精品解析：2026届东北三省重点高中联合体高三上学期9月适应性模拟考试物理试卷

2025年9月东北三省重点高中联合体 高三适应性模拟考试 物理 注意事项： 1、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、答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 沈佳高铁是我国新建八纵八横铁路网中重要组成部分，其中沈阳至长白山段的沈白高铁将于2025年9月底开通，该段全长约为430km，共设9座客运车站，列车设计最高运营时速350km/h，以下说法错误的是（　　） A. 若要实时监测列车所处位置，可将列车视为质点 B. 全长430km指的是列车行驶全长的实际路程 C. 列车高速行驶途中，若需向右转弯，则需轨道向右倾斜 D. 列车设计时速350km/h指的是列车运行的平均速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．若要实时监测列车所处位置，列车的形状可忽略，可将列车视为质点，故A正确，不符合题意； B．全长430km，指的是轨迹长度，是路程，故B正确，不符合题意； C．列车高速行驶途中，若需向右转弯，则需轨道向右倾斜，列车自身重力与支持力的合力提供向心加速度，故C正确，不符合题意； D．设计时速350km/h，指的是列车运行时允许的最大瞬时速率，不是平均速率，故D错误，符合题意。 本题选择错误选项，故选D。 2. 如图所示，光滑定滑轮通过一根斜短细线系于天花板上的点，轻绳绕过定滑轮，一端竖直悬挂物块，另一端连接物块，物块放置在物块上，整个系统处于静止状态。已知，轻杆与水平方向夹角为，重力加速度大小，不计滑轮的重力，下列说法正确的是（　　） A. 轻杆的拉力为 B. 地面对物块的支持力为 C. 地面对物块的摩擦力为 D. 物块对物块的摩擦力为 【答案】B 【解析】 【详解】A．绳子的拉力 对O点受力分析，如图所示 由几何关系可得 轻杆的拉力为。故A错误； BC．对b、c整体受力分析，如图所示 由几何关系可得 由题可知，地面对物块的摩擦力为 地面对物块的支持力为。故C错误，B正确； D．由题知b、c处于静止状态，且b、c之间没有相对运动的趋势，因此物块对物块的摩擦力为0。故D错误。 故选B。 3. 如图，一根刚性直梯倾斜置于直角墙壁上，小明沿直梯上的P点向上缓慢攀爬，若地面粗糙，竖直墙面光滑，则（　　） A. 直梯对墙壁的压力不变 B. 直梯对墙壁的压力变小 C. 地面对直梯摩擦力变大 D. 地面对直梯支持力变大 【答案】C 【解析】 【详解】对人和梯子整体受力分析如图所示  整体受重力、竖直墙壁的支持力、地面的支持力和地面的摩擦力，图中F为与的合力，根据共点力平衡条件可知F，、三力平衡，三个力的延长线交于一点O，人站在梯子上，缓慢爬到梯子顶端的过程中，梯子和人整体的重心大致向左上移动，则三力交汇点O水平向左平移，则可知F与竖直方向的夹角增大，设该夹角为，而F在竖直方向的分量始终与重力G平衡，即始终有 显然，地面对直梯支持力不变，夹角增大，力F必然增大，而力F的水平分量 则可知地面对直梯的摩擦力增大，而水平方向始终有 由此可知，人站的位置越高，直梯受到地面的摩擦力越大，竖直墙壁对直梯的作用力越大，结合牛顿第三定律可知，直梯对墙壁的压力变大。 故选C。 4. 如图，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α＝60°，一小球在圆轨道左侧的A点以速度＝5m/s平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为，不计空气阻力，则A、B之间的水平距离为：（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道可知，小球在B点时的速度方向与水平方向的夹角为。由， 联立解得A、B之间的水平距离为 故选A。 5. 我国的北斗系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成，若其中两卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示；两卫星之间的距离Δr随时间变化的关系如图乙所示，图中R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，不考虑两卫星之间的作用力，计算时。下列说法正确的是（　　） A. 中轨道卫星与静止卫星的轨道半径之比为1∶2 B. 中轨道卫星的加速度大小为 C. 图乙中的T为24小时 D. 中轨道卫星的运动周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．将中轨道卫星设为a，静止卫星设为b，两卫星做匀速圆周运动的半径分别为、，根据图甲和图乙可得 解得 故A错误； B．由万有引力定律及牛顿第二定律得 将代入解得中轨道卫星的加速度为 故B错误； CD．设卫星a、b的运行周期分别为、，由图乙可知每隔时间T两卫星距离最近，即每隔时间T，卫星a就比卫星b多转了一周，则有 根据开普勒第三定律有 联立解得 由于 所以 故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图，粗糙水平面上静止放置一木板A，板长为L，t＝0时一小木块B以v＝3m/s冲上木板左端，时A与B均静止，B恰好位于A的最右端，且木板位移为L，若A与地面间动摩擦因数＝0.05，A与B间动摩擦因数＝0.2，，则（　　） A. L＝1m B. L＝2m C. ＝3s D. ＝5s 【答案】C 【解析】 【详解】设B的质量为m，A的质量为M，A加速的加速度为，根据牛顿第二定律有 设经过t时间，二者共速，则有 由于 之后两物体共同减速至0，加速度满足 根据题意结合运动学公式有， 联立解得m、s或s（舍） B减速的时间为 根据题意 解得s 故选C。 7. 如图所示，角度为60°的“V”字形粗糙杆竖直固定，质量均为m的两个相同小球用一轻弹簧连接套在粗糙杆上等高的位置，两个小球与杆之间的动摩擦因数均为，弹簧在AB位置时处于原长，CD、EF位置与AB位置的竖直高度均为h。已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为且弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，两个小球从CD位置由静止同时下滑，下列说法正确的是（　　） A. 两个小球在CD位置的加速度大小为 B. 两个小球下滑到AB位置时动能达到最大 C. 从AB位置下滑到EF位置，两个小球所受的摩擦力先减小后增大 D. 从AB位置下滑到EF位置，两个小球克服摩擦力做的功为mgh 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在CD位置，垂直于杆方向有 平行于杆方向有 根据胡克定律有 根据几何关系 解得，故A正确； B．两个小球下滑到AB位置时，弹簧处于原长，受力分析可得， 重力的下滑分力大于摩擦力，故小球加速度沿杆向下，继续加速，故到AB位置时动能没有达到最大，故B错误； C．从AB位置下滑到EF位置，摩擦力为 可知F一直增加，两个小球所受的摩擦力一直增大，故C错误； D．从C项分析知，摩擦力最小为，最大为 AB位置下滑到EF的位移为 若取摩擦力的平均值可得一个小球克服摩擦力做的功为 即从AB位置下滑到EF位置，两个小球克服摩擦力做的功为mgh，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（　　） A. 工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力 C. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小 D. 重物缓慢拉起过程，工人受到的地面支持力变小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．工人受到的重力、支持力和细绳的拉力作用而平衡，则重力和支持力不是一对平衡力，A错误； B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，B正确； C．重物缓慢拉起过程，动滑轮两边的细绳与竖直方向的夹角θ变大，根据2Tcosθ=mg，可知绳子拉力变大，C错误； D．重物缓慢拉起过程，对工人分析可知 因拉力T变大，可知工人受到的地面支持力变小，D正确。 故选BD。 9. 如图，滑块a、b的质量均为，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为。则（　　） A. a落地前，轻杆对b一直做正功 B. a落地时速度大小为 C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A错误； B．a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得 解得 故B正确； C．b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误； D．ab整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，质量均为m的物体A、B通过一轻质弹簧相连，物体A放在水平地面上，物体B通过细绳绕过轻质定滑轮与质量为4m的物体C相连，物体C放在固定的光滑斜面上。用手托住物体C，使滑轮左边细绳刚好伸直并保持竖直，右边细绳与斜面平行。释放C后它沿斜面下滑，当A刚离开地面时，B恰好获得最大速度。已知弹簧劲度系数为k，细绳与滑轮之间的摩擦不计。下列说法正确的是（　　） A. 斜面倾角为30° B. 斜面倾角为37° C. 从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离为 D. 物体B的最大速度 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．当A刚离开地面时，B恰好获得最大速度，则物体A、B均受力平衡，且A不受地面的支持力，绳子拉力为 对C，有，解得，故A正确，B错误； C．初始时，弹簧压缩量为，物体A刚离开地面时，弹簧伸长量为 则物体C沿斜面下滑的距离为，故C正确； D．从初始时到B恰好获得最大速度时，弹簧的弹性势能总体不变，由功能关系，有 解得，故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（A、B）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为（远远小于）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。 （1）物块通过光电门时的速度为______； （2）改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式______时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒； （3）在（2）的条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则______（用、、、表示）； （4）在（2）的条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为______（、、表示）。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 遮光条的宽度为，通过光电门的时间，则物块通过光电门时的速度为 【小问2详解】 若系统机械能守恒，则有 变式为 所以图像若能在误差允许的范围内满足 即可验证弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。 【小问3详解】 由图像可知和时，时间相等，则物块的速度大小相等，动能相等，可得， 联立可得 【小问4详解】 由图像可知时遮光板挡光时间最短，此时物块通过光电门时的速度最大，可得 又 联立可得 12. 在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛出，落在水平地面上。某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板，设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板与水平地面的夹角为45°。 （1）请完善下列实验步骤： ①调整轨道末端沿___________方向； ②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为O点； ③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点记为C点； （2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面的高度H、小球在轨道末端B时到地面的高度h、C点到O点距离s，用天平测出小球质量m，已知当地重力加速度为g。若小球可视为质点，则小球离开B点时的速度为___________，小球在轨道上损失的机械能为___________；（用题中所给的物理量表示） （3）实际操作中，木板与水平地面的夹角大于，实验者未察觉，那么根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量___________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 水平 ②. ③. ④. 大于 【解析】 【详解】（1） ①[1]调整轨道末端沿水平方向； （2）[2][3]设从B点抛出的小球，经过时间t与板相切，可知此时小球的水平速度和竖直速度均为v0，由几何关系 解得 小球在轨道上损失的机械能为 （3）[4]实际操作中，木板与水平地面的夹角为θ，且，则表达式变为 可得 当tanθ变大时∆E减小，即根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量大于真实值。 13. 目前科学家预测有4000多颗可能适合人类居住的行星。若某宜居行星上有一圆锥摆，如图所示，通过传感器测得小球做匀速圆周运动的角速度为，测得悬点到小球做匀速圆周运动圆心的高度为。已知飞船绕行星的表面运动一周通过的路程为，引力常量为，忽略行星自转。求： （1）宜居行星表面的重力加速度大小； （2）宜居行星的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角为，宜居行星表面的重力加速度为，半径为，对圆锥摆摆球有 解得 【小问2详解】 由题知，行星表面物体受到的万有引力等于重力，有 解得 14. 如图所示，光滑水平轨道OA的右端拴连一轻质弹簧，左端与等高的长的水平传送带AB相接，传送带B端与竖直固定的半径的光滑半圆形轨道最高点相近，半圆轨道最低点C与放置于光滑水平面上质量、长度为l的薄木板等高。弹簧压缩后被锁定，弹性势能为。质量的小滑块置于弹簧左端（不连接），它与传送带和长木板间的动摩擦因数分别为和，传送带能以不同的速率逆时针匀速转动（如图所示）。传送带静止时，解除弹簧上的约束，物块获得速度滑上传送带，到达B端时速度为，从B端滑入半圆形轨道且恰能沿轨道内表面运动到C点。重力加速度大小取，求： （1）到达B端速度的大小及弹簧势能； （2）传送带静止时解除弹簧上的约束，物块最终与M相对静止的速度大小； （3）保持弹簧势能不变，调节传送带速率v，要使物块始终不会滑出木板，木板的最小长度。 【答案】（1）； （2） （3）4.5m 【解析】 【小问1详解】 物体在光滑半圆轨道恰好做圆周运动，则 解得 物块被弹簧弹出，机械能守恒，即 物体在传送带上运动，由动能定理得 解得 【小问2详解】 物块从B到C，根据动能定理有 物块与木板共同速度为，根据动量守恒定律有 解得 【小问3详解】 调节传送带速率v，当物块从A到B一直加速到B点速度最大，则 解得 设物块运动到C点速度为，物块从B到C，根据动能定理有 物块最后与木板一起运动的速度为，根据动量守恒定律有 解得 要使物块不滑出木板，木板的最小长度满足 解得 15. 如下图，劲度系数为100N/m的轻弹簧一端固定在倾角足够长斜面的顶端，另一端拴接物块A，弹簧与斜面平行。物块B锁定在A上，点为弹簧原长位置，A与斜面间的动摩擦因数。A、B质量均为。不计厚度的挡板P固定在水平面上，P左侧的平面光滑，木板C长度，质量，紧挨着挡板P。木板C右端与足够长的固定平台间的距离。物块A、挡板P、木板C的上表面及平台等高。质量均为的个物块从左向右依次静置于平台上，相邻两物块间的距离均为，物块1位于平台的最左端。已知B与木板间的动摩擦因数，木板与水平面间的动摩擦因数，各物块与平台间的动摩擦因数均为。将弹簧压缩，使AB从斜面上距点处由静止释放，重力加速度，所有物块均可视为质点。AB释放后的运动过程中： （1）求AB物块下滑速度最大时离点的距离； （2）求A对B作用力的最大值； （3）调整斜面长度使AB物块速度最大时恰好到达斜面底端，此时撤去弹簧并解除AB间的锁定。A与挡板碰撞后物块B滑上木板C，木板C与平台碰撞后立即停止，物块B与物块1相碰后粘在一起，两物块继续运动，然后与物块2相碰，碰后三物块粘在一起继续运动……，所有碰撞时间极短。已知，不计物块由斜面到平面的能量损失。求物块B与前个物块碰后粘成的整体与物块碰撞前的动能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 AB物块下滑速度最大时 整理得 【小问2详解】 AB物块一起下滑到最低点，即将要向上运动时，A对B的作用力最大，此时速度为零，设离开O点的距离。根据动能定理得 整理得 根据牛顿第二定律，对AB整体 对物块B有 且 则 整理得 【小问3详解】 AB物块一起下滑的速度最大时，根据动能定理得 整理得 对物块B与木板的相互作用过程，对物块B由牛顿第二定律得 设经时间t，B与C共速有 物块B的速度为 规定方向为正方向，根据动量守恒定律得 与物块1相碰后 解得 对B与物块1整体，根据动能定理 与物块2相碰前 与物块2相碰，根据动量守恒定律得 与物块2相碰后 对B与物块1、2整体，根据动能定理 归纳得，与物块n碰前 与物块n碰撞前瞬间粘到一起的物块总动能 整理得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年9月东北三省重点高中联合体 高三适应性模拟考试 物理 注意事项： 1、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、答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 沈佳高铁是我国新建八纵八横铁路网中重要组成部分，其中沈阳至长白山段的沈白高铁将于2025年9月底开通，该段全长约为430km，共设9座客运车站，列车设计最高运营时速350km/h，以下说法错误的是（　　） A. 若要实时监测列车所处位置，可将列车视为质点 B. 全长430km指的是列车行驶全长的实际路程 C. 列车高速行驶途中，若需向右转弯，则需轨道向右倾斜 D. 列车设计时速350km/h指的是列车运行的平均速率 2. 如图所示，光滑定滑轮通过一根斜短细线系于天花板上的点，轻绳绕过定滑轮，一端竖直悬挂物块，另一端连接物块，物块放置在物块上，整个系统处于静止状态。已知，轻杆与水平方向夹角为，重力加速度大小，不计滑轮的重力，下列说法正确的是（　　） A. 轻杆的拉力为 B. 地面对物块的支持力为 C. 地面对物块的摩擦力为 D. 物块对物块的摩擦力为 3. 如图，一根刚性直梯倾斜置于直角墙壁上，小明沿直梯上的P点向上缓慢攀爬，若地面粗糙，竖直墙面光滑，则（　　） A. 直梯对墙壁的压力不变 B. 直梯对墙壁的压力变小 C. 地面对直梯摩擦力变大 D. 地面对直梯支持力变大 4. 如图，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α＝60°，一小球在圆轨道左侧的A点以速度＝5m/s平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为，不计空气阻力，则A、B之间的水平距离为：（　　） A. B. C. D. 5. 我国的北斗系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成，若其中两卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示；两卫星之间的距离Δr随时间变化的关系如图乙所示，图中R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，不考虑两卫星之间的作用力，计算时。下列说法正确的是（　　） A. 中轨道卫星与静止卫星的轨道半径之比为1∶2 B. 中轨道卫星的加速度大小为 C. 图乙中的T为24小时 D. 中轨道卫星的运动周期为 6. 如图，粗糙水平面上静止放置一木板A，板长为L，t＝0时一小木块B以v＝3m/s冲上木板左端，时A与B均静止，B恰好位于A的最右端，且木板位移为L，若A与地面间动摩擦因数＝0.05，A与B间动摩擦因数＝0.2，，则（　　） A. L＝1m B. L＝2m C. ＝3s D. ＝5s 7. 如图所示，角度为60°的“V”字形粗糙杆竖直固定，质量均为m的两个相同小球用一轻弹簧连接套在粗糙杆上等高的位置，两个小球与杆之间的动摩擦因数均为，弹簧在AB位置时处于原长，CD、EF位置与AB位置的竖直高度均为h。已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为且弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，两个小球从CD位置由静止同时下滑，下列说法正确的是（　　） A. 两个小球在CD位置的加速度大小为 B. 两个小球下滑到AB位置时动能达到最大 C. 从AB位置下滑到EF位置，两个小球所受的摩擦力先减小后增大 D. 从AB位置下滑到EF位置，两个小球克服摩擦力做的功为mgh 8. 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（　　） A. 工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力 C. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小 D. 重物缓慢拉起过程，工人受到的地面支持力变小 9. 如图，滑块a、b的质量均为，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为。则（　　） A. a落地前，轻杆对b一直做正功 B. a落地时速度大小为 C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为 10. 如图所示，质量均为m的物体A、B通过一轻质弹簧相连，物体A放在水平地面上，物体B通过细绳绕过轻质定滑轮与质量为4m的物体C相连，物体C放在固定的光滑斜面上。用手托住物体C，使滑轮左边细绳刚好伸直并保持竖直，右边细绳与斜面平行。释放C后它沿斜面下滑，当A刚离开地面时，B恰好获得最大速度。已知弹簧劲度系数为k，细绳与滑轮之间的摩擦不计。下列说法正确的是（　　） A. 斜面倾角为30° B. 斜面倾角为37° C. 从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离为 D. 物体B的最大速度 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（A、B）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，小物块释放点与光电门之间的距离为（远远小于）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间。 （1）物块通过光电门时的速度为______； （2）改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从点静止释放，记录多组和对应的时间，做出图像如图所示，若在误差允许的范围内，满足关系式______时，可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒； （3）在（2）的条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、，则______（用、、、表示）； （4）在（2）的条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为______（、、表示）。 12. 在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛出，落在水平地面上。某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板，设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板与水平地面的夹角为45°。 （1）请完善下列实验步骤： ①调整轨道末端沿___________方向； ②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为O点； ③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点记为C点； （2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面的高度H、小球在轨道末端B时到地面的高度h、C点到O点距离s，用天平测出小球质量m，已知当地重力加速度为g。若小球可视为质点，则小球离开B点时的速度为___________，小球在轨道上损失的机械能为___________；（用题中所给的物理量表示） （3）实际操作中，木板与水平地面的夹角大于，实验者未察觉，那么根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量___________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 13. 目前科学家预测有4000多颗可能适合人类居住的行星。若某宜居行星上有一圆锥摆，如图所示，通过传感器测得小球做匀速圆周运动的角速度为，测得悬点到小球做匀速圆周运动圆心的高度为。已知飞船绕行星的表面运动一周通过的路程为，引力常量为，忽略行星自转。求： （1）宜居行星表面的重力加速度大小； （2）宜居行星的质量。 14. 如图所示，光滑水平轨道OA的右端拴连一轻质弹簧，左端与等高的长的水平传送带AB相接，传送带B端与竖直固定的半径的光滑半圆形轨道最高点相近，半圆轨道最低点C与放置于光滑水平面上质量、长度为l的薄木板等高。弹簧压缩后被锁定，弹性势能为。质量的小滑块置于弹簧左端（不连接），它与传送带和长木板间的动摩擦因数分别为和，传送带能以不同的速率逆时针匀速转动（如图所示）。传送带静止时，解除弹簧上的约束，物块获得速度滑上传送带，到达B端时速度为，从B端滑入半圆形轨道且恰能沿轨道内表面运动到C点。重力加速度大小取，求： （1）到达B端速度的大小及弹簧势能； （2）传送带静止时解除弹簧上的约束，物块最终与M相对静止的速度大小； （3）保持弹簧势能不变，调节传送带速率v，要使物块始终不会滑出木板，木板的最小长度。 15. 如下图，劲度系数为100N/m的轻弹簧一端固定在倾角足够长斜面的顶端，另一端拴接物块A，弹簧与斜面平行。物块B锁定在A上，点为弹簧原长位置，A与斜面间的动摩擦因数。A、B质量均为。不计厚度的挡板P固定在水平面上，P左侧的平面光滑，木板C长度，质量，紧挨着挡板P。木板C右端与足够长的固定平台间的距离。物块A、挡板P、木板C的上表面及平台等高。质量均为的个物块从左向右依次静置于平台上，相邻两物块间的距离均为，物块1位于平台的最左端。已知B与木板间的动摩擦因数，木板与水平面间的动摩擦因数，各物块与平台间的动摩擦因数均为。将弹簧压缩，使AB从斜面上距点处由静止释放，重力加速度，所有物块均可视为质点。AB释放后的运动过程中： （1）求AB物块下滑速度最大时离点的距离； （2）求A对B作用力的最大值； （3）调整斜面长度使AB物块速度最大时恰好到达斜面底端，此时撤去弹簧并解除AB间的锁定。A与挡板碰撞后物块B滑上木板C，木板C与平台碰撞后立即停止，物块B与物块1相碰后粘在一起，两物块继续运动，然后与物块2相碰，碰后三物块粘在一起继续运动……，所有碰撞时间极短。已知，不计物块由斜面到平面的能量损失。求物块B与前个物块碰后粘成的整体与物块碰撞前的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $