精品解析：山东菏泽第一中学2026-2027学年高三上学期期中考试模拟物理试题（一）

绝密★启用前 高三上学期期中考试模拟试题 物理（一） 本试卷总分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 静止的航空母舰上某舰载机由静止开始沿水平甲板做加速直线运动，运动后起飞，耗时。下列说法正确的是（　　） A. 加速过程，以舰载机上的飞行员为参考系，航母是静止的 B. 研究舰载机起飞时的机身姿态调整，可将其视为质点 C. 舰载机起飞时的速度大小为 D. 舰载机从开始运动到起飞过程中的平均速度大小为 2. 如图所示为在有风状态下晾晒衣服的情形，为一轻质晾衣绳。衣服受到的风力方向水平向右、大小恒定，衣服稳定时，与水平方向的夹角为，沿竖直方向。已知衣服与晾衣架的总质量为，重力加速度为。不考虑晾衣架与绳之间的摩擦，则风对衣服作用力的大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，倾角的斜面足够长，一质量的小球从斜面上某点以速度水平抛出，与斜面碰撞（时间很短）前后垂直于斜面方向的速度大小不变、方向相反，沿斜面方向的速度保持不变，忽略空气阻力，取，，。关于小球的运动，下列说法正确的是（ ） A. 小球抛出后第一次离斜面最远时速度最小 B. 小球相邻两次撞击斜面的时间间隔为 C. 小球运动过程中与斜面间的最远距离为 D. 小球每次与斜面撞击受到的冲量大小均为 4. 如图所示，表面光滑的圆柱体材料质量分布均匀，长度为、密度为，将其完全浸入密度为（）的匀质静态液体中，重力加速度为。若由静止释放该材料，它恰好可以完全冲出液面，此过程中圆柱体材料始终保持竖直，忽略液面高度的变化，则初始时圆柱体上底面与液面间的距离等于（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，一架无人机A用轻绳悬吊着救生包B在某高度处沿水平方向匀速飞行，初始时A、B之间的距离为。从时刻开始，无人机开始放绳卸下救生包B，A、B之间的距离随时间的变化规律为（k为大于0的常数，各物理量的单位均为国际单位制单位），无人机的速度始终不变，A、B均可视为质点，空气阻力忽略不计。救生包在空中向下运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的拉力大于救生包的重力 B. 救生包相对地面的运动轨迹是直线 C. 救生包相对无人机的加速度大小为 D. 救生包相对地面的速度大小随时间均匀增加 6. 高空旋转秋千设施如图甲所示，其简化模型如图乙所示，水平圆盘绕竖直中心立柱匀速转动。一名游客连同座椅的总质量为，通过长度为的轻绳悬挂在点，点到立柱的距离为。当游客匀速转动时，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为，游客和座椅可视为质点，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 游客做匀速圆周运动的向心加速度大小为 B. 游客做匀速圆周运动的角速度大小为 C. 轻绳拉力大小为 D. 游客做圆周运动的线速度大小为 7. 如图所示，中星4A卫星在轨绕地球做匀速圆周运动时对地球的最大观测角为，运行周期为。已知引力常量为，则地球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，物块a、b靠在一起并排静止在水平地面上，相互之间不粘连，a的质量为，b的质量为，a、b与水平地面间的动摩擦因数均为0.3。时刻起对a施加水平向右的推力，对b施加水平向右的拉力，随时间的变化规律为，随时间的变化规律为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则时物块a的速度大小为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一质量为的汽车在平直公路上行驶的速度—时间图像如图所示，~时间内牵引力的功率恒为，自时刻起牵引力的功率开始减小，当牵引力的功率减小为0时速度也恰好减小为0，已知汽车受到的阻力大小不变，下列说法正确的是（ ） A. ~时间内牵引力逐渐减小 B. ~时间内牵引力的冲量大小为 C. ~时间内阻力做的功为 D. ~时间内牵引力做的功为 10. 春节期间多地进行舞龙表演，龙的上下舞动可看作自龙首向龙尾传播的机械波。若将某次表演时舞龙形成的波视为简谐横波，某时刻的波形图如图所示，此时平衡位置位于处的质点正沿轴负方向振动。已知平衡位置位于处的质点的振动方程为。下列说法正确的是（ ） A. 该波的传播速度大小为 B. 该波的传播速度大小为 C. 质点的振动方程为 D. 质点的振动方程为 11. 我国首条超高速低真空管道磁悬浮交通系统试验线——高速飞车大同（阳高）试验线一期主体工程已竣工，在该路段上列车将实现的超高速“贴地飞行”。高速列车的质量为、额定功率为，列车以加速度由静止开始匀加速启动，沿一水平直线运动，匀加速过程的最大速度为，从开始启动经时间，列车的功率达到额定功率，列车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（ ） A. 高速列车受到的阻力大小为 B. 高速列车稳定运行时的速度大小为 C. 速度为稳定运行速度的时列车的功率大于 D. ~时间内列车克服阻力做的功为 12. 如图所示，一个滑块从倾角为的固定斜面顶端由静止下滑，滑至水平地面上的处时，弹射器（大小不计）将滑块以最小速度斜向上弹出，使滑块恰好越过一宽为高为的长方体障碍物。已知斜面长为，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5，滑块可视为质点，不计空气阻力，取。下列说法正确的是（　　） A. 滑块到达斜面底端时的速度大小为 B. 滑块在斜面上下滑的加速度大小为 C. 滑块弹出点与障碍物左边缘的水平距离为 D. 滑块弹出时速度方向与水平方向夹角的正切值为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某学习小组利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系，跨过动滑轮和定滑轮的细绳将拉力传感器和小车连接，与位置传感器相连的计算机（图中未画出）可以显示出小车的位置坐标（以位置传感器所在处为坐标原点）随时间的变化规律。主要实验步骤如下： ①将长木板一侧垫高，补偿小车受到的阻力； ②在动滑轮上挂适量钩码，由静止释放小车，记录数据； ③多次改变动滑轮所挂钩码的个数，重复步骤②； ④根据记录的数据，得出加速度与合外力的关系。 设动滑轮和所挂钩码的总质量为，小车的质量为，重力加速度为。回答下列问题： （1）在步骤①中，小车不连接细绳，使小车获得一初速度，若计算机显示的图像为________（填“水平直线”“倾斜直线”“双曲线”或“抛物线”），则说明已经补偿了小车受到的阻力。 （2）某次实验中，计算机显示的图像为如图乙所示的抛物线的一部分，则该次实验中小车的加速度大小为________。 （3）下列说法正确的是________。（填正确答案标号） A. 在步骤①中，应将长木板不带滑轮的一侧垫高 B. 本实验应满足 C. 在步骤④中应作出图像或图像或图像或图像等分析得出实验结论 14. 某实验小组用如图甲所示的装置来探究向心力与速度大小的关系。轻质细线的一端系着小钢球，另一端与固定在铁架台上的力传感器相连，光电门在力传感器的正下方。调节好细线长度，将小钢球拉起一定高度后由静止释放，光电门测出小钢球经过最低点时的挡光时间，力传感器测出此时细线的拉力大小。已知小钢球的直径为，当地的重力加速度为。 （1）某次光电门记录的挡光时间为，则小钢球经过最低点时的速度大小为____________。（用题中所给物理量的字母表示） （2）多次改变小钢球的释放位置，测出多组和的数据，作出如图乙所示的图像，则横坐标应为____________。（填“”“”或“”） （3）若图乙中图像与纵轴交点的纵坐标值为，则小钢球的质量为____________。（用题中所给物理量的字母表示） 15. 如图所示，水平平台上有一质量的物块，在水平向右的拉力的作用下由静止开始运动，经过后撤去拉力，此时物块到平台右边缘的距离，一段时间后物块从平台边缘水平飞出，落至水平地面上，落地点与平台右边缘的水平距离。已知物块与平台间的动摩擦因数，取，物块可视为质点，不计空气阻力。求： （1）撤去拉力时物块的速度大小； （2）物块抛出时距水平地面的高度。 16. 工人师傅用如图所示的传送带将工件自端运送至端，其中段与水平面的夹角为，长度；段水平，长度；段与水平面的夹角为，长度。开始时传送带静止，他将可视为质点的工件静止置于传送带的端，然后启动传送带，传送带以大小为的加速度顺时针方向加速。工件经过、两位置时的速度大小不变且不与传送带脱离。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 （1）对工件自到的过程中，要使工件相对传送带不发生滑动，求它们之间的动摩擦因数应满足的条件； （2）若工件与传送带间的动摩擦因数，传送带一直匀速转动，工件在端的初速度为0，要使工件自到的时间最短，求传送带匀速转动的最小速度。 17. 如图所示，小物块A与水平地面间的动摩擦因数；小物块B与水平地面间的动摩擦因数，开始时A、B靠在一起且均静止，A与左侧竖直墙壁之间的距离。某时刻点燃A、B之间的火药，火药瞬间燃爆使A、B获得的总机械能，一段时间后A、B发生碰撞并粘在一起。A的质量，B的质量，A与左侧竖直墙壁碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短，取。求： （1）点燃火药后，A获得的速度大小； （2）A、B两小物块之间的最大距离； （3）A和B最终静止时与左侧竖直墙壁之间的距离。 18. 如图所示，质量为的长木板A静止在光滑水平地面上，质量为的小物块B放在A上。A的左端紧靠与地面相切的竖直光滑圆弧轨道，圆弧半径为，圆心角，平台与圆心等高。质量为的小球C从平台上水平抛出，从圆弧轨道最上端无碰撞地进入轨道，沿轨道滑至最低点时与A发生弹性碰撞，碰撞后撤去C，A与右侧竖直固定挡板P碰撞前，A、B已达到共同速度。A与P每次碰撞后瞬间的速率均为碰前瞬间的速率的。已知B、C均可视为质点，A、B之间的动摩擦因数为，运动过程中B始终未与挡板发生碰撞且没有脱离A，所有碰撞时间均极短，不计空气阻力，重力加速度为。求： （1）C水平抛出时距点的距离； （2）C与A碰撞后瞬间，A的速度大小； （3）A与挡板P第次碰撞后向左运动的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 高三上学期期中考试模拟试题 物理（一） 本试卷总分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 静止的航空母舰上某舰载机由静止开始沿水平甲板做加速直线运动，运动后起飞，耗时。下列说法正确的是（　　） A. 加速过程，以舰载机上的飞行员为参考系，航母是静止的 B. 研究舰载机起飞时的机身姿态调整，可将其视为质点 C. 舰载机起飞时的速度大小为 D. 舰载机从开始运动到起飞过程中的平均速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．舰载机加速时，飞行员与舰载机一同运动，以飞行员为参考系，航母相对于飞行员的位置不断变化，因此航母是运动的，故A错误； B．研究机身姿态调整需考虑飞机的形状和结构，不能忽略其大小，因此不能视为质点，故B错误； C．假设舰载机做匀加速直线运动，根据 解得末速度 但题目未明确说明是匀加速，因此末速度不一定为50m/s，故C错误； D．根据平均速度公式 解得，故D正确。 故选D。 2. 如图所示为在有风状态下晾晒衣服的情形，为一轻质晾衣绳。衣服受到的风力方向水平向右、大小恒定，衣服稳定时，与水平方向的夹角为，沿竖直方向。已知衣服与晾衣架的总质量为，重力加速度为。不考虑晾衣架与绳之间的摩擦，则风对衣服作用力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对衣服受力分析并建立坐标系，如图所示 由水平方向和竖直方向受力平衡得， 解得 故选A。 3. 如图所示，倾角的斜面足够长，一质量的小球从斜面上某点以速度水平抛出，与斜面碰撞（时间很短）前后垂直于斜面方向的速度大小不变、方向相反，沿斜面方向的速度保持不变，忽略空气阻力，取，，。关于小球的运动，下列说法正确的是（ ） A. 小球抛出后第一次离斜面最远时速度最小 B. 小球相邻两次撞击斜面的时间间隔为 C. 小球运动过程中与斜面间的最远距离为 D. 小球每次与斜面撞击受到的冲量大小均为 【答案】B 【解析】 【详解】A．将重力加速度分解为沿斜面向下 垂直斜面向下 初速度分解为沿斜面向下  垂直斜面向上 垂直斜面方向小球做匀减速直线运动，由运动学公式得 解得t=0.15s 0.15s时，小球沿斜面的速度 解得 说明小球第一次离斜面最远时的速度大于初始速度，可知抛出时小球的速度最小，故A错误； B．垂直斜面方向做类竖直上抛运动，根据对称性可知小球相邻两次撞击斜面的时间间隔为小球在垂直斜面方向做匀减速运动时间的2倍，根据对A项分析可得，故B正确； C．当小球垂直斜面方向速度减为零时距离斜面最远，由运动学公式得 解得h=0.09m，故C错误； D．碰撞过程中小球沿斜面方向速度不变，垂直于斜面方向的速度大小不变、方向相反，选垂直斜面方向为正方向，对小球由动量定理得 解得小球每次与斜面撞击受到的冲量大小均为 ，故D错误。 故选B 。 4. 如图所示，表面光滑的圆柱体材料质量分布均匀，长度为、密度为，将其完全浸入密度为（）的匀质静态液体中，重力加速度为。若由静止释放该材料，它恰好可以完全冲出液面，此过程中圆柱体材料始终保持竖直，忽略液面高度的变化，则初始时圆柱体上底面与液面间的距离等于（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设圆柱体的横截面积为，取竖直向上为正方向，其质量为 圆柱体由静止释放，“恰好可以完全冲出液面”表示其下底面刚到达液面时速度恰好为零，全过程上升的距离为。圆柱体完全浸没时，由阿基米德原理可知浮力为 上底面到达液面前，圆柱体上升的距离为，浮力做功为 此后圆柱体再上升才完全出水。由于横截面积不变，浸入液体的体积随上升距离均匀减小，浮力随位移从线性减小到零，可用首、末浮力的平均值计算这一阶段浮力做的功，即 全过程中重力做负功，初、末动能均为零。对圆柱体应用动能定理得 代入各量并约去各项的公因子，整理得 解得 故选D。 5. 如图所示，一架无人机A用轻绳悬吊着救生包B在某高度处沿水平方向匀速飞行，初始时A、B之间的距离为。从时刻开始，无人机开始放绳卸下救生包B，A、B之间的距离随时间的变化规律为（k为大于0的常数，各物理量的单位均为国际单位制单位），无人机的速度始终不变，A、B均可视为质点，空气阻力忽略不计。救生包在空中向下运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的拉力大于救生包的重力 B. 救生包相对地面的运动轨迹是直线 C. 救生包相对无人机的加速度大小为 D. 救生包相对地面的速度大小随时间均匀增加 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．A、B水平方向相对速度为0，相对加速度为0。由，对比匀加速运动的位移公式可知，B相对A竖直向下做匀加速直线运动，相对加速度大小为，则轻绳的拉力小于救生包的重力，救生包的运动为曲线运动，AB错误，C正确； D．设救生包相对地面的水平速度为v，竖直分速度 相对地面的速度大小为 可知随时间不是均匀增加的，D错误。 故选C。 6. 高空旋转秋千设施如图甲所示，其简化模型如图乙所示，水平圆盘绕竖直中心立柱匀速转动。一名游客连同座椅的总质量为，通过长度为的轻绳悬挂在点，点到立柱的距离为。当游客匀速转动时，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为，游客和座椅可视为质点，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 游客做匀速圆周运动的向心加速度大小为 B. 游客做匀速圆周运动的角速度大小为 C. 轻绳拉力大小为 D. 游客做圆周运动的线速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．以游客和座椅整体为研究对象，竖直方向受力平衡有 水平方向由牛顿第二定律，得 联立解得，故AC错误； B．由几何关系可知，游客做匀速圆周运动的半径为 游客做匀速圆周运动时，由向心加速度公式 解得角速度大小，故B正确； D．由 解得线速度大小，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，中星4A卫星在轨绕地球做匀速圆周运动时对地球的最大观测角为，运行周期为。已知引力常量为，则地球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设地球的半径为R，则卫星的轨道半径为 根据万有引力提供向心力 地球的密度 联立解得 故选C。 8. 如图所示，物块a、b靠在一起并排静止在水平地面上，相互之间不粘连，a的质量为，b的质量为，a、b与水平地面间的动摩擦因数均为0.3。时刻起对a施加水平向右的推力，对b施加水平向右的拉力，随时间的变化规律为，随时间的变化规律为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则时物块a的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】取水平向右为正方向，设两物块的质量分别为和。两物块在竖直方向均平衡，地面支持力分别为和 由滑动摩擦力公式，结合最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块的最大静摩擦力及运动时的滑动摩擦力大小分别满足和 代入数据得，。设两物块开始共同向右运动的时刻为，此时总推拉力达到最大静摩擦力之和，有 代入题给力的表达式，解得 此时物块受到的拉力为 物块尚不能仅靠拉力自行运动，需要物块向右推它，因此两物块先保持接触共同运动。用表示共同加速度，用表示两物块间的弹力大小，对整体沿水平方向应用牛顿第二定律，有 代入题给表达式并整理得（下列含的数值表达式中，取以秒为单位的数值） 再对物块沿水平方向应用牛顿第二定律，有 联立可得 两物块不粘连，弹力只能是压力，当时恰好分离，故分离时刻为 共同运动阶段的加速度随时间线性增大，由零增至 加速度—时间图线与时间轴围成的面积等于速度变化量。两物块由静止开始运动，因此分离时的共同速度为 分离后，用和分别表示物块和的加速度。对物块沿水平方向应用牛顿第二定律，有 代入数据得 对物块同理有 代入数据得 分离时二者加速度相同，此后的加速度增大得更快，故两物块不会再次接触。物块的加速度随时间线性变化，分离时与前述共同加速度相同，到时增至。同理由加速度—时间图线下的梯形面积可得，时物块的速度为 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一质量为的汽车在平直公路上行驶的速度—时间图像如图所示，~时间内牵引力的功率恒为，自时刻起牵引力的功率开始减小，当牵引力的功率减小为0时速度也恰好减小为0，已知汽车受到的阻力大小不变，下列说法正确的是（ ） A. ~时间内牵引力逐渐减小 B. ~时间内牵引力的冲量大小为 C. ~时间内阻力做的功为 D. ~时间内牵引力做的功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据速度—时间图像可知，~时间内加速度大小不变，做匀减速运动，根据牛顿第二定律 汽车受到的阻力大小不变，所以牵引力不变，故A错误； B．~时间内做匀速运动，所以牵引力等于阻力，则有， 解得 ~时间内做匀减速运动，加速度大小为 根据牛顿第二定律 解得 所以~时间内牵引力的冲量大小 联立解得，故B正确； C．根据速度—时间图像可知，图线围成的面积表示位移，所以 根据B选项可知，阻力为 所以阻力做的功为，故C正确； D．根据以上选项可知，~时间内牵引力为 位移为 所以牵引力做的功为，故D错误。 故选BC。 10. 春节期间多地进行舞龙表演，龙的上下舞动可看作自龙首向龙尾传播的机械波。若将某次表演时舞龙形成的波视为简谐横波，某时刻的波形图如图所示，此时平衡位置位于处的质点正沿轴负方向振动。已知平衡位置位于处的质点的振动方程为。下列说法正确的是（ ） A. 该波的传播速度大小为 B. 该波的传播速度大小为 C. 质点的振动方程为 D. 质点的振动方程为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．题图是位移随位置变化的波形图，纵坐标表示该时刻质点的位移，读得振幅为。用正弦函数描述此时波形，令波形相位沿轴正方向递增。原点位移为且曲线向右上升，点位移为且曲线向右下降，两点之间只有一个波峰，故对应的波形相位分别为，。相距一个波长对应相位增加，因此有 解得。由原点的振动方程可知，经过，正弦函数的相位恰增加，故振动周期为。根据波速与波长、周期的关系，波速为，故A正确，B错误； CD．点所在处的波形向右下降，若波向右平移，该点位移将增大；题给该点正沿轴负方向振动，说明波沿轴负方向传播。因此，点先振动，原点经过传播时间后重复其振动，传播时间为 点的振动比原点超前这段时间，故其振动方程为，故C正确，D错误。 故选AC。 11. 我国首条超高速低真空管道磁悬浮交通系统试验线——高速飞车大同（阳高）试验线一期主体工程已竣工，在该路段上列车将实现的超高速“贴地飞行”。高速列车的质量为、额定功率为，列车以加速度由静止开始匀加速启动，沿一水平直线运动，匀加速过程的最大速度为，从开始启动经时间，列车的功率达到额定功率，列车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（ ） A. 高速列车受到的阻力大小为 B. 高速列车稳定运行时的速度大小为 C. 速度为稳定运行速度的时列车的功率大于 D. ~时间内列车克服阻力做的功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．高速列车匀加速结束时有 解得阻力，故A错误； B．高速列车稳定运行时牵引力与阻力等大，则高速列车稳定运行时速度，故B正确； C．速度为稳定运行速度的时，高速列车仍在加速，设加速度为，则有 整理得 可知此时功率大于，故C正确； D．时间内，对高速列车，根据动能定理有 联立整理得，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，一个滑块从倾角为的固定斜面顶端由静止下滑，滑至水平地面上的处时，弹射器（大小不计）将滑块以最小速度斜向上弹出，使滑块恰好越过一宽为高为的长方体障碍物。已知斜面长为，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5，滑块可视为质点，不计空气阻力，取。下列说法正确的是（　　） A. 滑块到达斜面底端时的速度大小为 B. 滑块在斜面上下滑的加速度大小为 C. 滑块弹出点与障碍物左边缘的水平距离为 D. 滑块弹出时速度方向与水平方向夹角的正切值为 【答案】BC 【解析】 【详解】B．滑块沿斜面下滑，由牛顿第二定律得 解得，B正确； A．由运动学公式得 解得，A错误； D．由题意可知，滑块做斜抛运动的轨迹恰好经过障碍物上侧的左右边缘，且滑块经过障碍物上侧左右边缘时对应的弹出速度也应为最小值，设经过障碍物上侧左右边缘的速度大小为该速度方向与水平方向夹角为，滑块在障碍物上侧做斜抛运动的过程中有， 联立解得 根据三角函数规律可知，当时，的最小值为，此时有， 从滑块弹出到运动至障碍物上侧左边缘的过程，利用逆向思维有， 联立解得 则滑块弹出时的速度方向与水平方向夹角的正切值为，D错误； C．滑块弹出点与障碍物左边缘的水平距离为，C正确。 故选BC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某学习小组利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系，跨过动滑轮和定滑轮的细绳将拉力传感器和小车连接，与位置传感器相连的计算机（图中未画出）可以显示出小车的位置坐标（以位置传感器所在处为坐标原点）随时间的变化规律。主要实验步骤如下： ①将长木板一侧垫高，补偿小车受到的阻力； ②在动滑轮上挂适量钩码，由静止释放小车，记录数据； ③多次改变动滑轮所挂钩码的个数，重复步骤②； ④根据记录的数据，得出加速度与合外力的关系。 设动滑轮和所挂钩码的总质量为，小车的质量为，重力加速度为。回答下列问题： （1）在步骤①中，小车不连接细绳，使小车获得一初速度，若计算机显示的图像为________（填“水平直线”“倾斜直线”“双曲线”或“抛物线”），则说明已经补偿了小车受到的阻力。 （2）某次实验中，计算机显示的图像为如图乙所示的抛物线的一部分，则该次实验中小车的加速度大小为________。 （3）下列说法正确的是________。（填正确答案标号） A. 在步骤①中，应将长木板不带滑轮的一侧垫高 B. 本实验应满足 C. 在步骤④中应作出图像或图像或图像或图像等分析得出实验结论 【答案】（1）倾斜直线 （2）1.8 （3）A 【解析】 【小问1详解】 补偿阻力后，小车不受拉力时应做匀速直线运动。匀速直线运动的图像为倾斜直线。 【小问2详解】 小车由静止释放，做匀加速直线运动：。 由图乙知时，时 ， 解得 【小问3详解】 A．补偿阻力时，应将长木板不带滑轮的一侧垫高，使小车重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力。故A正确； B．本实验中拉力由拉力传感器直接测量，不需要用钩码重力近似代替绳子拉力，因此不需要满足，故B错误； C．小车的合外力就是绳子拉力(由拉力传感器读出)，因此应作出图像来分析结论，而不是或图像。故C错误。 故选A。 14. 某实验小组用如图甲所示的装置来探究向心力与速度大小的关系。轻质细线的一端系着小钢球，另一端与固定在铁架台上的力传感器相连，光电门在力传感器的正下方。调节好细线长度，将小钢球拉起一定高度后由静止释放，光电门测出小钢球经过最低点时的挡光时间，力传感器测出此时细线的拉力大小。已知小钢球的直径为，当地的重力加速度为。 （1）某次光电门记录的挡光时间为，则小钢球经过最低点时的速度大小为____________。（用题中所给物理量的字母表示） （2）多次改变小钢球的释放位置，测出多组和的数据，作出如图乙所示的图像，则横坐标应为____________。（填“”“”或“”） （3）若图乙中图像与纵轴交点的纵坐标值为，则小钢球的质量为____________。（用题中所给物理量的字母表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据光电门的测量原理，时间很短时可以近似认为平均速度等于瞬时速度，所以 【小问2详解】 在最低点对小球应用牛顿第二定律，有 整理后有 所以要做的图像。 【小问3详解】 根据上一问计算可知，截距为小球的重力，即 所以 15. 如图所示，水平平台上有一质量的物块，在水平向右的拉力的作用下由静止开始运动，经过后撤去拉力，此时物块到平台右边缘的距离，一段时间后物块从平台边缘水平飞出，落至水平地面上，落地点与平台右边缘的水平距离。已知物块与平台间的动摩擦因数，取，物块可视为质点，不计空气阻力。求： （1）撤去拉力时物块的速度大小； （2）物块抛出时距水平地面的高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设撤去前物块的加速度大小为，由牛顿第二定律有 设时物块的速度大小为，由运动学公式有 解得 【小问2详解】 设撤去后物块的加速度大小为，由牛顿第二定律有 设物块离开平台时的速度大小为，由运动学公式有 物块做平抛运动时，有 ， 联立解得 16. 工人师傅用如图所示的传送带将工件自端运送至端，其中段与水平面的夹角为，长度；段水平，长度；段与水平面的夹角为，长度。开始时传送带静止，他将可视为质点的工件静止置于传送带的端，然后启动传送带，传送带以大小为的加速度顺时针方向加速。工件经过、两位置时的速度大小不变且不与传送带脱离。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 （1）对工件自到的过程中，要使工件相对传送带不发生滑动，求它们之间的动摩擦因数应满足的条件； （2）若工件与传送带间的动摩擦因数，传送带一直匀速转动，工件在端的初速度为0，要使工件自到的时间最短，求传送带匀速转动的最小速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 工件在段最易相对传送带发生滑动，对临界状态有 解得 即要使工件相对传送带不发生滑动，它们之间的动摩擦因数应满足。 【小问2详解】 工件自到一直受到滑动摩擦力并且摩擦力始终与运动方向一致时，时间最短，工件在段的运动过程，有 解得 由运动学公式有 联立解得 工件到达点时的速度大小为 工件在段的运动过程，有 联立解得 工件在段的运动过程，有 解得 要使工件自到一直受到滑动摩擦力并且摩擦力始终与运动方向一致，传送带匀速转动的速度最小为。 17. 如图所示，小物块A与水平地面间的动摩擦因数；小物块B与水平地面间的动摩擦因数，开始时A、B靠在一起且均静止，A与左侧竖直墙壁之间的距离。某时刻点燃A、B之间的火药，火药瞬间燃爆使A、B获得的总机械能，一段时间后A、B发生碰撞并粘在一起。A的质量，B的质量，A与左侧竖直墙壁碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短，取。求： （1）点燃火药后，A获得的速度大小； （2）A、B两小物块之间的最大距离； （3）A和B最终静止时与左侧竖直墙壁之间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 火药瞬间燃爆，由动量守恒定律可得 根据能量守恒定律有 联立以上两式解得，A获得的速度大小为，B获得的速度大小为 【小问2详解】 运动时的加速度大小为 运动时的加速度大小为 两物块速度相同时，和之间距离最大，设两物块相同的速度大小为。因与墙壁碰撞后速度大小不变，方向变为与原方向相反，加速度大小不变，与速度方向相反，仍做匀减速运动，可视为A继续向左做匀减速运动，经过时间后两物块速度大小相同，则有 解得， 时间内运动的路程为 时间内运动的路程为 、两小物块之间的最大距离为 【小问3详解】 第一次减速到零时离墙壁的距离为 与碰撞时的速度为 、发生碰撞时，由动量守恒定律有 解得、的共同速度为 从、发生碰撞到最终静止的过程，由动能定理可得 解得、共同运动的距离为 则和最终静止时与左侧竖直墙壁之间的距离为 18. 如图所示，质量为的长木板A静止在光滑水平地面上，质量为的小物块B放在A上。A的左端紧靠与地面相切的竖直光滑圆弧轨道，圆弧半径为，圆心角，平台与圆心等高。质量为的小球C从平台上水平抛出，从圆弧轨道最上端无碰撞地进入轨道，沿轨道滑至最低点时与A发生弹性碰撞，碰撞后撤去C，A与右侧竖直固定挡板P碰撞前，A、B已达到共同速度。A与P每次碰撞后瞬间的速率均为碰前瞬间的速率的。已知B、C均可视为质点，A、B之间的动摩擦因数为，运动过程中B始终未与挡板发生碰撞且没有脱离A，所有碰撞时间均极短，不计空气阻力，重力加速度为。求： （1）C水平抛出时距点的距离； （2）C与A碰撞后瞬间，A的速度大小； （3）A与挡板P第次碰撞后向左运动的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从平台水平抛出后做平抛运动，设初速度大小为，经时间无碰撞地进入圆弧轨道最上端，水平抛出时距点的距离为 竖直方向，自由落体运动， 水平方向，匀速运动 由题意知 联立解得， 【小问2详解】 设与碰前的速度大小为，根据动能定理 碰撞过程，根据动量守恒定律 机械能守恒定律 联立解得 【小问3详解】 碰撞后与第1次达到共同速度。根据动量守恒定律 解得 由题意知，与碰撞后的速度大小为 与第2次达到共同速度，根据动量守恒定律 解得 在第1次向左运动的过程中，根据动能定理 解得 第2次碰撞后向左的速度大小为 在第2次向左运动过程中，根据动能定理 解得 同理第3次向左运动的最大距离为 类似地，每次与碰撞后，向左运动的最大距离形成等比数列，第次碰撞后，向左运动的最大距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $