精品解析：重庆市江津第二中学校2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题

高一下期物理试题卷 注意事项： 1．时间：90分钟，满分：100分。试题卷总页数：6页。 2．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。 3．需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑，需要书写的地方一律用0.5mm签字笔。 4．答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。） 1. 做匀速圆周运动的物体，不变的物理量是（　　） A. 线速度 B. 向心力 C. 向心加速度 D. 周期 2. 如图为简易蹦极装置。一小孩在竖直方向A、B、C之间运动，设其在B点的重力势能为零，则下列说法正确的是（ ） A. 小孩在A点重力势能为负值 B. 小孩在C点重力势能为负值 C. 从A到B过程中，小孩重力势能减小 D. 从C到B过程中，小孩所受的重力做负功 3. 如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，若人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，关于人脚所受的静摩擦力下列说法正确的是（ ） A. 为零，对人不做功 B. 方向水平向左，对人做负功 C. 方向水平向右，对人做正功 D. 方向沿斜面向上，对人做正功 4. 如图所示，细线的上端固定于O点，在O点正下方P点有一颗钉子。小球从位置A摆下，当细线与钉子相碰时，下列说法正确的是（ ） A. 小球的线速度变大 B. 细线对小球的拉力变大 C. 小球的向心加速度不变 D. 钉子的位置越靠上，细线越容易被拉断 5. 易损坏物品在快递运输过程中会利用充气袋进行包裹，这种做法的目的是（ ） A. 减小颠簸过程中物品动量的变化 B. 减小颠簸过程中物品所受合力的冲量 C. 延长颠簸过程中物品动量变化的时间 D. 增大颠簸过程中物品动量对时间的变化率 6. 如图所示为鹊桥二号环月的椭圆冻结轨道，周期为24h，近月点A距月心与远月点B距月心距离之比为，CD为椭圆轨道的短轴，则下列说法正确的是（　　） A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间小于12h B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为 C. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于11.2km/s D. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 7. 如图所示为自行车的部分结构，后轮边缘某点的线速度为10m/s，已知大齿轮、小齿轮、后轮半径分别为10cm、5cm、40cm，则此时大齿轮转动的角速度大小为（ ） A. 12.5rad/s B. 15.0rad/s C. 17.5rad/s D. 25.0rad/s 8. 一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是（　　） A. 该汽车的质量为3000 kg B. v0＝7.5 m/s C. 在前5 s内，阻力对汽车所做的功为－50 kJ D. 在0~15 s内，牵引力对汽车做功250 kJ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图所示，将餐具A放在转盘上，在电机驱动下，转盘带动餐具一起绕O点在水平面内做匀速圆周运动。忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 餐具受到3个力的作用 B. 餐具受到4个力的作用 C. 餐具所受的摩擦力方向指向圆心O D. 当转盘转动足够快时餐具会被甩出，是因为受到离心力作用 10. 如图所示，滑块A、B位于光滑水平面上，滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于原长。滑块A以一定初速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用直至共速的整个过程（A与弹簧相碰时无能量损失，弹簧始终在弹性限度内），则下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体组成的系统动量守恒 B. A、B两物体组成的系统动量不守恒 C. A、B两物体组成的系统机械能守恒 D. A、B和弹簧组成的系统机械能守恒 11. 如图所示，竖直固定在水平地面上的光滑轨道左边是斜面，右边是四分之一圆弧面，圆弧面最底端切线水平，圆弧面和斜面长度相等且高度相同。不计大小且质量相等的A、B小球从两个面的最高点由静止释放，下列说法正确的是（ ） A. 两小球刚到轨道底端时的动能不相同 B. 两小球刚到轨道底端时，重力的瞬时功率A球大于B球 C. 两小球从轨道顶端运动到底端的过程中，重力做功相等 D. 两小球从轨道顶端运动到底端的过程中，重力的平均功率A球大于B球 12. 如图所示，倾角为且足够长的光滑斜劈固定在水平面上，P、Q两个物体通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，Q的另一端与固定在水平面的轻弹簧连接，P和Q的质量分别为8m和2m。初始时，控制P使轻绳伸直且无拉力，滑轮左侧轻绳与斜劈上表面平行，右侧轻绳竖直，弹簧始终在弹性限度范围内，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g。现无初速释放P，则在物体P沿斜劈下滑过程中下列说法正确的是（ ） A. 轻绳拉力大小一直增大 B. 物体P的最大动能为 C. 物体P的加速度大小一直增大 D. 当弹簧恢复原长时P的加速度大小为0.2g 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（本题共2小题，13题6分、14题9分，共15分。） 13. 某同学利用下图所示装置验证相关物理规律。实验时先让小球A从斜槽上C点由静止释放，落到水平地面上的白纸上留下痕迹，重复上述操作，得到落点的平均位置记为P点。再将小球B放在轨道水平末端，让小球A仍从C点由静止释放，和小球B发生碰撞后，分别在白纸上留下各自的痕迹。多次重复操作，得到碰撞后小球A和小球B落点的平均位置，分别记为M、N点。O点为斜槽末端在白纸上的投影点，测量OM、OP、ON的长度，分别记为、、。小球A、B质量分别为、。 （1）本实验应满足________（选填“>”、“<”或“=”）； （2）（单选题）关于本实验，下列说法正确的是________； A. 斜槽必须足够光滑且末端保持水平 B. 必须测量出斜槽末端到水平地面的高度 C. 小球A每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放 （3）若测量数据近似满足关系式，则说明两小球碰撞过程________（选填“动量守恒”或“机械能守恒”）。 14. 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律：直径为d（不可忽略）的小球通过不可伸长的长为L的细线悬挂于铁架台O处；在O点正下方安装一光电门，实验时小球在竖直平面内运动，到最低点时小球刚好挡住光电门的光束。现将小球拉到与竖直方向夹角为处由静止释放，通过光电门的时间为t，当地重力加速度为g。 （1）对于该实验，应选用________； A. 塑料球 B. 钢球 C. 木球 （2）小球通过光电门时的瞬时速度________； （3）计算从释放点到最低点过程中重力势能变化时，小球高度的变化为________； A. B. C. （4）若要验证小球从释放点到最低点过程中机械能守恒，其表达式应为________（用g、L、、d、t表示）。 四、计算题（本题共3小题，第15题10分、第16题13分、第17题18分，共41分。要求写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不给分。） 15. 中国航天科技正处于历史最快发展期，假设航天员登陆某半径为R的未知星球后，经测量发现该星球表面的重力加速度为g。不计该星球的自转，引力常量为G。求： （1）该星球的质量； （2）该星球的第一宇宙速度。 16. 如图甲所示，小球套在处于竖直平面内的光滑固定圆环上，绕圆心O点做圆周运动。小球运动到最高点时速度大小为v，此时圆环与小球间弹力大小为F，其图像如图乙所示，（不计空气阻力）。求： （1）小球的质量； （2）圆环的半径； （3）小球在最高点受到的弹力大小为重力的0.5倍时，其速度的大小。 17. 如图所示，左侧为水平面，右侧为竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道与另一足够长的粗糙斜面CE平滑相接（沿C点的切线方向）。圆弧轨道的两端A、C关于过圆心O的竖直线对称，且半径OA与竖直方向的夹角，B为圆弧轨道的最低点。一滑块从水平面以某一初速度水平飞出，恰好无碰撞地从A端沿圆弧切线方向进入圆弧轨道ABC，然后从C端冲上斜面CE，D点为斜面CE上方的某一点。已知滑块质量，水平面与A端的竖直高度，圆弧轨道ABC的半径，滑块与斜面CE间的动摩擦因数，重力加速度，，，不计空气阻力，滑块视为质点。 （1）求滑块水平飞出时的初速度的大小； （2）求滑块第一次经过B点时加速度的大小； （3）若滑块在第一次通过A点后，在圆弧轨道的A端外侧安装一弹性挡板（滑块撞击挡板后速度大小不变、方向反向），整个过程滑块恰好4次经过D点，求D点到C点距离取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下期物理试题卷 注意事项： 1．时间：90分钟，满分：100分。试题卷总页数：6页。 2．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。 3．需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑，需要书写的地方一律用0.5mm签字笔。 4．答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。） 1. 做匀速圆周运动的物体，不变的物理量是（　　） A. 线速度 B. 向心力 C. 向心加速度 D. 周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动线速度是矢量，大小不变，方向为切线方向，时刻变化，故A错误； BC．匀速圆周运动向心力和向心加速度都是矢量，大小不变，但方向都指向圆心，时刻变化，故BC错误； D．周期是标量，匀速圆周运动的周期固定，故D正确。 故选D。 2. 如图为简易蹦极装置。一小孩在竖直方向A、B、C之间运动，设其在B点的重力势能为零，则下列说法正确的是（ ） A. 小孩在A点重力势能为负值 B. 小孩在C点重力势能为负值 C. 从A到B过程中，小孩重力势能减小 D. 从C到B过程中，小孩所受的重力做负功 【答案】A 【解析】 【详解】A．从B到A运动过程中，重力对小孩做正功，重力势能减小，B点重力势能为0，则A点重力势能小于0，为负值，故A正确； B．从B到C运动过程中，重力对小孩做负功，重力势能增大，B点重力势能为0，则C点重力势能大于0，为正值，故B错误； C．从A到B运动过程中，重力对小孩做负功，重力势能增大，故C错误； D．从C到B运动过程中，位移方向向下，与重力方向相同，重力对小孩做正功，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，若人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，关于人脚所受的静摩擦力下列说法正确的是（ ） A. 为零，对人不做功 B. 方向水平向左，对人做负功 C. 方向水平向右，对人做正功 D. 方向沿斜面向上，对人做正功 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】依题意，人与扶梯一起沿斜面加速上升，有沿斜面方向的加速度，结合牛顿第二定律，分析人的受力，如图所示 知人脚所受的静摩擦力方向水平向右，不为零，且对人做正功。 故选C。 【点睛】 4. 如图所示，细线的上端固定于O点，在O点正下方P点有一颗钉子。小球从位置A摆下，当细线与钉子相碰时，下列说法正确的是（ ） A. 小球的线速度变大 B. 细线对小球的拉力变大 C. 小球的向心加速度不变 D. 钉子的位置越靠上，细线越容易被拉断 【答案】B 【解析】 【详解】A．如前所述，重力不做功，绳子拉力垂直于速度不做功，在碰撞瞬间系统能量守恒，线速度大小不突变，保持不变。故A错误。 B．由于线速度不变，而运动半径突然变小。根据向心力公式 得 不变变小，那么就会变大，因此细线拉力瞬间变大。故B正确； C．向心加速度，因为不变而变小，所以向心加速度突然变大。故C错误； D．钉子的位置越靠上，意味着碰到钉子后新的运动半径就越大，根据，越大，拉力突变越小，越不容易被拉断。故D错误。 故选B 。 5. 易损坏物品在快递运输过程中会利用充气袋进行包裹，这种做法的目的是（ ） A. 减小颠簸过程中物品动量的变化 B. 减小颠簸过程中物品所受合力的冲量 C. 延长颠簸过程中物品动量变化的时间 D. 增大颠簸过程中物品动量对时间的变化率 【答案】C 【解析】 【详解】根据动量定理，合外力的冲量等于物体动量的变化量，即 。 A．颠簸过程中物品的初、末速度变化固定，因此动量变化量是确定值，不会减小，故A错误； B．合外力的冲量等于动量变化量，不变则冲量不变，故B错误； C．充气袋质地柔软，碰撞时会产生明显形变，延长了物品动量变化的作用时间，从而减小冲击力，起到缓冲作用，故C正确； D．动量对时间的变化率为，增大、不变，因此动量对时间的变化率减小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为鹊桥二号环月的椭圆冻结轨道，周期为24h，近月点A距月心与远月点B距月心距离之比为，CD为椭圆轨道的短轴，则下列说法正确的是（　　） A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间小于12h B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为 C. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于11.2km/s D. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 【答案】B 【解析】 【详解】A．鹊桥二号远离月球过程，万有引力有减速的效果，即鹊桥二号距离月球越远，速度越小，则鹊桥二号从C经B到D的平均速率小于从D经A到C的平均速率，可知，鹊桥二号从C经B到D的运动时间大于12h，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 解得 由于近月点A距月心与远月点B距月心距离之比为，可知，鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为，故B正确； C．鹊桥二号没有脱离地球的束缚，可知，鹊桥二号在地球表面附近的发射速度小于11.2km/s，故C错误； D．鹊桥二号在C、D两点的速度方向沿轨迹的切线方向，可知，这两点的速度方向并没有垂直于其与月心的连线，故D错误。 故选B。 7. 如图所示为自行车的部分结构，后轮边缘某点的线速度为10m/s，已知大齿轮、小齿轮、后轮半径分别为10cm、5cm、40cm，则此时大齿轮转动的角速度大小为（ ） A. 12.5rad/s B. 15.0rad/s C. 17.5rad/s D. 25.0rad/s 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，，小齿轮和后轮同轴转动，故。根据公式可得 解得 大齿轮和小齿轮链条传动，故，根据公式可得 故选A。 8. 一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是（　　） A. 该汽车的质量为3000 kg B. v0＝7.5 m/s C. 在前5 s内，阻力对汽车所做的功为－50 kJ D. 在0~15 s内，牵引力对汽车做功250 kJ 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图甲可知，汽车的额定功率为 由图乙可知，当时有 其中，，又当汽车速度最大时，有 联立解得 AB错误； C．在前5 s内，汽车的位移为 故这个过程阻力对汽车所做的功为 C错误； D．在0~5 s内，牵引力对汽车做功为 在10~15 s内，牵引力对汽车做功为 故在0~15 s内，牵引力对汽车做功 D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 9. 如图所示，将餐具A放在转盘上，在电机驱动下，转盘带动餐具一起绕O点在水平面内做匀速圆周运动。忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 餐具受到3个力的作用 B. 餐具受到4个力的作用 C. 餐具所受的摩擦力方向指向圆心O D. 当转盘转动足够快时餐具会被甩出，是因为受到离心力作用 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．转盘带动餐具一起绕O点在水平面内做匀速圆周运动，餐具受到重力、支持力和静摩擦力作用，其中静摩擦力提供所需的向心力，餐具受到3个力的作用，故A正确，B错误； C．餐具所受的摩擦力提供所需的向心力，所以餐具所受的摩擦力方向指向圆心O，故C正确， D．当转盘转动足够快时餐具会被甩出，是因为餐具所受的摩擦力不足以提供所需的向心力，做离心运动，离心力只是效果力，不是实际存在的，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，滑块A、B位于光滑水平面上，滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于原长。滑块A以一定初速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用直至共速的整个过程（A与弹簧相碰时无能量损失，弹簧始终在弹性限度内），则下列说法正确的是（ ） A. A、B两物体组成的系统动量守恒 B. A、B两物体组成的系统动量不守恒 C. A、B两物体组成的系统机械能守恒 D. A、B和弹簧组成的系统机械能守恒 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．A、B两物体组成的系统，所受合外力为0，所以A、B两物体组成的系统动量守恒，故A正确，B错误； CD．A、B和弹簧组成的系统，只有弹簧弹力做功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能守恒；但A、B两物体组成的系统机械能不守恒，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图所示，竖直固定在水平地面上的光滑轨道左边是斜面，右边是四分之一圆弧面，圆弧面最底端切线水平，圆弧面和斜面长度相等且高度相同。不计大小且质量相等的A、B小球从两个面的最高点由静止释放，下列说法正确的是（ ） A. 两小球刚到轨道底端时的动能不相同 B. 两小球刚到轨道底端时，重力的瞬时功率A球大于B球 C. 两小球从轨道顶端运动到底端的过程中，重力做功相等 D. 两小球从轨道顶端运动到底端的过程中，重力的平均功率A球大于B球 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．轨道光滑，只有重力做功，两小球从轨道顶端运动到底端的过程中，重力做功为 由于两小球质量相等，下落高度相等，所以重力做功相等；根据动能定理可得 可知两小球刚到轨道底端时的动能相同，故A错误，C正确； B．B球到底端时的速度处于水平方向，重力的瞬时功率为零；A球到底端时的竖直分速度不为零，重力的瞬时功率不为零，所以两小球刚到轨道底端时，重力的瞬时功率A球大于B球，故B正确； D．已知两小球刚到轨道底端时的动能相同，所以两小球到达底端时的速度大小相等；A球的加速度保持不变，B球沿切线方向的加速度逐渐减小，作出两小球对应的速率—时间图像如图所示 由于圆弧面和斜面长度相等，所以两图线与横轴围成的面积相等，则有；根据，由于重力做功相等，所以两小球从轨道顶端运动到底端的过程中，重力的平均功率A球小于B球，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，倾角为且足够长的光滑斜劈固定在水平面上，P、Q两个物体通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，Q的另一端与固定在水平面的轻弹簧连接，P和Q的质量分别为8m和2m。初始时，控制P使轻绳伸直且无拉力，滑轮左侧轻绳与斜劈上表面平行，右侧轻绳竖直，弹簧始终在弹性限度范围内，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g。现无初速释放P，则在物体P沿斜劈下滑过程中下列说法正确的是（ ） A. 轻绳拉力大小一直增大 B. 物体P的最大动能为 C. 物体P的加速度大小一直增大 D. 当弹簧恢复原长时P的加速度大小为0.2g 【答案】AD 【解析】 【详解】C．设物体P向下运动过程中的位移为x，弹簧的形变量为，开始时弹簧的弹力表现为支持力，从释放P到弹簧恢复原长过程中，对P、Q整体根据牛顿第二定律有 可得 随着x增大，减小，则加速度逐渐减小；当弹簧恢复原长后，弹簧表现为拉伸状态，弹簧弹力为拉力，随着x增大，增大，根据牛顿第二定律有 可得 随着x增大，增大，当时，随着x增大，加速度逐渐减小；当时，随着x增大，加速度反向增大；所以物体P的加速度大小先减小后反向增大，故C错误； A．以P为研究对象，设绳子拉力为T，根据牛顿第二定律有 可得弹簧恢复原长前 随着减小，T增大；同理可得弹簧恢复原长后，有 可知随着增大，T逐渐增大，所以轻绳拉力大小一直增大，故A正确； B．没有释放物体P前，以Q为对象，根据平衡条件可得 可得 当P的加速度为零时，速度最大，动能最大，根据平衡条件可得 解得 可知P动能最大时，弹簧的弹性势能与初始状态相等，设P的动能为，根据动能表达式可知此时Q的动能为，根据能量守恒可得 解得，故B错误； D．当弹簧恢复原长时，以P为对象，根据牛顿第二定律可得 以Q为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得此时的加速度大小为，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（本题共2小题，13题6分、14题9分，共15分。） 13. 某同学利用下图所示装置验证相关物理规律。实验时先让小球A从斜槽上C点由静止释放，落到水平地面上的白纸上留下痕迹，重复上述操作，得到落点的平均位置记为P点。再将小球B放在轨道水平末端，让小球A仍从C点由静止释放，和小球B发生碰撞后，分别在白纸上留下各自的痕迹。多次重复操作，得到碰撞后小球A和小球B落点的平均位置，分别记为M、N点。O点为斜槽末端在白纸上的投影点，测量OM、OP、ON的长度，分别记为、、。小球A、B质量分别为、。 （1）本实验应满足________（选填“>”、“<”或“=”）； （2）（单选题）关于本实验，下列说法正确的是________； A. 斜槽必须足够光滑且末端保持水平 B. 必须测量出斜槽末端到水平地面的高度 C. 小球A每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放 （3）若测量数据近似满足关系式，则说明两小球碰撞过程________（选填“动量守恒”或“机械能守恒”）。 【答案】（1）> （2）C （3）动量守恒 【解析】 【小问1详解】 为了保证碰撞后入射小球不反弹，本实验应满足。 【小问2详解】 AC．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端必须保持水平；为了保证每次碰撞前瞬间小球A的速度相同，小球A每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放，但斜槽不需要光滑，故A错误，C正确； B．由于两小球在空中下落高度相同，在空中运动时间相等，根据可知，可以用小球做平抛运动的水平射程代替抛出时的初速度，所以不需要测量出斜槽末端到水平地面的高度，故B错误。 故选C。 【小问3详解】 设碰撞前瞬间入射小球的速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、，根据动量守恒可得 由于两小球在空中下落高度相同，在空中运动时间相等，则有，， 若测量数据近似满足关系式 则说明两小球碰撞过程动量守恒。 14. 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律：直径为d（不可忽略）的小球通过不可伸长的长为L的细线悬挂于铁架台O处；在O点正下方安装一光电门，实验时小球在竖直平面内运动，到最低点时小球刚好挡住光电门的光束。现将小球拉到与竖直方向夹角为处由静止释放，通过光电门的时间为t，当地重力加速度为g。 （1）对于该实验，应选用________； A. 塑料球 B. 钢球 C. 木球 （2）小球通过光电门时的瞬时速度________； （3）计算从释放点到最低点过程中重力势能变化时，小球高度的变化为________； A. B. C. （4）若要验证小球从释放点到最低点过程中机械能守恒，其表达式应为________（用g、L、、d、t表示）。 【答案】（1）B （2） （3）B （4） 【解析】 【小问1详解】 为了减小空气阻力的影响，小球应选用密度较大的钢球。 故选B。 【小问2详解】 小球通过光电门的时间为t，则小球通过光电门时的瞬时速度为 【小问3详解】 计算从释放点到最低点过程中重力势能变化时，小球高度的变化为 故选B。 【小问4详解】 从释放点到最低点过程中，重力势能的减少量为 动能增加量为 根据机械能守恒可得 若要验证小球从释放点到最低点过程中机械能守恒，其表达式应为 四、计算题（本题共3小题，第15题10分、第16题13分、第17题18分，共41分。要求写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不给分。） 15. 中国航天科技正处于历史最快发展期，假设航天员登陆某半径为R的未知星球后，经测量发现该星球表面的重力加速度为g。不计该星球的自转，引力常量为G。求： （1）该星球的质量； （2）该星球的第一宇宙速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在星球表面有 解得 【小问2详解】 星球的第一宇宙速度近似等于在其表面运行的卫星的线速度，则有 结合上述解得 16. 如图甲所示，小球套在处于竖直平面内的光滑固定圆环上，绕圆心O点做圆周运动。小球运动到最高点时速度大小为v，此时圆环与小球间弹力大小为F，其图像如图乙所示，（不计空气阻力）。求： （1）小球的质量； （2）圆环的半径； （3）小球在最高点受到的弹力大小为重力的0.5倍时，其速度的大小。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 A．对小球在最高点进行受力分析，当速度为0时， 由图乙可知此时，解得小球的质量为 【小问2详解】 由图乙可知，当时，，此时重力提供向心力，则有 解得圆环的半径为 【小问3详解】 小球在最高点受到的弹力大小为重力的0.5倍时；若弹力方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得 解得速度大小为 若弹力方向竖直向下，根据牛顿第二定律可得 解得速度大小为 17. 如图所示，左侧为水平面，右侧为竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道与另一足够长的粗糙斜面CE平滑相接（沿C点的切线方向）。圆弧轨道的两端A、C关于过圆心O的竖直线对称，且半径OA与竖直方向的夹角，B为圆弧轨道的最低点。一滑块从水平面以某一初速度水平飞出，恰好无碰撞地从A端沿圆弧切线方向进入圆弧轨道ABC，然后从C端冲上斜面CE，D点为斜面CE上方的某一点。已知滑块质量，水平面与A端的竖直高度，圆弧轨道ABC的半径，滑块与斜面CE间的动摩擦因数，重力加速度，，，不计空气阻力，滑块视为质点。 （1）求滑块水平飞出时的初速度的大小； （2）求滑块第一次经过B点时加速度的大小； （3）若滑块在第一次通过A点后，在圆弧轨道的A端外侧安装一弹性挡板（滑块撞击挡板后速度大小不变、方向反向），整个过程滑块恰好4次经过D点，求D点到C点距离取值范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块水平飞出至A点，做平抛运动，竖直方向做自由落体运动 解得 故 根据题意知，A点时速度与水平方向的夹角的正切值满足 解得滑块水平飞出时的初速度 【小问2详解】 根据小问1知 滑块从到，机械能守恒，有 解得 方向沿切线方向，故经过B点时加速度的大小为 【小问3详解】 因为A、C关于过圆心O的竖直线对称，且机械能守恒，故AC间运动时A、C点的速度大小相等，设滑块第一次沿斜面CE上滑的最大距离为，根据能量守恒有 解得 设滑块第一次沿斜面下滑至A点时的速度大小为，根据能量守恒有 解得 同理设滑块再次沿斜面CE上滑的最大距离为，根据能量守恒有 解得 设滑块再次沿斜面下滑至A点时的速度大小为，根据能量守恒有 解得 之后设滑块再次沿斜面CE上滑的最大距离为，根据能量守恒有 解得 根据题意整个过程滑块恰好4次经过D点，故D点到C点距离取值范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $