精品解析：青海省西宁市大通县2023-2024学年高一下学期期末联考物理试题

2023~2024学年度第二学期大通县期末联考 高 一 物 理 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：必修第一册（25%），必修第二册（75%）． 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. 2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲，成功将天目一号气象星座11~14星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功．快舟一号甲（KZ-1A）运载火箭是由中国航天科工集团有限公司研制的三级固体运载火箭，全长约，起飞质量约，最大直径。根据以上信息，下列说法正确的是（ ） A. “m”、“t”都是国际单位制中的基本单位 B. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星惯性变大 C. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星处于失重状态 D. 运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．“m”是国际单位制中的基本单位，“t”是国际单位制中的基本物理量，不是国际单位制中的基本单位，故A错误； B．惯性大小只与质量有关，与运动状态无关，故B错误； C．运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星具有向上的加速度，处于超重状态，故C错误； D．空气对火箭的作用力与火箭对空气的作用力是一对相互作用力，大小相等，故D正确。 故选D。 2. 据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十七号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道（近地轨道），航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。则神舟十七号载人飞船（　　） A. 发射速度可能为6.9km/s B. 在预定轨道上的运行速度大于第一宇宙速度 C. 在预定轨道上的运行周期小于地球同步卫星的周期 D. 在预定轨道上运行时，其中的航天员不受力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．是卫星发射的最小速度，因此神舟十七号载人飞船的发射速度要大于第一宇宙速度，选项A错误； B．第一宇宙速度为人造卫星的最大环绕速度，因此在预定轨道上的运行速度不大于第一宇宙速度，选项B错误； C．神舟十七号飞船在预定轨道的半径小于地球同步卫星的轨道半径，由万有引力提供向心力，可得 解得 可知神舟十七号飞船在预定轨道的运行周期小于地球同步卫星的运行周期，选项C正确： D．神舟十七号在预定轨道上运行时，其中的航天员受万有引力作用，且万有引力提供向心力，处于完全失重状态，选项D错误。 故选C。 3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据曲线运动的特点可知，汽车合外力指向运动轨迹的凹侧，由于汽车速度减小，则合外力方向与速度方向夹角大于。 故选C。 4. 背越式跳高是一种以杆上背弓姿势、向上甩腿越过横杆，过杆后以背部落垫的跳高方式．某跳高运动员质量为M，在背越式跳高过程中恰好越过高度为H的横杆，重力加速度大小为g，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ） A. 运动员起跳阶段，地面对运动员的弹力不做功 B. 运动员上升过程中，重力势能增加 C. 运动员从起跳最低点到上升最高点过程先失重后超重 D. 运动员刚接触海绵垫时，在竖直方向立即做减速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．运动员起跳脚蹬地的过程中，地面对人的弹力方向上没位移，所以弹力不做功，故A正确； B．上升过程中，人的重心上升的高度小于H，则重力势能增加量小于，故B错误； C．从起跳最低点到上升最高点过程运动员先加速运动离地后做减速运动，即加速度先向上然后向下，则先超重后失重，故C错误； D．刚接触海绵垫时，重力大于海绵的弹力，先做加速运动，当重力小于海绵的弹力后做减速运动，故D错误。 故选A。 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. 如图所示，水平地面上固定有倾角为45°的斜面体A，A的斜面上垂直固定有一挡板B，一小球C静止放置在斜面体与挡板之间，A的斜面与挡板B均光滑，球C对斜面的压力大小为，对挡板的压力大小为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，对小球C进行受力分析，如图所示 则有 由牛顿第三定律有 ， 则球对斜面的压力和对挡板的压力大小相等。 故选B。 7. 如图所示，两个斜面体固定在水平面上并用一小段平滑的圆弧衔接于O点。现将一可视为质点的物体由P点无初速释放，经过一段时间，物体运动到右侧斜面体的最高点Q，该过程中物体在两斜面体上的位移均为L，物体与两斜面体的动摩擦因数均为，物体通过O点时没有机械能的损失，重力加速度为g，已知，，，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　）。 A. B. 物体运动到Q点后，物体在右侧斜面体上静止 C. 若将右侧斜面体水平放置，物体静止时到O点的距离为 D. 若将右侧斜面体水平放置，物体静止时到O点的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体从P处由静止释放，恰好滑到Q速度减为零，由动能定理得 解得 故A错误； B．物体运动到Q点后，重力沿斜面向下的分力为 最大静摩擦力为 物体不可能静止在右侧的斜面上，故B错误； CD．若右侧斜面体水平放置，物体从释放到停止运动，由动能定理得 解得 故C正确，D错误。 故选C。 8. 很多城市将掷铅球作为中考体育考试项目之一，甲同学将铅球斜向上抛出，乙同学将铅球水平抛出，下图为两位同学将铅球抛出后铅球的运动轨迹，不计空气阻力和转动的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 甲同学抛出的铅球在空中运动时间更长 B. 两个被抛出的铅球在空中运动时的加速度不同 C. 若甲同学也将铅球水平抛出，则可能将铅球抛的比乙更远 D. 乙同学抛出的铅球初速度一定更大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲同学抛出的铅球到达的最高点更高，根据竖直上抛运动的特点可知甲同学抛出的铅球在空中的运动时间更长，A正确； B．两个铅球均只受重力作用，加速度均为重力加速度，B错误； CD．根据题意无法确定哪个铅球初速度更大，故甲同学抛出的铅球初速度可能大于乙同学，若甲将铅球水平抛出，则可能飞的更远，C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，质量为m的小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，M、N点分别为弹簧、轻绳与小球的连接点，弹簧与竖直方向夹角为，轻弹簧拉力大小为，轻绳拉力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. 若从M点剪断弹簧瞬间，则小球受两个力作用 B. 若从M点剪断弹簧瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 C. 若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向水平向右 D. 若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若从M点剪断弹簧瞬间，小球之后做圆周运动，剪断瞬间，小球初速度为0，小球所需向心力为0，小球沿半径方向的合力为0，则轻绳弹力为0，则小球仅仅受到重力一个力的作用，故A错误； B．结合上述，若从M点剪断弹簧瞬间，小球仅仅受到重力作用，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度为g，方向竖直向下，故B正确； CD．若从N点剪断轻绳瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以小球受到弹簧的弹力和重力作用，其合力水平向右，大小等于，根据牛顿第二定律可知，此时小球的加速度为 方向水平向右，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 电影《流浪地球2》中，人类建造了太空电梯直通空间站。若在将来，成功设计出太空电梯如图所示，在地球赤道上建造基座，作为太空电梯的出发地和电梯缆索在地面的固定点，连接地面基座与空间站的是一条或一组超高强度的缆索，这条缆索一边要连接36000km高空地球同步静止轨道的空间站，另一边连接近10万公里高的配重。太空电梯运行时，缆索始终保持如图平直状态。则（　　） A. 地球同步轨道空间站两端连接的缆索上无作用力 B. 配重绕地球运动的线速度大于同步轨道空间站的线速度 C. 若连接配重的缆索断裂，则配重开始做离心运动 D. 若配重物内部有一太空舱，则太空舱内物体处于完全失重状态 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为同步轨道空间站自身的万有引力即可完全充当做圆周运动的向心力，所以与配重连接的缆索的拉力和与基座连接的缆索的拉力等大、反向，故A错误； C．同步轨道空间站和配重同轴转动，线速度与半径成正比，所以配重绕地球运动的线速度大于同步轨道空间站的线速度，故B正确； C．连接配重的缆索断裂，此时地球引力不足以满足沿着原来圆周轨道做圆周运动的配重所需的向心力，所以配重开始做离心运动，故C正确； D．由于配重物受到的引力不足以提供向心力，则其内部太空舱除引力外还受到配重对它的作用力以提供向心力，不处于完全失重状态，故D错误。 故选BC 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某实验小组的同学利用带有斜槽的轨道研究小球的平抛运动规律，如图甲所示。 （1）为了减小实验误差，下列操作正确的是________。（填正确答案标号） A. 实验时应选择摩擦力小的斜槽 B. 实验时应用天平测出小球的质量 C. 实验时须调整斜槽的末端水平 （2）小球每次释放时，需从________（填“同一”或“不同”）位置释放。 （3）实验时，将竖直挡板紧靠斜槽末端以确定出小球抛出点的位置，此后每次将竖直挡板向右移动相同的距离，并在小球的轨迹上确定了三点，如图乙所示，已知重力加速度大小为g，则小球的初速度为________；小球经过B点的竖直分速度大小为________。（用题中所给物理量符号表示） 【答案】（1）C （2）同一 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．实验时，为了保证小球每次离开斜槽末端的速度相同，因此小球每次必须从斜槽上的同一位置静止释放，只要释放点的位置相同，小球在斜槽上运动的情况一定相同，即离开末端的速度一定相同，所以与斜槽间的摩擦力大小无关，故A错误； B．本实验的目的是为了探究小球的平抛运动，因此不需要小球的质量，故B错误； C．研究小球的平抛运动时，必须保证斜槽的末端水平，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]实验时，为了保证小球每次离开斜槽末端的速度相同，因此小球每次必须从斜槽上的同一位置静止释放。 【小问3详解】 [1][2]由于相邻两点间的水平距离相等，故小球在两相邻点间运动的时间相等，根据 解得 则小球平抛初速度大小为 小球运动到B点时竖直方向速度大小为 解得 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. 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为30m/s，g取10m/s2，求： （1）它下落的高度是多少？ （2）它在前2s内的平均速度是多少？ （3）它在最后1s内下落的高度是多少？ 【答案】（1）45m；（2）10m/s；（3）25m 【解析】 【分析】 【详解】（1）设钢球下落的高度为，则据匀变速直线运动公式 得 （2）钢球在前2s内的平均速度为，则据平均速度的定义得 （3）设钢球自由下落到地面时所用时间为t，根据 可得 则它在最后内下落的高度为 14. 如图所示，一长为l的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动，重力加速度为g。 (1)小球运动到最高点时，求杆对球的作用力。 (2)小球运动到水平位置A时，求杆对球的作用力。 【答案】； 【解析】 【详解】(1)小球运动到最高点时，设杆对球的作用力为 ，则牛顿第二定律可得 解得 正值方向竖直向下，为负值方向竖直向上 (2)小球运动到水平位置A时，设杆对球的作用力为，则牛顿第二定律可得 方向与水平方向夹角的正切值为 15. 如图所示，倾角为的斜面AB与水平面BE在B点平滑连接，E点距水平地面MN的高度为H，半径为R的竖直光滑圆轨道与水平面在C点平滑连接，一质量为的滑块P从A点由静止释放，P沿斜面下滑并从C点进入圆轨道，恰好通过轨道最高点D后进入水平面，最后在点滑落。已知B、C间光滑，滑块P与斜面间的动摩擦因数，滑块P与水平面C、E间的动摩擦因数，C、E之间的距离为，已知重力加速度大小为，滑块P可看作质点，不计空气阻力，求： （1）A点距水平面BE的高度； （2）滑块P对圆轨道最低点C的压力大小和滑块P运动到E点的速度大小； （3）滑块P从E点滑出到着地点的水平位移大小。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块P在圆轨道最高点有 滑块P从开始释放到圆弧最高点过程有 解得 （2）滑块从最高点到最低点的过程有 在最低点有 由牛顿第三定律有 滑块P从C运动到E点过程有 解得滑块P运动到E点的速度大小 （3）滑块P从E点滑出，做平抛运动，则 解得 滑块P从E点滑出到着地点的水平位移大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023~2024学年度第二学期大通县期末联考 高 一 物 理 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：必修第一册（25%），必修第二册（75%）． 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. 2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲，成功将天目一号气象星座11~14星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功．快舟一号甲（KZ-1A）运载火箭是由中国航天科工集团有限公司研制的三级固体运载火箭，全长约，起飞质量约，最大直径。根据以上信息，下列说法正确的是（ ） A. “m”、“t”都是国际单位制中的基本单位 B. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星惯性变大 C. 运载火箭加速上升的过程中，搭载的天目一号卫星处于失重状态 D. 运载火箭加速上升的过程中，空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力 2. 据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十七号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道（近地轨道），航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。则神舟十七号载人飞船（　　） A. 发射速度可能6.9km/s B. 在预定轨道上的运行速度大于第一宇宙速度 C. 在预定轨道上的运行周期小于地球同步卫星的周期 D. 在预定轨道上运行时，其中的航天员不受力的作用 3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 背越式跳高是一种以杆上背弓姿势、向上甩腿越过横杆，过杆后以背部落垫的跳高方式．某跳高运动员质量为M，在背越式跳高过程中恰好越过高度为H的横杆，重力加速度大小为g，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ） A. 运动员起跳阶段，地面对运动员的弹力不做功 B. 运动员上升过程中，重力势能增加 C. 运动员从起跳最低点到上升最高点过程先失重后超重 D. 运动员刚接触海绵垫时，在竖直方向立即做减速运动 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. 如图所示，水平地面上固定有倾角为45°的斜面体A，A的斜面上垂直固定有一挡板B，一小球C静止放置在斜面体与挡板之间，A的斜面与挡板B均光滑，球C对斜面的压力大小为，对挡板的压力大小为，则（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，两个斜面体固定在水平面上并用一小段平滑的圆弧衔接于O点。现将一可视为质点的物体由P点无初速释放，经过一段时间，物体运动到右侧斜面体的最高点Q，该过程中物体在两斜面体上的位移均为L，物体与两斜面体的动摩擦因数均为，物体通过O点时没有机械能的损失，重力加速度为g，已知，，，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　）。 A. B. 物体运动到Q点后，物体在右侧斜面体上静止 C. 若将右侧斜面体水平放置，物体静止时到O点的距离为 D. 若将右侧斜面体水平放置，物体静止时到O点的距离为 8. 很多城市将掷铅球作为中考体育考试项目之一，甲同学将铅球斜向上抛出，乙同学将铅球水平抛出，下图为两位同学将铅球抛出后铅球的运动轨迹，不计空气阻力和转动的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 甲同学抛出的铅球在空中运动时间更长 B. 两个被抛出的铅球在空中运动时的加速度不同 C. 若甲同学也将铅球水平抛出，则可能将铅球抛的比乙更远 D. 乙同学抛出的铅球初速度一定更大 9. 如图所示，质量为m的小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，M、N点分别为弹簧、轻绳与小球的连接点，弹簧与竖直方向夹角为，轻弹簧拉力大小为，轻绳拉力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. 若从M点剪断弹簧瞬间，则小球受两个力作用 B 若从M点剪断弹簧瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 C. 若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向水平向右 D. 若从N点剪断轻绳瞬间，则小球加速度，方向竖直向下 10. 电影《流浪地球2》中，人类建造了太空电梯直通空间站。若在将来，成功设计出太空电梯如图所示，在地球赤道上建造基座，作为太空电梯的出发地和电梯缆索在地面的固定点，连接地面基座与空间站的是一条或一组超高强度的缆索，这条缆索一边要连接36000km高空地球同步静止轨道的空间站，另一边连接近10万公里高的配重。太空电梯运行时，缆索始终保持如图平直状态。则（　　） A. 地球同步轨道空间站两端连接的缆索上无作用力 B. 配重绕地球运动的线速度大于同步轨道空间站的线速度 C. 若连接配重的缆索断裂，则配重开始做离心运动 D. 若配重物内部有一太空舱，则太空舱内物体处于完全失重状态 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某实验小组同学利用带有斜槽的轨道研究小球的平抛运动规律，如图甲所示。 （1）为了减小实验误差，下列操作正确是________。（填正确答案标号） A. 实验时应选择摩擦力小的斜槽 B. 实验时应用天平测出小球的质量 C. 实验时须调整斜槽的末端水平 （2）小球每次释放时，需从________（填“同一”或“不同”）位置释放。 （3）实验时，将竖直挡板紧靠斜槽末端以确定出小球抛出点的位置，此后每次将竖直挡板向右移动相同的距离，并在小球的轨迹上确定了三点，如图乙所示，已知重力加速度大小为g，则小球的初速度为________；小球经过B点的竖直分速度大小为________。（用题中所给物理量符号表示） 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. 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为30m/s，g取10m/s2，求： （1）它下落的高度是多少？ （2）它在前2s内的平均速度是多少？ （3）它在最后1s内下落的高度是多少？ 14. 如图所示，一长为l的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动，重力加速度为g。 (1)小球运动到最高点时，求杆对球的作用力。 (2)小球运动到水平位置A时，求杆对球的作用力。 15. 如图所示，倾角为的斜面AB与水平面BE在B点平滑连接，E点距水平地面MN的高度为H，半径为R的竖直光滑圆轨道与水平面在C点平滑连接，一质量为的滑块P从A点由静止释放，P沿斜面下滑并从C点进入圆轨道，恰好通过轨道最高点D后进入水平面，最后在点滑落。已知B、C间光滑，滑块P与斜面间的动摩擦因数，滑块P与水平面C、E间的动摩擦因数，C、E之间的距离为，已知重力加速度大小为，滑块P可看作质点，不计空气阻力，求： （1）A点距水平面BE的高度； （2）滑块P对圆轨道最低点C的压力大小和滑块P运动到E点的速度大小； （3）滑块P从E点滑出到着地点的水平位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$