精品解析：内蒙古自治区兴安盟乌兰浩特第一中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

乌兰浩特一中2023~2024学年下学期高一年级期末考试 物理试题 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：必修第二册第六章至第七章（20%），第八章至选择性必修第一册第一章（55%），选择性必修第一册第二章至第三章（25%）。 一、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题中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，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. 翼装飞行是一项极具刺激的娱乐项目，亚洲翼装飞行第一人张树鹏的飞行梦始于张家界天门山。如图所示为张树鹏完成比赛时的情景，张树鹏由高空静止跳下，在空中滑行一段距离后安全地着陆在山脚下。则张树鹏在空中下落的过程中（　　）。 A. 机械能守恒 B. 重力势能的减少大于动能的增加 C. 合力做的功等于重力势能的减少量 D. 重力做的功等于机械能的减少量 【答案】B 【解析】 【详解】A．张树鹏在下落的过程中，重力做正功，空气的阻力做负功，所以机械能不守恒，故A错误； B．由动能定理可知 所以重力做的功大于动能的增加，即重力势能的减少大于动能的增加，故B正确； C．由动能定理可知合力的功等于动能的增加量，故C错误； D．阻力的功等于机械能的减少量，故D错误。 故选B。 2. 洗衣机的脱水桶正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，下列说法中正确的是（　　） A. 洗衣机做的是振幅不变的简谐运动 B. 正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率与洗衣机的固有频率相等 C. 正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小 D. 当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率 【答案】D 【解析】 【详解】A．洗衣机的振动先剧烈后减弱，说明振幅改变，故A错误； BC．当洗衣机脱水桶正常工作时，转速较快，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率大，故BC错误； D．当振动最剧烈时，洗衣机发生了共振，脱水桶运转频率等于洗衣机的固有频率，故D正确。 故选D。 3. 如图所示是一只半径为R的光滑半球形碗，现有一质量为m的物体由静止从碗口滑到碗底中心。重力加速度为g，则该过程中 A. 物体受到的合外力不变 B. 物体支持力的瞬时功率始终为零 C. 物体到达碗底中心时，重力的瞬时功率大于0 D. 物体到达碗底中心时，重力势能变化量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．碗的内壁对物体的支持力方向不断变化，则物体受到的合外力不断变化，选项A错误； B．支持力始终与速度垂直，则支持力的瞬时功率始终为零，选项B正确； C．物体到达碗底中心时，重力的瞬时功率等于0，选项C错误； D．物体到达碗底中心时，重力势能变化量为，选项D错误。 故选B。 4. 机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下：车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上，可在原地沿前进方向加速，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员把车加速到一定程度，持续一定时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数。现有如下检测过程简图：车轴A的半径为，车轮B的半径为，滚动圆筒C的半径为，车轮与滚动圆筒间不打滑，当车轮以恒定转速n（每秒钟n转）运行时，下列说法正确的是（　　） A. C的边缘线速度为 B. A、B的角速度大小相等 C. A、B、C边缘上的点的线速度相等 D. B、C的角速度之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知，车轮B的边缘线速度为 由于B和C为摩擦传动，则B和C边缘的线速度相等，则C的边缘线速度为，选项A错误； BCD．由图可知，A、B为同轴转动，得A、B的角速度大小相等，又B、C线速度相同，B、C角速度比为半径的反比，则 故CD错误，B正确。 故选B。 5. 神舟十六号载人飞船入轨后顺利完成人轨状态设置，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口。对接过程的示意图如图所示，神舟十六号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，线速度为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接，轨道Ⅱ上A点的线速度为，运行周期为T2；天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ，运行周期为T3，线速度为；则神舟十六号飞船（　　） A. B. T1>T2>T3 C. 在轨道Ⅱ上B点处的加速度大于轨道Ⅲ上B点处的加速度 D. 沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中，速率不断增加 【答案】A 【解析】 【详解】A．飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要加速，所以经过A点时 圆轨道时，根据 所以 综合得 故A正确； B．根据开普勒第三定律，轨道半长轴越大，周期越大，故B错误； C．根据 同一点处的加速度应该相等，故C错误； D．根据开普勒第二定律，沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中，速度不断减小，故D错误。 故选A。 6. 一列简谐横波沿轴传播，图甲为该波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像，则（　　） A. 时刻质点沿轴正方向振动，该波沿轴正方向传播 B. 波的振幅为，波长 C. 波的周期为，波的传播速度为 D. 时刻，处的质点偏离平衡位置的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据点的振动图像可知，时刻质点沿轴正方向振动，则该波轴负方向传播，A错误； B．该波的振幅为，波长，B错误； C．周期，由 可得该波的传播速度 C错误； D．波动图像的方程为 时间，处的质点偏离平衡位置的位移大小为，D正确。 故选D。 7. 如图所示，用不可伸长的轻质细绳将木块悬挂于一点O，开始时木块静止不动。一颗质量为m的弹丸水平向右射入质量为M=50m的木块后未射出木块，第一颗弹丸的速度为v1=255m/s，射入木块后二者共同摆动的最大摆角为α，当其第一次返回初始位置时，第二颗弹丸以水平速度v2又击中木块，且也未射出木块，使木块向右摆动且最大摆角仍为α，木块和弹丸可视为质点，空气阻力不计，则第二颗弹丸的水平速度v2大小为（　　） A. 515m/s B. 618m/s C. 721m/s D. 824m/s 【答案】A 【解析】 【详解】根据摆动过程中机械能守恒和两次击中木块摆动的角度相等可知，两次击中木块后木块的速度相同设为v，由动量守恒定律得第一次 mv1=（m+M）v 第二次 mv2-（m+M）v=（2m+M）v 又 M=50m 联立以上三式得第二粒弹丸的水平速度 v2=515m/s 故选A。 8. 如图所示，将弹簧振子从平衡位置O拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动。设AB=20cm，振子由 A到B 运动时间为0.1s，则下列说法正确的是（　　） A. 振子的振幅为10 cm，周期为0.2s B. 振子在 A、B两处受到的回复力分别为kΔx+mg与kΔx-mg C. 振子在A、B两处受到的回复力大小都是kΔx D. 振子完成一次全振动通过的路程是 20cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．振子在A、B间振动，已知 AB=20cm 则振幅为 A=10cm 故A正确； BC．根据 F=-kx 可知振子在A、B两处受到的回复力大小都为kΔx，故B错误，C正确； D．振子完成一次全振动经过的路程为 4A=40cm 故D错误。 故选AC。 9. 一列简谐横波沿轴传播，速度大小为5m/s，在时刻的波形图如图中实线所示，经0.2s后的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ） A. 经0.2s波传播的距离为1m，波沿轴正方向传播 B. 质点在时刻沿轴正方向运动 C. 处的质点的位移表达式为 D. 从时刻开始质点经1.6s通过的路程为152cm 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图可知该波波长 经0.2s波传播的距离 经0.2s波传播的距离为 根据波形的平移规则可知，这列波应沿x轴正方向传播，选项A正确； B．根据波的传播方向与波动规律可知，时刻质点 P 沿y轴正方向运动，选项B正确； C．由得 则 处的质点的位移表达式为 选项C错误； D．从时刻经1.6s时，由于 所以质点通过的路程等于 选项D正确。 故选ABD。 10. 滑块以初速度沿粗糙斜面从底端O上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上行和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示，图中A为OB的中点。下列判断正确的是（　　） A. 图乙中的滑块处于下滑阶段 B. 滑块与斜面的动摩擦因数为0.25 C. 滑块上行与下滑的加速度之比为 D. 滑块上行与下滑通过A时的动能之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．因为频闪照片时间间隔相同，设时间间隔为T，对比图甲和乙可知，在对应相等时间内图甲中滑块的位移较大，则加速度大，是上行阶段，图乙中的滑块处于下滑阶段，选项A正确； B．由于斜面倾角未知，不能求出滑块与斜面的动摩擦因数，选项B错误； C．从甲、乙图中可知，上行时间为，下滑时间为，上行与下行位移相等，设斜面长度为，根据 可得 则上行与下滑的加速度之比为，选项C正确； D．对上行（甲图）逆向思考，由速度位移关系公式则有 对下滑（乙图），有 因此，滑块上行与下滑通过A时的动能之比为，选项D错误。 故选AC。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某同学做《用单摆测定重力加速度》实验的装置如图甲所示，请回答下面的问题： （1）在实验中，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是____________。（填正确答案标号） A.为了便于测量周期，可适当缩短摆线，从而减小测量周期的绝对误差 B.组装单摆需选用轻且不易伸长的细线，密度大而直径较小的摆球 C.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，摆长是摆线长度和小球半径之和 D.测量周期时，当单摆经过平衡位置时开始计时，测量经过30~50次全振动的总时间算出周期 （2）如图乙所示，用游标卡尺测得小钢球的直径____________。 （3）除了已测摆球直径，还已知细线长，完成35次全振动的时间是，由这些数据计算得出重力加速度大小____________。（取3.14，结果保留三位有效数字） 【答案】 ①. BCD ②. 20.2 ③. 9.86 【解析】 【详解】（1）[1]A．由 可得 适当加长摆线，可增加单摆的周期，便于测量周期，从而减小测量周期的相对误差，故A错误； B．为减小实验误差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，为减小空气阻力对实验的影响，组装单摆需选用密度大而直径较小的摆球，故B正确； C．测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，否则，摆长的测量不准确，摆长是摆线长度和小球半径之和，故C正确； D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过30~50次全振动后停止计时，求出平均周期，故D正确。 故选BCD。 （2）[2]用游标卡尺测得小钢球的直径 。 （3）[3]由单摆的周期公式 有 。 12. 晓强利用如图所示的装置验证了机械能守恒定律，实验时完成了如下的操作： a.首先接通气垫导轨，然后调节气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨上，调节滑轮的高度使轻绳与气垫导轨平行； b.将质量为M的滑块（含遮光条）放在气垫导轨上，用轻绳跨过定滑轮，另一端拴接一个质量为m的钩码； c.用刻度尺测量遮光条的宽度d； d.将钩码由静止释放，记录滑块经过光电门时的挡光时间，测量出释放点到光电门的距离L； e.改变钩码的个数n，仍将滑块从同一位置静止释放，记录滑块经过光电门时相应的挡光时间。 （1）已知重力加速度为g，若所挂钩码的个数为n，若系统的机械能守恒，则关系式_______成立。（用题中物理量符号表示） （2）晓强利用记录的实验数据描绘出了相应的图像，若用为纵轴，欲保证图线为直线，横轴应为_______（填“”“”或“”），图线的斜率为k，若系统的机械能守恒，则_______。（用题中物理量符号表示） 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 滑块经过遮光条时的速度为 若系统的机械能守恒，则钩码减少的重力势能等于钩码和滑块增加的动能，则有钩码减少的重力势能为 系统动能的增加量为 若系统的机械能守恒，则有 【小问2详解】 [1]在利用图像处理实验数据时，应使图像为线性图像，纵轴为时，关系式应为 则横轴应为； [2] 若系统的机械能守恒，则图像的斜率 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，足够大的光滑水平桌面上固定一光滑钉子O，一长L=0.5m的细线一端套系在钉子上，一端系在光滑的小球上，先将细线恰好拉直，再给小球一垂直于细线方向的初速度，小球在桌面上做圆周运动，已知小球质量m=0.5kg。 （1）若=5m/s，求小球的角速度大小； （2）若=5m/s，求细线对小球的拉力大小F； （3）若细线最大能承受100N的拉力，现不断增大小球的速度，当细线断裂后2s内，小球的位移大小是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据圆周运动规律，小球角速度大小 （2）细线对小球的拉力提供小球做圆周运动的向心力，即 （3）细线恰好断裂时 解得 当细线断裂后2s内，小球以断裂时的速度大小做匀速直线运动，小球的位移大小是 14. 一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系如图所示，7s时汽车功率达到最大值，此后保持此功率继续行驶，43s后可视为匀速。若汽车的质量为，阻力大小恒定，汽车的最大功率恒定。求： （1）汽车的最大功率； （2）汽车从静止开始运动43s内位移的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）汽车的速度达到最大值后牵引力等于阻力，所以阻力为 前7s内汽车的牵引力为 根据牛顿第二定律 解得 7s末汽车的速度为 在7s末汽车的功率达到最大值，所以汽车的最大功率 （2）汽车在前7s内的位移为 汽车的最大速度为 设汽车在7~43s内的位移为x2，根据动能定理可得 解得 所以汽车的总位移为 15. 如图所示，光滑水平面上有一质量，M=4kg的平板车，车的上表面右侧是一段长L=2m的水平轨道，水平轨道左侧是一半径R=0.25m的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O′点相切。车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）紧靠弹簧，弹簧储存的弹性势能为7.5J，整个装置处于静止状态。现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A。不考虑小物块与弹簧碰撞时的能量损失，不计空气阻力，取g=10m/s2.求： （1）小物块与水平轨道间的动摩擦因数； （2）小物块第二次经过点的速度大小； （3）从弹簧解除锁定至小物块到达圆弧轨道最高点过程中，平板车的位移大小。 【答案】（1）0.25；（2）2.0m/s；（3）0.45m 【解析】 【详解】（1）平板车和小物块组成的系统，在水平方向上动量守恒，解除锁定前，系统总动量为零，故小物块到达圆弧最高点A时，平板车和小物块的共同速度 设弹簧解除锁定前的弹性势能为，上述过程中系统能量守恒，则有 代入数据解得 （2）设小物块第二次经过点时的速度大小为，此时平板车的速度大小为，研究小物块在平板车圆弧面上的下滑过程，取水平向右为正方向，由系统动量守恒和机械能守恒有 代入数据解得 （3）弹簧刚释放时车和小物块速度分别为、则 由（2）可得小物块第一次到达点时速度也为2m/s，车速也为0.5m/s，对车 解得 根据 解得 车与小物块水平方向的分速度之比始终为，故 解得 故从开始至小物块到达小车圆弧轨道最高点过程，车的位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 乌兰浩特一中2023~2024学年下学期高一年级期末考试 物理试题 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：必修第二册第六章至第七章（20%），第八章至选择性必修第一册第一章（55%），选择性必修第一册第二章至第三章（25%）。 一、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题中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，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. 翼装飞行是一项极具刺激的娱乐项目，亚洲翼装飞行第一人张树鹏的飞行梦始于张家界天门山。如图所示为张树鹏完成比赛时的情景，张树鹏由高空静止跳下，在空中滑行一段距离后安全地着陆在山脚下。则张树鹏在空中下落的过程中（　　）。 A. 机械能守恒 B. 重力势能的减少大于动能的增加 C. 合力做的功等于重力势能的减少量 D. 重力做的功等于机械能的减少量 2. 洗衣机的脱水桶正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，下列说法中正确的是（　　） A. 洗衣机做的是振幅不变的简谐运动 B. 正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率与洗衣机的固有频率相等 C. 正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小 D. 当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率 3. 如图所示是一只半径为R的光滑半球形碗，现有一质量为m的物体由静止从碗口滑到碗底中心。重力加速度为g，则该过程中 A. 物体受到的合外力不变 B. 物体支持力的瞬时功率始终为零 C. 物体到达碗底中心时，重力的瞬时功率大于0 D. 物体到达碗底中心时，重力势能变化量为 4. 机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下：车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上，可在原地沿前进方向加速，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员把车加速到一定程度，持续一定时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数。现有如下检测过程简图：车轴A的半径为，车轮B的半径为，滚动圆筒C的半径为，车轮与滚动圆筒间不打滑，当车轮以恒定转速n（每秒钟n转）运行时，下列说法正确的是（　　） A. C的边缘线速度为 B. A、B的角速度大小相等 C. A、B、C边缘上的点的线速度相等 D. B、C的角速度之比为 5. 神舟十六号载人飞船入轨后顺利完成人轨状态设置，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口。对接过程的示意图如图所示，神舟十六号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，线速度为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与天和核心舱对接，轨道Ⅱ上A点的线速度为，运行周期为T2；天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ，运行周期为T3，线速度为；则神舟十六号飞船（　　） A. B. T1>T2>T3 C. 在轨道Ⅱ上B点处的加速度大于轨道Ⅲ上B点处的加速度 D. 沿轨道Ⅱ从A运动到对接点B过程中，速率不断增加 6. 一列简谐横波沿轴传播，图甲为该波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像，则（　　） A. 时刻质点沿轴正方向振动，该波沿轴正方向传播 B. 波的振幅为，波长 C. 波的周期为，波的传播速度为 D. 时刻，处的质点偏离平衡位置的位移大小为 7. 如图所示，用不可伸长的轻质细绳将木块悬挂于一点O，开始时木块静止不动。一颗质量为m的弹丸水平向右射入质量为M=50m的木块后未射出木块，第一颗弹丸的速度为v1=255m/s，射入木块后二者共同摆动的最大摆角为α，当其第一次返回初始位置时，第二颗弹丸以水平速度v2又击中木块，且也未射出木块，使木块向右摆动且最大摆角仍为α，木块和弹丸可视为质点，空气阻力不计，则第二颗弹丸的水平速度v2大小为（　　） A. 515m/s B. 618m/s C. 721m/s D. 824m/s 8. 如图所示，将弹簧振子从平衡位置O拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动。设AB=20cm，振子由 A到B 运动时间为0.1s，则下列说法正确的是（　　） A. 振子的振幅为10 cm，周期为0.2s B. 振子在 A、B两处受到的回复力分别为kΔx+mg与kΔx-mg C. 振子在A、B两处受到的回复力大小都是kΔx D. 振子完成一次全振动通过的路程是 20cm 9. 一列简谐横波沿轴传播，速度大小为5m/s，在时刻的波形图如图中实线所示，经0.2s后的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ） A. 经0.2s波传播的距离为1m，波沿轴正方向传播 B. 质点在时刻沿轴正方向运动 C. 处的质点的位移表达式为 D. 从时刻开始质点经1.6s通过的路程为152cm 10. 滑块以初速度沿粗糙斜面从底端O上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上行和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示，图中A为OB的中点。下列判断正确的是（　　） A. 图乙中的滑块处于下滑阶段 B. 滑块与斜面的动摩擦因数为0.25 C. 滑块上行与下滑的加速度之比为 D. 滑块上行与下滑通过A时的动能之比为 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某同学做《用单摆测定重力加速度》实验的装置如图甲所示，请回答下面的问题： （1）在实验中，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是____________。（填正确答案标号） A.为了便于测量周期，可适当缩短摆线，从而减小测量周期的绝对误差 B.组装单摆需选用轻且不易伸长的细线，密度大而直径较小的摆球 C.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，摆长是摆线长度和小球半径之和 D.测量周期时，当单摆经过平衡位置时开始计时，测量经过30~50次全振动的总时间算出周期 （2）如图乙所示，用游标卡尺测得小钢球的直径____________。 （3）除了已测摆球直径，还已知细线长，完成35次全振动的时间是，由这些数据计算得出重力加速度大小____________。（取3.14，结果保留三位有效数字） 12. 晓强利用如图所示的装置验证了机械能守恒定律，实验时完成了如下的操作： a.首先接通气垫导轨，然后调节气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨上，调节滑轮的高度使轻绳与气垫导轨平行； b.将质量为M的滑块（含遮光条）放在气垫导轨上，用轻绳跨过定滑轮，另一端拴接一个质量为m的钩码； c.用刻度尺测量遮光条的宽度d； d.将钩码由静止释放，记录滑块经过光电门时的挡光时间，测量出释放点到光电门的距离L； e.改变钩码的个数n，仍将滑块从同一位置静止释放，记录滑块经过光电门时相应的挡光时间。 （1）已知重力加速度为g，若所挂钩码的个数为n，若系统的机械能守恒，则关系式_______成立。（用题中物理量符号表示） （2）晓强利用记录的实验数据描绘出了相应的图像，若用为纵轴，欲保证图线为直线，横轴应为_______（填“”“”或“”），图线的斜率为k，若系统的机械能守恒，则_______。（用题中物理量符号表示） 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，足够大的光滑水平桌面上固定一光滑钉子O，一长L=0.5m的细线一端套系在钉子上，一端系在光滑的小球上，先将细线恰好拉直，再给小球一垂直于细线方向的初速度，小球在桌面上做圆周运动，已知小球质量m=0.5kg。 （1）若=5m/s，求小球的角速度大小； （2）若=5m/s，求细线对小球的拉力大小F； （3）若细线最大能承受100N的拉力，现不断增大小球的速度，当细线断裂后2s内，小球的位移大小是多少？ 14. 一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系如图所示，7s时汽车功率达到最大值，此后保持此功率继续行驶，43s后可视为匀速。若汽车的质量为，阻力大小恒定，汽车的最大功率恒定。求： （1）汽车的最大功率； （2）汽车从静止开始运动43s内位移的大小。 15. 如图所示，光滑水平面上有一质量，M=4kg的平板车，车的上表面右侧是一段长L=2m的水平轨道，水平轨道左侧是一半径R=0.25m的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O′点相切。车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）紧靠弹簧，弹簧储存的弹性势能为7.5J，整个装置处于静止状态。现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A。不考虑小物块与弹簧碰撞时的能量损失，不计空气阻力，取g=10m/s2.求： （1）小物块与水平轨道间的动摩擦因数； （2）小物块第二次经过点的速度大小； （3）从弹簧解除锁定至小物块到达圆弧轨道最高点过程中，平板车的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $