精品解析：四川省巴中市普通高中2024-2025学年高一下学期期末学情检测物理试题

巴中市普通高中2024级年段学情检测 物理试题 （全卷满分100分 75分钟完卷） 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置。 2、答题时请使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题答题时必须用0.5毫米黑色墨迹签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置，在规定的答题区域以外答题无效，在试题卷上答题无效。 3、考试结束后，考生将答题卡交回。 一、选择题（1-7小题，每小题4分；8-10小题，每小题6分，共46分） （一）单项选择题（本题共7个小题，每小题4分，共28分） 1. 物理量有状态量和过程量之分，下列物理量中属于状态量的是（　　） A. 位移 B. 动量 C. 功 D. 冲量 【答案】B 【解析】 【详解】在物理学中，描述物体在某一时刻的状态的量称为状态量，描述物体在某一段过程中的积累的量称为过程量。以上只有动量属于状态量，而位移、功和冲量均为过程量，故只有B正确。 故选B。 2. 如图所示，门上有两个点a和b（可视为质点），某同学在开门时，关于门上a、b两点的线速度和角速度的大小关系是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】由题意，a、b两点同轴转动，则角速度相等，即 由公式 而 则线速度。 故选D。 3. 2025年5月31日中华龙舟大赛决赛在巴中恩阳龙舟公园举行，转播人员利用无人机在竖直匀速下降的拍摄过程中，下列关于无人机的说法正确的是（　　） A. 重力势能增大，机械能不变 B. 重力势能减小，机械能不变 C. 重力势能减小，机械能减小 D. 重力势能减小，机械能增大 【答案】C 【解析】 【详解】无人机在竖直匀速下降的过程中，动能不变，重力势能减小，机械能减小。C正确，ABD错误。 故选C。 4. 某弹簧振子在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 简谐运动的频率0.5Hz B. 任意1s内振子经过的路程均为10cm C. 从第1s末到第3s末，振子的速度方向不变 D. 弹簧振子在第1s末与第3s末的加速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，振动周期为 则频率为，故A错误； B．振幅 而，振子在最大位移处或者平衡位置处出发，在内经过的路程才等于振幅 ，其余均不等于 ，故B错误； C．由图可知，从第1s末到第3s末，振子的速度方向均为负方向，故C正确； D．弹簧振子在第1s末与第3s末的位移大小相同，方向相反，则回复力相反，由牛顿第二定律，可知加速度大小相同，方向相反，故D错误。 故选C。 5. 2025年7月1日起，增开了一对巴中东至杭州的往返列车，该列车从巴中东站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到108km/h，在此过程中列车对座椅上的一名中学生所做的功最接近（　　） A. 2.7×105J B. 2.7×104J C. 2.7×103J D. 2.7×102J 【答案】B 【解析】 【详解】列车速度为 中学生的质量约为 在此过程中列车对座椅上的一中学生所做的功 故选B。 6. 嫦娥六号于2024年6月2日，成功登陆月球背面。如图所示，嫦娥六号探测器由椭圆轨道1在B点变轨后进入圆轨道2绕月飞行，A为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道1上从A向B运动过程中，万有引力逐渐变大 B. 在轨道1上从A向B运动过程中，速度大小逐渐减小 C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等 D. 利用引力常量和轨道2的周期，可求出月球的质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 在轨道1上从A向B运动过程中，探测器与月球中心的距离r逐渐减小，万有引力逐渐变大，A正确； B．根据开普勒第二定律，探测器在近月点速度最大，在远月点速度最小。在轨道1上从A向B运动过程中速度大小逐渐增大，B错误； C．嫦娥六号探测器在B点必须向前喷气减速做向心运动，才能由轨道1进入圆轨道2绕月飞行，向前喷气减速的过程中，探测器的机械能减少，所以在轨道2上机械能小于在轨道1上的机械能，C错误； D．根据万有引力定律得 解得 轨道2的半径未知，不能求出月球的质量，D错误。 故选A。 7. 质量的玩具电动汽车在平直的赛道上由静止启动，图像甲表示玩具车运动的速度与时间的关系，图像乙表示玩具车牵引力的功率与时间的关系。两幅图像中只有甲图 内为曲线，图像的其余部分均为直线。设玩具车在运动过程中所受阻力不变，额定功率为9W，在 末玩具车的速度恰好达到最大。则下列说法不正确的是（　　） A. 玩具车受到的阻力为 B. 玩具车所受的最大牵引力为 C. 过程中玩具车牵引力做的功为 D. 玩具车在做变加速运动过程中的位移大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车最大速度和最大功率分别为 ， 最大速度时，牵引力等于阻力，则 阻力为 ，故A正确； B．t=2s时，根据牛顿第二定律 由图甲，汽车匀加速的加速度为 最大牵引力 ，故B正确； C． 过程中，汽车功率不变，则牵引力做功为 ，故C错误； D．变加速运动过程中，根据动能定理 得 ，故D正确。 题目选不正确的，故选C。 （二）多选题（本题共3个小题，每小题6分，共18分） 8. 下列说法正确的是（　　） A. 根据开普勒第三定律，地球围绕太阳运行时，其周期的三次方与半长轴的二次方的比值为常量 B. 中国天宫空间站在距地面约400km处的圆轨道上的运行速度一定小于7.9km/s C. 地球同步轨道卫星运行周期为24h D. 载人飞船要对接在同一圆轨道上的空间站，直接加速追上空间站即可完成对接 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知周期的二次方与半长轴的三次方的比值为常量，故A错误； B．第一宇宙速度7.9km/s是近地卫星的环绕速度，也是卫星最大的圆周运动的环绕速度，故中国天宫空间站在距地面约400km处的圆轨道上的运行速度一定小于7.9km/s，故B正确； C．地球同步轨道卫星运行周期等于地球自转周期均为24h ，故C正确； D．载人飞船直接加速会做离心运动，离开原轨道，不能在同一圆轨道上追上空间站完成对接，需先在低轨道加速做离心运动，再在高轨道调整完成对接，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，一光滑圆锥的顶端系有一根长为L=0.2m的轻质细线，细线另一端系一可视为质点的小球，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，锥面与竖直方向的夹角θ=37°，已知小球质量为2kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 小球刚要脱离圆锥面时的角速度为 B. 当ω=10rad/s时，细线对小球的拉力为25N C. 当ω=5rad/s时，小球的向心力大小为15N D. 当ω=5rad/s时，小球对锥面的压力为7.2N 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当小球刚好脱离圆锥时，圆锥面对小球的支持力，此时小球只受重力mg和细线拉力，它们的合力提供向心力。 根据牛顿第二定律 解得小球刚要脱离圆锥面时的角速度，故A正确； B．ω=10rad/s，小球已经脱离锥面，设此时细绳与竖直方向夹角为。 根据牛顿第二定律 代入数据解得 细线对小球的拉力，故B错误； CD．ω=5rad/s，小球未脱离锥面，小球的向心力大小为；将加速度沿锥面和垂直锥面分解，垂直锥面有 解得 由牛顿第三定律可知：小球对锥面的压力为7.2N，故C错误,D正确。 故选 AD。 10. 如图所示，光滑水平面上放置有光滑圆弧槽，其左端与长L的长木板平滑连接，连接处有一卡扣（当物体经过时，卡扣打开，与分离，系统无能量损失）。一可视为质点的小物块 ，从圆弧槽的最上端由静止释放，最终离开时的速度为1m/s。已知 的质量为2m，和的质量均为m，圆弧槽的半径为R=0.4m，小物块 与长木板间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物块 滑离时，小物块 的速度为m/s B. 物块 滑离时，长木板的速度为0 C. 物块 在上滑行的时间为1s D. 木板的长度为1.25m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物块A沿圆弧槽下滑时，B和C向右运动 对A、B和C组成的系统，以水平向左为正，由动量守恒定律 有 由能量守恒定律 有 解得，，A错误； B．对A和C组成的系统，由动量守恒定律 有 解得，B正确； C．物块A在C上滑行时，由动量定理 有 解得 ，C错误； D．设木板的长度为L，对A和C组成的系统，由能量守恒定律 有 解得，D正确。 故选BD。 二、实验题（本大题共2个小题，每空2分，共16分） 11. 某学习小组在“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机和两个相同的圆柱体小磁粒进行了如下实验： （1）用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将两个小磁粒的圆柱底面吸在一起，细线夹在两个小磁粒中间，做成图（1）所示的单摆，则下列说法正确的是（ ） A.小磁粒尽量选择质量大些、体积小些的 B.摆线应尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的线 C.为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角大一些 D.实验时摆球在不在同一竖直面内摆动都不影响实验结果 （2）用刻度尺测量悬线的长度为l，用游标卡尺测得小磁粒的底面直径为d，算出摆长； （3）将智能手机磁传感器置于小磁粒平衡位置正下方，打开手机智能磁传感器，测量手机所在位置的磁性强弱的变化（已知测量过程中，小磁粒与手机距离越近，手机检测到的磁性越强）； （4）将小磁粒由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁性强弱的变化曲线如图（2）所示，则单摆的周期为_____________（用t1，t2表示）； （5）改变悬线长度l，重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图（3），算出图像的斜率为k，则重力加速度g的表达式为______________（用题中的符号表示）。 【答案】 ①. AB ②. ③. 【解析】 【详解】[1] A．小磁粒尽量选择质量大些、体积小些的，空气阻力就小，故A正确； B．摆线应尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的线，有利于测量和减小误差，故B正确； C．摆角太大，摆球就不做简谐运动了，不能用单摆周期公式测量重力加速度了，故C错误； D．实验时，摆球必须在同一竖直面内摆动，故D错误。 故选AB。 [2]小磁粒与手机距离越近，手机检测到的磁性越强，即磁粒每次峰值最大的地方就是最低点，即单摆的周期为 [3]根据，可得 ，图像斜率为k，则重力加速为 12. 某学习小组到实验室做“验证机械能守恒定律”的实验。 甲同学利用如图（1）所示的装置进行实验，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，从而验证机械能是否守恒（已知当地的重力加速度为）。 （1）实验室提供的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是（　　） A. 天平及砝码 B. 毫米刻度尺 C. 直流电源 D. 交流电源 （2）实验中得到如图（2）所示的一条纸带（部分）。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知打点计时器打点的周期为T，设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重力势能的减小量为，动能增加量____________。若两者近似相等，则可验证机械能守恒。 乙同学设计了另一个验证机械能守恒定律的实验，一轻绳一端连接在拉力传感器上的O点，另一端连接在直径为d的匀质小钢球上，小钢球球心至O点的长度为L，O点正下方B位置有一光电门，可记录小钢球通过光电门的时间。如图（3）所示，将小钢球拉至某一位置由静止释放，同时拉力传感器通过计算机采集小钢球在摆动过程中轻绳上拉力的最大值T和最小值F。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程，根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像如图（4）所示。 （3）小钢球从A位置由静止释放时，细线与竖直方向成θ角，小钢球通过最低点位置B时，光电门记录遮光时间为t，则小钢球通过光电门的速度___________；在实验误差允许的范围内，若t2=_______（用d、L、θ、等符号表示）则验证了小钢球从A点运动到B点过程中机械能守恒。 （4）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则绘制图像的直线斜率理论值为___________。 【答案】（1）BD （2） （3） ①. ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 A．在验证机械能守恒定律的实验中，我们要验证的表达式为 两边的可以约掉，所以不需要天平及砝码来测量重物质量，故A错误； B．实验中需要测量重物下落的高度，这就需要用到毫米刻度尺来测量纸带上点与点之间的距离，故B正确； CD．打点计时器的工作电源是交流电源，而不是直流电源，故C错误，D正确； 故选BD。 【小问2详解】 做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。在纸带上A、B、C是三个连续打出的点，打点周期为T，那么B点的瞬时速度为 所以从打O点到打B点的过程中，动能的增加量为 【小问3详解】 [1]小钢球通过最低点位置B时，光电门记录遮光时间为t，由于遮光时间很短，所以小钢球通过光电门的速度为 [2] 根据机械能守恒定律可知，小钢球从A位置由静止释放到运动到B位置过程中，重力势能的减少量等于动能的增加量。即 解得 【小问4详解】 设小钢球质量为m，在最低点B时，根据牛顿第二定律有 当小钢球在最高点时，速度为0，此时绳子拉力为 又因为由机械能守恒定律有 联立解得 所以绘制图像的直线斜率理论值为。 三、解答题（本大题共3小题，共38分） 13. 在光滑水平地面上有一个质量为2kg的物体，在水平力F的作用下，从静止开始做直线运动。水平力F随时间t变化的图像如图所示。求： （1）0-2s内物体所受水平力F的冲量大小； （2）4s末物体的动量大小和动能。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 令0-2s内水平力F的方向为正方向，由图像可知，0-2s内物体受到水平力F作用的冲量大小I1为 结合图像信息，代入数据得 【小问2详解】 设4s末物体的动量为P，2s-4s水平力F对物体的冲量为I2，则对物体在0-4s内运动过程中，应用动量定理 又由图像可得 代入数据可得 由 联立解得4s末物体的动能 14. 如图所示，一根长为L的轻杆两端分别固定着可视为质点的A、B两个小球，已知A的质量为m，B的质量是A的质量的两倍，B到O的距离是A到O的距离的两倍，轻杆可围绕O点在竖直面内自由转动（忽略空气阻力和各种摩擦阻力），重力加速度大小为g。两球从水平位置由静止释放，当轻杆第一次转动到竖直状态时，求： （1）A、B两球线速度大小之比vA∶vB为多少； （2）此过程中轻杆对B球做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知：A、B绕O转动的角速度相同。 则由线速度与角速度的关系可得， 故 【小问2详解】 由题意可知：A、B绕O转动过程中系统机械能守恒。则有 解得， 设在此过程中，轻杆对B做功为W，对B从水平位置转到竖直最低点这一过程应用动能定理有 解得 故此过程中，轻杆对B球做负功 15. 如图（1）所示，MN段为粗糙的水平面，M点左端无缝连接倾角为θ=37°足够长的传送带，传送带以速度v传=1m/s逆时针匀速转动，NP为光滑水平面，P点右端平滑连接一光滑半圆轨道。在N点的右侧某处有一小物块A以速度v0=9m/s向右运动，并与静止在水平面上的小物块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知A的质量为m1=1kg，B的质量为m2=2kg，A与传送带间的动摩擦因素为μ=0.5，A与MN间的动摩擦因数μ0与到N的距离的关系如图（2）所示，且MN长度为L=1m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计小物块A在滑上传送带时在M处的能量损失，不考虑A、B间的二次碰撞，忽略空气阻力。求： （1）碰撞后瞬间小物块B的速度大小； （2）若小物块B在半圆轨道上运动的过程中不脱离轨道，轨道半径R需满足的条件； （3）小物块A第一次从冲上传送带到离开传送带的过程中，小物块A与传送带间因摩擦而产生的热量。 【答案】（1） （2）或 （3） 【解析】 【小问1详解】 规定向右为正方向，A与B发生弹性碰撞有， 代入数据解得， 故碰撞后瞬间小物块B的速度大小为6m/s。 【小问2详解】 由题意可知：B运动中不脱离轨道有两种情况。 ①B到达半圆轨道圆心等高处时速度为零，由动能定理有 代入数据解得 ②B到达半圆轨道最高点Q时，刚好不脱离轨道，由动能定理有 在Q点有 代入数据解得 综上可知，若B在半圆轨道上运动的过程中不脱离轨道，则有或。 【小问3详解】 A与B发生弹性碰撞后，A以3m/s的速度向左运动，设A到M点的速度为vM，A在MN段运动时所受摩擦力做的功为Wf，对A从N到M的过程中，应用动能定理有 又根据图像（2）可得 代入数据解得 A冲上传送带后做匀减速运动至与传送带共速，则有 因为，，， 又，A与传送带共速后会继续减速到零，则有 因为，，， 当A减速到零后会沿传送带下滑到M点从而离开传送带，则有 因为， 故A第一次从冲上传送带到离开传送带的整个过程中，A与传送带间因摩擦而产生的热量 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 巴中市普通高中2024级年段学情检测 物理试题 （全卷满分100分 75分钟完卷） 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置。 2、答题时请使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题答题时必须用0.5毫米黑色墨迹签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置，在规定的答题区域以外答题无效，在试题卷上答题无效。 3、考试结束后，考生将答题卡交回。 一、选择题（1-7小题，每小题4分；8-10小题，每小题6分，共46分） （一）单项选择题（本题共7个小题，每小题4分，共28分） 1. 物理量有状态量和过程量之分，下列物理量中属于状态量的是（　　） A. 位移 B. 动量 C. 功 D. 冲量 2. 如图所示，门上有两个点a和b（可视为质点），某同学在开门时，关于门上a、b两点的线速度和角速度的大小关系是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 2025年5月31日中华龙舟大赛决赛在巴中恩阳龙舟公园举行，转播人员利用无人机在竖直匀速下降的拍摄过程中，下列关于无人机的说法正确的是（　　） A. 重力势能增大，机械能不变 B. 重力势能减小，机械能不变 C. 重力势能减小，机械能减小 D. 重力势能减小，机械能增大 4. 某弹簧振子在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 简谐运动的频率0.5Hz B. 任意1s内振子经过的路程均为10cm C. 从第1s末到第3s末，振子的速度方向不变 D. 弹簧振子在第1s末与第3s末的加速度相同 5. 2025年7月1日起，增开了一对巴中东至杭州的往返列车，该列车从巴中东站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到108km/h，在此过程中列车对座椅上的一名中学生所做的功最接近（　　） A. 2.7×105J B. 2.7×104J C. 2.7×103J D. 2.7×102J 6. 嫦娥六号于2024年6月2日，成功登陆月球背面。如图所示，嫦娥六号探测器由椭圆轨道1在B点变轨后进入圆轨道2绕月飞行，A为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道1上从A向B运动过程中，万有引力逐渐变大 B. 在轨道1上从A向B运动过程中，速度大小逐渐减小 C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等 D. 利用引力常量和轨道2的周期，可求出月球的质量 7. 质量的玩具电动汽车在平直的赛道上由静止启动，图像甲表示玩具车运动的速度与时间的关系，图像乙表示玩具车牵引力的功率与时间的关系。两幅图像中只有甲图 内为曲线，图像的其余部分均为直线。设玩具车在运动过程中所受阻力不变，额定功率为9W，在 末玩具车的速度恰好达到最大。则下列说法不正确的是（　　） A. 玩具车受到的阻力为 B. 玩具车所受的最大牵引力为 C. 过程中玩具车牵引力做的功为 D. 玩具车在做变加速运动过程中的位移大小为 （二）多选题（本题共3个小题，每小题6分，共18分） 8. 下列说法正确的是（　　） A. 根据开普勒第三定律，地球围绕太阳运行时，其周期的三次方与半长轴的二次方的比值为常量 B. 中国天宫空间站在距地面约400km处的圆轨道上的运行速度一定小于7.9km/s C. 地球同步轨道卫星运行周期为24h D. 载人飞船要对接在同一圆轨道上的空间站，直接加速追上空间站即可完成对接 9. 如图所示，一光滑圆锥的顶端系有一根长为L=0.2m的轻质细线，细线另一端系一可视为质点的小球，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，锥面与竖直方向的夹角θ=37°，已知小球质量为2kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 小球刚要脱离圆锥面时的角速度为 B. 当ω=10rad/s时，细线对小球的拉力为25N C. 当ω=5rad/s时，小球的向心力大小为15N D. 当ω=5rad/s时，小球对锥面的压力为7.2N 10. 如图所示，光滑水平面上放置有光滑圆弧槽，其左端与长L的长木板平滑连接，连接处有一卡扣（当物体经过时，卡扣打开，与分离，系统无能量损失）。一可视为质点的小物块 ，从圆弧槽的最上端由静止释放，最终离开时的速度为1m/s。已知 的质量为2m，和的质量均为m，圆弧槽的半径为R=0.4m，小物块 与长木板间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物块 滑离时，小物块 的速度为m/s B. 物块 滑离时，长木板的速度为0 C. 物块 在上滑行的时间为1s D. 木板的长度为1.25m 二、实验题（本大题共2个小题，每空2分，共16分） 11. 某学习小组在“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机和两个相同的圆柱体小磁粒进行了如下实验： （1）用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将两个小磁粒的圆柱底面吸在一起，细线夹在两个小磁粒中间，做成图（1）所示的单摆，则下列说法正确的是（ ） A.小磁粒尽量选择质量大些、体积小些的 B.摆线应尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的线 C.为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角大一些 D.实验时摆球在不在同一竖直面内摆动都不影响实验结果 （2）用刻度尺测量悬线的长度为l，用游标卡尺测得小磁粒的底面直径为d，算出摆长； （3）将智能手机磁传感器置于小磁粒平衡位置正下方，打开手机智能磁传感器，测量手机所在位置的磁性强弱的变化（已知测量过程中，小磁粒与手机距离越近，手机检测到的磁性越强）； （4）将小磁粒由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁性强弱的变化曲线如图（2）所示，则单摆的周期为_____________（用t1，t2表示）； （5）改变悬线长度l，重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图（3），算出图像的斜率为k，则重力加速度g的表达式为______________（用题中的符号表示）。 12. 某学习小组到实验室做“验证机械能守恒定律”的实验。 甲同学利用如图（1）所示的装置进行实验，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，从而验证机械能是否守恒（已知当地的重力加速度为）。 （1）实验室提供的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是（　　） A. 天平及砝码 B. 毫米刻度尺 C. 直流电源 D. 交流电源 （2）实验中得到如图（2）所示的一条纸带（部分）。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知打点计时器打点的周期为T，设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重力势能的减小量为，动能增加量____________。若两者近似相等，则可验证机械能守恒。 乙同学设计了另一个验证机械能守恒定律的实验，一轻绳一端连接在拉力传感器上的O点，另一端连接在直径为d的匀质小钢球上，小钢球球心至O点的长度为L，O点正下方B位置有一光电门，可记录小钢球通过光电门的时间。如图（3）所示，将小钢球拉至某一位置由静止释放，同时拉力传感器通过计算机采集小钢球在摆动过程中轻绳上拉力的最大值T和最小值F。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程，根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像如图（4）所示。 （3）小钢球从A位置由静止释放时，细线与竖直方向成θ角，小钢球通过最低点位置B时，光电门记录遮光时间为t，则小钢球通过光电门的速度___________；在实验误差允许的范围内，若t2=_______（用d、L、θ、等符号表示）则验证了小钢球从A点运动到B点过程中机械能守恒。 （4）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则绘制图像的直线斜率理论值为___________。 三、解答题（本大题共3小题，共38分） 13. 在光滑水平地面上有一个质量为2kg的物体，在水平力F的作用下，从静止开始做直线运动。水平力F随时间t变化的图像如图所示。求： （1）0-2s内物体所受水平力F的冲量大小； （2）4s末物体的动量大小和动能。 14. 如图所示，一根长为L的轻杆两端分别固定着可视为质点的A、B两个小球，已知A的质量为m，B的质量是A的质量的两倍，B到O的距离是A到O的距离的两倍，轻杆可围绕O点在竖直面内自由转动（忽略空气阻力和各种摩擦阻力），重力加速度大小为g。两球从水平位置由静止释放，当轻杆第一次转动到竖直状态时，求： （1）A、B两球线速度大小之比vA∶vB为多少； （2）此过程中轻杆对B球做的功。 15. 如图（1）所示，MN段为粗糙的水平面，M点左端无缝连接倾角为θ=37°足够长的传送带，传送带以速度v传=1m/s逆时针匀速转动，NP为光滑水平面，P点右端平滑连接一光滑半圆轨道。在N点的右侧某处有一小物块A以速度v0=9m/s向右运动，并与静止在水平面上的小物块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知A的质量为m1=1kg，B的质量为m2=2kg，A与传送带间的动摩擦因素为μ=0.5，A与MN间的动摩擦因数μ0与到N的距离的关系如图（2）所示，且MN长度为L=1m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计小物块A在滑上传送带时在M处的能量损失，不考虑A、B间的二次碰撞，忽略空气阻力。求： （1）碰撞后瞬间小物块B的速度大小； （2）若小物块B在半圆轨道上运动的过程中不脱离轨道，轨道半径R需满足的条件； （3）小物块A第一次从冲上传送带到离开传送带的过程中，小物块A与传送带间因摩擦而产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $