精品解析：辽宁沈阳市五校2025-2026学年高一下学期期末物理试卷

2025-2026学年度（下）期末调研 高一年级物理试卷 时间：75分钟 分数：100分 试卷说明：试卷共二部分∶ 第一部分：选择题型（1－10题　46分） 第二部分：非选择题型（11－15题　54分） 第Ⅰ卷（选择题　共46分） 选择题（本题共10题，共46分。在每小题给出的四个选项当中：第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B. 圆盘停止转动前，小物体运动半个周期所受摩擦力的冲量大小为 C. 圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动 D. 圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为 2. “神舟十八号”载人飞船发射升空后，于次日对接空间站的核心舱。将二者对接前的轨道简化如图，轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于椭圆轨道的远地点a，b为椭圆轨道的近地点，c为轨道Ⅱ上一点，a、b、c三点共线，则载人飞船（ ） A. 从b点运行到a点与空间站从c点运行到a点所用的时间相等 B. 在轨道Ⅰ上a点的加速度不等于空间站在轨道Ⅱ上a点的加速度 C. 在轨道Ⅰ上a点的速度大于其在b点的速度 D. 在轨道Ⅰ上b点的速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度 3. 如图甲所示，当两股能量相当的波纹潮以一定夹角相遇时，在其重叠区域形成鱼鳞潮，潮头涌向前方，鱼鳞区域却形似一张渔网浮于水面不动（形成稳定干涉图样），大约可以持续十分钟。其模型可以简化为如图乙所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，为的中点，下列说法正确的是（ ） A. 两列波的波长可能不相等 B. 点为振动加强点，点为振动减弱点 C. 此时点在平衡位置向上振动 D. 点的振幅是点振幅的二倍 4. 抖绳运动正走进大众的生活。一健身爱好者手握绳子一端，上下抖动，形成一列沿轴传播的简谐横波。图（a）是时刻的波形图，图（b）是处的质点P振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 波向轴负方向传播 C. 质点在内沿轴方向迁移了一个波长的距离 D. 处的质点在时位于波谷位置 5. 质量为1kg的小滑块以某一初动能沿水平面向右滑动，如图甲所示，刚开始滑动的2m内小滑块的动能与位移关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 滑块在水平面上运动的总时间为1.2s B. 滑块在水平面上运动的总位移为4m C. 滑块沿水平面做加速度逐渐减小的减速运动 D. 整个过程中，滑块受水平面作用力的冲量大小为6N·s 6. 如图所示，轻绳的一端拴一个蜂鸣器，另一端穿过竖直管握在手中。蜂鸣器在水平面a内做匀速圆周运动。缓慢下拉绳子，使蜂鸣器升高到水平面b内继续做匀速圆周运动。不计空气阻力和摩擦力，与升高前相比，蜂鸣器（     ） A. 角速度不变 B. 线速度减小 C. 向心加速度增大 D. 所受拉力大小不变 7. 如图所示，在倾角为且足够大的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在点，另一端拴一质量为的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为，下列判定正确的是（ ） A. 小球在斜面上做匀速圆周运动 B. 小球运动到最高点时，细线拉力最大 C. 小球在最高点时的加速度为 D. 小球在最高点点时速度 8. 一物块从高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。关于物块从斜面顶端下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为30J B. 摩擦阻力做功为-10J C. 合力做功为20J D. 物块的机械能不守恒 9. 如图所示，物块甲（视为质点）套在光滑水平固定放置的硬细杆上，物块乙放置在倾角为30°的光滑斜面上，轻质细线跨过定滑轮（体积忽略不计），两端分别与甲、乙连接，甲、乙的质量均为m，当甲从A点由静止释放时,乙处在C点，绳子伸直，已知两段绳子与水平方向的夹角均为30°，B点是滑轮正下方杆上的点，且滑轮与B点的高度差为h，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 当甲从A点运动到B点，系统重力势能的减小量为mgh B. 当甲运动到B点时，乙的速度为0，甲的速度大小为 C. 当滑轮与甲之间的细绳与水平方向的夹角为60°时，乙的速度大小为v0则甲的速度大小为 D. 当甲运动到B点时，杆对甲的弹力竖直向下大小为F，则乙的加速度大小为 10. 如图所示，在水平地面上，电动机固定于一端，通过不可伸长的足够长的水平轻绳与长木板相连，长木板右端静置一小物块。电动机以恒定功率拉动长木板由静止开始运动，、发生相对滑动，经过一段时间，与的速度恰好相同，大小为。已知的质量为，的质量为，与之间、与水平地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，忽略轻绳与滑轮的摩擦及空气阻力。则这段时间内（　　） A. 的位移大小为 B. 的位移大小为 C. 的长度至少为 D. 地面对的摩擦力所做的功为 第Ⅱ卷（非选择题　共54分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量滑块（含遮光片）1、2的质量、。 部分实验步骤如下： ①打开光电门及计时装置，接通气源，调节气垫导轨水平； ②在滑块2上固定质量为的配重片，在两个滑块中间放置一个压缩轻质弹簧（不拴接），用细线把两滑块拴接，使其处于静止状态； ③烧断细线，滑块1、2分别向左、右运动，弹簧完全弹开后，遮光片（宽度相同）通过光电门1、光电门2，记录遮光时间分别为、； ④改变滑块2上配重片的质量，多次重复实验，记录多组、及值； ⑤在坐标纸上以为纵轴，以为横轴，作出图像如图乙所示，为一条倾斜的直线，测出斜率为，纵轴截距为。 请回答下列问题： （1）每次两滑块弹开过程可认为系统动量守恒，根据图乙可求出滑块1的质量________，滑块2的质量________；（结果均用、表示） （2）每次实验，弹簧的压缩量________（选填“必须”或“不必”）相同； 12. 某创新实验小组设计一个用以下装置测量当地重力加速度的实验，实验装置如图甲所示，力传感器点下方系一轻绳，轻绳下端系一小钢球，小钢球摆动经过最低点时穿过光电门，实验过程如下： ①用天平测得小钢球的质量为，用游标卡尺测得小钢球的直径为； ②如图甲所示的悬挂状态下，测量悬挂点到小钢球上端的绳长； ③如图乙所示将小钢球拉离最低点一定的距离（偏角为）由静止释放，小钢球第一次通过光电门时，光电门记录小钢球通过的时间为； ④小钢球摆动过程，力传感器的读数在最大值和最小值之间变化，记录下和； ⑤改变释放位置，多次重复实验步骤③和④，记录多组和、； 回答以下问题： （1）实验过程中偏角是否需要小于等于______（选填“需要”或“不需要”）； （2）可求出小钢球通过最低点的速度的大小约为______（用实验中测量的物理量表示）； （3）测量重力加速度的大小时，应选用力传感器的哪个读数______（选填“”或“”）； （4）利用其中一组数据计算重力加速度，计算式为______（用实验中测量的物理量表示），多算几组最后取平均值，则可得到所测重力加速度的平均值。 13. 如图所示，一位航天员在月球表面将单摆拉开一小角度（<5°）后由静止释放摆球，观测到摆球相邻两次经过最低点的时间间隔为。已知摆线的长度为，摆球的半径远小于摆线长度，月球的半径为，万有引力常量为，忽略月球自转。求： （1）月球表面的重力加速度g； （2）月球的质量M。 14. 足够长的光滑杆水平固定，质量为m的滑块A套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为m的小球B，初始时系统处于静止状态。质量为m的滑块C以的初速度与滑块A发生碰撞，碰撞时间极短，碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）滑块C与A碰撞过程中损失的机械能； （2）小球B能上升的最大高度h； （3）小球B的最大速度大小。 15. 热气球的飞行原理是通过改变热气球内气体的温度以改变热气球内气体的质量，从而控制热气球的升降，可认为热气球在空中运动过程中体积及形状保持不变。 设热气球在体积、形状不变的条件下受到的空气阻力，其中v是热气球相对空气的速度，方向与热气球相对空气的速度方向相反，k为已知常量。已知热气球的质量（含载重及热气球内的热空气）为m时，可悬浮在无风的空中，重力加速度恒为g。不考虑热气球所处环境中空气密度的变化。 （1）若热气球初始时悬浮在无风的空中，现将热气球的质量调整为0.9m（忽略调整时间），求出此后热气球的最大速率vm （2）若热气球初始时悬浮在无风的空中，现将热气球的质量调整为1.1m（忽略调整时间），同时突然出现速度为的水平气流（之后始终存在），热气球在竖直方向下降距离h时，水平和竖直方向上同时趋近平衡状态（可视为达到平衡状态）。求： ①热气球平衡时的速率； ②该过程中空气对热气球做的功； ③热气球下降距离h的过程经历的时间t； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度（下）期末调研 高一年级物理试卷 时间：75分钟 分数：100分 试卷说明：试卷共二部分∶ 第一部分：选择题型（1－10题　46分） 第二部分：非选择题型（11－15题　54分） 第Ⅰ卷（选择题　共46分） 选择题（本题共10题，共46分。在每小题给出的四个选项当中：第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多个选项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。） 1. 如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B. 圆盘停止转动前，小物体运动半个周期所受摩擦力的冲量大小为 C. 圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动 D. 圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．圆盘停止转动前，小物体随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力提供向心力，方向沿半径方向，故A错误； B．圆盘停止转动前，根据动量定理可知，小物体运动半个周期速度大小不变，方向改变，则所受摩擦力的冲量大小为 故B正确； C．圆盘停止转动后，小物体沿切线方向运动，故C错误； D．圆盘停止转动后，根据动量定理可知，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为 故D错误。 故选B。 2. “神舟十八号”载人飞船发射升空后，于次日对接空间站的核心舱。将二者对接前的轨道简化如图，轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于椭圆轨道的远地点a，b为椭圆轨道的近地点，c为轨道Ⅱ上一点，a、b、c三点共线，则载人飞船（ ） A. 从b点运行到a点与空间站从c点运行到a点所用的时间相等 B. 在轨道Ⅰ上a点的加速度不等于空间站在轨道Ⅱ上a点的加速度 C. 在轨道Ⅰ上a点的速度大于其在b点的速度 D. 在轨道Ⅰ上b点的速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律：（为半长轴，为周期）。 圆轨道Ⅱ的半径​， 椭圆轨道Ⅰ的半长轴​，因此椭圆Ⅰ的周期。 飞船从到的时间为，空间站从到的时间为​​，二者时间不相等，故A错误； B ．加速度由万有引力提供，点到地心的距离相同，因此飞船在轨道Ⅰ上点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上点的加速度，故B错误； C． 根据开普勒第二定律：卫星在近地点速度大于远地点速度，是椭圆近地点，是椭圆远地点，因此点速度小于点速度，故C错误； D ．空间站在圆轨道Ⅱ的线速度​​；对于椭圆轨道Ⅰ的近地点：若存在过点的圆轨道，该圆轨道线速度为​​ 飞船要沿椭圆从向做离心运动，因此 又，因此​，可得，故D正确。 故选D 。 3. 如图甲所示，当两股能量相当的波纹潮以一定夹角相遇时，在其重叠区域形成鱼鳞潮，潮头涌向前方，鱼鳞区域却形似一张渔网浮于水面不动（形成稳定干涉图样），大约可以持续十分钟。其模型可以简化为如图乙所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，为的中点，下列说法正确的是（ ） A. 两列波的波长可能不相等 B. 点为振动加强点，点为振动减弱点 C. 此时点在平衡位置向上振动 D. 点的振幅是点振幅的二倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．两列波发生干涉，频率相同，周期相同，又因为波速相同（同种介质），由可知，两列波的波长一定相等，故A错误； B．P点是两列波的波峰与波峰相遇，属于振动加强点，N点是两列波的波峰与波谷相遇，属于振动减弱点，故B正确； C．P点是波峰，O点是波谷，Q点为波峰和波谷的中点，则Q点正在平衡位置向下振动，故C错误； D．图乙可知M点是振动加强点，振幅为两列波振幅之和，N点是振动减弱点，振幅为两列波振幅之差，由于不知道两列波振幅的大小，所以点的振幅不一定是点振幅的二倍，故D错误。 故选B。 4. 抖绳运动正走进大众的生活。一健身爱好者手握绳子一端，上下抖动，形成一列沿轴传播的简谐横波。图（a）是时刻的波形图，图（b）是处的质点P振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波速为 B. 波向轴负方向传播 C. 质点在内沿轴方向迁移了一个波长的距离 D. 处的质点在时位于波谷位置 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图（a）可知波长为，由图（b）可知周期为，则波速为，故A错误； B．由图（b）可知在时刻质点P在平衡位置沿y轴正方向振动，故在图（a）中，根据上下坡可知波向轴正方向传播，故B错误； C．质点只能在平衡位置上下振动，不会随波迁移，故C错误； D．由图（a）可知处的质点在时位于波谷位置，则 故处的质点在时也位于波谷位置，故D正确。 故选D。 5. 质量为1kg的小滑块以某一初动能沿水平面向右滑动，如图甲所示，刚开始滑动的2m内小滑块的动能与位移关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 滑块在水平面上运动的总时间为1.2s B. 滑块在水平面上运动的总位移为4m C. 滑块沿水平面做加速度逐渐减小的减速运动 D. 整个过程中，滑块受水平面作用力的冲量大小为6N·s 【答案】A 【解析】 【详解】A．刚开始滑动的2m内 带入数据解得 物体的加速度 根据图像结合动能定义式可知，初速度 所以滑块在水平面上运动的总时间为 故A正确； B．滑块在水平面上运动的总位移为 故B错误； C．滑块沿水平面做加速度不变的匀变速运动，故C错误； D．根据动量定理，整个过程中，滑块受水平面摩擦力的冲量大小为 但水平面对物体的作用力还包括弹力，故滑块受水平面作用力的冲量大小不是6N·s，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，轻绳的一端拴一个蜂鸣器，另一端穿过竖直管握在手中。蜂鸣器在水平面a内做匀速圆周运动。缓慢下拉绳子，使蜂鸣器升高到水平面b内继续做匀速圆周运动。不计空气阻力和摩擦力，与升高前相比，蜂鸣器（     ） A. 角速度不变 B. 线速度减小 C. 向心加速度增大 D. 所受拉力大小不变 【答案】C 【解析】 【详解】CD．设绳子与竖直方向夹角为θ，蜂鸣器质量为m，绳长为，对蜂鸣器受力分析，水平方向有 可得 由题图可看出蜂鸣器从水平面a升高到水平面b，增大，则有向心加速度 蜂鸣器所受拉力大小 蜂鸣器重力不变，增大，则所受拉力变大，故C正确，D错误； AB．根据几何关系，可得蜂鸣器做匀速圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律有 可得， 可得，，即角速度、线速度均增大，故AB错误。 故选C。 7. 如图所示，在倾角为且足够大的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在点，另一端拴一质量为的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为，下列判定正确的是（ ） A. 小球在斜面上做匀速圆周运动 B. 小球运动到最高点时，细线拉力最大 C. 小球在最高点时的加速度为 D. 小球在最高点点时速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒定律，小球在斜面上做圆周运动速率变化，不是做匀速圆周运动，A错误； B．小球从最低位置运动到A过程中转过的角度为，根据圆周运动和牛顿第二定律有 小球从最低位置运动到A过程中，v减小，减小，线拉力一直在减小，B错误 C．小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，说明最高点时细线拉力为0，向心力仅由重力沿斜面的分力提供 代入得，C正确； D．根据向心力公式 解得​，D错误。 故选C 。 8. 一物块从高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。关于物块从斜面顶端下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力做功为30J B. 摩擦阻力做功为-10J C. 合力做功为20J D. 物块的机械能不守恒 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物块从斜面顶端下滑到底端的过程中，由图可知重力势能减少30J，则重力做功30J，故A正确； B．由图知，物块从斜面顶端下滑到底端的过程中，动能增加10J，则根据动能定理有 代入数据解得摩擦阻力做功，故B错误； C．动能增加10J，根据动能定理可知合力做功为10J，故C错误； D．运动过程中有阻力做负功，物块的机械能不守恒，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，物块甲（视为质点）套在光滑水平固定放置的硬细杆上，物块乙放置在倾角为30°的光滑斜面上，轻质细线跨过定滑轮（体积忽略不计），两端分别与甲、乙连接，甲、乙的质量均为m，当甲从A点由静止释放时,乙处在C点，绳子伸直，已知两段绳子与水平方向的夹角均为30°，B点是滑轮正下方杆上的点，且滑轮与B点的高度差为h，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 当甲从A点运动到B点，系统重力势能的减小量为mgh B. 当甲运动到B点时，乙的速度为0，甲的速度大小为 C. 当滑轮与甲之间的细绳与水平方向的夹角为60°时，乙的速度大小为v0则甲的速度大小为 D. 当甲运动到B点时，杆对甲的弹力竖直向下大小为F，则乙的加速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲从A点运动到B点，由几何关系可得乙沿斜面下滑的距离为h，系统重力势能的减小量即乙重力势能的减小量为，故A错误； B．甲运动到B点时，滑轮与甲之间的细绳与杆垂直，由关联速度间的关系可得乙的速度为0，设甲的速度为v，由机械能守恒可得 解得，故B正确； C．当滑轮与甲之间的细绳与水平方向的夹角为60°，乙的速度为v0，把甲的速度v甲分别沿着绳子和垂直绳子分解，则乙的速度即绳速为 解得，故C错误； D．当甲运动到B点，杆对甲的弹力竖直向下大小为F，对甲受力分析，由三力平衡可得绳的拉力为 对乙受力分析由牛顿第二定律可得 解得，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在水平地面上，电动机固定于一端，通过不可伸长的足够长的水平轻绳与长木板相连，长木板右端静置一小物块。电动机以恒定功率拉动长木板由静止开始运动，、发生相对滑动，经过一段时间，与的速度恰好相同，大小为。已知的质量为，的质量为，与之间、与水平地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，忽略轻绳与滑轮的摩擦及空气阻力。则这段时间内（　　） A. 的位移大小为 B. 的位移大小为 C. 的长度至少为 D. 地面对的摩擦力所做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小物块只受滑动摩擦力，做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式得小物块的位移为 联立解得，故A正确。 B．设长木板的位移为，运动的时间为，根据运动学公式得 对长木板B，应用动能定理得 联立解得，故B错误。 C．长木板B的最小长度为A、B相对位移，故C错误。 D．地面对B的摩擦力所做的功为 整理得，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题　共54分） 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量滑块（含遮光片）1、2的质量、。 部分实验步骤如下： ①打开光电门及计时装置，接通气源，调节气垫导轨水平； ②在滑块2上固定质量为的配重片，在两个滑块中间放置一个压缩轻质弹簧（不拴接），用细线把两滑块拴接，使其处于静止状态； ③烧断细线，滑块1、2分别向左、右运动，弹簧完全弹开后，遮光片（宽度相同）通过光电门1、光电门2，记录遮光时间分别为、； ④改变滑块2上配重片的质量，多次重复实验，记录多组、及值； ⑤在坐标纸上以为纵轴，以为横轴，作出图像如图乙所示，为一条倾斜的直线，测出斜率为，纵轴截距为。 请回答下列问题： （1）每次两滑块弹开过程可认为系统动量守恒，根据图乙可求出滑块1的质量________，滑块2的质量________；（结果均用、表示） （2）每次实验，弹簧的压缩量________（选填“必须”或“不必”）相同； 【答案】（1） ①. ②. （2）不必 【解析】 【小问1详解】 [1][2]设遮光片宽度为，光电门记录的遮光时间分别为、，则两滑块通过光电门时的速度大小分别为、 两滑块和配重片组成的系统初始静止，且气垫导轨水平方向外力合力的冲量可忽略，故弹开过程满足动量守恒，有 联立可得== 图乙中纵轴为、横轴为，直线斜率和截距分别满足、 所以， 【小问2详解】 上式中只由、和决定，与弹簧压缩量无关，故选不必。 12. 某创新实验小组设计一个用以下装置测量当地重力加速度的实验，实验装置如图甲所示，力传感器点下方系一轻绳，轻绳下端系一小钢球，小钢球摆动经过最低点时穿过光电门，实验过程如下： ①用天平测得小钢球的质量为，用游标卡尺测得小钢球的直径为； ②如图甲所示的悬挂状态下，测量悬挂点到小钢球上端的绳长； ③如图乙所示将小钢球拉离最低点一定的距离（偏角为）由静止释放，小钢球第一次通过光电门时，光电门记录小钢球通过的时间为； ④小钢球摆动过程，力传感器的读数在最大值和最小值之间变化，记录下和； ⑤改变释放位置，多次重复实验步骤③和④，记录多组和、； 回答以下问题： （1）实验过程中偏角是否需要小于等于______（选填“需要”或“不需要”）； （2）可求出小钢球通过最低点的速度的大小约为______（用实验中测量的物理量表示）； （3）测量重力加速度的大小时，应选用力传感器的哪个读数______（选填“”或“”）； （4）利用其中一组数据计算重力加速度，计算式为______（用实验中测量的物理量表示），多算几组最后取平均值，则可得到所测重力加速度的平均值。 【答案】（1）不需要 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 用题中装置测量当地重力加速度的原理是对小球通过最低点列牛顿第二定律得出，小钢球不需要做简谐运动，故实验过程中偏角不需要小于等于。 【小问2详解】 小钢球的直径为，可知小钢球通过最低点的速度的大小约为 【小问3详解】 小钢球在最低点时，力传感器的读数最大，不需要测量偏角，利用可以测量重力加速度的大小。 【小问4详解】 在最低点时，根据牛顿第二定律可得 结合 联立解得 13. 如图所示，一位航天员在月球表面将单摆拉开一小角度（<5°）后由静止释放摆球，观测到摆球相邻两次经过最低点的时间间隔为。已知摆线的长度为，摆球的半径远小于摆线长度，月球的半径为，万有引力常量为，忽略月球自转。求： （1）月球表面的重力加速度g； （2）月球的质量M。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设单摆的振动周期为T，摆球相邻两次经过最低点的时间间隔为t，则 单摆的周期 解得 【小问2详解】 在月球表面附近，重力近似等于万有引力 解得 14. 足够长的光滑杆水平固定，质量为m的滑块A套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为m的小球B，初始时系统处于静止状态。质量为m的滑块C以的初速度与滑块A发生碰撞，碰撞时间极短，碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）滑块C与A碰撞过程中损失的机械能； （2）小球B能上升的最大高度h； （3）小球B的最大速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块C与滑块A发生碰撞过程，根据动量守恒定律有 损失的机械能 解得 【小问2详解】 对A、B、C构成的系统进行分析，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 【小问3详解】 B再次回到最低点时速度达到最大值，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 15. 热气球的飞行原理是通过改变热气球内气体的温度以改变热气球内气体的质量，从而控制热气球的升降，可认为热气球在空中运动过程中体积及形状保持不变。 设热气球在体积、形状不变的条件下受到的空气阻力，其中v是热气球相对空气的速度，方向与热气球相对空气的速度方向相反，k为已知常量。已知热气球的质量（含载重及热气球内的热空气）为m时，可悬浮在无风的空中，重力加速度恒为g。不考虑热气球所处环境中空气密度的变化。 （1）若热气球初始时悬浮在无风的空中，现将热气球的质量调整为0.9m（忽略调整时间），求出此后热气球的最大速率vm （2）若热气球初始时悬浮在无风的空中，现将热气球的质量调整为1.1m（忽略调整时间），同时突然出现速度为的水平气流（之后始终存在），热气球在竖直方向下降距离h时，水平和竖直方向上同时趋近平衡状态（可视为达到平衡状态）。求： ①热气球平衡时的速率； ②该过程中空气对热气球做的功； ③热气球下降距离h的过程经历的时间t； 【答案】（1）vm= （2）①；②；③ 【解析】 【小问1详解】 无风悬浮时，根据受力平衡 当质量调整为后，平衡时 解得 【小问2详解】 ①无风悬浮时，根据受力平衡 当质量调整为时，竖直方向，根据牛顿第二定律 水平方向，根据牛顿第二定律 平衡时，竖直方向 水平方向 解得， 故热气球平衡时的速率为 解得 ②根据动能定理 解得 ③竖直方向上，根据动量定理 其中 解得该过程经过的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $