2023-2024年专题期末模拟测试05解析版

期末模拟测试05解析版一、单选题1．兴泉铁路于年月全线开通，全长公里，设计时速公里，全程小时分钟左右。由江西省兴国站进入福建省境内，终至泉州站。已知兴国站到泉州站的直线距离约为公里，正确的是（

）A．小时分钟表示时刻B．公里表示兴国站到泉州站的路程C．公里表示兴国站到泉州站的位移大小D．研究列车行驶全程的所用的时间时，可将列车视为质点【答案】D【解析】A．小时分钟表示时间间隔，故A错误；B．兴国站到泉州站的直线距离约为公里，公里表示兴国站到泉州站的有向线段的大小，即位移大小，故B错误；C．公里表示兴国站到泉州站的路径（运动轨迹）的长度，因此公里表示路程大小，故C错误；D．研究列车行驶全程的所用的时间时，列车的形状和大小的影响可以忽略，所以可将列车视为质点，故D正确。故选D。2．质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车，与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时如图，下列判断正确的是（）A．的速率为 B．的速率为C．绳的拉力等于 D．绳的拉力小于【答案】B【解析】AB．将小车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向正交分解，如图所示，物体的速度与小车沿绳子方向的速度相等，则有故B正确，A错误；CD．小车向右运动，所以减小，不变，所以逐渐变大，说明物体沿斜面向上做加速运动。对物体受力分析可知，物体受到竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力，沿绳向上的拉力，沿斜面和垂直斜面建立正交轴，沿斜面方向由牛顿第二定律可得，可得故CD错误。故选B。3．飞镖游戏是一种非常有趣味性的娱乐活动，如图所示，某次飞镖比赛，某选手在距地面某相同的高度，向竖直墙面发射飞镖。每次飞镖均水平射出，且发射点与墙壁距离相同，某两次射出的飞镖插入墙面时速度与水平方向夹角第一次为和第二次为，若不考虑所受的空气阻力，则（）

A．两次末速度的反向延长线不一定交于水平位移的中点B．第一次出手速度比第二次小C．第一次与第二次运动的时间之比为D．两次末速度的大小之比为【答案】C【解析】A．根据平抛运动的规律可知，末速度的反向延长线一定交于水平位移的中点，故A错误；B．飞镖做平抛运动，设初速度为，插入墙面时速度与水平方向夹角为，有又，联立，解得代入数据，可得飞镖前后两次的初速度之比为第一次出手速度比第二次大，故B错误；C．根据可得由于两次运动的水平位移相同，故故C正确；D．根据可得故两次末速度的大小之比为故D错误。故选C。4．如图，光滑斜面被分成四个相等的部分，一个物体由点静止释放后做匀加速直线运动，下面结论中正确的是（）A．经过每一部分时，其速度增量均相同B．物体通过、、、段所需的时间之比C．物体到达各点的速度大小之比为D．物体在点速度大小是在点速度大小的一半【答案】D【解析】AB．根据匀变速直线运动的位移时间公式得，因为、、、的位移之比为，则有可知物体通过、、、段所需的时间之比为，因为通过连续相等位移所用的时间不等，根据可知，通过每一部分的速度增量不等，故AB错误；C．根据匀变速直线运动的速度位移公式得因为、、、的位移之比为，则有故C错误；D．根据可知物体在点速度大小是在点速度大小的一半，故D正确。故选D。5．一种便携式三脚架由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。如图所示，三根杆与竖直方向的夹角均为，吊锅和细铁链的总质量为，支架与铰链之间的摩擦忽略不计，则（）A．三角架所受合力大小为B．每根杆受到地面的作用力为C．每根杆与地面的摩擦力大小为D．减小杆与竖直方向夹角时，杆与地面摩擦力增大【答案】C【解析】A．三角支架处于静止状态，受力平衡，所受合力为，故A错误；B．以吊锅和铁链为研究对象，设每根杆的弹力为，在竖直方向，根据平衡条件有解得而每根杆受到地面对其的作用力应与平衡，由此可知，每根杆受到地面的作用力为，故B错误；C．根据牛顿第三定律可知，每根杆对地面的作用力的大小为，则由平衡条件可得，每根杆与地面间的摩擦力大小，故C正确；D．由可知，减小杆与竖直方向夹角时，杆与地面摩擦力将减小，故D错误。故选C。6．传送带与水平面夹角，皮带以的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示．今在传送带上端处无初速地放上一个质量为的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为，若传送带到的长度为，取，则物体从运动到的过程中A．小物块先加速后匀速 B．小物块加速度大小为C．小物块到点速度为 D．小物块全程用时【答案】D【解析】由于，可知物体与传送带不能保持相对静止．所以物块一直做加速运动，故A错误；物体放上传送带，滑动摩擦力的方向先沿斜面向下．根据牛顿第二定律得，，故B错误；速度达到传送带速度所需的时间。经过的位移。由于，可知物体与传送带不能保持相对静止．速度相等后，物体所受的摩擦力沿斜面向上．根据牛顿第二定律得，，根据，即，解得，则，物块到达最低点的速度：，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误。二、多选题7．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量分别为、的物体、，（物体与弹簧拴接），弹簧的劲度系数为，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力作用在物体上，使物体、开始向上一起做加速度大小为的匀加速直线运动直到、分离，重力加速度为g，则关于此过程说法正确的是（）

A．施加拉力的瞬间，、间的弹力大小为B．施加拉力的瞬间，、间的弹力大小为C．从施加力到、分离的时间为D．从施加力到、分离的时间为【答案】AC【解析】AB．设弹簧开始时的压缩量为，则拉力开始施加的瞬间，对物体根据牛顿第二定律有，解得，故A正确，B错误；CD．在A、B分离瞬间，、间的弹力为，弹簧弹力不为零，对受力分析得得到这一瞬间弹簧的压缩量为则上升的高度由解得从施加力到、分离的时间为故C正确，D错误。故选AC。8．如图，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上点，跨过滑轮的细绳连接物块、，、都处于静止状态，现将物块移至点后，、仍保持静止，下列说法正确的是（）A．与水平面间的摩擦力减小B．地面对的弹力增大C．悬于墙上的绳所受拉力不变D．静止时，图中、、三角始终相等【答案】BD【解析】AB．对物体受力分析，受到重力和细线的拉力，根据平衡条件，拉力等于物体的重力，当把物体移至点后，倾斜绳子与水平方向的夹角变小，但细线的拉力不变；再对物体受力分析，受重力、支持力、拉力和向右的静摩擦力，如图，根据共点力平衡条件，有，由于角变小，故与水平面间的静摩擦力变大，支持力变大，故A错误，B正确；C．对滑轮受力分析，受物体的拉力（等于其重力），倾斜绳子的拉力以及悬于墙上的绳子的拉力，由于重力和倾斜绳子的拉力相等且夹角变大，故其合力变小，根据平衡条件可知，故墙上的绳子的拉力也变小，故C错误；D．对滑轮受力分析，受物体的拉力（等于重力），倾斜绳子的拉力以及悬于墙上的绳子的拉力，由于重力和倾斜绳子的拉力相等，故合力在角平分线上，故又由于三力平衡，故与墙壁相连的绳子的拉力也沿着前面提到的角平分线，而绳子拉力沿着绳子方向，故，故D正确。故选BD。9．如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块、，质量均为，、之间用轻质细绳水平连接。现沿细绳所在直线施加一水平恒力作用在上，、一起做匀加速运动。若将质量为的木块放在某一木块上面，再施加水平恒力作用在上，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则关于两次运动下列说法正确的是（）A．若放在上，绳上拉力不变B．若放在上，、间摩擦力为C．若放在上，绳上拉力为D．放在上和放在上运动时的加速度一样大【答案】BD【解析】拉使得整体运动有：，对分析可知：，可得。A．放上C滑块前后，三者一起加速，由整体法有，对由牛顿第二定律有联立可得，则绳上的拉力变小；故A错误。BC．上放滑块后，对整体，对滑块摩擦力，联立可得，，故B正确，C错误；D．由牛顿第二定律分析可得放在上的加速度为，放在上的加速度为两次加速度相同，故D正确。故选BD。10．质量的质点在恒定的合外力的作用下，以向右的初速度做匀变速直线运动，经过一段时间后，质点通过的路程与位移的大小之比为，且该段时间的末速度大于。下列说法正确的是（

）A．这段时间为B．这段时间末质点的速度大小为C．质点通过的位移大小为D．质点在这段时间内的平均速度大小为【答案】AB【解析】A．若质点一直做匀加速直线运动，则质点通过的位移大小等于路程，表明质点应先做匀减速直线运动，后做反向的匀加速直线运动，且由于其末速度大于，说明质点应处于出发位置的左侧，其运动情景如图所示，则有，解得，据初速度为零的匀加速直线运动的特点知，质点通过和的时间相等，质点运动的加速度大小减速到零所用的时间故这段时间，故A正确；B．研究质点向左运动的过程，这段时间末的速度，故B正确；C．根据平均速度和位移的关系，得，故质点通过的位移大小，故C错误：D．平均速度，故D错误。故选AB。三、实验题11．某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中打出的点如下图所示，在纸带上确定出，，，，，，共个计数点，如下图所示，其相邻点间的距离，，，，，。

（1）打点计时器使用电源，电源的频率是，则打点时间间隔是秒，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为秒。（2）计算出打下两点时小车的瞬时速度（保留三位有效数字）：（算法，用字母表达），结果，（3）计算加速度算法：（用字母表达！），结果（保留二位有效数字）。【答案】（1）交流，，；（2），；（3），【解析】（1）[1]打点计时器使用交流电源。[2]电源的频率是，则打点时间间隔是；[3]每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为；（2）[4]计算出打下两点时小车的瞬时速度为段的平均速度，即；[5]即；（3）[6]由逐差法得加速度为；[7]即。12．某实验小组同时测量、两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中为铁架台，为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），为光电门，为固定在上、宽度为的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量的砝码。（1）在铁架台上标记一位置，并测得该位置与光电门之间的距离为。取出质量为的砝码放在箱子中，剩余砝码全部放在箱子中，让从位置由静止开始下降，则下落到处的过程中，箱与箱中砝码的整体机械能是（填“增加”、“减少”或“守恒”）的。（2）测得遮光条通过光电门的时间为，根据所测数据计算下落到处的速度大小，下落过程中的加速度大小（用、、表示）。（3）改变，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度，得到多组与的数据，作出图像如图乙所示，可得的质量。（取重力加速度大小，计算结果保留两位有效数字）【答案】（1）增加；（2），；（3）【解析】（1）[1]与是由绳子相连的连接体，当下降时上升，它们具有相同的速率，可知当下落至F处的过程中，的重力势能增加，动能增加，而机械能为动能与势能之和，则可知的机械能增加。（2）[2]该实验中用遮光条通过光电门时的平均速度来代替物块经过光电门时的瞬时速度，则有；[3]物块下落高度为，初速度为，下落至处时的速度为，则根据匀变速直线运动的规律有可得。（3）[4]对、及砝码组成的系统由牛顿第二定律有整理可得将代入上式解得。四、解答题13．如图所示，能承受最大拉力为的细线与竖直方向成角，能承受最大拉力为的细绳水平，细线能够承受足够大的拉力，求：（1）当所悬挂重物的重力为时，细线、的拉力各是多大；（2）为使、均不被拉断，下端所悬挂重物的最大重力是多少。【答案】（1）拉力，拉力；（2）最大重力【解析】（1）选结点为研究对象，力的矢量三角形如图，当重物为时，有；（2）当下端所悬的物重不断增大时，细线、所受的拉力同时增大，假设先到最大值，且上的拉力由此可得，最大值应满足不被拉断，即取最大值，由力平衡条件可知，即下端所悬挂重物的最大重力为。14．某跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，后打开降落伞，伞张开后做匀减速运动，再经过到达地面时的速度大小为。重力加速度取，求：（1）伞张开前瞬间，运动员的速度大小；（2）伞张开后，运动员的加速度大小；（3）运动员离开飞机时距离地面的高度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）由自由落体有解得伞张开前瞬间，运动员的速度大小为；（2）伞张开后运动员做匀减速运动，有，解得；（3）运动员做自由落体运动的位移为运动员做匀减速运动的位移为解得故运动员离开飞机时距离地面的高度为。15．如图，两个滑块和的质量分别为和，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为，木板的质量为，与地面间的动摩擦因数为。某时刻、两滑块开始相向滑动，初速度大小均为。、相遇时，与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小。求：（1）与木板相对静止时，木板的速度大小；