卷子答案网-一个不只有答案的网站2024届高三阶段性检测试卷二
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1.急刹车时的加速度大小为衡量汽车安全性能的重要参数之一。如图所示，图线甲、乙分别为甲、乙两辆小汽车在同样的水泥路面上急刹车全过程中位移与时间的关系曲线，已知急刹车时车轮均不打转。下列判断正确的是( )
A. 急刹车过程中甲车的加速度较大，甲车的刹车性能较好
B. 在时刻甲车的速度大小为
C. 在时刻乙车的速度大小比甲车的小
D. 时间内甲车的平均速度大小比乙车的小
2.一些巧妙的工业设计能极大地为人们的生活提供便利。如图是竖直放置的某款可调角度的简便磨刀器，该磨刀器左右两侧对称，通过调整磨刀角度可以使该磨刀器的两侧面与刀片尖端的两侧面紧密贴合，就可以轻松满足家庭日常的各种磨刀需求。关于在使用磨刀器的过程中，下列说法正确的是( )
A. 向后轻拉刀具，磨刀器受到的摩擦力向前
B. 若水平匀速向后拉动刀具，则磨刀器对刀具的作用力竖直向上
C. 加速后拉刀具，刀具受到的摩擦力小于磨刀器受到的摩擦力
D. 对同一把刀具在竖直方向上施加相同压力时，磨刀器的夹角越小，越难被拉动
3.如图甲所示，外表面光滑的斜劈固定在水平面上，质量为的物块从斜劈顶端由静止下滑时的运动位移和速度平方的关系图像如图乙所示。若在斜劈顶端固定细线的一端，细线另一端与物块连接，静止时细线与斜面平行，如图丙所示，解除斜劈固定后，当斜劈以取的加速度向右运动时，细线的拉力大小为( )
A. B. C. D.
4.“天问一号”火星探测器被火星捕获，经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备。如图所示，阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积，下列说法正确的是
A. 探测器在点的加速度大于在点的加速度
B. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期变大
C. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器机械能变大
D. 图中两阴影部分的面积相等
5.如图所示，将小球从倾角为的光滑斜面上点以速度水平抛出即，最后从处离开斜面，已知间的高度，取，不计空气阻力，下列说法正确的是
( )
A. 小球的加速度为
B. 小球作平抛运动，运动轨迹为抛物线
C. 小球到达点时的速度大小为
D. 小球从点运动到点所用的时间为
6.链球是利用双手投掷的竞远项目，运动员两手握着链球上铁链的把手，经过圈加速旋转，带动链球旋转，最后链球脱手而出，整个过程可简化为某倾斜平面内的加速圆周运动和脱离后的斜抛运动，如图所示。某次训练中链球脱手时速度的方向与水平面成角，忽略空气阻力，下列说法中正确的是( )
A. 链球做加速圆周运动过程中，合力的方向指向圆心
B. 链球做加速圆周运动过程中，向心力不断增大
C. 若其他条件不变仅改变，则当增大时，链球斜抛过程中动量的变化率变大
D. 若其他条件不变仅改变，则时，链球落地点离脱手点水平距离最远
7.在离地面高处，以的速度同时竖直向上与竖直向下抛出甲、乙两小球，不计空气阻力，小球落地后就不再弹起，重力加速度取，下列说法正确的是( )
A. 两小球落地时的速度相等 B. 两小球落地的时间差为
C. 甲球离地最高 D. 时，两小球相距
二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）
8.多选如图所示，不可伸长的轻绳和下端共同系一个物体，且绳长，两端点在同一水平线上，开始时两绳刚好绷直，细绳、的拉力分别设为、，现保持、端点在同一水平线上，在，缓慢向两侧远离的过程中，关于两绳拉力的大小随、间距离的变化情况是( )
A. 随距离的增大而一直增大 B. 随距离的增大而一直减小
C. 随距离的增大而一直增大 D. 随距离的增大先减小后增大
9.如图所示，竖直平面内固定一半径为的表面粗糙的四分之一圆弧轨道，其圆心与点等高。一质量的小物块可视为质点在不另外施力的情况下，能以速度沿轨道自点匀速率运动到点，为弧的中点，重力加速度。下列说法正确的是
( )
A. 在点时，重力的瞬时功率为
B. 小物块从运动到的过程中合力对小物块做的功为零
C. 小物块在段和段产生的内能相等
D. 在点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为
10.一抛物线形状的光滑固定导轨竖直放置，为抛物线导轨的顶点，点离地面的高度为两点相距，轨道上套有一个小球，小球通过轻杆与光滑地面上的小球相连，两小球的质量均为，轻杆的长度为，现将小球由距地面竖直高度处由静止释放，重力加速度为，则
( )
A. 小球将做平抛运动
B. 小球即将落地时，小球的动能为
C. 小球即将落地时速度大小为
D. 小球即将落地时，小球的速度大小为
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
11.把直尺改装成“竖直加速度测量仪”实验步骤如下，请完成相关实验内容：
弹簧的上端固定在铁架台上，在弹簧的旁边沿弹簧长度方向竖直固定一直尺，弹簧上端与直尺的刻度线对齐弹簧下端不挂钢球时，指针在直尺上指示的刻度如图甲，以此计作弹簧的原长
弹簧下端挂上钢球，静止时指针在直尺上指示的刻度如图乙若重力加速度取，钢球质量为，且弹簧发生的是弹性形变，则该弹簧的劲度系数 保留位有效数字
取竖直向上为正方向，写出钢球竖直加速度单位：随弹簧长度单位：变化的函数关系式： 将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置测量竖直方向的加速度．
12.在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：
将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；
接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；
将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于点。点到点的距离为，拉动滑块使其左端处于点，由静止释放并开始计时；
计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力、加速度随时间变化的图像，部分图像如图乙所示。
回答以下问题结果均保留两位有效数字：
弹簧的劲度系数为_____。
该同学从图乙中提取某些时刻与的数据，画出图像如图丙中所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________。
该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的图像Ⅱ，则待测物体的质量为________。
四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
13.一辆轿车以的速度匀速行驶在限速的平直公路上，由于天气原因路面上出现了一处“团雾”，经过“团雾”后轿车司机发现前方不远处有一同向行驶在自己所在车道的自行车，于是鸣笛示意让其回到自行车道，但是骑车人没有表现出变道的意思，仍然以的速度向前匀速行驶，于是轿车司机立即刹车，此时轿车距自行车，已知轿车加速、减速的加速度大小均为，忽略司机的反应时间，求：
从轿车开始刹车至减速到与自行车速度大小相同所经过的时间；
轿车司机能够避免车祸的发生吗？请用数据说明原因；
由于轿车司机受到惊吓，轿车减速到零后停留了，随后再加速到原来的速度做匀速直线运动，整个过程轿车所耽误的时间。
14.如图所示，一质量的物块置于质量的足够长的木板端，它们以共同的初速度沿水平面向右运动。在距木板端处有一挡板，木板与挡板碰撞后立即以原速率反向弹回并继续运动，最终物块和木板均静止。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与水平面间的动摩擦因数，物块与木板间、木板与水平面间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力，取，求：
木板将要碰撞挡板时的速度大小；
木板最终静止时端距挡板的距离。
15.一根的滑轨固定在竖直平面内，滑轨上表面光滑、下表面粗糙，且与竖直方向夹角，如图所示．时一个套在滑轨上的小球在的水平向左的恒力作用下从滑轨顶端点由静止开始下滑．时，将恒力改为水平向右，此后一直保持不变小球与滑轨下表面的动摩擦因数，取，不计空气阻力，，．
求内小球加速度的大小；
求小球滑至点时的速度，以及滑轨对小球的弹力大小；
小球从点滑出后，在重力和的共同作用下，又经过后掉落至水平地面，计算小球到达地面时的动能．
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
本题考查图像问题，解题的关键是由图像读出信息及明确图象斜率等所表示的物理意义。
根据位移与时间的关系判断甲乙刹车的性能；由图线斜率判断速度大小；由平均速度公式判断平均速度。
【解答】
A.由题图知急刹车过程中发生相同的位移，乙车用时较短，加速度较大，乙车的刹车性能较好，选项A错误；
B.图象中图线上某点切线的斜率表示速度，而表示甲车在时间内的平均速度，选项B错误；
C.在时刻图线乙的切线斜率较大，则在时刻乙车的速度较大，选项C错误；
D.时间内甲车的位移较小，由，得甲车的平均速度较小，选项D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】【分析】本题以磨刀器为例，考查了滑动摩擦力、受力分析、力的合成、牛顿第三定律，知识点较多，属于基础题。
【解答】
A、磨刀过程中，向后轻拉刀具，刀具受到的摩擦力的合力向前，根据牛顿第三定律，磨刀器受到的摩擦力向后，A错误；
B、若水平匀速向后拉动刀具，从两个方向看，受力分析如图示，
磨刀器对刀具的作用力是指两个接触面的支持力与摩擦力的合力，方向应向前方偏上，B错误；
C、根据牛顿第三定律可知，刀具受到的摩擦力等于磨刀器受到的摩擦力，C错误；
D、刀具对磨刀器正压力的两分力夹角应为磨口角的补角，故磨刀器的夹角越小，正压力的两分力夹角越大，当施加相同的正压力时，则两分力越大，故拖动时的滑动摩擦力越大就越难被拉动，故D正确。
3.【答案】
【解析】解：物体从光滑的斜劈顶端由静止下滑，根据速度位移关系公式可得：
根据图乙可知图像的斜率，
根据牛顿第二定律有，可得物体下滑加速度
联立解得：，
设当斜劈向右运动的加速度为临界值时，斜劈对物体的支持力恰好为零，物块只受重力和拉力作用，如图丙所示：
据牛顿第二定律可得，解得：
当斜劈向右运动时的加速度，物体已经“飘”起来了，此时物块的受力分析如图丁所示
由牛顿第二定律可得，
联立解得：，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据速度位移关系公式得到图像的函数关系表达式，结合牛顿第二定律求加物块下滑加速度和斜面倾角；
根据牛顿第二定律求出支持力为零时滑块的临界加速度，从而判断小球为时的加速度是否脱离斜面飘起，再根据牛顿第二定律求出拉力的大小。
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答．
4.【答案】
【解析】【分析】
由开普勒第二定律得解；由开普勒第三定律判断两轨道上运动的周期大小关系；由卫星的变轨判断机械能的变化；火星探测器仅受万有引力，由此得解。
本题主要考查对开普勒定律的理解与应用，用时熟悉天体的变轨情况，知道万有引力提供合力是解题的关键，难度一般。
【解答】
D.由开普勒第二定律可知，天问一号火星探测器在两轨道上运动时，只有在相同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相才相等，故D错误；
B.由开普勒第三定律可知，由于从“调相轨道”进入“停泊轨道”，探测器运动轨道的半长轴变短，故其周期变小，故B错误；
C.从“调相轨道”进入“停泊轨道”，探测器需要减速变轨，故其机械能变小，故C错误；
A.天问一号火星探测器仅受万有引力，故由牛顿第二定律可得：，解得，由表达式可知，探测器离中心天体越远，则加速度越小，故探测器在点的加速度大于在点的加速度，故A正确。
5.【答案】
【解析】【分析】
物体在斜面上做类平抛运动，根据牛顿第二定律求出加速度，根据沿斜面向下的位移求出到达点时沿斜面向下的分速度，结合平行四边形定则求出小球到达点的速度大小。
解决本题的关键知道小球在平行斜面底边方向和沿斜面向下方向上的运动规律，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解。
【解答】
小球作类平抛运动，其加速度，沿斜面向下为匀加速直线运动，由，得，
小球到达点时的速度大小为，C正确ABD错误。
6.【答案】
【解析】【分析】
该题考查圆周运动、斜抛运动相关知识。链球做加速圆周运动过程中，合力的方向不指向圆心；由分析向心力；根据动量定理分析动量的变化率变化情况；根据斜抛运动规律分析求解
【解答】
A.若链球做匀速圆周运动，则合力提供向心力，方向指向圆心，所以链球做加速圆周运动过程中，合力的方向不指向圆心，故A错误；
B.链球做加速圆周运动过程中，向心力，不断增大，故B正确；
C.链球斜抛过程中动量的变化率为，所以当增大时，链球斜抛过程中动量的变化率不变，故C错误；
D.若链球在水平面做斜抛运动，则有，，联立可得，当，水平位移最大；但该模型竖直高度与也有关，根据斜抛运动规律可知并非时，链球落地点离脱手点水平距离最远，故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】【分析】
甲球做竖直上抛运动，乙球做竖直下抛运动，根据机械能守恒定律求落地时速率关系；由位移公式求落地时间；根据乙球的运动时间，分析甲球的位置；并由位移公式求出时两者间的距离。
解决本题的关键是掌握竖直上抛运动和竖直下抛运动的规律，熟练运用运动学公式分析两球运动关系。
【解答】
A、由于两次抛出达到地面时高度变化相同，根据动能定理
解得，故两小球落地时的速度相等，故A正确；
B、以向下为正方向，对于上抛，
对于下抛，得，小球落地的时间差为，故B错误；
C、甲球竖直上抛时，最大位移为，故离地最高为，故C错误；
D、时，甲球的位移为：，乙球已落地并不再弹起，所以时，两小球相距，故D错误。
8.【答案】
【解析】【分析】
对点受力分析，根据共点力平衡条件分析，当两个细线逐渐拉平时，两个细线的拉力趋向于无穷大。
本题是要理解两段绳子的拉力的合力与重力等大反向，随着两绳子之间的夹角增大，两绳子的拉力合力总不变，这样随夹角的增大而分力增大。
【解答】
一开始，为零，当缓慢向两侧移动时，上的力逐渐由零开始变大，点受到三个拉力而平衡，两段绳子的拉力的合力与重力等大反向，随着两绳子之间的夹角增大，两绳子的拉力合力总不变，这样随夹角的增大而分力增大；
此时是与的合力与重力平衡，即，为与的合力，且不为零，所以此时，所以是随距离增大而先逐渐减小，后逐渐变大；
综上分析AD正确，BC错误。
故选AD。
9.【答案】
【解析】【分析】该题考查了功率的计算，动能定理的灵活运用，关键是正确的选取研究过程利用动能定理求得克服摩擦力做功，在点求得物体对轨道的压力时需要结合牛顿第三定律判断。
物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，不做功。
根据求得瞬时功率。
从到和从到根据动能定理求得摩擦力做功。
在点根据牛顿定律求得与轨道的相互作用。
【解答】解：在点时，重力的瞬时功率为 ；故A错误；
B.小物块从运动到的过程中做匀速率运动，根据动能定理，合力做的功为零，故B正确；
C.小物块在段和段克服摩擦力做功产生的内能都等于重力势能的减少量，在段产生的内能为
在段产生的内能为
故在段和段产生的内能不相等，故C错误；
D.在点时，运用牛顿第二定律得，圆弧轨道对小物块的支持力大小
根据牛顿第三定律，小物块对圆弧轨道的压力大小 ；故D正确。
故选：。
10.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查了系统机械能守恒定律的计算和速度关联问题的分析，解决本题的关键是知道两球的速度关系，知道系统内机械能守恒。
【解答】
A.小球运动过程中受重力、轨道对小球的弹力、轻杆对小球的弹力，不满足做平抛运动的条件，故A错误；
小球即将落地时，设小球的速度为，则小球的速度为，以两小球和轻杆组成的系统为研究对象，根据机械能守恒定律有，可以求出小球的速度大小为，小球的速度大小为，故C正确，D错误；
B.小球的动能为，故B正确。
故选BC。
11.【答案】；；；
【解析】【分析】
根据刻度尺的读数规则读数，根据胡克定律求解弹簧的劲度系数，根据牛顿第二定律求解加速度表达式。
本题以实验形式考查胡克定律和牛顿第二定律的应用，基础题。
【解答】
刻度尺的分度值为，所以弹簧的原长为；
挂上钢球后弹簧的长度，弹簧的伸长量
根据胡克定律可得该弹簧的劲度系数；
由题意根据牛顿第二定律有
其中
整理得。
12.【答案】
【解析】【分析】
本题以牛顿第二定律为背景，利用创新器材传感器，在新器材的情景下，考查学生对实验原理的理解及图像信息识别处理能力。
【解答】
由图乙可知，时，滑块所受弹力为，而初始位置点到弹簧原长点的距离为，则弹簧的劲度系数为。
根据牛顿第二定律有，则图像的斜率为滑块与加速度传感器总质量的倒数，根据图丙中，则有，解得。
根据图丙中Ⅱ，则有，解得。
故答案为
13.【答案】解：，，设轿车减速到自行车速度的时间为
则：，
在时间内轿车位移
代入数据可得：
在内自行车位移为：
因为，所以轿车能够避免车祸发生；
作出轿车的图象如图所示
由图象解得轿车刹车时间为：
根据题意知道，轿车从开始减速到再次回到原速度的时间为：
在时间里轿车比匀速行驶时少运动的位移为：
所以轿车耽误的时间为：
【解析】由速度公式即可求出减速的时间；
求出求出在第一段时间内的位移，然后与自行车的位移比较，结合空间关系分析即可；
结合图的位移关系分析即可；
本题考查了运动学中的追及问题，抓住临界状态，结合位移关系，运用运动学公式进行求解。难度中等。
14.【答案】解：设木板和物块共同运动时的加速度大小为，木板将要碰撞挡板时的速度大小为，
根据牛顿第二定律得，
由运动学公式得，
解得．
设木板与挡板刚碰撞后物块的加速度大小为，木板的加速度大小为，
由，
解得，
由，
解得，
碰撞后木板运动至速度为零的过程中，设木板向左运动的位移大小为，所用时间为，木板速度为零时物块的速度大小为，
得，，，
木板运动至速度为零后，木板受到物块施加的向右的摩擦力大于木板与水平面间向左的摩擦力，木板开始向右做加速运动，物块继续以的加速度向右减速至木板和物块共速．此过程中，设木板的加速度大小为，加速时间为，向右运动的位移大小为，木板和物块的共同速度大小为，
由，
解得，
由，，
解得，，
木板和物块共速后一起以加速度做减速运动，假设木板不会与挡板相碰，木板和物块从共速到最终静止的过程中，设木板向右的位移大小为，则，
设木板最终静止时端距挡板的距离为，．
答：木板将要碰撞挡板时的速度大小；
木板最终静止时端距挡板的距离．
【解析】【本题综合考查了牛顿第二定律的应用、机械能守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，难点是木板运动至速度为零后，木板受到物块施加的向右的摩擦力大于木板与水平面间向左的摩擦力，木板开始向右做加速运动。对木板和木块过程要分段分析，找到运动过程的初末状态是解决本题的关键。
15.【答案】解：内对小球受力分析如图所示，
根据，杆对小球的弹力
垂直于滑轨向下即小球和滑轨的下表面接触，故小球会受摩擦力于是有：
可解得：
解法一：时，小球的速度大小为，且：
以后，改为水平向右，小球受力分析如图所示，滑轨对小球的弹力垂直于滑轨向上，即小球和滑轨的下表面接触，故小球不受摩擦力．
可解得：
因为：，故小球将在滑轨上做匀速直线运动
小球滑至点时的速度：
解法二：时，小球的速度大小为，且：
将与合成，合力方向恰好垂直于滑轨将与合成，合力方向恰好垂直于滑轨
故：
小球匀速下滑，且
小球滑至点时的速度：
解法一：小球滑出轨道后，由于消失，的大小方向恒定不变，故小球做初速度为的类平抛运动，在垂直于的方向上：
由动能定理，可得：
联立可解得：
解法二：由运动的独立性可知，小球滑出轨道后竖直方向和水平方向分别做匀变速直线运动
竖直方向：
水平方向：
故落地时的动能：
解得：
【解析】内对小球受力分析，由牛顿第二定律得解；
分析小球受力，根据小球垂直杆方向受力平衡求出小球受到的弹力，根据运动性质求出小球滑至点时的速度；
小球滑出轨道后，由于消失，的大小方向恒定不变，故小球做初速度为的类平抛运动，根据类平抛的规律和动能定理求解。
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