2024年广东新高二摸底考试物理试题（含答案）

绝密★考试结束前

2024年秋季高二摸底考试模拟卷（广东专用）

物理

（考试时间75分钟满分100分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目

要求的）

1.（本题4分）有关瞬时速度、平均速度、平均速率，以下说法正确的是（）

A.平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值，方向沿运动轨迹的切线方向

B.瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度

C.做匀速直线运动的物体，瞬时速度的大小不变，方向可能变化

D.物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值

2.（本题4分）一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为氏当凿子竖直向下插入木板中后，用锤子沿中

心轴线竖直向下以力尸敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1面

的弹力大小记为6,忽略凿子受到的重力及摩擦力，则&的大小为（）

F

C.Ftan0D.FsinB

3.（本题4分）将一小球从距水平地面某一高处由静止释放（t=0）,不计空气阻力，以水平地面为零势能

面。下列关于小球在空中运动时的位移大小小速度大小V、动能稣和重力势能耳随运动时间t变化的关系

图线正确的是（）

试卷第1页，共8页

4.（本题4分）如图所示是航天飞船返回舱返回地面的示意图，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，

整个装置匀速下降，距地面一定高度时，点燃返回舱的缓冲火箭，返回舱开始减速下降，落地速度恰好为

零，返回舱安全着陆，则（）

降落伞

缓冲火箭

A.返回舱打开降落伞前处于超重状态

B.返回舱匀速运动过程中处于失重状态

C.火箭开始喷气返回舱获得向上的加速度

D.火箭开始喷气瞬间返回舱所受重力发生变化

5.（本题4分）如图所示，质量为根的小球穿在半径为R的光滑圆环上，圆环可绕竖直方向的01。2轴以角

速度3匀速转动，相对于圆环静止（未在圆环最低点）的小球和圆心的连线与转轴的夹角为。（大小未知）,

重力加速度大小为g.下列说法正确的是（）

A.tan”处

9

B.c°s”总

C.只要圆环转动的角速度足够大，0可能为90。

D.当3=晟时，小球仍能在圆环上除最低点外的某位置相对于圆环静止

V2R

试卷第2页，共8页

6.（本题4分）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4B两点,

0B=90A,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1:2

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2:1

D.甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同

7.（本题4分）如图，斜面体A放在水平面上，球体B放在斜面体的斜面与竖直墙壁之间，外力尸作用在

A上使A、B处于静止状态，不计一切摩擦，现撤去F,在球B向下运动的过程中，下列说法正确的是（）

A.A对B不做功B.B对A不做功

C.B的机械能守恒D.A、B组成的系统机械能守恒

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全

部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.（本题6分）龙江大桥如图甲所示，是保腾高速公路的重点工程。为双向四车道设计，缆索主缆长1950

米，宛如两条昂首云天、腾云驾雾的巨龙。两侧总计338根索股。远远望去，整座桥在云雾飘渺中煞是壮

观。很多游客途经此地都会驻足欣赏。图乙中A、B、C、。、E为大桥上五根钢丝绳吊索，每两根吊索之间

距离相等，若暑期某旅客驾驶汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动，刚好在吊索E处的观景口停下，汽

车通过吊索。时的瞬时速度为3，通过DE段的时间为f,把汽车看作质点。则下列说法正确的是（）

试卷第3页，共8页

A.汽车通过吊索A时的速度大小为2Vo

B.汽车减速的时间等于（2-遮）t

C.汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度

D.汽车通过段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍

9.（本题6分）如图所示，哈雷彗星沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳的中心在椭圆的一个焦点上，P、Q为长

轴的两端点，E、尸为短轴的两端点。椭圆轨道的近日点P到太阳中心的距离为R,远日点Q到太阳中心的距

离为35R,引力常量为G。哈雷彗星在椭圆轨道运行的周期为T,下列判断正确的是（）

A.哈雷彗星从P到Q的机械能先减小后增大

B.太阳的质量为噜空

C.一个周期内，哈雷彗星在EPF段的运动时间小于|7

D.假设另一行星绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径为2R,则其运动周期为三7

10.（本题6分）如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧

轨道，段是长为工的粗糙水平轨道，两段轨道相切于2点。一质量为机的可视为质点的滑块，从小车上

的A点由静止开始沿轨道下滑，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量M=5m,滑块与轨道

间的动摩擦因数为由重力加速度为g,则（）

A.全过程滑块在水平方向上相对地面的位移的大小为R+L

B.全过程小车相对地面的位移大小为管

C.小车在运动过程中速度的最大值为厚

715

D.〃、L、R三者之间的关系为R=以，

试卷第4页，共8页

三、非选择题（本题共5小题，共54分.考生根据要求作答）

11.（本题10分）在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如

图所示的实验装置，小车总质量用重物质量用"2表示。

轻半滑轮弹簧测力计

打点计时器公车|细声弹簧侧力计

打点计时皂/、车细线定滑轮

纸带纸带y1M

-7\-7\定滑轮

长木板水平实验台甲长木板水平实验台

重物重物

甲乙

打点计时曼上小车细线定滑轮打点计时曼上小车I弹簧测力计

纸带\

纸带—勺一轻绳

力传

-7\感器?轻滑轮

长木板水平实验台长木板

重物

重物

丙T

（1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论。下列说法

正确的是。（填选项字母）

A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力

B.四组实验都需要平衡摩擦力

C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量相远小于小车的总质量M的条件

D.四组实验都需要满足所挂重物质量，〃远小于小车的总质量M的条件

（2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的a-焉图像如图所示，从图像中可以得

出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为m/s2o（保留2位有效数字）

（3）按丁同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的a-尸图像如图所示，图线在纵轴上的

截距为a0,直线斜率为匕则小车的质量M=；该值与小车的实际质量相比是（选填“偏大”，“偏

小”或“相等”）的。

试卷第5页，共8页

（4）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均a,

则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为。

12.（本题8分）某同学利用如图所示的实验装置来验证系统机械能守恒，轻质细线跨过固定在铁架台上的

轻质滑轮，两端各悬挂一只小球尸和。，尸质量比。大。已知小球。的直径为d,重力加速度为g。实验操

作如下：

①把实验装置安装好；

②开始时固定小球P,使。球与A位置等高，与P、。相连的细线竖直。释放尸，记录光电

门显示的遮光时间f,测量A与光电门的高度差X；

③改变光电门的位置，重复实验步骤2,记录f和”。

请回答下列问题：

⑴为了减小实验误差，实验中应选用（填“实心小铁球”“小木球”或“空心小铁球”）。

（2）验证尸和Q组成的系统机械能守恒,还需要的实验器材和对应测量的物理量有（填正确选项序号）。

A.天平，测量小球尸的质量M和小球。的质量

B.打点计时器，测量小球。过光电门的速度v

C.刻度尺，测量开始时两小球的高度差

（3）想要验证P和Q的系统机械能守恒，只需验证表达式8=（用已知量和测量量的字母表示）成立即

可。

试卷第6页，共8页

（4）在坐标纸上，以H为横坐标，以〃（填“广、或“意”）为纵坐标，描点连线后得到一条直线，测得斜率

为k,只需验证且=（用已知量和测量量的字母表示）成立，即可验证机械能守恒。

13.（本题8分）汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机减

速安全通过。夜间有一小汽车因故障停在一条平直公路上，后面有一货车以30m/s的速度向前驶来，由于

夜间视线不好，货车司机只能看清前方50m内的物体，并且他的反应时间为1.0s,制动后最大加速度为

5.0m/s2,假设车始终沿直线运动。求：

（1）货车从刹车到停止所用的最短时间t-,

（2）为了避免两车相撞，三角警示牌至少要放在小汽车后多远处？

14.（本题14分）如图所示，半径为R=1.0m的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心。的

连线与水平方向夹角。=37。。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足

够长的木板，木板质量M=0.5kg,上表面与C点等高。质量为巾=0.5kg的物块（可视为质点）从空中4点

以1.8m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，从B运动到C的过程中物块克服摩擦力

做功1.25J。已知物块和木板间的动摩擦因数〃1=0.2,木板与水平地面之间的动摩擦因数的=0。5,求：

（1）物块在B点时重力的瞬时功率；

（2）物块在经过C点时，圆弧轨道对物块的支持力大小；

（3）经过足够长时间，系统产生的摩擦热为多少？

试卷第7页，共8页

15.（本题14分）如图所示，水平地面上固定着一个倾角为。的足够长斜面，一质量为HIA=2m的滑块A

放在斜面上时恰好处于静止状态，另一滑块B（滑块B光滑且滑块B的质量小于滑块A的质量）从滑块A

上方相距工的位置由静止释放，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,两滑块间的碰撞为弹

性碰撞且碰撞时间极短，第一次碰撞后瞬间滑块A与滑块B的速率之比为2：1。求：

（1）第一次碰撞前瞬间，滑块B的速率；

（2）滑块B的质量；

（3）两滑块第一次碰撞到第三次碰撞时间内，滑块A运动的位移大小。

试卷第8页，共8页

2024年秋季高二摸底考试模拟卷（广东专用）

物理•答案及评分标准

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目

8910

ACBCCD

三、非选择题（本题共5小题，共54分.考生根据要求作答）

11（10分）（1）BC（2分）（2）1.0（2分）

⑶器（2分）相等（2分）⑷2:1:1（2分）

12.⑴实心小铁球（2分）⑵A（2分）

（M+m）d2

⑶（2分）

..（M+m）d2

A（2分）

13（8分）

（1）轿车从刹车到停止所用的最短时间为

v30

tmin=-=T-S=6S

a5

（2）根据题意，有

x1=vAt=30m/sXIs=30m

v2302

x=v-t--=30X6m---？m=90m

2min2a2X5

所以

%'=+次一汽0=30m+90m—50m=70m

即三角警示牌至少要放在车后70m处。

14（14分）

答案及评分标准第1页（共4页）

解：（1）由题意得，物块在B点的速度与竖直方向夹角为6=37。，则

tan。=---

gt。

物块从4点到B点的运动时间为

t0=0.24s

物块在8点时重力的功率为

P=mg-gt。

解得

P=12w

（2）物块在8点的速度为

vB=J诏+（gt0）2=3m/sBtC根据动能定理得

11

mgR（l+sinJ）—Wf=-mv^—-mvj

解得

vc=6m/sC点根据牛顿第二定律

VQ

N—mg=m—

得

N=23N

（3）根据牛顿第二定律，

对物块

gmg=ma-^

对木板

7n

林img—〃2（+M）g=Ma2

解得

2

ar=2m/s

2

a2=lm/s

物块与木板共速时

t=a2t

解得

t=2s

物块与木板的位移分别为

19

=uE--art=8m

答案及评分标准第2页（共4页）

x2=5a2t2=2m

则物块与木板之间摩擦产生的热能为

<21=-%2)=6J

板块共速后一起匀减速运动的加速度为

_〃2O+M)g

2

Q3=m+M=0.5m/s

匀减速的位移为

(a2t尸

%3==4m

2a3

木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能为

Q2=〃2（m+M）g（x2+%3）=3J

系统产生的摩擦热

Q=Qi+Q2

解得

Q=9J

15(14分)

（1）由牛顿第二定律得，滑块B的加速度大小为

mBgsin0.

a=---------=gsmd

mB

由%2=2aL,解得两滑块第一次碰撞前瞬间，滑块B的速度

v0=72aL=J2gLsin®

（2）取沿着斜面向下为速度的正方向，设两滑块第一次碰撞后瞬间，滑块A和滑块B的速度分别为火和外，

则有

mBv0=+mBv2

111

57nB诏=2mA^i+2mBv2

解得

v=2mBv=2mBv=2"]

10uj2gLsine,L2pu="*一j2gLsinJ

mB+2mmB+2m*已mB+2mmB+2m已

又

vr=—2V2

联立各式解得

答案及评分标准第3页（共4页）

mB=m

(3)对于滑块A,由平衡条件得

mAgsin9=f

两滑块第一次碰撞到第二次碰撞时间内，有

，12

x12=vlf12=V2t12+2af12

解得

-2=而'"12=右=了

设两滑块第二次碰撞前瞬间，滑块A和滑块B的速度分别为%和收，则有

2

%=%=-v0

v4=v2+at12

设两滑块第二次碰撞后瞬间，滑块A和滑块B的速度分别为％和外,则有

mAv3+mBv4=mAv5+

1111

2机A域+2mBv4=2mA^5+2mBV6

两滑块第二次碰撞到第三次碰撞时间内，有

12

%23=175t23=U6t23+'。123

联立各式解得

_2Vo_8VQ_16L

上3=嬴1*23=右=可

两滑块第一次碰撞到第三次碰撞时间内，滑块A运动的位移为

XA=%12+%23=8L

答案及评分标准第4页(共4页)

绝密★考试结束前

2024年秋季高二摸底考试模拟卷（广东专用）

物理

（考试时间75分钟满分100分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目

要求的）

1.（本题4分）有关瞬时速度、平均速度、平均速率，以下说法正确的是（）

A.平均速度是物体在一段时间内位移与所用时间的比值，方向沿运动轨迹的切线方向

B.瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度

C.做匀速直线运动的物体，瞬时速度的大小不变，方向可能变化

D.物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值

【答案】B

【详解】A.平均速度为一段时间内位移与所用时间的比值，但平均速度的方向为这段时间内物体位移的方

向，不是运动轨迹的切线方向，故A错误；

B.瞬时速度是指物体在某一位置或某一时刻的速度，故B正确；

C.做匀速直线运动的物体，瞬时速度的大小不变，方向不变，故C错误；

D.物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的位移与所用时间的比值，故D错误。

故选B。

2.（本题4分）一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为0,当凿子竖直向下插入木板中后，用锤子沿中

心轴线竖直向下以力F敲打凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1面

的弹力大小记为6,忽略凿子受到的重力及摩擦力，则FI的大小为（）

A-藏B.Feos。

C.Ftan0D.Fsin0

试卷第1页，共18页

【答案】A

【详解】将力在木板1、2面分解如图

sin。

故选Ao

3.（本题4分）将一小球从距水平地面某一高处由静止释放（t=0）,不计空气阻力，以水平地面为零势能

面。下列关于小球在空中运动时的位移大小X、速度大小V、动能为和重力势能岛随运动时间f变化的关系

图线正确的是（）

*xfv

【答案】C

【详解】A.小球从距水平地面某一高处由静止释放，不计空气阻力，可知小球做自由落体运动，由自由落

体运动的位移时间关系可得，小球在空中运动时的位移大小为

x=-gt

可知小球在空中运动时的位移大小与时间的平方成正比，可知位移与时间成二次函数关系，则久-t图像应

试卷第2页，共18页

是抛物线，A错误；

B.由自由落体运动的速度时间公式"=gt可知，速度与时间成正比，则有"-t图像应是一条过原点的倾斜

直线，其图像斜率是g,B错误；

C.由动能公式稣=（nW?可得，动能稣与时间的关系

Ek=mt，2=3mg

可知图像应是过原点开口向上的一条抛物线，C正确；

D.以水平地面是零势能面，可知小球开始下落时的重力势能最大，设为

Epm=rngH

随时间的增大，下落的高度增大，则重力势能减小，可得

1

22

Ep=—h）=mgH—mgh=Epm—~mgt

可知重力势能与时间不是一次函数关系，D错误。

故选C。

4.（本题4分）如图所示是航天飞船返回舱返回地面的示意图，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，

整个装置匀速下降，距地面一定高度时，点燃返回舱的缓冲火箭，返回舱开始减速下降，落地速度恰好为

零，返回舱安全着陆，则（）

缓冲火箭

A,返回舱打开降落伞前处于超重状态B.返回舱匀速运动过程中处于失重状态

C.火箭开始喷气返回舱获得向上的加速度D.火箭开始喷气瞬间返回舱所受重力发生变化

【答案】C

【详解】A.返回舱打开降落伞前加速下降，加速度向下，处于失重状态，故A错误；

B.返回舱匀速运动过程中处于平衡状态，故B错误；

C.返回舱在喷气过程中，减速下降，加速度竖直向上，故C正确；

D.根据G=mg可知火箭开始喷气瞬间返回舱所受重力不变，故D错误。

故选C。

5.（本题4分）如图所示，质量为7〃的小球穿在半径为R的光滑圆环上，圆环可绕竖直方向的0］。2轴以角

试卷第3页，共18页

速度3匀速转动，相对于圆环静止（未在圆环最低点）的小球和圆心的连线与转轴的夹角为。（大小未知）,

重力加速度大小为g.下列说法正确的是（

9

B.COS。

0)2R

C.只要圆环转动的角速度足够大，。可能为90。

D.当3=晟时，小球仍能在圆环上除最低点外的某位置相对于圆环静止

V2R

【答案】B

【详解】AB.对小球受力分析可知

mgtan3=ma)2Rsin3

解得

cosd=号

32R

A错误，B正确;

C.当6=90。时，弹力方向水平，重力方向沿竖直方向，竖直方向无法平衡，无论如何小球无法做圆周运

动，C错误;

D.当3=4时，可知圆环静止（未在圆环最低点）的小球和圆心的连线与转轴的夹角为

、2R

cose=-^―=2

a)2R

显然是不可能的，D错误。

故选B。

6.（本题4分）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4B两点,

OB=90A,不计空气阻力。下列说法正确的是（）

试卷第4页，共18页

A.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1:2

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2:1

D.甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同

【答案】B

【详解】AC.设斜面倾角为8,由于两次均落至斜面，位移偏角相同，可得

可得

gt

Vo=2^e

落至斜面的位移为

_9_gt?

scos02sin0

由题意可知两次的位移之比为1:9,故所用时间之比为1:3,初速度之比为1:3,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a满足

tana=—=—=2tan0

Vo%

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

Av=gt

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g方向相同。故D错误。

故选B。

7.（本题4分）如图，斜面体A放在水平面上，球体B放在斜面体的斜面与竖直墙壁之间，外力尸作用在

A上使A、B处于静止状态，不计一切摩擦，现撤去R在球B向下运动的过程中，下列说法正确的是（）

试卷第5页，共18页

A.A对B不做功B.B对A不做功

C.B的机械能守恒D.A、B组成的系统机械能守恒

【答案】D

【详解】ABCD.撤去推力后，A、B组成的系统机械能守恒，B对A做正功，A对B做负功，A的机械能

增大，B的机械能减小。

故选D。

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全

部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得。分）

8.（本题6分）龙江大桥如图甲所示，是保腾高速公路的重点工程。为双向四车道设计，缆索主缆长1950

米，宛如两条昂首云天、腾云驾雾的巨龙。两侧总计338根索股。远远望去，整座桥在云雾飘渺中煞是壮

观。很多游客途经此地都会驻足欣赏。图乙中A、B、C、。、E为大桥上五根钢丝绳吊索，每两根吊索之间

距离相等，若暑期某旅客驾驶汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动，刚好在吊索E处的观景口停下，汽

车通过吊索。时的瞬时速度为3，通过DE段的时间为3把汽车看作质点。则下列说法正确的是（）

A.汽车通过吊索A时的速度大小为2v»

B.汽车减速的时间等于（2-,）t

C.汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度

D.汽车通过段的平均速度是通过DE段平均速度的2倍

【答案】AC

【详解】AB.依题意，由逆向思维可得，汽车通过。E、AO段所用的时间之比为1：1,可得汽车减速的时

间等于2f,则有

试卷第6页，共18页

0+vA

为=—2—

解得

"A=2VD

故A正确；B错误;

C.依题意，汽车做匀减速运动，先经过吊索C,所以通过吊索C的速度大于通过吊索。时的速度，根据

X

VD=V=-

即AE段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度为。所以汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均

速度。故C正确;

D.时间相等根据

X

V=—

t

可知，汽车通过AD段的平均速度是通过OE段平均速度的3倍。故D错误。

故AC。

9.（本题6分）如图所示，哈雷彗星沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳的中心在椭圆的一个焦点上，P、Q为长

轴的两端点，E、F为短轴的两端点。椭圆轨道的近日点P到太阳中心的距离为R,远日点Q到太阳中心的距

离为35R,引力常量为G。哈雷彗星在椭圆轨道运行的周期为T,下列判断正确的是（）

A.哈雷彗星从P到Q的机械能先减小后增大

4TI2(18/?):

B.太阳的质量为

GT2

C.一个周期内，哈雷彗星在EPF段的运动时间小于巳了

D.假设另一行星绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径为2R,则其运动周期为巳7

【答案】BC

【详解】A.哈雷彗星绕太阳沿椭圆轨道运动中，只有两者之间的引力做功，则机械能守恒，故A错误;

B.哈雷彗星运动的椭圆轨道可以等效于半径为

R+35/?

T=-----------=18/?

试卷第7页，共18页

由万有引力提供向心力有

Mm47r2

G产=加产「

得太阳的质量为

4兀2(18R)3

M=-------------

GT2

故B正确；

C.越靠近近日点速率越大，所以一个周期内，哈雷彗星在EP尸段的运动时间小于故C正确；

D.由开普勒第三定律有

(18R)3_(2R)3

~^二可

得另一行星的周期为

1

2司

故D错误。

故选BCo

10.(本题6分)如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车A3段是半径为R的四分之一光滑圆弧

轨道，BC段是长为乙的粗糙水平轨道，两段轨道相切于8点。一质量为，"的可视为质点的滑块，从小车上

的A点由静止开始沿轨道下滑，然后滑入3c轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量M=5m,滑块与轨道

8c间的动摩擦因数为出重力加速度为g,则()

A.全过程滑块在水平方向上相对地面的位移的大小为R+L

B.全过程小车相对地面的位移大小为等

C.小车在运动过程中速度的最大值为他

715

D.〃、L、R三者之间的关系为R=以，

【答案】CD

【详解】AB.滑块与小车组成的系统水平方向动量守恒，由人船模型特点有

Ms】=ms2

试卷第8页，共18页

Si+s2=R+L

由上两式解得

R+L

s】=丁

5（R+L）

S2=-6—

全过程滑块在水平方向上相对地面的位移的大小为华全过程小车相对地面的位移大小为等，所以AB

66

错误;

C.滑块滑到圆弧轨道最低点时，小车速度最大，滑动与小车组成的系统水平方向动量守恒，则有

Mvr=mv2

11

2

mgR=-Mv1+-mv2

由上两式解得

小车在运动过程中速度的最大值为排故C正确；

D.滑块最后恰好停在C点时，小车也停止运动，全程由能量守恒定律则有

mgR=[trngL

解得

R=[iL

故D正确。

故选CDo

三、非选择题（本题共5小题，共54分.考生根据要求作答）

11.（本题10分）在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如

图所示的实验装置，小车总质量用重物质量用机表示。

试卷第9页，共18页

轻动滑轮

打点计时曼上小车细线定滑轮打点计时器《车|细।线

纸带J纸带y1M

\II1

长木板水平实验台早长木板水平实验台

重物

甲

打点计时包上小车细线

纸带一、

力传

-7\感器

长木板水平实验台

重物

丙

(1)为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论。下列说法

正确的是o(填选项字母)

A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力

B.四组实验都需要平衡摩擦力

C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量加远小于小车的总质量M的条件

D.四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件

(2)按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的a-2图像如图所示，从图像中可以得

出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为m/s2o(保留2位有效数字)

(3)按丁同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的a-F图像如图所示，图线在纵轴上的

截距为劭，直线斜率为左，则小车的质量M=；该值与小车的实际质量相比是(选填“偏大”，“偏

小”或“相等”)的。

试卷第10页，共18页

(4)若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均a,

则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为。

【答案】⑴BC

⑵1.0

(3)(相等

(4)2:1:1

【详解】(l)AB.实验中均需要使细线对小车的拉力等于小车所受外力的合力，则四组实验都需要平衡摩

擦力，故A错误，B正确；

CD.甲中近似认为重物的重力等于细线的拉力，而乙、丙、丁均能够直接测量出细线的拉力，可知，四组

实验中只有甲需要满足所挂重物质量机远小于小车的总质量M的条件，故C正确，D错误。

故选BCo

(2)根据数学函数规律，a-5图像对应的函数关系式为

M

0.211

a—-----=---

0.4M2M

当小车的质量M为0.5kg时，解得它的加速度为

a=1.0m/s2

(3)口］丁同学设计装置完成实验，弹簧测力计的拉力为尸，画出小车的a-F图像纵轴截距为正值，即细

线没有拉力作用时，小车已经存在一定的加速度表明平衡摩擦力过多，令小车重力沿长木板的分力与摩擦

力的合力大小为瓦，根据牛顿第二定律有

F+Fo=Ma

则有

1°Fo

a=-F+——

MM

结合图像有

1

k=M

解得

1

M=-

k

⑵根据上述数据处理的方法可知，利用图像的斜率求解小车的质量与平衡摩擦力过多没有关系，即该值与

小车的实际质量相比是相等。

试卷第11页，共18页

（4）平衡摩擦力后，根据牛顿第二定律有

CLJ

2F=Mra,F—M2F=M3a

解得

M1：M2:M3=2:1:1

12.（本题8分）某同学利用如图所示的实验装置来验证系统机械能守恒，轻质细线跨过固定在铁架台上的

轻质滑轮，两端各悬挂一只小球尸和。，P质量比。大。已知小球。的直径为d,重力加速度为g。实验操

作如下：

①把实验装置安装好；

②开始时固定小球P,使。球与A位置等高，与尸、。相连的细线竖直。释放尸，记录光电

门显示的遮光时间t,测量A与光电门的高度差X；

③改变光电门的位置，重复实验步骤2,记录，和”。

请回答下列问题：

⑴为了减小实验误差，实验中应选用（填“实心小铁球”“小木球”或“空心小铁球”）。

（2）验证产和。组成的系统机械能守恒,还需要的实验器材和对应测量的物理量有（填正确选项序号）。

A.天平，测量小球尸的质量M和小球。的质量相

B.打点计时器，测量小球。过光电门的速度v

C.刻度尺，测量开始时两小球的高度差〃

（3）想要验证P和Q的系统机械能守恒，只需验证表达式8=（用已知量和测量量的字母表示）成立即

可。

（4）在坐标纸上，以8为横坐标，以"（填“广、号”或“W"）为纵坐标，描点连线后得到一条直线，测得斜率

为左，只需验证8=（用已知量和测量量的字母表示）成立，即可验证机械能守恒。

【答案】（1）实心小铁球

试卷第12页，共18页

(2)A

(M+7n)d2

zjx(M+m)d2

【详解】(1)为了减小空气阻力产生的实验误差，实验中应选用实心小铁球;

(2)根据机械能守恒定律得

2

MgH-mgH=|(M+m)

用天平，测量小球P的质量M和小球。的质量小，不用打点计时器测量小球。过光电门的速度也也不用

刻度尺测量开始时两小球的高度差瓦

故选Ao

(3)根据机械能守恒定律得

1,、/八2

MgH-mgH=-(M4-m)^―)

解得

(M+m)d2

9=

(4)根据机械能守恒定律得

1.、/

MgH-mgH=-(M4-m)J

解得

2

Tr(M+m)d1

H=------,一

2(M-m)gt2

斜率为

(M+m)d2

k—__________

2(M—Tn)g

解得

(M+m)d2

9~

13.(本题8分)汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌(如图所示)，以提醒后面驾车司机减

速安全通过。夜间有一小汽车因故障停在一条平直公路上，后面有一货车以30m/s的速度向前驶来，由于

夜间视线不好，货车司机只能看清前方50m内的物体，并且他的反应时间为LOs,制动后最大加速度为

5.0m/s2,假设车始终沿直线运动。求：

(1)货车从刹车到停止所用的最短时间

试卷第13页，共18页

（2）为了避免两车相撞，三角警示牌至少要放在小汽车后多远处?

【答案】.（1）6s；（2）70m

【详解】（1）轿车从刹车到停止所用的最短时间为

v30

tmin=«=Ts=6s

（2）根据题意，有

=vAt=30m/sxIs=30m

v2302

x2=v-train--=30x6m-^m=90m

所以

r

x=xr+x2—xQ=30m+90m—50m=70m

即三角警示牌至少要放在车后70m处。

14.（本题14分）如图所示，半径为R=1.0m的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心。的

连线与水平方向夹角8=37。。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足

够长的木板，木板质量M=0.5kg,上表面与C点等高。质量为m=0.5kg的物块（可视为质点）从空中4点

以1.8m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，从B运动到C的过程中物块克服摩擦力

做功1.25J。已知物块和木板间的动摩擦因数%=0.2,木板与水平地面之间的动摩擦因数取=0。5,求：

（1）物块在8点时重力的瞬时功率；

（2）物块在经过C点时，圆弧轨道对物块的支持力大小；

（3）经过足够长时间，系统产生的摩擦热为多少？

试卷第14页，共18页

【详解】解：(1)由题意得，物块在B点的速度与竖直方向夹角为6=37。，则

tan。=---

gt。

物块从4点到B点的运动时间为

t0=0.24s

物块在B点时重力的功率为

P=mg-gt。

解得

P=12w

(2)物块在8点的速度为

vB=，诏+