精品解析：湖北省十堰市郧阳区第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷

湖北省十堰市郧阳区郧阳区一中2024-2025学年度高一下期末考试试卷 注意事项： 1.卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 下列说法符合事实的是（　　） A. 关于开普勒第三定律公式 式中的k值，对所有行星和卫星都相等 B. 开普勒通过对第谷的观测数据的分析中发现了万有引力定律 C. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量G D. 卡文迪什通过扭秤实验第一次精确测出了引力常量的数值 【答案】D 【解析】 【详解】A．开普勒第三定律公式中的k值与中心天体的质量有关；对于同一中心天体（如太阳系的行星），k值相同；但不同中心天体（如其他恒星的卫星）的k值不同，故A错误； B．开普勒通过对第谷的观测数据的分析提出了开普勒三大定律，而万有引力定律是牛顿发现的，故B错误； CD．牛顿发现了万有引力定律，但引力常量G的测量由卡文迪什通过扭秤实验完成，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示的圆锥摆，质量为m的摆球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g。该摆球受到的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】摆球在水平面内做匀速圆周运动，由所受外力的合力提供向心力，对摆球进行分析，如图所示 则摆球受到的拉力大小为 故选B。 3. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功发射。为与天宫空间站对接，飞船从近地圆轨道的P点点火加速，进入椭圆轨道，再从椭圆轨道的远地点Q点火加速，进入高轨圆轨道。关于此过程，以下说法正确的是（ ） A. 在P点点火加速后到Q点的过程中，飞船的动能一直增大 B. 在椭圆轨道P点时，飞船的加速度小于在近地圆轨道的加速度 C. 变轨完成后，飞船在新轨道的机械能比在原轨道上大 D. 飞船在圆轨道上运行时处于平衡状态，合力为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞船在P点点火加速后到Q点的过程中，引力做负功，飞船的动能一直减小，故A错误； B．椭圆轨道近地点到地心距离与近地圆轨道到地心的距离相同，加速度大小相等，故B错误； C．飞船从低轨道变至高轨道需两次点火加速，推力对飞船做正功。虽然高轨道动能减少，但势能增加量超过动能减少量，总机械能增大，故C正确； D．圆轨道上万有引力提供向心力，飞船处于完全失重状态，合力不为零，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，挡板M固定，挡板N可以上下移动，现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来。为使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法是（　　） A. 波源向左匀速移动 B. 增大波源振动频率 C. 增大波源与挡板的距离 D. 挡板N向下平移一段距离 【答案】A 【解析】 【详解】A．波源向左匀速移动，M、N两块挡板中的空隙接收到的水波的频率减小，波长增大，可使衍射现象更加明显，可使挡板左边的振动传到P点，故A符合题意； BD．增大波源振动频率，则波长减小，挡板N向下平移一段距离，M、N两块挡板中的空隙变大，两种办法会使衍射现象变得更加不明显，不能使挡板左边的振动传到P点，故BD不符合题意。 C．增大波源与挡板的距离不能使波的衍射变得更加明显，不能使挡板左边的振动传到P点，故C不符合题意。 故选A。 5. 如图，小球A、物块B的质量分别为、，物体B置于光滑水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为，将小球A从半圆型槽的右侧最顶端由静止释放，小球A可视为质点，一切摩擦均不计。则（ ） A. A不能到达B的左侧最高点 B. A、B组成的系统动量守恒 C. A向左运动的最大位移大小为 D. 当A运动到半圆型槽的最低点时，B的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设A到达左侧最高点的速度为v，以小球和槽组成的系统为研究对象，根据系统水平动量守恒知，系统的初动量为零，则末总动量为零，即 根据系统的机械能守恒知，A能到达B圆槽左侧的最高点，故A错误； B．A和B组成的系统在水平方向上动量守恒，在竖直方向上不守恒，所以A、B组成的系统动量不守恒，故B错误； C．因为A和B组成的系统在水平方向上动量守恒，当A运动到左侧最高点时，A向左运动的位移最大，设A向左的最大位移为x，取水平向左为正方向，根据水平动量守恒得 则 解得 故C正确； D．设A到达最低点时的速度大小为vA，槽的速度大小为vB。取水平向左为正方向，根据动量守恒定律得 解得 根据系统的机械能守恒得 解得 故D错误。 故选C。 6. 一列横波在某介质中沿x轴传播，时的波形图如图甲所示，处的质点P的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该波源激起的波在传播途中遇到一个直径为2m的球，能够发生明显的衍射现象 B. 波沿x轴正向传播 C. 时P点的位移为 D. 从图甲时刻开始再经过，质点P通过的路程约为160cm 【答案】A 【解析】 【详解】A.由图甲可知该波波长为4m大于障碍物的尺度2m，所以能够发生明显衍射现象，故A正确； B.由图乙可知时，质点P的振动方向沿y轴负方向，结合甲图，由同侧法可知波的传播方向是沿x轴负方向，故B错误； C.周期，，由图乙可知P点的振动方程为，则时P点的位移为，故C错误； D.由图甲时刻开始计时再经过，即，通过的路程为 ，故D错误。 故选A。 7. 倾角为37°足够长固定斜面上，有一长木板A恰好能处于静止。现有物块B以的速度从A的顶端开始下滑，A、B间动摩擦因数为μ=0.8。已知A、B的质量分别为，，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 物块B下滑过程中，木板A仍能处于静止 B. 物块B下滑过程中，A要向下加速，A、B速度刚达到相等时为0.4m/s C. 要使B不脱离A，A板长度至少为1.25m D. 从开始运动到A、B速度达到相等过程中，系统因摩擦产生的热量为18.6J 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由木板A恰好能处于静止可得，A与斜面间动摩擦因数 且A、B在斜面上滑动时，系统动量守恒。速度相等时满足 可得v＝0.6m/s 故AB错误； C．对B物体，根据牛顿第二定律 解得，B物体向下减速时加速度为 减速时间 此过程中，物块B的位移 木板A的位移为 所以A板长度至少为 故C错误 D．全过程中系统因摩擦产生的热量 故D正确。 故选D。 8. 滑草场由一条倾斜直轨道和一条水平轨道平滑连接组成，简化图如图所示．游客坐滑草车从轨道顶端由静止出发，经时间t到达斜面底端，到达底端时速度大小为v，游客和滑草车总质量为m，下滑过程中所受摩擦力不变，重力加速度为g，则从斜面顶端下滑到底端过程中，游客和滑草车（ ） A. 动量变化量的大小为 B. 所受重力的冲量大小为 C. 所受摩擦力的冲量大小为 D. 机械能减少了 【答案】CD 【解析】 【详解】A．游客和滑草车的动量变化量大小为 故A错误； B．游客和滑草车所受重力的冲量大小为 故B错误； C．以沿斜面向下为正方向，游客和滑草车下滑的过程，根据动量定理有 得 则游客和滑草车所受摩擦力的冲量大小为 故C正确； D．游客和滑草车沿倾斜直轨道运动的位移大小为 以水平轨道所在水平面为零势能面，初始位置游客和滑草车的机械能为 末位置游客和滑草车的机械能为 机械能的减少量为 故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接，开始用手托住物体乙，使滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角为，轻绳刚好伸直但无拉力，某时刻由静止释放物体乙（距离地面足够高），经过一段时间小球甲运动到Q点，两点的连线水平，，且小球甲在两点处时弹簧的弹力大小相等。已知重力加速度为g，弹簧弹性势能表达式为劲度系数，x为形变量，，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. 小球甲位于Q点时的速度大小 C. 在小球甲从P点上升到 中点的过程中，甲乙总机械能增加量为 D. 在小球甲从P点上升到 中点的过程中，甲乙总机械能增加量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球甲在P、Q两点处时弹簧的弹力大小相等，可知在两点的弹簧的形变量相等，因 则在P点时弹簧的压缩量为 由胡克定律 解得 选项A错误； B．小球甲位于Q点时，乙的速度为零，则由能量关系 解得小球甲的速度大小 选项B正确； CD．在小球甲在PQ的中点时弹簧的形变量为零，则小球甲从P点上升到PQ中点的过程中，甲乙总机械能增加量等于弹性势能的减小量，即 选项C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B. 剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D. 小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．剪断细线后，弹力大于A的重力，则A先向上做加速运动，随弹力的减小，则向上的加速度减小，当加速度为零时速度最大，此时弹力等于重力，弹簧处于拉伸状态，选项A错误； B．剪断细线之前则 剪断细线瞬间弹簧弹力不变，则对A由牛顿第二定律 解得A的加速度 选项B正确； C．剪断细线之前弹簧伸长量 剪断细线后A做简谐振动，在平衡位置时弹簧伸长量 即振幅为 由对称性可知小球A运动到最高点时，弹簧伸长量为，选项C正确； D．由上述分析可知，小球A运动到最低点时，弹簧伸长量为，选项D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示的单摆摆线长为l，摆球直径为d （1）①利用该单摆测量当地的重力加速度g，测得单摆周期为T。则测量重力加速度g的表达式为__________； ②以下是实验过程中的一些做法，其中正确的是_____； A．摆线粗些、弹性好些 B．摆球密度大些，体积小些 C．由静止释放摆球的同时开始计时，当摆球回到初始位置停止计时，由此测得单摆振动周期T D．单摆周期大些，可以提高测量精度，因此在拉开摆球时应使摆线与竖直方向有较大的角度 （2）将该单摆置于机车上，测量机车在水平路面上启动过程中的加速度。在机车上观测到摆线偏离竖直方向的角度为θ角，则该机车加速度为__________（已知重力加速度g）； （3）利用该单摆验证机械能守恒。将摆线拉直至水平位置，静止释放，则摆球绕悬点在竖直面内做圆周运动，为了测量小球摆到最低点时的速度，在该位置放置了光电门，小球通过光电门的挡光时间为Δt，则从静止到最低点过程中， ①机械能守恒需要验证的表达式为_____（用题目中的已知量表示，当地重力加速度为g） ②实验发现小球重力势能的减小量小于动能的增加量，则可能的原因是__________ A．空气阻力对小球做负功 B．摆线没有拉直时静止释放 C．光电门位置偏低，小球球心没过光电门 【答案】（1） ①. ②. B （2） （3） ①. ②. C 【解析】 【小问1详解】 [1]根据， 解得 [2]A．摆线要选择无弹性、细一些的轻绳，故A错误； B．摆球尽量选择密度大，体积小些的，减少空气阻力的影响，故B正确； C．测量单摆周期时，要从平衡位置即最低点开始计时，测量多个周期，求平均值，误差会更小，故C错误； D．单摆的周期公式只适用于最大摆角小于5°的简谐振动，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 对摆球受力分析，根据牛顿第二定律 解得，该机车加速度为即为。 【小问3详解】 [1]将摆线拉直至水平位置，静止释放，机械能守恒，则重力势能转化为动能 又 机械能守恒需要验证的表达式为。 [2]实验发现小球重力势能的减小量小于动能的增加量， A．空气阻力对小球做负功，会导致重力势能减少量大于动能增加量，故A错误； B．摆线没有拉直时静止释放，运动到绳拉直瞬间会损失部分动能，会导致重力势能减少量大于动能增加量，故B错误； C．光电门位置偏低，会造成测量时间偏小，小球球心没过光电门，挡光宽度小于直径，故计算的速度值偏大，会造成小球重力势能的减小量小于动能的增加量，故C正确。 故选C。 12. 气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。现用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示。 采用的实验步骤如下： a．用天平分别测出A、B的质量、； b．调整气垫导轨，使导轨处于水平； c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离； e．按下电钮放开卡销，同时分别记录A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B分别碰撞C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间和。 （1）实验中还应测量的物理量及其符号是________________； （2）规定水平向左为正方向，作用前A、B质量与速度乘积之和为________；作用后A、B质量与速度乘积之和为________。（用测量的物理量符号表示即可） 【答案】 ①. B的右端至D的距离 ②. 0 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]A、B被压缩的弹簧弹开后，在气垫导轨上运动时可视为匀速运动，因此只要测出A与C的距离、B与D的距离及A到达C、B到达D的时间和，测出A、B的质量，就可以探究碰撞中的不变量。由上述分析可知，实验中还应测量的物理量为：B的右端至D的距离。 （2）[2][3]设向左为正方向，根据所测数据求得A、B的速度分别为 碰前A、B静止，即，质量与速度乘积之和为0； 碰后A、B的质量与速度乘积之和为 13. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示。求： （1）若波沿x轴负方向传播，求波的传播速度大小v； （2）若波的周期大于0.4s，写出处的质点的振动方程。 【答案】（1）（n=0、1、2、3……） （2）①若波沿x轴正方向传播，处的质点的振动方程 ②若波沿x轴负方向传播，处的质点的振动方程 【解析】 【小问1详解】 由图象可知该间谐波的波长为 若波沿x轴负方向传播，从到内，波传播的距离满足周期性，即波的传播距离为 其中n=0、1、2、3…… 所以波的传播速度大小为 其中n=0、1、2、3…… 【小问2详解】 若波的周期大于0.4s，说明0.4s内波传播的距离小于1个波长，分两种传播方向进行讨论： 若波沿x轴正方向传播，传播距离为 对应时间为 所以 处的质点的振动方程为 由图可知 又因为 联立解得 同理可得若波沿x轴负方向传播，传播距离应为 对应时间为 所以 处的质点的振动方程为 因为 联立解得 14. 如图所示，在光滑水平面AB、CD之间连接一长度为的传送带，圆心为、半径为的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接，其中FG段为光滑圆管，E和圆心等高，。可视为质点的小物块从A点以的初速度向右滑动，已知小物块的质量，与传送带间的摩擦因数，重力加速度取。 （1）若传送带不转，求小物块滑到圆轨道D点时对轨道的压力大小； （2）若传送带以的速率顺时针方向转动，求小物块第1次经过BC过程中，与传送带摩擦产生的热量Q； （3）若要求小物块在半圆轨道内运动中始终不脱轨且不从 点飞出，求传送带顺时针转动速度大小的可调范围。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 A到D过程，对小物块由动能定理 在D点，对物块受力分析 可得 根据牛顿第三定律 则小物块对D点压力为 【小问2详解】 B到C过程，先减速运动，加速度大小为 ，则有 解得 假设物块能减速到与传送带共速，有： 解得 因此小物块在传送带上先减速再匀速，到达C点时的速度为 物块减速的时间，此过程中传送带的位移为 物体与传送带的相对位移为 摩擦生热 【小问3详解】 ①若刚好到达E点不脱轨，C到圆轨道E点过程，对小物块由动能定理： 解得 所以 ②若刚好到达 点不脱轨，在 点有 C到 过程，对小物块由动能定理 解得 ③若刚好到达 点不脱轨，在 点有 C到 过程，对小物块由动能定理 解得 要保证小物块在段圆弧运动中不脱轨且不从 点飞出，从C点滑出的速度应满足 ④若物块在传送带上全程加速，有 解得 综上所述，传送带顺时针方向转动的速度应满足或 15. 如图所示，静置于光滑水平面上的轨道由长为的粗糙水平轨道和半径为、圆心角为的光滑圆弧轨道组成（、连接在一起），轨道质量为 ，上最右侧放置一个质量为的小物块 ，与 之间的动摩擦因数为。质量为的小球 通过长为的细线连接于固定点，某时刻将 拉至右侧与等高处由静止释放（细线始终处于伸直状态），不计 、 碰撞的机械能损失，重力加速度 取，已知，，物块 视为质点。求： （1） 、 相碰后 的速度大小； （2） 到达 连接处的速度大小； （3） 离开末端后还能上升的最大高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 机械能守恒有 、 相碰动量守恒有 机械能守恒有 解得 【小问2详解】 与轨道组成系统动量守恒 能量守恒 解得 【小问3详解】 从冲出时，由能量守恒得 设 在水平方向、竖直方向的速度分量分别为、，则 由水平方向动量守恒可得 当滑块 到达轨道最高点时，在沿圆弧轨道半径的方向上速度相等，则 离开末端后还能上升的最大高度为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省十堰市郧阳区郧阳区一中2024-2025学年度高一下期末考试试卷 注意事项： 1.卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 下列说法符合事实的是（　　） A. 关于开普勒第三定律公式 式中的k值，对所有行星和卫星都相等 B. 开普勒通过对第谷的观测数据的分析中发现了万有引力定律 C. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量G D. 卡文迪什通过扭秤实验第一次精确测出了引力常量的数值 2. 如图所示的圆锥摆，质量为m的摆球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向夹角为 ，不计空气阻力，重力加速度为g。该摆球受到的拉力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功发射。为与天宫空间站对接，飞船从近地圆轨道的P点点火加速，进入椭圆轨道，再从椭圆轨道的远地点Q点火加速，进入高轨圆轨道。关于此过程，以下说法正确的是（ ） A. 在P点点火加速后到Q点的过程中，飞船的动能一直增大 B. 在椭圆轨道P点时，飞船的加速度小于在近地圆轨道的加速度 C. 变轨完成后，飞船在新轨道的机械能比在原轨道上大 D. 飞船在圆轨道上运行时处于平衡状态，合力为零 4. 如图所示，挡板M固定，挡板N可以上下移动，现在把M、N两块挡板中的空隙当作一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样，P点的水没有振动起来。为使挡板左边的振动传到P点，可以采用的办法是（　　） A. 波源向左匀速移动 B. 增大波源振动频率 C. 增大波源与挡板的距离 D. 挡板N向下平移一段距离 5. 如图，小球A、物块B的质量分别为 、，物体B置于光滑水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为 ，将小球A从半圆型槽的右侧最顶端由静止释放，小球A可视为质点，一切摩擦均不计。则（ ） A. A不能到达B的左侧最高点 B. A、B组成的系统动量守恒 C. A向左运动的最大位移大小为 D. 当A运动到半圆型槽的最低点时，B的速度大小为 6. 一列横波在某介质中沿x轴传播，时的波形图如图甲所示，处的质点P的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该波源激起的波在传播途中遇到一个直径为2m的球，能够发生明显的衍射现象 B. 波沿x轴正向传播 C. 时P点的位移为 D. 从图甲时刻开始再经过，质点P通过的路程约为160cm 7. 倾角为37°足够长固定斜面上，有一长木板A恰好能处于静止。现有物块B以的速度从A的顶端开始下滑，A、B间动摩擦因数为μ=0.8。已知A、B的质量分别为，，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 物块B下滑过程中，木板A仍能处于静止 B. 物块B下滑过程中，A要向下加速，A、B速度刚达到相等时为0.4m/s C. 要使B不脱离A，A板长度至少为1.25m D. 从开始运动到A、B速度达到相等过程中，系统因摩擦产生的热量为18.6J 8. 滑草场由一条倾斜直轨道和一条水平轨道平滑连接组成，简化图如图所示．游客坐滑草车从轨道顶端由静止出发，经时间t到达斜面底端，到达底端时速度大小为v，游客和滑草车总质量为m，下滑过程中所受摩擦力不变，重力加速度为g，则从斜面顶端下滑到底端过程中，游客和滑草车（ ） A. 动量变化量的大小为 B. 所受重力的冲量大小为 C. 所受摩擦力的冲量大小为 D. 机械能减少了 9. 如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与小球甲连接，开始用手托住物体乙，使滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角为，轻绳刚好伸直但无拉力，某时刻由静止释放物体乙（距离地面足够高），经过一段时间小球甲运动到Q点，两点的连线水平，，且小球甲在两点处时弹簧的弹力大小相等。已知重力加速度为g，弹簧弹性势能表达式为劲度系数，x为形变量，，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数 B. 小球甲位于Q点时的速度大小 C. 在小球甲从P点上升到 中点的过程中，甲乙总机械能增加量为 D. 在小球甲从P点上升到 中点的过程中，甲乙总机械能增加量为 10. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B. 剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D. 小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示的单摆摆线长为l，摆球直径为d （1）①利用该单摆测量当地的重力加速度g，测得单摆周期为T。则测量重力加速度g的表达式为__________； ②以下是实验过程中的一些做法，其中正确的是_____； A．摆线粗些、弹性好些 B．摆球密度大些，体积小些 C．由静止释放摆球的同时开始计时，当摆球回到初始位置停止计时，由此测得单摆振动周期T D．单摆周期大些，可以提高测量精度，因此在拉开摆球时应使摆线与竖直方向有较大的角度 （2）将该单摆置于机车上，测量机车在水平路面上启动过程中的加速度。在机车上观测到摆线偏离竖直方向的角度为θ角，则该机车加速度为__________（已知重力加速度g）； （3）利用该单摆验证机械能守恒。将摆线拉直至水平位置，静止释放，则摆球绕悬点在竖直面内做圆周运动，为了测量小球摆到最低点时的速度，在该位置放置了光电门，小球通过光电门的挡光时间为Δt，则从静止到最低点过程中， ①机械能守恒需要验证的表达式为_____（用题目中的已知量表示，当地重力加速度为g） ②实验发现小球重力势能的减小量小于动能的增加量，则可能的原因是__________ A．空气阻力对小球做负功 B．摆线没有拉直时静止释放 C．光电门位置偏低，小球球心没过光电门 12. 气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。现用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示。 采用的实验步骤如下： a．用天平分别测出A、B的质量、； b．调整气垫导轨，使导轨处于水平； c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离； e．按下电钮放开卡销，同时分别记录A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B分别碰撞C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间和。 （1）实验中还应测量的物理量及其符号是________________； （2）规定水平向左为正方向，作用前A、B质量与速度乘积之和为________；作用后A、B质量与速度乘积之和为________。（用测量的物理量符号表示即可） 13. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示。求： （1）若波沿x轴负方向传播，求波的传播速度大小v； （2）若波的周期大于0.4s，写出处的质点的振动方程。 14. 如图所示，在光滑水平面AB、CD之间连接一长度为的传送带，圆心为 、半径为的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接，其中FG段为光滑圆管，E和圆心 等高，。可视为质点的小物块从A点以的初速度向右滑动，已知小物块的质量，与传送带间的摩擦因数，重力加速度取。 （1）若传送带不转，求小物块滑到圆轨道D点时对轨道的压力大小； （2）若传送带以的速率顺时针方向转动，求小物块第1次经过BC过程中，与传送带摩擦产生的热量Q； （3）若要求小物块在半圆轨道内运动中始终不脱轨且不从 点飞出，求传送带顺时针转动速度大小的可调范围。 15. 如图所示，静置于光滑水平面上的轨道由长为的粗糙水平轨道和半径为、圆心角为的光滑圆弧轨道组成（、连接在一起），轨道质量为，上最右侧放置一个质量为的小物块，与之间的动摩擦因数为。质量为的小球通过长为的细线连接于固定点 ，某时刻将拉至右侧与 等高处由静止释放（细线始终处于伸直状态），不计、碰撞的机械能损失，重力加速度 取，已知，，物块视为质点。求： （1）、相碰后的速度大小； （2）到达 连接处的速度大小； （3）离开末端后还能上升的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $