?2024屆高三年級第二次模擬考試?物理試卷
一．選擇題（共8小題，每小題3分，共24分）
1. 中國書法藝術(shù)歷史悠久，某同學(xué)用毛筆練習(xí)書法，從基礎(chǔ)筆畫“橫”開始練習(xí)．如圖，在楷書筆畫中，長橫的寫法要領(lǐng)如下：起筆時一頓，然后向右行筆，收筆時略向右按，再向左回帶．該同學(xué)在水平桌面上平鋪一張紙，為防止打滑，他在紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓住．則關(guān)于向右行筆過程中物體的受力情況，說法正確的是

A. 筆對紙的壓力一定大于毛筆的重力
B. 鎮(zhèn)紙受到了向右的靜摩擦力
C. 白紙受到了兩個摩擦力的作用
D. 桌面受到了向左摩擦力作用
2. 如圖所示，一升降機在箱底裝有若干個彈簧，在某次高處作業(yè)時，升降機因吊索突然斷裂急速下降，最終在彈簧的作用下觸地級沖減速。彈簧始終沒有超過彈性限度，忽略所有摩擦力，則升降機在從彈簧下端觸地到運動至最低點的過程中（　?。?br />
A 速度不斷減小
B. 加速度不斷減小
C. 先是重力做正功、彈力做負(fù)功，然后是重力做負(fù)功、彈力做正功
D. 升降機在最低點時，系統(tǒng)（升降機、彈簧和地球）重力勢能和彈性勢能之和最大
3. 如圖所示，滑雪運動員從O點由靜止開始做勻加速直線運動，先后經(jīng)過P、M、N三點，已知PM＝10m，MN＝20m，且運動員經(jīng)過PM、MN兩段的時間相等，下列說法不正確的是（　?。?br />
A. 能求出OP間的距離
B. 不能求出運動員經(jīng)過OP段所用的時間
C. 不能求出運動員的加速度
D. 不能求出運動員經(jīng)過P、M兩點的速度之比
4. 宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星體位于等邊三角形的三個頂點，三角形邊長為L，忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運動，引力常量為G，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 每顆星做圓周運動的角速度為
B. 每顆星做圓周運動的加速度大小與三星的質(zhì)量無關(guān)
C. 若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則周期變?yōu)樵瓉淼?倍
D. 若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度變?yōu)樵瓉淼?倍
5. 如圖所示，在地面上空以初速度水平拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球下落過程中，其動能EK、重力勢能Ep、重力的功率P、重力的功W與時間t的關(guān)系圖象中，正確的是( )

A. B.
C. D.
6. 如圖所示，在同一豎直線上有A、B兩點，相距為h，B點離地高度為H?，F(xiàn)從A、B兩點分別向P點安放兩個光滑的固定斜面AP和BP，并讓兩個相同小物塊（可看成質(zhì)點）從兩斜面的A、B點同時由靜止滑下，發(fā)現(xiàn)兩小物塊同時到達(dá)P點，則（　?。?br />
A. OP間距離為
B. OP間距離為
C. 兩小物塊運動到P點的速度相同
D. 兩小物塊的運動時間均為
7. 如圖所示，長為l的輕桿，一端固定一個質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)動軸O，桿可在豎直面內(nèi)繞轉(zhuǎn)動軸O無摩擦轉(zhuǎn)動；質(zhì)量為m的物塊放置在光滑水平面上，開始時，使小球靠在物塊的光滑側(cè)面上，輕桿與水平面夾角45°，用手控制物塊靜止，然后釋放物塊，在之后球與物塊運動的過程中，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 球與物塊分離前，桿上的彈力逐漸增大
B. 球與物塊分離前，球與物塊的速度相等
C. 球與物塊分離前，物塊的速度先增大后減小
D. 球與物塊分離時，球的加速度等于重力加速度
8. 已知汽車在平直路面上由靜止啟動，阻力恒定，最終達(dá)到最大速度后以額定功率勻速行駛，ab、cd平行于v軸，bc反向延長線過原點O，汽車質(zhì)量為M，已知M、、、，下列說法不正確的是（　?。?br />
A. 汽車額定功率為 B. 汽車從b到c過程作變加速運動
C. 汽車勻加速運動持續(xù)的時間為 D. 汽車從a到b過程克服阻力做功
二．多選題（共4小題，每小題4分，對而不全得2分，共16分，）
9. 兩根長度不同的細(xì)線分別系有兩個小球,質(zhì)量分別為，細(xì)線的上端都系于點，兩個小球在同一水平面上做勻速圓周運動。已知兩細(xì)線長度之比，長細(xì)線跟豎直方向的夾角為，下列說法正確的是（ ）

A. 兩小球做勻速圓周運動周期相等
B. 兩小球做勻速圓周運動的線速度相等
C.
D. 短細(xì)線跟豎直方向成30°角
10. 如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的內(nèi)壁光滑的彎管AB，是按照某質(zhì)點以水平初速度大小v0做平拋運動的軌跡制成的，A端為拋出點，B端為終止點，A、B的水平距離為d．現(xiàn)將一小球由靜止從A端滑入彎管，經(jīng)時間t后恰好以v0從B端射出，小球直徑略小于彎管內(nèi)徑，重力加速度為g，不計空氣阻力，則(　　)

A. v0＝ B. v0＝ C. t＝ D. t＞
11. 如圖（a），物塊和木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的細(xì)繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連，細(xì)繩水平。t=0時，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s時撤去外力。細(xì)繩對物塊的拉力f隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖（c）所示。木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由題中所給數(shù)據(jù)可以得出（　?。?br />
A. 木板的質(zhì)量為1kg
B. 2s~4s內(nèi)，力F的大小為0.4N
C. 0~2s內(nèi)，力F的大小保持不變
D. 物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.02
12. 一足夠長的光滑斜面固定在水平面上，質(zhì)量為1kg的小物塊在平行斜面向上的拉力作用下，以一定初速度從斜面底端沿斜面向上運動，經(jīng)過時間物塊沿斜面上滑了1.2m。小物塊在作用下沿斜面上滑過程中動能和重力勢能隨位移的變化關(guān)系如圖線Ⅰ和Ⅱ所示。設(shè)物塊在斜面底端的重力勢能為零，重力加速度取10m/s2。由此可求出（　?。?br />
A. 斜面傾角為
B. 力的大小為20N
C. 小物塊的初速度大小為2m/s
D. 若時刻撤去拉力，物塊沿斜面上滑的最大距離為2.8m
三．實驗題（共2小題，第13題每空2分，第14題每空3分。共15分）
13. 小明同學(xué)利用傳感器探究物體做圓周運動的向心力與質(zhì)量軌道半徑及線速度之間的關(guān)系。如圖所示的實驗裝置中，帶孔的小滑塊套在光滑的水平細(xì)桿上，通過細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)軸上的拉力傳感器相連，小滑塊上固定有寬度為d擋光片，通過光電門可測出擋光時間，水平細(xì)桿可繞轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動。

（1）該同學(xué)采用的實驗方法主要是______。（填正確答案標(biāo)號）
A.理想模型法 B.控制變量法 C.等效替代法 D.微元法
（2）小明同學(xué)想探究向心力與速度之間的關(guān)系時，保持運動半徑和物體的質(zhì)量不變，調(diào)整轉(zhuǎn)速，記錄了多組擋光片通過光電門的時間和對應(yīng)傳感器示數(shù)F，做出圖像如圖所示，則該圖像的橫坐標(biāo)為______。（填“”，“”或“”）時，即可求出向心力與速度之間的關(guān)系。

（3）擋光片的寬度大小對實驗結(jié)果是否有影響______。（填“是”或“否”）
14. 某實驗小組為測量小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)設(shè)計了下面的實驗裝置．如圖所示，OPQ為豎直放置的光滑四分之一圓弧，半徑為R，圓弧與水平面相切于Q，質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點）從圓弧最高點P由靜止釋放，最終小物塊停在水平面上的M處（圖中沒有標(biāo)出）．

（1）為了完成實驗，必需的測量工具有_____________．
　A.天平 　B.停表
　C.刻度尺 　　D.打點計時器
（2）寫出動摩擦因數(shù)表達(dá)式并說明其中各個量的物理意義:___________．
（3）寫出一條影響實驗準(zhǔn)確性的因素:_______________________．
四．解答題（共4小題，第15題8分，第16題8分，第17題14分，第18題15分）
15. 卡車原來用10m/s的速度勻速在平直公路上行駛，因為道口出現(xiàn)紅燈，司機從較遠(yuǎn)的地方即開始剎車，使卡車勻減速前進(jìn)，當(dāng)車減速到2m/s時，交通燈轉(zhuǎn)為綠燈，司機當(dāng)即放開剎車，并且只用了減速過程的一半時間卡車就加速到原來的速度，從剎車開始到恢復(fù)原速度的過程用了12s。求：
（1）減速與加速過程中的加速度；
（2）開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度。
16. 如圖所示，“V”形光滑支架下端用鉸鏈固定于水平地面上，支架兩臂與水平面間夾角θ均為53°，“V”形支架的AB臂上套有一根原長為的輕彈簧，輕彈簧的下端固定于“V”形支架下端，上端與一小球相接觸不連接，該臂上端有一擋板。已知小球質(zhì)量為m，支架每臂長為，支架靜止時彈簧被壓縮了，重力加速度為g?，F(xiàn)讓小球隨支架一起繞中軸線OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。sin53°=，cos53°=，求：
（1）輕彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）輕彈簧恰為原長時，支架的角速度ω0；
（3）當(dāng)及時輕彈簧彈力的大小。

17. 如圖所示，有一個質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），從光滑平臺上的A點以的初速度水平拋出，到達(dá)點時，恰好沿切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端點的長木板。已知足夠長的長木板質(zhì)量為，放在粗糙的水平地面上，長木板下表面與地面間的動摩擦因數(shù)，長木板上表面與小物塊間的動摩擦因數(shù)，且與圓弧軌道末端切線相平，圓弧軌道的半徑為R=0.5m，半徑與豎直方向的夾角（不計空氣阻力，，，。求：
（1）小物塊到達(dá)點時的速度大?。?br /> （2）小物塊與長木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

18. 如圖所示，一游戲裝置由安裝在水平臺面上的高度h可調(diào)的斜軌道AB、豎直圓軌道（在最低點E分別與水平軌道AE和EG相連）、細(xì)圓管道GHIJ（HI和IJ為兩段四分之一圓弧）和與J相切的水平直軌道JK組成?？烧J(rèn)為所有軌道均處在同一豎直平面內(nèi)，連接處均平滑。已知，滑塊質(zhì)量為且可視為質(zhì)點，豎直圓軌道半徑為，小圓弧管道HI和大圓弧管道IJ的半徑之比為1:4，不變，，滑塊與AB、EG及JK間摩擦因數(shù)均為，其他軌道均光滑，不計空氣阻力，忽略管道內(nèi)外半徑差異。現(xiàn)調(diào)節(jié)，滑塊從B點由靜止釋放后，貼著軌道恰好能滑上水平直軌道JK，求
（1）大圓弧管道IJ的半徑R；
（2）滑塊經(jīng)過豎直圓軌道與圓心O等高的P點時對軌道的壓力與運動到圓弧管道最低點H時對軌道的壓力大小之比；
（3）若在水平軌道JK水上某一位置固定一彈性擋板，當(dāng)滑塊與之發(fā)生彈性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回時滑塊不脫軌就算游戲闖關(guān)成功。調(diào)節(jié)斜軌道的高度為，仍讓滑塊從B點由靜止滑下，問彈性擋板與J的間距L滿足什么條件時游戲能闖關(guān)成功。

2024屆高三年級第二次模擬考試?物理試卷
一．選擇題（共8小題，每小題3分，共24分）
1. 中國書法藝術(shù)歷史悠久，某同學(xué)用毛筆練習(xí)書法，從基礎(chǔ)筆畫“橫”開始練習(xí)．如圖，在楷書筆畫中，長橫的寫法要領(lǐng)如下：起筆時一頓，然后向右行筆，收筆時略向右按，再向左回帶．該同學(xué)在水平桌面上平鋪一張紙，為防止打滑，他在紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓?。畡t關(guān)于向右行筆過程中物體的受力情況，說法正確的是

A. 筆對紙的壓力一定大于毛筆的重力
B. 鎮(zhèn)紙受到了向右的靜摩擦力
C. 白紙受到了兩個摩擦力的作用
D. 桌面受到了向左摩擦力作用
【答案】C
【解析】
【詳解】A．毛筆在書寫的過程中受到重力、手的作用力以及紙的支持力處于平衡狀態(tài)，應(yīng)用手對毛筆的作用力是未知的，所以不能判斷出毛筆對紙的壓力與毛筆的重力的關(guān)系．故A錯誤；
B．鎮(zhèn)紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以鎮(zhèn)紙始終不受摩擦力，鎮(zhèn)紙的作用是增大紙與桌面之間的彈力與摩擦力．故B錯誤；
C．白紙受到桌面對它的摩擦力和筆對它的摩擦力，不受鎮(zhèn)紙的摩擦力，故C正確；
D．白紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則白紙在水平方向受到的毛筆對白紙的向右摩擦力與桌面對白紙的向左摩擦力處于平衡狀態(tài)；根據(jù)牛頓第三定律可知，白紙對桌面的摩擦力的方向向右，D錯誤．
2. 如圖所示，一升降機在箱底裝有若干個彈簧，在某次高處作業(yè)時，升降機因吊索突然斷裂急速下降，最終在彈簧的作用下觸地級沖減速。彈簧始終沒有超過彈性限度，忽略所有摩擦力，則升降機在從彈簧下端觸地到運動至最低點的過程中（　?。?br />
A. 速度不斷減小
B 加速度不斷減小
C. 先是重力做正功、彈力做負(fù)功，然后是重力做負(fù)功、彈力做正功
D. 升降機在最低點時，系統(tǒng)（升降機、彈簧和地球）重力勢能和彈性勢能之和最大
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.升降機在從彈簧下端觸地到運動至最低點的過程中，開始階段，重力大于彈力加速度方向向下，大小隨彈力增大而減小，升降機先向下做加速運動，當(dāng)彈簧彈力增大到和重力相等時，加速度減為零，速度大于最大，然后彈力繼續(xù)增大，彈力大于重力，加速度向上，大小隨彈力增大而增大，升降機向下減速，當(dāng)速度減為零時，達(dá)到最低點，所以整個過程中，速度先增大后減小，加速度先減小后增大，故AB錯誤；
C.升降機在從彈簧下端觸地到運動至最低點的過程中，重力一直豎直向下，彈簧彈力一直向上，升降機位移一直向下，所以重力一直做正功，彈簧彈力一直做負(fù)功，故C錯誤；
D.對系統(tǒng)（升降機、彈簧和地球），只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，即升降機的動能、重力勢能和彈性勢能之和保持不變，升降機在最低點時，升降機的動能最小，則系統(tǒng)（升降機、彈簧和地球）重力勢能和彈性勢能之和最大，故D正確。
故選D
3. 如圖所示，滑雪運動員從O點由靜止開始做勻加速直線運動，先后經(jīng)過P、M、N三點，已知PM＝10m，MN＝20m，且運動員經(jīng)過PM、MN兩段的時間相等，下列說法不正確的是（　　）

A. 能求出OP間的距離
B. 不能求出運動員經(jīng)過OP段所用的時間
C. 不能求出運動員的加速度
D. 不能求出運動員經(jīng)過P、M兩點的速度之比
【答案】D
【解析】
【詳解】設(shè)物體通過PM、MN所用時間分別為T，則M點的速度為：；根據(jù)△x=aT2得： 則：vP=vM-aT=,則：xOP==1.25m，故A正確；運動員經(jīng)過P、M兩點的速度之比為是可求解的，故D錯誤；不能求出運動員經(jīng)過OP段所用的時間和運動員的加速度大小，故BC正確，本題選不正確的，因此選D．
4. 宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星體位于等邊三角形的三個頂點，三角形邊長為L，忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運動，引力常量為G，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 每顆星做圓周運動的角速度為
B. 每顆星做圓周運動的加速度大小與三星的質(zhì)量無關(guān)
C. 若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則周期變?yōu)樵瓉淼?倍
D. 若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度變?yōu)樵瓉淼?倍
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．任意兩星間的萬有引力
F=G
對任一星受力分析，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系知
r=L
F合=2Fcos30°=F
由牛頓第二定律可得
F合=mω2r
聯(lián)立可得
ω=
an=ω2r=
AB錯誤；
C．由周期公式可得
T==2π
L和m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則周期
T′=2T
C正確；
D．由速度公式可得
v=ωr=
L和m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度
v′=v
大小不變，D錯誤。

故選C。
5. 如圖所示，在地面上空以初速度水平拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球下落過程中，其動能EK、重力勢能Ep、重力的功率P、重力的功W與時間t的關(guān)系圖象中，正確的是( )

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】A．某時刻的動能

則圖像是不過原點且開口向上的拋物線，選項A錯誤；
B．重力勢能

則圖像不是直線，選項B錯誤；
C．重力的功率

則P-t圖像是過原點的直線，選項C正確；
D．重力的功：

則W-t圖像是過原點的曲線，選項D錯誤。
6. 如圖所示，在同一豎直線上有A、B兩點，相距為h，B點離地高度為H?，F(xiàn)從A、B兩點分別向P點安放兩個光滑的固定斜面AP和BP，并讓兩個相同小物塊（可看成質(zhì)點）從兩斜面的A、B點同時由靜止滑下，發(fā)現(xiàn)兩小物塊同時到達(dá)P點，則（　　）

A. OP間距離為
B. OP間距離為
C. 兩小物塊運動到P點的速度相同
D. 兩小物塊的運動時間均為
【答案】A
【解析】
【詳解】AB．設(shè)斜面的傾角為θ，則物塊下滑的加速度為
a=gsinθ
設(shè)OP的距離為x，則
at2=gsinθ·t2
因兩物塊在斜面上下滑的時間相等，即
t1=t2
則有
cosθ1·sinθ1=cosθ2·sinθ2
由圖可知
··
解得
x=
故A正確，B錯誤；
C．根據(jù)機械能守恒定律可知，兩物塊開始下落的高度不同，則下落到底端的速度不同，故C錯誤；
D．是物塊從A點做自由落體運動到O點的時間，因此兩小物塊的運動時間均大于，故D錯誤。
故選A。
7. 如圖所示，長為l輕桿，一端固定一個質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)動軸O，桿可在豎直面內(nèi)繞轉(zhuǎn)動軸O無摩擦轉(zhuǎn)動；質(zhì)量為m的物塊放置在光滑水平面上，開始時，使小球靠在物塊的光滑側(cè)面上，輕桿與水平面夾角45°，用手控制物塊靜止，然后釋放物塊，在之后球與物塊運動的過程中，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 球與物塊分離前，桿上的彈力逐漸增大
B. 球與物塊分離前，球與物塊的速度相等
C. 球與物塊分離前，物塊的速度先增大后減小
D. 球與物塊分離時，球的加速度等于重力加速度
【答案】D
【解析】
【詳解】AD．對小球和物塊整體受力分析，受重力，桿的彈力F，地面的支持力FN，如圖1所示，

在水平方向由牛頓第二定律得


分離后物塊加速度為零，可知在球與物塊分離前，物塊的加速度逐漸減小，而小球水平方向的分加速度與物塊的加速度相等，所以物塊的水平方向分加速度逐漸減小，而逐漸增大，所以彈力逐漸減小，當(dāng)恰好分離時，水平加速度為零，彈力為零，球只受重力，加速度等于重力加速度g，故A錯誤，D正確；
B．設(shè)球的速度為v，球與物塊分離前，物塊與球的水平速度相等，球的速度與桿垂直向下，如圖2所示，

將球的速度分解為水平方向和豎直方向兩個分速度，由圖可知，球的速度大于物塊的速度，故B錯誤；
C．由于地面光滑，桿對物塊的彈力始終向左，物塊的加速度始終向左，所以物塊一直加速，故C錯誤。
故選D。
8. 已知汽車在平直路面上由靜止啟動，阻力恒定，最終達(dá)到最大速度后以額定功率勻速行駛，ab、cd平行于v軸，bc反向延長線過原點O，汽車質(zhì)量為M，已知M、、、，下列說法不正確的是（　?。?br />
A. 汽車額定功率為 B. 汽車從b到c過程作變加速運動
C. 汽車勻加速運動持續(xù)的時間為 D. 汽車從a到b過程克服阻力做功
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)

可得

汽車額定功率為圖象的斜率，有

故A正確；
B．汽車從b到c過程中功率保持不變，隨著汽車速度的增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律有

可知隨著牽引力的減小，汽車的加速度減小，故汽車從b到c過程作變加速運動，故B正確；
C．汽車所受的阻力為

由于額定功率等于圖象斜率有

即

汽車從a到b，根據(jù)牛頓第二定律有

汽車從a到b勻加速運動持續(xù)的時間為

故C錯誤；
D．汽車從a到b過程的位移

汽車從a到b過程克服阻力做功

故D正確。
本題選不正確的，故選C。
二．多選題（共4小題，每小題4分，對而不全得2分，共16分，）
9. 兩根長度不同的細(xì)線分別系有兩個小球,質(zhì)量分別為，細(xì)線的上端都系于點，兩個小球在同一水平面上做勻速圓周運動。已知兩細(xì)線長度之比，長細(xì)線跟豎直方向的夾角為，下列說法正確的是（ ）

A. 兩小球做勻速圓周運動的周期相等
B. 兩小球做勻速圓周運動的線速度相等
C.
D. 短細(xì)線跟豎直方向成30°角
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．小球受重力和細(xì)線的拉力，豎直方向

水平方向

解得


可看出，兩小球運動的加速度和周期相等，選項A正確；
B．兩小球角速度相同，做圓周運動的半徑不同，則線速度不相等，選項B錯誤；
C．從選項A的解析可以看出根據(jù)本題中所給信息，不能推出質(zhì)量的關(guān)系，選項C錯誤；
D．設(shè)短細(xì)線與豎直方向的夾角為，則根據(jù)幾何知識

又因為

解得

故短細(xì)線跟豎直方向成30°角，選項D正確。
故選AD。
10. 如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的內(nèi)壁光滑的彎管AB，是按照某質(zhì)點以水平初速度大小v0做平拋運動的軌跡制成的，A端為拋出點，B端為終止點，A、B的水平距離為d．現(xiàn)將一小球由靜止從A端滑入彎管，經(jīng)時間t后恰好以v0從B端射出，小球直徑略小于彎管內(nèi)徑，重力加速度為g，不計空氣阻力，則(　　)

A. v0＝ B. v0＝ C. t＝ D. t＞
【答案】AD
【解析】
【分析】抓住小球與彎管無擠壓，得出小球做平拋運動，根據(jù)水平位移和初速度求出運動的時間，從而得出下降的高度，根據(jù)動能定理求出初速度的大小；
【詳解】AB.某質(zhì)點以初速度水平拋出時，質(zhì)點在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動，從到過程質(zhì)點的運動時間為，質(zhì)點的下落高度為，小球由靜止從端開始運動到端的過程，根據(jù)動能定理得：

則有：

解得，故選項A符合題意，B不符合題意；
CD.質(zhì)點以初速度水平拋出的過程，則有：

小球由靜止釋放至運動到B端的過程，水平方向的平均速度大小一定小于，所以，即，故選項C不符合題意，D符合題意．
【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和動能定理綜合求解，注意靜止釋放時，小球的運動不是平拋運動．
11. 如圖（a），物塊和木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的細(xì)繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連，細(xì)繩水平。t=0時，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s時撤去外力。細(xì)繩對物塊的拉力f隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖（c）所示。木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由題中所給數(shù)據(jù)可以得出（　?。?br />
A. 木板的質(zhì)量為1kg
B. 2s~4s內(nèi)，力F的大小為0.4N
C. 0~2s內(nèi)，力F的大小保持不變
D. 物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.02
【答案】AB
【解析】
【詳解】AB．由圖像可知，內(nèi)，木板做勻加速運動的加速度大小為

設(shè)木板的質(zhì)量為，物塊的質(zhì)量為，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為，根據(jù)牛頓第二定律可得

又

在時撤去外力后，木板做勻減速運動的加速度大小為

根據(jù)牛頓第二定律可得

聯(lián)立解得
，
AB正確；
C．由圖像可知，內(nèi)，木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)受力平衡可得

可知力的大小逐漸增大，C錯誤；
D．由于不知道物塊的質(zhì)量，故無法算出物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，D錯誤。
故選AB。
12. 一足夠長的光滑斜面固定在水平面上，質(zhì)量為1kg的小物塊在平行斜面向上的拉力作用下，以一定初速度從斜面底端沿斜面向上運動，經(jīng)過時間物塊沿斜面上滑了1.2m。小物塊在作用下沿斜面上滑過程中動能和重力勢能隨位移的變化關(guān)系如圖線Ⅰ和Ⅱ所示。設(shè)物塊在斜面底端的重力勢能為零，重力加速度取10m/s2。由此可求出（　?。?br />
A. 斜面的傾角為
B. 力的大小為20N
C. 小物塊的初速度大小為2m/s
D. 若時刻撤去拉力，物塊沿斜面上滑的最大距離為2.8m
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)

得

所以斜面傾角為

故A正確；
B．根據(jù)動能定理

得

故B錯誤；
C．根據(jù)

得初速度為

故C正確；
D．若經(jīng)過后撤去拉力，小物塊的機械能不變，此后重力勢能增加、動能減??；根據(jù)圖像可知，時刻的機械能為

根據(jù)機械能守恒定律可得

解得上升的最大距離為

故D正確。
故選ACD。
三．實驗題（共2小題，第13題每空2分，第14題每空3分。共15分）
13. 小明同學(xué)利用傳感器探究物體做圓周運動的向心力與質(zhì)量軌道半徑及線速度之間的關(guān)系。如圖所示的實驗裝置中，帶孔的小滑塊套在光滑的水平細(xì)桿上，通過細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)軸上的拉力傳感器相連，小滑塊上固定有寬度為d擋光片，通過光電門可測出擋光時間，水平細(xì)桿可繞轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動。

（1）該同學(xué)采用的實驗方法主要是______。（填正確答案標(biāo)號）
A.理想模型法 B.控制變量法 C.等效替代法 D.微元法
（2）小明同學(xué)想探究向心力與速度之間的關(guān)系時，保持運動半徑和物體的質(zhì)量不變，調(diào)整轉(zhuǎn)速，記錄了多組擋光片通過光電門的時間和對應(yīng)傳感器示數(shù)F，做出圖像如圖所示，則該圖像的橫坐標(biāo)為______。（填“”，“”或“”）時，即可求出向心力與速度之間的關(guān)系。

（3）擋光片的寬度大小對實驗結(jié)果是否有影響______。（填“是”或“否”）
【答案】 ① B ②. ③. 否
【解析】
【詳解】（1）[1]實驗中探究一個物理量與多個物理量的關(guān)系時，需采用控制變量法，故ACD錯誤B正確。
故選B。
（2）[2]根據(jù)題意可知，小滑塊的線速度為

根據(jù)

可得

則該圖像的橫坐標(biāo)為。
（3）[3]當(dāng)水平細(xì)桿做勻速圓周運動時，小滑塊通過光電門的平均速度即為小滑塊做圓周運動的線速度，則擋光片的寬度大小對實驗結(jié)果是沒有影響。
14. 某實驗小組為測量小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)設(shè)計了下面的實驗裝置．如圖所示，OPQ為豎直放置的光滑四分之一圓弧，半徑為R，圓弧與水平面相切于Q，質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點）從圓弧最高點P由靜止釋放，最終小物塊停在水平面上的M處（圖中沒有標(biāo)出）．

（1）為了完成實驗，必需的測量工具有_____________．
　A.天平 　B.停表
　C.刻度尺 　　D.打點計時器
（2）寫出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式并說明其中各個量的物理意義:___________．
（3）寫出一條影響實驗準(zhǔn)確性的因素:_______________________．
【答案】 ①. C ②. 動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=，其中R為圓弧半徑，L為物體在水平面上滑行的距離 ③. 圓弧面不光滑（或圓弧面不與水平面相切；半徑和滑行距離的測量有誤差）
【解析】
【詳解】（1）[1]．由動能定理有
mgR-μmgL=0-0
得
μ=
由此可知需要測圓弧軌道半徑和在水平面上滑行的距離，因此必須的測量工具為刻度尺，故選C．
（2）[2]．動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=，其中R為圓弧半徑，L為物體在水平面上滑行的距離．
（3）[3]．影響實驗準(zhǔn)確性的原因：圓弧面不光滑；圓弧面不與水平面相切；半徑和滑行距離的測量有誤差．
四．解答題（共4小題，第15題8分，第16題8分，第17題14分，第18題15分）
15. 卡車原來用10m/s的速度勻速在平直公路上行駛，因為道口出現(xiàn)紅燈，司機從較遠(yuǎn)的地方即開始剎車，使卡車勻減速前進(jìn)，當(dāng)車減速到2m/s時，交通燈轉(zhuǎn)為綠燈，司機當(dāng)即放開剎車，并且只用了減速過程的一半時間卡車就加速到原來的速度，從剎車開始到恢復(fù)原速度的過程用了12s。求：
（1）減速與加速過程中的加速度；
（2）開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度。
【答案】（1），；（2），
【解析】
【詳解】（1）設(shè)初速度的方向為正方向，根據(jù)題意可知，減速時間t1，加速時間t2，根據(jù)題意可知
t1+ t2＝12s
可得
t1＝8s
t2＝4s
減速過程中的加速度

加速過程中的加速度

（2）由速度公式
v＝v0＋at
可知，開始剎車后2 s的速度為
v2＝（10－1×2）m/s＝8m/s
汽車剎車時間為8 s，接著加速，所以10 s末的速度為
v10＝（2＋2×2）m/s＝6m/s
16. 如圖所示，“V”形光滑支架下端用鉸鏈固定于水平地面上，支架兩臂與水平面間夾角θ均為53°，“V”形支架的AB臂上套有一根原長為的輕彈簧，輕彈簧的下端固定于“V”形支架下端，上端與一小球相接觸不連接，該臂上端有一擋板。已知小球質(zhì)量為m，支架每臂長為，支架靜止時彈簧被壓縮了，重力加速度為g。現(xiàn)讓小球隨支架一起繞中軸線OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。sin53°=，cos53°=，求：
（1）輕彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）輕彈簧恰為原長時，支架的角速度ω0；
（3）當(dāng)及時輕彈簧彈力的大小。

【答案】（1）；（2）；（3）；0
【解析】
【詳解】（1）受力分析如圖


支架靜止時彈簧被壓縮了

解得

（2）輕彈簧恰為原長時，如圖所示，支架的角速度ω0

解得



（3）當(dāng)時，彈簧處理壓縮態(tài)


解得輕彈簧彈力

當(dāng)時彈簧脫離接觸
kx=0N

17. 如圖所示，有一個質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），從光滑平臺上的A點以的初速度水平拋出，到達(dá)點時，恰好沿切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端點的長木板。已知足夠長的長木板質(zhì)量為，放在粗糙的水平地面上，長木板下表面與地面間的動摩擦因數(shù)，長木板上表面與小物塊間的動摩擦因數(shù)，且與圓弧軌道末端切線相平，圓弧軌道的半徑為R=0.5m，半徑與豎直方向的夾角（不計空氣阻力，，，。求：
（1）小物塊到達(dá)點時的速度大小；
（2）小物塊與長木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）5m/s；（2）10.875J
【解析】
【詳解】（1）小物塊平拋運動至點時，對速度進(jìn)行分解，如圖所示

因小物塊恰好沿切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，則有：

代入數(shù)據(jù)解得

（2）小物塊從運動到的過程中，由動能定理可得：

代入數(shù)據(jù)解得

小物塊滑上長木板后做勻減速直線運動，對物塊根據(jù)牛頓第二定律可得：

解得小物塊減速運動的加速度大小為

長木板做勻加速直線運動，對長木板根據(jù)牛頓第二定律可得：

可得長木板的加速度大小為

設(shè)經(jīng)過時間二者共速，則有：

小物塊

長木板

又

小物塊與長木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量：

聯(lián)立方程，解得

18. 如圖所示，一游戲裝置由安裝在水平臺面上的高度h可調(diào)的斜軌道AB、豎直圓軌道（在最低點E分別與水平軌道AE和EG相連）、細(xì)圓管道GHIJ（HI和IJ為兩段四分之一圓?。┖团cJ相切的水平直軌道JK組成?？烧J(rèn)為所有軌道均處在同一豎直平面內(nèi)，連接處均平滑。已知，滑塊質(zhì)量為且可視為質(zhì)點，豎直圓軌道半徑為，小圓弧管道HI和大圓弧管道IJ的半徑之比為1:4，不變，，滑塊與AB、EG及JK間摩擦因數(shù)均為，其他軌道均光滑，不計空氣阻力，忽略管道內(nèi)外半徑差異?，F(xiàn)調(diào)節(jié)，滑塊從B點由靜止釋放后，貼著軌道恰好能滑上水平直軌道JK，求
（1）大圓弧管道IJ的半徑R；
（2）滑塊經(jīng)過豎直圓軌道與圓心O等高的P點時對軌道的壓力與運動到圓弧管道最低點H時對軌道的壓力大小之比；
（3）若在水平軌道JK水上某一位置固定一彈性擋板，當(dāng)滑塊與之發(fā)生彈性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回時滑塊不脫軌就算游戲闖關(guān)成功。調(diào)節(jié)斜軌道的高度為，仍讓滑塊從B點由靜止滑下，問彈性擋板與J的間距L滿足什么條件時游戲能闖關(guān)成功。


【答案】（1）0.8m；（2）；（3）L≤0.625m或者2m≥L≥1m
【解析】
【詳解】（1）物塊從B點開始下滑，恰能達(dá)到水平直軌道JK，則由能量關(guān)系

解得
R=0.8m
（2）運動到P點時


解得
vP=4m/s
F1=N
運動到H點時


解得
F2=3.3N
則

（3）由題目數(shù)據(jù)可知，若小球在J點的速度為零時，返回到P點時

即vP>0，即只要小球被擋板反彈后能到達(dá)J點就一定能到達(dá)P點，即若小球只要與擋板相碰能到達(dá)J點就一定能越過P點，所以要想滿足題目的條件，必須是能越過最高點，當(dāng)L最大時對應(yīng)于物塊恰能到達(dá)與圓軌道最高點的位置，此時

則由能量關(guān)系

解得
Lmax=0.625m
若物塊與擋板碰后反彈不能到達(dá)J點，則

Lmin=1m
若物塊恰能到達(dá)擋板位置，則

解得
L′max=2m
則彈性擋板與J的間距L滿足L≤0.625m或者2m≥L≥1m才能闖關(guān)成功。

2024屆高三年級第二次模擬考試?物理試卷
一．選擇題（共8小題，每小題3分，共24分）
1. 中國書法藝術(shù)歷史悠久，某同學(xué)用毛筆練習(xí)書法，從基礎(chǔ)筆畫“橫”開始練習(xí)．如圖，在楷書筆畫中，長橫的寫法要領(lǐng)如下：起筆時一頓，然后向右行筆，收筆時略向右按，再向左回帶．該同學(xué)在水平桌面上平鋪一張紙，為防止打滑，他在紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓住．則關(guān)于向右行筆過程中物體的受力情況，說法正確的是

A. 筆對紙的壓力一定大于毛筆的重力
B. 鎮(zhèn)紙受到了向右的靜摩擦力
C. 白紙受到了兩個摩擦力的作用
D. 桌面受到了向左摩擦力作用
【答案】C
【解析】
【詳解】A．毛筆在書寫的過程中受到重力、手的作用力以及紙的支持力處于平衡狀態(tài)，應(yīng)用手對毛筆的作用力是未知的，所以不能判斷出毛筆對紙的壓力與毛筆的重力的關(guān)系．故A錯誤；
B．鎮(zhèn)紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以鎮(zhèn)紙始終不受摩擦力，鎮(zhèn)紙的作用是增大紙與桌面之間的彈力與摩擦力．故B錯誤；
C．白紙受到桌面對它的摩擦力和筆對它的摩擦力，不受鎮(zhèn)紙的摩擦力，故C正確；
D．白紙始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則白紙在水平方向受到的毛筆對白紙的向右摩擦力與桌面對白紙的向左摩擦力處于平衡狀態(tài)；根據(jù)牛頓第三定律可知，白紙對桌面的摩擦力的方向向右，D錯誤．
2. 如圖所示，一升降機在箱底裝有若干個彈簧，在某次高處作業(yè)時，升降機因吊索突然斷裂急速下降，最終在彈簧的作用下觸地級沖減速。彈簧始終沒有超過彈性限度，忽略所有摩擦力，則升降機在從彈簧下端觸地到運動至最低點的過程中（　　）

A. 速度不斷減小
B 加速度不斷減小
C. 先是重力做正功、彈力做負(fù)功，然后是重力做負(fù)功、彈力做正功
D. 升降機在最低點時，系統(tǒng)（升降機、彈簧和地球）重力勢能和彈性勢能之和最大
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.升降機在從彈簧下端觸地到運動至最低點的過程中，開始階段，重力大于彈力加速度方向向下，大小隨彈力增大而減小，升降機先向下做加速運動，當(dāng)彈簧彈力增大到和重力相等時，加速度減為零，速度大于最大，然后彈力繼續(xù)增大，彈力大于重力，加速度向上，大小隨彈力增大而增大，升降機向下減速，當(dāng)速度減為零時，達(dá)到最低點，所以整個過程中，速度先增大后減小，加速度先減小后增大，故AB錯誤；
C.升降機在從彈簧下端觸地到運動至最低點的過程中，重力一直豎直向下，彈簧彈力一直向上，升降機位移一直向下，所以重力一直做正功，彈簧彈力一直做負(fù)功，故C錯誤；
D.對系統(tǒng)（升降機、彈簧和地球），只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，即升降機的動能、重力勢能和彈性勢能之和保持不變，升降機在最低點時，升降機的動能最小，則系統(tǒng)（升降機、彈簧和地球）重力勢能和彈性勢能之和最大，故D正確。
故選D
3. 如圖所示，滑雪運動員從O點由靜止開始做勻加速直線運動，先后經(jīng)過P、M、N三點，已知PM＝10m，MN＝20m，且運動員經(jīng)過PM、MN兩段的時間相等，下列說法不正確的是（　　）

A. 能求出OP間的距離
B. 不能求出運動員經(jīng)過OP段所用的時間
C. 不能求出運動員的加速度
D. 不能求出運動員經(jīng)過P、M兩點的速度之比
【答案】D
【解析】
【詳解】設(shè)物體通過PM、MN所用時間分別為T，則M點的速度為：；根據(jù)△x=aT2得： 則：vP=vM-aT=,則：xOP==1.25m，故A正確；運動員經(jīng)過P、M兩點的速度之比為是可求解的，故D錯誤；不能求出運動員經(jīng)過OP段所用的時間和運動員的加速度大小，故BC正確，本題選不正確的，因此選D．
4. 宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星體位于等邊三角形的三個頂點，三角形邊長為L，忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運動，引力常量為G，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 每顆星做圓周運動的角速度為
B. 每顆星做圓周運動的加速度大小與三星的質(zhì)量無關(guān)
C. 若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則周期變?yōu)樵瓉淼?倍
D. 若距離L和每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度變?yōu)樵瓉淼?倍
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．任意兩星間的萬有引力
F=G
對任一星受力分析，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系知
r=L
F合=2Fcos30°=F
由牛頓第二定律可得
F合=mω2r
聯(lián)立可得
ω=
an=ω2r=
AB錯誤；
C．由周期公式可得
T==2π
L和m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則周期
T′=2T
C正確；
D．由速度公式可得
v=ωr=
L和m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度
v′=v
大小不變，D錯誤。

故選C。
5. 如圖所示，在地面上空以初速度水平拋出一個質(zhì)量為m的小球，小球下落過程中，其動能EK、重力勢能Ep、重力的功率P、重力的功W與時間t的關(guān)系圖象中，正確的是( )

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】A．某時刻的動能

則圖像是不過原點且開口向上的拋物線，選項A錯誤；
B．重力勢能

則圖像不是直線，選項B錯誤；
C．重力的功率

則P-t圖像是過原點的直線，選項C正確；
D．重力的功：

則W-t圖像是過原點的曲線，選項D錯誤。
6. 如圖所示，在同一豎直線上有A、B兩點，相距為h，B點離地高度為H。現(xiàn)從A、B兩點分別向P點安放兩個光滑的固定斜面AP和BP，并讓兩個相同小物塊（可看成質(zhì)點）從兩斜面的A、B點同時由靜止滑下，發(fā)現(xiàn)兩小物塊同時到達(dá)P點，則（　　）

A. OP間距離為
B. OP間距離為
C. 兩小物塊運動到P點的速度相同
D. 兩小物塊的運動時間均為
【答案】A
【解析】
【詳解】AB．設(shè)斜面的傾角為θ，則物塊下滑的加速度為
a=gsinθ
設(shè)OP的距離為x，則
at2=gsinθ·t2
因兩物塊在斜面上下滑的時間相等，即
t1=t2
則有
cosθ1·sinθ1=cosθ2·sinθ2
由圖可知
··
解得
x=
故A正確，B錯誤；
C．根據(jù)機械能守恒定律可知，兩物塊開始下落的高度不同，則下落到底端的速度不同，故C錯誤；
D．是物塊從A點做自由落體運動到O點的時間，因此兩小物塊的運動時間均大于，故D錯誤。
故選A。
7. 如圖所示，長為l輕桿，一端固定一個質(zhì)量為m的小球，另一端有固定轉(zhuǎn)動軸O，桿可在豎直面內(nèi)繞轉(zhuǎn)動軸O無摩擦轉(zhuǎn)動；質(zhì)量為m的物塊放置在光滑水平面上，開始時，使小球靠在物塊的光滑側(cè)面上，輕桿與水平面夾角45°，用手控制物塊靜止，然后釋放物塊，在之后球與物塊運動的過程中，下列說法正確的是（　?。?br />
A. 球與物塊分離前，桿上的彈力逐漸增大
B. 球與物塊分離前，球與物塊的速度相等
C. 球與物塊分離前，物塊的速度先增大后減小
D. 球與物塊分離時，球的加速度等于重力加速度
【答案】D
【解析】
【詳解】AD．對小球和物塊整體受力分析，受重力，桿的彈力F，地面的支持力FN，如圖1所示，

在水平方向由牛頓第二定律得


分離后物塊加速度為零，可知在球與物塊分離前，物塊的加速度逐漸減小，而小球水平方向的分加速度與物塊的加速度相等，所以物塊的水平方向分加速度逐漸減小，而逐漸增大，所以彈力逐漸減小，當(dāng)恰好分離時，水平加速度為零，彈力為零，球只受重力，加速度等于重力加速度g，故A錯誤，D正確；
B．設(shè)球的速度為v，球與物塊分離前，物塊與球的水平速度相等，球的速度與桿垂直向下，如圖2所示，

將球的速度分解為水平方向和豎直方向兩個分速度，由圖可知，球的速度大于物塊的速度，故B錯誤；
C．由于地面光滑，桿對物塊的彈力始終向左，物塊的加速度始終向左，所以物塊一直加速，故C錯誤。
故選D。
8. 已知汽車在平直路面上由靜止啟動，阻力恒定，最終達(dá)到最大速度后以額定功率勻速行駛，ab、cd平行于v軸，bc反向延長線過原點O，汽車質(zhì)量為M，已知M、、、，下列說法不正確的是（　　）

A. 汽車額定功率為 B. 汽車從b到c過程作變加速運動
C. 汽車勻加速運動持續(xù)的時間為 D. 汽車從a到b過程克服阻力做功
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)

可得

汽車額定功率為圖象的斜率，有

故A正確；
B．汽車從b到c過程中功率保持不變，隨著汽車速度的增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律有

可知隨著牽引力的減小，汽車的加速度減小，故汽車從b到c過程作變加速運動，故B正確；
C．汽車所受的阻力為

由于額定功率等于圖象斜率有

即

汽車從a到b，根據(jù)牛頓第二定律有

汽車從a到b勻加速運動持續(xù)的時間為

故C錯誤；
D．汽車從a到b過程的位移

汽車從a到b過程克服阻力做功

故D正確。
本題選不正確的，故選C。
二．多選題（共4小題，每小題4分，對而不全得2分，共16分，）
9. 兩根長度不同的細(xì)線分別系有兩個小球,質(zhì)量分別為，細(xì)線的上端都系于點，兩個小球在同一水平面上做勻速圓周運動。已知兩細(xì)線長度之比，長細(xì)線跟豎直方向的夾角為，下列說法正確的是（ ）

A. 兩小球做勻速圓周運動的周期相等
B. 兩小球做勻速圓周運動的線速度相等
C.
D. 短細(xì)線跟豎直方向成30°角
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．小球受重力和細(xì)線的拉力，豎直方向

水平方向

解得


可看出，兩小球運動的加速度和周期相等，選項A正確；
B．兩小球角速度相同，做圓周運動的半徑不同，則線速度不相等，選項B錯誤；
C．從選項A的解析可以看出根據(jù)本題中所給信息，不能推出質(zhì)量的關(guān)系，選項C錯誤；
D．設(shè)短細(xì)線與豎直方向的夾角為，則根據(jù)幾何知識

又因為

解得

故短細(xì)線跟豎直方向成30°角，選項D正確。
故選AD。
10. 如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的內(nèi)壁光滑的彎管AB，是按照某質(zhì)點以水平初速度大小v0做平拋運動的軌跡制成的，A端為拋出點，B端為終止點，A、B的水平距離為d．現(xiàn)將一小球由靜止從A端滑入彎管，經(jīng)時間t后恰好以v0從B端射出，小球直徑略小于彎管內(nèi)徑，重力加速度為g，不計空氣阻力，則(　　)

A. v0＝ B. v0＝ C. t＝ D. t＞
【答案】AD
【解析】
【分析】抓住小球與彎管無擠壓，得出小球做平拋運動，根據(jù)水平位移和初速度求出運動的時間，從而得出下降的高度，根據(jù)動能定理求出初速度的大??；
【詳解】AB.某質(zhì)點以初速度水平拋出時，質(zhì)點在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動，從到過程質(zhì)點的運動時間為，質(zhì)點的下落高度為，小球由靜止從端開始運動到端的過程，根據(jù)動能定理得：

則有：

解得，故選項A符合題意，B不符合題意；
CD.質(zhì)點以初速度水平拋出的過程，則有：

小球由靜止釋放至運動到B端的過程，水平方向的平均速度大小一定小于，所以，即，故選項C不符合題意，D符合題意．
【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和動能定理綜合求解，注意靜止釋放時，小球的運動不是平拋運動．
11. 如圖（a），物塊和木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的細(xì)繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連，細(xì)繩水平。t=0時，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s時撤去外力。細(xì)繩對物塊的拉力f隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖（c）所示。木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由題中所給數(shù)據(jù)可以得出（　?。?br />
A. 木板的質(zhì)量為1kg
B. 2s~4s內(nèi)，力F的大小為0.4N
C. 0~2s內(nèi)，力F的大小保持不變
D. 物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.02
【答案】AB
【解析】
【詳解】AB．由圖像可知，內(nèi)，木板做勻加速運動的加速度大小為

設(shè)木板的質(zhì)量為，物塊的質(zhì)量為，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為，根據(jù)牛頓第二定律可得

又

在時撤去外力后，木板做勻減速運動的加速度大小為

根據(jù)牛頓第二定律可得

聯(lián)立解得
，
AB正確；
C．由圖像可知，內(nèi)，木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)受力平衡可得

可知力的大小逐漸增大，C錯誤；
D．由于不知道物塊的質(zhì)量，故無法算出物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，D錯誤。
故選AB。
12. 一足夠長的光滑斜面固定在水平面上，質(zhì)量為1kg的小物塊在平行斜面向上的拉力作用下，以一定初速度從斜面底端沿斜面向上運動，經(jīng)過時間物塊沿斜面上滑了1.2m。小物塊在作用下沿斜面上滑過程中動能和重力勢能隨位移的變化關(guān)系如圖線Ⅰ和Ⅱ所示。設(shè)物塊在斜面底端的重力勢能為零，重力加速度取10m/s2。由此可求出（　?。?br />
A. 斜面的傾角為
B. 力的大小為20N
C. 小物塊的初速度大小為2m/s
D. 若時刻撤去拉力，物塊沿斜面上滑的最大距離為2.8m
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)

得

所以斜面傾角為

故A正確；
B．根據(jù)動能定理

得

故B錯誤；
C．根據(jù)

得初速度為

故C正確；
D．若經(jīng)過后撤去拉力，小物塊的機械能不變，此后重力勢能增加、動能減小；根據(jù)圖像可知，時刻的機械能為

根據(jù)機械能守恒定律可得

解得上升的最大距離為

故D正確。
故選ACD。
三．實驗題（共2小題，第13題每空2分，第14題每空3分。共15分）
13. 小明同學(xué)利用傳感器探究物體做圓周運動的向心力與質(zhì)量軌道半徑及線速度之間的關(guān)系。如圖所示的實驗裝置中，帶孔的小滑塊套在光滑的水平細(xì)桿上，通過細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)軸上的拉力傳感器相連，小滑塊上固定有寬度為d擋光片，通過光電門可測出擋光時間，水平細(xì)桿可繞轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動。

（1）該同學(xué)采用的實驗方法主要是______。（填正確答案標(biāo)號）
A.理想模型法 B.控制變量法 C.等效替代法 D.微元法
（2）小明同學(xué)想探究向心力與速度之間的關(guān)系時，保持運動半徑和物體的質(zhì)量不變，調(diào)整轉(zhuǎn)速，記錄了多組擋光片通過光電門的時間和對應(yīng)傳感器示數(shù)F，做出圖像如圖所示，則該圖像的橫坐標(biāo)為______。（填“”，“”或“”）時，即可求出向心力與速度之間的關(guān)系。

（3）擋光片的寬度大小對實驗結(jié)果是否有影響______。（填“是”或“否”）
【答案】 ① B ②. ③. 否
【解析】
【詳解】（1）[1]實驗中探究一個物理量與多個物理量的關(guān)系時，需采用控制變量法，故ACD錯誤B正確。
故選B。
（2）[2]根據(jù)題意可知，小滑塊的線速度為

根據(jù)

可得

則該圖像的橫坐標(biāo)為。
（3）[3]當(dāng)水平細(xì)桿做勻速圓周運動時，小滑塊通過光電門的平均速度即為小滑塊做圓周運動的線速度，則擋光片的寬度大小對實驗結(jié)果是沒有影響。
14. 某實驗小組為測量小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)設(shè)計了下面的實驗裝置．如圖所示，OPQ為豎直放置的光滑四分之一圓弧，半徑為R，圓弧與水平面相切于Q，質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點）從圓弧最高點P由靜止釋放，最終小物塊停在水平面上的M處（圖中沒有標(biāo)出）．

（1）為了完成實驗，必需的測量工具有_____________．
　A.天平 　B.停表
　C.刻度尺 　　D.打點計時器
（2）寫出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式并說明其中各個量的物理意義:___________．
（3）寫出一條影響實驗準(zhǔn)確性的因素:_______________________．
【答案】 ①. C ②. 動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=，其中R為圓弧半徑，L為物體在水平面上滑行的距離 ③. 圓弧面不光滑（或圓弧面不與水平面相切；半徑和滑行距離的測量有誤差）
【解析】
【詳解】（1）[1]．由動能定理有
mgR-μmgL=0-0
得
μ=
由此可知需要測圓弧軌道半徑和在水平面上滑行的距離，因此必須的測量工具為刻度尺，故選C．
（2）[2]．動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=，其中R為圓弧半徑，L為物體在水平面上滑行的距離．
（3）[3]．影響實驗準(zhǔn)確性的原因：圓弧面不光滑；圓弧面不與水平面相切；半徑和滑行距離的測量有誤差．
四．解答題（共4小題，第15題8分，第16題8分，第17題14分，第18題15分）
15. 卡車原來用10m/s的速度勻速在平直公路上行駛，因為道口出現(xiàn)紅燈，司機從較遠(yuǎn)的地方即開始剎車，使卡車勻減速前進(jìn)，當(dāng)車減速到2m/s時，交通燈轉(zhuǎn)為綠燈，司機當(dāng)即放開剎車，并且只用了減速過程的一半時間卡車就加速到原來的速度，從剎車開始到恢復(fù)原速度的過程用了12s。求：
（1）減速與加速過程中的加速度；
（2）開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度。
【答案】（1），；（2），
【解析】
【詳解】（1）設(shè)初速度的方向為正方向，根據(jù)題意可知，減速時間t1，加速時間t2，根據(jù)題意可知
t1+ t2＝12s
可得
t1＝8s
t2＝4s
減速過程中的加速度

加速過程中的加速度

（2）由速度公式
v＝v0＋at
可知，開始剎車后2 s的速度為
v2＝（10－1×2）m/s＝8m/s
汽車剎車時間為8 s，接著加速，所以10 s末的速度為
v10＝（2＋2×2）m/s＝6m/s
16. 如圖所示，“V”形光滑支架下端用鉸鏈固定于水平地面上，支架兩臂與水平面間夾角θ均為53°，“V”形支架的AB臂上套有一根原長為的輕彈簧，輕彈簧的下端固定于“V”形支架下端，上端與一小球相接觸不連接，該臂上端有一擋板。已知小球質(zhì)量為m，支架每臂長為，支架靜止時彈簧被壓縮了，重力加速度為g。現(xiàn)讓小球隨支架一起繞中軸線OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。sin53°=，cos53°=，求：
（1）輕彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）輕彈簧恰為原長時，支架的角速度ω0；
（3）當(dāng)及時輕彈簧彈力的大小。

【答案】（1）；（2）；（3）；0
【解析】
【詳解】（1）受力分析如圖


支架靜止時彈簧被壓縮了

解得

（2）輕彈簧恰為原長時，如圖所示，支架的角速度ω0

解得



（3）當(dāng)時，彈簧處理壓縮態(tài)


解得輕彈簧彈力

當(dāng)時彈簧脫離接觸
kx=0N

17. 如圖所示，有一個質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），從光滑平臺上的A點以的初速度水平拋出，到達(dá)點時，恰好沿切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端點的長木板。已知足夠長的長木板質(zhì)量為，放在粗糙的水平地面上，長木板下表面與地面間的動摩擦因數(shù)，長木板上表面與小物塊間的動摩擦因數(shù)，且與圓弧軌道末端切線相平，圓弧軌道的半徑為R=0.5m，半徑與豎直方向的夾角（不計空氣阻力，，，。求：
（1）小物塊到達(dá)點時的速度大小；
（2）小物塊與長木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）5m/s；（2）10.875J
【解析】
【詳解】（1）小物塊平拋運動至點時，對速度進(jìn)行分解，如圖所示

因小物塊恰好沿切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，則有：

代入數(shù)據(jù)解得

（2）小物塊從運動到的過程中，由動能定理可得：

代入數(shù)據(jù)解得

小物塊滑上長木板后做勻減速直線運動，對物塊根據(jù)牛頓第二定律可得：

解得小物塊減速運動的加速度大小為

長木板做勻加速直線運動，對長木板根據(jù)牛頓第二定律可得：

可得長木板的加速度大小為

設(shè)經(jīng)過時間二者共速，則有：

小物塊

長木板

又

小物塊與長木板因摩擦而產(chǎn)生的熱量：

聯(lián)立方程，解得

18. 如圖所示，一游戲裝置由安裝在水平臺面上的高度h可調(diào)的斜軌道AB、豎直圓軌道（在最低點E分別與水平軌道AE和EG相連）、細(xì)圓管道GHIJ（HI和IJ為兩段四分之一圓弧）和與J相切的水平直軌道JK組成?？烧J(rèn)為所有軌道均處在同一豎直平面內(nèi)，連接處均平滑。已知，滑塊質(zhì)量為且可視為質(zhì)點，豎直圓軌道半徑為，小圓弧管道HI和大圓弧管道IJ的半徑之比為1:4，不變，，滑塊與AB、EG及JK間摩擦因數(shù)均為，其他軌道均光滑，不計空氣阻力，忽略管道內(nèi)外半徑差異?，F(xiàn)調(diào)節(jié)，滑塊從B點由靜止釋放后，貼著軌道恰好能滑上水平直軌道JK，求
（1）大圓弧管道IJ的半徑R；
（2）滑塊經(jīng)過豎直圓軌道與圓心O等高的P點時對軌道的壓力與運動到圓弧管道最低點H時對軌道的壓力大小之比；
（3）若在水平軌道JK水上某一位置固定一彈性擋板，當(dāng)滑塊與之發(fā)生彈性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回時滑塊不脫軌就算游戲闖關(guān)成功。調(diào)節(jié)斜軌道的高度為，仍讓滑塊從B點由靜止滑下，問彈性擋板與J的間距L滿足什么條件時游戲能闖關(guān)成功。


【答案】（1）0.8m；（2）；（3）L≤0.625m或者2m≥L≥1m
【解析】
【詳解】（1）物塊從B點開始下滑，恰能達(dá)到水平直軌道JK，則由能量關(guān)系

解得
R=0.8m
（2）運動到P點時


解得
vP=4m/s
F1=N
運動到H點時


解得
F2=3.3N
則

（3）由題目數(shù)據(jù)可知，若小球在J點的速度為零時，返回到P點時

即vP>0，即只要小球被擋板反彈后能到達(dá)J點就一定能到達(dá)P點，即若小球只要與擋板相碰能到達(dá)J點就一定能越過P點，所以要想滿足題目的條件，必須是能越過最高點，當(dāng)L最大時對應(yīng)于物塊恰能到達(dá)與圓軌道最高點的位置，此時

則由能量關(guān)系

解得
Lmax=0.625m
若物塊與擋板碰后反彈不能到達(dá)J點，則

Lmin=1m
若物塊恰能到達(dá)擋板位置，則

解得
L′max=2m

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