精品解析：广东阳江市2025-2026学年度第二学期期末质量监测高一物理试题

2025—2026学年度第二学期物理学科期末质量监测 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名和准考证号填写在答题卡上，将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，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。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。） 1. 2026年广东省城市足球超级联赛（简称“粤超”），阳江赛区主场赛事在阳西县体育馆开赛。在足球场上罚任意球时，专业运动员踢出的足球在飞行中绕过“人墙”进入球门，使守门员难以扑救，某次射门时足球的运动轨迹如图所示，空气阻力不可忽略。关于足球在飞行过程中的下列说法正确的是（ ） A. 足球的机械能守恒 B. 足球做匀变速曲线运动 C. 足球所受合力的方向与P点速度方向一致 D. 足球在P点速度的方向是该点的切线方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．足球受到空气阻力的作用，足球机械能不守恒，故A错误； B．足球受到的空气阻力和速度方向相反，加速度方向会改变，足球不是匀变速运动，故B错误； CD．根据曲线运动的特点，足球在P点速度的方向是该点的切线方向，所受合外力的方向与速度方向不在同一直线上，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，塔吊用钢索以恒定的速度水平匀速移动吊臂，同时钢索以恒定的速度竖直向上匀速吊起钢筋。以地面为参考系，下列关于钢筋运动的说法正确的是（ ） A. 钢筋合速度大小为 ，做匀速直线运动 B. 钢筋合速度大小为 ，做匀变速曲线运动 C. 钢筋合速度大小为 ，做匀速直线运动 D. 钢筋合速度大小为 ，做匀变速曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】AD．钢筋同时参与两个分运动：水平方向匀速直线运动（速度）、竖直方向匀速直线运动（速度）两个分速度相互垂直，根据勾股定理，合速度大小为，方向恒定。故AD错误； BC．两个分运动的加速度均为0，合运动的加速度也为0，是匀速直线运动，故B错误，C正确。 故选C。 3. 如图所示，在水平地面上的A点以速度与地面成角射出一弹丸，恰好以速度垂直击中墙壁上的B点，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列有关说法中正确的是（ ） A. 弹丸在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动 B. 在B点以水平射出弹丸，可能落在A点 C. 在B点以水平射出弹丸，一定落在A点 D. 弹丸在空中飞行的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意知弹丸做斜抛运动的最高点，水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，故A错误； B．在B点以与v1等大，与v2反向的速度射出弹丸，与C分析相比，可知平抛运动的初速度变大，运动的时间不变，则水平位移变大，落点在A的左侧，故B错误； C．由AB段运动可逆知，在B点以水平射出弹丸，一定落在A点，故C正确； D．在空中运动时间为，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在某路段汽车拐弯时，司机内侧的路面比外侧的路面低一些。汽车的运动可看作是半径为的圆周运动。设内、外路面高度差为，路基的水平宽度为，路面的宽度为，已知重力加速度为。要使车轮受沿斜坡方向的摩擦力为零，则汽车转弯时（ ） A. 速度等于 B. 速度等于 C. 加速度等于 D. 加速度等于 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，由受力分析得 根据几何关系有 联立可得 由 得 故选A。 5. “天问一号”火星探测器成功实施制动被火星捕获后，进入环绕火星的轨道，成为中国第一颗人造火星卫星。如图所示，轨道Ⅰ为圆轨道，轨道Ⅱ、Ⅲ均为椭圆轨道，探测器从轨道Ⅲ依次变轨到轨道Ⅰ的过程中，探测器（ ） A. 在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上的机械能 B. 沿轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ经过点的加速度相等 C. 在轨道Ⅰ运行周期大于在轨道Ⅲ运行周期 D. 从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在点点火加速 【答案】B 【解析】 【详解】A．轨道Ⅲ半长轴最大，轨道Ⅰ高度最小，探测器从低轨道到高轨道需要点火加速，除了万有引力的其它力对探测器做正功，则探测器机械能增大，即，A错误； B．经过同一点，根据 可得 可知加速度相等，即，B正确； C．根据开普勒第三定律，由于轨道Ⅲ的半长轴大于轨道I的半径，所以卫星在轨道Ⅲ上的运行周期大于轨道I上的周期，故C错误； D．探测器从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，探测器需要在P点点火减速做向心运动，D错误。 故选B。 6. 如图所示，餐桌中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，现在圆盘上放相同的茶杯，茶杯可看作质点。当茶杯和圆盘一起匀速转动时，则下列说法正确的是（ ） A. 每个茶杯均受重力、支持力、摩擦力、向心力四个力作用 B. 茶杯受到圆盘的滑动摩擦力提供向心力 C. 圆盘转轴附近的茶杯所受合外力大于圆盘边缘附近的茶杯 D. 若缓慢增大圆盘转速，圆盘边缘附近的茶杯先滑动 【答案】D 【解析】 【详解】A．合力充当向心力，茶杯受重力、支持力、静摩擦力三个力作用，A错误； B．茶杯相对圆盘静止，茶杯受到圆盘的摩擦力是静摩擦力，沿半径指向圆心，充当向心力，B错误； C．根据可知圆盘转轴附近的茶杯所受合外力小于圆盘边缘附近的茶杯，故C错误； D．根据牛顿第二定律 解得 若缓慢增大圆盘转速，离中心轴远的茶杯先滑动，D正确。 故选D。 7. 如图所示，在竖直方向上的点固定轻质定滑轮，水平方向固定光滑长杆上套有物体，一细线跨过定滑轮一端连接，另一端悬挂物体为点正下方杆上一点。开始时位于点，此时静止悬挂。现将、由静止释放，当A通过杆上点时，绳与水平方向夹角为，已知，关于释放后的过程，下列说法正确的是（ ） A. 物体从运动到过程中，速度先增大后减小 B. 物体到达之前，绳子对物体的拉力始终小于的重力 C. 物体通过点时速度与此时物体的速度大小比为 D. 释放后，物体向右运动的过程中，物体的机械能先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体从运动到过程中，由于绳子拉力一定对A做正功，所以A的动能一直增加，速度一直增大，故A错误； B．从释放到最低点过程，速度先增大后减小，先向下加速后向下减速，先失重后超重，所以物体A到达M之前，绳子对B拉力先小于后大于B的重力，故B错误； C．物块A通过N点时，将A的速度进行分解，根据关联速度关系可知沿绳方向的分速度大小等于物块B的速度大小，如图所示 根据 可得，故C正确； D．释放后，物体A向右运动的过程中，物体A从静止沿水平杆运动速度先增大后减小到零，物体A机械能先增大后减小，所以物体B机械能先减小后增大，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：（本题共3小题，每小题6分，共18分。在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. 广湛高铁于2025年12月22日正式通车运营，是国家八纵八横沿海高铁重要组成，设计时速350km/h，正线全长401km，横跨广州、佛山、肇庆、云浮、阳江、茂名、湛江7地市。若一列质量为的动车，初速度为，以恒定功率在平直轨道上运动，经时间达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。动车在时间内（ ） A. 做匀加速直线运动 B. 加速度逐渐减小 C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．动车的功率恒定，根据 可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得，可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确； C．当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为，C正确； D．动车功率恒定，在时间内，牵引力做功为 根据动能定理 可得牵引力做功为，D错误。 故选BC。 9. 世界风电看中国，中国海上风电看阳江。如图所示，有一风力发电机叶片长度为。某段时间内该区域的风速为，风向恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机将风的动能转化为电能的效率为。下列说法正确的是（ ） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片转动圆面的气流的体积 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片转动圆面的气流的动能 C. 此风力发电机发电的功率 D. 若仅风速增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的6倍 【答案】AC 【解析】 【详解】A．单位时间内通过叶片转动圆面的空气体积为，选项A正确； B．单位时间内冲击风力发电机叶片转动圆面的气流的动能为 其中， 联立可得，选项B错误； C．此风力发电机发电的功率为，（其中的），选项C正确； D．根据可知若仅风速增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的8倍，选项D错误。 故选AC。 10. 如图所示，过山车轨道位于竖直平面内，由倾斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成。过山车从倾斜轨道上的点由静止开始下滑，圆形轨道半径为，过山车质量为，忽略阻力作用，重力加速度为。过山车能够不脱离轨道沿圆形轨道完整运行，下列说法正确的是（ ） A. 过山车在圆形轨道最高点处的最小速度为 B. 若距底部高度，过山车在点仅受重力作用 C. 若距底部高度，过山车在圆轨道上经过与圆心等高处时加速度 D. 改变过山车在斜面上释放点高度，使过山车仍能安全通过点，则过山车在轨道、两点受到的轨道弹力大小之差不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．过山车在圆形轨道最高点不脱离轨道的临界条件是重力恰好提供向心力，即 解得最小速度，不是0，A错误； B．若h=R，由机械能守恒可得 把 代入解得 此时过山车在C点 代入得轨道对车的支持力，过山车仅受重力作用，B正确； C．小球由静止下滑到圆心等高处的过程中 解得 小球在圆轨道上经过圆心等高处时 竖直方向 小球的加速度，故C正确； D．小球通过C点时，根据牛顿第二定律有 同理，小球通过B点时有 小球从B点运动到C点的过程中，根据动能定理有 小球在轨道上、两点受到的弹力大小之差 联立解得 故弹力大小之差与释放点的高度无关，D正确。 故选BCD。 三、实验题：（本大题共2小题，每空2分，共14分） 11. 某同学利用平抛运动装置验证机械能守恒定律。如图所示，将近似光滑斜槽固定在水平桌面上，让质量为的小球从斜槽上离水平桌面高为处点由静止释放，小球经过斜槽末端点水平抛出，抛出点距水平地面的竖直高度为。点为抛出点在地面上的竖直投影点，多次重复实验，采用最小圆法确定小球落地的平均落点为 的长度为。已知重力加速度为。 （1）小球平抛的初速度___________（用、、表示） （2）以点所在平面为零势能面，写出小球从运动到过程中，验证机械能守恒的关系式：___________。（、、、表示，不计空气阻力，忽略小球在斜槽转弯处的机械能损失） （3）由于斜槽不光滑，小球的重力势能减少量___________动能增加量（选填“”、“”或“”）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球竖直方向做自由落体运动 得下落时间 水平方向做匀速直线运动 联立解得 【小问2详解】 以点为零势能面：根据机械能守恒定律有 把 代入化简可得 【小问3详解】 因为阻力做负功，重力势能的减少量大于动能的增加量。 12. 用如图（1）所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。已知小球在挡板处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图（2）所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： （1）下列实验的主要实验方法与本实验相同的是___________。 A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究平抛运动的特点 （2）探究向心力与转动半径的关系时，应控制两小球的质量相同，再把传动皮带套在第___________（填“一”“二”或“三”）层变速塔轮上。 （3）若将质量相等的两小钢球分别放在、位置，将传送带调至第三层塔轮，则两球转动时所受向心力之比为___________。 （4）用此装置做实验有较大的误差，误差产生的主要原因是___________。 A. 实验过程中难以保证小球做匀速圆周运动 B. 无法做到两小球的角速度相同 C. 运动匀速转动时的速度过大 D. 读数时标尺露出的红白相间的等分格数不稳定 【答案】（1）B （2）一 （3）1∶9 （4）AD 【解析】 【小问1详解】 本实验采用的是控制变量法： A．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效法，故A错误； B．探究加速度与力、质量的关系时采用的也是控制变量法，故B正确； C．探究平抛运动的特点采用的是等效法，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 探究向心力与半径的关系，根据控制变量法，需要保证小球质量相同、角速度相等。皮带传动时塔轮边缘线速度相等，由 可得 需要左右塔轮半径相等，第一层塔轮半径比为，因此调至第一层。 【小问3详解】 已知 轨迹半径 第三层塔轮左右半径比 皮带传动边缘线速度相等，因此 得 根据向心力公式 代入得 【小问4详解】 A．实验靠手摇驱动，很难保证小球持续做匀速圆周运动，向心力不稳定，产生误差，故A正确； B．可以通过塔轮半径比控制两轮角速度，故B错误； C．速度大小本身不会带来误差，故C错误； D．小球运动不稳定时，标尺露出的格数不稳定，读数会产生误差，故D正确。 故选AD。 四、计算题（本大题共3小题，共40分） 13. 在现代电商仓库的智能分拣线上，如图所示，传送带末端点距离地面的高度为，一个可视为质点的快递包裹以的速度从点水平飞出。为了安全起见，在传送带正前方水平距离处，竖直立着一个高度为的长方形防撞护栏。已知重力加速度，不计阻力，求： （1）若没有防撞护栏，求包裹从点到落地的时间和水平位移大小； （2）求包裹飞行的水平距离为时距离地面的高度，并判断包裹是否会撞击防撞护栏。 【答案】（1）， （2），不会撞击防撞护栏 【解析】 【小问1详解】 竖直方向自由落体运动： 解得 水平方向匀速直线运动 解得 【小问2详解】 包裹飞到障碍物位置的运动时间 包裹竖直下落的高度 包裹距离地面的高度 解得 因为，所以包裹不会撞击障碍物。 14. “旋转飞椅”是游乐园里常见的娱乐设施，游客坐在座椅上随支架一起匀速旋转时可将游客和座椅组成的整体看成质点，其简化成如图所示模型，已知圆形旋转支架半径为，绳子悬点到地面的垂直距离 ，悬挂座椅的轻绳长为，游客和座椅的总质量为，绳子与竖直方向的夹角为，取，，试求： （1）当绳子与竖直方向的夹角为时，求悬绳的拉力及游客的线速度大小；（计算结果用根式表示） （2）已知旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，绳子与竖直方向的夹角为。为防止游客携带的物品掉落伤人，管理员需以支架轴心为圆心设置圆形安全范围，求圆形安全范围的半径。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 设悬绳的拉力大小为F，根据题意可得 根据牛顿第二定律 由几何关系可得： 联立解得， 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 由几何关系可得 物品掉落后做平抛运动，则， 又 几何关系可知 联立解得 15. “深坑打夯机”的工作示意图如图所示。首先，电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑提起；当夯杆的下端刚到达坑口时，两个摩擦轮将夯杆松开；夯杆在自身重力的作用下，落回坑底；这样周而复始地进行，就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的线速度，对夯杆的压力均为，与夯杆的动摩擦因数，夯杆的质量，坑深，重力加速度，不计夯实坑底引起的深度变化，试计算： （1）夯杆向上加速运动过程中的加速度大小； （2）每个打夯周期中，夯杆到达最高点的时间； （3）每个打夯周期中，因带动夯杆向上运动，电动机多消耗的电能。 【答案】（1） （2）3s （3） 【解析】 【小问1详解】 单轮与杆间摩擦力大小 摩擦轮带夯杆向上加速 联立解得 【小问2详解】 加速上升阶段 加速段位移 摩擦轮带夯杆匀速上升位移 匀速上升时间 摩擦轮将夯杆松开竖直上抛运动 夯杆到达最高点的时间 联立解得 【小问3详解】 摩擦轮在加速阶段的位移 则克服摩擦力产生的热量 夯杆竖直上抛运动的高度满足 夯杆机械能增加量 电动机多消耗的电能 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期物理学科期末质量监测 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名和准考证号填写在答题卡上，将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，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。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。） 1. 2026年广东省城市足球超级联赛（简称“粤超”），阳江赛区主场赛事在阳西县体育馆开赛。在足球场上罚任意球时，专业运动员踢出的足球在飞行中绕过“人墙”进入球门，使守门员难以扑救，某次射门时足球的运动轨迹如图所示，空气阻力不可忽略。关于足球在飞行过程中的下列说法正确的是（ ） A. 足球的机械能守恒 B. 足球做匀变速曲线运动 C. 足球所受合力的方向与P点速度方向一致 D. 足球在P点速度的方向是该点的切线方向 2. 如图所示，塔吊用钢索以恒定的速度水平匀速移动吊臂，同时钢索以恒定的速度竖直向上匀速吊起钢筋。以地面为参考系，下列关于钢筋运动的说法正确的是（ ） A. 钢筋合速度大小为 ，做匀速直线运动 B. 钢筋合速度大小为 ，做匀变速曲线运动 C. 钢筋合速度大小为 ，做匀速直线运动 D. 钢筋合速度大小为 ，做匀变速曲线运动 3. 如图所示，在水平地面上的A点以速度与地面成角射出一弹丸，恰好以速度垂直击中墙壁上的B点，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列有关说法中正确的是（ ） A. 弹丸在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动 B. 在B点以水平射出弹丸，可能落在A点 C. 在B点以水平射出弹丸，一定落在A点 D. 弹丸在空中飞行的时间为 4. 如图所示，在某路段汽车拐弯时，司机内侧的路面比外侧的路面低一些。汽车的运动可看作是半径为的圆周运动。设内、外路面高度差为，路基的水平宽度为，路面的宽度为，已知重力加速度为。要使车轮受沿斜坡方向的摩擦力为零，则汽车转弯时（ ） A. 速度等于 B. 速度等于 C. 加速度等于 D. 加速度等于 5. “天问一号”火星探测器成功实施制动被火星捕获后，进入环绕火星的轨道，成为中国第一颗人造火星卫星。如图所示，轨道Ⅰ为圆轨道，轨道Ⅱ、Ⅲ均为椭圆轨道，探测器从轨道Ⅲ依次变轨到轨道Ⅰ的过程中，探测器（ ） A. 在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上的机械能 B. 沿轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ经过点的加速度相等 C. 在轨道Ⅰ运行周期大于在轨道Ⅲ运行周期 D. 从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在点点火加速 6. 如图所示，餐桌中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，现在圆盘上放相同的茶杯，茶杯可看作质点。当茶杯和圆盘一起匀速转动时，则下列说法正确的是（ ） A. 每个茶杯均受重力、支持力、摩擦力、向心力四个力作用 B. 茶杯受到圆盘的滑动摩擦力提供向心力 C. 圆盘转轴附近的茶杯所受合外力大于圆盘边缘附近的茶杯 D. 若缓慢增大圆盘转速，圆盘边缘附近的茶杯先滑动 7. 如图所示，在竖直方向上的点固定轻质定滑轮，水平方向固定光滑长杆上套有物体，一细线跨过定滑轮一端连接，另一端悬挂物体为点正下方杆上一点。开始时位于点，此时静止悬挂。现将、由静止释放，当A通过杆上点时，绳与水平方向夹角为，已知，关于释放后的过程，下列说法正确的是（ ） A. 物体从运动到过程中，速度先增大后减小 B. 物体到达之前，绳子对物体的拉力始终小于的重力 C. 物体通过点时速度与此时物体的速度大小比为 D. 释放后，物体向右运动的过程中，物体的机械能先增大后减小 二、多项选择题：（本题共3小题，每小题6分，共18分。在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. 广湛高铁于2025年12月22日正式通车运营，是国家八纵八横沿海高铁重要组成，设计时速350km/h，正线全长401km，横跨广州、佛山、肇庆、云浮、阳江、茂名、湛江7地市。若一列质量为的动车，初速度为，以恒定功率在平直轨道上运动，经时间达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。动车在时间内（ ） A. 做匀加速直线运动 B. 加速度逐渐减小 C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功 9. 世界风电看中国，中国海上风电看阳江。如图所示，有一风力发电机叶片长度为。某段时间内该区域的风速为，风向恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机将风的动能转化为电能的效率为。下列说法正确的是（ ） A. 单位时间内冲击风力发电机叶片转动圆面的气流的体积 B. 单位时间内冲击风力发电机叶片转动圆面的气流的动能 C. 此风力发电机发电的功率 D. 若仅风速增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的6倍 10. 如图所示，过山车轨道位于竖直平面内，由倾斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成。过山车从倾斜轨道上的点由静止开始下滑，圆形轨道半径为，过山车质量为，忽略阻力作用，重力加速度为。过山车能够不脱离轨道沿圆形轨道完整运行，下列说法正确的是（ ） A. 过山车在圆形轨道最高点处的最小速度为 B. 若距底部高度，过山车在点仅受重力作用 C. 若距底部高度，过山车在圆轨道上经过与圆心等高处时加速度 D. 改变过山车在斜面上释放点高度，使过山车仍能安全通过点，则过山车在轨道、两点受到的轨道弹力大小之差不变 三、实验题：（本大题共2小题，每空2分，共14分） 11. 某同学利用平抛运动装置验证机械能守恒定律。如图所示，将近似光滑斜槽固定在水平桌面上，让质量为的小球从斜槽上离水平桌面高为处点由静止释放，小球经过斜槽末端点水平抛出，抛出点距水平地面的竖直高度为。点为抛出点在地面上的竖直投影点，多次重复实验，采用最小圆法确定小球落地的平均落点为 的长度为。已知重力加速度为。 （1）小球平抛的初速度___________（用、、表示） （2）以点所在平面为零势能面，写出小球从运动到过程中，验证机械能守恒的关系式：___________。（、、、表示，不计空气阻力，忽略小球在斜槽转弯处的机械能损失） （3）由于斜槽不光滑，小球的重力势能减少量___________动能增加量（选填“”、“”或“”）。 12. 用如图（1）所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。已知小球在挡板处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速塔轮自上而下按如图（2）所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和。回答以下问题： （1）下列实验的主要实验方法与本实验相同的是___________。 A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究平抛运动的特点 （2）探究向心力与转动半径的关系时，应控制两小球的质量相同，再把传动皮带套在第___________（填“一”“二”或“三”）层变速塔轮上。 （3）若将质量相等的两小钢球分别放在、位置，将传送带调至第三层塔轮，则两球转动时所受向心力之比为___________。 （4）用此装置做实验有较大的误差，误差产生的主要原因是___________。 A. 实验过程中难以保证小球做匀速圆周运动 B. 无法做到两小球的角速度相同 C. 运动匀速转动时的速度过大 D. 读数时标尺露出的红白相间的等分格数不稳定 四、计算题（本大题共3小题，共40分） 13. 在现代电商仓库的智能分拣线上，如图所示，传送带末端点距离地面的高度为，一个可视为质点的快递包裹以的速度从点水平飞出。为了安全起见，在传送带正前方水平距离处，竖直立着一个高度为的长方形防撞护栏。已知重力加速度，不计阻力，求： （1）若没有防撞护栏，求包裹从点到落地的时间和水平位移大小； （2）求包裹飞行的水平距离为时距离地面的高度，并判断包裹是否会撞击防撞护栏。 14. “旋转飞椅”是游乐园里常见的娱乐设施，游客坐在座椅上随支架一起匀速旋转时可将游客和座椅组成的整体看成质点，其简化成如图所示模型，已知圆形旋转支架半径为，绳子悬点到地面的垂直距离 ，悬挂座椅的轻绳长为，游客和座椅的总质量为，绳子与竖直方向的夹角为，取，，试求： （1）当绳子与竖直方向的夹角为时，求悬绳的拉力及游客的线速度大小；（计算结果用根式表示） （2）已知旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，绳子与竖直方向的夹角为。为防止游客携带的物品掉落伤人，管理员需以支架轴心为圆心设置圆形安全范围，求圆形安全范围的半径。 15. “深坑打夯机”的工作示意图如图所示。首先，电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑提起；当夯杆的下端刚到达坑口时，两个摩擦轮将夯杆松开；夯杆在自身重力的作用下，落回坑底；这样周而复始地进行，就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘的线速度，对夯杆的压力均为，与夯杆的动摩擦因数，夯杆的质量，坑深，重力加速度，不计夯实坑底引起的深度变化，试计算： （1）夯杆向上加速运动过程中的加速度大小； （2）每个打夯周期中，夯杆到达最高点的时间； （3）每个打夯周期中，因带动夯杆向上运动，电动机多消耗的电能。 第1页/共1页 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