精品解析：黑龙江大庆铁人中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试题

大庆铁人中学2025级高一年级下学期期中考试 物理学科 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上，如有条形码，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。 2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案的标号；非选择题答案使用0.5毫米黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3．请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4．保持卷面及答题卡清洁，不折叠，不破损，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题: 本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于做简谐运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体经过平衡位置时，位移为零，速度最大 B. 物体做匀变速直线运动 C. 物体的振幅越大，周期越大 D. 物体的振动图像表示物体的运动轨迹 2. 如图所示，轻弹簧竖直固定在地面上，一小球从它正上方的A点自由下落，到达B点开始与弹簧接触，到达C点速度减为零，不计空气阻力，则在小球从A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能一直减小 B. 小球反弹后的最高点比A点低 C. 小球的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大 3. 至年月，萝卜快跑已在武汉实现全无人自动驾驶跨江通行。在一次无人驾驶测试过程中，原来匀速行驶汽车遇到障碍物开始减速，其图像如图所示，以开始减速为时刻；已知全程阻力为不变，段汽车牵引力功率恒为，段为直线，时关闭发动机，时停止运动。则下列说法正确的是（　　） A. 内汽车加速度逐渐增大 B. 汽车质量为 C. 以匀速运动时汽车的功率为 D. 内汽车位移为 4. 竖直放置的四分之三圆管半径为R，在管口A正上方3R处由静止释放一质量为m的小球，小球落入管中并从C点飞出后，恰好又落回到A点，不计空气阻力，重力加速度为g，则小球（　　） A. 通过C点时的速度大小为 B. 克服圆管的摩擦力做功为 C. 通过C点时对圆管的压力大小为mg，方向竖直向下 D. 通过C点时对圆管的压力大小为，方向竖直向上 5. 北京时间2025年9月9日10时00分，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将遥感四十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农产品估产和防灾减灾等领域。若遥感四十五号卫星沿椭圆轨道绕地球运动，周期为T。如图所示，椭圆轨道的近地点离地球表面的距离为2R，远地点离地球表面的距离为4R，地球可视为半径为R的均匀球体，万有引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 卫星的发射速度大于第二宇宙速度 B. 卫星在近地点和远地点的速率之比为 C. 卫星在近地点和远地点的加速度之比为 D. 地球的平均密度可表示为 6. 如图所示，一平板小车放在光滑水平地面上，小车上固定有一光滑曲面，末端与小车平滑相切，小车与曲面总质量为3m。质量为m的小球以初速度v从轨道末端向右滑上曲面，恰能到达曲面最高点P。重力加速度为g，小球视作质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球到达P点时，小车的速度大小为 B. 小球从滑上曲面至P点过程中所受合力的冲量大小为 C. 曲面的竖直高度 D. 小球从P点沿曲面下落回到轨道末端时速度方向水平向右 7. 如图所示，在光滑的水平面内建立xOy坐标系，质量为m的小球以某一速度从O点出发后，受到一平行于y轴方向的恒力作用，恰好通过A点，已知小球通过A点的速度大小为v0，方向沿x轴正方向，且OA连线与Ox轴的夹角为30°。则（　　） A. 恒力的方向一定沿y轴正方向 B. 恒力在这一过程中所做的功为mv C. 恒力在这一过程中的冲量大小为mv0 D. 小球从O点出发时的动能为mv 8. 如图甲所示，水平弹簧振子的平衡位置为O点，小球在B、C两点之间做简谐运动，规定水平向右为正方向，图乙是小球做简谐运动的x-t图像，则（　　） A. 小球从B点经过O点再运动到C点为一次全振动 B. 图乙中的P点对应时刻小球的速度方向与加速度方向都沿正方向 C. 小球的振动方程为 D. 小球在前2.5s内的路程为1m 9. 2025年神舟二十一号发射入轨后与空间站完成对接，神舟二十号因突发故障，乘组改乘神舟二十一号撤离空间站并安全返回地球，随后神舟二十二号飞船成功发射，中国载人航天工程首次圆满完成应急发射任务。如图所示，神舟二十二号飞船的发射过程可简化如下：飞船先进入近地圆轨道1运行，然后从A点变轨进入椭圆轨道2，运动到B点再变轨进入空间站运行的圆轨道3，与空间站保持相对静止，最终按照预定程序与空间站进行自主快速交会对接。则神舟二十二号飞船（　　） A. 在轨道3上运行的线速度小于第一宇宙速度 B. 由轨道2进入轨道3需要在B点减速 C. 在轨道1和轨道2上经过A点时的加速度相同 D. 在轨道2上由A点运行到B点过程中飞船的引力势能逐渐增大 10. 如图甲所示，大型物流货场广泛地应用传送带搬运货物。与水平面夹角为θ的倾斜传送带以恒定速率运动，皮带始终绷紧。将质量为的货物 （可视为质点） 轻放在传送带的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度ν随时间t变化的图像如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 货物从 A 端到 B 端的过程中受到的摩擦力始终不变 B. 货物与传送带之间的动摩擦因数为0.5 C. 货物从A端到 B 端的过程中，传送带对货物做功的大小为25.6J D. 货物从A 端到 B 端的过程中，货物与传送带之间因摩擦产生的热量为9.6J 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 用如图甲所示的装置探究物块M和N组成的系统运动时机械能是否守恒，M连着穿过打点计时器的纸带，M和N用绕过定滑轮的轻绳连接，使N由静止开始下落。已知M的质量为，N的质量为，，当地重力加速度为g，打点计时器的打点频率为f。 （1）本实验中以下四种测量瞬时速度的方案中，合理的是__________； A. 测量下落时间t，通过算出瞬时速度v B. 根据纸带上与某点相邻的两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度v C. 测量下落高度h，通过算出瞬时速度v D. 测量下落高度h，通过算出瞬时速度v （2）按照正确的操作得到如图乙所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。从打O点到打B点的过程中，系统重力势能的减少量为__________，系统动能的增加量为__________。（用题目中给的字母表示） 12. 用如图所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球1多次从斜槽上位置S由静止释放，确定其平均落地点，记为P。然后，把半径相同的球2置于水平轨道的末端，再将球1从位置S由静止释放，与球2相碰，重复多次，分别确定碰后球1和球2的平均落地点，记为M和N，分别测出O点到平均落地点的距离OM、OP、ON。测得球1的质量为m1，球2的质量为m2，已知m1＞m2。（P、M、N在图中未画出） （1）下列实验步骤中必要的是（　 　） A. 测量球1静止释放的高度h B. 测量抛出点距地面的高度H C. 测量两小球的半径 D. 利用重锤线确定O点的位置 （2）完成上述实验，图中平均落地点的位置可能正确的是（　　） A. B. C. （3）某次实验时先将球1从斜槽上位置S静止释放，确定球1平均落地点P。然后将球2放在斜槽末端，发现球2沿斜槽滚动，于是调整斜槽末端水平，调整后斜槽末端离地面高度跟原来相同。从斜槽上位置S静止释放球1，与球2碰撞后，确定两球平均落地点M和N。若不考虑调整斜槽引起小球在空中运动时间的变化，则______。（选填“＞”“＝”或“＜”） （4）某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设。在实验中仅换用不同质量的球1，重复实验，绘出的图像；又仅换用不同质量的球2，重复实验，并绘出的图像。下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是（　　） A. B. C. D. 三、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分．有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，碰撞前后两物体的位移x随时间t变化的图线如图所示，已知． （1）求物体的质量； （2）通过计算判断两个物体的碰撞是否是弹性碰撞． 14. 如图所示，某装置处于竖直平面内，该装置由弧形轨道、竖直螺旋圆形轨道，水平直轨道AF和传送带FG组成，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与弧形轨道相切于点，螺旋圆形轨道半径，长度，传送带长度足够长。现将质量的小滑块（视为质点）从弧形轨道距高的处由静止释放。滑块与轨道间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数未知，传送带始终以的速度逆时针匀速转动。不计空气阻力，弧形轨道和圆形轨道均可视为光滑，重力加速度取，求： （1）小滑块第一次运动到点时的速度大小； （2）滑块运动至圆轨道最高点点对轨道压力大小； （3）滑块最终停在距点多远处。 15. 如图所示，竖直平面内质量、半径的圆形光滑轨道A静置在光滑平台上，与光滑平台在最低点相切，质量的木板D静置在平台右侧光滑的水平地面上，上表面与平台齐平，质量的滑块C静止在木板D左端，竖直弹性挡板固定在木板D右侧。将质量的滑块B（视为质点）从圆形光滑轨道的上端由静止释放，B运动至光滑平台后与C发生弹性碰撞。已知初始状态木板D右端到挡板的距离，滑块C与木板D之间的动摩擦因数，木板D足够长且与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。B与C只碰撞一次，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度取。求： （1）B从释放到滑到光滑平台的过程中，A的位移大小； （2）B与C碰撞后，C的速度大小； （3）D与弹性挡板发生碰撞的总次数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆铁人中学2025级高一年级下学期期中考试 物理学科 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上，如有条形码，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。 2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案的标号；非选择题答案使用0.5毫米黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3．请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4．保持卷面及答题卡清洁，不折叠，不破损，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题: 本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于做简谐运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体经过平衡位置时，位移为零，速度最大 B. 物体做匀变速直线运动 C. 物体的振幅越大，周期越大 D. 物体的振动图像表示物体的运动轨迹 【答案】A 【解析】 【详解】A．在简谐运动中，平衡位置处回复力为零，加速度为零，动能最大，因此速度最大，故A正确； B．简谐运动的加速度与位移成正比且方向相反，加速度大小和方向均变化，不是恒定加速度，因此不是匀变速直线运动，故B错误； C．简谐运动的周期由系统固有属性决定，与振幅无关，故C错误； D．振动图像是位移-时间图像（图），描述位移随时间的变化规律；运动轨迹是物体在空间中的实际路径（如直线或曲线）。二者不同，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，轻弹簧竖直固定在地面上，一小球从它正上方的A点自由下落，到达B点开始与弹簧接触，到达C点速度减为零，不计空气阻力，则在小球从A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能一直减小 B. 小球反弹后的最高点比A点低 C. 小球的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小 D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从A点运动到B点的过程中，机械能守恒，故A错误； B．根据系统机械能守恒，小球反弹后的最高点为A点，故B错误； C．小球从A点运动到C点，高度逐渐减小，重力势能逐渐减小，由系统机械能守恒可知小球的动能和弹簧的弹性势能之和增大，故C错误； D．小球从A点运动到C点，小球的速度先增大后减小，因此小球的动能先增大后减小，根据机械能守恒定律可知小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大，故D正确。 故选D。 3. 至年月，萝卜快跑已在武汉实现全无人自动驾驶跨江通行。在一次无人驾驶测试过程中，原来匀速行驶汽车遇到障碍物开始减速，其图像如图所示，以开始减速为时刻；已知全程阻力为不变，段汽车牵引力功率恒为，段为直线，时关闭发动机，时停止运动。则下列说法正确的是（　　） A. 内汽车加速度逐渐增大 B. 汽车质量为 C. 以匀速运动时汽车的功率为 D. 内汽车位移为 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示加速度，内汽车加速度逐渐减小，故A错误； B．由图像段可得 由牛顿第二定律 得，故B正确； C．以匀速运动时汽车的功率为 故C错误； D．内由动能定理得 可得，故D错误。 故选B。 4. 竖直放置的四分之三圆管半径为R，在管口A正上方3R处由静止释放一质量为m的小球，小球落入管中并从C点飞出后，恰好又落回到A点，不计空气阻力，重力加速度为g，则小球（　　） A. 通过C点时的速度大小为 B. 克服圆管的摩擦力做功为 C. 通过C点时对圆管的压力大小为mg，方向竖直向下 D. 通过C点时对圆管的压力大小为，方向竖直向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球通过点后做平抛运动，则， 解得通过C点时的速度大小为，故A错误； B．根据动能定理 解得小球克服圆管的摩擦力做功为，故B正确； CD．假设小球通过点时管壁对小球有向上的支持力，则 可得，假设成立，根据牛顿第三定律，此时小球对圆管的压力大小为，方向竖直向下，故CD错误。 故选B。 5. 北京时间2025年9月9日10时00分，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将遥感四十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农产品估产和防灾减灾等领域。若遥感四十五号卫星沿椭圆轨道绕地球运动，周期为T。如图所示，椭圆轨道的近地点离地球表面的距离为2R，远地点离地球表面的距离为4R，地球可视为半径为R的均匀球体，万有引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 卫星的发射速度大于第二宇宙速度 B. 卫星在近地点和远地点的速率之比为 C. 卫星在近地点和远地点的加速度之比为 D. 地球的平均密度可表示为 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做椭圆轨道运动，未脱离地球引力范围，其发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度，故A错误； B．根据开普勒第二定律，卫星在近地点和远地点的速率与距离成反比，即 则，故B错误； C．根据牛顿第二定律和万有引力定律有 解得加速度 则卫星在近地点和远地点的加速度之比为，故C错误； D．根据题意，近地点离地心距离 远地点离地心距离 椭圆轨道半长轴 对于半径等于半长轴的圆轨道，根据开普勒第三定律可知，周期也为T，则 解得地球质量 地球体积 代入数据解得，地球平均密度为，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一平板小车放在光滑水平地面上，小车上固定有一光滑曲面，末端与小车平滑相切，小车与曲面总质量为3m。质量为m的小球以初速度v从轨道末端向右滑上曲面，恰能到达曲面最高点P。重力加速度为g，小球视作质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小球到达P点时，小车的速度大小为 B. 小球从滑上曲面至P点过程中所受合力的冲量大小为 C. 曲面的竖直高度 D. 小球从P点沿曲面下落回到轨道末端时速度方向水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球到达最高点P时，与小车水平方向共速，规定向右为正方向，水平方向动量守恒有 解得，故A错误； B．对小球，根据动量定理，可知小球从滑上曲面至P点过程中所受合力的冲量大小，故B错误； C．小球从滑上曲面至P点过程中，根据能量守恒有 联立解得，故C正确 D．设小球从P点沿曲面下落回到轨道末端时，小球、小车速度分别为，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得 可知速度方向水平向左，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在光滑的水平面内建立xOy坐标系，质量为m的小球以某一速度从O点出发后，受到一平行于y轴方向的恒力作用，恰好通过A点，已知小球通过A点的速度大小为v0，方向沿x轴正方向，且OA连线与Ox轴的夹角为30°。则（　　） A. 恒力的方向一定沿y轴正方向 B. 恒力在这一过程中所做的功为mv C. 恒力在这一过程中的冲量大小为mv0 D. 小球从O点出发时的动能为mv 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球受到恒力作用做匀变速曲线运动，利用逆向思维法，小球做类平抛运动，由此可判断恒力方向一定沿y轴负方向，故A错误； BD．由几何关系可得 所以小球经过坐标原点时，沿y轴方向的分速度 沿x轴方向的分速度仍为v0，小球从O点出发时的动能为 恒力在这一过程中所做的功为，故B错误，D正确； C．根据动量定理可知，恒力在这一过程中的冲量大小为，故C错误。 故选D。 8. 如图甲所示，水平弹簧振子的平衡位置为O点，小球在B、C两点之间做简谐运动，规定水平向右为正方向，图乙是小球做简谐运动的x-t图像，则（　　） A. 小球从B点经过O点再运动到C点为一次全振动 B. 图乙中的P点对应时刻小球的速度方向与加速度方向都沿正方向 C. 小球的振动方程为 D. 小球在前2.5s内的路程为1m 【答案】CD 【解析】 【详解】A．弹簧振子从B点经过O点再运动到C点为次全振动，故A错误； B．题图乙中的P点时刻振子的速度方向为负，此时刻振子正在沿负方向做减速运动，加速度方向为正，故B错误； C．根据题图乙可知，弹簧振子的振幅是A=0.1m，周期为T=1s，则圆频率为 规定向右为正方向，t=0时刻位移为0.1 m，表示振子从B点开始运动，初相为，则振子的振动方程为，故C正确； D．因周期T=1s，则 振子在前2.5s内的路程为，故D正确。 故选CD。 9. 2025年神舟二十一号发射入轨后与空间站完成对接，神舟二十号因突发故障，乘组改乘神舟二十一号撤离空间站并安全返回地球，随后神舟二十二号飞船成功发射，中国载人航天工程首次圆满完成应急发射任务。如图所示，神舟二十二号飞船的发射过程可简化如下：飞船先进入近地圆轨道1运行，然后从A点变轨进入椭圆轨道2，运动到B点再变轨进入空间站运行的圆轨道3，与空间站保持相对静止，最终按照预定程序与空间站进行自主快速交会对接。则神舟二十二号飞船（　　） A. 在轨道3上运行的线速度小于第一宇宙速度 B. 由轨道2进入轨道3需要在B点减速 C. 在轨道1和轨道2上经过A点时的加速度相同 D. 在轨道2上由A点运行到B点过程中飞船的引力势能逐渐增大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度，也是所有圆轨道卫星的最大环绕速度。根据万有引力提供向心力有 则线速度为 轨道3的半径大于地球半径，因此线速度小于第一宇宙速度，故A正确； B．飞船在椭圆轨道2的B点时，万有引力大于做圆周运动所需的向心力；要进入轨道3（圆轨道），需要加速增大所需向心力，使万有引力等于向心力，因此需要在B点加速，而非减速，故B错误； C．根据万有引力提供向心力有 解得加速度为 飞船在轨道1、轨道2经过A点时，到地心的距离相同，因此加速度相同，故C正确； D．从A到B，飞船离地心越来越远，万有引力对飞船做负功，引力势能逐渐增大，故D正确。 故选ACD。 10. 如图甲所示，大型物流货场广泛地应用传送带搬运货物。与水平面夹角为θ的倾斜传送带以恒定速率运动，皮带始终绷紧。将质量为的货物 （可视为质点） 轻放在传送带的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度ν随时间t变化的图像如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 货物从 A 端到 B 端的过程中受到的摩擦力始终不变 B. 货物与传送带之间的动摩擦因数为0.5 C. 货物从A端到 B 端的过程中，传送带对货物做功的大小为25.6J D. 货物从A 端到 B 端的过程中，货物与传送带之间因摩擦产生的热量为9.6J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．货物从端运动到端，开始速度小于传送带速度，受到摩擦力沿传送带向下，当速度大于传送带速度后受到摩擦力沿传送带向上，故A错误； B．由图像可知，货物在传送带上先以做匀加速直线运动，加速度大小为 货物的速度达到与传送带速度相等前，根据牛顿第二定律有 货物的速度达到与传送带速度相等后，货物以做匀加速直线运动，加速度大小为 根据牛顿第二定律有 联立得，，故B正确； CD．根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，由图可知在前0.2s内传送带位移为 货物的位移 则相对位移为 同理货物到时间内皮带的位移为 货物的位移 此时间段内相对位移为 滑动摩擦力为 货物与传送带摩擦产生的热量为 货物从A端到 B 端的过程中，前0.2s，摩擦力对货物做正功为，后1s内摩擦力对货物物做负功为，则传送带对货物做功的大小为22.4J，C错误，D正确。 故选BD。 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 用如图甲所示的装置探究物块M和N组成的系统运动时机械能是否守恒，M连着穿过打点计时器的纸带，M和N用绕过定滑轮的轻绳连接，使N由静止开始下落。已知M的质量为，N的质量为，，当地重力加速度为g，打点计时器的打点频率为f。 （1）本实验中以下四种测量瞬时速度的方案中，合理的是__________； A. 测量下落时间t，通过算出瞬时速度v B. 根据纸带上与某点相邻的两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度v C. 测量下落高度h，通过算出瞬时速度v D. 测量下落高度h，通过算出瞬时速度v （2）按照正确的操作得到如图乙所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。从打O点到打B点的过程中，系统重力势能的减少量为__________，系统动能的增加量为__________。（用题目中给的字母表示） 【答案】（1）B （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．公式默认加速度为，已经默认机械能守恒，方案不合理，故A错误； B．利用纸带相邻两点的平均速度求该点瞬时速度，是打点计时器实验中求瞬时速度的正确方法，故B正确； C．公式同样默认机械能守恒，方案不合理，故C错误； D．直接用待验证的机械能守恒公式计算速度，循环论证，方案不合理，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]从打O点到打B点的过程中，系统总重力势能减少量为 [2]根据匀变速直线运动规律，B点瞬时速度等于AC段的平均速度，打点周期，A到C的时间间隔为 因此 系统初动能为0，因此动能增加量 12. 用如图所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球1多次从斜槽上位置S由静止释放，确定其平均落地点，记为P。然后，把半径相同的球2置于水平轨道的末端，再将球1从位置S由静止释放，与球2相碰，重复多次，分别确定碰后球1和球2的平均落地点，记为M和N，分别测出O点到平均落地点的距离OM、OP、ON。测得球1的质量为m1，球2的质量为m2，已知m1＞m2。（P、M、N在图中未画出） （1）下列实验步骤中必要的是（　 　） A. 测量球1静止释放的高度h B. 测量抛出点距地面的高度H C. 测量两小球的半径 D. 利用重锤线确定O点的位置 （2）完成上述实验，图中平均落地点的位置可能正确的是（　　） A. B. C. （3）某次实验时先将球1从斜槽上位置S静止释放，确定球1平均落地点P。然后将球2放在斜槽末端，发现球2沿斜槽滚动，于是调整斜槽末端水平，调整后斜槽末端离地面高度跟原来相同。从斜槽上位置S静止释放球1，与球2碰撞后，确定两球平均落地点M和N。若不考虑调整斜槽引起小球在空中运动时间的变化，则______。（选填“＞”“＝”或“＜”） （4）某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设。在实验中仅换用不同质量的球1，重复实验，绘出的图像；又仅换用不同质量的球2，重复实验，并绘出的图像。下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是（　　） A. B. C. D. 【答案】（1）D （2）C （3）＜ （4）BC 【解析】 【小问1详解】 AB．球1从斜槽上同一位置S由静止释放，到达斜槽末端速度相同；小球离开斜槽后做平抛运动，下落高度相同，运动时间相同，速度​ ，动量守恒式中t可约去，用x代替v，因此不需要测量释放高度和抛出点高度，故AB错误； C．实验中要求小球半径相同即可，不需要测量小球半径，故C错误； D．本题中O为抛出点在记录纸上的垂直投影，实验直接测量O到落地点的距离，必须用重锤线确定O点位置，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 碰撞前入射球速度 碰撞后入射球速度 被碰球速度 代入动量守恒 可得验证式 碰撞后球1速度小于，射程小于OP；碰撞后球2速度大于碰撞后球1速度，射程大于OM，因此落地点顺序可能为MPN。 故选C。 【小问3详解】 调整斜槽前，斜槽末端不水平，球1抛出时初速度水平分量小于球1的初速度大小，在空中运动时间不变，则 ​而动量守恒要求 因此 故填。 【小问4详解】 AB．弹性碰撞满足动量守恒和动能守恒， 推导得 代入，，整理得 仅换，增大时，减小，逐渐趋近于，故A错误，B正确； CD．仅换，​​随m2增大线性增大，截距为，故C正确，D错误。 故选BC。 三、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分．有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 质量为和的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，碰撞前后两物体的位移x随时间t变化的图线如图所示，已知． （1）求物体的质量； （2）通过计算判断两个物体的碰撞是否是弹性碰撞． 【答案】（1） （2）弹性碰撞 【解析】 【小问1详解】 根据图像可以求得物体碰前碰后的速度，可得到碰撞前， 碰撞后，， 碰撞过程是动量守恒的，即 可解得 【小问2详解】 碰撞前的总动能： 碰撞后的总动能： 碰撞前后动能不变，即是弹性碰撞。 14. 如图所示，某装置处于竖直平面内，该装置由弧形轨道、竖直螺旋圆形轨道，水平直轨道AF和传送带FG组成，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与弧形轨道相切于点，螺旋圆形轨道半径，长度，传送带长度足够长。现将质量的小滑块（视为质点）从弧形轨道距高的处由静止释放。滑块与轨道间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数未知，传送带始终以的速度逆时针匀速转动。不计空气阻力，弧形轨道和圆形轨道均可视为光滑，重力加速度取，求： （1）小滑块第一次运动到点时的速度大小； （2）滑块运动至圆轨道最高点点对轨道压力大小； （3）滑块最终停在距点多远处。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从到，弧形轨道光滑，由动能定理可知，小滑块第一次运动到点时的速度大小满足 解得 【小问2详解】 从到，圆轨道光滑，由动能定理可知，滑块运动至圆轨道最高点点的速度大小满足 解得 滑块运动至圆轨道最高点点时，受到轨道的弹力满足 解得 根据第三定律，滑块对轨道的压力与轨道对滑块的弹力大小相等，满足 故滑块运动至圆轨道最高点点对轨道压力大小为 【小问3详解】 滑块第一次通过到达点过程，根据动能定理有 解得 由于 可知，滑块在传送带上先向右减速，后向左加速，最后以速度向左匀速运动，则有 滑块向左运动至点过程，根据动能定理有 解得 滑块滑回螺旋圆形轨道后能上升的最大高度满足 解得 由机械能守恒可知，滑块仍旧以相同的速度大小返回点，即 之后若滑块还能滑上传送带，因滑块滑上传送带的速度大小小于传送带的速度大小，由运动的对称性可知，滑块将以原速率返回，故传送带不做功，滑块的动能均因段的摩擦损耗而减小到0，根据动能定理有 解得 故滑块停止于被传送带运回，由返回至点的途中，距点的距离为 15. 如图所示，竖直平面内质量、半径的圆形光滑轨道A静置在光滑平台上，与光滑平台在最低点相切，质量的木板D静置在平台右侧光滑的水平地面上，上表面与平台齐平，质量的滑块C静止在木板D左端，竖直弹性挡板固定在木板D右侧。将质量的滑块B（视为质点）从圆形光滑轨道的上端由静止释放，B运动至光滑平台后与C发生弹性碰撞。已知初始状态木板D右端到挡板的距离，滑块C与木板D之间的动摩擦因数，木板D足够长且与弹性挡板碰撞后以原速率反弹。B与C只碰撞一次，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度取。求： （1）B从释放到滑到光滑平台的过程中，A的位移大小； （2）B与C碰撞后，C的速度大小； （3）D与弹性挡板发生碰撞的总次数。 【答案】（1）0.45m （2）4m/s （3）6次 【解析】 【小问1详解】 A、B组成的系统满足水平方向动量守恒，则有 等式两边同时乘以时间，并求和可得 又 联立解得A的位移大小为 【小问2详解】 B从释放到滑动光滑平台的过程中，A、B系统机械能守恒，则有 解得， B与C发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒可得 ， 解得， 【小问3详解】 由牛顿第二定律可得，C的加速度大小为 D的加速度大小为 D向右运动第一次与弹性挡板碰撞，由运动学公式可得 解得 碰撞前D的速度为 C的速度为 碰撞后D的速度反向，大小不变，则 此后C和D的加速度大小始终不变，每次D与挡板碰撞，D的速度大小不变，方向反向，但C的速度一直在减少，每次D从挡板向左运动再回来做往返运动的时间为 C的速度减少 经过6次碰撞后，C的速度变为 由动量守恒定律可得 解得 则C和D最终静止，不会与挡板发生第7次碰撞，即木板D与挡板发生6次碰撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $