精品解析：广东惠州市第一中学2025-2026学年高一下学期期中诊断物理试卷

高一下学期·期中诊断 物理科 （满分100分。时长75分钟。） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度 B. 开普勒在伽利略的研究基础上总结出了行星运动规律 C. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的具体数值 D. 由万有引力定律可知，对于M与m间的万有引力，质量大的物体受到的引力大 2. 如图所示，是有趣的“套圈”小游戏。小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，要想套中同一个小圆筒。若小圆环的运动视为平抛运动，小圆环可被视为质点，则（　　） A. 大人抛出的圆环速度变化率较大 B. 大人抛出的圆环在空中运动时间较长 C. 大人抛出的圆环初速度较大 D. 无法比较大人与小孩抛出小圆环的初速度大小 3. 图（a）所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图（b）为其结构示意图，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。保持伞柄不动，向上推滑环P，使得伞骨ON以恒定角速度开伞，则（　　） A. M点的线速度方向总是沿PM方向 B. M点的向心加速度方向沿MP方向 C. N点线速度大小是M点的2倍 D. N点的向心加速度大小是M点的4倍 4. 某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从到到的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 该同学的机械能守恒 B. 座舱对该同学的作用力大小一直不变 C. 重力对该同学做功的瞬时功率在点最大 D. 仅增大摩天轮匀速圆周运动的转速，该同学在点受座舱作用力一定增大 5. 2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船成功对接空间站天和核心舱；将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在Ⅰ号轨道上运行时的速率可能为9.0km/s B. 飞船在Ⅱ号轨道经过A点时的速率大于经过B点时的速率 C. 飞船分别在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运行时经过A点的加速度不相等 D. 飞船在Ⅰ号和Ⅲ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积相等 6. 某建筑工地使用电动卷扬机提升建筑材料，其装置可简化为如图甲所示的模型。卷扬机滚筒半径，在保持电动机的输出功率不变时，将质量为的材料用细钢丝绳由静止开始竖直向上提起，电动机驱动滚筒转动的角速度随时间t变化的关系如图乙所示，时材料达到最大速度并开始匀速上升。若忽略滚筒的质量及所有摩擦阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 在内，钢丝绳对材料的拉力逐渐增大 B. 材料匀速上升时的速度大小为 C. 电动机的输出功率为 D. 在内，材料上升的高度为 7. 质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 起跳阶段，地面对人的弹力做正功 B. 上升过程中，克服重力做功为mgh C. 刚接触海绵垫时，在竖直方向立即做减速运动 D. 从接触海绵垫到压至最低点过程中海绵垫对人的作用力所做功的绝对值大于动能的减少量 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，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. 关于下列配对图的说法中正确的是（　　） A. 图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中重力势能一直减小 B. 图2中橡皮条弹力对模型飞机做功，橡皮条弹性势能减小 C. 图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了 D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中杆的弹性势能一直增加 9. 中国火星探测器“天问一号”在火星表面的目标着陆点成功着陆，“祝融号”火星车开展巡视探测。火星车在完成90个火星日的既定探测任务后，继续实施拓展任务。若探测器在控制系统的指令下在火星“地面”附近以初速度竖直向上抛出一物块，经时间t落至“地面”。已知火星的半径为R，引力常量为G，将火星看作是质量分布均匀的球体，忽略火星自转，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度为 B. 火星的质量为 C. 火星的平均密度为 D. 火星的第一宇宙速度为 10. 跑车尾翼功能示意图如图所示，当汽车高速行驶时，气流会对跑车形成一个向下的压力，压力大小与车速的关系满足FN=kv2（k=1.2kg/m）。现某跑车在水平转弯中测试其尾翼功能，当测试车速为90km/h，未安装尾翼时，其转弯时的最小半径为90m；在安装尾翼后，转弯时的最小半径可减为85m。若汽车受到的最大静摩擦力为其对地面压力的μ倍，尾翼质量可以忽略，则下列说法正确的是（　　） A. B. 由以上数据可以计算汽车质量 C. 未安装尾翼时，若提高汽车转弯速度，则其转弯时的最小半径需增大 D. 安装与未安装尾翼相比，车均以相应最小半径转弯时，其向心加速度大小相等 三、非选择题：本题共5小题，共54分，考生根据要求作答。 11. 在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系实验中： （1）小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为，在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在C挡板处与________（选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。 （2）小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题： ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度________（用题中所给物理量符号表示）； ②以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为________。（用k、r、d表示） 12. 某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律” （1）除图中所示的装置之外，还必须使用的两种器材是________ A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 交流电源 （2）下列操作和分析中，哪种说法正确________ A. 打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上 B. 为了减小实验误差，选择的重物的体积越大越好 C. 如图提起纸带，先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带 D. 可以利用公式计算重物的速度 （3）在实验中，重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出如图乙所示的一系列点，其中O点是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的周期为T，当地重力加速度为g，则根据纸带中的数据进行分析，若在实验误差允许的范围内满足等式________，则机械能守恒定律得到验证。（用图乙及本小问中所给字母表示） （4）由于阻力的存在，发现重锤减少的重力势能总是略________（选填“大于”、“等于”、“小于”）其增加的动能。 13. 如图所示，某鱼塘养殖区沿水平方向依次排列着4个方形网箱（编号1至4）。所有网箱宽度均为，网箱上边沿与水面平齐。养殖区左岸的自动投料机投料口位于网箱1左边沿正上方，离水面高度，其中。鱼饵（视为质点）从投料口以初速度水平射出，忽略空气阻力，求： （1）当时，鱼饵在空中运动的总时间和落入网箱的编号； （2）当时，为使鱼饵落入网箱4，所有网箱需同步抬起的最小高度。 14. 某商家为了促销推出图甲所示的弹珠抽奖游戏，图乙为游戏的模型示意图，平面游戏面板与水平面成角固定放置，面板右侧的直管道与半径为的细圆管轨道平滑连接，两者固定在面板上。圆管轨道的圆心为O，顶端水平。顾客游戏时，用外力压缩面板底部连接的小弹簧将弹簧顶端的小弹珠（可视为质点）弹出，若弹珠直接打中面板底部的中奖区域，则获得相应奖励，若弹珠打中侧面挡板，则抽奖无效。已知弹珠质量，直管道长度，中奖区域AB长度，其等分为如图所示的五个中奖区域，不计所有摩擦和阻力，弹簧的长度忽略不计，重力加速度g取，求： （1）若弹珠从圆管轨道顶端以的速度飞出时，弹珠对细圆管轨道的压力； （2）若顾客获得三等奖时，弹珠恰好落在中奖区域AB的中点，求弹簧对弹珠做的功（答案可用分数表示）。 15. 如图甲所示，OA为光滑的水平轨道，其末端与倾角θ可调节的粗糙倾斜轨道AB平滑连接，OA长度为0.32m，AB足够长。以O点为坐标原点沿OA方向建立x轴，开始时，质量为2kg可视为质点的滑块静止在坐标原点O。现对滑块施加一个水平向右的力F，力F的大小随位置坐标x变化的关系如图乙所示，滑块在力F作用下开始运动。当滑块冲上AB后，两轨道连接端A点会立即弹起一弹性挡板，滑块每次与挡板碰撞后均会以碰前的速度大小反弹，滑块与倾斜轨道AB间的动摩擦因数为0.8，重力加速度g=10m/s2。求 （1）滑块从O运动到A过程中外力对滑块所做的功，以及滑块第一次冲上倾斜轨道AB时的初速度大小； （2）当θ=37°时，滑块在倾斜轨道AB上克服摩擦力所做的功（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，结果保留两位有效数字）； （3）当θ=60°时，滑块在倾斜轨道AB上运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下学期·期中诊断 物理科 （满分100分。时长75分钟。） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度 B. 开普勒在伽利略的研究基础上总结出了行星运动规律 C. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的具体数值 D. 由万有引力定律可知，对于M与m间的万有引力，质量大的物体受到的引力大 【答案】A 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，若发射速度低于该值，卫星无法克服地球引力维持绕地圆周运动，因此它是人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度，故A正确； B．开普勒是基于第谷·布拉赫的天文观测数据总结出行星运动规律，并非在伽利略的研究基础上得出，故B错误； C．牛顿发现了万有引力定律，但引力常量的具体数值是卡文迪许通过扭秤实验测定的，故C错误； D．两物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小相等，和两个物体的质量大小无关，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，是有趣的“套圈”小游戏。小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，要想套中同一个小圆筒。若小圆环的运动视为平抛运动，小圆环可被视为质点，则（　　） A. 大人抛出的圆环速度变化率较大 B. 大人抛出的圆环在空中运动时间较长 C. 大人抛出的圆环初速度较大 D. 无法比较大人与小孩抛出小圆环的初速度大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．大人、小孩抛出的圆环在空中的加速度均为重力加速度，所以速度变化率相等，故A错误； B．圆环在空中做平抛运动，竖直方向有 可得 由于大人抛出的圆环在空中下落高度较大，则大人抛出的圆环在空中运动时间较长，故B正确； CD．水平方向有 由于水平位移相等，大人抛出的圆环在空中运动时间较长，则大人抛出的圆环初速度较小，故CD错误。 故选B。 3. 图（a）所示的油纸伞是我国古人智慧的结晶。图（b）为其结构示意图，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，伞撑两端分别与ON中点M和滑环P铰接。保持伞柄不动，向上推滑环P，使得伞骨ON以恒定角速度开伞，则（　　） A. M点的线速度方向总是沿PM方向 B. M点的向心加速度方向沿MP方向 C. N点线速度大小是M点的2倍 D. N点的向心加速度大小是M点的4倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，M点做匀速圆周运动，线速度方向始终沿圆周的切线方向，始终与ON垂直，而非沿PM方向，故A错误； B．由题意可知，ON是一条可绕伞顶O转动的伞骨，M点以O点为圆心做匀速圆周运动，所以向心加速度方向始终沿M指向圆心O，不是沿MP方向，故B错误； C．由匀速圆周运动规律可知 由于， 所以有 所以N点线速度大小是M点的2倍，故C正确； D．由向心加速度公式可知 由于， 所以有 所以N点的向心加速度大小是M点的2倍，故D错误。 故选C。 4. 某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从到到的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 该同学的机械能守恒 B. 座舱对该同学的作用力大小一直不变 C. 重力对该同学做功的瞬时功率在点最大 D. 仅增大摩天轮匀速圆周运动的转速，该同学在点受座舱作用力一定增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．该同学的重力势能减小，动能不变，则机械能减小，A错误； B．同学随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，则座舱对该同学的作用力和重力的合力提供向心力，则向心力指向圆心，且大小不变，因重力也不变，所以座舱对该同学的作用力不断变化，故B错误； C．根据，因竖直速度在B点最大，可知重力对该同学做功的瞬时功率在B点最大，C正确； D．在A点时，由牛顿第二定律可得，可知仅增大摩天轮匀速圆周运动的转速，该同学在点受座舱作用力一定减小，D错误。 故选C。 5. 2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船成功对接空间站天和核心舱；将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在Ⅰ号轨道上运行时的速率可能为9.0km/s B. 飞船在Ⅱ号轨道经过A点时的速率大于经过B点时的速率 C. 飞船分别在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运行时经过A点的加速度不相等 D. 飞船在Ⅰ号和Ⅲ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．绕地球做圆周运动的物体，其最大速度为第一宇宙速度（7.9km/s），飞船在1号轨道上运行时的速率一定小于7.9km/s，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道II经过A点的速率大于经过B点的速率， 故B正确； C．根据万有引力提供向心力，有 解得 可知，飞船在轨道II经过A点时的加速度等于在轨道I经过A点时的加速度，故C错误； D．该飞船在t时间内扫过面积，单位时间内扫过面积 可知飞船在Ⅲ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积大于飞船在Ⅰ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积，故D错误。 故选B。 6. 某建筑工地使用电动卷扬机提升建筑材料，其装置可简化为如图甲所示的模型。卷扬机滚筒半径，在保持电动机的输出功率不变时，将质量为的材料用细钢丝绳由静止开始竖直向上提起，电动机驱动滚筒转动的角速度随时间t变化的关系如图乙所示，时材料达到最大速度并开始匀速上升。若忽略滚筒的质量及所有摩擦阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 在内，钢丝绳对材料的拉力逐渐增大 B. 材料匀速上升时的速度大小为 C. 电动机的输出功率为 D. 在内，材料上升的高度为 【答案】C 【解析】 【详解】BC．材料匀速上升时的速度大小为 电动机的输出功率为，故B错误，C正确； A．在内，根据 解得，由乙图可知电动机驱动滚筒转动的角速度逐渐增大，则钢丝绳对材料的拉力逐渐减小，故A错误； D．在内，根据动能定理有 解得材料上升的高度为h=5.95m，故D错误。 故选C。 7. 质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 起跳阶段，地面对人的弹力做正功 B. 上升过程中，克服重力做功为mgh C. 刚接触海绵垫时，在竖直方向立即做减速运动 D. 从接触海绵垫到压至最低点过程中海绵垫对人的作用力所做功的绝对值大于动能的减少量 【答案】D 【解析】 【详解】A．在起跳阶段中，地面对人的弹力作用点始终没有离开地面，地面对人脚底的支持力的位移为零，所以地面对人的弹力做功为零，故A错误； B．上升过程中，人的重心高度增加小于h，则克服重力做功小于mgh，故B错误； C．刚接触海绵垫时，重力大于海绵垫的弹力，加速度向下，该同学在竖直方向向下做加速运动，当海绵垫的弹力大于该同学的重力后，该同学做减速运动，故C错误； D．设接触海绵时人的动能为，则从接触海绵垫到压至最低点过程中，动能定理有 整理得 故从接触海绵垫到压至最低点过程中海绵垫对人的作用力所做功的绝对值大于动能的减少量，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，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. 关于下列配对图的说法中正确的是（　　） A. 图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中重力势能一直减小 B. 图2中橡皮条弹力对模型飞机做功，橡皮条弹性势能减小 C. 图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了 D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中杆的弹性势能一直增加 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中，过山车的高度越来越低，则重力势能一直减小，故A正确； B．图2中橡皮条弹力对模型飞机做功，橡皮条弹性势能减小，模型飞机的动能增加，故B正确； C．图3中握力器在手的压力下，形变量增大，弹性势能增加了，故C正确； D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中，杆的形变量先增大后减小，所以杆的弹性势能先增加后减小，故D错误。 故选ABC。 9. 中国火星探测器“天问一号”在火星表面的目标着陆点成功着陆，“祝融号”火星车开展巡视探测。火星车在完成90个火星日的既定探测任务后，继续实施拓展任务。若探测器在控制系统的指令下在火星“地面”附近以初速度竖直向上抛出一物块，经时间t落至“地面”。已知火星的半径为R，引力常量为G，将火星看作是质量分布均匀的球体，忽略火星自转，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度为 B. 火星的质量为 C. 火星的平均密度为 D. 火星的第一宇宙速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．以初速度竖直向上抛出一物块，经时间落至“地面”，根据竖直上抛运动规律有 可得火星表面的重力加速度为，故A正确； BC．在火星表面有 解得火星的质量为 又 解得火星的平均密度为 故B错误，C正确； D．火星的第一宇宙速度等于卫星贴近火星表面做匀速圆周运动的线速度，根据万有引力提供向心力得 可得，故D错误。 故选AC。 10. 跑车尾翼功能示意图如图所示，当汽车高速行驶时，气流会对跑车形成一个向下的压力，压力大小与车速的关系满足FN=kv2（k=1.2kg/m）。现某跑车在水平转弯中测试其尾翼功能，当测试车速为90km/h，未安装尾翼时，其转弯时的最小半径为90m；在安装尾翼后，转弯时的最小半径可减为85m。若汽车受到的最大静摩擦力为其对地面压力的μ倍，尾翼质量可以忽略，则下列说法正确的是（　　） A. B. 由以上数据可以计算汽车质量 C. 未安装尾翼时，若提高汽车转弯速度，则其转弯时的最小半径需增大 D. 安装与未安装尾翼相比，车均以相应最小半径转弯时，其向心加速度大小相等 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．未安装尾翼时，车以最小半径水平转弯时有 ① 安装尾翼时，车以最小半径水平转弯时有 ② 联立①②解得 ， 故AB正确； C．由①式可知，未安装尾翼时，若提高汽车转弯速度，则其转弯时的最小半径需增大，故C正确； D．车以相应最小半径转弯时，其向心加速度大小为 安装与未安装尾翼相比，转弯的最小半径不同，所以向心加速度不同，故D错误。 故选ABC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分，考生根据要求作答。 11. 在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系实验中： （1）小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为，在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在C挡板处与________（选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。 （2）小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题： ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度________（用题中所给物理量符号表示）； ②以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为________。（用k、r、d表示） 【答案】（1） ①. A ②. 不同 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]探究向心力F与角速度的关系时，根据控制变量法，需要保持小球质量m、圆周运动半径r相同，只改变角速度。已知A、B、C处半径比为1:2:1，C处半径为1，因此选择半径同样为1的A挡板处，保证圆周运动半径相同。 [2]皮带传动时，不同半径塔轮边缘线速度相等，由可知，塔轮半径不同则角速度不同，要得到不同的角速度，需要选择不同半径的塔轮。 【小问2详解】 [1]遮光片宽度很小，经过光电门的平均速度近似等于线速度，得滑块线速度 由线速度与角速度关系，整理得角速度 [2]细线拉力提供滑块做圆周运动的向心力，即 将代入得 ​图像的斜率 整理得滑块质量 12. 某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律” （1）除图中所示的装置之外，还必须使用的两种器材是________ A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 交流电源 （2）下列操作和分析中，哪种说法正确________ A. 打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上 B. 为了减小实验误差，选择的重物的体积越大越好 C. 如图提起纸带，先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带 D. 可以利用公式计算重物的速度 （3）在实验中，重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出如图乙所示的一系列点，其中O点是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的周期为T，当地重力加速度为g，则根据纸带中的数据进行分析，若在实验误差允许的范围内满足等式________，则机械能守恒定律得到验证。（用图乙及本小问中所给字母表示） （4）由于阻力的存在，发现重锤减少的重力势能总是略________（选填“大于”、“等于”、“小于”）其增加的动能。 【答案】（1）CD （2）A （3） （4）大于 【解析】 【小问1详解】 实验中要验证的关系为 两边消掉m，则不需要测量质量，即不需要天平；打点计时器本身就是计时仪器，则不需要秒表；则除图中所示的装置之外，还必须使用的两种器材是刻度尺和交流电源，故选CD。 【小问2详解】 A．打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上，以减小纸带与打点计时器间的摩擦力，选项A正确； B．为了减小实验误差，选择的重物的质量越大，体积越小越好，选项B错误； C．如图提起纸带，先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带，选项C错误； D．若利用公式计算重物的速度，就相当于间接使用了机械能守恒定律，这样就失去了验证的价值，正确的方法是根据中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度来计算重物的速度，选项D错误。 故选A。 【小问3详解】 从开始运动到B点重力势能减小量 动能增加量 若机械能守恒，则满足 即 【小问4详解】 由于阻力的存在，一部分重力势能转化为内能，则重锤减少的重力势能总是略大于其增加的动能。 13. 如图所示，某鱼塘养殖区沿水平方向依次排列着4个方形网箱（编号1至4）。所有网箱宽度均为，网箱上边沿与水面平齐。养殖区左岸的自动投料机投料口位于网箱1左边沿正上方，离水面高度，其中。鱼饵（视为质点）从投料口以初速度水平射出，忽略空气阻力，求： （1）当时，鱼饵在空中运动的总时间和落入网箱的编号； （2）当时，为使鱼饵落入网箱4，所有网箱需同步抬起的最小高度。 【答案】（1），鱼饵落入网箱2 （2） 【解析】 【小问1详解】 当时，由， 联立得t1=0.5s， 故鱼饵落入网箱2； 【小问2详解】 当时，由于，因此应落在网箱4右边界 有 解得 竖直方向 解得 14. 某商家为了促销推出图甲所示的弹珠抽奖游戏，图乙为游戏的模型示意图，平面游戏面板与水平面成角固定放置，面板右侧的直管道与半径为的细圆管轨道平滑连接，两者固定在面板上。圆管轨道的圆心为O，顶端水平。顾客游戏时，用外力压缩面板底部连接的小弹簧将弹簧顶端的小弹珠（可视为质点）弹出，若弹珠直接打中面板底部的中奖区域，则获得相应奖励，若弹珠打中侧面挡板，则抽奖无效。已知弹珠质量，直管道长度，中奖区域AB长度，其等分为如图所示的五个中奖区域，不计所有摩擦和阻力，弹簧的长度忽略不计，重力加速度g取，求： （1）若弹珠从圆管轨道顶端以的速度飞出时，弹珠对细圆管轨道的压力； （2）若顾客获得三等奖时，弹珠恰好落在中奖区域AB的中点，求弹簧对弹珠做的功（答案可用分数表示）。 【答案】（1），方向沿斜面向下 （2） 【解析】 【小问1详解】 设圆管轨道对弹珠压力为，方向沿斜面向下，由牛顿第二定律有 解得，方向沿斜面向上 根据牛顿第三定律，弹珠对轨道的压力为，方向沿斜面向下 【小问2详解】 根据动能定理有 对类平抛运动有 解得 15. 如图甲所示，OA为光滑的水平轨道，其末端与倾角θ可调节的粗糙倾斜轨道AB平滑连接，OA长度为0.32m，AB足够长。以O点为坐标原点沿OA方向建立x轴，开始时，质量为2kg可视为质点的滑块静止在坐标原点O。现对滑块施加一个水平向右的力F，力F的大小随位置坐标x变化的关系如图乙所示，滑块在力F作用下开始运动。当滑块冲上AB后，两轨道连接端A点会立即弹起一弹性挡板，滑块每次与挡板碰撞后均会以碰前的速度大小反弹，滑块与倾斜轨道AB间的动摩擦因数为0.8，重力加速度g=10m/s2。求 （1）滑块从O运动到A过程中外力对滑块所做的功，以及滑块第一次冲上倾斜轨道AB时的初速度大小； （2）当θ=37°时，滑块在倾斜轨道AB上克服摩擦力所做的功（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，结果保留两位有效数字）； （3）当θ=60°时，滑块在倾斜轨道AB上运动的总路程。 【答案】（1）16J，4m/s （2）8.3J （3）2m 【解析】 【小问1详解】 根据做功的公式 可知图像与x轴围成的面积表示力做的功，则由图像可得滑块从O运动到A过程中外力对滑块所做的功为 设滑块第一次冲上斜面时的初速度为，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 滑块滑上斜面，由题知，则有 可知滑块运动到最高点处时将停留在最高点，设滑块在AB上运动的最大距离为，根据动能定理有 滑块在倾斜轨道AB上克服摩擦力所做的功 联立解得 【小问3详解】 滑块滑上斜面，由题知，则有 可知滑块运动到最高点后不能停留在轨道上，将沿轨道下滑，并与挡板发生碰撞，碰撞后以原速率反弹，继续上滑，经若干次往复运动后最终静止于挡板处，设滑块在倾斜轨道上运动的总路程为，对滑块运动全过程，根据动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $