高一物理下学期期末模拟卷02

**基本信息** 结合科技前沿（朱雀三号火箭、玉兔号月球车）、传统文化（端午赛龙舟）及生活情境（滑草、砂场），通过实验题（验证机械能守恒、平抛运动）考查科学探究，综合题（砂场模型）体现模型建构与科学推理，全面覆盖必修二运动和相互作用、能量观念，适配高一期末检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|平抛运动、渡河问题、圆周运动|第2题端午赛龙舟渗透文化传承| |多选|3/18|机械能、天体运动|第8题朱雀三号体现科技前沿| |填空|2/16|实验（验证机械能守恒、平抛运动）|11题考查数据处理与误差分析| |解答题|3/38|综合应用（滑草、月球车、砂场模型）|15题砂场模型突出模型建构与科学推理|

2025-2026学年高一年级下学期末考试模拟试题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 5.考试范围：人教版2019必修二 一、单项选择题，本题共7小题，单选题每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.如图所示，将一个小球从某一高度处以初速度水平抛出，小球经时间t落地，落地前瞬间重力的功率为P，整个运动过程的平均功率为。不计空气阻力。若将小球从相同位置以的速度水平抛出，则小球(　　) A.落地的时间仍为t B.整个运动过程的平均功率仍为 C.落地前瞬间重力的瞬时功率仍为P D.落地前瞬间重力的瞬时功率变为2P 2.端午赛龙舟是中华民族的传统，若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过60m宽两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为，河水的流速，下列说法中正确的是（　　） A.该龙舟以最短时间渡河通过的位移也为最短 B.该龙舟渡河时船头垂直河岸，若水速突然变大，则渡河时间会变长 C.该龙舟渡河所用时间最少为12s D.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 3.图甲是洗衣机脱水筒甩干衣服的情境,图乙是两个圆锥摆,图丙是完全相同的两个小球在内壁光滑的倒圆锥内做匀速圆周运动。关于这三种圆周运动,下列说法正确的是(　　) A.图甲中衣服随脱水筒一起匀速转动的过程中,筒对衣服的摩擦力提供向心力 B.图乙中两小球的线速度大小相等 C.图乙中两小球具有相同的运动周期 D.图丙中a球的角速度大于b球的角速度 4.设在地球上和在某未知天体上,以相同的初速度竖直上抛一物体,物体上升的最大高度比为k(均不计阻力),且已知地球和该天体的半径比也为k,则地球质量与该天体的质量比为(　　) A.1 B.k C.k2 D. 5.如图所示,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h,其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1,它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h;若经过a点时的动能为E2,该摩托车恰能越过坑到达b点。等于(　　) A.20 B.18 C.9 D.3 6.如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各拴有一杂技演员(可视为质点)。a站在地面上,b处于高台上,此时绷紧的细绳间夹角为60°且左侧细绳竖直。若b从图示位置由静止开始摆下,当b摆至最低点时,a刚好对地面无压力。不考虑空气阻力,则a与b的质量之比为(　　) A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.1∶3 7.体育课上,小杜同学将篮球使劲掷向地面后篮球向斜向上方反弹,从篮球反弹到篮球到达最高点离地高度h=2 m的过程中,忽略空气阻力,关于篮球的动能Ek(下图中实线所示)和重力势能Ep(下图中虚线所示)随高度h变化的图像可能正确的是(　　) 二、多项选择题。本题共3小题，每小题6分，共18分。在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。 8.2024年我国研制的“朱雀三号”可重复使用火箭垂直起降飞行试验取得圆满成功。假设火箭在发动机的作用下,从空中某位置匀减速竖直下落,到达地面时速度刚好为零。若在该过程中火箭质量视为不变,则(　　) A.火箭的机械能不变 B.火箭所受的合力不变 C.火箭所受的重力做正功 D.火箭的动能随时间均匀减少 9.如图所示,a为放在赤道上相对地球静止的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径约等于地球半径),c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是(　　) A.b卫星线速度大于7.9 km/s B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为ab>ac>aa C.a、b做匀速圆周运动的周期关系为Ta<Tb D.在b、c中,b的线速度大 10.如图所示,在水平地面上固定一竖直轻弹簧,弹簧的劲度系数为k,原长为l。质量为m的小球由弹簧的正上方h高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时,小球下落到最低点,整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。不计空气阻力,当地的重力加速度为g,则从小球接触弹簧开始到小球下落到最低点的过程中(　　) A.小球的机械能先增加后减少 B.小球与弹簧组成的系统机械能守恒 C.弹簧弹性势能的最大值为mg(h+x) D.小球下落到距地面H=l-高度时动能最大 三、填空题 11.(7分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为2.00 kg的重物由静止自由下落,带动纸带打出一系列的点,如图所示,相邻计数点间的时间间隔为0.02 s,距离单位为cm(g=10 m/s2,所有计算结果保留小数点后2位)。 (1)打点计时器打下计数点B时,重物的速度vB=                  m/s。  (2)从起点O到打下计数点B的过程中重物的动能增加量ΔEk=                   J,重力势能减少量ΔEp=                   J。  (3)通过计算,数值上ΔEk小于ΔEp,其主要原因为                  。  12.(9分)(1)在“研究平抛物体的运动”实验中,已备有下列器材:白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需要下列器材中的                  。  A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.弹簧测力计 (2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,在该实验中,应采取下列哪些措施减小实验误差                  。  甲 A.斜槽轨道末端必须水平 B.斜槽轨道必须光滑 C.每次实验要平衡摩擦力 D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 (3)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为                  m/s(已知g=9.8 m/s2)。  乙 (4)在另一次实验中,将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5 cm。通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,g=10 m/s2,则该小球做平抛运动的初速度为                  m/s。  丙 四、解答题 13.(10分)游乐项目“滑草”的模型如图所示,某质量m=80 kg的游客(包括滑板,可视为质点)由静止从距水平滑道高h=20 m的P点沿坡道PM滑下,滑到坡道底部M点后进入水平减速滑道MN,在水平滑道上匀减速滑行了l=9.0 m后停止,水平滑行时间t=3.0 s,重力加速度大小g=10 m/s2,求: (1)该游客滑到M点的速度大小和滑板与水平滑道MN之间的动摩擦因数; (2)该游客(包括滑板)从P点滑到M点的过程中损失的机械能。 14.(12分)“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落实验,测得物体从静止自由下落h高度的时间为t,已知月球半径为R,自转周期为T,引力常量为G。求: (1)月球表面重力加速度的大小; (2)月球的质量和月球的第一宇宙速度的大小; (3)月球同步卫星离月球表面的高度。 15.(16分)某砂场为提高运输效率,研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系,建立如图所示的物理模型。竖直平面内有一倾角θ=37°的直轨道AB,其下方右侧放置一水平传送带,直轨道末端B与传送带间距可近似为零,但允许砂粒通过。转轮半径R=0.4 m、转轴间距L=2 m的传送带以恒定的线速度逆时针转动,转轮最低点离地面的高度H=2.2 m。现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放,假设小物块从直轨道B端运动到传送带上C点时,速度大小不变,方向变为水平向右。已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5(sin 37°=0.6,g=10 m/s2)。 (1)若h=2.4 m,求小物块到达B端时速度的大小; (2)若小物块落到传送带左侧地面,求h需要满足的条件; (3)改变小物块释放的高度h,小物块从传送带的D点水平向右抛出,求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一年级下学期末模拟试题 答案 物理 一、选择题：本题共10小题，共46分。 题号 第1题 第2题 第3题 第4题 第5题 第6题 第7题 第8题 第9题 第10题 答案 D C C B B A C BC BD BCD 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(7分) 【答案】(1)3.11　(2)9.67　9.72　(3)下落过程中有阻力的影响 【解析】(1)根据匀变速直线运动中间时刻速度等于这段时间的平均速度,可得vB==×10-2 m/s=3.11 m/s。 (2)从O到B点的动能增加量为ΔEk=m=9.67 J,势能减小量为ΔEp=mghOB=9.72 J。 (3)通过计算,数值上ΔEk小于ΔEp,其主要原因是下落过程中有阻力的影响。 12.(9分) 【答案】(1)C　(2)AD　(3)1.6　(4)1.5 【解析】(1)除所给器材外,还需要重垂线来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间,所以不需要天平、弹簧测力计、秒表。故选C。 (2)为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节斜槽轨道使其末端水平,故A正确;为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,斜槽不需要光滑,故B错误,D正确;本实验中不需要平衡摩擦力,故C错误。 (3)由题图乙可知,x=32.0 cm时,y=19.6 cm,在竖直方向有y=gt2 可得小球平抛运动的时间 t== s=0.2 s 则小球做平抛运动的初速度 v0== m/s=1.6 m/s。 (4)小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,有Δy=5L-3L=gT2 解得T== s=0.1 s 小球做平抛运动的初速度 v0'== m/s=1.5 m/s 13.(10分) 【答案】(1)6 m/s　0.2　(2)14 560 J 【解析】(1)由于游客在水平滑道上做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动规律有 l=t,t= 根据牛顿第二定律可得a==μg 联立解得v=6 m/s,μ=0.2。 (2)游客(包括滑板)从P点滑到M点的过程中,根据能量守恒定律可得损失的机械能为 ΔE=mgh-mv2=14 560 J。 14.(12分) 【答案】(1)　(2)　　(3)-R 【解析】(1)由自由落体运动规律有h=g月t2 解得g月=。 (2)月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度,根据重力提供向心力,得mg月=m 所以v1== 在月球表面的物体受到的重力等于万有引力,则有mg月= 所以M=。 (3)月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,有 =m(R+h') 解得h'=-R。 15.(16分) 【答案】(1)4 m/s　(2)h≤3.0 m　(3)x=2 m　h≥3.6 m 【解析】(1)物块由静止释放到B的过程中,由 动能定理,有mgh-μmgcos θ·=m 解得vB=4 m/s。 (2)小物块从左侧离开传送带的临界条件是小物块到D点的速度恰好为0,设此时下落的高度为h1,根据动能定理有 mgh1-μmgcos θ·-μmgL=0 解得h1=3.0 m 所以当h≤3 m时,小物块必落到传送带左侧地面。 (3)小物块从右侧抛出,设到达D点时的速度为v, 由动能定理得 mgh-μmgcos θ·-μmgL=mv2 从D点做平抛运动,有 H+2R=gt2 x=vt 可得x=2 m 为使能在D点水平抛出,则mg≤m 解得h≥3.6 m。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一年级下学期末考试模拟试题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 5.考试范围：人教版2019必修二 一、单项选择题，本题共7小题，单选题每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.如图所示，将一个小球从某一高度处以初速度水平抛出，小球经时间t落地，落地前瞬间重力的功率为P，整个运动过程的平均功率为。不计空气阻力。若将小球从相同位置以的速度水平抛出，则小球(　　) A.落地的时间仍为t B.整个运动过程的平均功率仍为 C.落地前瞬间重力的瞬时功率仍为P D.落地前瞬间重力的瞬时功率变为2P 【答案】D 【解析】小球做平抛运动,可将运动分解成水平方向匀速运动与竖直方向自由落体，因为两次抛出高度相同，根据自由落体运动的规律可知落地时间相同，A正确；整个过程中，重力所做的功，高度不变，重力所做的功不变，又因为落地时间相等，则整个运动过程重力做功的平均功率仍为，B正确；竖直方向速度，重力的瞬时功率只和竖直方向的速度有关，竖直方向速度不变，则落地前瞬间重力的功率不变，仍为P，C正确，D错误。故选D。 2.端午赛龙舟是中华民族的传统，若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过60m宽两岸平直的河，龙舟在静水中划行的速率为，河水的流速，下列说法中正确的是（　　） A.该龙舟以最短时间渡河通过的位移也为最短 B.该龙舟渡河时船头垂直河岸，若水速突然变大，则渡河时间会变长 C.该龙舟渡河所用时间最少为12s D.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 【答案】C 【解析】根据运动的独立性和等时性可知最短时间渡河的条件是船头垂直河岸，此时沿河岸方向会被水流冲向下游，根据矢量合成法则可知，合位移大于河宽60m，因此最短时间对应的位移不是最短，A错误；渡河时间由垂直河岸的分运动决定，船头垂直河岸时，渡河时间，仅由河宽和船在静水中的速率决定，与水速无关，水速变大时渡河时间不变，B错误，C正确；由于船在静水中的速率（5m/s）大于水速（4m/s），根据平行四边形定则可知小船的合速度可以垂直于河岸，因此能沿垂直河岸的航线抵达对岸，D错误。故选C。 3.图甲是洗衣机脱水筒甩干衣服的情境,图乙是两个圆锥摆,图丙是完全相同的两个小球在内壁光滑的倒圆锥内做匀速圆周运动。关于这三种圆周运动,下列说法正确的是(　　) A.图甲中衣服随脱水筒一起匀速转动的过程中,筒对衣服的摩擦力提供向心力 B.图乙中两小球的线速度大小相等 C.图乙中两小球具有相同的运动周期 D.图丙中a球的角速度大于b球的角速度 【答案】C 【解析】题图甲中衣服随脱水筒一起匀速转动的过程中,筒对衣服的支持力提供向心力,故A错误;设做圆锥摆运动的小球质量为m,摆绳与竖直方向的夹角为θ,摆球与悬点的高度差为h,线速度大小为v,周期为T。根据牛顿第二定律有mgtan θ=m=mhtan θ,解得v=tan θ,T=2π,由上述两式可知题图乙中两小球的线速度大小不等,周期相等,故B错误,C正确;设倒圆锥的顶角为2α,小球做匀速圆周运动的半径为r,转动角速度为ω,由牛顿第二定律得=mω2r,可得ra=rb,因为ra>rb,所以ωa<ωb,故D错误。 4.设在地球上和在某未知天体上,以相同的初速度竖直上抛一物体,物体上升的最大高度比为k(均不计阻力),且已知地球和该天体的半径比也为k,则地球质量与该天体的质量比为(　　) A.1 B.k C.k2 D. 【答案】B 【解析】在地球和天体的表面附近,物体的重力近似等于物体受到的万有引力,故mg=G,竖直上抛时物体上升的最大高度H=,联立解得中心天体的质量M=,则=·=k,B正确。 5.如图所示,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h,其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1,它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h;若经过a点时的动能为E2,该摩托车恰能越过坑到达b点。等于(　　) A.20 B.18 C.9 D.3 【答案】B 【解析】摩托车从a点做平抛运动到c点,水平方向h=v1t1,竖直方向h=g,解得v1=,动能E1=m=;摩托车从a点做平抛运动到b点,水平方向,有3h=v2t2,竖直方向,有0.5h=g,解得v2=3,动能E2=m=mgh,故=18,B正确。 6.如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各拴有一杂技演员(可视为质点)。a站在地面上,b处于高台上,此时绷紧的细绳间夹角为60°且左侧细绳竖直。若b从图示位置由静止开始摆下,当b摆至最低点时,a刚好对地面无压力。不考虑空气阻力,则a与b的质量之比为(　　) A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.1∶3 【答案】A 【解析】b下落过程中机械能守恒,有mbgL(1-cos 60°)=mbv2,在最低点有FTb-mbg=mb,联立解得FTb=2mbg,此时a刚好对地面无压力,有FTa=mag,由题意知FTa=FTb,可得ma∶mb=2∶1,故A正确。 7.体育课上,小杜同学将篮球使劲掷向地面后篮球向斜向上方反弹,从篮球反弹到篮球到达最高点离地高度h=2 m的过程中,忽略空气阻力,关于篮球的动能Ek(下图中实线所示)和重力势能Ep(下图中虚线所示)随高度h变化的图像可能正确的是(　　) 【答案】C 【解析】由于篮球反弹后做斜抛运动,当篮球运动最高点h=2 m时,篮球具有一定的水平速度,篮球的动能不为0,故B、D错误;设篮球在地面反弹时的初动能为Ek0,此时的篮球的重力势能为0,篮球在空中只有重力做功,篮球的机械能守恒,根据机械能守恒可得Ek+Ep=Ek0,当动能与重力势能相等时,有Ek=Ep=Ek0,故A错误,C正确。 二、多项选择题。本题共3小题，每小题6分，共18分。在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。 8.2024年我国研制的“朱雀三号”可重复使用火箭垂直起降飞行试验取得圆满成功。假设火箭在发动机的作用下,从空中某位置匀减速竖直下落,到达地面时速度刚好为零。若在该过程中火箭质量视为不变,则(　　) A.火箭的机械能不变 B.火箭所受的合力不变 C.火箭所受的重力做正功 D.火箭的动能随时间均匀减少 【答案】BC 【解析】由于火箭匀减速竖直下落,速度减小,动能减少,且重力势能减少,故火箭的机械能减少,故A错误;由于火箭匀减速竖直下落,加速度恒定,由牛顿第二定律可知,火箭所受的合力不变,故B正确;由于火箭下落,故火箭所受的重力做正功,故C正确;火箭的动能Ek=mv2=m,火箭的动能不随时间均匀减小,故D错误。 9.如图所示,a为放在赤道上相对地球静止的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径约等于地球半径),c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是(　　) A.b卫星线速度大于7.9 km/s B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为ab>ac>aa C.a、b做匀速圆周运动的周期关系为Ta<Tb D.在b、c中,b的线速度大 【答案】BD 【解析】第一宇宙速度为卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度,b卫星转动线速度等于7.9 km/s,故A错误;地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度,所以ωa=ωc,根据a=ω2r知,aa<ac,根据G=ma,可得a=,可知ab>ac,则ab>ac>aa,故B正确;卫星c为同步卫星,所以Ta=Tc,根据G=mr,得T=2π,可知Tb<Tc,所以Ta>Tb,故C错误;对于b、c两卫星,根据G=m,得v=,可知vb>vc,故D正确。 10.如图所示,在水平地面上固定一竖直轻弹簧,弹簧的劲度系数为k,原长为l。质量为m的小球由弹簧的正上方h高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时,小球下落到最低点,整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。不计空气阻力,当地的重力加速度为g,则从小球接触弹簧开始到小球下落到最低点的过程中(　　) A.小球的机械能先增加后减少 B.小球与弹簧组成的系统机械能守恒 C.弹簧弹性势能的最大值为mg(h+x) D.小球下落到距地面H=l-高度时动能最大 【答案】BCD 【解析】从小球接触弹簧开始到小球下落到最低点的过程中,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧的弹性势能增加,则小球的机械能减少,选项A错误,B正确;当小球到达最低点时弹簧的弹性势能最大,由系统机械能守恒可知,弹簧弹性势能的最大值等于小球从开始下落直到最低点的重力势能的减小量,为mg(h+x),选项C正确;当小球的重力等于弹簧弹力时,合力为零,加速度为零,小球的速度最大,动能最大,即mg=kΔx,此时小球距地面高度H=l-Δx=l-,选项D正确。 三、填空题 11.(7分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为2.00 kg的重物由静止自由下落,带动纸带打出一系列的点,如图所示,相邻计数点间的时间间隔为0.02 s,距离单位为cm(g=10 m/s2,所有计算结果保留小数点后2位)。 (1)打点计时器打下计数点B时,重物的速度vB=                  m/s。  (2)从起点O到打下计数点B的过程中重物的动能增加量ΔEk=                   J,重力势能减少量ΔEp=                   J。  (3)通过计算,数值上ΔEk小于ΔEp,其主要原因为                  。  【答案】(1)3.11　(2)9.67　9.72　(3)下落过程中有阻力的影响 【解析】(1)根据匀变速直线运动中间时刻速度等于这段时间的平均速度,可得vB==×10-2 m/s=3.11 m/s。 (2)从O到B点的动能增加量为ΔEk=m=9.67 J,势能减小量为ΔEp=mghOB=9.72 J。 (3)通过计算,数值上ΔEk小于ΔEp,其主要原因是下落过程中有阻力的影响。 12.(9分)(1)在“研究平抛物体的运动”实验中,已备有下列器材:白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需要下列器材中的                  。  A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.弹簧测力计 (2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,在该实验中,应采取下列哪些措施减小实验误差                  。  甲 A.斜槽轨道末端必须水平 B.斜槽轨道必须光滑 C.每次实验要平衡摩擦力 D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 (3)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为                  m/s(已知g=9.8 m/s2)。  乙 (4)在另一次实验中,将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5 cm。通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,g=10 m/s2,则该小球做平抛运动的初速度为                  m/s。  丙 【答案】(1)C　(2)AD　(3)1.6　(4)1.5 【解析】(1)除所给器材外,还需要重垂线来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间,所以不需要天平、弹簧测力计、秒表。故选C。 (2)为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节斜槽轨道使其末端水平,故A正确;为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,斜槽不需要光滑,故B错误,D正确;本实验中不需要平衡摩擦力,故C错误。 (3)由题图乙可知,x=32.0 cm时,y=19.6 cm,在竖直方向有y=gt2 可得小球平抛运动的时间 t== s=0.2 s 则小球做平抛运动的初速度 v0== m/s=1.6 m/s。 (4)小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,有Δy=5L-3L=gT2 解得T== s=0.1 s 小球做平抛运动的初速度 v0'== m/s=1.5 m/s 四、解答题 13.(10分)游乐项目“滑草”的模型如图所示,某质量m=80 kg的游客(包括滑板,可视为质点)由静止从距水平滑道高h=20 m的P点沿坡道PM滑下,滑到坡道底部M点后进入水平减速滑道MN,在水平滑道上匀减速滑行了l=9.0 m后停止,水平滑行时间t=3.0 s,重力加速度大小g=10 m/s2,求: (1)该游客滑到M点的速度大小和滑板与水平滑道MN之间的动摩擦因数; (2)该游客(包括滑板)从P点滑到M点的过程中损失的机械能。 【答案】(1)6 m/s　0.2　(2)14 560 J 【解析】(1)由于游客在水平滑道上做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动规律有 l=t,t= 根据牛顿第二定律可得a==μg 联立解得v=6 m/s,μ=0.2。 (2)游客(包括滑板)从P点滑到M点的过程中,根据能量守恒定律可得损失的机械能为 ΔE=mgh-mv2=14 560 J。 14.(12分)“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落实验,测得物体从静止自由下落h高度的时间为t,已知月球半径为R,自转周期为T,引力常量为G。求: (1)月球表面重力加速度的大小; (2)月球的质量和月球的第一宇宙速度的大小; (3)月球同步卫星离月球表面的高度。 【答案】(1)　(2)　　(3)-R 【解析】(1)由自由落体运动规律有h=g月t2 解得g月=。 (2)月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度,根据重力提供向心力,得mg月=m 所以v1== 在月球表面的物体受到的重力等于万有引力,则有mg月= 所以M=。 (3)月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,有 =m(R+h') 解得h'=-R。 15.(16分)某砂场为提高运输效率,研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关系,建立如图所示的物理模型。竖直平面内有一倾角θ=37°的直轨道AB,其下方右侧放置一水平传送带,直轨道末端B与传送带间距可近似为零,但允许砂粒通过。转轮半径R=0.4 m、转轴间距L=2 m的传送带以恒定的线速度逆时针转动,转轮最低点离地面的高度H=2.2 m。现将一小物块放在距离传送带高h处静止释放,假设小物块从直轨道B端运动到传送带上C点时,速度大小不变,方向变为水平向右。已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5(sin 37°=0.6,g=10 m/s2)。 (1)若h=2.4 m,求小物块到达B端时速度的大小; (2)若小物块落到传送带左侧地面,求h需要满足的条件; (3)改变小物块释放的高度h,小物块从传送带的D点水平向右抛出,求小物块落地点到D点的水平距离x与h的关系式及h需要满足的条件。 【答案】(1)4 m/s　(2)h≤3.0 m　(3)x=2 m　h≥3.6 m 【解析】(1)物块由静止释放到B的过程中,由 动能定理,有mgh-μmgcos θ·=m 解得vB=4 m/s。 (2)小物块从左侧离开传送带的临界条件是小物块到D点的速度恰好为0,设此时下落的高度为h1,根据动能定理有 mgh1-μmgcos θ·-μmgL=0 解得h1=3.0 m 所以当h≤3 m时,小物块必落到传送带左侧地面。 (3)小物块从右侧抛出,设到达D点时的速度为v, 由动能定理得 mgh-μmgcos θ·-μmgL=mv2 从D点做平抛运动,有 H+2R=gt2 x=vt 可得x=2 m 为使能在D点水平抛出,则mg≤m 解得h≥3.6 m。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $