精品解析：北京市清华大学附属中学2025-2026学年高一第二学期期中物理试卷

高一第二学期期中试卷 物理 一、单项选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共24分） 1. 下列物理量为矢量的是（　　） A. 功 B. 重力势能 C. 动量 D. 周期 【答案】C 【解析】 【详解】动量即有大小又有方向，动量是矢量，功、重力势能和周期都是标量，C正确，ABD错误； 故选C。 2. 质量10g、以800m/s飞行的子弹与质量60kg、以10m/s奔跑的运动员相比（　　） A. 运动员的动能较大 B. 子弹的动能较大 C. 二者的动能一样大 D. 无法比较它们的动能 【答案】B 【解析】 【详解】根据动能的定义得子弹的动能为 运动员动能为 故子弹的动能大。 故选B。 3. 关于重力势能的理解，下列说法正确的是（　　） A. 放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0 B. 重力势能可以为负值，说明重力势能是矢量 C. 当重力对物体做正功时，物体的重力势能增加 D. 重力势能是物体和地球共有的 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力势能和零势能面选取有关，放在地面上的物体，它的重力势能不一定等于零，故A错误； B．重力势能为负值，说明此时物体在零势能面下方，重力势能是标量，故B错误； C．当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少，故C错误； D．重力势能是物体和地球共有的能量，故D正确。 故选D。 4. 汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时，关于安全气囊对驾驶员的保护作用，下列说法中正确的是（　　） A. 减小了驾驶员的惯性 B. 减小了驾驶员的动量变化量 C. 减小了驾驶员受到的冲量 D. 减小了驾驶员受到的平均冲击力 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体的惯性只跟物体的质量有关，使用安全气囊并不会减小驾驶员的惯性，A错误； B．汽车发生碰撞时，无论是否使用了安全气囊，动量的变化量不变，B错误； CD．根据动量定理 可知驾驶员受到的冲量不变，但使用安全气囊后作用时间增大，所以减小了平均冲击力，C错误D正确。 故选D。 5. 质量为m的物体放在光滑水平地面上，在与水平方向成θ角的恒定推力F作用下，由静止开始运动，在时间t内推力的冲量和重力的冲量大小分别为（　　） A. Ft；0 B. Ftcosθ；0 C. Ft；mgt D. Ftcosθ；mgt 【答案】C 【解析】 【详解】在时间t内推力的冲量，重力的冲量。 故C正确。 6. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　） A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的大 C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．在ab段，根据平衡条件可知，牵引力 所以在ab段汽车的输出功率 不变，在bc段牵引力 bc段的输出功率 故A错误B正确； CD．在cd段牵引力 汽车的输出 在cd段汽车的输出功率不变，且小于bc段，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能一直减小 B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性势能一直变大 C. 运动员整个下落过程中，重力势能的减小量大于重力所做的功 D. 运动员整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】蹦极绳张紧后的下落过程中，开始时弹力小于重力，速度逐渐增大，当弹力等于重力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，速度逐渐减小，直到为零，所以动能先变大后变小，弹力一直做负功，弹性势能一直增加，整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功，重力势能的改变量只与高度差有关，与重力势能的零势能点选取没有关系。 故选B。 8. 如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s，忽略空气阻力，则由上述物理量可估算出（　　） A. 弹簧的弹性势能的最大值 B. 上升过程中重力所做的功 C. 水平滑行过程中摩擦力所做的功 D. 笔与桌面间的动摩擦因数 【答案】D 【解析】 【详解】A．设笔的质量为m，笔竖直上升到达最高点，根据能量守恒定律可得弹簧的弹性势能的最大值为 由于笔的质量未知，所以不能计算出弹簧的弹性势能的最大值，故A错误； B．上升过程中重力所做的功为 由于笔的质量未知，所以不能计算出上升过程中重力所做的功，故B错误； CD．笔在水平滑行过程中，有 所以 由此可知，不能计算出水平滑行过程中摩擦力所做的功，但可以计算出笔与桌面间的动摩擦因数，故C错误，D正确。 故选D。 二、不定项选择题（本题共6小题。在每小题的四个选项中，至少有一项符合题目要求。每小题3分，共18分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的该小题不得分） 9. 半径为r和R（）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体（　　） A. 机械能均逐渐减小 B. 经最低点时动能相等 C. 机械能总是相等的 D. 两球在最低点加速度大小相等 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．两物体运动过程只有重力对物体做功，两物体均满足机械能守恒，由于两物体初位置高度相同，初动能均为零，且质量相等，可知两物体的机械能总是相等的，故A错误，C正确； BD．从静止释放到最低点过程，根据动能定理可得 ， 可得 在低点，根据牛顿第二定律可得 ， 可得 故B错误，D正确。 故选CD。 10. 如图所示，木板A静止在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲上木板A到相对板A静止的过程中，下述说法中正确的是（　　） A. 物体B克服摩擦力做的功等于B动能的减少量 B. 物体B克服摩擦力做的功等于摩擦产生的热能 C. 物体B克服摩擦力做的功等于摩擦力对木板A做的功 D. 物体B所受摩擦力的冲量大小等于木板A所受摩擦力的冲量大小 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．从B冲上木板A到相对板A静止的过程中，设A的位移大小为，B的位移大小为，A、B间的摩擦力大小为，对B根据动能定理可得 对A根据动能定理可得 可知物体B克服摩擦力做的功等于B动能的减少量，物体B克服摩擦力做的功大于摩擦力对木板A做的功，故A正确，C错误； B．根据功能关系可得摩擦产生的热能为 可得物体B克服摩擦力做的功大于摩擦产生的热能，故B错误； D．物体B所受摩擦力与木板A所受摩擦力是一对相互作用力，大小总是相等，所以物体B所受摩擦力的冲量大小等于木板A所受摩擦力的冲量大小，故D正确。 故选AD。 11. 如图所示，完全相同的物块甲、乙分别从固定的轨道1、2顶端由静止滑下，轨道为四分之一光滑圆弧轨道，半径为R且底端切线水平；轨道2为光滑斜面，高度为R。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两物块到达底端时速度相同 B. 两物块运动到底端的过程中重力做功相同 C. 两物块到达底端时动能相同 D. 两物块到达底端时动量相同 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．根据机械能守恒定律，有 可知，两物块到达底端的速度大小相等，可知两物块到达底端时动能相同，方向不同，则速度不同，故A错误，C正确； B．根据重力做功公式，有 可知，两物块运动到底端的过程中重力做功相同，故B正确； D．根据结合A选项分析可知两物块到达底端时动量大小相同，方向不同，故D错误。 故选BC。 12. 关于物体所受摩擦力对物体做功的问题，以下说法中正确的是（　　） A. 物体运动过程中所受滑动摩擦力总是对物体做负功 B. 物体运动过程中所受滑动摩擦力可能对物体不做功 C. 物体运动过程中所受滑动摩擦力做的功不一定等于因摩擦而产生的热 D. 物体运动过程中所受静摩擦力有可能对物体做功 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．滑动摩擦力可能对物体做正功，也可能对物体做负功，还可能不做功，故A错误，B正确； C．一个物体所受滑动摩擦力做的功在数值上等于该摩擦力与此物体对地位移大小的乘积，而因摩擦产生的热量在数值上等于滑动摩擦力的大小与两物体间相对路程的乘积，二者只有在其中一个物体静止时才相等，一般情况不相等，因此做功不一定等于摩擦生热，故C正确； D．静摩擦力可以对物体做功。例如倾斜传送带向上匀速运送货物，静摩擦力沿位移方向，对货物做正功，因此静摩擦力是可以做功的，D正确。 故选 BCD。 13. 动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。如图所示，质量分别为和的球1和球2构成一系统，不考虑系统的外力作用。球1以速度（方向沿x轴正向）与静止的球2发生完全弹性碰撞，若速度不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度、都会偏离的方向，偏角分别为φ、θ。下列说法正确的是（　　） A. 两小球在球心连线方向动量不守恒 B. 两小球的相互作用力方向与速度方向共线 C. 两小球碰后速度大小满足 D. 两小球碰后速度大小满足 【答案】BC 【解析】 【详解】A．碰撞为弹性碰撞，则动量守恒和机械能守恒，则两小球在球心连线方向动量守恒，故A错误； C．设碰后两球速度大小分别为、，规定x轴的正方向为正方向，x轴方向的动量守恒表达式如下 规定y轴的正方向为正方向，y轴方向的动量守恒表达式如下 故C正确； B．对球2，由动量定理 可知，F的方向与方向相同，与水平方向夹角为θ，故B正确； D．球1以速度（方向沿x轴正向）与静止的球2发生完全弹性碰撞，则动能守恒，则 故D错误。 故选BC。 14. 蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的潜水器，当前最大下潜深度7062.68m。设想潜水器的平稳潜浮，是通过微调吸入或排出的水量来实现的。在潜深4000m到7000m阶段视为匀速下潜，为简化分析，可视为潜水器（包含吸入的水）只受重力、浮力及流体阻力，其中浮力，流体阻力。如图所示，深度大于1000m后，海水密度随深度h变化呈线性关系。上述表达式中、、、均为定值，重力加速度为g。潜水器在下潜4000m~7000m过程中，下列说法正确的是（　　） A. 题目中表示海面处海水的密度 B. 浮力做功为 C. 只有重力、浮力及流体阻力做功 D. 若潜水器内水的质量变化了，则可求出潜水器的速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．将h=1000m代入 可知表示1000m处海水的密度，故A错误； B．潜水器在下潜4000m~7000m过程中，浮力为 将m、m代入解得 ， 由于成线性变化，则浮力做功为 故B错误； C．吸入水的过程中还有其他力做功，故C错误； D．设潜艇原来的质量为m，根据力的平衡条件可知 吸入水后，有 其中代表4000m处水的密度，代表7000m处水的密度，代入后可解得速度，故D正确； 故选D。 三、填空题（本题共2小题，共18分） 15. 利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________。 A．低压交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） D．秒表 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，若从O点到B点的过程中机械能守恒，应满足的关系式为___________。 （3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是___________。 A．该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 B．该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 C．该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 D．该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 （4）某同学想用图像法处理数据。他在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，进而描绘出图像。请你帮他分析确定判断的依据：要想说明机械能是守恒的，则图线应该是一条过原点的直线，且斜率等于___________。 【答案】 ①. AB##BA ②. ③. D ④. 当地的重力加速度 【解析】 【详解】（1）[1]电磁打点计时器需要用到低压交流电源，而处理实验数据时需要用刻度尺测量出计数点之间的距离，根据机械能守恒定律得到 以便验证实验表达式 故实验不需要测量重物的质量，因此不需要天平，打点计时器可以计时，不需要秒表。 故选AB。 （2）[2]重物下落过程做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的推论可知，打B点时的速度为 若从打O点到打B点的过程中，机械能守恒，应满足的关系式为 即满足 （3）[3]此实验因空气阻力以及摩擦力的存在，总会使减小的重力势能略大于增加的动能，这属于系统误差，是不可避免的，但想要实验结果更加准确，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差。 故选D。 （4）[4]根据机械能守恒定律可得 整理可得 要想说明机械能是守恒的，则图线应该是一条过原点的直线，且斜率等于当地的重力加速度。 16. 验证机械能守恒定律也可以有其他多种的实验设计。 方案一：甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，细线的一端拴一个金属小球，另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。 （1）若细线的长度远大于小球的直径，为了验证机械能守恒定律，该小组不需要测出的物理量是___________；（填入选项前的序号） A．释放小球时细线与竖直方向的夹角α B．细线的长度L C．小球的质量m D．细线拉力的最大值F E．当地的重力加速度g （2）根据上述测量结果，小球动能的最大值的表达式为___________。 （3）小球从静止释放到最低点过程中， 满足机械能守恒的关系式为___________（用上述测定的物理量的符号表示）。 方案二：乙同学想用下图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。 （4）请写出他需要测量的物理量及其符号，以及这些物理量应满足的关系式____________。 【答案】 ①. B ②. ③. ④. 需要测量的物理量：释放时b球距离地面的高度h1和a球上升的最高点距地面的高度h2；这些物理量应满足的关系式为 【解析】 【详解】（1）[1]小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得 在最低点，细线的拉力与小球的重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 实验需要测量释放小球时细线与竖直方向的夹角，小球的质量m，细线拉力的最大值F，当地的重力加速度g，不需要测量细线的长度L，故选B； （2）[2]根据上述测量结果，小球动能的最大值的表达式为 （3）[3]小球从静止释放到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为 （4）[4]需要测量的物理量：释放时b球距离地面的高度h1和a球上升的最高点距地面的高度h2；b球落地前瞬间两球的机械能之和为，释放时的机械能为，可知若b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等，则这些物理量应满足的关系式为 四、论述计算题（本题共4小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。） 17. 如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平面上，斜面长L=2.0m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求： （1）物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功； （2）物块滑到斜面底端时的动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对物块受力分析，可得 摩擦力的大小为 克服摩擦力做的功 【小问2详解】 根据动能定理有 解得 18. 蹦床运动有“空中芭蕾”之称。如图所示，某质量的运动员从空中落下，接着又能弹起高度，此次人与蹦床接触时间，取，求： （1）与蹦床接触时间内，运动员所受重力的冲量； （2）与蹦床接触时间内，运动员的动量变化量； （3）运动员受到蹦床的平均弹力。 【答案】（1） ，方向向下 （2） ，方向向上 （3） ，方向向上 【解析】 【小问1详解】 重力的冲量大小 方向向下 【小问2详解】 设运动员下落高度时的速度大小为，弹起时速度大小为，则， 以向上为正方向，运动员动量变化量 方向向上 【小问3详解】 以向上为正方向，由动量定理有 代入数据解得 方向向上 19. 小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击。已知地球质量为M，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为G。如图所示，若一颗质量为m的小行星距离地心为时，速度的大小，m远小于M。不考虑地球运动及其它天体的影响。 （1）若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，判断该小行星是否能够围绕地球做圆周运动？通过必要的计算说明理由。 （2）若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为r处的引力势能。 a.在不进行任何干预的情况下，求该小行星刚进入大气层时的速度大小。已知大气层的边缘距离地球球心的距离为。 b.设想提前发射质量为0.1m的无人飞行器，在距离地心为处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体，与飞行器合为一体。为彻底解除小行星对地球的威胁，要使它们远离地球到达无穷远处。求飞行器撞击小行星时的最小速度。 【答案】（1）不能，理由见解析 （2）a．，方向沿着它与地心的连线指向地心；b． 【解析】 【小问1详解】 若小行星在该位置围绕地球做匀速圆周运动，设速度大小为，由万有引力提供向心力得 解得 因 故小行星不能围绕地球做匀速圆周运动 【小问2详解】 a．设该小行星刚进入大气层时的速度大小为。由机械能守恒定律得 解得 方向沿着它与地心的连线指向地心。 b．设碰撞后小行星的速度大小为，被撞后小行星能运动至无穷远处，根据机械能守恒定律得 解得 飞行器撞击小行星的过程，以飞行器速度方向为正方向，根据动量守恒定律得 解得 20. 如图甲所示，光滑的水平地面上锁定一长的木板C，C板的左端有两个可视为质点的物块A和B，其间夹有一根原长为1.0m、劲度系数的轻弹簧，此时弹簧没有发生形变，且与物块不相连。已知，物块B的质量，A与木板C、B与木板C的动摩擦因数分别为，，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现用水平力F作用于A，让F从零逐渐增大，使A缓慢移动而逐渐压缩弹簧，压缩了一定量后又推动B缓慢地向右移动。当B缓慢向右移动0.5m时，弹簧储存了弹性势能。g取。 （1）以作用力F为纵坐标，物块A移动的距离为横坐标，试通过计算在图乙的坐标系中画出推力F随物块A位移的变化图线。 （2）求出弹簧储存的弹性势能的大小。 （3）当物块B缓慢地向右移动了0.5m后，保持A、B两物块间距，将其间夹有的弹簧更换，使得压缩量仍相同的新弹簧储存的弹性势能为，之后释放物体A、B并同时解锁木板C，已被压缩的轻弹簧将A、B向两边弹开，求哪一物块先被弹出木板C？最终C的速度是多大？ 【答案】（1）见解析 （2）25J （3）物块B先滑离木板C，1m/s 【解析】 【小问1详解】 A与C间的最大静摩擦力为 B与C间的最大静摩擦力为 推力F从零逐渐增大，当增大到100 N时，物块A开始向右移动压缩弹簧（此时B仍然保持静止），设压缩量为x，则力 当时，有 力 此时B将缓慢地向右移动。B移动0.5m后，B距离木板C的右端0.2m，A距离木板C左端1.0m。作出力F随A位移的变化图线如图所示 【小问2详解】 在物块B移动前，力F作用于物块A，压缩弹簧使弹簧储存了弹性势能，物块A移动了，此后物块AB以相同的速度向右移动，弹簧储存的弹性势能不变。设物块A开始移动0.5m的过程中，力F做功W，由功能关系有 【小问3详解】 撤去力F之后，AB两物块给木板C的摩擦力的合力为零，故在物块AB滑离木板C之前，C仍静止不动。物块AB整体所受外力的合力也为零，其动量守恒，可得 由题可知，始终有 当物块B在木板C上向右滑动了0.2m，物块A则向左滑动了0.4m，但A离木板C的左端还有。可见，物块B先滑离木板C。 并且两物体的相对位移（弹簧的压缩量） 弹簧储存的弹性势能已全部释放，由能量守恒定律有 联立解得物块B滑离木板C时A物块的速度为 对A有 解得 对C有 解得 滑离C时有 解得 则最终C的速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一第二学期期中试卷 物理 一、单项选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共24分） 1. 下列物理量为矢量的是（　　） A. 功 B. 重力势能 C. 动量 D. 周期 2. 质量10g、以800m/s飞行的子弹与质量60kg、以10m/s奔跑的运动员相比（　　） A. 运动员的动能较大 B. 子弹的动能较大 C. 二者的动能一样大 D. 无法比较它们的动能 3. 关于重力势能的理解，下列说法正确的是（　　） A. 放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0 B. 重力势能可以为负值，说明重力势能是矢量 C. 当重力对物体做正功时，物体的重力势能增加 D. 重力势能是物体和地球共有的 4. 汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时，关于安全气囊对驾驶员的保护作用，下列说法中正确的是（　　） A. 减小了驾驶员的惯性 B. 减小了驾驶员的动量变化量 C. 减小了驾驶员受到的冲量 D. 减小了驾驶员受到的平均冲击力 5. 质量为m的物体放在光滑水平地面上，在与水平方向成θ角的恒定推力F作用下，由静止开始运动，在时间t内推力的冲量和重力的冲量大小分别为（　　） A. Ft；0 B. Ftcosθ；0 C. Ft；mgt D. Ftcosθ；mgt 6. 如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　） A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的大 C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的大 7. 如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　） A. 蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能一直减小 B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性势能一直变大 C. 运动员整个下落过程中，重力势能的减小量大于重力所做的功 D. 运动员整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关 8. 如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s，忽略空气阻力，则由上述物理量可估算出（　　） A. 弹簧的弹性势能的最大值 B. 上升过程中重力所做的功 C. 水平滑行过程中摩擦力所做的功 D. 笔与桌面间的动摩擦因数 二、不定项选择题（本题共6小题。在每小题的四个选项中，至少有一项符合题目要求。每小题3分，共18分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的该小题不得分） 9. 半径为r和R（）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体（　　） A. 机械能均逐渐减小 B. 经最低点时动能相等 C. 机械能总是相等的 D. 两球在最低点加速度大小相等 10. 如图所示，木板A静止在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲上木板A到相对板A静止的过程中，下述说法中正确的是（　　） A. 物体B克服摩擦力做的功等于B动能的减少量 B. 物体B克服摩擦力做的功等于摩擦产生的热能 C. 物体B克服摩擦力做的功等于摩擦力对木板A做的功 D. 物体B所受摩擦力的冲量大小等于木板A所受摩擦力的冲量大小 11. 如图所示，完全相同的物块甲、乙分别从固定的轨道1、2顶端由静止滑下，轨道为四分之一光滑圆弧轨道，半径为R且底端切线水平；轨道2为光滑斜面，高度为R。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两物块到达底端时速度相同 B. 两物块运动到底端的过程中重力做功相同 C. 两物块到达底端时动能相同 D. 两物块到达底端时动量相同 12. 关于物体所受摩擦力对物体做功的问题，以下说法中正确的是（　　） A. 物体运动过程中所受滑动摩擦力总是对物体做负功 B. 物体运动过程中所受滑动摩擦力可能对物体不做功 C. 物体运动过程中所受滑动摩擦力做的功不一定等于因摩擦而产生的热 D. 物体运动过程中所受静摩擦力有可能对物体做功 13. 动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。如图所示，质量分别为和的球1和球2构成一系统，不考虑系统的外力作用。球1以速度（方向沿x轴正向）与静止的球2发生完全弹性碰撞，若速度不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度、都会偏离的方向，偏角分别为φ、θ。下列说法正确的是（　　） A. 两小球在球心连线方向动量不守恒 B. 两小球的相互作用力方向与速度方向共线 C. 两小球碰后速度大小满足 D. 两小球碰后速度大小满足 14. 蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的潜水器，当前最大下潜深度7062.68m。设想潜水器的平稳潜浮，是通过微调吸入或排出的水量来实现的。在潜深4000m到7000m阶段视为匀速下潜，为简化分析，可视为潜水器（包含吸入的水）只受重力、浮力及流体阻力，其中浮力，流体阻力。如图所示，深度大于1000m后，海水密度随深度h变化呈线性关系。上述表达式中、、、均为定值，重力加速度为g。潜水器在下潜4000m~7000m过程中，下列说法正确的是（　　） A. 题目中表示海面处海水的密度 B. 浮力做功为 C. 只有重力、浮力及流体阻力做功 D. 若潜水器内水的质量变化了，则可求出潜水器的速度大小 三、填空题（本题共2小题，共18分） 15. 利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________。 A．低压交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） D．秒表 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，若从O点到B点的过程中机械能守恒，应满足的关系式为___________。 （3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是___________。 A．该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 B．该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 C．该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 D．该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 （4）某同学想用图像法处理数据。他在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，进而描绘出图像。请你帮他分析确定判断的依据：要想说明机械能是守恒的，则图线应该是一条过原点的直线，且斜率等于___________。 16. 验证机械能守恒定律也可以有其他多种的实验设计。 方案一：甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，细线的一端拴一个金属小球，另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。 （1）若细线的长度远大于小球的直径，为了验证机械能守恒定律，该小组不需要测出的物理量是___________；（填入选项前的序号） A．释放小球时细线与竖直方向的夹角α B．细线的长度L C．小球的质量m D．细线拉力的最大值F E．当地的重力加速度g （2）根据上述测量结果，小球动能的最大值的表达式为___________。 （3）小球从静止释放到最低点过程中， 满足机械能守恒的关系式为___________（用上述测定的物理量的符号表示）。 方案二：乙同学想用下图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。 （4）请写出他需要测量的物理量及其符号，以及这些物理量应满足的关系式____________。 四、论述计算题（本题共4小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。） 17. 如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平面上，斜面长L=2.0m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求： （1）物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功； （2）物块滑到斜面底端时的动能。 18. 蹦床运动有“空中芭蕾”之称。如图所示，某质量 的运动员从空中 落下，接着又能弹起 高度，此次人与蹦床接触时间，取，求： （1）与蹦床接触时间内，运动员所受重力的冲量； （2）与蹦床接触时间内，运动员的动量变化量； （3）运动员受到蹦床的平均弹力。 19. 小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在2030年实现一次对小行星的动能撞击。已知地球质量为M，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为G。如图所示，若一颗质量为m的小行星距离地心为时，速度的大小，m远小于M。不考虑地球运动及其它天体的影响。 （1）若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，判断该小行星是否能够围绕地球做圆周运动？通过必要的计算说明理由。 （2）若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为r处的引力势能。 a.在不进行任何干预的情况下，求该小行星刚进入大气层时的速度大小。已知大气层的边缘距离地球球心的距离为。 b.设想提前发射质量为0.1m的无人飞行器，在距离地心为处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体，与飞行器合为一体。为彻底解除小行星对地球的威胁，要使它们远离地球到达无穷远处。求飞行器撞击小行星时的最小速度。 20. 如图甲所示，光滑的水平地面上锁定一长的木板C，C板的左端有两个可视为质点的物块A和B，其间夹有一根原长为1.0m、劲度系数的轻弹簧，此时弹簧没有发生形变，且与物块不相连。已知，物块B的质量，A与木板C、B与木板C的动摩擦因数分别为，，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现用水平力F作用于A，让F从零逐渐增大，使A缓慢移动而逐渐压缩弹簧，压缩了一定量后又推动B缓慢地向右移动。当B缓慢向右移动0.5m时，弹簧储存了弹性势能。g取。 （1）以作用力F为纵坐标，物块A移动的距离为横坐标，试通过计算在图乙的坐标系中画出推力F随物块A位移的变化图线。 （2）求出弹簧储存的弹性势能的大小。 （3）当物块B缓慢地向右移动了0.5m后，保持A、B两物块间距，将其间夹有的弹簧更换，使得压缩量仍相同的新弹簧储存的弹性势能为，之后释放物体A、B并同时解锁木板C，已被压缩的轻弹簧将A、B向两边弹开，求哪一物块先被弹出木板C？最终C的速度是多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $