精品解析：重庆市西南大学附属中学校2025-2026学年度高一下学期期中考试物理试题

西南大学附中2025—2026学年度下期期中考试 高一物理试题 （满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2、答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3、考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于行星的运动，下列说法正确的是（　　） A. 第谷通过对行星的观测，得出了行星运动定律 B. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心 C. 开普勒第三定律中的常数k与太阳半径有关 D. 同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了行星运动定律，第谷仅完成了观测数据积累，故A错误； B．根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，并非椭圆中心，故B错误； C．开普勒第三定律中的常数k仅与中心天体（太阳）的质量有关，和太阳半径没有关系，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，因此靠近太阳时轨道半径小，速度增大，远离太阳时轨道半径大，速度减小，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，某同学用圆规匀速画了一个的圆，用时1.5s，并测得这个圆弧的半径为2cm。关于该同学画圆，下列说法正确的是（　　） A. 笔尖运动的角速度为πrad/s B. 笔尖运动的线速度大小为2πm/s C. 笔尖运动的周期为0.2s D. 笔尖做匀变速曲线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据角速度的定义式可得笔尖运动的角速度为，故A正确； B．笔尖运动的线速度大小为，故B错误； C．笔尖运动的周期为，故C错误； D．转动过程中加速度方向改变，笔尖做非匀变速运动，故D错误。 故选A。 3. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2，B为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等 B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大 C. 在轨道2上经过A点的速率大于轨道1经过A点的速率 D. 在轨道1的周期大于在轨道2的周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．探测器在A点变轨时，需要加速，机械能瞬间变大，而探测器在两个轨道上运动时只有引力做功，机械能守恒，故探测器在轨道2上机械能更大，故A错误； B．探测器在轨道2上从A向B运动过程中，离月球越来越远，受到的引力逐渐变小，故加速度逐渐变小，故B错误； C．探测器在A点变轨进入轨道2时，需要加速，所以在轨道2上经过A点的速率大于轨道1经过A点的速率，故C正确； D．根据开普勒第三定律，轨道半长轴（或半径）越大，周期越大，故探测器在轨道2的周期大于探测器在轨道1的周期，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，板长为L，板的B端静止放有质量为m的小物体，物体与板的动摩擦因数为μ。开始时板水平，在缓慢转过一个小角度α的过程中，小物体保持与板相对静止，则在这个过程中（　　） A. 摩擦力对小物体做功为 B. 合力对小物体做功为 C. 弹力对小物体做功为0 D. 板对小物体做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．摩擦力的方向与木块运动方向垂直，则摩擦力不做功，即，故A错误； BCD．滑块受重力、支持力和静摩擦力，重力做功为 摩擦力不做功，合外力做功为零，根据动能定理有 解得，故BC错误，D正确。 故选D。 5. 在校园乒乓球社团活动中，一名同学将质量为2.7g的乒乓球以15m/s的水平速度打来，另一名同学用球拍以0.003s的作用时间将乒乓球以21m/s的水平速度反向挡回。不考虑乒乓球重力及空气阻力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 乒乓球的速度变化量大小为6m/s B. 乒乓球动量变化量的大小为0.0972kg∙m/s C. 乒乓球的平均加速度大小为2000m/s2 D. 球拍对乒乓球的平均作用力大小为324N 【答案】B 【解析】 【详解】A．乒乓球的速度变化量为 即速度变化量的大小为36m/s，方向与初速度方向相反，故A错误； B．乒乓球的动量变化量为 即乒乓球动量变化量的大小为0.0972kg∙m/s，方向与初速度方向相反，故B正确； C．乒乓球的平均加速度大小为 即乒乓球的平均加速度大小为12000m/s2，故C错误； D．根据动量定理可得 解得 即球拍对乒乓球的平均作用力大小为32.4N，故D错误。 故选B。 6. 牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引，这种吸引力可能与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的性质、且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为g，根据牛顿的猜想，月球绕地球公转的周期为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设地球半径为R，由题知，地球表面的重力加速度为g，则有 月球绕地球公转有 r = 60R 联立有 故选C。 7. 为表彰在“理解复杂物理系统所作出的开创性贡献”，2021年诺贝尔物理学奖颁给了3位科学家。如图即为一个无序系统的模型：质量均为m的小球P、Q用长度均为L的轻杆a、b连接，轻杆a的一端可绕固定轴O自由转动，轻杆b可绕小球P自由转动。先令两球与O点处于同一高度，静止释放系统，两球在竖直面内做无序运动。某时刻，系统达到图中虚线位置，轻杆a与竖直方向成θ角（θ=30°），小球Q恰好到达与O点等高处，且其速度水平向右。已知重力加速度为g，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 此时小球P的速度方向竖直向下 B. 该过程中，小球Q的机械能守恒 C. 该过程中，轻杆a和b对小球P做的总功为 D. 该过程中，轻杆b对小球Q做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．轻杆a的一端可绕固定轴O自由转动，则小球P的速度方向始终与杆a垂直，则此时刻小球P的速度方向斜向左上方，故A错误； B．该过程中，小球P、Q组成的系统机械能守恒，由于轻杆b对小球Q做功，小球Q的机械能不守恒，故B错误； CD．设此时刻小球P、Q的速度大小分别为vP、vQ，小球P的速度方向始终与杆a垂直，根据速度关联可知，两小球沿杆方向速度相同，则 根据系统机械能守恒定律可得 联立解得， 对小球P，根据动能定理可得 解得 对小球Q，根据动能定理可得，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列关于动量守恒与机械能守恒的说法中，正确的是（　　） A. 由a、b两物体组成的系统机械能守恒时，若a的机械能增加，则b的机械能一定减少 B. 由a、b两物体组成的系统动量守恒时，若a的动量增加，则b的动量一定减少 C. 若由a、b两物体组成的系统所受合外力为零，则系统的动量守恒 D. 若由a、b两物体组成的系统所受合外力为零，则系统的机械能守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由a、b两物体组成的系统机械能守恒时，即a、b两物体机械能之和保持不变，若a的机械能增加，则b的机械能一定减少，故A正确； B．动量是矢量，由a、b两物体组成的系统动量守恒时，a、b两物体动量的矢量和保持不变，a、b两物体的动量可能同时增加，例如爆炸过程，原来两物体静止，总动量为0，爆炸后两物体的动量都增加，矢量和仍为0，故B错误； C．动量守恒的条件就是系统所受合外力为零，因此合外力为零时系统动量一定守恒，故C正确； D．合外力为零只能推出动量守恒，机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功。若由a、b两物体组成的系统所受合外力为零，则系统的机械能不一定守恒。例如，如果a、b两物体组成的系统所受合外力为零，但a、b两物体之间有滑动摩擦力做功，则系统的机械能会转化为内能，总机械能减小，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，某小区的无障碍坡道倾角为，小区保安推着质量为m的箱子从坡道底端以一定初速度开始向上滑行；在坡道上，保安对箱子施加沿坡道向上的推力，大小恒为。已知箱子与坡道间的动摩擦因数。取底端出发点为参考点，下列选项中能正确描述箱子从底端出发滑至坡道最高点过程中产生的热量Q、滑块动能、重力势能、机械能E随时间t、位移x变化的关系图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】A．产生的热量等于箱子克服摩擦力所做的功，即 其中f恒定， 则 所以，Q与t是二次函数关系，关系图像为抛物线，故A错误； B．根据动能定理有 解得 所以，与t是二次函数关系，关系图像为抛物线，故B错误； C．箱子位移为x时的重力势能 所以，与x成正比，关系图像是一条过原点的直线，故C正确； D．箱子所受的摩擦力大小 则推力与摩擦力的合力为零，即除了重力对箱子做功外其余力做的总功始终为零，所以箱子的机械能保持不变，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，在倾角为30°、底端有挡板的固定斜面上，滑块b的一端通过一劲度系数为的轻质弹簧与另一滑块a连接后置于粗糙斜面上，滑块b的另一端通过一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与带孔的小球c连接，小球c穿在光滑的固定轻杆上，轻杆与水平方向的夹角为37°，初始用手托住小球c置于M点，此时水平，弹簧被拉伸且弹力大小为8N，释放小球c，小球恰好能滑至N点，滑块a始终未离开挡板，已知，，，重力加速度g取，，。若整个运动过程中，绳子一直绷紧，下列说法正确的是（　　） A. 滑块b与斜面间的动摩擦因数为 B. 小球c从M点滑至N点的过程中，经过中点处时重力的功率最大 C. 小球c滑至的中点过程中，弹簧的弹性势能一直减小 D. 小球c滑至中点处的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球c从M到N的过程，滑块b先下滑再回到原来的位置，由能量守恒可得 解得 故A正确； B．重力的功率 小球c从M点滑至N点的过程中，经过MN中点处时，小球c沿斜面方向所受合力不为零，则加速度不为零，速度不是最大，则此时重力的功率不是最大，故B错误； D．小球在M点时弹簧处于伸长状态且弹力为8N，此时弹簧的伸长量 小球c滑至MN的中点处时，b下滑的距离为 则此时弹簧被压缩4cm，此时的弹性势能等于在M点的弹性势能，设此时小球c的速度为v，此时b刚好到达最低点，速度为0，由能量守恒可得 解得，故D正确； C．小球c从M点滑至MN中点的过程中，弹簧由伸长4cm到被压缩4cm，即弹簧的弹性势能先减小再增大，故C错误。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光板的滑块（总质量为M，遮光板两条长边与导轨垂直），左端由跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，导轨上B点处有一光电门。实验时，将滑块从A点由静止释放，测得遮光板的宽度d，遮光板经过光电门时的挡光时间t，A点到B点的距离l，A点与B点间的高度差为h。 （1）滑块从A点运动到B点的过程中，在误差允许的范围内，若等式成立，则可认为______（选填“小球和滑块组成的系统”、“滑块”或“小球”）的机械能守恒； （2）该学习小组在斜面倾角为30°且的情况下，多次改变A、B间的距离l，计算出多组滑块到达B点时的速度v，并作出图像如图乙示，根据图像可得重力加速度______。（保留3位有效数字） 【答案】（1）小球和滑块组成的系统 （2）9.82##9.80##9.81##9.83 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知把小球和滑块组成的系统机械能守恒。滑块的机械能增加，小球的机械能减少。 【小问2详解】 将小球和滑块看成一个系统，根据机械能守恒，有 变形得 图像的斜率为 解得 12. 为验证动能定理，某兴趣小组设计如图所示的实验装置，探究“合外力做功与物体动能变化的关系”。小车质量记为M，钩码质量记为m，打点计时器工作频率为。请回答下列问题： （1）为减小实验误差，下列操作中必要的一项是（　　） A. 实验前需平衡摩擦力 B. 实验时应先释放小车，再接通电源 C. 处理纸带数据时，所选相邻计数点间距离应尽可能小 （2）在多次实验获得的纸带中，小组选取一条点迹清晰、满意的纸带进行分析。以某一清晰点记为计数点0，其后依次选取若干计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。用刻度尺测得各计数点到点0的距离依次为、、、、、…，如图所示。打下计数点5时，小车的速度_____（用、、等题中所给物理量符号表示）。 （3）小组同学反复检查，确保了实验操作过程准确无误，读数也非常准确，他们把钩码重力（当地重力加速度为）作为小车所受合力，测得小车质量，钩码质量，电源频率，，，，，，。从计数点1到计数点5，小车增加的动能为______J、合力做的功为______J（保留两位有效数字），他们发现误差比较大，通过反思，你认为产生误差的原因是________________________。 【答案】（1）A （2） （3） ①. 0.19 ②. 0.24 ③. 未满足小车质量远大于钩码质量 【解析】 【小问1详解】 A．实验前平衡摩擦力，可使小车所受合力等于绳子拉力，从而减小误差，故A正确； B．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故B错误； C．处理纸带时，相邻计数点间距离应尽可能大些，这样测量长度的相对误差更小，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 打点计时器工作频率为，则打点周期为，相邻计数点间还有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔 根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，打计数点5时的速度等于计数点4到6的平均速度： 【小问3详解】 [1] 同理打计数点1时的速度 从计数点1到计数点5，小车增加的动能为 [2] 从计数点1到计数点5，小车的位移 钩码重力为合力， [3]分别分析小车和钩码的受力有， 解得 可见只有当时，，本实验中把钩码重力当作小车的合力， 而，，不满足，导致拉力与钩码重力差异较大，误差明显。 四、计算题：本题共3小题，共43分。 13. 在3月26日的西大附中体育节跳高比赛中，小谢同学获得了第一名的好成绩。在某一跳中，他从最高点（速度为零）竖直下落到海绵垫上表面，接触海绵垫上表面时的速度大小为v=4m/s。已知他的质量m=70kg，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。请回答以下问题。 （1）小谢同学从最高点到海绵垫上表面的竖直下落高度h； （2）若谢同学在海绵垫上的缓冲时间t=0.4s，取竖直向上为正方向，求海绵垫对他平均冲击力的大小F。 【答案】（1）0.8m （2）1400N 【解析】 【小问1详解】 根据自由落体运动规律可得 代入数据解得 【小问2详解】 取竖直向上为正方向，根据动量定理可得 代入数据解得 14. 如图所示，质量m=2kg的物体（可视为质点）从光滑轨道上P点由静止开始下滑，轨道末端与水平传送带在A点平滑连接。已知P、A两点高度差h=0.8m，物体和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1，传送带A、B两点之间的距离为L=10m，传送带始终以v=2m/s的速度顺时针方向匀速运行，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）求物体滑上传送带瞬间的速度大小v0； （2）物体从A运动到B的过程中，传送带与物体间产生的热量Q； （3）如果传送带的速度可调，其它条件不变，传送带速度至少多大，物体在传送带上运动的时间最短；传送带以该速度匀速运行时，与空转相比，传送带电机因运送物体额外多做的功W。 【答案】（1）4m/s （2）4J （3），24J 【解析】 【小问1详解】 物体沿光滑轨道下滑过程，根据机械能守恒定律可得 解得 【小问2详解】 由于物体滑上传送带时速度 因此物体受水平向左的滑动摩擦力，做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得 设物体减速到与传送带共速的时间和位移分别为t1和x1，则， 此过程中传送带的位移大小为 所以 【小问3详解】 当物体在传送带上一直做匀加速运动，所用时间最短，即物体到达B点时刚好与传送带共速，根据速度位移关系可得 所以 所用时间为 物体增加的动能为 摩擦生热为 所以传送带电机因运送物体额外多做的功为 15. 如图所示，在倾角为（，）的斜面底端固定有一轻质弹簧，自由放置时其上端位于O点。O点距离斜面最高点B的距离。将质量的小球放于O点，通过外力将小球压缩弹簧至A点后由静止释放（小球与弹簧不相连），距离。小球通过O点后上升过程中位移随时间变化的关系为（x的单位为m，t的单位为s，以O点为起点，沿斜面向上为正方向）。之后小球从B点以切线方向进入竖直放置的光滑圆弧形圆管轨道，圆管轨道竖直放置，B点与斜面相切，C点为圆弧最高点，圆心，圆弧半径，连线与竖直方向夹角也为。小球可视为质点，圆管内径可忽略不计。是一段长度可调的粗糙水平面，其粗糙程度与斜面相同。末端D点正下方有一半径为R的四分之一圆弧轨道（圆弧轨道随D点移动，圆心始终与D点重合），。取重力加速度。求： （1）小球与斜面之间的动摩擦因数和弹簧压缩至A点时具有的弹性势能； （2）小球运动到圆弧最高点C时，小球对轨道弹力的大小； （3）当段水平面长度s为多大时，小球落到圆弧轨道上的速度最小。 【答案】（1）， （2）2N （3） 【解析】 【小问1详解】 小球离开O点后与弹簧分离，之后将沿着斜面向上做匀减速直线运动，则根据运动学公式，结合小球通过O点后上升过程中位移随时间变化的关系式可知，小球过O点时的速度以及之后做匀减速直线运动的加速度分别为， 小球在段运动过程，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律有 解得小球与斜面之间的动摩擦因数为 对小球从A点运动到O点的过程，列动能定理方程有 解得 则根据功能关系可知，弹簧压缩至A点时具有的弹性势能为 【小问2详解】 对小球从O点到C点过程，列动能定理方程有 解得小球到C点的速度大小为 设在C点时轨道对小球的弹力大小为，方向竖直向下，则根据牛顿第二定律有 解得 所以根据牛顿第三定律可知，小球对轨道弹力的大小为，方向竖直向上。 【小问3详解】 设小球以的速度从D点水平抛出落到圆弧上的最小速度为v，则根据平抛运动的规律可知，小球下落的高度为 解得小球平抛运动的时间为 又因为小球平抛运动的水平位移为 所以有 根据数学关系可知，当时，有最小值，其最小值为 解得此时 对小球从C到D的运动过程，根据运动学公式有 解得 即当段水平面长度时，小球落到圆弧轨道上的速度最小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西南大学附中2025—2026学年度下期期中考试 高一物理试题 （满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2、答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3、考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于行星的运动，下列说法正确的是（　　） A. 第谷通过对行星的观测，得出了行星运动定律 B. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心 C. 开普勒第三定律中的常数k与太阳半径有关 D. 同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小 2. 如图所示，某同学用圆规匀速画了一个的圆，用时1.5s，并测得这个圆弧的半径为2cm。关于该同学画圆，下列说法正确的是（　　） A. 笔尖运动的角速度为πrad/s B. 笔尖运动的线速度大小为2πm/s C. 笔尖运动的周期为0.2s D. 笔尖做匀变速曲线运动 3. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2，B为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等 B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大 C. 在轨道2上经过A点的速率大于轨道1经过A点的速率 D. 在轨道1的周期大于在轨道2的周期 4. 如图所示，板长为L，板的B端静止放有质量为m的小物体，物体与板的动摩擦因数为μ。开始时板水平，在缓慢转过一个小角度α的过程中，小物体保持与板相对静止，则在这个过程中（　　） A. 摩擦力对小物体做功为 B. 合力对小物体做功为 C. 弹力对小物体做功为0 D. 板对小物体做功为 5. 在校园乒乓球社团活动中，一名同学将质量为2.7g的乒乓球以15m/s的水平速度打来，另一名同学用球拍以0.003s的作用时间将乒乓球以21m/s的水平速度反向挡回。不考虑乒乓球重力及空气阻力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 乒乓球的速度变化量大小为6m/s B. 乒乓球动量变化量的大小为0.0972kg∙m/s C. 乒乓球的平均加速度大小为2000m/s2 D. 球拍对乒乓球的平均作用力大小为324N 6. 牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引，这种吸引力可能与天体间（如地球与月球）的引力具有相同的性质、且都满足。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为g，根据牛顿的猜想，月球绕地球公转的周期为（ ） A. B. C. D. 7. 为表彰在“理解复杂物理系统所作出的开创性贡献”，2021年诺贝尔物理学奖颁给了3位科学家。如图即为一个无序系统的模型：质量均为m的小球P、Q用长度均为L的轻杆a、b连接，轻杆a的一端可绕固定轴O自由转动，轻杆b可绕小球P自由转动。先令两球与O点处于同一高度，静止释放系统，两球在竖直面内做无序运动。某时刻，系统达到图中虚线位置，轻杆a与竖直方向成θ角（θ=30°），小球Q恰好到达与O点等高处，且其速度水平向右。已知重力加速度为g，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 此时小球P的速度方向竖直向下 B. 该过程中，小球Q的机械能守恒 C. 该过程中，轻杆a和b对小球P做的总功为 D. 该过程中，轻杆b对小球Q做的功为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列关于动量守恒与机械能守恒的说法中，正确的是（　　） A. 由a、b两物体组成的系统机械能守恒时，若a的机械能增加，则b的机械能一定减少 B. 由a、b两物体组成的系统动量守恒时，若a的动量增加，则b的动量一定减少 C. 若由a、b两物体组成的系统所受合外力为零，则系统的动量守恒 D. 若由a、b两物体组成的系统所受合外力为零，则系统的机械能守恒 9. 如图所示，某小区的无障碍坡道倾角为，小区保安推着质量为m的箱子从坡道底端以一定初速度开始向上滑行；在坡道上，保安对箱子施加沿坡道向上的推力，大小恒为。已知箱子与坡道间的动摩擦因数。取底端出发点为参考点，下列选项中能正确描述箱子从底端出发滑至坡道最高点过程中产生的热量Q、滑块动能、重力势能、机械能E随时间t、位移x变化的关系图像是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，在倾角为30°、底端有挡板的固定斜面上，滑块b的一端通过一劲度系数为的轻质弹簧与另一滑块a连接后置于粗糙斜面上，滑块b的另一端通过一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与带孔的小球c连接，小球c穿在光滑的固定轻杆上，轻杆与水平方向的夹角为37°，初始用手托住小球c置于M点，此时水平，弹簧被拉伸且弹力大小为8N，释放小球c，小球恰好能滑至N点，滑块a始终未离开挡板，已知，，，重力加速度g取，，。若整个运动过程中，绳子一直绷紧，下列说法正确的是（　　） A. 滑块b与斜面间的动摩擦因数为 B. 小球c从M点滑至N点的过程中，经过中点处时重力的功率最大 C. 小球c滑至的中点过程中，弹簧的弹性势能一直减小 D. 小球c滑至中点处的速度大小为 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光板的滑块（总质量为M，遮光板两条长边与导轨垂直），左端由跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，导轨上B点处有一光电门。实验时，将滑块从A点由静止释放，测得遮光板的宽度d，遮光板经过光电门时的挡光时间t，A点到B点的距离l，A点与B点间的高度差为h。 （1）滑块从A点运动到B点的过程中，在误差允许的范围内，若等式成立，则可认为______（选填“小球和滑块组成的系统”、“滑块”或“小球”）的机械能守恒； （2）该学习小组在斜面倾角为30°且的情况下，多次改变A、B间的距离l，计算出多组滑块到达B点时的速度v，并作出图像如图乙示，根据图像可得重力加速度______。（保留3位有效数字） 12. 为验证动能定理，某兴趣小组设计如图所示的实验装置，探究“合外力做功与物体动能变化的关系”。小车质量记为M，钩码质量记为m，打点计时器工作频率为。请回答下列问题： （1）为减小实验误差，下列操作中必要的一项是（　　） A. 实验前需平衡摩擦力 B. 实验时应先释放小车，再接通电源 C. 处理纸带数据时，所选相邻计数点间距离应尽可能小 （2）在多次实验获得的纸带中，小组选取一条点迹清晰、满意的纸带进行分析。以某一清晰点记为计数点0，其后依次选取若干计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。用刻度尺测得各计数点到点0的距离依次为、、、、、…，如图所示。打下计数点5时，小车的速度_____（用、、等题中所给物理量符号表示）。 （3）小组同学反复检查，确保了实验操作过程准确无误，读数也非常准确，他们把钩码重力（当地重力加速度为）作为小车所受合力，测得小车质量，钩码质量，电源频率，，，，，，。从计数点1到计数点5，小车增加的动能为______J、合力做的功为______J（保留两位有效数字），他们发现误差比较大，通过反思，你认为产生误差的原因是________________________。 四、计算题：本题共3小题，共43分。 13. 在3月26日的西大附中体育节跳高比赛中，小谢同学获得了第一名的好成绩。在某一跳中，他从最高点（速度为零）竖直下落到海绵垫上表面，接触海绵垫上表面时的速度大小为v=4m/s。已知他的质量m=70kg，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。请回答以下问题。 （1）小谢同学从最高点到海绵垫上表面的竖直下落高度h； （2）若谢同学在海绵垫上的缓冲时间t=0.4s，取竖直向上为正方向，求海绵垫对他平均冲击力的大小F。 14. 如图所示，质量m=2kg的物体（可视为质点）从光滑轨道上P点由静止开始下滑，轨道末端与水平传送带在A点平滑连接。已知P、A两点高度差h=0.8m，物体和传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1，传送带A、B两点之间的距离为L=10m，传送带始终以v=2m/s的速度顺时针方向匀速运行，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）求物体滑上传送带瞬间的速度大小v0； （2）物体从A运动到B的过程中，传送带与物体间产生的热量Q； （3）如果传送带的速度可调，其它条件不变，传送带速度至少多大，物体在传送带上运动的时间最短；传送带以该速度匀速运行时，与空转相比，传送带电机因运送物体额外多做的功W。 15. 如图所示，在倾角为（，）的斜面底端固定有一轻质弹簧，自由放置时其上端位于O点。O点距离斜面最高点B的距离。将质量的小球放于O点，通过外力将小球压缩弹簧至A点后由静止释放（小球与弹簧不相连），距离。小球通过O点后上升过程中位移随时间变化的关系为（x的单位为m，t的单位为s，以O点为起点，沿斜面向上为正方向）。之后小球从B点以切线方向进入竖直放置的光滑圆弧形圆管轨道，圆管轨道竖直放置，B点与斜面相切，C点为圆弧最高点，圆心，圆弧半径，连线与竖直方向夹角也为。小球可视为质点，圆管内径可忽略不计。是一段长度可调的粗糙水平面，其粗糙程度与斜面相同。末端D点正下方有一半径为R的四分之一圆弧轨道（圆弧轨道随D点移动，圆心始终与D点重合），。取重力加速度。求： （1）小球与斜面之间的动摩擦因数和弹簧压缩至A点时具有的弹性势能； （2）小球运动到圆弧最高点C时，小球对轨道弹力的大小； （3）当段水平面长度s为多大时，小球落到圆弧轨道上的速度最小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $