精品解析：黑龙江大庆实验中学2025-2026学年高一下学期6月阶段检测物理试题

大庆实验中学实验二部2025级高一下阶段考试 物理试题 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. 如图所示，水平桌面光滑，轻弹簧一端固定在墙上，另一端栓接木块B，开始时B静止，弹簧处于原长。某时刻子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中，将弹簧压缩到最短。对子弹、木块和弹簧构成的系统，从子弹开始射入木块到弹簧被压缩至最短的过程中（ ） A. 动量不守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能不守恒 D. 动量守恒，机械能守恒 2. 如图甲为钱塘江上的渔网潮，某同学将其简化为图乙所示：两个频率相同的线波源，发出传播方向相互垂直的水波，在正方形区域内相遇，实线表示波峰、虚线表示波谷。则（　　） A. AB连线上各点都振动加强 B. AC连线上各点都振动加强 C. BD连线上各点都振动加强 D. EF连线上各点都振动减弱 3. 一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为（的单位是）。以下关于这列波的描述正确的是（ ） A. 振幅为20 cm B. 波长为2 m C. 波速为10 m/s D. 波沿x轴负方向传播 4. 如图所示，两辆完全相同的小车都静止在光滑水平面上，车上各站着一人，人与车总质量均为M，甲乙中的一人手持一质量为m的篮球。从某时刻起，持球人将篮球以水平速度v抛给另一人，另一人接到球后，又把球抛给对方……，直到最终球被甲、乙两人中的一人接住而不再抛出，这时甲乙的速率分别为。下列判断正确的是（　　） A. 第一次抛接球的过程，抛球人获得的速度为 B. 第一次抛接球的过程，接球人获得的速度为 C. 若，说明甲是最终的持球人 D. 若，说明乙是开始的持球人 5. 一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于1 m，、为介质中平衡位置相距2 m的两质点，其振动图像如图所示。已知波的传播方向为到，则时的波形图可能为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包返回空间站，压缩气体通过横截面积为的喷口以相对空间站的速度向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为，航天员连同整套舱外太空服的质量为，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，航天员到达空间站时相对空间站的速度为（ ） A. B. C. D. 7. 如图（a），轻质弹簧下端固定在光滑斜面底端，上端与物块甲相连，甲处于静止状态。现从斜面上某位置由静止释放物块乙，运动一段距离与甲碰撞，碰撞后一起沿斜面向下运动。取乙的释放位置为坐标原点O建立一维坐标系，x轴的正方向沿斜面向下。乙的动能Ek与位置坐标x的关系如图（b）所示，图像中0~x1之间为直线，其余部分为曲线且在x=x2处切线斜率为0。甲、乙均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙质量之比为2:1 B. 甲、乙碰撞后在x=x2位置加速度最大 C. 位置坐标满足关系 D. 弹簧的劲度系数 8. 下面四个情景描述中，物理现象相同的是（ ） A. 图甲中，救护车从路人身边经过时，路人听到救护车笛声的频率会发生变化 B. 图乙中，水波通过挡板的小孔后继续传播 C. 图丙中，发声的蜂鸣器快速转动时，几米之外听者听到的音调会发生变化 D. 图丁中，单摆a被拉离平衡位置后开始摆动，其余三个单摆中d的振幅最大 9. 将两大小相同、质量相等的铅球从图甲中左、右两个圆筒的正上方相同高度处同时由静止释放，不计阻力，两球分别与两个筒的底部发生碰撞，假设碰后两球沿竖直方向反弹且速度相同。`已知左筒底部为钢板，右筒底部为泡沫，用压力传感器测出力随时间变化的曲线①和曲线②，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 曲线①代表右球碰撞情况，②代表左球碰撞情况 B. 曲线①与时间轴围成面积小于②与时间轴围成面积 C. 两小球到达圆筒底部时，它们碰前的动量相等 D. 碰撞过程中，两个小球所受合力的冲量不相等 10. 如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的点等高，为的中点，距离为。一根轻质不可伸长的细绳一端系在点，穿过质量为的光滑圆环M再绕过定滑轮P，另一端吊着质量也为的重物N。将圆环M由点静止释放，设与水平方向夹角为。已知重力加速度为，整个过程中N未与滑轮P相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是（ ） A. M可以下降的最大高度为 B. M的速度和N的速度的关系为 C. M和N总重力势能最小时 D. M和N的最大总动能为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： （1）调节导轨水平； （2）测得两滑块A的质量为0.304 kg，B的质量为0.510 kg； （3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等； （4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和； （5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示： 1 2 3 4 5 0.49 0.67 1.01 1.22 1.39 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 0.31 0.33 0.33 0.33 （6）表中的__________；（保留2位有效数字） （7）的平均值为__________；（保留2位有效数字） （8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为__________（用和表示），本实验中其值为__________（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 12. 某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。细线的一端固定在一力传感器触点上，力传感器与电脑屏幕相连，能直观显示细线的拉力大小随时间的变化情况，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数及时间。 （1）用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则摆球直径__________cm； （2）将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球某次通过光电门时从1开始计数计时，当摆球第次（为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为，此单摆的周期__________（用、表示）。 （3）若在某次实验时该同学未测量摆球直径，在测得多组细线长度和对应的周期后，画出图像。在图线上选取、两个点，找到两点相应的横、纵坐标。如图丙所示，利用该两点的坐标可得重力加速度表达式__________。 （4）在测量时，某小组由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图丁所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比__________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 13. 位于和处的两波源产生的简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，波速大小均为，如图所示为时刻两列波的图像，此时平衡位置在和的、两质点刚开始振动，质点的平衡位置位于处。 （1）求两列波相遇的时刻； （2）求0~5.5 s内质点通过的位移和路程。 14. 如图，春节期间燃放的“火箭”型爆竹由A、B两部分构成，质量分别为m1＝0.2 kg、m2＝0.3 kg。现将“火箭”垂直于斜面静止摆放在倾角为37°的斜面上。点燃B底部火药（第一次爆炸），当A、B速度水平时，A、B间火药发生第二次爆炸，A、B分离瞬间，B速度为0，A速度大小为v1＝30 m/s，最终A撞击在与第一次爆炸位置同一高度的泥土堆上的C点。已知A撞击泥土堆的作用时间△t＝0.02 s，重力加速度大小g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，不计火药质量、空气阻力及“火箭”的体积，可认为火药爆炸所释放的化学能全部转化为A、B的机械能，求： （1）第二次爆炸前瞬间，A、B整体的速度大小v共； （2）第一次爆炸过程中，火药释放的化学能E； （3）A撞击泥土堆过程中，泥土堆对A的冲量方向与水平方向夹角的正切值。 15. 某学习小组设计了如图所示的装置。质量为足够长的平板车静止在光滑水平面上，其右端与一根固定在墙上、劲度系数为的轻弹簧接触，左端放有一个质量也为的小物块A，物块与平板车之间的动摩擦因数为。平板车上方固定有一根足够长的光滑水平细杆，杆上套有一个质量为的滑块Q，质量为的物块P通过长的轻绳与滑块Q相连。现将物块P拉起至轻绳水平伸直状态后，由静止释放。物块P运动至最低点时恰好与物块A发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后物块A获得瞬时速度。已知所有物块均可视为质点，空气阻力不计，弹簧振子简谐运动的周期与振子质量、劲度系数的关系为，重力加速度取，求： （1）物块P运动到最低点时的速度大小及此时绳子的拉力大小； （2）与物块P碰撞后，物块A的速度大小： （3）平板车从开始运动到第一次速度减为零的过程中，物块A与平板车摩擦产生的热量（结果保留1位小数）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆实验中学实验二部2025级高一下阶段考试 物理试题 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. 如图所示，水平桌面光滑，轻弹簧一端固定在墙上，另一端栓接木块B，开始时B静止，弹簧处于原长。某时刻子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中，将弹簧压缩到最短。对子弹、木块和弹簧构成的系统，从子弹开始射入木块到弹簧被压缩至最短的过程中（ ） A. 动量不守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能不守恒 D. 动量守恒，机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中，由于墙壁对弹簧有力的作用，所以系统所受的外力之和不为零，所以系统动量不守恒。在整个过程中，由于子弹射入木块的过程中有内能产生，所以系统机械能不守恒。 故选C。 2. 如图甲为钱塘江上的渔网潮，某同学将其简化为图乙所示：两个频率相同的线波源，发出传播方向相互垂直的水波，在正方形区域内相遇，实线表示波峰、虚线表示波谷。则（　　） A. AB连线上各点都振动加强 B. AC连线上各点都振动加强 C. BD连线上各点都振动加强 D. EF连线上各点都振动减弱 【答案】B 【解析】 【详解】A．A点是波谷和波谷相遇（振动加强），B点是波峰和波谷相遇（振动减弱），因此AB连线上不是所有点都振动加强，故A错误； B．A点是波谷和波谷相遇（振动加强），C点是波峰和波峰相遇（振动加强），因此AC整条连线上各点都满足同相位相遇，都是振动加强点，故B正确； C．BD点连线，会出现波峰和波谷相遇情况，存在振动减弱点，故C错误； D．EF连线上所有点均满足波峰遇波峰、波谷遇波谷，都是振动加强点，故D错误； 故选 B。 3. 一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为（的单位是）。以下关于这列波的描述正确的是（ ） A. 振幅为20 cm B. 波长为2 m C. 波速为10 m/s D. 波沿x轴负方向传播 【答案】C 【解析】 【详解】A．由波形图和质点的振动表达式可知，这列波的振幅为，故A错误； B．从波形图可得，一个完整波形的长度为，即波长，故B错误； C．由振动表达式得圆频率，周期 根据波速公式得，故C正确； D．时，点位移为，之后短时间内，说明时刻沿轴正方向运动；用上下坡法判断可得，波沿轴正方向传播，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，两辆完全相同的小车都静止在光滑水平面上，车上各站着一人，人与车总质量均为M，甲乙中的一人手持一质量为m的篮球。从某时刻起，持球人将篮球以水平速度v抛给另一人，另一人接到球后，又把球抛给对方……，直到最终球被甲、乙两人中的一人接住而不再抛出，这时甲乙的速率分别为。下列判断正确的是（　　） A. 第一次抛接球的过程，抛球人获得的速度为 B. 第一次抛接球的过程，接球人获得的速度为 C. 若，说明甲是最终的持球人 D. 若，说明乙是开始的持球人 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一次抛接球的过程，对人和球系统由动量守恒定律 可得抛球人获得的速度为 选项A错误； B．第一次抛接球的过程，对人和球系统由动量守恒定律 接球人获得的速度为 选项B错误； CD．从开始抛球到最终，根据 若，说明甲是最终的持球人；若，说明乙是最终的持球人，但是不能确定开始的持球人是谁，选项C正确，D错误。 故选C。 5. 一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于1 m，、为介质中平衡位置相距2 m的两质点，其振动图像如图所示。已知波的传播方向为到，则时的波形图可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】从振动图像可得时，质点在波谷，位移 质点在平衡位置，位移，且下一时刻位移为正，因此振动方向向上。已知波沿传播，、平衡位置相距，且波长 波的传播方向为到，在波谷，在平衡位置向上，因此到的距离满足 代入得 由得 解得或符合条件。 当时，得 此时，即到的距离为个波长，在波谷，在平衡位置，对应选项B的波形。 当时，得 此时，即到的距离为个波长，在波谷，在平衡位置，无对应选项波形。 故选B。 6. 如图所示，假设一航天员在距离空间站舱门为的位置与空间站保持相对静止，某一时刻航天员启动喷气背包返回空间站，压缩气体通过横截面积为的喷口以相对空间站的速度向后持续喷出，若喷出的压缩气体密度恒为，航天员连同整套舱外太空服的质量为，不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化，航天员到达空间站时相对空间站的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】取极短时间，喷出气体的质量为 对喷出气体由动量定理 代入得 化简得推力大小，根据牛顿第三定律，航天员受到的反作用力大小等于 不计航天员总质量变化，因此航天员做初速度为0的匀加速直线运动，加速度 由匀变速直线运动公式 代入和位移得 整理得 故选A。​​ 【点睛】 7. 如图（a），轻质弹簧下端固定在光滑斜面底端，上端与物块甲相连，甲处于静止状态。现从斜面上某位置由静止释放物块乙，运动一段距离与甲碰撞，碰撞后一起沿斜面向下运动。取乙的释放位置为坐标原点O建立一维坐标系，x轴的正方向沿斜面向下。乙的动能Ek与位置坐标x的关系如图（b）所示，图像中0~x1之间为直线，其余部分为曲线且在x=x2处切线斜率为0。甲、乙均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙质量之比为2:1 B. 甲、乙碰撞后在x=x2位置加速度最大 C. 位置坐标满足关系 D. 弹簧的劲度系数 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图b可知，物块乙与物块甲碰撞前的动能 物块乙与物块甲碰撞后的动能 物块乙与物块甲碰撞过程，根据动量守恒定律 联立解得，故A错误； B．由图b可知，甲与乙碰撞后乙在x2处动能最大，则甲与乙碰撞后在x2位置处速度最大，此位置为平衡位置，加速度为零，故B错误； C．由图（b）可知，x3位置的速度减小到0，说明是平衡位置下方的最大位移处，而x1处的速度不为0，说明此位置不是该简谐振动平衡位置上方的最大位移处，因此有 解得，故C错误； D．弹簧上端与物块甲相连，物块甲处于静止状态，设此时弹簧的形变量为x0，结合图a根据平衡条件可知 当甲乙一起运动到x2位置时，速度最大，根据平衡条件可得 物块乙从释放到位置x1的过程中，由动能定理可得， 联立解得，故D正确。 故选D。 8. 下面四个情景描述中，物理现象相同的是（ ） A. 图甲中，救护车从路人身边经过时，路人听到救护车笛声的频率会发生变化 B. 图乙中，水波通过挡板的小孔后继续传播 C. 图丙中，发声的蜂鸣器快速转动时，几米之外听者听到的音调会发生变化 D. 图丁中，单摆a被拉离平衡位置后开始摆动，其余三个单摆中d的振幅最大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．救护车相对路人运动时，路人接收到笛声的频率发生变化，属于多普勒效应。 B．水波通过挡板小孔后继续传播，是波的衍射现象。 C．蜂鸣器快速转动时，相对听者周期性靠近/远离，导致听者接收到的声音频率（音调）变化，属于多普勒效应。 D．摆动单摆后，固有频率与单摆相同的振幅最大，属于共振现象。 物理现象相同的是A和C，故选AC。 9. 将两大小相同、质量相等的铅球从图甲中左、右两个圆筒的正上方相同高度处同时由静止释放，不计阻力，两球分别与两个筒的底部发生碰撞，假设碰后两球沿竖直方向反弹且速度相同。`已知左筒底部为钢板，右筒底部为泡沫，用压力传感器测出力随时间变化的曲线①和曲线②，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 曲线①代表右球碰撞情况，②代表左球碰撞情况 B. 曲线①与时间轴围成面积小于②与时间轴围成面积 C. 两小球到达圆筒底部时，它们碰前的动量相等 D. 碰撞过程中，两个小球所受合力的冲量不相等 【答案】BC 【解析】 【详解】C．因为两球碰前自由下落的高度相同，所以碰前的速度相等，两球的动量也相等，故C正确； D．两球反弹的速度也相同，根据动量定理可知，碰撞过程中两球受到的合力的冲量相等，故D错误； B．考虑到小球与钢板作用的时间较短，故左筒中小球受到的重力冲量小于右筒中小球受到的重力冲量，两条曲线与时间轴所围的面积表示压力的冲量，应该曲线①与时间轴围成的面积小于曲线②与时间轴围成的面积，故B正确； A．左球与钢板碰撞时间较短，右球与泡沫碰撞时间较长，即曲线①代表左球的碰撞情况，曲线②代表右球的碰撞情况，故A错误。 故选BC。 10. 如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的点等高，为的中点，距离为。一根轻质不可伸长的细绳一端系在点，穿过质量为的光滑圆环M再绕过定滑轮P，另一端吊着质量也为的重物N。将圆环M由点静止释放，设与水平方向夹角为。已知重力加速度为，整个过程中N未与滑轮P相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是（ ） A. M可以下降的最大高度为 B. M的速度和N的速度的关系为 C. M和N总重力势能最小时 D. M和N的最大总动能为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．M可以下降的最大高度为，由能量守恒 解得，A正确； B．N上升的速度等于左侧绳伸长的速度，M沿QM方向的速度分量为，沿PM方向的速度分量也为，故有，B错误； C．M和N总重力势能最小时，系统总动能最大，此时M、N加速度为零，受力平衡 对N有 对M竖直方向有 联立解得即，故C正确； D．M和N总重力势能最小时，系统总动能最大，此时 M下降高度 N下降高度 根据能量守恒，M和N的最大总动能为，故D正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： （1）调节导轨水平； （2）测得两滑块A的质量为0.304 kg，B的质量为0.510 kg； （3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等； （4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和； （5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示： 1 2 3 4 5 0.49 0.67 1.01 1.22 1.39 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 0.31 0.33 0.33 0.33 （6）表中的__________；（保留2位有效数字） （7）的平均值为__________；（保留2位有效数字） （8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为__________（用和表示），本实验中其值为__________（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 【答案】 ①. 0.31 ②. 0.32 ③. ④. 0.34 【解析】 【分析】 【详解】[1]由题意，碰撞后，，且 因此 第二组数据，，代入得 [2]平均值为 [3]设碰撞前速度为​，碰撞后反弹，为速度大小：由动量守恒可得 由机械能守恒可得 联立两式解得， 得 [4]代入，得 【点睛】 12. 某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。细线的一端固定在一力传感器触点上，力传感器与电脑屏幕相连，能直观显示细线的拉力大小随时间的变化情况，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数及时间。 （1）用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则摆球直径__________cm； （2）将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球某次通过光电门时从1开始计数计时，当摆球第次（为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为，此单摆的周期__________（用、表示）。 （3）若在某次实验时该同学未测量摆球直径，在测得多组细线长度和对应的周期后，画出图像。在图线上选取、两个点，找到两点相应的横、纵坐标。如图丙所示，利用该两点的坐标可得重力加速度表达式__________。 （4）在测量时，某小组由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图丁所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比__________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 【答案】（1）1.240 （2） （3） （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 由游标卡尺的读数规则可知，主尺读数为，游标尺为20分度，其第8个刻度与主尺刻度对齐，则摆球的直径为 解得 【小问2详解】 摆球每次通过平衡位置时光电门记录一次，从第次到第次经历的时间为，则经过了个半周期的时间，根据周期定义有 解得 【小问3详解】 设摆球的直径为，根据单摆周期公式有 推导可得 由该函数关系可知图像的斜率为 结合图像斜率的定义有 联立解得 【小问4详解】 如果摆球在水平面内做匀速圆周运动形成圆锥摆，设单摆的有效摆长为，摆线与竖直方向的夹角为，此时圆周运动周期为，根据牛顿第二定律有 解得真实重力加速度为 实验中仍按单摆周期公式计算，则计算所得重力加速度为 对比两式可推导 由于，所以求出的重力加速度与重力加速度的真实值相比偏大。 13. 位于和处的两波源产生的简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，波速大小均为，如图所示为时刻两列波的图像，此时平衡位置在和的、两质点刚开始振动，质点的平衡位置位于处。 （1）求两列波相遇的时刻； （2）求0~5.5 s内质点通过的位移和路程。 【答案】（1） （2）位移为，路程 【解析】 【分析】 【小问1详解】 ，两列波分别传播到（P点）和（Q点） 的距离为 两列波相向传播，波速均为，设相遇时刻为，则满足 代入得 【小问2详解】 由图可得波长，因此波的周期均为 由（1）可得两列波在同时到达点，两波源起振方向相同均向下，且到两波源的路程差为，因此点是稳定的振动加强点，从平衡位置开始向下振动，振幅 从到，经过的时间 经过个周期后，质点回到初始的平衡位置，因此：位移为 一个周期质点运动路程为，总路程 【点睛】 14. 如图，春节期间燃放的“火箭”型爆竹由A、B两部分构成，质量分别为m1＝0.2 kg、m2＝0.3 kg。现将“火箭”垂直于斜面静止摆放在倾角为37°的斜面上。点燃B底部火药（第一次爆炸），当A、B速度水平时，A、B间火药发生第二次爆炸，A、B分离瞬间，B速度为0，A速度大小为v1＝30 m/s，最终A撞击在与第一次爆炸位置同一高度的泥土堆上的C点。已知A撞击泥土堆的作用时间△t＝0.02 s，重力加速度大小g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，不计火药质量、空气阻力及“火箭”的体积，可认为火药爆炸所释放的化学能全部转化为A、B的机械能，求： （1）第二次爆炸前瞬间，A、B整体的速度大小v共； （2）第一次爆炸过程中，火药释放的化学能E； （3）A撞击泥土堆过程中，泥土堆对A的冲量方向与水平方向夹角的正切值。 【答案】（1） （2） （3）0.54 【解析】 【小问1详解】 第二次爆炸过程时间极短，水平方向动量守恒，爆炸后速度为0，速度为，由动量守恒定律 代入，， 解得 【小问2详解】 第一次爆炸后，整体沿垂直斜面向上做斜抛运动，最高点速度水平，即最高点速度就是斜抛的水平分速度​。 斜面倾角，垂直斜面方向与水平方向夹角为，因此斜抛初速度满足 代入， 得 第一次爆炸释放的化学能全部转化为整体动能，因此 代入数据解得 【小问3详解】 斜抛上升过程中，初速度竖直分量 由运动对称性，下落到与爆炸点同高的点时，竖直速度大小，方向向下； 爆炸后水平速度保持不变。 对撞击过程应用动量定理，设泥土冲量的水平分量大小为，竖直分量大小为，撞击后速度为0。 水平方向​ 竖直方向 设冲量与水平方向夹角为，则 代入，，， 解得 15. 某学习小组设计了如图所示的装置。质量为足够长的平板车静止在光滑水平面上，其右端与一根固定在墙上、劲度系数为的轻弹簧接触，左端放有一个质量也为的小物块A，物块与平板车之间的动摩擦因数为。平板车上方固定有一根足够长的光滑水平细杆，杆上套有一个质量为的滑块Q，质量为的物块P通过长的轻绳与滑块Q相连。现将物块P拉起至轻绳水平伸直状态后，由静止释放。物块P运动至最低点时恰好与物块A发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后物块A获得瞬时速度。已知所有物块均可视为质点，空气阻力不计，弹簧振子简谐运动的周期与振子质量、劲度系数的关系为，重力加速度取，求： （1）物块P运动到最低点时的速度大小及此时绳子的拉力大小； （2）与物块P碰撞后，物块A的速度大小： （3）平板车从开始运动到第一次速度减为零的过程中，物块A与平板车摩擦产生的热量（结果保留1位小数）。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 P下摆过程中，P和Q组成的系统水平方向动量守恒，初始总动量为0，设P到达最低点时对地速度为，Q对地速度大小为，由动量守恒可得 系统机械能守恒 联立解得， P相对于Q的速度大小为 最低点时Q水平方向合力为0、加速度为0，对P由牛顿第二定律得 代入解得 【小问2详解】 P与A发生弹性正碰，设碰撞后A速度为，碰撞过程动量守恒 机械能守恒​ 解得 【小问3详解】 A向右运动，假设A一直做匀减速运动，且速度一直比平板车大。加速度大小为 对车的滑动摩擦力，受力分析可得车压缩弹簧做简谐运动，恒力作用下平衡位置满足 得平衡位置 车从原长（初速度为0）开始运动，简谐运动的振幅​，圆频率 车速最大为 此时A的速度 因为，即车最大速度时都比A速度小，则假设成立。平板车从开始运动到第一次速度减为零之前，A会对车一个向右恒定的摩擦力，即车会做简谐运动，第一次速度为零的时间 由对称可得车的位移 时间内A的位移 A与车的相对位移 摩擦生热 代入数据解得 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $