卷子答案网-一个不只有答案的网站2024届高三年级第二次模拟考试·物理试卷
一．选择题（共8小题，每小题3分，共24分）
1．中国书法是一种艺术，它的历史悠久。某同学用毛笔练习书法，从基础笔画“横”开始练习。如图，在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左回带。该同学在水平桌面上平铺一张纸，为防止打滑，他在纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则关于向右行笔过程中物体的受力情况，说法正确的是
A．笔对纸的压力一定大于毛笔的重力
B．白纸受到了两个摩擦力的作用
C．镇纸受到了向右的静摩擦力
D．桌面受到了向左摩擦力作用
2．如图所示，一升降机在箱底装有若干个弹簧，在某次高处作业时，升降机因吊索突然断裂急速下降，最终在弹簧的作用下触地缓冲减速。弹簧始终没有超过弹性限度，忽略所有摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地到运动至最低点的过程中
A．速度不断减小
B．加速度不断减小
C．先是重力做正功、弹力做负功，然后是重力做负功、弹力做正功
D．升降机在最低点时，系统（升降机、弹簧和地球）重力势能和弹性势能之和最大
3．如图所示，滑雪运动员从点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过、、三点，已知，，且运动员经过、两段的时间相等，下列说法不正确的是
A．能求出间的距离
B．不能求出运动员经过段所用的时间
C．不能求出运动员的加速度
D．不能求出运动员经过、两点的速度之比
4．宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为的星体位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为，忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心做匀速圆周运动，引力常量为，下列说法正确的是
A．每颗星做圆周运动的角速度为
B．每颗星做圆周运动的加速度大小与三星的质量无关
C．若距离和每颗星的质量都变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍
D．若距离和每颗星的质量都变为原来的2倍，则线速度变为原来的4倍
5．如图所示，在地面上空以初速度水平抛出一个质量为的小球，小球下落过程中，其动能、重力势能、重力的功率、重力的功与时间的关系图象中，正确的是
A． B．
C． D．
6．如图所示，在同一竖直线上有、两点，相距为，点离地高度为．现从、两点分别向点安放两个光滑的固定斜面和，并让两个小物块（可看成质点）从两斜面的、点同时由静止滑下，发现两小物块同时到达点，则
A．间距离为
B．间距离为
C．两小物块运动到点的速度相同
D．两小物块的运动时间均为
7．如图所示，长为的轻杆，一端固定一个质量为的小球，另一端有固定转动轴，杆可在竖直面内绕转动轴无摩擦转动；质量为的物块放置在光滑水平面上，开始时，使小球靠在物块的光滑侧面上，轻杆与水平面夹角，用手控制物块静止，然后释放物块，在之后球与物块运动的过程中，下列说法正确的是
A．球与物块分离前，杆上的弹力逐渐增大
B．球与物块分离前，球与物块的速度相等
C．球与物块分离前，物块的速度先增大后减小
D．球与物块分离时，球的加速度等于重力加速度
8．如图所示为某型号电动车在某次测试中的速度v与牵引力F大小的倒数图像（v﹣），已知汽车在平直路面上由静止启动，阻力恒定，最终达到最大速度vm后以额定功率匀速行驶，ab、cd平行于v轴，bc反向延长线过原点O，汽车质量为M，已知M、F1、F2、vm，下列说法不正确的是（ ）
A．汽车额定功率为F2vm
B．汽车从b到c过程做变加速运动
C．汽车匀加速运动持续的时间为
D．汽车从a到b过程克服阻力做功
二．多选题（共4小题，每小题4分，对而不全得2分，共16分，）
9．如图所示，两根长度不同的细线分别系有两个小球、，质量分别为、，细线的上端都系于点，两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动。已知两细线长度之比，长细线跟竖直方向的夹角为，下列说法正确的是
A．两小球做匀速圆周运动的周期相等
B．两小球做匀速圆周运动的线速度相等
C．
D．短细线跟竖直方向成角
10．如图所示，放置在竖直平面内的内壁光滑的弯管，是按照某质点以水平初速度大小做平抛运动的轨迹制成的，端为抛出点，端为终止点，、的水平距离为．现将一小球由静止从端滑入弯管，经时间后恰好以从端射出，小球直径略小于弯管内径，重力加速度为，不计空气阻力，则
A． B． C． D．
11．如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。时，木板开始受到水平外力的作用，在时撤去外力。细绳对物块的拉力随时间变化的关系如图（b）所示，木板的速度与时间的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取。由题中所给数据可以得出
A．木板的质量为 B．内，力的大小为
C．内，力的大小保持不变 D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.02
12．一足够长的光滑斜面固定在水平面上，质量为的小物块在平行斜面向上的拉力作用下，以一定初速度从斜面底端沿斜面向上运动，经过时间物块沿斜面上滑了。小物块在作用下沿斜面上滑过程中动能和重力势能随位移的变化关系如图线Ⅰ和Ⅱ所示。设物块在斜面底端的重力势能为零，重力加速度取。由此可求出
A．斜面的倾角为
B．力的大小为20N
C．小物块的初速度大小为
D．若时刻撤去拉力，物块沿斜面上滑的最大距离为
三．实验题（共2小题，第13题每空2分，第14题每空3分。共15分）
13．小明同学利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与质量轨道半径及线速度之间的关系．如图1所示的实验装置中，带孔的小滑块套在光滑的水平细杆上，通过细线与固定在转轴上的拉力传感器相连，小滑块上固定有宽度为挡光片，通过光电门可测出挡光时间△，水平细杆可绕转轴做匀速圆周运动．
（1）该同学采用的实验方法主要是 。（填正确答案标号）
A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．微元法
（2）小明同学想探究向心力与速度之间的关系时，保持运动半径和物体的质量不变，调整转速，记录了多组挡光片通过光电门的时间△和对应传感器示数，做出图像如图2所示，则该图像的横坐标为 ．（填“△”，“ ”或“” 时，即可求出向心力与速度之间的关系。
（3）挡光片的宽度大小对实验结果是否有影响 。（填“是”或“否”
14．某实验小组为测量小物块与水平面间的动摩擦因数设计了下面的实验装置。如图所示，为竖直放置的光滑四分之一圆弧，半径为，圆弧与水平面相切于，质量为的物块（可视为质点）从圆弧最高点由静止释放，最终小物块停在水平面上的处（图中没有标出）。
（1）为了完成实验，必需的测量工具有
A．天平
B．停表
C．刻度尺
D．打点计时器
（2）写出动摩擦因数的表达式并说明其中各个量的物理意义： 。
（3）写出一条影响实验准确性的因素： 。
四．解答题（共4小题，第15题8分，第16题8分，第17题14分，第18题15分）
15．一卡车以的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程共用了，求：
（1）减速与加速过程中的加速度大小分别是多少？
（2）开始刹车后末及末的瞬时速度大小．
16．如图所示，“”形光滑支架下端用铰链固定于水平地面上，支架两臂与水平面间夹角均为，“”形支架的臂上套有一根原长为的轻弹簧，轻弹簧的下端固定于“”形支架下端，上端与一小球相接触不连接，该臂上端有一挡板。已知小球质量为，支架每臂长为，支架静止时弹簧被压缩了，重力加速度为。现让小球随支架一起绕中轴线以角速度匀速转动。，，求：
（1）轻弹簧的劲度系数；
（2）轻弹簧恰为原长时，支架的角速度；
（3）当及时轻弹簧弹力的大小。
17．如图所示，有一个质量为的小物块（可视为质点），从光滑平台上的点以的初速度水平抛出，到达点时，恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端点的长木板。已知足够长的长木板质量为，放在粗糙的水平地面上，长木板下表面与地面间的动摩擦因数，长木板上表面与小物块间的动摩擦因数，且与圆弧轨道末端切线相平，圆弧轨道的半径为，半径与竖直方向的夹角（不计空气阻力，，，。求：
（1）小物块到达点时的速度大小；
（2）小物块与长木板因摩擦而产生的热量。
18．如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度可调的斜轨道、竖直圆轨道（在最低点分别与水平轨道和相连）、细圆管道和为两段四分之一圆弧）和与相切的水平直轨道组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知，滑块质量为且可视为质点，竖直圆轨道半径为小圆弧管道和大圆弧管道的半径之比为，不变，，滑块与、及间摩擦因数均为，其他轨道均光滑，不计空气阻力，忽略管道内外半径差异。现调节，滑块从点由静止释放后，贴着轨道恰好能滑上水平直轨道，求：
（1）大圆弧管道的半径；
（2）滑块经过竖直圆轨道与圆心等高的点时对轨道的压力与运动到圆弧管道最低点时对轨道的压力大小之比；
（3）若在水平轨道上某一位置固定一弹性挡板，当滑块与之发生弹性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回时滑块不脱轨就算游戏闯关成功。调节斜轨道的高度为，仍让滑块从点由静止滑下，问弹性挡板与的间距满足什么条件时游戏能闯关成功。2024届高三年级第二次模拟考试物理答案
一．选择题（共8小题）
1．【解答】解：、毛笔在书写的过程中受到重力、手的作用力以及纸的支持力处于平衡状态，应用手对毛笔的作用力是未知的，所以不能判断出毛笔对纸的压力与毛笔的重力的关系，故错误；
、白纸始终处于静止状态，可知白纸与镇纸之间没有摩擦力，则白纸在水平方向只受到毛笔对白纸的摩擦力以及桌面对白纸的摩擦力，故正确；
、白纸始终处于静止状态，所以镇纸始终不受摩擦力，镇纸的作用是增大纸与桌面之间的弹力与摩擦力，故错误；
、白纸始终处于静止状态，则白纸在水平方向受到的毛笔对白纸的向右摩擦力与桌面对白纸的向左摩擦力处于平衡状态，根据牛顿第三定律，可知，桌面受到了向右摩擦力作用，故错误。
故选：。
2．【解答】解：升降机在从弹簧下端触地到运动至最低点的过程中，开始阶段，重力大于弹力加速度方向向下，大小随弹力增大而减小，升降机先向下做加速运动，当弹簧弹力增大到和重力相等时，加速度减为零，速度大于最大，然后弹力继续增大，弹力大于重力，加速度向上，大小随弹力增大而增大，升降机向下减速，当速度减为零时，达到最低点，所以整个过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故错误；
升降机在从弹簧下端触地到运动至最低点的过程中，重力一直竖直向下，弹簧弹力一直向上，升降机位移直向下，所以重力一直做正功，弹簧弹力一直做负功，故错误；
对系统（升降机、弹簧和地球），只有重力和弹簧弹力做功，系统的机械能守恒，即升降机的动能、重力势能和弹性势能之和保持不变，升降机在最低点时，升降机的动能最小，则系统（升降机、弹簧和地球）力势能和弹性势能之和最大，故正确。
故选：。
3．【解答】解：、设物体通过、所用时间分别为，则点的速度为：
根据△得：
则：
则：，故正确；
、不能求出运动员经过段所用的时间和运动员的加速度大小，故正确；
、点的速度，所以运动员经过．两点的速度之比为，故错误。
本题选错误的，故选：。
4．【解答】解：、任意两星间的万有引力：，每颗星所示的万有引力合力：，根据几何关系得，每颗星做圆周运动的半径：，
根据牛顿第二定律有：，解得角速度：，故错误；
、根据得，每颗星做圆周运动的加速度大小：，与三星的质量有关，故错误；
、每颗星的周期：，若距离和每颗星的质量都变为原来的2倍，可知周期变为原来的2倍，故正确；
、每颗星的线速度：，若距离和每颗星的质量都变为原来的2倍，可知线速度大小不变，故错误。
故选：。
5．【解答】解：．某时刻的动能，则图象是不过原点且开口向上的抛物线，故错误。
．重力势能，则图象不是直线，故错误。
．重力的功率：，则图象是过原点的直线，故正确。
．重力的功：，则图象是过原点的曲线，故错误。
故选：。
6．【解答】解：、以点为最低点经过和做“等时圆”如图所示：根据几何关系可知
所以，根据几何关系可得：，解得，故正确、错误；
、根据动能定理可得，从点下滑的高度大于从点下滑的高度，所以从点下滑到的速度大于从点下滑的高度，故错误；
、设斜面倾角为，根据几何关系可得
，根据牛顿第二定律可得：，解得；
设，则斜面长,根据位移—时间关系可得
解得，故错误。故选：。
7．【解答】解：、对小球和物块整体受力分析，受重力，杆的弹力，地面的支持力，如图1所示，
在水平方向由牛顿第二定律得：。分离后物块的加速度为零，可知在球与物块分离前，物块的加速度逐渐减小，而小球水平方向的分加速度与物块的加速度相等，所以物块的水平方向分加速度逐渐减小，所以弹力逐渐减小，当恰好分离时，水平加速度为零，弹力为零，球只受重力，加速度等于重力加速度，故错误，正确；
、设球的速度为，球与物块分离前，物块与球的水平速度相等，球的速度与杆垂直向下，如图2所示，
将球的速度分解为水平方向和竖直方向两个分速度，可知，球的速度大于物块的速度，故错误；
、由于地面光滑，杆对物块的弹力始终向左，物块的加速度始终向左，所以物块一直加速，故错误。故选：。
8．【解答】解：A、根据P＝Fv可知v＝P，额定功率等于图线的斜率，P＝＝F2vm，故A正确；
B、根据P＝Fv，汽车由b到c过程中功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律得：F﹣f＝ma
汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度也减小，汽车由b到c过程中加速度减小的加速运动，故B正确；
C、汽车所受的阻力为f＝＝F2
由于额定功率等于图线的斜率，有：P＝＝
解得：F2vm＝v1F1
汽车从a到b，根据牛顿第二定律得：F1﹣f＝Ma
汽车从a到b持续的时间为t＝
联立解得：t＝故C错误；
D、汽车从a到b过程运动的位移为x＝
克服阻力做功W＝fx，解得：W＝本题选择错误选项；故选：C。
二．多选题（共4小题）
9．【解答】解：、两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动，
设绳与竖直方向夹角为，水平面距悬点高为，对小球受力分析，由牛顿第二定律得：
解得：，可知与绳长无关，只与小球到悬点的竖直高度有关，即两小球做匀速圆周运动的周期相等，故正确；
、由公式，可知正比于，由于两小球运动半径不相等，所以两小球做匀速圆周运动的线速度不相等，故错误；
、两球在同一水平面内做匀速圆周运动，则
解得：，根据牛顿第二定律得：
可知小球做匀速圆周运动与质量无关，无法求出两小球的质量比，故错误，正确。
故选：。
10．【解答】解：某质点以初速度水平抛出时，质点在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，从到过程质点的运动时间为，质点的下落高度为，
小球由静止从端开始运动到端的过程，根据动能定理得：
则有：
解得：，故正确，错误；
质点以初速度水平抛出的过程，则有：
小球由静止释放至运动到端的过程，水平方向的平均速度大小一定小于，所以，即，故错误，正确。故选：。
11．【解答】解：、根据图象可知木块与木板之间的滑动摩擦力为，在后撤去外力，此时木板在水平方向上只受到滑动摩擦力的作用，此时木板的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得，解得木板的质量，故正确；
、内，木板的加速度，根据牛顿第二定律可得，解得力，故正确；
、内，整体受力平衡，拉力的大小始终等于绳子的拉力，绳子的拉力增大，则力增大，故错误；
、由于物块的质量无法求出，物块与木板之间的动摩擦因数无法求解，故错误。故选：。
12．【解答】解：、根据得：，所以斜面倾角为，故正确；
、由匀变速直线运动的位移时间关系可得：
代入数据解得加速度大小为：
物块受力如图1所示：
根据牛顿第二定律可得：
解得：，故错误；
、根据得初速度为：；
、若经过后撤去拉力，小物块的机械能不变，此后重力势能增加、动能减小；
根据图象可知，时刻的机械能为：
根据机械能守恒定律可得：
解得上升的最大距离为：，故正确。
故选：ACD
三．实验题（共2小题）
13．【解答】解：（1）由题意知，保持质量和半径不变，研究向心力和转速的关系，属于控制变量法。故错误，正确。故选：
（2）滑块做圆周运动，则：，因、、均为定值，故横坐标应为。
（3）当水平细杆做匀速圆周运动时，小滑块通过光电门的平均速度即为小滑块做圆周运动的线速度，则挡光片的宽度大小对实验结果是没有影响。
故答案为：（1）；（2）；（3）否
14．【解答】解：（1）由动能定理可知，，解得，由此可知需要测圆弧轨道半径和在水平面上滑行的距离，因此必须的测量工具为刻度尺，正确，错误；
故选：。
（2）动摩擦因数的表达式，其中为圆弧半径，为物体在水平面上滑行的距离；
（3）影响实验准确性的原因：圆弧面不光滑；圆弧面不与水平面相切；半径和滑行距离的测量有误差。
故答案为：（1）；（2），为圆弧半径，为物体在水平面上滑行的距离；（3）圆弧面不光滑；圆弧面不与水平面相切；半径和滑行距离的测量有误差（任选其一）。
四．解答题（共4小题）
15．【解答】解：（1）减速时间： ；加速时间：
减速过程中的加速度：................2分
加速过程中的加速度：...............2分
（2）末速度：...............2分
末汽车开始做匀加速直线运动，末的速度等于以为初速度，经过后的速度．
所以末速度为：...............2分
答：（1）减速与加速过程中的加速度大小分别是和．
（2）末的速度为，末的速度为．
16．【解答】解：（1）支架静止时的受力分析如图所示：
支架静止时弹簧被压缩了，根据弹力公式和合力为零，则有：...............1分
解得轻弹簧的劲度系数为：...............1分
（2）轻弹簧恰为原长时的受力分析如图所示：
支架的角速度，根据向心力的计算公式及受力分析，则有：
.......... 1分
解得支架的角速度为：...............1分
（3）当时，弹簧处于压缩状态，假设弹簧弹簧被压缩了，
根据竖直方向上合力为零，则有：...............1分
根据水平方向上合力为零，则有：...............1分
可以解得轻弹簧弹力的大小：...............1分
当时弹簧脱离接触，此时轻弹簧弹力的大小...............1分
答：（1）轻弹簧的劲度系数为；
（2）轻弹簧恰为原长时，支架的角速度为；
（3）当时轻弹簧弹力的大小；当时轻弹簧弹力的大小为。
17．【解答】解：（1）小物块平抛运动至点时，对速度进行分解，如图所示
因小物块恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，则有：
...............1分
代入数据解得：...............1分
（2）小物块从运动到的过程中，由动能定理可得：
...............1分
代入数据解得：...............1分
小物块滑上长木板后做匀减速直线运动，对物块根据牛顿第二定律可得：...............1分
解得小物块减速运动的加速度大小为：...............1分
长木板做匀加速直线运动，对长木板根据牛顿第二定律可得：..........1分
可得长木板的加速度大小为：...............1分
设经过时间二者共速，则有：...............1分
小物块...............1分
长木板...............1分
又...............1分
小物块与长木板因摩擦而产生的热量：...............1分
联立方程，解得：...............1分
答：（1）小物块到达点时的速度大小为；
（2）的高度为；
（3）小物块与长木板因摩擦而产生的热量为。
声明：试题解18．【解答】解：（1）物块从点开始下滑，恰能达到水平直轨道，根据动能定理得：
...............1分
解得：...............1分
（2）运动到点时，根据动能定理得：
...............1分
在点时，...............1分
解得：. ...............1分
运动到点时
...............1分
...............1分
解得：...............1分
因此...............1分
（3）要想让物块无挡板碰后不脱离圆轨道，当最大时对应于物块恰能达到与圆轨道圆心等高的位置，则由动能定理得：
...............1分
解得：...............1分
当最小时对应于物块恰能达到与圆轨道最高点的位置，此时...............1分
则由动能定理得：...............1分
解得：...............1分
则弹性挡板与的间距满足L≤0.625m或者L≥1.3才能闯关成功。
答：（1）大圆弧管道的半径为；
（2）滑块经过竖直圆轨道与圆心等高的点时对轨道的压力与运动到圆弧管道最低点时对轨道的压力大小之比为；
（3）弹性挡板与的间距满足满足L≤0.625m或者L≥1.3才能闯关成功。