江苏省常州市2023-2024学年高三上学期期中学业水平监测物理试题含答案.pdf

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1、第 1 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司20232024 学年度第一学期期中质量调研高三物理试题学年度第一学期期中质量调研高三物理试题注意事项：注意事项：1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为 75 分钟，满分值为分钟，满分值为 100 分。分。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的 0.5 毫米签字笔填写在答题卡上，并用毫米签字笔填写在答题卡上，并

2、用 2B 铅笔将对应的数字标号涂黑。铅笔将对应的数字标号涂黑。3.答选择题必须用答选择题必须用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的 0.5 毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。一、单项选择题：本题共毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。一、单项选择题：本题共 11 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 44 分。每小题只有一个选项符合题意。分。每小题只有

3、一个选项符合题意。1.已知 k 为静电力常量，q 为电荷量，r 为距离，则2kqr用国际单位制表示正确的是（）A.V/mB.J/mC.ND.V2.神舟十七号飞船于 2023 年 10 月 26 号从酒泉卫星发射中心发射升空，对接中国空间站核心舱前向端口，形成三舱三船组合体，对接后空间站的运动可看作匀速圆周运动。对接后空间站在运行过程中（）A.角速度不变B.线速度不变C.向心加速度不变D.受到的万有引力不变3.自然科学中很多物理量的表达式都有不止一个，通常都有其定义式和决定式，它们反应人们对自然界认识的不同层次。定义式侧重描述客观世界，决定式侧重对因果关系的解释。下列表达式中，侧重解释因果关系的

4、是（）A.电阻URIB.电容QCUC.加速度FamD.电场强度FEq4.某同学用智能手机中加速度传感器研究运动。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到竖直方向的加速度随时间变化图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度 g=10m/s2，由此可判断出手机（）江苏省常州市2023-2024学年高三上学期期中学业水平监测物理试题第 2 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司A.t1时刻运动到最高点B.t2时刻运动到最高点C.t3时刻对手掌的压力为零D.t1t3时间内，受到的支持力先减小再增大5.如图所示为汽车内常备的“菱形千斤顶”，摇动手柄使螺旋杆转动，A B、间距

5、离发生改变，从而实现重物的升降若物重为 G，螺旋杆保持水平，AB与BC之间的夹角为30，不计杆件自重，则螺旋杆的拉力大小为（）A 32GB.GC.3GD.2 3G6.在“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。关于该实验，下列操作正确的是（）A.两个细绳套必须等长B.测力计、细绳套、橡皮条可以与木板平面不平行.第 3 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司C.重复实验，再次进行验证时，结点 O 的位置可以与前一次不同D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时，拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力7.如图所示，某同学练习定点

6、投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线 1、2 所示。若两次抛出篮球的速度1v和2v的水平分量分别为1xv和2xv，竖直分量分别为1yv和2yv，不计空气阻力，下列关系正确的是（）A.12xxvv，12yyvvB.12xxvv，12yyvvC.12xxvv，12yyvvD.12xxvv，12yyvv8.如图为一机动车刹车过程中的21xtt图像，设初速度 v0的方向为正方向。以下说法正确的是（）A.机动车的初速度为 4m/sB.机动车的加速度大小为 4m/s2C.机动车运动最长时间为 5sD.机动车运动的最远距离为 25m9.如图所示，一轻弹簧下端挂一物体，上端用手牵引

7、使重物匀速上升，从手突然停止到物体上升至最高点的过程中，物体运动的速率 v、加速度大小 a、动能 Ek、弹簧的弹性势能 Ep随物体上升高度 h 变化的图像可能正确的是（）的第 4 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司A.B.C.D.10.如图所示，ABCD 为真空中一正四面体区域，M 和 N 分别为 AC 边和 AD 边的中点，A 处和 C 处分别有等量异种点电荷+Q 和-Q。则（）A.B、D 处场强大小相等，方向不同B.电子在 M 点的电势能小于在 N 点的电势能C.将一试探正电荷从 B 沿直线 BD 移动到 D 电场力做正功D.将位于 C 处的电荷-Q 移到 B 处时 M、N 点场强大

8、小相等11.光滑水平面上放置一长为 L、轻质不计质量的木片，木片左右端各放置一个质量都是 m，可视为质点的小滑块 A 和 B，A、B 与轻质木片间动摩擦因数分别是 1和 2，且 2212。现在对 A 施加水平向右的推力 F，使 A 能与 B 相遇，则（）A 若 F 大于 1mg，则可以使 A 与 B 相碰B.若 F 大于 2mg，则可以使 A 与 B 相碰C.A 与 B 相碰前系统产生的内能为 1mgLD.A 与 B 相碰前系统产生的内能为 2mgL二、非选择题：共二、非选择题：共 5 题，共题，共 56 分。其中第分。其中第 1316 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最

9、后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。题解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.某实验小组设计了如图所示的实验装置来测量木块与平板间的动摩擦因数，其中平板的倾角 可调。.第 5 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司（1）通过纸带打点的实验步骤如下：A 测量完毕，关闭电源，取下纸带B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开木块C.把打点计时器固定在平板上，将木块尾部与纸带相连，使纸带穿过限位孔D.将木块靠近打点计时器上述实验步骤的正确顺序是：_（填字母）。（2）打点计时器的工作频率为 50

10、 Hz，如图所示的是用学生尺量出的纸带上计数点之间的间距根据纸带求出木块的加速度 a_m/s2。（保留 2 位有效数字）（3）若重力加速度 g9.8 m/s2，测出斜面的倾角，查表知 sin0.60，cos0.80，若木块的质量 m，则木块与平板间的动摩擦因数 _（保留两位有效数字）（4）设想利用上图装置验证牛顿第二定律，实验时可通过改变_，验证质量一定时加速度与力的关系；验证力一定时加速度与质量的关系，实验时应保持_不变。（请填字母表达式）13.无人机投送快递精准快捷。如图所示，某质量为 M 的无人机用轻绳吊质量 m 的快递包裹，水平向东匀加速飞行，绳偏离竖直方向的夹角为，不计空气阻力，求：

11、（1）无人机加速飞行时的加速度；（2）轻绳拉力的大小。14.电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的优点可以与计算机相连，能在很短的时间内画出电流随时间的变化图像。如右上图连接电路，电源电动势 E=9V，先使开关与 1 相连，电源向电容器充电，然后把开关掷向 2，电容器通过电阻 R 放电，电脑屏上显示出电流随时间变化的It图线如右下图。.第 6 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司（1）计算电阻 R 的阻值；（2）估算电容器的电容。15.如图所示，高速公路上一辆速度为 90km/h 的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在 A 点发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段半径和弧长都相同且

12、相切的圆弧从 B 点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变，A、B 两点沿道路方向距离为 105m，超车道和行车道宽度均为 3.75m，应急车道宽度为 2.5m，路面提供的最大静摩擦力是车重的 0.5 倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度210m/sg，求：（1）汽车转弯时的向心加速度；（2）汽车转弯时圆弧轨迹半径；（3）驾驶员的反应时间。16.如图所示，一轻杆下端连接在 O 点的光滑铰链上，上端固定一质量为 m 的光滑小球 Q，光滑水平地面上有一质量为 M 的长方体 P，施加一水平推力，使小球 Q 靠在 P 的左侧面上处于静止，此时轻杆与地面的夹角=37。已知 sin37=0.

13、6，cos37=0.8，重力加速度为 g。求：（1）推力 F 的大小；（2）撤去推力 F 的瞬间，P 的加速度大小；（3）若外力向左推 P，使杆缓慢转动到竖直位置后，撤去外力，发现 Q 推动 P 由静止向右运动，当杆转动到与地面夹角为30时，P、Q 恰好分离，求 P 与 Q 的质量比Mm。的第 7 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司第 1 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司20232024 学年度第一学期期中质量调研学年度第一学期期中质量调研高三物理试题高三物理试题注意事项：注意事项：1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为

14、本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为 75 分钟，满分值为分钟，满分值为 100 分。分。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的 0.5 毫米签字笔填写在答题卡上，并用毫米签字笔填写在答题卡上，并用 2B 铅笔将对应的数字标号涂黑。铅笔将对应的数字标号涂黑。3.答选择题必须用答选择题必须用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改

15、动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的 0.5 毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 11 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 44 分。每小题只有一个选项符合题意。分。每小题只有一个选项符合题意。1.已知 k 为静电力常量，q 为电荷量，r 为距离，则2kqr用国际单位制表示正确的是（）A.V/mB.J/mC.ND.V【答案】A【解析】【详解】静电力常量 k 的单位为22N m/C，电荷量 q 的单位为 C，距离 r 的单位为 m，

16、所以可得2kqr的单位为222(N m/C)C11N/C1V/mm故选 A。2.神舟十七号飞船于 2023 年 10 月 26 号从酒泉卫星发射中心发射升空，对接中国空间站核心舱前向端口，形成三舱三船组合体，对接后空间站运动可看作匀速圆周运动。对接后空间站在运行过程中（）A.角速度不变B.线速度不变C.向心加速度不变D.受到的万有引力不变【答案】A【解析】【详解】对接后空间站在运行过程中角速度不变；线速度大小不变，方向时刻发生变化；向心加速度大小不变，方向时刻发生变化；受到的万有引力大小不变，方向时刻发生变化。故选 A。的第 2 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司3.自然科学中很多物理

17、量的表达式都有不止一个，通常都有其定义式和决定式，它们反应人们对自然界认识的不同层次。定义式侧重描述客观世界，决定式侧重对因果关系的解释。下列表达式中，侧重解释因果关系的是（）A.电阻URIB.电容QCUC.加速度FamD.电场强度FEq【答案】C【解析】【详解】ABD电阻、电容、电场强度分别都仅与导体自身、电容器结构、电场自身有关，没有侧重解释因果关系，故 ABD 错误；C加速度是因为力而产生的，所以加速度Fam侧重解释因果关系，故 C 正确。故选 C。4.某同学用智能手机中加速度传感器研究运动。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到竖直方向的加速度随时间变化图像

18、如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度 g=10m/s2，由此可判断出手机（）A t1时刻运动到最高点B.t2时刻运动到最高点C.t3时刻对手掌的压力为零D.t1t3时间内，受到的支持力先减小再增大【答案】C【解析】【详解】At1时刻向上的加速度最大，此时手机将继续向上运动，此时刻没有运动到最高点，故 A 错误；Bt2时刻加速度为零，此时向上的速度最大，还没有运动到最高点，故 B 错误；.第 3 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司Ct3时刻加速度为向下的 g，此时手机完全失重，则对手掌的压力为零，故 C 正确；Dt1t3时间内，加速度先向上后向下，则手机先超重后失重，则手机受到的支持

19、力先增大再减小，故 D错误。故选 C。5.如图所示为汽车内常备的“菱形千斤顶”，摇动手柄使螺旋杆转动，A B、间距离发生改变，从而实现重物的升降若物重为 G，螺旋杆保持水平，AB与BC之间的夹角为30，不计杆件自重，则螺旋杆的拉力大小为（）A.32GB.GC.3GD.2 3G【答案】C【解析】【分析】【详解】根据题意，“菱形千斤顶”C 点受到的压力 G 分解沿两臂的两个分力 F1，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，如图 1 所示。根据几何关系可得：12FsinG解得 AC 杆的弹力大小：第 4 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司12sinGF对“菱形千斤顶”A 点受力分析如图 2

20、 所示，由平衡条件得：12cosFF联立解得：3tanGFG故选 C。6.在“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。关于该实验，下列操作正确的是（）A.两个细绳套必须等长B.测力计、细绳套、橡皮条可以与木板平面不平行C.重复实验，再次进行验证时，结点 O 的位置可以与前一次不同D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时，拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力【答案】C【解析】【详解】A使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，两细绳只确定力的方向，故两个细绳套不需用等第 5 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司长，故 A

21、错误；B合力与分力为等效替代的关系，为保证作用效果相同，实验时必须使测力计、细绳套、橡皮条与木板平面平行，故 B 错误；C重复实验，再次进行验证时，结点 O 的位置可以与前一次不同，故 C 正确；D用两个测力计互成角度拉橡皮条时，拉力不一定都小于只用一个测力计时的拉力，故 D 错误。故选 C。7.如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线 1、2 所示。若两次抛出篮球的速度1v和2v的水平分量分别为1xv和2xv，竖直分量分别为1yv和2yv，不计空气阻力，下列关系正确的是（）A.12xxvv，12yyvvB.12xxvv，12yyvvC.12xx

22、vv，12yyvvD.12xxvv，12yyvv【答案】A【解析】【详解】将运动过程逆向思考，篮球做平抛运动。曲线 1、2 对应的水平位移相等，竖直位移 1 大于 2，由竖直位移关系212hgt知12tt根据ygtv可得12yyvv再由水平位移第 6 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司0 xvt得12xxvv故选 A。8.如图为一机动车刹车过程中的21xtt图像，设初速度 v0的方向为正方向。以下说法正确的是（）A.机动车的初速度为 4m/sB.机动车的加速度大小为 4m/s2C.机动车运动的最长时间为 5sD.机动车运动的最远距离为 25m【答案】D【解析】【详解】AB根据21xtt

23、图像可得21204xtt 整理可得2204xtt结合匀变速直线运动位移时间关系2012xv tat可得机动车的初速度和加速度分别为020m/sv，28m/sa 故 AB 错误；CD机动车运动的最长时间为000020s2.5s8vta机动车运动的最远距离为第 7 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司000202.5m25m22vxt故 C 错误，D 正确。故选 D。9.如图所示，一轻弹簧下端挂一物体，上端用手牵引使重物匀速上升，从手突然停止到物体上升至最高点的过程中，物体运动的速率 v、加速度大小 a、动能 Ek、弹簧的弹性势能 Ep随物体上升高度 h 变化的图像可能正确的是（）A.B.C

24、.D.【答案】C【解析】【详解】B根据题意可知，轻弹簧拉着重物做匀速直线运动，弹簧处于拉伸状态且拉力等于重力，当手突然停止运动后的一小段时间内，由于惯性，重物继续向上运动，弹簧的形变量减小，则弹力减小，弹力小于重力，加速度向下，向上做减速运动，设弹簧的劲度系数为k，根据牛顿第二定律可得，加速度大小与上升高度的关系为kham当弹簧处于伸长状态时，弹力一直减小，加速度一直增大；若弹簧伸长量减小到零之后，物体继续向上运动，弹簧被压缩，弹力增大且向下，根据牛顿第二定律可得，加速度大小与上升高度的关系仍为kham可知，物体一直做加速度增大减速运动，ah图像为过原点的直线，故 B 错误；AC根据题意，由动

25、能定理可知，物体动能的变化量为的第 8 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司22k01122EF hmvmv 合可得0222hvFvm合可知vh图像类似于一开口向左的抛物线，kEh图像的切线斜率绝对值表示物体受到合力大小，由上述分析可知，物体受到的合力一直增大，则kEh图像的切线斜率绝对值一直增大，故 A 错误，C 正确；D根据题意，由功能关系可知，弹簧的弹性势能的变化与弹簧弹力做功关系为pEF h 弹由于弹簧弹力发生变化，可知pEh图像不是直线，故 D 错误。故选 C。10.如图所示，ABCD 为真空中一正四面体区域，M 和 N 分别为 AC 边和 AD 边的中点，A 处和 C 处分别

26、有等量异种点电荷+Q 和-Q。则（）A.B、D 处场强大小相等，方向不同B.电子在 M 点的电势能小于在 N 点的电势能C.将一试探正电荷从 B 沿直线 BD 移动到 D 电场力做正功D.将位于 C 处的电荷-Q 移到 B 处时 M、N 点场强大小相等【答案】D【解析】【详解】A因为是正四面体，所以各变长相等，A 处和 C 处分别有等量异种点电荷，则根据点电荷的场强公式2QEkr可知，两点电荷各自在 B、D 处产生的场强大小相等，但由于电场强度是矢量，其叠加遵循平行四边行法则，根据电场强度的叠加原理可知，两点电荷在 B、D 处产生的场强大小相等、方向相同，故 A 错误；第 9 页/共 16 页

27、学科网（北京）股份有限公司B根据等量异种点电荷形成的电场的特征可知，两点电荷连线的中垂面为等势面，电势为零，而 M 点在该等势面上，则可知 M 点的电势为零，以此中垂面为界限，靠近正电荷电势为正，靠近负电荷电势为负，N点靠近正电荷，则其电势大于零，因此有NM而带负电的粒子在电势越高的地方电势能越小，由此可知电子在 M 点的电势能大于在 N 点的电势能，故 B错误；C根据正四面体的性质可知，BD 在该等量异种点电荷连线的中垂面上，因此 B、D 两点电势相等，均为零，将一试探正电荷从 B 沿直线 BD 移动到 D 电场力不做功，故 C 错误；D将位于 C 处的电荷-Q 移到 B 处时，可知 M、N

28、 两点到正电荷的距离相等，且 M、N 两点到负电荷的距离也相等，根据点电荷的场强公式以及几何关系可知，两点电荷分别在 M、N 两点产生的合场强的大小相等，故 D 正确。故选 D。11.光滑水平面上放置一长为 L、轻质不计质量的木片，木片左右端各放置一个质量都是 m，可视为质点的小滑块 A 和 B，A、B 与轻质木片间动摩擦因数分别是 1和 2，且 2212。现在对 A 施加水平向右的推力 F，使 A 能与 B 相遇，则（）A.若 F 大于 1mg，则可以使 A 与 B 相碰B.若 F 大于 2mg，则可以使 A 与 B 相碰C.A 与 B 相碰前系统产生的内能为 1mgLD.A 与 B 相碰前

29、系统产生的内能为 2mgL【答案】D【解析】【详解】AB当力 F 较小时，AB 和木片一起向前加速，随着力 F 的增大，最大静摩擦力小的先滑动，B与轻质木片间摩擦力达到最大值时，加速度为a，则2mgma得2ag把 AB 和木片看成一个整体第 10 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司222FmamgB 和木片发生相对滑动，使 A 能与 B 相遇。故 AB 错误；CDA 与 B 相碰前系统产生的内能为滑动摩擦力与相对位移的乘积，A 能与 B 相遇时，B 与木片的相对位移为L，则 A 与 B 相碰前系统产生的内能2QmgL故 C 错误，D 正确。故选 D。二、非选择题：共二、非选择题：共 5

30、 题，共题，共 56 分。其中第分。其中第 1316 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。题解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.某实验小组设计了如图所示的实验装置来测量木块与平板间的动摩擦因数，其中平板的倾角 可调。（1）通过纸带打点的实验步骤如下：A.测量完毕，关闭电源，取下纸带B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开木块C.把打点计时器固定在平板上，将木块尾部与纸带相连，使纸带穿过限位孔D.将木块靠近打点计时器上述实验步骤的

31、正确顺序是：_（填字母）。（2）打点计时器的工作频率为 50 Hz，如图所示的是用学生尺量出的纸带上计数点之间的间距根据纸带求出木块的加速度 a_m/s2。（保留 2 位有效数字）（3）若重力加速度 g9.8 m/s2，测出斜面的倾角，查表知 sin0.60，cos0.80，若木块的质量 m，则木块与平板间的动摩擦因数 _（保留两位有效数字）（4）设想利用上图装置验证牛顿第二定律，实验时可通过改变_，验证质量一定时加速度与力的关系；验证力一定时加速度与质量的关系，实验时应保持_不变。（请填字母表达式）第 11 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司【答案】.CDBA .1.6 .0.55

32、.平板的倾角 .(sincos)m gg【解析】【详解】（1）1实验时首先要把打点计时器固定在平板上，将木块尾部与纸带相连，使纸带穿过限位孔；将木块靠近打点计时器，接通电源，待打点计时器工作稳定后放开木块，测量完毕，关闭电源，取下纸带。则此实验步骤的正确顺序是 CDBA。（2）2根据图中纸带可知，相邻计数点的时间间隔为5 0.02s0.1sT 根据2xaT 可得木块的加速度为22222(15.709.00)(9.003.90)10 m/s1.6m/s0.1axT（3）3根据牛顿第二定律可得sincosmgmgma解得sin9.8 0.6 1.60.55cos9.8 0.8gag（4）4探究牛顿

33、第二定律采取的是控制变量法，验证质量一定时，加速度与力成正比的关系，通过改变平板的倾角来改变合外力。5验证力一定时，加速度与质量成反比的关系，由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力和摩擦力提供，所以要保证向下的合力不变，应该使(sincos)m gg不变。13.无人机投送快递精准快捷。如图所示，某质量为 M 的无人机用轻绳吊质量 m 的快递包裹，水平向东匀加速飞行，绳偏离竖直方向的夹角为，不计空气阻力，求：（1）无人机加速飞行时的加速度；（2）轻绳拉力的大小。【答案】（1）gtan；（2）cosmg第 12 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司【解析】【详解】（1）对包裹mgtan

34、=ma解得a=gtan（2）对包裹T cos=mg解得cosmgT14.电流传感器可以像电流表一样测量电流，它优点可以与计算机相连，能在很短的时间内画出电流随时间的变化图像。如右上图连接电路，电源电动势 E=9V，先使开关与 1 相连，电源向电容器充电，然后把开关掷向 2，电容器通过电阻 R 放电，电脑屏上显示出电流随时间变化的It图线如右下图。（1）计算电阻 R 的阻值；（2）估算电容器的电容。【答案】（1）33 10；（2）44.6 10 F【解析】【详解】（1）充满电后电容器的电压为9VUE放电瞬间有URI的第 13 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司可得3393 103 10R

35、 （2）由公式QIt可知，图像中与横轴所围面积中每个小方格的面积代数和表示电容器的总放电电荷量，又3300.2 0.2 10 C0.04 10 CQ由图可知大约共有 104 格，则全部放电电荷量为301044.16 10 CQQ则电容器的电容为44.6 10 FQCU15.如图所示，高速公路上一辆速度为 90km/h 的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在 A 点发现刹车失灵，短暂反应后，控制汽车通过图中两段半径和弧长都相同且相切的圆弧从 B 点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变，A、B 两点沿道路方向距离为 105m，超车道和行车道宽度均为 3.75m，应急车道宽度为 2.5m，路面提供的

36、最大静摩擦力是车重的 0.5 倍，汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，重力加速度210m/sg，求：（1）汽车转弯时向心加速度；（2）汽车转弯时圆弧轨迹半径；（3）驾驶员的反应时间。【答案】（1）25m/s；（2）125m；（3）1.4s【解析】【详解】（1）汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动，汽车做圆周运动时提供向心力的静摩擦力刚好达到最大，则有n0.5mgma解得汽车转弯时的向心加速度为2n5m/sa 的第 14 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司（2）由向心加速度公式2nvaR又90km/h25m/sv 解得汽车转弯时圆弧轨迹半径为125mR（3）AB 两点间垂直道路方向距离为

37、10m，由几何关系可得两段圆弧沿道路方向距离为222570mlRR则驾驶员反应时间通过的路程为105m70m35ms 驾驶员反应时间为1.4sstv16.如图所示，一轻杆的下端连接在 O 点的光滑铰链上，上端固定一质量为 m 的光滑小球 Q，光滑水平地面上有一质量为 M 的长方体 P，施加一水平推力，使小球 Q 靠在 P 的左侧面上处于静止，此时轻杆与地面的夹角=37。已知 sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度为 g。求：（1）推力 F 的大小；（2）撤去推力 F 的瞬间，P 的加速度大小；（3）若外力向左推 P，使杆缓慢转动到竖直位置后，撤去外力，发现 Q 推动 P 由静止向右

38、运动，当杆转动到与地面夹角为30时，P、Q 恰好分离，求 P 与 Q 的质量比Mm。【答案】（1）43mg；（2）12259mgmM；（3）4:1【解析】【详解】（1）Q 静止，由平衡条件得，P 对 Q 的弹力为N4tan3mgFmgQ 对 P 的弹力为第 15 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司NNFF P 静止，水平方向有N43FFmg（2）撤去 F 瞬间，P、Q 加速度关系如图所示则有PQsinaa设此时 P 对 Q 的弹力N1F，Q 对 P 的弹力N1F；对 P 有1PNaFM 对 Q 有QN1cossinmFgma又N1N1FF 联立解得P12259mgamM（3）Q、P 水平方向速度相同，设分离时速度为Pv、Qv，如图所示则有PQ12vv分离时，P 加速度为零，则 Q 的水平加速度也为零，只有竖直重力加速度 g，杆的弹力为零；对 Q 有第 16 页/共 16 页学科网（北京）股份有限公司2Qsin30vmgmL P、Q 系统从竖直位置到分离，由机械能守恒可得22QP11(1 sin30)22mgLmvMv 联立解得41Mm