精品解析：云南昆明市云南师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题（四）

云南师大附中2027届高考适应性月考卷（四） 物 理 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，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。在试题卷上作答无效。 3、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 某类太阳能电池可通过光电效应直接把光能转化成电能。工作时，太阳能电池材料中的电子能被红光光子激发，激发后的电子向电池负极持续移动，形成光电流。下列关于该类太阳能电池的描述正确的是（ ） A. 全波段的太阳光均可使该电池正常工作 B. 该电池不可在光强太弱的多云白天工作 C. 其余条件均相同，海拔越高，太阳能电池的光电流越大 D. 用蓝光照射时的光电流一定大于用红光照射时的光电流 2. 如图所示，a为低轨道卫星，b为地球同步卫星，则下列关于两卫星的说法中正确的是（ ） A. 线速度的大小关系为 B. 向心加速度的大小关系为 C. 绕地球公转的周期关系为 D. 受地球的万有引力的大小关系为 3. 将可视为质点的小球用长度为L的轻绳靠竖直墙悬挂，如图所示，现将小球拉至与竖直墙面成θ角（）处静止释放，球与墙壁发生弹性碰撞后返回最高点，不计空气阻力及碰撞的时间。下列关于该过程的说法正确的是（ ） A. 仅增加L，小球与墙壁碰前瞬间速度减小 B. 仅增加L，小球运动到最低点时，轻绳拉力增大 C. 仅减小θ，小球运动时间变短 D. 仅减小θ，小球释放瞬间的加速度减小 4. 光在折射率为的光纤中传播路程，等效于光在真空中传播路程。如图所示，两根长度均为、折射率分别为、的光纤①和光纤②上下放置，一束在真空中波长为的光在光纤入口处分别进入两根光纤，又在光纤出口处相遇，发现两束光在处干涉减弱，缓慢调整至两光纤长度均为，发现两光束在处第一次干涉加强，则两光纤的折射率之差应为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，小明正骑自行车沿车道中线以速度水平向右行驶，小红与小明之间连线与小明行驶方向之间的夹角为，为使小明和小红在车道中线上相遇，小红运动的最小速度为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，智能网球发球机置于网球场左侧底线的中点处，发球口在点正上方高度为的点，球网两侧球场与为边长相同的正方形，边长为，球网高度为。现在网球场内存在沿方向的恒定风力，风力使网球产生大小为的恒定加速度（，为重力加速度）。发球机可将网球从发球口沿水平面内任意方向以不同大小的速度击出，不计空气阻力。则网球直接落在右侧球场中所有可能落点构成图形的形状（图中阴影区域）为（ ） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，一初速度的可视为质点的物块滑上长度的水平传送带，从传送带右端离开后，平滑进入固定在竖直面内的光滑半圆细管道。管道最低点固定一压力传感器（图中未画出），传感器示数为，改变传送带速度，规定水平向右为速度正方向，得到图像如图乙所示，重力加速度取，下列说法正确的是（ ） A. 物块与传送带之间的动摩擦因数为 B. 管道半径为 C. D. 若传送带反向运行，则图像如图乙中图线所示 8. 合成与鉴别新核素是原子核物理研究的重要前沿方向。某实验室利用回旋加速器将氘核加速至最大动能后引出轰击靶核，发生核反应：，关于该反应下列说法正确的是（ ） A. 该反应属于核聚变 B. 核反应方程中的X的质量数应为1 C. 和的比结合能不同 D. 全球变暖会使的半衰期变短 9. 某同学发现在雨伞加速转动过程中水滴被甩落，他猜想雨伞转速增加的快慢不同，水滴落点的远近也会不同。为验证猜想，他用半径为的可绕中心轴转动的水平圆盘模拟雨伞，用质量为的小物块模拟雨滴，如图所示，将小物块（可视为质点）放在圆盘边缘，物块与圆盘间动摩擦因数为，圆盘离地高度为。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 若圆盘转速缓慢增加，小物块被甩出时圆盘角速度大小为 B. 若圆盘转速缓慢增加，小物块被甩出后的落点到中心轴的距离为 C. 若圆盘转速迅速增大，小物块所受摩擦力沿半径方向指向圆心 D. 若圆盘转速迅速增大，小物块被甩出后的落点到中心轴的距离小于圆盘转速缓慢增加时落点到中心轴的距离 10. 如图甲所示，一个质量为的木板静止在光滑的水平桌面上，用劲度系数为的轻弹簧将板连在竖直墙上，开始时弹簧处于原长。一质量为的物块（可视为质点）从木板左端以初速度滑上长木板，最终恰好停在长木板的右端。通过传感器、数据采集器、计算机绘制了物块和木板的图像，如图乙所示，其中为物块的图线，为木板的图线，物块与木板间的动摩擦因数处处相同，重力加速度为。则（ ） A. 木板的长度小于 B. 物块与木板间的动摩擦因数为 C. 若仅增大物块的初速度，物块最终仍会恰好停在长木板的右端 D. 将初速度增大为时，木板与弹簧组成的系统获得的机械能最大 二、非选择题：本题共5小题，共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组开展实验，研究小球做平抛运动的轨迹并测量初速度。 （1）小组先用如图甲所示的装置描绘小球的运动轨迹，实验前将斜槽末端调至水平，将小球静置于斜槽末端，为简便描绘轨迹，应选择此时________在白纸上的投影点为坐标原点建系。 A. 斜槽末端 B. 小球球心 C. 小球顶端 （2）实验过程中，该小组从同一位置由静止释放小球，并将水平板依次等距下移，让小球先后三次做平抛，三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是________。 A. B. C. D. 无法判断 （3）该小组利用如图乙所示的实验装置测量小球平抛运动的初速度。每次将小球从斜槽上同一位置由静止释放，逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，测量小球对应的竖直位移，处理数据得到如图丙所示的图像，当地重力加速度取，则小球水平抛出时的初速度________m/s。 12. 某兴趣小组设计了一个可以测量小车质量的装置。使用的器材：小车、一端附定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50 Hz的交流电源、直尺、6个质量均为的钩码。 实验步骤如下： ①按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，改变轨道倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，然后在细线另一端悬挂6个钩码； ②保持轨道倾角不变，取下1个钩码，将它放在小车上，让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度； ③依次从悬挂的钩码中取下个，均放在小车上，重复步骤②，测出对应的加速度； ④以留下钩码总个数的倒数为横轴，加速度的倒数为纵轴，根据测得的数据作出关系图线； ⑤由关系图线求出小车的质量。 回答下列问题： （1）下列说法正确的是________（填选项前字母）。 A. 实验时先接通电源后，再释放小车 B. 小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终与倾斜轨道保持平行 C. 实验中必须保证细线下端悬挂钩码的质量远小于小车的质量 D. 若细线下端悬挂2个钩码，则小车下滑过程中受到的合外力大小为 （2）某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则加速度大小________m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）作出关系图线，若求得图线的斜率为，则小车的质量________（用、和重力加速度表示）。 （4）若某同学在实验时，忘记将取下的钩码放在小车上，而是直接拿走，请分析他作出的图像是________。 A. 过原点的直线 B. 纵轴有截距的直线 C. 横轴有截距的直线 D. 曲线 13. 如图甲所示，一端带有光滑定滑轮的足够长的木板固定在水平桌面上，质量分别为、的物块A、B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳相连，B距离地面有一定高度。开始时，用手按住A使之静止在木板上，某时刻松手后，得到A运动的图像如图乙所示。已知，重力加速度，物块B落地后不反弹，求： （1）物块A与长木板之间的动摩擦因数； （2）物块B的质量。 14. 系留气球是一种带有缆绳约束的浮空器。主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的可视为理想气体的氦气，副气囊与大气连通。其结构可简化为如图12所示，其中主气囊横截面积为2S，长度为L；副气囊横截面积为S。轻质弹簧左端固定在主气囊左侧壁上，右端与轻质光滑活塞连接。当气球在地面达到平衡时，劲度系数为k的弹簧处于原长状态，且活塞恰好在主副气囊连接处。在气球升空过程中，温度近似不变。当气球上升至目标高度时，弹簧伸长量为。气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变，由于环境温度变化，气球内外温度最终达到新的平衡，此时弹簧伸长量为。已知地面大气压强为、温度为，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计，理想气体内能满足，其中为已知常量。求： （1）目标高度处的大气压强； （2）在气球从刚到达目标高度到最终达到平衡的过程中的内能变化量。 15. 如图所示，一质量为、长度为的均匀长木板置于倾角为的固定斜面上，该斜面由一段光滑斜面和另一段粗糙斜面平滑连接构成，木板与粗糙斜面间的动摩擦因数。初始时长木板下端位于光滑斜面与粗糙斜面的连接点，上端系一轻质细线通过光滑定滑轮后连接一质量为的重物。某时刻长木板和重物均由静止释放，重力加速度取，求： （1）释放瞬间长木板的加速度大小； （2）①木板速度最大时木板与粗糙斜面的接触长度； ②在滑上粗糙斜面过程中木板速度减为0时木板与粗糙斜面的接触长度； （3）判断木板是否做简谐运动，若是，求出其等效劲度系数；若不是，请说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南师大附中2027届高考适应性月考卷（四） 物 理 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，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。在试题卷上作答无效。 3、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 某类太阳能电池可通过光电效应直接把光能转化成电能。工作时，太阳能电池材料中的电子能被红光光子激发，激发后的电子向电池负极持续移动，形成光电流。下列关于该类太阳能电池的描述正确的是（ ） A. 全波段的太阳光均可使该电池正常工作 B. 该电池不可在光强太弱的多云白天工作 C. 其余条件均相同，海拔越高，太阳能电池的光电流越大 D. 用蓝光照射时的光电流一定大于用红光照射时的光电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．发生光电效应要求入射光子的能量不小于材料的逸出功，即，只有频率达到极限频率的光才能使电池工作，并非全波段太阳光都满足，故A错误； B．入射光频率满足要求时，光强减弱只会使单位时间内产生的光电子数减少、光电流减小，仍可产生光电流，因此光强太弱的多云白天不等于不能工作，故B错误； C．其他条件相同时，海拔越高，大气层对太阳光的吸收和散射越弱，到达电池表面的光强越大，单位时间内产生并被收集的光电子数越多，光电流越大，故C正确； D．蓝光的频率高于红光，说明单个蓝光光子的能量较大，但光电流主要由单位时间内入射并被收集的光电子数决定；题目没有给出两种光的光强等条件，不能推出蓝光照射时光电流一定更大，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，a为低轨道卫星，b为地球同步卫星，则下列关于两卫星的说法中正确的是（ ） A. 线速度的大小关系为 B. 向心加速度的大小关系为 C. 绕地球公转的周期关系为 D. 受地球的万有引力的大小关系为 【答案】B 【解析】 【详解】A．设地球质量为，卫星轨道半径为。由图知低轨道卫星的轨道半径小于地球同步卫星。取卫星为研究对象，由万有引力定律和圆周运动规律得， 联立两式解得 由于低轨道半径更小，卫星速度随轨道半径增大而减小，故A错误； B．将前述速度表达式代入向心加速度关系，结合两轨道半径大小规律得，故B正确； C．将前述速度表达式代入周期关系，得，故C错误； D．卫星受到地球的万有引力大小为。两颗卫星的质量未给出，不能仅由轨道半径比较与，故D错误。 故选B。 3. 将可视为质点的小球用长度为L的轻绳靠竖直墙悬挂，如图所示，现将小球拉至与竖直墙面成θ角（）处静止释放，球与墙壁发生弹性碰撞后返回最高点，不计空气阻力及碰撞的时间。下列关于该过程的说法正确的是（ ） A. 仅增加L，小球与墙壁碰前瞬间速度减小 B. 仅增加L，小球运动到最低点时，轻绳拉力增大 C. 仅减小θ，小球运动时间变短 D. 仅减小θ，小球释放瞬间的加速度减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒有 解得小球与墙壁碰前瞬间速度 可得仅增加L，小球与墙壁碰前瞬间速度变大，故A错误； B．球运动到最低点时，有 解得 可得仅增加L，小球运动到最低点时，轻绳拉力不变，故B错误； C．小球拉至与竖直墙面成θ角（）处静止释放，小球做简谐运动，周期为 仅减小θ，小球运动时间仍为，保持不变，故C错误； D．根据牛顿第二定律有 解得 可知仅减小θ，小球释放瞬间的加速度减小，故D正确。 故选D。 4. 光在折射率为的光纤中传播路程，等效于光在真空中传播路程。如图所示，两根长度均为、折射率分别为、的光纤①和光纤②上下放置，一束在真空中波长为的光在光纤入口处分别进入两根光纤，又在光纤出口处相遇，发现两束光在处干涉减弱，缓慢调整至两光纤长度均为，发现两光束在处第一次干涉加强，则两光纤的折射率之差应为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】两束光在长度为的光纤中传播的光程分别为和，二者的光程差为  此时两束光在B处干涉减弱，说明光程差满足相消干涉条件：光程差为半波长的奇数倍，即  调整后两光纤长度均为，此时两束光的光程差变为 此时两束光第一次干涉加强，说明光程差满足相长干涉条件：光程差为波长的整数倍。 由于是从干涉减弱后第一次出现干涉加强，说明光程差的增量刚好让相消的最小奇数倍半波长，过渡到相邻的整数倍波长： 初始干涉减弱取最小的半波长奇数倍（，对应最容易第一次过渡到相长的初始条件），即初始光程差为​；调整后第一次相长，光程差需要变为，因此光程差的增量为 ​  从相消到第一次相长，光程差的变化量需要满足：初始相消为，第一次相长为，因此光程差增量为 ​代入得 即 故选 B。 5. 如图所示，小明正骑自行车沿车道中线以速度水平向右行驶，小红与小明之间连线与小明行驶方向之间的夹角为，为使小明和小红在车道中线上相遇，小红运动的最小速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设小红的速度大小为。以小明与小红的连线为分解方向，小明速度在垂直于连线方向的分量为。两人相遇时，相对速度必须沿两人的连线方向，因此小红速度在垂直于连线方向的分量应与该分量相等，需满足，当小红的速度方向垂直于两人连线时，有 此时相对速度沿连线方向且小红速度最小。 故选A。 6. 如图所示，智能网球发球机置于网球场左侧底线的中点处，发球口在点正上方高度为的点，球网两侧球场与为边长相同的正方形，边长为，球网高度为。现在网球场内存在沿方向的恒定风力，风力使网球产生大小为的恒定加速度（，为重力加速度）。发球机可将网球从发球口沿水平面内任意方向以不同大小的速度击出，不计空气阻力。则网球直接落在右侧球场中所有可能落点构成图形的形状（图中阴影区域）为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】竖直方向网球仅受重力，做自由落体运动，由 设网球抛出时的速度为，方向与BD方向夹角为，沿BD方向做匀加速直线运动，有 若网球过网则满足 联立解得 因可知，则，球能落在界内，则网球的最终落点位置沿BD方向的位移都相等。 故选A。 7. 如图甲所示，一初速度的可视为质点的物块滑上长度的水平传送带，从传送带右端离开后，平滑进入固定在竖直面内的光滑半圆细管道。管道最低点固定一压力传感器（图中未画出），传感器示数为，改变传送带速度，规定水平向右为速度正方向，得到图像如图乙所示，重力加速度取，下列说法正确的是（ ） A. 物块与传送带之间的动摩擦因数为 B. 管道半径为 C. D. 若传送带反向运行，则图像如图乙中图线所示 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，当传送带速度小于等于4m/s时，物块在传送带上全程做匀减速直线运动，到传送带右端离开时的速度均等于4m/s，由匀变速直线运动的规律可得 由牛顿第二定律可得 联立解得，故A错误； B．由题图乙可知，当传送带以的速度运动时，物块从传动带右端离开时速度为，经过圆轨道的最低点时的速度为，由动能定理可得 物块经过最低点时，由牛顿第二定律可得 当传送带以的速度运动时，物块在传动带上匀速，从右端离开时速度为，到经过圆轨道的最低点时的速度为，由动能定理可得 物块经过最低点时，由牛顿第二定律可得 其中，代入数据解得，故B错误； C．当传送带的速度运动时，物块在传送带上先加速，直到与传送带共速后与传送带一起匀速，从右端离开时速度等于传送带的速度，当传送带的速度大于等于时，物块全程匀加速，从右端离开时速度均为，到经过圆轨道的最低点时的速度为，由动能定理可得 物块经过最低点时，由牛顿第二定律可得 解得，故C正确； D．若传送带反向运行无论速度多大，物块在传送带上全程做匀减速直线运动，到传送带右端离开时的速度均等于4m/s，经过圆轨道的最低点时的速度也均为不变，则对轨道的压力也均为不变，故图像如图乙中图线所示，故D错误。 故选C。 8. 合成与鉴别新核素是原子核物理研究的重要前沿方向。某实验室利用回旋加速器将氘核加速至最大动能后引出轰击靶核，发生核反应：，关于该反应下列说法正确的是（ ） A. 该反应属于核聚变 B. 核反应方程中的X的质量数应为1 C. 和的比结合能不同 D. 全球变暖会使的半衰期变短 【答案】BC 【解析】 【详解】A．核聚变是两个轻核结合成较重原子核的核反应。本反应的靶核不是轻核，且不是两个轻核直接聚合成较重原子核的过程，因此不属于核聚变，故A错误； B．核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒。由质量数守恒得 由电荷数守恒得 所以，，为质子，故B正确； C．和的质子数相同、中子数不同，属于同位素。两种原子核的核子组成和核结合状态不同，单位核子的平均结合能不同，故C正确； D．半衰期由放射性原子核自身的衰变规律决定，在通常条件下与温度、压强等外界因素无关，全球变暖不会使其半衰期变短，故D错误。 故选BC。 9. 某同学发现在雨伞加速转动过程中水滴被甩落，他猜想雨伞转速增加的快慢不同，水滴落点的远近也会不同。为验证猜想，他用半径为的可绕中心轴转动的水平圆盘模拟雨伞，用质量为的小物块模拟雨滴，如图所示，将小物块（可视为质点）放在圆盘边缘，物块与圆盘间动摩擦因数为，圆盘离地高度为。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 若圆盘转速缓慢增加，小物块被甩出时圆盘角速度大小为 B. 若圆盘转速缓慢增加，小物块被甩出后的落点到中心轴的距离为 C. 若圆盘转速迅速增大，小物块所受摩擦力沿半径方向指向圆心 D. 若圆盘转速迅速增大，小物块被甩出后的落点到中心轴的距离小于圆盘转速缓慢增加时落点到中心轴的距离 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．圆盘转速缓慢增加时，小物块随圆盘做圆周运动，静摩擦力提供向心力。临界脱离时有 所以 小物块被甩出时的切向速度为 代入得 小物块离开圆盘后做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 联立得 落点到中心轴的距离为 所以，故A正确，B错误； C．设圆盘角加速度为。圆盘快速增速时，小物块若要随盘转动，摩擦力必须有沿切线方向的分量以提供切向加速度，同时还要有指向圆心的径向分量，因此摩擦力不可能只沿半径方向指向圆心，故C错误； D．快速增速时，摩擦力需要同时提供切向和径向加速度，临界脱离条件为 因角加速度为正，即 由临界条件可知 小物块以角速度脱离时，平抛运动的水平位移为 所以 该距离随脱离角速度增大而增大，所以快速增速时的落点到中心轴的距离小于缓慢增速时的距离，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，一个质量为的木板静止在光滑的水平桌面上，用劲度系数为的轻弹簧将板连在竖直墙上，开始时弹簧处于原长。一质量为的物块（可视为质点）从木板左端以初速度滑上长木板，最终恰好停在长木板的右端。通过传感器、数据采集器、计算机绘制了物块和木板的图像，如图乙所示，其中为物块的图线，为木板的图线，物块与木板间的动摩擦因数处处相同，重力加速度为。则（ ） A. 木板的长度小于 B. 物块与木板间的动摩擦因数为 C. 若仅增大物块的初速度，物块最终仍会恰好停在长木板的右端 D. 将初速度增大为时，木板与弹簧组成的系统获得的机械能最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物块的位移等于其图像与时间轴所围三角形的面积，即 木板的位移等于木板图像的代数面积，正、负面积相等，故木板在时刻回到初始位置。因此木板长度满足，故A错误； B．物块速度在时间内由减为零，图像斜率为。由牛顿第二定律，物块受到的滑动摩擦力使其减速，减速度大小为，所以，故B正确； C．若只增大物块初速度为，在物块仍未离开木板时，滑动摩擦力大小不变，木板的运动不变，而物块在任意时刻的速度比原来大。所以在时间内，物块相对木板的位移为 物块将在到达右端前仍相对木板向右运动，不会恰好停在右端，故C错误； D．设木板向右位移为，滑动摩擦力为 由木板的图像可知其振动周期为，故。木板受向右的摩擦力和向左的弹簧弹力，由牛顿第二定律得 结合初始条件，木板位移满足 木板速度满足 因此木板与弹簧组成的系统机械能为 在时机械能达到最大。要使物块到达木板右端时该系统获得的机械能最大，应使物块恰在到达右端。设此时物块初速度为，则物块位移满足 在时木板位移为两个之和，且木板长度为，由相对位移关系得 解得，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组开展实验，研究小球做平抛运动的轨迹并测量初速度。 （1）小组先用如图甲所示的装置描绘小球的运动轨迹，实验前将斜槽末端调至水平，将小球静置于斜槽末端，为简便描绘轨迹，应选择此时________在白纸上的投影点为坐标原点建系。 A. 斜槽末端 B. 小球球心 C. 小球顶端 （2）实验过程中，该小组从同一位置由静止释放小球，并将水平板依次等距下移，让小球先后三次做平抛，三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是________。 A. B. C. D. 无法判断 （3）该小组利用如图乙所示的实验装置测量小球平抛运动的初速度。每次将小球从斜槽上同一位置由静止释放，逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，测量小球对应的竖直位移，处理数据得到如图丙所示的图像，当地重力加速度取，则小球水平抛出时的初速度________m/s。 【答案】（1）B （2）C （3）1 【解析】 【小问1详解】 小球从斜槽末端水平抛出时，应以小球球心在白纸上的投影点为坐标原点。这样坐标点表示的是小球球心的位置，便于准确描绘小球的运动轨迹. 故选B。 【小问2详解】 设小球每次平抛的初速度均为，竖直位移为，水平位移为。平抛运动的竖直方向和水平方向分别满足， 消去时间变量得 水平板等距下移，所以三次实验的竖直位移增量相等，从而有 整理得 由于，所以 故选C。 【小问3详解】 设小球从抛出到落在斜面上的时间为。平抛运动满足， 斜面几何关系为 联立并消去时间变量得 因此，图像的斜率满足 由斜率关系 得 代入和，得 12. 某兴趣小组设计了一个可以测量小车质量的装置。使用的器材：小车、一端附定滑轮的平直轨道、垫块、细线、打点计时器、纸带、频率为50 Hz的交流电源、直尺、6个质量均为的钩码。 实验步骤如下： ①按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，改变轨道倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，然后在细线另一端悬挂6个钩码； ②保持轨道倾角不变，取下1个钩码，将它放在小车上，让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度； ③依次从悬挂的钩码中取下个，均放在小车上，重复步骤②，测出对应的加速度； ④以留下钩码总个数的倒数为横轴，加速度的倒数为纵轴，根据测得的数据作出关系图线； ⑤由关系图线求出小车的质量。 回答下列问题： （1）下列说法正确的是________（填选项前字母）。 A. 实验时先接通电源后，再释放小车 B. 小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终与倾斜轨道保持平行 C. 实验中必须保证细线下端悬挂钩码的质量远小于小车的质量 D. 若细线下端悬挂2个钩码，则小车下滑过程中受到的合外力大小为 （2）某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则加速度大小________m/s2。（结果保留两位有效数字） （3）作出关系图线，若求得图线的斜率为，则小车的质量________（用、和重力加速度表示）。 （4）若某同学在实验时，忘记将取下的钩码放在小车上，而是直接拿走，请分析他作出的图像是________。 A. 过原点的直线 B. 纵轴有截距的直线 C. 横轴有截距的直线 D. 曲线 【答案】（1）AB （2）0.82 （3） （4）B 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器工作时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故A正确； B．为使细线拉力沿轨道方向，且小车运动过程中受力情况不变，定滑轮与小车之间的细线应始终与倾斜轨道平行，故B正确； C．本实验把小车和全部钩码作为整体进行研究，不要求悬挂钩码质量远小于小车质量，故C错误； D．悬挂2个钩码时，悬挂钩码的重力不是小车所受合外力，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 相邻计数点间有4个点未画出，打点频率为，所以相邻计数点的时间间隔为 由逐差法得 【小问3详解】 设转移钩码后仍悬挂的钩码个数为。调节轨道倾角时，小车不挂钩码能做匀速运动，说明小车重力沿轨道的分力与阻力相互抵消。把小车和6个钩码作为整体，沿运动方向由牛顿第二定律得 整理得 因此以为横轴、为纵轴的图线斜率满足 解得 【小问4详解】 若取下的钩码没有放到小车上，悬挂个钩码时系统总质量为，仍有 整理得 所以与仍为直线关系，但纵轴截距为 故选B。 13. 如图甲所示，一端带有光滑定滑轮的足够长的木板固定在水平桌面上，质量分别为、的物块A、B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳相连，B距离地面有一定高度。开始时，用手按住A使之静止在木板上，某时刻松手后，得到A运动的图像如图乙所示。已知，重力加速度，物块B落地后不反弹，求： （1）物块A与长木板之间的动摩擦因数； （2）物块B的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由速度图像斜率表示加速度，内物块做减速运动 其加速度大小为 后物块落地，物块仅在滑动摩擦力作用下减速 由牛顿第二定律有 代入数据解得物块与长木板间的动摩擦因数 【小问2详解】 内物块尚未落地，物块、以相同的加速度运动 由图像斜率得 对物块、分别由牛顿第二定律有 两式相加消去绳的拉力得 代入、、、解得 14. 系留气球是一种带有缆绳约束的浮空器。主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的可视为理想气体的氦气，副气囊与大气连通。其结构可简化为如图12所示，其中主气囊横截面积为2S，长度为L；副气囊横截面积为S。轻质弹簧左端固定在主气囊左侧壁上，右端与轻质光滑活塞连接。当气球在地面达到平衡时，劲度系数为k的弹簧处于原长状态，且活塞恰好在主副气囊连接处。在气球升空过程中，温度近似不变。当气球上升至目标高度时，弹簧伸长量为。气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变，由于环境温度变化，气球内外温度最终达到新的平衡，此时弹簧伸长量为。已知地面大气压强为、温度为，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计，理想气体内能满足，其中为已知常量。求： （1）目标高度处的大气压强； （2）在气球从刚到达目标高度到最终达到平衡的过程中的内能变化量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 系留气球上升过程中，理想气体的变化可视作等温变化，即 其中，， 联立解得 当气球上升至目标高度时，对活塞受力分析得 解得 【小问2详解】 气球在目标高度驻留期间，由理想气体状态方程得 其中，， 联立解得 在气球从刚到达目标高度到最终达到平衡的过程中内能变化量 解得内能变化量 15. 如图所示，一质量为、长度为的均匀长木板置于倾角为的固定斜面上，该斜面由一段光滑斜面和另一段粗糙斜面平滑连接构成，木板与粗糙斜面间的动摩擦因数。初始时长木板下端位于光滑斜面与粗糙斜面的连接点，上端系一轻质细线通过光滑定滑轮后连接一质量为的重物。某时刻长木板和重物均由静止释放，重力加速度取，求： （1）释放瞬间长木板的加速度大小； （2）①木板速度最大时木板与粗糙斜面的接触长度； ②在滑上粗糙斜面过程中木板速度减为0时木板与粗糙斜面的接触长度； （3）判断木板是否做简谐运动，若是，求出其等效劲度系数；若不是，请说明理由。 【答案】（1） （2）①；② （3）做简谐运动， 【解析】 【小问1详解】 取木板和重物组成的系统，木板沿斜面向下、重物向上为正方向。释放瞬间木板处于光滑斜面上，绳张力为系统内力。由牛顿第二定律得 代入，，和，得 【小问2详解】 设木板与粗糙斜面的接触长度为，木板均匀且保持贴合斜面，接触部分受到的支持力为 因此接触部分受到的滑动摩擦力为 对木板和重物组成的系统，沿木板下滑方向列牛顿第二定律，得 木板速度最大时加速度为零，故 代入上述数据，得 木板从初始位置运动到接触长度为且速度减为零时，系统初、末动能均为零。摩擦力随接触长度由零线性增大到，摩擦力做功的绝对值为 由功能关系得 取非零解，整理得 代入上述数据得 【小问3详解】 设木板和重物组成的整体在接触长度为处运动，仍取木板沿斜面向下为正方向，系统合力为 在平衡位置，系统加速度为零，故 联立得 所以木板所受合力为 由于合力大小与偏离平衡位置的位移成正比，方向始终指向平衡位置，所以木板做简谐运动，且等效劲度系数为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $