精品解析：2027届陕西榆林市第三中学高三上学期第一次检测训练物理试题

2027届高三年级第一次检测训练 物理试题 注意事项： 1、本试题共8页，满分100分，时间90分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。涂写在本试卷上无效。 4、作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 5、考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 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. 下列质点做匀变速直线运动，正确的说法是（ ） A. 不管加速度方向与速度方向怎样，物体速度都要增大 B. 若加速度方向与速度方向相反，虽然加速度很大，物体的速度还是减小 C. 因为物体做匀变速运动，故其加速度是均匀变化的 D. 极短时间内的平均速度一定等于瞬时速度 2. 在某驾校的训练场地上，有一段圆弧形坡道，如图所示，若将同一辆车先后停放在a点和b点，下列说法正确的是（ ） A. 车在a点受到坡道的摩擦力大于在b点受到的摩擦力 B. 车在a点受到坡道的支持力大于在b点受到的支持力 C. 车在a点受到坡道对车的作用力大于在b点时受到的作用力 D. 车在a点受到的重力的下滑分力大于在b点受到的重力的下滑分力 3. 如图所示，已知地球半径为R，地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为，向心加速度大小为，地球自转周期为，角速度为；近地卫星的轨道半径近似为R，运行线速度大小为，加速度大小为，运动周期为，角速度为；地球同步卫星的轨道半径为r，运行线速度大小为，加速度大小为，运动周期为，角速度为。下列选项正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接．然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态．已知三根轻绳的长度之比为OA∶AB∶OB＝3∶4∶5，两球质量关系为mA＝2mB＝2m，则下列说法正确的是（重力加速度为g） A. OB绳的拉力大小为2mg B. OA绳的拉力大小为 C. F的大小为 D. AB绳的拉力大小为mg 5. 如图，高压输电线路定期开展安全检修。两座输电铁塔之间架设一根总长不变的连续钢缆，钢缆两端分别固定在铁塔上。检修人员将一台线路监测仪器通过光滑抱箍悬挂在钢缆上，抱箍可无摩擦地沿钢缆自由滑动，不计钢缆与抱箍的重力。监测仪器重力为G。若保持两铁塔水平间距不变，仅将右侧铁塔上钢缆的固定点向上移动一小段距离，下列说法正确的是（ ） A. 悬挂点处两段钢缆之间的夹角不变，钢缆拉力不变 B. 悬挂点处两段钢缆之间的夹角变大，钢缆拉力变大 C. 悬挂点处两段钢缆之间的夹角变小，钢缆拉力变小 D. 悬挂点处两段钢缆之间的夹角变大，钢缆拉力不变 6. 如图所示为“天问一号”发射过程简化图：“天问一号”轨道火星轨道经过一系列的调姿变轨，成为一颗围绕太阳运行的人造行星，运行路径为椭圆轨道，再在适当位置经过变轨到达火星表面，其中a点为脱离地球位置，b点为被火星捕获位置。卫星在椭圆轨道上a点的速度大小为，b点的速度大小为。地球、火星绕太阳运动可看作匀速圆周运动，地球公转的线速度大小为，火星公转的线速度大小为。已知地球、火星运转在同一平面内且运转方向相同，火星轨道半径为地球的1.5倍，不考虑“天问一号”到地心和火星中心距离，下列说法正确的是（ ） A. “天问一号”在a点变轨到椭圆轨道时需要向前喷气 B. C. “天问一号”在椭圆轨道上a、b两点角速度大小之比为 D. “天问一号”通过一次发射，直接进入地火转移轨道的发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 7. 图1所示，长为的轻杆一端固定一小球，另一端与电动机转轴连接，电动机连带底座水平放置在压力传感器上。当小球在电动机的驱动下在竖直平面内做匀速圆周运动时，压力传感器探测到的压力随时间变化的图线如图2所示，而电动机底座始终保持静止，已知电动机底座与压力传感器间的动摩擦因数最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，重力加速度。下列判断中正确的是（ ） A. 时，小球位于最高点 B. 电动机底座所受静摩擦力最大为3.2N C. 小球的质量为1.0kg D. 底座脱离传感器时的小球最小速度为5m/s 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，有多项符合题目要求，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，质量分别为、的小球1和2用轻质弹簧连接。某人用手通过轻绳给小球1施加的竖直恒力，使整个装置一起竖直向上加速运动。某时刻突然剪断轻绳，此时小球1、2的加速度大小分别为和；重力加速度，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 装置在恒力F作用下加速运动时，弹簧的弹力大小为6N B. 装置在恒力F作用下加速运动时，弹簧的弹力大小为3N C. 剪断轻绳的瞬间，，方向向上 D. 剪断轻绳的瞬间，，方向向下 9. 实验小组使用双线摆（等效为单摆）测量当地的重力加速度，将小球垂直纸面向外拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，小球某次经过最低点时开始计时，记为第1次经过该位置，小球第50次经过同一位置时停止计时，总时间为t。小球的直径为3cm，该双线摆的等效单摆摆长记为L。下列说法正确的是（ ） A. 该双线摆的等效单摆摆长 B. 该双线摆周期为 C. 当地重力加速度大小为 D. 由于实验过程无法保证细杆绝对水平，使测量的重力加速度偏小 10. 如图1所示，水平传送带顺时针匀速转动，一可视为质点的物块无初速度地放在传送带左端，物块由左端运动到右端的过程中，其与t的关系图像如图2所示（其中x为位移，t为运动时间），图中直线OA过坐标原点，曲线AB与OA在A处相切。g取。下列说法正确的是（ ） A. 0.5s~0.7s时间内，物块做变加速直线运动 B. 物块与传送带之间的动摩擦因数为0.8 C. 0~0.7s传送带上划痕长度为1m D. 若传送带足够长，物块运动过程的与t的图像会有的渐近线 三、非选择题：本题共6小题，共54分。 11. 科技社的同学想利用所学习的匀加速直线运动知识了解“福建舰”的电磁弹射性能，在实验室设计了如图甲所示的装置，用小车充当弹射的飞机，细线拉力充当弹射装置对飞机的作用力，实验中打出一条如图乙所示的纸带。 （1）已知电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出，根据图中数据可知，打点计时器打D点时小车的速率为________m/s；（（结果保留三位有效数字） （2）研究过程中小车运动的加速度大小为________； （3）查资料知“福建舰”弹射飞机的实际加速度为（2）中计算值的20倍，战机起飞速率至少为80m/s，若“福建舰”在静止状态下弹射飞机，则可估算出弹射轨道设计的至少长度为________m。（结果保留三位有效数字） 12. 某同学做“验证动量守恒定律”的实验，实验装置如图甲所示。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，不过，可以通过只测量________（填选项前的符号），间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放时的高度h B. 小球做平抛运动在水平方向的位移 C. 小球抛出点距地面的高度H （2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先多次从斜轨上S位置静止释放入射小球，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于轨道的水平末端部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________（填选项前的符号）。 A. 用天平测量两个小球的质量、，且有 B. 分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N C. 测量平抛水平射程OM、ON D. 测量小球开始释放的高度h E. 测量抛出点距地面的高度H （3）在某次实验中，得到小球的落点情况如图乙所示，假设碰撞中系统动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为________。 （4）若碰撞中系统动量守恒，根据图乙数据判断本次碰撞________（选填“是”或“不是”）弹性碰撞。 13. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，由静止开始在平直轨道上以恒定功率P启动，运动过程中动车受到的阻力大小恒为f，经过时间t动车达到该功率下的最大速度。求： （1）动车的最大速度； （2）当动车速度为时，动车的瞬时加速度a； （3）动车从静止到最大速度的过程中，动车前进的位移x。 14. 甲、乙两列简谐横波相向传播，波速均为，振幅均为，时的波形图如图所示，此时位于和的两质点刚开始振动，两列波均为连续简谐横波。求： （1）波的周期T； （2）从图示位置开始，经过多长时间两波相遇； （3）在0~3s的时间内，位于的质点的路程s。 15. 某山地景区设计了一套简易物资转运装置，可将小型物资从山坡顶端输送至水平平台，再滑落到水平地面的长木板上。如图，一个倾角为、长为的斜面与光滑短平台BC平滑连接，一块长木板静止在水平地面上，紧靠平台右端放置，长木板的上表面与平台等高，物体与斜面、长木板之间的动摩擦因数为，长木板与地面之间的动摩擦因数为，物体和长木板的质量均为。物体从斜面顶端的A点以某一速度沿斜面下滑，从平台的C点以的速度滑上长木板，物体运动至长木板的最右端时与长木板相对静止，再经过一段时间，最终静止。物体可视为质点，物体经过B点前、后瞬间速度大小不变，重力加速度g取，，。求： （1）物体在A点的速度大小； （2）物体在长木板上滑动的过程中，物体和长木板的加速度大小和； （3）长木板的运动时间t。 16. 如图，一根光滑直杆固定在平台上方，直杆上套着一个质量为m的滑块，滑块的下端悬点处系着一根长为L的不可伸长的细线，悬点到平台的竖直距离为L，细线的另一端系着一个质量为m的物体，一个装满泥浆的水泥桶紧靠在平台的右端，水泥桶的上边缘与平台等高且平滑对接。现将物体拉起使细线恰好水平伸直，由静止释放物体，物体下落，滑块向左滑动，物体运动到最低点时细线断裂，物体恰好在光滑平台上向右滑动。物体经时间t，从水泥桶的左上端的A点运动到右下端的B点，已知物体运动到B点时的速度可看作方向向下，大小与A点时相同，物体受到泥浆的作用力方向与速度方向相反，大小与速度成正比，比例系数为k，物体可看作质点，细线断裂前、后物体速度可看作不变，重力加速度为g。 （1）物体到达最低点时与平台恰好不接触，求物体此时的速度大小v； （2）求细线断裂前瞬间物体受到的拉力大小； （3）求水泥桶的水平宽度x和竖直深度h。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三年级第一次检测训练 物理试题 注意事项： 1、本试题共8页，满分100分，时间90分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。涂写在本试卷上无效。 4、作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 5、考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 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. 下列质点做匀变速直线运动，正确的说法是（ ） A. 不管加速度方向与速度方向怎样，物体速度都要增大 B. 若加速度方向与速度方向相反，虽然加速度很大，物体的速度还是减小 C. 因为物体做匀变速运动，故其加速度是均匀变化的 D. 极短时间内的平均速度一定等于瞬时速度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．加速度表示速度变化的快慢，其方向与速度变化的方向相同。对于直线运动，加速度与速度同向时，速度大小增大；二者反向时，速度大小减小。加速度的大小只影响速度变化的快慢，不能单独决定速度大小增大还是减小，故A错误，B正确； C．匀变速直线运动的加速度大小和方向都保持不变，“匀变速”指速度随时间均匀变化，故C错误； D．平均速度对应一段时间，瞬时速度对应某一时刻。极短但有限的时间内，平均速度可以近似表示相应时刻的瞬时速度，“极短”本身不能保证两者严格相等，故D错误。 故选B。 2. 在某驾校的训练场地上，有一段圆弧形坡道，如图所示，若将同一辆车先后停放在a点和b点，下列说法正确的是（ ） A. 车在a点受到坡道的摩擦力大于在b点受到的摩擦力 B. 车在a点受到坡道的支持力大于在b点受到的支持力 C. 车在a点受到坡道对车的作用力大于在b点时受到的作用力 D. 车在a点受到的重力的下滑分力大于在b点受到的重力的下滑分力 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．设车的质量为，重力加速度为，车所在处坡道切线与水平方向的夹角为。由题图的坡道轮廓可见，点的切线比点更陡，两处倾角满足，车静止时受重力、坡道的支持力和静摩擦力。重力竖直向下，支持力垂直于局部坡面向外；静摩擦力阻碍车沿坡道下滑，方向沿坡道向上。用质点表示车，局部切线处的受力方向示意如下 以沿坡道向上、垂直坡道向外分别为两个方向的正方向，依据平衡条件有和 解得静摩擦力和支持力的大小分别为和。重力沿坡道向下的分力大小也为 同一辆车的重力不变，倾角增大时，正弦值增大、余弦值减小，因此车在点受到的静摩擦力及重力的下滑分力均小于在点的相应值，支持力则大于在点的支持力，故AD错误，B正确； C．坡道对车的作用力是支持力与静摩擦力的合力。车在两处均静止，该合力均与重力平衡，方向竖直向上，大小均为，两处相同，故C错误。 故选B。 3. 如图所示，已知地球半径为R，地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为，向心加速度大小为，地球自转周期为，角速度为；近地卫星的轨道半径近似为R，运行线速度大小为，加速度大小为，运动周期为，角速度为；地球同步卫星的轨道半径为r，运行线速度大小为，加速度大小为，运动周期为，角速度为。下列选项正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．设地球质量为，万有引力常量为。同步卫星的运动周期等于地球自转周期，因此，从而。对近地卫星有 对同步卫星有 整理得， 结合前述同步关系，可得 所以，故A错误； BCD．对近地卫星和同步卫星，线速度分别为， 结合前述角速度关系得 由匀速圆周运动的角速度与周期关系，得 由向心加速度公式可知， 所以，故BC错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接．然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态．已知三根轻绳的长度之比为OA∶AB∶OB＝3∶4∶5，两球质量关系为mA＝2mB＝2m，则下列说法正确的是（重力加速度为g） A. OB绳的拉力大小为2mg B. OA绳的拉力大小为 C. F的大小为 D. AB绳的拉力大小为mg 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：对球B受力分析，受到重力、OB的拉力，二力方向相反，假设AB绳子有拉力，则拉力的方向一定是沿着绳子由B指向A的，球B会偏离竖直方向，与题目矛盾，故AB绳子的拉力为零，故OB绳子的拉力等于球B的重力为mg，故A错误；对球A受力分析，受拉力F、重力2mg和AO绳子的拉力T，如图 根据几何关系，有；，故B正确，C D错误；故选B． 考点：物体的平衡 【名师点睛】本题关键先对B球受力分析，得到AB绳子的拉力为零，然后对A球受力分析，根据平衡条件并运用相似三角形法求解未知力． 5. 如图，高压输电线路定期开展安全检修。两座输电铁塔之间架设一根总长不变的连续钢缆，钢缆两端分别固定在铁塔上。检修人员将一台线路监测仪器通过光滑抱箍悬挂在钢缆上，抱箍可无摩擦地沿钢缆自由滑动，不计钢缆与抱箍的重力。监测仪器重力为G。若保持两铁塔水平间距不变，仅将右侧铁塔上钢缆的固定点向上移动一小段距离，下列说法正确的是（ ） A. 悬挂点处两段钢缆之间的夹角不变，钢缆拉力不变 B. 悬挂点处两段钢缆之间的夹角变大，钢缆拉力变大 C. 悬挂点处两段钢缆之间的夹角变小，钢缆拉力变小 D. 悬挂点处两段钢缆之间的夹角变大，钢缆拉力不变 【答案】A 【解析】 【详解】抱箍光滑且钢缆连续，两侧钢缆的张力大小相等，记为。以监测仪和抱箍整体为研究对象，其受到重力和两侧钢缆的张力。设钢缆总长为，两固定点的水平距离为，左右两段钢缆的长度分别为和，与竖直向上方向的夹角分别为和。取水平向右、竖直向上为正方向，由水平方向的受力平衡得 移动前后两夹角均为锐角，所以，辅助图示出悬挂点的受力及夹角定义 两段钢缆的水平投影长度之和等于两固定点的水平距离，故 钢缆总长和水平距离均不变，因此不变。设悬挂点处两段钢缆之间的夹角为，则 因此两段钢缆之间的夹角不变。由竖直方向的受力平衡得 解得钢缆张力为 由于监测仪的重力和夹角均不变，钢缆张力也不变。 故选A。 6. 如图所示为“天问一号”发射过程简化图：“天问一号”轨道火星轨道经过一系列的调姿变轨，成为一颗围绕太阳运行的人造行星，运行路径为椭圆轨道，再在适当位置经过变轨到达火星表面，其中a点为脱离地球位置，b点为被火星捕获位置。卫星在椭圆轨道上a点的速度大小为，b点的速度大小为。地球、火星绕太阳运动可看作匀速圆周运动，地球公转的线速度大小为，火星公转的线速度大小为。已知地球、火星运转在同一平面内且运转方向相同，火星轨道半径为地球的1.5倍，不考虑“天问一号”到地心和火星中心距离，下列说法正确的是（ ） A. “天问一号”在a点变轨到椭圆轨道时需要向前喷气 B. C. “天问一号”在椭圆轨道上a、b两点角速度大小之比为 D. “天问一号”通过一次发射，直接进入地火转移轨道的发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 【答案】C 【解析】 【详解】A．“天问一号”围绕地球做圆周运动，在点变轨到椭圆时需要加速，故要向后喷气，故A错误； B．从点到点速度减小，即 从地球轨道到地火转移轨道要加速，即 从地火转移轨道到火星轨道要加速，即 根据，可知 则地球公转速度大于火星公转速度，即 综上可得则，故B错误； C．设地球轨道半径为，则火星轨道半径为，则有， 根据开普勒第二定律有 可得“天问一号”在椭圆轨道上两点线速度之比 角速度，故C正确； D．“天问一号”是一次性直接发射进入地火转移轨道，发射速度介于第二、三宇宙速度之间，即大于11.2km/s，小于16.7km/s，故D错误。 故选C。 7. 图1所示，长为的轻杆一端固定一小球，另一端与电动机转轴连接，电动机连带底座水平放置在压力传感器上。当小球在电动机的驱动下在竖直平面内做匀速圆周运动时，压力传感器探测到的压力随时间变化的图线如图2所示，而电动机底座始终保持静止，已知电动机底座与压力传感器间的动摩擦因数最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，重力加速度。下列判断中正确的是（ ） A. 时，小球位于最高点 B. 电动机底座所受静摩擦力最大为3.2N C. 小球的质量为1.0kg D. 底座脱离传感器时的小球最小速度为5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．图2为压力传感器示数随时间变化的图像，时示数达到最大值。小球在最低点时向心加速度竖直向上，底座受到的压力最大；在最高点时压力最小。因此此时小球位于最低点，故A错误； BC．由图2相邻两个最大值间隔可得周期为。设电动机连带底座质量为，小球质量为。在最低点对小球与底座整体应用牛顿第二定律，得 在最高点对小球与底座整体应用牛顿第二定律，得 联立两式并代入已知量得，。小球在水平位置时水平向心加速度最大，底座所需的实际静摩擦力也最大。对整体列水平方向牛顿第二定律得 代入得，故BC错误； D．底座脱离压力传感器的临界状态满足传感器示数为零，且首先发生在最高点。此时以小球和底座为系统，竖直方向由牛顿第二定律得 代入，，和，得，故D正确。 故选D。 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，有多项符合题目要求，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，质量分别为、的小球1和2用轻质弹簧连接。某人用手通过轻绳给小球1施加的竖直恒力，使整个装置一起竖直向上加速运动。某时刻突然剪断轻绳，此时小球1、2的加速度大小分别为和；重力加速度，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 装置在恒力F作用下加速运动时，弹簧的弹力大小为6N B. 装置在恒力F作用下加速运动时，弹簧的弹力大小为3N C. 剪断轻绳的瞬间，，方向向上 D. 剪断轻绳的瞬间，，方向向下 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对两个小球，根据牛顿第二定律可得 解得 对小球2，根据牛顿第二定律可得 解得，故A错误，B正确； CD．剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，对小球1，根据牛顿第二定律可得 解得，方向向下； 对小球2，根据牛顿第二定律可得 解得，方向向上，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 实验小组使用双线摆（等效为单摆）测量当地的重力加速度，将小球垂直纸面向外拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，小球某次经过最低点时开始计时，记为第1次经过该位置，小球第50次经过同一位置时停止计时，总时间为t。小球的直径为3cm，该双线摆的等效单摆摆长记为L。下列说法正确的是（ ） A. 该双线摆的等效单摆摆长 B. 该双线摆周期为 C. 当地重力加速度大小为 D. 由于实验过程无法保证细杆绝对水平，使测量的重力加速度偏小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由几何关系可知双线摆对应的单摆摆长为小球重心到细杆的距离，即，A错误； B．小球相邻两次经过最低点之间的时间为小球摆动的半个周期，故小球做单摆运动的周期，B错误； C．结合单摆周期公式 联立得，C正确； D．小球做单摆运动时，摆动平面始终垂直于细杆，当细杆倾斜时，提供等效重力的是小球所受重力在摆动平面内的分力，测量的重力加速度值实际为重力加速度在摆动平面的分量，所以总是偏小，D正确。 故选CD。 10. 如图1所示，水平传送带顺时针匀速转动，一可视为质点的物块无初速度地放在传送带左端，物块由左端运动到右端的过程中，其与t的关系图像如图2所示（其中x为位移，t为运动时间），图中直线OA过坐标原点，曲线AB与OA在A处相切。g取。下列说法正确的是（ ） A. 0.5s~0.7s时间内，物块做变加速直线运动 B. 物块与传送带之间的动摩擦因数为0.8 C. 0~0.7s传送带上划痕长度为1m D. 若传送带足够长，物块运动过程的与t的图像会有的渐近线 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在内，图线为过原点的直线，且纵坐标为。物块由静止开始做匀加速运动，由初速度为零的匀加速运动位移关系可得 图线在处转入曲线，结合传送带模型可知，对应物块达到传送带速度的时刻；此后物块与传送带相对静止，做匀速直线运动。因此内物块做匀速直线运动，故A错误； B．图线的斜率为，由前式知，所以 物块相对传送带滑动时，水平方向仅受滑动摩擦力，支持力为，由牛顿第二定律得，又有，所以 代入，得，故B正确； C．由前述计算得传送带速度为 物块在时与传送带相对静止，所以只有发生相对滑动。传送带相对物块的位移，即划痕长度为 代入数据得 所以内传送带上的划痕长度为，故C正确； D．若传送带足够长，取，则时物块以做匀速直线运动，有 代入，和，得 随着增大，第二项逐渐减小，趋近，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题共6小题，共54分。 11. 科技社的同学想利用所学习的匀加速直线运动知识了解“福建舰”的电磁弹射性能，在实验室设计了如图甲所示的装置，用小车充当弹射的飞机，细线拉力充当弹射装置对飞机的作用力，实验中打出一条如图乙所示的纸带。 （1）已知电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出，根据图中数据可知，打点计时器打D点时小车的速率为________m/s；（（结果保留三位有效数字） （2）研究过程中小车运动的加速度大小为________； （3）查资料知“福建舰”弹射飞机的实际加速度为（2）中计算值的20倍，战机起飞速率至少为80m/s，若“福建舰”在静止状态下弹射飞机，则可估算出弹射轨道设计的至少长度为________m。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）1.33 （2）1.5 （3）107 【解析】 【小问1详解】 相邻计数点之间有4个点未画出，因此相邻计数点间包含5个打点周期。打点频率为，相邻计数点间时间为 点瞬时速度 【小问2详解】 由逐差法得 【小问3详解】 由题给，飞机实际加速度为小车加速度的20倍，故，取飞机初速度，起飞最低速度。按匀加速直线运动模型，由速度—位移关系 所以 12. 某同学做“验证动量守恒定律”的实验，实验装置如图甲所示。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，不过，可以通过只测量________（填选项前的符号），间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放时的高度h B. 小球做平抛运动在水平方向的位移 C. 小球抛出点距地面的高度H （2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先多次从斜轨上S位置静止释放入射小球，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于轨道的水平末端部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________（填选项前的符号）。 A. 用天平测量两个小球的质量、，且有 B. 分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N C. 测量平抛水平射程OM、ON D. 测量小球开始释放的高度h E. 测量抛出点距地面的高度H （3）在某次实验中，得到小球的落点情况如图乙所示，假设碰撞中系统动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为________。 （4）若碰撞中系统动量守恒，根据图乙数据判断本次碰撞________（选填“是”或“不是”）弹性碰撞。 【答案】（1）B （2）ABC （3） （4）不是 【解析】 【小问1详解】 根据以及联立可得平抛运动水平速度 因为每个小球做平抛运动下落高度相同，所以只需要测量小球做平抛运动在水平方向的位移。 故选B。 【小问2详解】 将两球碰撞瞬间看成各个系统，根据碰前瞬间系统总动量 碰后瞬间系统总动量 所以必须的步骤有用天平测量两个小球的质量、，为了不让入射小球被反弹，需满足，分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛水平射程OM、ON。 故选ABC。 【小问3详解】 由题设，有 化简可得 代入图乙中数据得 【小问4详解】 因动量守恒，有 若是弹性碰撞，则有 联立可得 而图乙数据不符合上式的关系，故该碰撞不是弹性碰撞。 13. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，由静止开始在平直轨道上以恒定功率P启动，运动过程中动车受到的阻力大小恒为f，经过时间t动车达到该功率下的最大速度。求： （1）动车的最大速度； （2）当动车速度为时，动车的瞬时加速度a； （3）动车从静止到最大速度的过程中，动车前进的位移x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 动车速度最大时，加速度为0，牵引力等于阻力 由功率公式 可得 【小问2详解】 速度为时，由恒定功率关系 则有 根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 对全过程应用动能定理，有 将代入上式，得 整理得位移 14. 甲、乙两列简谐横波相向传播，波速均为，振幅均为，时的波形图如图所示，此时位于和的两质点刚开始振动，两列波均为连续简谐横波。求： （1）波的周期T； （2）从图示位置开始，经过多长时间两波相遇； （3）在0~3s的时间内，位于的质点的路程s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图中波形的空间周期可知波长为。波速、波长和周期满足 所以 代入，，得 【小问2详解】 图示时刻两波前端分别位于和，相距，两列波相向传播，接近速度为 因此 代入上式，得 【小问3详解】 在时，处距两列波的波前均为，所以两列波同时在到达该点；在此之前该质点静止。由图可知，两列波在该点同相叠加，合振幅为 从到经历，而，所以质点共振动2个周期。在简谐运动中，一个周期内质点通过的总路程等于振幅的4倍，因此总路程为 代入上式，得 15. 某山地景区设计了一套简易物资转运装置，可将小型物资从山坡顶端输送至水平平台，再滑落到水平地面的长木板上。如图，一个倾角为、长为的斜面与光滑短平台BC平滑连接，一块长木板静止在水平地面上，紧靠平台右端放置，长木板的上表面与平台等高，物体与斜面、长木板之间的动摩擦因数为，长木板与地面之间的动摩擦因数为，物体和长木板的质量均为。物体从斜面顶端的A点以某一速度沿斜面下滑，从平台的C点以的速度滑上长木板，物体运动至长木板的最右端时与长木板相对静止，再经过一段时间，最终静止。物体可视为质点，物体经过B点前、后瞬间速度大小不变，重力加速度g取，，。求： （1）物体在A点的速度大小； （2）物体在长木板上滑动的过程中，物体和长木板的加速度大小和； （3）长木板的运动时间t。 【答案】（1） （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 物体从点运动到点，根据动能定理，有 解得 【小问2详解】 物体在木板上运动时，根据牛顿第二定律，对物体有 解得 对长木板有 解得 【小问3详解】 设物体和长木板相对运动的时间为，共速的速度为，根据匀变速直线运动公式,分别对物体和长木板，有， 解得， 物体和长木板共速后，一起向右做匀减速直线运动，对整体，根据牛顿第二定律有 由匀变速直线运动规律 木板的运动时间 解得 16. 如图，一根光滑直杆固定在平台上方，直杆上套着一个质量为m的滑块，滑块的下端悬点处系着一根长为L的不可伸长的细线，悬点到平台的竖直距离为L，细线的另一端系着一个质量为m的物体，一个装满泥浆的水泥桶紧靠在平台的右端，水泥桶的上边缘与平台等高且平滑对接。现将物体拉起使细线恰好水平伸直，由静止释放物体，物体下落，滑块向左滑动，物体运动到最低点时细线断裂，物体恰好在光滑平台上向右滑动。物体经时间t，从水泥桶的左上端的A点运动到右下端的B点，已知物体运动到B点时的速度可看作方向向下，大小与A点时相同，物体受到泥浆的作用力方向与速度方向相反，大小与速度成正比，比例系数为k，物体可看作质点，细线断裂前、后物体速度可看作不变，重力加速度为g。 （1）物体到达最低点时与平台恰好不接触，求物体此时的速度大小v； （2）求细线断裂前瞬间物体受到的拉力大小； （3）求水泥桶的水平宽度x和竖直深度h。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 取滑块和物体为系统。细线伸直且平台、直杆均光滑，水平方向没有外力，系统水平方向动量守恒。取向右为正，物体到达最低点时物体向右、滑块向左，设滑块速率为，由水平方向动量守恒得 系统从释放到最低点的过程中，物体下降高度为，机械能守恒，得 联立得 故物体到达最低点时速度大小为 【小问2详解】 细线断裂前瞬间，最低点处细线竖直。由第（1）问，物体和滑块速率均为，且方向相反，因此物体相对滑块悬点的切向速度为 悬点的竖直加速度为零，故物体竖直向上的加速度等于相对悬点圆周运动的向心加速度。取竖直向上为正，对物体列牛顿第二定律，得 代入相对速度及第（1）问结果 得 所以细线断裂前瞬间拉力为 【小问3详解】 取水平方向向右、竖直方向向下为正。物体在点的速度大小为，到点时速度竖直向下且大小仍为，所以初、末动量的水平分量分别为和，竖直分量分别为和，泥浆阻力大小为，方向与速度相反。对任一短时间段，阻力冲量的水平分量为 阻力冲量的竖直分量为 各段相加，到过程中泥浆阻力冲量的水平、竖直分量分别为和，水平方向由动量定理，得 解得 竖直方向由动量定理，得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $