精品解析：河南省郑州外国语学校2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题

郑州外国语学校2025—2026学年高三上期高三调研4考试试卷 物 理 （75分钟 100分） 一、单项选择题：本题共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. “笛音雷”是某些地区春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力，则关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是（　　） A. “笛音雷”在t2时刻上升至最高点 B. t3~t4时间内“笛音雷”做自由落体运动 C. t0~t1时间内“笛音雷”的平均速度小于 D. t1~t2时间内“笛音雷”的加速度先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，t0~t4时间内“笛音雷”的速度一直为正值，表明其速度方向始终向上，可知，“笛音雷”在t2时刻并没有上升至最高点，上升至最高点应该在t4时刻之后。故A错误； B．t3~t4时间内“笛音雷”速度方向向上，图像斜率为一恒定的负值，表明时间内“笛音雷”实际上是在向上做竖直上抛运动，其加速度就是重力加速度。故B错误； C．将A、B用直线连起来，该直线代表匀加速直线运动，其平均速度为 而AB线段与横轴所围的面积大于AB曲线与横轴所围的面积，该面积表示位移，根据 可知，AB线段代表的匀加速直线运动的平均速度大于AB曲线代表的变加速直线运动的平均速度，即t0~t1时间内“笛音雷”的平均速度小于。故C正确； D．根据v-t图像中图线的切线斜率表示加速度，可知t1~t2时间内“笛音雷”的加速度逐渐减小。故D错误。 故选C。 2. 如图所示，竖直方向固定一个圆形轨道，其内部恰好对称放置5个完全相同、重力均为G的光滑匀质小球，球1和球5的重心与轨道圆心O在同一高度，5个小球的重心和圆形轨道的圆心在同一竖直面内，下列说法正确的是（ ） A. 轨道对球1、球5作用力相同 B. 球2和球4对球3作用力的合力方向竖直向下 C. 球2对球1的作用力大小可能小于G D. 轨道对球3的作用力大小等于5G 【答案】B 【解析】 【详解】A．圆轨道对球1、球5的作用力方向不同，A错误； B．对3受力分析易知球2和球4对球3作用力的合力方向竖直向下，B正确； C．对球1受力分析如图 结合勾股定理可判断球2对球1的作用力F大小一定大于G，C错误； D．对整体受力分析，由于轨道对4和2有斜向上的支持力，则有 可得轨道对3的支持力小于5G，D错误。 选B。 3. 如图，水平轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块A相连，A的右端通过轻质细线连接物块B，B再与物块C通过轻质细线跨接在定滑轮两端。已知A、B、C质量相等，AB间以及B与滑轮间的细线处于水平，不计所有摩擦，弹簧处于弹性限度内，初始时，A、B、C均处于静止状态。现将AB间细线剪断，设剪断瞬间A、B的加速度大小分别为、，则（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】剪断前，对B分析可知，A、B间绳子拉力为 对A分析可知弹簧弹力 剪断后，弹簧弹力不变，对A根据牛顿第二定律有 对BC整体分析可知 联立解得 故选C。 4. 如图所示，质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点，均在水平面内做匀速圆周运动，已知甲、乙在同一水平面内运动，乙、丙经过同一抛物线，则（　　） A. 甲、乙的向心力大小相等 B. 甲、乙的线速度大小相等 C. 乙、丙的角速度大小相等 D. 乙、丙的线速度大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设绳子与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 可得向心加速度大小为 由于乙对应的较大，所以甲的向心力小于乙的向心力；甲的运动半径小于乙的运动半径，根据可知甲的线速度小于乙的线速度。 故AB错误； CD．乙、丙经过同一抛物线，以O点为坐标原点，竖直向下为轴，水平向左为轴，则抛物线方程为 设乙、丙的坐标分别为（，）、（，），则有 根据牛顿第二定律可得 其中， 可得， 由于，，则有， 故C错误，D正确。 故选D。 5. 从空中某点分别以速度、、将三个相同的小球1、2、3沿垂直于竖直墙壁方向水平抛出，三小球分别经时间、、，下落、、高度后与墙壁碰撞，相碰时速度大小分别为、、，速度与竖直方向的夹角分别为60°、45°、30°，则下列结论不正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】C．设抛出点到墙壁的距离为，根据平抛运动的规律可知速度反向延长线过水平位移的中点，由几何关系可知 ，， 得，故C正确； A． 由得 得，故A正确； B．由，， 得 故B正确； D．由，， 得，故D错误。 选不正确的，故选D。 6. 水平地面上固定一倾角为的足够长的光滑斜面，如图所示，斜面上放一质量为、长的薄板．质量为的滑块（可视为质点）位于薄板的最下端，与之间的动摩擦因数．开始时用外力使、静止在斜面上，某时刻给滑块一个沿斜面向上的初速度，同时撤去外力，已知重力加速度，，．下列说法正确的是（ ） A. 在滑块向上滑行的过程中，、的加速度大小之比为 B. 从、开始运动到、相对静止的过程所经历的时间为 C. 从、开始运动到、相对静止的过程中滑块克服摩擦力所做的功为 D. 从、开始运动到、相对静止的过程中因摩擦产生的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A.由题中条件可知，当滑块向上运动时，薄板将沿斜面向下运动，由受力分析和牛顿第二定律可知，对薄板，则有，薄板的加速度，方向沿斜面向下；对滑块，则有，则滑块的加速度，方向沿斜面向下，故在滑块向上滑行的过程中，、的加速度大小之比为，故选项A错误； B.开始运动时，滑块向上做匀减速直线运动，减速到零所需要的时间，此时薄板的速度大小为，然后二者均向下运动，且二者的加速度不变，最后速度相同，则有，代入数据可解得，共同速度为，、从开始运动到速度相同所用时间为，故选项B错误； C.沿斜面向上运动的位移，此过程中向下运动的位移，球沿斜面向下运动到两者速度相同时，下滑的位移，此过程中，向下运动的位移，故整个过程中摩擦力对滑块所做的功，即滑块克服摩擦力所做的功为，故选项C正确； D.整个过程中因摩擦产生的热量为，故选项D正确． 7. 传送带经常用于分拣货物。如图甲为传送带输送机简化模型图，传送带输送机倾角，顺时针匀速转动，在传送带下端A点无初速度放入货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置所在水平面为零势能面）如图乙所示。货物视为质点，质量，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 传送带对货物的摩擦力全程没有改变 B. 货物与传送带间的动摩擦因数为 C. 货物从下端A点运动到上端B点的时间为1.8s D. 传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为46J 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功能关系可知，摩擦力对货物做的功等于货物机械能的变化量，故有 变形有 即图像的斜率等于摩擦力，所以传送带对货物的摩擦力在处由滑动摩擦力变为静摩擦力，故A错误； B．由上面分析可知，当货物受到的是滑动摩擦力时，有 又因为 解得，故B错误； C．货物在传送带上匀加速运动的过程中，根据牛顿第二定律有 解得 设货物在传送带上匀加速运动的时间为，则 解得 传送带的运行速度为 货物随传送带一起匀速运动的过程中，机械能的增加量等于重力势能的增加量，故有 解得 则货物随传送带一起匀速运动的时间为 所以货物从下端A点运动到上端B点的时间为，故C错误； D．设传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为，则根据能量守恒定律有，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共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，有选错的得0分。 8. 如图所示，一水平弹簧振子在M、N间做简谐运动，振幅为A，取平衡位置O处为原点，向右为正，认为振子向右经过平衡位置时为t=0时刻，下列加速度时间（a-t）图像、动量时间（p-t）图像、动能-位移图像（Ek-x）、速度位移图像（v-x）中可能正确的是（　　）（已知弹簧弹性势能的表达式为：，默认原长为零势能点，x为形变量） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 详解】A．由题可知 其中 则有 因此不是线性关系，故A错误； B．根据简谐振动位移与时间的关系 则其速度 结合动量 即图像为一余弦函数，故B正确； C．根据机械能守恒定律可知，振子的动能和势能之和为定值，即 则有 其中为定值，则应为开口向下的抛物线，故C错误； D．设平衡位置O处振子速度为，振子运动过程中，振子和弹簧组成的系统机械能守恒，则有 整理可得 则v-x的图像是椭圆，故D正确。 故选BD。 9. 假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。则（　　） A. 赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为 B. 地球的半径为 C. 地球密度为 D. 地球同步卫星的轨道半径为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．在两极和赤道质量为m的物体所受重力和万有引力的关系分别为， 赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为 联立得，， 故A错误，B正确； C．地球的密度 又，， 联立得 故C正确； D．设地球同步卫星的质量为，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力有 又， 得 故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，一个固定的光滑导轨长臂水平、短臂竖直：一根不可伸长的轻绳，一端系在质量为m的圆环上，另一端与质量为m的小球相连，圆环套在长臂上，左手扶住圆环。右手拿起小球将细线水平拉直，已知细线长度，此时圆环距离短臂，现将圆环与小球同时由静止释放．小球向下摆动，环与短臂碰后粘连（碰撞时间极短）。在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，重力加速度为，从释放小球到小球第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球与环组成的系统动量守恒 B. 小球与环组成的系统机械能不守恒 C. 环的最大速度大小为 D. 小球运动的最大速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】小球与圆环释放瞬间，小球与圆环水平方向上不受外力，水平方向动量守恒，根据微元法有 可知相等时间里小球与环水平位移相等，所以当环与短臂碰撞时，小球的水平位移也为，由于，所以当圆环与短臂碰撞时，小球未到最低点，之后环与短臂粘连，小球做圆周运动到最低点。 AB．环与短臂粘连时，小球与环沿绳方向的速度减为0，机械能不守恒；环与短臂粘连前系统水平方向动量守恒，粘连后水平方向动量不守恒，故A错误，B正确； C．如图 环与短臂碰撞前瞬间速度最大，设最大速度为，绳与水平方向夹角为，根据水平方向动量守恒，有 可得小球的水平速度为 根据机械能守恒定律，有 根据几何关系有 在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，有， 可得 联立解得，故C错误； D．小球运动到最低点时速度最大，设速度为，环与短臂粘连时，小球与环沿绳方向的速度减为0，小球的速度为 根据动能定理，有 解得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 覃老师和同学们]一起探究加速度与力的关系，实验装置如图甲所示。 （1）关于实验下列说法正确的是________； A. 细绳与长木板可以不平行 B. 抬高木板右端，平衡摩擦力后，弹簧测力计上的示数可看作小车所受的合外力 C. 砂和砂桶的质量不一定要远小于小车的质量 D. 为了让小车运动到桌面最左端的数据都有效，砂桶离地面高度大于小车到桌面左端距离即可 （2）平衡摩擦力后进行试验，弹簧测力计的示数如图乙所示，读数为________N； （3）根据纸带上的计数点计算得到小车在各计数点的瞬时速度。若以计数点A对应的时刻作为计时起点，绘制小车的图像如图丙所示，则小车运动的加速度大小_______（保留两位有效数字）。在保持小车的质量M不变的条件下，多次改变砂桶中砂的质量进行重复实验，记录多组弹簧测力计的示数F及对应的小车加速度a。以小车的加速度a为纵坐标、所受拉力F为横坐标绘制关系图线，所得图线为一条过原点的倾斜直线，且其斜率等于________（填“M”、“”、“”或“”），即可验证小车的加速度与其所受合外力成正比。 【答案】（1）C （2） （3） ①. 0.42（） ②. 【解析】 小问1详解】 A．为了保证小车运动过程中所受合力不变，实验过程中需要调节定滑轮和弹簧测力计的高度，使动滑轮两边的细绳与长木板平行，故A错误； B．抬高木板右端，平衡摩擦力后，由甲图分析可知，小车受到的合外力是弹簧测力计示数的2倍，故B错误； C．由于小车受到的合外力是弹簧测力计示数的2倍，可以直接测出，因此不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故C正确； D．由甲图分析，可知砂桶的加速度为小车的加速度的两倍，则在相等运动时间内，砂桶的位移为小车位移的两倍，所以为了让小车运动到桌面最左端的数据都有效，则砂桶距离地面的高度需大于小车到桌面左端的距离的两倍，故D错误。 故选C。 小问2详解】 由图乙可知，弹簧测力计的示数为 【小问3详解】 [1]由图丙解得小车的加速度大小 [2]对小车，根据牛顿第二定律有 变形得 可知图丙直线的斜率等于 12. 某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。 小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为的小球从轨道顶部由静止释放，由轨道末端的点飞出并落在斜面上。再把质量为的小球放在点，让小球仍从原位置由静止释放，与小球碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点痕迹，其中、三个落点的位置距离点的长度分别为、、。 （1）用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示，则小球直径___________cm。 （2）关于该实验，下列说法正确的是___________。 A. 必须满足 B. 轨道必须光滑 C. 轨道末端必须水平 D. 落点位置需要多次测量取平均值 （3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式___________，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。 （4）若两小球的质量满足，若满足___________（用表示），则可证明两球间的碰撞是弹性的。 （5）小帅同学利用该套装置做了一个新实验，仅改变小球的质量（两小球质量关系仍符合题干条件），其他条件均不变，将小球多次从轨道顶部由静止释放，与不同质量的小球相碰，分别记录对应的落点到点距离，以为横坐标、为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像正确的是___________。 A. B. C. 【答案】（1）1.070 （2）ACD （3） （4） （5）C 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数 【小问2详解】 A．为了保证小球碰后不被反弹，所以，故A正确； B．只要保证小球每次到达点的速度相同即可，轨道无须光滑，故B错误； C．为了保证小球做平抛运动，轨道末端必须水平，故C正确； D．多次测量可以减小偶然误差，故D正确。 故选ACD。 【小问3详解】 小球从点飞出后均为平抛运动，假设小球位移为，由平抛运动的知识可得， 解得 由碰撞规律可知，点是小球第一次的落点，和分别是碰后小球和的落点，碰撞过程满足动量守恒 带入可得 【小问4详解】 若为弹性碰撞，则碰撞前后动能守恒 动量守恒 联立解得 带入前问解析中的速度可得 【小问5详解】 小球的碰前速度保持不变，则不变，根据前问解析动量守恒关系式可写成 能量守恒关系式可写成 联立可得 故选C。 13. 如图所示，质量为的木块在倾角的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数，g取。，，斜面足够长。求： （1）前2s内木块位移大小； （2）前2s内重力的平均功率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】解：（1）如图所示，对木块进行受力分析知 由牛顿第二定律知 代入得 由匀变速直线运动位移与时间的关系式知，前2s内的位移为 代入得 （2）前2s内重力做的功为 重力在前2s内的平均功率为 14. 如图所示，一小学生站在圆形水泥管道最低点，以水平速度将一个质量为的小足球踢出，球沿管道内壁在同一个竖直面内运动两圈多后在某一位置脱离管道，掉入小学生的背包里（背包口正好在管道圆心处）。已知管道半径为，重力加速度为，不计空气阻力，小足球可以看作质点。求： （1）足球脱离管道的位置和圆心的连线与水平方向夹角的正切值； （2）从足球被踢出到球脱离管道，管道对足球做的功。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，设足球在A处脱离管道，之后做斜抛运动，经过圆心处，如图 在A处，设足球速度大小为，由牛顿第二定律有 斜抛运动过程，设运动时间为，沿AO方向有 沿垂直AO方向有 联立解得 【小问2详解】 有小问（1）可得 从足球被踢出到脱离管道，设管道对足球做功为，由动能定理有 解得 15. 如图所示，物块质量分别为，用轻绳相连并用劲度系数的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道，其顶点距离物块B的高度。某时刻间的绳子被剪断，然后A做周期的简谐运动，B下落并从点平滑地进入光滑固定圆弧轨道。当A第二次到达平衡位置时，B恰好运动到圆弧末端与质量为的滑块C相碰结合为滑块D。D平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带，传送带的水平长度为、以的速度顺时针转动，D与传送带间的动摩擦因数。传送带右端有一等高的固定水平平台，平台上表面光滑，平台上静置着2024个相距较近的质量为的小球，D能够平滑地滑上平台，且D与小球、小球与小球之间的碰撞均为弹性正碰（、小球均可以看作质点，重力加速度，忽略空气阻力）。求： （1）物块做简谐运动的振幅； （2）光滑固定圆轨道对物块B的冲量大小； （3）整个运动过程中D与传送带之间因摩擦产生的热量。 【答案】（1）0.02m （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 初始状态下，伸长量为 剪断后，A处于平衡位置时伸长量为 振幅 【小问2详解】 物块B做自由落体运动的时间 解得 B落入的速度 根据动能定理 得B在圆弧末端的速度 B在圆弧上的运动时间 取向下为正方向，竖直方向 解得 水平方向 故冲量 【小问3详解】 根据动量守恒 解得 分析D第一次滑过传送带有 得 则有 物体D滑上平台后与第一个小球发生弹性正碰，撞前速度 规定向右为正方向，有 ， 解得 之后小球依次与下一个小球发生弹性正碰，由于质量相等，速度交换，而物体D返回进入传送带，假设匀减速到速度为0，则 不会向左滑出传送带，因此D在传送带上反向向右加速，以 再次滑上平台，与第一个小球发生弹性正碰，之后的运动具有可类比性，物体D在与小球第一次碰后在传送带上运动过程中，运动时间 相对位移 得 在此过程中产生的热量为 同理可知，当物体D与小球发生第次碰撞，设碰前D的速度大小为，碰后D的速度大小为，则有 ， 可得 在传送带上产生热量 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郑州外国语学校2025—2026学年高三上期高三调研4考试试卷 物 理 （75分钟 100分） 一、单项选择题：本题共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. “笛音雷”是某些地区春节期间常放一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力，则关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是（　　） A. “笛音雷”在t2时刻上升至最高点 B. t3~t4时间内“笛音雷”做自由落体运动 C. t0~t1时间内“笛音雷”的平均速度小于 D. t1~t2时间内“笛音雷”的加速度先减小后增大 2. 如图所示，竖直方向固定一个圆形轨道，其内部恰好对称放置5个完全相同、重力均为G的光滑匀质小球，球1和球5的重心与轨道圆心O在同一高度，5个小球的重心和圆形轨道的圆心在同一竖直面内，下列说法正确的是（ ） A. 轨道对球1、球5的作用力相同 B. 球2和球4对球3作用力的合力方向竖直向下 C. 球2对球1的作用力大小可能小于G D. 轨道对球3的作用力大小等于5G 3. 如图，水平轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块A相连，A的右端通过轻质细线连接物块B，B再与物块C通过轻质细线跨接在定滑轮两端。已知A、B、C质量相等，AB间以及B与滑轮间的细线处于水平，不计所有摩擦，弹簧处于弹性限度内，初始时，A、B、C均处于静止状态。现将AB间细线剪断，设剪断瞬间A、B的加速度大小分别为、，则（ ） A B. C. D. 4. 如图所示，质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点，均在水平面内做匀速圆周运动，已知甲、乙在同一水平面内运动，乙、丙经过同一抛物线，则（　　） A. 甲、乙的向心力大小相等 B. 甲、乙的线速度大小相等 C. 乙、丙的角速度大小相等 D. 乙、丙的线速度大小相等 5. 从空中某点分别以速度、、将三个相同的小球1、2、3沿垂直于竖直墙壁方向水平抛出，三小球分别经时间、、，下落、、高度后与墙壁碰撞，相碰时速度大小分别为、、，速度与竖直方向的夹角分别为60°、45°、30°，则下列结论不正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 水平地面上固定一倾角为的足够长的光滑斜面，如图所示，斜面上放一质量为、长的薄板．质量为的滑块（可视为质点）位于薄板的最下端，与之间的动摩擦因数．开始时用外力使、静止在斜面上，某时刻给滑块一个沿斜面向上的初速度，同时撤去外力，已知重力加速度，，．下列说法正确的是（ ） A. 在滑块向上滑行的过程中，、的加速度大小之比为 B. 从、开始运动到、相对静止的过程所经历的时间为 C. 从、开始运动到、相对静止的过程中滑块克服摩擦力所做的功为 D. 从、开始运动到、相对静止的过程中因摩擦产生的热量为 7. 传送带经常用于分拣货物。如图甲为传送带输送机简化模型图，传送带输送机倾角，顺时针匀速转动，在传送带下端A点无初速度放入货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置所在水平面为零势能面）如图乙所示。货物视为质点，质量，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 传送带对货物的摩擦力全程没有改变 B. 货物与传送带间的动摩擦因数为 C. 货物从下端A点运动到上端B点的时间为1.8s D. 传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为46J 二、多项选择题：本题共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，有选错的得0分。 8. 如图所示，一水平弹簧振子在M、N间做简谐运动，振幅为A，取平衡位置O处为原点，向右为正，认为振子向右经过平衡位置时为t=0时刻，下列加速度时间（a-t）图像、动量时间（p-t）图像、动能-位移图像（Ek-x）、速度位移图像（v-x）中可能正确的是（　　）（已知弹簧弹性势能的表达式为：，默认原长为零势能点，x为形变量） A. B. C. D. 9. 假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。则（　　） A. 赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为 B. 地球的半径为 C. 地球的密度为 D. 地球同步卫星的轨道半径为 10. 如图所示，一个固定的光滑导轨长臂水平、短臂竖直：一根不可伸长的轻绳，一端系在质量为m的圆环上，另一端与质量为m的小球相连，圆环套在长臂上，左手扶住圆环。右手拿起小球将细线水平拉直，已知细线长度，此时圆环距离短臂，现将圆环与小球同时由静止释放．小球向下摆动，环与短臂碰后粘连（碰撞时间极短）。在小球向下摆动过程中，小球与环沿绳方向速度始终相等，重力加速度为，从释放小球到小球第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球与环组成的系统动量守恒 B. 小球与环组成的系统机械能不守恒 C. 环的最大速度大小为 D. 小球运动的最大速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 覃老师和同学们]一起探究加速度与力的关系，实验装置如图甲所示。 （1）关于实验下列说法正确的是________； A. 细绳与长木板可以不平行 B. 抬高木板右端，平衡摩擦力后，弹簧测力计上的示数可看作小车所受的合外力 C. 砂和砂桶质量不一定要远小于小车的质量 D. 为了让小车运动到桌面最左端的数据都有效，砂桶离地面高度大于小车到桌面左端距离即可 （2）平衡摩擦力后进行试验，弹簧测力计的示数如图乙所示，读数为________N； （3）根据纸带上的计数点计算得到小车在各计数点的瞬时速度。若以计数点A对应的时刻作为计时起点，绘制小车的图像如图丙所示，则小车运动的加速度大小_______（保留两位有效数字）。在保持小车的质量M不变的条件下，多次改变砂桶中砂的质量进行重复实验，记录多组弹簧测力计的示数F及对应的小车加速度a。以小车的加速度a为纵坐标、所受拉力F为横坐标绘制关系图线，所得图线为一条过原点的倾斜直线，且其斜率等于________（填“M”、“”、“”或“”），即可验证小车的加速度与其所受合外力成正比。 12. 某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。 小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为的小球从轨道顶部由静止释放，由轨道末端的点飞出并落在斜面上。再把质量为的小球放在点，让小球仍从原位置由静止释放，与小球碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点痕迹，其中、三个落点的位置距离点的长度分别为、、。 （1）用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示，则小球直径___________cm。 （2）关于该实验，下列说法正确的是___________。 A. 必须满足 B. 轨道必须光滑 C. 轨道末端必须水平 D. 落点位置需要多次测量取平均值 （3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式___________，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。 （4）若两小球的质量满足，若满足___________（用表示），则可证明两球间的碰撞是弹性的。 （5）小帅同学利用该套装置做了一个新实验，仅改变小球的质量（两小球质量关系仍符合题干条件），其他条件均不变，将小球多次从轨道顶部由静止释放，与不同质量的小球相碰，分别记录对应的落点到点距离，以为横坐标、为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像正确的是___________。 A. B. C. 13. 如图所示，质量为的木块在倾角的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数，g取。，，斜面足够长。求： （1）前2s内木块位移大小； （2）前2s内重力的平均功率。 14. 如图所示，一小学生站在圆形水泥管道最低点，以水平速度将一个质量为的小足球踢出，球沿管道内壁在同一个竖直面内运动两圈多后在某一位置脱离管道，掉入小学生的背包里（背包口正好在管道圆心处）。已知管道半径为，重力加速度为，不计空气阻力，小足球可以看作质点。求： （1）足球脱离管道位置和圆心的连线与水平方向夹角的正切值； （2）从足球被踢出到球脱离管道，管道对足球做的功。 15. 如图所示，物块质量分别为，用轻绳相连并用劲度系数的轻质弹簧系住挂在天花板上静止不动。B正下方有一个半径为的四分之一光滑固定圆弧轨道，其顶点距离物块B的高度。某时刻间的绳子被剪断，然后A做周期的简谐运动，B下落并从点平滑地进入光滑固定圆弧轨道。当A第二次到达平衡位置时，B恰好运动到圆弧末端与质量为的滑块C相碰结合为滑块D。D平滑的滑上与圆弧末端等高的传送带，传送带的水平长度为、以的速度顺时针转动，D与传送带间的动摩擦因数。传送带右端有一等高的固定水平平台，平台上表面光滑，平台上静置着2024个相距较近的质量为的小球，D能够平滑地滑上平台，且D与小球、小球与小球之间的碰撞均为弹性正碰（、小球均可以看作质点，重力加速度，忽略空气阻力）。求： （1）物块做简谐运动振幅； （2）光滑固定圆轨道对物块B的冲量大小； （3）整个运动过程中D与传送带之间因摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $