精品解析：河北邢台市2025-2026学年高一下学期7月期末学业水平调研物理试题

物理学业水平调研 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五章第3节至第八章，选择性必修第一册第一章。 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. 如图所示，物块从固定斜面的顶端匀速下滑。对于物块在斜面上下滑的某段时间，下列说法正确的是（ ） A. 该时间内斜面对物块的支持力冲量不为0 B. 该时间内斜面对物块的支持力做正功 C. 该时间内斜面对物块的摩擦力不做功 D. 该时间内物块受到的重力冲量为0 【答案】A 【解析】 【详解】A．该时间内斜面对物块的支持力冲量为 其中不为0，t不为0，则支持力的冲量不为0，故A正确； B．斜面对物体的支持力垂直于斜面向上，与物体的运动方向垂直，所以支持力不做功，故B错误； C．根据动能定理可知 所以该时间内斜面对物块的摩擦力做功，故C错误； D．该时间内物块受到的重力冲量为 其中mg不为0，t不为0，则重力的冲量不为0，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，光滑水平地面上有一斜面体，斜面体左侧有竖直固定墙面，一光滑小球被夹在竖直墙面与斜面体之间，水平向左的外力作用在斜面体上使得斜面体和小球均静止。某时刻撤去外力，小球沿竖直墙面向下运动，斜面体沿水平地面向右运动。从撤去外力到小球落地前，对于小球和斜面体构成的系统，下列说法正确的是（ ） A. 系统动量守恒，机械能守恒 B. 系统水平方向上动量守恒，机械能不守恒 C. 系统水平方向上动量守恒，机械能守恒 D. 系统动量不守恒，机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】对于小球和斜面构成的系统：在竖直方向上，小球向下加速运动，系统竖直方向合外力不为零；在水平方向上，小球沿竖直墙面运动，始终和墙面接触挤压，墙对小球有水平方向的弹力，因此系统水平方向合外力也不为零。 因此系统总动量不守恒，水平方向动量也不守恒。 题目明确说明地面光滑、小球光滑，所有接触面均无摩擦力，没有内能损耗。 墙面弹力对小球不做功（小球水平方向无位移），地面支持力对斜面不做功；系统内部小球和斜面之间的相互弹力是内力，一对弹力做功的总代数和为零，整个过程只有重力做功，因此系统机械能守恒。 故选D。 3. 如图所示，Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十二号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道，Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道，P、Q为变轨点。下列选项正确的是（ ） A. 飞船在Ⅰ轨道上运行的速度大于第一宇宙速度 B. 在Ⅱ轨道上运行时飞船经过P点的速度小于经过Q点的速度 C. 飞船经过P点的加速度大于经过Q点的加速度 D. 飞船在Ⅰ轨道上受到地球的万有引力小于在Ⅲ轨道上受到地球的万有引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度等于近地卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度，飞船在Ⅰ轨道上的速度约等于第一宇宙速度，并不大于第一宇宙速度，故A错误； B．飞船在Ⅱ轨道上运动时，点离地球较近，点离地球较远，由开普勒第二定律可知飞船经过点的速度大于经过点的速度，故B错误； C．飞船在轨道上只受地球引力作用时，加速度大小 点到地心距离小于点到地心距离，所以经过点的加速度大于经过点的加速度，故C正确； D．万有引力大小 Ⅰ轨道半径小于Ⅲ轨道半径，故飞船在Ⅰ轨道上受到地球的万有引力大于在Ⅲ轨道上受到地球的万有引力，故D错误。 故选C。 4. 某网球爱好者练习发球，网球离开球拍时的速度大小为144km/h，网球的质量约为60g，网球与球拍接触的时间约为6×10-3s。该次发球过程中球拍对网球的平均作用力大小约为（ ） A. 100N B. 400N C. 900N D. 1300N 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，由动量定理有 其中，， 解得 故选B。 5. 2026年世界泳联跳水世界杯总决赛中，中国队包揽了本次赛事全部项目的9枚金牌。某次跳水时运动员从跳台上竖直向上跳出。运动员在空中运动的过程中（不计空气阻力），运动员的速度大小v、加速度大小a、动能Ek、机械能E分别随时间t变化的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】BD．运动员从跳台起跳后，不考虑空气阻力，其运动过程仅受重力，即加速度为重力加速度，保持不变，运动员的机械能保持不变，故BD错误； A．运动员从跳台上竖直向上跳出做匀减速运动，t1时刻速度减为零。接下来向下做匀加速运动，速度大小均匀增大，故A正确； C．由上分析可知速度随时间均匀变化，动能表达式为 由此可知动能随时间变化为二次函数关系，故C错误。 故选A。 6. 如图所示，某人将沙包（视为质点）从O点以大小v0=7.5 m/s、方向与水平方向夹角为37°的初速度抛出，沙包最终落在水平地面上的P点，O、P两点间的水平距离为7.5 m。取重力加速度大小g=10 m/s2，sin37°=0.6，不计空气阻力。沙包落至P点时的速度大小为（ ） A. 8 m/s B. 10 m/s C. 12 m/s D. 12.5 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】由 整理得 设飞行时间为，初速度水平分量 由水平方向匀速运动有 解得== 初速度竖直分量 落至点时竖直分速度 落至点时速度大小，故B正确。 故选B。 7. 如图甲所示，长为4 m的光滑水平滑轨AB与竖直固定、半径为0.4 m的粗糙半圆轨道BC在B处平滑连接，C点为半圆轨道的最高点。质量为2 kg的物块（视为质点）在水平外力的作用下，从A点由静止开始向右运动，水平外力的大小F随物块位移大小x的变化关系如图乙所示，物块到达B点时撤去外力F，物块冲上竖直半圆轨道BC，恰好能通过最高点C，之后落在水平滑轨AB上即静止。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 物块经过C点时的速度为0 B. 物块在水平滑轨AB上的落点到A点的距离为0.8 m C. 物块在半圆轨道BC上滑的过程中损失的机械能为10 J D. 物块经过半圆轨道B点时对半圆轨道的压力大小为150 N 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意知 恰能运动到半圆轨道的最高点C点，根据牛顿第二定律有 解得 故A错误； B．物块从C点出去后做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向 物块在水平滑轨AB上的落点到A点的距离为 故B错误； D．图像的面积表示力做的功，可得外力做功为 根据动能定理有 解得 物块经过半圆轨道B点时，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律知，物块经过半圆轨道B点时对半圆轨道的压力大小为170N，故D错误； C．物块在半圆轨道BC上滑的过程中损失的机械能为 故C正确； 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，A、B为自行车车轮一根辐条上的两质点。当架起该车轮，使车轮在竖直面内匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A. 质点B的向心加速度大于质点A的向心加速度 B. 质点B经过最低点时处于失重状态 C. 质点B从最低点运动至最高点，机械能保持不变 D. 质点B从最低点运动至最高点的过程中，合力对质点B做的功为0 【答案】AD 【解析】 【详解】A．A、B两点同轴转动，角速度相等；根据，由于，则质点B的向心加速度大于质点A的向心加速度，故A正确； B．质点B经过最低点时，加速度方向向上，处于超重状态，故B错误； C．车轮在竖直面内匀速转动，质点B从最低点运动至最高点，动能保持不变，重力势能增加，所以机械能增加，故C错误； D．车轮在竖直面内匀速转动，质点B从最低点运动至最高点的过程中，动能保持不变，根据动能定理可知合力对质点B做的功为0，故D正确。 故选AD。 9. 2026年6月1日，长征十二号乙运载火箭成功将千帆星座第十批组网卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知组网卫星绕地球做圆周运动的半径为r、周期为T，地球的半径为R、自转周期为T0，引力常量为G。下列说法正确的是（ ） A. 地球的质量为 B. 地球的质量为 C. 地球同步卫星的轨道半径为 D. 地球同步卫星的轨道半径为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对组网卫星，根据万有引力等于向心力得 解得，故A正确，B错误； CD．组网卫星和地球同步卫星都是绕地球做圆周运动，设地球同步卫星的轨道半径为，因此根据开普勒第三定律得 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，质量分别为m和2.5m的物块A、B通过水平轻弹簧连接，静止放置在光滑的水平面上。现给物块A一个瞬时冲量，使其获得一个水平向右的初速度v0，以该时刻为0时刻，0～t4时间内，物块A、B的速度随时间变化的关系如图乙所示，t1、t3为两图线交点对应的时刻。已知t1～t3内两图线所围的面积大小为S。下列说法正确的是（ ） A. 0～t1内两图线所围的面积小于 B. t1时刻弹簧的弹性势能为 C. t2时刻物块A的速度大小为 D. 0～t1内物块B的位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图可知水平向右为正方向，0到时间内，A减速，B加速，A的速度大于B的速度，弹簧被压缩，时刻两物块达到共同速度，此时弹簧处于压缩状态，设压缩量为； 从到时间内，A向右减速运动然后向左加速，B向右加速运动，A向右运动时的速度始终小于B的速度，弹簧由压缩状态恢复到原长； 从到时间内，A向左减速运动然后向右加速，B向右减速运动，A向右运动时的速度始终小于B的速度，时刻两物体再次共速，弹簧由原长到拉伸最长，设此时伸长量为。 两物体和弹簧组成的系统动量守恒，时刻两物块达到共同速度，时刻两物块再次达到共同速度也为， 两物体和弹簧组成的系统机械能守恒，则、时刻弹簧的弹性势能相等，则 已知到时间内两图线所围的面积大小为S。可知 解得0到时间内两图线所围的面积等于弹簧压缩量，且，故A 错误； B．0到时间内，两物体和弹簧组成的系统动量守恒 根据机械能守恒有 其中， 解得时刻弹簧的弹性势能，故B正确； C．0到时间内，两物体和弹簧组成的系统动量守恒 根据机械能守恒有 解得时刻A的速度，故C错误； D．0到时间内，两物体和弹簧组成的系统质心向右做匀速直线运动，速度为 可得质心的位移为 设A、B相对质心的位移大小分别为和，根据人船模型可得 结合可得 则0到时间内，物块B相对地面的位移大小，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：共54分。 11. 如图甲所示，某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A、B上安装有相同的遮光条，含遮光条的滑块A、B的质量分别为m1、m2，滑块B初始时处于静止状态。 （1）用刻度尺测量遮光条的宽度d，测量结果如图乙所示，则d=______mm。 （2）实验时按照图甲安装好器材，取下滑块B，接通气源，将滑块A向左弹出，测得滑块A通过光电门1时遮光条的遮光时间大于滑块A通过光电门2（距挡板足够远）时遮光条的遮光时间，应将气垫导轨左侧旋钮适当调______（填“高”或“低”）。 （3）调节气垫导轨至水平后，将滑块B放置在光电门1、2之间某位置。为确保滑块A、B碰撞后滑块A不会反向弹回，应确保m1______（填“＞”“＜”或“=”）m2。 （4）弹射装置给滑块A一定初速度后，滑块A通过光电门1时遮光条的遮光时间为t1，碰撞后滑块B、A依次通过光电门2时遮光条的遮光时间分别为t2、t3。若在误差允许范围内______成立，则说明滑块A、B（含遮光条）构成的系统碰撞过程中动量守恒。 【答案】（1）2.0 （2）高 （3）＞ （4） 【解析】 【小问1详解】 图中刻度尺的分度值为，由图乙可知遮光条的宽度为 【小问2详解】 滑块A从右向左运动，通过光电门1的遮光时间大于光电门2，说明滑块A向左做加速运动，则应将气垫导轨左侧旋钮适当调高使导轨水平。 【小问3详解】 为确保滑块A、B碰撞后滑块A不会反向弹回，应确保入射滑块质量大于被碰滑块质量，即。 【小问4详解】 滑块A通过光电门1时遮光条的遮光时间为t1，则滑块A通过光电门1时的速度为 撞后滑块B、A依次通过光电门2时遮光条的遮光时间分别为t2、t3，则滑块B、A依次通过光电门2时的速度分别为， 根据动量守恒可得 联立可得若在误差允许范围内成立，则说明滑块A、B（含遮光条）构成的系统碰撞过程中动量守恒。 12. 某物理小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。轻绳下端固定一个带有“[”形凹槽的摆锤，另一端可绕O点自由转动，凹槽内装有一小球。现用手按住小球，将摆锤和小球拉起，使轻绳偏离竖直方向一定角度，由静止同时释放摆锤和小球，摆锤和小球一起向下摆动。当摆锤到达最低位置时，摆锤受到竖直挡板P的阻挡而立即停止运动，小球则飞离凹槽做平抛运动，经测量，小球飞离摆锤时离水平地面的高度为h，小球落地时到O点的水平位移大小为x。已知当地重力加速度大小为g，小球的重心到O点的距离为L0，小球和摆锤构成的系统的总质量为M，系统的等效重心到O点的距离为L1。 （1）摆锤刚到达最低位置时，小球的速度大小为______（用x、g、h表示）。 （2）测得释放摆锤时轻绳与竖直方向的夹角为θ，则从释放摆锤到摆锤与挡板P碰撞前瞬间，小球和摆锤构成的系统减少的重力势能ΔEp=______，增加的动能ΔEk=______。若在误差允许范围内两者相等，则说明系统机械能守恒。（均用给定的物理量符号表示） （3）改变由静止释放时轻绳与竖直方向的夹角θ，多次重复操作，测出从不同角度释放后，小球做平抛运动的水平位移大小x。以cosθ为横坐标，x2为纵坐标，得到如图乙所示的图像。测得图像斜率的绝对值为k，纵轴截距为b。若系统机械能守恒，则在误差允许范围内______。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3）1 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，则， 解得 【小问2详解】 小球和摆锤构成的系统减少的重力势能 小球和摆锤构成的系统到达最低点时的速度， 增加的动能 【小问3详解】 若机械能守恒则满足 即 则， 则 13. 某次无人机测试时，质量为m的无人机从水平地面由静止开始沿竖直方向做加速度大小为（g为重力加速度大小）的匀加速直线运动，无人机经时间t恰好达到额定功率，之后维持额定功率继续上升。已知无人机上升时受到的空气阻力大小为。求： （1）无人机的额定功率P0； （2）无人机上升的最大速度vm。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设无人机匀加速阶段牵引力为，空气阻力大小为 由牛顿第二定律有 且 解得= 经过时间时速度为 此时恰好达到额定功率，故= 【小问2详解】 无人机以额定功率继续上升时，速度增大，由 可知牵引力逐渐减小；达到最大速度时加速度为零，有 由 整理得== 14. 如图所示，圆心为O′的水平转台边缘放置着质量m=0.4 kg的物块（视为质点），长L=2 m的细线将物块与竖直转轴OO′连接，细线恰好绷直无拉力时，细线与竖直转轴的夹角θ=37°。物块与转台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现使转台由静止开始缓慢加速转动，当转台转动的角速度大小增大至ω1=1.5 rad/s时，细线上开始出现拉力。已知水平转台到水平地面（未画出）的高度，取重力加速度大小g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。 （1）求物块与转台间的动摩擦因数μ； （2）求物块刚要离开转台时转台的角速度大小ω2； （3）若转台的角速度大小增大至ω3=2 rad/s瞬间，剪断细线，物块水平飞出后落至水平地面即静止，求物块落地位置到竖直转轴的距离。 【答案】（1）0.27 （2）2.5 rad/s （3）1.5 m 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系，物块转动半径 根据牛顿第二定律， 解得 【小问2详解】 物块刚要离开转台时，转台对物块支持力为0，绳对拉力为T 解得 【小问3详解】 由于ω1<ω3<ω2，物块从转台边缘水平飞出做平抛运动，直至落地 平抛运动初速度 竖直方向 解得 水平方向 落地点与转轴距离 15. 如图所示，光滑水平地面上停放着一辆小车，小车的左侧为半径R=1m、圆心为O的四分之一光滑圆弧轨道，轨道的最低点B与小车右侧水平表面平滑连接，小车的右端固定有竖直挡板，水平轻质弹簧右端固定在挡板上，弹簧处于原长时左端位于小车上表面C点，小车表面除BC段外均光滑。将可视为质点、质量m=0.2kg的物块（未与弹簧连接）压缩弹簧至A点，在外力作用下物块及小车均静止，此时弹簧的弹性势能Ep=2.88 J。某时刻撤去外力，物块和小车同时由静止开始运动，物块恰能运动至圆弧轨道的最高点D。已知小车的质量M=0.8 kg，BC段的长度L=1 m，取重力加速度大小g=10 m/s2。求： （1）物块第一次经过C点时的速度大小v1； （2）物块与小车表面BC段间的动摩擦因数μ； （3）物块第二次经过小车上B点时的速度大小v及物块再次压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能Emax。 【答案】（1）4.8m/s （2）0.44 （3）4m/s 1.12J 【解析】 【小问1详解】 由机械能守恒定律有 由动量守恒定律有0=mv1-Mv2 解得物块第一次经过C点时的速度大小v1=4.8 m/s 【小问2详解】 物块与小车构成的系统水平方向上动量守恒，物块恰能运动至圆弧轨道的最高点D，说明此时物块与小车的速度均为0。由功能关系有Ep=mgR+μmgL 解得μ=0.44 【小问3详解】 物块从D点到第二次经过B点，根据能量守恒，有 由水平方向动量守恒有0=mv-Mv3 解得v=4 m/s 物块再次压缩弹簧时，物块与小车的速度再次减为0，由功能关系有mgR=μmgL+Emax 解得Emax=1.12 J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理学业水平调研 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五章第3节至第八章，选择性必修第一册第一章。 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. 如图所示，物块从固定斜面的顶端匀速下滑。对于物块在斜面上下滑的某段时间，下列说法正确的是（ ） A. 该时间内斜面对物块的支持力冲量不为0 B. 该时间内斜面对物块的支持力做正功 C. 该时间内斜面对物块的摩擦力不做功 D. 该时间内物块受到的重力冲量为0 2. 如图所示，光滑水平地面上有一斜面体，斜面体左侧有竖直固定墙面，一光滑小球被夹在竖直墙面与斜面体之间，水平向左的外力作用在斜面体上使得斜面体和小球均静止。某时刻撤去外力，小球沿竖直墙面向下运动，斜面体沿水平地面向右运动。从撤去外力到小球落地前，对于小球和斜面体构成的系统，下列说法正确的是（ ） A. 系统动量守恒，机械能守恒 B. 系统水平方向上动量守恒，机械能不守恒 C. 系统水平方向上动量守恒，机械能守恒 D. 系统动量不守恒，机械能守恒 3. 如图所示，Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十二号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道，Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道，P、Q为变轨点。下列选项正确的是（ ） A. 飞船在Ⅰ轨道上运行的速度大于第一宇宙速度 B. 在Ⅱ轨道上运行时飞船经过P点的速度小于经过Q点的速度 C. 飞船经过P点的加速度大于经过Q点的加速度 D. 飞船在Ⅰ轨道上受到地球的万有引力小于在Ⅲ轨道上受到地球的万有引力 4. 某网球爱好者练习发球，网球离开球拍时的速度大小为144km/h，网球的质量约为60g，网球与球拍接触的时间约为6×10-3s。该次发球过程中球拍对网球的平均作用力大小约为（ ） A. 100N B. 400N C. 900N D. 1300N 5. 2026年世界泳联跳水世界杯总决赛中，中国队包揽了本次赛事全部项目的9枚金牌。某次跳水时运动员从跳台上竖直向上跳出。运动员在空中运动的过程中（不计空气阻力），运动员的速度大小v、加速度大小a、动能Ek、机械能E分别随时间t变化的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，某人将沙包（视为质点）从O点以大小v0=7.5 m/s、方向与水平方向夹角为37°的初速度抛出，沙包最终落在水平地面上的P点，O、P两点间的水平距离为7.5 m。取重力加速度大小g=10 m/s2，sin37°=0.6，不计空气阻力。沙包落至P点时的速度大小为（ ） A. 8 m/s B. 10 m/s C. 12 m/s D. 12.5 m/s 7. 如图甲所示，长为4 m的光滑水平滑轨AB与竖直固定、半径为0.4 m的粗糙半圆轨道BC在B处平滑连接，C点为半圆轨道的最高点。质量为2 kg的物块（视为质点）在水平外力的作用下，从A点由静止开始向右运动，水平外力的大小F随物块位移大小x的变化关系如图乙所示，物块到达B点时撤去外力F，物块冲上竖直半圆轨道BC，恰好能通过最高点C，之后落在水平滑轨AB上即静止。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10 m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 物块经过C点时的速度为0 B. 物块在水平滑轨AB上的落点到A点的距离为0.8 m C. 物块在半圆轨道BC上滑的过程中损失的机械能为10 J D. 物块经过半圆轨道B点时对半圆轨道的压力大小为150 N 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，A、B为自行车车轮一根辐条上的两质点。当架起该车轮，使车轮在竖直面内匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A. 质点B的向心加速度大于质点A的向心加速度 B. 质点B经过最低点时处于失重状态 C. 质点B从最低点运动至最高点，机械能保持不变 D. 质点B从最低点运动至最高点的过程中，合力对质点B做的功为0 9. 2026年6月1日，长征十二号乙运载火箭成功将千帆星座第十批组网卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知组网卫星绕地球做圆周运动的半径为r、周期为T，地球的半径为R、自转周期为T0，引力常量为G。下列说法正确的是（ ） A. 地球的质量为 B. 地球的质量为 C. 地球同步卫星的轨道半径为 D. 地球同步卫星的轨道半径为 10. 如图甲所示，质量分别为m和2.5m的物块A、B通过水平轻弹簧连接，静止放置在光滑的水平面上。现给物块A一个瞬时冲量，使其获得一个水平向右的初速度v0，以该时刻为0时刻，0～t4时间内，物块A、B的速度随时间变化的关系如图乙所示，t1、t3为两图线交点对应的时刻。已知t1～t3内两图线所围的面积大小为S。下列说法正确的是（ ） A. 0～t1内两图线所围的面积小于 B. t1时刻弹簧的弹性势能为 C. t2时刻物块A的速度大小为 D. 0～t1内物块B的位移大小为 三、非选择题：共54分。 11. 如图甲所示，某探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A、B上安装有相同的遮光条，含遮光条的滑块A、B的质量分别为m1、m2，滑块B初始时处于静止状态。 （1）用刻度尺测量遮光条的宽度d，测量结果如图乙所示，则d=______mm。 （2）实验时按照图甲安装好器材，取下滑块B，接通气源，将滑块A向左弹出，测得滑块A通过光电门1时遮光条的遮光时间大于滑块A通过光电门2（距挡板足够远）时遮光条的遮光时间，应将气垫导轨左侧旋钮适当调______（填“高”或“低”）。 （3）调节气垫导轨至水平后，将滑块B放置在光电门1、2之间某位置。为确保滑块A、B碰撞后滑块A不会反向弹回，应确保m1______（填“＞”“＜”或“=”）m2。 （4）弹射装置给滑块A一定初速度后，滑块A通过光电门1时遮光条的遮光时间为t1，碰撞后滑块B、A依次通过光电门2时遮光条的遮光时间分别为t2、t3。若在误差允许范围内______成立，则说明滑块A、B（含遮光条）构成的系统碰撞过程中动量守恒。 12. 某物理小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。轻绳下端固定一个带有“[”形凹槽的摆锤，另一端可绕O点自由转动，凹槽内装有一小球。现用手按住小球，将摆锤和小球拉起，使轻绳偏离竖直方向一定角度，由静止同时释放摆锤和小球，摆锤和小球一起向下摆动。当摆锤到达最低位置时，摆锤受到竖直挡板P的阻挡而立即停止运动，小球则飞离凹槽做平抛运动，经测量，小球飞离摆锤时离水平地面的高度为h，小球落地时到O点的水平位移大小为x。已知当地重力加速度大小为g，小球的重心到O点的距离为L0，小球和摆锤构成的系统的总质量为M，系统的等效重心到O点的距离为L1。 （1）摆锤刚到达最低位置时，小球的速度大小为______（用x、g、h表示）。 （2）测得释放摆锤时轻绳与竖直方向的夹角为θ，则从释放摆锤到摆锤与挡板P碰撞前瞬间，小球和摆锤构成的系统减少的重力势能ΔEp=______，增加的动能ΔEk=______。若在误差允许范围内两者相等，则说明系统机械能守恒。（均用给定的物理量符号表示） （3）改变由静止释放时轻绳与竖直方向的夹角θ，多次重复操作，测出从不同角度释放后，小球做平抛运动的水平位移大小x。以cosθ为横坐标，x2为纵坐标，得到如图乙所示的图像。测得图像斜率的绝对值为k，纵轴截距为b。若系统机械能守恒，则在误差允许范围内______。 13. 某次无人机测试时，质量为m的无人机从水平地面由静止开始沿竖直方向做加速度大小为（g为重力加速度大小）的匀加速直线运动，无人机经时间t恰好达到额定功率，之后维持额定功率继续上升。已知无人机上升时受到的空气阻力大小为。求： （1）无人机的额定功率P0； （2）无人机上升的最大速度vm。 14. 如图所示，圆心为O′的水平转台边缘放置着质量m=0.4 kg的物块（视为质点），长L=2 m的细线将物块与竖直转轴OO′连接，细线恰好绷直无拉力时，细线与竖直转轴的夹角θ=37°。物块与转台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现使转台由静止开始缓慢加速转动，当转台转动的角速度大小增大至ω1=1.5 rad/s时，细线上开始出现拉力。已知水平转台到水平地面（未画出）的高度，取重力加速度大小g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。 （1）求物块与转台间的动摩擦因数μ； （2）求物块刚要离开转台时转台的角速度大小ω2； （3）若转台的角速度大小增大至ω3=2 rad/s瞬间，剪断细线，物块水平飞出后落至水平地面即静止，求物块落地位置到竖直转轴的距离。 15. 如图所示，光滑水平地面上停放着一辆小车，小车的左侧为半径R=1m、圆心为O的四分之一光滑圆弧轨道，轨道的最低点B与小车右侧水平表面平滑连接，小车的右端固定有竖直挡板，水平轻质弹簧右端固定在挡板上，弹簧处于原长时左端位于小车上表面C点，小车表面除BC段外均光滑。将可视为质点、质量m=0.2kg的物块（未与弹簧连接）压缩弹簧至A点，在外力作用下物块及小车均静止，此时弹簧的弹性势能Ep=2.88 J。某时刻撤去外力，物块和小车同时由静止开始运动，物块恰能运动至圆弧轨道的最高点D。已知小车的质量M=0.8 kg，BC段的长度L=1 m，取重力加速度大小g=10 m/s2。求： （1）物块第一次经过C点时的速度大小v1； （2）物块与小车表面BC段间的动摩擦因数μ； （3）物块第二次经过小车上B点时的速度大小v及物块再次压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能Emax。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $