精品解析：安徽省六安第二中学河西校区2023-2024学年高一下学期6月期末物理试题

六安二中河西校区2023级高一年级第二学期期末考试 物理试卷 考试时间：75分钟 分值：100分 注意事项或温馨提示 1．考生务必将自己的姓名、班级、座位号填写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，不能答在试题卷上。 3．请按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4．保持答题卡卷面清洁，不折叠，不破损。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 质点在一水平面内沿曲线由运动到，如果用、、分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，图中有可能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AC．物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，故AC不符合题意； BD．物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，故B符合题意，D不符合题意。 故选B。 2. “打水漂”是一种常见的娱乐活动，以一定的高度水平扔出的瓦片，会反复在水面上弹跳前进，假设瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】瓦片和水面相撞后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，可知竖直小球上升的高度逐渐减小，在竖直方向上，利用逆向思维，根据对称性有 解得 可知瓦片在空中的时间逐渐减小，水平方向有 可知瓦片在空中通过水平位移逐渐减小，可知，只有第四个选择项符合要求。 故选D。 3. 一个物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为。若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有（ ） A. 返回斜面底端时的动能为 B. 返回斜面底端时的动能为E C. 返回斜面底端时的速度大小为2v D. 克服摩擦阻力做的功仍为 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．设以初动能为E冲上斜面初速度为，则以初动能为2E冲上斜面时，初速度为，由于两次向上运动的加速度相同，根据 ， 可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，所以第二次上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，第二次整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，即为E；根据能量守恒可知第二次返回到底端时的动能为 故AD错误，B正确； C．第一次小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为，则有 若小物块冲上斜面的初动能变为2E，设它返回斜面底端的速度大小为，由于克服摩擦阻力做功为E，则有 联立可得 故C错误。 故选B。 4. 质量均为m的两个星球A和B，围绕着它们连线中点做匀速圆周运动．按照双星模型计算出两星球的周期是实际观测两星球运行周期的k倍．于是有人猜想在A、B连线的中点有一未知天体C，假如猜想正确，则C的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】两星的角速度相同，根据万有引力充当向心力知 解得 两星绕连线的中点转动，则有 所以 由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则 解得 又 联立可得 故选B。 5. 嫦娥六号探测器于2024年5月3日发射成功，其探月任务正式启航。如图所示，假设登月探测器在环月轨道1上的远地点P点实施变轨，进入椭圆轨道2，再由近地点Q点进入圆轨道3，已知轨道1的半径为3r，轨道3的半径为r，登月探测器在轨道3的运行周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道2上运行经过P点的速度小于在轨道3上运行经过Q点的速度 B. 探测器在轨道1上运行经过P点时的加速度小于在轨道2上运行经过P点时的加速度 C. 探测器从轨道2上的Q点进入圆轨道3时，需要向后喷气 D. 探测器在轨道2上运行的周期为4T 【答案】A 【解析】 【详解】A．对探测器有 整理有 由于1轨道的半径大于3轨道的半径，所以探测器在轨道1的速度大小小于轨道3上的速度大小，即轨道1上的P点速度大小小于轨道3上的Q点的速度大小。而从轨道1变轨道2上，需要在P点进行减速做向心运动，即轨道2上的P点的速度大小小于轨道1上P点的速度大小，由上述分析可知，探测器在轨道2上运行经过P点的速度大小小于在轨道3上运行经过Q点的速度大小，故A项正确； B．对探测器有 整理有 所以探测器在轨道1上运行经过P点时的加速度与在轨道2上运行经过P点时的加速度相同，故B项错误； C．探测器从轨道2进入轨道3需要减速做向心运动，即需要向前喷气，故C项错误； D．由题意可知，轨道1的轨道半径为3r，轨道2的半长轴为2r，由开普勒第三定律有 解得 故D项错误。 故选A。 6. 如图甲所示，小球A、B的质量都是2kg，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，球B右侧与竖直墙壁接触但不黏连，球C从高为5m的平台以6m/s的初速度水平抛出，落地时恰好与A相撞，碰撞瞬间竖直方向不反弹，且与A粘在一起不再分开，小球A的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. C的质量为1kg B. 前2s时间内，弹簧对B的冲量大小为0 C. B离开墙壁前，弹簧的最大弹性势能为13.5J D. B离开墙壁后的最大动能为16J 【答案】D 【解析】 【详解】A．C与A碰撞前后瞬间，C与A组成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒可得 其中 ， 解得C的质量为 故A错误； B．弹簧对A与C组成的系统与对B的作用力始终大小相等方向相反，以A、C组成的系统为研究对象，取向右为正方向，则前2s时间内弹簧的弹力对A、C组成的系统的冲量为 可知在前2s时间内，弹簧对物块B的冲量大小为，故B错误； C．物块B离开墙壁前，弹簧被压缩至最短时其弹性势能最大，此时A、C组成的系统的速度减为0，根据能量守恒可得 故C错误； D．当物块B离开墙壁后弹簧先被拉伸至最长，此后弹簧恢复原长，此时物块B的速度最大，动能最大；在B离开墙壁后A、B、C及弹簧组成的系统满足动量守恒，机械能守恒，以向左为正方向，则有 其中 联立解得 ， 则B离开墙壁后的最大动能为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ） A. 图甲中，船头垂直于河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 B. 图乙中，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等 C. 图丙中，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度可能为0 D. 图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球会比水平弹出的b球先落地 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲中，船头垂直于河岸匀速行驶，渡河时间为 可知渡河时间与水流速度无关，故A错误； B．设小球圆锥摆运动所处水平面与悬点的高度为，细线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 解得 由于A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等，故B正确； C．图丙中，小球竖直面内做圆周运动，过最高点时，如果杆对小球支持力与重力平衡，则小球的速度为0，故C正确； D．图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球和b球在竖直方向做自由落体运动，两球同时落地，故D错误。 故选BC。 8. 质量为m的钢球自高处落下，以速率到水平地面后，竖直向上弹回，碰撞时间为，离地的速率为。不计空气阻力，在碰撞过程中（ ） A. 钢球的动量变化量方向向上，大小为 B. 钢球的动量变化量方向向上，大小为 C. 钢球所受平均合力方向向上，大小为 D. 钢球受地面的平均弹力大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．以向上为正方向，则碰撞过程，钢球的动量变化量为 可知钢球的动量变化量方向向上，大小为，故A错误，B正确； C．根据动量定理可得 可得 可知钢球所受平均合力方向向上，大小为，故C正确； D．根据动量定理可得 解得钢球受地面平均弹力大小为 故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，小球A、B用一根长为L的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，小球C挨着小球B放置在地面上。由于微小扰动，小球A沿光滑的竖直墙面下滑，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与墙面夹角为，小球A和墙面恰好分离，最后小球A落到水平地面上。下列说法中正确的是（ ） A. 小球A由静止到与墙面分离的过程中，小球B的速度一直增大 B. 整个过程中，ABC三个小球构成的系统动量守恒，机械能守恒 C. 当小球A和墙面恰好分离时，A、B两球的速率之比为 D. 当小球A和墙面恰好分离时，A、B两球的速率之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球A由静止到与墙面分离的过程中，对A、B、C三个小球组成的系统，由于受到竖直墙面向右的弹力，根据动量定理可得 所以小球A由静止到与墙面分离的过程中，小球B的速度一直增大，故A正确； B．小球A由静止到与墙面分离的过程中，对A、B、C三个小球组成的系统，水平方向由于A受到竖直墙面向右的弹力，可知系统水平方向动量不守恒；竖直方向由于A有竖直加速度，所以竖直方向系统受到的合外力不为零，系统竖直方向动量也不守恒；则ABC三个小球构成的系统动量不守恒，故B错误； CD．当小球A和墙面恰好分离时，两球的速度分解如图所示 两球沿杆方向的分速度相等，则有 可得A、B两球的速率之比为 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，以的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与粗糙的弧形轨道平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接。水平面上有位于同一直线上、处于静止状态的4个相同小球，小球质量。质量的物体从轨道上高的P点由静止开始下滑，滑到传送带上的A点时速度大小；物体和传送带之间的动摩擦因数，传送带AB之间的距离。物体与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 物体从P点下滑到A点的过程中，克服摩擦力做的功为0.2J B. 物体第一次与小球碰撞后，在传送带上向左滑行的最大距离为0.4m C. 物体最终的速度大小为0.25m/s D. 物体第一次与小球碰撞后的整个过程，物体与传送带产生的摩擦热为3J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体由P到A的过程，根据动能定理可得 解得克服摩擦力做的功为 故A错误； B．物体滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀减速运动，加速度大小为 物体减速至与传送带速度相等时，所用的时间为 物体匀减速运动的位移为 故物体与小球1碰撞前的速度为 物体与小球1发生弹性正碰，设物体反弹回来的速度大小为的，小球1被撞后的速度大小为，由动量守恒和机械能守恒可得 解得 ， 物体被反弹回来后，在传送带上向左运动过程中，由运动学公式得 解得物体第一次与小球碰撞后，在传送带上向左滑行的最大距离为 故B正确； C．由于小球质量相等，且发生都是弹性正碰，碰撞后它们之间将进行速度交换。物体第一次返回还没到传送带左端速度就减小为零，接下来将再次向右做匀加速运动，直到速度增加到，再跟小球1发生弹性正碰，同理可得，第二次碰后，物体和小球的速度大小分别为 ， 以此类推，物体与小球1经过次碰撞后，他们的速度大小分别为 ， 由于总共有4个小球，可知物体第1个小球一共可以发生4次碰撞，则物体最终的速度大小为 故C正确； D．物体第一次与小球1碰撞后的整个过程，在传送带上相对传送带的路程为 故物体与传送带间产生的摩擦热为 故D错误。 故选BC。 三、实验题：共2小题，每空2分，共16分。 11. 如图所示是验证动量守恒定律的实验装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上固定着相同的竖直遮光条，实验主要步骤如下： （1）接通气源，将一滑块放置在导轨上，轻推一下使其先后通过两个光电门1、2，发现滑块经过光电门1，2的时间，故应将________（填“水平螺丝Q”或“水平螺丝P”）调低些，使滑块通过两个光电门的时间相同。 （2）用天平测出滑块1、2（包含遮光条）的质量，本实验________（填“需要”或“不需要”）测出遮光条的宽度。 （3）将滑块2放置在光电门1、2之间，将滑块1放置在光电门1的在侧，轻推滑块1，使其与滑块2发生碰撞，光电门1记录的时间为，光电门2先后记录的时间为和。 （4）若关系式________________（用上面所测物理量字母表示）成立，则说明碰撞过程动量守恒。 （5）若忽略两滑块碰撞过程的能量损失，则两滑块（包含遮光条）的质量关系一定为________（填“<”、“=”或“>”）。 【答案】 ①. 水平螺丝P ②. 不需要 ③. ④. > 【解析】 【详解】（1）[1]，说明导轨右端较高，应将水平螺丝调低些。 （2）[2]根据动量守恒有 消掉可得 故不需要测量遮光条的宽度。 （4）[3]根据前面分析可知，满足的关系式为 则说明碰撞过程动量守恒。 （5）[4]由光电门1记录的时间为，光电门2先后记录的时间为和，可知碰后两滑块同方向运动，根据碰撞前后的运动方向关系可知 12. 某同学设计了如图甲所示装置研究竖直平面内的圆周运动。小球通过轻质、没有弹性的轻绳栓接在固定于支架顶端横杆上O点的拉力传感器上。 （1）该同学每次实验均是在轻绳水平伸直状态下由静止释放小球，逐渐增加绳子长度，发现小球经过最低点时绳中拉力________（填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”），与绳子长度________（填“成正比”、“成反比”或“无关”）。 （2）该同学选用了一条长度合适的轻绳，某次轻绳拉直时由静止释放小球（不高于悬点O），测量出小球释放位置距离O点的高度差为h，记录小球经过最低点时绳中拉力T，改变小球的释放位置（不高于悬点O），多次重复上述过程，在T-h坐标系中描点作出了图像如图乙，从图乙中得到图像的纵截距和斜率分别为b、k，可得小球质量和绳长分别为________、________（已知重力加速度为g）。 【答案】 ①. 不变 ②. 无关 ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1][2]据机械能守恒可得 据牛顿第二定律可得 联立解得 该同学每次实验均是在轻绳水平伸直状态下由静止释放小球，逐渐增加绳子长度，发现小球经过最低点时绳中拉力不变，与绳子长度无关。 （2）[3][4]小球释放位置距离O点的高度差为h，小球经过最低点时绳中拉力T，由机械能守恒定律可得 由牛顿第二定律可得 联立整理可得 作出T-h图像，图像的纵截距和斜率分别为b、k，可得 解得 四、解答题：共3小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。 13. AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为4.25mg，当AC和BC均拉直时，，。ABC能绕竖直轴AB匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，（g取）求： （1）小球的角速度增大为何值时，BC绳才刚好被拉直？ （2）若小球的速率继续增加，哪条绳先断，此时小球的速率多大？ 【答案】（1）；（2）BC绳先断， 【解析】 【详解】（1）BC绳刚好被拉直时，对小球进行分析，则有 ， 解得 ， （2）BC绳被拉直后，小球做圆周运动的轨道平面一定，圆心始终在B点，小球在竖直方向所受外力的合力始终为0，结合上述可知，AC绳拉力大小不变，始终为 可知，若小球的速率继续增加，BC绳先断，令BC绳拉力恰好等于4.25mg时，对小球分析有 解得 14. 如图甲所示，一物块放置在水平台面上，在水平推力F的作用下，物块从坐标原点O由静止开始沿x轴正方向运动，F与物块的位置坐标x的关系如图乙所示。物块在处从平台飞出，同时撤去F，物块恰好由P点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后恰能从轨道最高点M飞出。已知物块质量，物块与水平台面间的动摩擦因数为，轨道圆心为O，半径为，MN为竖直直径，，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）水平推力F做的功； （2）物块运动到P点时的速度大小； （3）物块在圆轨道上运动时摩擦力做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据图像与横轴围成的面积表示功，可知水平推力F做的功为 （2）设物体从水平台面飞出时速度为，根据动能定理可得 解得 物块恰好由P点沿其切线方向进入竖直圆轨道，则有 （3）物体刚好从轨道最高点M飞出，重力刚好提供向心力，则有 解得 物块从P点到M点，根据动能定理 解得物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功为 15. 如图所示，木板C固定在水平面上，长木板DE静止在水平面上且与C等高，DE的长度，长木板DE的右端为半径的光滑圆弧，质量为的滑块B静止在长木板的左端。开始时，将质量的滑块A向左推，压缩弹簧至P点，使弹簧获得20J的弹性势能，然后释放滑块A，一段时间后滑块A与滑块B发生弹性碰撞，碰撞后立即将A锁死，滑块B运动中恰好不能从长木板右端的圆弧槽滑离长木板。已知滑块A与木板C、滑块B与长木板DE间的动摩擦因数均为，点P与滑块B距离为2m，长木板DE的下表面光滑，滑块A、B均可视为质点，重力加速度。求： （1）滑块A、B碰前瞬间滑块A的速度大小； （2）求长木板DE的最大速度； （3）滑块B最终距O点的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据能量守恒可得 解得滑块A、B碰前瞬间滑块A的速度大小为 （2）滑块A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得 联立解得碰后瞬间B的速度为 滑块B在长木板滑行时，滑块B与长木板组成的系统满足水平方向动量守恒，由题意可知滑块B运动到长木板右端圆弧槽的顶端刚好两者共速，设长木板的质量为，则有 根据能量守恒可得 联立解得 ， 当滑块B从圆弧槽顶端返回底端时，长木板DE的速度最大，则有 联立解得长木板DE的最大速度为 （3）设滑块最终与长木板相对静止一起运动运动，根据动量守恒可得 根据能量守恒可得 联立解得滑块相对于长木板的路程为 假设成立，则滑块B最终距O点的水平距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 六安二中河西校区2023级高一年级第二学期期末考试 物理试卷 考试时间：75分钟 分值：100分 注意事项或温馨提示 1．考生务必将自己的姓名、班级、座位号填写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，不能答在试题卷上。 3．请按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4．保持答题卡卷面清洁，不折叠，不破损。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 质点在一水平面内沿曲线由运动到，如果用、、分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，图中有可能的是（　　） A. B. C. D. 2. “打水漂”是一种常见的娱乐活动，以一定的高度水平扔出的瓦片，会反复在水面上弹跳前进，假设瓦片和水面相撞后，在水平方向，速度没有损失，而在竖直方向，碰撞后并不能原速弹回，而是变小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是（　　） A. B. C. D. 3. 一个物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为。若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有（ ） A. 返回斜面底端时的动能为 B. 返回斜面底端时的动能为E C. 返回斜面底端时的速度大小为2v D. 克服摩擦阻力做的功仍为 4. 质量均为m的两个星球A和B，围绕着它们连线中点做匀速圆周运动．按照双星模型计算出两星球的周期是实际观测两星球运行周期的k倍．于是有人猜想在A、B连线的中点有一未知天体C，假如猜想正确，则C的质量为（　　） A. B. C. D. 5. 嫦娥六号探测器于2024年5月3日发射成功，其探月任务正式启航。如图所示，假设登月探测器在环月轨道1上的远地点P点实施变轨，进入椭圆轨道2，再由近地点Q点进入圆轨道3，已知轨道1的半径为3r，轨道3的半径为r，登月探测器在轨道3的运行周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道2上运行经过P点的速度小于在轨道3上运行经过Q点的速度 B. 探测器在轨道1上运行经过P点时的加速度小于在轨道2上运行经过P点时的加速度 C. 探测器从轨道2上的Q点进入圆轨道3时，需要向后喷气 D. 探测器在轨道2上运行的周期为4T 6. 如图甲所示，小球A、B的质量都是2kg，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，球B右侧与竖直墙壁接触但不黏连，球C从高为5m的平台以6m/s的初速度水平抛出，落地时恰好与A相撞，碰撞瞬间竖直方向不反弹，且与A粘在一起不再分开，小球A的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. C的质量为1kg B. 前2s时间内，弹簧对B的冲量大小为0 C. B离开墙壁前，弹簧最大弹性势能为13.5J D. B离开墙壁后的最大动能为16J 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ） A. 图甲中，船头垂直于河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 B. 图乙中，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等 C. 图丙中，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度可能为0 D. 图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球会比水平弹出的b球先落地 8. 质量为m的钢球自高处落下，以速率到水平地面后，竖直向上弹回，碰撞时间为，离地的速率为。不计空气阻力，在碰撞过程中（ ） A. 钢球的动量变化量方向向上，大小为 B. 钢球的动量变化量方向向上，大小为 C. 钢球所受平均合力方向向上，大小为 D. 钢球受地面的平均弹力大小为 9. 如图所示，小球A、B用一根长为L的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，小球C挨着小球B放置在地面上。由于微小扰动，小球A沿光滑的竖直墙面下滑，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与墙面夹角为，小球A和墙面恰好分离，最后小球A落到水平地面上。下列说法中正确的是（ ） A. 小球A由静止到与墙面分离的过程中，小球B的速度一直增大 B. 整个过程中，ABC三个小球构成的系统动量守恒，机械能守恒 C. 当小球A和墙面恰好分离时，A、B两球的速率之比为 D. 当小球A和墙面恰好分离时，A、B两球的速率之比为 10. 如图所示，以的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与粗糙的弧形轨道平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接。水平面上有位于同一直线上、处于静止状态的4个相同小球，小球质量。质量的物体从轨道上高的P点由静止开始下滑，滑到传送带上的A点时速度大小；物体和传送带之间的动摩擦因数，传送带AB之间的距离。物体与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A. 物体从P点下滑到A点的过程中，克服摩擦力做的功为0.2J B. 物体第一次与小球碰撞后，在传送带上向左滑行的最大距离为0.4m C. 物体最终的速度大小为0.25m/s D. 物体第一次与小球碰撞后的整个过程，物体与传送带产生的摩擦热为3J 三、实验题：共2小题，每空2分，共16分。 11. 如图所示是验证动量守恒定律的实验装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上固定着相同的竖直遮光条，实验主要步骤如下： （1）接通气源，将一滑块放置在导轨上，轻推一下使其先后通过两个光电门1、2，发现滑块经过光电门1，2的时间，故应将________（填“水平螺丝Q”或“水平螺丝P”）调低些，使滑块通过两个光电门的时间相同。 （2）用天平测出滑块1、2（包含遮光条）的质量，本实验________（填“需要”或“不需要”）测出遮光条的宽度。 （3）将滑块2放置在光电门1、2之间，将滑块1放置在光电门1的在侧，轻推滑块1，使其与滑块2发生碰撞，光电门1记录的时间为，光电门2先后记录的时间为和。 （4）若关系式________________（用上面所测物理量字母表示）成立，则说明碰撞过程动量守恒。 （5）若忽略两滑块碰撞过程的能量损失，则两滑块（包含遮光条）的质量关系一定为________（填“<”、“=”或“>”）。 12. 某同学设计了如图甲所示装置研究竖直平面内的圆周运动。小球通过轻质、没有弹性的轻绳栓接在固定于支架顶端横杆上O点的拉力传感器上。 （1）该同学每次实验均是在轻绳水平伸直状态下由静止释放小球，逐渐增加绳子长度，发现小球经过最低点时绳中拉力________（填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”），与绳子长度________（填“成正比”、“成反比”或“无关”）。 （2）该同学选用了一条长度合适的轻绳，某次轻绳拉直时由静止释放小球（不高于悬点O），测量出小球释放位置距离O点的高度差为h，记录小球经过最低点时绳中拉力T，改变小球的释放位置（不高于悬点O），多次重复上述过程，在T-h坐标系中描点作出了图像如图乙，从图乙中得到图像的纵截距和斜率分别为b、k，可得小球质量和绳长分别为________、________（已知重力加速度为g）。 四、解答题：共3小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。 13. AB为竖直转轴，细绳AC和BC结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为4.25mg，当AC和BC均拉直时，，。ABC能绕竖直轴AB匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，（g取）求： （1）小球的角速度增大为何值时，BC绳才刚好被拉直？ （2）若小球的速率继续增加，哪条绳先断，此时小球的速率多大？ 14. 如图甲所示，一物块放置在水平台面上，在水平推力F作用下，物块从坐标原点O由静止开始沿x轴正方向运动，F与物块的位置坐标x的关系如图乙所示。物块在处从平台飞出，同时撤去F，物块恰好由P点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后恰能从轨道最高点M飞出。已知物块质量，物块与水平台面间的动摩擦因数为，轨道圆心为O，半径为，MN为竖直直径，，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）水平推力F做功； （2）物块运动到P点时的速度大小； （3）物块在圆轨道上运动时摩擦力做的功。 15. 如图所示，木板C固定在水平面上，长木板DE静止在水平面上且与C等高，DE长度，长木板DE的右端为半径的光滑圆弧，质量为的滑块B静止在长木板的左端。开始时，将质量的滑块A向左推，压缩弹簧至P点，使弹簧获得20J的弹性势能，然后释放滑块A，一段时间后滑块A与滑块B发生弹性碰撞，碰撞后立即将A锁死，滑块B运动中恰好不能从长木板右端的圆弧槽滑离长木板。已知滑块A与木板C、滑块B与长木板DE间的动摩擦因数均为，点P与滑块B距离为2m，长木板DE的下表面光滑，滑块A、B均可视为质点，重力加速度。求： （1）滑块A、B碰前瞬间滑块A的速度大小； （2）求长木板DE的最大速度； （3）滑块B最终距O点的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$