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吉林省长春外国语学校2024-2025学年高三上学期10月期中考试物理试卷（Word版附解析）
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这是一份吉林省长春外国语学校2024-2025学年高三上学期10月期中考试物理试卷（Word版附解析），共12页。
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共8页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信
息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书
写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；
在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1．下列说法正确的是（ ）
A．2023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲，其持续时间在阿秒的量级，即，阿秒对应的物理量不是国际单位制的基本量
B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
C．根据速度定义式，当极短时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了物理的极限法
D．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接利用斜面实验得出了准确结论
2．解放军某部在某次登岛演习过程中，要渡过一条宽度为d的小河。现有甲、乙两个战斗小组分别乘两只小船渡河，船头朝向如图所示，渡河时两小船船头与河岸夹角都是θ角，两船在静水中的速率都为v，水流速率为v0，此时甲船恰好能到小河正对岸的A点，则（ ）
A．甲船渡河时间为
B．乙船比甲船更早到达对岸
C．靠岸时两船间距增大了
D．如果河水流速增大，甲船不改变船头方向也能到达A点
3.某种型号的滚筒洗衣机的滚筒截面是直径为525mm的圆 ，如图所示 a、c位置分别为最低和最高点 ，b、d位置与圆心等高。 洗衣机以800r/min的转速脱水时 ，有一玩具随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动 ，玩具可视为质点 ，重力加速度为g。下列说法正确的是 ( )
A ．玩具在b、d两处的向心力相同
B ．玩具在b、d两处的摩擦力相同
C ．减小洗衣机转速脱水效果会更好
D ．玩具在c处时洗衣机对地面的压力大于玩具在a处时洗衣机对地面的压力
4．如图所示，晾晒衣服的绳子固定在两根竖直杆A、B上，绳子的质量及绳子与衣架挂钩之间的摩擦均可忽略不计，衣服处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．衣服由湿变干的过程中，绳子的拉力不变
B．不考虑衣服质量变化，一阵水平方向的恒定的风吹来后衣服在新的位置保持静止，则两绳子拉力的合力变大
C．不考虑衣服质量变化，将B杆缓慢向右移动，绳子上的拉力大小逐渐减小
D．不考虑衣服质量变化，只改变绳子的长度，绳子上的拉力大小可能保持不变
5．高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一列由8节车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢提供的牵引力大小为F，每节车厢质量都为m，每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍。重力加速度为g。则下列说法不正确的是（ ）
A．整列车的加速度大小为
B．启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上
C．第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为
D．第2节车厢对第3 节车厢的作用力大小为0
6．如图（俯视图），用自然长度为，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（ ）
A．当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的摩擦力最小
B．当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的摩擦力都等于弹簧弹力的大小
C．当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的合力大小均为
D．当物体P、Q两物块刚要滑动时，圆盘的角速度为
7．如图所示，阳光垂直照射到斜面草坪上，在斜面顶端把一高尔夫球水平击出让其在与斜面垂直的面内运动，小球刚好落在斜面底端。B点是运动过程中距离斜面的最远处，A点是在阳光照射下小球经过B点的投影点，不计空气阻力，则（ ）
A．小球在斜面上的投影做匀速运动
B．OA与AC长度之比为1∶3
C．若斜面内D点在B点的正下方，则OD与DC长度不等
D．小球在B点的速度与整个段平均速度大小相等
多选题
8．关于下列四幅图中物体做圆周运动的描述正确的是（ ）
A．图甲中只要铁轨外侧高于内侧，火车以任意速度转弯，铁轨对火车轮缘均不会产生作用力
B．图乙中汽车通过拱形桥最高点时，对桥的压力小于汽车自身重力
C．图丙中汽车以一定的速度通过凹形桥底端时，凹形桥半径越大，汽车越容易爆胎
D．图丁中汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的静摩擦力提供向心力
9．如图所示，AB为竖直放置的半圆环ACB的水平直径，O为半圆环圆心，C为环上的最低点，环半径为R，两个质量相同的小球分别从A点和B点以初速度和水平相向抛出，初速度为的小球落到a点所用时间为，初速度为的小球落到b点所用时间为，a点高度大于b点高度，不计空气阻力。则下列判断正确的是（ ）
A．两小球的初速度一定有
B．两小球落到圆环上所用的时间满足
C．无论和大小如何，两小球都不会垂直打在圆环上
D．若两小球同时水平抛出，无论和大小如何，两小球都能在空中相遇
10．如图所示，倾角为的固定足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的的恒力作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（ ）
A．撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为
B．撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为
C．A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态
D．若斜面粗糙且与A、B间的动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离位置与斜面光滑时相同
第Ⅱ卷
填空题（本题共两小题，第11题9分，第12题12分，共计21分。）
11．某同学设计了如图所示的实验装置，既可以验证牛顿第二定律，也可以测量小车的质量与长春当地的重力加速度，实验器材有带加速度传感器的小车（传感器的质量忽略不计），质量已知的钩码、水平玻璃桌面（右端带定滑轮且摩擦力忽略不计）、动滑轮（轻质）、轻质细线。
实验步骤如下：
A．调节定滑轮使细线水平，动滑轮跨在细线上，钩码挂在动滑轮上，调节桌面与悬点间的距离，使动滑轮两侧细线竖直，小车与钩码由静止开始做匀加速直线运动，记录加速度传感器的示数以及相应的钩码质量；
B．改变悬挂钩码的个数，重复步骤A，得到多组加速度a与相应悬挂的钩码总质量M；
C．画出的函数关系图像。回答下列问题：
(1)设当地的重力加速度为g，小车的质量为m，写出的函数关系图像的表达
式 （用g、m、M来表示）。
(2)若图像纵轴的截距为b，斜率为k，可得 （用b来表示）， （用b、k来表示）。
12．利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。
（1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是 。
A．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B．使用密度小、体积大的钢球
C．实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下
D．使斜槽末端切线保持水平
（2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是 。
A． B．
C. D．
（3）若某同学只记录了小球运动途中的三点的位置，如图，取点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，小球平抛的初速度大小 （重力加速度取，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是 （以为单位，答案不用写单位，注意正负号）。
三、计算题（本题共3小题，共33分。解答应写出必要的文字说明、方程式。只写答案不得分。）
13．（8分）水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。如图为某景观水车模型，从槽口水平流出的水，垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，轮叶在水流不断冲击下转动，稳定时轮叶边缘线速度与水流冲击的速度大小近似相等。已知槽口到冲击点A所在的水平面距离，水车轮轴到轮叶边缘的距离为R。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）水从槽口落到水轮叶面的时间t；
（2）槽口处水流的初速度大小；
（3）轮叶边缘上质量为m的钉子，随水车匀速转动时的向心力大小F。
14．（10分）图（a）为某国际机场某货物传送装置实物图，简化图如图（b），该装置由传送带ABCD及固定挡板CDEF组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面ABCD与水平台面的夹角。传送带匀速转动时，工作人员将正方体货物从D点由静止释放，在L=10m处取下货物，货物运动时的剖面图如图（c）所示，已知传送带匀速运行的速度v=1m/s，货物质量m=10kg，其底部与传送带上表面ABCD的动摩擦因数为，其侧面与挡板CDEF的动摩擦因数为。（重力加速度，，，不计空气阻力）。
(1)求传送带上表面对货物的摩擦力大小和挡板对货物的摩擦力大小；
(2)货物在传送带上运动的时间t；
(3)货物若传送到s=0.2m时，传送带由于故障突然停止，工作人员待货物安全停止时立即进行维修，用时T=30s，传送带恢复正常，忽略传送带加速至恢复正常的时间，求由于故障，传送货物耽误的时间。（保留两位小数）
15．（15分）如图甲所示，质量足够长的木板静止在粗糙的水平地面上，木板左端放置一个质量、大小可以忽略的小物块。物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数。从时刻开始对标施加一水平向右的拉力，拉力大小随着时间变化的关系图像如图乙所示，末撤去拉力。物块与木板间及木板和地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）时，物块受到的摩擦力大小；
（2）在的时间内，物块在木板上滑行的位移大小；
（3）木板在水平地面上停止运动的时刻。
参考答案：
1．C
【知识点】光电效应现象及其解释、物理学史
【详解】A．国际单位制中的七个基本物理量为长度、质量、时间、温度、电流、物质的量、发光强度，基本物理量的单位为基本单位，即米、千克、秒、开尔文、安培、摩尔、坎德拉；“阿秒”是一个单位，对应的物理量是时间，是国际单位制的基本量，故A错误；
B．德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律，提出了能量子的假说，1887年赫兹在研究麦克斯韦电磁波理论时偶然发现了光电效应现象，故B错误；
C．为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取非常小的时间，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故C正确；
D．伽利略在对自由落体运动的研究中，猜想运动速度与下落时间成正比，为了“冲淡”重力的影响，首先在斜面上进行实验验证，在斜面实验的基础上进行理想化推理，故D错误。
故选C。
2．C
【知识点】船速大于水速时最短过河位移问题
【详解】AB．将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，根据分运动和合运动具有等时性，可知甲、乙两船到达对岸的时间均为
故两船同时到达对岸，故AB错误；
C．靠岸时两船间距增大了
故C正确；
D．水流速率为v0，此时甲船恰好能到小河正对岸的A点，则
故如果河水流速增大，要使甲船到达A点，小船船头与河岸夹角应减小，故D错误。
故选C。
3．B
【知识点】绳球类模型及其临界条件、离心运动的应用和防止
【详解】A．湿衣物随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，则其在b、d两处的向心力大小相等，方向相反。故A错误；
B．湿衣物运动到最低点a点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，由牛顿第二定律可知，湿衣物在a点受到滚筒的作用力最大，脱水效果最好。故B正确；
C．同理，湿衣物在c点时，加速度竖直向下，处于失重状态，由牛顿第二定律可知，湿衣物在c点受到滚筒的作用力最小，脱水效果最差。故C错误；
D．增大洗衣机转速，水需要的向心力越大，水越容易做离心运动，脱水效果会更好。故D错误。
故选B。
4．B
【知识点】直接合成法解决三力平衡问题、动态平衡问题
【详解】A．绳中的拉力左右相等，设两侧绳子与竖直方向的夹角均为，对挂钩受力分析如图所示，根据平衡条件，有
衣服由湿变干的过程中，质量一直减小，故绳子拉力T变小，A错误；
B．衣服原来是受重力和两绳子拉力而平衡，受到风力后是四力平衡，两绳子拉力的合力F与重力和风力的合力相平衡，重力与风力垂直，所以风力和重力的合力大于重力，故两绳子拉力的合力变大，B正确；
C．不考虑衣服质量变化，将B杆缓慢向右移动，绳子与竖直方向之间的夹角逐渐增大，绳子上的拉力的合力不变，则绳子上的拉力逐渐增大，C错误；
D．不考虑衣服质量变化，若只改变绳子的长度，则绳子与竖直方向之间的夹角一定随之改变，绳子上的拉力一定改变，D错误。
故选B。
5．B
【知识点】整体法与隔离法解连接体问题
【详解】A．对列车进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
故A正确；
B．启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力，水平方向有沿动车运动方向的水平摩擦力两个力的合力方向斜向上方，故B错误；
C．对第1节车厢，根据牛顿第二定律
解得
故C正确；
D．对第1、2节车厢的整体，根据牛顿第二定律
解得
故D正确。
6．D
【知识点】水平转盘上的物体
【详解】A．PQ间的距离为，而弹簧的原长为，故弹簧的弹力为
根据合力与分力构成的矢量三角形可知，静摩擦力具有最小值时沿轨迹切线，与弹力沿切线方向的分力平衡，为
此时物块随圆盘转动需要的向心力为弹力沿半径方向的分力
解得
故A错误；
B． 当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为
由力的三角形可知静摩擦力不等于弹簧的弹力，故B错误；
C．当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为
由力的三角形可知静摩擦力等于，此时物体和圆盘还未相对滑动，物体所受的合力亦为也为，故C错误；
D．静摩擦力达到最大时，恰好最大静摩擦力与弹力垂直，此时
解得
故D正确。
故选D。
7．D
【知识点】斜面上的平抛运动
【详解】A．将小球的运动分解为沿斜面和垂直斜面两个分运动，可知小球沿斜面方向做初速度为，加速度为的匀加速直线运动，则小球在斜面上的投影做匀加速直线运动，故A错误；
B．小球垂直斜面方向做初速度为，加速度为的匀减速直线运动，B点是运动过程中距离斜面的最远处，则此时小球垂直斜面方向的分速度刚好为0，根据对称性可知，O到B与B到C的时间相等，均为
则有
可得
所以
故B错误；
C．将小球的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，则
小球从O到C有
根据几何关系，可知D点是OC的中点，则OD与DC长度相等，故C错误；
D．小球在B点的速度
整个段平均速度
二者相等，故D正确。
故选D。
8．BD
【知识点】拱桥和凹桥模型、汽车和自行车在水平面的转弯问题、火车和飞机倾斜转弯模型
【详解】A．火车超速，则外轨产生压力，火车速度小时，内轨产生压力，只有当火车以规定的速度转弯，铁轨对火车轮缘才均不会产生作用力，故A错误；
B．汽车通过拱桥最高点时，汽车的加速度方向向下，汽车处于失重状态，对桥的压力小于汽车自身重力，故B正确；
C．汽车过凹形桥时，根据
可知，对桥的压力大于汽车自身重力，凹形桥半径越大，压力越小，汽车越不容易爆胎，故C错误；
D．汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的静摩擦力提供向心力，故D正确。
故选BD。
9．BC
【知识点】平抛运动位移的计算、速度反向延长线的特点、平抛运动中追及相遇问题、曲面结合的平抛运动
【详解】AB. 根据，因为b下落高度大，所以b平抛运动的时间长，即有
水平位移
由图中b的水平位移小，所以b球的初速度小于a球的初速度，即，故A错误，B正确；
C. 设速度与水平方向的夹角α，位移与水平方向的夹角β，有
可以证明速度反向延长线交水平位移的中点，若该选项中假设小球垂直打在圆环上，则速度反向延长线交点在圆心，但不是水平位移的中点，故C正确；
D. 如果两球的初速度非常小，两球不能在空中相遇，如图所示
故D错误。
故选BC。
10．AD
【知识点】牛顿第二定律求瞬时突变问题、细绳或弹簧相连的连接体问题
【详解】A．撤去力前，A、B处于静止状态，根据平衡条件可得
撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，整体有沿斜面向上的加速度，对A、B整体，由牛顿第二定律
解得撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为
故A正确；
B．撤去力的瞬间，对B，由牛顿第二定律
解得撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为
故B错误；
C．当A、B之间作用力为零时，且加速度相同时，两物块分离，对B，由牛顿第二定律
对A、B整体，由牛顿第二定律
解得
此时弹簧处于原长状态，故C错误；
D．若斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离时，对B，由牛顿第二定律
对A、B整体有
解得
说明斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离分离位置与斜面光滑时相同，都是弹簧恢复到原长时上端的位置，故D正确。
故选D。
11．(1)
(2)
【知识点】牛顿第二定律的简单应用
【详解】（1）小车放在水平玻璃桌面上，小车与桌面的摩擦力忽略不计。由题意可得，钩码的加速度为
对钩码，设细线对小车的拉力为T，根据牛顿第二定律
对小车
联立，解得
（2）[1][2]根据
则
解得
12． CD/DC C 1.0 （-10、-5）或（-10cm、-5cm）
【知识点】平抛运动速度的计算、平抛运动位移的计算、研究物体平抛运动实验的步骤和数据处理、研究物体平抛运动实验的注意事项和误差分析
【详解】（1）[1]A．对斜槽轨道是否光滑无要求，根据动能定理，每次合外力做功相同，就会获得相同大小的速度。故有无摩擦力对实验没有影响。A错误；
B．使用密度小、体积大的钢球，实验误差会增大。B错误；
C．实验中为保证速度大小恒定，则要求每次从斜槽上相同的位置无初速度释放。实验误差会减小。C正确；
D．斜槽的作用是提供一个恒定的水平速度，水平速度要求斜槽轨道末端水平。实验误差会减小。D正确；
故选CD。
（2）[2]建立坐标系时，应将小球在斜槽末端时，球心在竖直面上的投影为坐标原点。
故选C。
（3）[3]如图所示，根据平抛运动规律知，在竖直方向
代入得
水平方向初速度为
代入得
[4]由图知，小球经过B点时的速度为
代入得
则小球从抛出点到B点的时间为
根据竖直方向小球做自由落体运动，小球从抛出点到B点的竖直方向位移为
代入得
则抛出点坐标为（-10，-5）
13．（1）；（2）；（3）
【知识点】平抛运动速度的计算、通过牛顿第二定律求解向心力
【详解】（1）由平抛运动规律知，竖直方向
解得
（2）竖直方向的分速度
由平抛运动得
解得水流的初速度大小
（3）由平抛运动得
向心力大小为
解得
14．(1)，
(2)
(3)
【知识点】用三角形法则解决平衡问题、牛顿第二定律的简单应用、物块在倾斜的传送带上运动分析
【详解】（1）货物放上传送带后，水平方向受力如图所示，设传送带对物体的摩擦力为，挡板对物体摩擦力为，由剖面图对货物受力分析如图，传送带对货物支持力为，挡板对货物支持力为，则
，
由滑动摩擦力计算式有
，
代入数据可得
，
传送带上表面对货物的摩擦力大小为，挡板对货物的摩擦力大小为。
（2）设货物由静止放上传送带获得的加速度为，对货物
解得
设货物在传送带上经时间能达到共速，所走的为，由运动学公式得
，
解得
，
所以物体能在传送带上达到共速，共速后，货物做匀速直线运动，直至被取下，设再经过时间到达目的地，则有
货物匀速阶段所用的时间为
货物运动总时间为
（3）货物由于传送带突然出现故障，作匀减速运动的加速度为，所走的位移为，传送带恢复正常后，货物匀加速达到共速的位移为，对货物
根据运动学公式得
，
设由于传送带故障，耽误的时间设为，则
代入数据，解得
15．（1），方向水平向右；（2）4m；（3）
【知识点】牛顿定律与直线运动-复杂过程、受变化外力的板块问题
【详解】（1）由题意可知，在的时间内，物块受到拉力
设物块相对木板背受到静止摩擦力大小为f，方向水平向右。
对整体由牛顿第二定律可得
解得
再隔离m有
解得
物块受到最大静摩擦力为
故
假设成立，物块受到的摩擦力大小为，方向水平向右。
（2）时，物块和木板的速度为
的时间内，拉力
设物块和木板间发生相对滑动，物块和木板的加速度分别为和
隔离m有
隔离M有
解得
时，物块和木板的速度分别为
在的时间内，物块在木板上滑行的位移大小为
（3）撤去拉力后，设经过时间二者相对静止，此时二者的速度为v。
物块的加速度大小为
木板的加速度不变仍为
则
解得
由题意可知，二者将一起滑行，一起滑行时的加速度为，时间为，则
故木板在水平地面上停止运动的时刻为
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
B
B
D
D
BD
BC
AD
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共8页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信
息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书
写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；
在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1．下列说法正确的是（ ）
A．2023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲，其持续时间在阿秒的量级，即，阿秒对应的物理量不是国际单位制的基本量
B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
C．根据速度定义式，当极短时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了物理的极限法
D．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接利用斜面实验得出了准确结论
2．解放军某部在某次登岛演习过程中，要渡过一条宽度为d的小河。现有甲、乙两个战斗小组分别乘两只小船渡河，船头朝向如图所示，渡河时两小船船头与河岸夹角都是θ角，两船在静水中的速率都为v，水流速率为v0，此时甲船恰好能到小河正对岸的A点，则（ ）
A．甲船渡河时间为
B．乙船比甲船更早到达对岸
C．靠岸时两船间距增大了
D．如果河水流速增大，甲船不改变船头方向也能到达A点
3.某种型号的滚筒洗衣机的滚筒截面是直径为525mm的圆 ，如图所示 a、c位置分别为最低和最高点 ，b、d位置与圆心等高。 洗衣机以800r/min的转速脱水时 ，有一玩具随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动 ，玩具可视为质点 ，重力加速度为g。下列说法正确的是 ( )
A ．玩具在b、d两处的向心力相同
B ．玩具在b、d两处的摩擦力相同
C ．减小洗衣机转速脱水效果会更好
D ．玩具在c处时洗衣机对地面的压力大于玩具在a处时洗衣机对地面的压力
4．如图所示，晾晒衣服的绳子固定在两根竖直杆A、B上，绳子的质量及绳子与衣架挂钩之间的摩擦均可忽略不计，衣服处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．衣服由湿变干的过程中，绳子的拉力不变
B．不考虑衣服质量变化，一阵水平方向的恒定的风吹来后衣服在新的位置保持静止，则两绳子拉力的合力变大
C．不考虑衣服质量变化，将B杆缓慢向右移动，绳子上的拉力大小逐渐减小
D．不考虑衣服质量变化，只改变绳子的长度，绳子上的拉力大小可能保持不变
5．高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一列由8节车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢提供的牵引力大小为F，每节车厢质量都为m，每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍。重力加速度为g。则下列说法不正确的是（ ）
A．整列车的加速度大小为
B．启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上
C．第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为
D．第2节车厢对第3 节车厢的作用力大小为0
6．如图（俯视图），用自然长度为，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（ ）
A．当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的摩擦力最小
B．当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的摩擦力都等于弹簧弹力的大小
C．当圆盘的角速度为时，P、Q两物块受到的合力大小均为
D．当物体P、Q两物块刚要滑动时，圆盘的角速度为
7．如图所示，阳光垂直照射到斜面草坪上，在斜面顶端把一高尔夫球水平击出让其在与斜面垂直的面内运动，小球刚好落在斜面底端。B点是运动过程中距离斜面的最远处，A点是在阳光照射下小球经过B点的投影点，不计空气阻力，则（ ）
A．小球在斜面上的投影做匀速运动
B．OA与AC长度之比为1∶3
C．若斜面内D点在B点的正下方，则OD与DC长度不等
D．小球在B点的速度与整个段平均速度大小相等
多选题
8．关于下列四幅图中物体做圆周运动的描述正确的是（ ）
A．图甲中只要铁轨外侧高于内侧，火车以任意速度转弯，铁轨对火车轮缘均不会产生作用力
B．图乙中汽车通过拱形桥最高点时，对桥的压力小于汽车自身重力
C．图丙中汽车以一定的速度通过凹形桥底端时，凹形桥半径越大，汽车越容易爆胎
D．图丁中汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的静摩擦力提供向心力
9．如图所示，AB为竖直放置的半圆环ACB的水平直径，O为半圆环圆心，C为环上的最低点，环半径为R，两个质量相同的小球分别从A点和B点以初速度和水平相向抛出，初速度为的小球落到a点所用时间为，初速度为的小球落到b点所用时间为，a点高度大于b点高度，不计空气阻力。则下列判断正确的是（ ）
A．两小球的初速度一定有
B．两小球落到圆环上所用的时间满足
C．无论和大小如何，两小球都不会垂直打在圆环上
D．若两小球同时水平抛出，无论和大小如何，两小球都能在空中相遇
10．如图所示，倾角为的固定足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的的恒力作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是（ ）
A．撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为
B．撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为
C．A、B被弹起的过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态
D．若斜面粗糙且与A、B间的动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离位置与斜面光滑时相同
第Ⅱ卷
填空题（本题共两小题，第11题9分，第12题12分，共计21分。）
11．某同学设计了如图所示的实验装置，既可以验证牛顿第二定律，也可以测量小车的质量与长春当地的重力加速度，实验器材有带加速度传感器的小车（传感器的质量忽略不计），质量已知的钩码、水平玻璃桌面（右端带定滑轮且摩擦力忽略不计）、动滑轮（轻质）、轻质细线。
实验步骤如下：
A．调节定滑轮使细线水平，动滑轮跨在细线上，钩码挂在动滑轮上，调节桌面与悬点间的距离，使动滑轮两侧细线竖直，小车与钩码由静止开始做匀加速直线运动，记录加速度传感器的示数以及相应的钩码质量；
B．改变悬挂钩码的个数，重复步骤A，得到多组加速度a与相应悬挂的钩码总质量M；
C．画出的函数关系图像。回答下列问题：
(1)设当地的重力加速度为g，小车的质量为m，写出的函数关系图像的表达
式 （用g、m、M来表示）。
(2)若图像纵轴的截距为b，斜率为k，可得 （用b来表示）， （用b、k来表示）。
12．利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。
（1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是 。
A．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B．使用密度小、体积大的钢球
C．实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下
D．使斜槽末端切线保持水平
（2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是 。
A． B．
C. D．
（3）若某同学只记录了小球运动途中的三点的位置，如图，取点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，小球平抛的初速度大小 （重力加速度取，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是 （以为单位，答案不用写单位，注意正负号）。
三、计算题（本题共3小题，共33分。解答应写出必要的文字说明、方程式。只写答案不得分。）
13．（8分）水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。如图为某景观水车模型，从槽口水平流出的水，垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，轮叶在水流不断冲击下转动，稳定时轮叶边缘线速度与水流冲击的速度大小近似相等。已知槽口到冲击点A所在的水平面距离，水车轮轴到轮叶边缘的距离为R。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）水从槽口落到水轮叶面的时间t；
（2）槽口处水流的初速度大小；
（3）轮叶边缘上质量为m的钉子，随水车匀速转动时的向心力大小F。
14．（10分）图（a）为某国际机场某货物传送装置实物图，简化图如图（b），该装置由传送带ABCD及固定挡板CDEF组成，固定挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面ABCD与水平台面的夹角。传送带匀速转动时，工作人员将正方体货物从D点由静止释放，在L=10m处取下货物，货物运动时的剖面图如图（c）所示，已知传送带匀速运行的速度v=1m/s，货物质量m=10kg，其底部与传送带上表面ABCD的动摩擦因数为，其侧面与挡板CDEF的动摩擦因数为。（重力加速度，，，不计空气阻力）。
(1)求传送带上表面对货物的摩擦力大小和挡板对货物的摩擦力大小；
(2)货物在传送带上运动的时间t；
(3)货物若传送到s=0.2m时，传送带由于故障突然停止，工作人员待货物安全停止时立即进行维修，用时T=30s，传送带恢复正常，忽略传送带加速至恢复正常的时间，求由于故障，传送货物耽误的时间。（保留两位小数）
15．（15分）如图甲所示，质量足够长的木板静止在粗糙的水平地面上，木板左端放置一个质量、大小可以忽略的小物块。物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数。从时刻开始对标施加一水平向右的拉力，拉力大小随着时间变化的关系图像如图乙所示，末撤去拉力。物块与木板间及木板和地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）时，物块受到的摩擦力大小；
（2）在的时间内，物块在木板上滑行的位移大小；
（3）木板在水平地面上停止运动的时刻。
参考答案：
1．C
【知识点】光电效应现象及其解释、物理学史
【详解】A．国际单位制中的七个基本物理量为长度、质量、时间、温度、电流、物质的量、发光强度，基本物理量的单位为基本单位，即米、千克、秒、开尔文、安培、摩尔、坎德拉；“阿秒”是一个单位，对应的物理量是时间，是国际单位制的基本量，故A错误；
B．德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律，提出了能量子的假说，1887年赫兹在研究麦克斯韦电磁波理论时偶然发现了光电效应现象，故B错误；
C．为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取非常小的时间，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故C正确；
D．伽利略在对自由落体运动的研究中，猜想运动速度与下落时间成正比，为了“冲淡”重力的影响，首先在斜面上进行实验验证，在斜面实验的基础上进行理想化推理，故D错误。
故选C。
2．C
【知识点】船速大于水速时最短过河位移问题
【详解】AB．将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，根据分运动和合运动具有等时性，可知甲、乙两船到达对岸的时间均为
故两船同时到达对岸，故AB错误；
C．靠岸时两船间距增大了
故C正确；
D．水流速率为v0，此时甲船恰好能到小河正对岸的A点，则
故如果河水流速增大，要使甲船到达A点，小船船头与河岸夹角应减小，故D错误。
故选C。
3．B
【知识点】绳球类模型及其临界条件、离心运动的应用和防止
【详解】A．湿衣物随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，则其在b、d两处的向心力大小相等，方向相反。故A错误；
B．湿衣物运动到最低点a点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，由牛顿第二定律可知，湿衣物在a点受到滚筒的作用力最大，脱水效果最好。故B正确；
C．同理，湿衣物在c点时，加速度竖直向下，处于失重状态，由牛顿第二定律可知，湿衣物在c点受到滚筒的作用力最小，脱水效果最差。故C错误；
D．增大洗衣机转速，水需要的向心力越大，水越容易做离心运动，脱水效果会更好。故D错误。
故选B。
4．B
【知识点】直接合成法解决三力平衡问题、动态平衡问题
【详解】A．绳中的拉力左右相等，设两侧绳子与竖直方向的夹角均为，对挂钩受力分析如图所示，根据平衡条件，有
衣服由湿变干的过程中，质量一直减小，故绳子拉力T变小，A错误；
B．衣服原来是受重力和两绳子拉力而平衡，受到风力后是四力平衡，两绳子拉力的合力F与重力和风力的合力相平衡，重力与风力垂直，所以风力和重力的合力大于重力，故两绳子拉力的合力变大，B正确；
C．不考虑衣服质量变化，将B杆缓慢向右移动，绳子与竖直方向之间的夹角逐渐增大，绳子上的拉力的合力不变，则绳子上的拉力逐渐增大，C错误；
D．不考虑衣服质量变化，若只改变绳子的长度，则绳子与竖直方向之间的夹角一定随之改变，绳子上的拉力一定改变，D错误。
故选B。
5．B
【知识点】整体法与隔离法解连接体问题
【详解】A．对列车进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
故A正确；
B．启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力，水平方向有沿动车运动方向的水平摩擦力两个力的合力方向斜向上方，故B错误；
C．对第1节车厢，根据牛顿第二定律
解得
故C正确；
D．对第1、2节车厢的整体，根据牛顿第二定律
解得
故D正确。
6．D
【知识点】水平转盘上的物体
【详解】A．PQ间的距离为，而弹簧的原长为，故弹簧的弹力为
根据合力与分力构成的矢量三角形可知，静摩擦力具有最小值时沿轨迹切线，与弹力沿切线方向的分力平衡，为
此时物块随圆盘转动需要的向心力为弹力沿半径方向的分力
解得
故A错误；
B． 当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为
由力的三角形可知静摩擦力不等于弹簧的弹力，故B错误；
C．当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为
由力的三角形可知静摩擦力等于，此时物体和圆盘还未相对滑动，物体所受的合力亦为也为，故C错误；
D．静摩擦力达到最大时，恰好最大静摩擦力与弹力垂直，此时
解得
故D正确。
故选D。
7．D
【知识点】斜面上的平抛运动
【详解】A．将小球的运动分解为沿斜面和垂直斜面两个分运动，可知小球沿斜面方向做初速度为，加速度为的匀加速直线运动，则小球在斜面上的投影做匀加速直线运动，故A错误；
B．小球垂直斜面方向做初速度为，加速度为的匀减速直线运动，B点是运动过程中距离斜面的最远处，则此时小球垂直斜面方向的分速度刚好为0，根据对称性可知，O到B与B到C的时间相等，均为
则有
可得
所以
故B错误；
C．将小球的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，则
小球从O到C有
根据几何关系，可知D点是OC的中点，则OD与DC长度相等，故C错误；
D．小球在B点的速度
整个段平均速度
二者相等，故D正确。
故选D。
8．BD
【知识点】拱桥和凹桥模型、汽车和自行车在水平面的转弯问题、火车和飞机倾斜转弯模型
【详解】A．火车超速，则外轨产生压力，火车速度小时，内轨产生压力，只有当火车以规定的速度转弯，铁轨对火车轮缘才均不会产生作用力，故A错误；
B．汽车通过拱桥最高点时，汽车的加速度方向向下，汽车处于失重状态，对桥的压力小于汽车自身重力，故B正确；
C．汽车过凹形桥时，根据
可知，对桥的压力大于汽车自身重力，凹形桥半径越大，压力越小，汽车越不容易爆胎，故C错误；
D．汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的静摩擦力提供向心力，故D正确。
故选BD。
9．BC
【知识点】平抛运动位移的计算、速度反向延长线的特点、平抛运动中追及相遇问题、曲面结合的平抛运动
【详解】AB. 根据，因为b下落高度大，所以b平抛运动的时间长，即有
水平位移
由图中b的水平位移小，所以b球的初速度小于a球的初速度，即，故A错误，B正确；
C. 设速度与水平方向的夹角α，位移与水平方向的夹角β，有
可以证明速度反向延长线交水平位移的中点，若该选项中假设小球垂直打在圆环上，则速度反向延长线交点在圆心，但不是水平位移的中点，故C正确；
D. 如果两球的初速度非常小，两球不能在空中相遇，如图所示
故D错误。
故选BC。
10．AD
【知识点】牛顿第二定律求瞬时突变问题、细绳或弹簧相连的连接体问题
【详解】A．撤去力前，A、B处于静止状态，根据平衡条件可得
撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，整体有沿斜面向上的加速度，对A、B整体，由牛顿第二定律
解得撤去力的瞬间，A、B的加速度大小均为
故A正确；
B．撤去力的瞬间，对B，由牛顿第二定律
解得撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为
故B错误；
C．当A、B之间作用力为零时，且加速度相同时，两物块分离，对B，由牛顿第二定律
对A、B整体，由牛顿第二定律
解得
此时弹簧处于原长状态，故C错误；
D．若斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离时，对B，由牛顿第二定律
对A、B整体有
解得
说明斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离分离位置与斜面光滑时相同，都是弹簧恢复到原长时上端的位置，故D正确。
故选D。
11．(1)
(2)
【知识点】牛顿第二定律的简单应用
【详解】（1）小车放在水平玻璃桌面上，小车与桌面的摩擦力忽略不计。由题意可得，钩码的加速度为
对钩码，设细线对小车的拉力为T，根据牛顿第二定律
对小车
联立，解得
（2）[1][2]根据
则
解得
12． CD/DC C 1.0 （-10、-5）或（-10cm、-5cm）
【知识点】平抛运动速度的计算、平抛运动位移的计算、研究物体平抛运动实验的步骤和数据处理、研究物体平抛运动实验的注意事项和误差分析
【详解】（1）[1]A．对斜槽轨道是否光滑无要求，根据动能定理，每次合外力做功相同，就会获得相同大小的速度。故有无摩擦力对实验没有影响。A错误；
B．使用密度小、体积大的钢球，实验误差会增大。B错误；
C．实验中为保证速度大小恒定，则要求每次从斜槽上相同的位置无初速度释放。实验误差会减小。C正确；
D．斜槽的作用是提供一个恒定的水平速度，水平速度要求斜槽轨道末端水平。实验误差会减小。D正确；
故选CD。
（2）[2]建立坐标系时，应将小球在斜槽末端时，球心在竖直面上的投影为坐标原点。
故选C。
（3）[3]如图所示，根据平抛运动规律知，在竖直方向
代入得
水平方向初速度为
代入得
[4]由图知，小球经过B点时的速度为
代入得
则小球从抛出点到B点的时间为
根据竖直方向小球做自由落体运动，小球从抛出点到B点的竖直方向位移为
代入得
则抛出点坐标为（-10，-5）
13．（1）；（2）；（3）
【知识点】平抛运动速度的计算、通过牛顿第二定律求解向心力
【详解】（1）由平抛运动规律知，竖直方向
解得
（2）竖直方向的分速度
由平抛运动得
解得水流的初速度大小
（3）由平抛运动得
向心力大小为
解得
14．(1)，
(2)
(3)
【知识点】用三角形法则解决平衡问题、牛顿第二定律的简单应用、物块在倾斜的传送带上运动分析
【详解】（1）货物放上传送带后，水平方向受力如图所示，设传送带对物体的摩擦力为，挡板对物体摩擦力为，由剖面图对货物受力分析如图，传送带对货物支持力为，挡板对货物支持力为，则
，
由滑动摩擦力计算式有
，
代入数据可得
，
传送带上表面对货物的摩擦力大小为，挡板对货物的摩擦力大小为。
（2）设货物由静止放上传送带获得的加速度为，对货物
解得
设货物在传送带上经时间能达到共速，所走的为，由运动学公式得
，
解得
，
所以物体能在传送带上达到共速，共速后，货物做匀速直线运动，直至被取下，设再经过时间到达目的地，则有
货物匀速阶段所用的时间为
货物运动总时间为
（3）货物由于传送带突然出现故障，作匀减速运动的加速度为，所走的位移为，传送带恢复正常后，货物匀加速达到共速的位移为，对货物
根据运动学公式得
，
设由于传送带故障，耽误的时间设为，则
代入数据，解得
15．（1），方向水平向右；（2）4m；（3）
【知识点】牛顿定律与直线运动-复杂过程、受变化外力的板块问题
【详解】（1）由题意可知，在的时间内，物块受到拉力
设物块相对木板背受到静止摩擦力大小为f，方向水平向右。
对整体由牛顿第二定律可得
解得
再隔离m有
解得
物块受到最大静摩擦力为
故
假设成立，物块受到的摩擦力大小为，方向水平向右。
（2）时，物块和木板的速度为
的时间内，拉力
设物块和木板间发生相对滑动，物块和木板的加速度分别为和
隔离m有
隔离M有
解得
时，物块和木板的速度分别为
在的时间内，物块在木板上滑行的位移大小为
（3）撤去拉力后，设经过时间二者相对静止，此时二者的速度为v。
物块的加速度大小为
木板的加速度不变仍为
则
解得
由题意可知，二者将一起滑行，一起滑行时的加速度为，时间为，则
故木板在水平地面上停止运动的时刻为
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
B
B
D
D
BD
BC
AD
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