精品解析：四川省眉山中学校2025-2026学年高一下学期半期考试物理试题

四川省眉山中学校2025-2026高一下半期考试 一、单项选择题（共7小题，每题4分，共28分） 1. 2022年四川省绵阳市初中毕业升学体育考试必考项目是立定跳远和中长跑。某同学参加立定跳远项目，从起跳至着地的整个过程如图所示，人在落地时总要屈腿，这样做可以（　　） A. 减小地面对人的冲量 B. 减小地面对人的撞击力 C. 增大人的动量变化量 D. 增大人的动能变化量 【答案】B 【解析】 【详解】因为初速度一定，末速度为零，所以人的动量变化量不变，动能变化量也不变，根据动量定理有 可知，冲量不变，但人屈膝，则作用时间增加，即地面对人的撞击力减小。 故选B。 2. 关于行星运动的描述，下列说法正确的是（　　） A. 所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 所有行星轨道的半长轴的二次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 C. 地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 D. 所有行星绕太阳运动时对应的开普勒常量k都不同 【答案】A 【解析】 【详解】A． 根据开普勒第一定律，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，故A正确； B． 开普勒第三定律指出，行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值为常量，即 ，故B错误。 C． 开普勒第二定律仅适用于同一行星，即同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等面积。地球和火星是不同行星，其面积速率不同，故C错误。 D． 开普勒第三定律有 其中开普勒常量 k 由中心天体（太阳）的质量决定，所有绕太阳运动的行星对应的 k 值相同，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，在一些餐厅里随处可见各式各样的餐桌，其中有一种餐桌，在中心有一个可绕穿过中心的竖直轴转动的圆盘。圆盘与餐桌在同水平面内且两者之间的间隙可忽略不计，且间隙间没有摩擦。放置在半径为R的圆盘边缘的餐具与圆盘间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。此时餐具恰好随圆盘一起运动，则下列说法正确的是（　　） A. 餐具随圆盘转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用 B. 餐具相对于圆盘的运动趋势是沿切线方向 C. 为使餐具不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最小值为 D. 餐具能从圆盘滑出时的临界速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．餐具随圆盘转动过程中受重力、弹力、摩擦力，向心力是效果力，故A错误； B．餐具随圆盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，方向始终指向圆心，则餐具相对于圆盘的运动趋势是沿半径背离圆心，故B错误； C．为使餐具不从圆盘上滑下，向心力不能大于最大静摩擦力，则 解得 故为使餐具不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为，故C错误； D．餐具能从圆盘滑出时的临界速度为 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时火车的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则下列说法不正确的是（　　） A. 该弯道的半径 B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变 C. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车以规定的行驶速度转弯时，向心加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．依题意，当内、外轨均不会受到轮缘的挤压时，由重力和支持力的合力提供向心力，有 解得火车的向心加速度大小及该弯道的半径为 即 显然规定的行驶速度与火车质量无关，故ABD正确； C．当火车速率大于v时，重力与支持力的合力不够提供火车所需向心力，火车将做离心运动，则外轨将受到轮缘的挤压，故C错误。 由于本题选择错误的，故选C。 5. 碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动。游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移-时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为75kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。则碰碰车的质量为（　　） A. 60kg B. 50kg C. 40kg D. 30kg 【答案】A 【解析】 【详解】根据位移时间图像，可以求出大人与小孩的速度，大人碰前的初速度为 小孩碰前的初速度为 大人与小孩的碰碰车碰后速度相等，速度为 设碰碰车的质量为，碰撞过程动量守恒，有 可求得 故选A。 6. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢平躺着看手机，经常出现手机砸伤脸的情况。若手机质量为160g，从离人脸约20cm的高度处无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g取10，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 手机对人脸的冲量方向竖直向上 B. 手机对人脸的平均冲力大小约为4.8N C. 手机对人脸的冲量大小约为0.32N·s D. 手机与人脸作用过程中动量变化量大小约为0.48kg·m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．冲量方向与力的方向相同，可知手机对人脸的冲量方向竖直向下，选项A错误； B．手机做自由落体运动，根据运动学公式 手机没有反弹，速度减为零，以竖直向下为正方向，对手机根据动量定理 带入数值得 负号表示方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，手机对人脸的冲量约为 根据冲量定义 故B正确，C错误； D．手机与人脸作用后速度变为零，取向下为正方向，手机动量变化为 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一个质量为的小球以某一初速度从点水平抛出，从粗糙圆弧的点的切线方向进入竖直轨道（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）且恰好能够沿圆弧到最高点，已知圆弧的半径，取。下列说法正确的是（　　） A. 小球到达点时的速度是 B. 小球到达点时的速度是 C. 抛出点到达点重力势能减少 D. 小球到达点机械能减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图，管道模型，恰好能够到达点时，故A错误； B．由平抛运动，点速度方向沿切线，切线与水平方向夹角等于半径与竖直方向夹角，即，则有 又， 联立解得 则，故B错误； C．，故C正确； D．由图，设从到摩擦力做功，有 解得 而，该模型中支持力一直在发生变化，题干信息中未明确摩擦力信息，故无法求得从点到点摩擦力做功，也就无法得知机械能减少，只能求得整个过程中机械能减少，故D错误； 故选C。 二、多项选择题（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5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 8. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，成功实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号采样返回地球，需要经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。下列说法正确的是（　　） A. 发射嫦娥六号的速度大于第二宇宙速度 B. 飞船在轨道1上运动的周期小于在轨道3上运动的周期 C. 飞船在轨道1上经过点时的速度大于在轨道2上经过点时的速度 D. 载有月壤样本的返回器在变轨进入地月转移轨道时需要点火加速 【答案】BD 【解析】 【详解】A．第二宇宙速度是摆脱地球引力束缚、成为人造行星的最小速度。嫦娥六号的目标是月球，仍在地球引力范围内，发射速度应大于第一宇宙速度，但小于第二宇宙速度，故A错误； B．轨道1是圆轨道，半径为；轨道3是椭圆轨道，半长轴。由开普勒第三定律，半长轴越大周期越大，故，故B正确； C．从轨道1圆轨道变轨到轨道2椭圆轨道，需要在点加速以增大动能，使轨道变为椭圆。因此轨道2上点速度大于轨道1上点速度，故C错误； D．返回器从环月轨道进入地月转移轨道，需要加速以增加机械能，使轨道升高，从而飞向地球，故D正确； 故选BD。 9. 2025年2月3日《观点网》消息，小米汽车官方微博宣布，2025年1月，小米SU7交付量再次超过两万辆。时刻，一辆小米汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动，其图像如图所示。已知汽车的质量为2000kg，设汽车在运动过程中阻力不变，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的额定功率是320kW B. 汽车受到的阻力大小为9000N C. 时汽车达到额定功率 D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为640m 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．由图像可知从0到8s，汽车做匀变速直线运动，8s后达到额定功率不变，汽车仍在加速。汽车匀加速阶段，根据牛顿第二定律 由图线可知，汽车的加速度为 匀加速的最大速度为 则汽车的额定功率为 汽车达到最大速度时 联立，解得，，故A错误，BC正确； D．变加速运动阶段，根据动能定理 其中 解得，故D错误。 故选BC。 10. 如图，将质量为的重物系在轻绳的一端，放在倾角为的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为。杆上的点与定滑轮等高，杆上的点在点正下方距离为处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，，，重力加速度为。现将环从处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 环从点释放时，环的加速度大小为 B. 环下降到最低点前，环的机械能一直减小 C. 环下降到达最大速度时，环下降的高度为 D. 环到达处时，环的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．初始时，环在点，绳水平，绳拉力水平向右。环受重力，方向竖直向下，杆的弹力水平向左，故竖直方向合力为，加速度，故A错误； B．系统机械能守恒，从环释放开始，绳拉力一直有竖直向上的分力，对环做负功，故环的机械能一直减少，故B正确； C．设环下降，则绳长 取初始势能为零，此时系统的势能 最大速度处对应势能最小值，有 求导得 故，又 解得，故C错误； D．环下降时，此时绳长，重物沿斜面上升 设此时环速度，则重物速度 系统机械能守恒有 联立解得，故D正确； 故选BD。 三、实验题（共16分） 11. 某同学通过如图所示的实验装置来“验证动量守恒定律”。 （1）下列说法符合实验要求的有___________。 A. 轨道一定要光滑 B. 轨道末端一定要保持水平 C. 入射小球甲的半径大于被碰小球乙的半径 D. 入射小球甲的质量大于被碰小球乙的质量 （2）图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影点。实验时，先将小球甲多次从斜轨上同一位置由静止释放，确定其落点的平均位置P，测量其水平位移OP；然后将小球乙静止放在轨道的末端，再将小球甲从斜轨上同一位置由静止释放，与小球乙相撞，并多次重复。以上实验步骤中缺少的必要步骤是___________。 A. 用天平测量甲、乙两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球甲开始的释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 确定甲、乙相碰后落点的平均位置M、N，并测量OM、ON （3）若两球相碰前后的动量守恒，则表达式___________成立。（用题中所给物理量符号表示） 【答案】（1）BD （2）AD （3） 【解析】 【小问1详解】 AB．验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，小球离开斜槽末端时只需要具有水平初速度，所以斜槽末端切线必须保持水平，但轨道不一定光滑，A错误、B正确； C．为保证两球发生对心碰撞，半径一定要相等，C错误； D．为保证碰撞后入射球不被反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 动量守恒定律的表达式为 两边同乘平抛运动的时间t后得 即只需要验证 故需要测量的物理量有小球甲、乙的质量m1和m2、O点到M点的距离OM、O点到N点的距离ON。 故选AD。 【小问3详解】 根据上一问的分析可知，要验证的表达式为 12. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________。 A.直流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） D.秒表 （2）实验中，需先接通电源，再由静止开始释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。O为起点，在纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图。已知重物质量，重力加速度，打点计时器打点的周期为，那么打点计时器打下计数点B时，重物的速度___________；O点到B点过程中重物的重力势能减少量为___________J。（结果均保留三位有效数字） （3）上述实验数据显示重力势能的减少量略大于动能的增加量，分析产生误差的原因 ___________________（写一条即可）。 （4）该同学根据纸带算出了其他各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度，以为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的图像的斜率为，可求得当地的重力加速度___________。 【答案】 ①. B ②. 1.17 ③. 0.690 ④. 空气阻力与摩擦阻力的影响 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]电磁打点计时器需要连接交流电源；验证机械能守恒表达式中重物的质量可以约掉，故不需要天平测质量；通过打点计时器可以确定计数点间的时间间隔，故不需要秒表测时间；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离。 故选B。 （2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打下计数点B时，重物的速度为 [3]O点到B点过程中重物的重力势能减少量为 （3）[4]由于空气阻力与摩擦阻力的影响，重物下落过程中，重力势能的减少量有一部分转化为内能，则重力势能的减少量略大于动能的增加量。 （4）[5]根据机械能守恒定律可得 可得 可知图像的斜率为 解得当地的重力加速度为 三、解答题（本题共3小题，共计38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 游乐场的过山车运动可以简化为如图所示：固定在竖直面内的粗糙弧形轨道AB和半径为R的光滑圆形轨道BC在B点平滑连接，过山车质量为m（可视为质点）在高度为4.5R的A点由静止释放沿弧形轨道滑下，经过B点进入圆轨道后恰能运动到最高点C，已知重力加速度为g，求： （1）求过山车运动到圆轨道的最高点C时速度的大小vc； （2）求在AB弧形轨道上运动时阻力所做的功Wf； （3）若弧形轨道AB光滑，计算过山车通过C点时对轨道的压力Fc的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）4mg 【解析】 【详解】（1）过山车在C点，重力提供向心力，有 mg＝m 解得 （2）过山车从A点运动到C点过程中，根据动能定理可得 mg(4.5R-2R)＋Wf＝ 解得 （3）若弧形轨道AB光滑，过山车从A点运动到C点过程中，根据动能定理可得 mg(4.5R-2R)＝ 解得 过山车在C点合力提供向心力，有 mg＋N＝m 解得 N＝4mg 由牛顿第三定律，可得 Fc＝N＝4mg 14. “天问一号”是2020年7月23日，在海南文昌航天发射场出发。2021年2月10日“天问一号”探测器完成火星捕获，正式进入环火轨道，环绕火星飞行。2021年5月15日在火星着陆，对火星的地貌和环境进行了探测，将人类探测宇宙的脚步推向前进。设质量为m的“天问一号”探测器，在距火星表面高为R处做匀速圆周运动，已知距火星地面高度为h的物块无初速下落，经过时间t落在地面上，已测得火星半径为R，火星视为均质球体，引力常量为G，求： （1）火星的质量M； （2）火星的“第一宇宙速度”； （3）“天问一号”探测器在距火星表面高为R处做匀速圆周运动的线速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）距火星地面高度为h的物块无初速下落，经过时间t落在地面上，根据 可得火星表面的重力加速度 根据 可得火星的质量 （2）根据 解得火星的“第一宇宙速度” （3）“天问一号”探测器在距火星表面高为R处做匀速圆周运动 解得 15. 如图所示，长度、顺时针匀速转动的传送带左端平滑连接一水平轨道，右端平滑连接一固定光滑圆弧轨道，一轻弹簧左端固定在水平轨道上，弹簧原长时右端位于O点，水平面上O点左侧光滑，右侧段粗糙，的圆弧轨道上C点处有一沿径向的挡板，C处半径与竖直方向间的夹角为θ（），现将一质量的物块放在弹簧右端，且用一水平向左的外力推动物块压缩弹簧，使得弹簧弹性势能，后撤去外力，物块向右运动。从A点滑上传送带，经B点进入圆弧轨道。已知传送带顺时针转动的速度，物块和间的动摩擦因数，和传送带间的动摩擦因数，水平面，物块和挡板碰撞前后速度大小不变，方向反向，物块可看作质点，忽略空气阻力，重力加速度。求： （1）物块运动到A点时的速度大小； （2）物块运动到C点时圆弧轨道对物块的支持力及物块最终停止时的位置与O点间的距离； （3）若传送带的速度可调，要使物块在圆弧轨道上运动时不脱轨，则传送带速度的范围。 【答案】（1） （2），方向：由C指向圆心； （3）或 【解析】 【小问1详解】 物块从开始运动到A点的过程中，根据能量守恒有 解得 【小问2详解】 设物块在传送带上始终做匀加速直线运动，根据运动学公式有 解得 因，故假设成立 物块从过程根据能量守恒有 解得 在C点，根据牛顿第二定律有 解得 方向：由指向圆心 物块和挡板碰撞后原速率返回，回到B点速率不变，向左减速经过传送带回到A点的速率 设物块继续向前运动x停下，根据动能定理有 解得 则停下的位置与O点间的距离 【小问3详解】 若物块运动到C点时和轨道间恰好无相互作用力，则有 解得 物块从过程根据能量守恒有 解得 则时，物块能运动到C点，不会脱轨； 若物块最高能运动到D点，物块从过程根据能量守恒有 解得 则时，物块最高能运动到D点，不会脱轨。 故要使物块在圆弧轨道上运动时不脱轨，则传送带速度的范围为或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省眉山中学校2025-2026高一下半期考试 一、单项选择题（共7小题，每题4分，共28分） 1. 2022年四川省绵阳市初中毕业升学体育考试必考项目是立定跳远和中长跑。某同学参加立定跳远项目，从起跳至着地的整个过程如图所示，人在落地时总要屈腿，这样做可以（　　） A. 减小地面对人的冲量 B. 减小地面对人的撞击力 C. 增大人的动量变化量 D. 增大人的动能变化量 2. 关于行星运动的描述，下列说法正确的是（　　） A. 所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 所有行星轨道的半长轴的二次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 C. 地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 D. 所有行星绕太阳运动时对应的开普勒常量k都不同 3. 如图所示，在一些餐厅里随处可见各式各样的餐桌，其中有一种餐桌，在中心有一个可绕穿过中心的竖直轴转动的圆盘。圆盘与餐桌在同水平面内且两者之间的间隙可忽略不计，且间隙间没有摩擦。放置在半径为R的圆盘边缘的餐具与圆盘间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。此时餐具恰好随圆盘一起运动，则下列说法正确的是（　　） A. 餐具随圆盘转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用 B. 餐具相对于圆盘的运动趋势是沿切线方向 C. 为使餐具不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最小值为 D. 餐具能从圆盘滑出时的临界速度为 4. 如图所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时火车的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则下列说法不正确的是（　　） A. 该弯道的半径 B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变 C. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车以规定的行驶速度转弯时，向心加速度大小为 5. 碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动。游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移-时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为75kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。则碰碰车的质量为（　　） A. 60kg B. 50kg C. 40kg D. 30kg 6. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢平躺着看手机，经常出现手机砸伤脸的情况。若手机质量为160g，从离人脸约20cm的高度处无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g取10，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 手机对人脸的冲量方向竖直向上 B. 手机对人脸的平均冲力大小约为4.8N C. 手机对人脸的冲量大小约为0.32N·s D. 手机与人脸作用过程中动量变化量大小约为0.48kg·m/s 7. 如图所示，一个质量为的小球以某一初速度从点水平抛出，从粗糙圆弧的点的切线方向进入竖直轨道（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）且恰好能够沿圆弧到最高点，已知圆弧的半径，取。下列说法正确的是（　　） A. 小球到达点时的速度是 B. 小球到达点时的速度是 C. 抛出点到达点重力势能减少 D. 小球到达点机械能减少 二、多项选择题（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5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 8. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，成功实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号采样返回地球，需要经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。下列说法正确的是（　　） A. 发射嫦娥六号的速度大于第二宇宙速度 B. 飞船在轨道1上运动的周期小于在轨道3上运动的周期 C. 飞船在轨道1上经过点时的速度大于在轨道2上经过点时的速度 D. 载有月壤样本的返回器在变轨进入地月转移轨道时需要点火加速 9. 2025年2月3日《观点网》消息，小米汽车官方微博宣布，2025年1月，小米SU7交付量再次超过两万辆。时刻，一辆小米汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动，其图像如图所示。已知汽车的质量为2000kg，设汽车在运动过程中阻力不变，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的额定功率是320kW B. 汽车受到的阻力大小为9000N C. 时汽车达到额定功率 D. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小约为640m 10. 如图，将质量为的重物系在轻绳的一端，放在倾角为的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为。杆上的点与定滑轮等高，杆上的点在点正下方距离为处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，，，重力加速度为。现将环从处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 环从点释放时，环的加速度大小为 B. 环下降到最低点前，环的机械能一直减小 C. 环下降到达最大速度时，环下降的高度为 D. 环到达处时，环的速度大小为 三、实验题（共16分） 11. 某同学通过如图所示的实验装置来“验证动量守恒定律”。 （1）下列说法符合实验要求的有___________。 A. 轨道一定要光滑 B. 轨道末端一定要保持水平 C. 入射小球甲的半径大于被碰小球乙的半径 D. 入射小球甲的质量大于被碰小球乙的质量 （2）图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影点。实验时，先将小球甲多次从斜轨上同一位置由静止释放，确定其落点的平均位置P，测量其水平位移OP；然后将小球乙静止放在轨道的末端，再将小球甲从斜轨上同一位置由静止释放，与小球乙相撞，并多次重复。以上实验步骤中缺少的必要步骤是___________。 A. 用天平测量甲、乙两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球甲开始的释放高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 确定甲、乙相碰后落点的平均位置M、N，并测量OM、ON （3）若两球相碰前后的动量守恒，则表达式___________成立。（用题中所给物理量符号表示） 12. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________。 A.直流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） D.秒表 （2）实验中，需先接通电源，再由静止开始释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。O为起点，在纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图。已知重物质量，重力加速度，打点计时器打点的周期为，那么打点计时器打下计数点B时，重物的速度___________；O点到B点过程中重物的重力势能减少量为___________J。（结果均保留三位有效数字） （3）上述实验数据显示重力势能的减少量略大于动能的增加量，分析产生误差的原因 ___________________（写一条即可）。 （4）该同学根据纸带算出了其他各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度，以为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的图像的斜率为，可求得当地的重力加速度___________。 三、解答题（本题共3小题，共计38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 游乐场的过山车运动可以简化为如图所示：固定在竖直面内的粗糙弧形轨道AB和半径为R的光滑圆形轨道BC在B点平滑连接，过山车质量为m（可视为质点）在高度为4.5R的A点由静止释放沿弧形轨道滑下，经过B点进入圆轨道后恰能运动到最高点C，已知重力加速度为g，求： （1）求过山车运动到圆轨道的最高点C时速度的大小vc； （2）求在AB弧形轨道上运动时阻力所做的功Wf； （3）若弧形轨道AB光滑，计算过山车通过C点时对轨道的压力Fc的大小。 14. “天问一号”是2020年7月23日，在海南文昌航天发射场出发。2021年2月10日“天问一号”探测器完成火星捕获，正式进入环火轨道，环绕火星飞行。2021年5月15日在火星着陆，对火星的地貌和环境进行了探测，将人类探测宇宙的脚步推向前进。设质量为m的“天问一号”探测器，在距火星表面高为R处做匀速圆周运动，已知距火星地面高度为h的物块无初速下落，经过时间t落在地面上，已测得火星半径为R，火星视为均质球体，引力常量为G，求： （1）火星的质量M； （2）火星的“第一宇宙速度”； （3）“天问一号”探测器在距火星表面高为R处做匀速圆周运动的线速度。 15. 如图所示，长度、顺时针匀速转动的传送带左端平滑连接一水平轨道，右端平滑连接一固定光滑圆弧轨道，一轻弹簧左端固定在水平轨道上，弹簧原长时右端位于O点，水平面上O点左侧光滑，右侧段粗糙，的圆弧轨道上C点处有一沿径向的挡板，C处半径与竖直方向间的夹角为θ（），现将一质量的物块放在弹簧右端，且用一水平向左的外力推动物块压缩弹簧，使得弹簧弹性势能，后撤去外力，物块向右运动。从A点滑上传送带，经B点进入圆弧轨道。已知传送带顺时针转动的速度，物块和间的动摩擦因数，和传送带间的动摩擦因数，水平面，物块和挡板碰撞前后速度大小不变，方向反向，物块可看作质点，忽略空气阻力，重力加速度。求： （1）物块运动到A点时的速度大小； （2）物块运动到C点时圆弧轨道对物块的支持力及物块最终停止时的位置与O点间的距离； （3）若传送带的速度可调，要使物块在圆弧轨道上运动时不脱轨，则传送带速度的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $