精品解析：四川省射洪中学校2024-2025学年高二上学期开学物理试题

射洪中学高2023级高二上期入学考试 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题，共48分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 如图，一质点在水平面内受力作用，从O点经A点运动到B点。质点运动轨迹的OA段为匀速圆周运动，AB段为直线。下列说法正确的是（　　） A. 质点在O点的速度方向由O点指向A点 B. 质点在OA段所受合力方向一定不断改变 C. 质点在OA段的加速度可能为零 D. 质点在AB段所受合力的一定为零 2. 郑钦文在巴黎奥运会网球比赛夺得金牌，如图所示是她在比赛中击球一瞬间的图片，她在用网球拍打击飞过来的网球时，网球拍打击网球的力的冲量（　　） A. 与球的动量变化相等 B. 比球撞击球拍的力的冲量大得多 C. 比球撞击球拍的力的冲量稍小些 D. 与球撞击球拍的力的冲量大小相等 3. 如图所示，自动卸货车在水平地面上匀速向右运动，车厢在液压机的作用下，与水平面夹角为θ，质量为m的货物相对车厢仍然静止，货车前进L的过程中，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的支持力不做功 B. 货物受到的摩擦力不做功 C. 货物受到的支持力对货物做的功为 D. 货物受到的摩擦力对货物做的功为 4. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑的水平面上的A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧振子，振动周期为1.6s，振幅为24cm B. 0.5s末和1.1s末，振子的速度相同 C. 在时间内，振子的速度和加速度方向始终相反 D. 振子做简谐运动的表达式为 5. 如图所示，O点为单摆的固定悬点，现将可视为质点的摆球拉至A点，此时细线处于张紧状态，静止释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置。整个过程忽略空气阻力，则在摆动稳定后的一个周期内（　　） A. 摆球只受到重力、拉力两个力的作用 B. 摆球在经过A点和C点处，速度为零，回复力为零 C. 摆球在经过B点处，速度最大，回复力最大 D. 摆球相邻两次经过B点时，细线拉力大小不相等 6. 如图，轻质弹簧左端固定且呈水平状态，用手使一小球压紧轻质弹簧并保持静止。松手后，弹簧将小球弹出。在小球被弹出的过程中，弹簧的弹性势能减少了50J。小球克服阻力做的功为30J，则在此过程中（　　） A. 合力对小球做了80J的功 B. 弹力对小球做了50J的功 C. 小球的动能减少了30J D. 小球的动能增加了50J 7. 甲、乙两个物体在光滑水平面上沿同一直线运动，两物体受力的图像，如图所示。关于这两个物体的动量及动量变化量，下列说法中正确的是（　　） A. 0~5s内，甲物体的动量变化量为 B. 0~5s内，乙物体的动量变化量为 C. 0~5s内，甲物体的动量一定变小 D. 0~5s内，乙物体的动量一定变小 8. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（　　） A. a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力 B. 周期关系为Ta>Tb>Tc C. 线速度的大小关系为 D. 向心加速度的大小关系为 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中有多个选项符合要求，全部选对得4分，不全得2分，有错选或不选得0分） 9. 如图，内壁光滑的圆锥漏斗固定在水平面上，其母线与竖直方向的夹角为两个质量均为m的小球A、B紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. A、B两球均受到重力、支持力和向心力 B. A、B两球受到的支持力均指向各自圆周的圆心 C. A球的转动周期大于B球的转动周期 D. A、B球对漏斗壁的压力均为mg 10. 水面上两振源振动图像皆如图1所示。图2是两振源发出的两列水波在离振源较近区域内叠加形成的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷。图2中点皆为两振源连线中垂线上的点，点为连线上一点。若用图3中的甲、乙、丙三图像描述图2区域内的振动，则可能正确的说法是（　　） A. 点振动如丙所示 B. 点振动如乙所示 C. 点振动如甲所示 D. 点振动如乙所示 11. 如图，要使地球静止卫星进入预定轨道Ⅲ，需先将卫星发射到近地轨道Ⅰ，卫星在轨道Ⅰ的A点变轨进入转移轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的远地点B再次变轨进入轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅲ上的速率小于轨道Ⅰ上的速率 B. 卫星在轨道Ⅱ上A 点比B点速率小 C. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速率小于其在轨道Ⅲ上经过B点时的速率 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度大于其在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度 12. 用滑道从高处向低处运送货物，如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为，滑道高度为，且过点的切线水平，重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程，下列说法正确的有（　　） A. 重力做的功为800J B. 阻力做的功为 C. 经过点时对轨道的压力大小为 D. 经过点时重力的功率为1200W Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。） 13. 某小组同学做“用单摆测定重力加速度”实验。 （1）除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、刻度尺外，下列器材中，还需要_______。 A. 秒表 B. 天平 C. 弹簧测力计 （2）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、T2为纵坐标作出T2—l图像如图所示，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2—l图像应该是图中的_______（填“①”“②”或“③”），由图像可得当地重力加速度大小g=_______，由此得到的g值_______（填“偏小”“不变”或“偏大”）。 14. 为了验证动量守恒定律，“宋应星”研究小组使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。两个滑块A、B上的挡光片完全相同，放在气垫导轨上， G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连。实验步骤如下： （1）实验开始，先调节气垫导轨水平：调节底座的螺母，把一个滑块放到气垫导轨上，轻推一下后，滑块通过两个光电门的时间△t1____________(填“>”“<”或“=”)△t2，则说明导轨已水平。 （2）将滑块A置于导轨上，位于光电门G1左侧，将滑块B置于光电门 G1和 G2之间，用手推一下滑块A，使滑块A 获得水平向右的速度。滑块A 经过光电门 G1后与滑块B 发生碰撞且被弹回，再次经过光电门 G1，光电门 G1先后记录滑块A 上挡光片的挡光时间为 光电门 G2记录滑块B向右运动时挡光片的挡光时间为 ，在本次实验中，两个滑块完全相同，其中一个滑块加了配重。滑块 A 应选择___________(填“未加”或“加了”)配重的滑块；记录结果一定满足__________(填“大于”“小于”或“等于”) ；该同学用天平测量两滑块A、B各自的总质量 但没有测量挡光片的宽度，若表达式_______________(用 表示)在误差允许的范围内成立，则两滑块碰撞过程总动量守恒。 四、计算题（本题共3小题，共36分。每个题请写出必要的文字说明和推导过程。） 15. 如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的波形图如图甲所示，图乙表示处质点P的振动图像。求： （1）请判断这列波的传播方向，并计算该波传播速度v的大小； （2）内质点Q运动的路程s； （3）画出质点Q的振动图像。 16. 电动平衡车是时下深受年轻人喜欢的休闲代步工具。假设某品牌的平衡车额定输出功率为，小明骑该款平衡车以额定输出功率沿水平路面由静止开始运动，人和车的总质量为，行驶时受到的阻力始终为重力的，重力加速度大小取。 （1）求小明骑该款平衡车能达到的最大速度； （2）若小明骑该款平衡车速度达到，用时5s，求此过程平衡车行驶的距离x。 17. 如图所示，质量的轨道ABCDE放在光滑水平面上，其中ABC段是光滑圆弧，圆弧半径R=1m，A点为圆弧最高点，B点与圆心O等高，圆轨道与水平粗糙轨道相切，段长L=3m，D点左侧的轨道光滑，轨道的左端连接一处于原长的轻质弹簧，弹簧长度小于DE长度。现有一质量m=0.2kg的小滑块在B点由静止滑下，已知滑块与水平轨道CD段的动摩擦因数，g=10m/s2，弹簧在整个过程中未超出弹性限度。求： （1）滑块第一次到达C点时滑块和轨道速度大小； （2）滑块再次回到圆轨道，沿轨道上升的最大高度； （3）最终状态下，滑块与C点的距离； （4）现将轨道固定在水平地面上，滑块与CD段的动摩擦因数变成，弹簧被锁定于压缩状态。滑块仍从B点静止释放，当滑块与弹簧接触的瞬间解除弹簧锁定，储存的弹性势能Ep全部转化为滑块的动能，其余条件不变。若要求滑块返回后能进入圆弧轨道且不从直径AC的右侧部分脱离ABCDE轨道，则弹性势能Ep应满足什么条件？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 射洪中学高2023级高二上期入学考试 物理试题 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题，共48分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 如图，一质点在水平面内受力作用，从O点经A点运动到B点。质点运动轨迹的OA段为匀速圆周运动，AB段为直线。下列说法正确的是（　　） A. 质点在O点的速度方向由O点指向A点 B. 质点在OA段所受合力方向一定不断改变 C. 质点在OA段的加速度可能为零 D. 质点在AB段所受合力的一定为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．质点在O点的速度方向沿轨迹的切线方向，不会由O点指向A点，故A错误； BC．质点运动轨迹的OA段为匀速圆周运动，所受合外力方向指向圆心，所受合力方向一定不断改变，加速度不可能为零，故B正确，C错误； D．AB段为直线，质点在AB段所受合力不一定为零，合力可能与速度共线，故D错误。 故选B。 2. 郑钦文在巴黎奥运会网球比赛夺得金牌，如图所示是她在比赛中击球一瞬间的图片，她在用网球拍打击飞过来的网球时，网球拍打击网球的力的冲量（　　） A. 与球的动量变化相等 B. 比球撞击球拍的力的冲量大得多 C. 比球撞击球拍的力的冲量稍小些 D. 与球撞击球拍的力的冲量大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】根据动量定理可知，网球拍打击网球的力和网球自身重力的合力的冲量等于球的动量变化，球拍对球的力和球对球拍的力是相互作用力，大小相等，方向相反，作用时间相同，根据冲量的公式可知，网球拍打击网球的力的冲量与球撞击球拍的力的冲量大小相等。 故选D。 3. 如图所示，自动卸货车在水平地面上匀速向右运动，车厢在液压机的作用下，与水平面夹角为θ，质量为m的货物相对车厢仍然静止，货车前进L的过程中，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 货物受到的支持力不做功 B. 货物受到的摩擦力不做功 C. 货物受到的支持力对货物做的功为 D. 货物受到的摩擦力对货物做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．对货物受力分析可知 货物受到的支持力与运动方向之间的夹角为钝角，故货物受到的支持力对货物做负功，根据功的定义知 故A错误，C错误； BD．货物受到的摩擦力与运动方向之间的夹角为锐角，故货物受到的摩擦力对货物做正功，根据平衡条件知 根据功的定义知 故B错误，D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑的水平面上的A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧振子，振动周期为1.6s，振幅为24cm B. 0.5s末和1.1s末，振子的速度相同 C. 在时间内，振子的速度和加速度方向始终相反 D. 振子做简谐运动的表达式为 【答案】C 【解析】 【详解】AD．由题图可知，振子的周期为1.6s，振幅为12cm，则有 设振子做简谐运动的表达式为 解得 故AD错误； B．由图可知，0.5s末振子从平衡位置向最大位移处运动，1.1s末振子从最大位移处向平衡位置运动，所以振子在这两个时刻的速度方向不相同，故B错误； C．由图可知，在时间内弹簧振子从平衡位置移动到最大位移处，该过程中，弹簧振子做减速运动，即振子的速度和加速度方向始终相反，故C正确。 故选C。 5. 如图所示，O点为单摆的固定悬点，现将可视为质点的摆球拉至A点，此时细线处于张紧状态，静止释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置。整个过程忽略空气阻力，则在摆动稳定后的一个周期内（　　） A. 摆球只受到重力、拉力两个力的作用 B. 摆球在经过A点和C点处，速度为零，回复力为零 C. 摆球在经过B点处，速度最大，回复力最大 D. 摆球相邻两次经过B点时，细线拉力大小不相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．摆球受到重力、拉力两个力的作用。故A正确； B．摆球在经过A点和C点处，速度为零，回复力为重力沿切线方向的分力，不为零。故B错误； C．摆球在经过B点（单摆的平衡位置）处，速度最大，回复力为零。故C错误； D．摆球相邻两次经过B点时，速度大小相等，根据牛顿第二定律得 解得 细线拉力大小相等。故D错误。 故选A。 6. 如图，轻质弹簧左端固定且呈水平状态，用手使一小球压紧轻质弹簧并保持静止。松手后，弹簧将小球弹出。在小球被弹出的过程中，弹簧的弹性势能减少了50J。小球克服阻力做的功为30J，则在此过程中（　　） A. 合力对小球做了80J的功 B. 弹力对小球做了50J的功 C. 小球的动能减少了30J D. 小球的动能增加了50J 【答案】B 【解析】 【详解】B．弹簧的弹性势能减少了50J，则弹力做正功，对木球做了50J功，故B正确； ACD．根据动能定理，木球的动能变化量 J 合力对小球做了20J的功，小球的动能增加了20J，故ACD错误。 故选B 。 7. 甲、乙两个物体在光滑水平面上沿同一直线运动，两物体受力的图像，如图所示。关于这两个物体的动量及动量变化量，下列说法中正确的是（　　） A. 0~5s内，甲物体的动量变化量为 B. 0~5s内，乙物体的动量变化量为 C. 0~5s内，甲物体的动量一定变小 D. 0~5s内，乙物体的动量一定变小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据图像的面积表示冲量，可知0~5s内，甲、乙物体受到的力的冲量为 ， 根据动量定理可得 ， 故A正确，B错误； CD．由于不清楚甲、乙物体的初速度大小和方向，所以不能确定0~5s内，甲、乙两物体的动量大小如何变化，故CD错误。 故选A。 8. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（　　） A. a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力 B. 周期关系为Ta>Tb>Tc C. 线速度的大小关系为 D. 向心加速度的大小关系为 【答案】D 【解析】 【详解】A．b、c围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，a为地球赤道上的物体，由万有引力的一个分力提供向心力。故A错误； B．c为地球静止卫星，a为地球赤道上的物体，两者的周期与地球自转周期相等，根据 解得 由图可知 可得 Ta=Tc>Tb 故B错误； C．c为地球静止卫星，根据 a、c角速度相等，a的轨道半径小一些，则有 根据 解得 c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的线速度小于b的线速度，则有 故C错误； D．c为地球静止卫星，根据 a、c角速度相等，a的轨道半径小一些，则有 根据 解得 由于c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的加速度小于b的加速度，则有 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中有多个选项符合要求，全部选对得4分，不全得2分，有错选或不选得0分） 9. 如图，内壁光滑的圆锥漏斗固定在水平面上，其母线与竖直方向的夹角为两个质量均为m的小球A、B紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. A、B两球均受到重力、支持力和向心力 B. A、B两球受到的支持力均指向各自圆周的圆心 C. A球的转动周期大于B球的转动周期 D. A、B球对漏斗壁的压力均为mg 【答案】C 【解析】 【详解】A．A、B两球受到重力和支持力的作用，向心力是指向圆心的合力，不能说受到向心力， A错误； B．A、B两球受到的支持力方向垂直于内壁斜向上，不是指向圆周的圆心，B错误； C．对两球进行受力分析，根据牛顿第二定律，有 可得 可知，轨道半径越大，周期越大，所以A球的转动周期大于B球的转动周期，C正确； D．根据受力分析可知A、B球对漏斗壁的压力均为 D错误。 故选C。 10. 水面上两振源振动图像皆如图1所示。图2是两振源发出的两列水波在离振源较近区域内叠加形成的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷。图2中点皆为两振源连线中垂线上的点，点为连线上一点。若用图3中的甲、乙、丙三图像描述图2区域内的振动，则可能正确的说法是（　　） A. 点振动如丙所示 B. 点振动如乙所示 C. 点振动如甲所示 D. 点振动如乙所示 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意，由图2可知，皆为两振源连线中垂线上的点，到两振源距离相等，均为振动加强点，则振动如图丙所示，到两振源距离之差介于，两个频率相等的波源在某点叠加的振幅公式为 其中表示两个波源到该点的相位差。而当到两振源距离差为时此时对应的相位差为，此时的合振幅为 点振动如甲所示。 故选AC。 11. 如图，要使地球静止卫星进入预定轨道Ⅲ，需先将卫星发射到近地轨道Ⅰ，卫星在轨道Ⅰ的A点变轨进入转移轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的远地点B再次变轨进入轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅲ上的速率小于轨道Ⅰ上的速率 B. 卫星在轨道Ⅱ上A 点比B点速率小 C. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速率小于其在轨道Ⅲ上经过B点时的速率 D. 卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度大于其在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据 解得 可知，卫星在轨道Ⅲ上的速率小于轨道Ⅰ上的速率，故A正确； B．根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道Ⅱ上A 点比B点速率大，故B错误； C．卫星在轨道Ⅱ上经过B点时点火加速做离心运动可以变轨进入轨道Ⅲ，所以卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速率小于其在轨道Ⅲ上经过B点时的速率，故C正确； D．根据 解得 可知卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度等于其在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度，故D错误。 故选AC。 12. 用滑道从高处向低处运送货物，如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为，滑道高度为，且过点的切线水平，重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程，下列说法正确的有（　　） A. 重力做的功为800J B. 阻力做的功为 C. 经过点时对轨道的压力大小为 D. 经过点时重力的功率为1200W 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意可知，重力做功为 故A正确； B．设阻力做功为，由动能定理有 解得 故B错误； C．在点，由牛顿第二定律有 又有 解得 由牛顿第三定律可知，经过点时对轨道的压力大小为 故C正确； D．经过点时，货物速度方向水平，重力方向与速度方向垂直，则经过点时重力的功率为0，故D错误。 故选AC。 Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。） 13. 某小组同学做“用单摆测定重力加速度”实验。 （1）除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、刻度尺外，下列器材中，还需要_______。 A. 秒表 B. 天平 C. 弹簧测力计 （2）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、T2为纵坐标作出T2—l图像如图所示，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2—l图像应该是图中的_______（填“①”“②”或“③”），由图像可得当地重力加速度大小g=_______，由此得到的g值_______（填“偏小”“不变”或“偏大”）。 【答案】（1）A （2） ①. ① ②. ③. 不变 【解析】 【小问1详解】 在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要秒表。 故选A。 【小问2详解】 [1][2][3]由单摆周期可知 则图像的斜率 则重力加速度大小为 但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，则有 由此得到的图像是题图中的①，由于图像的斜率不变，计算得到的g值不变。 14. 为了验证动量守恒定律，“宋应星”研究小组使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。两个滑块A、B上的挡光片完全相同，放在气垫导轨上， G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连。实验步骤如下： （1）实验开始，先调节气垫导轨水平：调节底座的螺母，把一个滑块放到气垫导轨上，轻推一下后，滑块通过两个光电门的时间△t1____________(填“>”“<”或“=”)△t2，则说明导轨已水平。 （2）将滑块A置于导轨上，位于光电门G1左侧，将滑块B置于光电门 G1和 G2之间，用手推一下滑块A，使滑块A 获得水平向右的速度。滑块A 经过光电门 G1后与滑块B 发生碰撞且被弹回，再次经过光电门 G1，光电门 G1先后记录滑块A 上挡光片的挡光时间为 光电门 G2记录滑块B向右运动时挡光片的挡光时间为 ，在本次实验中，两个滑块完全相同，其中一个滑块加了配重。滑块 A 应选择___________(填“未加”或“加了”)配重的滑块；记录结果一定满足__________(填“大于”“小于”或“等于”) ；该同学用天平测量两滑块A、B各自的总质量 但没有测量挡光片的宽度，若表达式_______________(用 表示)在误差允许的范围内成立，则两滑块碰撞过程总动量守恒。 【答案】（1）= （2） ①. 未加 ②. 小于 ③. 【解析】 【小问1详解】 滑块通过两个光电门的时间相等，说明滑块做匀速运动，导轨已水平。 【小问2详解】 [1]碰撞过程为确保反弹，滑块B 的质量应大于滑块A 的质量，滑块A 应选择未加配重的滑块； [2]滑块 A 碰后速度一定小于碰前速度，所以碰后记录时间长，即小于； [3]根据动量守恒定律有 而 只需验证 四、计算题（本题共3小题，共36分。每个题请写出必要的文字说明和推导过程。） 15. 如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的波形图如图甲所示，图乙表示处质点P的振动图像。求： （1）请判断这列波的传播方向，并计算该波传播速度v的大小； （2）内质点Q运动的路程s； （3）画出质点Q的振动图像。 【答案】（1）沿x轴正方向传播， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，时刻处质点P沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知，这列波沿x轴正方向传播；由图甲、乙可知 ， 则波速为 【小问2详解】 由于 则内质点Q运动的路程为 【小问3详解】 由于这列波沿x轴正方向传播，可知时刻质点Q从平衡位置沿y轴负方向振动，则质点Q的振动图像如图所示 16. 电动平衡车是时下深受年轻人喜欢的休闲代步工具。假设某品牌的平衡车额定输出功率为，小明骑该款平衡车以额定输出功率沿水平路面由静止开始运动，人和车的总质量为，行驶时受到的阻力始终为重力的，重力加速度大小取。 （1）求小明骑该款平衡车能达到的最大速度； （2）若小明骑该款平衡车速度达到，用时5s，求此过程平衡车行驶的距离x。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）依题意，阻力 当牵引力时，平衡车达到最大速度，则 解得 （2）由动能定理有 解得 17. 如图所示，质量的轨道ABCDE放在光滑水平面上，其中ABC段是光滑圆弧，圆弧半径R=1m，A点为圆弧最高点，B点与圆心O等高，圆轨道与水平粗糙轨道相切，段长L=3m，D点左侧的轨道光滑，轨道的左端连接一处于原长的轻质弹簧，弹簧长度小于DE长度。现有一质量m=0.2kg的小滑块在B点由静止滑下，已知滑块与水平轨道CD段的动摩擦因数，g=10m/s2，弹簧在整个过程中未超出弹性限度。求： （1）滑块第一次到达C点时滑块和轨道速度大小； （2）滑块再次回到圆轨道，沿轨道上升的最大高度； （3）最终状态下，滑块与C点的距离； （4）现将轨道固定在水平地面上，滑块与CD段的动摩擦因数变成，弹簧被锁定于压缩状态。滑块仍从B点静止释放，当滑块与弹簧接触的瞬间解除弹簧锁定，储存的弹性势能Ep全部转化为滑块的动能，其余条件不变。若要求滑块返回后能进入圆弧轨道且不从直径AC的右侧部分脱离ABCDE轨道，则弹性势能Ep应满足什么条件？ 【答案】（1），；（2）0.4m；（3）C点左侧2m处；（4）0.4J≤Ep≤2.4J或Ep≥5.4J 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，当滑块第一次运动到轨道的C点时，轨道和滑块组成的系统水平方向动量守恒，设向左为正方向，轨道速度大小为，滑块速度大小为v2，由动量守恒定律有 0=mv2-Mv1 滑块由B到C点，滑块和轨道组成的系统机械能守恒，有 解得 （2）滑块再次回到圆弧轨道上升到最高处时，滑块竖直速度为0，水平方向和轨道具有共同速度 0=（m+M）v3 解得 v3=0 轨道和滑块组成的系统能量守恒，有 mgR=2μ1mgL+mgH 解得 H=0.4m （3）最后滑块和轨道都静止，由动量守恒定律有 0=(m+M)v4 解得 v4 =0 全过程系统能量守恒 mgR=μ1mgs 解得 s=10m=3L+1m 所以滑块静止在C点左侧2m处。 （4）当滑块能刚好进入圆轨道，从B点出发与弹簧作用后返回C时速度为零，由能量守恒 Ep1+mgR-2μ2mgL=0 解得 Ep1=0.4J 当滑块能刚好到达B点，从B点出发回到B时速度为零，由能量守恒 Ep2-2μ2mgL=0 解得 Ep2=2.4J 当滑块能刚好通过A点，在A点有牛顿第二定律 从B点出发回到A时，由能量守恒 解得 Ep3=5.4J 故 0.4J≤Ep≤2.4J 或 Ep≥5.4J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $