还剩15页未读，
继续阅读
河南省许昌市襄城县部分学校2024-2025学年高三上学期学情监测物理试题（解析版）
展开
这是一份河南省许昌市襄城县部分学校2024-2025学年高三上学期学情监测物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ）
A. 做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的
B. 物体做圆周运动，所受的合力不一定指向圆心
C. 物体所受合力方向与运动方向不相同，该物体一定做曲线运动
D. 物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同
【答案】B
【解析】A．做曲线运动的物体，其加速度不一定是变化的，比如平抛运动的加速度为重力加速度，恒定不变，故A错误；
B．物体做圆周运动，如果是变速圆周运动，则所受的合力不指向圆心，故B正确；
C．物体所受合力方向与运动方向不相同，如果方向相反，则物体做减速直线运动，故C错误；
D．物体运动的速率在增加，则所受合力方向与运动方向的夹角小于，方向不一定相同，故D错误。
故选B。
2. 小明在某地利用如图甲所示的装置和频闪摄影探究平抛运动的特点。实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，分析该照片，可得出的结论是（ ）
A. 可以计算出当地的重力加速度g
B. 可以计算出频闪照片的时间间隔T
C. 仅可判断A球在竖直方向上做自由落体运动
D. 既可判断A球在竖直方向上做自由落体运动，也可判断A球在水平方向上做匀速直线运动
【答案】D
【解析】AB．由于图乙中没有数据，所以无法计算出频闪照片时间间隔T，也无法计算出当地的重力加速度g，故AB错误；
CD．由图可知，A球在相等时间内水平位移相等，则可判断A球水平方向做匀速直线运动；竖直方向A球的运动和B球相同，则可判断A球沿竖直方向做自由落体运动，故C错误，D正确。
故选D。
3. 如图所示，小球A、B大小相同，质量分别为2m和3m，竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响，则两球达到平衡后的位置可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】将两球看成一个整体，根据受力平衡可得，上边绳与竖直方向夹角满足
以B球为对象，根据受力平衡可得，下边绳与竖直方向夹角满足
则有
即
故选B。
4. 某一物体在y方向（竖直方向且向上方向为正方向）和x方向（水平方向）运动的v-t图象如图甲、乙所示。对于物体在0～8s内运动情况，下列说法正确的是 （ ）
A. 物体在2s时刻处于失重状态
B. 物体在0～4s这段时间内沿直线飞行
C. 物体4s时上升至最高点
D. 物体在4s～8s时间内做匀变速运动
【答案】D
【解析】A．依据图象可知，物体在2s时刻，在竖直方向上向上做匀加速直线运动，而在水平方向上则是做匀减速直线运动，则物体有竖直向上的加速度，那么物体处于超重状态，不是失重状态，A错误；
B．由图象可知，物体在0～4s这段时间内，竖直初速度等于零，水平初速度不等于零，合初速度沿水平方向，竖直方向向上做匀加速直线运动，而水平方向做匀减速直线运动，则合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动， B错误；
C．物体在竖直方向，先向上做匀加速度直线，后向上做匀减速直线运动，因此在第8s末上升至最高点，C错误；
D．物体在4s～8s时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直方向向上做匀减速直线运动，加速度不变，因此合运动做匀变速运动，D正确。
故选D。
5. 如图，一轻绳OA一端固定在天花板上，另一端固定一轻滑轮，轻绳OA与竖直方向的夹角为、一轻绳绕过轻滑轮，一端固定一质量为m的物体，一人拉着绳的另一端在水平地面上向右运动将物体缓慢吊起来，绕过滑轮的两绳夹角为，绳与滑轮之间的摩擦不计。在此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 拉物体的轻绳上的弹力逐渐增大B. 夹角与夹角的比值逐渐增大
C. 固定滑轮轻绳上的弹力逐渐减小D. 人与地面之间的摩擦力逐渐减小
【答案】C
【解析】A．以物体为研究对象，根据共点力平衡条件可得拉物体的轻绳上的弹力为
显然拉物体的轻绳上的弹力不变，故A错误；
B．由于轻绳OA恰好在两绳夹角的角平分线上，吊物体的轻绳在竖直方向上，根据几何关系可知
则夹角α与夹角θ的比值不变，故B错误；
C．轻绳绕过轻滑轮，轻滑轮相当于一活结，该轻绳上的弹力大小都为，以滑轮为研究对象，根据共点力平衡条件可得轻绳OA上的弹力为
拉着绳在水平地面上向右运动过程中两绳夹角逐渐增大，为锐角，逐渐减小，则弹力逐渐减小，故C正确；
D．以人为研究对象，根据共点力平衡条件可得地面对人的摩擦力为
人在水平地面上向右运动过程中，两绳夹角逐渐增大，增大，则摩擦力逐渐增大，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，物块B套在倾斜杆上，并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连（定滑轮体积大小可忽略），今使物块B沿杆由M点匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块A的速率先变大后变小B. 物块A的速率先变小后变大
C. 物块A始终处于失重状态D. 物块A先处于失重状态，后处于超重状态
【答案】B
【解析】AB．将物体B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图，
根据平行四边形定则，沿绳子方向的速度为
可知θ在增大到90°的过程中，物体A的速度方向向下，且逐渐减小；由图可知，当物体B到达P点时，物体B与滑轮之间的距离最短，绳子长度最小，此时
此后物体A向上运动，且速度增大；所以在物体B沿杆由点M匀速下滑到N点的过程中，物体A的速度先向下减小，然后向上增大，故A错误，B正确；
CD．物体A向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的方向都向上，所以物体A始终处于超重状态．故CD错误。
故选B。
7. 如图，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端点水平抛出，分别落到斜面上的两点，，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
B. 甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向相同
C. 甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为
D. 甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同
【答案】B
【解析】AC．设斜面倾角为，由于两次均落至斜面，位移偏角相同，可得
可得
落至斜面的位移为
由题意可知两次的位移之比为，故所用时间之比为，初速度之比为，故AC错误；
B．甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向与水平方向夹角满足
故落至斜面时速度方向相同。故B正确；
D．运动过程中速度变化量
可知甲、乙两球速度变化量的方向始终竖直向下，均与重力加速度方向相同。故D错误。
故选B
8. 如图所示，表面光滑的半球形物体固定在水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平．现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前)，下列说法正确的是
A. 弹簧变短
B. 弹簧变长
C. 小球对半球的压力不变
D. 小球对半球的压力变大
【答案】AC
【解析】试题分析：分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力，作出、T，G的矢量三角形，根据三角形相似法分析、T的变化．
对小球P受力分析，受到绳子的拉力T，半球的支持力，竖直向下的重力G，如图所示，根据相似三角形法可知，因为OP和OD都是恒定不变的，G也不变，DP减小，所以可知不变，T减小，根据牛顿第三定律可知小球对半球的压力不变，绳子的拉力减小，即弹簧的弹力减小，所以弹簧变短，故AC正确．
9. 如图所示，河道宽L=200m，越到河中央河水的流速越大，且流速大小满足u=0.2x（x是离河岸的距离，0≤x≤）。一小船在静水中的速度v=10m/s，自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处。设船的运动方向与水流方向夹角为θ，下列说法正确的是（ ）
A. 小船渡河时间大于20sB. A、B两点间距离为m
C. 到达河中央前小船加速度大小为0.2m/s2D. 在河中央时θ最小，且tanθ=0.5
【答案】BD
【解析】A．选当船头垂直河岸方向渡河时，渡河的时间有最小值为
t=s=20s
选项A错误；
B．因为水的流速大小满足u=0.2x（x是离河岸的距离，0≤x≤），易得水流速的平均速度等于处的水流速，则有
u=0.2×=10m/s
所以沿河岸方向上的位移为
x=ut=200m
所以A、B两点间距离为
s=
选项B正确；
C．船在静水中速度是不变的，而水流速度满足u=0.2x（x是离河岸的距离，0≤x≤），因x=vt，其中v=10m/s，那么
u=2t
因此到达河中央前小船加速度大小为2m/s2。
选项C错误；
D．当到达中央时，水流速度为
u=0.2x=0.2×100m/s=20m/s
此时u最大，θ最小，由三角形知识，得
选项D正确。
故选BD。
10. 一足够大且光滑的矩形斜面，倾角为，高为h，现有一小球在A处沿平行于底边的初速度滑上斜面，最后从B处离开斜面。已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球的运动轨迹为抛物线
B. 小球的加速度为
C. 小球从A处到达B处所用的时间为
D. 小球从A处到达B处的位移为
【答案】ABC
【解析】A．小球受重力和支持力两个力作用，合力沿斜面向下，与初速度方向垂直，小球做类平抛运动，其运动轨迹为抛物线，故A项正确；
B．根据牛顿第二定律知，有
解得
故B项正确；
C．由几何关系得，小球沿加速度方向上的位移为
根据公式
解得
故C项正确；
D．小球在沿初速度方向的位移为
则小球从A处到达B处的位移为
故D项错误。
故选ABC。
二、实验题（2小题。每空2分，共18分）
11. 某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材验证“力的平行四边形定则”。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端与连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子B的位置，按照上述方法多测几次。
（1）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图，必须的操作是___________（选填选项前的字母）。
A.实验中要使、长度相同
B.要测量弹簧的原长
C.要测量图甲、乙中弹簧的长度
D.实验中要使结点O的位置始终固定不变
（2）根据实验原理及操作，为验证力的平行四边形定则，在作图时，图中___________（选填“丙”或“丁”）是正确的。
（3）某次实验中测得乙图中，，保持偏角不变，将从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置，则中弹簧的长度将___________，中弹簧的长度将___________（选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）。
【答案】（1）BC （2）丙 （3）一直增大 先减小后增大
【解析】（1）[1]ABC．实验中，甲图用来测量合力，乙图用来测量两个分力，根据胡克定律，力的大小与弹簧伸长量成正比，力的大小可用弹簧伸长量来表示，因此必须测量弹簧的伸长量，但、长度不必相同，A错误，B正确，C正确；
D．实验中重物重力是定值，所以不必保证O点固定不变，D错误。
故选BC。
（2）[2]实验中矿泉水瓶的重力方向始终竖直向下，所以x1需要沿着竖直方向，故丙图是正确的。
（3）[3][4]对O点受力分析，O点处于动态平衡中，重力大小方向不变，OA绳中拉力方向不变，根据平行四边形定则易得OA中弹力将一直变大，OB中弹力将先减小后增大，如图所示。
所以OA中弹簧的长度将一直增大，OB中弹簧的长度将先减小后增大。
12. “探究小车加速度与外力的关系”实验装置如图甲所示，长木板水平放置，细绳一端与力传感器相连，另一端与砂桶相连，细绳与长木板平行，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，固定在小车前端的小滑轮的质量为m0，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，已知重力加速度为g。
（1）实验时，_______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；_______（填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件.
（2）将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，得到一条纸带如图乙，从0点开始每隔4个点取一个计数点，0、1、2、3、4均为计数点，小车的加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字），同时记录力传感器的示数。
（3）仅改变桶内砂子的质量，测出多组加速度a与力传感器的示数F后，以F为横坐标，a为纵坐标，作出的a-F图像是一条直线，如图丙所示，图象不过原点的原因可能为_______；若图像的斜率为k，则小车的质量为M＝_____。
【答案】（1）需要 不需要 （2）0.40 （3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】（1）[1]尽管实验装置采用了力传感器，也需要平衡摩擦力，否则力传感器的示数不等于合力大小的；
[2]实验中，根据力传感器的读数可以直接求出小车受到的拉力，不需要满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件。
（2）[3]由题知，相邻计数点的时间为T=0.1s，根据逐差法，可得
（3）[4]若有一定的拉力，还没有加速度，说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；
[5]对小车和小滑轮，根据牛顿第二定律有
解得
所以a-F图像的斜率为
解得小车的质量为
三、计算题（3小题，共42分）
13. 如图所示，质量都为1kg的两个物体A、B，用轻绳跨过定滑轮相连接，在水平力作用下，物体B沿水平地面向右运动，物体A恰以速度2m/s匀速上升，已知物体B与水平面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度为g=10m/s²。当物体B运动到使斜绳与水平方向成α=37°时。（已知sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）物体B所受摩擦力的大小；
（2）物体B的速度大小。
【答案】（1）0.4N；（2）2.5m/s
【解析】（1）A物体匀速运动可得
T=mg
当斜绳与水平方向成α角时
，
解得
f=0.4N
（2）如图根据平行四边形定则，将B物体的速度沿绳子方向和垂直绳子方向进行分别有
解得B物体的速度大小
14. 如图所示，质量为的小球从平台上水平抛出后，落在一倾角的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下，顶端与平台的高度差，斜面的高度。g取，求：
（1）小球水平抛出的初速度是多大；
（2）小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间。
【答案】（1）3m/s；（2）1.4s
【解析】由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，竖直位移
得
竖直分速度
得
小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度
初速度
又
解得
所以
s
15. 随着生活水平提高，网上购物逐渐增多，为提高效率，快递公司引进了包裹自动分捡设备。如图所示，传送带为自动分捡的一部分，其长度为l＝14.5m，倾斜角为α＝37°，以v＝9m/s顺时针转动。传送带与包裹之间的动摩擦因数为μ＝0.25，可视为质点的包裹由传送带左上方以一定的速度水平抛出，抛出点与传送带顶部的高度差h＝0.45m，恰好可以无碰撞地进入传送带顶端，之后沿传送带运动。不计空气阻力，重力加速度g取。求：
（1）包裹做平抛运动的水平分位移大小；
（2）包裹到达传送带顶端时的加速度大小；
（3）包裹从抛出到传送带底端的总时间。
【答案】（1）1.2m；（2）8m/s2；（3）1.8s
【解析】（1）包裹做平抛运动，恰好可以无碰撞地进入传送带顶端，可知包裹在进入传送带顶端时竖直方向的速度为
代入数据解得
由几何关系可知
可得
包裹在竖直方向做自由落体运动，由下落高度与时间关系公式，可得包裹下落的时间
包裹在水平方向做匀速直线运动，则有包裹做平抛运动的水平分位移大小为
（2）包裹刚上传送带时的速度大小为
可知包裹刚上传送带时的速度小于传送带的速度，则包裹在传送带上做加速运动，设其加速度为a1，由牛顿第二定律可得
解得
（3）设包裹从传送带顶端到与传送带达到共同速度所用时间为t2，则有
解得
包裹从传送带顶端到与传送带共速做加速运动的位移
包裹与传送带共速后，由于
则包裹继续沿传送带向下做匀加速运动，设加速度为a2，由牛顿第二定律可得
解得
设包裹与传送带共速后到滑到传送带底端所用时间为t3，则有
代入数据则有
解得
，（舍去）
则有包裹从抛出到传送带底端的总时间
1. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ）
A. 做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的
B. 物体做圆周运动，所受的合力不一定指向圆心
C. 物体所受合力方向与运动方向不相同，该物体一定做曲线运动
D. 物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同
【答案】B
【解析】A．做曲线运动的物体，其加速度不一定是变化的，比如平抛运动的加速度为重力加速度，恒定不变，故A错误；
B．物体做圆周运动，如果是变速圆周运动，则所受的合力不指向圆心，故B正确；
C．物体所受合力方向与运动方向不相同，如果方向相反，则物体做减速直线运动，故C错误；
D．物体运动的速率在增加，则所受合力方向与运动方向的夹角小于，方向不一定相同，故D错误。
故选B。
2. 小明在某地利用如图甲所示的装置和频闪摄影探究平抛运动的特点。实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，分析该照片，可得出的结论是（ ）
A. 可以计算出当地的重力加速度g
B. 可以计算出频闪照片的时间间隔T
C. 仅可判断A球在竖直方向上做自由落体运动
D. 既可判断A球在竖直方向上做自由落体运动，也可判断A球在水平方向上做匀速直线运动
【答案】D
【解析】AB．由于图乙中没有数据，所以无法计算出频闪照片时间间隔T，也无法计算出当地的重力加速度g，故AB错误；
CD．由图可知，A球在相等时间内水平位移相等，则可判断A球水平方向做匀速直线运动；竖直方向A球的运动和B球相同，则可判断A球沿竖直方向做自由落体运动，故C错误，D正确。
故选D。
3. 如图所示，小球A、B大小相同，质量分别为2m和3m，竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响，则两球达到平衡后的位置可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】将两球看成一个整体，根据受力平衡可得，上边绳与竖直方向夹角满足
以B球为对象，根据受力平衡可得，下边绳与竖直方向夹角满足
则有
即
故选B。
4. 某一物体在y方向（竖直方向且向上方向为正方向）和x方向（水平方向）运动的v-t图象如图甲、乙所示。对于物体在0～8s内运动情况，下列说法正确的是 （ ）
A. 物体在2s时刻处于失重状态
B. 物体在0～4s这段时间内沿直线飞行
C. 物体4s时上升至最高点
D. 物体在4s～8s时间内做匀变速运动
【答案】D
【解析】A．依据图象可知，物体在2s时刻，在竖直方向上向上做匀加速直线运动，而在水平方向上则是做匀减速直线运动，则物体有竖直向上的加速度，那么物体处于超重状态，不是失重状态，A错误；
B．由图象可知，物体在0～4s这段时间内，竖直初速度等于零，水平初速度不等于零，合初速度沿水平方向，竖直方向向上做匀加速直线运动，而水平方向做匀减速直线运动，则合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动， B错误；
C．物体在竖直方向，先向上做匀加速度直线，后向上做匀减速直线运动，因此在第8s末上升至最高点，C错误；
D．物体在4s～8s时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直方向向上做匀减速直线运动，加速度不变，因此合运动做匀变速运动，D正确。
故选D。
5. 如图，一轻绳OA一端固定在天花板上，另一端固定一轻滑轮，轻绳OA与竖直方向的夹角为、一轻绳绕过轻滑轮，一端固定一质量为m的物体，一人拉着绳的另一端在水平地面上向右运动将物体缓慢吊起来，绕过滑轮的两绳夹角为，绳与滑轮之间的摩擦不计。在此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 拉物体的轻绳上的弹力逐渐增大B. 夹角与夹角的比值逐渐增大
C. 固定滑轮轻绳上的弹力逐渐减小D. 人与地面之间的摩擦力逐渐减小
【答案】C
【解析】A．以物体为研究对象，根据共点力平衡条件可得拉物体的轻绳上的弹力为
显然拉物体的轻绳上的弹力不变，故A错误；
B．由于轻绳OA恰好在两绳夹角的角平分线上，吊物体的轻绳在竖直方向上，根据几何关系可知
则夹角α与夹角θ的比值不变，故B错误；
C．轻绳绕过轻滑轮，轻滑轮相当于一活结，该轻绳上的弹力大小都为，以滑轮为研究对象，根据共点力平衡条件可得轻绳OA上的弹力为
拉着绳在水平地面上向右运动过程中两绳夹角逐渐增大，为锐角，逐渐减小，则弹力逐渐减小，故C正确；
D．以人为研究对象，根据共点力平衡条件可得地面对人的摩擦力为
人在水平地面上向右运动过程中，两绳夹角逐渐增大，增大，则摩擦力逐渐增大，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，物块B套在倾斜杆上，并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连（定滑轮体积大小可忽略），今使物块B沿杆由M点匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块A的速率先变大后变小B. 物块A的速率先变小后变大
C. 物块A始终处于失重状态D. 物块A先处于失重状态，后处于超重状态
【答案】B
【解析】AB．将物体B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图，
根据平行四边形定则，沿绳子方向的速度为
可知θ在增大到90°的过程中，物体A的速度方向向下，且逐渐减小；由图可知，当物体B到达P点时，物体B与滑轮之间的距离最短，绳子长度最小，此时
此后物体A向上运动，且速度增大；所以在物体B沿杆由点M匀速下滑到N点的过程中，物体A的速度先向下减小，然后向上增大，故A错误，B正确；
CD．物体A向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的方向都向上，所以物体A始终处于超重状态．故CD错误。
故选B。
7. 如图，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端点水平抛出，分别落到斜面上的两点，，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
B. 甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向相同
C. 甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为
D. 甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同
【答案】B
【解析】AC．设斜面倾角为，由于两次均落至斜面，位移偏角相同，可得
可得
落至斜面的位移为
由题意可知两次的位移之比为，故所用时间之比为，初速度之比为，故AC错误；
B．甲、乙两球接触斜面的瞬间，速度的方向与水平方向夹角满足
故落至斜面时速度方向相同。故B正确；
D．运动过程中速度变化量
可知甲、乙两球速度变化量的方向始终竖直向下，均与重力加速度方向相同。故D错误。
故选B
8. 如图所示，表面光滑的半球形物体固定在水平面上，光滑小环D固定在半球形物体球心O的正上方，轻质弹簧一端用轻质细绳固定在A点，另一端用轻质细绳穿过小环D与放在半球形物体上的小球P相连，DA水平．现将细绳固定点A向右缓慢平移的过程中(小球P未到达半球最高点前)，下列说法正确的是
A. 弹簧变短
B. 弹簧变长
C. 小球对半球的压力不变
D. 小球对半球的压力变大
【答案】AC
【解析】试题分析：分析小球受力情况：重力G，细线的拉力T和半球面的支持力，作出、T，G的矢量三角形，根据三角形相似法分析、T的变化．
对小球P受力分析，受到绳子的拉力T，半球的支持力，竖直向下的重力G，如图所示，根据相似三角形法可知，因为OP和OD都是恒定不变的，G也不变，DP减小，所以可知不变，T减小，根据牛顿第三定律可知小球对半球的压力不变，绳子的拉力减小，即弹簧的弹力减小，所以弹簧变短，故AC正确．
9. 如图所示，河道宽L=200m，越到河中央河水的流速越大，且流速大小满足u=0.2x（x是离河岸的距离，0≤x≤）。一小船在静水中的速度v=10m/s，自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处。设船的运动方向与水流方向夹角为θ，下列说法正确的是（ ）
A. 小船渡河时间大于20sB. A、B两点间距离为m
C. 到达河中央前小船加速度大小为0.2m/s2D. 在河中央时θ最小，且tanθ=0.5
【答案】BD
【解析】A．选当船头垂直河岸方向渡河时，渡河的时间有最小值为
t=s=20s
选项A错误；
B．因为水的流速大小满足u=0.2x（x是离河岸的距离，0≤x≤），易得水流速的平均速度等于处的水流速，则有
u=0.2×=10m/s
所以沿河岸方向上的位移为
x=ut=200m
所以A、B两点间距离为
s=
选项B正确；
C．船在静水中速度是不变的，而水流速度满足u=0.2x（x是离河岸的距离，0≤x≤），因x=vt，其中v=10m/s，那么
u=2t
因此到达河中央前小船加速度大小为2m/s2。
选项C错误；
D．当到达中央时，水流速度为
u=0.2x=0.2×100m/s=20m/s
此时u最大，θ最小，由三角形知识，得
选项D正确。
故选BD。
10. 一足够大且光滑的矩形斜面，倾角为，高为h，现有一小球在A处沿平行于底边的初速度滑上斜面，最后从B处离开斜面。已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球的运动轨迹为抛物线
B. 小球的加速度为
C. 小球从A处到达B处所用的时间为
D. 小球从A处到达B处的位移为
【答案】ABC
【解析】A．小球受重力和支持力两个力作用，合力沿斜面向下，与初速度方向垂直，小球做类平抛运动，其运动轨迹为抛物线，故A项正确；
B．根据牛顿第二定律知，有
解得
故B项正确；
C．由几何关系得，小球沿加速度方向上的位移为
根据公式
解得
故C项正确；
D．小球在沿初速度方向的位移为
则小球从A处到达B处的位移为
故D项错误。
故选ABC。
二、实验题（2小题。每空2分，共18分）
11. 某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材验证“力的平行四边形定则”。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端与连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子B的位置，按照上述方法多测几次。
（1）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图，必须的操作是___________（选填选项前的字母）。
A.实验中要使、长度相同
B.要测量弹簧的原长
C.要测量图甲、乙中弹簧的长度
D.实验中要使结点O的位置始终固定不变
（2）根据实验原理及操作，为验证力的平行四边形定则，在作图时，图中___________（选填“丙”或“丁”）是正确的。
（3）某次实验中测得乙图中，，保持偏角不变，将从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置，则中弹簧的长度将___________，中弹簧的长度将___________（选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）。
【答案】（1）BC （2）丙 （3）一直增大 先减小后增大
【解析】（1）[1]ABC．实验中，甲图用来测量合力，乙图用来测量两个分力，根据胡克定律，力的大小与弹簧伸长量成正比，力的大小可用弹簧伸长量来表示，因此必须测量弹簧的伸长量，但、长度不必相同，A错误，B正确，C正确；
D．实验中重物重力是定值，所以不必保证O点固定不变，D错误。
故选BC。
（2）[2]实验中矿泉水瓶的重力方向始终竖直向下，所以x1需要沿着竖直方向，故丙图是正确的。
（3）[3][4]对O点受力分析，O点处于动态平衡中，重力大小方向不变，OA绳中拉力方向不变，根据平行四边形定则易得OA中弹力将一直变大，OB中弹力将先减小后增大，如图所示。
所以OA中弹簧的长度将一直增大，OB中弹簧的长度将先减小后增大。
12. “探究小车加速度与外力的关系”实验装置如图甲所示，长木板水平放置，细绳一端与力传感器相连，另一端与砂桶相连，细绳与长木板平行，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，固定在小车前端的小滑轮的质量为m0，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，已知重力加速度为g。
（1）实验时，_______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；_______（填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件.
（2）将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，得到一条纸带如图乙，从0点开始每隔4个点取一个计数点，0、1、2、3、4均为计数点，小车的加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字），同时记录力传感器的示数。
（3）仅改变桶内砂子的质量，测出多组加速度a与力传感器的示数F后，以F为横坐标，a为纵坐标，作出的a-F图像是一条直线，如图丙所示，图象不过原点的原因可能为_______；若图像的斜率为k，则小车的质量为M＝_____。
【答案】（1）需要 不需要 （2）0.40 （3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】（1）[1]尽管实验装置采用了力传感器，也需要平衡摩擦力，否则力传感器的示数不等于合力大小的；
[2]实验中，根据力传感器的读数可以直接求出小车受到的拉力，不需要满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件。
（2）[3]由题知，相邻计数点的时间为T=0.1s，根据逐差法，可得
（3）[4]若有一定的拉力，还没有加速度，说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；
[5]对小车和小滑轮，根据牛顿第二定律有
解得
所以a-F图像的斜率为
解得小车的质量为
三、计算题（3小题，共42分）
13. 如图所示，质量都为1kg的两个物体A、B，用轻绳跨过定滑轮相连接，在水平力作用下，物体B沿水平地面向右运动，物体A恰以速度2m/s匀速上升，已知物体B与水平面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度为g=10m/s²。当物体B运动到使斜绳与水平方向成α=37°时。（已知sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）物体B所受摩擦力的大小；
（2）物体B的速度大小。
【答案】（1）0.4N；（2）2.5m/s
【解析】（1）A物体匀速运动可得
T=mg
当斜绳与水平方向成α角时
，
解得
f=0.4N
（2）如图根据平行四边形定则，将B物体的速度沿绳子方向和垂直绳子方向进行分别有
解得B物体的速度大小
14. 如图所示，质量为的小球从平台上水平抛出后，落在一倾角的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下，顶端与平台的高度差，斜面的高度。g取，求：
（1）小球水平抛出的初速度是多大；
（2）小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间。
【答案】（1）3m/s；（2）1.4s
【解析】由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，竖直位移
得
竖直分速度
得
小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度
初速度
又
解得
所以
s
15. 随着生活水平提高，网上购物逐渐增多，为提高效率，快递公司引进了包裹自动分捡设备。如图所示，传送带为自动分捡的一部分，其长度为l＝14.5m，倾斜角为α＝37°，以v＝9m/s顺时针转动。传送带与包裹之间的动摩擦因数为μ＝0.25，可视为质点的包裹由传送带左上方以一定的速度水平抛出，抛出点与传送带顶部的高度差h＝0.45m，恰好可以无碰撞地进入传送带顶端，之后沿传送带运动。不计空气阻力，重力加速度g取。求：
（1）包裹做平抛运动的水平分位移大小；
（2）包裹到达传送带顶端时的加速度大小；
（3）包裹从抛出到传送带底端的总时间。
【答案】（1）1.2m；（2）8m/s2；（3）1.8s
【解析】（1）包裹做平抛运动，恰好可以无碰撞地进入传送带顶端，可知包裹在进入传送带顶端时竖直方向的速度为
代入数据解得
由几何关系可知
可得
包裹在竖直方向做自由落体运动，由下落高度与时间关系公式，可得包裹下落的时间
包裹在水平方向做匀速直线运动，则有包裹做平抛运动的水平分位移大小为
（2）包裹刚上传送带时的速度大小为
可知包裹刚上传送带时的速度小于传送带的速度，则包裹在传送带上做加速运动，设其加速度为a1，由牛顿第二定律可得
解得
（3）设包裹从传送带顶端到与传送带达到共同速度所用时间为t2，则有
解得
包裹从传送带顶端到与传送带共速做加速运动的位移
包裹与传送带共速后，由于
则包裹继续沿传送带向下做匀加速运动，设加速度为a2，由牛顿第二定律可得
解得
设包裹与传送带共速后到滑到传送带底端所用时间为t3，则有
代入数据则有
解得
，（舍去）
则有包裹从抛出到传送带底端的总时间
相关试卷
[物理]河南省许昌市襄城县部分学校2024～2025学年高三上学期学情监测月考试题(有解析)： 这是一份[物理]河南省许昌市襄城县部分学校2024～2025学年高三上学期学情监测月考试题(有解析)，共9页。
[物理]河南省许昌市襄城县部分学校2024～2025学年高三上学期10月学情监测试题(有答案)： 这是一份[物理]河南省许昌市襄城县部分学校2024～2025学年高三上学期10月学情监测试题(有答案)，共7页。
安徽省部分学校2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题（PDF版附解析）： 这是一份安徽省部分学校2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题（PDF版附解析），共9页。
