精品解析：天津市咸水沽第一中学2024-2025学年高一下学期6月月考物理试题

天津市咸水沽第一中学2024-2025学年度第二学期第二次月考 高一物理试卷 一、单项选择题（本题共8小题，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. 下列说法正确的是（　　） A. 一对作用力和反作用力的冲量总是等大反向 B. 动量越大的物体，动能一定越大 C. 物体动量为零时，一定处于平衡状态 D. 动量相同的物体，运动方向可能不同 2. 各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100kg的货物在x方向的位移—时间图像和y方向的速度—时间关系图像如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ） A. 时货物的速度大小为3m/s B. 货物的运动轨迹是一条直线 C. 货物所受的合力大小为150N D. 0~2s这段时间内，货物的合位移大小为11m 3. 在排球训练中，某同学将排球先后两次从同一位置P水平击出，轨迹如图1、2所示，不计排球大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 排球沿轨迹2运动的初速度大 B. 排球沿轨迹2的运动时间长 C. 排球沿轨迹1运动，落地时的速度大 D. 排球沿轨迹1运动，速度变化快 4. 如图所示，质量均为的、两小球用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球在竖直平面内来回摆动，小球在水平面内做匀速圆周运动，连接小球的绳子与竖直方向的夹角和小球摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 、两小球都是所受合外力充当向心力 B. 、两小球圆周运动的半径之比为 C. 小球受到的绳子拉力为 D. 小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 5. 若“旅行者1号”探测器在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗密度均匀的球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，不考虑天体自转的影响，则天体A、B表面的重力加速度大小之比等于（　　） A. 天体A、B半径的倒数之比 B. 天体A、B半径二次方的倒数之比 C. 靠近它们表面飞行的卫星的速度大小之比 D. 靠近它们表面飞行的卫星的速度二次方之比 6. 2025年2月22日，中星10R地球同步轨道卫星成功发射，为全球通信网络提供支持。地球同步通信卫星的发射过程可以简化为卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，在A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球自转周期为T，同步卫星轨道半径为r。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度小于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度 B. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大于第一宇宙速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行的周期为 D. 卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的速度之比为r:R 7. 短道速滑接力是很具观赏性的比赛项目，比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上，“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一条直线上。对两运动员交接棒的过程下列说法正确的是（　　） A. 两运动员的动量变化量一定相同 B. 两运动员组成的系统动量守恒，机械能不守恒 C. 质量小的运动员动量变化快 D. 两运动员之间相互作用力的冲量一定相同 8. 人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞中心间的距离为L，则（　　） A. 黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量 B. 其运动周期 C. 两个黑洞间的距离L一定，M越大，角速度越小 D. 两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大 二、多项选择题（本题共4小题，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，有选错或不答的得0分） 9. 关于功和能概念的理解，下列说法中正确的是（　　） A. -10J的功大于+5J的功 B. 静摩擦力可能做负功，滑动摩擦力可能做正功 C. 运动物体所受合外力不为0，则该物体动能一定变化 D. 合外力对物体做功为0，机械能一定守恒 10. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度等于，则（　　） A. 内轨外轨均未受到车轮轮缘的挤压 B. 若减小转弯速度，外侧车轮轮缘对外轨有挤压 C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力等于 11. 滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30°，设参加活动人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑加速度为0.3g，人和滑车可视为质点，不计空气阻力，则从顶端向下滑到底端B的过程，下列说法正确的是（　　） A. 人和滑车的重力势能减少0.5mgh B. 人和滑车获得的动能增加0.6mgh C. 人和滑车的机械能减少0.4mgh D. 人和滑车克服摩擦力做功为0.2mgh 12. 凤仙花的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。如图所示，两粒质量相等的种子、从同一位置先后以相同的速率沿不同方向弹射飞出，恰好在点相撞，不考虑叶子的遮挡，忽略种子运动过程所受的空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 种子先弹射飞出 B. 种子在最高点时速度为零 C. 两粒种子相撞前瞬间速度大小相等 D. 两粒种子相撞前瞬间，重力对种子的功率较大 三、填空题（本题共1小题，每空2分，共12分） 13. 在实验室里某班甲同学用如图（a）所示实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）甲同学在实验中必须满足的实验条件和必要的实验操作是（　　） A. 用天平测量平抛小球的质量m B. 每次从斜槽上不同位置释放小球 C. 保证斜槽的末端水平 D. 保持木板竖直 （2）甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹，为了便于进一步探究平抛运动的特点，该同学以平抛起点O为原点建立如图（a）所示的xOy坐标系，他在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标x和竖直坐标y，然后作图像。他作出的图像是下面 图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。（选填选项代号） A. B. C. D. （3）图（b）是该班乙同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的闪光照片，图乙背景中每一小方格的边长为L，A、B、C是照片中小球的3个位置，当地重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度大小为_____________。 14. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是（　　） A. 重物选用质量和密度较大的金属锤 B. 打点计时器的两限位孔在同一水平线上 C. 精确测量出重物的质量 D. 用秒表精确记录重物下落的时间 （2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 。 （3） A. OA、AD和EG的长度 B. OC、BC和CD的长度 C. BD、CF和EG的长度 D. AC、BD和EG的长度 （4）实验发现重物重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，可能的原因是___________________________________________________。 四、计算题（本题共3小题，其中第15题12分，第16题12分，第17题16分，共40分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，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） 15. 福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。2024年5月，借助配重小车进行电磁驱动弹射测试，若测试时，福建舰始终静止，配重小车在水平甲板上由静止开始做匀加速直线运动，共经落到海平面。小车运动轨迹如图所示，甲板距海平面高度为，小车的落水点到航空母舰前端水平距离为。不计空气阻力，小车可视为质点，取，求： （1）小车离开航空母舰时的速度大小； （2）小车在电磁驱动过程中加速的距离。 16. 如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳跨过定滑轮相连。斜面光滑且与地面夹角为，不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物体均静止，撤去手后，B物体一直未离开斜面，且A、B都可视为质点，重力加速度为g。 （1）求A物体将要落地时的速度； （2）A物体落地后，B物体由于惯性将继续沿斜面上升，求B物体在斜面上运动的最远点离地的高度。 17. 如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD（内径可忽略），管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep，已知小球与BC间的动摩擦因数μ，重力加速度为g，求： （1）小球达到B点时的速度大小vB； （2）水平面BC的长度s； （3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度大小vm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市咸水沽第一中学2024-2025学年度第二学期第二次月考 高一物理试卷 一、单项选择题（本题共8小题，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. 下列说法正确的是（　　） A. 一对作用力和反作用力的冲量总是等大反向 B. 动量越大的物体，动能一定越大 C. 物体动量为零时，一定处于平衡状态 D. 动量相同的物体，运动方向可能不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．一对作用力和反作用力大小相等、方向相反，且作用时间相同，因此它们的冲量大小相等、方向相反，故A正确； B．动量，动能。动量大的物体可能质量大而速度小，此时动能不一定大（如低速大质量物体与高速小质量物体对比），故B错误； C．动量为零时速度为零，但合外力不一定为零（如竖直上抛最高点受重力作用），因此不一定处于平衡状态，故C错误； D．动量是矢量，动量相同意味着方向相同，因此运动方向必然相同，故D错误。 故选A。 2. 各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100kg的货物在x方向的位移—时间图像和y方向的速度—时间关系图像如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ） A. 时货物的速度大小为3m/s B. 货物的运动轨迹是一条直线 C. 货物所受的合力大小为150N D. 0~2s这段时间内，货物的合位移大小为11m 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图乙可知货物在水平方向做匀速直线运动，速度大小为 由图丙可知货物在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，2s末货物的竖直分速度为3m/s，则时货物的速度大小为 货物的合运动为匀变速曲线运动，运动轨迹是一条抛物线，故AB错误； C．根据图丙可知，货物的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得合力大小为 故C正确； D．由图乙可知0~2s这段时间内，货物的水平位移大小为 货物的竖直位移大小为 则合位移大小为 故D错误。 故选C。 3. 在排球训练中，某同学将排球先后两次从同一位置P水平击出，轨迹如图1、2所示，不计排球大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 排球沿轨迹2运动的初速度大 B. 排球沿轨迹2的运动时间长 C. 排球沿轨迹1运动，落地时的速度大 D. 排球沿轨迹1运动，速度变化快 【答案】A 【解析】 【详解】B．由平抛运动在竖直方向上做自由落体运动可知，则排球沿轨迹1、2运动时间相等，故B错误； AC．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，水平方向有x=v0t 由于x2＞x1，t1=t2 所以v20＞v10 落地时的速度大小为 故排球沿轨迹2运动，落地时的速度大，故A正确，C错误； D．排球做平抛运动，故排球沿轨迹1、2运动时的加速度大小相等，速度变化快慢相同，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，质量均为的、两小球用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球在竖直平面内来回摆动，小球在水平面内做匀速圆周运动，连接小球的绳子与竖直方向的夹角和小球摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 、两小球都是所受合外力充当向心力 B. 、两小球圆周运动的半径之比为 C. 小球受到的绳子拉力为 D. 小球运动到最高点时受到的绳子拉力为 【答案】C 【解析】 【详解】A．分析可知，a小球在最低点时由重力与绳子拉力的合力提供向心力，而在下落或上升过程中均由重力沿着与绳中拉力方向相反的分力和绳中拉力的合力提供向心力，而b小球运动过程中，向心力由重力与绳中拉力的合力提供，故A错误； B．将小球看成质点，则a小球做圆周运动的半径为绳长，b小球做圆周运动的半径为，则可得 故B错误； C．对b小球受力分析如图所示 由此可得 故C正确； D．对a小球在最高点受力分析如图所示 当小球运动至最高点时速度为零，沿着绳子的方向合力为零，此时有 故D错误。 故选C。 5. 若“旅行者1号”探测器在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗密度均匀的球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，不考虑天体自转的影响，则天体A、B表面的重力加速度大小之比等于（　　） A. 天体A、B半径的倒数之比 B. 天体A、B半径二次方的倒数之比 C. 靠近它们表面飞行的卫星的速度大小之比 D. 靠近它们表面飞行的卫星的速度二次方之比 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力，对靠近天体表面飞行的卫星有 可得 两颗卫星的周期相等，可知天体A、B表面的重力加速度大小之比等于天体、B半径之比，故AB项错误； CD．由 可得天体、B表面的重力加速度大小之比等于靠近它们表面飞行的卫星的速度大小之比，故C正确，D错误。 故选C。 6. 2025年2月22日，中星10R地球同步轨道卫星成功发射，为全球通信网络提供支持。地球同步通信卫星的发射过程可以简化为卫星先在近地圆形轨道Ⅰ上运动，在A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球自转周期为T，同步卫星轨道半径为r。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度小于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度 B. 卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度大于第一宇宙速度 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行的周期为 D. 卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的速度之比为r:R 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可知，卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度，A错误； B．根据可知 则卫星在轨道Ⅲ上经过B点的速度小于第一宇宙速度，而从轨道Ⅱ上B点到轨道Ⅲ要加速做离心运动，可知卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的速度小于第一宇宙速度，B错误； C．根据开普勒第三定律 可得卫星在轨道Ⅱ上运行的周期为，C正确； D．根据可知 则卫星在轨道Ⅰ上和轨道Ⅲ上运动的速度之比为，D错误。 故选C。 7. 短道速滑接力是很具观赏性的比赛项目，比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上，“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一条直线上。对两运动员交接棒的过程下列说法正确的是（　　） A. 两运动员的动量变化量一定相同 B. 两运动员组成的系统动量守恒，机械能不守恒 C. 质量小的运动员动量变化快 D. 两运动员之间相互作用力的冲量一定相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．两运动员组成的系统满足动量守恒，所以两运动员的动量变化大小相等，方向相反，故A错误； B．“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，内力对系统做正功，系统机械能增加，又因为合外力为零，所以可知系统动量守恒，故B正确； C．两运动员的动量变化大小相等，作用时间相等，可知动量的变化快慢大小相等，故C错误； D．根据牛顿第三定律可知，两运动员之间相互作用力大小相等，方向相反，根据I=Ft可知，两运动员之间相互作用力的冲量大小相等、方向相反，不相同，故D错误。 故选B。 8. 人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞中心间的距离为L，则（　　） A. 黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量 B. 其运动周期 C. 两个黑洞间的距离L一定，M越大，角速度越小 D. 两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．设两个黑洞质量分别为mA、mB，轨道半径分别为 RA、RB，角速度为ω 则由万有引力定律可知 且满足RA+RB=L 联立可以得到，所以mA＜mB，故A错误； BCD．根据A项可以得到 可得 可知当总质量M一定，L越大，则T越大，角速度越小；L一定，M越大，角速度越大，故B正确，CD错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共4小题，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，有选错或不答的得0分） 9. 关于功和能概念的理解，下列说法中正确的是（　　） A. -10J的功大于+5J的功 B. 静摩擦力可能做负功，滑动摩擦力可能做正功 C. 运动物体所受合外力不为0，则该物体动能一定变化 D. 合外力对物体做功为0，机械能一定守恒 【答案】AB 【解析】 【详解】A．功是标量，功的正负号只代表动力功或阻力功，不代表大小，则-10J的功大于+5J的功，A正确； B．静摩擦力和滑动摩擦力都可以做正功、负功也可能不做功，B正确； C．运动物体所受合外力不为0，则该物体动能不一定变化。例如做匀速圆周运动的物体，C错误； D．合外力对物体做功为0，机械能不一定守恒，例如沿粗糙斜面匀速下滑的物体，D错误。 故选AB。 10. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度等于，则（　　） A. 内轨外轨均未受到车轮轮缘的挤压 B. 若减小转弯速度，外侧车轮轮缘对外轨有挤压 C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力等于 【答案】AD 【解析】 【详解】A．火车靠重力和支持力的合力提供向心力，受力如图 根据受力分析可知 解得 所以当时内轨外轨均未受到车轮轮缘的挤压，故A正确； B．若减小转弯速度，火车近心运动内侧车轮轮缘对内轨有挤压，故B错误； CD．通过受力分析可知铁轨对火车的支持力 故C错误，D正确。 故选AD。 11. 滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30°，设参加活动人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑加速度为0.3g，人和滑车可视为质点，不计空气阻力，则从顶端向下滑到底端B的过程，下列说法正确的是（　　） A. 人和滑车的重力势能减少0.5mgh B. 人和滑车获得的动能增加0.6mgh C. 人和滑车的机械能减少0.4mgh D. 人和滑车克服摩擦力做功为0.2mgh 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因重力做功为mgh，则人和滑车的重力势能减少mgh，A错误； B．根据动能定理，人和滑车获得的动能增加，B正确； C．人和滑车的机械能减少量，C正确； D．人和滑车克服摩擦力做功等于机械能减小量，为0.4mgh，D错误。 故选BC。 12. 凤仙花的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。如图所示，两粒质量相等的种子、从同一位置先后以相同的速率沿不同方向弹射飞出，恰好在点相撞，不考虑叶子的遮挡，忽略种子运动过程所受的空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 种子先弹射飞出 B. 种子在最高点时速度为零 C. 两粒种子相撞前瞬间速度大小相等 D. 两粒种子相撞前瞬间，重力对种子的功率较大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题图可知，两粒种子从同一地点弹射出去在M点相遇，都做抛体运动，种子做斜上抛，种子P做斜下抛，则种子Q的运动时间大于种子P的运动时间，两者在M点相遇，故种子Q先弹射飞出，A错误； B．种子Q做抛体运动，在最高点时，竖直方向的分速度为零，水平方向的分速度不为零，因此种子Q在最高点的速度不为零，B错误； C．根据动能定理可得 解得 由于两粒种子的和h都相等，则两粒种子相撞前瞬间速度大小相等，C正确； D．结合上述分析可知，碰撞前瞬间，种子的竖直分速度较大，而两粒种子的质量相等，根据可知，重力对种子Q的功率较大，D正确。 故选CD。 三、填空题（本题共1小题，每空2分，共12分） 13. 在实验室里某班甲同学用如图（a）所示实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。 （1）甲同学在实验中必须满足的实验条件和必要的实验操作是（　　） A. 用天平测量平抛小球的质量m B. 每次从斜槽上不同位置释放小球 C. 保证斜槽的末端水平 D. 保持木板竖直 （2）甲同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹，为了便于进一步探究平抛运动的特点，该同学以平抛起点O为原点建立如图（a）所示的xOy坐标系，他在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标x和竖直坐标y，然后作图像。他作出的图像是下面 图像就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。（选填选项代号） A. B. C. D. （3）图（b）是该班乙同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的闪光照片，图乙背景中每一小方格的边长为L，A、B、C是照片中小球的3个位置，当地重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度大小为_____________。 【答案】（1）CD （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 A．该实验不需要用天平测量平抛小球的质量m ，A错误； B．每次从斜槽上相同位置由静止释放小球，以保证小球到达底端时速度相同，B错误； C．保证斜槽的末端水平，以保证小球做平抛运动，C正确； D．保持木板竖直，以防止小球与木板发生碰撞，D正确。 故选CD。 【小问2详解】 水平方向x=v0t 竖直方向 可得 可知B正确； 【小问3详解】 水平方向 竖直方向 解得 14. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是（　　） A. 重物选用质量和密度较大的金属锤 B. 打点计时器的两限位孔在同一水平线上 C. 精确测量出重物的质量 D. 用秒表精确记录重物下落的时间 （2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 。 （3） A. OA、AD和EG的长度 B. OC、BC和CD的长度 C. BD、CF和EG的长度 D. AC、BD和EG的长度 （4）实验发现重物重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，可能的原因是___________________________________________________。 【答案】（1）A （2）BC （3）阻力的存在 【解析】 【小问1详解】 A．重物选用质量和密度较大的金属锤，以减小阻力的影响，A正确； B．打点计时器的两限位孔在同一竖直线上，以减小纸带与限位孔之间的摩擦力，B错误； C．实验要验证的关系为，两边消掉了m，则实验不需要精确测量出重物的质量，C错误； D．打点计时器本身就是计时仪器，则不需要用秒表精确记录重物下落的时间，D错误。 故选A。 【小问2详解】 A．当测量出OA、AD和EG的长度时，只有求得F点与BC的中点的瞬时速度，从而确定两者的动能变化，却无法求解重力势能的变化，故A错误； B．当测量出OC、BC和CD的长度时，同理，依据BC和CD的长度，可求得C点的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道OC间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故B正确； C．当测量出BD、CF和EG的长度时，依据BD和EG的长度，可分别求得C点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，再由CF确定重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故C正确； D．当测量出AC、BD和EG的长度时，依据AC和EG长度，只能求得B点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，而BF间距不知道，则无法验证机械能守恒，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 由于阻力的存在，使得部分重力势能的减小量转化为内能，则重物重力势能的减小量略大于动能的增加量。 四、计算题（本题共3小题，其中第15题12分，第16题12分，第17题16分，共40分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，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） 15. 福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。2024年5月，借助配重小车进行电磁驱动弹射测试，若测试时，福建舰始终静止，配重小车在水平甲板上由静止开始做匀加速直线运动，共经落到海平面。小车运动轨迹如图所示，甲板距海平面高度为，小车的落水点到航空母舰前端水平距离为。不计空气阻力，小车可视为质点，取，求： （1）小车离开航空母舰时的速度大小； （2）小车在电磁驱动过程中加速的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设小车离开甲板后做平抛运动的时间为，竖直方向上有 解得 水平方向上有 解得小车离开航空母舰时的速度大小为 【小问2详解】 小车在甲板上加速过程中，根据运动学公式可得 解得小车在电磁驱动过程中加速的距离为 16. 如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳跨过定滑轮相连。斜面光滑且与地面夹角为，不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物体均静止，撤去手后，B物体一直未离开斜面，且A、B都可视为质点，重力加速度为g。 （1）求A物体将要落地时的速度； （2）A物体落地后，B物体由于惯性将继续沿斜面上升，求B物体在斜面上运动的最远点离地的高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 A、B两物体组成的整体（系统）只有重力做功，故整体的机械能守恒，有 解得 【小问2详解】 当A物体落地后，B物体由于惯性将继续沿斜面向上运动，此时绳子松了，对B物体，只有重力做功，故B物体的机械能守恒，设其沿斜面向上运动的最远点离地高度为H，根据机械能守恒定律得 ） 解得 17. 如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD（内径可忽略），管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep，已知小球与BC间的动摩擦因数μ，重力加速度为g，求： （1）小球达到B点时的速度大小vB； （2）水平面BC的长度s； （3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度大小vm。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由机械能守恒得 解得 【小问2详解】 在C点对管壁无压力，根据牛顿第二定律有 解得 对A到C段运用动能定理得 解得 【小问3详解】 设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离D端的距离为x。则有kx=mg 由功能关系得 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $