精品解析：湖北省武汉市江岸区2024-2025学年高一下学期期末质量检测物理试卷

2024-2025学年度第二学期期末质量检测 高一物理试卷 本试题卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 某同学在课本中选取了四幅图片，如图所示，他的观点正确的是（　　） A. 图甲，喷泉斜向上喷出的水到最高点时的速度为零 B. 图乙，桶内衣物上的水滴被甩出是因为水滴受到离心力的作用 C. 图丙，用不同力度打击弹性金属片，当A球距地高度一定时，A球运动时间与力度大小无关 D. 图丁，液压杆缓慢将车厢顶起过程中（货物相对车厢静止），摩擦力对货物做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．喷泉斜向上喷出的水到最高点时竖直方向上的速度为零，但水平方向上的速度不为零，故A错误； B．水滴在衣服上的附着力小于其圆周运动所需的向心力时，水滴会做离心运动，从而被甩出去，向心力、离心力都是效果力，不能说水滴受到离心力的作用，故B错误； C．平抛运动在水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动，根据自由落体运动规律 解得 因此A球在空中运动的时间只与竖直高度有关，所以A球运动时间与力度大小无关，故C正确； D．对货物受力分析可知，液压杆缓慢将车厢顶起过程中（货物相对车厢静止），在摩擦力方向上没有位移，所以摩擦力对货物不做功，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，摩天轮吊篮内的乘客随摩天轮做匀速圆周运动，则从最高点到最低点的过程中，乘客的（　　） A. 机械能不变 B. 动量不变 C. 合外力的冲量为0 D. 合外力所做的功为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．乘客随摩天轮做匀速圆周运动，从最高点到最低点，重力势能减小，动能不变（匀速），机械能等于动能与势能之和，所以机械能减小，A错误； B．动量是矢量，有大小和方向，乘客速度方向变化，动量变化，B错误； C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，乘客动量变化不为0，则合外力冲量不为0，C错误； D．根据动能定理，合外力做功等于动能的变化量，乘客做匀速圆周运动，动能不变，所以合外力做功为0，D正确。 故选D。 3. 扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a（秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，、为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】从力的角度看，水平方向的力相等，饱粒b的重力大于秕粒a的重力，如图所示 从运动上看，在水平方向获得的动量相同，饱粒b的水平速度小于秕粒a的水平速度，而从竖直方向上高度相同 运动时间相等 所以 综合可知B正确。 故选B。 4. 一科技小组设计了一个多挡位的弹簧枪，在一个倾角为θ、足够长的斜面上进行测试。如图所示，将枪与斜面成一定角度固定在斜面底端，用第一挡发射时弹簧对弹丸做功为W，落点与发射点间距为d1，落到斜面上时弹丸速度恰好水平；用第三挡发射时弹簧对弹丸做功为3W，落点与发射点间距为d2，落到斜面上时弹丸速度与斜面夹角为α，弹簧枪的长度及空气阻力不计。下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】若将一小球由斜面上的某点沿水平方向抛出，不管抛出时的速度大小如何，只要小球落在斜面上，则小球的位移方向相同，根据平抛运动速度角与位移角的关系可知，小球落在斜面上时速度方向相同。将该过程逆过来看，则小球落在斜面上时的速度方向均沿水平方向。该题中，第一次将弹丸射出后，弹丸落在斜面上时速度方向沿水平方向，可知不管以多大速度射出弹丸，弹丸落在斜面上时速度方向均沿水平方向，即α=θ 将弹丸的运动过程逆过来看就是平抛运动，设平抛的初速度大小为v0，落点与抛出点间的距离为d，则， 联立得 枪第二次对弹丸做的功是第一次的3倍，根据 可知，弹丸第二次射出时的速度为第一次的倍，第二次射出时水平方向的速度也为第一次的倍，即第二次的v0也为第一次的倍，由 可知，第二次的d为第一次的3倍，即d2=3d1。 故选B。 5. 随着对太空探索的深入，人类发现了多星系统，其中双星系统是最简单的多星系统。如图所示，两星体a，b位于同一直线上，且均以相同的角速度环绕连线上的O点做匀速圆周运动。已知星体a的质量为m，aO+Ob=L，两星体的线速度大小之和为，G为万有引力常量。则两星体的轨道半径大小之差aO−Ob为（　　） A. B. C. D. 0 【答案】C 【解析】 【详解】由双星模型可知，两星的角速度ω相等，可得两星体的线速度大小分别为， 已知两星体的线速度大小之和为，则有 又有 解得 对星体b，根据万有引力提供向心力得 解得 可得 则两星体的轨道半径大小之差 故选C。 6. 竖直平面内有一拐角为的L型光滑细杆，杆上套有两个小球A、B，且。现让杆绕O点所在的竖直轴匀速转动，两小球A、B在杆上稳定时，其相对位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设小球与竖直方向的夹角为，对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 由于A、B两个小球转动时角速度相等，根据数学关系，小球与竖直方向的夹角越大，则半径就越小，由图像可知，B球与竖直方向的夹角大于A球与竖直方向的夹角，所以B球做圆周运动的半径需小于A球做圆周运动的半径，故ACD错误，B正确。 故选B。 7. 如图所示，生活中我们常用高压水枪清洗汽车，水枪出水口直径为D，水流以速度v从枪口喷出近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时的速度为，且垂直于车身向外。其余的水流撞击车身后无反弹顺车流下。由于水流与车身的作用时间极短，在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，则（　　） A. 水枪的功率约为 B. 水枪的功率约为 C. 水流对车身的平均冲击力约为 D. 水流对车身的平均冲击力约为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．时间∆t内喷出水的质量 水枪的功率，选项AB错误； CD．以水枪射出的水流方向为正方向，根据动量定理 解得，选项C正确，D错误。 故选C。 8. “天通一号”03星发射过程简化为如图所示：火箭先把卫星送上椭圆轨道1（P，Q分别是远地点和近地点），卫星再变轨到圆轨道2，最后变轨到轨道3（静止卫星轨道，且与轨道2半径相同）。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点，忽略卫星质量变化。则下列说法正确的是（　　） A. 卫星在三个轨道上的周期的关系为： B. 由轨道1变至轨道2，卫星在P点沿速度方向向前喷气 C. 卫星在轨道2上经过M点的速度和在轨道3上经过N点的速度相同 D. 卫星在轨道1和在轨道2上经过P点时的向心加速度相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，由题意可知，轨道2与轨道3的半径相等，且大于轨道1的半长轴，则卫星在三个轨道上的周期，故A正确； B．卫星由轨道1变至轨道2，需要在P点点火加速，即向后喷气，故B错误； C．由万有引力提供向心力可得 解得 由于轨道2与轨道3的半径相等，所以卫星在轨道2上运行到M点的速度大小等于在轨道3上经过N点的速度大小，但方向不同，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 解得 可知卫星在轨道1上经过P点时的加速度等于在轨道2上经过P点时的加速度，故D正确。 故选AD。 9. 一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化如图所示。若汽车的质量为，阻力恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车的最大功率为 B. 汽车匀加速运动阶段的加速度大小为 C. 汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动 D. 汽车从静止开始运动内的位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由图象可知，汽车行驶过程中受到的阻力为，在内牵引力不变，汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 代入数据解得前内汽车的加速度为 根据运动学公式可得末汽车的速度为 由分析可知末汽车的功率已达到最大值，之后将保持功率不变做变加速运动，所以汽车的最大功率为，故A错误，B正确； C．在内牵引力不变，汽车做匀加速直线运动；内牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的加速运动；当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大值，之后做匀速直线运动。故C错误； D．根据运动学公式可得汽车前内的位移为 由 可得汽车行驶的最大速度为 设汽车在内行驶的位移为，根据动能定理有 代入数据解得 所以汽车从静止开始运动内的位移大小为，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲，固定的光滑水平横杆上套有质量为m的小环B，其右侧有一固定挡块。一根长为L的轻绳，一端与B相连，另一端与质量为的小球A相连。初始状态轻绳水平且伸直，B靠在挡块处。由静止释放A，在运动过程中A，B水平方向速度v的大小与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时刻之后，A、B组成的系统动量守恒 B. 时刻A、B速度相同，大小为 C. 阶段，A的水平位移一定大于 D. 图乙中阴影部分的面积为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图乙可知，时刻后，B开始运动起来了，说明此时B已经离开挡板向左运动，B与挡板间没有了作用力，由于杆光滑，故AB构成的系统水平方向不受外力，即AB组成的系统水平动量守恒，但AB整体在竖直方向上合力不为0，则竖直方向动量不守恒，因此时刻之后，组成的系统动量不守恒，故A错误； B．根据题意可知，时刻A的水平最大为，对A，由动能定理可得 时刻后，由AB系统水平方向动量守恒则有 联立解得，故B正确； CD．图乙中阴影部分的面积为表示的AB水平方向位移差，从t1~t2阶段，设AB共速时A的下落高度为，由能量守恒 解得 故从阶段，图乙中阴影部分的面积为 A水平移动的位移，故C正确，D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 如图甲所示是某兴趣小组设计的验证向心力大小表达式的实验装置原理图。用一刚性细绳悬挂一体积很小、质量为m的小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，细绳上方的悬点处安装有一个力传感器，悬点的正下方固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。 （1）图乙中横坐标表示的物理量为___________（选填“”“”或“”）； （2）理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？___________（选填“是”或“否”） （3）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为___________； （4）将图乙的纵坐标改为___________（用题目中给出的字母表示），则可以得到结论：向心力的大小与线速度的平方成正比； （5）有同学利用图乙的相关数据计算遮光片的宽度d，由于遮光片位于小球的下方，该同学得到的宽度测量值与真实值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【答案】（1） （2）是 （3） （4） （5）偏小 【解析】 【小问1详解】 由题可知，小球通过光电门时的速度 根据向心力的表达式 联立可知图乙中的横坐标应为 【小问2详解】 对小球受力分析可得 结合上述分析可得 可知，在图像中，纵截距为小球的重力大小，小球的重力不变，因此图乙中各图像的延长线交于纵轴上的同一点。 【小问3详解】 根据上述分析可知，图像的斜率为 结合图像可知 联立可得 【小问4详解】 根据（2）分析可知，描绘与图像即可得到向心力的大小与线速度的平方成正比。 【小问5详解】 由于遮光片位于小球的下方，则半径L变大，图乙中的斜率与准确值相比偏小，因此遮光片的计算值偏小。 12. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律。 （1）打开气泵，调节气垫导轨，将一个滑块放在气垫导轨左端，向右轻推滑块，观察滑块经过两光电门的时间是否相等，若相等可认为气垫导轨水平。 （2）如图所示，将滑块B静置于两光电门中间，向左轻推滑块A，测得A通过光电门1的遮光时间为，A与B相碰后A反向弹回，再次经过光电门1的遮光时间为，B经过光电门2的遮光时间为。滑块A、B的质量分别为，在误差允许范围内，若满足关系式___________（用字母表示），则A、B组成的系统动量守恒；若满足关系式___________（只用字母表示），则两滑块碰撞可视为弹性碰撞。 （3）若小滑块A、B发生的是弹性碰撞，该小组成员设想，如果保持小滑块A的直径不变，逐渐增大小球A的质量，则碰撞之前小滑块A的挡光时间与碰撞之后小球B的挡光时间的比值逐渐趋近于___________。 【答案】 ①. ②. ③. 2 【解析】 【详解】[1]设遮光片的宽度为，选取滑块A初速度的方向为正方向，若系统动量守恒，则有 整理可得 [2]若为弹性碰撞，则能量守恒，则有 结合 解得 [3]若两球为弹性碰撞则有 根据能量守恒可得 解得 化简可得 当逐渐增多球A的质量，最终，故 三、解答题 13. 如图为某游乐设施，质量为m的游客（可视为质点）随水平转盘一起做匀速圆周运动，游客到转轴的距离为r，转盘中央有一根可供游客抓握的轻绳。某次游客不抓握轻绳，当游客的线速度大小为时，恰好相对转盘静止。设游客受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，游客握住绳子绷紧时，绳子平行于转盘表面。已知重力加速度为g。 （1）求转盘与游客之间的动摩擦因数； （2）当转盘的角速度时，为确保安全，游客在原处用力抓住绳子，当其受到静摩擦力大小为滑动摩擦力一半时，求绳子对人的拉力大小。（结果可用分数表示） 【答案】（1） （2）或 【解析】 【小问1详解】 当游客受到摩擦力达到最大静摩擦时即将滑动 解得 【小问2详解】 由题意，静摩擦力大小为 当静摩擦力指向圆心时，由牛顿第二定律 解得 当静摩擦力背离圆心时， 解得 14. 如图所示，一固定斜面顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，一轻质弹簧左端固定于竖直墙壁。质量为m的小木块（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，在水平面上运动一段距离后压缩弹簧，小木块被反弹后恰能运动到斜面的中点。弹簧在压缩过程中始终在弹性限度内。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，O点到斜面底端的距离为x，重力加速度为g，取水平面为零重力势能面，不计空气阻力。 求此过程中： （1）小木块下滑到斜面底端时的速度大小v； （2）弹簧弹性势能的最大值； （3）小木块上滑到重力势能和动能相等时离水平面的高度H。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设斜面倾角为，斜面长为，从斜面顶端到斜面底端 又 解得 【小问2详解】 设弹簧被压缩到最短时，物体到斜面底端间距为，对木块从释放到反弹到斜面中点整个过程，有 联立解得 对木块从释放到弹簧压缩最短过程，有 弹簧弹性势能的最大值 【小问3详解】 设物体的重力势能和动能相等的离斜面底端的距离为，水平投影长度为，此时速度为。 从物体开始反弹到此位置过程中 重力势能和动能相等 根据几何关系， 解得小木块上滑到重力势能和动能相等时离水平面的高度 15. 如图所示，质量的小球A与质量的小球B通过长度的轻绳相连，将小球B静止放置在光滑地面上，在B球右侧的位置放置一固定挡板。现将小球A以初速度，从小球B的正上方处水平向右抛出，小球A落地瞬间竖直分速度突变为零。忽略轻绳绷直过程中的机械能损失，且小球与小球、小球与挡板之间均为弹性碰撞，时间极短，不计空气阻力，取，求： （1）从小球A抛出，至细绳第一次绷直所经过的时间； （2）两球第一次相碰后，小球A的速度大小； （3）两球第一次相碰后，到细绳再次绷直时所经过的时间。 【答案】（1）0.4s （2）2.5m/s （3）0.64s 【解析】 【小问1详解】 假设小球A做平抛运动的过程中，绳子会绷直，绷直时刻则有 解得t=0.4s 此时，小球A下落的高度 恰好落地，所以，从小球A抛出，至细绳第一次绷直所经过的时间为0.4s 【小问2详解】 取向右为正方向，细绳绷直瞬间，两球组成的系统动量守恒则有 机械能守恒则有 球A落地后不再弹起，则 解得， A球在前，B球在后，B球追A球，假设在A球撞击挡板之前，两球第一次碰撞，则有 解得 此过程中，A球位移，假设成立。 两球碰撞为弹性碰撞，由动量守恒可得 能量守恒可得 解得， 所以，两球第一次相碰后，小球A的速度大小为2.5m/s 【小问3详解】 两球第一次相碰后瞬间，小球A以向右做匀速直线运动，小球B静止，此时A距离挡板 即A与挡板第二次碰撞前细绳不会绷直。球A与挡板碰撞后原速率反弹,球A反弹后做匀速直线运动，直至与B再次相碰，则AB第一次相碰到第二次相碰之间，需要经过时间 A、B再次相碰，动量守恒可得 能量守恒可得 解得， 两球均向左运动，B球在前，A球在后，直至绳子再次绷直，需要经过的时间 所以，两球第一次相碰后，到细绳再次绷直时所经过的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期期末质量检测 高一物理试卷 本试题卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 某同学在课本中选取了四幅图片，如图所示，他的观点正确的是（　　） A. 图甲，喷泉斜向上喷出的水到最高点时的速度为零 B. 图乙，桶内衣物上的水滴被甩出是因为水滴受到离心力的作用 C. 图丙，用不同力度打击弹性金属片，当A球距地高度一定时，A球运动时间与力度大小无关 D. 图丁，液压杆缓慢将车厢顶起过程中（货物相对车厢静止），摩擦力对货物做负功 2. 如图所示，摩天轮吊篮内的乘客随摩天轮做匀速圆周运动，则从最高点到最低点的过程中，乘客的（　　） A. 机械能不变 B. 动量不变 C. 合外力的冲量为0 D. 合外力所做的功为0 3. 扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a（秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻）和饱粒b分开。若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，、为相应谷粒所受的合外力。下列四幅图中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 一科技小组设计了一个多挡位的弹簧枪，在一个倾角为θ、足够长的斜面上进行测试。如图所示，将枪与斜面成一定角度固定在斜面底端，用第一挡发射时弹簧对弹丸做功为W，落点与发射点间距为d1，落到斜面上时弹丸速度恰好水平；用第三挡发射时弹簧对弹丸做功为3W，落点与发射点间距为d2，落到斜面上时弹丸速度与斜面夹角为α，弹簧枪的长度及空气阻力不计。下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 随着对太空探索的深入，人类发现了多星系统，其中双星系统是最简单的多星系统。如图所示，两星体a，b位于同一直线上，且均以相同的角速度环绕连线上的O点做匀速圆周运动。已知星体a的质量为m，aO+Ob=L，两星体的线速度大小之和为，G为万有引力常量。则两星体的轨道半径大小之差aO−Ob为（　　） A. B. C. D. 0 6. 竖直平面内有一拐角为的L型光滑细杆，杆上套有两个小球A、B，且。现让杆绕O点所在的竖直轴匀速转动，两小球A、B在杆上稳定时，其相对位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，生活中我们常用高压水枪清洗汽车，水枪出水口直径为D，水流以速度v从枪口喷出近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时的速度为，且垂直于车身向外。其余的水流撞击车身后无反弹顺车流下。由于水流与车身的作用时间极短，在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，则（　　） A. 水枪的功率约为 B. 水枪的功率约为 C. 水流对车身的平均冲击力约为 D. 水流对车身的平均冲击力约为 8. “天通一号”03星发射过程简化为如图所示：火箭先把卫星送上椭圆轨道1（P，Q分别是远地点和近地点），卫星再变轨到圆轨道2，最后变轨到轨道3（静止卫星轨道，且与轨道2半径相同）。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点，忽略卫星质量变化。则下列说法正确的是（　　） A. 卫星在三个轨道上的周期的关系为： B. 由轨道1变至轨道2，卫星在P点沿速度方向向前喷气 C. 卫星在轨道2上经过M点的速度和在轨道3上经过N点的速度相同 D. 卫星在轨道1和在轨道2上经过P点时的向心加速度相同 9. 一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化如图所示。若汽车的质量为，阻力恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是（　　） A. 汽车的最大功率为 B. 汽车匀加速运动阶段的加速度大小为 C. 汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动 D. 汽车从静止开始运动内的位移大小为 10. 如图甲，固定的光滑水平横杆上套有质量为m的小环B，其右侧有一固定挡块。一根长为L的轻绳，一端与B相连，另一端与质量为的小球A相连。初始状态轻绳水平且伸直，B靠在挡块处。由静止释放A，在运动过程中A，B水平方向速度v的大小与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时刻之后，A、B组成的系统动量守恒 B. 时刻A、B速度相同，大小为 C. 阶段，A的水平位移一定大于 D. 图乙中阴影部分的面积为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 如图甲所示是某兴趣小组设计的验证向心力大小表达式的实验装置原理图。用一刚性细绳悬挂一体积很小、质量为m的小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，细绳上方的悬点处安装有一个力传感器，悬点的正下方固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示。 （1）图乙中横坐标表示的物理量为___________（选填“”“”或“”）； （2）理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？___________（选填“是”或“否”） （3）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为___________； （4）将图乙的纵坐标改为___________（用题目中给出的字母表示），则可以得到结论：向心力的大小与线速度的平方成正比； （5）有同学利用图乙的相关数据计算遮光片的宽度d，由于遮光片位于小球的下方，该同学得到的宽度测量值与真实值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 12. 某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守恒定律。 （1）打开气泵，调节气垫导轨，将一个滑块放在气垫导轨左端，向右轻推滑块，观察滑块经过两光电门的时间是否相等，若相等可认为气垫导轨水平。 （2）如图所示，将滑块B静置于两光电门中间，向左轻推滑块A，测得A通过光电门1的遮光时间为，A与B相碰后A反向弹回，再次经过光电门1的遮光时间为，B经过光电门2的遮光时间为。滑块A、B的质量分别为，在误差允许范围内，若满足关系式___________（用字母表示），则A、B组成的系统动量守恒；若满足关系式___________（只用字母表示），则两滑块碰撞可视为弹性碰撞。 （3）若小滑块A、B发生的是弹性碰撞，该小组成员设想，如果保持小滑块A的直径不变，逐渐增大小球A的质量，则碰撞之前小滑块A的挡光时间与碰撞之后小球B的挡光时间的比值逐渐趋近于___________。 三、解答题 13. 如图为某游乐设施，质量为m的游客（可视为质点）随水平转盘一起做匀速圆周运动，游客到转轴的距离为r，转盘中央有一根可供游客抓握的轻绳。某次游客不抓握轻绳，当游客的线速度大小为时，恰好相对转盘静止。设游客受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，游客握住绳子绷紧时，绳子平行于转盘表面。已知重力加速度为g。 （1）求转盘与游客之间的动摩擦因数； （2）当转盘的角速度时，为确保安全，游客在原处用力抓住绳子，当其受到静摩擦力大小为滑动摩擦力一半时，求绳子对人的拉力大小。（结果可用分数表示） 14. 如图所示，一固定斜面顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接，一轻质弹簧左端固定于竖直墙壁。质量为m的小木块（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，在水平面上运动一段距离后压缩弹簧，小木块被反弹后恰能运动到斜面的中点。弹簧在压缩过程中始终在弹性限度内。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，O点到斜面底端的距离为x，重力加速度为g，取水平面为零重力势能面，不计空气阻力。 求此过程中： （1）小木块下滑到斜面底端时的速度大小v； （2）弹簧弹性势能的最大值； （3）小木块上滑到重力势能和动能相等时离水平面的高度H。 15. 如图所示，质量的小球A与质量的小球B通过长度的轻绳相连，将小球B静止放置在光滑地面上，在B球右侧的位置放置一固定挡板。现将小球A以初速度，从小球B的正上方处水平向右抛出，小球A落地瞬间竖直分速度突变为零。忽略轻绳绷直过程中的机械能损失，且小球与小球、小球与挡板之间均为弹性碰撞，时间极短，不计空气阻力，取，求： （1）从小球A抛出，至细绳第一次绷直所经过的时间； （2）两球第一次相碰后，小球A的速度大小； （3）两球第一次相碰后，到细绳再次绷直时所经过的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $