精品解析：湖北武汉市武钢三中2025-2026学年高一下学期6月阶段检测物理试卷

武钢三中2025-2026学年高一下学期六月月考物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于机械振动与机械波的描述，下列说法中正确的是（ ） A. 做简谐振动的物体每次经过平衡位置时，加速度一定为零 B. 单摆在做受迫振动时，驱动力频率越高，摆球摆动一定幅度越大 C. 衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象 D. 声源靠近听者，听者接收到的声波频率大于声源的原频率 2. 一物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻起，受到如图所示的水平外力F，以向右运动为正方向，物体质量为2.5kg，则下列说法正确的是（　　） A. 第1s末物体的动量大小为5kg·m/s B. 前2.5s内物体所受合外力的冲量为零 C. 第3s末水平外力F的功率为10W D. 前3s内物体的位移为2m 3. 如图所示，哈九中航天科普节活动中，某同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度与竖直方向成θ角斜向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 C. 火箭的水平射程为 D. 火箭上升的最大高度为 4. 图甲为科技活动节学生自制小型投石机。首先将石块放在长臂一端的凹槽中，在短臂端固定重物，发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，凹槽中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为如图乙所示的模型，将一质量的小石块（可视为质点）装在长的长臂末端的凹槽中，质量为M的重物装在长的短臂末端的筐子内。初始时长臂与水平面的夹角为，松开后长臂与短臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上，测得石块落地点与O点的水平距离为。此过程中，重物没有从筐中洒落，不计空气阻力，不考虑杆与转轴的摩擦力。取地面为零势能面，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 石块被水平抛出时的动能为 B. 石块着地时，重力做功的功率为 C. 重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量 D. 重物的质量 5. 如图所示，将长平板的下端固定于铁架台水平底座上的挡板处，上部架在横杆上，长木板与横杆交点为，将物块从点静止释放并可滑至点，现将点沿横杆竖直上移，使变大，再将物块从点静止释放并滑至点，则下列说法正确的是（　　） A. 若长平板光滑，物块由到达P点时，重力的冲量一定变大 B. 若长平板光滑，则物块到达点的动量大小可能不变 C. 若长平板粗糙，且各处粗糙程度相同，物块在P点的动能可能变小 D. 若长平板粗糙，且各处粗糙程度相同，物块损失的机械能不变 6. 辘轳是中国古代常见的取水设施，某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣，图甲所示为该辘轳的工作原理简化图，已知辘轳的半径为，电动机以恒定输出功率将质量的水桶由静止开始竖直向上提起，提升过程中辘轳的角速度随时间变化的图像如图乙所示。忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 电动机的输出功率 B. 0～4s内水桶上升的高度为3.95m C. 0～4s内绳对水桶的拉力逐渐增大 D. 4s～6s内水桶的机械能守恒 7. 如图所示，水平地面上放置着用轻质弹簧竖直栓接的质量都为m的A、B物块，组成一个弹簧振子系统，弹簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放，A开始做简谐振动，最高点恰好位于弹簧原长。某次A恰好到达最高点时，质量为m的物块C（未画出）轻放在A上。已知弹簧弹性势能的表达式为，以A、C运动的最低点所在的水平面为重力势能的零势能面，重力加速度为g。不计一切阻力，弹簧足够长且始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. A、C向下运动的最大距离是 B. A、C运动过程中最大的加速度大小是2g C. 放上C后，该振子系统增加的能量大小是 D. A、C运动到最低点时，地面对B的支持力为 8. 如图（a）所示为湖面上漂浮的间距不超过5m的两个浮子A、B，t=0时刻，湖面形成的水波可视为横波，如图（b）所示，波沿水平方向传播，浮子A的平衡位置在x=0.5m处，浮子A、B的振动图像如图（c）所示。下列判断正确的是（ ） A. 水波的传播速度大小为 B. 水波的传播方向沿着x轴正方向 C. 浮子A经过一段时间后会移动到浮子B处 D. 浮子B的平衡位置可能位于处 9. 如图甲为皮带输送机简化模型，皮带输送机倾角，顺时针匀速转动，皮带输送机下端A点无初速放入货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以B点为参考平面）如图乙所示。已知货物质量，重力加速度，，。下列说法正确的是（ ） A. 输送带A、B两端点间的距离为 B. 货物从下端A点运动到上端B点的过程中，重力的冲量大小为 C. 货物与输送带间的摩擦产生的热量为 D. 皮带输送机因运送该货物而多消耗的电能为 10. 如图甲所示，圆筒C套在足够长的水平固定光滑杆上，圆筒下方通过不可伸长的长为的轻质绳悬挂物体B。开始时物体B和圆筒C均静止，子弹A以的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为。已知子弹A、物体B、圆筒C的质量分别为、、，不计空气阻力，重力加速度。关于子弹穿出物体之后的过程，下列说法正确的是（ ） A. 物体B能上升的最大高度为 B. 物体C能达到的最大速度 C. 轻绳所受最大拉力为 D. 如果物体B经过t s时间第一次上升到最大高度，那么此过程中圆筒C的位移为 二、非选择题：本题共5小题。共60分。 11. 图甲为一质量均匀的长方体木条，某实验小组设计了如图乙所示的实验装置，利用单摆的周期规律，测量该木条的密度，主要实验步骤如下： （1）利用天平测出木条的质量m，利用游标卡尺测出其宽度D，利用螺旋测微器测出其厚度h。某次测量中螺旋测微器的示数如图丙所示，该示数为__________mm。 （2）安装图乙所示的实验器材，其中，O、两点间的距离等于木条的长度L。若使木条以为摆长做单摆运动，则应使木条沿__________方向摆动；若使木条以为摆长做单摆运动，则应使木条沿__________方向摆动。（均填写选项前的字母符号） A．垂直于纸面　　B．平行于纸面　　C．竖直 （3）进行实验，测得木条以为摆长做单摆运动的周期为，以为摆长做单摆运动的周期为，重力加速度大小为g，则该木条的密度为__________。（用m、D、h、、、g表示） 12. 如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置。（不考虑小球在斜面上的多次碰撞） （1）关于本实验，下列说法正确的是_____________。 A. 斜槽轨道不必光滑，入射小球每次释放的初位置也不必相同 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量等于被碰球的质量 （2）实验中不易直接测定小球碰撞前后的速度，可以通过仅测量_____________，间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放高度h B. 斜面的倾角θ C. O点与各落点的距离 （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式_____________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。 A. B. C. D. （4）如果该碰撞为弹性碰撞，则只需要满足一个表达式，即_____________。 13. 如图所示，在矩形ABS2S1中，S1S2=4m、S1A=3m，C点为AB边的中点，在S1、S2处有两个振源，振动方程分别为、，它们在同一均匀介质中均从t=0开始做简谐运动，已知A点在t=1.5s时开始振动，求： （1）这两列波在介质中的波长； （2）4.5s的时间内，A点、C点各自通过的路程。 14. 如图所示，在光滑水平台面上，一个质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住。现打开锁扣，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道。已知、的高度差，水平距离，圆弧轨道的半径，点在圆弧轨道的圆心的正下方，并与水平地面上长为的粗糙直轨道平滑连接，小物块沿轨道运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度，，，空气阻力忽略不计。试求： （1）小物块运动到平台末端的速度大小； （2）圆弧所对的圆心角； （3）若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹，且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道间，那么小物块与轨道之间的动摩擦因数应满足什么条件。 15. 如图所示，某固定装置由圆心角θ=60°，半径R=1.5m的两圆弧管道AB、BC平滑连接。在轨道末端C的右侧光滑水平面上紧靠着轻质小车，其上表面与轨道末端C所在的水平面平齐，右端放置质量m2=3kg的物块b。质量m1=1kg的物块a以速度从左端A点进入圆弧管道，经过ABC滑出圆弧管道。已知物块a、b与小车的动摩擦因数分别为µ1=0.6，µ2=0.1，其它轨道均光滑，物块均视为质点，不计空气阻力。已知重力加速度为g=10m/s2，求：（结果可保留分数） （1）求物块a到达C点时对管道的作用力FN； （2）要使物块a恰好不与物块b发生碰撞，求小车长度的最小值d； （3）如果小车足够长，物块b开始在距小车左端d1=6m处，求物块a与物块b发生第一次弹性碰撞后的速度va与vb。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武钢三中2025-2026学年高一下学期六月月考物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 关于机械振动与机械波的描述，下列说法中正确的是（ ） A. 做简谐振动的物体每次经过平衡位置时，加速度一定为零 B. 单摆在做受迫振动时，驱动力频率越高，摆球摆动一定幅度越大 C. 衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象 D. 声源靠近听者，听者接收到的声波频率大于声源的原频率 【答案】D 【解析】 【详解】A．做简谐振动的物体每次经过平衡位置时，加速度不一定为零，例如单摆摆动到平衡位置，具有竖直方向的向心加速度，故A错误； B．物体做受迫振动，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，振幅最大；如果驱动力的频率大于物体的固有频率，则驱动力的频率越大，受迫振动的振幅越小，故B错误； C．衍射是所有波特有的现象，横波和纵波都能发生衍射现象，故C错误； D．根据多普勒效应，声源靠近听者，听者接收到的声波频率大于声源的原频率，故D正确； 故选D。 2. 一物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻起，受到如图所示的水平外力F，以向右运动为正方向，物体质量为2.5kg，则下列说法正确的是（　　） A. 第1s末物体的动量大小为5kg·m/s B. 前2.5s内物体所受合外力的冲量为零 C. 第3s末水平外力F的功率为10W D. 前3s内物体的位移为2m 【答案】C 【解析】 【详解】A．0~1s内，根据动量定理可得 F-t图线与横轴所围区域的面积表示力的冲量，即 所以第1s末物体的速度大小为1m/s，物体的动量大小为2.5kg·m/s，故A错误； B．由图可知，前2.0s内物体所受合外力的冲量为零，故B错误； C．0~3s内，根据动量定理可得 所以3s末物体的速度大小为 所以第3s末水平外力F的功率为 故C正确； D．第3s内物体做初速度为0的匀加速直线运动，位移为 根据运动的对称性可得，0~1s内与1s~2s内位移相同，由于0~1s内物体做加速度减小的加速运动，且1s末的速度为1m/s，所以0~1s内物体的位移大小 所以前3s内的位移大于2m，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，哈九中航天科普节活动中，某同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度与竖直方向成θ角斜向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 C. 火箭的水平射程为 D. 火箭上升的最大高度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，A错误； B．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，B错误； C．在水喷出后的瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有 解得 火箭上升的时间为 火箭的水平射程为 C正确； D．水喷出后，火箭做斜向上抛运动，有 解得 D错误。 故选C。 4. 图甲为科技活动节学生自制小型投石机。首先将石块放在长臂一端的凹槽中，在短臂端固定重物，发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，凹槽中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为如图乙所示的模型，将一质量的小石块（可视为质点）装在长的长臂末端的凹槽中，质量为M的重物装在长的短臂末端的筐子内。初始时长臂与水平面的夹角为，松开后长臂与短臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上，测得石块落地点与O点的水平距离为。此过程中，重物没有从筐中洒落，不计空气阻力，不考虑杆与转轴的摩擦力。取地面为零势能面，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 石块被水平抛出时的动能为 B. 石块着地时，重力做功的功率为 C. 重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量 D. 重物的质量 【答案】D 【解析】 【详解】A．石块被水平抛出时的高度为 石块被水平抛出后做平抛运动，水平方向有，竖直方向有 联立解得 石块被水平抛出时的动能为，故A错误； B．根据可得，着地时竖直分速度为，石块着地时重力的功率为，故B错误； C．石块从A点到最高点的过程中，由系统机械能守恒定律可知，重物机械能减小，石块机械能增大，重物重力势能的减小量等于石块机械能的增加量和重物动能增加量之和，故C错误； D．根据机械能守恒定律可知，系统减少的重力势能转化为系统增加的动能，即 再由速度关系得，计算可得，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，将长平板的下端固定于铁架台水平底座上的挡板处，上部架在横杆上，长木板与横杆交点为，将物块从点静止释放并可滑至点，现将点沿横杆竖直上移，使变大，再将物块从点静止释放并滑至点，则下列说法正确的是（　　） A. 若长平板光滑，物块由到达P点时，重力的冲量一定变大 B. 若长平板光滑，则物块到达点的动量大小可能不变 C. 若长平板粗糙，且各处粗糙程度相同，物块在P点的动能可能变小 D. 若长平板粗糙，且各处粗糙程度相同，物块损失的机械能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．若物块与平板光滑，设铁架台水平底座长度为d，平板倾角为θ。物块下滑过程，由牛顿第二定律得mgsinθ=ma 物块从Q滑至P，由位移—时间公式得 联立解得 由数学知识可知，当θ=45°时，物块下滑时间最短，故将Q点上移使θ变大，物块下滑时间不一定变小，物块下滑时间可能相同，根据可知物块由到达P点时，重力的冲量不一定变大，故A错误； Ｂ．若物块与平板光滑，则由机械能守恒定律可知 可得到达底端的速度 物块到达点的动量大小 因θ变大，则动量大小变大，Ｂ错误； C．若长平板粗糙，且各处粗糙程度相同，则由动能定理 因θ变大，则物块在P点的动能变大，C错误； D．若物块与平板粗糙，根据功能关系可知，物块损失的机械能等于克服摩擦力做的功，则物块损失的机械能为 因为铁架台水平底座长度d不变，所以物块损失的机械能相同，D正确。 故选D。 6. 辘轳是中国古代常见的取水设施，某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣，图甲所示为该辘轳的工作原理简化图，已知辘轳的半径为，电动机以恒定输出功率将质量的水桶由静止开始竖直向上提起，提升过程中辘轳的角速度随时间变化的图像如图乙所示。忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 电动机的输出功率 B. 0～4s内水桶上升的高度为3.95m C. 0～4s内绳对水桶的拉力逐渐增大 D. 4s～6s内水桶的机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．水桶达到最大速度时有 此后匀速上升，绳子拉力 电动机输出功率 ，故A错误； B．内电动机做功为，设水桶上升高度为 ，由动能定理得 代入数据得 ，故B正确； C．内电动机输出功率恒定，有 随着 增大，绳子拉力 减小，故C错误； D． 内水桶做匀速上升运动，动能不变，高度继续增加，重力势能增加，因此机械能增加，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，水平地面上放置着用轻质弹簧竖直栓接的质量都为m的A、B物块，组成一个弹簧振子系统，弹簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放，A开始做简谐振动，最高点恰好位于弹簧原长。某次A恰好到达最高点时，质量为m的物块C（未画出）轻放在A上。已知弹簧弹性势能的表达式为，以A、C运动的最低点所在的水平面为重力势能的零势能面，重力加速度为g。不计一切阻力，弹簧足够长且始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. A、C向下运动的最大距离是 B. A、C运动过程中最大的加速度大小是2g C. 放上C后，该振子系统增加的能量大小是 D. A、C运动到最低点时，地面对B的支持力为 【答案】C 【解析】 【详解】A．原系统中，A做简谐运动，最高点恰好位于弹簧原长，A质量为，由平衡条件和胡克定律，平衡位置满足 解得 因此振幅 A在最高点时速度为0，轻放C，A、C总质量，放置后A、C初速度为0，位置在弹簧原长。由平衡条件和胡克定律，新平衡位置满足 解得新平衡位置弹簧压缩量 振幅 A、C从原长位置开始向下做简谐运动，最大距离，故A错误； B．最大加速度出现在离平衡位置最远的位置，最大回复力 A、C总质量，由牛顿第二定律，得最大加速度，故B错误； C．放上C前，该振子系统的能量大小是 放上C后，该振子系统的能量大小是 该振子系统增加的能量大小是，故C正确； D．最低点弹簧弹力 方向向下压B，B自身质量为，重力，由平衡得地面对B的支持力，故D错误。 故选C。 8. 如图（a）所示为湖面上漂浮的间距不超过5m的两个浮子A、B，t=0时刻，湖面形成的水波可视为横波，如图（b）所示，波沿水平方向传播，浮子A的平衡位置在x=0.5m处，浮子A、B的振动图像如图（c）所示。下列判断正确的是（ ） A. 水波的传播速度大小为 B. 水波的传播方向沿着x轴正方向 C. 浮子A经过一段时间后会移动到浮子B处 D. 浮子B的平衡位置可能位于处 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知，水波波长为1.0m，周期为0.8s，由波速公式可得水波的传播速度大小为，故A错误； B．浮子A处于，由图c可知，在时刻，浮子A由平衡位置沿y轴正方向振动，由上下坡法确定水波的传播方向沿着x轴正方向，故B正确； C．浮子只会在平衡位置上下振动，不会“随波逐流”，故C错误； D．由图（c）可知，因浮子A先振动，则从A传到B经历的时间为，则A、B距离，，，B点坐标为，时则B浮子的坐标可能为4.25m，故D正确。 故选BD。 9. 如图甲为皮带输送机简化模型，皮带输送机倾角，顺时针匀速转动，皮带输送机下端A点无初速放入货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以B点为参考平面）如图乙所示。已知货物质量，重力加速度，，。下列说法正确的是（ ） A. 输送带A、B两端点间的距离为 B. 货物从下端A点运动到上端B点的过程中，重力的冲量大小为 C. 货物与输送带间的摩擦产生的热量为 D. 皮带输送机因运送该货物而多消耗的电能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题图可知，货物从开始运动到与传送带相对静止可知 解得 由图像可知，物块沿传送带向上运动0.5m后与传送带相对静止，匀速运动，此后物块的动能不变，重力势能增加，有 解得 则传送带两端点之间的距离为，故A错误； B．加速阶段的加速度大小为a，有， 加速阶段时间为，有 传送带速度为 设匀速阶段时间为，有 所以总时间为 重力的冲量为，故B正确； C．加速过程中，货物对地位移，传送带对地位移为 货物与输送带间的摩擦产生的热量为，故C正确； D．由能量守恒，消耗的电能转化为系统摩擦产生的热与货物增加的机械能，其值为 解得，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，圆筒C套在足够长的水平固定光滑杆上，圆筒下方通过不可伸长的长为的轻质绳悬挂物体B。开始时物体B和圆筒C均静止，子弹A以的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为。已知子弹A、物体B、圆筒C的质量分别为、、，不计空气阻力，重力加速度。关于子弹穿出物体之后的过程，下列说法正确的是（ ） A. 物体B能上升的最大高度为 B. 物体C能达到的最大速度 C. 轻绳所受最大拉力为 D. 如果物体B经过t s时间第一次上升到最大高度，那么此过程中圆筒C的位移为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．子弹A以的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为，规定向右为正方向，对A、B组成的系统，根据动量守恒定律有 解得 B上升过程中，B、C组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒，则有， 联立解得，故A正确； B．B返回到最低点时，B、C组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒，此时C的速度最大，则有， 解得，，故B错误； C．当物体B在C的正下方时，绳子拉力最大，即 联立解得，故C正确； D．如果物体B经过t s时间第一次上升到最大高度，设圆筒C的位移为，物体B的水平位移 又因为 联立解得 联立可得 根据动量守恒有 等式两边同时乘以t，则有 整理得 联立解得，故D正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题。共60分。 11. 图甲为一质量均匀的长方体木条，某实验小组设计了如图乙所示的实验装置，利用单摆的周期规律，测量该木条的密度，主要实验步骤如下： （1）利用天平测出木条的质量m，利用游标卡尺测出其宽度D，利用螺旋测微器测出其厚度h。某次测量中螺旋测微器的示数如图丙所示，该示数为__________mm。 （2）安装图乙所示的实验器材，其中，O、两点间的距离等于木条的长度L。若使木条以为摆长做单摆运动，则应使木条沿__________方向摆动；若使木条以为摆长做单摆运动，则应使木条沿__________方向摆动。（均填写选项前的字母符号） A．垂直于纸面　　B．平行于纸面　　C．竖直 （3）进行实验，测得木条以为摆长做单摆运动的周期为，以为摆长做单摆运动的周期为，重力加速度大小为g，则该木条的密度为__________。（用m、D、h、、、g表示） 【答案】（1）4.700 （2） ①. B ②. A （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]由图丙可知，螺旋测微器读数为 【小问2详解】 [2]要使木条以为摆长做单摆运动，需保持点固定，因此摆动方向为平行于纸面。 故选B。 [3]要使木条以为摆长做单摆运动，固定悬点为，因此摆动方向为垂直于纸面。 故选A。 【小问3详解】 [4]设的长度为，木条以为摆长做单摆运动的周期为，摆长为 周期 木条以为摆长做单摆运动的周期为，摆长为 周期 联立解得 该木条的密度 代入解得 12. 如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上。再把质量为的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后，分别与斜面第一次碰撞留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置。（不考虑小球在斜面上的多次碰撞） （1）关于本实验，下列说法正确的是_____________。 A. 斜槽轨道不必光滑，入射小球每次释放的初位置也不必相同 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. 为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量等于被碰球的质量 （2）实验中不易直接测定小球碰撞前后的速度，可以通过仅测量_____________，间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放高度h B. 斜面的倾角θ C. O点与各落点的距离 （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式_____________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。 A. B. C. D. （4）如果该碰撞为弹性碰撞，则只需要满足一个表达式，即_____________。 【答案】（1）B （2）C （3）C （4） 【解析】 【小问1详解】 A．只要小球从斜面上同一位置由静止释放即可保证小球到达斜槽末端的速度相等，斜槽轨道不必光滑，故A错误； B．为保证小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，故B正确； C．为保证入射球碰后沿原方向运动，应满足入射球的质量大于被碰球的质量，故C错误。 故选B； 【小问2详解】 小球离开斜槽后做平抛运动，设小球的位移大小为L，竖直方向有 水平方向有 解得 入射球碰撞前的速度为 碰撞后的速度为 被碰球碰撞后的速度为 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 整理得 实验可以通过O点与各落点的距离代替测小球做平抛运动的初速度。 故选C； 【小问3详解】 由（2）可知在实验误差允许范围内，若满足关系式 则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。 故选C。 【小问4详解】 若碰撞是弹性碰撞，以上物理量还满足的表达式为 因 即 则表达式为 联立可得 13. 如图所示，在矩形ABS2S1中，S1S2=4m、S1A=3m，C点为AB边的中点，在S1、S2处有两个振源，振动方程分别为、，它们在同一均匀介质中均从t=0开始做简谐运动，已知A点在t=1.5s时开始振动，求： （1）这两列波在介质中的波长； （2）4.5s的时间内，A点、C点各自通过的路程。 【答案】（1）4m （2）50cm，0 【解析】 【小问1详解】 由题意得 所以周期为 波速为 所以波长为 【小问2详解】 结合几何知识可知，A点到两波源的距离差为 根据题意，两波源的相位差为 故A点为振动加强点，振幅为10cm，0~1.5s内，A不振动，1.5s~2.5s内，A只参与由波源S1产生的振动，则 2.5s~4.5s内，A同时参与由波源S1和S2产生的振动且振动加强，则 所以，在t=0至t=4.5s内质点A通过的路程 C点到两波源的距离差为零，故为振动减弱点，振幅为0，故4.5s的时间内，C点通过的路程为0。 14. 如图所示，在光滑水平台面上，一个质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住。现打开锁扣，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道。已知、的高度差，水平距离，圆弧轨道的半径，点在圆弧轨道的圆心的正下方，并与水平地面上长为的粗糙直轨道平滑连接，小物块沿轨道运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度，，，空气阻力忽略不计。试求： （1）小物块运动到平台末端的速度大小； （2）圆弧所对的圆心角； （3）若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹，且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道间，那么小物块与轨道之间的动摩擦因数应满足什么条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块离开平台后做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，则有 又因为小物块水平方向做的是匀速直线运动，则有 联立解得小物块运动到平台末端的速度大小为 【小问2详解】 小物块运动到点时，设其竖直方向的分速度为，则根据自由落体运动的规律有 解得 根据几何关系有 所以圆弧所对的圆心角为 【小问3详解】 小物块运动到点时的速度为 、两点的高度差为 若小物块恰能与墙壁相碰，则根据动能定理有 解得该情况下小物块与轨道之间的动摩擦因数为 若小物块恰不从飞出，则根据动能定理有 解得该情况下小物块与轨道之间的动摩擦因数为 若小物块恰不从飞出后，再次从滑回恰好不与墙壁发生二次碰撞，则根据动能定理有 解得 综上所述可知，若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹，且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道间，那么小物块与轨道之间的动摩擦因数应满足。 15. 如图所示，某固定装置由圆心角θ=60°，半径R=1.5m的两圆弧管道AB、BC平滑连接。在轨道末端C的右侧光滑水平面上紧靠着轻质小车，其上表面与轨道末端C所在的水平面平齐，右端放置质量m2=3kg的物块b。质量m1=1kg的物块a以速度从左端A点进入圆弧管道，经过ABC滑出圆弧管道。已知物块a、b与小车的动摩擦因数分别为µ1=0.6，µ2=0.1，其它轨道均光滑，物块均视为质点，不计空气阻力。已知重力加速度为g=10m/s2，求：（结果可保留分数） （1）求物块a到达C点时对管道的作用力FN； （2）要使物块a恰好不与物块b发生碰撞，求小车长度的最小值d； （3）如果小车足够长，物块b开始在距小车左端d1=6m处，求物块a与物块b发生第一次弹性碰撞后的速度va与vb。 【答案】（1）；（2）6.125m；（3）1m/s，2m/s 【解析】 【详解】（1）由题意可知，圆弧轨道光滑，所以从A到C，根据动能定理有 解得 在C点有 解得 由牛顿第三定律可知，物块a对管道的作用力大小为 方向竖直向上； （2）当物块滑上小车后，由于 所以小车与物块a保持相对静止，而物块b相对于小车发生滑动，当两者速度相同时，为物块a与物块b相碰的临界状态，则 解得 （3）如果小车足够长，物块b开始在距小车左端d1=6m处，小于d，则 解得 ， 当两物块发生弹性碰撞有 解得 ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $