精品解析：河北省石家庄市河北辛集中学2025-2026学年高三上学期第二次阶段考试物理试题

河北辛集中学2025-2026学年度第一学期第二次阶段考试 高三物理试卷 考试时间：75分钟 第I卷（选择题） 一、单选题（共7题，每题4分，共28分） 1. 2025年2月哈尔滨亚冬会上，中国运动员在速度滑冰男子500米决赛中，以34秒95的成绩夺得冠军。如图所示，比赛中运动员正沿圆弧形弯道滑行，则下列说法正确的是（　　） A. “34秒95”指的是时刻 B. 研究运动员滑行的轨迹时，可以把运动员看作质点 C. 运动员全程的平均速度是14.3m/s D. 运动员在弯道滑行时，冰面对运动员的作用力大于运动员对冰面的作用力 2. 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. c点的电场强度大于b点的电场强度 B. a点和b点的电场强度的方向相同 C. b点的电场强度大于d点的电场强度 D. 若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点 3. 如图所示，细绳一端固定在天花板上，另一端跨过一光滑动滑轮和两固定在天花板上的光滑定滑轮，动滑轮下端挂有一重物。某人抓住绳的一端，从右侧定滑轮正下方A点以的速度匀速移动到B点，此时细绳与水平方向的夹角为。已知重物质量为，右侧定滑轮与A点的竖直高度，重力加速度，，不考虑滑轮的大小和质量，下列说法正确的是（　　） A. 重物匀速上升 B. 人到达B点时，重物重力的功率大小为200W C. 整个过程人对重物做功为100J D. 人行走时，对地面的摩擦力方向水平向右 4. 如图所示，这是清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口的直径为D， 水流以速度 v 从枪口喷出，近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为 ，其余 的水流撞击车身后无反弹地顺着车流下，由于水流与车身的作用时间较短，因此在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，水流对车身的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 5. 图甲为沿x轴正方向传播的某简谐波在时刻的波形图，P（图中未标出）是此波上的一个质点，图乙为P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该列波的传播速度为 B. 质点P的平衡位置可能位于处 C. 质点P的平衡位置可能位于处 D. 质点P在2s内沿x轴运动了10m 6. 如图所示为某建筑工地所用的水平放置的运输带，在电动机的带动下运输带始终以恒定的速度v0=1m/s顺时针传动。建筑工人将质量m=2kg的建筑材料静止地放到运输带的最左端，同时建筑工人以v0=1m/s的速度向右匀速运动。已知建筑材料与运输带之间的动摩擦因数为μ=0.1，运输带的长度为L=2m，重力加速度大小为g=10m/s2。以下说法正确的是（　　） A. 建筑工人比建筑材料早到右端0.3s B. 建筑材料在运输带上一直做匀加速直线运动 C. 因运输建筑材料电动机多消耗的能量为1J D. 运输带对建筑材料做的功为1J 7. 在光滑水平面上放有一质量为的小车，一质量为的小球用长为的轻质细线悬挂于小车顶端。现从图中位置（细线伸直且水平）同时由静止释放小球和小车，设小球到达最低点时的速度为。从释放到小球达最低点过程中，细线对小球做的功为。从释放开始小车离开初位置的最大距离为，则下列说法正确的有（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共3题，每题6分，共18分） 8. 如图，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量M=2m，原来静止在光滑的水平面上。有一个可以看作质点的小球，质量为m，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，关于这个过程，下列说法错误的是（　　） A. 小球滑离小车时，小车回到原来位置 B. 小球滑离小车时相对小车的速度大小为v C. 车上管道中心线最高点的竖直高度 D. 小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车所受合外力冲量大小为 9. 李白在邯郸观舞感赞道，“粉色换日彩，舞袖捕花枝”，舞袖的波形可看成一列沿轴传播的简谐横波，如图所示，实线是简谐横波在时刻的波形图，虚线是在时刻的波形图。则下列说法正确的是（　　） A. 在到时间内处的质点可能沿轴正方向运动了 B. 若波速为，则波沿轴正方向传播 C. 若波速为处的质点在时刻沿轴负方向振动 D. 若在到时间内，处的质点通过的路程为，则波沿轴负方向传播 10. 如图所示，质量为M的滑块A出静止开始从倾角为的固定斜面上滑下，下滑时间后与另一个质量同为M的静止拴在轻质弹簧上端的滑块B发生碰撞（碰撞时间极短），且碰撞后A、B黏在一起。已知A、B初始位置的竖直高度差为。以滑块A出发点为原点，取沿斜面向下为正方向，滑块A的位移为x，运动的速度为v，加速度为a，运动时间为t，忽略空气阻力、两滑块与斜面摩擦力，两滑块可看作质点，弹簧在弹性限度内。关于滑块A从出发到运动到最低点的过程中，以下图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。 （1）下列各示意图所示的力学实验中，与本实验所采用的实验原理相同的是________ A. B. C. D. （2）为了平衡摩擦力，下列操作可行且必要的是_____。 A. 将长木板的右端垫高 B. 在细线上挂上槽码 C. 先接通打点计时器，再释放小车，让小车拉着纸带打下间隔均匀的点 D. 每测一次加速度，需要重新平衡摩擦力 （3）某次实验得到如图乙所示的纸带，相邻两计数点之间还有四个点未画出。因某同学不小心将墨汁滴到纸带上，导致点模糊不清，现测得和的距离分别为和，可知小车运动的加速度大小为__________（保留三位有效数字） 12. 请完成下列实验操作和计算。 （1）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数_________mm。 （2）实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。 ①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。 ②轨道调节。 调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的_________。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。 ③碰撞测试 先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2_________t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。 ④吸能材料性能测试。 将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为_________（结果保留2位有效数字）。 四、解答题（共3题，第13题10分，14题14分，第15题16分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 大连港位于辽东半岛南端的大连湾内，是该区域进入太平洋、面向世界的海上门户。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30次全振动，t=0时刻海浪的波形图如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动。求： （1）海浪传播的速度大小； （2）1min内小船通过的路程； （3）s时小船偏离平衡位置的位移大小。 14. 设想在未来的某一天，有一位航天员到达了宇宙中的某一行星表面，航天员利用携带的实验仪器做如下的实验：把一个光滑的“过山车”轨道固定在一个台式电子测力计上，调节测力计示数为零，然后将一个质量为m的小球从倾斜轨道上释放，如图所示。实验过程中发现当把小球从与圆周最高点等高处静止释放时，小球运动到轨道最低点，电子测力计的读数为F，已知行星半径为R，引力常量为G，忽略星球的自转，求： （1）该行星表面附近的重力加速度大小g； （2）该行星的平均密度ρ。 （3）在该星球上发射卫星的最小发射速度v。 15. 如图所示，质量为m1＝0.5 kg的小物块P置于台面上的A点并与水平弹簧的右端接触(不拴接)，轻弹簧左端固定，且处于原长状态．质量M＝1 kg的长木板静置于水平面上，其上表面与水平台面相平，且紧靠台面右端．木板左端放有一质量m2＝1 kg的小滑块Q.现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)，撤去推力，此后P沿台面滑到边缘C时速度v0＝10 m/s，与小车左端的滑块Q相碰，最后物块P停在AC的正中点，滑块Q停在木板上．已知台面AB部分光滑，P与台面AC间的动摩擦因数μ1＝0.1，A、C间距离L＝4 m．滑块Q与木板上表面间的动摩擦因数μ2＝0.4，木板下表面与水平面间的动摩擦因数μ3＝0.1(g取10 m/s2)，求： (1)撤去推力时弹簧的弹性势能； (2)长木板运动中的最大速度； (3)长木板的最小长度． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北辛集中学2025-2026学年度第一学期第二次阶段考试 高三物理试卷 考试时间：75分钟 第I卷（选择题） 一、单选题（共7题，每题4分，共28分） 1. 2025年2月哈尔滨亚冬会上，中国运动员在速度滑冰男子500米决赛中，以34秒95的成绩夺得冠军。如图所示，比赛中运动员正沿圆弧形弯道滑行，则下列说法正确的是（　　） A. “34秒95”指的是时刻 B. 研究运动员滑行的轨迹时，可以把运动员看作质点 C. 运动员全程的平均速度是14.3m/s D. 运动员在弯道滑行时，冰面对运动员的作用力大于运动员对冰面的作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．“以34秒95的成绩夺得冠军”中“34秒95”指的是时间间隔，故A错误； B．研究运动员滑行的轨迹时，可以忽略具体动作把运动员看作质点，故B正确； C．运动员全程的平均速度是位移除时间，在500米决赛中，运动员的运行轨迹不是直线，所以位移不为500米，故平均速度不是14.3m/s，故C错误； D．冰面对运动员的作用力与运动员对冰面的作用力是成对出现的相互作用力，一定等大反向，故D错误。 故选B。 2. 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. c点的电场强度大于b点的电场强度 B. a点和b点的电场强度的方向相同 C. b点的电场强度大于d点的电场强度 D. 若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据电场线的疏密程度反映电场的强弱，可知，c点的电场线比b点的电场线稀疏，即c点的电场强度小于b点的电场强度；b点的电场线比d点的电场线密，即b点的电场强度大于d点的电场强度；a点和b点的切线方向不同，即两点的电场强度的方向不同，故AB错误，C正确； D．将一试探电荷+q由a点释放，根据场强方向的规定可知，受与场强方向相同的电场力，它将右上方做曲线运动，而不是沿电场线运动到b点，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，细绳一端固定在天花板上，另一端跨过一光滑动滑轮和两固定在天花板上的光滑定滑轮，动滑轮下端挂有一重物。某人抓住绳的一端，从右侧定滑轮正下方A点以的速度匀速移动到B点，此时细绳与水平方向的夹角为。已知重物质量为，右侧定滑轮与A点的竖直高度，重力加速度，，不考虑滑轮的大小和质量，下列说法正确的是（　　） A. 重物匀速上升 B. 人到达B点时，重物重力的功率大小为200W C. 整个过程人对重物做功为100J D. 人行走时，对地面的摩擦力方向水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】A．在B点绳末端，由关联速度可得，沿绳方向的分速度 人向右移动过程中，减小，v不变，故增大，即重物加速上升，A错误； B．人到达B点时，由动滑轮特点，物体上升的速度 即重物重力的功率 B正确； C．由能量守恒定律，人对重物做的功等于重物机械能的增量，右侧绳长增长 重物上升的高度 则 C错误； D．人行走时，受到的静摩擦力水平向右，人对地面的摩擦力水平向左，D错误。 故选B。 4. 如图所示，这是清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口的直径为D， 水流以速度 v 从枪口喷出，近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为 ，其余 的水流撞击车身后无反弹地顺着车流下，由于水流与车身的作用时间较短，因此在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，水流对车身的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】取 △t 时间内的水流为研究对象，则该时间内喷出水的质量， 利用动量定理列方程得 解得 故选D。 5. 图甲为沿x轴正方向传播的某简谐波在时刻的波形图，P（图中未标出）是此波上的一个质点，图乙为P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该列波的传播速度为 B. 质点P的平衡位置可能位于处 C. 质点P的平衡位置可能位于处 D. 质点P在2s内沿x轴运动了10m 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知， 所以波的传播速度为 A错误； BC．由题意可知，0时刻波的方程可写为 则0时刻、、的质点偏离平衡位置位移为10cm，波向正方向传播，由图乙可知，O时刻质点向上振动，则质点的平衡位置可能位于处，B错误，C正确； D．质点只在平衡位置上下振动，并不会随波迁移，D错误。 故选C。 6. 如图所示为某建筑工地所用的水平放置的运输带，在电动机的带动下运输带始终以恒定的速度v0=1m/s顺时针传动。建筑工人将质量m=2kg的建筑材料静止地放到运输带的最左端，同时建筑工人以v0=1m/s的速度向右匀速运动。已知建筑材料与运输带之间的动摩擦因数为μ=0.1，运输带的长度为L=2m，重力加速度大小为g=10m/s2。以下说法正确的是（　　） A. 建筑工人比建筑材料早到右端0.3s B. 建筑材料在运输带上一直做匀加速直线运动 C. 因运输建筑材料电动机多消耗的能量为1J D. 运输带对建筑材料做的功为1J 【答案】D 【解析】 【详解】AB．建筑工人匀速运动到右端，所需时间 假设建筑材料先加速再匀速运动，加速时的加速度大小为 加速的时间为 加速运动的位移为 假设成立，因此建筑材料先加速运动再匀速运动，匀速运动的时间为 因此建筑工人比建筑材料早到达右端的时间为，故AB错误； D．由动能定理可知，运输带对建筑材料做的功为，故D正确； C．建筑材料与运输带在加速阶段摩擦生热，该过程中运输带的位移为 则因摩擦而生成的热量为 则因运输建筑材料电动机多消耗的能量为，故C错误。 故选D。 7. 在光滑水平面上放有一质量为的小车，一质量为的小球用长为的轻质细线悬挂于小车顶端。现从图中位置（细线伸直且水平）同时由静止释放小球和小车，设小球到达最低点时的速度为。从释放到小球达最低点过程中，细线对小球做的功为。从释放开始小车离开初位置的最大距离为，则下列说法正确的有（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．从释放到到小球达最低点过程中，由水平方向动量守恒和能量守恒得 解得 故A错误，B错误； C．对小球，由动能定理得 解得 故C正确； D．从释放开始小车离开初位置的最大距离发生在小球摆至最高点时，此时小球与车的速度均为零，由能量守恒知小球回到原高度，由人船模型得 解得 故D错误。 故选C。 二、多选题（共3题，每题6分，共18分） 8. 如图，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量M=2m，原来静止在光滑的水平面上。有一个可以看作质点的小球，质量为m，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，关于这个过程，下列说法错误的是（　　） A. 小球滑离小车时，小车回到原来位置 B. 小球滑离小车时相对小车的速度大小为v C. 车上管道中心线最高点的竖直高度 D. 小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车所受合外力冲量大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小球滑离小车时,根据动量守恒定律 又由机械能守恒定律 代入数据得到， 根据计算结果可以知道，小球是在小车左端滑离小车，且两者相对速度 根据上述分析结果可以知道小球对小车的作用力斜向右下方，故小车一直向右加速，故小车回不到原来位置，故A答案错误，B答案正确； CD．小球恰好到达管道最高点，说明在最高点时小车与小球相对速度为0，由此得出 代入数据解得两者的速度为 根据机械能守恒定律可得 解得 根据动量定理 即小车所受合外力冲量大小为 故C答案正确，D答案错误； 本题选错误的，故选AD。 9. 李白在邯郸观舞感赞道，“粉色换日彩，舞袖捕花枝”，舞袖的波形可看成一列沿轴传播的简谐横波，如图所示，实线是简谐横波在时刻的波形图，虚线是在时刻的波形图。则下列说法正确的是（　　） A. 在到时间内处的质点可能沿轴正方向运动了 B. 若波速为，则波沿轴正方向传播 C. 若波速为处的质点在时刻沿轴负方向振动 D. 若在到时间内，处的质点通过的路程为，则波沿轴负方向传播 【答案】BC 【解析】 【详解】A．介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故A错误； B．由图可知，波长 若波速为，则波在到时间内传播的距离为 故波沿轴正方向传播，故B正确； C．若波速为，则波在到时间内传播的距离为 故波沿轴正方向传播，根据同侧法可知，处的质点在时刻沿轴负方向振动，故C正确； D．由图可知，振幅 因 可知质点M在这段时间内振动了周期，结合时刻的波形图可知，时刻质点M沿轴正方向振动，根据同侧法可知，该波沿轴正方向传播，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，质量为M的滑块A出静止开始从倾角为的固定斜面上滑下，下滑时间后与另一个质量同为M的静止拴在轻质弹簧上端的滑块B发生碰撞（碰撞时间极短），且碰撞后A、B黏在一起。已知A、B初始位置的竖直高度差为。以滑块A出发点为原点，取沿斜面向下为正方向，滑块A的位移为x，运动的速度为v，加速度为a，运动时间为t，忽略空气阻力、两滑块与斜面摩擦力，两滑块可看作质点，弹簧在弹性限度内。关于滑块A从出发到运动到最低点的过程中，以下图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】C．滑块 A 从静止开始沿斜面下滑，在与滑块 B 碰撞前，根据牛顿第二定律 碰前B，根据平衡条件 碰撞瞬间，根据牛顿第二定律 联立解得 然后 A、B 整体压缩弹簧向下运动， 先 其中 整理得 随位移线性减小到零，方向沿斜面向下，后反向沿斜面向上，根据牛顿第二定律 其中为加速度为零之前的位移，随位移反向线性增大，斜率不变， 故C正确； AB．根据C项分析知，加速度先正向定值后从 正向逐渐减小到零，做加速直线运动，再负向逐渐增大，做减速直线运动到零，到达最低点，图线中斜率表示加速度，故图像先是一条过原点的倾斜直线，碰撞瞬间根据动量守恒知，速度发生突变（减小），后正向加速，速度增大到加速度为零时达最大，后减小到零，斜率逐渐增大，故A错误，B正确； D．根据运动学公式 知匀加速阶段图线是一条倾斜的直线，之后都是变加速直线运动，图线不再是直线，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。 （1）下列各示意图所示的力学实验中，与本实验所采用的实验原理相同的是________ A. B. C. D. （2）为了平衡摩擦力，下列操作可行且必要的是_____。 A. 将长木板的右端垫高 B. 在细线上挂上槽码 C. 先接通打点计时器，再释放小车，让小车拉着纸带打下间隔均匀的点 D. 每测一次加速度，需要重新平衡摩擦力 （3）某次实验得到如图乙所示的纸带，相邻两计数点之间还有四个点未画出。因某同学不小心将墨汁滴到纸带上，导致点模糊不清，现测得和的距离分别为和，可知小车运动的加速度大小为__________（保留三位有效数字） 【答案】（1）B （2）AC （3）2.40 【解析】 【小问1详解】 探究加速度与力的关系，需要控制小车的质量不变，采用的是控制变量法。 A．探究合力与分力的关系，采用了等效替代法，故A不符合题意； B．探究向心力大小与质量、半径、角速度的关系采用了控制变量法，故B符合题意； C．利用平抛运动验证动量守恒定律采用了等效替代法，故C不符合题意； D．伽利略的理想斜面实验采用了理想实验法，故D不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 ABC．平衡摩擦力时，应将长木板的右端垫高，细线上不挂钩码，先接通打点计时器，再释放小车，让小车拉着纸带打下间隔均匀的点，故AC正确，B错误； D．每测一次加速度，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 相邻两个计数点间的时间间隔为 由逐差公式有 解得 12. 请完成下列实验操作和计算。 （1）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数_________mm。 （2）实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。 ①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。 ②轨道调节。 调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的_________。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。 ③碰撞测试 先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2_________t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。 ④吸能材料性能测试。 将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为_________（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）8.260##8.261##8.259 （2） ①. 时间相等 ②. = ③. 0.56 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由图可知，小球的直径为 【小问2详解】 ②[1]若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力，小车将在轨道甲上做匀速直线运动，通过两个光电门的速度相等，即通过光电门A和B的时间相等。 ③[2]若两个小车发生弹性碰撞，由于两个小车的质量相等，则碰撞后两个小车的速度互换，即碰撞后小车1的速度等于碰撞前小车2的速度，则有t2 = t1 ④[3]根据题意可知，碰撞前小车2的速度为 碰撞后，小车1和小车2的速度分别为， 则碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为 四、解答题（共3题，第13题10分，14题14分，第15题16分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 大连港位于辽东半岛南端的大连湾内，是该区域进入太平洋、面向世界的海上门户。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30次全振动，t=0时刻海浪的波形图如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动。求： （1）海浪传播的速度大小； （2）1min内小船通过的路程； （3）s时小船偏离平衡位置的位移大小。 【答案】（1）10m/s （2）12m （3）0.05m 【解析】 【小问1详解】 小船在1min内完成了30次全振动，可知小船的振动周期 由题图可知，海浪的波长 海浪传播的速度大小 解得 【小问2详解】 1min内小船通过的路程 【小问3详解】 由题意可知，小船的振动方程为 解得时小船偏离平衡位置的位移大小 14. 设想在未来的某一天，有一位航天员到达了宇宙中的某一行星表面，航天员利用携带的实验仪器做如下的实验：把一个光滑的“过山车”轨道固定在一个台式电子测力计上，调节测力计示数为零，然后将一个质量为m的小球从倾斜轨道上释放，如图所示。实验过程中发现当把小球从与圆周最高点等高处静止释放时，小球运动到轨道最低点，电子测力计的读数为F，已知行星半径为R，引力常量为G，忽略星球的自转，求： （1）该行星表面附近的重力加速度大小g； （2）该行星的平均密度ρ。 （3）在该星球上发射卫星的最小发射速度v。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设圆周轨道的半径为r，小球下滑过程中，只有重力做功机械能守恒，可知 小球运动到轨道最低点时，由牛顿第二定律 联立，解得 【小问2详解】 根据黄金代换，可知 该行星的平均密度 联立，解得 【小问3详解】 设在该星球上发射卫星的最小发射速度是v，则有 联立，解得 15. 如图所示，质量为m1＝0.5 kg的小物块P置于台面上的A点并与水平弹簧的右端接触(不拴接)，轻弹簧左端固定，且处于原长状态．质量M＝1 kg的长木板静置于水平面上，其上表面与水平台面相平，且紧靠台面右端．木板左端放有一质量m2＝1 kg的小滑块Q.现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)，撤去推力，此后P沿台面滑到边缘C时速度v0＝10 m/s，与小车左端的滑块Q相碰，最后物块P停在AC的正中点，滑块Q停在木板上．已知台面AB部分光滑，P与台面AC间的动摩擦因数μ1＝0.1，A、C间距离L＝4 m．滑块Q与木板上表面间的动摩擦因数μ2＝0.4，木板下表面与水平面间的动摩擦因数μ3＝0.1(g取10 m/s2)，求： (1)撤去推力时弹簧的弹性势能； (2)长木板运动中的最大速度； (3)长木板的最小长度． 【答案】（1） 27J （2） 2m/s （3） 3m 【解析】 【详解】试题分析：研究小物块从P到B再到C的过程，由动能定理列式，可求得弹簧对物块P做的功，从而得到弹簧的弹性势能；小物块P和滑块Q碰撞的过程，遵守动量守恒定律，由此列式．小物块P从碰撞后到静止的过程，由动能定理列式，联立求 出碰后Q获得的速度．Q在木板上滑动时，木板向右加速，Q向右减速，当两者速度相等后一起减速，所以两者共速时Q的速度最大，由牛顿第二定律和速度公式结合求长木板运动中的最大速度；长木板的最小长度等于Q相对于木板的位移大小，由位移公式求解． （1）小物块从P到B再到C的过程，由动能定理得： 代入数据解得： 根据功能关系知：撤去推力时弹簧的弹性势能为： （2）小物块P和滑块Q碰撞的过程，取向右为正方向， 由动量守恒定律得： 小物块P从碰撞后到静止的过程，由动能定理得： 代入数据解得： Q在长木板上滑动的过程中，由牛顿第二定律 对Q： 对木板： 解得： 当物块Q和木板速度相等时，木板的速度最大，设速度为v，滑行时间为t 对Q有： 对木板： 代入数据解得： 所以长木板运动中的最大速度是2m/s． （3）在Q和木板相对滑动的过程中，Q的位移： 木板的位移： 木板的最小长度： 代入数据解得： 点睛：本题主要考查了相对滑动中多对象多过程的问题，要按时间顺序分析清楚物体的运动情况，把握每个过程的物理规律是关键．要知道Q和木板两者速度相等时木板的速度，两者的相对位移等于木板的最小长度． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $