精品解析：广东广州市第二中学2025-2026学年高一第二学期期末考试物理试题

广州市第二中学2025学年第二学期期末考试 高一物理 2026.7.2 本试卷共8页，15小题，满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，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，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。 3.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（共7题，每题4分，共28分。每题所给的四个选项中，只有一个正确答案，选错或多选均不得分） 1. 2024年6月25日，嫦娥六号完成人类首次月球背面采样任务后，其返回器采用“半弹道跳跃式”返回地球，返回沿ABCDEF路径运动，如图所示，大气层上边界离地高度相等，假设此过程返回器只受引力和空气作用力，下列说法正确的是（ ） A. 在B点的加速度竖直向下 B. 在C点的速度大小等于A点的速度大小 C. 在D点的速度为零 D. 在E点的速度大小等于C点的速度大小 2. 为了安全，轿车中都装有安全气囊，当发生剧烈碰撞时，安全气囊启动为驾驶员提供保护。关于安全气囊的作用下列说法正确的是（ ） A. 减小了驾驶员的动量变化率 B. 减小了驾驶员的动量变化量 C. 减小了驾驶员受到撞击力的冲量 D. 减小了驾驶员与安全气囊的作用时间 3. 2026年3月国际场地自行车世界杯女子团体竞速赛，中国队夺得金牌。为了在水平面平稳过弯，人的身体会主动向弯道内侧倾斜，保持地面对自行车的作用力恰好通过人车系统的重心。运动员做水平面内的匀速圆周运动，速度大小10m/s，弯道半径20m，车胎与地面间的动摩擦因数0.8，重力加速度g取，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 人车系统受到重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 人车系统受到的支持力垂直水平面向上，向心力由沿半径方向的摩擦力提供 C. 自行车与地面夹角的正切值为0.5 D. 在安全转弯不侧滑且转弯半径相同的情况下，转弯速度越大，人车系统所在平面与地面的夹角越大 4. “飞流直下三千尺，疑是银河落九天。”是李白对庐山瀑布的浪漫主义描写。设瀑布的水流量约为10m3/s，水位落差约为150m。若利用瀑布水位落差发电，发电效率为70%，则发电功率大致为（　　） A. 109W B. 107W C. 105W D. 103W 5. 风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用的工具。如图所示，在地面的M点以竖直向上的初速度抛出一小球，小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用，竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以水平速度向左经过N点，最终落回地面上，不计风力以外的空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球在N点之后做平抛运动 B. 小球上升和下落过程运动时间相等 C. 仅增大初速度，小球的水平位移不变 D. 仅增大风力，小球落地瞬间重力的瞬时功率增大，在空中运动过程重力的平均功率不变 6. 如图，卫星沿倾斜圆轨道运行，由南向北穿过赤道平面的点称为升交点，反之称为降交点，这两点对卫星的任务规划具有重要意义。某卫星每天仅在北京时间10∶30经过一次升交点，22∶30经过一次降交点，则该卫星（　　） A. 始终相对地面静止 B. 线速度大于第一宇宙速度 C. 角速度比在赤道上物体的大 D. 向心加速度比在赤道上物体的大 7. 为了研究蹦极运动，某同学用细绳与轻弹簧系在一起模拟“蹦极绳”，用砝码模拟运动员，将“蹦极绳”的细绳一端固定在足够高的支架上，将砝码系挂在“蹦极绳”的弹簧一端。已知砝码质量为0.5kg，“蹦极绳”原长为10cm，砝码从支架处由静止下落，测得砝码在不同时刻下降的高度及速率，可得如图所示的速率-位移图像。不计空气阻力，g取，下列判断中正确的是（ ） A. 砝码下落10~12.5cm的过程，所受合力方向向上 B. 弹簧的劲度系数为500N/m C. 砝码下落到最低点时，弹性绳的弹性势能为1J D. 砝码下落12.5cm时，“蹦极绳”的弹性势能为0 二、多项选择题（共3题，每题6分，共18分。每题所给的四个选项中，有多个正确答案，全部选对得6分，错选得0分，选对但不全得3分） 8. 蹦床运动中，体重为60kg的运动员在时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示，F最大值对应的时刻分别为0.15s和2.45s。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取。下列说法不正确的是（ ） A. 时，运动员的重力势能最大 B. 时，运动员的速度大小为10m/s C. 与运动员的动量相同 D. 到图像与横轴围成的面积大小为 9. 如图所示，“深坑打夯机”的夯杆在两个摩擦轮作用下，从静止开始匀加速（加速度小于重力加速度）竖直上升一段时间，然后松开摩擦轮，夯杆在自身重力的作用下，落回坑底。夯杆静止时重力势能为零，不计空气阻力。则在夯杆整个上升过程中，夯杆的加速度a，动能，重力势能，机械能E四个物理量变化情况图像如下图所示，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿直径方向固定两根直杆，杆上分别固定有小球A、B，两球与O的距离均为2R。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着小球C。已知三个小球质量相等，绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。开始A、B两小球与鼓形轮圆心等高，两球从静止开始运动，带动鼓形轮转动。在B球顺时针转动到最低位置的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 同一时刻A球的速度大小是C球速度大小的两倍 B. 重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小 C. B球转动到最低位置时的速度大小为 D. 杆对B球做正功，B球机械能不守恒 三、实验题（共2小题，共16分） 11. “在探究平抛运动实验中” （1）为探究水平方向分运动特点，应选用图1中的________（选填“甲”或“乙”）装置 （2）采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，钢球落到倾斜的挡板后挤压复写纸，在白纸上留下印迹。下列说法正确的是______。 A. 调节装置使其背板竖直 B. 调节斜槽使其末端切线水平 C. 以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点 D. 钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降 （3）利用手机和计算机可以方便地记录钢球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析钢球某次平抛运动的录制视频，得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图3所示。图中图线________（选填“甲”或“乙”）为水平位移随时间变化的图线，此次钢球做平抛运动的初速度为________米/秒。（结果保留两位有效数字） 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：______（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应______（填“通过”或“不通过”）原点且斜率k为______（用重力加速度大小g表示）。 （4）定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为______（用字母k和g表示），代入数字计算，若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 四、计算题（共3小题，共38分。要有计算过程，适当文字说明，只有结果不给分） 13. 中国新能源汽车当前已取得规模全球领跑、产业链自主可控、技术从跟跑到引领的成就，是中国制造业“换道超车”的标杆。某公司为了测试一台搭载智能电控系统的新能源纯电动汽车的性能，让该车先通过水平路段AB，电机稳定输出动力，车辆以8m/s的速度匀速前进，之后驶入路面更为粗糙的水平路段BC，该车电控系统使驱动电机维持车到B点时的输出功率工作，汽车通过整个ABC测试路段的v－t图像如图乙所示，汽车于时完成测试，测试车辆质量为2000kg，汽车在AB路段上运动时所受的阻力（包含地面摩擦力和空气阻力）恒为重力的0.1倍，重力加速度g取求： （1）汽车在BC段行驶时所受的阻力。 （2）汽车速度减为5m/s时的加速度a的大小。 （3）BC路段的长度。 14. 如图所示为一工件传送装置的单向工作过程演示图，电动机通过轻绳带动一个足够长的薄木板，使木板保持匀速直线运动。当薄木板向右运动到P点处时，位于P处的自动装置释放一小工件使其无初速度落在薄木板上，每当一个工件停止相对运动时，自动装置立即再释放一个小工件。已知薄木板速度为v、质量为M、与地面的动摩擦因数为，每个工件的质量均为m、与薄木板的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。请分析： （1）自动装置释放相邻两工件的时间间隔t。 （2）第1个工件与薄木板之间的摩擦热Q。 （3）从第1块工件落在薄木板上到第2块工件恰好停止相对运动这一过程中电动机对薄木板做的总功。 15. 如图所示，倾角的斜面AB长为，通过平滑的小圆弧与长为水平直轨道BC连接，CD、DE为两段竖直放置的四分之一圆管，两管相切于D处、半径均为。右侧有一倾角为的光滑斜面PQ固定在水平地面上。一质量为，可视为质点的小物块从斜面AB顶端由静止释放，经ABCDE轨道从E处水平飞出后，恰好能从P点平行PQ方向飞入斜面。斜面PQ上距离P点的M点下方有一动摩擦因数可调的长为的粗糙部分MN，小物块与粗糙部分MN动摩擦因数的调节范围为，斜面底端固定一个轻质弹簧，弹簧始终在弹性限度内，且不与粗糙部分MN重叠。小物块与斜面AB的动摩擦因数，与水平BC段的动摩擦因数，与CDE段摩擦不计，重力加速度g取，，，求： （1）小物块到达C点时对轨道的压力大小。 （2）E点与P点的水平距离。 （3）小物块在MN段上运动的总路程s与粗糙部分MN动摩擦因数的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市第二中学2025学年第二学期期末考试 高一物理 2026.7.2 本试卷共8页，15小题，满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，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，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。 3.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（共7题，每题4分，共28分。每题所给的四个选项中，只有一个正确答案，选错或多选均不得分） 1. 2024年6月25日，嫦娥六号完成人类首次月球背面采样任务后，其返回器采用“半弹道跳跃式”返回地球，返回沿ABCDEF路径运动，如图所示，大气层上边界离地高度相等，假设此过程返回器只受引力和空气作用力，下列说法正确的是（ ） A. 在B点的加速度竖直向下 B. 在C点的速度大小等于A点的速度大小 C. 在D点的速度为零 D. 在E点的速度大小等于C点的速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．曲线运动的合力（加速度）指向轨迹凹侧，B点轨迹凹侧向上，说明加速度方向不是竖直向下；且返回器在B点还受与运动方向相反的空气阻力，合力不会竖直向下，故A错误； B．A、C高度相等，重力势能相等；从A到C过程中，返回器在大气层内运动，空气阻力一直做负功，机械能减小，因此C点动能小于A点，速度更小，故B错误； C．D点是轨迹离地高度最大的点，只有径向速度为零，仍存在切向速度才能沿轨迹运动到E，速度不为零，故C错误； D．C到E过程中，返回器在大气层外运动，只受地球引力，只有引力做功，机械能守恒；C、E高度相等，重力势能相等，因此动能相等，速度大小相等，故D正确。 故选D 。 2. 为了安全，轿车中都装有安全气囊，当发生剧烈碰撞时，安全气囊启动为驾驶员提供保护。关于安全气囊的作用下列说法正确的是（ ） A. 减小了驾驶员的动量变化率 B. 减小了驾驶员的动量变化量 C. 减小了驾驶员受到撞击力的冲量 D. 减小了驾驶员与安全气囊的作用时间 【答案】A 【解析】 【详解】B．无论是否有安全气囊，驾驶员碰撞后最终都会停下，初动量相同、末动量都为0，因此动量变化量不变，故B错误； C．根据动量定理可知，驾驶员受到撞击力的冲量也不变，故C错误； D．安全气囊启动后，利用缓冲作用，增大了驾驶员与安全气囊的作用时间，故D错误； A．动量变化率为，其中不变，增加，所以动量变化率减小，故A正确。 故选A。 3. 2026年3月国际场地自行车世界杯女子团体竞速赛，中国队夺得金牌。为了在水平面平稳过弯，人的身体会主动向弯道内侧倾斜，保持地面对自行车的作用力恰好通过人车系统的重心。运动员做水平面内的匀速圆周运动，速度大小10m/s，弯道半径20m，车胎与地面间的动摩擦因数0.8，重力加速度g取，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 人车系统受到重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 人车系统受到的支持力垂直水平面向上，向心力由沿半径方向的摩擦力提供 C. 自行车与地面夹角的正切值为0.5 D. 在安全转弯不侧滑且转弯半径相同的情况下，转弯速度越大，人车系统所在平面与地面的夹角越大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．人车系统做水平面内的匀速圆周运动，竖直方向无加速度，受重力、地面的支持力和地面对车轮的静摩擦力作用，支持力竖直向上，静摩擦力沿半径指向圆心，静摩擦力提供向心力，向心力不是额外受到的一种力，故A错误，B正确； CD．设速度为、弯道半径为，人车系统重心与车轮接地点的连线与竖直方向夹角为、与水平地面夹角为，则 稳定转弯时地面对人车系统的合力通过重心，有= 代入数据得= 可满足静摩擦条件；又因= 在半径相同时，越大，越大，越大，越小，故C错误，D错误。 故选B。 4. “飞流直下三千尺，疑是银河落九天。”是李白对庐山瀑布的浪漫主义描写。设瀑布的水流量约为10m3/s，水位落差约为150m。若利用瀑布水位落差发电，发电效率为70%，则发电功率大致为（　　） A. 109W B. 107W C. 105W D. 103W 【答案】B 【解析】 【详解】发电功率，，， 所以 代入数据解得 故选B。 5. 风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用的工具。如图所示，在地面的M点以竖直向上的初速度抛出一小球，小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用，竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以水平速度向左经过N点，最终落回地面上，不计风力以外的空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球在N点之后做平抛运动 B. 小球上升和下落过程运动时间相等 C. 仅增大初速度，小球的水平位移不变 D. 仅增大风力，小球落地瞬间重力的瞬时功率增大，在空中运动过程重力的平均功率不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．平抛运动的条件是“只受重力、初速度水平”。小球在点仍受水平向左的恒定风力，合力不是只有重力，因此不是平抛运动，故A错误； B．竖直方向运动不受风力影响，就是标准的竖直上抛运动 上升过程：从地面到最高点（点竖直速度为0），上升时间，上升高度​​ 下落过程：从最高点落回地面，竖直方向初速度为0，，代入 得​​。 因此上升和下落时间相等，故B正确； C．水平加速度​​恒定，总运动时间。仅增大初速度，总时间增大，水平位移​，因此水平位移增大，故C错误； D．落地时竖直方向速度大小​，和风力无关，重力的瞬时功率​，因此增大风力后瞬时功率不变；整个过程小球初末位置高度差为0，重力总做功为0，平均功率也为0（始终不变），但前半句结论错误。故D错误。 故选B 。 6. 如图，卫星沿倾斜圆轨道运行，由南向北穿过赤道平面的点称为升交点，反之称为降交点，这两点对卫星的任务规划具有重要意义。某卫星每天仅在北京时间10∶30经过一次升交点，22∶30经过一次降交点，则该卫星（　　） A. 始终相对地面静止 B. 线速度大于第一宇宙速度 C. 角速度比在赤道上物体的大 D. 向心加速度比在赤道上物体的大 【答案】D 【解析】 【详解】A．地球的同步卫星始终相对地面静止, 同步卫星运行的轨道平面在赤道平面,而该卫星沿倾斜圆轨道运行,故A错误; B．第一宇宙速度是卫星运行的最大速度,故该卫星的线速度小于第一宇宙速度, 故B错误; C．由题知该卫星周期等于24h，与同步卫星周期相等,即该卫星和同步卫星的轨道半径、运动的角速度、线速度相等，而同步卫星和赤道上物体相对静止，故该卫星角速度与赤道上物体的角速度相等，故C错误； D．由，结合C项分析知该卫星的向心加速度比在赤道上物体的大,故D正确。 故选D。 7. 为了研究蹦极运动，某同学用细绳与轻弹簧系在一起模拟“蹦极绳”，用砝码模拟运动员，将“蹦极绳”的细绳一端固定在足够高的支架上，将砝码系挂在“蹦极绳”的弹簧一端。已知砝码质量为0.5kg，“蹦极绳”原长为10cm，砝码从支架处由静止下落，测得砝码在不同时刻下降的高度及速率，可得如图所示的速率-位移图像。不计空气阻力，g取，下列判断中正确的是（ ） A. 砝码下落10~12.5cm的过程，所受合力方向向上 B. 弹簧的劲度系数为500N/m C. 砝码下落到最低点时，弹性绳的弹性势能为1J D. 砝码下落12.5cm时，“蹦极绳”的弹性势能为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．砝码下落的过程中，速度仍在增大，说明加速度向下，由牛顿第二定律可知，所受合力方向向下，故A错误； B．时速度最大，合力为0，弹力等于重力，弹簧伸长量 由胡克定律可得 解得，故B错误； C．砝码下落到最低点时 初末动能均为0，由机械能守恒，弹性绳的弹性势能等于砝码重力势能的减少量，则，故C正确； D．砝码下落时，弹簧已经伸长了，存在弹性形变，弹性势能不为0，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（共3题，每题6分，共18分。每题所给的四个选项中，有多个正确答案，全部选对得6分，错选得0分，选对但不全得3分） 8. 蹦床运动中，体重为60kg的运动员在时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示，F最大值对应的时刻分别为0.15s和2.45s。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取。下列说法不正确的是（ ） A. 时，运动员的重力势能最大 B. 时，运动员的速度大小为10m/s C. 与运动员的动量相同 D. 到图像与横轴围成的面积大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】第一次接触蹦床时间段为，离开蹦床后到第二次接触蹦床的时间间隔为，竖直上抛运动中上升、下落时间相等，因此上升时间为，最高点在 A．重力势能最大对应运动员到达最高点，最高点在，运动员已经开始下落，重力势能不是最大，故A错误； B．运动员下落时间为，根据，速度大小为，故B正确； C．运动员速度向下，运动员离开蹦床速度向上，速度大小相等、方向相反。动量是矢量，方向不同则动量不同，故C错误； D．对过程应用动量定理，取向上为正方向 初动量 末动量 接触时间，则  代入得 图像与横轴围成的面积表示F冲量的大小，不是，故D错误。 题目要求选择不正确选项，故选 ACD。 9. 如图所示，“深坑打夯机”的夯杆在两个摩擦轮作用下，从静止开始匀加速（加速度小于重力加速度）竖直上升一段时间，然后松开摩擦轮，夯杆在自身重力的作用下，落回坑底。夯杆静止时重力势能为零，不计空气阻力。则在夯杆整个上升过程中，夯杆的加速度a，动能，重力势能，机械能E四个物理量变化情况图像如下图所示，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】A． 第一阶段加速度恒定，第二阶段松开后，夯杆仅受重力，加速度变为、方向向下，加速度大小和方向都发生改变，因此不是一直恒定，A错误； B． 根据动能定理，第一阶段匀加速上升时，合外力恒定，，与成正比，动能随增大而增大；第二阶段上升过程中，重力做负功，，动能随增大线性减小，直到最高点动能减为0。因此整个上升过程动能先增后减，不是一直增大，B错误； C．重力势能满足，题目规定夯杆静止（）时重力势能为0，整个上升过程高度一直增大，与始终成正比，因此图像为过原点的倾斜直线，一直增大，故C正确； D． 机械能变化等于除重力外其他力的做功：第一阶段匀加速上升时，摩擦轮对夯杆的摩擦力做正功，，机械能随线性增大； 松开摩擦轮后，摩擦力不再做功，只有重力做功，机械能守恒，机械能不随改变，保持恒定。 因此图像先倾斜上升、后水平，D正确。 故选 CD。 10. 如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿直径方向固定两根直杆，杆上分别固定有小球A、B，两球与O的距离均为2R。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着小球C。已知三个小球质量相等，绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。开始A、B两小球与鼓形轮圆心等高，两球从静止开始运动，带动鼓形轮转动。在B球顺时针转动到最低位置的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 同一时刻A球的速度大小是C球速度大小的两倍 B. 重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小 C. B球转动到最低位置时的速度大小为 D. 杆对B球做正功，B球机械能不守恒 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由题意可知，C球的速度大小始终等于鼓形轮边缘点的线速度大小，B球的线速度是鼓形轮边缘点的线速度的两倍，A、B两球的线速度大小相等，故同一时刻A球的速度大小是C球速度大小的两倍，故A正确； B．杆在水平位置时，重力对B球做功的瞬时功率为零，杆在竖直位置时，B球的重力方向和速度方向垂直，重力对B球做功的瞬时功率也为零，但在其他位置时重力对B球做功的瞬时功率不为零，因此，重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小，故B正确； C．设B球转动到最低位置时速度为v，两球线速度大小相等，对A、B、C三球和杆组成的系统，由机械能守恒定律得 解得 故C错误； D．B球的重力势能减少量为 动能的增加量为 由于 B球机械能减少，杆对B球做负功，故D错误。 故选AB。 三、实验题（共2小题，共16分） 11. “在探究平抛运动实验中” （1）为探究水平方向分运动特点，应选用图1中的________（选填“甲”或“乙”）装置 （2）采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，钢球落到倾斜的挡板后挤压复写纸，在白纸上留下印迹。下列说法正确的是______。 A. 调节装置使其背板竖直 B. 调节斜槽使其末端切线水平 C. 以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点 D. 钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降 （3）利用手机和计算机可以方便地记录钢球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析钢球某次平抛运动的录制视频，得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图3所示。图中图线________（选填“甲”或“乙”）为水平位移随时间变化的图线，此次钢球做平抛运动的初速度为________米/秒。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）乙 （2）AB （3） ①. 甲 ②. 【解析】 【小问1详解】 甲装置中，被打击后做平抛的小球和自由下落的小球同时落地，用来验证平抛竖直分运动为自由落体； 乙装置中，平抛的A球和水平匀速运动的B球同时释放，若A击中B，可验证平抛水平分运动为匀速直线运动，因此探究水平方向分运动选乙。 【小问2详解】 A．为保证钢球的平抛轨迹在竖直平面内，需调节背板竖直，故A正确； B．斜槽末端切线水平，才能保证钢球抛出时初速度水平，做平抛运动，故B正确； C．坐标原点应为钢球抛出时球心在白纸上的投影，不是斜槽末端的投影，故C错误； D．实验只要求每次从斜槽同一位置释放钢球，保证初速度相同即可，不需要释放高度等间距下降，故D错误。 故选AB。 【小问3详解】 [1]平抛运动水平方向为匀速直线运动，水平位移满足，位移随时间变化为过原点的直线，因此图线甲是水平位移随时间变化的图线； [2]图线甲的斜率等于平抛初速度，由图可得 12. 实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源（频率50Hz）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 （1）下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：______（填步骤前面的序号） ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 （2）图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）。 （3）纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应______（填“通过”或“不通过”）原点且斜率k为______（用重力加速度大小g表示）。 （4）定义单次测量的相对误差，其中是重锤重力势能的减小量，是其动能增加量，则实验相对误差为______（用字母k和g表示），代入数字计算，若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 【答案】（1）④①⑥⑤ （2） （3） ①. 通过 ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 验证机械能守恒实验中，质量可从表达式中约去，不需要测量重锤质量；打点操作要求先接通电源，稳定后再释放纸带。实验步骤为：先组装器材接通电源释放纸带关闭电源取下纸带测量处理数据，故顺序为④①⑥⑤ 【小问2详解】 交流电频率为，打点周期。根据匀变速直线运动规律，点瞬时速度等于段的平均速度  【小问3详解】 [1][2]若机械能守恒，满足 整理得。当时，，因此理论上直线通过原点，且直线斜率。 【小问4详解】 重力势能减少量，动能增加量 代入相对误差公式 ​​ 四、计算题（共3小题，共38分。要有计算过程，适当文字说明，只有结果不给分） 13. 中国新能源汽车当前已取得规模全球领跑、产业链自主可控、技术从跟跑到引领的成就，是中国制造业“换道超车”的标杆。某公司为了测试一台搭载智能电控系统的新能源纯电动汽车的性能，让该车先通过水平路段AB，电机稳定输出动力，车辆以8m/s的速度匀速前进，之后驶入路面更为粗糙的水平路段BC，该车电控系统使驱动电机维持车到B点时的输出功率工作，汽车通过整个ABC测试路段的v－t图像如图乙所示，汽车于时完成测试，测试车辆质量为2000kg，汽车在AB路段上运动时所受的阻力（包含地面摩擦力和空气阻力）恒为重力的0.1倍，重力加速度g取求： （1）汽车在BC段行驶时所受的阻力。 （2）汽车速度减为5m/s时的加速度a的大小。 （3）BC路段的长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车在AB段匀速运动，牵引力等于阻力： AB段阻力  汽车输出功率   BC段最终匀速，速度 ，此时牵引力等于BC段阻力，满足 因此 【小问2详解】 速度 时，牵引力 根据牛顿第二定律  解得 【小问3详解】 BC段运动总时间 ，BC段功率不变，对该过程用动能定理  代入数据解得 14. 如图所示为一工件传送装置的单向工作过程演示图，电动机通过轻绳带动一个足够长的薄木板，使木板保持匀速直线运动。当薄木板向右运动到P点处时，位于P处的自动装置释放一小工件使其无初速度落在薄木板上，每当一个工件停止相对运动时，自动装置立即再释放一个小工件。已知薄木板速度为v、质量为M、与地面的动摩擦因数为，每个工件的质量均为m、与薄木板的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。请分析： （1）自动装置释放相邻两工件的时间间隔t。 （2）第1个工件与薄木板之间的摩擦热Q。 （3）从第1块工件落在薄木板上到第2块工件恰好停止相对运动这一过程中电动机对薄木板做的总功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 任一工件与薄木板相对运动过程中，受恒定滑动摩擦力 根据动量定理有 解得 【小问2详解】 第1个工件与薄木板相对运动过程中，工件做匀变速直线运动 工件位移 薄木板位移 第1个工件与薄木板之间的摩擦热 【小问3详解】 第1个工件与薄木板相对运动过程中，地面对薄木板支持力 薄木板做匀速直线运动，水平方向受力平衡，牵引力 第2个工件与薄木板相对运动过程中，薄木板上有2个工件，地面对薄木板支持力 薄木板做匀速直线运动，水平方向受力平衡，牵引力 由（1）问知任一工件与薄木板相对运动时间相等，均为 则第1个、第2个工件与薄木板相对运动过程中，薄木板的位移均为 根据功的定义， 解得 15. 如图所示，倾角的斜面AB长为，通过平滑的小圆弧与长为水平直轨道BC连接，CD、DE为两段竖直放置的四分之一圆管，两管相切于D处、半径均为。右侧有一倾角为的光滑斜面PQ固定在水平地面上。一质量为，可视为质点的小物块从斜面AB顶端由静止释放，经ABCDE轨道从E处水平飞出后，恰好能从P点平行PQ方向飞入斜面。斜面PQ上距离P点的M点下方有一动摩擦因数可调的长为的粗糙部分MN，小物块与粗糙部分MN动摩擦因数的调节范围为，斜面底端固定一个轻质弹簧，弹簧始终在弹性限度内，且不与粗糙部分MN重叠。小物块与斜面AB的动摩擦因数，与水平BC段的动摩擦因数，与CDE段摩擦不计，重力加速度g取，，，求： （1）小物块到达C点时对轨道的压力大小。 （2）E点与P点的水平距离。 （3）小物块在MN段上运动的总路程s与粗糙部分MN动摩擦因数的关系式。 【答案】（1）74N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从A到C由动能定理有 在C点轨道对小物块的支持力和小物块重力的合力提供小物块的向心力，所以有 解得 由牛顿第三定律，小物块到达C点时对轨道的压力大小也为74N。 【小问2详解】 从C到E由动能定理有 解得 由小物块恰好能从P点平行PQ方向飞入斜面，可知合速度和水平方向的夹角为，所以有 故而 所以竖直方向上有 水平方向上有 所以E点与P点的水平距离为 【小问3详解】 从P到M由动能定理有 得 小物块在MN段上运动的总路程s需要分情况讨论： 情况一：摩擦力大于重力沿斜面的分力且使得物块不能到达（或恰好到达）N点，此时由动能定理，应满足 解得 此时和应满足 即 情况二：小物块可以到达N，但反弹后只向上运动一次，即摩擦力大于等于重力沿斜面的分力 此时 此时和应满足 即 情况三：小物块在MN和弹簧之间反复运动，随着摩擦力不断做功，物块在粗糙段上的运动范围逐渐减小，最终在N点的速度为0，不再进入粗糙段，而是在弹簧作用下振动。此时 即 此时和应满足 即 综上所述，小物块在MN段上运动的总路程s与粗糙部分MN动摩擦因数的关系式为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $