精品解析：四川省绵阳南山中学2025-2026学年高三上学期10月月考物理试题

绵阳南山中学高2023级“绵阳一诊”热身考试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷组成；答题卡共2页。满分100分，时间75分钟。考试结束后将答题卡交回。 注意事项： 1、答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号用铅笔涂写在答题卡上。 2、每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。 第I卷（选择题，共46分） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 比冲是航天动力领域描述火箭引擎燃料利用效率的物理量，英文缩写为Isp，是每千克（kg）推进剂产生的冲量，比冲的单位可表示为（　　） A. N·s B. N/kg C. m/s D. kg·m/s 2. 同一赛车分别在干燥路面及湿滑路面以恒定加速度和启动达到最大速度。已知，赛车两次启动过程中阻力大小相等且不变，能达到的额定功率相同。则赛车的速度随时间变化的图像正确的是（图中、为直线）（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，足够长的粗糙斜面放置在水平地面上，物块A和物块B用细线绕过光滑定滑轮连接，物块A与定滑轮之间的细线与斜面平行，开始时用手（图中未画出）竖直向上托着物块B，整个装置均处于静止状态。现将物块B由静止释放，当物块A沿斜面向上运动一段距离时（物块B未落地），细线断开。下列说法正确的是（　　） A. 释放物块B前，水平地面对斜面的摩擦力方向向右 B. 释放物块B前，物块A受到的摩擦力方向一定沿斜面向下 C. 细线断开后瞬间，物块A受到的摩擦力方向可能沿斜面向上 D. 细线断开后瞬间，水平地面对斜面的摩擦力方向向左 4. 水车作为农耕文化的重要组成部分，体现了中国古代劳动人民的创造力。如图所示为一种水车的原理简化图，水车竖直放置，其叶片与半径共线，水渠引出的水从一定高度以的速度水平流出，水的流量为，水流出后做平抛运动，某时刻水流均垂直冲击到与竖直面成60°的叶片上（叶片面积大于水流横截面积）。已知水流冲击叶片后速度变为零并从两侧流走，则水流对叶片的冲击力大小约为（　　） A. B. C. D. 5. 中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示，测得两卫星之间的距离随时间t变化的关系如图乙所示，不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（ ） A. a、b两卫星的线速度大小之比 B. a、b两卫星的加速度大小之比 C. a卫星的运转周期为 D. b卫星的运转周期为2T 6. 如图甲所示，可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板，物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，则（　　） A. 物体的质量为0.8kg B. 物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2 C. 物块从开始到停止运动的总路程为12.5m D. 物体在第一次上升过程中机械能减少了15J 7. 如图所示，甲、乙两小球从斜面上方的同一位置A处，分别以大小相等的速度平行于斜面向下和向上斜抛出去，甲、乙分别落在斜面上的D、E两点，且乙球落到E点时恰好垂直撞击斜面。B、C点分别是斜面上的两点，连线竖直，连线与斜面垂直。两球均可视为质点，不计空气阻力。下列各点间的距离关系正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本大题3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错或不选的得0分） 8. 质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量恰好相同，两者质量之比M：m可能为（　　） A. 0.5 B. 1.6 C. 2.7 D. 3.8 9. 如图所示，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，开始时，质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态，位置关系如图中所示，A球半径大于B球。一水平力F作用在A球上，且力F的延长线过A球球心，从图示位置开始缓慢推动A球，直到B的球心与容器的球心O等高，则下列判断正确的是（　　） A. B球受到A球的弹力逐渐增大 B. B球受到A球的弹力先增大后减小 C. 容器对B球的支持力逐渐增大 D. 容器对B球的支持力先增大后减小 10. 光滑的细杆固定放置，与水平方向的夹角为，质量为的小球与质量为的物块通过轻质细线连接，细线跨过天花板上的两个轻质定滑轮。小球套在细杆上从某处由静止开始上滑，细线一直处于伸直状态，当小球运动到A点时，速度沿着杆斜向上大小为，细线与细杆之间的夹角为，当小球运动到B点时，细线与细杆垂直。已知A、B两点之间的距离为，重力加速度为，，，下列说法正确的是（　　） A. 当小球在A点时，物块的速度大小为 B. 小球从A点运动到B点，系统总重力势能的减小量为 C. 当小球运动到B点时，物块速度的大小为0 D. 小球从A点运动到B点，细线对小球做的功为 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、填空题（每空2分，共16分） 11. 某同学利用平抛运动验证机械能守恒，装置如图甲所示。 （1）先用螺旋测微器测小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径_____； （2）按图甲安装装置，调节斜槽末端水平，确保木板竖直且板面与小球做平抛运动所在平面平行，将小球放在斜槽末端，确定小球球心在白纸上的投影位置点，让小球多次从斜槽上同一位置由静止释放，在离点较远处，确定小球运动中在白纸上的一个投影点标为位置，将光电门在该位置水平放置，再将小球在点由静止释放，测得小球通过光电门的挡光时间为，则可求得小球通过光电门时_____（填“速度”“水平方向的分速度”或“竖直方向的分速度”）的大小； （3）测出、两点间的竖直高度，如果表达式_____（用、、表示）成立，则小球在做平抛运动过程中机械能守恒。 12. 用如图甲所示的实验装置来探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力计下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，图甲中左右两侧的变速轮塔从上到下都有三层，每层左右半径之比分别为、和，传送带从上到下一共有三种放置方式，分别是第一层、第二层、第三层。 （1）为了研究向心力大小与质量之间的关系，选用体积相同质量不相等的钢球和铝球对照研究，将选好的铝球放到短槽C处，钢球应该放在长槽______（选填“A”或“B”）处；这时应该调整皮带，将其放置在第______层组装变速轮塔； （2）在探究向心力与角速度的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______（填选项前的字母）。 A. B. C. D. （3）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度______（用、、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量______（结果保留2位有效数字）。 四、解答题（本大题3小题，共38分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。） 13. 2025年3月7日央视新闻报道中称，我国计划在2030年登陆火星并实施火星采样返回。假设一名中国航天员在火星上将一个小球水平抛出，初速度大小为v0，测出抛出点的高度为h，抛出点到落地点之间的水平距离为s，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星自转的影响。求： （1）火星表面的重力加速度。 （2）火星的平均密度ρ。 14. 如图所示的传送带由水平部分和倾斜部分组成，倾斜部分与水平方向的夹角为37°。传送带以某一速度按图示方向运转，t=0时，将一质量为m=1kg的小滑块轻放在传送带的最顶端，以后滑块的速度大小与时间的变化关系如图所示，t=2.2s时滑块刚好到达最右端，滑块与水平和倾斜传送带动摩擦因数相同，物块在两传送带交接处运动时无机械能损失，重力加速度g=10m/s2。 求： （1）传送带水平部分总长度L。 （2）从t=0s到t=2.2s的过程中，摩擦力对传送带所做的功。 15. 如图，一圆心角为60°、半径R为1.2m的光滑圆弧轨道固定在光滑水平轨道上，一表面与圆弧右端相切，质量m=1kg的长木板A与圆弧轨道接触但不粘连，在A右侧放着3个质量均为2m的滑块（视为质点）。开始时A和滑块均静止。左侧光滑平台上有两个可视为质点的物块B、C，mB=3mC=3m。B、C用细线拴连使弹簧处于压缩状态，此时弹簧弹性势能为6J，B、C与轻弹簧不粘连。现将细线烧断，B、C被弹簧弹开，物块B与弹簧分离后从平台飞出，恰好从圆弧轨道左端沿切线方向滑入，一段时间后滑上A。当A、B刚共速时，A恰好与滑块1发生第1次碰撞。一段时间后，A、B再次共速时，A恰好与滑块1发生第2次碰撞，此后A、B第三次共速时，A恰好与滑块1发生第3次碰撞；最终物块B没从A上滑落，重力加速度为g=10m/s2，所有碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短。求： （1）物块B与弹簧恰好分离时速度大小； （2）物块B到达固定轨道最低点时对轨道压力大小； （3）最终3个滑块的速度分别是多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绵阳南山中学高2023级“绵阳一诊”热身考试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷组成；答题卡共2页。满分100分，时间75分钟。考试结束后将答题卡交回。 注意事项： 1、答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号用铅笔涂写在答题卡上。 2、每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。 第I卷（选择题，共46分） 一、单项选择题（本大题7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 比冲是航天动力领域描述火箭引擎燃料利用效率的物理量，英文缩写为Isp，是每千克（kg）推进剂产生的冲量，比冲的单位可表示为（　　） A. N·s B. N/kg C. m/s D. kg·m/s 【答案】C 【解析】 【详解】比冲定义为每千克推进剂产生的冲量，即 冲量 的单位为牛·秒（），质量 的单位为千克（），因此比冲的单位为 。 将牛顿 转换为基本单位 代入得 ，即单位为米每秒（）。 故选C。 2. 同一赛车分别在干燥路面及湿滑路面以恒定加速度和启动达到最大速度。已知，赛车两次启动过程中阻力大小相等且不变，能达到的额定功率相同。则赛车的速度随时间变化的图像正确的是（图中、为直线）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对赛车由牛顿第二定律可得 则有 由于，则有 设赛车在干燥路面做匀加速运动达到的最大速度为，在湿滑路面做匀加速运动达到的最大速度为，则有 可知 在干燥路面及湿滑路面赛车的额定功率相同，当牵引力大小等于阻力时则有 可知赛车在干燥路面及湿滑路面达到的最大速度相等。 故选B。 3. 如图所示，足够长的粗糙斜面放置在水平地面上，物块A和物块B用细线绕过光滑定滑轮连接，物块A与定滑轮之间的细线与斜面平行，开始时用手（图中未画出）竖直向上托着物块B，整个装置均处于静止状态。现将物块B由静止释放，当物块A沿斜面向上运动一段距离时（物块B未落地），细线断开。下列说法正确的是（　　） A. 释放物块B前，水平地面对斜面的摩擦力方向向右 B. 释放物块B前，物块A受到的摩擦力方向一定沿斜面向下 C. 细线断开后瞬间，物块A受到的摩擦力方向可能沿斜面向上 D. 细线断开后瞬间，水平地面对斜面的摩擦力方向向左 【答案】D 【解析】 【详解】A．初始状态整个系统均静止，故地面对斜面没有摩擦力，A错误； B．释放物块B前，物块A受到的摩擦力方向不能确定，B错误； C．细线断开后瞬间，物块A沿斜面向上运动，受到的摩擦力方向沿斜面向下，C错误； D．细线断开后瞬间，物块A对斜面的摩擦力方向沿斜面向上，物块A对斜面的压力垂直斜面向下，故水平地面对斜面的摩擦力方向向左，D正确。 故选D。 4. 水车作为农耕文化的重要组成部分，体现了中国古代劳动人民的创造力。如图所示为一种水车的原理简化图，水车竖直放置，其叶片与半径共线，水渠引出的水从一定高度以的速度水平流出，水的流量为，水流出后做平抛运动，某时刻水流均垂直冲击到与竖直面成60°的叶片上（叶片面积大于水流横截面积）。已知水流冲击叶片后速度变为零并从两侧流走，则水流对叶片的冲击力大小约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】水流出后做平抛运动，水流冲击叶片前瞬间的速度大小为 水的流量为Q=60kg/s，取极短时间，和叶片作用的水质量为 忽略水流的重力，根据动量定理有 解得叶片对水流的作用力大小为F=480N 根据牛顿第三定律可知水流对叶片的冲击力大小为480N。 故选B。 5. 中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示，测得两卫星之间的距离随时间t变化的关系如图乙所示，不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（ ） A. a、b两卫星的线速度大小之比 B. a、b两卫星的加速度大小之比 C. a卫星的运转周期为 D. b卫星的运转周期为2T 【答案】C 【解析】 【详解】A．分析题图可知，a、b两卫星的轨道半径分别为2r和4r。卫星绕月球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 可得卫星运动的线速度为 则a、b两卫星的线速度大小之比 故A错误； B．根据牛顿第二定律 可得卫星运动的加速度为 则a、b两卫星的加速度大小之比 故B错误； CD．根据牛顿第二定律 可得卫星运动的周期为 则a、b两卫星的周期之比 分析题意可知 化简可得 故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板，物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，则（　　） A. 物体的质量为0.8kg B. 物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2 C. 物块从开始到停止运动的总路程为12.5m D. 物体在第一次上升过程中机械能减少了15J 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设物体上滑的最大距离为l，则有 物体上滑距离为时，动能和重力势能相等，则有 又有， 解得， 故AB错误； C．物块从开始到停止，根据能量守恒 解得总路程为12.5m 故C正确； D．物体上升过程中机械能减少量为 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，甲、乙两小球从斜面上方的同一位置A处，分别以大小相等的速度平行于斜面向下和向上斜抛出去，甲、乙分别落在斜面上的D、E两点，且乙球落到E点时恰好垂直撞击斜面。B、C点分别是斜面上的两点，连线竖直，连线与斜面垂直。两球均可视为质点，不计空气阻力。下列各点间的距离关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．设间的距离为h，把甲、乙两球的斜抛运动均沿平行斜面与垂直斜面方向进行分解，设斜面倾角为，有 可知甲、乙两球在空中运动的时间相同。 乙球到达E点时，速度恰与斜面垂直，则有 对乙球，沿斜面方向的分运动有 对甲球，沿斜面方向的分运动有 可知，A错误； BC．因，又，可得，，B、C错误； D．由上述分析知，，D正确。 故选 D。 二、多项选择题（本大题3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错或不选的得0分） 8. 质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量恰好相同，两者质量之比M：m可能为（　　） A. 0.5 B. 1.6 C. 2.7 D. 3.8 【答案】BC 【解析】 【详解】设碰撞后两者的动量都为p，根据题意可知，碰撞前后总动量为2p，根据动量和动能的关系有 碰撞过程动能不增加，有 解得 根据碰后的规律知：碰后M的速度不大于m的速度，则 所以应有 故选BC。 9. 如图所示，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，开始时，质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态，位置关系如图中所示，A球半径大于B球。一水平力F作用在A球上，且力F的延长线过A球球心，从图示位置开始缓慢推动A球，直到B的球心与容器的球心O等高，则下列判断正确的是（　　） A. B球受到A球的弹力逐渐增大 B. B球受到A球的弹力先增大后减小 C. 容器对B球的支持力逐渐增大 D. 容器对B球的支持力先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【详解】对B球受力分析如图1所示，缓慢推动A球直到B的球心与容器的圆心O等高的过程中，三角形OAB边长恒定，N1和N2的夹角不变，根据三力平衡作出矢量三角形如图2所示 从图2可以看出B球受到A球的弹力N1逐渐增大，容器对B球的支持力N2先增大后变小。 故选AD。 10. 光滑的细杆固定放置，与水平方向的夹角为，质量为的小球与质量为的物块通过轻质细线连接，细线跨过天花板上的两个轻质定滑轮。小球套在细杆上从某处由静止开始上滑，细线一直处于伸直状态，当小球运动到A点时，速度沿着杆斜向上大小为，细线与细杆之间的夹角为，当小球运动到B点时，细线与细杆垂直。已知A、B两点之间的距离为，重力加速度为，，，下列说法正确的是（　　） A. 当小球在A点时，物块的速度大小为 B. 小球从A点运动到B点，系统总重力势能的减小量为 C. 当小球运动到B点时，物块速度的大小为0 D. 小球从A点运动到B点，细线对小球做的功为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球在A点时，把实际速度分别沿着细线和垂直细线分解，沿着细线方向的分速度为 由关联速度可知，此时物块的速度等于沿细线方向的速度，故物块的速度大小为，故A错误； C．小球在B点时，把实际速度分别沿着细线和垂直细线分解，沿着细线方向的分速度为 由关联速度可知，此时物块的速度等于沿细线方向的速度，故物块的速度大小为，故C正确； B．小球从A到B，小球的重力势能增加量为 物块下落的高度为 则物块的重力势能减小量为 故系统总重力势能的减小量为，故B正确； D．小球从A点运动到B点过程，细线对小球做的功为与细线对物块做的功为，大小相等，一正一负。对物块分析，根据动能定理有 解得 故细线对小球做的功为，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、填空题（每空2分，共16分） 11. 某同学利用平抛运动验证机械能守恒，装置如图甲所示。 （1）先用螺旋测微器测小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径_____； （2）按图甲安装装置，调节斜槽末端水平，确保木板竖直且板面与小球做平抛运动所在平面平行，将小球放在斜槽末端，确定小球球心在白纸上的投影位置点，让小球多次从斜槽上同一位置由静止释放，在离点较远处，确定小球运动中在白纸上的一个投影点标为位置，将光电门在该位置水平放置，再将小球在点由静止释放，测得小球通过光电门的挡光时间为，则可求得小球通过光电门时_____（填“速度”“水平方向的分速度”或“竖直方向的分速度”）的大小； （3）测出、两点间的竖直高度，如果表达式_____（用、、表示）成立，则小球在做平抛运动过程中机械能守恒。 【答案】（1）9.600 （2）竖直方向的分速度 （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确值为，由图乙可知小球直径为 【小问2详解】 光电门水平放置，测得小球通过光电门的挡光时间为，该过程通过的竖直分位移为小球的直径，则有 可求得小球通过光电门时竖直方向的分速度的大小。 【小问3详解】 测出、两点间的竖直高度，则有 联立可得如果表达式成立，则小球在做平抛运动过程中机械能守恒。 12. 用如图甲所示的实验装置来探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力计下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，图甲中左右两侧的变速轮塔从上到下都有三层，每层左右半径之比分别为、和，传送带从上到下一共有三种放置方式，分别是第一层、第二层、第三层。 （1）为了研究向心力大小与质量之间的关系，选用体积相同质量不相等的钢球和铝球对照研究，将选好的铝球放到短槽C处，钢球应该放在长槽______（选填“A”或“B”）处；这时应该调整皮带，将其放置在第______层组装变速轮塔； （2）在探究向心力与角速度的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______（填选项前的字母）。 A. B. C. D. （3）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度______（用、、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量______（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. A ②. 一 （2）B （3） ①. ②. 0.30±0.02 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据控制变量法的原理可知，为了研究向心力大小与质量之间的关系，则两球运动的半径和角速度要相同，故将选好的铝球放到短槽C处，钢球应该放在长槽A处；两变速轮塔通过皮带传动，故线速度相同，所以要保证两小球的角速度相同，则两变速轮塔转动的半径要相同，故调整皮带时应将其放置在第一层组装变速轮塔。 【小问2详解】 在探究向心力与角速度的关系时，则小球的质量和半径相同，由题知，图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则角速度之比为1:3，两变速轮塔通过皮带传动，故线速度相同，根据 可知与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比与角速度成反比，即为3:1。 故选B。 【小问3详解】 [1]由题可知线速度为 根据 联立解得 [2]根据向心力公式 可知图像的斜率为 解得 四、解答题（本大题3小题，共38分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。） 13. 2025年3月7日央视新闻报道中称，我国计划在2030年登陆火星并实施火星采样返回。假设一名中国航天员在火星上将一个小球水平抛出，初速度大小为v0，测出抛出点的高度为h，抛出点到落地点之间的水平距离为s，已知火星的半径为R，引力常量为G，忽略火星自转的影响。求： （1）火星表面的重力加速度。 （2）火星的平均密度ρ。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，水平方向 竖直方向 联立解得 【小问2详解】 根据万有引力提供重力 结合， 联立可得 14. 如图所示的传送带由水平部分和倾斜部分组成，倾斜部分与水平方向的夹角为37°。传送带以某一速度按图示方向运转，t=0时，将一质量为m=1kg的小滑块轻放在传送带的最顶端，以后滑块的速度大小与时间的变化关系如图所示，t=2.2s时滑块刚好到达最右端，滑块与水平和倾斜传送带动摩擦因数相同，物块在两传送带交接处运动时无机械能损失，重力加速度g=10m/s2。 求： （1）传送带水平部分总长度L。 （2）从t=0s到t=2.2s的过程中，摩擦力对传送带所做的功。 【答案】（1）4m （2）21.6J 【解析】 【小问1详解】 分析图像可知，从到的过程中，物块在倾斜传送带上做加速运动，当时物块与传送带共速，均为6m/s。由图像可知，该过程加速度为。根据牛顿第二定律有 到过程中，物块在倾斜传送带上继续加速，但由于物块速度大于传送带速度，根据牛顿第二定律可得 再结合匀变速运动规律 其中 联立可得 当滑块在水平传送带上减速时 解得 所以传送带水平部分总长度为 【小问2详解】 从到的过程中，摩擦力对传送带所做的功为 其中 解得 从到的过程中，摩擦力对传送带所做的功为 其中 解得 从到的过程中，摩擦力对传送带所做的功为 其中 解得 则 15. 如图，一圆心角为60°、半径R为1.2m的光滑圆弧轨道固定在光滑水平轨道上，一表面与圆弧右端相切，质量m=1kg的长木板A与圆弧轨道接触但不粘连，在A右侧放着3个质量均为2m的滑块（视为质点）。开始时A和滑块均静止。左侧光滑平台上有两个可视为质点的物块B、C，mB=3mC=3m。B、C用细线拴连使弹簧处于压缩状态，此时弹簧弹性势能为6J，B、C与轻弹簧不粘连。现将细线烧断，B、C被弹簧弹开，物块B与弹簧分离后从平台飞出，恰好从圆弧轨道左端沿切线方向滑入，一段时间后滑上A。当A、B刚共速时，A恰好与滑块1发生第1次碰撞。一段时间后，A、B再次共速时，A恰好与滑块1发生第2次碰撞，此后A、B第三次共速时，A恰好与滑块1发生第3次碰撞；最终物块B没从A上滑落，重力加速度为g=10m/s2，所有碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短。求： （1）物块B与弹簧恰好分离时速度大小； （2）物块B到达固定轨道最低点时对轨道压力大小； （3）最终3个滑块的速度分别是多少。 【答案】（1） （2） （3），， 【解析】 【小问1详解】 对B、C分析，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得 【小问2详解】 恰好进入圆弧轨道有 从圆弧轨道左端到最低点时，根据动能定理有 联立解得物块滑到最低点时 根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律得 解得 【小问3详解】 对A、B分析有，A、B第一次共速有 长木板与滑块1发生第一次弹性碰撞过程，根据动量守恒和能量守恒有； 联立解得，， 当A、B第二次达到共速时，根据动量守恒有 滑块1与滑块2碰撞后速度交换，滑块1碰后静止。与滑块1第二次碰撞，根据动量守恒和能量守恒有， 联立解得 依次类推有与滑块1第三次碰撞， 最终3个滑块的速度分别是，， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $