吉林省友好学校第78届期中联考2024-2025学年高三上学期10月期中物理试题
1．（2024高三上·吉林期中）2013年6月11日17时38分，中国长征二号F运载火箭点火起飞，将“神舟十号”载人飞船发射升空。升空后和目标飞行器天宫一号对接。20日上午10时许，航天员王亚平在空间站“天宫一号”进行了中国的首次太空授课，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。“神舟十号”的成功发射标志着中国已经拥有了一个可以实际应用的天地往返运输系统。“神舟十号”围绕地球做圆周运动，是由于受到万有引力作用，发现万有引力定律的物理学家是（ ）
A．开普勒 B．牛顿 C．伽利略 D．麦克斯韦
2．（2024高三上·吉林期中）2022年1月1日浙江省报告新增本土新冠确诊病例7人（均为轻型），均在宁波市北仑区，1月2日凌晨5：30嘉兴市300名医务人员紧急驰援宁波北仑，司机师傅手机导航仪显示如图，下列表述正确的是（ ）
A．研究大巴车从嘉兴到宁波北仑行程所需时间，不可以把大巴车看作质点
B．凌晨5：30代表的是时间，导航上推荐的三种规划路线位移大小相同
C．导航上推荐的三种规划路线，第二种方案平均速度最大
D．导航上推荐的三种规划路线，第二种方案平均速率最大
3．（2024高三上·吉林期中）A、B两质点沿同一直线运动，它们的速度随时间变化的图象如图所示，其中A按正弦规律变化，B按余弦规律变化．若t2时刻两质点相遇，下列说法正确的是
A．B的加速度大小不断减小
B．t＝t1时刻A、B相遇
C．t＝0时刻B在A的前面
D．0～t2时间内两质点之间的距离先增大后减小
4．（2024高三上·吉林期中）飞镖运动正以其独有的魅力风靡全世界．如图为三个同学在游乐场中水平掷出的三支相同的飞镖插入竖直飞镖盘上的情况，不计空气阻力，根据飞镖插入盘上的位置和角度可以推断
A．若①号与②号飞镖抛出时的速度相同，则扔②号飞镖的同学站得离飞镖盘更近些
B．若①号与②号飞镖从同一点抛出，则抛出时的速度满足v1C．若②号与③号飞镖抛出时的速度相同，则在空中的运动时间t2D．若②号与③号飞镖飞行的水平距离相同，则②号飞镖下落的高度大
5．（2024高三上·吉林期中）生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为m的重物A，绳的另一端由人握着向左以速度v匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为 α，下列说法正确的是（ ）
A．重物匀加速上升
B．重物以速度v匀速上升
C．绳对重物的拉力始终小于它的重力
D．经过图示位置α=60°时人与重物的速度大小之比为2：1
6．（2024高三上·吉林期中）动车组进站时做匀减速直线运动直至减速到零，停靠一段时间后，动车组做匀加速直线运动，用位移随速度变化的关系图像进行描述，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2024高三上·吉林期中）2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。我国北斗定位系统部分卫星(简称“北斗卫星”)的轨道高度约21500km，而美国GPS系统部分卫星(简称“GPS卫星”)离地面的高度为20200km，假如北斗卫星和GPS卫星均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．北斗卫星的向心加速度大于GPS卫星的向心加速度
B．北斗卫星的运动周期小于GPS卫星的运动周期
C．北斗卫星、GPS卫星的线速度均大于第一宇宙速度
D．北斗卫星、GPS卫星的轨道半径的三次方与它们的运动周期的平方的比值相等
8．（2024高三上·吉林期中）甲、乙两同学沿平直路面步行，他们运动的位移随时间变化的规律如图所示，下面说法中正确的是（ ）
A．甲同学比乙同学晚出发4s
B．4s～8s内，甲、乙同学都做匀速直线运动
C．0s～8s内，甲、乙两同学通过的位移相等
D．8s末甲、乙两同学速度相等
9．（2024高三上·吉林期中）C919飞机是我国首款完全按照国际先进适航标准研制的单通道大型干线客机，具有我国完全的自主知识产权，若在某次试飞测试中，质量为m的C919飞机起飞前沿水平跑道由静止开始做匀加速直线运动，经时间t达到起飞速度v，则下列说法正确的是（ ）
A．C919飞机起飞过程中通过的距离为
B．C919飞机起飞过程中通过的距离为
C．C919飞机起飞过程中的合力大小为
D．C919飞机起飞过程中的合力大小
10．（2024高三上·吉林期中）如图所示，竖直墙壁AB与斜面BC的夹角为53°，质量均为m且分布均匀的半球与小球叠放在墙面与斜面之间，OO'⊥BC。重力加速度大小为g，取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．斜面对半球的弹力大小为mg
B．半球对墙壁的弹力大小为mg
C．若仅将小球的半径减小，则墙壁对小球的弹力变大
D．若仅将小球的半径减小，则半球对小球的支持力变小
11．（2024高三上·吉林期中）如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。
（1）为完成实验，还需要的器材有 。
A．米尺 B．直流电源 C．秒表 D．交流电源
（2）某同学用图中所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为，根据纸带计算出打下点时重物的速度大小为 （结果保留三位有效数字）。
（3）采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是 。
12．（2024高三上·吉林期中）（1）在“研究平抛物体的运动”实验中，除了木板、小球、斜槽、铅笔、坐标纸、图钉之外，下列器材中还需要的是 ；
A．弹簧秤 B．秒表 C．天平 D．重垂线
（2）本实验中，下列说法正确的是 ；
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端要调成水平
C．小球每次从斜槽上相同的位置由静止开始滑下
D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该把相邻的两个点之间用线段连接起来
（3）在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，
则小球平抛的初速度的计算公式为v0= （用L、g表示），其值是 m/s （）。
13．（2024高三上·吉林期中）用如图所示的方法可以测量人的反应时间。实验时，上方的手捏住直尺的顶端（直尺满刻度25cm处，如图甲），下方的手做捏住直尺的准备（对应直尺刻度0cm处）。当上方的手放开直尺时，下方的手立即捏住直尺（对应直尺刻度如图乙）。求（取重力加速度，结果保留两位有效数字）：
（1）受测人的反应时间；
（2）下方的手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小
14．（2024高三上·吉林期中）在卡塔尔足球世界杯中，阿根廷队老将梅西在水平球场上将距离门柱x=18.75m的足球以水平速度踢出，足球在地面上做匀减速直线运动，加速度大小，很遗憾足球撞到门柱后刚好反向弹回继续做匀减速直线运动，弹回瞬间速度大小是碰撞前瞬时速度大小的0.4倍，足球与门柱的作用时间是0.1s。梅西将足球踢出时立即由静止开始以的加速度追赶足球，试求：
（1）足球在与门框作用过程中的平均加速度是多少？
（2）梅西经过多长时间与足球的距离最远，最远距离为多少？
15．（2024高三上·吉林期中）如图甲所示为某水上乐园的“彩虹通道”游乐项目。当小美从滑道的顶端静止开始滑下，沿滑道ABCD运动过程可以简化为如图乙所示（各段滑道之间顺滑连接，即通过连接点前后的速度大小不变）。已知斜面AB长为20m，与水平面成θ=53°，斜面BC长为2.8m，水平面的夹角为α=37°，小美与滑道AB、BC表面的动摩擦因数为0.5（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8；sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：
（1）小美沿滑道AB段下滑时的加速度大小；
（2）小美从滑道的顶端静止开始沿滑道ABC至C点时速度的大小；
（3）在滑道末端的水平减速滑道CD长为12m，CD段可以通过改变滑道内水的深度来改变阻力系数k（k为阻力与重力之比）。人若受到大于其自身重力2倍的阻力时，身体会有不适感、会不安全。为保证安全需要，且不能冲出CD轨道，求减速滑道阻力系数k的取值范围。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】本题考查物理学史，对于牛顿的成就要记牢，不能混淆。发现万有引力定律的物理学家是牛顿；
A．开普勒，与就结论不相符，选项A错误；
B．牛顿，与就结论相符，选项B正确；
C．伽利略，与就结论不相符，选项C错误；
D．麦克斯韦，与就结论不相符，选项C错误；
故选B.
【分析】解答本题关键要知道发现万有引力定律的物理学是牛顿。
2．【答案】D
【知识点】质点；时间与时刻；速度与速率；平均速度
【解析】【解答】A．大巴车尺寸大小远小于路程，大小和形状对于所研究的问题无关，可以看作质点。研究大巴车从嘉兴到宁波北仑行程所需时间，大巴车的大小可忽略不计，可以把大巴车看作质点，选项A错误；
B．刻表示时间点，位移是初位置到末位置的有向线段，初末位置相同，位移相同。凌晨5：30代表的是时刻，导航上推荐的三种规划路线因初末位置相同，则位移大小相同，选项B错误；
C．导航上推荐的三种规划路线，位移相同，因第一种方案用时间最短，则平均速度最大，选项C错误；
D．导航上推荐的三种规划路线，三种方案的平均速率分别为
则第二种方案平均速率最大，选项D正确。
故选D。
【分析】平均速度为位移与时间的比值；平均速率是路程与时间的比值，代入数据计算比较即可。
3．【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.图线的斜率表示加速度，图象倾斜程度越来越大，它的加速度越来越大。图像的斜率代表加速度B的图象倾斜程度越来越大，因此它的加速度越来越大，故A错误．
BC.速度图象的交点表示共速，不是相遇。图象与坐标轴围成的面积表示位移，据此分析两质点间的距离。从图象上可以看出，时间内A、B两质点的图象与坐标轴围成的面积相等，可得它们在这段时间内运动了相同的位移，因时刻两质点相遇，因此可知时刻两质点在同一位置，面积不同，位移大小不同，因此时刻两质点不相遇，故B、C错误．
D.时间内B比A快，两者距离不断增大，时间内A比B快，两者距离又不断减小，故D正确．
【分析】对于速度与时间图象，关键是要明确图线的斜率表示加速度，图象与时间轴所围的“面积”表示位移，速度的符号表示物体的运动方向，由此来分析物体的运动情况。
4．【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A、平抛运动可以看成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。本题关键是两两讨论，注意初位置的高度、水平分位移、初速度都是可以调节的，要两两考虑。若①号与②号飞镖抛出时的速度相同，由于①号与水平方向的夹角度小于②号与水平方向的角度，故②号的竖直分速度大，运动的时间长，则扔②号飞镖的同学站得离飞镖盘更远些．故A项错误．
B、若①号与②号飞镖从同一点抛出，由于①号与水平方向的夹角度小于②号与水平方向的角度，则②号运动的竖直分位移大，运动时间长；镖飞行的水平距离相同，则抛出时的速度
满足
故B项错误．
C、若②号与③号飞镖抛出时的速度相同，由于③号与水平方向的夹角度小于②号与水平方向的角度，故②号的竖直分速度大，运动的时间长，即
故C项错误．
D、若②号与③号飞镖飞行的水平距离相同，由于③号与水平方向的夹角度小于②号与水平方向的角度，③号的竖直方向的位移小于②号竖直方向的位移．故D项正确。
故选D。
【分析】飞镖的角度反映了末速度的方向，结合平抛运动的速度偏转角公式和分运动公式分析即可。
5．【答案】D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】AB．由于人向左以速度v向左运动，对速度进行分解如图所示
根据速度的分解可以得出：重物经过图示位置的速度为
由于人向左以速度匀速移动过程中，随着绳与水平方向的夹角逐渐减小，增大，重物加速上升，但不是匀加速上升。AB错误；
C．重物向上做加速运动，加速度方向向上则合力方向向上，根据合力的方向可以得出：绳对重物的拉力始终大于它的重力；故C错误；
D．若时，根据表达式人与重物的速度大小之比为
故D正确。
故选D。
【分析】利用速度的分解可以求出重物速度的表达式，结合夹角的变化可以判别重物的速度变化；利用重物做加速运动，利用加速度方向向上可以判别拉力大于重力，利用速度分解的表达式可以求出速度的大小关系。
6．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】动车组进站时的运动为末速度为零的匀减速直线运动，由匀变速直线运动位移—速度公式
整理得
且a为负值，故x﹣v图像应为开口向下的二次函数图象；动车组出站时，做初速度为零的匀加速直线运动
整理得
a'为正值，故图像为开口向上的二次函数图象。
故选C。
【分析】本题考查匀变速直线运动，解题关键是掌握匀变速直线运动规律并能够熟练应用。除了常见的x-t图像，v-t图像与a-t图像外，还有一些少见的运动学图像如v-x图像、v2-x图像等。这些图像往往都与运动学的公式有关联。根据匀变速直线运动位移—速度公式求解加速过程和减速过程位移随速度的变化规律，对比图像分析即可。
7．【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】
AB．本题主要考查万有引力提供向心力的原理，以及如何利用这一原理分析卫星的运动参数。根据万有引力定律和牛顿第二定律得
则
，
因为，所以
故AB错误；
C．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，对应的是最小的轨道半径（即地
球半径）。由于北斗卫星和GPS卫星的轨道半径都大于地球半径，所以它们的线速度都小于第一
宇宙速度，故C错误。
D．由
可得
北斗卫星、GPS卫星的轨道半径的三次方与它们的运动周期的平方的比值与地球质量有关，是相等的，故D正确。
故选D。
【分析】由万有引力提供向心力的周期表达式，可以知道，GPS与北斗一号的周期长短关系；万有引力提供向心力的速度表达式，可知轨道越低，线速度越大。结合开普勒第三定律分析。
8．【答案】A,B,C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．由图可知，甲同学是在t=4s时才开始行走，他比乙同学晚出发4s，A正确；
B．由图像可知，4s～8s内，两同学都已经出发，甲和乙的图像都是一条斜线，表示通过的路程与时间成正比，做的是匀速直线运动，B正确；
C.0s～8s内，甲乙通过的位移都是5m，则甲乙两同学通过的位移相等，C正确；
D．s-t图像的斜率等于物体的速度，由图像可知8s末甲、乙两同学速度不相等，甲的速度大于乙的速度，也可以采用相同路程比较时间来比较甲和乙的运动快慢：甲和乙在8s末运动的位移相同，但甲所用时间比乙少，则甲运动的比乙快，即甲的速度比乙大，D错误；
故选ABC。
【分析】明确各图像中横纵坐标表示的物理量分别是什么；其次注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位；再次是明确图像所表示的物理意义；最后对照各个选项提出的问题作出判断。
9．【答案】A,C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】AB．本题考查了匀变速直线运动的应用，解题的关键是熟练应用匀变速直线运动的规律和公式，并能够与牛顿第二定律结合求合力。根据匀变速直线运动的规律，C919飞机起飞过程中通过的距离
故A正确，B错误；
CD．根据牛顿第二定律，C919飞机起飞过程中的合力大小
故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】根据飞机经时间t达到起飞速度v，结合匀变速直线运动规律可以计算出加速度；再根据牛顿第二定律即可解出起飞过程中的合力大小；其中由于做匀变速直线运动计算位移时可以利用平均速度乘以时间进行求解。
10．【答案】B,C
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】
AB．本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用。对小球进行受力分析，如图所示
根据平衡条件得
解得
对小球和半球整体受力分析如图
根据平衡条件得，斜面对半球的弹力为
又
则墙壁对半球的支持力为
根据牛顿第三定律可得半球对墙壁的弹力为，故A错误，B正确；
CD．若仅将小球的半径减小，根据平衡条件得到墙壁对小球的弹力、半球对小球的支持力表达式进行分析。若仅将小球的半径减小，则θ减小，则墙壁对小球的弹力
变大，则半球对小球的支持力
变大，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】对小球进行受力分析，根据平衡条件列方程；对小球和半球整体受力分析，根据平衡条件列方程联立求解；若仅将小球的半径减小，根据平衡条件得到墙壁对小球的弹力、半球对小球的支持力表达式进行分析。
11．【答案】AD；1.75；重物的初速度为零
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】
（1）题考查验证机械能守恒定律实验，要求掌握实验原理、实验装置、实验步骤和数据处理。通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，还需要米尺测量纸带上两点间的距离。
故选AD。
（2）由图可知CE间的距离为
匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，则打D点时重物的速度为
（3）根据公式
验证机械能守恒定律，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始。
【分析】（1）根据实验原理分析需要的器材；
（2）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，计算打D点时重物的速度；
（3）根据实验原理分析判断，物体初速度必须为零。
12．【答案】D；BC；；0.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）A．平抛运动的特征：水平初速度且仅受重力作用。本实验研究运动学规律，不需要弹簧秤测力，故A不符合题意；
B．本实验中运动时间可根据匀变速直线运动规律的推论计算得出，不需要秒表测时间，故B不符合题意；
C．本实验研究运动学规律，与小球质量无关，不需要测量小球质量，故C不符合题意；
D．本实验需要确保木板保持竖直，所以需要重垂线，故D符合题意。
故选D。
（2）AC．本实验中为使小球每次到达斜槽轨道末端时速度都相同，要求小球每次从斜槽上相同的位置由静止开始滑下，但轨道是否光滑对上述要求无影响，故A错误，C正确；
B．本实验中为使小球离开斜槽末端后做平抛运动，需要抛出时的初速度沿水平方向，所以斜槽轨道末端要调成水平，故B正确；
D．知道描点法作图线，遇到不在同一条直线上一些点时，只要以能平滑连接就行。小球运动轨迹为抛物线，为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该把相邻的两个点之间用光滑曲线连接起来，故D错误。
故选BC。
（3）能够从图中读出有用信息，再根据平抛运动的基本公式解题。由图可知a、b、c、d四点中相邻两点间水平距离相同，则相邻两点间的时间间隔相同，均设为T，根据运动学规律有
解得
所以小球平抛的初速度为
代入数据解得
【分析】（1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材，即可求解；
（2）在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹；
（3）平抛运动的水平方向做匀速直线运动，从图中可以看出：a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等为2L，因此这4个点是等时间间隔点，而竖直方向是自由落体运动，两段相邻的位移之差是一个定值Δy=gT2=L，联立方程即可解出．
13．【答案】解：（1）由题可知，直尺下降的高度
由
解得反应时间
（2）下方的手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小约为
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动的位移公式，即可推导反应时间表达式；代入数据，从而即可求解反应时间；
（2）根据自由落体运动速度—时间关系可求手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小。
14．【答案】解：（1）设足球与门柱碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，则有
解得
方向与方向相同。由题可知弹回后的速度大小为
方向与方向相反。以的方向为正方向，则足球在与门框作用过程中的平均加速度大小为
方向与方向相反。
（2）当梅西与足球的速度相等时，二者距离最远；设用时为，则有
解得
最远距离为
【知识点】加速度；追及相遇问题
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动规律解得足球弹回后的速度，根据加速度的定义式解答；
（2）当梅西与足球的速度相等时，二者距离最远。根据位移时间关系求解各自位移然后相减即可。
15．【答案】解：（1）对小美受力分析，根据牛顿第二定律
代入数据解得
（2）有A到B的过程，小美做匀加速直线运动，根据速度位移公式有
代入数据解得
由B到C的过程，小美做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据速度位移公式有
代入数据解得
（3）设到D点时速度减为0，根据牛顿第二定律有
根据速度位移公式有
代入数据解得
又因为阻力不能大于其自身重力的2倍，即
综上分析，所以k的取值范围为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）在下滑过程中，对小美受力分析，根据牛顿第二定律求得下滑加速度；
（2）小美在AB段向下匀加速运动，根据速度—位移公式求得到达B点的速度，根据牛顿第二定律求得BC段的加速度，利用速度—位移公式求得到达C点的速度；
（3）结合速度—位移公式，判断出刚好到达D点时速度为零的加速度，结合牛顿第二定律求得k值即可。
1 / 1吉林省友好学校第78届期中联考2024-2025学年高三上学期10月期中物理试题
1．（2024高三上·吉林期中）2013年6月11日17时38分，中国长征二号F运载火箭点火起飞，将“神舟十号”载人飞船发射升空。升空后和目标飞行器天宫一号对接。20日上午10时许，航天员王亚平在空间站“天宫一号”进行了中国的首次太空授课，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。“神舟十号”的成功发射标志着中国已经拥有了一个可以实际应用的天地往返运输系统。“神舟十号”围绕地球做圆周运动，是由于受到万有引力作用，发现万有引力定律的物理学家是（ ）
A．开普勒 B．牛顿 C．伽利略 D．麦克斯韦
【答案】B
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】本题考查物理学史，对于牛顿的成就要记牢，不能混淆。发现万有引力定律的物理学家是牛顿；
A．开普勒，与就结论不相符，选项A错误；
B．牛顿，与就结论相符，选项B正确；
C．伽利略，与就结论不相符，选项C错误；
D．麦克斯韦，与就结论不相符，选项C错误；
故选B.
【分析】解答本题关键要知道发现万有引力定律的物理学是牛顿。
2．（2024高三上·吉林期中）2022年1月1日浙江省报告新增本土新冠确诊病例7人（均为轻型），均在宁波市北仑区，1月2日凌晨5：30嘉兴市300名医务人员紧急驰援宁波北仑，司机师傅手机导航仪显示如图，下列表述正确的是（ ）
A．研究大巴车从嘉兴到宁波北仑行程所需时间，不可以把大巴车看作质点
B．凌晨5：30代表的是时间，导航上推荐的三种规划路线位移大小相同
C．导航上推荐的三种规划路线，第二种方案平均速度最大
D．导航上推荐的三种规划路线，第二种方案平均速率最大
【答案】D
【知识点】质点；时间与时刻；速度与速率；平均速度
【解析】【解答】A．大巴车尺寸大小远小于路程，大小和形状对于所研究的问题无关，可以看作质点。研究大巴车从嘉兴到宁波北仑行程所需时间，大巴车的大小可忽略不计，可以把大巴车看作质点，选项A错误；
B．刻表示时间点，位移是初位置到末位置的有向线段，初末位置相同，位移相同。凌晨5：30代表的是时刻，导航上推荐的三种规划路线因初末位置相同，则位移大小相同，选项B错误；
C．导航上推荐的三种规划路线，位移相同，因第一种方案用时间最短，则平均速度最大，选项C错误；
D．导航上推荐的三种规划路线，三种方案的平均速率分别为
则第二种方案平均速率最大，选项D正确。
故选D。
【分析】平均速度为位移与时间的比值；平均速率是路程与时间的比值，代入数据计算比较即可。
3．（2024高三上·吉林期中）A、B两质点沿同一直线运动，它们的速度随时间变化的图象如图所示，其中A按正弦规律变化，B按余弦规律变化．若t2时刻两质点相遇，下列说法正确的是
A．B的加速度大小不断减小
B．t＝t1时刻A、B相遇
C．t＝0时刻B在A的前面
D．0～t2时间内两质点之间的距离先增大后减小
【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.图线的斜率表示加速度，图象倾斜程度越来越大，它的加速度越来越大。图像的斜率代表加速度B的图象倾斜程度越来越大，因此它的加速度越来越大，故A错误．
BC.速度图象的交点表示共速，不是相遇。图象与坐标轴围成的面积表示位移，据此分析两质点间的距离。从图象上可以看出，时间内A、B两质点的图象与坐标轴围成的面积相等，可得它们在这段时间内运动了相同的位移，因时刻两质点相遇，因此可知时刻两质点在同一位置，面积不同，位移大小不同，因此时刻两质点不相遇，故B、C错误．
D.时间内B比A快，两者距离不断增大，时间内A比B快，两者距离又不断减小，故D正确．
【分析】对于速度与时间图象，关键是要明确图线的斜率表示加速度，图象与时间轴所围的“面积”表示位移，速度的符号表示物体的运动方向，由此来分析物体的运动情况。
4．（2024高三上·吉林期中）飞镖运动正以其独有的魅力风靡全世界．如图为三个同学在游乐场中水平掷出的三支相同的飞镖插入竖直飞镖盘上的情况，不计空气阻力，根据飞镖插入盘上的位置和角度可以推断
A．若①号与②号飞镖抛出时的速度相同，则扔②号飞镖的同学站得离飞镖盘更近些
B．若①号与②号飞镖从同一点抛出，则抛出时的速度满足v1C．若②号与③号飞镖抛出时的速度相同，则在空中的运动时间t2D．若②号与③号飞镖飞行的水平距离相同，则②号飞镖下落的高度大
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A、平抛运动可以看成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。本题关键是两两讨论，注意初位置的高度、水平分位移、初速度都是可以调节的，要两两考虑。若①号与②号飞镖抛出时的速度相同，由于①号与水平方向的夹角度小于②号与水平方向的角度，故②号的竖直分速度大，运动的时间长，则扔②号飞镖的同学站得离飞镖盘更远些．故A项错误．
B、若①号与②号飞镖从同一点抛出，由于①号与水平方向的夹角度小于②号与水平方向的角度，则②号运动的竖直分位移大，运动时间长；镖飞行的水平距离相同，则抛出时的速度
满足
故B项错误．
C、若②号与③号飞镖抛出时的速度相同，由于③号与水平方向的夹角度小于②号与水平方向的角度，故②号的竖直分速度大，运动的时间长，即
故C项错误．
D、若②号与③号飞镖飞行的水平距离相同，由于③号与水平方向的夹角度小于②号与水平方向的角度，③号的竖直方向的位移小于②号竖直方向的位移．故D项正确。
故选D。
【分析】飞镖的角度反映了末速度的方向，结合平抛运动的速度偏转角公式和分运动公式分析即可。
5．（2024高三上·吉林期中）生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为m的重物A，绳的另一端由人握着向左以速度v匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为 α，下列说法正确的是（ ）
A．重物匀加速上升
B．重物以速度v匀速上升
C．绳对重物的拉力始终小于它的重力
D．经过图示位置α=60°时人与重物的速度大小之比为2：1
【答案】D
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】AB．由于人向左以速度v向左运动，对速度进行分解如图所示
根据速度的分解可以得出：重物经过图示位置的速度为
由于人向左以速度匀速移动过程中，随着绳与水平方向的夹角逐渐减小，增大，重物加速上升，但不是匀加速上升。AB错误；
C．重物向上做加速运动，加速度方向向上则合力方向向上，根据合力的方向可以得出：绳对重物的拉力始终大于它的重力；故C错误；
D．若时，根据表达式人与重物的速度大小之比为
故D正确。
故选D。
【分析】利用速度的分解可以求出重物速度的表达式，结合夹角的变化可以判别重物的速度变化；利用重物做加速运动，利用加速度方向向上可以判别拉力大于重力，利用速度分解的表达式可以求出速度的大小关系。
6．（2024高三上·吉林期中）动车组进站时做匀减速直线运动直至减速到零，停靠一段时间后，动车组做匀加速直线运动，用位移随速度变化的关系图像进行描述，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】动车组进站时的运动为末速度为零的匀减速直线运动，由匀变速直线运动位移—速度公式
整理得
且a为负值，故x﹣v图像应为开口向下的二次函数图象；动车组出站时，做初速度为零的匀加速直线运动
整理得
a'为正值，故图像为开口向上的二次函数图象。
故选C。
【分析】本题考查匀变速直线运动，解题关键是掌握匀变速直线运动规律并能够熟练应用。除了常见的x-t图像，v-t图像与a-t图像外，还有一些少见的运动学图像如v-x图像、v2-x图像等。这些图像往往都与运动学的公式有关联。根据匀变速直线运动位移—速度公式求解加速过程和减速过程位移随速度的变化规律，对比图像分析即可。
7．（2024高三上·吉林期中）2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。我国北斗定位系统部分卫星(简称“北斗卫星”)的轨道高度约21500km，而美国GPS系统部分卫星(简称“GPS卫星”)离地面的高度为20200km，假如北斗卫星和GPS卫星均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．北斗卫星的向心加速度大于GPS卫星的向心加速度
B．北斗卫星的运动周期小于GPS卫星的运动周期
C．北斗卫星、GPS卫星的线速度均大于第一宇宙速度
D．北斗卫星、GPS卫星的轨道半径的三次方与它们的运动周期的平方的比值相等
【答案】D
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】
AB．本题主要考查万有引力提供向心力的原理，以及如何利用这一原理分析卫星的运动参数。根据万有引力定律和牛顿第二定律得
则
，
因为，所以
故AB错误；
C．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，对应的是最小的轨道半径（即地
球半径）。由于北斗卫星和GPS卫星的轨道半径都大于地球半径，所以它们的线速度都小于第一
宇宙速度，故C错误。
D．由
可得
北斗卫星、GPS卫星的轨道半径的三次方与它们的运动周期的平方的比值与地球质量有关，是相等的，故D正确。
故选D。
【分析】由万有引力提供向心力的周期表达式，可以知道，GPS与北斗一号的周期长短关系；万有引力提供向心力的速度表达式，可知轨道越低，线速度越大。结合开普勒第三定律分析。
8．（2024高三上·吉林期中）甲、乙两同学沿平直路面步行，他们运动的位移随时间变化的规律如图所示，下面说法中正确的是（ ）
A．甲同学比乙同学晚出发4s
B．4s～8s内，甲、乙同学都做匀速直线运动
C．0s～8s内，甲、乙两同学通过的位移相等
D．8s末甲、乙两同学速度相等
【答案】A,B,C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．由图可知，甲同学是在t=4s时才开始行走，他比乙同学晚出发4s，A正确；
B．由图像可知，4s～8s内，两同学都已经出发，甲和乙的图像都是一条斜线，表示通过的路程与时间成正比，做的是匀速直线运动，B正确；
C.0s～8s内，甲乙通过的位移都是5m，则甲乙两同学通过的位移相等，C正确；
D．s-t图像的斜率等于物体的速度，由图像可知8s末甲、乙两同学速度不相等，甲的速度大于乙的速度，也可以采用相同路程比较时间来比较甲和乙的运动快慢：甲和乙在8s末运动的位移相同，但甲所用时间比乙少，则甲运动的比乙快，即甲的速度比乙大，D错误；
故选ABC。
【分析】明确各图像中横纵坐标表示的物理量分别是什么；其次注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位；再次是明确图像所表示的物理意义；最后对照各个选项提出的问题作出判断。
9．（2024高三上·吉林期中）C919飞机是我国首款完全按照国际先进适航标准研制的单通道大型干线客机，具有我国完全的自主知识产权，若在某次试飞测试中，质量为m的C919飞机起飞前沿水平跑道由静止开始做匀加速直线运动，经时间t达到起飞速度v，则下列说法正确的是（ ）
A．C919飞机起飞过程中通过的距离为
B．C919飞机起飞过程中通过的距离为
C．C919飞机起飞过程中的合力大小为
D．C919飞机起飞过程中的合力大小
【答案】A,C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】AB．本题考查了匀变速直线运动的应用，解题的关键是熟练应用匀变速直线运动的规律和公式，并能够与牛顿第二定律结合求合力。根据匀变速直线运动的规律，C919飞机起飞过程中通过的距离
故A正确，B错误；
CD．根据牛顿第二定律，C919飞机起飞过程中的合力大小
故C正确，D错误。
故选AC。
【分析】根据飞机经时间t达到起飞速度v，结合匀变速直线运动规律可以计算出加速度；再根据牛顿第二定律即可解出起飞过程中的合力大小；其中由于做匀变速直线运动计算位移时可以利用平均速度乘以时间进行求解。
10．（2024高三上·吉林期中）如图所示，竖直墙壁AB与斜面BC的夹角为53°，质量均为m且分布均匀的半球与小球叠放在墙面与斜面之间，OO'⊥BC。重力加速度大小为g，取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．斜面对半球的弹力大小为mg
B．半球对墙壁的弹力大小为mg
C．若仅将小球的半径减小，则墙壁对小球的弹力变大
D．若仅将小球的半径减小，则半球对小球的支持力变小
【答案】B,C
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】
AB．本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用。对小球进行受力分析，如图所示
根据平衡条件得
解得
对小球和半球整体受力分析如图
根据平衡条件得，斜面对半球的弹力为
又
则墙壁对半球的支持力为
根据牛顿第三定律可得半球对墙壁的弹力为，故A错误，B正确；
CD．若仅将小球的半径减小，根据平衡条件得到墙壁对小球的弹力、半球对小球的支持力表达式进行分析。若仅将小球的半径减小，则θ减小，则墙壁对小球的弹力
变大，则半球对小球的支持力
变大，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】对小球进行受力分析，根据平衡条件列方程；对小球和半球整体受力分析，根据平衡条件列方程联立求解；若仅将小球的半径减小，根据平衡条件得到墙壁对小球的弹力、半球对小球的支持力表达式进行分析。
11．（2024高三上·吉林期中）如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。
（1）为完成实验，还需要的器材有 。
A．米尺 B．直流电源 C．秒表 D．交流电源
（2）某同学用图中所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为，根据纸带计算出打下点时重物的速度大小为 （结果保留三位有效数字）。
（3）采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是 。
【答案】AD；1.75；重物的初速度为零
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】
（1）题考查验证机械能守恒定律实验，要求掌握实验原理、实验装置、实验步骤和数据处理。通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，还需要米尺测量纸带上两点间的距离。
故选AD。
（2）由图可知CE间的距离为
匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，则打D点时重物的速度为
（3）根据公式
验证机械能守恒定律，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始。
【分析】（1）根据实验原理分析需要的器材；
（2）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，计算打D点时重物的速度；
（3）根据实验原理分析判断，物体初速度必须为零。
12．（2024高三上·吉林期中）（1）在“研究平抛物体的运动”实验中，除了木板、小球、斜槽、铅笔、坐标纸、图钉之外，下列器材中还需要的是 ；
A．弹簧秤 B．秒表 C．天平 D．重垂线
（2）本实验中，下列说法正确的是 ；
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端要调成水平
C．小球每次从斜槽上相同的位置由静止开始滑下
D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该把相邻的两个点之间用线段连接起来
（3）在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，
则小球平抛的初速度的计算公式为v0= （用L、g表示），其值是 m/s （）。
【答案】D；BC；；0.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）A．平抛运动的特征：水平初速度且仅受重力作用。本实验研究运动学规律，不需要弹簧秤测力，故A不符合题意；
B．本实验中运动时间可根据匀变速直线运动规律的推论计算得出，不需要秒表测时间，故B不符合题意；
C．本实验研究运动学规律，与小球质量无关，不需要测量小球质量，故C不符合题意；
D．本实验需要确保木板保持竖直，所以需要重垂线，故D符合题意。
故选D。
（2）AC．本实验中为使小球每次到达斜槽轨道末端时速度都相同，要求小球每次从斜槽上相同的位置由静止开始滑下，但轨道是否光滑对上述要求无影响，故A错误，C正确；
B．本实验中为使小球离开斜槽末端后做平抛运动，需要抛出时的初速度沿水平方向，所以斜槽轨道末端要调成水平，故B正确；
D．知道描点法作图线，遇到不在同一条直线上一些点时，只要以能平滑连接就行。小球运动轨迹为抛物线，为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该把相邻的两个点之间用光滑曲线连接起来，故D错误。
故选BC。
（3）能够从图中读出有用信息，再根据平抛运动的基本公式解题。由图可知a、b、c、d四点中相邻两点间水平距离相同，则相邻两点间的时间间隔相同，均设为T，根据运动学规律有
解得
所以小球平抛的初速度为
代入数据解得
【分析】（1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材，即可求解；
（2）在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹；
（3）平抛运动的水平方向做匀速直线运动，从图中可以看出：a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等为2L，因此这4个点是等时间间隔点，而竖直方向是自由落体运动，两段相邻的位移之差是一个定值Δy=gT2=L，联立方程即可解出．
13．（2024高三上·吉林期中）用如图所示的方法可以测量人的反应时间。实验时，上方的手捏住直尺的顶端（直尺满刻度25cm处，如图甲），下方的手做捏住直尺的准备（对应直尺刻度0cm处）。当上方的手放开直尺时，下方的手立即捏住直尺（对应直尺刻度如图乙）。求（取重力加速度，结果保留两位有效数字）：
（1）受测人的反应时间；
（2）下方的手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小
【答案】解：（1）由题可知，直尺下降的高度
由
解得反应时间
（2）下方的手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小约为
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动的位移公式，即可推导反应时间表达式；代入数据，从而即可求解反应时间；
（2）根据自由落体运动速度—时间关系可求手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小。
14．（2024高三上·吉林期中）在卡塔尔足球世界杯中，阿根廷队老将梅西在水平球场上将距离门柱x=18.75m的足球以水平速度踢出，足球在地面上做匀减速直线运动，加速度大小，很遗憾足球撞到门柱后刚好反向弹回继续做匀减速直线运动，弹回瞬间速度大小是碰撞前瞬时速度大小的0.4倍，足球与门柱的作用时间是0.1s。梅西将足球踢出时立即由静止开始以的加速度追赶足球，试求：
（1）足球在与门框作用过程中的平均加速度是多少？
（2）梅西经过多长时间与足球的距离最远，最远距离为多少？
【答案】解：（1）设足球与门柱碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，则有
解得
方向与方向相同。由题可知弹回后的速度大小为
方向与方向相反。以的方向为正方向，则足球在与门框作用过程中的平均加速度大小为
方向与方向相反。
（2）当梅西与足球的速度相等时，二者距离最远；设用时为，则有
解得
最远距离为
【知识点】加速度；追及相遇问题
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动规律解得足球弹回后的速度，根据加速度的定义式解答；
（2）当梅西与足球的速度相等时，二者距离最远。根据位移时间关系求解各自位移然后相减即可。
15．（2024高三上·吉林期中）如图甲所示为某水上乐园的“彩虹通道”游乐项目。当小美从滑道的顶端静止开始滑下，沿滑道ABCD运动过程可以简化为如图乙所示（各段滑道之间顺滑连接，即通过连接点前后的速度大小不变）。已知斜面AB长为20m，与水平面成θ=53°，斜面BC长为2.8m，水平面的夹角为α=37°，小美与滑道AB、BC表面的动摩擦因数为0.5（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8；sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：
（1）小美沿滑道AB段下滑时的加速度大小；
（2）小美从滑道的顶端静止开始沿滑道ABC至C点时速度的大小；
（3）在滑道末端的水平减速滑道CD长为12m，CD段可以通过改变滑道内水的深度来改变阻力系数k（k为阻力与重力之比）。人若受到大于其自身重力2倍的阻力时，身体会有不适感、会不安全。为保证安全需要，且不能冲出CD轨道，求减速滑道阻力系数k的取值范围。
【答案】解：（1）对小美受力分析，根据牛顿第二定律
代入数据解得
（2）有A到B的过程，小美做匀加速直线运动，根据速度位移公式有
代入数据解得
由B到C的过程，小美做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据速度位移公式有
代入数据解得
（3）设到D点时速度减为0，根据牛顿第二定律有
根据速度位移公式有
代入数据解得
又因为阻力不能大于其自身重力的2倍，即
综上分析，所以k的取值范围为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）在下滑过程中，对小美受力分析，根据牛顿第二定律求得下滑加速度；
（2）小美在AB段向下匀加速运动，根据速度—位移公式求得到达B点的速度，根据牛顿第二定律求得BC段的加速度，利用速度—位移公式求得到达C点的速度；
（3）结合速度—位移公式，判断出刚好到达D点时速度为零的加速度，结合牛顿第二定律求得k值即可。
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