柞水中學(xué)2023-2024學(xué)年度高三物理試卷含答案解析

柞水中學(xué)2023—2024學(xué)年度高三（二模考試）

物理試卷

一、單選題（共40分）

L2023年5月30日9時(shí)31分，搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)

星發(fā)射中心發(fā)射升空。神舟十六號(hào)載人飛船入軌后，于5月30日16時(shí)29分，成功對(duì)接于空間

站天和核心艙徑向端口，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A.“16時(shí)29分”指的是時(shí)間間隔

B.天和核心艙繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，必定受到地球引力的作用

C.對(duì)接后，“神舟十六號(hào)”與“天和核心艙”之間是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的

D.“神舟十六號(hào)”與“天和核心艙”對(duì)接時(shí)，神舟十六號(hào)可視為質(zhì)點(diǎn)

【答案】B

【詳解】

A.“16時(shí)29分”指的是時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；

B.天和核心艙繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，必定受到地球引力的作用，故B正確；

C.對(duì)接后，“神舟十六號(hào)”與“天和核心艙”之間是相對(duì)靜止的，故C錯(cuò)誤；

D.“神舟十六號(hào)”與“天和核心艙”對(duì)接時(shí)，神舟十六號(hào)大小形狀不可忽略，不可視為質(zhì)點(diǎn)，

故D錯(cuò)誤。

故選Bo

2.高速公路的ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)如圖所示，ETC通道的長(zhǎng)度是從識(shí)別區(qū)起點(diǎn)到自動(dòng)欄桿的水平

距離.某人駕駛汽車(chē)以5m/s的速度勻速進(jìn)入ETC通道，ETC天線(xiàn)用了0.4s的時(shí)間識(shí)別車(chē)載電子

標(biāo)簽，識(shí)別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機(jī)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)欄桿沒(méi)有抬起，于是立即剎車(chē)，汽車(chē)剛好緊貼

欄桿停下。已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為0.3s,剎車(chē)時(shí)汽車(chē)的加速度大小為3m/s2,則該ETC通道的長(zhǎng)

度約為（）

自動(dòng)欄桿

A.3.5mB.4.2mC.6.5mD.7.7m

【答案】D

【分析】

【詳解】

汽車(chē)在前0.4s+0.3s內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移

xi=vo（力+女）=3.5m

隨后汽車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移

X2=S=^m'4-2m

所以該ETC通道的長(zhǎng)度約為

L=x\+%2=7.7m

故選D。

3.下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析，正確的是（）

A.圖甲所示為汽車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)的情境，此時(shí)汽車(chē)受到的支持力小于重力

B.圖乙所示為演員表演“水流星”的情境，當(dāng)小桶剛好能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小桶處于完全失重狀

態(tài)，仍受重力作用

C.圖丙所示為火車(chē)轉(zhuǎn)彎的情境，火車(chē)超過(guò)規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)輪會(huì)擠壓內(nèi)軌

D.圖丁所示為洗衣機(jī)脫水桶，其脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而被甩出

【答案】B

【詳解】

A.汽車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)

V2

N-mq=m—

r

解得

v2

N=mq+m—

r

所以汽車(chē)受到的支持力大于重力，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)小桶剛好能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，只受重力，支持力等于零，小桶處于完全失重狀態(tài)，故B正

確；

C.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，火車(chē)超過(guò)規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)重力和支持力的合力不足以提供過(guò)彎所需要的向心

力，此時(shí)車(chē)輪會(huì)擠壓外軌，故C錯(cuò)誤。

D.洗衣機(jī)脫水桶脫水原理是衣服對(duì)水滴的吸附力小于水滴做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，做離心運(yùn)

動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選B,

4.如圖甲所示，鳥(niǎo)兒有多拼，為了生存幾只鳥(niǎo)像炮彈或標(biāo)槍一樣一頭扎入水中捕魚(yú)，假設(shè)小鳥(niǎo)的

俯沖是自由落體運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入水中后是勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其內(nèi)圖像如圖乙所示，自由落體運(yùn)動(dòng)的

