精品解析：河南郑州外国语学校2025-2026学年高一下学期期末物理试卷

郑州外国语学校2025—2026学年高一下期期末试卷 物理 （75分钟100分） 一、选择题（本题共10小题，1-7为单项选择题，8-10为多项选择题，共46分。单项选择题只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错得0分；多项选择题有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 最近李华在学习物理时，有许多物理量和它们的单位区分不清，请你帮助李华在下列物理量中选出属于矢量且单位符号表示正确的是（ ） A. 向心加速度 B. 功 C. 功率 D. 角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．向心加速度既有大小又有方向是矢量，方向指向圆心，单位为米每二次方秒（m/s2），符号错误，故A错误； B．功只有大小没有方向是标量，单位为焦耳（J），故B错误； C．功率是只有大小没有方向是标量，单位为瓦特（W），故C错误； D．角速度既有大小又有方向是矢量，单位为rad/s，故D正确。 故选D。 2. 一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为v1、v2，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为t1、t2.。以下判断正确的是（ ） A. v1>v2，t1=t2 B. v1<v2，t1=t2 C. v1>v2，t1<t2 D. v1<v2，t1<t2 【答案】B 【解析】 【详解】甲、乙水柱竖直方向上升的高度相同，从最高点到着火点的高度也相同，可知甲、乙水柱竖直方向的运动情况相同，所以甲、乙水柱在空中运动的时间相等，即有 水平方向根据 由于甲水柱的水平位移小于乙水柱的水平位移，则有 根据 由于甲、乙水柱喷出时竖直分速度相等，所以甲水柱喷出时的速度小于乙水柱喷出时的速度，即有 故选B。 3. 2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为R，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 由题中条件可求出地球密度为 B. 根据题给条件可求出主舱室的质量 C. 打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 D. 主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度大于 【答案】A 【解析】 【详解】A．主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为的匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 地球密度 解得 故A正确； B．主舱室做匀速圆周运动，结合上述有 可知，主舱室的质量消去了，不能够求出主舱室的质量，故B错误； C．打开降落伞后，主返回器做减速运动，此时竖直方向上存在向上的加速度，即返回器靠近地面过程中处于超重状态，故C错误； D．根据 解得 轨道半径越大线速度越小，由于近地卫星的环绕速度近似等于第一宇宙速度，可知，主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度小于，故D错误。 故选A。 4. 无级变速汽车变速箱的工作原理可以简化为如图所示的装置，两个相同锥体A、B水平放置，它们的中心轴分别与动力输入端和动力输出端连接，动力输入端的中心轴带动锥体A转动，锥体A带动钢带转动的同时，钢带在锥体上左右移动，改变转速比，实现变速。、是锥体上与钢带接触的两动点，不计钢带的形变且钢带所在的平面始终与两中心轴垂直。若保持动力输入端中心轴转速不变，则钢带由右向左运动的过程中（　　） A. 汽车在加速 B. 锥体B的转速增大 C. 动点的向心加速度增大 D. 动点、的向心加速度大小之和减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于、靠钢带传动，所以 根据可知，钢带由右向左运动的过程中，半径减小，则线速度减小，即减小，根据可知，钢带由右向左运动的过程中，半径增大，则减小，即汽车在减速；锥体B的转速减小，故AB错误； C．根据可知，钢带由右向左运动的过程中，半径减小，则向心加速度减小，故C错误； D．的向心加速度为 则动点a、b的向心加速度大小之和为 由题意得是定值，钢带由右向左运动的过程中，半径减小，半径增大，所以减小，即动点、的向心加速度大小之和减小，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，质量相同的两个小物块b、c处在同一高度，将b由静止释放，同时将c 沿水平方向抛出。不计空气阻力，从开始到刚落地下列说法正确的是（　　） A. b 物块先落地 B. 两个物块落地速度大小相等 C. c 物块重力做的功多 D. 两个物块落地前瞬间重力的功率相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块做自由落体运动，物块做平抛运动。平抛运动在竖直方向上的分运动同样为自由落体运动。由于两物块从同一高度同时释放，它们在竖直方向上的运动规律完全相同，根据可知，它们在空中的运动时间相等，即两物块同时落地。故A错误； B．落地时，物块的落地速度即为竖直方向的分速度；而物块落地时除了具有竖直方向的分速度之外，还具有水平方向的初速度 物块的落地速度大小为，显然大于物块的落地速度大小。故B错误； C．重力做功只与物体的质量和初末位置的高度差有关，与运动路径无关。两物块质量相同且下落的高度相同，因此整个过程中重力对两物块做的功相等。故C错误； D．落地前瞬间，重力的瞬时功率可以通过重力矢量与速度矢量的数量积（点积）来计算，即 由于重力竖直向下，该点积的结果等价于重力大小乘以速度在竖直方向上的分量，即 由于两物块落地前瞬间在竖直方向上的速度分量相同，且重力大小也相同，因此两物块落地前瞬间重力的瞬时功率相同。故D正确。 故选D。 6. 如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定的倾斜直杆上，倾斜杆与水平面成45°角，滑块B套在固定的水平直杆上，两杆互不接触、相互分离，杆的长度足够长，两杆间的距离可忽略不计，二者可近似认为处在同一竖直平面内。滑块A、B用长度为L的刚性轻杆连接，初始时轻杆与水平面成30°角，滑块A、B由静止释放，滑块B开始沿水平面向右运动，滑块A、B均视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，在运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 滑块A、B组成的系统机械能守恒，A减少的重力势能等于B增加的动能 B. 当滑块A、B到达同一水平面时，滑块A的速度为 C. 当滑块B速度为零时，滑块A的速度为 D. 滑块B的最大速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑块A、B组成的系统只有重力做功，则机械能守恒，A减少的重力势能等于AB两滑块增加的动能，A错误； B．从开始到A到达与B同一水平面的过程，由系统的机械能守恒得：，且有 vAcos45°=vB 解得，，故B错误； C．滑块B到达最右端时，速度为零，此时轻杆与斜杆垂直，由系统的机械能守恒得 解得，故C正确； D．当轻杆与水平杆垂直时B的速度最大，此时A的速度为零，由系统的机械能守恒得： 解得B的最大速度为，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，一根粗细均匀的木筷，下端绕几圈细铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中。现把木筷竖直向上提起一段距离后放手，忽略水的粘滞阻力及水面高度变化，其在水中的运动可视为简谐运动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，木筷下端的位移y随时间t变化的图像如图乙所示。已知盐水的密度为，木筷的横截面积为S，木筷下端到水面的最小距离为h1，最大距离为h2。则（ ） A. 木筷在t0~5t0时间内动能先减小后增大 B. 木筷做简谐运动的振幅为 C. 木筷（含铁丝）的质量为 D. 木筷在0~3t0时间内运动的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可得：相邻两次过平衡位置（）的时间间隔为，对应半个周期，因此周期，角频率。 故时刻木筷在最高点，时刻木筷在最低点时速度为0，动能为0，中间时刻经过平衡位置时速度最大，动能最大，因此内动能先增大后减小，故A错误； B．木筷下端到水面最小距离为（对应最大，木筷在最高点），最大距离为（对应最小，木筷在最低点），设振幅为，则 故B错误； C．设平衡位置时木筷下端到水面距离为，可得 ， 解得。 平衡位置浮力等于重力， 代入得 故C错误。 D．写出简谐振动方程 代入时且向下运动，结合前面推导得初相位 即  时， 内，木筷从向上运动到最高点再向下运动到，总路程   代入得   故D正确； 故选D。 8. 传送带是物料搬运系统中，用于实现机械化与自动化输送的核心设备。如图甲所示，传送带与水平面间的夹角，顺时针匀速转动，在传送带底端点无初速度放入可视为质点的货物。从底端点运动到顶端点的过程中，货物的机械能和位移大小的关系如图乙所示，设位置所在水平面为零势能面。取重力加速度，，。下列说法正确的是（ ） A. 货物运动前2m过程中受到的摩擦力大小为14N B. 货物质量为4kg C. 货物运动前2m过程中传送带对其的冲量大小为 D. 传送带因运送该货物而多消耗的电能为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由功能关系可知，货物的机械能E与位移s的关系图像的斜率等于传送带对货物的摩擦力大小，可知货物运动前2m过程中受到的摩擦力大小为，A正确； B．因2-4m内货物与传送带相对静止，则根据，解得m=2kg，B错误； C．货物运动前2m过程中货物的加速度 运动的时间 运动2m时的摩擦力的冲量 货物运动前2m过程中传送带对其的冲量等于摩擦力的冲量和支持力的冲量的矢量和，可知传送带对其冲量大小大于，C错误； D．货物运动2m时与传送带共速，则传送带的速度为 加速阶段摩擦生热 可知传送带因运送该货物而多消耗的电能为 D正确。 故选AD。 9. 一列沿轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，波速为。介质中、、三质点的平衡位置坐标分别为、、。则下列说法正确的是（ ） A. 从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 B. 从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 C. 从时刻起，经质点与的速度第一次相同 D. 质点的振动方程为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可得波长为，波沿轴负方向传播，从题图所示时刻起质点经历时间，第一次回到平衡位置，故A正确； B．质点经历时间，第一次回到平衡位置，故B错误； C．、平衡位置的间距为 设从题图所示时间起经历时间质点与质点速度大小第一次相同，此时、两质点的横坐标关于平衡位置对称，有 解得 波速 解得，故C.正确； D．波的周期为 起振方向向下，质点的振动方程为，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，质量为的弯曲斜面体，的高度为，底边的长度为L=18m，斜面体最低点与水平面点光滑连接，初始时、重合。斜面体初始静止放置在光滑的水平面上。现让质量的物块（视为质点）从光滑斜面的最高点静止释放，重力加速度取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 物块在下滑的过程中，斜面体与物块组成的系统动量不守恒 B. 物块在下滑的过程中，斜面体与物块组成的系统动量守恒 C. 物块在下滑的过程中，斜面体向左运动的距离为6m D. 物块到达点时，其速度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．物块下滑过程中，物块竖直方向有向下的加速度，斜面体与物块组成的系统竖直方向合外力不为零，仅水平方向合外力为零，因此系统总动量不守恒，仅水平方向动量守恒， 故A正确，B错误； C．系统水平方向动量守恒，满足人船模型规律，设斜面向左运动的距离为，则物块相对于地面向右的位移为，由动量守恒可得 代入数据解得，故C正确； D．设物块到达C点时，物块速度大小为，斜面体速度大小为，由系统水平方向动量守恒可得 接触面光滑，只有重力做功，系统机械能守恒，则 联立解得，，故D正确。 故选ACD。 二、实验题（本题共8个空，每空2分，共16分） 11. 如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b的质量分别为和，直径分别为和，轨道末端在水平地面上的投影为点。实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置、如图乙所示。 （1）实验中对小球的要求是：质量________（填“>”“=”或“<”），直径_________（填“>”“=”或“<”）。 （2）在图乙中，用毫米刻度尺测得点与、、三点的水平方向的距离分别为、、，则在实验误差允许的范围内，若满足__________________（用、、、表示），则说明碰撞前后动量守恒；若满足_______________________（仅用、表示），则该碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1） ①. > ②. = （2） ①. m1x1+m2x3 ②. x3-x1 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中为防止碰后入射球a反弹，则对小球的要求是：质量，为保证两球发生正碰，则直径。 【小问2详解】 [1]两小球下落高度相同，做平抛运动的时间相同，设为t，规定向右为正方向，若碰撞前后动量守恒，则有m1v0=m1v1+m2v2 两边同乘时间t即可得到水平位移的关系式m1x2=m1x1+m2x3 [2]若两球发生的是弹性碰撞，则系统机械能守恒，有 两边同乘t2可得 结合动量守恒条件联立化简也可得出x2=x3-x1 12. 某同学用单摆测量某地重力加速度： （1）图甲中，有关器材的选择和安装最合理的是__________；（填字母） （2）正确选择并安装器材后，其简化图如图乙所示，使摆线与竖直方向夹角为，无初速度释放摆球，、点为小球运动的最高点，点为小球运动的最低点，则图中小球从点运动至点所用时间为__________（选填“一个周期”或“半个周期”）；测得所用摆球的直径为、摆线长度为，当摆球运动至图乙中__________（选填“A”或“B”）位置时开始计时，测量单摆完成次全振动所用的时间为； （3）该地重力加速度的表达式__________。（用、、、、表示） 【答案】（1）D （2） ①. 半个周期 ②. B （3） 【解析】 【小问1详解】 AC．实验要保证摆长不变，摆线应选用弹性较小的细丝线，故AC错误； BD．悬点要用夹子固定住，摆球应选用密度较大的铁球，以减小空气阻力的影响，故D正确，B错误。 故选D。 【小问2详解】 [1]图中小球从点运动至点所用时间为半个周期。 [2]当摆球运动至图乙中B位置时开始计时，此时位置好确定，运动速度快，经过的时间短，时间测量偶然误差小。 【小问3详解】 摆球的直径为、摆线长度为，单摆的周期公式为 测量单摆完成次全振动所用的时间为，可得周期为 联立解得 三、解答题（共3题，共38分） 13. 如图所示，在某星球表面上固定一个内壁光滑的圆锥面，顶点在下方，锥角为， 是竖直轴线，一质量为的小球（视为质点）在圆锥内壁上做水平方向的匀速圆周运动，半径为，角速度为。忽略空气阻力，不考虑星球的自转，星球可视为质量均匀分布的球体。 （1）求该星球表面重力加速度的大小； （2）若万有引力常量为，星球的半径为，某卫星在距该星球表面高处做匀速圆周运动，则该卫星的线速度为多大？ 【答案】（1）ω2rtanα （2） 【解析】 【小问1详解】 对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力mg和垂直于圆锥内壁向上的支持力N。 支持力N的水平分力提供小球做匀速圆周运动的向心力，有Ncosα=mω2r 支持力N的竖直分力与重力平衡，有Nsinα=mg 解得该星球表面的重力加速度g=ω2rtanα。 【小问2详解】 卫星绕星球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有 可得线速度 在星球表面，物体的重力与万有引力近似相等，即 可得GM=gR2=ω2rR2tanα 解得卫星在距星球表面h高处的线速度为 14. 某重力储能系统的简化模型如图所示，长度为、倾角为的斜坡ABCD上，有一质量为的重物通过绳索与电动机连接。在电动机的牵引下，重物从斜坡底端A点由静止开始运动，到达B点时速度达到最大值，然后重物被匀速拉到C点，此时关闭电动机，重物恰好能滑至顶端D点，系统储存重力势能。已知绳索与斜坡平行，重物与斜坡间的动摩擦因数为，重力加速度为，取过A点的水平面为重力势能参考平面，不计空气阻力和滑轮摩擦。 （1）求CD的长度； （2）求重物从B到C过程中，电动机的输出功率； （3）若不计电动机的损耗，求在整个上升过程中，系统存储的重力势能和电动机消耗的电能的比值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 重物在CD段运动过程中，由牛顿第二定律得 重物从B到C过程中匀速运动，可得 由运动学公式 解得 【小问2详解】 重物在BC段匀速运动，电动机的牵引力为 电动机的输出功率 【小问3详解】 全过程系统储存的重力势能为 整个过程电动机消耗的电能转化为重物储存的重力势能和摩擦产生的内能，故可得 可得 15. 如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m。平台上静止着两个滑块A、B，，，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在O点，小车的上表面左端点P与O点之间是粗糙的，滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为，Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后，A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度，而滑块B则冲向小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且。求： （1）滑块A在半圆轨道的最高点受到轨道的压力； （2）若L=0.8m，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能； （3）要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间的距离应在什么范围内？ 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块在光滑半圆轨道内运动，取平台面为零势能面，由机械能守恒有 解得最高点速度满足 设最高点轨道对 的压力为，方向指向圆心，由向心力公式有 解得 ，方向竖直向下。 【小问2详解】 取向右为正，爆炸时间极短，、系统水平方向动量守恒，有 解得 冲向小车的速度 在段相对小车滑行距离为，摩擦生热为 弹簧压缩量最大时，与小车具有共同速度，由水平方向动量守恒有 解得 由能量关系有 解得 【小问3详解】 系统水平方向无外力，质心速度始终为 ，除质心动能外，可用于相对滑动和压缩弹簧的能量为 从到的过程中摩擦消耗的相对运动能量为 要使 能到达点并压缩弹簧，需，得 离开弹簧回到点时，相对运动能量仍为，随后在 段再被摩擦消耗，最终不滑离小车需 得 综上， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郑州外国语学校2025—2026学年高一下期期末试卷 物理 （75分钟100分） 一、选择题（本题共10小题，1-7为单项选择题，8-10为多项选择题，共46分。单项选择题只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错得0分；多项选择题有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 最近李华在学习物理时，有许多物理量和它们的单位区分不清，请你帮助李华在下列物理量中选出属于矢量且单位符号表示正确的是（ ） A. 向心加速度 B. 功 C. 功率 D. 角速度 2. 一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为v1、v2，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为t1、t2.。以下判断正确的是（ ） A. v1>v2，t1=t2 B. v1<v2，t1=t2 C. v1>v2，t1<t2 D. v1<v2，t1<t2 3. 2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图，已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为的匀速圆周运动，已经地球半径为R，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 由题中条件可求出地球密度为 B. 根据题给条件可求出主舱室的质量 C. 打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 D. 主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度大于 4. 无级变速汽车变速箱的工作原理可以简化为如图所示的装置，两个相同锥体A、B水平放置，它们的中心轴分别与动力输入端和动力输出端连接，动力输入端的中心轴带动锥体A转动，锥体A带动钢带转动的同时，钢带在锥体上左右移动，改变转速比，实现变速。、是锥体上与钢带接触的两动点，不计钢带的形变且钢带所在的平面始终与两中心轴垂直。若保持动力输入端中心轴转速不变，则钢带由右向左运动的过程中（　　） A. 汽车在加速 B. 锥体B的转速增大 C. 动点的向心加速度增大 D. 动点、的向心加速度大小之和减小 5. 如图所示，质量相同的两个小物块b、c处在同一高度，将b由静止释放，同时将c 沿水平方向抛出。不计空气阻力，从开始到刚落地下列说法正确的是（　　） A. b 物块先落地 B. 两个物块落地速度大小相等 C. c 物块重力做的功多 D. 两个物块落地前瞬间重力的功率相同 6. 如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定的倾斜直杆上，倾斜杆与水平面成45°角，滑块B套在固定的水平直杆上，两杆互不接触、相互分离，杆的长度足够长，两杆间的距离可忽略不计，二者可近似认为处在同一竖直平面内。滑块A、B用长度为L的刚性轻杆连接，初始时轻杆与水平面成30°角，滑块A、B由静止释放，滑块B开始沿水平面向右运动，滑块A、B均视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，在运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 滑块A、B组成的系统机械能守恒，A减少的重力势能等于B增加的动能 B. 当滑块A、B到达同一水平面时，滑块A的速度为 C. 当滑块B速度为零时，滑块A的速度为 D. 滑块B的最大速度为 7. 如图甲所示，一根粗细均匀的木筷，下端绕几圈细铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中。现把木筷竖直向上提起一段距离后放手，忽略水的粘滞阻力及水面高度变化，其在水中的运动可视为简谐运动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，木筷下端的位移y随时间t变化的图像如图乙所示。已知盐水的密度为，木筷的横截面积为S，木筷下端到水面的最小距离为h1，最大距离为h2。则（ ） A. 木筷在t0~5t0时间内动能先减小后增大 B. 木筷做简谐运动的振幅为 C. 木筷（含铁丝）的质量为 D. 木筷在0~3t0时间内运动的路程为 8. 传送带是物料搬运系统中，用于实现机械化与自动化输送的核心设备。如图甲所示，传送带与水平面间的夹角，顺时针匀速转动，在传送带底端点无初速度放入可视为质点的货物。从底端点运动到顶端点的过程中，货物的机械能和位移大小的关系如图乙所示，设位置所在水平面为零势能面。取重力加速度，，。下列说法正确的是（ ） A. 货物运动前2m过程中受到的摩擦力大小为14N B. 货物质量为4kg C. 货物运动前2m过程中传送带对其的冲量大小为 D. 传送带因运送该货物而多消耗的电能为 9. 一列沿轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，波速为。介质中、、三质点的平衡位置坐标分别为、、。则下列说法正确的是（ ） A. 从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 B. 从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 C. 从时刻起，经质点与的速度第一次相同 D. 质点的振动方程为 10. 如图所示，质量为的弯曲斜面体，的高度为，底边的长度为L=18m，斜面体最低点与水平面点光滑连接，初始时、重合。斜面体初始静止放置在光滑的水平面上。现让质量的物块（视为质点）从光滑斜面的最高点静止释放，重力加速度取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 物块在下滑的过程中，斜面体与物块组成的系统动量不守恒 B. 物块在下滑的过程中，斜面体与物块组成的系统动量守恒 C. 物块在下滑的过程中，斜面体向左运动的距离为6m D. 物块到达点时，其速度大小为 二、实验题（本题共8个空，每空2分，共16分） 11. 如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b的质量分别为和，直径分别为和，轨道末端在水平地面上的投影为点。实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置、如图乙所示。 （1）实验中对小球的要求是：质量________（填“>”“=”或“<”），直径_________（填“>”“=”或“<”）。 （2）在图乙中，用毫米刻度尺测得点与、、三点的水平方向的距离分别为、、，则在实验误差允许的范围内，若满足__________________（用、、、表示），则说明碰撞前后动量守恒；若满足_______________________（仅用、表示），则该碰撞为弹性碰撞。 12. 某同学用单摆测量某地重力加速度： （1）图甲中，有关器材的选择和安装最合理的是__________；（填字母） （2）正确选择并安装器材后，其简化图如图乙所示，使摆线与竖直方向夹角为，无初速度释放摆球，、点为小球运动的最高点，点为小球运动的最低点，则图中小球从点运动至点所用时间为__________（选填“一个周期”或“半个周期”）；测得所用摆球的直径为、摆线长度为，当摆球运动至图乙中__________（选填“A”或“B”）位置时开始计时，测量单摆完成次全振动所用的时间为； （3）该地重力加速度的表达式__________。（用、、、、表示） 三、解答题（共3题，共38分） 13. 如图所示，在某星球表面上固定一个内壁光滑的圆锥面，顶点在下方，锥角为， 是竖直轴线，一质量为的小球（视为质点）在圆锥内壁上做水平方向的匀速圆周运动，半径为，角速度为。忽略空气阻力，不考虑星球的自转，星球可视为质量均匀分布的球体。 （1）求该星球表面重力加速度的大小； （2）若万有引力常量为，星球的半径为，某卫星在距该星球表面高处做匀速圆周运动，则该卫星的线速度为多大？ 14. 某重力储能系统的简化模型如图所示，长度为、倾角为的斜坡ABCD上，有一质量为的重物通过绳索与电动机连接。在电动机的牵引下，重物从斜坡底端A点由静止开始运动，到达B点时速度达到最大值，然后重物被匀速拉到C点，此时关闭电动机，重物恰好能滑至顶端D点，系统储存重力势能。已知绳索与斜坡平行，重物与斜坡间的动摩擦因数为，重力加速度为，取过A点的水平面为重力势能参考平面，不计空气阻力和滑轮摩擦。 （1）求CD的长度； （2）求重物从B到C过程中，电动机的输出功率； （3）若不计电动机的损耗，求在整个上升过程中，系统存储的重力势能和电动机消耗的电能的比值。 15. 如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m。平台上静止着两个滑块A、B，，，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在O点，小车的上表面左端点P与O点之间是粗糙的，滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为，Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后，A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度，而滑块B则冲向小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且。求： （1）滑块A在半圆轨道的最高点受到轨道的压力； （2）若L=0.8m，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能； （3）要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间的距离应在什么范围内？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $