2024-2025学年湖南省长沙市平高教育集团高三（上）月考物理试卷（8月份）（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年湖南省长沙市平高教育集团高三（上）月考物理试卷（8月份）（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 151.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-21 15:59:33 | ||
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文档简介
2024-2025学年湖南省长沙市平高教育集团高三（上）月考
物理试卷（8月份）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.在力学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了物理学的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实不相符的是( )
A. 牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律
B. 胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比
C. 卡文迪什是测量地球质量的第一人
D. 伽利略根据理想斜面实验，直接得出自由落体运动是匀变速直线运动
2.如图所示，始终静止在水平地面上倾角为的光滑斜面体上，有一斜劈，的上表面水平且放有一斜劈，的上表面上有一物块，、、一起沿斜面匀加速下滑。已知、、的质量均为，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. A、间摩擦力为零 B. 加速度大小为
C. 可能只受两个力作用 D. 斜面体受到地面的摩擦力为零
3.甲、乙两个物体初始时刻在同一位置，运动图像分别为图中实线和虚线，两个图像均为圆弧，圆弧的半径均为，横纵坐标表示的物理意义未知，下列说法正确的是( )
A. 若实线和虚线分别为甲、乙的运动轨迹，则甲、乙的速率相同
B. 表示速度，表示时间，则时甲、乙间的距离为
C. 表示加速度，表示时间，则时甲、乙间的距离为
D. 表示位移，表示时间，则甲、乙的平均速度相同
4.如图所示，在原来静止的木箱内，放有物体，被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，现突然发现被弹簧拉动，则木箱的运动情况不可能是( )
A. 加速下降 B. 减速上升 C. 匀速向右运动 D. 加速向左运动
5.如图，质量分别为、、、的四个小球、、、，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于点，处于静止状态，重力加速度为。若将、间的细线剪断，则剪断瞬间球和球的加速度大小分别为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
6.如图所示，物块静止在粗糙绝缘水平桌面上，轻质绝缘绳通过小滑轮把带电小球与物块连接，在滑轮正下方一定距离的竖直绝缘墙上固定一带电小球，初始时，电荷量均为，细绳拉直与竖直方向夹角为，假设电荷量保持不变，缓慢漏电，在电荷量自变为过程中，两球均可看作点电荷，且始终不动，下列说法正确的是( )
A. 受到的摩擦力变小 B. 受到的摩擦力变大
C. 之间的距离变为原来的 D. 之间的距离变为原来的
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.从地面竖直上抛物体，同时在其正上方某高度有一物体自由落下，两物体在空中相遇未相碰，相遇时的速率都是，不计空气阻力则( )
A. 物体上抛的初速度大小是两物体相遇时速率的倍
B. 相遇时物体已上升的高度和物体已下落的高度相同
C. 物体在空中运动的时间是物体运动时间的倍
D. 物体和物体落地速度相等
8.一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块，若给一向下的初速度，则正好保持匀速下滑。如图所示，现在下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是( )
A. 若在上加一竖直向下的力，则将保持匀速运动，和地面间没有静摩擦力
B. 若在上加一个沿斜面向下的力，则将做加速运动，地面对有向右的静摩擦力
C. 若在上加一个水平向右的力，则将做减速运动，在静止前地面对有向左的静摩擦力
D. 无论在上加什么方向的力，在沿斜面向下运动的过程中，对地都没有静摩擦力的作用
9.如图所示，一足够长的、倾角为的传送带以恒定速率稳定运行，一质量、底部有墨粉的小物体从传送带中间某位置平行滑上传送带，取物体沿传送带向上运动方向为正方向，则物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示，若取，，。则下列说法正确的有( )
A. 内物体位移的大小为
B. 物体与传送带间动摩擦因数
C. 内物体上升的高度为
D. 内物体在传送带上留下的墨迹长度为
10.在光滑水平面上的点有一物体，初速度为，先以加速度向右做匀加速直线运动，一段时间后到达点，这时加速度突然反向，且大小变为，经相同时间回到点左侧的点，已知，则物体在点时速度大小为，在点时的速度大小为，则( )
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组设计了如图甲的实验装置来测量砂桶中砂的质量。
主要实验步骤如下：
平衡好摩擦力后，在砂桶中加入质量为的砂；
接通传感器电源，释放小车，利用位移传感器测出对应的位移与时间图像；
在砂桶和砂质量不变的情况下，改变小车的质量，测量出不同的加速度。
图乙是当小车质量为时，运动过程中位移传感器记录下的图像，由图可知，小车的加速度 ______。
图丙为加速度的倒数和小车质量的图像，利用题中信息求出 ______，砂的质量 ______已知砂桶的质量，重力加速度。
12.某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：
、安装好实验器材。
、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个点取一个计数点，如图中、、点所示。
、测量、、计数点到计数点的距离，分别记作：、、。
、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。
、分别计算出、、与对应时间的比值。
、以为纵坐标、为横坐标，标出与对应时间的坐标点，画出图线。结合上述实验步骤和测得的数据及图线完成下面的内容：
根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达式为 ______用测得的物理量符号表示；
根据图线判断计算，在打下计数点时，小车的速度 ______；小车在斜面上运动的加速度 ______保留两位小数。
四、简答题：本大题共2小题，共28分。
13.某公路的十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为；若汽车起动时都以的加速度做匀加速直线运动，加速到后做匀速运动。该路口亮绿灯时间，而且有按倒计时显示时间显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，黄灯亮起时，头已越过停车线的汽车允许通过。
若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，有多少辆汽车能通过路口？
第问中，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“”时表示绿灯显示的时间还剩秒开始刹车做匀减速直线运动，结果汽车的前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车的加速度大小。
事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后，起动，且后面司机都比前一辆汽车滞后起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？
14.如图所示，水平地面上有一两端开口的圆形管道，管道内部最上端有一活塞，已知管道质量为，活塞质量为，两者间的最大静摩擦力为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。不计空气阻力，重力加速度为。
若管道受到竖直向上的拉力作用，活塞与管道间没有相对滑动，求拉力的最大值。
若管道突然获得竖直向上的初速度，求管道第次落地前活塞还在管道中相对于管道的位移。
在中，若，管道每次与地面碰撞后以原速率返回。当管道与地面碰撞次后的运动过程中活塞刚好能脱离管道，求管道的长度。
五、计算题：本大题共1小题，共10分。
15.如图所示，质量的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的拉力，拉着小球带动木块一起向右匀速运动，运动中木块与小球相对位置保持不变，取。求：
木块所受水平杆的摩擦力的大小；
木块与水平杆间的动摩擦因数为；
运动过程中轻绳与水平方向夹角的正切值。
答案解析
1.
【解析】解：、牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律，故A正确；
B、胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比，故B正确；
C、卡文迪什利用扭秤实验测量了引力常量的大小，被称为是测量地球质量的第一人，故C正确；
D、伽利略将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动，故D错误；
故选：。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
2.
【解析】解：、对、整体受力分析，受重力、支持力，、沿斜面匀加速下滑，则、间摩擦力不为零，在水平方向有向左的加速度，则受对它的向左的摩擦力，故A错误；
B、选A、、整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知加速度大小为，故B错误；
C、取为研究对象，当斜劈的倾角也为时，只受重力和斜面的支持力，加速度才为，故C正确；
D、斜面对的作用力垂直斜面向上，则对斜面的作用力垂直斜面向下，这个力可分解为水平和竖直的两个分力，故斜面具有向右相对运动的趋势，斜面受到地面的摩擦力水面向左，故D错误。
故选：。
整体一起匀加速下滑，具有相同的加速度；先用整体法结合牛顿第二定律求出整体的加速度，再用隔离法分析个体的受力情况。
若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法。对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离法相结合的方法。
3.
【解析】解：、若实线和虚线表示分别为甲、乙的运动轨迹，则根据题图可知其甲、乙运动的路程相等，但时间关系不能确定，无法分析速率关系，故A错误；
B、若表示速度，表示时间，则题图为其速度时间图像，根据图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，由题图可知，甲的位移方向与正方向相同，其大小为：
同理可知，乙的位移方向为负方向，其大小为：
甲、乙从同一位置出发，所以两者的距离为：，故B正确；
C、若表示加速度，表示时间，则图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量，但由题图无法求出甲、乙两物体的位移，所以无法求得甲、乙之间的距离，故C错误；
D、若表示位移，表示时间，则甲的平均速度为，乙的平均速度为，故D错误。
故选：。
根据运动轨迹不能确定速率关系；根据图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，来分析项；根据图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量，来分析项；结合平均速度与时间之比分析项。
解答本题的关键要理解各个图像的物理意义，图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量。
4.
【解析】解：被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，表明此时弹簧的拉力小于或等于木箱对的最大静摩擦力，若木箱加速下降，由于加速度向下，则木箱对的弹力减小，木箱对的最大静摩擦力减小，当弹簧的弹力大于该最大静摩擦力时，将被弹簧拉动，故A正确；
B.若木箱减速上升，由于加速度向下，则木箱对的弹力减小，木箱对的最大静摩擦力减小，当弹簧的弹力大于该最大静摩擦力时，将被弹簧拉动，故B正确；
C.若木箱匀速向右运动，木箱对弹力不变，最大静摩擦力不变，即弹簧拉力小于或等于最大静摩擦力，不会被弹簧拉动，故C错误；
D.被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，表明此时弹簧的拉力小于或等于木箱对的最大静摩擦力，若木箱加速向左运动，加速度方向向左，当加速度较大，最大静摩擦力与弹簧拉力的合力不足以产生该加速度时，将相对木箱向右运动，故D正确。
本题选不可能的，故选：。
根据加速下降或者减速上升判断物块和木箱地板之间的压力变化情况判断最大静摩擦力的变化情况，再结合最大静摩擦和弹簧拉力的大小关系可能的运动情况；
C.根据匀速运动的受力情况分析可能的运动情况变化；
D.根据水平方向的合外力的变化需要进行分析判断。
考查物体运动情况和物体受力情况的变化关系，结合临界状态进行准确分析和判断。
5.
【解析】解：剪断、间细绳之前，根据四个小球组成的系统处于静止状态可知，绳的拉力大小为：
剪断、间细绳瞬间，两弹簧的弹力都不能发生突变，对，根据牛顿第二定律有：
得：
对，弹簧向上的拉力大小仍为，重力和弹簧对它向上的拉力平衡，故，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据系统处于静止状态时分析绳上的拉力和受到的平衡力大小，然后分析细绳剪断瞬间和的合外力情况，结合牛顿第二定律求解瞬时加速度。
考查弹簧和绳模型的瞬时加速度问题，关键是分析变化前物体的受力情况和变化后瞬间物体的受力情况，结合牛顿第二定律分析解决问题。
6.
【解析】解：对受力分析，如图所示
受重力、绳子的拉力及库仑力；将重力与库仑力合成，其合力应与拉力大小相等方向相反，由相似三角形可知
当电荷量不断减小的过程中，渐渐减小，可知减小，不变，
对受力分析，可得：，不变。在电荷量自变为过程中，由库仑斥力，
整理得：
因为比值不变，所以之间的距离变为原来的。故ABC错误，D正确。
故选：。
对和分别受力分析，联立平衡方程，分析力的大小变化。
本题主要考查受力平衡，同时利用相似三角形分析力的大小变化，在做题中要注意相似三角形的对应关系。
7.
【解析】解：、设经过时间两个物体相遇，则此时物体的速度大小为，物体的速度大小为，则，。因此物体的初始速度大小为两物体相遇时速率的倍，故A正确。
B、相遇时，物体的位移大小为，物体的位移为，因此相遇时，物体上升的高度不等于物体的下落高度，故B错误。
C、、因为物体、在空中相遇时的速率相同，因此竖直上抛运动的最高点就是自由落体运动的起点，所以物体在空中运行的总时间是物体的两倍。物体上升的最高点即为物体自由下落的位置，所以物体和落地的速度相等，故CD正确。
故选：。
竖直上抛运动上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做自由落体运动，两个过程对称。两物体在空中相遇时的速率都是，可知竖直上抛运动的最高点是自由落体运动的抛出点。从而可以求出、运动的时间关系，以及、落地的速度大小关系。
解决本题的关键是由两个物体相遇时速率相同，得出物体的最高点就是物体的抛出点。
8.
【解析】解：原来保持匀速下滑，静止，以滑块和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力，如有摩擦力，整体的合力不为零，将破坏平衡状态与题矛盾。对，有：，即得，是斜面的倾角。
A、当施加竖直向下的力时，对整体受力分析，在竖直方向合力为零，水平方向合力为零，故地面对无摩擦力，对受力分析可知，，所以做匀速运动，故A正确；
B、在上加一沿斜面向下的力，如图，物块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，但与斜面间的弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变，即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下，则斜面水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故B错误；
C、在上加一水平向右的力，沿斜面方向：，故物体做减速运动；对物块，所受支持力增加了，则摩擦力增加，即支持力与摩擦力均成比例的增加，其合力方向还是竖直向上，如图：
则斜面所受的摩擦力与压力的合力方向还是竖直向下，水平方向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C错误；
D、无论在上加上什么方向的力，对斜面的压力与对斜面的摩擦力都是以：的比例增加，则其合力的方向始终竖直向下，斜面便没有运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D正确。
故选：。
由题，滑块原来匀速下滑，合力为零；斜面保持静止状态，合力也为零；以滑块和斜面整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力；木块可能受两个力作用也可能受到四个力作用。
本题中木块与斜面都处于平衡状态，研究对象可以采用隔离法，也可以采用整体法研究，
9.
【解析】解：物体运动的位移即图像与坐标轴围成的面积
，
故A正确；
B.由物体运动图像可知，在内物体做匀加速直线运动，有
，
根据牛顿第二定律得：
，
解得：，
故B错误；
C.物体运动的位移即图像与坐标轴围成的面积，在内由图知，物体运动的位为，则在内物体上升的高度为，故C错误；
D.由选项A可知，在内物体相对地面走过的位移，传送带相对地面走过的位移
则内物体在传送带上留下的墨迹长度为
，
故D正确。
故选：。
图像与坐标轴围成的面积表物体运动的位移，斜率表加速度。根据物体的图像可知物体位移和加速度，再结合牛顿第二定律求摩擦因数。
解决该题需要明确知道物体在传送带上的运动过程，掌握物体在运动过程的受力情况，熟记图像的相关知识。
10.
【解析】解：设两个阶段的运动时间均为，规定方向为正方向；
从到的运动，由、关系得： ；
从到的运动，由、关系得： ；
又由、关系得 ， 此处要注意为正向位移，为负向位移；
联立得，即 ；
故A正确
又由、关系得 ， 仅为速度的大小，而点速度是负方向，故前面加了负号；
联立得 ，故C正确；
故选：。
此题分为两个阶段研究，从到为第一阶段，从到为第二个阶段；分别写出两个阶段的、关系式，又由可得与的关系，再由、关系即可求得与的关系。
此题有一定的难度，分析时要分两个阶段研究，分别写出其位移、时间关系，然后根据位移关系得到加速度的关系。做此类题时务必要注意位移的方向性，以免出现错误。
11.
【解析】小车做匀加速直线运动，根据运动学公式有
解得
根据牛顿第二定律有
，
联立可得
可知图像的纵轴截距为
图像的斜率为
解得
故答案为：，，。
结合图像，根据运动学公式求解加速度；
根据牛顿第二定律分别对小车、砂和桶列式联立求解砂的质量。
本题考查了实验数据处理、考查了实验误差分析，分析清楚题意与图示实验，理解实验原理是解题的前提与关键；对于实验题要明确实验原理，这是解题的前提与关键。
12.
【解析】解：由题意可知，每两个点取一个计数点，所以计数点间的时间间隔为，根据位移差公式可知：，解得：；
根据图象判断，在打计数点时，小车的速度为：；由于，所以有：，则它在斜面上运动的加速度为：
故答案为：；；。
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上各点时小车的瞬时速度大小，用描点连线的方法来处理数据，这样可以减小误差。
本题是为速度时间图象的应用，要明确斜率的含义，会用逐差法求解加速度。
13.解：汽车加速时间
时间，汽车能行驶的位移
根据题意，所以能有辆汽车通过路口
记，当计时灯刚亮出“”时，第辆汽车行驶的位移
此时汽车距停车线的距离
第辆车刹车后加速度
设能通过辆汽车，则
数据代入后解得
所以能通过辆汽车
答：若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，有辆汽车能通过路口；
第问中，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“”时表示绿灯显示的时间还剩秒开始刹车做匀减速直线运动，结果汽车的前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车的加速度大小。
事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后，起动，且后面司机都比前一辆汽车滞后起动汽车，在该情况下，有辆车能通过路口。
【解析】若绿灯亮起时，在理想情况下所有司机同时启动汽车，利用求出最后一辆启动、匀速行驶走的路程，相加可得最后一辆走的路程，知道两辆车车距，相除可得汽车数，若除不开，说明黄灯亮起时已过停车线；
先求出当计时灯刚亮出“”时，不能通过路口的第一辆汽车行驶的位移，再求出汽车距停车线的距离，根据速度一位移公式求解加速度；
设能通过辆汽车，则第辆汽车能通过路口要满足代入数据即可求解。
本题考查了学生对速度公式、功的计算公式的掌握和运用，涉及到绿灯行、黄灯停一停的相关问题，要细心分析，灵活运用相关公式，属于难题。
14.解：根据题意，设最大拉力时，整体的加速度为，由牛顿第二定律，对整体有
对活塞有
联立解得
根据题意，设管道的加速度大小为加，活塞的加速度大小为，经时间后两者达共同速度，向上的位移分别为和。
对管道，由牛顿第二定律得
由运动学公式可得
，
对活塞，由牛顿第二定律得
由运动学公式可得
，
则管道的最小长度为
联立解得
管道向上运动位移后，与活塞一起以初速度做竖直上抛运动，与地面碰撞前瞬间速为，有
由以上各式得
管道与地面碰撞后，管道以初速度，加速度向上减速，活塞以初速度，加速度向下减速，因为，则有
两者均经过时间速度减为，则有
此时管道上升的高度
从碰后到共速的过程中，两者的相对位移为
管道与地面第次碰撞前瞬间速度为
同理，从第次碰后到共速的过程中，两者的相对位移为
解得
从第次碰后到共速的过程中，两者的相对位移为
从第次碰后到共速的过程中，两者的相对位移为
管道的长度
由以上各式可求得
答：拉力的最大值为。
管道第次落地前活塞还在管道中相对于管道的位移为。
管道的长度为。
【解析】根据整体与隔离法结合牛顿第二定律解答。
分析活塞和管道的运动情况，根据对应的运动规律分析解答。
根据数学归纳的思想方法解答。
本题让学生熟练掌握牛顿第二定律、运动学公式，以及能量守恒定律的应用。
15.解：将木块和小球看场一个整体，因为匀速运动，所以整体受力平衡，水平方向有
解得
对小球竖直方向有
对木块竖直方向有
又因为
解得
对小球竖直方向有
对小球水平方向有
又因为
解得
答：木块所受水平杆的摩擦力的大小为；
木块与水平杆间的动摩擦因数为为；
运动过程中轻绳与水平方向夹角的正切值为。
【解析】以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数；
对小球受力分析，根据共点力平衡条件解得。
本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究。
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物理试卷（8月份）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.在力学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了物理学的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实不相符的是( )
A. 牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律
B. 胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比
C. 卡文迪什是测量地球质量的第一人
D. 伽利略根据理想斜面实验，直接得出自由落体运动是匀变速直线运动
2.如图所示，始终静止在水平地面上倾角为的光滑斜面体上，有一斜劈，的上表面水平且放有一斜劈，的上表面上有一物块，、、一起沿斜面匀加速下滑。已知、、的质量均为，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. A、间摩擦力为零 B. 加速度大小为
C. 可能只受两个力作用 D. 斜面体受到地面的摩擦力为零
3.甲、乙两个物体初始时刻在同一位置，运动图像分别为图中实线和虚线，两个图像均为圆弧，圆弧的半径均为，横纵坐标表示的物理意义未知，下列说法正确的是( )
A. 若实线和虚线分别为甲、乙的运动轨迹，则甲、乙的速率相同
B. 表示速度，表示时间，则时甲、乙间的距离为
C. 表示加速度，表示时间，则时甲、乙间的距离为
D. 表示位移，表示时间，则甲、乙的平均速度相同
4.如图所示，在原来静止的木箱内，放有物体，被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，现突然发现被弹簧拉动，则木箱的运动情况不可能是( )
A. 加速下降 B. 减速上升 C. 匀速向右运动 D. 加速向左运动
5.如图，质量分别为、、、的四个小球、、、，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于点，处于静止状态，重力加速度为。若将、间的细线剪断，则剪断瞬间球和球的加速度大小分别为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
6.如图所示，物块静止在粗糙绝缘水平桌面上，轻质绝缘绳通过小滑轮把带电小球与物块连接，在滑轮正下方一定距离的竖直绝缘墙上固定一带电小球，初始时，电荷量均为，细绳拉直与竖直方向夹角为，假设电荷量保持不变，缓慢漏电，在电荷量自变为过程中，两球均可看作点电荷，且始终不动，下列说法正确的是( )
A. 受到的摩擦力变小 B. 受到的摩擦力变大
C. 之间的距离变为原来的 D. 之间的距离变为原来的
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.从地面竖直上抛物体，同时在其正上方某高度有一物体自由落下，两物体在空中相遇未相碰，相遇时的速率都是，不计空气阻力则( )
A. 物体上抛的初速度大小是两物体相遇时速率的倍
B. 相遇时物体已上升的高度和物体已下落的高度相同
C. 物体在空中运动的时间是物体运动时间的倍
D. 物体和物体落地速度相等
8.一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块，若给一向下的初速度，则正好保持匀速下滑。如图所示，现在下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是( )
A. 若在上加一竖直向下的力，则将保持匀速运动，和地面间没有静摩擦力
B. 若在上加一个沿斜面向下的力，则将做加速运动，地面对有向右的静摩擦力
C. 若在上加一个水平向右的力，则将做减速运动，在静止前地面对有向左的静摩擦力
D. 无论在上加什么方向的力，在沿斜面向下运动的过程中，对地都没有静摩擦力的作用
9.如图所示，一足够长的、倾角为的传送带以恒定速率稳定运行，一质量、底部有墨粉的小物体从传送带中间某位置平行滑上传送带，取物体沿传送带向上运动方向为正方向，则物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示，若取，，。则下列说法正确的有( )
A. 内物体位移的大小为
B. 物体与传送带间动摩擦因数
C. 内物体上升的高度为
D. 内物体在传送带上留下的墨迹长度为
10.在光滑水平面上的点有一物体，初速度为，先以加速度向右做匀加速直线运动，一段时间后到达点，这时加速度突然反向，且大小变为，经相同时间回到点左侧的点，已知，则物体在点时速度大小为，在点时的速度大小为，则( )
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组设计了如图甲的实验装置来测量砂桶中砂的质量。
主要实验步骤如下：
平衡好摩擦力后，在砂桶中加入质量为的砂；
接通传感器电源，释放小车，利用位移传感器测出对应的位移与时间图像；
在砂桶和砂质量不变的情况下，改变小车的质量，测量出不同的加速度。
图乙是当小车质量为时，运动过程中位移传感器记录下的图像，由图可知，小车的加速度 ______。
图丙为加速度的倒数和小车质量的图像，利用题中信息求出 ______，砂的质量 ______已知砂桶的质量，重力加速度。
12.某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：
、安装好实验器材。
、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个点取一个计数点，如图中、、点所示。
、测量、、计数点到计数点的距离，分别记作：、、。
、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。
、分别计算出、、与对应时间的比值。
、以为纵坐标、为横坐标，标出与对应时间的坐标点，画出图线。结合上述实验步骤和测得的数据及图线完成下面的内容：
根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达式为 ______用测得的物理量符号表示；
根据图线判断计算，在打下计数点时，小车的速度 ______；小车在斜面上运动的加速度 ______保留两位小数。
四、简答题：本大题共2小题，共28分。
13.某公路的十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为；若汽车起动时都以的加速度做匀加速直线运动，加速到后做匀速运动。该路口亮绿灯时间，而且有按倒计时显示时间显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，黄灯亮起时，头已越过停车线的汽车允许通过。
若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，有多少辆汽车能通过路口？
第问中，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“”时表示绿灯显示的时间还剩秒开始刹车做匀减速直线运动，结果汽车的前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车的加速度大小。
事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后，起动，且后面司机都比前一辆汽车滞后起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？
14.如图所示，水平地面上有一两端开口的圆形管道，管道内部最上端有一活塞，已知管道质量为，活塞质量为，两者间的最大静摩擦力为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。不计空气阻力，重力加速度为。
若管道受到竖直向上的拉力作用，活塞与管道间没有相对滑动，求拉力的最大值。
若管道突然获得竖直向上的初速度，求管道第次落地前活塞还在管道中相对于管道的位移。
在中，若，管道每次与地面碰撞后以原速率返回。当管道与地面碰撞次后的运动过程中活塞刚好能脱离管道，求管道的长度。
五、计算题：本大题共1小题，共10分。
15.如图所示，质量的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的拉力，拉着小球带动木块一起向右匀速运动，运动中木块与小球相对位置保持不变，取。求：
木块所受水平杆的摩擦力的大小；
木块与水平杆间的动摩擦因数为；
运动过程中轻绳与水平方向夹角的正切值。
答案解析
1.
【解析】解：、牛顿第一、第二、第三定律共同构成了经典力学的基本运动规律，故A正确；
B、胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比，故B正确；
C、卡文迪什利用扭秤实验测量了引力常量的大小，被称为是测量地球质量的第一人，故C正确；
D、伽利略将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动，故D错误；
故选：。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
2.
【解析】解：、对、整体受力分析，受重力、支持力，、沿斜面匀加速下滑，则、间摩擦力不为零，在水平方向有向左的加速度，则受对它的向左的摩擦力，故A错误；
B、选A、、整体为研究对象，根据牛顿第二定律可知加速度大小为，故B错误；
C、取为研究对象，当斜劈的倾角也为时，只受重力和斜面的支持力，加速度才为，故C正确；
D、斜面对的作用力垂直斜面向上，则对斜面的作用力垂直斜面向下，这个力可分解为水平和竖直的两个分力，故斜面具有向右相对运动的趋势，斜面受到地面的摩擦力水面向左，故D错误。
故选：。
整体一起匀加速下滑，具有相同的加速度；先用整体法结合牛顿第二定律求出整体的加速度，再用隔离法分析个体的受力情况。
若一个系统中涉及两个或者两个以上物体的问题，在选取研究对象时，要灵活运用整体法和隔离法。对于多物体问题，如果不求物体间的相互作用力，我们优先采用整体法，这样涉及的研究对象少，未知量少，方程少，求解简便；很多情况下，通常采用整体法和隔离法相结合的方法。
3.
【解析】解：、若实线和虚线表示分别为甲、乙的运动轨迹，则根据题图可知其甲、乙运动的路程相等，但时间关系不能确定，无法分析速率关系，故A错误；
B、若表示速度，表示时间，则题图为其速度时间图像，根据图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，由题图可知，甲的位移方向与正方向相同，其大小为：
同理可知，乙的位移方向为负方向，其大小为：
甲、乙从同一位置出发，所以两者的距离为：，故B正确；
C、若表示加速度，表示时间，则图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量，但由题图无法求出甲、乙两物体的位移，所以无法求得甲、乙之间的距离，故C错误；
D、若表示位移，表示时间，则甲的平均速度为，乙的平均速度为，故D错误。
故选：。
根据运动轨迹不能确定速率关系；根据图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，来分析项；根据图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量，来分析项；结合平均速度与时间之比分析项。
解答本题的关键要理解各个图像的物理意义，图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量。
4.
【解析】解：被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，表明此时弹簧的拉力小于或等于木箱对的最大静摩擦力，若木箱加速下降，由于加速度向下，则木箱对的弹力减小，木箱对的最大静摩擦力减小，当弹簧的弹力大于该最大静摩擦力时，将被弹簧拉动，故A正确；
B.若木箱减速上升，由于加速度向下，则木箱对的弹力减小，木箱对的最大静摩擦力减小，当弹簧的弹力大于该最大静摩擦力时，将被弹簧拉动，故B正确；
C.若木箱匀速向右运动，木箱对弹力不变，最大静摩擦力不变，即弹簧拉力小于或等于最大静摩擦力，不会被弹簧拉动，故C错误；
D.被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，表明此时弹簧的拉力小于或等于木箱对的最大静摩擦力，若木箱加速向左运动，加速度方向向左，当加速度较大，最大静摩擦力与弹簧拉力的合力不足以产生该加速度时，将相对木箱向右运动，故D正确。
本题选不可能的，故选：。
根据加速下降或者减速上升判断物块和木箱地板之间的压力变化情况判断最大静摩擦力的变化情况，再结合最大静摩擦和弹簧拉力的大小关系可能的运动情况；
C.根据匀速运动的受力情况分析可能的运动情况变化；
D.根据水平方向的合外力的变化需要进行分析判断。
考查物体运动情况和物体受力情况的变化关系，结合临界状态进行准确分析和判断。
5.
【解析】解：剪断、间细绳之前，根据四个小球组成的系统处于静止状态可知，绳的拉力大小为：
剪断、间细绳瞬间，两弹簧的弹力都不能发生突变，对，根据牛顿第二定律有：
得：
对，弹簧向上的拉力大小仍为，重力和弹簧对它向上的拉力平衡，故，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据系统处于静止状态时分析绳上的拉力和受到的平衡力大小，然后分析细绳剪断瞬间和的合外力情况，结合牛顿第二定律求解瞬时加速度。
考查弹簧和绳模型的瞬时加速度问题，关键是分析变化前物体的受力情况和变化后瞬间物体的受力情况，结合牛顿第二定律分析解决问题。
6.
【解析】解：对受力分析，如图所示
受重力、绳子的拉力及库仑力；将重力与库仑力合成，其合力应与拉力大小相等方向相反，由相似三角形可知
当电荷量不断减小的过程中，渐渐减小，可知减小，不变，
对受力分析，可得：，不变。在电荷量自变为过程中，由库仑斥力，
整理得：
因为比值不变，所以之间的距离变为原来的。故ABC错误，D正确。
故选：。
对和分别受力分析，联立平衡方程，分析力的大小变化。
本题主要考查受力平衡，同时利用相似三角形分析力的大小变化，在做题中要注意相似三角形的对应关系。
7.
【解析】解：、设经过时间两个物体相遇，则此时物体的速度大小为，物体的速度大小为，则，。因此物体的初始速度大小为两物体相遇时速率的倍，故A正确。
B、相遇时，物体的位移大小为，物体的位移为，因此相遇时，物体上升的高度不等于物体的下落高度，故B错误。
C、、因为物体、在空中相遇时的速率相同，因此竖直上抛运动的最高点就是自由落体运动的起点，所以物体在空中运行的总时间是物体的两倍。物体上升的最高点即为物体自由下落的位置，所以物体和落地的速度相等，故CD正确。
故选：。
竖直上抛运动上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做自由落体运动，两个过程对称。两物体在空中相遇时的速率都是，可知竖直上抛运动的最高点是自由落体运动的抛出点。从而可以求出、运动的时间关系，以及、落地的速度大小关系。
解决本题的关键是由两个物体相遇时速率相同，得出物体的最高点就是物体的抛出点。
8.
【解析】解：原来保持匀速下滑，静止，以滑块和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力，如有摩擦力，整体的合力不为零，将破坏平衡状态与题矛盾。对，有：，即得，是斜面的倾角。
A、当施加竖直向下的力时，对整体受力分析，在竖直方向合力为零，水平方向合力为零，故地面对无摩擦力，对受力分析可知，，所以做匀速运动，故A正确；
B、在上加一沿斜面向下的力，如图，物块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，但与斜面间的弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变，即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下，则斜面水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故B错误；
C、在上加一水平向右的力，沿斜面方向：，故物体做减速运动；对物块，所受支持力增加了，则摩擦力增加，即支持力与摩擦力均成比例的增加，其合力方向还是竖直向上，如图：
则斜面所受的摩擦力与压力的合力方向还是竖直向下，水平方向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C错误；
D、无论在上加上什么方向的力，对斜面的压力与对斜面的摩擦力都是以：的比例增加，则其合力的方向始终竖直向下，斜面便没有运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D正确。
故选：。
由题，滑块原来匀速下滑，合力为零；斜面保持静止状态，合力也为零；以滑块和斜面整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力；木块可能受两个力作用也可能受到四个力作用。
本题中木块与斜面都处于平衡状态，研究对象可以采用隔离法，也可以采用整体法研究，
9.
【解析】解：物体运动的位移即图像与坐标轴围成的面积
，
故A正确；
B.由物体运动图像可知，在内物体做匀加速直线运动，有
，
根据牛顿第二定律得：
，
解得：，
故B错误；
C.物体运动的位移即图像与坐标轴围成的面积，在内由图知，物体运动的位为，则在内物体上升的高度为，故C错误；
D.由选项A可知，在内物体相对地面走过的位移，传送带相对地面走过的位移
则内物体在传送带上留下的墨迹长度为
，
故D正确。
故选：。
图像与坐标轴围成的面积表物体运动的位移，斜率表加速度。根据物体的图像可知物体位移和加速度，再结合牛顿第二定律求摩擦因数。
解决该题需要明确知道物体在传送带上的运动过程，掌握物体在运动过程的受力情况，熟记图像的相关知识。
10.
【解析】解：设两个阶段的运动时间均为，规定方向为正方向；
从到的运动，由、关系得： ；
从到的运动，由、关系得： ；
又由、关系得 ， 此处要注意为正向位移，为负向位移；
联立得，即 ；
故A正确
又由、关系得 ， 仅为速度的大小，而点速度是负方向，故前面加了负号；
联立得 ，故C正确；
故选：。
此题分为两个阶段研究，从到为第一阶段，从到为第二个阶段；分别写出两个阶段的、关系式，又由可得与的关系，再由、关系即可求得与的关系。
此题有一定的难度，分析时要分两个阶段研究，分别写出其位移、时间关系，然后根据位移关系得到加速度的关系。做此类题时务必要注意位移的方向性，以免出现错误。
11.
【解析】小车做匀加速直线运动，根据运动学公式有
解得
根据牛顿第二定律有
，
联立可得
可知图像的纵轴截距为
图像的斜率为
解得
故答案为：，，。
结合图像，根据运动学公式求解加速度；
根据牛顿第二定律分别对小车、砂和桶列式联立求解砂的质量。
本题考查了实验数据处理、考查了实验误差分析，分析清楚题意与图示实验，理解实验原理是解题的前提与关键；对于实验题要明确实验原理，这是解题的前提与关键。
12.
【解析】解：由题意可知，每两个点取一个计数点，所以计数点间的时间间隔为，根据位移差公式可知：，解得：；
根据图象判断，在打计数点时，小车的速度为：；由于，所以有：，则它在斜面上运动的加速度为：
故答案为：；；。
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上各点时小车的瞬时速度大小，用描点连线的方法来处理数据，这样可以减小误差。
本题是为速度时间图象的应用，要明确斜率的含义，会用逐差法求解加速度。
13.解：汽车加速时间
时间，汽车能行驶的位移
根据题意，所以能有辆汽车通过路口
记，当计时灯刚亮出“”时，第辆汽车行驶的位移
此时汽车距停车线的距离
第辆车刹车后加速度
设能通过辆汽车，则
数据代入后解得
所以能通过辆汽车
答：若绿灯亮起瞬时，所有司机同时起动汽车，有辆汽车能通过路口；
第问中，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“”时表示绿灯显示的时间还剩秒开始刹车做匀减速直线运动，结果汽车的前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车的加速度大小。
事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后，起动，且后面司机都比前一辆汽车滞后起动汽车，在该情况下，有辆车能通过路口。
【解析】若绿灯亮起时，在理想情况下所有司机同时启动汽车，利用求出最后一辆启动、匀速行驶走的路程，相加可得最后一辆走的路程，知道两辆车车距，相除可得汽车数，若除不开，说明黄灯亮起时已过停车线；
先求出当计时灯刚亮出“”时，不能通过路口的第一辆汽车行驶的位移，再求出汽车距停车线的距离，根据速度一位移公式求解加速度；
设能通过辆汽车，则第辆汽车能通过路口要满足代入数据即可求解。
本题考查了学生对速度公式、功的计算公式的掌握和运用，涉及到绿灯行、黄灯停一停的相关问题，要细心分析，灵活运用相关公式，属于难题。
14.解：根据题意，设最大拉力时，整体的加速度为，由牛顿第二定律，对整体有
对活塞有
联立解得
根据题意，设管道的加速度大小为加，活塞的加速度大小为，经时间后两者达共同速度，向上的位移分别为和。
对管道，由牛顿第二定律得
由运动学公式可得
，
对活塞，由牛顿第二定律得
由运动学公式可得
，
则管道的最小长度为
联立解得
管道向上运动位移后，与活塞一起以初速度做竖直上抛运动，与地面碰撞前瞬间速为，有
由以上各式得
管道与地面碰撞后，管道以初速度，加速度向上减速，活塞以初速度，加速度向下减速，因为，则有
两者均经过时间速度减为，则有
此时管道上升的高度
从碰后到共速的过程中，两者的相对位移为
管道与地面第次碰撞前瞬间速度为
同理，从第次碰后到共速的过程中，两者的相对位移为
解得
从第次碰后到共速的过程中，两者的相对位移为
从第次碰后到共速的过程中，两者的相对位移为
管道的长度
由以上各式可求得
答：拉力的最大值为。
管道第次落地前活塞还在管道中相对于管道的位移为。
管道的长度为。
【解析】根据整体与隔离法结合牛顿第二定律解答。
分析活塞和管道的运动情况，根据对应的运动规律分析解答。
根据数学归纳的思想方法解答。
本题让学生熟练掌握牛顿第二定律、运动学公式，以及能量守恒定律的应用。
15.解：将木块和小球看场一个整体，因为匀速运动，所以整体受力平衡，水平方向有
解得
对小球竖直方向有
对木块竖直方向有
又因为
解得
对小球竖直方向有
对小球水平方向有
又因为
解得
答：木块所受水平杆的摩擦力的大小为；
木块与水平杆间的动摩擦因数为为；
运动过程中轻绳与水平方向夹角的正切值为。
【解析】以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数；
对小球受力分析，根据共点力平衡条件解得。
本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究。
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