時(shí)間為整個(gè)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，1，最大速度為為=18m/s,重力加速度g取10m/s2,下列

說(shuō)法正確的是（）

A.ti=1.6sB.整個(gè)過(guò)程下落的高度為27m

Ct1至累1時(shí)間內(nèi)v-f圖像的斜率為一10m/s2D.J至|口時(shí)間內(nèi)阻力是重力的1.5倍

【答案】B

【詳解】

A.小鳥(niǎo)自由落體運(yùn)動(dòng)的最大速度為為=18m/s,由自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有

vm=gti

解得

ti=1.8s

故A錯(cuò)誤；

B.整個(gè)過(guò)程下落的高度為圖乙2圖像與時(shí)間軸所圍成的面積，則

vm5

h=-x-t1=27m

故B正確：

C.七1至|11時(shí)間內(nèi)小鳥(niǎo)的加速度為

a=―15m/s2

3fi-ti

則此時(shí)間內(nèi)v-t圖像的斜率為

/c=a=—15m/s2

故C錯(cuò)誤；

D.q至|打：時(shí)間內(nèi)由牛頓第二定律有

f—mg=ma

可得

工一25

mg

即阻力是重力的2.5倍，故D錯(cuò)誤。

5.2023年5月發(fā)射天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船和神舟十六號(hào)載人飛船，飛船發(fā)射后會(huì)在停泊軌道（I）上

進(jìn)行數(shù)據(jù)確認(rèn)，后擇機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道（II）完成與中國(guó)空間站的交會(huì)對(duì)接，其變軌過(guò)程可簡(jiǎn)化如圖

所示，已知停泊軌道半徑近似為地球半徑R,中國(guó)空間站軌道（III）距地面的高度為小飛船在

停泊軌道上的周期為7\,下列說(shuō)法正確的是（）

B.飛船在轉(zhuǎn)移軌道（II）上P點(diǎn)的加速度小于。點(diǎn)的加速度

C.飛船從P到Q的運(yùn)動(dòng)時(shí)間至少為“（1+

D.空間站內(nèi)的物品或宇航員處于“漂浮”狀態(tài)，說(shuō)明此時(shí)它們受力平衡

【答案】C

【詳解】

A.飛船在停泊軌道（I）上的速度為

2nR

v------

飛船從停泊軌道（I）上的P點(diǎn)到轉(zhuǎn)移軌道（H）上P點(diǎn)要加速，則在轉(zhuǎn)移軌道（H）上P點(diǎn)

的速度大于。=半，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

GM

a二產(chǎn)

可知，飛船在轉(zhuǎn)移軌道（II）上P點(diǎn)的加速度大于Q點(diǎn)的加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.設(shè)飛船在轉(zhuǎn)移軌道（II）上的周期為T(mén)2,則根據(jù)開(kāi)普勒第三定律

R3=（空/）3

77=一%一

解得

飛船從P到Q的運(yùn)動(dòng)時(shí)間至少為

選項(xiàng)C正確；

D.空間站內(nèi)的物品或宇航員隨空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則雖然處于“漂浮”狀態(tài)，但它們

受力不平衡，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Co

6.如圖所示，兩人各自用吸管吹黃豆，甲黃豆從吸管末端P點(diǎn)水平射出的同時(shí)，乙黃豆從另一吸

管末端M點(diǎn)斜向上射出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后兩黃豆在N點(diǎn)相遇，曲線(xiàn)1和2分別為甲、乙黃豆的

運(yùn)動(dòng)軌跡。若M點(diǎn)在尸點(diǎn)正下方，M點(diǎn)與N點(diǎn)位于同一水平線(xiàn)上，且PM長(zhǎng)度等于MN的長(zhǎng)

度，不計(jì)空氣阻力，可將黃豆看成質(zhì)點(diǎn)，則（）

A.甲黃豆在尸點(diǎn)的速度與乙黃豆在最高點(diǎn)的速度不相等

B.乙黃豆相對(duì)于M點(diǎn)上升的最大高度為PM長(zhǎng)度一半

C.兩黃豆相遇時(shí)甲的速度與水平方向的夾角的正切值為乙的3倍

D.兩黃豆相遇時(shí)甲的速度大小與乙的速度大小之比為“:企

【答案】D

【詳解】

A.甲黃豆在P點(diǎn)的速度與乙黃豆在最高點(diǎn)的速度都等于各自運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水平方向的分速度，二

者整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的水平位移和時(shí)間均相同，故水平分速度相等，則甲黃豆在P點(diǎn)的速度與乙黃豆

在最高點(diǎn)的速度相等，故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)PM=MN=h,甲、乙兩黃豆自射出后經(jīng)時(shí)間/相遇，則有

1

%=/產(chǎn)

對(duì)于乙黃豆，根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知其從最高點(diǎn)（設(shè)為。）到N的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為。、N兩點(diǎn)

之間的水平距離為發(fā)豎直距離為

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論可知，甲黃豆到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角的的正切值為

位移方向與水平方向的夾角%的正切值的2倍，即

2h

tan%=2tanJi=—=2

乙黃豆到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角戊2的正切值為相對(duì)于。點(diǎn)的位移方向與水平方向

的夾角。2的正切值的2倍，即

2h,

tana2=2tan02=—^―=1

2

可得

tan%=2tana2

故c錯(cuò)誤;

D.根據(jù)B項(xiàng)分析，設(shè)甲、乙兩黃豆在N點(diǎn)時(shí)的水平分速度大小均為火,速度大小分別為內(nèi)、

“2,有

%=J詔+(2%)2=V5v0

v2=J詔+詔=V2v0

可得

%:v2=V5:V2

故D正確。

故選D。

7.如圖所示，斜面體固定在水平面上，一輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)繞過(guò)滑輪1和滑輪2,兩端分別與物體。和輕

環(huán)c連接，輕環(huán)c穿在水平橫桿上，滑輪2下吊一物體人物體。和滑輪1間的細(xì)線(xiàn)平行于斜

面，系統(tǒng)靜止。現(xiàn)將輕環(huán)c向右移動(dòng)少許，物體。始終靜止，系統(tǒng)再次靜止，不計(jì)滑輪的質(zhì)量和

滑輪與細(xì)線(xiàn)間的摩擦。下列說(shuō)法正確的是()

A.細(xì)線(xiàn)的拉力將不變

B.橫桿對(duì)輕環(huán)c的摩擦力將變小

C.地面對(duì)斜面體的支持力將不變

D.斜面體對(duì)物體a的摩擦力將變小

【答案】C

【詳解】

A.以滑輪2為研究對(duì)象，受力分析如圖甲所示

(1/2

□6

a

甲

若將輕環(huán)C向右移動(dòng)少許，兩細(xì)線(xiàn)之間的夾角/?增大，由于物體方對(duì)滑輪的拉力不變，兩細(xì)線(xiàn)之

間的夾角變大，根據(jù)

2Fcos-=Gb

可知細(xì)線(xiàn)的拉力尸一定變大，故A錯(cuò)誤；

C.對(duì)斜面體、物體人物體人整體受力分析，受重力、支持力、細(xì)線(xiàn)的拉力和地面的靜摩擦

力，如圖乙所示

根據(jù)平衡條件，有

FN=G總一Feos-=G總-

風(fēng)與角度6無(wú)關(guān)，恒定不變，故C正確；

B.以輕環(huán)c為研究對(duì)象，受力分析如圖丙所示

水平方向有

Ff=Fsina

輕環(huán)c向右移動(dòng)少許，尸變大，a變大，sina變大，橫桿對(duì)輕環(huán)c的摩擦力將變大，故B錯(cuò)誤；

D.若原來(lái)物體a有下滑趨勢(shì)，摩擦力方向沿斜面向上，細(xì)線(xiàn)的拉力增大時(shí)，摩擦力減小，若細(xì)

線(xiàn)拉力繼續(xù)增大，則摩擦力減小到零后會(huì)反向增大；若原來(lái)物體a有上滑趨勢(shì)，摩擦力方向沿斜

面向下，則細(xì)線(xiàn)的拉力增大時(shí)，摩擦力會(huì)增大。綜合分析可知摩擦力大小和方向都不能確定，故

D錯(cuò)誤。

故選C。

8.如圖甲所示，傾角為。的傳送帶以恒定的速率幾沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行。t=0時(shí)，將質(zhì)量加=1kg

的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶上端，物體相對(duì)地面的圖像如圖乙所示，2s時(shí)滑離傳

送帶。設(shè)沿傳送帶向下為正方向重力加速度g取10m/s2,sin37。=0.6,cos37。=0.8。則（）

A.傳送帶的傾角。=30°B.物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.4

C.傳送帶上下兩端的間距為15mD.物體在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度為5m

【答案】D

【詳解】

AB.由題圖得0?1s內(nèi)物體加速度

△%10.0。.

Qi=-----=——m/s2=10.0m/s2

△1.0

根據(jù)牛頓第二定律得

mgsind4-fimgcosd=mat

1?2s內(nèi)加速度

△七12.0-10.0

0.2=m/s2=2.0m/s2

△12ib

根據(jù)牛頓第二定律得

mgsinO—/-tmgcosB=ma2

聯(lián)立解得

8=31°,〃=0.5

故AB錯(cuò)誤；

C.由題可得物體0?2s內(nèi)的位移大小即為傳送帶上下兩端的間距，根據(jù)四圖像與f軸所圍的面

積表示位移，可知位移

10.0x1,010.0+12.0

I=--------mH-----------------xIm=16m

22

故C錯(cuò)誤；

D.由題圖知傳送帶的速率v（）=10m/s,則0?Is內(nèi)，物體的位移為

10.0X1,0

%!=------------m=5m

傳送帶的位移為

X2=voZi=lOxlm=1Om

故物體與傳送帶間相對(duì)位移大小為

/^\=X2-X\=1Om-5m=5m

物體相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)；1?2s內(nèi)物體的位移為

10.0+12.0

%3=---------------xIm=11m

傳送帶的位移為

X4=vot2=1Ox1m=10m

故物體與傳送帶間相對(duì)位移大小為

AX2=X3-X4=lni

物體相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，痕跡重疊1m,因此物體在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度為5m,故D正

確。

故選D。

二、多選題（共20分）

9.如圖所示，M,N兩物體疊放在一起，在恒力F作用下，一起向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于

兩物體受力情況的說(shuō)法正確的是（）

A.物體M一定受到4個(gè)力B.物體N可能受到4個(gè)力

C.物體M與墻之間一定有彈力和摩擦力D.物體M與N之間一定有摩擦力

【答案】AD

【詳解】

將兩個(gè)物體看做整體，整體在豎直方向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在水平方向上不受力，故物體M

與墻之間沒(méi)有彈力，所以也沒(méi)有摩擦力；N在豎直方向上做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，除了重力和M與N

之間的支持力，必定會(huì)受到M對(duì)N的摩擦力，所以豎直方向上M受到恒力R自身重力、N的

壓力、N對(duì)M摩擦力等4個(gè)力的作用，N受到重力、物體M的支持力和摩擦力3個(gè)力的作用，

故AD正確，BC錯(cuò)誤。

故選ADo

10.春節(jié)臨近，有長(zhǎng)輩給小朋友壓歲錢(qián)的習(xí)俗，為了增添年味，現(xiàn)在發(fā)壓歲錢(qián)的方式也是越來(lái)越

有趣，其中有一種叫做“滾錢(qián)”，具體操作是在桌面放置不同金額的紙幣，瓶子滾到哪張紙幣上

就可以贏取此金額，如圖甲所示。為了便于分析，我們用圖乙來(lái)描述這個(gè)模型，滾瓶從水平桌面

上。點(diǎn)出發(fā)，途中經(jīng)過(guò)A、B、C、D、E5個(gè)放錢(qián)的位置，相鄰兩個(gè)位置的距離均為0.2m,滾瓶

停在哪里就獲得對(duì)應(yīng)的壓歲錢(qián)，滾瓶掉下桌子就沒(méi)有?，F(xiàn)設(shè)滾瓶（可視為質(zhì)點(diǎn)）從。點(diǎn)出發(fā)后

受到的阻力恒定，張強(qiáng)同學(xué)以vo=lm/s的速度推出滾瓶，最后剛好停在E處，已知滾瓶在。點(diǎn)

和E點(diǎn)之間滑行的時(shí)間為1s,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.滾瓶由位置A滑至位置E所用的時(shí)間等于2s

B.滾瓶在位置A的速度等于它在08之間的平均速度

C.滾瓶經(jīng)過(guò)位置A時(shí)的速度是經(jīng)過(guò)位置。時(shí)的速度的3倍

D.如果張強(qiáng)以0.9m/s的速度將滾瓶推出，滾瓶最終將停在CO之間

【答案】AD

【詳解】

A.滾瓶做末速度為零的勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)滾瓶依次滑過(guò)兩相鄰位置的時(shí)間間隔分別為小小t3

和U,由逆向思維知

七4：七3：z2：S=1：（V2—1）：—V2）：（2-V3）

而以二ls,故滾瓶由位置A滑至位置E所用的時(shí)間

故A正確；

B.滾瓶由位置。到位置E,由％=可得

a=0.4m/s2

滾瓶經(jīng)過(guò)位置A的速度

V2=^/=0.8m/s

滾瓶經(jīng)過(guò)位置B的速度

?2=%一%=0.8m/s—0.4X（2—V3）m/s=0.4V3m/s

在之間的平均速度

v+v1+0.4次

v=v=-Q-—2=-----------m/sH%=0.8m/s

故B錯(cuò)誤；

C.滾瓶經(jīng)過(guò)位置D的速度

1

v4=at4=0.4m/s=-vx

C錯(cuò)誤；

D.滾瓶從。點(diǎn)到位置E,有

Vo5

加=詬=L

則若以0.9m/s的速度將滾瓶推出，滾瓶運(yùn)動(dòng)的位移為

x'=—=—m<xD=xoE~0.2m=1.05m且％'>x=x—0.2x2m=0.85m

2a800cc0E

停在CO之間，故D項(xiàng)正確。

故選ADo

11.為民族“起重”為大國(guó)“舉力”。這是對(duì)中國(guó)工程機(jī)械最好的詮釋。如圖所示為我國(guó)自主研

發(fā)的第一臺(tái)全地面起重機(jī)QAY25,起重范圍從25t到2600t,中國(guó)起重機(jī)在世界地位越來(lái)越

“重”。若該起重機(jī)由靜止開(kāi)始提升質(zhì)量為200t的物體，其a-工圖像如圖所示，不計(jì)其它阻

V

力，下列說(shuō)法正確的是（

A.起重機(jī)的額定功率P=2.4x104W

B.重物上升的最大速度%=10m/s

C.重物0?5s內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

D.10s內(nèi)起重機(jī)對(duì)重物做的功為W=1.8x108J

【答案】CD

【詳解】

A.根據(jù)牛頓第二定律與功率表達(dá)式可得

F—mg=ma,P=Fv

聯(lián)立可得

p1

a=---------q

mv

由a-工圖像的斜率可得

V

P12

—=—=120

m0.1

解得起重機(jī)的額定功率為

P=2.4x107W

故A錯(cuò)誤；

B.重物的最大速度

P

17m==12m/s

mg

故B錯(cuò)誤；

C.由圖像可知重物勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

v10

t=—=—s=5s

a2

故C正確；

D.0?5s內(nèi)設(shè)起重機(jī)對(duì)重物做的功為名,對(duì)重物由動(dòng)能定理得

1

12

W1—mgh=-mv

11

h=-at2=—x2x52m=25m

22

解得

%=6x107J

5s后起重機(jī)功率恒定，那么5?10s內(nèi)起重機(jī)對(duì)重物做的功為

7

14^=pt2=12x10J

那么10s內(nèi)起重機(jī)對(duì)重物做的功為

8

W=W1+W2=1.8X10]

故D正確。

故選CD。

12.如圖所示，足夠長(zhǎng)的輕繩一端固定于。點(diǎn)，繞過(guò)輕質(zhì)光滑的動(dòng)滑輪和定滑輪，另一端與質(zhì)量

為10kg的物塊B相連，動(dòng)滑輪下方懸掛質(zhì)量為5kg的物塊A,將物塊B置于傾角為30。的固定斜

面的頂端。已知斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)=3.6m,與物塊B相連接的輕繩始終與斜面平行，物塊B與斜面間

的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=*,懸掛動(dòng)滑輪的輕繩豎直，兩滑輪間豎直距離足夠長(zhǎng)，空氣阻力忽略不計(jì)，

兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2?，F(xiàn)由靜止釋放物塊B至其運(yùn)動(dòng)到斜面底端的過(guò)

程中，下列說(shuō)法正確的是（）

o

D

v

二

AC二

二

"http:////一

A.物塊A增加的機(jī)械能等于物塊B減少的機(jī)械能

B.物塊A運(yùn)動(dòng)的加速度大小為gm/s2

C.物塊B獲得的最大動(dòng)能為48J

D.物塊A增加的機(jī)械能為48J

【答案】BC

【詳解】

A.物塊B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生摩擦熱，A、B組成系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤;

B.由題可知，同一時(shí)刻瞬時(shí)速度關(guān)系為

vB=2VA

對(duì)A、B組成的系統(tǒng)，由動(dòng)能定理有

L11

o97

mB<gLsin30°—mKgx--/imBgcos30?L=-mAv^+-mBVg

解得

4V15,

=—z—m/s

由

VQ=2aL

得

a2

ms

QA=2=3/

故B正確；

C.物塊B的最大動(dòng)能為

1）

Ek==48J

故C正確；

D.設(shè)此過(guò)程中物塊A增加的機(jī)械能為AE,有

L1?

△E=mAg-+-mAvi

解得

△E=96J

故D錯(cuò)誤。

故選BCo

三、實(shí)驗(yàn)題（共10分）

13.某同學(xué)先用圖1所示裝置測(cè)彈簧的勁度系數(shù)，再用該彈簧以圖2所示裝置測(cè)物塊與長(zhǎng)木板間

的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度g取10m/s2

800

600

400

200

081216x/cm

圖1圖2圖3

（1）測(cè)勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)步驟：

a.將輕彈簧懸掛在鐵架臺(tái)的橫桿上，將刻度尺豎直固定在輕彈簧旁將刻度尺的零刻度與輕彈簧

的上端對(duì)齊；

b.在彈簧下端依次掛上不同質(zhì)量的鉤碼，記錄每次鉤碼的總質(zhì)量機(jī)及對(duì)應(yīng)指針?biāo)缚潭戎涤龋?/p>

c.在m-x坐標(biāo)系上描點(diǎn)作圖，作出的圖像如圖3所示。

由圖像可知，彈簧的原長(zhǎng)"=cm,彈簧的勁度系數(shù)左=N/mo

（2）用圖2所示裝置測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)，長(zhǎng)木板B放在水平面上，物塊A放在長(zhǎng)木板上，并用

（1）問(wèn)中輕彈簧將物塊A與豎直墻面連接，彈簧保持水平，用水平力F拉長(zhǎng)木板B向左運(yùn)動(dòng)，

A保持靜止，測(cè)得這時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為/=10cm,已知物塊A的質(zhì)量為1kg,則物塊A與長(zhǎng)木板間

的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=

【答案】（1）.4（2）.70(3).0.42

【詳解】

（1）［1］由胡克定律可得

mg=—Zo)

可得

99

可知圖象的橫截距等于彈簧的原長(zhǎng)，則有

l0=4cm

⑵圖象的斜率為

k700x10~3

-=77^----T7-TT^kg/m=7.0kg/m

g(14-4)xIO-20’

彈簧的勁度系數(shù)為

k=70N/m

(2)⑶以物塊A為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件有

k(l-l)=4mA。

0

物塊A與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

H=0.42

14.為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中

M為小車(chē)的質(zhì)量，加為砂和砂桶的總質(zhì)量，〃g為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大

小。

A紙帶

UU?I

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是。

A.用天平測(cè)出砂和砂桶的總質(zhì)量

B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)

D.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量〃?遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M

(2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出)，已知打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度為m/s2(結(jié)果

保留3位有效數(shù)字)。

單位:cm

,1.103.09.5.12.7.10.9.13.11.09.

|<?<—--------------->k-----------M

0123456

乙

(3)甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)尸為橫軸，加速度。為縱軸，畫(huà)出的。孑圖線(xiàn)是一條直線(xiàn)，如圖

所示，圖線(xiàn)與橫軸的夾角為0,求得圖線(xiàn)的斜率為攵，則小車(chē)的質(zhì)量M=

22

C.—TTIQD.—

kuk

(4)乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出如圖4所示的圖線(xiàn)，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問(wèn)題是

【答案】(1).BC##CB(2).2.00(3).C(4).沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

【詳解】

(1)[1]AD.本題繩中拉力可以由力傳感器測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也不需

要使砂和砂桶的總質(zhì)量小遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M,故AD錯(cuò)誤;

B.用力傳感器測(cè)量繩子的拉力，則力傳感器示數(shù)的2倍等于小車(chē)受到的合外力大小，需要平衡

摩擦力，故B正確;

C.為充分利用紙帶，釋放小車(chē)之前應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車(chē)，該實(shí)驗(yàn)還需要

記錄力傳感器的示數(shù)，故C正確。

故選BCo

(2)⑵根據(jù)題意，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔

5

T=-=0.1s

由逐差法計(jì)算加速度

（如+“+仁二8+2+%）=2.00m/s2

(3)[3]對(duì)小車(chē)與滑輪組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得

2

a=-----

m0+M

圖線(xiàn)的斜率為匕則

2

k=_____

m0+M

故小車(chē)的質(zhì)量

2

M=--m

K0

故選C。

(4)⑷圖線(xiàn)在F軸上的截距不為零，說(shuō)明力傳感器顯示有拉力時(shí)，小車(chē)仍然靜止，這是沒(méi)有平

衡摩擦力或平衡摩擦力不夠造成的。

四、解答題(共15分)

15.城市高層建筑越來(lái)越多，高空墜物事件時(shí)有發(fā)生。如圖所示，某高樓距地面高”=47m的陽(yáng)臺(tái)

上的花盆因受擾動(dòng)而掉落，掉落過(guò)程可看成自由落體運(yùn)動(dòng)(花盆可視為質(zhì)點(diǎn))。現(xiàn)有一輛長(zhǎng)人=

8m、高/z=2m的貨車(chē)，正以為=9m/s的速度駛向陽(yáng)臺(tái)正下方的通道。花盆剛開(kāi)始掉落時(shí)，貨

車(chē)車(chē)頭距花盆的水平距離為乙2=24m,由于道路限制，汽車(chē)只能直行通過(guò)陽(yáng)臺(tái)的正下方的通

道，取g=10m/s2o

(1)若司機(jī)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)花盆掉落，貨車(chē)保持%=9m/s的速度勻速直行，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明貨車(chē)是否會(huì)

被花盆砸到。

(2)若司機(jī)發(fā)現(xiàn)花盆開(kāi)始掉落，采取制動(dòng)的方式來(lái)避險(xiǎn)，貨車(chē)最大加速度為4.5m/s2,使貨車(chē)在

花盆砸落點(diǎn)前停下，求允許貨車(chē)司機(jī)反應(yīng)的最長(zhǎng)時(shí)間如

【答案】（1）貨車(chē)會(huì)被花盆砸到；（2）t0=1.67s

【詳解】

（1）花盆自由落體的時(shí)間為

1

H-h=-gt29

解得

t=3s

貨車(chē)勻速行駛的距離為

x=vQt=27m

因?yàn)?/p>

L?VxVL]+￡?2

貨車(chē)會(huì)被花盆砸到；

（2）設(shè)剎車(chē)距離為X2

0—VQ=—2ax2

解得

x2=9m

勻速運(yùn)動(dòng)的距離為

乙2一久2=%%

解得

t0=1.67s

16.足夠長(zhǎng)光滑斜面BC的傾角a=53。，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,水平面與斜面之間

8點(diǎn)有一小段弧形連接，一質(zhì)量m=2kg的小物塊靜止于A點(diǎn)?，F(xiàn)在段對(duì)小物塊施加與水平方

向成a=53。的恒力尸作用，如圖（。）所示，小物塊在段運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像如圖S所

示，到達(dá)3點(diǎn)迅速撤去恒力尸（已知$也53。=0.8,cos53°=0.6,,g=10m/s2）。求：

（1）小物塊所受到的恒力產(chǎn)；

（2）小物塊從B點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，到返回8點(diǎn)所用的時(shí)間；

（3）小物塊返回水平面上停止運(yùn)動(dòng)的位置到A點(diǎn)的距離。

【答案】（1）UN,方向斜向右上方且與水平方向夾角53。；（2）0.5s；（3）3.6m

【詳解】

（1）由圖可知，小物塊在AB段做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且加速度大小為

=—=0.5m/sz

根據(jù)牛頓第二定律有

Fcosa—n（jng—Fs\na）='m.a1

解得

F=11N

方向斜向右上方且與水平方向夾角53。。

（2）小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小為

ci2=gsina=8m/s2

方向沿斜面向下，因?yàn)樾泵婀饣?，則小物塊返回B點(diǎn)時(shí)速度大小和從B點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的速度大小

不變，均為

%=2m/s

根據(jù)公式有

-v1=v1-a2t1

解得

t1=0.5s

（3）根據(jù)

vl~0=2a1x1

可得間的距離為

x1=4m

當(dāng)小物塊從3點(diǎn)返回平面上時(shí)，加速度大小為

a3=〃g=5m/s2

根據(jù)

2

0-(-Vi)=-2a3%2

則小物塊做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)距離為

x2=0.4m<4m

距離A點(diǎn)3.6m

17.如圖所示，一游戲裝置由傾斜角為a的光滑軌道A3、水平傳送帶8C、半徑為R的光滑半圓弧

軌道OE組成，。為圓弧軌道的圓心，。、C、。、E四點(diǎn)在同一豎直線(xiàn)上。游戲時(shí)，小滑塊從傾

斜軌道不同高度處?kù)o止釋放，經(jīng)過(guò)傳送帶后沿半圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，最后由E點(diǎn)平拋落地面。已知小

滑塊與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.1，BC長(zhǎng)為L(zhǎng)=4m,AB長(zhǎng)為L(zhǎng)'=6m,傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速度

大小始終為v=4m/s,。距地面的高度”=6m,R=0.5m,a=37。，CO間的距離剛好允許小滑塊

通過(guò)，忽略傳送帶轉(zhuǎn)輪大小和C。間距大小，小滑塊經(jīng)8、。處時(shí)無(wú)能量損失，小滑塊可視為質(zhì)

點(diǎn)，其余阻力不計(jì)，sin37o=0.6,g取lOm*求：

（1）若小滑塊勻速通過(guò)傳送帶，求釋放的高度任

（2）在（1）問(wèn)中小滑塊平拋的水平距離x；

（3）小滑塊平拋的水平距離x