精品解析：黑龙江省大庆实验中学2025-2026学年高二上学期开学物理试题

大庆实验中学2025-2026学年度上学期高二年级开学考试 物理试题 第Ⅰ卷（选择题，共47分） 一、单项选择题：本大题共9小题，每小题3分，共27分，在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求。 1. 如图所示，是卡文迪什利用扭秤测量万有引力常量的实验装置，一旦测得引力常量 G，就可以算出地球的质量。因此，卡文迪什把这个实验说成是“称量地球的质量”。该实验用到的科学研究方法是（　　） A. 类比法 B. 放大法 C. 累积法 D. 理想实验法 2. 有关机械能的理解，下列说法中正确的是（　　） A. 一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化 B. 处于平衡状态的物体，机械能不一定守恒 C. 机械能守恒时，物体一定只受重力的作用 D. 沿粗糙、固定斜面上滑的物块机械能一定增加 3. 一质量为的物体静止在光滑水平面上，从时刻起，受到的水平外力F如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 内，物体动量变化量的大小为 B. 内，外力对物体做的功为12.5J C. 时和时物体的动量大小相同 D. 时物体回到出发点 4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块标准平板玻璃放置在另一待测平板玻璃上，一端用两张纸片垫起，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当单色光从上方入射后，从上往下可以看到明暗相间的条纹。下列关于条纹的说法正确的是（　　） A. 干涉条纹是光在标准样板的上下两表面反射形成的两列光叠加的结果 B. 将该单色光换成频率更大的单色光则条纹间距变稀疏 C. 若观察到的干涉条纹如图乙，则待测平面有凹坑 D. 若抽去一张纸片，观察到的条纹将变密集 5. 如图所示，内壁光滑的两个四分之一圆弧轨道、固定在水平面上，B点的切线水平，A、C两点的切线竖直，现让小球从A点由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小球能到达C点 B. 小球在轨道的B点和轨道的B点速度大小不同 C. 小球在下降的过程中，动能的增加量与下落的高度成正比 D. 小球在下降的过程中与在上升的过程中所受重力的冲量相等 6. 光滑的水平面上放有质量分别为m和的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如下图所示。已知两木块之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使这两个木块组成的系统一起振动，系统的最大振幅为（　　） A. B. C. D. 7. 从地面竖直向上抛出一物体，该物体的机械能和重力势能随它离开地面的高度的变化关系如图所示，重力加速度取。由图中数据可得（　　） A. 该物体的质量为 B. 物体上升至时，物体的动能 C. 物体上升过程中，所受阻力的大小为 D. 物体离开地面时的初速度大小为 8. 加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，时刻驾驶汽车由静止启动，时汽车达到额定功率，时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量，所受阻力与总重力的比值恒为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 汽车启动后做加速度减小的加速直线运动，直到速度达到最大 B. 汽车在段做匀加速直线运动 C. 汽车达到的最大速度大小为 D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为 9. 如图，足够长的小车质量，木块质量，小车与木块之间动摩擦因数，地面光滑。现在把木块放在小车左端，一起以的速度向右运动，小车与墙发生弹性碰撞后会以原速率反弹。则（　　） A. 小车第一次撞墙后向左运动的最大距离为0.5m B. 小车第二次撞墙前瞬间的速度为0.2m/s C. 当小车最终停止时，木块相对小车滑动的总路程为0.8m D. 小车第二次撞墙后到第三次撞墙前，摩擦生热为0.384J 二、多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求，每道题全对得4分，部分选对得2分。 10. 关于简谐运动的回复力，以下说法正确的是（　　） A. 简谐运动的回复力不可能是恒力 B. 做简谐运动的物体的回复力方向与相对平衡位置的位移方向总是相反 C. 简谐运动公式F=-kx中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量 D. 做简谐运动的物体每次经过平衡位置合力的大小一定为零 11. 已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，距离地球表面高度为h的人造卫星的线速度大小为v、周期为T，引力常量为G，若不考虑地球自转，则地球质量的表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，为两个振动情况完全一致的波源，两列波的波长都为，它们在同一介质中产生干涉现象。在与振动方向垂直的平面上，之间（含两点）共形成了5个相邻的振动加强区域，如图实线所示。P是振动加强区域中的一点。从图中可看出正确的是（　　） A. P点到两波源的距离差等于 B. 因长于，故波源发出的波的传播速度更大 C. P点始终在波峰或者波谷，不会出现在平衡位置 D. 两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间 13. 如图所示，有质量为3m、m的小滑块P、Q，P套在固定竖直杆上，Q放在水平地面上。P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，时，弹簧处于原长。当时，P由静止释放，下降到最低点时变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内。弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则在P下降过程中（　　） A. P、Q与弹簧组成的系统机械能不守恒 B. 弹簧弹性势能最大值为 C. 当时，P、Q的速度大小相等 D. P下降过程中动能达到最大以后，Q受到地面的支持力大于 14. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一质量为2kg的物块（可视为质点）以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，则（　　） A. 传送带的速度大小为12m/s B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 C. 物块从传送带底端运动到顶端的过程中，传送带对物块做功144J D. 物块从传送带底端运动到顶端的过程中，物块与传送带之间产生的内能为24J 第Ⅱ卷（非选择题，共53分） 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共14分。把答案填在答题卡的相应位置。 15. 某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。 （1）在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时，应使P3______，用同样的方法插上大头针P4。 （2）在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作一半径为5.00cm的圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，测得AC=4.00cm，BD=2.80cm，则玻璃的折射率n=_____（计算结果保留2位有效数字） （3）在实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与乙同学测得的折射率相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 16. 利用图示的装置对碰撞过程进行研究。让质量为m1的滑块A与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小v1和v2，分析碰撞过程是否为弹性碰撞。 步骤如下： 一、调节导轨水平，测得两滑块的质量分别为0.501kg和0.304kg。 二、调节B的位置，使A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板的距离s2相等。 三、使A以某一初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2。 四、将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤三，多次测量的结果如下表。 1 2 3 4 5 t1/s 0.46 0.64 1.01 1.22 1.41 t2/s 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 3.07 k2 3.06 3.05 3.07 （1）要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为______kg的滑块作为滑块B。 （2）表中的k2=______（保留三位有效数字）。 （3）若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为______（用m1和m2表示），将m1和m2的数值代入得______（保留三位有效数字），若该值与表格中k的平均值的计算结果在误差范围内数值大小相等，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 四、解答题：本大题共3小题，其中17题满分9分，18题满分12分，19题满分18分，共39分。把答案填在答题卡的相应位置。 17. 一列简谐横波沿x轴传播，在t=1s时的波形如图甲所示，M、N、Q是介质中的三个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为4m。如图乙所示为质点M的振动图像。 （1）该波的波长； （2）该波的传播方向和波速大小。 18. 如图所示，倾角为、足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，轻绳一端连接质量为的物体A，另一端跨过光滑的定滑轮连接质量为的物体B，斜面上方轻绳始终与斜面平行且处于伸直状态，已知物体A与斜面间的动摩擦因数，物体B距地面高度。现将物体A、B由静止释放，B落地后不再弹起，A不会与滑轮相撞，物体A、B可视为质点，重力加速度g取，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，求： （1）物体B刚要接触地面时的速度大小； （2）物体A向上滑动的整个过程中与斜面间因摩擦产生的热量。 19. 滑板运动是一种极富挑战性的极限运动，图示为其场地简化模型，在同一竖直平面内有两个相同的四分之一圆弧轨道P、Q静置在光滑水平地面上，圆弧BC、DE与地面分别相切于C、D点。将P锁定，质量为m的小球（视为质点）从B点正上方A处由静止释放，恰好沿B点切线方向进入圆弧轨道，已知P、Q圆弧的半径以及A、B两点间的高度差均为R，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和空气阻力。 （1）求小球第一次刚滑到C点时，P对小球的支持力大小； （2）若Q的质量为3m，求小球滑上轨道Q后能上升的最大高度； （3）若P、Q的质量都为M，将P解锁，使该小球仍从A处静止释放，小球能第二次在BC弧上运动，求P的质量M应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆实验中学2025-2026学年度上学期高二年级开学考试 物理试题 第Ⅰ卷（选择题，共47分） 一、单项选择题：本大题共9小题，每小题3分，共27分，在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求。 1. 如图所示，是卡文迪什利用扭秤测量万有引力常量的实验装置，一旦测得引力常量 G，就可以算出地球的质量。因此，卡文迪什把这个实验说成是“称量地球的质量”。该实验用到的科学研究方法是（　　） A. 类比法 B. 放大法 C. 累积法 D. 理想实验法 【答案】B 【解析】 【详解】卡文迪什扭秤实验中，通过扭秤装置将微小的万有引力引起的扭转角度，利用平面镜反射光线的移动进行放大，从而能够准确地测量出引力常量，所以该实验用到的科学研究方法是放大法。 故选B。 2. 有关机械能的理解，下列说法中正确的是（　　） A. 一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化 B. 处于平衡状态的物体，机械能不一定守恒 C. 机械能守恒时，物体一定只受重力的作用 D. 沿粗糙、固定斜面上滑的物块机械能一定增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．一定质量的物体，速度方向变化大小不变时，动能不变，故A错误； B．处于平衡状态的物体，机械能不一定守恒，比如匀速上升的物体，动能不变，重力势能增加，机械能增加，故B正确； C．机械能守恒时，系统内只有重力或者弹力做功，物体受其他作用力，其它力不做功，机械能同样守恒，故C错误； D．沿粗糙、固定斜面上滑的物块由于摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。 故选B。 3. 一质量为的物体静止在光滑水平面上，从时刻起，受到的水平外力F如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 内，物体动量变化量的大小为 B. 内，外力对物体做的功为12.5J C. 时和时物体的动量大小相同 D. 时物体回到出发点 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像面积表示冲量，0~4s内的冲量 由动量定理可知 即物体动量变化量的大小为，A错误； B．0~2s内的冲量 由动量定理可得2s末的动量 根据动能定理可知，故B正确； C．根据上述分析可知，0~2s内的冲量 由动量定理可得2s末的动量 0~4s内的冲量 由动量定理可得4s末的动量，故C错误； D．物体一直做单向直线运动，且始终向正方向运动，t=4s时不会回到出发点，D错误。 故选B。 4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块标准平板玻璃放置在另一待测平板玻璃上，一端用两张纸片垫起，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当单色光从上方入射后，从上往下可以看到明暗相间的条纹。下列关于条纹的说法正确的是（　　） A. 干涉条纹是光在标准样板的上下两表面反射形成的两列光叠加的结果 B. 将该单色光换成频率更大的单色光则条纹间距变稀疏 C. 若观察到的干涉条纹如图乙，则待测平面有凹坑 D. 若抽去一张纸片，观察到的条纹将变密集 【答案】C 【解析】 【详解】A．干涉条纹的产生是光在空气劈尖膜的前、后两表面反射形成的两列光波叠加的结果。故A错误； B．将该单色光换成频率更大的单色光，即单色光的波长变小，条纹间距变小，条纹间距变密集，故B错误； C．由图乙可知，条纹向左弯曲，说明此处空气膜厚度与右边正常条纹处空气膜厚度相同，即待测平面有凹坑，故C正确； D．从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为 即光程差为空气层厚度的2倍，当光程差时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为，显然抽去一张纸片后空气层的倾角变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大。故观察到的条纹将变稀疏，故D错误； 故选C。 5. 如图所示，内壁光滑的两个四分之一圆弧轨道、固定在水平面上，B点的切线水平，A、C两点的切线竖直，现让小球从A点由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小球能到达C点 B. 小球在轨道的B点和轨道的B点速度大小不同 C. 小球在下降的过程中，动能的增加量与下落的高度成正比 D. 小球在下降的过程中与在上升的过程中所受重力的冲量相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒定律可知，小球只能到达与A点等高的位置，不能到达C点，A错误； B．小球在轨道的B点和轨道的B点速度大小相同，B错误； C．根据动能定理，可知小球在下降的过程中，动能的增加量与下落的高度成正比，C正确； D．小球在下降的过程中与在上升的过程中竖直高度相等，但是在AB轨道下滑时加速度竖直分量较大，可知用时较短，即在两段圆弧上滑行所用时间不相等，根据IG=mgt可知，所受重力的冲量不相等，D错误。 故选C。 6. 光滑的水平面上放有质量分别为m和的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如下图所示。已知两木块之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使这两个木块组成的系统一起振动，系统的最大振幅为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】质量分别为m和的两木块作为一个整体同步振动，两者具有共同的加速度。当两木块之间静摩擦力达到最大值时，即 时，木块的加速度达到最大值，为 设系统的振幅为A，此时两木块组成的系统有 联立解得系统振幅最大为 故选C。 7. 从地面竖直向上抛出一物体，该物体的机械能和重力势能随它离开地面的高度的变化关系如图所示，重力加速度取。由图中数据可得（　　） A. 该物体的质量为 B. 物体上升至时，物体的动能 C. 物体上升过程中，所受阻力的大小为 D. 物体离开地面时的初速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，当物体上升的高度为时，物体的重力势能为，根据重力势能的表达式 代入数据可得该物体的质量为，故A错误； B．由图像可知，物体上升至时，重力势能为，机械能为，根据 代入数据可得物体的动能为，故B正确； C．根据功能关系可知，除重力之外的力做功等于物体机械能的变化。物体上升过程中，除了重力外，只有阻力做功，且阻力做负功，所以有 由图像可知，物体上升过程中，机械能的变化为 所以物体所受阻力的大小为，故C错误； D．物体离开地面时，其机械能为，由于此时重力势能，所以物体只有动能，即 代入数据解得物体离开地面时的初速度大小为，故D错误。 故选B。 8. 加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求，我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能，时刻驾驶汽车由静止启动，时汽车达到额定功率，时汽车速度达到最大，如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量，所受阻力与总重力的比值恒为，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 汽车启动后做加速度减小的加速直线运动，直到速度达到最大 B. 汽车在段做匀加速直线运动 C. 汽车达到的最大速度大小为 D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知汽车在AB段汽车牵引力不变，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma 代入数据解得：a=2.5m/s2 汽车在BC段牵引力逐渐减小，做加速度减小的加速运动，所以汽车启动后先做匀加速直线运动，后做加速度减小的加速运动，直到速度达到最大，故AB错误； C．由题可知汽车在前6s内做匀加速直线运动，则t1=6s时汽车的速度为v1=at1=2.5×6m/s=15m/s 汽车额定功率为P=Fv1=10×103×15W=1.5×105W 汽车达到的最大速度大小为 故C正确； D．汽车做匀加速直线运动的位移为 从启动到速度达到最大过程中，根据动能定理得 代入数据解得x2=105m 汽车通过的距离为x=x1+x2=45m+105m=150m，故D错误。 故选C。 9. 如图，足够长的小车质量，木块质量，小车与木块之间动摩擦因数，地面光滑。现在把木块放在小车左端，一起以的速度向右运动，小车与墙发生弹性碰撞后会以原速率反弹。则（　　） A. 小车第一次撞墙后向左运动的最大距离为0.5m B. 小车第二次撞墙前瞬间的速度为0.2m/s C. 当小车最终停止时，木块相对小车滑动的总路程为0.8m D. 小车第二次撞墙后到第三次撞墙前，摩擦生热为0.384J 【答案】D 【解析】 【详解】A．设第一次撞墙后小车向左运动的最大距离为xm。由于小车质量m小于木块质量M，第一次撞墙后系统总动量方向水平向右，再由系统动量守恒可知，小车速度为零（向左运动的距离最大）时，滑块还在向右滑行。对小车，根据动能定理得 解得，故A错误； B．小车第一次向左匀减速到零后，再向右做加速度不变的加速运动，假设小车在第二次撞墙前还未和木块相对静止，由小车的运动的对称性可知，其第二次撞墙时的速度的大小还是2m/s，而木块的速度应大于2m/s，方向均向右，而实际木块做减速运动，其速度要小于2m/s，故假设不成立，所以小车在第二次撞墙前已经和木块共速，设共速的速度为v1，此速度即为小车第二次撞墙前瞬间的速度。以向右为正方向，根据动量守恒定律得Mv0-mv0=（m+M）v1 解得v1=0.4m/s，故B错误； D．同理可知，小车第三次撞墙前也已经和木块共速，设此共速的速度为v2，对小车第二次撞墙后到第三次撞墙前的过程，以向右为正方向，根据动量守恒定律得Mv1-mv1=（m+M）v2 设此过程摩擦生热为Q，由能量守恒定律得 解得Q=0.384J，故D正确； C．当小车最终停止时，两者都停止运动，设木块相对小车滑动的总路程为s，根据能量守恒定律与功能关系可得 解得，故C错误。 故选D。 二、多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求，每道题全对得4分，部分选对得2分。 10. 关于简谐运动的回复力，以下说法正确的是（　　） A. 简谐运动的回复力不可能是恒力 B. 做简谐运动的物体的回复力方向与相对平衡位置的位移方向总是相反 C. 简谐运动公式F=-kx中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量 D. 做简谐运动的物体每次经过平衡位置合力的大小一定为零 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．根据简谐运动的定义可知，物体做简谐运动时，回复力为F=-kx，k是比例系数，x是物体相对平衡位置的位移，回复力不可能是恒力，故A正确，C错误； B．回复力为F=-kx，做简谐运动的物体的回复力方向与相对平衡位置的位移方向总是相反，故B正确； D．做简谐运动的物体每次经过平衡位置回复力为零，但是合力不一定为零，故D错误。 故选AB。 11. 已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，距离地球表面高度为h的人造卫星的线速度大小为v、周期为T，引力常量为G，若不考虑地球自转，则地球质量的表达式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于不考虑地球自转，则在地球表面附近，有 故可得 A正确； CD．由万有引力提供卫星绕地球运动的向心力，有 可得 D正确、C错误； B．由 ， 联立得 B错误。 故选AD。 12. 如图所示，为两个振动情况完全一致的波源，两列波的波长都为，它们在同一介质中产生干涉现象。在与振动方向垂直的平面上，之间（含两点）共形成了5个相邻的振动加强区域，如图实线所示。P是振动加强区域中的一点。从图中可看出正确的是（　　） A. P点到两波源的距离差等于 B. 因长于，故波源发出的波的传播速度更大 C. P点始终在波峰或者波谷，不会出现在平衡位置 D. 两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意可知，之间（含两点）共形成了5个相邻的振动加强区域，图中直线上各点到两个波源的距离相等，P点所在的加强点与直线加强点相邻，则点的两波源的距离之差等于，故A正确； B．两列波在同一介质中传播，则传播速度相等，故B错误； C．P点是振动加强点，但它仍然在做简谐运动，会经过平衡位置，不是始终在波峰或者波谷，故C错误； D．因为之间（含两点）在空间共形成了5个振动加强的区域，所以路程差最大达到2个波长，但又小于3个波长，所以两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间，故D正确。 故选AD。 13. 如图所示，有质量为3m、m的小滑块P、Q，P套在固定竖直杆上，Q放在水平地面上。P、Q间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，一轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平，时，弹簧处于原长。当时，P由静止释放，下降到最低点时变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内。弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则在P下降过程中（　　） A. P、Q与弹簧组成的系统机械能不守恒 B. 弹簧弹性势能最大值为 C. 当时，P、Q的速度大小相等 D. P下降过程中动能达到最大以后，Q受到地面的支持力大于 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．忽略一切摩擦，则P、Q与弹簧组成的系统在运动过程中只有重力和弹力做功，机械能守恒，故A错误； B．P、Q与弹簧组成的系统机械能守恒，初始状态小滑块P、Q静止，弹簧处于原长，系统机械能为小滑块P具有的重力势能 末状态小滑块P运动到了最低点，速度为0，轻杆另一端Q的速度也为0，弹簧伸长到最长，弹性势能最大，此时系统机械能为小滑块P的重力势能与弹簧弹性势能之和 系统的机械能守恒，有 解得，故B正确； C．P、Q在运动过程中，二者沿着轻杆方向的分速度始终相等，有 当时，有 解得 则P、Q的速度大小相等，故C正确； D．小滑块P在从静止释放到向下运动到最低点的过程中，先加速后减速，则P下降过程中动能达到最大值时加速度向上，处于超重状态，所以地面对P、Q与弹簧组成的系统整体的支持力也就是对Q的支持力大于系统整体的重力，故D正确。 故选BCD。 14. 如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一质量为2kg的物块（可视为质点）以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的v-t图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，则（　　） A. 传送带的速度大小为12m/s B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 C. 物块从传送带底端运动到顶端的过程中，传送带对物块做功144J D. 物块从传送带底端运动到顶端的过程中，物块与传送带之间产生的内能为24J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙知，物体先做匀减速直线运动，t=1s时速度达到传送带速度后，由于重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，物块继续向上做匀减速直线运动，从图像可知传送带的速度大小为，故A错误； B．0~1s内物块的加速度大小为 根据牛顿第二定律得 解得，故B正确； C．根据图像可知，0~1s内物块受到的摩擦力方向沿斜面向下，传送带对物块做负功，则， 代入数据解得 1~2s内物块受到的摩擦力方向沿斜面向上，传送带对物块做正功，则， 解得 所以传送带对物块做功为，故C错误； D．根据速度时间关系图像可知，0~1s内物块相对于传送带运动的距离为 1~2s内物块相对于传送带运动的距离为 物块从传送带底端运动到顶端的过程中，物块与传送带之间产生的内能为，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共53分） 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共14分。把答案填在答题卡的相应位置。 15. 某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。 （1）在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时，应使P3______，用同样的方法插上大头针P4。 （2）在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作一半径为5.00cm的圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，测得AC=4.00cm，BD=2.80cm，则玻璃的折射率n=_____（计算结果保留2位有效数字） （3）在实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与乙同学测得的折射率相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】（1）挡住P1和P2的像 （2）1.4 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时，应使P3挡住P2、P1的像，用同样的方法插上大头针P4。 【小问2详解】 根据折射定律可得 【小问3详解】 甲同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示 实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，测得的折射率n与真实值相比偏小，折射率与玻璃砖形状无关，则用题图中②测折射率时，只要操作正确，乙同学测得的折射率与真实值相比不变，则甲同学测得的折射率与乙同学测得的折射率相比偏小。 16. 利用图示的装置对碰撞过程进行研究。让质量为m1的滑块A与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小v1和v2，分析碰撞过程是否为弹性碰撞。 步骤如下： 一、调节导轨水平，测得两滑块的质量分别为0.501kg和0.304kg。 二、调节B的位置，使A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板的距离s2相等。 三、使A以某一初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2。 四、将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤三，多次测量的结果如下表。 1 2 3 4 5 t1/s 0.46 0.64 1.01 1.22 1.41 t2/s 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 3.07 k2 3.06 3.05 3.07 （1）要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为______kg的滑块作为滑块B。 （2）表中的k2=______（保留三位有效数字）。 （3）若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为______（用m1和m2表示），将m1和m2的数值代入得______（保留三位有效数字），若该值与表格中k的平均值的计算结果在误差范围内数值大小相等，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1）0.501 （2）3.05 （3） ①. ②. 3.09 【解析】 【小问1详解】 要使碰撞后两滑块运动方向相反，则滑块A的质量小，滑块B的质量大，所以应选取质量为0.501kg的滑块作为滑块B。 【小问2详解】 碰撞后滑块做匀速直线运动，运动的距离相同，根据可知，速度和时间成反比，则有 【小问3详解】 [1][2]若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则， 联立可得， 所以 将m1和m2的数值代入得 四、解答题：本大题共3小题，其中17题满分9分，18题满分12分，19题满分18分，共39分。把答案填在答题卡的相应位置。 17. 一列简谐横波沿x轴传播，在t=1s时的波形如图甲所示，M、N、Q是介质中的三个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为4m。如图乙所示为质点M的振动图像。 （1）该波的波长； （2）该波的传播方向和波速大小。 【答案】（1）6m （2）沿x轴负方向，3m/s 【解析】 【小问1详解】 由甲图可知N、Q两质点平衡位置之间的距离为4m，因 则 解得该波的波长为λ=6m 【小问2详解】 时质点M向下振动，根据同侧法可知波沿x轴负方向传播； 由图乙可知波的周期T=2s 则波速为 18. 如图所示，倾角为、足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，轻绳一端连接质量为的物体A，另一端跨过光滑的定滑轮连接质量为的物体B，斜面上方轻绳始终与斜面平行且处于伸直状态，已知物体A与斜面间的动摩擦因数，物体B距地面高度。现将物体A、B由静止释放，B落地后不再弹起，A不会与滑轮相撞，物体A、B可视为质点，重力加速度g取，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，求： （1）物体B刚要接触地面时的速度大小； （2）物体A向上滑动的整个过程中与斜面间因摩擦产生的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）从物体A、B由静止释放到物体B刚要接触地面时速度大小为v的过程。设绳子拉力做功为W，对于B，根据动能定理 对于A，根据动能定理 解得 （2）从物体A速度大小为v到0的过程 解得 物体A向上滑动的整个过程中与斜面间产生的热量Q 解得 19. 滑板运动是一种极富挑战性的极限运动，图示为其场地简化模型，在同一竖直平面内有两个相同的四分之一圆弧轨道P、Q静置在光滑水平地面上，圆弧BC、DE与地面分别相切于C、D点。将P锁定，质量为m的小球（视为质点）从B点正上方A处由静止释放，恰好沿B点切线方向进入圆弧轨道，已知P、Q圆弧的半径以及A、B两点间的高度差均为R，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和空气阻力。 （1）求小球第一次刚滑到C点时，P对小球的支持力大小； （2）若Q的质量为3m，求小球滑上轨道Q后能上升的最大高度； （3）若P、Q的质量都为M，将P解锁，使该小球仍从A处静止释放，小球能第二次在BC弧上运动，求P的质量M应满足的条件。 【答案】（1）5mg （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从A运动到C过程，根据动能定理有 在C点，根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 对小球与Q构成的系统，水平方向动量守恒，当小球第一次运动至最高点时，小球与Q速度相等，则有 根据机械能守恒定律有 解得 表明小球能够越过E点。 【小问3详解】 将P解锁，使该小球仍从A处静止释放，对小球与P构成的系统水平方向动量守恒，则有 根据机械能守恒定律有 解得， 方向水平向左，方向水平向右，之后小球滑上Q，上升至最高位置后最终将再次返回D点，此过程对小球与Q构成的系统有， 解得 若小球能第二次在BC弧上运动，则的方向一定水平向右，则有 解得 且的大小大于，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $