精品解析：四川省攀枝花市2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题

2023-2024学年度（下）普通高中教学质量监测 高一物理试题卷 本试题卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。并用2B铅笔将答题卡考号对应数字标号涂黑。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3．答非择题题时，必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚。 第一部分（选择题，共39分） 一、选择题：本题共13小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～13题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1.5分，有选错的得0分。 1. 关于做平抛运动的物体，以下物理量中保持不变的是（　　） A. 动能 B. 动量 C. 加速度 D. 速度 2. 下列关于做圆周运动的叙述中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是速度不变的运动 B. 做匀速圆周运动的物体向心加速度不改变 C. 向心力不改变圆周运动的速度大小 D. 物体做圆周运动的向心力一定等于合外力 3. 如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙，a、b分别为衣物经过的最高位置、最低位置，c、d为与圆心等高处，这四个位置中脱水效果最好是（　　） A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 4. 新华社3月20日报道，“鹊桥二号”中继卫星由长征八号遥三运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射。本次与“鹊桥”二号一同发射的还有两颗通信技术实验星“天都一号”、“天都二号”，与“鹊桥二号”一起组成一个月球通信、导航和遥感网络。“鹊桥二号”、“天都一号”、“天都二号”绕月轨道近月点高度均为200km，远月点高度分别为16000km、4000km、9000km。设“鹊桥二号”、“天都一号”、“天都二号”绕月飞行的周期分别为T1、T2、T3，则下列关系中正确的是（　　） A. T1＞T3＞T2 B. T1＞T2＞T3 C. T3＞T1＞T2 D. T2＞T1＞T3 5. 如图所示，质量为m的小球从M点以与水平方向成30°角、大小为v0的速度朝右上方射出。不计空气阻力，则小球到最高点时的动能为（　　） A. B. C. D. 6. 质量为60kg、身高为172cm的某同学在运动会跳高比赛中采用“背越式”动作刚好越过离地高度为176cm的横杆，则该同学在跳起的过程中做的功最接近（　　） A 450J B. 550J C. 650J D. 750J 7. 如图所示，光滑水平桌面的右端与半径为R的圆轨道的最高点平滑相接。重量为G的小物块在方向水平向右、大小等于小物块重力的拉力作用下，从离桌面右端x处静止开始运动，到圆轨道的最高点时，对圆轨道的压力为FN，下列图像中，FN和x的关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，从地面将质量为m的小球竖直向上抛出，速度大小为v1，经时间t小球落地，速度大小为v2。已知在运动过程中小球所受空气阻力大小恒为f，重力加速度为g，设竖直向上为正方向，则从小球抛出到落回地面的过程中空气阻力的冲量为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，河水流速与小船在静水中的速度均恒定。第一次，当船头始终对着正对岸用时t1在对岸的A点登陆；第二次，船头始终指向河岸上游，以相同速度同一地点出发，用时t2仍然在对岸的A点登陆。已知OA连线与河岸间夹角为θ，各处水流速度相同，则t1与t2的比值为（　　） A. sinθ B. cosθ C sin2θ D. cos2θ 10. 如图所示，挡板M与倾角θ=45°的固定斜面垂直，若从斜面上A点将可视为质点的小球以大小为v1的速度水平抛出，小球恰好落在挡板与斜面的交点处；若以大小为v2的速度水平抛出，小球恰垂直撞在挡板上，则的值为（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，置于光滑水平面上的物块P、Q用细线和轻弹簧连接在一起并处于静止状态，轻弹簧处于压缩状态。细线质量不计，关于物块P、Q及细线、轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　　） A. 烧断细线后，系统总动量始终为零 B. 烧断细线后，系统机械能始终为零 C. 若在P的左侧放一挡板后再烧断细线，此后系统总动量仍然为零 D. 若在Q的右侧放一挡板后再烧断细线，此后系统总动量向左 12. 如图所示，倾角为θ的传送带以恒定速率v顺时针转动，一物块从传送带底端以与传送带平行、大小为v0（v0＜v）的初速度滑上传动带，物块到达传送带顶端之前已和传送带共速。下列情形中，一定会导致物块与传送带间产生的摩擦热增加的是（　　） A. 仅增大物块初速度 B. 仅增大传送带速率 C. 仅增大物块的质量 D. 仅增大物块与传动带间的动摩擦因数 13. 如图所示，倾角为α的光滑固定斜面底端有一固定挡板P，两个用轻弹簧连接在一起的滑块M、N置于斜面上处于静止状态。现给滑块M一个沿斜面向上的瞬时冲量使之沿斜面向上运动，当滑块N刚要离开挡板时滑块M的速度为v。已知M、N的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，。则关于从物块M开始运动到物块N刚要离开挡板的过程，下列说法中正确的是（　　） A. 滑块M的位移为 B. 滑块N刚要离开挡板的瞬间，滑块M的加速度大小为 C. 重力对滑块M做的功为 D. 滑块M获得瞬时冲量的大小为 第二部分　（非选择题，共61分） 二、实验题（本题共2小题，共14分） 14. 某实验小组在验证机械能守恒实验时采用了如图所示的实验装置，质量分别为m和M的两个立方体重物A、B，用不可伸长的轻绳悬挂在定滑轮的两侧，其中重物B的左侧带有一水平遮光片。在铁架台的E、F两点固定两个光电门，并测得两个光电门间的距离为h。将重物B拉到如图所示的位置释放，其通过两光电门时的遮光时间分别为Δt1和Δt2。已知遮光片的宽度为d，当地的重力加速度为g，m＜M，据此回答以下问题： （1）重物B下落到光电门E时的速度大小为_______。（用题中所给物理量的字母表示） （2）重物B下落的过程中，其机械能在_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。若重物B从光电门E到光电门F的过程中，A、B组成的系统机械能在误差允许范围内满足关系式_______（用题中所给物理量的字母表示）时，可认为A、B组成的系统机械能守恒。 15. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证动量定理，主要实验步骤如下： （i）用天平测出小车的质量M＝300g； （ii）将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部； （iii）用垫木将木板一端垫高，接通50Hz交流电源后，轻推小车，观察纸带上打出的点是否均匀分布；不断调整木板的倾斜程度，直至小车运动时纸带上打出的点分布均匀为止； （iv）在细绳右端挂上质量为m的钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。由静止释放小车，接通打点计时器的电源，打点计时器在纸带上打出一系列点； （v）更换纸带，重复步骤（iv），直到得到一条点迹清晰的纸带。 据此回答以下问题： （1）以上实验步骤中，有错误步骤是_______（填步骤前的序号）。本实验所使用的电源电压为_______（选填“220V”或“4～6V”）。 （2）下列关于本实验操作中，不必要的是_______。 A．实验过程中使细绳和木板始终保持平行 B．更换纸带后，需要重新平衡摩擦力才能重复进行实验 C．释放小车的位置应靠近打点计时器 （3）选择一条点迹比较清晰的纸带，如图乙所示，相邻两计数点间有四个点未画出。 （4）以计数点O对应时刻为零时刻，根据匀变速直线运动的知识依次计算出各计数点对应的小车速度，并填入下表中。表中空白处的k＝_______（保留三位小数）。 计数点 O A B C D E F 时刻 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 v/m∙s-1 0 0.245 0.490 0735 0.980 k 1.470 （5）为减少实验误差，尽可能准确的验证动量定理，本实验的研究对象应选择_______（选填“小车”或“小车和钩码”）。以研究对象的速度v为纵坐标、时刻t为横坐标建立坐标系，请根据表格中实验数据在图丙中描点，并作出v-t图像_______。 （6）已知当地的重力加速度为g，若丙图中图线的斜率在误差允许范围内等于_______（用n、m、M、g表示），即可验证动量定理成立。 三、本题共5小题，共47分。解答时请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。 16. 如图所示，在以角速度ω＝3rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一质量m＝5kg的滑块，滑块离转轴的距离r＝0.2m，滑块与圆盘相对静止。已知滑块与圆盘之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，滑块可视为质点，求： （1）滑块运动的线速度大小v和所受的摩擦力大小f； （2）要使滑块脱离圆盘，圆盘转动的最小角速度。 17. 如图所示，质量为m＝1kg的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5。t＝0时，用与水平方向成θ角斜向上、大小F＝10N的恒力拉物块。已知sinθ＝0.6，cosθ＝0.8，重力加速度g取10m/s2。求： （1）0～2s内恒力F对物块做的功WF； （2）0～2s内物块克服摩擦力做功的平均功率。 18. 北京时间2024年5月8日9：57左右，在发射升空约112小时30分钟后，“嫦娥六号”月球探测器在接近高度约200千米的近月点开启轨道器3000牛发动机实施减速制动，点火过程持续895秒，10：12探测器成功进入大椭圆环月轨道，“嫦娥六号”任务就此转入第四个阶段——环月飞行段。若该椭圆轨道的近月点、远月点距离月球表面的高度分别用r1、r2表示，已知“嫦娥六号”在该椭圆轨道运行的周期为T，月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球质量M； （2）月球的第一宇宙速度v1。 19. 如图所示，长为L的不可伸长轻绳下端拴一可视为质点的小球，上端固定在天花板O1处，在O1的下方有正方形水平桌面，该桌面内的O2为O1的垂直投影点，O1、O2间的距离为2L。现使小球在某一水平面内做圆周运动，如图中虚线所示，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g，轻绳能承受的最大拉力为小球重力的两倍，sinθ＝0.6，cosθ＝0.8，小球可视为质点，求： （1）轻绳与竖直方向的夹角为θ时，小球的线速度大小v； （2）缓慢增大小球做水平圆周运动的线速度，要保证轻绳在任意时刻达到最大拉力断开后小球均不会落到桌面外，桌面的最小面积Smin。 20. 如图所示，长为L、左端带有竖直挡板的木板A静止在水平地面上，物块B置于木板A的光滑水平上表面的右端。现给物块B一个方向水平向左、大小为v0的初速度，物块B开始向左运动，与挡板发生第一次碰撞后恰好没有从木板A上掉落。已知A、B的质量分别为mA、mB，且，每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均极短，木板A与水平地面之间的动摩擦因数恒定且不为零，物块B可视为质点，求： （1）物块B第一次与挡板碰后的瞬间，木板A的速度大小vA； （2）木板A运动的总位移x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度（下）普通高中教学质量监测 高一物理试题卷 本试题卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。并用2B铅笔将答题卡考号对应数字标号涂黑。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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。 3．答非择题题时，必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚。 第一部分（选择题，共39分） 一、选择题：本题共13小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～13题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1.5分，有选错的得0分。 1. 关于做平抛运动的物体，以下物理量中保持不变的是（　　） A. 动能 B. 动量 C. 加速度 D. 速度 【答案】C 【解析】 【详解】AD．平抛运动的速度增大，根据 ，动能增大，AD错误； B．根据 ，平抛运动的速度增大，动量增大，B错误； C．平抛运动的加速度等于重力加速度，加速度的大小和方向均不变，加速度不变，C正确。 故选C。 2. 下列关于做圆周运动的叙述中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是速度不变的运动 B. 做匀速圆周运动的物体向心加速度不改变 C. 向心力不改变圆周运动的速度大小 D. 物体做圆周运动的向心力一定等于合外力 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动是线速度大小不变的圆周运动。故A错误； B．做匀速圆周运动的物体向心加速度大小不改变，方向指向圆心时刻改变。故B错误； C．向心力与线速度方向垂直，不改变圆周运动的线速度大小，只改变线速度的方向。故C正确； D．物体做匀速圆周运动时，其向心力一定等于合外力。故D错误。 故选C。 3. 如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙，a、b分别为衣物经过的最高位置、最低位置，c、d为与圆心等高处，这四个位置中脱水效果最好是（　　） A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律得 解得 b处水滴受力最大，脱水效果最好。 故选B。 4. 新华社3月20日报道，“鹊桥二号”中继卫星由长征八号遥三运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射。本次与“鹊桥”二号一同发射的还有两颗通信技术实验星“天都一号”、“天都二号”，与“鹊桥二号”一起组成一个月球通信、导航和遥感网络。“鹊桥二号”、“天都一号”、“天都二号”绕月轨道近月点高度均为200km，远月点高度分别为16000km、4000km、9000km。设“鹊桥二号”、“天都一号”、“天都二号”绕月飞行的周期分别为T1、T2、T3，则下列关系中正确的是（　　） A. T1＞T3＞T2 B. T1＞T2＞T3 C. T3＞T1＞T2 D. T2＞T1＞T3 【答案】A 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律，半长轴越大，周期越大；“鹊桥二号”半长轴最大，周期最大，“天都一号”半长轴最短，周期最小 T1＞T3＞T2 故选A。 5. 如图所示，质量为m的小球从M点以与水平方向成30°角、大小为v0的速度朝右上方射出。不计空气阻力，则小球到最高点时的动能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，当小球运动到最高点时，小球竖直分速度恰好减为0，小球的速度恰好等于水平分速度，则在最高点小球的速度为 此时小球的动能为 解得 故选D。 6. 质量为60kg、身高为172cm的某同学在运动会跳高比赛中采用“背越式”动作刚好越过离地高度为176cm的横杆，则该同学在跳起的过程中做的功最接近（　　） A. 450J B. 550J C. 650J D. 750J 【答案】B 【解析】 【详解】根据功和能的关系得 最接近550J。 故选B。 7. 如图所示，光滑水平桌面的右端与半径为R的圆轨道的最高点平滑相接。重量为G的小物块在方向水平向右、大小等于小物块重力的拉力作用下，从离桌面右端x处静止开始运动，到圆轨道的最高点时，对圆轨道的压力为FN，下列图像中，FN和x的关系可能正确的是（　　） A. B. C D. 【答案】C 【解析】 【详解】小物块在桌面加速运动至圆轨道最高点位置过程，根据动能定理有 在圆轨道最高点位置，若物块与圆轨道之间的作用力恰好等于0，则有 可知，当，即有 此时物块与圆轨道之间的作用力等于0，物块到达圆 最高点后做平抛运动。当，根据牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力大小FN等于轨道对物块的支持力大小，则有 解得 可知，此时，FN和x的图像是一条倾斜的直线，且斜率为负值。综合上述可知，第三个选择项符合要求。 故选C。 8. 如图所示，从地面将质量为m的小球竖直向上抛出，速度大小为v1，经时间t小球落地，速度大小为v2。已知在运动过程中小球所受空气阻力大小恒为f，重力加速度为g，设竖直向上为正方向，则从小球抛出到落回地面的过程中空气阻力的冲量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】竖直向上为正方向，由动量定理可得从小球抛出到落回地面的过程中合冲量 得空气阻力的冲量 故选A。 9. 如图所示，河水流速与小船在静水中的速度均恒定。第一次，当船头始终对着正对岸用时t1在对岸的A点登陆；第二次，船头始终指向河岸上游，以相同速度同一地点出发，用时t2仍然在对岸的A点登陆。已知OA连线与河岸间夹角为θ，各处水流速度相同，则t1与t2的比值为（　　） A. sinθ B. cosθ C sin2θ D. cos2θ 【答案】D 【解析】 【详解】令河宽为d，小船在静水中的速度为v，当船头始终对着正对岸用时t1在对岸的A点登陆有 根据题意可知，先后两次的合速度、方向均沿OA方向，由于河水流速与小船在静水中的速度均恒定，作出前后两次速度合成的矢量三角形如图所示 根据正弦定理有 则第二次登陆的时间 解得 结合上述解得 故选D。 10. 如图所示，挡板M与倾角θ=45°的固定斜面垂直，若从斜面上A点将可视为质点的小球以大小为v1的速度水平抛出，小球恰好落在挡板与斜面的交点处；若以大小为v2的速度水平抛出，小球恰垂直撞在挡板上，则的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】初速度为v1时 解得 ① 初速度为v2时 解得 ② 在沿斜面方向上位移相等 ③ 由①②③解得 故选C。 11. 如图所示，置于光滑水平面上的物块P、Q用细线和轻弹簧连接在一起并处于静止状态，轻弹簧处于压缩状态。细线质量不计，关于物块P、Q及细线、轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　　） A. 烧断细线后，系统总动量始终为零 B. 烧断细线后，系统机械能始终为零 C. 若在P的左侧放一挡板后再烧断细线，此后系统总动量仍然为零 D. 若在Q的右侧放一挡板后再烧断细线，此后系统总动量向左 【答案】AD 【解析】 【详解】A．烧断细线后，系统水平方向不受外力总动量守恒，始终为零。故A正确； B．烧断细线后，弹簧弹力做功，系统机械能守恒，不为零。故B错误； C．若在P的左侧放一挡板后再烧断细线，挡板的弹力对系统有向右的冲量，根据动量定理可知此后系统总动量水平向右。故C错误； D．同理，若在Q的右侧放一挡板后再烧断细线，挡板的弹力对系统有向左的冲量，根据动量定理可知此后系统总动量向左。故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，倾角为θ的传送带以恒定速率v顺时针转动，一物块从传送带底端以与传送带平行、大小为v0（v0＜v）的初速度滑上传动带，物块到达传送带顶端之前已和传送带共速。下列情形中，一定会导致物块与传送带间产生的摩擦热增加的是（　　） A. 仅增大物块初速度 B. 仅增大传送带速率 C. 仅增大物块的质量 D. 仅增大物块与传动带间的动摩擦因数 【答案】BC 【解析】 【详解】对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得 小物块加速时间 小物块相对传送带位移 小物块与传送带间产生的摩擦热 联立，解得 仅增大物块初速度，摩擦热减小。仅增大传送带速率，摩擦力增大。仅增大物块的质量，摩擦力增大。仅增大物块与传动带间的动摩擦因数，摩擦热减小。 故选BC。 13. 如图所示，倾角为α的光滑固定斜面底端有一固定挡板P，两个用轻弹簧连接在一起的滑块M、N置于斜面上处于静止状态。现给滑块M一个沿斜面向上的瞬时冲量使之沿斜面向上运动，当滑块N刚要离开挡板时滑块M的速度为v。已知M、N的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，。则关于从物块M开始运动到物块N刚要离开挡板的过程，下列说法中正确的是（　　） A. 滑块M的位移为 B. 滑块N刚要离开挡板的瞬间，滑块M的加速度大小为 C. 重力对滑块M做的功为 D. 滑块M获得瞬时冲量的大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑块M、N置于斜面上处于静止状态时，弹簧处于压缩状态，根据胡克定律有 物块N刚要离开挡板时，弹簧处于拉伸状态，根据胡克定律有 滑块M的位移为 解得 故A错误； B．滑块N刚要离开挡板的瞬间，对滑块M进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 故B正确； C．重力对滑块M做的功为 解得 故C错误； D．结合上述可知，滑块M向上运动过程中，弹簧初始时刻的压缩量大小等于末时刻的拉伸量，即弹簧始末状态的弹性势能相等，对M进行分析有 滑块M获得瞬时冲量的大小 解得 故D正确。 故选BD。 第二部分　（非选择题，共61分） 二、实验题（本题共2小题，共14分） 14. 某实验小组在验证机械能守恒实验时采用了如图所示的实验装置，质量分别为m和M的两个立方体重物A、B，用不可伸长的轻绳悬挂在定滑轮的两侧，其中重物B的左侧带有一水平遮光片。在铁架台的E、F两点固定两个光电门，并测得两个光电门间的距离为h。将重物B拉到如图所示的位置释放，其通过两光电门时的遮光时间分别为Δt1和Δt2。已知遮光片的宽度为d，当地的重力加速度为g，m＜M，据此回答以下问题： （1）重物B下落到光电门E时的速度大小为_______。（用题中所给物理量的字母表示） （2）重物B下落的过程中，其机械能在_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。若重物B从光电门E到光电门F的过程中，A、B组成的系统机械能在误差允许范围内满足关系式_______（用题中所给物理量的字母表示）时，可认为A、B组成的系统机械能守恒。 【答案】（1） （2） ①. 减小 ②. 【解析】 【小问1详解】 重物B下落到光电门E时的速度大小为 【小问2详解】 [1]重物B下落的过程中，细绳的拉力对B做负功，则B的机械能在减小。 [2]重物B下落到光电门F时的速度大小为 若A、B组成的系统机械能守恒，则满足 即 15. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证动量定理，主要实验步骤如下： （i）用天平测出小车质量M＝300g； （ii）将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部； （iii）用垫木将木板一端垫高，接通50Hz交流电源后，轻推小车，观察纸带上打出的点是否均匀分布；不断调整木板的倾斜程度，直至小车运动时纸带上打出的点分布均匀为止； （iv）在细绳右端挂上质量为m的钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。由静止释放小车，接通打点计时器的电源，打点计时器在纸带上打出一系列点； （v）更换纸带，重复步骤（iv），直到得到一条点迹清晰的纸带。 据此回答以下问题： （1）以上实验步骤中，有错误的步骤是_______（填步骤前的序号）。本实验所使用的电源电压为_______（选填“220V”或“4～6V”）。 （2）下列关于本实验操作中，不必要的是_______。 A．实验过程中使细绳和木板始终保持平行 B．更换纸带后，需要重新平衡摩擦力才能重复进行实验 C．释放小车的位置应靠近打点计时器 （3）选择一条点迹比较清晰的纸带，如图乙所示，相邻两计数点间有四个点未画出。 （4）以计数点O对应时刻为零时刻，根据匀变速直线运动的知识依次计算出各计数点对应的小车速度，并填入下表中。表中空白处的k＝_______（保留三位小数）。 计数点 O A B C D E F 时刻 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 v/m∙s-1 0 0.245 0.490 0.735 0.980 k 1.470 （5）为减少实验误差，尽可能准确的验证动量定理，本实验的研究对象应选择_______（选填“小车”或“小车和钩码”）。以研究对象的速度v为纵坐标、时刻t为横坐标建立坐标系，请根据表格中实验数据在图丙中描点，并作出v-t图像_______。 （6）已知当地的重力加速度为g，若丙图中图线的斜率在误差允许范围内等于_______（用n、m、M、g表示），即可验证动量定理成立。 【答案】 ①. （iv） ②. 220V ③. B ④. 1.225 ⑤. 小车和钩码 ⑥. 见解析 ⑦. 【解析】 【详解】（1）[1][2]为充分利用纸带，小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源然后释放小车，所以有错误的步骤是（iv），电火花打点计时器所使用的电源电压为220V的交流电源。 （2）[3] A．实验过程中使细绳和木板始终保持平行，使小车受到的合力为绳的拉力，故A有必要； B．平衡摩擦力时，有 mgsinθ=mgcosθ 更换纸带后，不需要重新平衡摩擦力，故B不必要； C．为充分利用纸带，释放小车位置应靠近打点计时器，故C有必要。 故选B。 （4）[4]相邻两计数点间的时间间隔 打下E点的速度 （5）[5][6]小车所受合力不等于细绳的拉力，小车和钩码所受外力等于钩码的重力，为减少实验误差，尽可能准确的验证动量定理，本实验的研究对象应选择小车和钩码。以研究对象的速度v为纵坐标、时刻t为横坐标建立坐标系，作出v-t图像 （6）[7]由静止释放小车，根据动量定理 即 斜率 三、本题共5小题，共47分。解答时请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。 16. 如图所示，在以角速度ω＝3rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一质量m＝5kg的滑块，滑块离转轴的距离r＝0.2m，滑块与圆盘相对静止。已知滑块与圆盘之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，滑块可视为质点，求： （1）滑块运动的线速度大小v和所受的摩擦力大小f； （2）要使滑块脱离圆盘，圆盘转动的最小角速度。 【答案】（1）；；（2） 【解析】 【详解】（1）根据 可知滑块运动的线速度大小为。依题意，滑块所受静摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，即 （2）随着圆盘转动角速度的增大，滑块所需向心力也随之增大，当滑块所受静摩擦力达到最大静摩擦时恰好脱离圆盘，即 解得 17. 如图所示，质量为m＝1kg的物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5。t＝0时，用与水平方向成θ角斜向上、大小F＝10N的恒力拉物块。已知sinθ＝0.6，cosθ＝0.8，重力加速度g取10m/s2。求： （1）0～2s内恒力F对物块做的功WF； （2）0～2s内物块克服摩擦力做功的平均功率。 【答案】（1）96J；（2）12W 【解析】 【详解】（1）物体运动的加速度为 解得 a=6m/s2 0～2s内物体的位移 恒力F对物块做的功 （2）0～2s内物块受的摩擦力 则克服摩擦力做功的平均功率 18. 北京时间2024年5月8日9：57左右，在发射升空约112小时30分钟后，“嫦娥六号”月球探测器在接近高度约200千米的近月点开启轨道器3000牛发动机实施减速制动，点火过程持续895秒，10：12探测器成功进入大椭圆环月轨道，“嫦娥六号”任务就此转入第四个阶段——环月飞行段。若该椭圆轨道的近月点、远月点距离月球表面的高度分别用r1、r2表示，已知“嫦娥六号”在该椭圆轨道运行的周期为T，月球半径为R，万有引力常量为G，求： （1）月球的质量M； （2）月球的第一宇宙速度v1。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据开普勒第三定律可知，“嫦娥六号”在近月点高度r1、远月点高度r2的椭圆轨道上运动的周期与在半径为 的原轨道上运动的周期相同，根据 可得月球的质量 （2）根据 可得月球的第一宇宙速度 19. 如图所示，长为L的不可伸长轻绳下端拴一可视为质点的小球，上端固定在天花板O1处，在O1的下方有正方形水平桌面，该桌面内的O2为O1的垂直投影点，O1、O2间的距离为2L。现使小球在某一水平面内做圆周运动，如图中虚线所示，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g，轻绳能承受的最大拉力为小球重力的两倍，sinθ＝0.6，cosθ＝0.8，小球可视为质点，求： （1）轻绳与竖直方向的夹角为θ时，小球的线速度大小v； （2）缓慢增大小球做水平圆周运动的线速度，要保证轻绳在任意时刻达到最大拉力断开后小球均不会落到桌面外，桌面的最小面积Smin。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对小球受力分析，受重力mg，轻绳的拉力T，重力和轻绳的拉力提供向心力，如图 则 解得 小球做匀速圆周运动的半径 由牛顿第二定律得 解得 （2）设当时，轻绳与竖直方向的夹角为，则 解得 小球做匀速圆周运动的半径 则 解得 小球离桌面的高度 绳断后小球做平抛运动，由，解得小球落到桌面的时间为 水平位移大小为 小球落到桌面的位置到的距离 桌面的最小面积 20. 如图所示，长为L、左端带有竖直挡板的木板A静止在水平地面上，物块B置于木板A的光滑水平上表面的右端。现给物块B一个方向水平向左、大小为v0的初速度，物块B开始向左运动，与挡板发生第一次碰撞后恰好没有从木板A上掉落。已知A、B的质量分别为mA、mB，且，每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均极短，木板A与水平地面之间的动摩擦因数恒定且不为零，物块B可视为质点，求： （1）物块B第一次与挡板碰后的瞬间，木板A的速度大小vA； （2）木板A运动的总位移x。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）因A的上表面光滑，则B沿A的上表面以速度v0向左匀速运动，与B碰前的速度为v0，碰撞过程由动量守恒和能量守恒关系可知 解得 （2）碰后木板A向左做加速度恒定的减速运动，设加速度大小为a，B向左做匀速运动，则当B到达木板A右端时恰好共速，则 解得 则地面给A的摩擦力 整个过程中由能量关系 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$