精品解析：河北保定市博野中学等校2025-2026学年高一下学期5月质量检测物理试题

2025～2026学年度高一年级5月质量检测 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔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，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版必修第二册，选择性必修第一册第一章第1~4节。 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题中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，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. 如图，一送餐机器人在送餐，餐具放在水平托盘上，机器人在水平方向上做匀加速直线运动的过程中，餐具与水平托盘始终无相对滑动。下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对餐具做正功 B. 支持力对餐具做正功 C. 重力对餐具做负功 D. 合力对餐具不做功 2. 如图所示，半球形陶罐固定在绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，改变转台角速度，再次稳定后，小物块与O点的连线与之间的夹角θ变大，不计摩擦．下列说法正确的是（ ） A. 物块做圆周运动的加速度大小变小 B. 转台角速度变大 C. 陶罐对小物块的作用力不变 D. 小物块所受合力始终指向O点 3. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成面积为S的圆面。某时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机将风能转化为电能的效率为，则此风力发电机发电的功率为（ ） A. B. C. D. 4. 一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平床面3.2m高处自由下落，接触蹦床后沿竖直方向蹦回到离水平床面1.8m高处。已知运动员与床面接触的时间为0.5s，取竖直向下为正方向，g取10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 运动员与蹦床接触过程的动量变化量为700kg·m/s B. 下落过程中，运动员动量对时间的变化率为零 C. 运动员对蹦床的平均压力大小为1900N D. 运动员对蹦床的冲量与蹦床对运动员的冲量相同 5. 酢浆草的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。某次抛出的种子中有两粒的运动轨迹如图所示（两粒种子可视为同时抛出），它们质量相同，轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时种子1和种子2的初速度均为，种子1抛出时方向水平，种子2抛出时方向斜向上，忽略空气阻力。关于这两粒种子从O运动到P的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 种子2重力的平均功率大 B. 运动过程中种子2的重力做功多 C. 种子2经过P点时的速率小于种子1经过P点时的速率 D. 经过P点时种子2重力的瞬时功率大小大于种子1的 6. 如图所示，宇宙中存在某双星A、B系统，A、B系统与其他天体相距很远，与其他天体间引力忽略不计，A、B两星球绕其连线上的固定点O做匀速圆周运动，现测得，下列说法正确的是（　　） A. 星球A受的引力是星球B受的引力的2倍 B. 星球A的周期是星球B的周期的2倍 C. 星球A的质量是星球B的质量的2倍 D. 星球A的速率是星球B的速率的2倍 7. 如图甲所示，质量为的滑块静止在倾角的粗糙斜面底端，现用平行于斜面向上的拉力作用在滑块上，滑块沿斜面运动时撤去拉力，此时滑块的机械能，滑块上滑过程中机械能与上滑位移之间的关系图像如图乙所示，滑块运动时达到最高点，取斜面底端重力势能为0，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ） A. 滑块的质量为 B. 滑块所受摩擦力的大小为10N C. 拉力的大小恒为是40N D. 拉力撤去时滑块的动能为40J 8. 二十四节气是中华民族优秀文化与广博智慧的传承，被国际气象界誉为中国“第五大发明”。如图所示，地球沿椭圆轨道绕太阳运动，春分、秋分、夏至、冬至时地球恰好分别处在椭圆轨道短轴和长轴上。已知冬至和夏至时地球中心与太阳中心的距离分别为、，下列说法正确的是（ ） A. 冬至和夏至时地球公转的加速度大小之比为 B. 月球绕地球运动的开普勒第三定律的值与地球绕太阳运动的开普勒第三定律的值相等 C. 地球从春分到夏至的时间为地球公转周期的 D. 冬至时地球公转速度最大 9. 滑板运动是由冲浪运动演变而成的一种极限运动项目。如图所示，一同学在水平地面上进行滑板练习，该同学站在滑板A前端与滑板以的共同速度做匀速直线运动，在滑板A正前方有一静止的滑板B。在滑板A接近滑板B时，该同学迅速从滑板A跳上滑板B，接着又从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞。该同学的质量为，两滑板的质量均为，不计滑板与地面间的摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 上述过程中该同学与滑板A和滑板B组成的系统动量守恒 B. 该同学跳离滑板B的过程中，滑板B的速度增大 C. 该同学跳回滑板A后，他和滑板A的共同速度为 D. 该同学全过程对滑板B的水平方向冲量大小为 10. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块M相接。一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物块M和N，开始时用手托住物块N，细绳恰好伸直无张力。现由静止释放N，在运动过程中，细绳始终保持竖直，N未触碰地面。弹性限度内弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。已知M、N的质量分别为、，弹簧的劲度系数，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内．下列说法正确的是（ ） A. 开始时弹簧的弹性势能为0.1 J B. 弹簧恢复原长时，两个物块的速率为 C. 物块N下降的最大距离为0.6 m D. 物块N的最大速率为 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某同学采用如图甲所示的“碰撞实验器”来验证动量守恒定律。 （1）关于该实验，下列要求错误的是________（填选项前的字母，多选）。 A. 斜槽轨道尽量光滑以减少误差 B. 斜槽轨道末端的切线必须水平 C. 入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D. 入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球多次从斜槽上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜槽上S位置由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复，空气阻力忽略不计。为了完成该实验，下列物理量需要测量的有________（填选项前的字母，多选）。 A. 测量入射和被碰小球的质量m1、m2 B. 测量入射小球开始释放时的高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到入射小球、被碰小球相碰后落地点的平均位置M、N E. 测量平抛射程OM、ON （3）若某次实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为________。 12. 实验小组利用如图甲所示装置进行“验证机械能守恒定律”实验。 （1）（单选）下列操作正确的是________。 A. 安装打点计时器时两限位孔应保持竖直 B. 先释放纸带后接通电源 C. 释放纸带前应使重物离打点计时器尽量远一些 D. 可以用来计算纸带上所选取的计数点的瞬时速度 （2）如图乙所示是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出点a、b、c，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点频率为f。若代入测量数据能满足表达式 ________，则可验证重物下降过程机械能守恒；通常计算过程会出现动能的增加量略小于重力势能减小量，其原因：__________________。 （3）某同学根据数据进行相关计算，作出了图像如图丙所示，由图像可得到重力加速度g=________（结果保留三位有效数字）。 三、计算题（本题共3小题，共计40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. 通过天文观测可以推算天体的质量，某天文爱好者通过观测、计算与查阅资料得到木星的半径为，绕木星运动的一颗卫星周期为、轨道半径为，引力常量为，求： （1）木星的质量； （2）在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度。 14. 时一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，时，汽车达到最大速度，随后以该速度匀速行驶。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，汽车在前5 s内的牵引力为，整个过程中，汽车的功率都不超过额定功率，重力加速度取。 （1）求内汽车的加速度大小； （2）求汽车的额定功率及最大速度大小； （3）若该汽车以额定功率启动，时达到最大速度，求该汽车从启动开始到达到最大速度时运动的位移大小。 15. 如图所示，竖直面内有一光滑圆弧轨道AB，半径，圆弧所对的圆心角，轨道最低点B与水平传送带左端相切，传送带由电动机带动，以恒定速率顺时针匀速转动，传送带BC长，传送带右端平滑连接一与传送带上表面等高的水平地面CE，其中CD粗糙，DE光滑，且C、D间距离为，E点固定一竖直墙壁，一个轻弹簧右端与墙壁连接，弹簧的原长与D、E间的距离相等。一质量的物块P从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块P与传送带及粗糙水平地面CD间的动摩擦因数均为，物块P第一次压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能。物块P可看成质点，已知，，重力加速度g取10m/s2。 （1）求物块P经过B点时对轨道的压力大小； （2）求物块P在C点时的速度大小及最终停止的位置距C点的距离； （3）求传送带的速率及物块通过传送带的过程电动机对传送带多做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025～2026学年度高一年级5月质量检测 物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔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，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版必修第二册，选择性必修第一册第一章第1~4节。 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题中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，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. 如图，一送餐机器人在送餐，餐具放在水平托盘上，机器人在水平方向上做匀加速直线运动的过程中，餐具与水平托盘始终无相对滑动。下列说法正确的是（　　） A. 摩擦力对餐具做正功 B. 支持力对餐具做正功 C. 重力对餐具做负功 D. 合力对餐具不做功 【答案】A 【解析】 【详解】A．餐具跟着机器人在水平方向做匀加速直线运动，对餐具受力分析可知，受重力、支持力，向前的静摩擦力，则静摩擦力与运动方向相同，静摩擦力对餐具做正功，故A正确； B．支持力与运动方向垂直，则支持力对餐具不做功，故B错误； C．重力与与运动方向垂直，则重力对餐具不做功，故C错误； D．餐具在水平方向做匀加速直线运动，则合力对餐具做正功，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，半球形陶罐固定在绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，改变转台角速度，再次稳定后，小物块与O点的连线与之间的夹角θ变大，不计摩擦．下列说法正确的是（ ） A. 物块做圆周运动的加速度大小变小 B. 转台角速度变大 C. 陶罐对小物块的作用力不变 D. 小物块所受合力始终指向O点 【答案】B 【解析】 【详解】AC．对小物块受力分析，受重力和陶罐的支持力，竖直方向平衡有 水平方向合力提供向心力有 解得， 当变大时，变大，变小，则加速度变大，支持力变大，故AC错误； B．由且 得 解得 当变大时，变小，则角速度变大，故B正确。 D．小物块做匀速圆周运动，合力提供向心力，方向指向圆周运动的圆心（转轴上），不是指向球心，故D错误； 故选B。 3. 如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成面积为S的圆面。某时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机将风能转化为电能的效率为，则此风力发电机发电的功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设t时间内与叶片相互作用的空气柱长度为l，则 空气柱质量为 气流的动能 风的动能转化为的电能 风力发电机发电的功率 故选A。 4. 一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平床面3.2m高处自由下落，接触蹦床后沿竖直方向蹦回到离水平床面1.8m高处。已知运动员与床面接触的时间为0.5s，取竖直向下为正方向，g取10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 运动员与蹦床接触过程的动量变化量为700kg·m/s B. 下落过程中，运动员动量对时间的变化率为零 C. 运动员对蹦床的平均压力大小为1900N D. 运动员对蹦床的冲量与蹦床对运动员的冲量相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒可得，与蹦床刚接触时 解得 方向竖直向下，离开蹦床时则有 解得 方向竖直向上，则动量变化量为 A错误； B．根据动量定理可知 可得 由于自由下落运动员只受重力的作用，故下落过程动量对时间的变化率为mg，B错误； C．由动量定理可得 解得 C正确； D．运动员对蹦床的冲量与蹦床对运动员的冲量大小相等，方向相反，D错误。 故选C。 5. 酢浆草的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。某次抛出的种子中有两粒的运动轨迹如图所示（两粒种子可视为同时抛出），它们质量相同，轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时种子1和种子2的初速度均为，种子1抛出时方向水平，种子2抛出时方向斜向上，忽略空气阻力。关于这两粒种子从O运动到P的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 种子2重力的平均功率大 B. 运动过程中种子2的重力做功多 C. 种子2经过P点时的速率小于种子1经过P点时的速率 D. 经过P点时种子2重力的瞬时功率大小大于种子1的 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在竖直方向上，种子2做竖直上抛运动，即先向上减速再向下加速，而种子1做自由落体运动，这两粒种子从点运动到点的高度相同，则种子2运动时间较长，且两粒种子质量相同，则两粒种子重力做功相同，种子1重力的平均功率大，故AB错误； C．在点对于种子1有 对于种子2，竖直方向上有 则在点有 则种子1、2在点的速率相同，故C错误； D．重力的瞬时功率 在竖直方向上，由于种子2由最高点运动到P点过程中竖直方向下落的高度比种子1从O点运动到P点竖直方向下落的高度高，可知在点，种子2的竖直分速度大，则在点种子2重力的瞬时功率大，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，宇宙中存在某双星A、B系统，A、B系统与其他天体相距很远，与其他天体间引力忽略不计，A、B两星球绕其连线上的固定点O做匀速圆周运动，现测得，下列说法正确的是（　　） A. 星球A受的引力是星球B受的引力的2倍 B. 星球A的周期是星球B的周期的2倍 C. 星球A的质量是星球B的质量的2倍 D. 星球A的速率是星球B的速率的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．星球A、B间的引力是相互作用力，大小相等，故A错误； B．A、B组成的双星系统稳定运行时角速度相同，故B错误； D． 由，可知星球A、B做圆周运动的半径之比为，由得星球A的速率是星球B的速率的2倍，故D正确； C．设A星和B星的质量分别为、，运行半径分别为2r、，由万有引力提供向心力得 解得，星球B的质量是星球A的质量的2倍，故C错误。 故选D。 7. 如图甲所示，质量为的滑块静止在倾角的粗糙斜面底端，现用平行于斜面向上的拉力作用在滑块上，滑块沿斜面运动时撤去拉力，此时滑块的机械能，滑块上滑过程中机械能与上滑位移之间的关系图像如图乙所示，滑块运动时达到最高点，取斜面底端重力势能为0，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ） A. 滑块的质量为 B. 滑块所受摩擦力的大小为10N C. 拉力的大小恒为是40N D. 拉力撤去时滑块的动能为40J 【答案】B 【解析】 【详解】BC．滑块机械能的变化量等于除重力以外的力做功 拉力作用内，由功能关系得 拉力撤去后内，由功能关系得 联立并将代入解得拉力，摩擦力，故B正确，C错误； AD．拉力作用内，由动能定理有 拉力撤去后内，由动能定理有 联立解得滑块的质量，拉力撤去时滑块的动能，故AD错误； 故选B。 8. 二十四节气是中华民族优秀文化与广博智慧的传承，被国际气象界誉为中国“第五大发明”。如图所示，地球沿椭圆轨道绕太阳运动，春分、秋分、夏至、冬至时地球恰好分别处在椭圆轨道短轴和长轴上。已知冬至和夏至时地球中心与太阳中心的距离分别为、，下列说法正确的是（ ） A. 冬至和夏至时地球公转的加速度大小之比为 B. 月球绕地球运动的开普勒第三定律的值与地球绕太阳运动的开普勒第三定律的值相等 C. 地球从春分到夏至的时间为地球公转周期的 D. 冬至时地球公转速度最大 【答案】AD 【解析】 详解】A．地球沿椭圆轨道绕太阳运动，万有引力提供公转加速度，即 解得 冬至和夏至时地球中心与太阳中心的距离分别为、，故冬至和夏至时地球公转的加速度大小之比，故A正确； B．根据开普勒第三定律 其中仅与中心天体质量有关。月球绕地球的中心天体是地球，地球绕太阳的中心天体是太阳，中心天体不同，值不相等，故B错误； C．由对称性可知，从冬至到春分到夏至时间为地球公转周期的，根据开普勒第二定律，地球离太阳越远，公转速度越小，即地球从春分到夏至的平均速率小于冬至到春分的平均速率，则从春分到夏至的时间大于从冬至到春分的时间，即地球从春分到夏至的时间大于地球公转周期的，故C错误； D．由开普勒第二定律可知，离太阳越近，地球公转的线速度越大，冬至时，地球与太阳的距离最近，则冬至时地球公转速度最大，故D正确； 故选AD。 9. 滑板运动是由冲浪运动演变而成一种极限运动项目。如图所示，一同学在水平地面上进行滑板练习，该同学站在滑板A前端与滑板以的共同速度做匀速直线运动，在滑板A正前方有一静止的滑板B。在滑板A接近滑板B时，该同学迅速从滑板A跳上滑板B，接着又从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞。该同学的质量为，两滑板的质量均为，不计滑板与地面间的摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 上述过程中该同学与滑板A和滑板B组成的系统动量守恒 B. 该同学跳离滑板B的过程中，滑板B的速度增大 C. 该同学跳回滑板A后，他和滑板A的共同速度为 D. 该同学全过程对滑板B的水平方向冲量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．上述过程中该同学与滑板A和滑板B组成的系统，在水平方向上所受合外力为0，则水平方向动量守恒，在竖直方向上所受合外力不为0，则竖直方向动量不守恒，所以该同学与滑板A和滑板B组成的系统动量不守恒，故A错误； B．该同学跳离滑板B的过程中，他对滑板B的作用力向右，滑板B向右加速，速度增大，故B正确； C．从滑板B跳回滑板A，两滑板恰好不相撞，三者共速，设速度为v，由水平方向动量守恒可得 其中， 解得，故C错误； D．根据动量定理可知，该同学全过程对滑板B的水平方向冲量大小为，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块M相接。一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物块M和N，开始时用手托住物块N，细绳恰好伸直无张力。现由静止释放N，在运动过程中，细绳始终保持竖直，N未触碰地面。弹性限度内弹簧弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。已知M、N的质量分别为、，弹簧的劲度系数，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内．下列说法正确的是（ ） A. 开始时弹簧的弹性势能为0.1 J B. 弹簧恢复原长时，两个物块的速率为 C. 物块N下降的最大距离为0.6 m D. 物块N的最大速率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．开始时弹簧形变量为 故此时弹簧的弹性势能为，故A错误； B．根据机械能守恒可知，弹簧恢复原长时，有 联立解得，故B正确； C．物块N下降的距离最大时M、N速度为0，根据机械能守恒可知，该过程有 联立解得物块N下降的最大距离为，故C错误； D．物块N的速率最大时M、N合力为0，则此时弹簧拉伸量为 可知此时弹簧弹性势能与N释放瞬间的弹簧弹性势能相同，根据机械能守恒可知 联立解得，故D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某同学采用如图甲所示的“碰撞实验器”来验证动量守恒定律。 （1）关于该实验，下列要求错误的是________（填选项前的字母，多选）。 A. 斜槽轨道尽量光滑以减少误差 B. 斜槽轨道末端的切线必须水平 C. 入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D. 入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球多次从斜槽上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜槽上S位置由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复，空气阻力忽略不计。为了完成该实验，下列物理量需要测量的有________（填选项前的字母，多选）。 A. 测量入射和被碰小球的质量m1、m2 B. 测量入射小球开始释放时的高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别找到入射小球、被碰小球相碰后落地点的平均位置M、N E. 测量平抛射程OM、ON （3）若某次实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为________。 【答案】（1）AC （2）ADE （3） 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽轨道是否光滑，对实验没有影响，A符合题意； B．斜槽轨道末端的切线必须水平，以保证小球做平抛运动，B不符合题意； C．为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量必须大于被碰球的质量，两球大小必须相同，以保证两球做对心碰撞，C符合题意； D．入射球每次从同一位置静止释放，才能保证每次入射速度相同，D不符合题意。 故选AC； 【小问2详解】 由图可知，小球平抛下落高度相同，运动时间相等，因此小球做平抛的初速度​，根据动量守恒定律 有，​ 两边同乘 得，故需要测量两球质量、​，确定碰后两球落地点平均位置M、N，测量射程OM、ON，不需要测量入射球释放高度和抛出点距地面的高度H。 故选ADE。 【小问3详解】 由，代入乙图中数据 得 12. 实验小组利用如图甲所示装置进行“验证机械能守恒定律”实验。 （1）（单选）下列操作正确的是________。 A. 安装打点计时器时两限位孔应保持竖直 B. 先释放纸带后接通电源 C. 释放纸带前应使重物离打点计时器尽量远一些 D. 可以用来计算纸带上所选取的计数点的瞬时速度 （2）如图乙所示是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出点a、b、c，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点频率为f。若代入测量数据能满足表达式 ________，则可验证重物下降过程机械能守恒；通常计算过程会出现动能的增加量略小于重力势能减小量，其原因：__________________。 （3）某同学根据数据进行相关计算，作出了图像如图丙所示，由图像可得到重力加速度g=________（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）A （2） ①. ②. 重物受空气阻力或纸带与限位孔间阻力 （3）9.75 【解析】 【小问1详解】 A．安装打点计时器时两限位孔应保持竖直，以减小纸带和打点计时器之间的摩擦力，故A正确； B．做实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放连接重锤的纸带，保证打第一个点时，重锤速度为零，并且尽可能在纸带上打出更多的点，故B错误； C．释放纸带前应使重物离打点计时器尽量近一些，这样可以在纸带上打出更多的点，故C错误； D．用计算速度，实际上已经默认了物体的加速度是重力加速度，也就默认了机械能守恒，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 [1] 动能的增加量 重力势能减小量 根据机械能守恒得 解得 [2]重物受空气阻力或纸带与限位孔间的阻力，阻力做负功，机械能减少，动能的增加量略小于重力势能减小量 【小问3详解】 根据机械能守恒得 将公式变形得 对比正比例函数 可得图像斜率为 根据图丙可得图像斜率为 所以 三、计算题（本题共3小题，共计40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. 通过天文观测可以推算天体的质量，某天文爱好者通过观测、计算与查阅资料得到木星的半径为，绕木星运动的一颗卫星周期为、轨道半径为，引力常量为，求： （1）木星的质量； （2）在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对于木星的卫星由万有引力提供向心力 解得木星的质量为 【小问2详解】 对于木星的近表面卫星 其中 解得在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度 14. 时一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，时，汽车达到最大速度，随后以该速度匀速行驶。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，汽车在前5 s内的牵引力为，整个过程中，汽车的功率都不超过额定功率，重力加速度取。 （1）求内汽车的加速度大小； （2）求汽车的额定功率及最大速度大小； （3）若该汽车以额定功率启动，时达到最大速度，求该汽车从启动开始到达到最大速度时运动的位移大小。 【答案】（1） （2）；30m/s （3） 【解析】 【详解】（1）由题意可知汽车受到的阻力为 前5 s内对汽车受力分析，由牛顿第二定律有 解得 （2）5s末汽车的速度 5s末达到额定功率，则 当牵引力等于阻力时速度最大 （3）阻力为 全程由动能定理有 代入数据联立解得位移 15. 如图所示，竖直面内有一光滑圆弧轨道AB，半径，圆弧所对的圆心角，轨道最低点B与水平传送带左端相切，传送带由电动机带动，以恒定速率顺时针匀速转动，传送带BC长，传送带右端平滑连接一与传送带上表面等高的水平地面CE，其中CD粗糙，DE光滑，且C、D间距离为，E点固定一竖直墙壁，一个轻弹簧右端与墙壁连接，弹簧的原长与D、E间的距离相等。一质量的物块P从圆弧轨道的最高点A由静止释放，物块P与传送带及粗糙水平地面CD间的动摩擦因数均为，物块P第一次压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能。物块P可看成质点，已知，，重力加速度g取10m/s2。 （1）求物块P经过B点时对轨道压力大小； （2）求物块P在C点时的速度大小及最终停止的位置距C点的距离； （3）求传送带的速率及物块通过传送带的过程电动机对传送带多做的功。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 小问1详解】 物块P从A点静止下滑至B点，由机械能守恒定律得 解得 在B点，支持力和重力充当向心力得 解得 由牛顿第三定律可知，物块P经过B点时对轨道的压力大小 【小问2详解】 从C到弹簧被压缩到最大位置，由能量守恒定律得 解得 从弹簧被压缩到最大位置向左运动至停止，由能量守恒定律得 解得 则物块P最终停止的位置距C点的距离为 【小问3详解】 因，故物块在传送带上会加速。 假设物块一直加速，则由动能定理有 解得 则物块在传送带上先加速后与传送带共速，即传送带的速率 物块在传送带上的加速度 物块在传送带上的加速时间 则物块与传送带之间的相对位移为 由能量守恒定律得电动机对传送带多做的功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $