精品解析：四川省眉山市2024-2025学年高一下学期期末考试物理试题

眉山市高2027届第二学期期末教学质量检测 物理试题卷 2025.07 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，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，再选涂其他答案标号。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。 3．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效；考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 经典力学只适用于微观、低速、弱引力场 B. 物体做曲线运动时，其所受合外力必须是变力 C. 当外力不足以提供物体做匀速圆周运动的向心力时，物体将做直线运动 D. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验测得万有引力常量 2. 如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法正确的是（　　） A. 物体在B点加速度最大 B. 物体在C点的速率大于在B点的速率 C. 物体在A点的加速度比在C点的加速度大 D. 物体从A点到C点，加速度与速度的夹角先增大后减小，速率先减小后增大 3. 2025年5月初，印度空军一架价值2.5亿美元“阵风”战机疑似在印巴边境的克什米尔上空被巴基斯坦军方击落。假设某一被击落的战机碎片（碎片可视为质点）以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，则（　　） A. v0越大，碎片在空中运动时间越长 B. v0越大，碎片落地瞬间速度越小 C. 碎片落地位置与v0大小有关 D. 碎片落地瞬间速度与高度h无关 4. 如图为“探究向心力大小的表达式”实验装置，已知两个钢球的质量和转动半径相等，且左右标尺上露出的等间距的格子数分别为1格和4格，则此时所用的左右两个变速塔轮的半径之比为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程，探测器从地球表面a点发射至地月转移轨道，在b点被月球捕获后沿椭圆轨道运动，进而在b点变轨后沿近月圆形轨道运动，则（　　） A. 探测器在椭圆轨道上b点速度大于在圆形轨道上b点的速度 B. 探测器在椭圆轨道上b点的加速度大于在圆形轨道上b点的加速度 C. 探测器在椭圆轨道上的周期小于圆形轨道上的周期 D. 探测器被月球捕获后在椭圆轨道上经过b点时应该加速才能进入圆形轨道 6. 2025年5月2日，第九届全国少年攀岩锦标赛在中国·眉山国际攀岩中心开赛，这是眉山继2024亚洲少年攀岩锦标赛后承办的又一高规格体育盛会。如图所示，比赛选手将一根有弹性的安全绳系在身上，另一端固定在赛道最高点。参赛选手到达终点后，从最高点返回地面，落至图中a点时安全绳刚好被拉直，下落至图中b点时安全绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中c点是参赛选手所能达到的最低点。在参赛选手从最高点（视为自由下落）到第一次运动到最低点的过程中（不计空气阻力）（　　） A. 在a点时，选手的动能最大 B. 在b点时，安全绳的弹性势能最小 C. 从最高点运动到b点的过程中，选手重力势能的减少量等于动能的增加量 D. 从a点运动到c点的过程中，选手的机械能不断减小 7. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，25s时达到最大速度。其v-t图像如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.2倍，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车的额定功率为24kW B. 汽车在前5s内的牵引力为1×104N C. 汽车速度为24m/s时的加速度为3m/s2 D. 汽车从启动开始到达最大速度所运动的路程是300m 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求，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. 南方持续强降雨造成严重的洪涝灾害，也给眉山防汛敲响了警钟。眉山市红十字蓝天救援队在某次救灾演练中，假定受灾群众落水点与河岸最短距离为120m，河水流速恒为6m/s，救援艇在静水中的速度为10m/s，已知，下列说法正确的是（　　） A. 救援艇从河岸出发到达落水点，需要的最短时间为12s B. 救援艇从河岸出发以最短位移到达落水点时，船头与上游河岸夹角为 C. 救援艇从落水点返回时，在河中运动最短路程为100m D. 救援艇从落水点返回时，船头始终垂直河岸，到达的位置位于落水点正对岸下游的72m 9. 根据交通法规，电动自行车驾驶人和乘坐人员须佩戴安全头盔。头盔可以吸收撞击的能量，再加上安全头盔内的缓冲材料，大大降低了驾驶者受到伤害的程度。如图所示，对某种头盔材料进行测试，已知该材料质量为M，其上表面为坚硬层，下部分为缓冲层（受力后发生明显形变），放在水平桌面上，用质量为m的重物以速率v竖直向下落在材料的上表面上，碰撞时间极短，重物以0.8v的速率反向弹回，已知头盔材料在受到撞击后在桌面上向下挤压的缓冲时间为t，然后静止不动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在撞击过程中，重物所受合外力的冲量大小为1.8mv B. 在撞击过程中，重物受到重力的冲量大小为mgt C. 头盔材料向下缓冲过程中，对桌面的平均压力大小为 D. 头盔材料向下缓冲过程中，对桌面的平均压力大小为 10. 如图所示，倾角为斜面和半径为R的半圆弧连接，圆心O在斜面的延长线上，连接点M处有一轻质定滑轮，N为圆弧最低点且，斜面的底端固定一挡板P。物块B、C间由一轻质弹簧拴接置于斜面上（弹簧平行于斜面），其中C紧靠在挡板P处，B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳与小球A相连，开始时将小球A锁定在M处，此时轻绳与斜面平行，且恰好伸直但无张力，B、C处于静止状态。某时刻解锁小球A，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知小球A的质量为5m，物块B、C的质量均为2m，重力加速度为g，小球与物块均可视为质点，不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，则（　　） A. 小球A从M点运动到N点的过程中，物块B的机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数 C. 小球A到达N点时，物块B的速度大小 D. 小球A到达N点时，小球A的机械能减少2.5mgR 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某研究性学习小组用如图所示装置验证动量守恒定律。主要步骤如下： 步骤1：安装实验器材，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O； 步骤2：让质量为的入射小球多次从斜槽上紧靠挡板S位置由静止释放，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P； 步骤3：把质量为的被碰小球静置于斜槽末端，再将入射球从斜槽上紧靠挡板S位置静止释放，与被碰小球碰撞，并重复多次，记录两小球的平均落地点位置M、N； 步骤4：用刻度尺分别测量两小球落点的平均位置M、P、N与O点的距离， （1）实验中入射小球和被碰小球的质量应满足的关系为（　　） A. B. C. （2）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽末端必须水平 C. 两球半径可以不同 D. 实验中需测量小球抛出点的离地高度H （3）在误差允许范围内，若满足关系式______，则动量守恒定律成立。 12. 某研究性学习小组在验证机械能守恒定律的实验中，分别采用了以下两种方案： （1）第一组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。所选用电源的频率为，经正确操作得到如图乙所示的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离分别是70.18cm、77.76cm、85.76cm．重物质量为，重力加速度。根据以上数据可知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J；（计算结果保留3位有效数字） （2）第二小组利用如图丙所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知重物A（含挡光片）、B的质量分别和，挡光片的宽度为d，重力加速度为g。 ①实验操作按照下面步骤进行： ⅰ．按图丙装配好定滑轮和光电门 ⅱ．A、B用轻绳连接后跨放在定滑轮上，用手托住B ⅲ．测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h ⅳ．先接通光电门电源，后释放B ⅴ．记录挡光片经过光电门的时间 ②挡光片通过光电门时的速度为______（用题中的物理量表示）。 ③如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为______（用题中的物理量表示）。 ④实验小组反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，记录挡光片通过光电门时间，作出图像如图丁所示，测得图线的斜率为k，则______。 13. 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t垂直打在斜坡上的P点（未画出），已知斜坡的倾角为，该星球的半径为R，引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）求该星球的密度和第一宇宙速度v。 14. 如图所示，两滑块A、B位于光滑水平面上，已知A的质量，B的质量，滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自然伸长状态。一质量为的子弹以初速度水平射入滑块A并留在其中，一起向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用直至分开，整个过程弹簧没有超过弹性限度，求： （1）相互作用过程中弹簧的最大弹性势能； （2）滑块A（含子弹）与B分开时，二者的速度和。 15. 如图所示，光滑水平导轨AB左端有一压缩的轻弹簧，轻弹簧左端固定，右端前放一个质量为的物块（可视为质点），物块与轻弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带BC的长为，沿顺时针方向以恒定速率运动。长为水平轨道CD与传送带的右端刚好平齐接触，CD右端与半径为竖直光滑圆周轨道相连。物块可以从D点进入该轨道，沿轨道内侧运动，运动一周后从G点滑出该轨道进入GH水平轨道。已知物块与传送带间的动摩擦因数，与水平轨道CD、GH的动摩擦因数，取。求： （1）若释放弹簧，物块滑上传送带时刚好能做匀速运动，弹簧储存的弹性势能； （2）若释放弹簧，物块滑上传送带时的速度为，物块通过传送带的过程中产生的热能Q； （3）若释放弹簧，物块向右运动进入圆轨道后恰好不脱离圆轨道，物块最终停在距离D点多远的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 眉山市高2027届第二学期期末教学质量检测 物理试题卷 2025.07 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，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，再选涂其他答案标号。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。 3．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效；考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 经典力学只适用于微观、低速、弱引力场 B. 物体做曲线运动时，其所受合外力必须是变力 C. 当外力不足以提供物体做匀速圆周运动的向心力时，物体将做直线运动 D. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验测得万有引力常量 【答案】D 【解析】 【详解】A．经典力学适用于宏观、低速、弱引力场，而非微观，故A错误； B．物体做曲线运动时，合外力可以是恒力（如平抛运动中重力恒定），故B错误； C．当外力不足以提供向心力时，物体将做离心运动（轨迹仍为曲线，如半径增大的螺旋或抛物线），而非直线运动，故C错误； D．牛顿提出万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量，故D正确。 故选D。 2. 如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法正确的是（　　） A. 物体在B点的加速度最大 B. 物体在C点的速率大于在B点的速率 C. 物体在A点的加速度比在C点的加速度大 D. 物体从A点到C点，加速度与速度的夹角先增大后减小，速率先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．物体做匀变速曲线运动，加速度恒定，则物体在各点的加速度相同，故AC错误； BD．物体运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，结合运动轨迹可知，物体从A点运动到B点的过程中，加速度方向和速度方向的夹角大于90°，且夹角在不断减小，物体做减速曲线运动，物体从B点运动到C点的过程中，加速度方向和速度方向的夹角小于90°，且夹角在不断减小，物体做加速曲线运动，因此物体从A点运动到C点的过程中，加速度方向和速度方向的夹角一直在减小，物体在B点的速率最小，故B正确，D错误。 故选B。 3. 2025年5月初，印度空军一架价值2.5亿美元的“阵风”战机疑似在印巴边境的克什米尔上空被巴基斯坦军方击落。假设某一被击落的战机碎片（碎片可视为质点）以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，则（　　） A. v0越大，碎片在空中运动时间越长 B. v0越大，碎片落地瞬间速度越小 C. 碎片落地位置与v0大小有关 D. 碎片落地瞬间速度与高度h无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．平抛运动的时间由竖直方向的高度h决定，根据可得 公式为，与水平初速度v0无关，故A错误； BD．落地瞬间竖直方向速度 落地瞬间速度大小 联立可得，v0越大，落地时速度v越大，h越大，落地时速度越大，故BD错误； C．水平位移，t由h决定，因此落地位置与v0大小有关，故C正确。 故选C。 4. 如图为“探究向心力大小的表达式”实验装置，已知两个钢球的质量和转动半径相等，且左右标尺上露出的等间距的格子数分别为1格和4格，则此时所用的左右两个变速塔轮的半径之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据向心力的公式 若两个钢球质量和转动半径相等，向心力的比值为1:4，则两球转动的角速度之比为1:2，根据线速度与角速度的关系 与皮带连接的左右两个变速塔轮边缘点的线速度相等，所以两个变速塔轮的半径之比为2:1。 故选A。 5. 如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程，探测器从地球表面a点发射至地月转移轨道，在b点被月球捕获后沿椭圆轨道运动，进而在b点变轨后沿近月圆形轨道运动，则（　　） A. 探测器在椭圆轨道上b点的速度大于在圆形轨道上b点的速度 B. 探测器在椭圆轨道上b点的加速度大于在圆形轨道上b点的加速度 C. 探测器在椭圆轨道上的周期小于圆形轨道上的周期 D. 探测器被月球捕获后在椭圆轨道上经过b点时应该加速才能进入圆形轨道 【答案】A 【解析】 【详解】A．探测器在椭圆轨道上b点减速，做向心运动，才能进入圆形轨道，所以探测器在椭圆轨道上b点的速度大于在圆形轨道上b点的速度，A正确； B．根据牛顿第二定律得 解得 探测器在椭圆轨道上b点的加速度等于在圆形轨道上b点的加速度，B错误； C．根据开普勒第三定律，探测器在椭圆轨道上的周期大于圆形轨道上的周期，C错误； D．探测器被月球捕获后在椭圆轨道上经过b点时应该减速，做离心运动，才能进入圆形轨道，D错误。 故选A。 6. 2025年5月2日，第九届全国少年攀岩锦标赛在中国·眉山国际攀岩中心开赛，这是眉山继2024亚洲少年攀岩锦标赛后承办的又一高规格体育盛会。如图所示，比赛选手将一根有弹性的安全绳系在身上，另一端固定在赛道最高点。参赛选手到达终点后，从最高点返回地面，落至图中a点时安全绳刚好被拉直，下落至图中b点时安全绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中c点是参赛选手所能达到的最低点。在参赛选手从最高点（视为自由下落）到第一次运动到最低点的过程中（不计空气阻力）（　　） A. 在a点时，选手的动能最大 B. 在b点时，安全绳的弹性势能最小 C. 从最高点运动到b点的过程中，选手重力势能的减少量等于动能的增加量 D. 从a点运动到c点的过程中，选手的机械能不断减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．选手从a点运动到b点的过程中，重力大于绳的拉力，合力向下，合力对选手做正功，选手动能增加； 选手从b点运动到c点的过程中，重力小于绳的拉力，合力向上，合力对选手做负功，选手动能减少； 所以在b点时，选手的动能最大，故A错误； B．在a点时，安全绳刚好被拉直，安全绳的弹性势能最小等于0； 在b点时，安全绳的弹性势能不等于0，弹性势能不是最小，故B错误； C．从最高点运动到b点的过程中，选手重力势能的减少量等于动能的增加量与弹性绳弹性势能的增加量之和，故C错误； D．从a点运动到c点的过程中，弹性绳的拉力向上对选手做负功，选手的机械能减少，故D正确。 故选D。 7. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，25s时达到最大速度。其v-t图像如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.2倍，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车的额定功率为24kW B. 汽车在前5s内的牵引力为1×104N C. 汽车速度为24m/s时的加速度为3m/s2 D. 汽车从启动开始到达最大速度所运动的路程是300m 【答案】C 【解析】 【详解】B．匀加速运动时，汽车的加速度为 汽车在前5s内的牵引力为 解得，B错误； A．汽车的额定功率为 ，A错误； C．汽车速度为24m/s时的加速度为 解得，C正确； D．前5s汽车的路程为 汽车的最大速度为 后20s汽车的路程为 解得 汽车从启动开始到达最大速度所运动的路程是 D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合要求，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. 南方持续强降雨造成严重的洪涝灾害，也给眉山防汛敲响了警钟。眉山市红十字蓝天救援队在某次救灾演练中，假定受灾群众落水点与河岸最短距离为120m，河水流速恒为6m/s，救援艇在静水中的速度为10m/s，已知，下列说法正确的是（　　） A. 救援艇从河岸出发到达落水点，需要的最短时间为12s B. 救援艇从河岸出发以最短位移到达落水点时，船头与上游河岸夹角为 C. 救援艇从落水点返回时，在河中运动最短路程为100m D. 救援艇从落水点返回时，船头始终垂直河岸，到达的位置位于落水点正对岸下游的72m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当救援艇船头垂直于河岸时，所用时间最短，则救援艇从河岸出发到达落水点，需要的最短时间为，故A正确； B．救援艇从河岸出发以最短位移到达落水点时，此时合速度方向垂直于河岸，根据几何关系可知船头与上游河岸夹角满足 可得，故B错误； C．救援艇从落水点返回时，当合速度方向垂直于河岸，在河中运动最短路程为120m，故C错误； D．救援艇从落水点返回时，船头始终垂直河岸，则所用时间为 到达位置位于落水点正对岸下游的，故D正确。 故选AD。 9. 根据交通法规，电动自行车驾驶人和乘坐人员须佩戴安全头盔。头盔可以吸收撞击的能量，再加上安全头盔内的缓冲材料，大大降低了驾驶者受到伤害的程度。如图所示，对某种头盔材料进行测试，已知该材料质量为M，其上表面为坚硬层，下部分为缓冲层（受力后发生明显形变），放在水平桌面上，用质量为m的重物以速率v竖直向下落在材料的上表面上，碰撞时间极短，重物以0.8v的速率反向弹回，已知头盔材料在受到撞击后在桌面上向下挤压的缓冲时间为t，然后静止不动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在撞击过程中，重物所受合外力的冲量大小为1.8mv B. 在撞击过程中，重物受到重力冲量大小为mgt C. 头盔材料向下缓冲过程中，对桌面的平均压力大小为 D. 头盔材料向下缓冲过程中，对桌面的平均压力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在撞击过程中，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得 可知重物所受合外力的冲量大小为1.8mv，故A正确； B．在撞击过程中，碰撞时间极短，重物受到重力的冲量大小几乎为0，可以忽略不计，故B错误； CD．在撞击过程中，根据动量守恒可得 解得头盔材料的速度为 头盔材料在受到撞击后在桌面上向下挤压的缓冲时间为t，然后静止不动，以竖直向上为正方向，根据动量定理可得 解得 根据牛顿第三定律可知，头盔材料向下缓冲过程中，对桌面的平均压力大小为，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，倾角为的斜面和半径为R的半圆弧连接，圆心O在斜面的延长线上，连接点M处有一轻质定滑轮，N为圆弧最低点且，斜面的底端固定一挡板P。物块B、C间由一轻质弹簧拴接置于斜面上（弹簧平行于斜面），其中C紧靠在挡板P处，B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳与小球A相连，开始时将小球A锁定在M处，此时轻绳与斜面平行，且恰好伸直但无张力，B、C处于静止状态。某时刻解锁小球A，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知小球A的质量为5m，物块B、C的质量均为2m，重力加速度为g，小球与物块均可视为质点，不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，则（　　） A. 小球A从M点运动到N点的过程中，物块B的机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数 C. 小球A到达N点时，物块B速度大小 D. 小球A到达N点时，小球A的机械能减少2.5mgR 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球A从M点运动到N点的过程中，物块B除重力以外还有弹簧弹力、绳子拉力做功，所以物块B的机械能不守恒，故A错误； B．未解锁小球A之前，弹簧处于压缩状态，对物块B受力分析有 小球A到达N点时，物块C对挡板的作用力恰好为0，此时弹簧处于伸长状态，对物块C进行分析有 根据几何关系有 联立解得，故B正确； CD．小球A到达N点过程，设小球A的速度为，小球B的速度为；小球A、物块B、弹簧组成的系统机械能守恒，又，可知弹簧弹性势能始末相等，由机械能守恒可得 根据关联速度分解可得 联立解得， 小球A到达N点时，小球A的机械能减少了 故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某研究性学习小组用如图所示装置验证动量守恒定律。主要步骤如下： 步骤1：安装实验器材，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O； 步骤2：让质量为的入射小球多次从斜槽上紧靠挡板S位置由静止释放，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P； 步骤3：把质量为的被碰小球静置于斜槽末端，再将入射球从斜槽上紧靠挡板S位置静止释放，与被碰小球碰撞，并重复多次，记录两小球的平均落地点位置M、N； 步骤4：用刻度尺分别测量两小球落点的平均位置M、P、N与O点的距离， （1）实验中入射小球和被碰小球的质量应满足的关系为（　　） A. B. C. （2）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽末端必须水平 C. 两球半径可以不同 D. 实验中需测量小球抛出点的离地高度H （3）在误差允许范围内，若满足关系式______，则动量守恒定律成立。 【答案】（1）C （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 为了保持碰撞后入射小球不反弹，需要满足。 故选C。 【小问2详解】 A．为了保证每次碰撞前入射小球的速度相同，需要每次从同一位置释放入射小球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误； B．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端必须水平，故B正确； C．为了保证两球发生对心正碰，两球半径需要相同，故C错误； D．两球做平抛运动在空中下落高度相同，所用时间相同，所用可以同水平位移代替抛出时的初速度，则实验中不需要测量小球抛出点的离地高度H，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 设入射小球碰撞前瞬间速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、，根据动量守恒可得 由于两球做平抛运动在空中下落高度相同，所用时间相同，则有，， 联立可得在误差允许范围内，若满足关系式 则动量守恒定律成立。 12. 某研究性学习小组在验证机械能守恒定律的实验中，分别采用了以下两种方案： （1）第一组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。所选用电源的频率为，经正确操作得到如图乙所示的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离分别是70.18cm、77.76cm、85.76cm．重物质量为，重力加速度。根据以上数据可知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J；（计算结果保留3位有效数字） （2）第二小组利用如图丙所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知重物A（含挡光片）、B的质量分别和，挡光片的宽度为d，重力加速度为g。 ①实验操作按照下面步骤进行： ⅰ．按图丙装配好定滑轮和光电门 ⅱ．A、B用轻绳连接后跨放在定滑轮上，用手托住B ⅲ．测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h ⅳ．先接通光电门的电源，后释放B ⅴ．记录挡光片经过光电门的时间 ②挡光片通过光电门时的速度为______（用题中的物理量表示）。 ③如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为______（用题中的物理量表示）。 ④实验小组反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，记录挡光片通过光电门时间，作出图像如图丁所示，测得图线的斜率为k，则______。 【答案】（1） ①. 3.81 ②. 3.79 （2） ① ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于 [2]B点的速度为 从O点到B点，动能的增加量等于 【小问2详解】 [1]挡光片通过光电门时的速度为 [2]如果系统的机械能守恒，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，应满足的关系式为 [3]由上式机械能守恒的表达式变形可得 图线的斜率为k，则有 解得 13. 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t垂直打在斜坡上的P点（未画出），已知斜坡的倾角为，该星球的半径为R，引力常量为G，求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）求该星球的密度和第一宇宙速度v。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动垂直落在斜坡上，将其速度分解得 解得星球表面的重力加速度为 【小问2详解】 由万有引力与重力的关系知 因为密度 联立以上各式得 该星球的第一宇宙速度等于它近地卫星的运行速度，由万有引力提供向心力得 又 联立解得 14. 如图所示，两滑块A、B位于光滑水平面上，已知A的质量，B的质量，滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自然伸长状态。一质量为的子弹以初速度水平射入滑块A并留在其中，一起向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用直至分开，整个过程弹簧没有超过弹性限度，求： （1）相互作用过程中弹簧的最大弹性势能； （2）滑块A（含子弹）与B分开时，二者的速度和。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在子弹射入滑块的过程中动量守恒，有 代入数据解得 当滑块A（含子弹）、B速度相同时，弹簧被压缩至最短，由动量守恒定律得 代入数据解得 根据能量守恒有 代入数据解得 小问2详解】 当A、B分离时，设滑块A、B的速度分别为，根据动量守恒定律有 能量也守恒，有 代入数据解得，或（舍去） 所以当A、B分离时，滑块A的速度为0，B的速度为。 15. 如图所示，光滑水平导轨AB左端有一压缩的轻弹簧，轻弹簧左端固定，右端前放一个质量为的物块（可视为质点），物块与轻弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带BC的长为，沿顺时针方向以恒定速率运动。长为水平轨道CD与传送带的右端刚好平齐接触，CD右端与半径为竖直光滑圆周轨道相连。物块可以从D点进入该轨道，沿轨道内侧运动，运动一周后从G点滑出该轨道进入GH水平轨道。已知物块与传送带间的动摩擦因数，与水平轨道CD、GH的动摩擦因数，取。求： （1）若释放弹簧，物块滑上传送带时刚好能做匀速运动，弹簧储存的弹性势能； （2）若释放弹簧，物块滑上传送带时的速度为，物块通过传送带的过程中产生的热能Q； （3）若释放弹簧，物块向右运动进入圆轨道后恰好不脱离圆轨道，物块最终停在距离D点多远的位置。 【答案】（1） （2）32J （3）200m或6m 【解析】 【小问1详解】 物块滑上传送带时刚好能做匀速运动，则物块在B点的速度 根据机械能守恒定律有 【小问2详解】 若物块滑上传送带时的速度为，则物块滑上传送带受到摩擦力作用，由牛顿第二定律 设物块经时间与传送带共速，由运动学公式有 此过程的位移 解得， 之后物块向右做匀速直线运动，物块匀加速直线运动过程，传送带的位移 则物块通过传送带的过程中产生的热能 【小问3详解】 物块恰好不脱离圆轨道有两种情况，第一种情景物块能做完整的圆周运动，在点有 物块由到的过程由动能定理有 在水平轨道上由动能定理得 联立解得 第二种情景物块到达点的速度刚好为零，即有 物块由到的过程由动能定理有 解得 物块滑上传送带后减速过程有 解得减速的位移， 即物块没滑出传送带，物块随后向右加速到与传送带共速后做匀速直线运动，随后物块在传送带与圆轨道之间做往返运动，滑上传送带和滑离传送带的速率不变，动能全部用来在段克服摩擦力做功，由动能定理得 解得 由于 则物块停下的位置距点间距为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$