广东广州市广雅中学2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

**基本信息** 以载人登月计划、智能呼啦圈等真实情境为载体，覆盖曲线运动、机械能守恒等核心知识，通过实验题与综合计算题考查物理观念及科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|曲线运动、圆周运动|第3题以舂米机为模型考查圆周运动规律，体现文化传承| |多选|3/18|天体运动、功率|第9题结合“嫦娥一号”考查开普勒定律，关联科技前沿| |实验题|2/16|动量守恒、机械能守恒|第11题用双光电门验证动量守恒，注重科学探究| |计算题|3/38|碰撞、能量综合|第15题滑块弹射游戏综合摩擦力、弹性势能，突出模型建构|

2025学年第二学期高一年级期末考试试卷 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．开考前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级、考号等信息填写在答题卡上并用2B铅笔填涂相应位置。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；不得使用涂改液，不得使用计算器。不按以上要求作答的答案无效。 4． 考生必须保持答题卡的平整，请勿折叠。 一、单项选择题,本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确. 1.下列有关力、运动和能量的说法正确的是（    ） A．做曲线运动的物体的速度与加速度一定都变化 B．匀速圆周运动的加速度恒定，属于匀变速曲线运动 C．一定质量的物体其动能发生变化，速度一定发生变化 D．物体重力势能的变化与参考平面的选取有关 2．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．如图甲，火车转弯的速度大于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 B．如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C．如图丙，小球在竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D．如图丁，船头垂直于河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 3.如图所示是一种古老的舂米机。舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O转动，在横梁前端B处固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落。已知OB>OC，则在横梁绕O转动过程中（　　） A．B、C的向心加速度相等 B．B、C的角速度关系满足 C．B、C的角速度关系满足 D．B、C的线速度关系满足 4.2026年我国载人登月提上日程，预估将在2028年进行载人登月计划。假设飞船抵达月球后，测得月球表面的重力加速度是地球表面的，已知月球半径是地球的，则飞船绕月球表面飞行与绕地球表面飞行的周期之比为（　　） A． B． C． D． 5.如图，某人从高出水平地面h的山坡上P点处水平击出一个质量为m的高尔夫球，高尔夫球在飞行中受到恒定的水平风力作用，最终竖直落入距击球点水平距离为L的洞穴Q中，则（　　） A．高尔夫球飞行中做的是平抛运动 B．高尔夫球飞行的时间为 C．高尔夫球飞行中受到的水平风力大小为 D．高尔夫球被击出时的初速度大小为 6. 如图所示，速冻食品加工厂将饺子由水平传送带运送至下一环节。饺子无初速度地放在传送带上，传送带匀速运动且足够长，饺子与传送带间动摩擦因数相同，不计饺子之间的相互作用力和空气阻力。饺子在水平传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．摩擦力对饺子做负功 B．饺子的机械能一直增加 C．传送带速度越大，相同质量的饺子最终获得的动能一定越大 D．传送带因传送饺子多消耗的电能等于饺子增加的动能 7．智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，将带有滑轮的短杆一端穿入腰带外侧轨道，另一端悬挂一根带有配重的轻绳，将腰带水平系在腰间，通过人体扭动，配重会随短杆做水平匀速圆周运动。其简化模型如图乙所示，悬挂点P到腰带中心点O的距离d=0.2m，绳子与竖直方向夹角为θ，绳长l=0.5m，可视为质点的配重质量为m，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变 B．增大转速，则身体对腰带的摩擦力变大 C．转动过程中受到的拉力 D．当使用者掌握好锻炼节奏后能够使θ稳定在37°，此时配 重的角速度 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8．机械设计中有许多精妙的设计，如图所示为一种将圆周运动转化为一条直线上往复运动的设计。沿竖直面内圆轨道做匀速圆周运动的小球与圆心间相距，通过有转轴的连杆与物块相连，物块穿在水平杆上，水平杆的延长线通过圆心。已知小球做匀速圆周运动的角速度为，杆与水平杆夹角为。下列说法正确的是（     ） A．物块速度一直小于小球的速度 B．当oa垂直于ab时，物块运动的速率为 C．当oa垂直于ob时，物块的速率为 D．物块的运动范围与杆长度无关 9．中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号”奔月的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A．在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之 比不变 B．发射时的速度必须达到第三宇宙速度 C．在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D．绕月轨道Ⅱ变轨到I上需减速 10．如图甲所示，“水上飞人”是一种水上娱乐运动。喷水装置向下持续喷水，总质量为M的人与喷水装置，受到向上的反冲作用力腾空而起，在空中做各种运动。一段时间内，人与喷水装置在竖直方向运动的v-t图像如图乙所示，水的反冲作用力的功率恒定，规定向上的方向为正，忽略水管对喷水装置的拉力以及空气的阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．时间内，水的反冲作用力越来越小 B．水的反冲作用力的功率为 C．时刻，v-t图像切线的斜率为 D．时间内，水的反冲作用力做的功为 三、非选择题：共54分． （一）实验题：把答案填在答题卡对应横线上．本题共2题，共16分． 11．（7分）某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，分别在滑块A和B相碰的端面上装上水平弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的遮光条。 (1)实验前需要调节气垫导轨__________：接通气源后，在导轨左端只放滑块A，轻推一下滑块A，使它从气垫导轨左端向右运动，发现该滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，可以调节导轨旋钮使其右端________（填“升高”或“降低”）一些。 (2)气垫导轨调节好后，滑块A静置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度，为使滑块A和B相碰后分别经过光电门1和光电门2，则________（填“大于”或“小于”）。 (3)测出滑块A和挡光条的总质量为m1，滑块B和挡光条的总质量为m2，滑块A先后通过光电门1的时间分别为、，滑块B通过光电门2的时间为。 若滑块A和B在碰撞的过程中，满足表达式_________（用、、、m1、m2表示），则动量守恒。 若滑块A、B间的碰撞是弹性碰撞，则应满足________（用、、表示）。 12．（9分）验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，某小组完成了一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个打点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离分别为h1，h2，h3，h4，h5，h6。 (1)已知打点计时器的打点周期为T，可求出打各个计数点时对应的速度分别为，其中的计算式为______。 (2)若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能和动能，则打计数点3时对应重锤的势能______；接着在坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线，求得Ep-h图线斜率的绝对值为，Ek-h图线斜率为，则在误差允许的范围内，与满足______关系时重锤机械能守恒。若考虑到实际存在空气阻力，设重锤在下落过程中平均阻力大小为f，已求得图线斜率的绝对值k1=2.94J/m，k2=2.80J/m。，则实验过程中所受的平均阻力f与重锤重力mg的比值______（结果保留两位有效数字）。 (3)关于上述实验，下列说法中正确的是______。 A．实验中可用干电池作为电源 B．需用刻度尺测出重锤下落的高度h，并通过计算出瞬时速度 C．实验时应先释放纸带后接通电源 D．图丙图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能 （二）计算题：本题共3题，共38分．按题目要求在答题卡的指定区域内作答，超出答题框的不给分．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，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． 13．（8分）如图所示，长度为的轻绳，系一小球（可视为质点）在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为，当小球恰好运动到圆周的最低点时，与球连接处的轻绳断裂，小球随即从该位置以水平速度v0射出，并恰好从光滑的斜面顶端A开始沿斜面运动，最后从斜面底端B处离开斜面。已知轻绳能承受的最大张力为45N，斜面倾角为、高为，取重力加速度，，，忽略空气阻力，求：（计算结果可保留根号） (1)小球运动到圆周的最低点时的速度大小； (2)小球从A处到达B处所用的时间； 14．（12分）安全气囊是汽车重要的被动安全装备，国产新能源车发展越来越迅速，而气囊数目也远高于燃油车，部分高级车型气囊和气帘共有24个，在保护头部安全方面起到了重要作用。如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直向上的作用力大小随时间的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量，重力加速度，不计空气阻力。 (1)碰撞过程中F的冲量大小； (2)碰撞结束后头锤反弹的速度大小； (3)碰撞过程中系统损失的机械能。    15．（18分）某滑块弹射游戏装置如图所示，该装置由固定在水平地面上的倾角的直轨道、光滑圆弧轨道以及平台组成，其中圆弧轨道在两点的切线分别与直轨道、平台平行，间的距离恰好能让游戏中的滑块通过。一根轻弹簧下端固定在直轨道的底端，质量的滑块P紧靠弹簧上端放置，平台右端D点处放置一质量作的滑块Q。已知圆弧轨道半径，滑块尺寸远小于轨道半径，平台长度，平台离地高度，滑块P与轨道、平台间的动摩擦因数。游戏中，游戏者将滑块P压缩弹簧到不同的程度，如果释放滑块P后，滑块P能够一直沿轨道运动至D点，与滑块Q发生弹性正碰，且滑块P停留在平台上则视为游戏成功。某次游戏中游戏者将滑块P压缩弹簧至A点，AB距离，释放后滑块P沿轨道运动，测得经过点的速度大小为，重力加速度，，，忽略空气阻力。 (1)求该次游戏滑块P经过圆弧轨道时对轨道的压力F； (2)该次游戏中弹簧压缩后具有的弹性势能； (3)更改不同的弹簧压缩程度，在游戏成功的条件下，求滑块Q的落地点距D点的水平距离x的范围。 试卷第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期高一年级期末考试试卷 物理 一、单项选择题,本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确. 1.下列有关力、运动和能量的说法正确的是（    ） A．做曲线运动的物体的速度与加速度一定都变化 B．匀速圆周运动的加速度恒定，属于匀变速曲线运动 C．一定质量的物体其动能发生变化，速度一定发生变化 D．物体重力势能的变化与参考平面的选取有关 【答案】C 【详解】A．物体做曲线运动的条件是速度和加速度不在同一条直线上，加速度可以是恒加速度，也可以是变加速度，其速度一定改变，加速度不一定变化，故A错误； B．匀速圆周运动的加速度大小恒定，方向始终与速度方向垂直，属于变加速曲线运动，故B错误； C．根据可知一定质量的物体其动能发生变化，速度一定发生变化，故C正确； D．物体重力势能的变化，与参考平面的选取无关，故D错误。 2．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．如图甲，火车转弯的速度大于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 B．如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C．如图丙，小球在竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D．如图丁，船头垂直于河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 【答案】B 【详解】A．火车转弯的速度大于规定速度行驶时，火车有向外运动的趋势，则外轨对轮缘会有挤压作用，A错误； B．过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零，此时的速度满足，B正确； C．小球在竖直面内做圆周运动，过最高点时因为轻杆对球有支撑力，可知其速度至少等于零，选项C错误； D．船头垂直于河岸匀速行驶，渡河时间与水流速度无关，选项D错误。 3.如图所示是一种古老的舂米机。舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O转动，在横梁前端B处固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落。已知OB>OC，则在横梁绕O转动过程中（　　） A．B、C的向心加速度相等 B．B、C的角速度关系满足 C．B、C的角速度关系满足 D．B、C的线速度关系满足 【答案】D 【详解】BC．B、C同轴转动，角速度关系满足故BC错误； A．由于OB>OC，，所以B、C的向心加速度故A错误； D．由于OB>OC，，所以B、C的线速度关系 4.2026年我国载人登月提上日程，预估将在2028年进行载人登月计划。假设飞船抵达月球后，测得月球表面的重力加速度是地球表面的，已知月球半径是地球的，则飞船绕月球表面飞行与绕地球表面飞行的周期之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由万有引力与重力的关系有 根据万有引力提供向心力有联立可得 代入数据解得 5.如图，某人从高出水平地面h的山坡上P点处水平击出一个质量为m的高尔夫球，高尔夫球在飞行中受到恒定的水平风力作用，最终竖直落入距击球点水平距离为L的洞穴Q中，则（　　） A．高尔夫球飞行中做的是平抛运动 B．高尔夫球飞行的时间为 C．高尔夫球飞行中受到的水平风力大小为 D．高尔夫球被击出时的初速度大小为 【答案】C 【详解】AB．根据题意可知，高尔夫球飞行中，水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则高尔夫球飞行中做的不是平抛运动，竖直方向上有 解得高尔夫球飞行的时间为故AB错误； D．根据题意，设初速度为v0，水平方向上有解得故D错误； C．根据题意，水平方向末速度为零，由运动学公式 可得高尔夫球水平方向上的加速度大小为 由牛顿第二定律可得，高尔夫球飞行中受到的水平风力大小为故C正确。 6. 如图所示，速冻食品加工厂将饺子由水平传送带运送至下一环节。饺子无初速度地放在传送带上，传送带匀速运动且足够长，饺子与传送带间动摩擦因数相同，不计饺子之间的相互作用力和空气阻力。饺子在水平传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．摩擦力对饺子做负功 B．饺子的机械能一直增加 C．传送带速度越大，相同质量的饺子最终获得的动能一定越大 D．传送带因传送饺子多消耗的电能等于饺子增加的动能 【答案】C 【详解】A．饺子无初速度地放在传送带上，相对于传送带，饺子往后运动，受到的摩擦力向前，饺子在传送带的传送下向前运动，可知摩擦力做正功，故A错误； B．由于水平传送带匀速运动且足够长，故饺子在传送带上先做匀加速直线运动，与传送带共速后做匀速直线运动，饺子的机械能先增大后不变，故B错误； C．传送带速度越大，饺子最终获得的速度越大，质量相同，则动能也越大，故C正确； D．传送带因传送饺子多消耗的电能等于饺子增加的动能与因摩擦系统产生的内能之和，故D错误。 7．智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，将带有滑轮的短杆一端穿入腰带外侧轨道，另一端悬挂一根带有配重的轻绳，将腰带水平系在腰间，通过人体扭动，配重会随短杆做水平匀速圆周运动。其简化模型如图乙所示，悬挂点P到腰带中心点O的距离d=0.2m，绳子与竖直方向夹角为θ，绳长l=0.5m，可视为质点的配重质量为m，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变 B．增大转速，则身体对腰带的摩擦力变大 C．转动过程中受到的拉力 D．当使用者掌握好锻炼节奏后能够使θ稳定在37°，此时配 重的角速度 【答案】D 【详解】A．匀速转动时，配重受到的合力提供向心力，其大小不变，方向变化，故A错误； BC．若增大转速，配重做匀速圆周运动的半径变大，绳与竖直方向的夹角θ将增大 竖直方向有 水平方向，有 则拉力T变大，向心力变大，f不变，即身体对腰带的摩擦力不变，故BC错误； D．对配重，根据牛顿第二定律可得解得故D正确。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 8．机械设计中有许多精妙的设计，如图所示为一种将圆周运动转化为一条直线上往复运动的设计。沿竖直面内圆轨道做匀速圆周运动的小球与圆心间相距，通过有转轴的连杆与物块相连，物块穿在水平杆上，水平杆的延长线通过圆心。已知小球做匀速圆周运动的角速度为，杆与水平杆夹角为。下列说法正确的是（     ） A．物块速度一直小于小球的速度 B．当oa垂直于ab时，物块运动的速率为 C．当oa垂直于ob时，物块的速率为 D．物块的运动范围与杆长度无关 【答案】CD 【详解】A．物块b速度和小球的速度可能相等，在最高点和最低点，小球的速度方向水平，与杆之间的夹角与物块与杆之间的夹角相等，二者沿杆方向的速度相等，可知此时二者速度相等，故物块速度不一定一直小于小球的速度，故A错误； B．当垂直于时，物块运动的速率满足 解得，故B错误； C．当垂直于时，在最高点和最低点，此时二者速度大小相同，物块的速率为，故C正确； D．小球在最右时，物块到圆心的距离为 小球在最左时，物块到圆心的距离为 可知物块的运动范围为，与杆长度无关，故D正确。 9．中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号”奔月的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A．在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之 比不变 B．发射时的速度必须达到第三宇宙速度 C．在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D．绕月轨道Ⅱ变轨到I上需减速 【答案】AD 【详解】A．由开普勒第三定律可得，则有公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变，故A正确； B．第三宇宙速度是能够脱离太阳系的最小发射速度，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，没有脱离地球的引力范围，发射时的速度小于第二宇宙速度，故B错误； CD．设轨道Ⅰ上运动时的速度为，轨道Ⅱ上近月点的速度为，轨道Ⅱ上远月点的速度为，若在轨道Ⅱ上的远月点建立以月球球心为圆心的圆轨道，其速度为，卫星加速做离心运动，根据线速度与轨道半径大小关系； 由万有引力提供向心力可得故 故 因此在轨道Ⅰ上运动时的速度不是小于轨道Ⅱ上任意位置的速度，故绕月轨道Ⅱ变轨到Ⅰ上需点火减速，故C错误，D正确。 10．如图甲所示，“水上飞人”是一种水上娱乐运动。喷水装置向下持续喷水，总质量为M的人与喷水装置，受到向上的反冲作用力腾空而起，在空中做各种运动。一段时间内，人与喷水装置在竖直方向运动的v-t图像如图乙所示，水的反冲作用力的功率恒定，规定向上的方向为正，忽略水管对喷水装置的拉力以及空气的阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．时间内，水的反冲作用力越来越小 B．水的反冲作用力的功率为 C．时刻，v-t图像切线的斜率为 D．时间内，水的反冲作用力做的功为 【答案】ABC 【详解】A．设水的反冲作用力的恒定功率为P，由可得水的反冲作用力 由v-t图像可知时间内，人与喷水装置的速度v越来越大，则水的反冲作用力越来越小，A项正确； B．时刻，人与喷水装置的速度达到最大值，开始匀速上升，水的反冲作用力 水的反冲作用力的恒定功率，B项正确； C．由v-t图像可知时刻，人与喷水装置的速度为，设水的反冲作用力为，由 可知 由牛顿第二定律 可得时刻，v-t图像切线的斜率即人与喷水装置的加速度，C项正确； D．由可得结合可知时间内，水的反冲作用力做的功，D项错误。 三、非选择题：共54分． （一）实验题：把答案填在答题卡对应横线上．本题共2题，共16分． 11．（7分）某实验小组用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，分别在滑块A和B相碰的端面上装上水平弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的遮光条。 (1)实验前需要调节气垫导轨__________：接通气源后，在导轨左端只放滑块A，轻推一下滑块A，使它从气垫导轨左端向右运动，发现该滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，可以调节导轨旋钮使其右端________（填“升高”或“降低”）一些。 (2)气垫导轨调节好后，滑块A静置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给滑块A一个向右的初速度，为使滑块A和B相碰后分别经过光电门1和光电门2，则________（填“大于”或“小于”）。 (3)测出滑块A和挡光条的总质量为m1，滑块B和挡光条的总质量为m2，滑块A先后通过光电门1的时间分别为、，滑块B通过光电门2的时间为。 若滑块A和B在碰撞的过程中，满足表达式_________（用、、、m1、m2表示），则动量守恒。 若滑块A、B间的碰撞是弹性碰撞，则应满足________（用、、表示）。 【答案】11.（1）水平;升高;（2）小于（3）, 12．（9分）验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，某小组完成了一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个打点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离分别为h1，h2，h3，h4，h5，h6。 (1)已知打点计时器的打点周期为T，可求出打各个计数点时对应的速度分别为，其中的计算式为________。 (2)若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能和动能，则打计数点3时对应重锤的势能________；接着在坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线，求得Ep-h图线斜率的绝对值为，Ek-h图线斜率为，则在误差允许的范围内，与满足________关系时重锤机械能守恒。若考虑到实际存在空气阻力，设重锤在下落过程中平均阻力大小为f，已求得图线斜率的绝对值k1=2.94J/m，k2=2.80J/m。，则实验过程中所受的平均阻力f与重锤重力mg的比值________（结果保留两位有效数字）。 (3)关于上述实验，下列说法中正确的是________。 A．实验中可用干电池作为电源 B．需用刻度尺测出重锤下落的高度h，并通过计算出瞬时速度 C．实验时应先释放纸带后接通电源 D．图丙图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能 【答案】（1）;（2）-mgh3;或;0.048 （3）D （二）计算题：本题共3题，共38分．按题目要求在答题卡的指定区域内作答，超出答题框的不给分．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，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． 13．（8分）如图所示，长度为的轻绳，系一小球（可视为质点）在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为，当小球恰好运动到圆周的最低点时，与球连接处的轻绳断裂，小球随即从该位置以水平速度v0射出，并恰好从光滑的斜面顶端A开始沿斜面运动，最后从斜面底端B处离开斜面。已知轻绳能承受的最大张力为45N，斜面倾角为、高为，取重力加速度，，，忽略空气阻力，求：（计算结果可保留根号） (1)小球运动到圆周的最低点时的速度大小； (2)小球从A处到达B处所用的时间； 【答案】(1) (2)0.5s 【详解】（1）小球运动到圆周的最低点时 由牛顿第二定律得 代入解得 （2）小球在斜面上做类平抛运动 根据牛顿第二定律 解得 14．（12分）安全气囊是汽车重要的被动安全装备，国产新能源车发展越来越迅速，而气囊数目也远高于燃油车，部分高级车型气囊和气帘共有24个，在保护头部安全方面起到了重要作用。如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直向上的作用力大小随时间的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量，重力加速度，不计空气阻力。 (1)碰撞过程中F的冲量大小； (2)碰撞结束后头锤反弹的速度大小； (3)碰撞过程中系统损失的机械能。 【答案】(1) 44N·s(2) 4m/s(3)40J    【详解】（1）根据图像的面积等于的冲量 代入、 得 （2）根据头锤做自由落体运动 落到气囊上表面的速度为 取竖直向上为正方向，由动量定理 联立解得 （3）碰撞过程中系统损失的机械能 联立解得 15．（18分）某滑块弹射游戏装置如图所示，该装置由固定在水平地面上的倾角的直轨道、光滑圆弧轨道以及平台组成，其中圆弧轨道在两点的切线分别与直轨道、平台平行，间的距离恰好能让游戏中的滑块通过。一根轻弹簧下端固定在直轨道的底端，质量的滑块P紧靠弹簧上端放置，平台右端D点处放置一质量作的滑块Q。已知圆弧轨道半径，滑块尺寸远小于轨道半径，平台长度，平台离地高度，滑块P与轨道、平台间的动摩擦因数。游戏中，游戏者将滑块P压缩弹簧到不同的程度，如果释放滑块P后，滑块P能够一直沿轨道运动至D点，与滑块Q发生弹性正碰，且滑块P停留在平台上则视为游戏成功。某次游戏中游戏者将滑块P压缩弹簧至A点，AB距离，释放后滑块P沿轨道运动，测得经过点的速度大小为，重力加速度，，，忽略空气阻力。 (1)求该次游戏滑块P经过圆弧轨道时对轨道的压力F； (2)该次游戏中弹簧压缩后具有的弹性势能； (3)更改不同的弹簧压缩程度，在游戏成功的条件下，求滑块Q的落地点距D点的水平距离x的范围。 【答案】(1)1.2N，方向竖直向上(2)6.08J (3) 【详解】（1）在点 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力，方向竖直向上 （2）弹簧压缩后具有的弹性势能为Ep，从A到由能量守恒可得 代入数据得 （3）P与Q发生弹性正碰 解得， ①C点恰好不脱离轨道 由动能定理 解得 ②滑块P不离开CD平台 得 综合可知 滑块Q平抛落地过程 联立可得 试卷第1页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $