精品解析：福建省南安第一中学2024-2025学年高二上学期第一次阶段测试物理试题

南安一中2024-2025学年上学期高二第一次阶段考物理试卷 考试范围：选必一第一章到第三章、必修三1.2 考试时长：90分钟 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 人类对电的认识是在长期实践活动中，不断发展、逐步深化的，经历了一条漫长而曲折的道路。人们对电现象的初步认识，可追溯到公元前6世纪。希腊哲学家泰勒斯那时已发现并记载了摩擦过的琥珀能吸引轻小物体。我国东汉时期，王充在《论衡》一书中所提到的“顿牟掇芥”等问题，也是说摩擦琥珀能吸引轻小物体。关于物体带电，下列说法正确的是（　　） A. 电荷在转移的过程中，电荷的总量是不变的 B. 自然界只有两种电荷，点电荷和元电荷 C. 物体通常呈现电中性，是因为物体内不存在电荷 D. 摩擦起电、接触起电、感应起电的带电实质是创造电荷，或电荷消失 2. 我国古代有一种古琴调弦技术，该技术是将一小纸人放在需要校准音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦，小纸人跳动越明显代表音调越准确。如图所示，某匠人正在校准频率为352Hz的“角”音，下列说法正确的是（　　） A. 该调弦技术主要利用多普勒效应 B. 该调弦技术主要利用共振原理 C. 拨动其他音调的两根琴弦，可能会出现小纸人都明显跳动的情况 D. 敲击352Hz的音叉，可能会出现小纸人明显跳动，而音调准确的古琴纹丝不动的情况 3. 如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是−2m/s，A、B两球发生对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（　　） A. Q1、Q2的电荷量之比为 B. Q1、Q2的电荷量之比为 C. Q1、Q2的质量之比为 D. Q1、Q2的质量之比为 5. 如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸．当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为y1和y2的两个点．若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则 A. 该弹簧振子的振动周期为x0/v B. 该弹簧振子的振幅为y1- y2 C. 在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零 D. 在记录笔留下PQ段印迹的过程中，弹力对物块做功为零 6. 如图，在某介质中建立坐标系，位于的波源P产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，时刻开始振动，s时刻形成图中波形。下列说法正确的是（ ） A. 波源P的起振方向向上 B. 0～8s时间内，平衡位置位于m的质点所走过的路程为12cm C. 若一观察者从m处沿x轴负方向匀速运动，观察者接受到的此波频率小于波源频率 D. 若在处另有一波源Q产生波长为3m的简谐横波沿着x轴负方向传播，则在两列波相遇区域会产生干涉现象 二、双项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有选错或不选的得0分。 7. 一弹簧振子做简谐运动，为平衡位置，当它经过点时开始计时，经过，第一次到达点，再经过第二次到达点，则弹簧振子的周期可能为（     ） A. B. C. D. 8. 为京津冀地区“减煤治霾”，河北张家口草原天路景区新建新能源项目1500万千瓦，风力发电机如图所示，风力带动三个叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈不计电阻）中产生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片长为l，风速为v，空气的密度为，空气遇到叶片旋转形成的圆面后一半减速为零，一半原速率穿过，下列说法正确的是（　　） A. 一台风力发电机获得风能的功率为 B. 一台风力发电机获得风能的功率为 C. 空气对风力发电机一个叶片的平均作用力为 D. 空气对风力发电机一个叶片的平均作用力为 9. 如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B，质量为的木块A以速度滑上原来静止的长木板B的上表面，由于之间存在摩擦力，之后木块与长木板的速度随时间变化情况如图乙所示，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 木块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 B. 长木板的质量为2kg C. 长木板的长度至少为2m D. 木块与长木板组成的系统损失的机械能为4J 10. 如图所示，一个带电量为的正点电荷固定放置，在其正上方有一大小不计的定滑轮，一根绝缘的柔软轻绳下端悬挂一带电量为的小球，初始时小球静止，两电荷间的距离小于到定滑轮的距离。今用力将小球极为缓慢拉动，直至小球靠近滑轮位置，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球受到的电场力一直变小 B. 小球所受电场力大小先不变，后减小 C. 拉力一直减小 D. 在小球的运动过程中，会存在一段拉力做的功等于小球重力势能的增量的过程 三、填空题：本大题共2小题，共8分。 11. 图是两列水波相遇后形成的稳定干涉图样。图表示振幅均为的两列相干波叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷。连线的中点为振动_______________________ 选填“加强”或“减弱”点，此时处质点相对平衡位置的位移大小为________________________。 12. 两单摆在不同的驱动力作用下其振幅A随驱动力频率变化的图像如图中甲、乙所示，则若两单摆放在同一地点，则甲、乙两单摆的摆长之比为________________________ ，若两单摆摆长相同放在不同的地点，则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为________________________ 。 四、实验题：本大题共2小题，共16分。 13. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中 （1）以下做法正确的是___________。 A．测量摆长时，用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线长 B．测量周期时，从小球到达最大振幅位置开始计时，摆球完成50次全振动时，及时截止，然后求出完成一次全振动的时间 C．要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动 D．实验时，把单摆从平衡位置拉开30°的摆角 （2）某同学先用米尺测得摆线长后，用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为________cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，则单摆的周期为___s； （3）实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，一位同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径。具体做法如下：第一次量得悬线长L1，测得振动周期为T1；换另一条悬线，第二次量得悬线长L2，测得振动周期为T2，由此可推得重力加速度为g=______。 14. 如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）在不放小球时，小球从斜槽某处由静止开始滚下，的落点在图中的___________点，把小球放在斜槽末端边缘处，小球从斜槽相同位置处由静止开始落下，使它们发生碰撞，碰后小球的落点在图中的___________点。 （2）用天平测量两个小球的质量、，实验中分别找到碰前和、相碰后平均落地点的位置，测量平抛水平射程、、。 ①则动量守恒的表达式可表示为___________（用测量的量表示）； ②若碰撞过程中，机械能守恒，不计空气阻力，则下列表达式中表示机械能守恒的是___________。 A. B. C. D. 五、计算题：本大题共4小题，共36分。 15. 如图所示，飞船在距某星球表面一定高度处悬停，选定相对平坦的区域后，在反推火箭作用下，开始加速下降，下降高度为，当“缓冲脚”触地时反推火箭立即停止工作，此时飞船速度为。随后飞船在“缓冲脚”的缓冲作用下，经减速到0，停止在该星球表面上。飞船质量，该星球表面的重力加速度。求： （1）飞船加速下降过程中，反推火箭对飞船做的功； （2）从缓冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，地面对“缓冲脚”的平均支持力的大小。 16. 如图所示，在倾角为的绝缘粗糙斜面上处有质量为、电荷量为的物体(可视为质点）；在和斜面处于同一平面内与点等高处、相距的点固定带电荷量的点电荷；现发现物体在斜面上处于静止状态(重力加速度，静电力常量，）求： （1）物体受到库仑力的大小； （2）物体受到的摩擦力大小。 17. 如图所示，质量均为的物块、与劲度系数为的轻弹簧固定拴接，竖直静止在水平地面上。物块正上方有一个质量也为的物块，将由静止释放，与碰撞后立即粘在一起，碰撞时间极短，之后组合体做简谐运动的过程中物块恰好没有脱离地面。忽略空气阻力，轻弹簧足够长且始终在弹性限度内，重力加速度为。求： （1）组合体做简谐运动的振幅大小； （2）物块与地面间的最大作用力大小； （3）和碰撞过程中损失的能量。 18. 如图所示，质量为的平板车A静止在光滑的水平地面上，平板车上表面由水平面和半径为R的四分之一圆弧面组成，圆面的最低点与平板车水平面相切，质量为的物块B放在圆弧面的最低点，平板车的最右端固定有个弹性挡板Q，平板车上表面P点左侧光滑，右侧粗糙，质量为m的物块C在圆弧面的最高点由静止释放，B刚好要到P点时，C与B发生弹性碰撞，碰撞后立即取走C，不计物块的大小，重力加速度为g，物块B与平板车粗糙面间的动摩擦因数为0.5，P到Q的距离为，若物块B与挡板碰撞没有机械能损失，求： （1）C与B碰撞前一瞬间，C的速度大小； （2）开始时，B与P点间的距离； （3）B与平板车相对静止时停下的位置离P点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南安一中2024-2025学年上学期高二第一次阶段考物理试卷 考试范围：选必一第一章到第三章、必修三1.2 考试时长：90分钟 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 人类对电的认识是在长期实践活动中，不断发展、逐步深化的，经历了一条漫长而曲折的道路。人们对电现象的初步认识，可追溯到公元前6世纪。希腊哲学家泰勒斯那时已发现并记载了摩擦过的琥珀能吸引轻小物体。我国东汉时期，王充在《论衡》一书中所提到的“顿牟掇芥”等问题，也是说摩擦琥珀能吸引轻小物体。关于物体带电，下列说法正确的是（　　） A. 电荷在转移的过程中，电荷的总量是不变的 B. 自然界只有两种电荷，点电荷和元电荷 C. 物体通常呈现电中性，是因为物体内不存在电荷 D. 摩擦起电、接触起电、感应起电的带电实质是创造电荷，或电荷消失 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电荷守恒定律，电荷在转移的过程中，电荷的总量是不变的，故A正确； B．自然界只有两种电荷，正电荷和负电荷，故B错误； C．物体通常呈现电中性，是因为物体内正负电荷数量相等，故C错误； D．摩擦起电、接触起电、感应起电的带电实质是电子发生的转移，电荷不会创造或消失。 故选A。 2. 我国古代有一种古琴调弦技术，该技术是将一小纸人放在需要校准音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦，小纸人跳动越明显代表音调越准确。如图所示，某匠人正在校准频率为352Hz的“角”音，下列说法正确的是（　　） A. 该调弦技术主要利用多普勒效应 B. 该调弦技术主要利用共振原理 C. 拨动其他音调的两根琴弦，可能会出现小纸人都明显跳动的情况 D. 敲击352Hz的音叉，可能会出现小纸人明显跳动，而音调准确的古琴纹丝不动的情况 【答案】B 【解析】 【详解】AB．该调弦技术主要利用共振原理，选项B正确，A错误； C．当驱动力频率等于物体固有频率时，会发生共振现象，拨动其他音调的两根琴弦，不可能同时发生共振（小纸人明显跳动），选项C错误； D．敲击352Hz的音叉，则两古琴均会发生共振，选项D错误。 故选B 。 3. 如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是−2m/s，A、B两球发生对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】设每个球的质量均为m，碰前系统总动量 p=mvA+mvB=6m−2m=4m 碰前的总动能 Ek=mvA2+mvB2=20m A．若vA′=−2m/s，vB′=6m/s，碰后总动量 p′=mvA′+mvB′=4m 动量守恒。 总动能 Ek′=mvA′2+mvB′2=20m 机械能也守恒，A可能实现，不符合题意，故A错误； B．若vA′=2m/s，vB′=2m/s，碰后总动量 p′=mvA′+mvB′=4m 总动能 Ek′=mvA′2+mvB′2=4m 动量守恒，机械能不增加，故B可能实现，不符合题意，故B错误； C．碰后总动量 p′=mvA′+mvB′=4m 总动能 Ek′=mvA′2+mvB′2=5m 动量守恒，机械能不增加，故C可能实现，不符合题意，故C错误； D．碰后总动量 p′=mvA′+mvB′=4m 总动能 Ek′=mvA′2+mvB′2=29m 动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，故D不可能实现，符合题意，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（　　） A. Q1、Q2的电荷量之比为 B. Q1、Q2的电荷量之比为 C. Q1、Q2的质量之比为 D. Q1、Q2的质量之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．点电荷Q恰好静止不动，因此根据库仑定律和二力平衡有 所以Q1、Q2的电荷量之比为 AB错误； CD．Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线，Q1、Q2的角速度相同，根据牛顿第二定律有 m12r1=m22r2 所以Q1、Q2的质量之比为 = C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸．当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的y1、y2、x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为y1和y2的两个点．若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则 A. 该弹簧振子的振动周期为x0/v B. 该弹簧振子的振幅为y1- y2 C. 在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零 D. 在记录笔留下PQ段印迹的过程中，弹力对物块做功为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．该弹簧振子的振动周期为，选项A错误； B．该弹簧振子的振幅为，选项B错误； C．因在PQ两点振子的速度为零，则动量为零，则在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块动量的变化为零，根据动量定理可知，物块所受合力的冲量为零，选项C正确； D．根据动能定理，在记录笔留下PQ段印迹的过程中，合力对物块做功为零，而合力功等于弹力功与重力功之和，重力功不为零，则弹力对物块做功不为零，选项D错误． 6. 如图，在某介质中建立坐标系，位于的波源P产生的简谐横波沿着x轴正方向传播，时刻开始振动，s时刻形成图中波形。下列说法正确的是（ ） A. 波源P的起振方向向上 B. 0～8s时间内，平衡位置位于m的质点所走过的路程为12cm C. 若一观察者从m处沿x轴负方向匀速运动，观察者接受到的此波频率小于波源频率 D. 若在处另有一波源Q产生波长为3m的简谐横波沿着x轴负方向传播，则在两列波相遇区域会产生干涉现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，处的质点起振方向向下，任何一点的起振方向均与波源起振方向相同，故波源起振方向向下，A错误； B．0～3s内波传播距离为，所以波速为，波再传播到达，即需，故在时刻到达，的质点振动时间为；波长为，波速为，故周期为，质点振动了一个半周期，即 B正确； C．根据多普勒效应，观察者与波源相向运动，接收到的频率大于波的频率，C错误； D．同一介质的波传播速度相同，但波长不同，故两列波频率不同，不能产生干涉现象，D错误。 故选B。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，部分选对的得2分，有选错或不选的得0分。 7. 一弹簧振子做简谐运动，为平衡位置，当它经过点时开始计时，经过，第一次到达点，再经过第二次到达点，则弹簧振子的周期可能为（     ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】由题知，弹簧振子的运动可分两种情况讨论，第种情况如图甲所示 设为平衡位置，代表振幅，弹簧振子从点到点所需时间为，因为简谐运动具有对称性，所以弹簧振子从点到点和从点到点所用时间相等，故 解得 第种情况如图乙所示 若弹簧振子一开始从平衡位置向点运动，设点与点关于点对称，则弹簧振子从点经过点到点所用的时间与弹簧振子从点经过点到点所需时间相等，即，弹簧振子从点到点、从点到点及从点到点所需时间相等，为 故周期为 故选BD。 8. 为京津冀地区“减煤治霾”，河北张家口草原天路景区新建新能源项目1500万千瓦，风力发电机如图所示，风力带动三个叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈不计电阻）中产生电流，实现风能向电能的转化。已知叶片长为l，风速为v，空气的密度为，空气遇到叶片旋转形成的圆面后一半减速为零，一半原速率穿过，下列说法正确的是（　　） A. 一台风力发电机获得风能的功率为 B. 一台风力发电机获得风能的功率为 C. 空气对风力发电机一个叶片的平均作用力为 D. 空气对风力发电机一个叶片的平均作用力为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB．单位时间t内经过叶片的空气质量为 空气遇到叶片旋转形成的圆面后一半减速为零，一半原速率穿过，则损失的动能为 由能量守恒定律可得，单位时间t内，一台风力发电机获得风能为 一台风力发电机获得风能的功率为 所以A错误；B正确； CD．由动量定理可得空气对风力发电机叶片的平均作用力F 代入数据可得 则空气对风力发电机一个叶片的平均作用力为 所以D正确；C错误； 故选BD。 9. 如图甲所示，光滑水平面上放着长木板B，质量为的木块A以速度滑上原来静止的长木板B的上表面，由于之间存在摩擦力，之后木块与长木板的速度随时间变化情况如图乙所示，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 木块与长木板之间的动摩擦因数为0.1 B. 长木板的质量为2kg C. 长木板的长度至少为2m D. 木块与长木板组成的系统损失的机械能为4J 【答案】AB 【解析】 【详解】B．由题图乙可知，木块先做匀减速运动，长木板先做匀加速运动，最后二者一起做匀速运动，共同速度，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得 解得 故B正确； A．由题图乙可知，长木板做匀加速运动的加速度为 对长木板，根据牛顿第二定律得 解得 故A正确； C．由题图乙可知，前1s内长木板的位移为 木块的位移为 所以长木板的最小长度为 故C错误； D．木块与长木板组成的系统损失的机械能为 故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，一个带电量为的正点电荷固定放置，在其正上方有一大小不计的定滑轮，一根绝缘的柔软轻绳下端悬挂一带电量为的小球，初始时小球静止，两电荷间的距离小于到定滑轮的距离。今用力将小球极为缓慢拉动，直至小球靠近滑轮位置，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球受到的电场力一直变小 B. 小球所受电场力大小先不变，后减小 C. 拉力一直减小 D. 在小球的运动过程中，会存在一段拉力做的功等于小球重力势能的增量的过程 【答案】BD 【解析】 【详解】分析小球的受力情况，作出力的矢量关系图，在小球到达的正上方过程中，力的矢量三角形与滑轮、构成的三角形相似。 设滑轮到的距离为，到的距离为，滑轮左侧的绳长为，所受电场力为，小球重力为，由库仑定律有 由三角形相似，有 m、h以及电荷量不变，故不变，即开始的一段运动，是绕做圆周运动的，电场力大小不变，拉力减小，这段过程中，小球电势能不变，则拉力做的功等于小球重力势能的增量；当到达的正上方后，再上升到靠近滑轮的过程中，小球受到的电场力减小，拉力增大。综上所述，小球所受电场力大小先不变，后减小；拉力先减小后增大。 故选BD。 三、填空题：本大题共2小题，共8分。 11. 图是两列水波相遇后形成的稳定干涉图样。图表示振幅均为的两列相干波叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷。连线的中点为振动_______________________ 选填“加强”或“减弱”点，此时处质点相对平衡位置的位移大小为________________________。 【答案】 ①. 加强 ②. 【解析】 【详解】[1] [2]两列水波相遇后形成的稳定干涉图样时，两个波源的频率一定相同；因点和点都是振动加强点，则连线的中点为振动加强点，此时处质点处于波谷与波谷相遇点，则相对平衡位置的位移大小为。 12. 两单摆在不同的驱动力作用下其振幅A随驱动力频率变化的图像如图中甲、乙所示，则若两单摆放在同一地点，则甲、乙两单摆的摆长之比为________________________ ，若两单摆摆长相同放在不同的地点，则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为________________________ 。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]由图像可知，甲乙两个单摆的固有频率之比为1∶2，则由 可知 则若两单摆放在同一地点，则甲、乙两单摆的摆长之比为； [2] 由 得 若两单摆摆长相同放在不同的地点，则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为 四、实验题：本大题共2小题，共16分。 13. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中 （1）以下做法正确的是___________。 A．测量摆长时，用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线长 B．测量周期时，从小球到达最大振幅位置开始计时，摆球完成50次全振动时，及时截止，然后求出完成一次全振动的时间 C．要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动 D．实验时，把单摆从平衡位置拉开30°的摆角 （2）某同学先用米尺测得摆线长后，用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为________cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，则单摆的周期为___s； （3）实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，一位同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径。具体做法如下：第一次量得悬线长L1，测得振动周期为T1；换另一条悬线，第二次量得悬线长L2，测得振动周期为T2，由此可推得重力加速度为g=______。 【答案】 ①. C ②. 2.135 ③. 2 ④. 【解析】 【详解】(1)[1]A．测量摆长时，用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线长L，用游标卡尺测量摆球的直径D，然后用表示摆长。故A错误； B．测量周期时，从小球到达平衡位置开始计时，摆球完成50次全振动时，及时截止，然后求出完成一次全振动的时间。故B错误； C．实验过程中要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动。故C正确； D．实验时，把单摆从平衡位置拉开10°的摆角。故D错误。 故选C。 (2)[2]用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示为 [3]秒表读数为 单摆的周期为 (3)[4]根据单摆的周期公式，可得 联立，可得 14. 如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）在不放小球时，小球从斜槽某处由静止开始滚下，的落点在图中的___________点，把小球放在斜槽末端边缘处，小球从斜槽相同位置处由静止开始落下，使它们发生碰撞，碰后小球的落点在图中的___________点。 （2）用天平测量两个小球的质量、，实验中分别找到碰前和、相碰后平均落地点的位置，测量平抛水平射程、、。 ①则动量守恒的表达式可表示为___________（用测量的量表示）； ②若碰撞过程中，机械能守恒，不计空气阻力，则下列表达式中表示机械能守恒的是___________。 A. B. C. D. 【答案】 ①. P ②. M ③. ④. C 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得 联立解得 要使碰后两球都向前运动，应满足，可确定 在不放小球时，小球从斜槽某处由静止开始滚下，的落点在图中的P点，把小球放在斜槽末端边缘处，小球从斜槽相同位置处由静止开始落下，使它们发生碰撞，碰后小球的落点在图中的M点，小球的落点在图中的N点。 (2)[3][4]小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，由 可知，小球运动时间相等，初速度与水平位移成正比，故动量守恒的表达式由 变形为 若碰撞过程中，机械能守恒，则表达式由 变形为 联立解得 C正确。 故选C。 五、计算题：本大题共4小题，共36分。 15. 如图所示，飞船在距某星球表面一定高度处悬停，选定相对平坦的区域后，在反推火箭作用下，开始加速下降，下降高度为，当“缓冲脚”触地时反推火箭立即停止工作，此时飞船速度为。随后飞船在“缓冲脚”的缓冲作用下，经减速到0，停止在该星球表面上。飞船质量，该星球表面的重力加速度。求： （1）飞船加速下降过程中，反推火箭对飞船做的功； （2）从缓冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，地面对“缓冲脚”的平均支持力的大小。 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】（1）飞船加速下降过程中，设反推火箭对飞船做的功为W，根据动能定理有 解得 （2）从缓冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，设地面对“缓冲脚”的平均支持力的大小为F，根据动量定理有 解得 16. 如图所示，在倾角为的绝缘粗糙斜面上处有质量为、电荷量为的物体(可视为质点）；在和斜面处于同一平面内与点等高处、相距的点固定带电荷量的点电荷；现发现物体在斜面上处于静止状态(重力加速度，静电力常量，）求： （1）物体受到库仑力的大小； （2）物体受到的摩擦力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物体受到的库仑力 【小问2详解】 根据平衡条件，沿斜面方向上有 代入数据解得 f=4.24N 17. 如图所示，质量均为的物块、与劲度系数为的轻弹簧固定拴接，竖直静止在水平地面上。物块正上方有一个质量也为的物块，将由静止释放，与碰撞后立即粘在一起，碰撞时间极短，之后组合体做简谐运动的过程中物块恰好没有脱离地面。忽略空气阻力，轻弹簧足够长且始终在弹性限度内，重力加速度为。求： （1）组合体做简谐运动的振幅大小； （2）物块与地面间的最大作用力大小； （3）和碰撞过程中损失的能量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意，组合体做简谐运动的过程中物块恰好没有脱离地面，即组合体上升到最高位置时，弹簧弹力大小恰好等于受到的重力，为，则弹簧的伸长量为 组合体运动至平衡位置时，弹簧的弹力等于与的重力和，则弹簧的压缩量为 所以组合体做简谐运动的振幅为 【小问2详解】 当组合体下降到最低位置时，弹簧压缩量最大，物块与地面间的最大作用力最大，为 【小问3详解】 初始时刻弹簧的压缩量为 所以组合体刚开始向下运动时和上升到最高位置时弹簧的弹性势能相同，设刚开始向下运动时的速度大小为，根据机械能守恒定律可得 解得 设与碰撞前瞬间的速度大小为，对、的碰撞过程，根据动量守恒定律有 解得 所以和碰撞过程中损失的能量为 18. 如图所示，质量为的平板车A静止在光滑的水平地面上，平板车上表面由水平面和半径为R的四分之一圆弧面组成，圆面的最低点与平板车水平面相切，质量为的物块B放在圆弧面的最低点，平板车的最右端固定有个弹性挡板Q，平板车上表面P点左侧光滑，右侧粗糙，质量为m的物块C在圆弧面的最高点由静止释放，B刚好要到P点时，C与B发生弹性碰撞，碰撞后立即取走C，不计物块的大小，重力加速度为g，物块B与平板车粗糙面间的动摩擦因数为0.5，P到Q的距离为，若物块B与挡板碰撞没有机械能损失，求： （1）C与B碰撞前一瞬间，C的速度大小； （2）开始时，B与P点间的距离； （3）B与平板车相对静止时停下的位置离P点的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设C与B碰撞前一瞬间，A的速度大小为，C的速度大小为，根据系统水平方向动量守恒可得 根据系统机械能守恒可得 联立解得 【小问2详解】 C从释放至滑到圆弧最低点的过程中，设A、C沿水平方向运动的位移大小分别为、，根据系统水平方向动量守恒可得 根据几何关系有 解得 即当C滑到圆弧最低点时，C、B间的距离为，此后经时间C、B相碰，则有 在时间内，A运动的距离为 解得 则开始时，B与P点间的距离为 【小问3详解】 设C与B碰后一瞬间，B的速度大小为，C的速度大小为，两者发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得 解得 此后，设A与B共速时的速度大小为，根据动量守恒可得 设B在车上粗糙部分运动的路程为，根据能量守恒可得 联立解得 则B与平板车相对静止时的位置离P点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $