卷子答案网-一个不只有答案的网站长春市重点中学2023-2024学年高三上学期9月第一次摸底考试
物理试卷
注意事项：
1．答题前，考生须将自己的姓名、班级、考场/坐位号填写在答题卡指定位置上，并粘贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．回答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题（每题4分，共24分）
1. 如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁。当注射器在竖直面做小角度内摆动时，沿着垂直于摆动方向匀速拖动一张硬纸板，注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线。关于图乙所示的图像，下列说法中正确的（ ）
A. 匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器振动的周期
B. 可以利用x轴作为时间坐标轴，可以用y轴表示注射器振动的位移
C. 拖动硬纸板的速度越大，注射器振动的周期越短
D. 拖动硬纸板的速度越大，注射器振动的周期越长
2. “独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。独竹漂高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如图甲所示，在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如下。经过测量发现，甲、乙两张照片中A、B两点的水平间距约为1cm，乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8cm。女子在照片上身高约为1.6cm。已知竹竿的质量约为25kg，若不计水的阻力，则该女子的质量约为（ ）
A. 45kg B. 50kg C. 55kg D. 60kg
3. 建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（ ）
A. 绳对圆环的作用力逐渐减小 B. 工人对绳的拉力不变
C. 平台对工人的支持力逐渐增大 D. 平台对工人的摩擦力逐渐减小
4. 如图所示，一个三棱柱置于水平地面上，与地面的接触面粗糙，两个倾斜表面光滑且左表面与地面夹角为30°，右表面与地面夹角为53°，质量均为1kg的两滑块被一根跨过斜面顶端滑轮的轻质细绳相连，静止释放两滑块后，三棱柱未相对地面滑动，则下列说法正确的是（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A. 地面对三棱柱的支持力等于三棱柱、两个滑块以及滑轮的总重力
B. 滑块会滑动，并且滑动的加速度大小为3m/s2
C. 地面对三棱柱的摩擦力水平向左
D. 地面对三棱柱的摩擦力水平向右
5. 某间学用甲、乙两辆汽车相遇问题的规律，下图是他根据运动规律绘制的在同一平直道路上相邻车道行驶的甲、乙两车（视为质点）的运动位置-时间图线。已知甲的运动图线为一条顶点为的抛物线，乙的运动图线为一过原点的直线。两条图线中其中一个交点坐标为。则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻甲物块速度为
B. 甲物块在做匀加速直线运动的加速度为
C. 图中甲、乙两个物块再次相遇时刻为
D. 如果两个物块只相遇一次，则必有
6. 如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带在变速电机带动下先加速后减速，传送带的速度-时间图像如图乙所示，假设传送带足够长，经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，，则下列说法正确的是（ ）
A. 黑色痕迹的长度为
B. 煤块在传送带上的相对位移为
C. 若煤块的质量为，则煤块与传送带间因摩擦产生的热量为
D. 煤块质量越大黑色痕迹的长度越长
二、多选题（每题6分，共24分，选对但不全得3分，有选错的得0分）
7. 如图所示，2022年1月22日我国“实践21号”卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号卫星后，成功将其送入“墓地轨道”（可视为圆轨道），此后“实践21号”又回归同步轨道，这标志着中国能够真正意义上实现“太空垃圾清理”。已知同步轨道和墓地轨道的轨道半径分别为、，转移轨道与同步轨道、墓地轨道分别相切于P、Q点，地球自转周期为，则对北斗二号卫星的下列说法中正确的是（ ）
A. 在墓地轨道运行时的速度小于其在同步轨道运行的速度
B. 在转移轨道上运行时，因为是椭圆轨道，所以卫星不处于完全失重状态
C. 若要从Q点逃脱地球的引力束缚，则在该处速度可以小于
D. 沿转移轨道从P点运行到Q点所用最短时间为
8. 某地区常年有风，为计算方便，可认为风速一直保持在，该地区有一风力发电机，其叶片转动可形成半径为的圆面，若保持风垂直吹向叶片，空气密度为，风的动能转化为电能的效率为20％。现用这台风力发电机给一水泵供电，使水泵从地下深处抽水，水泵能将水抽到地面并以的速度射出，出水口的横截面积为，水的密度为，水泵及电机组成的抽水系统效率为80％，则根据题给条件，下列说法正确的是（ ）
A. 该风力发电机的发电功率约为
B. 抽水机的机械功率约为
C. 风力发电机一天的发电量可供该水泵正常工作约
D. 若风速变为，则该风力发电机的发电功率变为原来的8倍
9. 在某次军事演习中，两枚炮弹自山坡底端O点斜向上发射，炮弹分别水平命中山坡上的目标、，运动时间分别为、，初速度分别为、。如图所示，已知位于山坡正中间位置，位于山坡顶端，山坡与地面间的夹角为，不计空气阻力，则下列判断正确的有（ ）
A. 两枚炮弹飞行时间
B. 两枚炮弹的发射速度方向相同
C. 两枚炮弹的发射速度大小之比
D. 两枚炮弹的发射速度大小之比
10. 如图所示，一质量为m、长为L的木板A静止在光滑水平面上，其左侧固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧，弹簧原长为，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一可视为质点的小物块B以初速度从木板的右端无摩擦地向左滑动，而后压缩弹簧。设B的质量为，当时细绳恰好被拉断。已知弹簧弹性势能的表达式，其中k为劲度系数，x为弹簧的压缩量。则（ ）
A. 细绳所能承受的最大拉力
B. 当时，小物块B滑离木板A时木板运动的对地位移
C. 当时，细绳被拉断后长木板最大加速度
D. 保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，应大于等于2
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 某同学采用自制弹簧测力计，其弹力与弹簧长度的关系图像如图所示，做“探究共点力合成的规律”实验。
（1）用来制作弹簧测力计的弹簧有两种型号，则选用______型号弹簧做测力计精确度高；
（2）该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，和为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
①按照正常实验操作，图乙中的F与两力中，方向一定沿方向的是______；
②某同学认为在此过程中必须注意以下几项其中正确的是______（填入相应的字母）
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
12. 某实验小组利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”，实验装置如图所示。已知重物质量为m，当地重力加速度为g。
（1）按图示组装好器材后，下列步骤合理的顺序是______。
①在纸带下端挂上重物，穿过打点计时器，将重物拉至靠近打点计时器处；②释放纸带；③启动开关，使打点计时器打点；④从重物上取下纸带；⑤关闭打点计时器电源。
（2）某同学多次实验后，挑选一条点迹清晰的纸带，测量出纸带上连续四个点A、B、C、D到起始点O的距离如图所示。已知打点计时器的打点频率为f、则从O点到B点的这段时间内，重物动能的增加量为______。
（3）该同学利用纸带上各点到O的距离h，计算出各点的速度v，以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线，若满足______，则可以证明在误差允许的范围内，重物的机械能守恒。
（4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是______。
A．重物的质量偏大 B．交流电源的频率偏大
C．交流电源的频率偏小 D．重物下落时受到的阻力过大
四、解答题（13题10分，14题12分，15题16分）
13. 如图所示，一根长为的轻质细线，一端系着一个质量为的小球（可视为质点）另一端固定在光滑圆锥体顶端，圆锥顶角的一半（，），g取。求：
（1）整个系统静止时，小球受到绳子的拉力与圆锥体支持力的大小；
（2）当小球随圆锥体围绕其中心轴线一起做匀速圆周运动，小球与圆锥体接触但是支持力为零时，小球的角速度、以及受到绳子的拉力的大小。
14. 如图所示，光滑粗细均匀直杆水平固定，质量均为m的A、B两个滑环套在杆上，用长为L的细线连接，用两根长也为L的细线将质量也为m的小球C分别与滑环A、B连接，不计滑环和小球的大小，重力加速度为g，水平杆足够长，用水平向右的恒定拉力拉滑环B向右加速运动，A、B、C保持相对静止，连接A、C的细线刚好张力为零。求：
（1）A、B、C整体运动的加速度和水平拉力F的大小；
（2）若将水平拉力增大为原来的倍，从静止开始拉B运动。当整体稳定时，B、C间的细线上张力的大小。
15. 某兴趣小组同学利用如图所示的一组大小、质量各不相同的硬质弹性小球进行了若干次碰撞实验。所有碰撞都可认为是弹性碰撞，重力加速度大小为g，忽略空气阻力影响，小球均可视为质点。试讨论以下问题：
（1）第一次实验他们将一个质量为小球1从距离地面高度h处由静止释放，如下面左图所示。通过查阅资料他们估计出了球与地面的作用时间。求1球与地面碰撞过程中对地面平均作用力F的大小；
（2）第二次实验在1球顶上放一质量为的2球，，让这两个球一起从距离地面高h处自由下落并撞击地面，如下面右图所示，他们惊奇的发现球2反弹的高度超过了释放时的高度。他们猜想若2球质量越小被反弹的高度越高，试从理论角度分析他们的猜想是否正确，并求2球能达到的最大高度。
长春市重点中学2023-2024学年高三上学期9月第一次摸底考试
物理试卷 答案解析
注意事项：
1．答题前，考生须将自己的姓名、班级、考场/坐位号填写在答题卡指定位置上，并粘贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．回答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题（每题4分，共24分）
1. 如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁。当注射器在竖直面做小角度内摆动时，沿着垂直于摆动方向匀速拖动一张硬纸板，注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线。关于图乙所示的图像，下列说法中正确的（ ）
A. 匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器振动的周期
B. 可以利用x轴作为时间坐标轴，可以用y轴表示注射器振动的位移
C. 拖动硬纸板的速度越大，注射器振动的周期越短
D. 拖动硬纸板速度越大，注射器振动的周期越长
【答案】B
【解析】
【详解】A．从图中可以看出，当硬纸板移动距离L，注射器完成了两个周期性运动，故硬纸板移动距离L的时间等于注射器振动的周期的两倍，故A错误；
B．当匀速拖动硬纸板时，运动的时间与硬纸板运动的距离成正比，即可以用硬纸板运动的方向作为时间轴；而注射器在y轴方向上运动，故可以用y轴表示注射器振动的位移，故B正确；
CD．注射器振动的周期只与自身的运动有关，与硬纸板的运动情况无关，故CD错误。
故选B。
2. “独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。独竹漂高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如图甲所示，在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如下。经过测量发现，甲、乙两张照片中A、B两点的水平间距约为1cm，乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8cm。女子在照片上身高约为1.6cm。已知竹竿的质量约为25kg，若不计水的阻力，则该女子的质量约为（ ）
A. 45kg B. 50kg C. 55kg D. 60kg
【答案】A
【解析】
【详解】对人和竹竿组成的系统，可看成人船模型，所以
代入数据可得人的质量为
故选A。
3. 建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（ ）
A. 绳对圆环的作用力逐渐减小 B. 工人对绳的拉力不变
C. 平台对工人的支持力逐渐增大 D. 平台对工人的摩擦力逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．绳对环的作用力等于重物的重力，保持不变，故A错误；
B．设重物重为G，绳与竖直方向的夹角为，绳的拉力为F，根据力的平衡可知
缓慢释放手中的绳子，圆环两侧绳间夹角变小，绳上拉力变小，故B错误；
C．每侧绳的拉力的竖直分力等于重物重力的一半，对工人研究可知，平台对工人的支持力等于工人的重力与重物重力的一半之和，即平台对工人的支持力保持不变，故C错误；
D．平台对工作的摩擦力等于绳的拉力的水平分力，即
因此平台对工人的摩擦力逐渐减小，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，一个三棱柱置于水平地面上，与地面的接触面粗糙，两个倾斜表面光滑且左表面与地面夹角为30°，右表面与地面夹角为53°，质量均为1kg的两滑块被一根跨过斜面顶端滑轮的轻质细绳相连，静止释放两滑块后，三棱柱未相对地面滑动，则下列说法正确的是（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A. 地面对三棱柱的支持力等于三棱柱、两个滑块以及滑轮的总重力
B. 滑块会滑动，并且滑动的加速度大小为3m/s2
C. 地面对三棱柱的摩擦力水平向左
D. 地面对三棱柱的摩擦力水平向右
【答案】D
【解析】
【详解】B．设细绳张力T，根据牛顿第二定律，有
联立解得
故B错误；
A．对整体受力分析，竖直方向，右边的滑块竖直向下的加速度分量为
左边的滑块竖直向上的加速度分量为
则右边滑块失重，左边滑块超重，失重的量大于超重的量，地面对三棱柱的支持力小于三棱柱、两个滑块以及滑轮的总重力，故A错误；
CD．对整体受力分析，两滑块都有向右的水平方向的加速度，可知地面对三棱柱有向右的摩擦力作用，故C错误，D正确。
故选D。
5. 某间学用甲、乙两辆汽车相遇问题的规律，下图是他根据运动规律绘制的在同一平直道路上相邻车道行驶的甲、乙两车（视为质点）的运动位置-时间图线。已知甲的运动图线为一条顶点为的抛物线，乙的运动图线为一过原点的直线。两条图线中其中一个交点坐标为。则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻甲物块速度为
B. 甲物块在做匀加速直线运动的加速度为
C. 图中甲、乙两个物块再次相遇时刻为
D. 如果两个物块只相遇一次，则必有
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据动力学公式
解得时刻甲物块速度为为
故A错误；
B．甲物块在做匀加速直线运动的加速度为
故B错误；
C．图中甲、乙两个物块再次相遇有
乙的速度为
故图中甲、乙两个物块再次相遇时刻为
故C正确；
D．如果两个物块能相遇有
两个物块只相遇一次有
解得
故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带在变速电机带动下先加速后减速，传送带的速度-时间图像如图乙所示，假设传送带足够长，经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，，则下列说法正确的是（ ）
A. 黑色痕迹的长度为
B. 煤块在传送带上的相对位移为
C. 若煤块的质量为，则煤块与传送带间因摩擦产生的热量为
D. 煤块的质量越大黑色痕迹的长度越长
【答案】B
【解析】
【详解】A．煤块的加速度
在v-t图上作出煤块的速度—时间图像（图像过6s，12m/s；与传送带的图像交于8s，16m/s；然后减速，交t轴于16s）
由图可知，痕迹长
故A错误；
B．煤块在传送带上的相对位移
故B正确；
C．煤块与传送带间因摩擦产生的热量为
Q=μmg（s+x煤）=0.2×2×10×（48+32）J=320J
故C错误；
D．质量变大，不改变加速度，痕迹长不变，故D错误。
故选B。
二、多选题（每题6分，共24分，选对但不全得3分，有选错的得0分）
7. 如图所示，2022年1月22日我国“实践21号”卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号卫星后，成功将其送入“墓地轨道”（可视为圆轨道），此后“实践21号”又回归同步轨道，这标志着中国能够真正意义上实现“太空垃圾清理”。已知同步轨道和墓地轨道的轨道半径分别为、，转移轨道与同步轨道、墓地轨道分别相切于P、Q点，地球自转周期为，则对北斗二号卫星的下列说法中正确的是（ ）
A. 在墓地轨道运行时的速度小于其在同步轨道运行的速度
B. 在转移轨道上运行时，因为是椭圆轨道，所以卫星不处于完全失重状态
C. 若要从Q点逃脱地球引力束缚，则在该处速度可以小于
D. 沿转移轨道从P点运行到Q点所用最短时间为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力可得
可得
因为在墓地轨道运行半径大于其在同步轨道运行的轨道半径，所以在墓地轨道运行时的速度小于其在同步轨道运行的速度，故A正确；
B．在转移轨道上运行时，卫星只受地球的万有引力作用，则卫星处于完全失重状态，故B错误；
C．若要从地球表面逃脱地球的引力，则在地球表面的速度必须大于等于，所以要从Q点逃脱地球的引力束缚，则在该处速度可以小于，故C正确；
D．根据开普勒第三定律可得
则沿转移轨道从P点运行到Q点所用最短时间为
故D正确。
故选ACD。
8. 某地区常年有风，为计算方便，可认为风速一直保持在，该地区有一风力发电机，其叶片转动可形成半径为的圆面，若保持风垂直吹向叶片，空气密度为，风的动能转化为电能的效率为20％。现用这台风力发电机给一水泵供电，使水泵从地下深处抽水，水泵能将水抽到地面并以的速度射出，出水口的横截面积为，水的密度为，水泵及电机组成的抽水系统效率为80％，则根据题给条件，下列说法正确的是（ ）
A. 该风力发电机的发电功率约为
B. 抽水机的机械功率约为
C. 风力发电机一天的发电量可供该水泵正常工作约
D. 若风速变为，则该风力发电机的发电功率变为原来的8倍
【答案】BD
【解析】
【详解】A．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流体积为
该风力发电机的发电功率约为
故A错误；
B．每秒水流机械能的增加量为
其中水的质量为
抽水机的机械功率约为
故B正确；
C．水泵的总功率为
根据能量守恒有
解得风力发电机一天的发电量可供该水泵正常工作
故C错误；
D．风力发电机的发电功率为
若风速变为，则该风力发电机的发电功率变为原来的8倍，故D正确。
故选BD。
9. 在某次军事演习中，两枚炮弹自山坡底端O点斜向上发射，炮弹分别水平命中山坡上的目标、，运动时间分别为、，初速度分别为、。如图所示，已知位于山坡正中间位置，位于山坡顶端，山坡与地面间的夹角为，不计空气阻力，则下列判断正确的有（ ）
A. 两枚炮弹飞行时间
B. 两枚炮弹的发射速度方向相同
C. 两枚炮弹的发射速度大小之比
D. 两枚炮弹的发射速度大小之比
【答案】B
【解析】
【详解】A．设山坡顶端距离底端高度为，则
则
故A错误；
B．设山坡底边长为L，两炮弹初速度的水平方向分速度分别为和，则
则
两炮弹初速度的竖直方向分速度分别为和，则
得
设初速度、与水平方向的夹角分别为和，则
得则两枚炮弹的发射速度方向相同。故B正确；
C D．根据速度的合成
得
故CD错误。
故选B。
10. 如图所示，一质量为m、长为L的木板A静止在光滑水平面上，其左侧固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧，弹簧原长为，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一可视为质点的小物块B以初速度从木板的右端无摩擦地向左滑动，而后压缩弹簧。设B的质量为，当时细绳恰好被拉断。已知弹簧弹性势能的表达式，其中k为劲度系数，x为弹簧的压缩量。则（ ）
A. 细绳所能承受的最大拉力
B. 当时，小物块B滑离木板A时木板运动的对地位移
C. 当时，细绳被拉断后长木板的最大加速度
D. 为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，应大于等于2
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．细绳恰好被拉断时，B的速度为0，细绳拉力为，设此时弹簧的压缩量为，则有
由能量关系，有
解得
故A正确；
B．当时，B质量为m，细绳恰好被拉断。细绳拉断后小物块和长木板组成的系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得
则小物块滑离木板时，二者的位移大小关系为
又有
联立解得
故B正确；
C．当时，设细绳被拉断瞬间小物块速度大小为，则有
细绳拉断后，小物块和长木板之间通过弹簧的弹力发生相互作用，当弹簧被压缩至最短时，长木板的加速度最大，此时小物块和长木板的速度相同，设其大小为v，弹簧压缩量为x，以向左为正方向，由动量守恒得
由能量守恒定律得
对长木板，有
联立方程，解得
故C错误；
D．由题意，时，细绳不会被拉断，木板保持静止，小物块向左运动压缩弹簧后必将反向运动。时，小物块向左运动将弹簧压缩后细绳被拉断，设此时小物块速度大小为，由能量守恒定律得
此后在弹簧弹力作用下小物块做减速运动。设弹簧恢复原长时小物块速度恰减小为零，此时木板的速度为，以向左为正方向，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
联立方程，解得
所以为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，应大于等于2，故D正确。
故选ABD。
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 某同学采用自制弹簧测力计，其弹力与弹簧长度的关系图像如图所示，做“探究共点力合成的规律”实验。
（1）用来制作弹簧测力计的弹簧有两种型号，则选用______型号弹簧做测力计精确度高；
（2）该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，和为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
①按照正常实验操作，图乙中的F与两力中，方向一定沿方向的是______；
②某同学认为在此过程中必须注意以下几项其中正确的是______（填入相应的字母）
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
【答案】 ①. b ②. ③. DE##ED
【解析】
【详解】（1）[1]图像的斜率表示弹簧的劲度系数，可知b型号的弹簧劲度系数比a的小。弹簧测力计精确度取决于弹簧测力计的分度值，分度值越小精确度越高，由于b型号的弹簧劲度系数比a的小，当受到相同拉力时b型号的弹簧伸长量大，b型号的弹簧制作的测力计的相邻两条刻度线之间的距离表示的力小，精度更高。
（2）①[2]图乙中的F与中，F是由平行四边形得出的，而是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，一定与共线的是。
②[3] A．实验时，为了便于确定两分力的方向，两根细绳应适当长一些，但不需要一定等长，故A错误；
B．弹簧OA显示的是OB、OC的合力，不需要确保与两绳夹角的平分线在同一直线上。故B错误；
C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意拉力不能太大,不能超过弹簧的弹性限度，不需要使两个弹簧秤的读数一定相等，故C错误；
D．为了确保作图时，弹簧弹力大小的准确性，减小误差，在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故D正确；
E．为了确保分力与合力的效果相同，在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将弹簧OA的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置，故E正确。
故选DE。
12. 某实验小组利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”，实验装置如图所示。已知重物质量为m，当地重力加速度为g。
（1）按图示组装好器材后，下列步骤合理的顺序是______。
①纸带下端挂上重物，穿过打点计时器，将重物拉至靠近打点计时器处；②释放纸带；③启动开关，使打点计时器打点；④从重物上取下纸带；⑤关闭打点计时器电源。
（2）某同学多次实验后，挑选一条点迹清晰的纸带，测量出纸带上连续四个点A、B、C、D到起始点O的距离如图所示。已知打点计时器的打点频率为f、则从O点到B点的这段时间内，重物动能的增加量为______。
（3）该同学利用纸带上各点到O的距离h，计算出各点的速度v，以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线，若满足______，则可以证明在误差允许的范围内，重物的机械能守恒。
（4）在实验中，某同学根据测得的数据，通过计算发现，重物动能的增加量略大于重物势能的减少量，若测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是______。
A．重物的质量偏大 B．交流电源的频率偏大
C．交流电源的频率偏小 D．重物下落时受到的阻力过大
【答案】 ①. ①③②⑤④ ②. ③. 图像斜率为2g ④. C
【解析】
【详解】（1）[1] 实验时，将打点计时器固定在铁架台上；再用纸带穿过打点计时器，一端悬挂上重物，调整打点计时器，保证纸带沿竖直方向，并固定好纸带；然后接通电源，打开打点计时器开关；释放纸带；关闭打点计时器电源；最后取下纸带，选择点迹清晰的一条，处理数据。故正确操作顺序为①③②⑤④。
（2）[2] 打点周期为
打B点时的速度大小
动能的增加量
（3）[3] 由机械能守恒定律得
整理得
v2=2gh
图像斜率
k=2g
（4）[4] A．机械能是否守恒与重物的质量无关，故A错误；
B．交流电源的频率偏大，导致计算所用时间间隔偏大，则瞬时速度偏小，会使重物动能的增加量小于重力势能的减少量，故B错误；
C．交流电源的频率偏小，导致计算所用时间间隔偏小，则瞬时速度偏大，会使重物动能的增加量略大于重力势能的减少量，故C正确；
D．重物下落时受到的阻力过大，则重物动能的增加量应小于重力势能的减少量，故D错误。
故选C。
四、解答题（13题10分，14题12分，15题16分）
13. 如图所示，一根长为的轻质细线，一端系着一个质量为的小球（可视为质点）另一端固定在光滑圆锥体顶端，圆锥顶角的一半（，），g取。求：
（1）整个系统静止时，小球受到绳子的拉力与圆锥体支持力的大小；
（2）当小球随圆锥体围绕其中心轴线一起做匀速圆周运动，小球与圆锥体接触但是支持力为零时，小球的角速度、以及受到绳子的拉力的大小。
【答案】（1），；（2），
【解析】
【详解】（1）整个系统静止时，小球受力平衡，设绳子对小球的拉力为T，圆锥体对小球的支持力为N，如图：
由平衡条件得
，
解得
，
（2）小球与圆锥体接触但是支持力为零时，有
受力如图：
有
，
解得
，
14. 如图所示，光滑粗细均匀的直杆水平固定，质量均为m的A、B两个滑环套在杆上，用长为L的细线连接，用两根长也为L的细线将质量也为m的小球C分别与滑环A、B连接，不计滑环和小球的大小，重力加速度为g，水平杆足够长，用水平向右的恒定拉力拉滑环B向右加速运动，A、B、C保持相对静止，连接A、C的细线刚好张力为零。求：
（1）A、B、C整体运动的加速度和水平拉力F的大小；
（2）若将水平拉力增大为原来倍，从静止开始拉B运动。当整体稳定时，B、C间的细线上张力的大小。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可知，连接A、C的细线刚好伸直，且刚好张力是零，设A、B、C整体运动的加速度为a1，对小球C受力分析，如图所示，受重力和B、C间细绳上的张力，由牛顿第二定律可知，两力的合力产生加速度，则有
解得加速度为
对A、B、C整体分析，由牛顿第二定律则有
（2）若将水平拉力增大为原来的倍，设当整体稳定时整体的加速度为a2，由牛顿第二定律可得
解得
对小球C分析，设B、C间的细线上张力的大小为T2，由牛顿第二定律可得
解得
15. 某兴趣小组同学利用如图所示的一组大小、质量各不相同的硬质弹性小球进行了若干次碰撞实验。所有碰撞都可认为是弹性碰撞，重力加速度大小为g，忽略空气阻力影响，小球均可视为质点。试讨论以下问题：
（1）第一次实验他们将一个质量为的小球1从距离地面高度h处由静止释放，如下面左图所示。通过查阅资料他们估计出了球与地面的作用时间。求1球与地面碰撞过程中对地面平均作用力F的大小；
（2）第二次实验在1球顶上放一质量为的2球，，让这两个球一起从距离地面高h处自由下落并撞击地面，如下面右图所示，他们惊奇的发现球2反弹的高度超过了释放时的高度。他们猜想若2球质量越小被反弹的高度越高，试从理论角度分析他们的猜想是否正确，并求2球能达到的最大高度。
【答案】（1）；（2）正确，9h
【解析】
【详解】（1）小球1做自由落体运动，根据
可得落地瞬间速度大小为
由于是弹性碰撞，所以反弹速度大小为。设向下为正方向，落地到反弹，根据动量定理可得
解得
（2）小球1以碰前刚刚着地的速率反弹并与小球2碰撞，设向下为正方向，设碰后小球2速度为v1，小球1碰后速度为v2，根据动量守恒定律可得
根据机械能守恒定律可得
联立解得
对于小球2碰后根据动能定理可得
解得
因为k<1，可得
k+1<2
则
故
并且k越小，越大，所以他们的猜想是正确的；2球能达到的最大高度为
v1的理论最大值为3v，h’理论最大值为9h。
转载请注明出处卷子答案网-一个不只有答案的网站 » 吉林省长春市重点中学2023-2024高三上学期9月第一次摸底考试物理试题（原卷版+解析版）