第3单元 功能关系和动量 振动和波（综合训练）（山东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第3单元 功能关系和动量 振动和波 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3． 测试范围：功能关系、动量守恒定律、机械振动与机械波。 第Ⅰ卷 1、 单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．奥运会蹦床项目中，教练组为指导运动员的发力技巧，将压力传感器安装在蹦床上，记录运动员对弹性网的压力。如图所示为某次训练中质量为m的运动员某次与网接触过程中计算机输出的压力－时间图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．运动员与网接触过程中的速度先减小后增大 B．运动员与网接触过程中的加速度先减小后增大 C．运动员与网接触的全过程网对运动员做功为零 D．运动员与网接触的全过程网对运动员的冲量为零 【答案】C 【详解】A．运动员与网接触下落过程中速度先增大后减小，重力与网的弹力大小相等时速度最大，到最低点速度最小为0；运动员与网接触上升过程中速度先增大再减小；故A错误； B．运动员与网接触下落过程中加速度先减小后增大，运动员与网接触上升过程中加速度先减小再增大，故B错误； C．运动员与网接触下落过程中，网对运动员做负功；运动员与网接触上升过程中，网对运动员做正功；由图可知运动员下落与上升过程对称位置的网的弹力大小相等，运动员与网接触的全过程，网对运动员做功为零，故C正确； D．根据图线与t轴所围图形面积表示冲量大小可知，运动员与网接触过程中网对运动员的冲量不为零，故D错误。 故选C。 2．如图所示，一辆小车静止在光滑水平地面上，小车左侧紧挨竖直墙壁，通过细线将小钢球悬挂在固定于小车的竖直杆上，将小球向左拉开一小角度并由静止释放。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．小车始终保持静止 B．车离开墙壁后做匀速运动 C．小球从释放至第一次摆到最低点的过程机械能守恒 D．小车离开墙壁后，小球与小车组成的系统动量守恒 【答案】C 【详解】A．小球在第一次经过最低点前的过程中，小车保持静止，之后小车开始运动，故A错误； B．车离开墙壁后，小球和小车组成的系统在水平方向不受外力，系统在水平方向动量守恒，小球水平方向做变速运动，小车离开墙壁后不是做匀速运动，故B错误； C．小球从释放至第一次摆到最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故C正确； D．小车离开墙壁后，小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，故D错误。 故选C。 3．如图所示为甲、乙两个单摆的振动图像或同种介质中甲、乙两列简谐横波的波动图像，令乙的周期为，则下列说法正确的是（　　） A．若图像为振动图像，则甲、乙的摆长之比为 B．若图像为波动图像，则甲、乙的周期之比为 C．若图像为振动图像，任意一段时间内甲单摆摆球运动的路程为 D．若图像为波动图像，甲的某个质点在任意一段时间内运动的路程为 【答案】B 【详解】A．若图像为振动图像，甲、乙的周期之比为，由 可得，A错误； B．若图像为波动图像，甲、乙的波长之比为，同种介质中机械波的传播速度相等，由 可得，B正确； C．若图像为振动图像，乙的周期为，则甲的周期为，任意一段时间内甲单摆摆球运动的路程为，C错误； D．若图像为波动图像，甲的某个质点在任意一段时间内，初位置不一定在平衡位置或位移最大处，则运动的路程不一定为，D错误； 故选B。 4．海南岛因美丽的海滩和丰富的海洋资源而闻名。一条小船（视为质点）停泊在海岸边，有人测得小船在1min内完成了15次全振动，t0时刻海浪的波形如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动，求（　　） A．海浪的周期是20s B．海浪传播的速度大小为5m/s C．1min内小船通过的路程300m D．t=15s时小船偏离平衡位置的位移为0.1m 【答案】B 【详解】A．小船在1min内完成了15次全振动，则海浪的周期，故A错误； B．根据海浪的波形图可知，海浪的波长，则海浪传播的速度，故B正确； C．海浪的振幅A=0.1m，则1min内小船通过的路程，故C错误； D．由题意可知，小船的振动方程为 则t=15s时小船偏离平衡位置的位移为-0.1m，故D错误。 故选B。 5．某款降噪耳机是通过发出降噪声波来抵消环境噪声，原理如图所示。其中实线表示环境噪声，虚线表示降噪声波，下列说法正确的是（　　） A．图中点为振动加强点 B．图中点的位移始终为0 C．降噪声波的传播速度要比噪声声波的传播速度快 D．一个周期内，点向右移动一个波长的距离 【答案】B 【详解】AB．两列振幅相同的声波在图中的P点振动方向相反，即P点是振动减弱点，位移始终为0，故A错误，B正确； C．声波在同种介质中的传播速度都是相同的，故C错误； D．无论是横波还是纵波，P点处的质点只在平衡位置附近振动，并不随波移动，故D错误。 故选B。 6．质量m=1000kg的某国产汽车在水平路面上进行整车道路性能试验时，由静止启动，试验过程中汽车牵引力的倒数和速度v的关系如图所示，汽车速度能达到的最大值整个过程中汽车受到的阻力大小恒定。下列说法正确的是（　　） A．汽车的额定功率为200kW B．汽车从静止开始一直做匀加速运动直至达到最大速度 C．汽车做匀加速运动的时间为10s D．汽车做匀加速运动的加速度大小为2m/s2 【答案】D 【详解】A．由可得，结合题中图像可知 解得，故A错误； B．由图像可知，开始一段时间内汽车牵引力保持不变，做匀加速运动，后来随着牵引力的减小，汽车做加速度减小的加速运动直至达到最大速度，故B错误； CD．设匀加速阶段牵引力为F，由题图可得 解得 汽车速度达到的最大值时，牵引力与阻力等大，即 解得 汽车做匀加速运动的加速度满足 解得a=2m/s2 由题图可知，匀加速运动的末速度为，设汽车做匀加速运动的时间为t，则有 解得t=15s，故C错误、D正确。 故选D。 7．如图所示为设计过山车轨道路线的平面图，凹圆弧和凸圆弧的半径均为R，圆心角均为，B点与地面相切，A、C、E三点处于同一高度，且各段之间平滑连接。设想过山车从距地面高为H的P点由静止开始运动，安全行驶（过山车对轨道一直有压力）至F点，在理想的情况下可以认为运动过程中不受摩擦力及空气阻力，则H应满足（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由几何关系可得的高度差为 过山车从P点到C点过程，根据动能定理可得 在圆弧过程的C点，为了过山车对轨道有压力，需要满足 联立解得 为了保持小车能到达D点，需要满足，过山车从P点到D点过程，根据动能定理可得 其中 解得 综上分析可知，H应满足 故选D。 8．某售卖员在公园里跑动售卖有“哆啦A梦”图案的氦气球。现将其简化为如图所示板状氦气球，设售卖员在无风的公园里拉着氦气球沿直线向前以速度v匀速运动。氦气密度小于空气密度，此时系着氦气球的绳子AB处于水平状态，氦气球朝上的表面与水平方向夹角为45°。氦气球受到空气的浮力不可忽略。若空气密度为ρ，氦气球朝上的表面面积为S，则下列说法正确的是（　　） A．绳子拉力大小为ρSv² B．氦气球所受浮力与重力的合力大小为ρSv² C．空气对氦气球的冲击力大小为ρSv² D．绳子拉力对氦气球做功的功率为 【答案】C 【详解】C．取一段微元时间，水平方向有质量为 的空气与氦气球发生碰撞，空气与氦气球碰撞后竖直向上冲出，可视为弹性碰撞，速度变化量为，动量变化量为 根据动量定理 氦气球对空气的冲击力为，C正确； A．绳子拉力为，A错误； B．重力和浮力的合力与绳子拉力等大反向，则为，B错误； D．绳子拉力对氦气球做功的功率为，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=6s时刻的波形图。图乙为平衡位置在x=5cm处的质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．波的传播速度大小为0.02m/s C．图甲中实线与y轴交点的纵坐标为cm D．平衡位置在x=0处的质点在t=6.5s时刻回到x轴 【答案】BD 【详解】A．由题图乙知t=6s时刻平衡位置在x=5cm处的质点正在向上振动，根据“上下坡法”可知波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图可知波长为12cm，周期为6s，则波速，故B正确； C．由题图甲知，t=6s时，该波的波动方程为 所以平衡位置在x=0处的质点在t=6s时刻的位置，故C错误； D．平衡位置在x=-1cm处的质点的振动能量和形式在t=6.5s时刻传播至平衡位置在x=0处的质点，故D正确。 故选BD。 10．如图所示，光滑水平地面上静置一质量为M的斜劈，斜劈竖直高度为h、水平方向宽为L，一质量为m的小球从斜劈的斜面上由静止释放，释放时小球到斜面底端的水平距离设为l，小球滑至斜面底端时相对于地面的水平位移设为x。改变释放时小球与斜面底端的水平距离l，得到小球的水平位移x和l的关系图像如图乙所示。已知重力加速度为g，小球可视为质点，斜面底端有一小段圆弧（图中未画出），且圆弧与水平地面相切，可使小球滑离斜劈时的速度方向水平。关于小球下滑的过程，下列说法中正确的是（　　） A．小球与斜劈组成的系统动量不守恒 B．斜劈对小球做正功 C．斜劈与小球的质量之比 D．当时，小球与斜劈分离时的速度大小为 【答案】AD 【详解】A．根据动量守恒条件可知小球与斜劈组成的系统在竖直方向合力不为0，系统在水平方向动量守恒，故A正确； B．整个系统机械能守恒，斜劈机械能增加，说明小球对斜劈做正功，则斜劈对小球做负功，故B错误； C．滑至圆弧底部后两物体间的相对位移大小为l，根据水平方向动量守恒可得， 则 结合图线可得 所以 故C错误； D．根据水平方向动量守恒和能量守恒定律可得， 联立解得 故D正确。 故选AD。 11．如图甲所示，一倾角的粗糙斜面顶端安装一轻质定滑轮，一轻绳跨过定滑轮，一端沿斜面方向连接质量为的物块1，另一端悬挂质量为的物块2。现使物块1在斜面上静止释放，以释放点为坐标原点，以物块的运动方向为正方向建立轴。物块1的机械能与的关系如图乙所示。已知物块落地后不反弹，粗糙斜面的动摩擦因数，取。下列说法正确的是（　　） A．至阶段，合外力对做的功等于其机械能的变化量 B．物块1的质量为 C．物块2的质量为 D．至阶段，物块1的加速度为 【答案】BD 【详解】A．根据动能定理，至阶段，合外力对做的功等于其动能的变化量，故A错误； B．由图乙可知，至阶段，轻绳对物块1的拉力为0，摩擦力对物块1做负功使其机械能减小，则 解得，故B正确； CD．至阶段，设轻绳拉力为T，对物块1有 解得 对物块1受力分析有 对物块2受力分析有 解得，，故C错误，D正确。 故选BD。 12．如图所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（　　） A．光源与小球振动的相位差为 B．光源从初始状态回到平衡位置的时间为0.75s C．若影子振动的初相位为，则 D．影子的最大速度 【答案】BD 【详解】A．图2可知二者振幅为1cm，设小球的振动方程 光源的振动方程 但t=0时，则 则 可知光源与小球振动的相位差为，故A错误； B．光源的振动方程 其中 则 光源从初始状态回到平衡位置，即 可知光源从初始状态回到平衡位置的时间为0.75s，故B正确； C．小球的振动方程 光源的振动方程 影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，取影子某一时刻的位置 根据几何关系 得影子的振动方程 当t=0时有 则 故C错误； D．对于 设振幅 根据能量守恒 根据图2，周期 且周期 联立解得 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13．（6分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连。遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，用表示点到光电门处的距离，表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度，实验时滑块在处由静止开始运动。 (1)滑块通过点的瞬时速度可表示为 ； (2)某次实验测得倾角，重力加速度用表示，滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为 ，系统的重力势能减少量可表示为 ，在误差允许的范围内，两者相等，则可认为系统的机械能守恒。 (3)在上述实验方法中，某同学改变、间的距离，得到滑块到点时对应的速度，作出的图像如图2所示，并测得，则重力加速度 。 【答案】(1) (2) (3)9.6 【详解】（1）将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度，滑块通过点的瞬时速度 （2）[1]系统动能的增加量 [2]系统重力势能的减小量 （3）根据系统机械能守恒 则 图线的斜率 解得 14．（8分）某同学用如图1所示的装置探究碰撞中的不变量，实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，滑块碰到弹射装置时将被锁定，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块甲和滑块乙上装有相同宽度的挡光片，在滑块甲的右端和滑块乙的左端装上了弹性碰架（图中未画出），可保证在滑块碰撞过程中能量损失极小。开始时，滑块甲被弹射装置锁定，滑块乙静置于两个光电门之间。 (1)该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图2所示，则 cm； (2)为使碰撞后两个滑块能够先后通过光电门2，则选用下列哪组滑块能使实验效果好______； A．， B．， C．， (3)某次实验时，该同学记录下滑块甲（质量为）通过光电门1的时间为，滑块乙（质量为）通过光电门2的时间为，滑块甲通过光电门2的时间为，根据实验器材等测量条件确定误差范围。 ①只要等式 成立，则可说明碰撞过程中动量守恒；②只要等式 成立，则可说明这次碰撞为弹性碰撞。 （注：以上2个等式必须用、、、、等字母表示） 【答案】(1)2.145 (2)B (3) 【详解】（1）由图2可知游标卡尺精度为0.05mm，故 （2）为使碰撞后两个滑块能够先后通过光电门，所以入射球不能反弹，所以应用质量较大的球去碰质量较小的球，可知B选项符合题意。 故选B。 （3）[1]碰前，滑块甲通过光电门1的速度 碰后，滑块甲、乙的速度分别为 规定向右为正方向，由动量守恒有 联立解得 [3]若为弹性碰撞，则有 联立上式解得 15．（8分）一列简谐横波在时刻的波形图如图中虚线所示，从此刻起，经3s波形图如图中实线所示。若波传播的速度大小为，求： (1)波的周期以及判断波的传播方向； (2)从时刻开始，处的质点的振动方程。 【答案】(1)，波沿轴负方向传播 (2) 【详解】（1）由图可知，波长 周期公式 解得 假设波沿轴负方向传播，则3s内波传播的距离为 波速公式 当时，波传播的速度为，假设成立，所以波沿轴负方向传播。 （2）由于波沿轴负方向传播，根据上下坡法可知时刻，处的质点位于波谷，将向上运动 设处的质点的振动方程 由图像可知， 令，则 可得 所以处的质点的振动方程为 16．（8分）据报道，“嫦娥六号”着陆器和上升器组合体在距月面高处时速度为，在发动机作用下开始实施动力下降，到达着陆点上方处时速度降为0保持悬停。之后，组合体缓慢竖直下降，在距月面时关闭发动机，组合体自由下落。接触月面后，在缓冲系统的作用下经组合体速度降为0。已知组合体的质量为，月球表面的重力加速度，不考虑发动机喷气对组合体质量的影响。（计算结果保留2位有效数字） (1)求在动力下降阶段，发动机对组合体做的功。 (2)已知组合体缓慢竖直下降过程中发动机的喷气速度为，求发动机每秒喷出气体的质量。 (3)已知缓冲系统由四个相同的着陆腿组成，且四个着陆腿与竖直方向的夹角均为，若地面对各着陆腿作用力的方向沿各着陆腿所在直线，求每个着陆腿平均承受的作用力的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意，设发动机对组合体做的功为，在动力下降阶段，由动能定理有 其中，， 解得 （2）设缓慢垂直下降过程中气体对组合体作用力大小为，由牛顿第三定律可知，组合体对气体作用力大小也为，组合体缓慢竖直下降，由平衡条件有 设时间内喷出气体的质量为，由动量定理有 其中 解得 即发动机每秒喷出气体的质量为。 （3）设组合体刚自由下落到月球表面时速度大小为，则有 缓冲过程中组合体受地面的作用力为，平均每个着陆腿承受的作用力的大小为，则有 由动量定理有 其中， 联立解得 17．（14分）如图所示，在竖直平面内固定一个光滑的四分之一圆弧轨道，。圆弧轨道最低点与足够长的水平传送带平滑相接（圆弧轨道并不会影响传送带的运行）。传送带右端上表面与固定水平平台等高并紧靠。平台上固定有一个在底端处开口且略微错开的竖直圆轨道。一质量的滑块（可视为质点），从圆弧轨道最高点处由静止释放，经过传送带从处进入圆轨道后，在始终沿轨迹切线方向的外力作用下做匀速圆周运动。假定外力施加前后速率不变，运动一周后撤去外力，滑块再次通过点之后向右滑动一段距离后停止。已知传送带顺时针运行的速度，滑块与传送带表面的动摩擦因数，与圆轨道间的动摩擦因数右侧平台粗糙且足够长，左侧平台光滑，求： (1)滑块下滑至圆弧轨道最低点时对圆弧轨道处的压力大小； (2)运送物体时，传送带克服摩擦力做的功； (3)滑块运动的全过程中与接触面因摩擦产生的热量。 【答案】(1)30N (2)32J (3)296J 【详解】（1）从A到B机械能守恒 解得v0=4m/s 在B点 解得FN=30N 根据牛顿第三定律，压力大小为30N。 （2）滑块以速度v0冲上传送带后，做匀加速直线运动，有 解得 运动时间 运送物体时，传送带克服摩擦力做的功 （3）传送带上产生的热量 在圆轨道运动时，在竖直圆轨道匀速运动一周的过程，如图所示 选取竖直圆轨道上下对称的P、P′两点，根据牛顿第二定律则有， 在P、P′两点附近选取微元长度Δl，则滑块在这两段微元长度Δl克服摩擦力做的功之和 求和可得 产热 第三段过程为滑块滑上C右侧平台，由功能关系可知 代入数据解得 滑块运动的全过程中与接触面因摩擦产生的热量 18．（16分）如图所示，在足够长的水平地面上放有木块A、长木板B和木块D。A与B之间用轻绳相连且压缩一轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接）。B的上表面左端有一不计厚度的挡板，可视为质点的木块C紧靠挡板静止在B上，木块D静止在B的正前方，D的右方s=40m处有一固定挡板E。已知压缩弹簧的弹性势能Ep=192J，A、B、C、D的质量mA=8kg、mB=1kg、mC=3kg、mD=1kg，木块C与长木板B的上表面之间、木块D与水平地面之间的动摩擦因数均为0.1，木块A、长木板B与地面之间均无摩擦，重力加速度g=10m/s2。现烧断细线，弹簧将A、B弹开之后，长木板B与木块D发生弹性碰撞（二者所有碰撞均为弹性碰撞且时间极短），D运动到挡板E处立即被锁定，木块C始终未滑离长木板B。求： (1)弹簧将A、B弹开瞬间B的速度大小； (2)木块D运动到挡板E处所用的时间； (3)长木板B与木块D第5次碰撞时的速度大小； (4)长木板B的最小长度。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）弹簧弹开、过程，由于木块C紧靠挡板静止在B上，则、、组成的系统动量守恒、机械能守恒。设向右为正方向，由动量守恒 机械能守恒 代入，，， 联立解得 （2）设碰撞前的速度为正方向，弹性碰撞瞬间与D满足动量守恒 机械能守恒 代入，， 解得， 在水平地面滑行，受滑动摩擦力 加速度大小 方向与运动方向相反，做匀减速直线运动。从碰撞后初速度 加速度 由 得 可知如果与D撞完之后，不与D再次相撞，则D运动后静止。 继续分析，第一次撞击后 在上，二者相对滑动，B受摩擦力 两者之后会共速，可知 可得，， 由， 之后与共速前进，设再经过，与D再次相遇，则两者位移满足 解得 即此时D经过之后 即此时与以 与D相遇，此时 说明与D第二次碰撞时，二者均在向右运动，并没有静止，此时D距离E的距离是 弹性碰撞满足动量守恒 机械能守恒 代入，，， 解得， 与D第二次撞击之后，重复第一次撞击之后的过程 ，， 由， 之后与共速前进，设再经过，与D再次相遇，则两者位移满足 解得 针对D来说，根据 解得 说明再经过 D运动到挡板E。此时与共速前进，速度为 此时B距离E板距离 综上所述，木块D运动到挡板E处所用的时间 （3）B与D之前已经撞击了2次，已知长木板B与木块D发生弹性碰撞（二者所有碰撞均为弹性碰撞且时间极短），所以每次B与D撞击之后，速度都反向，且B与地面之间无摩擦，可知第三次碰撞之后共速的速度是第四次碰撞的速度，根据动量守恒第三次碰撞之后共速 第四次碰撞之后共速 即为第5次碰撞时的速度，联立解得 （4）结合前面分析，设长木板B的最小长度为，根据B与D第一次碰撞后，B速度变为0，C以8m/s速度在B上滑动直至共速的过程，木板长度最小，有 求得 该过程对B、C列动能定理得 代入数据，解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3单元 功能关系和动量 振动和波 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3． 测试范围：功能关系、动量守恒定律、机械振动与机械波。 第Ⅰ卷 1、 单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．奥运会蹦床项目中，教练组为指导运动员的发力技巧，将压力传感器安装在蹦床上，记录运动员对弹性网的压力。如图所示为某次训练中质量为m的运动员某次与网接触过程中计算机输出的压力－时间图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．运动员与网接触过程中的速度先减小后增大 B．运动员与网接触过程中的加速度先减小后增大 C．运动员与网接触的全过程网对运动员做功为零 D．运动员与网接触的全过程网对运动员的冲量为零 2．如图所示，一辆小车静止在光滑水平地面上，小车左侧紧挨竖直墙壁，通过细线将小钢球悬挂在固定于小车的竖直杆上，将小球向左拉开一小角度并由静止释放。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．小车始终保持静止 B．车离开墙壁后做匀速运动 C．小球从释放至第一次摆到最低点的过程机械能守恒 D．小车离开墙壁后，小球与小车组成的系统动量守恒 3．如图所示为甲、乙两个单摆的振动图像或同种介质中甲、乙两列简谐横波的波动图像，令乙的周期为，则下列说法正确的是（　　） A．若图像为振动图像，则甲、乙的摆长之比为 B．若图像为波动图像，则甲、乙的周期之比为 C．若图像为振动图像，任意一段时间内甲单摆摆球运动的路程为 D．若图像为波动图像，甲的某个质点在任意一段时间内运动的路程为 4．海南岛因美丽的海滩和丰富的海洋资源而闻名。一条小船（视为质点）停泊在海岸边，有人测得小船在1min内完成了15次全振动，t0时刻海浪的波形如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动，求（　　） A．海浪的周期是20s B．海浪传播的速度大小为5m/s C．1min内小船通过的路程300m D．t=15s时小船偏离平衡位置的位移为0.1m 5．某款降噪耳机是通过发出降噪声波来抵消环境噪声，原理如图所示。其中实线表示环境噪声，虚线表示降噪声波，下列说法正确的是（　　） A．图中点为振动加强点 B．图中点的位移始终为0 C．降噪声波的传播速度要比噪声声波的传播速度快 D．一个周期内，点向右移动一个波长的距离 6．质量m=1000kg的某国产汽车在水平路面上进行整车道路性能试验时，由静止启动，试验过程中汽车牵引力的倒数和速度v的关系如图所示，汽车速度能达到的最大值整个过程中汽车受到的阻力大小恒定。下列说法正确的是（　　） A．汽车的额定功率为200kW B．汽车从静止开始一直做匀加速运动直至达到最大速度 C．汽车做匀加速运动的时间为10s D．汽车做匀加速运动的加速度大小为2m/s2 7．如图所示为设计过山车轨道路线的平面图，凹圆弧和凸圆弧的半径均为R，圆心角均为，B点与地面相切，A、C、E三点处于同一高度，且各段之间平滑连接。设想过山车从距地面高为H的P点由静止开始运动，安全行驶（过山车对轨道一直有压力）至F点，在理想的情况下可以认为运动过程中不受摩擦力及空气阻力，则H应满足（　　） A． B． C． D． 8．某售卖员在公园里跑动售卖有“哆啦A梦”图案的氦气球。现将其简化为如图所示板状氦气球，设售卖员在无风的公园里拉着氦气球沿直线向前以速度v匀速运动。氦气密度小于空气密度，此时系着氦气球的绳子AB处于水平状态，氦气球朝上的表面与水平方向夹角为45°。氦气球受到空气的浮力不可忽略。若空气密度为ρ，氦气球朝上的表面面积为S，则下列说法正确的是（　　） A．绳子拉力大小为ρSv² B．氦气球所受浮力与重力的合力大小为ρSv² C．空气对氦气球的冲击力大小为ρSv² D．绳子拉力对氦气球做功的功率为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=6s时刻的波形图。图乙为平衡位置在x=5cm处的质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．波的传播速度大小为0.02m/s C．图甲中实线与y轴交点的纵坐标为cm D．平衡位置在x=0处的质点在t=6.5s时刻回到x轴 10．如图所示，光滑水平地面上静置一质量为M的斜劈，斜劈竖直高度为h、水平方向宽为L，一质量为m的小球从斜劈的斜面上由静止释放，释放时小球到斜面底端的水平距离设为l，小球滑至斜面底端时相对于地面的水平位移设为x。改变释放时小球与斜面底端的水平距离l，得到小球的水平位移x和l的关系图像如图乙所示。已知重力加速度为g，小球可视为质点，斜面底端有一小段圆弧（图中未画出），且圆弧与水平地面相切，可使小球滑离斜劈时的速度方向水平。关于小球下滑的过程，下列说法中正确的是（　　） A．小球与斜劈组成的系统动量不守恒 B．斜劈对小球做正功 C．斜劈与小球的质量之比 D．当时，小球与斜劈分离时的速度大小为 11．如图甲所示，一倾角的粗糙斜面顶端安装一轻质定滑轮，一轻绳跨过定滑轮，一端沿斜面方向连接质量为的物块1，另一端悬挂质量为的物块2。现使物块1在斜面上静止释放，以释放点为坐标原点，以物块的运动方向为正方向建立轴。物块1的机械能与的关系如图乙所示。已知物块落地后不反弹，粗糙斜面的动摩擦因数，取。下列说法正确的是（　　） A．至阶段，合外力对做的功等于其机械能的变化量 B．物块1的质量为 C．物块2的质量为 D．至阶段，物块1的加速度为 12．如图所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（　　） A．光源与小球振动的相位差为 B．光源从初始状态回到平衡位置的时间为0.75s C．若影子振动的初相位为，则 D．影子的最大速度 第Ⅱ卷 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13．（6分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连。遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，用表示点到光电门处的距离，表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度，实验时滑块在处由静止开始运动。 (1)滑块通过点的瞬时速度可表示为 ； (2)某次实验测得倾角，重力加速度用表示，滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为 ，系统的重力势能减少量可表示为 ，在误差允许的范围内，两者相等，则可认为系统的机械能守恒。 (3)在上述实验方法中，某同学改变、间的距离，得到滑块到点时对应的速度，作出的图像如图2所示，并测得，则重力加速度 。 14．（8分）某同学用如图1所示的装置探究碰撞中的不变量，实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，滑块碰到弹射装置时将被锁定，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块甲和滑块乙上装有相同宽度的挡光片，在滑块甲的右端和滑块乙的左端装上了弹性碰架（图中未画出），可保证在滑块碰撞过程中能量损失极小。开始时，滑块甲被弹射装置锁定，滑块乙静置于两个光电门之间。 (1)该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图2所示，则 cm； (2)为使碰撞后两个滑块能够先后通过光电门2，则选用下列哪组滑块能使实验效果好______； A．， B．， C．， (3)某次实验时，该同学记录下滑块甲（质量为）通过光电门1的时间为，滑块乙（质量为）通过光电门2的时间为，滑块甲通过光电门2的时间为，根据实验器材等测量条件确定误差范围。 ①只要等式 成立，则可说明碰撞过程中动量守恒；②只要等式 成立，则可说明这次碰撞为弹性碰撞。 （注：以上2个等式必须用、、、、等字母表示） 15．（8分）一列简谐横波在时刻的波形图如图中虚线所示，从此刻起，经3s波形图如图中实线所示。若波传播的速度大小为，求： (1)波的周期以及判断波的传播方向； (2)从时刻开始，处的质点的振动方程。 16．（8分）据报道，“嫦娥六号”着陆器和上升器组合体在距月面高处时速度为，在发动机作用下开始实施动力下降，到达着陆点上方处时速度降为0保持悬停。之后，组合体缓慢竖直下降，在距月面时关闭发动机，组合体自由下落。接触月面后，在缓冲系统的作用下经组合体速度降为0。已知组合体的质量为，月球表面的重力加速度，不考虑发动机喷气对组合体质量的影响。（计算结果保留2位有效数字） (1)求在动力下降阶段，发动机对组合体做的功。 (2)已知组合体缓慢竖直下降过程中发动机的喷气速度为，求发动机每秒喷出气体的质量。 (3)已知缓冲系统由四个相同的着陆腿组成，且四个着陆腿与竖直方向的夹角均为，若地面对各着陆腿作用力的方向沿各着陆腿所在直线，求每个着陆腿平均承受的作用力的大小。 17．（14分）如图所示，在竖直平面内固定一个光滑的四分之一圆弧轨道，。圆弧轨道最低点与足够长的水平传送带平滑相接（圆弧轨道并不会影响传送带的运行）。传送带右端上表面与固定水平平台等高并紧靠。平台上固定有一个在底端处开口且略微错开的竖直圆轨道。一质量的滑块（可视为质点），从圆弧轨道最高点处由静止释放，经过传送带从处进入圆轨道后，在始终沿轨迹切线方向的外力作用下做匀速圆周运动。假定外力施加前后速率不变，运动一周后撤去外力，滑块再次通过点之后向右滑动一段距离后停止。已知传送带顺时针运行的速度，滑块与传送带表面的动摩擦因数，与圆轨道间的动摩擦因数右侧平台粗糙且足够长，左侧平台光滑，求： (1)滑块下滑至圆弧轨道最低点时对圆弧轨道处的压力大小； (2)运送物体时，传送带克服摩擦力做的功； (3)滑块运动的全过程中与接触面因摩擦产生的热量。 18．（16分）如图所示，在足够长的水平地面上放有木块A、长木板B和木块D。A与B之间用轻绳相连且压缩一轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接）。B的上表面左端有一不计厚度的挡板，可视为质点的木块C紧靠挡板静止在B上，木块D静止在B的正前方，D的右方s=40m处有一固定挡板E。已知压缩弹簧的弹性势能Ep=192J，A、B、C、D的质量mA=8kg、mB=1kg、mC=3kg、mD=1kg，木块C与长木板B的上表面之间、木块D与水平地面之间的动摩擦因数均为0.1，木块A、长木板B与地面之间均无摩擦，重力加速度g=10m/s2。现烧断细线，弹簧将A、B弹开之后，长木板B与木块D发生弹性碰撞（二者所有碰撞均为弹性碰撞且时间极短），D运动到挡板E处立即被锁定，木块C始终未滑离长木板B。求： (1)弹簧将A、B弹开瞬间B的速度大小； (2)木块D运动到挡板E处所用的时间； (3)长木板B与木块D第5次碰撞时的速度大小； (4)长木板B的最小长度。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $