精品解析：湖北省武汉市第二十中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试卷

武汉市第二十（民族）中学26届高三12月月考 物理试题 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间75分钟． 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚． 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效． 4.本卷命题范围：高考力学部分． 一、选择题：本题共10小题，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分． 1. 以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（　　） A. 图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁糖”匀速转动的过程中，其运动状态保持不变 B. 图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力 C. 图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压力的 D. 图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛匀速转动时，速度大小虽不变，但速度方向在时刻改变，所以其运动状态是改变的，故A错误； B．用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为稻粒具有惯性，而不能说受到惯性力，故B错误； C．耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压强的，故C错误； D．水从高处流下，水速越来越快，水的重力势能转化为动能，故D正确。 故选D。 2. 汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度，急动度是评判乘客是否感到舒适的重要指标．一辆汽车从静止启动过程中的急动度随时间变化的关系如图所示，当时，，关于该汽车的运动，下列说法不正确的是（　　） A. 3s时汽车的加速度大小为 B. 9s时汽车的加速度大小为0 C. 6s末汽车的速度大小为 D. 9s末汽车的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题干中急动度的定义，有 若急动度是不变的，则有 汽车0时刻的加速度为0，所以第3秒末的加速度为，故A说法正确，不符合题意； B．根据图像可知，汽车3-6s内急动度为0，汽车加速度不变，在6-9s内急动度为 所以第9秒末的加速度为，故B说法正确，不符合题意； C．可以根据计算得出的加速度画出汽车的图像，如图所示 图线与时间轴围成的面积是速度变化量，所以第6秒末的速度大小为，故C说法正确，不符合题意； D．根据图像可知第9秒末的速度为，故D说法错误，符合题意。 故选D。 3. 如图所示，一物块放置在粗糙水平面上，其上固定一“L”型轻杆，轻绳ON的一端O固定在杆上，中间某点拴一小球，用手拉住绳的另一端。初始时，竖直且被拉直，OM与MN之间的夹角为，现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变，在OM由竖直被拉到水平的过程，物块始终保持静止，则（ ） A. 上的弹力一直增大 B. MN上的弹力先减小后增大 C. 水平面对物块的支持力先增大后减小 D. 水平面对物块的摩擦力先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．以重物为研究对象分析受力情况，如图所示 在由竖直被拉到水平的过程，小球受重力、上的张力、上的张力，合力始终为0，与之间的夹角为且保持不变，三力的矢量三角形在同一外接圆上，由图可知，上的张力逐渐增大，上的张力先增大后减小，故AB错误； CD．把物块、“L”型轻杆、小球(含轻绳)作为一个整体，对整体受力分析，整体受到重力，地面支持力，水平向左的静摩擦力及绳的拉力，由前面选项分析知逐渐增大，由上图可看出其在竖直方向上的分力向下先增大后减小，再向上增大，所以水平面对物块的支持力先增大后减小，其在水平方向上的分量先增大后减小，则水平面对物块的摩擦力先增大后减小，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，足够长的轻质丝绸置于光滑水平面上，在丝绸上放有质量分别为m、2m的两物块P、Q，它们与丝绸间的滑动摩擦因数分别为μ、2μ。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现用水平力。F=4μmg向右拉丝绸，设P、Q的加速度分别为、，则下列结论正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．因P与丝绸之间的摩擦因数较小，可知当PQ与丝绸不产生相对滑动时的最大加速度为 此时 当Q在丝绸上将要滑动时最大加速度为 此时P与丝绸相对运动，则 解得 由于 所以F=4μmg向右拉丝绸，P与丝绸相对运动，Q与丝绸相对静止，所以 故AB错误； CD．对Q由牛顿第二定律得 解得 故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，质量为0.2kg的小球从斜面顶端的点以速度水平抛出，最终落到斜面上。如图所示，以斜面为轴，垂直于斜面为轴，建立直角坐标系，小球运动过程中的位置坐标与时间的关系满足，（各物理量单位均为国际基本单位）。已知斜面的倾角为，重力加速度，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球在时的速度大小为 B. 斜面的倾角 C. 小球的初速度大小为 D. 小球落回斜面时重力的功率为16W 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 沿着x轴方向，满足 则有， 沿着y轴方向，满足 则有， 时， 故小球在时的速度大小，故A正确； B．斜面的倾角即初速度与斜面的夹角，则有，故，故B错误； C．小球的初速度大小，故C错误； D．小球落回斜面时，有 解得（舍去）或 则落回斜面时小球沿竖直方向的速度 小球重力的功率为，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，一质量为m的小球在光滑水平桌面上，受一水平恒力F（未画出）的作用，从O点出发到达A点，速度方向偏转．已知小球经过O点时速度大小为，长为L，方向与O、A连线夹角为，，．关于小球从O运动到A的过程中，下列说法正确的是（ ） A. A点速度大小为 B. 水平恒力F的大小为 C. 恒力的冲量大小为 D. 机械能的增加量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．受到恒力F的小球运动的加速度为 可以将加速度分解为沿图中的两个虚线方向，分别为和 在沿的方向上物体做减速运动，所用时间为t，有 同时 在沿着的方向上，物体做加速运动，有 同时 联立以上公式可解得 所以，故A错误； B．根据公式可解得， 所以 所以，故B错误； C．从O到A运动的时间为 所以F的冲量为，故C正确； D．物体在水平桌面上重力势能不变，所以机械能的增加量等于动能的增加量，即，故D错误。 故选C。 7. 已知质量均匀分布的球壳对球壳内物体的引力为零．现在质量为M，半径为R，球心在O点的地球内部挖一个半径为，球心在的球形洞．现将一质量为m的小球从洞内P点由静止释放．其中地球可视为质量均匀分布．关于小球的运动，以下说法正确的是（　　） A. 小球做变加速运动，最终撞到O点 B. 小球在P点时的加速度方向为 C. 小球在P点时的加速度大小为 D. 小球在P点时所受万有引力的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】BCD．根据割补法可知，小球所受万有引力等于大球对其万有引力与挖去部分对其万有引力的矢量差值，如图所示，， 又质量均匀分布的球壳对球壳内物体的引力为零，则大球对小球的万有引力等于以OP为半径的球体对其的引力，挖去部分对其的万有引力等于以为半径的球体对其的引力，设地球密度为，则，方向为 ，方向 由于 所以根据矢量合成原则，球对其万有引力与挖去部分对其万有引力的矢量差值，即剩余部分对其产生的引力方向必平行于，即 可得小球在P点时所受万有引力的合力 可知小球在P点时的加速度大小为，故BC错误，D正确； A．小球运动中的加速度方向是不变的，不会撞到O点，故A错误。 故选D。 8. 如图所示，一圆锥摆的摆线长，重力加速度，摆角可在到之间变化（）。不计摆线质量和空气阻力，则此圆锥摆的角速度可能的值为（ ） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】小球在水平面内做匀速圆周运动，由重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 故选BCD。 9. 一质量为的小球从地面竖直上抛，在运动过程中小球受到的空气阻力与速率成正比，它从抛出到落地过程中动量随时间变化的图像如图所示．已知重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 小球在运动过程中加速度最大为 B. 小球上升和下降过程中阻力的冲量大小不相等 C. 小球从抛出到落地的总时间为 D. 小球从抛出到落地克服阻力做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意可知在运动过程中小球受到的空气阻力 根据动量定理 可知图像的切线斜率表示合外力，由图可知时刻，图像的切线斜率绝对值最大，小球的加速度最大，设小球运动过程中的最大加速度为，有 其中 由题图可知当时，小球合外力为零，此时有 联立解得，故A正确； B．设从地面抛出到最高点的时间为，上升的高度为h，设最高点到落地的时间为，小球上升过程中阻力的冲量大小为 小球下降过程中阻力的冲量大小为 故小球上升和下降过程中阻力的冲量大小相等，故B错误； C．规定向上为正方向，从地面抛出到最高点由动量定理得 同理下降阶段 联立可得小球从抛出到落地的总时间为，故C错误； D．小球从抛出到落地，根据动能定理可得 解得克服阻力做功为，故D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，斜面体固定在水平地面上，在斜面底端固定一挡板与斜面垂直，质量为m的小物块从斜面的顶端滑下，在下滑的过程中，其机械能与重力势能随位移的变化图像如图乙所示，已知斜面长为l，物块与挡板碰撞为弹性碰撞，已知物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ） A. 在整个运动过程中，物块克服摩擦产生的热量为。 B. 物块下滑的时间为 C. 滑块运动的总路程为 D. 斜面的动摩擦因数为 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．从两条图像可知上方的图像为机械能随位移变化的图像，下方为重力势能随位移变化的图像，物体在下滑的过程中，机械能与重力势能随位移均匀地减小，且两个图像平行，可知下滑的过程中动能保持不变，即 ① 由题可知 ② ③ 物体与挡板发生弹性碰撞，原速率反弹，设上升的路程为l'，则根据动能定理 ④ 联立解得 到达最高点后静止在斜面上不再下滑，因此滑块运动的总路程 物块克服摩擦产生的热量 AC错误； B．下滑的时间 ⑤ 将②⑤联立解得 B正确； D．由②可得 可得 由①可得 D正确。 故选BD。 二、非选择题：本大题共5小题，共60分． 11. 2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课中神舟十六号三位宇航员景海鹏、朱杨柱、桂海潮通过精彩的实验面向全国青少年进行太空科普授课。其中一个情境为动量守恒演示实验。如图所示，钢球B静止悬浮在空中，宇航员用手推出钢球A，使它以一定的初速度水平向左撞向钢球B，将该实验理想化成在一条直线上的对心碰撞。 （1）第一次用两个完全相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰一个静止的钢球，碰后二者刚好交换了速度，说明此碰撞为___________（填“弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”）。 （2）第二次用小钢球A碰撞大钢球B，为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如图所示。二者发生对心碰撞后小钢球A水平___________运动，大钢球B水平___________运动（填“向左”或“向右”）。其中，，，小球A和大球B的质量分别为、，可估算出___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）弹性碰撞 （2） ①. 向右 ②. 向左 ③. D 【解析】 【小问1详解】 用两个完全相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰一个静止的钢球，碰后二者刚好交换了速度，碰撞过程满足动量守恒和机械能守恒，所以为弹性碰撞。 【小问2详解】 [1][2]对比第二张和第三张照片中小钢球A和大钢球B的位置，可知碰后小钢球A水平向右运动，大钢球B水平向左运动。 [3]若两球组成的系统在碰撞中动量守恒，则，即 解得 故选D。 12. 实验小组用如图甲所示的装置探究系统重力势能变化量和动能变化量的关系。调平气垫导轨，重物通过滑轮组带动静止在气垫导轨右端带有遮光条的滑块运动。已知滑块总质量，重物和动滑轮的总质量，当地重力加速度。 （1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，宽度为_____cm。 （2）实验小组先进行一次试操作。让滑块遮光条中心到光电门中心的距离，由静止释放滑块，光电门测得滑块遮光条挡光时间为，则该过程中，系统重力势能减少量为_____J，系统动能增加量为_____J。（结果均保留3位有效数字） （3）实验小组发现：这次试操作，在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量不相等。导致上述结果的可能原因有（　　）（填序号） A. 滑块的质量没有远远大于重物的质量 B. 气垫导轨没有调水平，出现了左低右高的情况 C. 气垫导轨没有调水平，出现了左高右低的情况 D. 释放滑块时不小心给了滑块一个初速度 （4）找出原因并改正后，重新进行规范操作。改变滑块到光电门的距离进行多次测量，得到多组和，并计算对应的和。在坐标纸上建立坐标系并做出图线。若图线是直线且斜率近似等于_____，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 0.0980 ②. 0.127 （3）BD （4） 【解析】 【小问1详解】 图乙可知游标卡尺精度为0.1mm，故宽度 【小问2详解】 [1]系统重力势能减少量 [2]系统动能增加量 因为 代入 题中数据，联立解得 【小问3详解】 A．滑块质量与重物质量的大小关系，不影响系统重力势能减少量和动能增加量的理论关系，不是导致两者不相等的原因，故A错误； B．气垫导轨左低右高，滑块运动时重力沿导轨方向有分力做正功，会使动能增加量大于重力势能减少量，与第（2）问计算结果符合，故B正确； C．气垫导轨左高右低，滑块运动时重力沿导轨方向有分力做负功，会使动能增加量小于重力势能减少量，与第（2）问计算结果不符合，故C错误； D．释放滑块时给了初速度，会使动能增加量偏大，即会使动能增加量大于重力势能减少量，与第（2）问计算结果符合，故D正确。 故选BD。 【小问4详解】 由第（2）问分析可知，若系统机械能守恒有 整理得 可知图像斜率数值 可知若图线是直线且斜率近似等于，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。 13. 如图1所示，一可视为质点的小物块以初速度沿水平面向右运动，0.2s后滑上足够长倾角为的固定斜面，斜面底端与水平面平滑连接，小物块的部分速率—时间图像如图2所示。已知小物块与水平面、斜面间的动摩擦因数相同，重力加速度g取，。求： （1）小物块与水平面间的动摩擦因数； （2）小物块返回斜面底端时的速率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图2可得，小物块在水平面上运动时，加速度大小 对小物块在水平面上运动时受力分析，根据牛顿第二定律有 解得动摩擦因数 【小问2详解】 对小物块沿斜面上滑时受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 由运动学公式可得 由图2可知，解得小物块沿斜面上滑的位移为 对小物块沿斜面下滑时受力分析，根据牛顿第二定律得 解得小物块沿斜面下滑的加速度大小 由运动学公式得 解得小物块返回斜面底端时的速率 14. 为激发学生参与体育活动的兴趣，某学校计划修建用于滑板训练的场地。老师和同学们围绕物体在起伏地面上的运动问题，讨论并设计了如图所示的路面，其中AB是倾角为53°的斜面，凹圆弧和凸圆弧的半径均为R，且D、F两点处于同一高度，B、E两点处于另一高度，整个路面无摩擦且各段之间平滑连接。在斜面AB上距离水平面BE高度为h（未知量）的地方放置一个质量为m的小球（可视为质点），让它由静止开始运动。已知重力加速度为g，取，。 （1）当h=0.8R时，求小球经过最低点C时，路面受到的压力大小FN'； （2）若小球一定能沿路面运动到F点，求h的取值范围； （3）在某次试验中，小球运动到段的G点时，重力功率出现了极大值，已知该点路面倾角，求h的值。 【答案】（1）3.4mg （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从释放到最低点过程中，根据机械能守恒，有 在C点受力分析由向心力方程 联立解得FN=3.4mg 由牛顿第三定律可知路面受到的压力大小 【小问2详解】 小球能到达F点即可通过F点，刚好到达F点时有 根据机械能守恒定律得 解得 所以h的取值范围 【小问3详解】 设在G点时速度为v，根据机械能守恒定律得 该处重力的瞬时功率为 解得 设 ， 讨论y关于x函数的极值，即 展开得 对y求导得 根据题意 时取极大值，可知此时 将，代入可得 15. 在光滑水平面上，静止放着B、C两个物块（靠在一起，没有粘连），质量分别为m和2m，B物块左侧连接有一根原长为，劲度系数为 的轻弹簧，有一个质量为m 的物块A以初速度向右运动，当轻弹簧压缩最短时，A与弹簧立即栓接在一起。已知弹簧的弹性势能表达式可以表示为，x表示弹簧的形变量，不计空气阻力。求： （1）弹簧压缩最短时，A物块的速度大小； （2）设从A接触弹簧开始到弹簧压缩最短过程经历时间为t，求这个阶段B物块运动的位移大小； （3）B、C分离后，弹簧可以达到的最大弹性势能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 三者水平方向动量守恒，弹簧压缩最短时，三者共速 解得 【小问2详解】 根据能量守恒，弹簧最大弹性势能 弹簧压缩量 根据动量守恒，设某时刻A的速度为，B、C共同速度为，有 两边与时间乘积 根据几何关系 联立解得B物块运动的位移大小 【小问3详解】 弹簧恢复原长后，B、C分离，此时有， 解得此时A的速度 B的速度 此后，A、B共速时，弹性势能最大 解得 根据能量守恒，弹簧可以达到的最大弹性势能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉市第二十（民族）中学26届高三12月月考 物理试题 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间75分钟． 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚． 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效． 4.本卷命题范围：高考力学部分． 一、选择题：本题共10小题，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分． 1. 以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（　　） A. 图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁糖”匀速转动的过程中，其运动状态保持不变 B. 图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力 C. 图丙“北耕兼种”中，耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压力的 D. 图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能 2. 汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度，急动度是评判乘客是否感到舒适的重要指标．一辆汽车从静止启动过程中的急动度随时间变化的关系如图所示，当时，，关于该汽车的运动，下列说法不正确的是（　　） A. 3s时汽车的加速度大小为 B. 9s时汽车的加速度大小为0 C. 6s末汽车的速度大小为 D. 9s末汽车的速度大小为 3. 如图所示，一物块放置在粗糙水平面上，其上固定一“L”型轻杆，轻绳ON的一端O固定在杆上，中间某点拴一小球，用手拉住绳的另一端。初始时，竖直且被拉直，OM与MN之间的夹角为，现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变，在OM由竖直被拉到水平的过程，物块始终保持静止，则（ ） A. 上的弹力一直增大 B. MN上的弹力先减小后增大 C. 水平面对物块的支持力先增大后减小 D. 水平面对物块的摩擦力先减小后增大 4. 如图所示，足够长的轻质丝绸置于光滑水平面上，在丝绸上放有质量分别为m、2m的两物块P、Q，它们与丝绸间的滑动摩擦因数分别为μ、2μ。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现用水平力。F=4μmg向右拉丝绸，设P、Q的加速度分别为、，则下列结论正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，质量为0.2kg的小球从斜面顶端的点以速度水平抛出，最终落到斜面上。如图所示，以斜面为轴，垂直于斜面为轴，建立直角坐标系，小球运动过程中的位置坐标与时间的关系满足，（各物理量单位均为国际基本单位）。已知斜面的倾角为，重力加速度，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球在时的速度大小为 B. 斜面的倾角 C. 小球的初速度大小为 D. 小球落回斜面时重力的功率为16W 6. 如图所示，一质量为m的小球在光滑水平桌面上，受一水平恒力F（未画出）的作用，从O点出发到达A点，速度方向偏转．已知小球经过O点时速度大小为，长为L，方向与O、A连线夹角为，，．关于小球从O运动到A的过程中，下列说法正确的是（ ） A. A点速度大小为 B. 水平恒力F的大小为 C. 恒力的冲量大小为 D. 机械能的增加量为 7. 已知质量均匀分布的球壳对球壳内物体的引力为零．现在质量为M，半径为R，球心在O点的地球内部挖一个半径为，球心在的球形洞．现将一质量为m的小球从洞内P点由静止释放．其中地球可视为质量均匀分布．关于小球的运动，以下说法正确的是（　　） A. 小球做变加速运动，最终撞到O点 B. 小球在P点时的加速度方向为 C. 小球在P点时的加速度大小为 D. 小球在P点时所受万有引力的大小为 8. 如图所示，一圆锥摆的摆线长，重力加速度，摆角可在到之间变化（）。不计摆线质量和空气阻力，则此圆锥摆的角速度可能的值为（ ） A. B. C. D. 9. 一质量为的小球从地面竖直上抛，在运动过程中小球受到的空气阻力与速率成正比，它从抛出到落地过程中动量随时间变化的图像如图所示．已知重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 小球在运动过程中加速度最大为 B. 小球上升和下降过程中阻力的冲量大小不相等 C. 小球从抛出到落地的总时间为 D. 小球从抛出到落地克服阻力做功为 10. 如图甲所示，斜面体固定在水平地面上，在斜面底端固定一挡板与斜面垂直，质量为m的小物块从斜面的顶端滑下，在下滑的过程中，其机械能与重力势能随位移的变化图像如图乙所示，已知斜面长为l，物块与挡板碰撞为弹性碰撞，已知物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ） A. 在整个运动过程中，物块克服摩擦产生的热量为。 B. 物块下滑的时间为 C. 滑块运动的总路程为 D. 斜面的动摩擦因数为 二、非选择题：本大题共5小题，共60分． 11. 2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课中神舟十六号三位宇航员景海鹏、朱杨柱、桂海潮通过精彩的实验面向全国青少年进行太空科普授课。其中一个情境为动量守恒演示实验。如图所示，钢球B静止悬浮在空中，宇航员用手推出钢球A，使它以一定的初速度水平向左撞向钢球B，将该实验理想化成在一条直线上的对心碰撞。 （1）第一次用两个完全相同的大钢球做实验，一个运动的钢球碰一个静止的钢球，碰后二者刚好交换了速度，说明此碰撞为___________（填“弹性碰撞”或“完全非弹性碰撞”）。 （2）第二次用小钢球A碰撞大钢球B，为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如图所示。二者发生对心碰撞后小钢球A水平___________运动，大钢球B水平___________运动（填“向左”或“向右”）。其中，，，小球A和大球B的质量分别为、，可估算出___________。 A. B. C. D. 12. 实验小组用如图甲所示的装置探究系统重力势能变化量和动能变化量的关系。调平气垫导轨，重物通过滑轮组带动静止在气垫导轨右端带有遮光条的滑块运动。已知滑块总质量，重物和动滑轮的总质量，当地重力加速度。 （1）用游标卡尺测遮光条的宽度，如图乙所示，宽度为_____cm。 （2）实验小组先进行一次试操作。让滑块遮光条中心到光电门中心的距离，由静止释放滑块，光电门测得滑块遮光条挡光时间为，则该过程中，系统重力势能减少量为_____J，系统动能增加量为_____J。（结果均保留3位有效数字） （3）实验小组发现：这次试操作，在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量不相等。导致上述结果的可能原因有（　　）（填序号） A. 滑块的质量没有远远大于重物的质量 B. 气垫导轨没有调水平，出现了左低右高的情况 C. 气垫导轨没有调水平，出现了左高右低的情况 D. 释放滑块时不小心给了滑块一个初速度 （4）找出原因并改正后，重新进行规范操作。改变滑块到光电门的距离进行多次测量，得到多组和，并计算对应的和。在坐标纸上建立坐标系并做出图线。若图线是直线且斜率近似等于_____，则可认为：在实验误差范围内，系统重力势能减少量与动能增加量相等。（结果保留2位有效数字） 13. 如图1所示，一可视为质点的小物块以初速度沿水平面向右运动，0.2s后滑上足够长倾角为的固定斜面，斜面底端与水平面平滑连接，小物块的部分速率—时间图像如图2所示。已知小物块与水平面、斜面间的动摩擦因数相同，重力加速度g取，。求： （1）小物块与水平面间的动摩擦因数； （2）小物块返回斜面底端时的速率。 14. 为激发学生参与体育活动的兴趣，某学校计划修建用于滑板训练的场地。老师和同学们围绕物体在起伏地面上的运动问题，讨论并设计了如图所示的路面，其中AB是倾角为53°的斜面，凹圆弧和凸圆弧的半径均为R，且D、F两点处于同一高度，B、E两点处于另一高度，整个路面无摩擦且各段之间平滑连接。在斜面AB上距离水平面BE高度为h（未知量）的地方放置一个质量为m的小球（可视为质点），让它由静止开始运动。已知重力加速度为g，取，。 （1）当h=0.8R时，求小球经过最低点C时，路面受到的压力大小FN'； （2）若小球一定能沿路面运动到F点，求h的取值范围； （3）在某次试验中，小球运动到段的G点时，重力功率出现了极大值，已知该点路面倾角，求h的值。 15. 在光滑水平面上，静止放着B、C两个物块（靠在一起，没有粘连），质量分别为m和2m，B物块左侧连接有一根原长为，劲度系数为 的轻弹簧，有一个质量为m 的物块A以初速度向右运动，当轻弹簧压缩最短时，A与弹簧立即栓接在一起。已知弹簧的弹性势能表达式可以表示为，x表示弹簧的形变量，不计空气阻力。求： （1）弹簧压缩最短时，A物块的速度大小； （2）设从A接触弹簧开始到弹簧压缩最短过程经历时间为t，求这个阶段B物块运动的位移大小； （3）B、C分离后，弹簧可以达到的最大弹性势能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $