2025届广东省广州市广东番禺中学高三上学期第二次阶段测试物理试卷
1．（2024高三上·番禺模拟）“双曲线二号验证火箭”在中国酒泉卫星发射中心点顺利完成垂直起降回收试验。全过程速度随时间变化的图象如图所示，运动路径可看作直线。下列说法正确的是（ ）
A．t2时刻火箭上升到最高点
B．0～t2与t3～t4时间内的位移相同
C．0～t1时间内，火箭做匀加速运动
D．0～t4时间内，火箭的平均速度约为7m/s
【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.0～t2时间内速度为正，说明火箭一直向上运动，t2～t3时间内火箭静止，t3～t4时间内速度为负，说明火箭向下运动，故t2时刻火箭上升到最高点，故A正确；
B．v﹣t图像中图线与坐标轴所为成的面积表示位移，0～t2与t3～t4时间内的位移大小相等，方向相反，故B错误；
C．v﹣t图像的斜率表示加速度，0～t1时间内，加速度不恒定，火箭做非匀加速直线运动，故C错误；
D.0～t4时间内，火箭的平均速度
故D错误。
故选A。
【分析】根据v-t图像斜率代表加速度，面积代表位移，纵截距代表初速度可知；0～t1时间加速上升；t1～t2时间减速上升；t2～t3时间静止；t3～t4时间先加速下降，再减速下降至静止；0～t4时间内总位移为零，平均速度为零；依次分析判断。
2．（2024高三上·番禺模拟）“雪龙2号”破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】形变与弹力；滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】根据题意，由滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反和弹力的方向过切点垂直接触面，指向受力物体，画出碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图，如图所示
故选A。
【分析】根据弹力的方向为垂直于接触面（切面）指向被支撑的物体，滑动摩擦力与相对运动方向相反与接触面平行，依次分析判断。
3．（2024高三上·番禺模拟）灯光音乐喷泉某次喷出的水柱在竖直方向上接近五层楼的高度。根据生活经验估算出该水柱从地面喷出时在竖直方向的分速度最接近（ ）
A．13m/s B．17m/s C．21m/s D．25m/s
【答案】B
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】三层楼的高度约15m，根据动力学公式有
解得水柱从地面喷出时在竖直方向的分速度约为
故选B。
【分析】根据竖直上抛运动运动学方程v2＝2gh，结合上升高度5×3=15m，求解水柱喷出时的速度。
4．（2024高三上·番禺模拟）某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中，在下落的某段时间内，小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置，相邻位置的时间间隔相等，如图所示，则该段时间内下列说法可能正确的是（ ）
A．f一直大于G B．f一直小于G
C．f先小于G，后大于G D．f先大于G，后小于G
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】能够从照片上看出小圆盘是先向下加速运动后向下减速运动是解题的关键。由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小，可知铁质小圆盘的速度先增大后减小，以向下为正方向，即铁质小圆盘的加速度先正后负，根据牛顿第二定律
可知f先小于G，后大于G。
故选C。
【分析】根据相邻照片之间的距离分析小圆盘的速度变化，然后根据加速度方向分析f和G的大小。
5．（2024高三上·番禺模拟）火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图所示是火警设计的一种让当事人快捷逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻杆一起向平台B端靠近，平台高为h，当时，被救人员向B点运动的速率是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】将N端的速度进行分解，设此时与水平方向的夹角为，如图所示
则人的速度等于沿杆的分量，即
根据几何关系可得
解得
故选C。
【分析】根据关联速度人向B点的速度为杆N端水平向右匀速运动速度 沿杆的分速度，在沿杆方向和垂直杆方向分解，结合长度由几何关系求解。
6．（2024高三上·番禺模拟）某一传动装置的部分结构如图所示，甲是一个半径为r的以其圆心为轴匀速转动的轮子，乙是一个中空的轮环，内半径为2r，外半径为3r，转动轴在轮环的圆心，已知甲轮带动乙轮环转动，接触处不打滑。当甲轮转动的角速度为时，轮环外壁N点的线速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】由题可知，乙内环的线速度
所以，乙环的角速度
所以轮环外壁N点的线速度
故选C。
【分析】根据甲乙轮相切点处线速度相等；乙轮环内外角速度相等；则乙轮环外N点线速度 。
7．（2024高三上·番禺模拟）如图（a），一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态，其中一个视图如图（b）所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】用解析式法解决动态平衡问题时，可用角度为变量，也可用几何线段的长度为变量。由表达式判定力的变化情况时，需切实注意变量的取值范围。对球进行受力分析如图，设球的半径为R，根据几何知识可得
根据平衡条件得
解得
根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为
故选D。
【分析】根据几何关系求解支持力与竖直方向夹角，根据平衡列式求解即可。
8．（2024高三上·番禺模拟）田径运动会上正进行接力比赛。如图所示，静止在O处等待接棒的运动员甲，观察到乙以大小为v的速度运动到P处时，甲从静止开始以大小为a的加速度匀加速直线运动，当甲速度达到v时，运动员乙恰好追上甲。在此过程中运动员乙做匀速直线运动，则（ ）
A．运动员甲的运动时间为 B．运动员甲的运动时间为
C．OP距离为 D．OP距离为
【答案】A,D
【知识点】追及相遇问题
【解析】【解答】AB．设甲从出发到乙追上甲所用时间为t，甲做匀加速直线运动，则有
解得
故A正确。故B错误；
CD．设P、O两点之间的距离为x，则有
代入数据解得
故C错误。故D正确。
故选AD。
【分析】根据甲运动员做初速度为零的匀加速至v，由和求解运动时间和甲的位移；OP间的距离为相遇前乙的位移与甲位移之差：。
9．（2024高三上·番禺模拟）水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）
A．水流在空中运动时间为 B．水流在空中运动时间为
C．水车最大角速度接近 D．水车最大角速度接近
【答案】C
【知识点】平抛运动；线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】AB．水流垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上水平方向速度和竖直方向速度满足
解得
AB错误；
CD．水流到水轮叶面上时的速度大小为
根据
解得
C正确，D错误。
故选C。
【分析】AB、根据平抛运动分解其末速度，结合垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上由几何关系可得：求解平抛运动时间；由轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，平抛运动末速度，结合求解水车的角速度。
10．（2024高三上·番禺模拟）如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光。下列说法正确的是（ ）
A．安装时A端比B端更靠近气嘴
B．转速达到一定值后LED灯才会发光
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
【答案】B,C
【知识点】离心运动和向心运动
【解析】【解答】A．要使重物做离心运动，M、N接触，则A端应靠近圆心，因此安装时A端比B端更远离气嘴，A不符合题意；
B．转速越大，所需向心力越大，弹簧拉伸的越长，M、N接触时灯就会发光，B符合题意；
C．灯在最低点时
解得
因此增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光，C符合题意；
D．灯在最低点时
灯在最高点时
匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】利用物体做离心运动其灯泡才会发光所以其B端靠近气嘴；利用离心运动可以判别转速越大其灯泡才能发亮；利用牛顿第二定律可以求出角速度的表达式进而判别可以增大重物的质量导致灯发光；利用牛顿第二定律可以判别灯泡发光的速度大小。
11．（2024高三上·番禺模拟）某兴趣小组要测量一个重物的重力。实验器材：一根轻弹簧、手机、1个钩码、不计质量的细线、重物、刻度尺。由于重物的重力超过了弹簧的弹性限度，故该小组设计如下实验方案，已知本地重力加速度。实验步骤：
（1）如图甲所示，用轻弹簧竖直挂起1个钩码时，测出弹簧伸长量为；
（2）用弹簧与细线互成角度吊起重物，稳定时测出弹簧伸长量为，则此时弹簧的弹力大小为 N；
（3）用手机软件测出两侧细线与竖直方向夹角分别为，如图乙所示。画出的拉力的方向如图丙两侧虚线所示，请用图示法在图丙中画出二者的合力 （已知单位长度表示的力为）；
（4）由作图结果可得重物的重力为 N（保留两位小数）。
【答案】7.84；；11.76（11.17~12.35）
【知识点】胡克定律；实验基础知识与实验误差；力的平行四边形定则及应用
【解析】【解答】（2）由胡克定律可得弹簧的劲度系数为
弹簧的伸长量为4.00cm时，弹簧弹力的大小为
（3）图示法画出二者的合力如图所示
（4）由作图结果可得重物的重力为
因为作图有误差，所以重力的范围为11.17N~12.35N。
综上第1空：7.84；第二空：；第3空：11.76（11.17~12.35）
【分析】根据胡克定律求解弹力；由力的图示法做出OA、OB方向的力，根据平行四边形法则作出合力；根据力的图示求合力。
12．（2024高三上·番禺模拟）物理创新实验研究小组用步进电机、圆盘、小物块、手机等制作了圆周运动综合探究平台，探究圆周运动中向心力、向心加速度等各个物理量之间的关系：
（1）手机内部自带加速度传感器，可测量向心加速度大小与方向，规定x、y、z三个方向的正方向如图所示．某同学站在转台上将手水平伸直，以不同朝向拿着手机，如图以自己身体为轴旋转，某段时间内测得y轴方向加速度时间图像如图，x、z轴方向加速度为零，则她可以是 （填选项前的字母）。
A．将手机竖起，手机屏幕正对自己旋转
B．手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转
C．手机平放在手掌上，屏幕朝上，让侧边对着自己旋转
（2）为了测加速度传感器在手机中位置，该同学如图将手机沿径向平放固定在圆盘上，底边正对圆盘转轴，让步进电机带动圆盘旋转，手机的加速度、角速度等值可通过手机app phyphox读取，由的图像获得斜率为k（使用国际单位），再用刻度尺测量手机底边到转轴的长度d，如图，则d= m，手机内部加速度传感器到手机底边的长度为 （用题目所给的物理量表示）。
（3）若实验中认为手机绕转轴做匀速圆周运动，测得手机的质量m，周期为T，手机视为质点，手机到转轴的距离为r，可求得向心力Fn= （用题目所给的物理量表述）。
【答案】B；0.1016；；
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1）根据图像，旋转时有沿y轴负方向的加速度，向心加速度指向圆心，可能是手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转。
故选B。
（2）根据刻度尺的度数规则及图像可知
根据公式
即旋转半径为k，手机内部加速度传感器到手机底边的长度为
（3）在时间的时间为总共有10个闪光周期，即
根据向心力的表达式
综上：第1空：B；第2空：0.1016；第3空：；第4空：
【分析】（1）根据图像，旋转时有沿y轴负方向的加速度，向心加速度指向圆心，可能是手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转；
（2）根据刻度尺的度数规则及图像正确读数为：；由结合可知旋转半径为k，手机内部加速度传感器到手机底边的长度为；
（3）根据向心力的表达式：。
13．（2024高三上·番禺模拟）交警在公路上安装了一种固定测速仪。如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到汽车反射回来的信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s。
试求：
（1）汽车接收到第一次信号和第二次信号时，距测速仪的距离分别是多少？
（2）汽车两次接收信号的距离间隔和时间间隔、以及汽车的速度大小。
【答案】（1）解：第一次信号遇到汽车时，汽车距测速仪的距离为
s1＝vt1＝×340×0.5m＝85m
第二次信号遇到汽车时，汽车距测速仪的距离为
s2＝vt2＝×340×0.3m＝51m
（2）解：由（1）可知，汽车二次遇到信号的距离间隔是
Δs＝s1－s2＝85m﹣51m＝34m
时间间隔是
Δt＝t－t1+t2=1.1s－0.25s+0.15s＝1s
故汽车的速度为
【知识点】匀速直线运动
【解析】【分析】（1）由发射到接受的时间为来回的时间，结合匀速运动位移公式分别求解两次信号遇到车时车距测速仪的距离；
（2）根据两次信号车距测速仪的距离求解车的距离间隔：Δs＝s1－s2；时间间隔：Δt＝t－t1+t2；汽车的速度为求解。
（1）第一次信号遇到汽车时，汽车距测速仪的距离为
s1＝vt1＝×340×0.5m＝85m
第二次信号遇到汽车时，汽车距测速仪的距离为
s2＝vt2＝×340×0.3m＝51m
（2）由（1）可知，汽车二次遇到信号的距离间隔是
Δs＝s1－s2＝85m﹣51m＝34m
时间间隔是
Δt＝t－t1+t2=1.1s－0.25s+0.15s＝1s
故汽车的速度为
14．（2024高三上·番禺模拟）跑酷，又称自由奔跑，是一种结合了速度、力量和技巧的极限运动。如图甲所示为一城墙的入城通道，通道宽。一质量的跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙做加速运动，加速到A点斜向上跃起，到达右墙壁B点时竖直速度恰好为零，B点距地面高，然后立即蹬右墙壁，使水平速度变为等大反向，并获得一竖直向上的速度，恰能跃到左墙壁的C点，C点与B点等高，飞跃过程中人距地面的最大高度为，重力加速为g，可认为整个过程中人的姿态不发生变化，如图乙所示，求：
（1）人蹬墙后的水平速度大小；
（2）人加速助跑的距离s。
【答案】解：(1)设人蹬墙后的水平速度大小为，从B到C做斜抛运动，水平方向有
竖直方向有
由
联立得
(2)人从A点跳起到B点的过程中，逆过程为平抛运动，则水平方向
，
竖直方向
解得
，
由题意可知，人加速助跑的距离
【知识点】斜抛运动
【解析】【分析】（1）根据从B到C做斜抛运动，利用运动的分解可求出水平速度大小；
（2）利用运动的分解，结合运动学公式可求出人加速助跑的位移。
15．（2024高三上·番禺模拟）传送带广泛应用于生产生活的多种场景。如图所示，足够长的传送带与长度的滑板在同一水平面紧密衔接，滑板右端装有厚度不计的挡板，滑板质量。可视为质点的包裹（底部有黑色粉末）从传送带左端无初速度释放，一段时间后冲上滑板。已知包裹的质量，包裹与传送带的动摩擦因数，包裹与滑板的动摩擦因数，滑板与台面的动摩擦因数，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，不计包裹经过衔接处的机械能损失，重力加速度大小取。
（1）当传送带以速度顺时针匀速运动时，求包裹与传送带上留下的痕迹及包裹在滑板上留下的痕迹；
（2）为保证包裹不与滑板右端的挡板相撞，求传送带的最大速度。
【答案】（1）解：（1）包裹在传送带上的加速度为
设包裹与传送带经过时达共速，则有
解得
包裹加速过程的位移为
此过程传送带的位移为
包裹在传送带上留下的痕迹为
包裹在滑板上的加速度为
滑板的加速度为
设包裹与滑板经过时间达共速，则有
解得
包裹与滑板的共同速度为
包裹的位移为
滑板的位移为
包裹在滑板上留下的痕迹
（2）解：（2）设传送带的最大速度为时，包裹不与滑板右端的挡板恰好不相碰，根据上述分析可知，二者共速的时间
共同速度
包裹的位移为
滑板的位移
为
二者的相对位移恰好等于滑板的长度，即
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）包裹在传送带上做加速运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度大小，结合速度公式可以求出加速的时间，结合位移公式可以求出包裹加速的位移，利用位移公式可以求出传送带的位移，进而求出划痕的大小；包裹在滑板上运动，利用牛顿第二定律可以求出包裹和滑板加速度的大小，结合速度公式可以求出共速所花的时间，结合位移公式可以求出划痕的大小；
（2）当传送带速度最大时，利用速度公式可以求出共速的时间，结合位移公式可以求出传送带的最大速度大小。
（1）包裹在传送带上的加速度为
设包裹与传送带经过时达共速，则有
解得
包裹加速过程的位移为
此过程传送带的位移为
包裹在传送带上留下的痕迹为
包裹在滑板上的加速度为
滑板的加速度为
设包裹与滑板经过时间达共速，则有
解得
包裹与滑板的共同速度为
包裹的位移为
滑板的位移为
包裹在滑板上留下的痕迹
（2）设传送带的最大速度为时，包裹不与滑板右端的挡板恰好不相碰，根据上述分析可知，二者共速的时间
共同速度
包裹的位移为
滑板的位移
为
二者的相对位移恰好等于滑板的长度，即
解得
2025届广东省广州市广东番禺中学高三上学期第二次阶段测试物理试卷
1．（2024高三上·番禺模拟）“双曲线二号验证火箭”在中国酒泉卫星发射中心点顺利完成垂直起降回收试验。全过程速度随时间变化的图象如图所示，运动路径可看作直线。下列说法正确的是（ ）
A．t2时刻火箭上升到最高点
B．0～t2与t3～t4时间内的位移相同
C．0～t1时间内，火箭做匀加速运动
D．0～t4时间内，火箭的平均速度约为7m/s
2．（2024高三上·番禺模拟）“雪龙2号”破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2024高三上·番禺模拟）灯光音乐喷泉某次喷出的水柱在竖直方向上接近五层楼的高度。根据生活经验估算出该水柱从地面喷出时在竖直方向的分速度最接近（ ）
A．13m/s B．17m/s C．21m/s D．25m/s
4．（2024高三上·番禺模拟）某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中，在下落的某段时间内，小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置，相邻位置的时间间隔相等，如图所示，则该段时间内下列说法可能正确的是（ ）
A．f一直大于G B．f一直小于G
C．f先小于G，后大于G D．f先大于G，后小于G
5．（2024高三上·番禺模拟）火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图所示是火警设计的一种让当事人快捷逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻杆一起向平台B端靠近，平台高为h，当时，被救人员向B点运动的速率是（ ）
A． B． C． D．
6．（2024高三上·番禺模拟）某一传动装置的部分结构如图所示，甲是一个半径为r的以其圆心为轴匀速转动的轮子，乙是一个中空的轮环，内半径为2r，外半径为3r，转动轴在轮环的圆心，已知甲轮带动乙轮环转动，接触处不打滑。当甲轮转动的角速度为时，轮环外壁N点的线速度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．（2024高三上·番禺模拟）如图（a），一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态，其中一个视图如图（b）所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为（ ）
A． B． C． D．
8．（2024高三上·番禺模拟）田径运动会上正进行接力比赛。如图所示，静止在O处等待接棒的运动员甲，观察到乙以大小为v的速度运动到P处时，甲从静止开始以大小为a的加速度匀加速直线运动，当甲速度达到v时，运动员乙恰好追上甲。在此过程中运动员乙做匀速直线运动，则（ ）
A．运动员甲的运动时间为 B．运动员甲的运动时间为
C．OP距离为 D．OP距离为
9．（2024高三上·番禺模拟）水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）
A．水流在空中运动时间为 B．水流在空中运动时间为
C．水车最大角速度接近 D．水车最大角速度接近
10．（2024高三上·番禺模拟）如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光。下列说法正确的是（ ）
A．安装时A端比B端更靠近气嘴
B．转速达到一定值后LED灯才会发光
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
11．（2024高三上·番禺模拟）某兴趣小组要测量一个重物的重力。实验器材：一根轻弹簧、手机、1个钩码、不计质量的细线、重物、刻度尺。由于重物的重力超过了弹簧的弹性限度，故该小组设计如下实验方案，已知本地重力加速度。实验步骤：
（1）如图甲所示，用轻弹簧竖直挂起1个钩码时，测出弹簧伸长量为；
（2）用弹簧与细线互成角度吊起重物，稳定时测出弹簧伸长量为，则此时弹簧的弹力大小为 N；
（3）用手机软件测出两侧细线与竖直方向夹角分别为，如图乙所示。画出的拉力的方向如图丙两侧虚线所示，请用图示法在图丙中画出二者的合力 （已知单位长度表示的力为）；
（4）由作图结果可得重物的重力为 N（保留两位小数）。
12．（2024高三上·番禺模拟）物理创新实验研究小组用步进电机、圆盘、小物块、手机等制作了圆周运动综合探究平台，探究圆周运动中向心力、向心加速度等各个物理量之间的关系：
（1）手机内部自带加速度传感器，可测量向心加速度大小与方向，规定x、y、z三个方向的正方向如图所示．某同学站在转台上将手水平伸直，以不同朝向拿着手机，如图以自己身体为轴旋转，某段时间内测得y轴方向加速度时间图像如图，x、z轴方向加速度为零，则她可以是 （填选项前的字母）。
A．将手机竖起，手机屏幕正对自己旋转
B．手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转
C．手机平放在手掌上，屏幕朝上，让侧边对着自己旋转
（2）为了测加速度传感器在手机中位置，该同学如图将手机沿径向平放固定在圆盘上，底边正对圆盘转轴，让步进电机带动圆盘旋转，手机的加速度、角速度等值可通过手机app phyphox读取，由的图像获得斜率为k（使用国际单位），再用刻度尺测量手机底边到转轴的长度d，如图，则d= m，手机内部加速度传感器到手机底边的长度为 （用题目所给的物理量表示）。
（3）若实验中认为手机绕转轴做匀速圆周运动，测得手机的质量m，周期为T，手机视为质点，手机到转轴的距离为r，可求得向心力Fn= （用题目所给的物理量表述）。
13．（2024高三上·番禺模拟）交警在公路上安装了一种固定测速仪。如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到汽车反射回来的信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s。
试求：
（1）汽车接收到第一次信号和第二次信号时，距测速仪的距离分别是多少？
（2）汽车两次接收信号的距离间隔和时间间隔、以及汽车的速度大小。
14．（2024高三上·番禺模拟）跑酷，又称自由奔跑，是一种结合了速度、力量和技巧的极限运动。如图甲所示为一城墙的入城通道，通道宽。一质量的跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙做加速运动，加速到A点斜向上跃起，到达右墙壁B点时竖直速度恰好为零，B点距地面高，然后立即蹬右墙壁，使水平速度变为等大反向，并获得一竖直向上的速度，恰能跃到左墙壁的C点，C点与B点等高，飞跃过程中人距地面的最大高度为，重力加速为g，可认为整个过程中人的姿态不发生变化，如图乙所示，求：
（1）人蹬墙后的水平速度大小；
（2）人加速助跑的距离s。
15．（2024高三上·番禺模拟）传送带广泛应用于生产生活的多种场景。如图所示，足够长的传送带与长度的滑板在同一水平面紧密衔接，滑板右端装有厚度不计的挡板，滑板质量。可视为质点的包裹（底部有黑色粉末）从传送带左端无初速度释放，一段时间后冲上滑板。已知包裹的质量，包裹与传送带的动摩擦因数，包裹与滑板的动摩擦因数，滑板与台面的动摩擦因数，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，不计包裹经过衔接处的机械能损失，重力加速度大小取。
（1）当传送带以速度顺时针匀速运动时，求包裹与传送带上留下的痕迹及包裹在滑板上留下的痕迹；
（2）为保证包裹不与滑板右端的挡板相撞，求传送带的最大速度。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.0～t2时间内速度为正，说明火箭一直向上运动，t2～t3时间内火箭静止，t3～t4时间内速度为负，说明火箭向下运动，故t2时刻火箭上升到最高点，故A正确；
B．v﹣t图像中图线与坐标轴所为成的面积表示位移，0～t2与t3～t4时间内的位移大小相等，方向相反，故B错误；
C．v﹣t图像的斜率表示加速度，0～t1时间内，加速度不恒定，火箭做非匀加速直线运动，故C错误；
D.0～t4时间内，火箭的平均速度
故D错误。
故选A。
【分析】根据v-t图像斜率代表加速度，面积代表位移，纵截距代表初速度可知；0～t1时间加速上升；t1～t2时间减速上升；t2～t3时间静止；t3～t4时间先加速下降，再减速下降至静止；0～t4时间内总位移为零，平均速度为零；依次分析判断。
2．【答案】A
【知识点】形变与弹力；滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】根据题意，由滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反和弹力的方向过切点垂直接触面，指向受力物体，画出碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图，如图所示
故选A。
【分析】根据弹力的方向为垂直于接触面（切面）指向被支撑的物体，滑动摩擦力与相对运动方向相反与接触面平行，依次分析判断。
3．【答案】B
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】三层楼的高度约15m，根据动力学公式有
解得水柱从地面喷出时在竖直方向的分速度约为
故选B。
【分析】根据竖直上抛运动运动学方程v2＝2gh，结合上升高度5×3=15m，求解水柱喷出时的速度。
4．【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】能够从照片上看出小圆盘是先向下加速运动后向下减速运动是解题的关键。由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小，可知铁质小圆盘的速度先增大后减小，以向下为正方向，即铁质小圆盘的加速度先正后负，根据牛顿第二定律
可知f先小于G，后大于G。
故选C。
【分析】根据相邻照片之间的距离分析小圆盘的速度变化，然后根据加速度方向分析f和G的大小。
5．【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】将N端的速度进行分解，设此时与水平方向的夹角为，如图所示
则人的速度等于沿杆的分量，即
根据几何关系可得
解得
故选C。
【分析】根据关联速度人向B点的速度为杆N端水平向右匀速运动速度 沿杆的分速度，在沿杆方向和垂直杆方向分解，结合长度由几何关系求解。
6．【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】由题可知，乙内环的线速度
所以，乙环的角速度
所以轮环外壁N点的线速度
故选C。
【分析】根据甲乙轮相切点处线速度相等；乙轮环内外角速度相等；则乙轮环外N点线速度 。
7．【答案】D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】用解析式法解决动态平衡问题时，可用角度为变量，也可用几何线段的长度为变量。由表达式判定力的变化情况时，需切实注意变量的取值范围。对球进行受力分析如图，设球的半径为R，根据几何知识可得
根据平衡条件得
解得
根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为
故选D。
【分析】根据几何关系求解支持力与竖直方向夹角，根据平衡列式求解即可。
8．【答案】A,D
【知识点】追及相遇问题
【解析】【解答】AB．设甲从出发到乙追上甲所用时间为t，甲做匀加速直线运动，则有
解得
故A正确。故B错误；
CD．设P、O两点之间的距离为x，则有
代入数据解得
故C错误。故D正确。
故选AD。
【分析】根据甲运动员做初速度为零的匀加速至v，由和求解运动时间和甲的位移；OP间的距离为相遇前乙的位移与甲位移之差：。
9．【答案】C
【知识点】平抛运动；线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】AB．水流垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上水平方向速度和竖直方向速度满足
解得
AB错误；
CD．水流到水轮叶面上时的速度大小为
根据
解得
C正确，D错误。
故选C。
【分析】AB、根据平抛运动分解其末速度，结合垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上由几何关系可得：求解平抛运动时间；由轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，平抛运动末速度，结合求解水车的角速度。
10．【答案】B,C
【知识点】离心运动和向心运动
【解析】【解答】A．要使重物做离心运动，M、N接触，则A端应靠近圆心，因此安装时A端比B端更远离气嘴，A不符合题意；
B．转速越大，所需向心力越大，弹簧拉伸的越长，M、N接触时灯就会发光，B符合题意；
C．灯在最低点时
解得
因此增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光，C符合题意；
D．灯在最低点时
灯在最高点时
匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】利用物体做离心运动其灯泡才会发光所以其B端靠近气嘴；利用离心运动可以判别转速越大其灯泡才能发亮；利用牛顿第二定律可以求出角速度的表达式进而判别可以增大重物的质量导致灯发光；利用牛顿第二定律可以判别灯泡发光的速度大小。
11．【答案】7.84；；11.76（11.17~12.35）
【知识点】胡克定律；实验基础知识与实验误差；力的平行四边形定则及应用
【解析】【解答】（2）由胡克定律可得弹簧的劲度系数为
弹簧的伸长量为4.00cm时，弹簧弹力的大小为
（3）图示法画出二者的合力如图所示
（4）由作图结果可得重物的重力为
因为作图有误差，所以重力的范围为11.17N~12.35N。
综上第1空：7.84；第二空：；第3空：11.76（11.17~12.35）
【分析】根据胡克定律求解弹力；由力的图示法做出OA、OB方向的力，根据平行四边形法则作出合力；根据力的图示求合力。
12．【答案】B；0.1016；；
【知识点】向心力
【解析】【解答】（1）根据图像，旋转时有沿y轴负方向的加速度，向心加速度指向圆心，可能是手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转。
故选B。
（2）根据刻度尺的度数规则及图像可知
根据公式
即旋转半径为k，手机内部加速度传感器到手机底边的长度为
（3）在时间的时间为总共有10个闪光周期，即
根据向心力的表达式
综上：第1空：B；第2空：0.1016；第3空：；第4空：
【分析】（1）根据图像，旋转时有沿y轴负方向的加速度，向心加速度指向圆心，可能是手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转；
（2）根据刻度尺的度数规则及图像正确读数为：；由结合可知旋转半径为k，手机内部加速度传感器到手机底边的长度为；
（3）根据向心力的表达式：。
13．【答案】（1）解：第一次信号遇到汽车时，汽车距测速仪的距离为
s1＝vt1＝×340×0.5m＝85m
第二次信号遇到汽车时，汽车距测速仪的距离为
s2＝vt2＝×340×0.3m＝51m
（2）解：由（1）可知，汽车二次遇到信号的距离间隔是
Δs＝s1－s2＝85m﹣51m＝34m
时间间隔是
Δt＝t－t1+t2=1.1s－0.25s+0.15s＝1s
故汽车的速度为
【知识点】匀速直线运动
【解析】【分析】（1）由发射到接受的时间为来回的时间，结合匀速运动位移公式分别求解两次信号遇到车时车距测速仪的距离；
（2）根据两次信号车距测速仪的距离求解车的距离间隔：Δs＝s1－s2；时间间隔：Δt＝t－t1+t2；汽车的速度为求解。
（1）第一次信号遇到汽车时，汽车距测速仪的距离为
s1＝vt1＝×340×0.5m＝85m
第二次信号遇到汽车时，汽车距测速仪的距离为
s2＝vt2＝×340×0.3m＝51m
（2）由（1）可知，汽车二次遇到信号的距离间隔是
Δs＝s1－s2＝85m﹣51m＝34m
时间间隔是
Δt＝t－t1+t2=1.1s－0.25s+0.15s＝1s
故汽车的速度为
14．【答案】解：(1)设人蹬墙后的水平速度大小为，从B到C做斜抛运动，水平方向有
竖直方向有
由
联立得
(2)人从A点跳起到B点的过程中，逆过程为平抛运动，则水平方向
，
竖直方向
解得
，
由题意可知，人加速助跑的距离
【知识点】斜抛运动
【解析】【分析】（1）根据从B到C做斜抛运动，利用运动的分解可求出水平速度大小；
（2）利用运动的分解，结合运动学公式可求出人加速助跑的位移。
15．【答案】（1）解：（1）包裹在传送带上的加速度为
设包裹与传送带经过时达共速，则有
解得
包裹加速过程的位移为
此过程传送带的位移为
包裹在传送带上留下的痕迹为
包裹在滑板上的加速度为
滑板的加速度为
设包裹与滑板经过时间达共速，则有
解得
包裹与滑板的共同速度为
包裹的位移为
滑板的位移为
包裹在滑板上留下的痕迹
（2）解：（2）设传送带的最大速度为时，包裹不与滑板右端的挡板恰好不相碰，根据上述分析可知，二者共速的时间
共同速度
包裹的位移为
滑板的位移
为
二者的相对位移恰好等于滑板的长度，即
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）包裹在传送带上做加速运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度大小，结合速度公式可以求出加速的时间，结合位移公式可以求出包裹加速的位移，利用位移公式可以求出传送带的位移，进而求出划痕的大小；包裹在滑板上运动，利用牛顿第二定律可以求出包裹和滑板加速度的大小，结合速度公式可以求出共速所花的时间，结合位移公式可以求出划痕的大小；
（2）当传送带速度最大时，利用速度公式可以求出共速的时间，结合位移公式可以求出传送带的最大速度大小。
（1）包裹在传送带上的加速度为
设包裹与传送带经过时达共速，则有
解得
包裹加速过程的位移为
此过程传送带的位移为
包裹在传送带上留下的痕迹为
包裹在滑板上的加速度为
滑板的加速度为
设包裹与滑板经过时间达共速，则有
解得
包裹与滑板的共同速度为
包裹的位移为
滑板的位移为
包裹在滑板上留下的痕迹
（2）设传送带的最大速度为时，包裹不与滑板右端的挡板恰好不相碰，根据上述分析可知，二者共速的时间
共同速度
包裹的位移为
滑板的位移
为
二者的相对位移恰好等于滑板的长度，即
解得
