与行星自转周期相同。已知引力常量为，卫星的环绕周期为。则下列说法正确的是（　　） A. 物体与卫星做匀速圆周运动的速率相同 B. 物体与卫星的向心加速度大小相等，均为 C. 该行星的平均密度 D. 若行星的自转速度加快，使得物体恰好对行星表面无压力，此时物体的向心加速度与卫星的向心加速度大小相等 【答案】CD 【解析】 【详解】A．卫星C的周期与行星自转周期相同，C与物体A转动的周期相同、角速度相同，C的转动半径大，故C的速率大，A错误； BD．对于卫星B，行星对它的万有引力提供向心力， 而对于物体A，万有引力与行星表面支持力的合力提供其随行星自转所需的向心力， 由于支持力，故 若行星的自转角速度加快，使得A恰好对行星表面无压力，此时万有引力提供A随行星自转所需的向心力，，B错误，D正确； C．对卫星B，行星对它的万有引力提供向心力 行星的平均密度 联立可得，C正确。 故选CD。 10. 如图所示，质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接，A放在倾角为的固定光滑斜面上，而B能沿光滑竖直杆上下滑动，杆和滑轮中心间的距离为L，物块B从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为g，不计一切阻力。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块B机械能的减少量等于物块A重力势能的增加量 B. 物块B的重力势能减少量为 C. 物块A的速度大于物块B的速度 D. 物块B的末速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于物块A和B组成的系统运动过程中，除重力外其他力做功的代数和为零，所以物块A和B组成的系统机械能守恒，故物块B机械能的减少量等于物块A机械能的增加量，但物块A机械能的增加量应该是其增加的重力势能和动能的总和，故A错误； B．在物块B下落到绳与水平方向的夹角为时，物块B下降的高度为 所以物块B的重力势能减少量为，故B正确； C．将物块B的速度分解为沿绳方向的速度和垂直绳方向的速度，则有 所以物块A的速度小于物块B的速度，故C错误； D．对物块A和B组成的系统列机械能守恒定律方程有 又因为 联立解得物块B的末速度为，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11. 某同学利用如图甲所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动。小车左端与纸带相连（纸带穿过打点计时器），右端用跨过定滑轮的细绳与钩码相连。实验时，调节定滑轮使细绳与长木板平行。释放小车后，小车在牵引力作用下沿水平长木板做匀加速直线运动。 （1）关于该实验，下列说法正确的是（　　）。 A. 应先释放小车，再接通打点计时器电源 B. 应先接通打点计时器电源，待稳定工作后再释放小车 C. 打点计时器必须使用直流电源才能正常工作 D. 释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器 （2）某次实验打出的纸带的一部分如图乙所示，纸带上相邻两计数点间的时间间隔，相邻计数点间距离、、、、分别为2.28cm、2.78cm、3.25cm、3.76cm、4.24cm。打点计时器打点时小车的速度大小____________m/s，根据纸带可测得小车加速度____________。（结果均保留两位有效数字） （3）若该同学所用交流电源实际频率为60Hz，而他按50Hz计算，则求得的小车加速度测量值____________（填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）BD （2） ①. 0.30 ②. 0.49 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 AB．为保证打点稳定并充分利用纸带，应先接通电源待稳定后再释放小车，A错误，B正确； C．打点计时器须使用交流电源（电磁打点计时器使用8V低压交流电，电火花计时器使用220V交流电），不能用直流电源，C错误； D．释放小车前小车应靠近打点计时器使纸带前段打出足够多有效点，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]C点为B、D中间时刻，由匀变速直线运动中“中间时刻瞬时速度等于该段平均速度”得 [2]由逐差法可知。 【小问3详解】 交流电源实际频率为60Hz时打点周期 相邻计数点真实时间间隔 而该同学按50Hz算得0.10s；由逐差法可知，代入的时间间隔偏大，加速度测量值偏小。 12. 如图所示为某研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验装置。将一轻绳上端固定，下端悬挂一个质量为的小球，将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的水平平台上，使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动，使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。小球在运动过程中受到的阻力可忽略不计，已知重力加速度为。 （1）若小球的半径相对轻绳长度可忽略不计： ①小球做圆周运动所需的向心力是由____________提供的。 ②在某次实验中，小球沿半径为的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动圈的总时间，则小球做此圆周运动所需的向心力大小____________（用、、、及相关的常量表示）。用刻度尺测得轻绳上端悬挂点到画有圆周的纸面的竖直高度为，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小____________（用、、及相关的常量表示）。 ③保持的取值不变，改变和进行多次实验，可获取对应的时间。研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动的过程中，所受的合力与向心力大小相等。为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使得待验证关系是线性关系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了下列四种图像，若小球所受的合力与向心力大小相等，则下列图像中合理的是____________（填字母）。 A. B. C. D. （2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于该验证性实验的操作，下列说法中正确的是（　　）。 A. 小球质量的测量误差不影响本实验验证 B. 小球匀速圆周运动半径的测量会影响本实验验证 C. 在其他因素不变的情况下，实验中轻绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大 D. 在轻绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中轻绳越长，小球做圆周运动的线速度越小 【答案】（1） ①. 重力和轻绳的拉力的合力（“轻绳拉力的水平分力”也可） ②. ③. ④. B （2）AC 【解析】 【小问1详解】 ①[1]小球在运动过程中受到重力和轻绳的拉力，重力和轻绳的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，或者是轻绳拉力的水平分力提供向心力； ②[2][3]小球运动一周的路程为，运动圈的时间为，故线速度大小 由向心力公式得 设轻绳与竖直方向的夹角为，轻绳的拉力大小为，竖直方向小球受力平衡，由平衡条件得，小球所受合力沿水平方向指向圆心，其大小为； ③[4]由实验验证条件 得 整理得 故选B。 【小问2详解】 AB．由（1）中的结论有 该关系中不含小球质量和圆周半径，因此质量与半径的测量误差均不影响本实验验证，故A正确，B错误； CD．由（1）中结论，在相同实验条件下有 设上端悬挂点到小球球心的距离为，轻绳与竖直方向的夹角为，由几何关系得， 代入上式得 当不变时，越大，越大且越小，越大；当不变时，越大，越大，故C正确，D错误。 故选AC。 13. 某地铁线路相邻两站、之间轨道水平且笔直，列车从站由静止出发，先做匀加速运动加速到最高运行速度，再以速度匀速行驶一段时间，最后做匀减速运动，恰好停在站。列车运行的图像如图所示。 （1）求列车在加速阶段和减速阶段的加速度大小、； （2）为缩短运行时间，调度部门将该列车的最高运行速度提高到，加速和减速阶段的加速度大小均保持不变。求在这一运行方式下，列车从站运行到站比原来节省的时间。 【答案】（1）， （2）4s 【解析】 【小问1详解】 由图可知，列车的最高运行速度、加速阶段所用时间和减速阶段所用时间分别为，， 由匀变速直线运动速度公式，加速阶段有加速度大小 减速阶段有加速度大小 【小问2详解】 在图像中，图线与时间轴所围图形的面积表示A、B之间的位移，即 最高运行速度提高到后，加速阶段有 减速阶段， 由于，说明列车仍有匀速行驶阶段。 匀速阶段的位移为 比原来节省的时间为 14. （10分）如图所示，质量M=2 kg的滑板A放在水平地面上，当A向右滑动的速度v0=13.5 m/s时，在A中间位置轻轻地放上一个大小不计、质量m=1 kg的小物块B，同时给B施加一个向右的恒力F=6 N并开始计时，已知A与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，A与B间的动摩擦因数μ2=0.4。（设滑板A足够长，取g=10 m/s2）求： （1）经过多长时间A、B达到共同速度； （2）从开始计时到A、B达到共同速度的时间内，A、B间因摩擦而产生的热量Q； 【答案】（1）1 s（7分） （2）27 J（3分） 【解析】 【详解】（1）设A的加速度大小为a1，对A由牛顿第二定律可得： （1分） 解得，方向向左 （1分） 设B的加速度大小为a2，对B由牛顿第二定律可得： （1分） 解得，方向向右（1分） A做减速运动，（1分） B做加速运动，（1分） A、B达到共同速度时， 解得（1分） （2）从开始计时到达到共同速度， A的位移大小为x1，（1分） B的位移大小为x2，（1分） AB间因摩擦而产生的热量为Q，则（1分） 15. 如图所示，质量为m的物块B静止在水平面上P点，半径为r=2R的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面与水平面刚好在圆弧面的最低点C相切，质量为3m的小球A用长为L（未知）的轻绳连接于O点，O点正下方O′点固定一颗钉子，将轻绳水平拉直，由静止释放A，A运动到最低点时刚好与B沿水平方向发生弹性正碰，碰撞后A刚好绕钉子做半径为R的完整的圆周运动，B恰能运动到圆弧体的最高点D，B与Q点左侧水平面间的动摩擦因数为0.5，Q点右侧水平面光滑，开始时C点与Q点对齐，P、Q间距离s=37R，A、B可视为质点，重力加速度为g，求： （1）A、B碰撞后瞬间，A的速度大小； （2）细线长度L及圆弧体的质量； （3）若B在圆弧面上向上运动的时间为t，则B在圆弧面向上运动过程中，圆弧体运动的距离为多少。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 A碰撞后刚好能绕钉子做半径为的完整圆周运动，在圆周最高点时重力提供向心力 得最高点速度 从碰撞后（圆周最低点）到圆周最高点过程，只有重力做功，机械能守恒 ​解得​ 【小问2详解】 设A碰撞前瞬间速度为，A、B发生弹性正碰，满足动量守恒，可得 由机械能守恒，可得 代入，联立解得碰撞后B的速度​ A从水平拉直释放到碰撞前下摆过程机械能守恒 结合弹性碰撞解得的 代入得​ B从P点运动到Q点过程，由动能定理可得 代入数据解得B到达Q点的速度 B滑上光滑水平面上的圆弧体后，B与圆弧体组成的系统水平方向动量守恒，B到达圆弧最高点D时两者共速；又因为圆弧半径，B上升高度为，由水平动量守恒可得 由系统机械能守恒可得 代入数值解得圆弧体质量 【小问3详解】 B和圆弧体组成的系统水平方向动量守恒，任意时刻水平方向平均动量守恒 两边对时间积累可得 整理可得 且B相对圆弧体的水平位移等于圆弧半径，即 联立解得​ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $