精品解析：贵州省遵义市播州区2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

遵义市播州区2024-2025学年度第一学期适应性考试试题高二物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，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．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。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） 一、单项选择题：每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，本题共7小题，共28分。 1. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在A、B两点之间做简谐运动。在小球从B点向O点的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A 小球加速度方向跟速度方向相同 B. 小球所受回复力越来越大 C. 小球加速度越来越大 D. 小球速度越来越小 2. 汽车安全性能是如今衡量汽车品质的重要标志。在某次汽车正面碰撞测试中，汽车以90km/h的速度撞上测试台后停下，安全气囊在系有安全带的模拟乘员的正前方水平弹出，模拟乘员用时1.0s停下，不使用安全带时，模拟乘员与前方碰撞用时0.2s停下。已知车内模拟乘员的质量为50kg，关于碰撞过程下列说法正确的是（　　） A. 不使用安全带时，模拟乘员的动量变化量更大 B. 使用安全带的目的是为了减小模拟乘员受到的合外力的冲量 C. 安全气囊对模拟乘员的作用力小于模拟乘员对安全气囊的作用力 D. 使用安全带时，模拟乘员受到的安全气囊和安全带的平均作用力约为1250N 3. 甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点沿同一方向运动，其运动的x-t图像和v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲车做曲线运动，乙车做直线运动 B. 0~t1时间内，乙车的平均速率小于甲车的平均速率 C. 0~t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远 D. 0~t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等 4. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号进入近月点为P、远月点为A的捕获轨道，开始绕月球飞行，经过多轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点为P、远月点为B且周期为24小时的环月轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是捕获轨道（　　） A. 在捕获轨道运行的周期小于24小时 B. 在捕获轨道P点的速度大于其在A点的速度 C. 在捕获轨道P点的加速度大于在环月轨道P点的加速度 D. 在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道 5. 如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，当棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为。如果仅改变下列某一个条件，能使棒再次平衡时角变大的是（　　） A. 棒中的电流变小 B. 金属棒质量变小 C. 两悬线等长变短 D. 磁感应强度变小 6. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为，，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v-t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，题中m、f、P、t1、t2、t3、v1、v2均为已知量，下列说法正确的是（　　） A. 汽车在OA段运动过程中阻力做的功为 B. t1时刻汽车的功率为 C. 汽车速度为时功率为 D. 汽车在AB段前进的路程为 二、多项选择题：每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，题每小题5分，共30分。 8. 图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的图像，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该列横波的传播方向沿x轴正方向 B. 在t=0.15s时，质点P的加速度方向与y轴负方向相同 C. 从t=0.10s到0.15s，质点Q沿x轴负方向传播了2m D. 质点Q做简谐运动的表达式为 9. 如图所示，匀强磁场的左右边界相互平行，两个带电荷量绝对值相同的粒子a和b先后从O点沿垂直于左边界方向射入磁场，射出磁场时，a粒子的速度方向与右边界夹角为30°，b粒子的速度方向与右边界夹角为60°，不计粒子的重力，下列判断正确的是（　　） A. 粒子a和b在磁场中运动的半径之比为 B. 粒子a和b在磁场中运动的动量大小之比为 C. 粒子a和b在磁场中运动的动能之比为 D. 粒子a和b在磁场中运动时间之比为 10. 如图所示，半径为R、质量为3m的圆弧槽AB静止放在光滑水平地面上，圆弧槽底端B点切线水平，距离B点为R处有一质量为3m的小球2，其左侧连有轻弹簧。现将质量为m的小球1（可视为质点）从左侧圆弧槽上端的A点由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 两个小球、圆弧槽及轻弹簧组成的系统全程动量守恒 B. 小球1第一次滑到B点时，与弹簧左端相距 C. 弹簧弹性势能的最大值为 D. 弹簧第一次恢复原长时，小球1的速度大小为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题：本题共2小题，共14分；11题6分，12题8分。 11. 2024年，我国在各项领域均取得了重大突破。在中国航空航天实验室中有一批特殊的材料，实验室的工作人员需要对其各项性能指标进行测量，其中一项比较重要的便是其导电性能。实验人员取出其中圆柱状的材料（如图1），电阻约为，为了测量其电阻率，现提供以下实验器材： 10分度的游标卡尺、螺旋测微器、电流表（量程50mA，内阻为） 电流表（量程100mA，内阻约为）、电流表（量程1A，内阻约为） 滑动变阻器R（，额定电流1A）、直流电源E（12V，内阻不计）、 圆柱体导体棒样品、开关一只、导线若干 （1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数__________mm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图3所示，其示数__________mm。 （2）为了尽可能精确地测量样品电阻，电路原理图如图4所示，图中甲电流表应选__________；乙电流表应选__________（均选填““””或“”），闭合开关，测量出甲电流表读数为、乙电流表的读数为。 （3）电阻率__________（用、、、L、D、表示）。 12. 遵义市南白中学一实验小组某同学用如图所示装置做验证动量守恒定律实验。先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。多次实验完成后，应该用一个尽量小的圆把多次落点圈在其中，其圆心为落点的平均位置。图中A、B、C是各自10次落点的平均位置。 （1）本实验必须测量的物理量有__________（填选项前的字母）。 A. 小球a、b的半径、 B. 小球a、b的质量、 C. 斜槽轨道末端到水平地面的高度H D. 纸上O点到A、B、C各点的平均距离OA、OB、OC （2）下列说法中符合本实验要求的是__________。 A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C. 两球相碰时，两球心必须在同一水平面上 D. 在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 （3）若入射小球a质量，半径为，被碰小球b质量为，半径为，则实验中要求__________，__________。（选填“<”、“>”、“=”） （4）甲同学测量得到入射球a的质量为，被碰撞小球b的质量为。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，测得图中A、B、C与O点的距离分别为、、。用这些测量数据，写出下列相应表达式： ①当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞中动量守恒。 ②当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞为完全弹性碰撞。 四、计算题：本题共3小题，共43分；13题12分，14题15分，15题16分。 13. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射，，棱镜的折射率，，求： （1）试判断光射到AB面时，能否发生全反射，并说明理由； （2）光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间（设光在真空中传播速度为c）。 14. 现有一根长L=0.2m的不可伸长轻绳，其一端固定于O点，另一端系着一质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无拉力，如图所示。不计空气阻力，取g=10m/s2。 （1）若小球以v1=3m/s的速度水平抛出，小球做什么运动？求小球抛出瞬间绳的拉力大小； （2）若小球以v2=1m/s的速度水平抛出，小球做什么运动？计算小球从抛出到绳再次伸直时所经历的时间。 15. 如图所示，ab是以O为圆心，半径R=2.6m的一段光滑圆弧轨道，轨道固定在竖直平面内且与粗糙水平地面相切于b点。让质量m1=0.5kg的小物块A以一定的初速度沿轨道ab下滑，质量m2=1kg的长木板B静止在地面上，B左端与b点的水平距离s=1m，B右端上表面放有质量m3=1kg，可视为质点的小物块C。当A即将经过b点时受到轨道的支持力大小等于A所受重力的5倍，之后A与B发生正碰，碰后A恰好返回到b点停止运动。已知C与B间的动摩擦因数µ1=0.1，A，B与地面间的动摩擦因数均为µ2=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程C始终在木板上。取g=10m/s2。求： （1）小物块A与长木板B碰撞前瞬间速度大小； （2）小物块A与长木板B碰撞过程中系统损失的机械能； （3）小物块C最终停在距离长木板B右端多远的地方？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 遵义市播州区2024-2025学年度第一学期适应性考试试题高二物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，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．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。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） 一、单项选择题：每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，本题共7小题，共28分。 1. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在A、B两点之间做简谐运动。在小球从B点向O点的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球加速度方向跟速度方向相同 B. 小球所受回复力越来越大 C. 小球加速度越来越大 D. 小球速度越来越小 【答案】A 【解析】 【详解】AD．由B点向O点运动的过程中，加速度方向与速度方向相同，方向均向左，小球速度越来越大，A正确，D错误； BC．由B点向O点运动的过程中，振子的位移减小，回复力减小，加速度减小，BC错误。 故选A 2. 汽车安全性能是如今衡量汽车品质的重要标志。在某次汽车正面碰撞测试中，汽车以90km/h的速度撞上测试台后停下，安全气囊在系有安全带的模拟乘员的正前方水平弹出，模拟乘员用时1.0s停下，不使用安全带时，模拟乘员与前方碰撞用时0.2s停下。已知车内模拟乘员的质量为50kg，关于碰撞过程下列说法正确的是（　　） A. 不使用安全带时，模拟乘员的动量变化量更大 B. 使用安全带的目的是为了减小模拟乘员受到的合外力的冲量 C. 安全气囊对模拟乘员的作用力小于模拟乘员对安全气囊的作用力 D. 使用安全带时，模拟乘员受到的安全气囊和安全带的平均作用力约为1250N 【答案】D 【解析】 【详解】AB．使用安全带增加了碰撞时减速的时间，碰撞前后模拟乘员的动量变化量不变，模拟乘员受到的合外力减小，故AB错误； C．根据牛顿第三定律可知安全气囊对模拟乘员的作用力等于模拟乘员对安全气囊的作用力，故C错误； D．根据动量定理可得 解得碰撞过程中安全气囊和安全带对假人的平均作用力大小为 故D正确。 故选D。 3. 甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点沿同一方向运动，其运动的x-t图像和v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲车做曲线运动，乙车做直线运动 B. 0~t1时间内，乙车的平均速率小于甲车的平均速率 C. 0~t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远 D. 0~t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．x-t图像和v-t图像均只能描述直线运动，故A错误； B．0~t1时间内，两车路程相等，时间相等，则甲乙两车的平均速率相等，故B错误； C．0~t2时间内，丙、丁两车在t2时刻速度相等，两车相距最远，故C正确； D．0~t2时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，则丙的平均速度小于丁的平均速度，故D错误。 故选C 4. 2024年3月20日，长征八号火箭成功发射，将鹊桥二号直接送入预定地月转移轨道。如图所示，鹊桥二号进入近月点为P、远月点为A捕获轨道，开始绕月球飞行，经过多轨道控制，鹊桥二号最终进入近月点为P、远月点为B且周期为24小时的环月轨道。关于鹊桥二号的说法正确的是捕获轨道（　　） A. 在捕获轨道运行的周期小于24小时 B. 在捕获轨道P点的速度大于其在A点的速度 C. 在捕获轨道P点的加速度大于在环月轨道P点的加速度 D. 在捕获轨道上经过P点时，需要点火加速，才可能进入环月轨道 【答案】B 【解析】 【详解】A．由开普勒第三定律可知，鹊桥二号在捕获轨道上运行的周期大于在环月轨道上运行的周期，即大于24小时，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，鹊桥二号在捕获轨道P点的速度大于A点速度，故B正确； C．根据万有引力提供向心力 解得 则在捕获轨道P点的加速度等于在环月轨道P点的加速度，故C错误； D．P点要变轨到环月轨道，做近心运动，必须降低速度，经过P点时，需要点火减速，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，当棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为。如果仅改变下列某一个条件，能使棒再次平衡时角变大的是（　　） A. 棒中的电流变小 B. 金属棒质量变小 C. 两悬线等长变短 D. 磁感应强度变小 【答案】B 【解析】 【详解】对金属棒进行受力分析，设棒长为L，由受力平衡有 解得 A．棒中的电流变小，则角变小，A错误； B．金属棒质量变小，则角变大，B正确； C．两悬线等长变短，则角保持不变，C错误； D．磁感应强度变小，则角变小，D错误。 故选B。 6. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为，，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．若粒子从N点运动到M点，由图知电场力做正功，则。若粒子从M点运动到N点，电场力做负功。综上可知，故A正确； BD．由轨迹可知带正电的粒子所受电场力方向指向右侧，所以电场线方向指向右侧，则由“沿电场线方向电势逐渐降低”可知。又由可得。故BD错误； C．由电场线疏密可知N点的电场强度大于M电场强度，所以粒子在N点受到电场力大于在M点受到的电场力，由牛顿第二定律可知，故C错误。 故选A。 7. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为m的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v-t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，题中m、f、P、t1、t2、t3、v1、v2均为已知量，下列说法正确的是（　　） A. 汽车在OA段运动过程中阻力做的功为 B. t1时刻汽车的功率为 C. 汽车速度为时功率为 D. 汽车在AB段前进的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，汽车最大速度为v2，当汽车达到最大速度时有 0~t1时间内汽车做匀加速运动，由图像可得汽车位移为 所以该过程阻力做的功为 故A错误； B．0~t1时间内汽车做匀加速运动，则有， 汽车速度增大过程中，牵引力不变，功率增大，速度达到v1时，功率达到额定功率，则t1时刻汽车的功率为P，且 故B错误； C．汽车速度为时功率为 故C正确； D．t1~t2内由动能定理得 解得 故D错误。 故选C。 二、多项选择题：每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，题每小题5分，共30分。 8. 图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的图像，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该列横波的传播方向沿x轴正方向 B. 在t=0.15s时，质点P的加速度方向与y轴负方向相同 C. 从t=0.10s到0.15s，质点Q沿x轴负方向传播了2m D. 质点Q做简谐运动的表达式为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图b可知，t=0.10s时，质点Q沿y轴负方向运动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误； B．在t=0.10s时，质点P沿y轴正方向运动，由乙图知 所以0.15s质点P沿y轴负方向运动，加速度方向也沿y轴负方向，故B正确； C．质点不会随波迁移，故C错误； D．t=0时质点Q由平衡位置沿y轴正方向运动，初相位为零，则质点Q做简谐运动的表达式为 故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，匀强磁场的左右边界相互平行，两个带电荷量绝对值相同的粒子a和b先后从O点沿垂直于左边界方向射入磁场，射出磁场时，a粒子的速度方向与右边界夹角为30°，b粒子的速度方向与右边界夹角为60°，不计粒子的重力，下列判断正确的是（　　） A. 粒子a和b在磁场中运动的半径之比为 B. 粒子a和b在磁场中运动的动量大小之比为 C. 粒子a和b在磁场中运动的动能之比为 D. 粒子a和b在磁场中运动的时间之比为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由几何关系可知a、b运动轨迹的圆心角分别为，，则a、b运动轨迹的半径分别为 粒子a和b在磁场中运动的半径之比为 故A正确； B．由 可得 则粒子a和b在磁场中运动的动量大小之比为 故B正确； C．由动能与动量的关系可得 由于粒子质量未知，所以无法求出粒子a和b在磁场中运动的动能之比，故C错误； D．粒子在磁场中运动的时间为 同理由于粒子质量未知，无法求出粒子a和b在磁场中运动的时间，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，半径为R、质量为3m的圆弧槽AB静止放在光滑水平地面上，圆弧槽底端B点切线水平，距离B点为R处有一质量为3m的小球2，其左侧连有轻弹簧。现将质量为m的小球1（可视为质点）从左侧圆弧槽上端的A点由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 两个小球、圆弧槽及轻弹簧组成的系统全程动量守恒 B. 小球1第一次滑到B点时，与弹簧左端相距 C. 弹簧弹性势能的最大值为 D. 弹簧第一次恢复原长时，小球1的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球1在圆弧槽上运动时，系统只在水平方向上动量守恒，故A错误； B．小球1从圆弧槽的A点到B点的过程中，设小球1滑到B点时小球1的速度为v0，圆弧槽的速度为v，取水平向右为正方向，小球1与圆弧槽在水平方向动量守恒有 由能量守恒定律有 解得 设小球1到B点时，小球1水平向右移动的距离为x1，圆弧槽向左运动的距离为x2，两者的相对位移为R，则， 联立解得， 此时圆弧槽的B点与弹簧之间的距离为 故B正确； C．小球1与小球2共速时，弹簧弹性势能有最大值，从小球1刚与弹簧接触到两球共速，由动量守恒有 由能量守恒定律有 联立解得 故C正确； D．从小球1刚与弹簧接触到两球分开，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得， 故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题：本题共2小题，共14分；11题6分，12题8分。 11. 2024年，我国在各项领域均取得了重大突破。在中国航空航天实验室中有一批特殊的材料，实验室的工作人员需要对其各项性能指标进行测量，其中一项比较重要的便是其导电性能。实验人员取出其中圆柱状的材料（如图1），电阻约为，为了测量其电阻率，现提供以下实验器材： 10分度的游标卡尺、螺旋测微器、电流表（量程50mA，内阻为） 电流表（量程100mA，内阻约为）、电流表（量程1A，内阻约为） 滑动变阻器R（，额定电流1A）、直流电源E（12V，内阻不计）、 圆柱体导体棒样品、开关一只、导线若干 （1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数__________mm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图3所示，其示数__________mm。 （2）为了尽可能精确地测量样品电阻，电路原理图如图4所示，图中甲电流表应选__________；乙电流表应选__________（均选填““””或“”），闭合开关，测量出甲电流表读数为、乙电流表的读数为。 （3）电阻率__________（用、、、L、D、表示）。 【答案】（1） ①. 60.5 ②. 3.630##3.629##3.631 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]根据游标卡尺的读数规则有 [2]根据螺旋测微器的读数法则有 【小问2详解】 [1][2]通过电阻的最大电流大约 1A电流表量程偏大，另外两个电流表中，电流表的满偏电流大于电流表的满偏电流，又电流表内阻为定值，根据欧姆定律与串并联知识，应将电流表与待测材料并联后再与电流表串联，又因滑动变阻器阻值太小应用分压式接法，实验器材中没有电压表，可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联测电压，即电流表甲选择；乙电流表若选择则量程过大，则应选即可。 【小问3详解】 由电阻定律可知 由欧姆定律可知待测电阻阻值 联立解得电阻率 12. 遵义市南白中学一实验小组某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验。先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。多次实验完成后，应该用一个尽量小的圆把多次落点圈在其中，其圆心为落点的平均位置。图中A、B、C是各自10次落点的平均位置。 （1）本实验必须测量的物理量有__________（填选项前的字母）。 A. 小球a、b的半径、 B. 小球a、b的质量、 C. 斜槽轨道末端到水平地面高度H D. 纸上O点到A、B、C各点的平均距离OA、OB、OC （2）下列说法中符合本实验要求的是__________。 A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C. 两球相碰时，两球心必须在同一水平面上 D. 在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 （3）若入射小球a质量为，半径为，被碰小球b质量为，半径为，则实验中要求__________，__________。（选填“<”、“>”、“=”） （4）甲同学测量得到入射球a的质量为，被碰撞小球b的质量为。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，测得图中A、B、C与O点的距离分别为、、。用这些测量数据，写出下列相应表达式： ①当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞中动量守恒。 ②当所测物理量满足表达式__________时，即说明两球碰撞为完全弹性碰撞。 【答案】（1）BD （2）ACD （3） ①. > ②. = （4） ①. ②. （或） 【解析】 【小问1详解】 要验证动量守恒，需要知道碰撞前后的动量，所以要测量小球a、b的质量、及碰撞前后小球的速度。碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替。所以需要测量的量为：小球a、b的质量、；纸上O点到A、B、C各点的平均距离OA、OB、OC。 故选BD。 【小问2详解】 A.斜槽轨道的末端切线必须水平，以保证小球能做平抛运动，A正确； B．测量平抛射程时，需要使用刻度尺。小球平抛运动高度相同，运动时间相等，不需要秒表，B错误； C．为了保证两球发生对心正碰，两球心必须在同一水平面上，C正确； D．入射球每次必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放，从而保证到达底端时速度相同，D正确； 故选ACD。 【小问3详解】 入射球的质量要大于被碰球的质量，防止入射球碰后反弹，且半径相同，保证两球正碰，则实验中要求>，=。 【小问4详解】 若两球碰撞中动量守恒，则有 小球平抛运动高度相同，运动时间相等，则有 纸上O点到A、B、C各点的平均距离OA、OB、OC，即。 若两球碰撞为完全弹性碰撞，则满足 根据 联立上两式可解得 当所测物理量满足表达式为时，即可说明两球碰撞为完全弹性碰撞。 若两球碰撞为完全弹性碰撞，则满足 联立 可得 两边乘以运动时间，可得 当所测物理量满足表达式为时，即可说明两球碰撞为完全弹性碰撞。 四、计算题：本题共3小题，共43分；13题12分，14题15分，15题16分。 13. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射，，棱镜的折射率，，求： （1）试判断光射到AB面时，能否发生全反射，并说明理由； （2）光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间（设光在真空中传播速度为c）。 【答案】（1）能，见解析 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题得出光路图如下 由几何知识得 玻璃对空气的临界角为， 而所以能发生全反射。 【小问2详解】 三棱镜中光速 由几何关系得光线在三棱镜中通过的总路程为 所求时间从BC射出的光线 14. 现有一根长L=0.2m的不可伸长轻绳，其一端固定于O点，另一端系着一质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无拉力，如图所示。不计空气阻力，取g=10m/s2。 （1）若小球以v1=3m/s的速度水平抛出，小球做什么运动？求小球抛出瞬间绳的拉力大小； （2）若小球以v2=1m/s的速度水平抛出，小球做什么运动？计算小球从抛出到绳再次伸直时所经历的时间。 【答案】（1）圆周运动，35N （2）平抛运动，0.2s 【解析】 【小问1详解】 若小球恰好做圆周运动，则 解得 由于 所以小球做圆周运动，绳中有拉力，根据牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 由于 所以小球做平抛运动，设经过时间t绳拉直，如图所示 在竖直方向有 在水平方向有 由几何关系得 解得 15. 如图所示，ab是以O为圆心，半径R=2.6m的一段光滑圆弧轨道，轨道固定在竖直平面内且与粗糙水平地面相切于b点。让质量m1=0.5kg的小物块A以一定的初速度沿轨道ab下滑，质量m2=1kg的长木板B静止在地面上，B左端与b点的水平距离s=1m，B右端上表面放有质量m3=1kg，可视为质点的小物块C。当A即将经过b点时受到轨道的支持力大小等于A所受重力的5倍，之后A与B发生正碰，碰后A恰好返回到b点停止运动。已知C与B间的动摩擦因数µ1=0.1，A，B与地面间的动摩擦因数均为µ2=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程C始终在木板上。取g=10m/s2。求： （1）小物块A与长木板B碰撞前瞬间的速度大小； （2）小物块A与长木板B碰撞过程中系统损失的机械能； （3）小物块C最终停在距离长木板B右端多远的地方？ 【答案】（1）10m/s （2）6J （3）2.67m 【解析】 【小问1详解】 设A经过b点时的速度大小为v0，由牛顿第二定律得， 解得 设A与木板相碰前瞬间的速度大小分别为v1，由动能定理 解得 【小问2详解】 设A与木板相碰后的速度大小分别为，碰后木板的速度大小为v2，由动量守恒定律有 A与木板碰后返回的过程，由动能定理得 联立以上各式并代入数据解得， 系统碰撞过程中损失的机械能 代入数据解得 【小问3详解】 碰后运动木板B减速，物块C加速运动，设B，C达到共同速度之前加速度大小分别为a1，a2，由牛顿第二定律对木板有 对物块C有 设经历时间t后B、C达到共同速度v，则有， 这一过程中C相对B向左的位移大小为 联立以上各式并代入数据解得 B、C达到共同速度之后，因，二者将各自减速至停止，设B、C的加速度大小分别为a3，a4，由牛顿第二定律对木板有 对物块C有 这一过程中C相对B向右的位移大小为 联立以上各式并代入数据解得 整个过程中C相对B向左的位移大小为 即物块C最终停在距离木板右端2.67m处。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$