精品解析：四川省广安市2024-2025学年高一下学期7月期末物理试题

广安市2025年春季高一期末考试 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2、答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5、考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，小丽同学拉着一只箱子在平直路面上匀速前进了一段距离，此过程中，下列表述正确的是（　　） A. 箱子一定受到3个力作用 B. 拉力与箱子受到地面的摩擦力是一对平衡力 C. 拉力对箱子做功的大小与拉力的方向无关 D. 摩擦力对箱子做功的大小与拉力的方向无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．箱子一定受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力、人的拉力4个力作用，A错误； B．拉力与箱子受到地面的摩擦力不是一对平衡力，因为这两个力大小不相等，方向不相反，所以这两个力不是一对平衡力，B错误； C．设箱子的质量为m，箱子与地面的摩擦因数为μ，箱子的位移为x。 拉力对箱子做功的最小值为 解得 无论拉力向什么方向，拉力做的功不能小于μmgx，所以拉力对箱子做功的大小与拉力的方向无关，C正确； D．若拉力的方向偏下，拉力与水平方向的夹角越大，摩擦力越大，克服摩擦力做的功越多，所以摩擦力对箱子做功的大小与拉力的方向有关，D错误。 故选C。 2. 2025年春晚节目《秧BOT》中机器人以其灵动的舞姿惊艳全场，展现了科技赋能文化的巨大潜力。图甲是节目中穿着花棉袄的H1机器人正在表演旋转“八角巾”在竖直面内做匀速圆周运动的情境，图乙是“八角巾”边缘上某质点从A点逆时针第一次运动到B点时的过程简化图。线段BC是水平直径，∠AOC=θ（单位：弧度），线段OA是半径，其长度为r，质点运动的时间为t。则该质点的向心加速度的大小是（　　） A. B. C D. 【答案】D 【解析】 【详解】质点运动的角速度为 质点运动的向心加速度为 解得 故选D。 3. 一粗糙的斜面固定在地面上，质量为m的小滑块（可视为质点）从斜面上距离地面高度为h处由静止释放，滑到斜面底端时的速度大小为v。小滑块在斜面上下滑过程中克服摩擦力做的功是（　　） A. mgh B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据动能定理，合外力做功等于动能变化量。滑块下滑过程中，重力做功，摩擦力做功，初动能为0，末动能为，则 则 小滑块在斜面上下滑过程中克服摩擦力做的功是 故选C。 4. 北京时间2024年3月20日8时31分，“鹊桥二号”中继星成功发射，其轨道采用周期为24h的环月椭圆轨道，如图所示，O点为轨道的中心，AB为轨道的长轴，CD为轨道的短轴。关于“鹊桥二号”卫星（　　） A. 从A点经C点到达B点所用时间为12h B. 从C点经B点到达D点所用时间为12h C. 在A点的速度小于在B点的速度 D. 在A点的机械能小于在B点的机械能 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为环月椭圆轨道的周期为24h，所以从A点经C点到达B点所用时间为12h，A正确； BC．根据开普勒第二定律，卫星在近月点A的速度最大，在远月点B的速度最小，所以从C点经B点到达D点所用时间大于12h，BC错误； D．卫星在椭圆轨道上运动的过程中，只有动能和重力势能之间相互转化，机械能守恒。所以在A点的机械能等于在B点的机械能，D错误。 故选A。 5. 一列简谐横波沿x轴传播，当t=2s时其波形如图甲所示，介质中横坐标为x=2m的质点的振动图像如图乙所示。下列判断中正确的是（　　） A. 简谐波沿x轴正方向传播 B. 简谐波的波速为1m/s C. 这列简谐波遇到大小为12m的狭缝时，将观察到明显的衍射图样 D 这列简谐波传入另一种介质时，其波长不会改变 【答案】B 【解析】 【详解】A．t=2s时的质中x=2m处质点的振动图像沿y轴负方向，根据同侧法和波形图可知该波沿x轴负方向传播，故A错误； B．由图甲所示波形图可知，波长 由图乙所示质点振动图像可知，周期为 波速为，故B正确； C．由于波长为4m，波长小于障碍物的尺寸12m，则该列波遇到宽度为12m的障碍物时不能发生明显的衍射现象，故C错误； D．这列简谐波传入另一种介质时，波速会发生变化，频率不变，根据 可知波长会改变，故D错误。 故选B。 6. 一质量为m=1kg的物体静止在光滑水平面上，从t=0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. 0~1s内，物体动量变化量的大小为5kg・m/s B. 0~2s内，外力对物体做的功为12.5J C. t=1s时和t=3s时物体的动量大小相同 D. t=4s时物体回到出发点 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像面积表示冲量，0~1s内的冲量 由动量定理，物体动量变化量大小为，A错误； B．0~2s内的冲量 由动量定理，得末动量 动能 外力做功等于动能变化量为 ，B正确； C．1~2s和2~3s冲量大小相等、方向相同，所以t=1s时和t=3s时物体的动量大小不同，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。 7. “蹦极”是一种很有挑战性运动。如图所示，某人身系弹性绳从高空A处自由下落，做蹦极运动，图中B点是弹性绳原长的位置，C点是人所到达的最低点。不计空气阻力，取B点位置为零势能位置，A点的重力势能用Ep表示，B点的动能用Ek表示，C点的弹性势能用EC表示，重力势能用EpC表示。则下列表示A、B、C三位置的能量条形图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】运动员下降的过程中，弹性绳未伸长前运动员做自由落体运动，到达B点弹性绳处于原长，此时重力势能转化为动能，则有 到达C点后弹性绳的弹性势能最大且大于A处的重力势能，因为B处为零势能位置，所以C处的重力势能为负值即。 故选C。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，、是横截面为等腰三角形的两条倾斜轨道，在顶点处平滑连接，与水平底边的夹角均为30°。一辆电动小车从轨道底端点由静止开始沿轨道和做加速度大小不变的匀加速运动直到轨道的底端点。已知电动小车与倾斜轨道的动摩擦因数大小均为，加速度大小为，则（　　） A. 电动小车在段和段所受牵引力之比为9∶ B. 电动小车在段和段运动时间之比为1∶ C. 电动小车运动到点和点时牵引力的功率之比为9∶ D. 电动小车在段和段牵引力的平均功率之比为1∶ 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设小车质量为，在段运动时，牵引力为，对小车进行受力分析，沿轨道方向根据牛顿第二定律 在段运动时，设牵引力为，沿轨道方向根据牛顿第二定律有 两式代入，，， 解得，A错误； B．设 根据 在段 在段 可得 根据 则， 即， 所以，B正确； C．由瞬时功率 到达、点时的瞬时功率， 由， 则，C正确； D．由平均功率， 在段 平均功率 在段 平均功率 ，D错误。 故选BC。 9. 在天花板上固定一条不可伸长的细线，细线下端挂一个金属小球，这样就制成了一个单摆。现把小球拉起一个角度（小于5°）由静止释放（保持细线伸直），小球在竖直面内做简谐运动，其振动图像如图所示。计算中取g=10m/s2，，下列说法正确的是（　　） A. 单摆的摆长为100cm B. 单摆的摆长为400cm C. 小球释放时细线与竖直方向的夹角为2.4° D. 小球释放时细线与竖直方向的夹角为4.8° 【答案】AC 【解析】 【详解】 AB．单摆的周期为T=2s，根据 可得摆长为L=100cm，A正确，B错误； CD．根据 其中A=4cm，可知小球释放时细线与竖直方向的夹角为θ=2.4°，C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图为一长为L，质量为m的长木板静止于水平地面上，第一次长木板固定，某时刻一滑块（可视为质点）以某初速度从长木板的左端滑上木板，刚好运动到长木板右端；第二次长木板不固定，滑块仍以相同的初速度从长木板左端滑上木板，一直运动到停止。已知滑块的质量，滑块与长木板上表面的动摩擦因数为，长木板下表面与水平地面的动摩擦因数为。重力加速度大小为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等。则下列说法正确的是（　　） A. 滑块滑上长木板的初速度大小为 B. 滑块滑上长木板的初速度大小为 C. 前后两次长木板对滑块的滑动摩擦力的冲量大小之比为2∶3 D. 前后两次长木板对滑块的滑动摩擦力的冲量大小之比为3∶2 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．长木板固定时对滑块由动能定理 解得滑块滑上长木板的初速度大小为，选项A正确，B错误； CD．根据动量定理，第一次长木板对滑块的滑动摩擦力的冲量大小 第二次滑块刚滑上长木板时滑块的加速度 木板的加速度 两者共速时 解得 共速后两者一起做减速运动，两者之间的摩擦力为静摩擦力，则第二次整个过程中长木板对滑块的滑动摩擦力的冲量大小 可得I1:I2=3∶2，选项C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题：本题共2个小题，共16分 11. 一物理实验小组同学利用实验室的数字传感器做“探究物体做圆周运动时向心力大小与角速度、半径的关系”实验。实验装置如图所示，水平转台随竖直转轴一起转动，用细线将固定在物块上的角速度传感器与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当物块随转台一起匀速转动时，拉力大小可以通过力传感器测得，转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 （1）第一次小组同学选择细线长度为5cm，多次实验得到向心力F和对应的角速度如下表所示。请根据表中的数据在图乙上作出的关系图像。 实验次数 1 2 3 4 5 6 2.30 1.80 1.43 0.91 0.50 0.20 5.47 4.84 4.31 3.42 2.57 1.61 29.90 23.40 18.57 11.68 6.49 2.59 （2）通过对图像的观察和分析，小组同学得出向心力与角速度的平方成正比的结论。接着，小组同学将细线长度再分别调整为10cm、15cm，又得到两条图像，将三次实验得到的图像放在同一个坐标系中，如图丙所示。通过对三条图线的比较、分析和计算得出：当角速度一定时，向心力之比等于______；当______时，向心力与半径成正比。 （3）最后，小组同学得出：做圆周运动的物体受到的向心力大小F与角速度、半径r的数学关系是，其中比例系数k的大小为______（各物理量取国际单位，结果保留两位小数）。 【答案】（1） （2） ①. 1：2：3 ②. 角速度相等 （3）1.53##1.54 【解析】 【小问1详解】 作出的关系图像如图 【小问2详解】 [1]当角速度一定时，向心力之比等于转动半径之比，为1:2:3 [2]当角速度相等时，向心力与半径成正比。 【小问3详解】 由图乙图像结合可知，其中r=5cm由图像可知斜率 解得 12. 某同学利用“落体法”做“验证机械能守恒定律”实验，装置如图甲所示。电火花计时器频率为，重物的质量为，g取，请回答下列问题： （1）该同学在实验前进行检查时，发现实验装置存在一处错误，该处错误是______。 （2）改正装置错误后，该同学按正确操作打出一条纸带，如图乙所示，点O为电火花打点计时器打下的第一个点，点A、B、C是打出的连续三点，它们到O的距离分别为、、。从O点到B点的过程中，重物重力势能的减少量为______J，动能的增加量为__________J（结果保留3位有效数字）。 （3）该同学分析数据时发现，重物重力势能的减少量大于动能的增加量，你认为造成这一结果的可能原因是（　　） A. 电源电压偏小 B. 先释放重物，后接通电源打出纸带 C. 重物下落过程中受到空气阻力 （4）该同学查阅资料得知，当重物满足一定条件时，所受阻力只与重物的形状有关。于是他选用两形状相同、质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图像，如图丙所示，则a的质量与b的质量的大小关系为__________（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1）使用了直流电源 （2） ①. 2.55 ②. 2.50 （3）C （4）< 【解析】 【小问1详解】 电火花计时器应该使用220V的交流电源。该同学在实验前进行检查时，发现实验装置存在一处错误，该处错误是使用了直流电源。 【小问2详解】 [1]从起点O到打下计数点B的过程中，重物重力势能的减少量 [2] 由于交流电频率50Hz，则打点时间间隔，又因为B点瞬时速度等于AC段的平均速度 代入数值计算得 从起点O到打下计数点B的过程中，重物动能的增加量 代入数值计算得 【小问3详解】 A．电源电压偏小，打点周期不变，对实验结果无影响，故A错误； B．先释放重物，后接通电源打出纸带，则会导致h为零时，v不为零。此时会使重物重力势能的减少量小于动能的增加量，故B错误； C．重物下落过程中受到空气阻力，则会使重物重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确。 故选C。 【小问4详解】 由动能定理得 整理得 所以斜率为 因为物体a的斜率小，所以a的质量小于b的质量。 四、计算题：本题共3个大题，共38分。作答时需写出必要的文字说明、相关的计算公式以及正确的解答结果。 13. 如图所示为两列简谐横波在同种介质中分别沿x轴正方向和负方向传播的部分波形图，振幅分别为和，周期均为。时刻两列波刚好分别传到P、Q两点，M点位于横坐标处。求： （1）简谐横波的传播速度v； （2）当时，质点M的位移和所通过的路程。 【答案】（1） （2）位移为：；路程为 【解析】 【小问1详解】 由图可知，波的波长为 传播速度 【小问2详解】 由题知，两列波是相干波，在t=0时，P、Q质点的振动方向都沿y轴的负方向 两列波同时传到M点的时间为 当t=5s时，M点振动的时间是 M点振动的全振动次数 即M点的位移为 路程为 14. 如图甲所示，“旋转秋千”是游乐场里常见的游乐项目，它有数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上，每一个座椅可坐一人，启动时，座椅在旋转圆盘的带动下围绕竖直的中心轴旋转。如图乙是小明在某次坐“旋转秋千”时的简化图，当秋千稳定旋转时，小明用手机测得缆绳偏离竖直方向的夹角为。某一时刻，小明身上一颗纽扣掉落，经过一段时间落在水平地面上，纽扣落在水平地面时不弹起，小明测得纽扣落地点到转轴的水平距离为。已知“旋转秋千”旋转圆盘的半径，缆绳长为，重力加速度大小取。不计一切阻力，计算中小明（包括座椅）和纽扣都视为质点。求： （1）“旋转秋千”稳定旋转时的角速度； （2）小明乘坐“旋转秋千”稳定旋转时离地面的高度h。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对小明和座椅受力分析得向心力 转动半径 由牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 小明做圆周运动的速度 由几何关系有纽扣做平抛运动时的水平距离 运动时间为 高度为 15. 如图所示，粗糙斜面固定在水平台面边缘，底端恰好与水平传送带左端平滑连接，传送带右端与光滑的竖直四分之一圆弧轨道在N点平滑相切，并且传送带上表面恰好是切线。斜面的高度为，与水平地面的夹角大小为，圆弧半径，OM是水平半径，ON为竖直半径；传送带始终以速度顺时针运动。现将质量为的物体B静止于斜面的底端，质量为的物体A从斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面底端时与物体B发生正碰并粘在一起组成物体C，然后冲上传送带，最后刚好到达圆弧上的P点，且OP与竖直方向的夹角大小为。已知物体A与斜面的动摩擦因数为，物体C与传送带的动摩擦因数为，物体A、B、C均可视为质点，重力加速度大小，计算中取，，求： （1）物体A到达斜面底端时的速度大小； （2）传送带的长度l； （3）设物体A、B质量之比为。要使物体C在传送带上做减速运动，而且不脱离圆弧轨道，求k的取值范围（计算结果保留3位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设斜面的长度为，对物体A在斜面上运动由动能定理得 其中 解得： 【小问2详解】 设物体A与物体B碰后的速度大小为，到达传送带右端时的速度大小为，碰撞过程中由动量守恒定律有 得 从传送带右端到P点过程由机械能守恒定律有 得： 在传送带上运动时由动能定理有 得： 【小问3详解】 ①当物体C到达传送带右端时，速度为时不会脱离轨道 由动能定理有 得： 对物体A、B碰撞时由动量守恒定律有 得： ②当物体C刚好能滑到M点时速度时不会脱离轨道 在圆弧上运动由动能定理有 得： 在传送带上运动有动能定理有 得： 同理： 得： 即： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安市2025年春季高一期末考试 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2、答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5、考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，小丽同学拉着一只箱子在平直路面上匀速前进了一段距离，此过程中，下列表述正确的是（　　） A. 箱子一定受到3个力作用 B. 拉力与箱子受到地面的摩擦力是一对平衡力 C. 拉力对箱子做功的大小与拉力的方向无关 D. 摩擦力对箱子做功的大小与拉力的方向无关 2. 2025年春晚节目《秧BOT》中机器人以其灵动的舞姿惊艳全场，展现了科技赋能文化的巨大潜力。图甲是节目中穿着花棉袄的H1机器人正在表演旋转“八角巾”在竖直面内做匀速圆周运动的情境，图乙是“八角巾”边缘上某质点从A点逆时针第一次运动到B点时的过程简化图。线段BC是水平直径，∠AOC=θ（单位：弧度），线段OA是半径，其长度为r，质点运动的时间为t。则该质点的向心加速度的大小是（　　） A. B. C. D. 3. 一粗糙的斜面固定在地面上，质量为m的小滑块（可视为质点）从斜面上距离地面高度为h处由静止释放，滑到斜面底端时的速度大小为v。小滑块在斜面上下滑过程中克服摩擦力做的功是（　　） A. mgh B. C. D. 4. 北京时间2024年3月20日8时31分，“鹊桥二号”中继星成功发射，其轨道采用周期为24h的环月椭圆轨道，如图所示，O点为轨道的中心，AB为轨道的长轴，CD为轨道的短轴。关于“鹊桥二号”卫星（　　） A. 从A点经C点到达B点所用时间为12h B. 从C点经B点到达D点所用时间12h C. 在A点的速度小于在B点的速度 D. 在A点的机械能小于在B点的机械能 5. 一列简谐横波沿x轴传播，当t=2s时其波形如图甲所示，介质中横坐标为x=2m的质点的振动图像如图乙所示。下列判断中正确的是（　　） A. 简谐波沿x轴正方向传播 B. 简谐波的波速为1m/s C. 这列简谐波遇到大小为12m的狭缝时，将观察到明显的衍射图样 D. 这列简谐波传入另一种介质时，其波长不会改变 6. 一质量为m=1kg的物体静止在光滑水平面上，从t=0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. 0~1s内，物体动量变化量的大小为5kg・m/s B. 0~2s内，外力对物体做的功为12.5J C. t=1s时和t=3s时物体动量大小相同 D. t=4s时物体回到出发点 7. “蹦极”是一种很有挑战性的运动。如图所示，某人身系弹性绳从高空A处自由下落，做蹦极运动，图中B点是弹性绳原长的位置，C点是人所到达的最低点。不计空气阻力，取B点位置为零势能位置，A点的重力势能用Ep表示，B点的动能用Ek表示，C点的弹性势能用EC表示，重力势能用EpC表示。则下列表示A、B、C三位置的能量条形图正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，、是横截面为等腰三角形的两条倾斜轨道，在顶点处平滑连接，与水平底边的夹角均为30°。一辆电动小车从轨道底端点由静止开始沿轨道和做加速度大小不变的匀加速运动直到轨道的底端点。已知电动小车与倾斜轨道的动摩擦因数大小均为，加速度大小为，则（　　） A. 电动小车在段和段所受牵引力之比为9∶ B. 电动小车在段和段运动时间之比为1∶ C. 电动小车运动到点和点时牵引力的功率之比为9∶ D. 电动小车在段和段牵引力的平均功率之比为1∶ 9. 在天花板上固定一条不可伸长的细线，细线下端挂一个金属小球，这样就制成了一个单摆。现把小球拉起一个角度（小于5°）由静止释放（保持细线伸直），小球在竖直面内做简谐运动，其振动图像如图所示。计算中取g=10m/s2，，下列说法正确的是（　　） A. 单摆摆长为100cm B. 单摆的摆长为400cm C. 小球释放时细线与竖直方向的夹角为2.4° D. 小球释放时细线与竖直方向的夹角为4.8° 10. 如图为一长为L，质量为m的长木板静止于水平地面上，第一次长木板固定，某时刻一滑块（可视为质点）以某初速度从长木板的左端滑上木板，刚好运动到长木板右端；第二次长木板不固定，滑块仍以相同的初速度从长木板左端滑上木板，一直运动到停止。已知滑块的质量，滑块与长木板上表面的动摩擦因数为，长木板下表面与水平地面的动摩擦因数为。重力加速度大小为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等。则下列说法正确的是（　　） A. 滑块滑上长木板的初速度大小为 B. 滑块滑上长木板的初速度大小为 C. 前后两次长木板对滑块的滑动摩擦力的冲量大小之比为2∶3 D. 前后两次长木板对滑块的滑动摩擦力的冲量大小之比为3∶2 三、实验题：本题共2个小题，共16分 11. 一物理实验小组同学利用实验室的数字传感器做“探究物体做圆周运动时向心力大小与角速度、半径的关系”实验。实验装置如图所示，水平转台随竖直转轴一起转动，用细线将固定在物块上的角速度传感器与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当物块随转台一起匀速转动时，拉力大小可以通过力传感器测得，转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 （1）第一次小组同学选择细线长度为5cm，多次实验得到向心力F和对应的角速度如下表所示。请根据表中的数据在图乙上作出的关系图像。 实验次数 1 2 3 4 5 6 2.30 1.80 1.43 0.91 0.50 0.20 5.47 4.84 4.31 3.42 2.57 1.61 29.90 23.40 18.57 1168 6.49 2.59 （2）通过对图像的观察和分析，小组同学得出向心力与角速度的平方成正比的结论。接着，小组同学将细线长度再分别调整为10cm、15cm，又得到两条图像，将三次实验得到的图像放在同一个坐标系中，如图丙所示。通过对三条图线的比较、分析和计算得出：当角速度一定时，向心力之比等于______；当______时，向心力与半径成正比。 （3）最后，小组同学得出：做圆周运动的物体受到的向心力大小F与角速度、半径r的数学关系是，其中比例系数k的大小为______（各物理量取国际单位，结果保留两位小数）。 12. 某同学利用“落体法”做“验证机械能守恒定律”实验，装置如图甲所示。电火花计时器频率为，重物的质量为，g取，请回答下列问题： （1）该同学在实验前进行检查时，发现实验装置存在一处错误，该处错误是______。 （2）改正装置错误后，该同学按正确操作打出一条纸带，如图乙所示，点O为电火花打点计时器打下的第一个点，点A、B、C是打出的连续三点，它们到O的距离分别为、、。从O点到B点的过程中，重物重力势能的减少量为______J，动能的增加量为__________J（结果保留3位有效数字）。 （3）该同学分析数据时发现，重物重力势能的减少量大于动能的增加量，你认为造成这一结果的可能原因是（　　） A 电源电压偏小 B. 先释放重物，后接通电源打出纸带 C. 重物下落过程中受到空气阻力 （4）该同学查阅资料得知，当重物满足一定条件时，所受阻力只与重物的形状有关。于是他选用两形状相同、质量不同的重物a和b进行实验，测得几组数据，画出图像，如图丙所示，则a的质量与b的质量的大小关系为__________（选填“>”“<”或“=”）。 四、计算题：本题共3个大题，共38分。作答时需写出必要的文字说明、相关的计算公式以及正确的解答结果。 13. 如图所示为两列简谐横波在同种介质中分别沿x轴正方向和负方向传播的部分波形图，振幅分别为和，周期均为。时刻两列波刚好分别传到P、Q两点，M点位于横坐标处。求： （1）简谐横波的传播速度v； （2）当时，质点M的位移和所通过的路程。 14. 如图甲所示，“旋转秋千”是游乐场里常见的游乐项目，它有数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上，每一个座椅可坐一人，启动时，座椅在旋转圆盘的带动下围绕竖直的中心轴旋转。如图乙是小明在某次坐“旋转秋千”时的简化图，当秋千稳定旋转时，小明用手机测得缆绳偏离竖直方向的夹角为。某一时刻，小明身上一颗纽扣掉落，经过一段时间落在水平地面上，纽扣落在水平地面时不弹起，小明测得纽扣落地点到转轴的水平距离为。已知“旋转秋千”旋转圆盘的半径，缆绳长为，重力加速度大小取。不计一切阻力，计算中小明（包括座椅）和纽扣都视为质点。求： （1）“旋转秋千”稳定旋转时的角速度； （2）小明乘坐“旋转秋千”稳定旋转时离地面的高度h。 15. 如图所示，粗糙斜面固定在水平台面边缘，底端恰好与水平传送带左端平滑连接，传送带右端与光滑的竖直四分之一圆弧轨道在N点平滑相切，并且传送带上表面恰好是切线。斜面的高度为，与水平地面的夹角大小为，圆弧半径，OM是水平半径，ON为竖直半径；传送带始终以速度顺时针运动。现将质量为的物体B静止于斜面的底端，质量为的物体A从斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面底端时与物体B发生正碰并粘在一起组成物体C，然后冲上传送带，最后刚好到达圆弧上的P点，且OP与竖直方向的夹角大小为。已知物体A与斜面的动摩擦因数为，物体C与传送带的动摩擦因数为，物体A、B、C均可视为质点，重力加速度大小，计算中取，，求： （1）物体A到达斜面底端时的速度大小； （2）传送带的长度l； （3）设物体A、B质量之比为。要使物体C在传送带上做减速运动，而且不脱离圆弧轨道，求k的取值范围（计算结果保留3位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $