精品解析：广东惠州市2025-2026学年高一下学期期末物理试卷

高一物理试题 本卷共6页，15小题 练习时间：75分钟 满分100分 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于物理学史和物理学研究方法的叙述，正确的是（　　 ） A. 牛顿发现了万有引力定律，并首次通过实验测出了引力常量G B. 开普勒在卡文迪许扭秤实验的基础上，总结出了开普勒三大定律 C. 亚里士多德通过理想斜面实验，提出力是改变物体运动状态的原因 D. 在探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系时，采用了控制变量法 2. 如图，游客坐在摩天轮轿厢座椅上，随摩天轮一起在竖直面内做匀速圆周运动，轿厢座椅始终保持水平，游客与座椅始终保持相对静止，忽略空气阻力，则在摩天轮转动一圈的过程中，下列说法正确的是（　　 ） A. 游客的机械能守恒 B. 游客所受合力始终指向圆心 C. 游客所受合外力的冲量不为零 D. 游客始终受到静摩擦力作用 3. 如图所示，在气枪射击比赛项目中，参赛运动员站在靶标中央位置正前方较远处射击，靶标为一个面积较大的竖直平面，射击时保持运动员站立位置不变。枪口在同一水平面内向不同方位射出子弹，子弹初速度大小相等，忽略空气阻力，则靶标上出现的击中点分布可能为（　　 ） A. B. C. D. 4. 2025年7月，长征七号火箭搭载天舟九号货运飞船前往太空，并顺利到达空间站。如图所示，火箭先将货运飞船送入圆轨道Ⅰ，飞船在A点变轨到椭圆轨道Ⅱ，再经B点进入圆轨道Ⅲ，与空间站完成对接。下列判断正确的有（　　 ） A. 飞船在A点变轨前的速度小于变轨后的速度 B. 飞船在B点变轨前的加速度大于变轨后的加速度 C. 飞船在轨道Ⅰ的运行速度小于在轨道Ⅲ的运行速度 D. 飞船在轨道Ⅱ时的机械能等于在轨道Ⅲ时的机械能 5. “蹦极”是一项专业的户外休闲运动，如图所示，质量为的运动员在某次蹦极运动中，从平台自由下落到最低点所用时为，弹性绳原长为。取重力加速度大小为，运动员可视为质点，不计空气阻力，运动员从平台上自由下落至到达最低点过程中，下列说法正确的是（　　 ） A. 运动员的机械能一直不变 B. 运动员的动量先不变再减小 C. 弹性绳对运动员所做的功为 D. 弹性绳对运动员弹力的冲量大小为 6. 一辆小型纯电动代步车，人和车总质量，在平直城市道路由静止启动，行驶过程中受到的阻力大小恒定，电机额定输出功率。车辆先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变继续行驶，最终达到最大速度，其运动的图像如图所示。下列说法正确的是（　　 ） A. 在变加速运动阶段，牵引力逐渐增大 B. 在匀加速运动阶段，牵引力的功率逐渐增大 C. 电动车行驶过程中，受到的阻力大小为2000 N D. 在匀加速运动阶段，牵引力对电动车做的功为 7. 如图所示，一种叫“飞椅”的游乐项目，长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径也为的水平转盘边缘。水平转盘从静止开始做匀速圆周运动，稳定后，连接座椅的钢绳与竖直方向夹角为。将座椅视为质点，其质量为，不计钢绳质量，忽略空气阻力，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（ ） A. 做匀速圆周运动时，座椅的速度大小为 B. 做匀速圆周运动时，座椅受到拉力、重力和向心力作用 C. 转盘从静止到做匀速圆周运动的过程中，钢绳上的拉力逐渐增大 D. 转盘从静止到做匀速圆周运动的过程中，钢绳对座椅做的功为3000 J 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. 如图所示，一名足球运动员在某次比赛过程中送出高空长传球，足球脱离脚面后在空中飞行，以球场地面为零势能面，用、、、分别表示足球的重力势能、动能、机械能、重力的瞬时功率，用表示足球在空中的运动时间，不计空气阻力，则这四个物理量随时间变化的图像正确的是（　　 ） A. B. C. D. 9. 2026年，中国嫦娥七号探测器将开展月球南极综合探测。科学家通过轨道器高精度定轨反演得到月球重力场数据：质量为的物体在月球南极点的重力为，在月球赤道区域的重力为。已知月球半径为，可视为均匀球体，引力常量为。忽略其他天体影响，下列说法正确的是（　　 ） A. 月球的质量为 B. 月球的第一宇宙速度为 C. 月球的自转周期为 D. 根据题目中的已知条件，可以计算出月球的密度 10. 2026年斯诺克世锦赛，我国选手吴宜泽一举夺魁，成为该项赛事史上首位00后冠军。某一次击球，可简化为如图所示，白球以水平初速度撞击静止的黑球，两球发生对心正碰，碰撞时间极短。两球质量均为，碰后沿同一直线滑行至静止，运动过程中所受阻力大小均为自身重力的0.025倍，取重力加速度大小。测得碰后白球滑行距离为，黑球滑行距离为，下列说法正确的是（　　 ） A. 碰撞过程中，黑球和白球的动量变化量大小相等 B. 碰撞过程中，黑球对白球的冲量和白球对黑球的冲量相同 C. 碰撞过程中，黑球和白球组成的系统损失的机械能为0.144 J D. 若碰撞时间为0.05 s，则碰撞过程中白球受到黑球的平均作用力大小为0.36 N 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 某学习小组利用如图（a）所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是______________ A. 该实验中的打点计时器使用6 V直流电源 B. 做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源 C. 做实验时，重锤与打点计时器的限位孔应保持在同一竖直线上 D. 选用密度大、体积小的重锤，可以减小空气阻力对实验的影响 （2）实验中，按正确操作得到多条纸带，选择如图（b）所示的纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、，。已知当地重力加速度，打点计时器打点的周期为，重锤的质量为。从打点到打点的过程中，重锤重力势能减少量______________（结果保留三位有效数字）；通过上述数据可以算出打点时重锤的速度______________（结果保留三位有效数字），进而计算出重锤动能的增加量；若在误差允许的范围内，与近似相等，则可验证机械能守恒。 （3）若在某次实验验证过程中，同学们发现重锤动能的增加量略大于重力势能的减少量，出现这一问题的原因，可能是___________________________________________。 12. 如图所示，某实验小组利用气垫导轨装置验证动量守恒定律。水平气垫导轨上有质量分别为，的滑块1和滑块2，滑块上均固定有宽度的相同遮光条，光电门1和2固定在适当位置。 （1）在调节气垫导轨水平过程中，仅将滑块1放在光电门1的左侧，轻推一下滑块1。发现其通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，为使气垫导轨水平，则调节旋钮P适当______________（选填“升高”或“降低”）左侧气垫导轨高度。 （2）用弹簧弹射器将滑块1水平弹出，测得经过光电门1的挡光时间；接着滑块1与静止滑块2发生正碰后，测得滑块1和滑块2先后经过光电门2的挡光时间分别为、。计算得到碰撞前滑块1的速度大小为2.00 m/s，碰撞后滑块1的速度大小______________，滑块2的速度大小=______________m/s。（计算结果保留3位有效数字） （3）碰撞前两滑块总动量，碰撞后两滑块总动量______________（计算结果保留3位有效数字）．的可能原因是______________。 （4）如果满足，则认为在误差允许范围内系统碰撞过程中动量守恒，通过以上数据比较，两滑块组成系统总动量______________（填“守恒”或“不守恒”）。 13. 增压花洒是常见生活用品。如图所示，小明想测量新买的增压花洒在恒定水压下花洒出水速度。他将花洒竖直固定在墙壁上，花洒的上端恰好与第6块瓷砖的上沿对齐。打开花洒进水开关，待花洒喷出的水稳定后观察最上端水柱，水从花洒上端小孔水平喷出。恰好击中正对面墙壁上离地第2块瓷砖的上沿。两墙壁相距也刚好6块瓷砖。已知每块瓷砖的宽度和高度均为，取重力加速度大小为，忽略空气阻力及瓷砖间隙和花洒的厚度。求： （1）水从花洒最上端喷出到对面墙壁所用时间； （2）花洒最上端出水速度的大小； （3）最上端水柱击中对面墙壁时速度的大小及与墙壁夹角的正切值。 14. 小明进行玩具小车游戏的过程可简化为如图所示的模型，质量可看作质点的滑块从粗糙斜面上A点由静止释放，以经过B点，最后恰好通过圆弧轨道的最高点C。已知斜面倾角为，滑块与斜面的动摩擦因数，圆弧半径为，斜面与圆弧在B点相切，取重力加速度为大小，，。求： （1）滑块从A点运动到B点的时间； （2）滑块运动到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小； （3）滑块从B点运动到C点的过程中，阻力对滑块做的功。 15. 如图所示，质量的木板静止放在光滑水平面上，木板右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到木板左端的距离，C点右侧的木板表面光滑。可视为质点的滑块质量，原来静止于木板的左端，木板C点左侧与滑块之间的动摩擦因数。将水平向右的恒力作用在滑块一段时间，当滑块恰好到达弹簧自由端C处时撤去。取重力加速度大小，求： （1）A、B刚滑动时二者的加速度大小； （2）运动过程中弹簧的最大弹性势能； （3）整个运动过程中系统产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理试题 本卷共6页，15小题 练习时间：75分钟 满分100分 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于物理学史和物理学研究方法的叙述，正确的是（　　 ） A. 牛顿发现了万有引力定律，并首次通过实验测出了引力常量G B. 开普勒在卡文迪许扭秤实验的基础上，总结出了开普勒三大定律 C. 亚里士多德通过理想斜面实验，提出力是改变物体运动状态的原因 D. 在探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系时，采用了控制变量法 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，但引力常量是卡文迪许通过扭秤实验首先测出的，故A错误； B．开普勒依据第谷的行星观测数据总结出开普勒三大定律，卡文迪许扭秤实验用于测量引力常量，二者对应关系和时间顺序均错误，故B错误； C．理想斜面实验是伽利略完成的，伽利略由此说明运动不需要力来维持，亚里士多德的观点是力是维持物体运动的原因，故C错误； D．研究向心力大小与质量、角速度、半径的关系时，需要保持其中两个量不变，研究第三个量对向心力的影响，这是控制变量法，故D正确。 故选D。 2. 如图，游客坐在摩天轮轿厢座椅上，随摩天轮一起在竖直面内做匀速圆周运动，轿厢座椅始终保持水平，游客与座椅始终保持相对静止，忽略空气阻力，则在摩天轮转动一圈的过程中，下列说法正确的是（　　 ） A. 游客的机械能守恒 B. 游客所受合力始终指向圆心 C. 游客所受合外力的冲量不为零 D. 游客始终受到静摩擦力作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．游客随摩天轮做匀速圆周运动，速度大小保持不变，所以动能不变；但在竖直平面内运动时，游客的高度不断发生变化，重力势能不断变化，因此游客的机械能是不守恒的。故A错误； B．因为游客做的是匀速圆周运动，根据牛顿第二定律和圆周运动规律，其所受的合外力仅用来提供向心力，所以合外力方向始终指向圆心。故B正确； C．在摩天轮转动一圈的过程中，游客回到了起始位置，其初速度与末速度的大小和方向均完全相同，即动量变化量。根据动量定理，游客所受合外力的冲量为零。故C错误； D．当游客运动到最高点或最低点时，向心力方向处于竖直方向，此时游客仅受竖直向下的重力和竖直向上的支持力即可提供向心力，水平方向受力平衡，不受静摩擦力作用。因此游客并非始终受到静摩擦力作用。故D错误。 故选B。 3. 如图所示，在气枪射击比赛项目中，参赛运动员站在靶标中央位置正前方较远处射击，靶标为一个面积较大的竖直平面，射击时保持运动员站立位置不变。枪口在同一水平面内向不同方位射出子弹，子弹初速度大小相等，忽略空气阻力，则靶标上出现的击中点分布可能为（　　 ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，子弹在空中做平抛运动，水平速度大小不变，当枪口正对靶标中心时，子弹运动到靶标的水平位移最小，由可知，子弹运动到靶标的时间最短；又由可知，子弹下落的高度最小。在水平面左右旋转枪口朝向时，子弹运动到靶标的水平位移变大，运动时间变长，下落的高度变大，则靶标上出现的击中点分布应为中间高、两端低的曲线。 故选C。 4. 2025年7月，长征七号火箭搭载天舟九号货运飞船前往太空，并顺利到达空间站。如图所示，火箭先将货运飞船送入圆轨道Ⅰ，飞船在A点变轨到椭圆轨道Ⅱ，再经B点进入圆轨道Ⅲ，与空间站完成对接。下列判断正确的有（　　 ） A. 飞船在A点变轨前的速度小于变轨后的速度 B. 飞船在B点变轨前的加速度大于变轨后的加速度 C. 飞船在轨道Ⅰ的运行速度小于在轨道Ⅲ的运行速度 D. 飞船在轨道Ⅱ时的机械能等于在轨道Ⅲ时的机械能 【答案】A 【解析】 【详解】A．飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需在A点加速做离心运动，变轨后速度增大，故变轨前速度小于变轨后速度，故A正确； B．加速度由万有引力提供，，飞船在B点时距地心距离相同，变轨前后加速度相同，故B错误； C．由，轨道Ⅰ半径小于轨道Ⅲ半径，故轨道Ⅰ速度大于轨道Ⅲ速度，故C错误； D．飞船从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ需在B点加速，机械能增大，故轨道Ⅲ机械能大于轨道Ⅱ机械能，故D错误。 故选A。 5. “蹦极”是一项专业的户外休闲运动，如图所示，质量为的运动员在某次蹦极运动中，从平台自由下落到最低点所用时为，弹性绳原长为。取重力加速度大小为，运动员可视为质点，不计空气阻力，运动员从平台上自由下落至到达最低点过程中，下列说法正确的是（　　 ） A. 运动员的机械能一直不变 B. 运动员的动量先不变再减小 C. 弹性绳对运动员所做的功为 D. 弹性绳对运动员弹力的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员从平台上自由下落至到达最低点过程中，弹性绳对运动员的弹力做负功，运动员的机械能减小，故A错误； B．运动员从平台上自由下落至到达最低点过程中，运动员速度先增大后减小，动量先增大后减小，故B错误； C．运动员从平台上自由下落至到达最低点过程中，根据动能定理 可得弹性绳对运动员所做的功为，其中运动员下落的高度，则弹性绳对运动员做负功，功的大小比大，故C错误； D．运动员从平台上自由下落至到达最低点过程中，根据动量定理 可知弹性绳对运动员弹力的冲量为，则弹性绳对运动员弹力的冲量大小为，故D正确。 故选D。 6. 一辆小型纯电动代步车，人和车总质量，在平直城市道路由静止启动，行驶过程中受到的阻力大小恒定，电机额定输出功率。车辆先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变继续行驶，最终达到最大速度，其运动的图像如图所示。下列说法正确的是（　　 ） A. 在变加速运动阶段，牵引力逐渐增大 B. 在匀加速运动阶段，牵引力的功率逐渐增大 C. 电动车行驶过程中，受到的阻力大小为2000 N D. 在匀加速运动阶段，牵引力对电动车做的功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．变加速运动阶段电动车保持额定功率不变，牵引力 随速度增大，牵引力逐渐减小，故A错误； B．匀加速运动阶段加速度恒定，阻力恒定，所以牵引力 恒定，牵引力的功率 随速度增大而逐渐增大，故B正确； C．达到最大速度时，牵引力等于阻力，有，故C错误； D．匀加速阶段加速度 牵引力 匀加速阶段位移 牵引力做功 不是，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一种叫“飞椅”的游乐项目，长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径也为的水平转盘边缘。水平转盘从静止开始做匀速圆周运动，稳定后，连接座椅的钢绳与竖直方向夹角为。将座椅视为质点，其质量为，不计钢绳质量，忽略空气阻力，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（ ） A. 做匀速圆周运动时，座椅的速度大小为 B. 做匀速圆周运动时，座椅受到拉力、重力和向心力作用 C. 转盘从静止到做匀速圆周运动的过程中，钢绳上的拉力逐渐增大 D. 转盘从静止到做匀速圆周运动的过程中，钢绳对座椅做的功为3000 J 【答案】C 【解析】 【详解】A．对座椅受力分析，由牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．做匀速圆周运动时，座椅只受到拉力、重力，故B错误； C．设钢绳与竖直方向的夹角为，转动中对座椅竖直方向有 转盘从静止到做匀速圆周运动的过程中，逐渐增大，则钢绳上的拉力F逐渐增大，故C正确； D．转盘从静止到做匀速圆周运动的过程中，根据动能定理有 解得钢绳对座椅做的功为，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. 如图所示，一名足球运动员在某次比赛过程中送出高空长传球，足球脱离脚面后在空中飞行，以球场地面为零势能面，用、、、分别表示足球的重力势能、动能、机械能、重力的瞬时功率，用表示足球在空中的运动时间，不计空气阻力，则这四个物理量随时间变化的图像正确的是（　　 ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．足球的重力势能公式为 可以看出，与时间是二次函数关系，其图像应该是一条开口向下的抛物线，而不是图中的折线，故A错误； B．足球的动能公式为 图像虽呈现抛物线形状，但当足球到达最高点时，竖直分速度，水平分速度，此时动能取最小值且大于零，即 图B中的极小值降到了0（与轴相交），与事实不符，故B错误； C．足球在空中飞行时，由于不计空气阻力，仅有重力做功，所以足球的机械能守恒。机械能不随时间变化，保持为一个正常数，图像为一条平行于轴的直线，故C正确； D．重力的瞬时功率公式为（此处规定向上为正方向） 由表达式可知，重力的瞬时功率与时间成一次函数关系，图像应该是一条倾斜的直线（穿过轴从负值变为正值）。而图D是绝对值折线图像，故D错误。 故选C。 9. 2026年，中国嫦娥七号探测器将开展月球南极综合探测。科学家通过轨道器高精度定轨反演得到月球重力场数据：质量为的物体在月球南极点的重力为，在月球赤道区域的重力为。已知月球半径为，可视为均匀球体，引力常量为。忽略其他天体影响，下列说法正确的是（　　 ） A. 月球的质量为 B. 月球的第一宇宙速度为 C. 月球的自转周期为 D. 根据题目中的已知条件，可以计算出月球的密度 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在月球南极点，物体到自转轴距离为零，万有引力等于重力，有 解得月球质量，故A错误； B．设绕月表面运动物体质量为，第一宇宙速度满足 解得，由 得，所以，故B正确； C．月球赤道处物体随月球自转做圆周运动，所需向心力为，有 解得 由，得，故C正确； D．由月球南极点关系，可求月球质量，月球半径已知，密度可以计算，故D正确。 故选BCD。 10. 2026年斯诺克世锦赛，我国选手吴宜泽一举夺魁，成为该项赛事史上首位00后冠军。某一次击球，可简化为如图所示，白球以水平初速度撞击静止的黑球，两球发生对心正碰，碰撞时间极短。两球质量均为，碰后沿同一直线滑行至静止，运动过程中所受阻力大小均为自身重力的0.025倍，取重力加速度大小。测得碰后白球滑行距离为，黑球滑行距离为，下列说法正确的是（　　 ） A. 碰撞过程中，黑球和白球的动量变化量大小相等 B. 碰撞过程中，黑球对白球的冲量和白球对黑球的冲量相同 C. 碰撞过程中，黑球和白球组成的系统损失的机械能为0.144 J D. 若碰撞时间为0.05 s，则碰撞过程中白球受到黑球的平均作用力大小为0.36 N 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．碰撞过程中两球相互作用力等大反向、作用时间相同，所以黑球对白球的冲量与白球对黑球的冲量大小相等、方向相反，两球动量变化量大小相等、方向相反，故A正确，B错误。 C．滑行阶段阻力大小为 加速度大小为 由滑行阶段的运动学关系 得碰后白球速度，黑球速度 碰撞过程动量守恒，并且两者质量相等，碰前白球速度 系统损失的机械能，故C正确； D．碰撞过程中白球动量变化量大小为 若碰撞时间为，白球受到黑球的平均作用力大小为 ，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 某学习小组利用如图（a）所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是______________ A. 该实验中的打点计时器使用6 V直流电源 B. 做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源 C. 做实验时，重锤与打点计时器的限位孔应保持在同一竖直线上 D. 选用密度大、体积小的重锤，可以减小空气阻力对实验的影响 （2）实验中，按正确操作得到多条纸带，选择如图（b）所示的纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、，。已知当地重力加速度，打点计时器打点的周期为，重锤的质量为。从打点到打点的过程中，重锤重力势能减少量______________（结果保留三位有效数字）；通过上述数据可以算出打点时重锤的速度______________（结果保留三位有效数字），进而计算出重锤动能的增加量；若在误差允许的范围内，与近似相等，则可验证机械能守恒。 （3）若在某次实验验证过程中，同学们发现重锤动能的增加量略大于重力势能的减少量，出现这一问题的原因，可能是___________________________________________。 【答案】（1）CD （2） ①. 1.27 ②. 2.24 （3）“先释放重锤再接通打点计时器的电源”、“释放重锤时重锤有初速度”等 【解析】 【小问1详解】 A．电磁打点计时器使用的是交流电源（通常为6V以下的低压交流电），不能使用直流电源，故A错误； B．为了提高纸带的利用率，并记录下重锤从静止开始下落的完整过程，做实验时应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后再释放重锤，故B错误； C．为了尽量减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦阻力，做实验时，重锤与打点计时器的限位孔应保持在同一竖直线上，故C正确； D．实验中不可避免会存在空气阻力，为了使重力远大于阻力，从而减小空气阻力对实验结果的影响，应选用密度大、体积小的重锤，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1][2]重锤从起始点到打点的过程中，下降的高度为 重力势能的减少量为 题目要求保留三位有效数字，故 根据匀变速直线运动规律，打点时的瞬时速度等于到段的平均速度： 保留三位有效数字，故 【小问3详解】 在正常情况下，由于空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦阻力做负功，重锤机械能会有微小的损失，因此重锤动能的增加量应略小于重力势能的减少量。如果发现动能的增加量略大于重力势能的减少量，这说明在打第一个点（点）时，重锤实际上已经具有了一定的动能（初速度不为零）。造成这种现象的原因通常是操作失误：先释放了重锤（纸带），后接通了打点计时器的电源；或者是释放纸带时手有向下推的动作，使重锤获得了初速度。 12. 如图所示，某实验小组利用气垫导轨装置验证动量守恒定律。水平气垫导轨上有质量分别为，的滑块1和滑块2，滑块上均固定有宽度的相同遮光条，光电门1和2固定在适当位置。 （1）在调节气垫导轨水平过程中，仅将滑块1放在光电门1的左侧，轻推一下滑块1。发现其通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，为使气垫导轨水平，则调节旋钮P适当______________（选填“升高”或“降低”）左侧气垫导轨高度。 （2）用弹簧弹射器将滑块1水平弹出，测得经过光电门1的挡光时间；接着滑块1与静止滑块2发生正碰后，测得滑块1和滑块2先后经过光电门2的挡光时间分别为、。计算得到碰撞前滑块1的速度大小为2.00 m/s，碰撞后滑块1的速度大小______________，滑块2的速度大小=______________m/s。（计算结果保留3位有效数字） （3）碰撞前两滑块总动量，碰撞后两滑块总动量______________（计算结果保留3位有效数字）．的可能原因是______________。 （4）如果满足，则认为在误差允许范围内系统碰撞过程中动量守恒，通过以上数据比较，两滑块组成系统总动量______________（填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】（1）升高 （2） ①. 1.00 ②. 1.95 （3） ①. 0.395 ②. 系统受到阻力作用 （4）守恒 【解析】 【小问1详解】 滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，说明滑块经过光电门1时的速度大于经过光电门2时的速度，即滑块做减速运动，说明导轨左侧偏低，因此需要将左侧适当升高。 【小问2详解】 碰撞后滑块1的速度 碰撞后滑块2的速度 【小问3详解】 碰撞后总动量 的原因可能是系统受到空气阻力等非系统内力作用导致动量略有损失。 【小问4详解】 相对误差 因此在误差允许的范围内，两滑块组成的系统总动量守恒。 13. 增压花洒是常见生活用品。如图所示，小明想测量新买的增压花洒在恒定水压下花洒出水速度。他将花洒竖直固定在墙壁上，花洒的上端恰好与第6块瓷砖的上沿对齐。打开花洒进水开关，待花洒喷出的水稳定后观察最上端水柱，水从花洒上端小孔水平喷出。恰好击中正对面墙壁上离地第2块瓷砖的上沿。两墙壁相距也刚好6块瓷砖。已知每块瓷砖的宽度和高度均为，取重力加速度大小为，忽略空气阻力及瓷砖间隙和花洒的厚度。求： （1）水从花洒最上端喷出到对面墙壁所用时间； （2）花洒最上端出水速度的大小； （3）最上端水柱击中对面墙壁时速度的大小及与墙壁夹角的正切值。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 水从花洒最上端喷出后做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，则根据自由落体运动的规律有 其中 联立解得水从花洒最上端喷出到对面墙壁所用的时间为 【小问2详解】 由于平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动，则有 解得花洒最上端出水速度的大小为 【小问3详解】 当最上端水柱击中对面墙壁时，其竖直方向的分速度为 所以最上端水柱击中对面墙壁时的速度大小为 设此时与墙壁的夹角为，则有 即与墙壁夹角的正切值为。 14. 小明进行玩具小车游戏的过程可简化为如图所示的模型，质量可看作质点的滑块从粗糙斜面上A点由静止释放，以经过B点，最后恰好通过圆弧轨道的最高点C。已知斜面倾角为，滑块与斜面的动摩擦因数，圆弧半径为，斜面与圆弧在B点相切，取重力加速度为大小，，。求： （1）滑块从A点运动到B点的时间； （2）滑块运动到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小； （3）滑块从B点运动到C点的过程中，阻力对滑块做的功。 【答案】（1）1.5 s （2）9.8 N （3）-0.22 J 【解析】 【小问1详解】 A到B的过程，由动量定理得 解得 【小问2详解】 在B点，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可得，滑块对轨道的压力大小 【小问3详解】 在最高点C，由牛顿第二定律得 从B到C的过程，由动能定理得 解得 15. 如图所示，质量的木板静止放在光滑水平面上，木板右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到木板左端的距离，C点右侧的木板表面光滑。可视为质点的滑块质量，原来静止于木板的左端，木板C点左侧与滑块之间的动摩擦因数。将水平向右的恒力作用在滑块一段时间，当滑块恰好到达弹簧自由端C处时撤去。取重力加速度大小，求： （1）A、B刚滑动时二者的加速度大小； （2）运动过程中弹簧的最大弹性势能； （3）整个运动过程中系统产生的热量。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对A，由牛顿第二定律有 解得 对B，由牛顿第二定律有 解得： 【小问2详解】 设力作用时间为，则 解得 此时， 撤去后，A、B及弹簧系统动量守恒，共速时弹簧压缩量最大，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律得，最大弹性势能 联立以上各式，解得 【小问3详解】 全过程分两段相对滑动： 第一段：A从B左端到C，相对位移，生热 第二段：弹簧恢复原长后，A再次滑入粗糙段直到与B共速，由动量守恒定律和能量守恒可得： 摩擦生热 又 解得 故滑块刚好不从木板的左端滑出。总热量：，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $