精品解析:辽宁大连市某校2025-2026学年高一下学期期中物理试卷
2026-06-17
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 大连市 |
| 地区(区县) | 西岗区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.23 MB |
| 发布时间 | 2026-06-17 |
| 更新时间 | 2026-06-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58393281.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025—2026学年度下学期高一期中考试
物理
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. 篮球运动员为了提升跳高能力,经常进行原地纵跳摸高练习。训练时运动员先下蹲降低重心,经过充分调整后,由静止发力跳起摸高。忽略空气阻力影响,在蹬地发力过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力对运动员做正功 B. 重力势能为正值
C. 地面对运动员不做功 D. 运动员的机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.重力方向竖直向下,而运动员位移方向向上,因此重力对运动员做负功,
故A错误;
B.重力势能大小具有相对性,因没有指明参考平面,故重力势能的值不能确定,故B错误;
C.在蹬地过程中,运动员的脚与地面接触点无位移,因此地面对运动员施加的支持力在作用点无位移,根据功的定义地面对运动员不做功,故C正确;
D.运动员的机械能(包括动能和重力势能)在蹬地过程中增加,这是因为内部肌肉力做功,将化学能转化为机械能,导致动能和势能增加,运动员的机械能增加,故D错误。
故选C。
2. 滑板比赛中部分场景简化如图所示,选手和滑板总质量为,以速度从高度处的平台末端水平飞出,并在空中保持同一姿态落在水平地面上。忽略空气阻力,取重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 选手和滑板在空中相等时间内动能变化相等
B. 选手和滑板在空中相等时间内动量变化相同
C. 选手和滑板着地前瞬间重力的瞬时功率为
D. 选手和滑板着地前瞬间动量大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据动能定理可得,
选手和滑板在空中做平抛运动,则
则相等时间端内选手和滑板下降高度:
则选手和滑板在空中相等时间内动能变化量
可知相等时间内,选手和滑板在空中相等时间内动能变化逐渐增加,A错误;
B.根据动量定理,则选手和滑板在空中相等时间内动量变化相同,B正确;
C.选手和滑板着地前瞬间重力的瞬时功率为,C错误;
D.选手和滑板着地前瞬间速度大小为
可知动量大小为,D错误。
故选B。
3. 甲图为地铁安检场景,乙图为安检时传送带运行的示意图,某乘客把一质量为的书包无初速度地放在水平传送带的入口处,书包随传送带从出口处运出,入口到出口的距离为,传送带始终绷紧并以速度匀速运动,书包与传送带间的动摩擦因数为。对于书包由静止释放到相对传送带静止这一过程,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对物体做的功为
B. 摩擦力对传送带做的功为
C. 书包与传送带摩擦产生的热量为
D. 电动机因放上物体多消耗电能
【答案】D
【解析】
【详解】书包无初速度放在传送带上,在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动,直到速度达到传送带速度后,与传送带相对静止。加速度:
加速时间:
书包的位移:
传送带的位移:
相对位移:
A.根据动能定理,摩擦力对书包做的功等于书包动能的增加量:,A错误。
B.摩擦力大小为,传送带位移为
但摩擦力方向与传送带运动方向相反,所以,B错误。
C.热量等于滑动摩擦力乘以相对位移:
而是摩擦力乘以传送带总长度,不等于相对位移,C错误。
D.电动机多消耗的电能,等于书包增加的动能加上摩擦产生的热量,D正确。
故选D。
4. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动,如图中实线所示。为了避开碎片,空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体,使空间站获得一定的反冲速度,从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。则( )
A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同
B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小
D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在P点变轨前后空间站所受到的万有引力不变,根据牛顿第二定律可知空间站变轨前、后在P点的加速度相同,故A正确;
B.因为变轨后其半长轴大于原轨道半径,根据开普勒第三定律可知空间站变轨后的运动周期比变轨前的大,故B错误;
C.变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度,原水平向左的圆周运动速度不变,因此合速度变大,故C错误;
D.由于空间站变轨后在P点的速度比变轨前大,而比在近地点的速度小,则空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小,故D错误。
故选A。
5. “福建舰”的研制与列装标志着我国航母技术实现了从滑跃起飞到电磁弹射的重大突破,正式迈入世界顶尖航母行列。2025年11月,“福建舰”完成入列后首次南海远海实兵训练,期间开展了动力系统多工况适配测试。在某次动力性能测试中,质量为m的“福建舰”初始以速度沿直线匀速驶向训练海域,航行所受海水阻力恒定,此时多台发动机的输出总功率为P。技术人员在时刻调整工况,关闭了部分发动机单元;经过t时间的速度调整后,舰艇稳定以做匀速运动,其速度与时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. “福建舰”在 时间内位移等于
B. “福建舰”所受阻力为
C. “福建舰”在关闭发动机瞬间的加速度大小为
D. “福建舰”从关闭到再次匀速运动过程中,其位移不可求
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图线与坐标轴所围面积表示位移,若 时间内,“福建舰”的速度均匀变化,则在 时间内位移等于 ,由图可知在 时间内实际面积较小,所以位移小于 ,故A错误;
B.匀速行驶时,牵引力F等于阻力f,由功率公式
解得阻力大小为,故B错误;
C.关闭了部分发动机单元后,再次匀速行驶时
则刚关闭部分发动机单元时,发动机的牵引力大小为
根据牛顿第二定律可得
解得,故C正确;
D.“福建舰”从关闭到再次匀速运动过程中,设位移大小为,根据动能定理可得
代入数据,即可求出位移大小,故D错误。
故选C。
6. 在某次用电钻给一固定物体钻孔时,钻头所受的阻力与运动时间的关系和钻头所受的阻力与运动位移的关系都成正比,即和,其图像分别为图甲和图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 在位移内摩擦产生的热量为
B. 在时间内阻力的冲量大小为
C. 在时间内电钻前进的位移为
D. 电钻向前做匀加速运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.在图像中,图线与位移轴围成的面积表示克服阻力做的功,即产生的热量,所以在位移内摩擦产生的热量为,故A正确;
B.在图像中,图线与时间轴围成的面积表示冲量,所以在时间内阻力的冲量大小为,故B错误;
D.题意可知,
联立,可得
即
位移与时间成正比,说明电钻做匀速直线运动,故D错误;
C.根据可知,在时间内电钻前进的位移为,故C错误。
故选A。
7. 如图所示为探究滑块从同一高度沿不同轨道下滑时,水平位移大小关系的示意图,所有轨道均处在同一竖直平面内。某次实验中让滑块沿AB轨道从点由静止释放,滑块最终停在水平面上的点,且A、C连线与水平方向夹角为。滑块可视为质点,且不计经过弯角处的能量损失,滑块与所有接触面的动摩擦因数均相同。每次实验,滑块都从点由静止释放,以下结论正确的是( )
A. 沿AED轨道下滑与沿AD轨道下滑,到达点时速度大小相等
B. 滑块与接触面间的动摩擦因数为0.75
C. 沿AD轨道下滑,将停止在点左侧
D. 沿AED轨道下滑,将停止在点
【答案】B
【解析】
【详解】C.设AB轨道的倾角为α,AB轨道的高度为h,AC间的水平距离为s。滑块沿AB轨道到达C点的过程,根据动能定理得mgh-μmgcosα•LAB-μmgLBC=0
即mgh=μmg(LABcosα+LBC)=μmgs
滑块从A点由静止释放,沿AD轨道下滑,设A点与停止的位置间水平距离为s′,同理可得mgh=μmgs′,可得s′=s,所以滑块将停止在C点,故C错误;
AD.由上分析可知,滑动摩擦力做功等于μmg与水平位移的乘积。滑块沿AED轨道下滑时外界需要提供向心力,则AED轨道对滑块的支持力大于重力垂直于接触面向下的分力mgcosα,对应的滑动摩擦力大于μmgcosα,α是滑块所在处切线方向与水平方向的夹角。沿AED轨道下滑与沿AD轨道下滑水平位移相等,可知,两个过程滑块克服摩擦力做功不等,而重力做功相等,由动能定理可知,滑块沿AED轨道下滑与沿AD轨道下滑,到达D点时速度大小不等,则滑块从A点由静止释放,沿AED轨道下滑,将不停止在C点,故AD错误;
B.由A项分析可知:mgh=μmgs
根据题意可知,
解得 ,故B正确。
故选B。
8. 如图为2025年斯诺克世锦赛冠军、中国名将赵心童在克鲁斯堡剧院决赛中的关键击球瞬间,在这杆决胜局的进攻中,他打出的白色主球A与静止的花色球B发生正碰,碰撞前后两球都在同一直线上运动。已知碰前白色球A的动量,花色球B静止,碰后花色球B的动量变为,则两球质量与间的关系可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】碰撞过程系统动量守恒,以白色球的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得
解得
根据碰撞过程总动能不增加,则有
解得
碰后,两球同向运动,A的速度不大于B的速度,则有
解得
故B球的质量范围为
故选BC。
9. 如图所示的竖直面内,半径为1m的光滑半圆轨道在最低点与水平光滑轨道相切,小球a和b分别套在圆轨道和水平轨道上,中间用长度为3m的轻杆连接。初始时保持a球位于半圆轨道最高点,现给a球一个向左的微小扰动,它下落了0.5m时到达了轨道上的点。在a球从点运动到点的过程中,下列说法正确的是( )
A. a运动到点时b的速度为零
B. 轻杆对b球做正功
C. a球、b球组成的系统动能先增大后减小
D. a球机械能最小时,b球动能最大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.初始时系统处于静止状态,故vb=0;当a运动至Q点时,a的速度方向沿圆轨道的切线方向,恰好垂直于轻杆(根据几何关系,轻杆沿半径方向,而切线垂直于半径),因此a沿杆方向的速度分量为零,此时vb=0。这表明b的速度从零开始先增大后减小至零,其动能先增加后减少。由于b仅有轻杆做功,因此轻杆对b先做正功后做负功,故B错误,A正确;
CD.a从P点运动到Q点的过程中,其高度持续降低,重力势能不断减小,由于系统机械能守恒,因此系统的总动能持续增加,当a球机械能最小时,b球的机械能最大,即b球的动能最大,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,半径均为、内外表面均光滑的两个完全相同的四分之一圆弧槽A、B并排放在光滑水平面上,A、B质量均为,a、b两点分别为A、B槽的最高点,c、d两点分别为A、B槽的最低点,A槽的左端紧靠着墙壁,一个质量为的小球P(视为质点)从圆弧槽A的顶端静止释放,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 小球P从点运动到点时的速度大小为
B. 小球P在B槽内运动的最大高度为
C. 小球P第一次返回B槽最低点时,B槽的速度为
D. 小球P从B槽最低点到第一次返回B槽最低点过程中,B槽的位移为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.小球P从a点运动到c点的过程中,A,B均保持静止,根据动能定理得,解得小球P从a点运动到c点时的速度大小为,故A正确;
B.小球与圆弧槽B组成的系统在水平方向所受合力为零,系统在水平方向动量守恒,在当小球P在B槽内运动的最大高度时,二者水平速度相同,取向右为正方向,设共同速度为v,根据动量守恒得mv0=(m+m)v
小球P和B槽组成的系统机械能,由机械能守恒定律得
解得 ,故B正确;
C.小球P第一次返回B糟最低点d时,设P的速度为v1,B的速度为v2,取水平向右为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得mv0=mv1+mv2
根据机械能守恒得
解得,故C错误;
D.小球P从B槽最低点d到第一次返回B槽最低点d的过程中,系统水平方向动量守恒,但由于系统水平方向动量不为零,有别于人船模型,B槽的位移不是 ,故D错误。
故选AB。
二、实验(本题共2小题,共14分)
11. 如图,某同学用平抛运动演示仪验证碰撞中的动量守恒,实验的主要步骤如下:
(1)将斜槽末端处的切线调成_______。
(2)将O点处的小球b移开,将小球a从P点由静止释放,记录下小球a在水平面上的落点位置。
(3)在O点处放上小球b,再将小球a从P点由静止释放,记录下两球落在水平面上的位置,在本次操作中,小球a的质量应_______(填“大于”“等于”或“小于”)小球b的质量。
(4)测出各落点位置与水平面上A点(OA与水平面垂直)间的距离分别为AB=L1、AC=L2、AD=L3。
(5)用天平测出小球a、b的质量分别为m1、m2,若满足m1L2=_______,则两小球碰撞时遵循动量守恒;若满足_______(用m1、m2表示),则两小球碰撞为弹性碰撞。
【答案】 ①. 水平 ②. 大于 ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]小球做平抛运动的初速度方向应该是沿水平方向,所以应将斜槽末端处的切线调成水平。
(3)[2]为防止小球a反弹,小球a的质量应大于小球b的质量。
(5)[3]由平抛运动规律得
,,
由动量守恒定律得
联立解得
若两小球的碰撞为弹性碰撞,由机械能守恒得
则
,
联立可得
12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨:导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直:导轨上点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,用表示点到光电门处的距离,表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度,实验时滑块在处由静止开始运动。
(1)某次实验测得倾角,重力加速度用表示,滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为 ________,系统的重力势能减少量可表示为 ________,在误差允许的范围内,若,则可认为系统的机械能守恒;
(2)某同学改变 间的距离,作出的图像如图所示,并测得,则重力加速度________。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. ②.
(2)9.6
【解析】
【小问1详解】
[1]滑块经过光电门时的速度
则滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为
[2]系统的重力势能减少量可表示为
【小问2详解】
若机械能守恒则满足
即
则
因为可得g=9.6m/s2
三、计算题(本题共3小题,共40分。要求写出公式、运算过程、明确的结果。)
13. 2024年5月9日,智慧天网一号01星在西昌卫星发射中心发射升空后顺利进入预定转移轨道,标志中国首颗中轨道宽带通信卫星发射成功。其发射过程可以简化为如图所示:先将卫星送入近地圆轨道1;在此轨道上运行少许时间后火箭再次点火,使卫星进入椭圆转移轨道2;卫星在椭圆轨道上运行至远地点时,加速进入预定轨道3。椭圆转移轨道与近地圆轨道1和中轨道3分别相切于 两点,卫星在圆轨道上的运动可视为匀速圆周运动。已知地球的半径为,天网一号在轨道3的半径为,引力常量为,地表附近的重力加速度为,天网一号01卫星的质量为。(地球质量未知),求:
(1)天网一号01卫星在轨道3的线速度大小;
(2)天网一号01卫星在转移轨道2上运动时从点运动到点的最短时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
卫星在轨道3由牛顿第二定律可知
忽略自转,地面上物体
联立解得
【小问2详解】
在近地轨道1上,有
可得
卫星在轨道1周期为
根据开普勒第三定律可知
解得
则在转移轨道2上运动时从A点运动到B点的最短时间为
14. 如图所示,竖直面内光滑圆弧轨道最低点C与水平面平滑连接,圆弧轨道半径为R,圆心角60°,水平面上B点左侧光滑,右侧粗糙。一根轻弹簧放在水平面上,其左端连接在固定挡板上,右端自由伸长到B点。现将质量为m的物块放在水平面上,并向左压缩弹簧到位置A,由静止释放物块,物块被弹开后刚好不滑离圆弧轨道,物块与BC段间的动摩擦因数为0.5,BC段的长度也为R,重力加速度为g,物体视为质点。求:
(1)物块运动到圆弧轨道C点时,轨道对物块的支持力大小;
(2)物块最终停下的位置离C点的距离;
(3)调整弹簧的压缩量,物块由静止释放恰能到达与O点等高的高度,则弹簧的最大弹性势能为多大。
【答案】(1)
(2)R (3)
【解析】
【小问1详解】
设物块第一次到达C点时的速度为v1,物块刚好能到达D点时速度为零,物块从C点运动到D点的过程,由机械能守恒定律得
解得
物块在C点时,由牛顿第二定律得
解得轨道对物块的支持力大小
【小问2详解】
设物块第一次从C点返回直到停止运动,在BC段上运动的路程为s,对物块运动的整个过程,根据能量守恒定律得
解得
因此,物块刚好停在B点,离C点的距离为R。
【小问3详解】
设物块运动到D点的速度为vD,压缩弹簧时,弹簧的最大弹性势能为,物块离开D点后做斜抛运动,在D点竖直方向的分速度为
从D点到最高点的过程,有
则得
根据能量守恒定律得
可得
15. 如图所示,一质量的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量可视为质点的小木块A,现A和B以大小为的共同初速度向左运动。一与长木板等高,前端有胶,质量为 ,长度的短木板C,以的初速度水平向右撞击长木板并粘为一体,撞击时间极短,A始终没有滑离B、C,A和B、C间的动摩擦因数均为0.3,g取。求:
(1)C与B撞击后的速度大小及此时木块A、B的加速度大小;
(2)从C与B撞击到A、B、C具有共同速度所需的时间;
(3)长木板B至少要多长。
【答案】(1) ,,
(2)
(3)1m
【解析】
【小问1详解】
取向左为正方向,对C、B系统由动量守恒定律有
解得
对A:
得
对B和C:
得
【小问2详解】
从C和B碰撞到A、B、C共速,对A、B、C系统由动量守恒定律
解得
对A由动量定理有
解得
【小问3详解】
对C和B碰撞后的A、B、C系统由能量守恒定律有
解得A与B、C面之间由于摩擦产生的热量为
由功能关系有,解得
由于
解得
所以木板B至少长1m。
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2025—2026学年度下学期高一期中考试
物理
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. 篮球运动员为了提升跳高能力,经常进行原地纵跳摸高练习。训练时运动员先下蹲降低重心,经过充分调整后,由静止发力跳起摸高。忽略空气阻力影响,在蹬地发力过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力对运动员做正功 B. 重力势能为正值
C. 地面对运动员不做功 D. 运动员的机械能不变
2. 滑板比赛中部分场景简化如图所示,选手和滑板总质量为,以速度从高度处的平台末端水平飞出,并在空中保持同一姿态落在水平地面上。忽略空气阻力,取重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 选手和滑板在空中相等时间内动能变化相等
B. 选手和滑板在空中相等时间内动量变化相同
C. 选手和滑板着地前瞬间重力的瞬时功率为
D. 选手和滑板着地前瞬间动量大小为
3. 甲图为地铁安检场景,乙图为安检时传送带运行的示意图,某乘客把一质量为的书包无初速度地放在水平传送带的入口处,书包随传送带从出口处运出,入口到出口的距离为,传送带始终绷紧并以速度匀速运动,书包与传送带间的动摩擦因数为。对于书包由静止释放到相对传送带静止这一过程,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对物体做的功为
B. 摩擦力对传送带做的功为
C. 书包与传送带摩擦产生的热量为
D. 电动机因放上物体多消耗电能
4. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动,如图中实线所示。为了避开碎片,空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体,使空间站获得一定的反冲速度,从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。则( )
A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同
B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小
D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大
5. “福建舰”的研制与列装标志着我国航母技术实现了从滑跃起飞到电磁弹射的重大突破,正式迈入世界顶尖航母行列。2025年11月,“福建舰”完成入列后首次南海远海实兵训练,期间开展了动力系统多工况适配测试。在某次动力性能测试中,质量为m的“福建舰”初始以速度沿直线匀速驶向训练海域,航行所受海水阻力恒定,此时多台发动机的输出总功率为P。技术人员在时刻调整工况,关闭了部分发动机单元;经过t时间的速度调整后,舰艇稳定以做匀速运动,其速度与时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. “福建舰”在 时间内位移等于
B. “福建舰”所受阻力为
C. “福建舰”在关闭发动机瞬间的加速度大小为
D. “福建舰”从关闭到再次匀速运动过程中,其位移不可求
6. 在某次用电钻给一固定物体钻孔时,钻头所受的阻力与运动时间的关系和钻头所受的阻力与运动位移的关系都成正比,即和,其图像分别为图甲和图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 在位移内摩擦产生的热量为
B. 在时间内阻力的冲量大小为
C. 在时间内电钻前进的位移为
D. 电钻向前做匀加速运动
7. 如图所示为探究滑块从同一高度沿不同轨道下滑时,水平位移大小关系的示意图,所有轨道均处在同一竖直平面内。某次实验中让滑块沿AB轨道从点由静止释放,滑块最终停在水平面上的点,且A、C连线与水平方向夹角为。滑块可视为质点,且不计经过弯角处的能量损失,滑块与所有接触面的动摩擦因数均相同。每次实验,滑块都从点由静止释放,以下结论正确的是( )
A. 沿AED轨道下滑与沿AD轨道下滑,到达点时速度大小相等
B. 滑块与接触面间的动摩擦因数为0.75
C. 沿AD轨道下滑,将停止在点左侧
D. 沿AED轨道下滑,将停止在点
8. 如图为2025年斯诺克世锦赛冠军、中国名将赵心童在克鲁斯堡剧院决赛中的关键击球瞬间,在这杆决胜局的进攻中,他打出的白色主球A与静止的花色球B发生正碰,碰撞前后两球都在同一直线上运动。已知碰前白色球A的动量,花色球B静止,碰后花色球B的动量变为,则两球质量与间的关系可能是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示的竖直面内,半径为1m的光滑半圆轨道在最低点与水平光滑轨道相切,小球a和b分别套在圆轨道和水平轨道上,中间用长度为3m的轻杆连接。初始时保持a球位于半圆轨道最高点,现给a球一个向左的微小扰动,它下落了0.5m时到达了轨道上的点。在a球从点运动到点的过程中,下列说法正确的是( )
A. a运动到点时b的速度为零
B. 轻杆对b球做正功
C. a球、b球组成的系统动能先增大后减小
D. a球机械能最小时,b球动能最大
10. 如图所示,半径均为、内外表面均光滑的两个完全相同的四分之一圆弧槽A、B并排放在光滑水平面上,A、B质量均为,a、b两点分别为A、B槽的最高点,c、d两点分别为A、B槽的最低点,A槽的左端紧靠着墙壁,一个质量为的小球P(视为质点)从圆弧槽A的顶端静止释放,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 小球P从点运动到点时的速度大小为
B. 小球P在B槽内运动的最大高度为
C. 小球P第一次返回B槽最低点时,B槽的速度为
D. 小球P从B槽最低点到第一次返回B槽最低点过程中,B槽的位移为
二、实验(本题共2小题,共14分)
11. 如图,某同学用平抛运动演示仪验证碰撞中的动量守恒,实验的主要步骤如下:
(1)将斜槽末端处的切线调成_______。
(2)将O点处的小球b移开,将小球a从P点由静止释放,记录下小球a在水平面上的落点位置。
(3)在O点处放上小球b,再将小球a从P点由静止释放,记录下两球落在水平面上的位置,在本次操作中,小球a的质量应_______(填“大于”“等于”或“小于”)小球b的质量。
(4)测出各落点位置与水平面上A点(OA与水平面垂直)间的距离分别为AB=L1、AC=L2、AD=L3。
(5)用天平测出小球a、b的质量分别为m1、m2,若满足m1L2=_______,则两小球碰撞时遵循动量守恒;若满足_______(用m1、m2表示),则两小球碰撞为弹性碰撞。
12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨:导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直:导轨上点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,用表示点到光电门处的距离,表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度,实验时滑块在处由静止开始运动。
(1)某次实验测得倾角,重力加速度用表示,滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为 ________,系统的重力势能减少量可表示为 ________,在误差允许的范围内,若,则可认为系统的机械能守恒;
(2)某同学改变 间的距离,作出的图像如图所示,并测得,则重力加速度________。(结果保留两位有效数字)
三、计算题(本题共3小题,共40分。要求写出公式、运算过程、明确的结果。)
13. 2024年5月9日,智慧天网一号01星在西昌卫星发射中心发射升空后顺利进入预定转移轨道,标志中国首颗中轨道宽带通信卫星发射成功。其发射过程可以简化为如图所示:先将卫星送入近地圆轨道1;在此轨道上运行少许时间后火箭再次点火,使卫星进入椭圆转移轨道2;卫星在椭圆轨道上运行至远地点时,加速进入预定轨道3。椭圆转移轨道与近地圆轨道1和中轨道3分别相切于 两点,卫星在圆轨道上的运动可视为匀速圆周运动。已知地球的半径为,天网一号在轨道3的半径为,引力常量为,地表附近的重力加速度为,天网一号01卫星的质量为。(地球质量未知),求:
(1)天网一号01卫星在轨道3的线速度大小;
(2)天网一号01卫星在转移轨道2上运动时从点运动到点的最短时间。
14. 如图所示,竖直面内光滑圆弧轨道最低点C与水平面平滑连接,圆弧轨道半径为R,圆心角60°,水平面上B点左侧光滑,右侧粗糙。一根轻弹簧放在水平面上,其左端连接在固定挡板上,右端自由伸长到B点。现将质量为m的物块放在水平面上,并向左压缩弹簧到位置A,由静止释放物块,物块被弹开后刚好不滑离圆弧轨道,物块与BC段间的动摩擦因数为0.5,BC段的长度也为R,重力加速度为g,物体视为质点。求:
(1)物块运动到圆弧轨道C点时,轨道对物块的支持力大小;
(2)物块最终停下的位置离C点的距离;
(3)调整弹簧的压缩量,物块由静止释放恰能到达与O点等高的高度,则弹簧的最大弹性势能为多大。
15. 如图所示,一质量的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量可视为质点的小木块A,现A和B以大小为的共同初速度向左运动。一与长木板等高,前端有胶,质量为 ,长度的短木板C,以的初速度水平向右撞击长木板并粘为一体,撞击时间极短,A始终没有滑离B、C,A和B、C间的动摩擦因数均为0.3,g取。求:
(1)C与B撞击后的速度大小及此时木块A、B的加速度大小;
(2)从C与B撞击到A、B、C具有共同速度所需的时间;
(3)长木板B至少要多长。
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