精品解析：天津市耀华中学2025-2026学年高三上学期第三次月考物理试卷

天津市耀华中学2026届高三年级第三次月考 物理试卷 一、单项选择题（每小题4分，共28分） 1. 一种名为“飞椅”的游乐设施如图所示，该设施中钢绳一端系着座椅，另一端系在悬臂边缘。绕竖直轴转动的悬臂带动座椅在水平面内做匀速圆周运动，座椅可视为质点，则某座椅运动一周的过程中（　　） A. 动量保持不变 B. 所受合外力做功为零 C. 所受重力的冲量为零 D. 始终处于受力平衡状态 2. 某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D. 粒子在c点的速度一定大于在a点的速度 3. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。 在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（　　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大 4. 从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（ ） A. B. C. D. 5. 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则（　　） A. a落地前，轻杆对b一直做正功 B. a落地时速度大小为 C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 6. 为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm．查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s．据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）（ ） A. 0.15Pa B. 0.54Pa C. 1.5Pa D. 5.4Pa 7. 如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在 a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（每小题4分，共28分，少选得2分） 8. 甲、乙两球在光滑的水平面上，沿同一直线同一方向运动，它们的动量分别为p甲＝10 kg·m/s，p乙＝14 kg·m/s，已知甲的速度大于乙的速度，当甲追上乙发生碰撞后，乙球的动量变为20 kg·m/s，则甲、乙两球的质量m甲∶m乙的关系可能是(　　) A. 3：10 B. 1：10 C. 1：4 D. 1：6 9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的牵引力为5×103N B. 汽车速度为25m/s时的加速度为2m/s2 C. 汽车的额定功率为100kW D. 汽车的最大速度为80m/s 10. 如图甲所示，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子在同一位置 C. 从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D. 在t=0.6s时，弹簧振子有最小的弹性势能 11. 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较(　　) A. 子弹的末速度大小相等 B. 系统产生的热量一样多 C. 子弹对滑块做的功不相同 D. 子弹和滑块间的水平作用力一样大 12. 图甲为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 这列简谐横波以80m/s的速度向左传播 B. t＝0时刻，质点P沿y轴负方向振动 C. 在t＝0.10s时刻，质点P的位移为5cm D. 从t＝0.10s到t＝0.25s，质点Q通过的路程为30cm 13. 如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源S，它发出不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）。设水对b光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A. 在水中，a光的波长比b光的长 B. 在水中，a光的传播速度比b光的大 C. 复色光圆形区域的面积为 D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹间距比b光的窄 14. 如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上。不计滑块在B点的机械能损失。换用相同材料质量为m2的滑块（m2>m1）压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程，下列说法正确的是（　　） A. 两滑块到达B点的速度相同 B. 两滑块沿斜面上升的最大高度相同 C. 两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同 D. 两滑块上升到最高点过程机械能损失相同 三、实验题（15题每空2分，16题每空1分，共16分） 15. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 （1）实验前需要调节气垫导轨水平，借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是_________。 （2）为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量关系，实验分两次进行。 第一次：将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt1，A与B碰撞后又分开，滑块A再次通过光电门1的时间为Δt2，滑块B通过光电门2的时间为Δt3。 第二次：在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶，同样让滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt4，A与B碰撞后粘连在一起，滑块B通过光电门2的时间为Δt5。 为完成该实验，还必须测量的物理量有________（填选项前的字母）。 A．挡光片的宽度d B．滑块A的总质量m1 C．滑块B的总质量m2 D．光电门1到光电门2的距离L （3）在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为________________（用已知量和测量量表示）。 （4）在第一次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中机械能守恒，则应该满足的表达式为________________（用已知量和测量量表示）。 16. 在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。 (1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径d=______cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=______（用d、l表示）； (2)摆球摆动稳定后，当它到达________（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。停止计时的秒表如图所示，其读数为________s，该单摆的周期为T=________s（周期要求保留三位有效数字）； (3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是___________； A.将摆球经过最低点的次数n计少了 B.计时开始时，秒表启动稍晚 C.将摆线长当成了摆长 D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长 (4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图所示。由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2（保留3位有效数字，计算时π2取9.86）。 四、计算题（17题14分，18题14分，共28分） 17. 如图所示，某货场需将质量为m=20kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用光滑倾斜轨道MN、竖直面内圆弧形轨道NP，使货物由倾斜轨道顶端距底端高度h=4m处无初速度滑下，两轨道相切于N点，倾斜轨道与水平面夹角为θ=60°，弧形轨道半径R=4m，末端切线水平。地面上紧靠轨道放着一块木板，质量为M=30kg，长度为L=10m，木板上表面与轨道末端P相切，若地面光滑，货物恰好未滑出木板，木板获得的最大速度为v=4m/s，不考虑货物与各轨道相接处能量损失、最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2，求： （1）货物到达倾斜轨道末端N点时所用的时间t； （2）在圆弧轨道上NP滑动过程中，摩擦力对货物做的功Wf； （3）为避免木板在地面上滑行的距离过大，在地面上涂了防滑涂料，使木板与地面间的动摩擦因数μ0=0.2，判断货物是否会滑出木板。 18. 如图所示，质量为2m的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距S，长木板的右端固定一半径为R光滑的四分之一圆弧，圆弧的下端与木板水平相切但不相连，质量为m的滑块B（可视为质点）以初速度从圆弧的顶端沿圆弧下滑，当B到达最低点时，B从A右端的上表面水平滑入同时撤走圆弧，A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数为 μ，A足够长，B不会从A表面滑出；重力加速度为g，试分析下列问题： （1）滑块B到圆弧底端时的速度大小v1； （2）A与台阶只发生一次碰撞，求S满足的条件； （3）S在满足（2）条件下，讨论A与台阶碰撞前瞬间B的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市耀华中学2026届高三年级第三次月考 物理试卷 一、单项选择题（每小题4分，共28分） 1. 一种名为“飞椅”的游乐设施如图所示，该设施中钢绳一端系着座椅，另一端系在悬臂边缘。绕竖直轴转动的悬臂带动座椅在水平面内做匀速圆周运动，座椅可视为质点，则某座椅运动一周的过程中（　　） A. 动量保持不变 B. 所受合外力做功为零 C. 所受重力的冲量为零 D. 始终处于受力平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】座椅在水平面内做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变 A．根据可知动量大小不变，方向改变，故A错误； B．速度大小不变，则座椅的动能不变，根据动能定理可知所受合外力做功为零，故B正确； C．根据可知所受重力的冲量不为零，故C错误； D．座椅在水平面内做匀速圆周运动，一定有向心加速度，所以不是处于受力平衡状态，故D错误。 故选B。 2. 某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子一定带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D. 粒子在c点的速度一定大于在a点的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A错误； B．粒子可能是从a点沿轨迹运动到b点，也可能是从b点沿轨迹运动到a点，B错误； C．由电场线的疏密程度可知，c点处电场线密集，场强较大，粒子在c点处受静电力较大，加速度一定大于在b点的加速度，C正确； D．若粒子从c运动到a，静电力与速度方向成锐角，所以粒子做加速运动，若粒子从a运动到c，静电力与速度方向成钝角，所以粒子做减速运动，故粒子在c点的速度一定小于在a点的速度，D错误。 故选C。 3. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。 在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（　　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大 【答案】A 【解析】 【详解】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确 考点：考查了功率的计算 【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化 4. 从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球做竖直上抛运动时，速度 根据动能 得 故选A。 5. 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则（　　） A. a落地前，轻杆对b一直做正功 B. a落地时速度大小为 C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A． 当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，A错误； B． a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得： 解得 B错误； C． b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，C错误； D． a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力和地面给的支持力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，D正确。 故选D。 6. 为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm．查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s．据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3）（ ） A. 0.15Pa B. 0.54Pa C. 1.5Pa D. 5.4Pa 【答案】A 【解析】 【详解】由于是估算压强，所以不计雨滴的重力．设雨滴受到支持面的平均作用力为F。设在△t时间内有质量为△m的雨水的速度由v=12m/s减为零．以向上为正方向，对这部分雨水应用动量定理 F△t=0﹣（﹣△mv）=△mv 得到 设水杯横截面积为S，对水杯里的雨水，在△t时间内水面上升△h，则有 △m=ρS△h F=ρSv 压强 故A正确，BCD错误。 7. 如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在 a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设Q在b点产生的场强大小为E，由对称性可知Q在d点产生的场强大小也为E，方向相反，水平向右，由于b点的场强为零，得 所以q、Q在d点产生的场强为 故选B。 二、多项选择题（每小题4分，共28分，少选得2分） 8. 甲、乙两球在光滑的水平面上，沿同一直线同一方向运动，它们的动量分别为p甲＝10 kg·m/s，p乙＝14 kg·m/s，已知甲的速度大于乙的速度，当甲追上乙发生碰撞后，乙球的动量变为20 kg·m/s，则甲、乙两球的质量m甲∶m乙的关系可能是(　　) A. 3：10 B. 1：10 C. 1：4 D. 1：6 【答案】AC 【解析】 【详解】因为碰撞前，甲球速度大于乙球速度，则有 得到 根据动量守恒得 代入解得 ． 根据碰撞过程总动能不增加得到 代入解得 又碰撞后两球同向运动，甲的速度不大于乙的速度，则有 代入解得 所以 故选AC。 点评：本题考查对碰撞规律的理解和应用能力．碰撞有三个基本规律：一、动量守恒；二、系统总动能不增加；三、碰撞后如同向运动，后面的物体的速度不大于前面物体的速度，即要符合实际运动情况． 9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取g＝10m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车在前5s内的牵引力为5×103N B. 汽车速度为25m/s时的加速度为2m/s2 C. 汽车的额定功率为100kW D. 汽车的最大速度为80m/s 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小 a＝＝m/s2＝4m/s2 根据牛顿第二定律得 F－f＝ma 其中 f＝0.1mg＝1×103N 解得牵引力 F＝f＋ma＝1×103N＋4×103N＝5×103N 故A正确； C．汽车的额定功率 P＝Fv＝5×103×20W＝1×105W＝100kW 故C正确； B．汽车在25m/s时的牵引力 F′＝＝N＝4×103N 根据牛顿第二定律得，加速度 a′＝＝m/s2＝3m/s2 故B错误； D．当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度 vm＝＝m/s＝100m/s 故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子在同一位置 C. 从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D. 在t=0.6s时，弹簧振子有最小的弹性势能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由乙图可知，在t=0.2s时，弹簧振子的位移为正向最大，根据牛顿第二定律有 可知加速度为负向最大，故A错误； B．由乙图可知，在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的位移相同，说明弹簧振子在同一位置，故B正确； C．由乙图可知，从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子的正向位移增大，加速度反向增大，而速度方向为正方向，故速度减小，所以弹簧振子做加速度增大的减速运动，故C正确； D．由乙图可知，在t=0.6s时，弹簧振子的位移负方向最大，速度最小，由机械能守恒知，弹簧振子有最大的弹性势能，故D错误。 故选BC。 11. 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较(　　) A. 子弹的末速度大小相等 B. 系统产生的热量一样多 C. 子弹对滑块做的功不相同 D. 子弹和滑块间的水平作用力一样大 【答案】AB 【解析】 【详解】试题分析：根据动量守恒，两次最终子弹与木块的速度相等，A正确；根据能量守恒可知，初状态子弹簧动能相同，末状态两木块与子弹的动能也相同，因此损失的动能都转化成了热量相等，B正确，子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等，C错误，产生的热量，由于产生的热量相等，而相对位移不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，D错误． 考点：能量守恒定律，动量守恒定律 【名师点睛】本题是对能量守恒定律及动量守恒定律的考查；解题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；系统产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积；这是一道考查动量和能量的综合题；要注意掌握动量守恒的条件应用． 12. 图甲为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 这列简谐横波以80m/s的速度向左传播 B. t＝0时刻，质点P沿y轴负方向振动 C. 在t＝0.10s时刻，质点P的位移为5cm D. 从t＝0.10s到t＝0.25s，质点Q通过的路程为30cm 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据振动图像，可知振动周期 T=0.2s 质点Q在t＝0.10s后的下一时刻的振动方向向下。 结合波的图像可知 可知这列简谐横波向左传播，波速为 选项A错误； B．因为波向左传播，所以t＝0时刻，质点P的振动情况与t＝0.10s时 处的质点振动情况一致，由波的图像可知该处的质点正沿y轴负方向振动，选项B正确； C．由波形图可知简谐波的方程为 将质点P的坐标x＝1.0m代入得 选项C错误； D．由于振动周期为0.2s，振幅 则从t＝0.10s到t＝0.25s，经历了，质点Q通过的路程为 选项D正确。 故选BD。 13. 如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源S，它发出不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）。设水对b光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A. 在水中，a光的波长比b光的长 B. 在水中，a光的传播速度比b光的大 C. 复色光圆形区域的面积为 D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹间距比b光的窄 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．光在水面上有光射出的区域面积较大，知光的临界角较大，根据，知光的折射率较小，再由可知，在水中，光的波速比光的大，光的波长比光的长，故AB正确； C．设复色光区域的半径为，根据，结合几何关系，可知 故复色光圆形区域的面积为，故C正确； D．光的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹间距公式可知，相同条件下，光的干涉条纹间距比光的宽，故D错误。 故选ABC。 14. 如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上。不计滑块在B点的机械能损失。换用相同材料质量为m2的滑块（m2>m1）压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程，下列说法正确的是（　　） A. 两滑块到达B点的速度相同 B. 两滑块沿斜面上升的最大高度相同 C. 两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同 D. 两滑块上升到最高点过程机械能损失相同 【答案】CD 【解析】 【详解】A．弹簧和滑块组成的系统机械能守恒，由题意可知，两滑块到达B点时，弹簧减小的弹性势能相同，则两滑块的动能相同，根据可知，两滑块到达B点时的速度不相同，故A错误； B．设斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律可得 解得 即两滑块在斜面上的加速度相同，由于速度不同，根据可知，两滑块在斜面上的位移不同，故上升高度不同，故B错误； C．设滑块上升的高度为h，由能量守恒定律得 上升到最高点过程克服重力做的功为 则两滑块上升到最高点过程克服重力做的功与滑块的质量无关，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C正确； D．两滑块上升到最高点过程初始机械能相同，末状态机械能也相同，则两滑块上升到最高点过程机械能损失相同，故D正确。 故选CD。 三、实验题（15题每空2分，16题每空1分，共16分） 15. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 （1）实验前需要调节气垫导轨水平，借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是_________。 （2）为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量关系，实验分两次进行。 第一次：将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt1，A与B碰撞后又分开，滑块A再次通过光电门1的时间为Δt2，滑块B通过光电门2的时间为Δt3。 第二次：在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶，同样让滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt4，A与B碰撞后粘连在一起，滑块B通过光电门2的时间为Δt5。 为完成该实验，还必须测量的物理量有________（填选项前的字母）。 A．挡光片的宽度d B．滑块A的总质量m1 C．滑块B的总质量m2 D．光电门1到光电门2的距离L （3）在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为________________（用已知量和测量量表示）。 （4）在第一次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中机械能守恒，则应该满足的表达式为________________（用已知量和测量量表示）。 【答案】 ①. 使其中一个滑块在导轨上运动，看滑块经过两光电门的时间是否相等，若相等，则导轨水平 ②. BC## CB ③. m1＝（m1＋m2） ④. m1（）2＝m1（）2＋m2（）2 【解析】 【详解】（1）[1] 使其中一个滑块在导轨上运动，看滑块经过两光电门的时间是否相等，若相等，则导轨水平。 （2）[2] 本实验需要验证动量守恒定律，所以在实验中必须要测量质量和速度，速度可以根据光电门的挡光时间求解，而质量通过天平测出，同时，挡光片的宽度可以消去，所以不需要测量挡光片的宽度，故选BC。 （3）[3] 在第二次实验中，碰撞后A、B速度相同，根据动量守恒定律有：m1v1＝（m1＋m2）v2，根据速度公式可知 v1＝ v2＝ 代入则有 m1＝（m1＋m2） （4）[4] 在第一次实验中，碰撞前A的速度为 v0＝ 碰撞后A的速度为 vA＝ B的速度为 vB＝ 根据机械能守恒定律有 m1v02＝m1vA2＋m2vB2 代入则有 m1（）2＝m1（）2＋m2（）2 16. 在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。 (1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径d=______cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=______（用d、l表示）； (2)摆球摆动稳定后，当它到达________（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。停止计时的秒表如图所示，其读数为________s，该单摆的周期为T=________s（周期要求保留三位有效数字）； (3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是___________； A.将摆球经过最低点的次数n计少了 B.计时开始时，秒表启动稍晚 C.将摆线长当成了摆长 D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长 (4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图所示。由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2（保留3位有效数字，计算时π2取9.86）。 【答案】 ①. 1.84cm ②. ③. 最低点 ④. 67.5s ⑤. 2.25s ⑥. ⑦. A C ⑧. 9.86m/s2 【解析】 【详解】(1)[1][2]．摆球直径d=1.8cm+0.1mm×4=1.84cm； 单摆摆长L=； (2)[3][4][5]．摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。停止计时的秒表读数为67.5s，该单摆的周期为 ； (3)[6]．根据可得计算重力加速度测量值的表达式为 A．将摆球经过最低点的次数n计少了，则计算周期T偏大，则g测量值较小，选项A正确； B．计时开始时，秒表启动稍晚，则周期测量值偏小，则g测量值偏大，选项B错误； C．将摆线长当成了摆长，则L偏小，则g测量值偏小，选项C正确； D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长,则L偏大，则g测量值偏大，选项D错误； 故选AC。 (4) [7]．根据可得 由图像可知 解得 g=9.86m/s2 四、计算题（17题14分，18题14分，共28分） 17. 如图所示，某货场需将质量为m=20kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用光滑倾斜轨道MN、竖直面内圆弧形轨道NP，使货物由倾斜轨道顶端距底端高度h=4m处无初速度滑下，两轨道相切于N点，倾斜轨道与水平面夹角为θ=60°，弧形轨道半径R=4m，末端切线水平。地面上紧靠轨道放着一块木板，质量为M=30kg，长度为L=10m，木板上表面与轨道末端P相切，若地面光滑，货物恰好未滑出木板，木板获得的最大速度为v=4m/s，不考虑货物与各轨道相接处能量损失、最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2，求： （1）货物到达倾斜轨道末端N点时所用的时间t； （2）在圆弧轨道上NP滑动过程中，摩擦力对货物做的功Wf； （3）为避免木板在地面上滑行的距离过大，在地面上涂了防滑涂料，使木板与地面间的动摩擦因数μ0=0.2，判断货物是否会滑出木板。 【答案】（1）s；（2）Wf=-200J；（3）S=16.7m＞L，所以滑出木板 【解析】 【详解】（1）货物在倾斜轨道上滑动 可得； s （2）木块最终未滑出木板，则 由动能定理 可得 Wf=-200J （3）参考答案① 木块滑上木板后，因为 所以，木板相对地面未滑动 可得： S=16.7m＞L 所以滑出木板 参考答案② 地面粗糙相比于地面光滑，木板与货物间相对加速度减小，则当相对位移等于木板长度时，相对末速度不为零，则一定会滑出 参考答案③ 用图像法可知，当地面粗糙时，木板的加速度小于地面光滑时，其v-t图像如虚线所示，则相对位移等于木板长度时一定不能获得共同速度，所以一定滑出 18. 如图所示，质量为2m的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距S，长木板的右端固定一半径为R光滑的四分之一圆弧，圆弧的下端与木板水平相切但不相连，质量为m的滑块B（可视为质点）以初速度从圆弧的顶端沿圆弧下滑，当B到达最低点时，B从A右端的上表面水平滑入同时撤走圆弧，A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数为 μ，A足够长，B不会从A表面滑出；重力加速度为g，试分析下列问题： （1）滑块B到圆弧底端时的速度大小v1； （2）A与台阶只发生一次碰撞，求S满足的条件； （3）S在满足（2）条件下，讨论A与台阶碰撞前瞬间B的速度。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【分析】 【详解】（1）滑块B从释放到最低点，机械能守恒，取水平面为零势面，由机械能守恒定律得 ① 解得 ② （2）设A与台阶碰撞前瞬间，A、B的速度分别为vA和vB，由动量守恒定律得 ③ 若A与台阶只碰撞一次，碰撞后必须满足 ④ 对A应用动能定理 ⑤ 联立③④⑤解得 ⑥ 即A与台阶只能碰撞一次的条件是 （3）设S=S0时，A左端到台阶板前瞬间，A、B恰好达到共同速度，由动量守定律得 ⑦ 对A应用动能定理 ⑧ 联立⑦⑧得 讨论： （i）当即时，AB共速后A才与挡板碰撞。由⑦式可得A与台阶碰撞前瞬间的A、B的共同速度为 即A与台阶碰撞前瞬间B的速度为 （ii）当即时，AB共速前A就与台阶碰撞，对A应用动能定理有 由上式解得A与台阶碰撞前瞬间的速度 设此时B的速度为，由动量守恒定律得 由上式解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $