精品解析：上海市格致中学2024-2025学年高三上学期第一次月考物理试卷

格致中学2024学年度第一学期第一次测验 高三年级 物理试卷 （测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷） 1. 原子与原子核 随着电子、电子、原子核的发现，人们对组成物质的子有了越来越多的认识。 （1）若在如图所示的阴极射线管中部加上平行于纸面向上的电场，阴极射线将向______偏转：电子的衍射现象证明了电子具有_______性。（选填：A.波动 B.粒子） （2）铀235受到中子轰击后，会发生核裂变。 ①完成核裂变方程：_______。 ②（多选）铀235发生链式反应需要的条件有（ ） A.受到慢中子轰击 B.受到快中子轰击 C.铀块的体积大于临界体积 D.将天然铀制成浓缩铀 （3）质子、中子和氘核的质量分别为、和。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是_______；（c表示真空中的光速） （4）瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线作了分析，发现这些谱线的波长满足，其中n取3、4、5、6，式中R叫作里德伯常量。 ①玻尔受启发提出氢原子结构模型：氢原子处于基态时的能量值为（），处于n能级时的能量值为，。若普朗克常量为h，真空中的光速为c，n与巴尔末公式中n相等，则_______。（用h、c、表示。） ②由玻尔理论可以推断满足巴耳末公式中除了4条可见光谱线外应该还有属于________（选涂：A.红外线 B.紫外线）频段电磁波。 ③氢原子能级图如图所示，巴尔末线系是氢原子从的各个能级跃迁至能级时辐射光的谱线，则巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为_______：氢原子从能级跃迁至能级时，辐射光照射金属钾为阴极的光电管，钾的逸出功为，则遏止电压_______V。 2. 烟雾探测器 大部分的公共场所都需要安装烟雾探测器，其原理不尽相同。 （1）有一类防火常用的烟雾探测器，原理是其放射源处的镅放出的粒子，使壳内气室中的空气电离而导电，当烟雾粒子进入壳内气室时，就会阻挡部分粒子，使电流减小从而触发警报。 ①半衰期为433年的镅0.3微克，经过866年后剩余镅的质量为________微克。 ②发生一次衰变所产生的新核的中子数比质子数多_______个。 （2）另一类光电烟雾探测器原理如图（a），当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流。传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报。金属钠的截止电压随入射光频率的变化规律如图（b）所示。 ①光源S发出的光波波长应小于________m。 ②图（b）中图像的斜率为k，普朗克常量_______。（电子电荷量e） 3. 天宫空间站 天宫空间站是我国建成的国家级太空实验室，空间站在轨实施了110个空间科学研究与应用项目，涉及空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术领域，部分项目已取得阶段性应用成果，展现了中国航天的强大实力。 （1）天宫空间站距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。万有引力常量为G，则空间站中质量为m的航天员受到的万有引力为_______，航天员对空间站的压力为_______。 （2）“天和”核心舱里的航天员睡觉时，可以________（选涂：A.像家里一样躺在床上 B.钻入固定在舱壁上的睡袋里），理由是_________。 （3）（多选）2021年10月16日0点23分，成功发射神舟十三号载人飞船进入轨道Ⅰ运行。之后与在高度为400的轨道Ⅱ上运行的“天和”核心舱成功对接（M点为对接点），航天员进入核心舱开始工作。已知地球半径为6400，地球表面重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　） A. 对接前，飞船在M点的加速度与“天和”核心舱在M点的加速度相等 B. 对接前，飞船在N点与M点加速度的大小相等 C. 为从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，飞船需要在M点加速 D. 为从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，飞船需要在M点减速 （4）在空间站中有如图所示的装置：甲、乙两个光滑圆形轨道安置在同一竖直平面内，甲的半径更小，轨道之间有一条粗糙的水平轨道相通。一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过段后滑上乙轨道，最后离开圆轨道。不计空间站内的空气阻力，若小球经过甲、乙最高点时的速度为、，与轨道间的弹力为、，则_______；_______（均选涂：A.=、B.>、C.<） （5）在空间站中细绳一端固定，航天员用手抓住绳的另一端上下抖动，若上下抖动的频率逐渐增大，某时刻在一段绳上观察到如图所示的波形，则该波的传播方向_______（选涂：A.向右 B.向左），从图示时刻起，先到波谷的质点是_______（选涂：A.质点a、B.质点b） 4. 运动学 运动学是物理学中相对比较成熟的研究内容。 （1）①伽利略探究物体下落规律的过程是（ ） A猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 B.问题—猜想—实验验证—逻辑推理—合理外推—得出结论 C.问题—猜想—逻辑推理—实验验证—合理外推—得出结论 D.猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 ②（简述）伽利略关于小球在斜面上的运动与自由落体运动间关联的逻辑推理________。 ③乙同学为了测量自己的反应时间，进行了如下实验。如图所示，请甲同学用手捏住直尺，自己用一只手在直尺“0刻度”位置处做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺，在看到乙同学松开手让直尺下落时，自己立刻捏住直尺，再读出捏住直尺的刻度，即可算出自己的反应时间。后期甲乙同学又合作设计了一种测量反应时间的“反应时间测量尺”。 I.由实验原理可知，该同学捏住直尺处的刻度值越小，其反应时间越________；（选涂：A长 B.短）； II.经过多次实验，该同学捏住处刻度值的平均值为18.90cm，则该同学的反应时间约为________s（计算结果保留2位有效数字）； III.图中反应测量尺的标度合理的是_______（选涂“A”或“B”）。 （2）利用如图所示的装置，某同学设计了两种用DIS测定斜面上运动滑块瞬时速度的实验方法。 方法（1）：遮光板固定在滑块中央，事先测定遮光板宽度为L（很窄）。当滑块经过斜面上的B点时，固定在B点的光电门（图中没有画出）测出遮光板经过B点的时间为，则挡光片经过B点的速度为_______。若滑块不能视为质点，则测得的速度与滑块最右端到达B的速度相比_______（选涂：A.偏大 B.相等 C.偏小）。 方法（2）：将挡光片固定在滑块最右端（对齐），从斜面上静止释放，固定在B点的光电门测出遮光板经过B点的时间为，更换不同的挡光片宽度L并测出对应的时间。多次实验，则每次释放滑块_______（选涂：A.一定B.不一定）从同一位置静止释放，测量多组数据后作出_________图像（对应物理量字母）为一条不过原点的直线，且该线的_______即为滑块刚到达B点的速度。 （3）采用分体式位移传感器测量时，实验装置如图（b）所示，发射器安装在小车上，接收器固定在导轨底端。位移传感器通过发射红外线和超声波进行测量，并绘制出小车的图线，如图（c）所示。  ①当小车滑向接收器时，理论上接收器接收到的超声波频率应________（选填A.变大、B.变小、C.不变），这种现象称为__________。 ②根据实验数据，论证0.45s-0.65s之间，小车的运动是否为匀加速直线运动________。 5. 蹦床 蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。 （1）蹦床运动中，在弹性网上安装一个压力传感器，利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力，并由计算机作出压力时间（F-t）图像，如图所示。运动员在空中运动时可视为质点，不计空气阻力，则可求得运动员在0~6.9s时间内跃起的最大高度为（g=10m/s2）（　　） A. 1.5m B. 1.8m C. 5.0m D. 7.2m （2）儿童蹦床装置如图所示，左右顶点A、B等高，两根相同的弹性绳一端分别固定在A、B处，另一端系在小孩背上。当两弹性绳下端对称地系在小孩背上时，小孩恰能脱离蹦床悬在空中，处于平衡状态，此时两弹性绳夹角为θ。若小孩重力为G，则每根弹性绳上的拉力大小为（　　） A. B. C. D. （3）实际蹦床运动的开始阶段，运动员在一次次的向下和弹起中，空中到达的最大高度越来越高了。从能量转化的角度解释这一现象。 （4）对蹦床运动进行简化，将运动员看为质量为m的小球，径直落入一端自由悬空另一端固定在地面，且劲度系数为k的轻弹簧上，如图所示。A为小球从静止下落的位置，距地面高度为H；B为小球下落过程中刚接触弹簧的位置，距地面高度为x0；C为小球到达的最低点。 ①定性画出小球下落过程的v-t图像：（并标出小球落至B、C的时刻tB、tC） ②小李同学认为小球在C点的加速度为g，你是否同意他的观点？试说明理由； ③求小球下落过程中的最大动能（用字母m、g、H、k、x0表示）。（弹性势能，x为弹簧的形变量大小） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 格致中学2024学年度第一学期第一次测验 高三年级 物理试卷 （测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷） 1. 原子与原子核 随着电子、电子、原子核的发现，人们对组成物质的子有了越来越多的认识。 （1）若在如图所示的阴极射线管中部加上平行于纸面向上的电场，阴极射线将向______偏转：电子的衍射现象证明了电子具有_______性。（选填：A.波动 B.粒子） （2）铀235受到中子轰击后，会发生核裂变。 ①完成核裂变方程：_______。 ②（多选）铀235发生链式反应需要的条件有（ ） A.受到慢中子轰击 B.受到快中子轰击 C.铀块体积大于临界体积 D.将天然铀制成浓缩铀 （3）质子、中子和氘核的质量分别为、和。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是_______；（c表示真空中的光速） （4）瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线作了分析，发现这些谱线的波长满足，其中n取3、4、5、6，式中R叫作里德伯常量。 ①玻尔受启发提出氢原子结构模型：氢原子处于基态时的能量值为（），处于n能级时的能量值为，。若普朗克常量为h，真空中的光速为c，n与巴尔末公式中n相等，则_______。（用h、c、表示。） ②由玻尔理论可以推断满足巴耳末公式中除了4条可见光谱线外应该还有属于________（选涂：A.红外线 B.紫外线）频段的电磁波。 ③氢原子能级图如图所示，巴尔末线系是氢原子从各个能级跃迁至能级时辐射光的谱线，则巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为_______：氢原子从能级跃迁至能级时，辐射光照射金属钾为阴极的光电管，钾的逸出功为，则遏止电压_______V。 【答案】（1） ①. 下 ②. A （2） ①. ②. ACD （3） （4） ①. ②. B ③. 1.89 ④. 0.3 【解析】 【小问1详解】 [1]若在如图所示的阴极射线管中部加上平行于纸面向上的电场，由于阴极射线带负电，所以阴极射线将向下偏转； [2]电子的衍射现象证明了电子具有波动性。 故填A。 【小问2详解】 ①[1]铀235受到中子轰击后，会发生核裂变，根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，核裂变方程为 ②[2]铀235发生链式反应需要条件有：受到慢中子轰击、铀块的体积大于临界体积、将天然铀制成浓缩铀。 故选ACD。 【小问3详解】 根据爱因斯坦质能方程可得释放的能量为 【小问4详解】 ①[1]从n能级向2能级跃迁放出光的波长为 整理得 其中 ， 解得 ②[2]由玻尔理论可以推断满足巴耳末公式中除了4条可见光谱线外，当取更大的量子数时，光子能量更大，所以应该还有属于紫外线频段的电磁波。 故选B。 ③[3]巴尔末线系中波长最长的谱线，其对应的频率最小，即能级差最小，则氢原子从能级跃迁至能级时辐射光的谱线符合，对应光子的能量为 [4]氢原子从能级跃迁至能级时，放出光子的能量为 根据爱因斯坦光电效应方程有 代入，解得 根据动能定理有 解得遏止电压为 2. 烟雾探测器 大部分的公共场所都需要安装烟雾探测器，其原理不尽相同。 （1）有一类防火常用的烟雾探测器，原理是其放射源处的镅放出的粒子，使壳内气室中的空气电离而导电，当烟雾粒子进入壳内气室时，就会阻挡部分粒子，使电流减小从而触发警报。 ①半衰期为433年的镅0.3微克，经过866年后剩余镅的质量为________微克。 ②发生一次衰变所产生的新核的中子数比质子数多_______个。 （2）另一类光电烟雾探测器的原理如图（a），当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流。传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报。金属钠的截止电压随入射光频率的变化规律如图（b）所示。 ①光源S发出的光波波长应小于________m。 ②图（b）中图像的斜率为k，普朗克常量_______。（电子电荷量e） 【答案】（1） ①. 0.075 ②. 51 （2） ①. ②. ke 【解析】 【小问1详解】 ①[1]半衰期为433年的镅0.3微克，经过866年即两个半衰期后剩余镅的质量为 ②[2]发生一次衰变所产生的新核的质子数为93，质量数为237，中子数为144，则中子数比质子数多51个。 【小问2详解】 ①[1]由图可知光电管对应的极限频率为6×1014Hz，光源S发出的光波波长应小于 ②[2]根据光电效应方程 整理得 则图像的斜率为 解得普朗克常量为 h=ke 3. 天宫空间站 天宫空间站是我国建成的国家级太空实验室，空间站在轨实施了110个空间科学研究与应用项目，涉及空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术领域，部分项目已取得阶段性应用成果，展现了中国航天的强大实力。 （1）天宫空间站距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。万有引力常量为G，则空间站中质量为m的航天员受到的万有引力为_______，航天员对空间站的压力为_______。 （2）“天和”核心舱里的航天员睡觉时，可以________（选涂：A.像家里一样躺在床上 B.钻入固定在舱壁上的睡袋里），理由是_________。 （3）（多选）2021年10月16日0点23分，成功发射的神舟十三号载人飞船进入轨道Ⅰ运行。之后与在高度为400的轨道Ⅱ上运行的“天和”核心舱成功对接（M点为对接点），航天员进入核心舱开始工作。已知地球半径为6400，地球表面重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　） A. 对接前，飞船在M点的加速度与“天和”核心舱在M点的加速度相等 B. 对接前，飞船在N点与M点加速度的大小相等 C. 为从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，飞船需要在M点加速 D. 为从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，飞船需要在M点减速 （4）在空间站中有如图所示的装置：甲、乙两个光滑圆形轨道安置在同一竖直平面内，甲的半径更小，轨道之间有一条粗糙的水平轨道相通。一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过段后滑上乙轨道，最后离开圆轨道。不计空间站内的空气阻力，若小球经过甲、乙最高点时的速度为、，与轨道间的弹力为、，则_______；_______（均选涂：A.=、B.>、C.<） （5）在空间站中细绳一端固定，航天员用手抓住绳的另一端上下抖动，若上下抖动的频率逐渐增大，某时刻在一段绳上观察到如图所示的波形，则该波的传播方向_______（选涂：A.向右 B.向左），从图示时刻起，先到波谷的质点是_______（选涂：A.质点a、B.质点b） 【答案】（1） ①. ②. 0 （2） ①. B ②. 见解析 （3）AC （4） ①. A ②. B （5） ①. B ②. B 【解析】 【小问1详解】 [1]空间站中质量为m的航天员受到的重力就是万有引力，大小为 地球表面重力加速度g，有 联立解得 [2]因航天员随空间站做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，其向下的向心加速度为重力加速度，则在空间站内处于完全失重状态，则对空间站的压力为零； 【小问2详解】 [1]“天和”核心舱里的航天员睡觉时，可以钻入固定在舱壁上的睡袋里，故选C； [2]因为核心舱里的航天员处于完全失重状态，若不固定，会在空中漂动，危及航天员的安全。 【小问3详解】 A．根据万有引力产生加速度可知 对接前后为同一M点，则飞船在M点的加速度与“天和”核心舱在M点的加速度相等，故A正确； B．因N点比M点离地心的距离近，则对接前，飞船在N点比在M点加速度大，故B错误； CD．飞船从椭圆轨道变轨到大圆轨道，则需要在M点加速，即向后喷气，故C正确，D错误。 故选AC。 【小问4详解】 [1]稳定运行的空间站中，小球处于完全失重状态，对直轨道CD无压力，不受摩擦力，小球在直轨道上做匀速直线运动 ，小球在圆轨道中做匀速圆周运动，则小球经过甲、乙两点的速度相等，即 v甲 = v乙 故选A； [2]小球做匀速圆周运动时，由轨道对小球的弹力提供向心力，由牛顿第二定律可得 因，则有 故选B。 【小问5详解】 [1]由题意可知，手上下抖动的频率逐渐增大，从波形来看，从左向右波长变小，由可知，振动频率右边的较大，所以波从右向左传播，故选B； [2]由同侧法可以判定a点和b点均向下振动，形成波谷的时间，而根据可以知道周期变小，即，所以质点b比质点a先到达波谷；故选B。 4. 运动学 运动学是物理学中相对比较成熟的研究内容。 （1）①伽利略探究物体下落规律的过程是（ ） A.猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 B.问题—猜想—实验验证—逻辑推理—合理外推—得出结论 C.问题—猜想—逻辑推理—实验验证—合理外推—得出结论 D.猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 ②（简述）伽利略关于小球在斜面上的运动与自由落体运动间关联的逻辑推理________。 ③乙同学为了测量自己的反应时间，进行了如下实验。如图所示，请甲同学用手捏住直尺，自己用一只手在直尺“0刻度”位置处做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺，在看到乙同学松开手让直尺下落时，自己立刻捏住直尺，再读出捏住直尺的刻度，即可算出自己的反应时间。后期甲乙同学又合作设计了一种测量反应时间的“反应时间测量尺”。 I.由实验原理可知，该同学捏住直尺处的刻度值越小，其反应时间越________；（选涂：A长 B.短）； II.经过多次实验，该同学捏住处刻度值的平均值为18.90cm，则该同学的反应时间约为________s（计算结果保留2位有效数字）； III.图中反应测量尺的标度合理的是_______（选涂“A”或“B”）。 （2）利用如图所示的装置，某同学设计了两种用DIS测定斜面上运动滑块瞬时速度的实验方法。 方法（1）：遮光板固定在滑块中央，事先测定遮光板的宽度为L（很窄）。当滑块经过斜面上的B点时，固定在B点的光电门（图中没有画出）测出遮光板经过B点的时间为，则挡光片经过B点的速度为_______。若滑块不能视为质点，则测得的速度与滑块最右端到达B的速度相比_______（选涂：A.偏大 B.相等 C.偏小）。 方法（2）：将挡光片固定在滑块最右端（对齐），从斜面上静止释放，固定在B点的光电门测出遮光板经过B点的时间为，更换不同的挡光片宽度L并测出对应的时间。多次实验，则每次释放滑块_______（选涂：A.一定B.不一定）从同一位置静止释放，测量多组数据后作出_________图像（对应物理量字母）为一条不过原点的直线，且该线的_______即为滑块刚到达B点的速度。 （3）采用分体式位移传感器测量时，实验装置如图（b）所示，发射器安装在小车上，接收器固定在导轨底端。位移传感器通过发射红外线和超声波进行测量，并绘制出小车的图线，如图（c）所示。  ①当小车滑向接收器时，理论上接收器接收到的超声波频率应________（选填A.变大、B.变小、C.不变），这种现象称为__________。 ②根据实验数据，论证0.45s-0.65s之间，小车的运动是否为匀加速直线运动________。 【答案】（1） ①. B ②. 见解析 ③. B ④. 0.20 ⑤. B （2） ①. ②. A ③. 一定 ④. ⑤. 纵截距 （3） ①. A ②. 多普勒效应 ③. 见解析 【解析】 【小问1详解】 ①伽利略在研究物体下落规律时，首先是遇到问题即对亚里士多德的观点提出疑问，然后进行了猜想即落体是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动就是速度变化是均匀的，接着进行了实验，伽利略对实验结果进行数学推理，然后进行合理的外推得出结论。 故选B。 ②自由落体太快，伽利略用斜面上物体的运动来“冲淡”重力对物体运动的影响，通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时，物体做自由落体运动，物体的加速度与物体的质量无关。 ③I[1]松开后直尺做自由落体运动，由，可知该同学捏住直尺处的刻度值越小，其反应时间越短，故选 B。 II[2]由公式可得 III[3]直尺做自由落体运动，初速度为零，下落得越来越快，在相等时间内下落的距离越来越大，故B测量尺的标度合理，故选B。 【小问2详解】 [1]因为极短时间内的平均速度等于瞬时速度，可知 [2]由于滑块的右端先到达B点，然后才是挡光片到达B点，所以测得的速度大于滑块最右端到达B的速度，故选A。 [3][4][5]根据匀加速运动速度—时间关系 所以为了保证每次到达B点速度相同，每次释放滑块一定从同一位置静止释放，则测量多组数据后作出图像（对应物理量字母）为一条不过原点的直线，且该线的纵截距即为滑块刚到达B点的速度。 【小问3详解】 ①[1][2]当小车滑向接收器时，理论上接收器接收到的超声波频率应变大，这种现象称为多普勒效应。 ②[3]根据实验数据可知0.45s-0.65s之间，相邻计数点的时间间隔T相同，且为 T=0.05s x轴坐标依次为 x1=61.7cm，x2=58.6cm，x3=55.1cm，x4=51.2cm，x5=46.9cm 相邻计数点间的位移大小为 s1=x1-x2=61.7cm-58.6cm=3.1cm s2=x2-x3=58.6cm-55.1cm=3.5cm s3=x3-x4=55.1cm-51.2cm=3.9cm s4=x4-x5=51.2cm-46.9cm=4.3cm 相邻的位移之差为 s2-s1=3.5cm-3.1cm=0.4cm s3-s2=3.9cm-3.5cm=0.4cm s4-s3=4.3cm-3.9cm=0.4cm 可见在误差允许的范围内，可认为相邻的相等时间间隔内的位移差恒定，故在0.45s-0.65s之间，小车的运动是匀加速直线运动。 5. 蹦床 蹦床是一项运动员利用蹦床反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。 （1）蹦床运动中，在弹性网上安装一个压力传感器，利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力，并由计算机作出压力时间（F-t）图像，如图所示。运动员在空中运动时可视为质点，不计空气阻力，则可求得运动员在0~6.9s时间内跃起的最大高度为（g=10m/s2）（　　） A. 1.5m B. 1.8m C. 5.0m D. 7.2m （2）儿童蹦床装置如图所示，左右顶点A、B等高，两根相同的弹性绳一端分别固定在A、B处，另一端系在小孩背上。当两弹性绳下端对称地系在小孩背上时，小孩恰能脱离蹦床悬在空中，处于平衡状态，此时两弹性绳夹角为θ。若小孩重力为G，则每根弹性绳上的拉力大小为（　　） A. B. C. D. （3）实际蹦床运动的开始阶段，运动员在一次次的向下和弹起中，空中到达的最大高度越来越高了。从能量转化的角度解释这一现象。 （4）对蹦床运动进行简化，将运动员看为质量为m的小球，径直落入一端自由悬空另一端固定在地面，且劲度系数为k的轻弹簧上，如图所示。A为小球从静止下落的位置，距地面高度为H；B为小球下落过程中刚接触弹簧的位置，距地面高度为x0；C为小球到达的最低点。 ①定性画出小球下落过程的v-t图像：（并标出小球落至B、C的时刻tB、tC） ②小李同学认为小球在C点的加速度为g，你是否同意他的观点？试说明理由； ③求小球下落过程中的最大动能（用字母m、g、H、k、x0表示）。（弹性势能，x为弹簧的形变量大小） 【答案】（1）C （2）D （3）见解析 （4）①见解析；②见解析；③ 【解析】 【小问1详解】 当蹦床压力为零时，运动员在空中，当再次出现压力时，说明运动员再次落回蹦床，根据图像可知运动员在空中的最长时间为 运动员做竖直上抛运动，跃起的最大高度为 故选C。 【小问2详解】 小孩处于平衡状态，则 所以 故选D。 【小问3详解】 实际蹦床运动的开始阶段，运动员在一次次的向下和弹起中，空中到达的最大高度越来越高，这是因为运动员在接触蹦床的过程中，腿部用力蹬，对自身做了功，把他自身体内的化学能转化为自身的机械能，所以在空中到达的最大高度越来越高了。 【小问4详解】 ①小球从A到B做自由落体运动，从B到C小球先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，小球下落过程的v-t图像如图所示 ②小球在C点时，速度为零，设此时弹簧被压缩的长度为x，从A到C过程根据动能定理可得 由于弹簧是被压缩，解得 当小球向上的加速度为g时，设此时弹簧压缩长度为x1，根据牛顿第二定律可得 解得 由于 因此 故小李同学观点不正确； ③当小球受到的重力与弹簧弹力大小相等时，小球的速度最大，此时动能最大，设此时弹簧压缩量为x2，则 解得 该过程根据动能定理可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$