天津市2025-2026学年高一下学期期末物理模拟练习卷01

**基本信息** 天津市高一物理期末模拟卷，以力学核心知识为载体，融合福建舰弹射测试、空间站运行等科技情境及自行车传动、趣味运动等生活场景，通过多题型梯度设计考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|8/32|曲线运动、平抛运动、功率|以磁体对铁球作用为情境，考查运动与相互作用观念| |不定项选择|4/16|万有引力、机械能守恒|结合汽车启动、空间站运行，体现科学推理能力| |实验题|2/12|平抛运动探究、机械能验证|通过对比法、微元法实验设计，培养科学探究素养| |综合题|3/40|圆周运动、功能关系|多过程问题（如传送带、弹簧压缩），突出模型建构与能量观念|

天津市2025-2026学年高一物理下学期期末模拟练习卷01 一、单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 如图，水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁体，下列关于小铁球运动的说法正确的是（ ） A. 磁体放在A处时，小铁球做匀速直线运动 B. 磁体放在A处时，小铁球做直线运动，加速度大小不变 C. 磁体放在B处时，小铁球做曲线运动，加速度不变 D. 磁体放在B处时，小铁球做曲线运动，加速度大小和方向都变 2. 福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的速度变为调整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的（　　） A. 4倍 B. 2倍 C. 0.5倍 D. 0.25倍 3.手拿球拍托着乒乓球跑是校运动会的一项常见的趣味项目，如图所示。假设某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右做匀速直线运动，不计空气阻力，则此过程中（ ） A. 乒乓球受到的摩擦力不做功 B. 乒乓球受到的支持力做正功 C. 乒乓球受到的重力做负功 D. 乒乓球所受合外力做正功 4. 对以下物理问题探究过程的认识，不正确的是（　　） A. 图（a）探究平抛运动规律的实验利用了对比的方法 B. 图（b）装置利用了类比法探究影响向心力大小的因素 C. 图（c）中卡文迪什扭秤实验装置利用了放大法 D. 图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想 5. 如图是自行车传动装置示意图，大小齿轮的半径之比为，A、B分别为大小齿轮边缘上的两点。若在转动过程中链条不打滑，关于A、B两点下列说法正确的是（　　） A. 线速度大小之比为 B. 角速度大小之比为 C. 向心加速度大小之比为 D. 周期大小之比为 6.一辆轿车在平直公路上由静止开始匀加速运动，达到额定功率后保持功率不变，最终做匀速运动。轿车在行驶过程中受到的阻力恒定，关于轿车的牵引力F、速度v、功率P随时间t的变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 7.如图所示，在一竖直放置的光滑管内有一轻质弹簧，一个质量为m的小球，从管口A点由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，最大压缩量为x，其中O点为弹簧原长位置，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。已知，重力加速度为g，小球从A到B的运动过程中，下列描述正确的是（ ） A. 小球的最大速度为 B. 该过程中小球的机械能守恒 C. 从O到B过程中，小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直减小 D. 弹簧在最短时具有的弹性势能为 8. 一列质量为的动车，初速度为，以恒定功率在平直轨道上运动，该功率下能达到的最大行驶速度为，假定动车行驶过程中所受阻力保持不变。则在加速阶段（　　） A. 动车的加速度保持不变 B. 动车受到阻力大小为 C. 动车受到阻力大小为 D. 牵引力做功 二、不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。） 9. 发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。已知某型号的汽车质量为m，其发动机的额定功率为P。若该汽车在额定功率下沿平直公路启动，且行驶过程中受到的阻力恒为f。则（　　） A. 启动之后，汽车做匀加速直线运动 B. 启动之后，汽车做加速度增大的加速运动 C. 汽车能够达到的最大速度 D. 当汽车的速度为最大速度的时，汽车的瞬时加速度为 10. 已知空间站质量为，离地面的高度为，地球的半径为，地球的质量为，万有引力常量为。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站的线速度大小为 B. 空间站的向心加速度大小为 C. 空间站的运行周期为 D. 空间站的角速度大小为 11. 用起重机将质量为200kg的重物从地面由静止沿竖直方向吊起，重物先匀加速上升，起重机输出功率达到额定功率4.4kW后保持不变，整个过程中起重机输出功率P随时间t的变化如图所示，规定地面为重力势能的零势能面，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 重物能够达到的最大速率为2m/s B. t=2s时，重物受到竖直向上的拉力大小为2000N C. t=2s时，重物的重力势能为4000J D. t=3s时，重物的加速度大小小于1m/s² 12.如图所示，一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的油中由静止开始下落。它们都由高度为h₁的地方下落到高度为h₂的地方。关于这两种情况的比较，下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球做的功相等 B. 小球重力势能的变化相等 C. 小球动能的变化相等 D. 小球机械能均守恒 第II卷 非选择题（共52分） 三、实验题（本题共2小题，共12分） 13.两小组探究平抛运动的特点 （1）甲组同学用图1所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。忽略空气阻力影响，AB两球落地的时间_______（填“相同”或“不同”）。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，发现结果都是如此。由此可知，平抛运动在竖直方向的分运动是_______。 （2）乙组同学用图2所示装置探究平抛运动的特点。斜槽M末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板N上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹。上下调节挡板N，通过多次实验在坐标纸上记录钢球所经过的多个位置，得到了如图3所示的印迹，坐标纸的y轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点。 ①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度应________（填“相同”或“不同”）。 ②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹________。 ③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为________m/s（当地重力加速度为10m/s²，保留2位有效数字）。 14. 某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律” （1）除图中所示的装置之外，还必须使用的两种器材是________ A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 交流电源 （2）下列操作和分析中，哪种说法正确________ A. 打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上 B. 为了减小实验误差，选择的重物的体积越大越好 C. 如图提起纸带，先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带 D. 可以利用公式计算重物的速度 （3）在实验中，重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出如图乙所示的一系列点，其中O点是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的周期为T，当地重力加速度为g，则根据纸带中的数据进行分析，若在实验误差允许的范围内满足等式________，则机械能守恒定律得到验证。（用图乙及本小问中所给字母表示） （4）由于阻力的存在，发现重锤减少的重力势能总是略________（选填“大于”、“等于”、“小于”）其增加的动能。 四、综合题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 如图所示，长不可伸长的轻绳一端悬挂于O点，另一端系一质量的小球（可视为质点）。现将小球拉至A点（保持绳绷直且水平）由静止释放，球能沿四分之一圆弧经过最低点B。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）小球到B点时速度v的大小； （2）小球运动到B点时，轻绳对小球拉力F的大小。 16.水平地面上的传送装置如图所示。BC为长6m的水平传送带以的速率顺时针匀速转动，左端与半径的四分之一光滑圆弧轨道相切于B点（不接触），右端与同一水平面上的平台CE平滑衔接于C点（不接触）。在平台右边固定一轻质弹簧，弹簧左端恰好位于D点。可视为质点的滑块P质量，滑块与传送带BC以及滑块与平台CD之间的动摩擦因数均为，DE部分光滑。忽略空气阻力，重力加速度g取。现将滑块P从光滑圆弧轨道上端A点由静止释放，在滑块运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，弹簧的最大弹性势能。求： （1）滑块P运动到圆弧轨道底端B点时的速度大小 （2）滑块P通过传送带BC过程中系统产生的热量Q （3）CD长度L及滑块P最终停在平台CD上离D的距离s 17.如图所示，水平轨道的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切与点，右端与一倾角的光滑斜面轨道在点平滑连接，物体经过点时速率不变。斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量的滑块从圆弧轨道的顶端点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至点。已知光滑圆弧轨道的半径，水平轨道长，滑块与水平轨道之间的动摩擦因数，光滑斜面轨道上长，取。求： （1）滑块第一次经过点时速度大小以及轨道对它的支持力大小； （2）滑块第一次滑上斜面将弹簧压缩至点过程中克服弹力做的功； （3）滑块最后停止的位置离点的距离。 天津市2025-2026学年高一物理下学期期末模拟练习卷01 一、单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1. 如图，水平桌面上一小铁球沿直线运动。若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁体，下列关于小铁球运动的说法正确的是（ ） A. 磁体放在A处时，小铁球做匀速直线运动 B. 磁体放在A处时，小铁球做直线运动，加速度大小不变 C. 磁体放在B处时，小铁球做曲线运动，加速度不变 D. 磁体放在B处时，小铁球做曲线运动，加速度大小和方向都变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．磁体放在A处时，小铁球受磁体的引力方向与速度方向共线，且引力逐渐变大，可知小铁球做加速度增大的变加速直线运动，选项AB错误； CD．磁体放在B处时，小铁球受磁体的引力方向与速度方向不共线，小铁球做曲线运动，随引力的增加，加速度大小和方向都变，选项C错误，D正确。 故选D。 2. 福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的速度变为调整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的（　　） A. 4倍 B. 2倍 C. 0.5倍 D. 0.25倍 【答案】A 【解析】 【详解】小车做平抛运动，水平距离由公式决定，其中为水平初速度，为下落时间。小车在竖直方向做自由落体，下落时间仅与高度和重力加速度有关，高度h和加速度g不变，则不变。调整后水平速度变为原来的4倍，所以水平距离变为调整前的4倍。故A正确，BCD错误。 故选A。 3.手拿球拍托着乒乓球跑是校运动会的一项常见的趣味项目，如图所示。假设某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右做匀速直线运动，不计空气阻力，则此过程中（ ） A. 乒乓球受到的摩擦力不做功 B. 乒乓球受到的支持力做正功 C. 乒乓球受到的重力做负功 D. 乒乓球所受合外力做正功 【答案】B 【解析】 【详解】乒乓球受到竖直向下的重力，垂直球拍向上的支持力以及沿球拍向上的摩擦力，位移方向向右，可知摩擦力做负功，支持力做正功，重力不做功；因乒乓球速度不变，则动能不变，则所受合外力不做功。 故选B。 4. 对以下物理问题探究过程的认识，不正确的是（　　） A. 图（a）探究平抛运动规律的实验利用了对比的方法 B. 图（b）装置利用了类比法探究影响向心力大小的因素 C. 图（c）中卡文迪什扭秤实验装置利用了放大法 D. 图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想 【答案】B 【解析】 【详解】A．图（a）探究平抛运动规律的实验中，将做平抛运动的小球与做自由落体运动的小球进行对比，得到平抛运动竖直方向做自由落体运动，可知，实验中利用了对比的方法，故A正确，不符合题意； B．探究影响向心力大小的因素实验中，在研究两个物理量时，先保持其它物理量不变，可知，图（b）装置利用了控制变量法，故B错误，符合题意； C．图（c）中卡文迪什扭秤实验装置中，利用平面镜反射，将较小的物理量进行了放大，可知，实验利用了放大法，故C正确，不符合题意； D．图（d）中研究物体沿曲面运动时，先将曲面进行微分，将微分后的曲面简化为斜面，之后将微分后重力做功累积，可知，图中研究重力做功用到了微元法的思想，故D正确，不符合题意。 故选B。 5. 如图是自行车传动装置示意图，大小齿轮的半径之比为，A、B分别为大小齿轮边缘上的两点。若在转动过程中链条不打滑，关于A、B两点下列说法正确的是（　　） A. 线速度大小之比为 B. 角速度大小之比为 C. 向心加速度大小之比为 D. 周期大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．A、B分别为大小齿轮边缘上的两点，在转动过程中链条不打滑，则A、B两点线速度大小相等；根据，可得A、B两点的角速度之比为，故AB错误； C．根据，可得A、B两点的向心加速度大小之比为，故C正确； D．根据可知，A、B两点的周期大小之比为，故D错误。 故选C。 6. 一辆轿车在平直公路上由静止开始匀加速运动，达到额定功率后保持功率不变，最终做匀速运动。轿车在行驶过程中受到的阻力恒定，关于轿车的牵引力F、速度v、功率P随时间t的变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车由静止开始匀加速运动，匀加速阶段有 ，， 可知该阶段牵引力保持不变，图像为一条与横轴平行的直线， 图像为一条过原点的倾斜直线，图像为一条过原点的倾斜直线；当汽车达到额定功率后保持功率不变，可知图像变为一条与横轴平行的直线，之后牵引力开始减小，根据牛顿第二定律可得 可知汽车做加速度逐渐减小的加速运动， 图像的切线斜率逐渐减小；当牵引力减小到等于阻力时，汽车开始做匀速运动，速度保持不变。 故选C。 7.如图所示，在一竖直放置的光滑管内有一轻质弹簧，一个质量为m的小球，从管口A点由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，最大压缩量为x，其中O点为弹簧原长位置，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。已知，重力加速度为g，小球从A到B的运动过程中，下列描述正确的是（ ） A. 小球的最大速度为 B. 该过程中小球的机械能守恒 C. 从O到B过程中，小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和一直减小 D. 弹簧在最短时具有的弹性势能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在AO阶段做自由落体运动，则有 可得小球在O点的速度大小为 由于一开始弹簧弹力小于重力，小球从O点向下仍要做加速运动，当弹力等于重力时，小球速度达到最大，则小球的最大速度大于，故A错误； B．由于存在弹簧弹力对小球做负功，所以小球的机械能不守恒，故B错误； C．小球和弹簧组成的系统满足机械能守恒，从O到B过程中，小球的动能先增大后减小，则小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大，故C错误； D．弹簧在最短时，小球处于最低点，小球的动能为0，根据系统机械能守恒可知弹簧具有的弹性势能为，故D正确。 故选D。 8. 一列质量为的动车，初速度为，以恒定功率在平直轨道上运动，该功率下能达到的最大行驶速度为，假定动车行驶过程中所受阻力保持不变。则在加速阶段（　　） A. 动车的加速度保持不变 B. 动车受到阻力大小为 C. 动车受到阻力大小为 D. 牵引力做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 由于功率恒定，速度增大，则牵引力减小，根据牛顿第二定律可知，动车先做加速度减小的加速运动，当牵引力与阻力平衡时，加速度为0，速度达到最大值，动车开始做匀速直线运动，故A错误； BC．结合上述，当速度达到最大值时有 解得，故B正确，C错误； D．根据动能定理有 解得牵引力做功，故D错误。 故选B。 二、不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。） 9. 发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。已知某型号的汽车质量为m，其发动机的额定功率为P。若该汽车在额定功率下沿平直公路启动，且行驶过程中受到的阻力恒为f。则（　　） A. 启动之后，汽车做匀加速直线运动 B. 启动之后，汽车做加速度增大的加速运动 C. 汽车能够达到的最大速度 D. 当汽车的速度为最大速度的时，汽车的瞬时加速度为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．启动之后，根据牛顿第二定律可得 可知随着汽车速度增大，汽车的加速度逐渐减小，所以汽车做加速度减小的加速运动，故AB错误； C．当牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，则有，故C正确； D．当汽车的速度为最大速度的时，汽车的瞬时加速度为 其中 解得，故D正确。 故选CD。 10. 已知空间站质量为，离地面的高度为，地球的半径为，地球的质量为，万有引力常量为。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站的线速度大小为 B. 空间站的向心加速度大小为 C. 空间站的运行周期为 D. 空间站的角速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对空间站有 解得， 故A错误，B正确； CD．对空间站有 解得， 故C错误，D正确。 故选BD。 11.11. 用起重机将质量为200kg的重物从地面由静止沿竖直方向吊起，重物先匀加速上升，起重机输出功率达到额定功率4.4kW后保持不变，整个过程中起重机输出功率P随时间t的变化如图所示，规定地面为重力势能的零势能面，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 重物能够达到的最大速率为2m/s B. t=2s时，重物受到竖直向上的拉力大小为2000N C. t=2s时，重物的重力势能为4000J D. t=3s时，重物的加速度大小小于1m/s² 【答案】CD 【解析】 【详解】A．重物达到最大速度时F=mg 则能够达到的最大速率为，选项A错误； B．t=2s时设速度为v，匀加速阶段的加速度 功率P=Fv 重物受到竖直向上的拉力大小为 解得v=2m/s，a=1m/s2，F=2200N，选项B错误； C．t=2s时，重物上升的高度 重力势能为EP=mgh=4000J，选项C正确； D．t=2s后起重机的功率恒定不变，则随速度的增加，重物牵引力减小，加速度减小，则t=3s时，重物的加速度大小小于1m/s²，选项D正确。 故选CD。 12.如图所示，一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的油中由静止开始下落。它们都由高度为h₁的地方下落到高度为h₂的地方。关于这两种情况的比较，下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球做的功相等 B. 小球重力势能的变化相等 C. 小球动能的变化相等 D. 小球机械能均守恒 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．相同的两球下落高度相同，由可知，重力做功相等；根据可知，重力势能的变化量相等，故AB正确； C．甲球下落过程中只有重力做功，乙球下落过程中除重力做功外，还克服阻力做功，根据动能定理，合力对两球做功不相等，所以两球动能变化不相等，故C错误； D．在真空中，小球甲只受重力作用，小球甲的机械能守恒；在液体中，阻力对小球乙做负功，小球乙机械能不守恒，故D错误。 故选AB。 第II卷 非选择题（共52分） 三、实验题（本题共2小题，共12分） 13.两小组探究平抛运动的特点 （1）甲组同学用图1所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。忽略空气阻力影响，AB两球落地的时间_______（填“相同”或“不同”）。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，发现结果都是如此。由此可知，平抛运动在竖直方向的分运动是_______。 （2）乙组同学用图2所示装置探究平抛运动的特点。斜槽M末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板N上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹。上下调节挡板N，通过多次实验在坐标纸上记录钢球所经过的多个位置，得到了如图3所示的印迹，坐标纸的y轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点。 ①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度应________（填“相同”或“不同”）。 ②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹________。 ③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为________m/s（当地重力加速度为10m/s²，保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. 相同 ②. 自由落体运动 （2） ①. 相同 ②. 用平滑曲线连接 ③. 1.0（0.90~1.1） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。可听到AB两球同时落地，则AB两球落地的时间相同。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，发现结果都是如此。由此可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。 【小问2详解】 ①[1]为了保证每次小球抛出时的速度相同，每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度应相同； ②[2]在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹用平滑曲线连接； ③[3]根据平抛运动规律可得， 可得 由图3轨迹数据可得钢球做平抛运动的初速度大小为 14. 某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律” （1）除图中所示的装置之外，还必须使用的两种器材是________ A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 交流电源 （2）下列操作和分析中，哪种说法正确________ A. 打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上 B. 为了减小实验误差，选择的重物的体积越大越好 C. 如图提起纸带，先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带 D. 可以利用公式计算重物的速度 （3）在实验中，重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出如图乙所示的一系列点，其中O点是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的周期为T，当地重力加速度为g，则根据纸带中的数据进行分析，若在实验误差允许的范围内满足等式________，则机械能守恒定律得到验证。（用图乙及本小问中所给字母表示） （4）由于阻力的存在，发现重锤减少的重力势能总是略________（选填“大于”、“等于”、“小于”）其增加的动能。 【答案】（1）CD （2）A （3） （4）大于 【解析】 【小问1详解】 实验中要验证的关系为 两边消掉m，则不需要测量质量，即不需要天平；打点计时器本身就是计时仪器，则不需要秒表；则除图中所示的装置之外，还必须使用的两种器材是刻度尺和交流电源，故选CD。 【小问2详解】 A．打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上，以减小纸带与打点计时器间的摩擦力，选项A正确； B．为了减小实验误差，选择的重物的质量越大，体积越小越好，选项B错误； C．如图提起纸带，先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带，选项C错误； D．若利用公式计算重物的速度，就相当于间接使用了机械能守恒定律，这样就失去了验证的价值，正确的方法是根据中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度来计算重物的速度，选项D错误。 故选A。 【小问3详解】 从开始运动到B点重力势能减小量 动能增加量 若机械能守恒，则满足 即 小问4详解】 由于阻力的存在，一部分重力势能转化为内能，则重锤减少的重力势能总是略大于其增加的动能。 四、综合题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 如图所示，长不可伸长的轻绳一端悬挂于O点，另一端系一质量的小球（可视为质点）。现将小球拉至A点（保持绳绷直且水平）由静止释放，球能沿四分之一圆弧经过最低点B。不计空气阻力，重力加速度。求： （1）小球到B点时速度v的大小； （2）小球运动到B点时，轻绳对小球拉力F的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球从A点释放运动到B点的过程中，由动能定理得 代入数据解得 【小问2详解】 以小球为研究对象，在B点由牛顿第二定律得 代入数据解得 16.水平地面上的传送装置如图所示。BC为长6m的水平传送带以的速率顺时针匀速转动，左端与半径的四分之一光滑圆弧轨道相切于B点（不接触），右端与同一水平面上的平台CE平滑衔接于C点（不接触）。在平台右边固定一轻质弹簧，弹簧左端恰好位于D点。可视为质点的滑块P质量，滑块与传送带BC以及滑块与平台CD之间的动摩擦因数均为，DE部分光滑。忽略空气阻力，重力加速度g取。现将滑块P从光滑圆弧轨道上端A点由静止释放，在滑块运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，弹簧的最大弹性势能。求： （1）滑块P运动到圆弧轨道底端B点时的速度大小 （2）滑块P通过传送带BC过程中系统产生的热量Q （3）CD长度L及滑块P最终停在平台CD上离D的距离s 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 滑块P从A运动到B点，由动能定理 得 【小问2详解】 滑块在传送带上做匀加速直线运动，加速度大小为a，由牛顿第二定律 加速到与传送带共速时，滑块位移 此过程所用时间 此过程中传送带的对地位移 滑块P通过传送带时系统产生的热量 得 【小问3详解】 滑块以v的速度滑上平台CD，压缩弹簧至最短过程，由能量守恒得 得 滑块由弹簧最短处滑至平台CD上停止运动，由能量守恒得 得 17.如图所示，水平轨道的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切与点，右端与一倾角的光滑斜面轨道在点平滑连接，物体经过点时速率不变。斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量的滑块从圆弧轨道的顶端点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至点。已知光滑圆弧轨道的半径，水平轨道长，滑块与水平轨道之间的动摩擦因数，光滑斜面轨道上长，取。求： （1）滑块第一次经过点时速度大小以及轨道对它的支持力大小； （2）滑块第一次滑上斜面将弹簧压缩至点过程中克服弹力做的功； （3）滑块最后停止的位置离点的距离。 【答案】（1）10m/s、60N （2）40J （3）2m 【解析】 【小问1详解】 滑块从到机械能守恒，则有 解得 对滑块在点应用牛顿第二定律可得 代入数据解得 【小问2详解】 滑块第一次滑上斜面将弹簧压缩至点的过程由动能定理可得 其中 解得 【小问3详解】 结合滑块受力情况，滑块最终将停在水平轨道上。 设滑块在上通过的总路程s，从开始到最终停下来的全过程，由动能定理可得 代入数据解得 故滑块最后停下的位置离点距离 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $