精品解析：广东部分校2025-2026学年高一第二学期期末考试物理试题

广东部分校2025-2026学年高一第二学期期末考试物理试题 （满分100分；考试时间75分钟。） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并用 2B 铅笔将对应的信息点涂黑，不按要求填涂的，答卷无效。 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，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，只需将答题卡交回。 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. 2026年米兰冬奥会，中国队创下境外冬奥会参赛历史最佳战绩。下图为我国部分夺金运动员的赛事现场照片，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，徐梦桃从跳台斜向上飞出后，在最高点速度不为零 B. 乙图中，裁判为腾空完成技巧动作的苏翊鸣打分时，可将其视为质点 C. 丙图中，李天马在完成自由式滑雪空中技巧时，在空中的运动状态先超重，后失重 D. 丁图中，宁忠岩以1分41秒98打破速滑1500米奥运纪录，其平均速度约为14.7 m/s 2. 如图所示，木块与弹簧相连放在光滑的水平面上，子弹 A 沿水平方向射入木块后留在木块 B 内，入射时间极短，两者之间的作用力极大，而后木块将弹簧压缩到最短，关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是（ ） A. 子弹射入木块的过程中，系统机械能守恒 B. 子弹射入木块的过程中，系统动量可看作守恒 C. 木块压缩弹簧的过程中，系统机械能守恒 D. 从子弹开始射入到弹簧被压缩到最短的过程中，系统动量守恒 3. 很多电风扇都可以在吹风的同时左右摇头，图甲为电风扇摇头齿轮传动的部分结构图，图乙为其中销钉小齿轮与曲柄齿轮的传动示意图，其中销钉小齿轮的齿数为 10，曲柄齿轮的齿数为 60，A、B 分别为销钉小齿轮和曲柄齿轮边缘上两点，则两齿轮匀速转动时（ ） A. 销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动周期之比为 6∶1 B. 销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动角速度之比为 1∶6 C. A、B 两点做圆周运动的线速度之比为 1∶6 D. A、B两点做圆周运动的向心加速度之比为 6∶1 4. 随着人们生活水平的提高，打高尔夫球逐渐成为普通人的休闲娱乐方式。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点 O 沿不同方向斜向上击出相同规格的高尔夫球，三个球分别落在水平地面上不同位置 A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则（ ） A. 三个高尔夫球落地的速度相同 B. 三个高尔夫球从击出到落地的过程中，重力的冲量相同 C. 三个高尔夫球在最高点的动量相同 D. 三个高尔夫球落地时的动能相等 5. 如图所示，原长为、劲度系数为的轻质弹簧一端固定在水平圆盘的圆心，另一端与距圆心为的小物块相连，物块质量为且相对于圆盘静止。已知物块与圆盘的动摩擦因数为，当圆盘绕过点的竖直轴以不同的角速度匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A. 圆盘对小物块的摩擦力始终背离圆心 B. 角速度越大，圆盘对小物块的摩擦力越大 C. 当时，小物块恰好不受摩擦力 D. 当时，如果角速度继续增大，物块将相对圆盘滑动 6. 2025年1月16日，地球运行到火星和太阳之间，三者排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”，如图所示。已知火星和地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，周期之比为。关于火星和地球绕太阳的运动，下列说法正确的是（ ） A. 轨道半径之比为 B. 角速度大小之比为2∶3 C. 向心加速度大小之比为4∶9 D. 半年后火星与地球第一次相距最远 7. 近年来为环保助力，我国新能源汽车发展迅猛。某新能源汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，达到发动机额定功率后保持功率不变。汽车运动过程中受到的阻力不变，则此过程中该汽车的发动机功率、速度、动能和牵引力随时间变化的规律可能正确的是（ ） A. B. C. D. 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，用手握住圆柱形的杯子使其竖直静止于空中，下列说法正确的是（ ） A. 杯子受到手的作用力竖直向上 B. 手受到的弹力是由于杯子的形变造成的 C. 往杯子加水，手和杯子受到的摩擦力都变大 D. 杯子对手的摩擦力和手对杯子的摩擦力是一对平衡力 9. 把一个小球放在光滑半球形容器内，如图所示，晃动容器，可以使小球在距离容器底部不同高度处的水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 同一小球在不同高度处所受的合力大小相等 B. 同一小球离底部高度越大，其运动周期越小 C. 同一小球离底部高度越大，其运动半周所受合力的冲量越大 D. 离底部高度越小、质量越大的小球，其所受支持力越大 10. 滑沙是颇具特色的沙漠户外休闲运动，一名游客乘滑沙板从倾斜沙坡顶端由静止开始沿坡面匀加速下滑，经时间抵达坡底，抵达时速度为。已知沙坡坡面倾角为，游客和滑沙板的总质量为，重力加速度为，则游客从沙坡顶端滑到坡底的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 滑沙板与沙面间的动摩擦因数为 B. 游客和滑沙板的重力势能减少了 C. 游客和滑沙板的机械能变化量为 D. 游客和滑沙板克服阻力做的功为 三、实验题 11. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。 （1）如图甲所示，小锤水平打击弹性金属片，A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，则实验表明_________。 A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动 （2）图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置_______（选填“较低”或“较高”）。 （3）如图丁所示，实验小组记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置，每个正方形小格的边长为，g取，则该小球做平抛运动的初速度大小________；B点的速度大小________。（结果保留三位有效数字） 12. 1 （1）某学习小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作正确的是________（填正确答案标号）。 （2）另一学习小组利用图乙所示的气垫导轨验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： ①将桌面上的气垫导轨调至水平； ②测出遮光条的宽度d； ③将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离如图丙所示，则________cm。 ④由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间，遮光条通过光电门时的速度大小为________（用题中字母表示）。 ⑤称出托盘和砝码的总质量为，滑块（含遮光条）的质量为，________（填“需要”或“不需要”）。 ⑥已知当地重力加速度为g，从释放滑块到遮光条经过光电门的过程中，系统重力势能减少了________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为________。（均用题中字母表示） ⑦通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据，利用实验数据绘制图像如图丁所示。若图丁中直线的斜率近似等于________（用题中字母表示），可认为该系统机械能守恒。 四、解答题 13. 北京时间6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射，将三名航天员顺利送往中国空间站。已知中国空间站在距离地球表面高度为h的圆形轨道上运行，运行周期为T，引力常量为G，地球半径为R，求： （1）地球的质量； （2）地球的密度； （3）地球的第一宇宙速度。 14. 如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端点以初速度水平抛出，小球飞离平台后由点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道（是半径的圆形轨道，截去左上角的圆弧后剩下的轨道），为其竖直直径。整个过程忽略空气阻力，，，。求： （1）小球在点时速度的大小及平台末端点到点的竖直高度； （2）小球运动到轨道最低点时，小球对轨道的压力； （3）小球能否通过点，请说明理由。 15. 如图所示，地面的左侧有一个固定的半径的四分之一光滑圆弧轨道，在光滑的水平地面上紧靠圆弧轨道右侧放置一块质量为的足够长的木板，木板的上表面粗糙且与圆轨弧道末端等高，木板的右端足够远处有竖直的墙壁。木板的左端静止放置一个质量也为1kg小物体Q。质量为的物体P由圆弧轨道最高点静止滑下，在圆弧轨道末端与物体Q发生弹性碰撞，后立刻拿走物体P。已知重力加速度，每一次碰撞的时间都极短，可忽略不计。求 （1）物体P、Q碰前瞬间，物体P的速度大小； （2）木板第一次与墙碰前瞬间的速度大小； （3）若木板每一次与墙碰后瞬间的速度大小是碰前瞬间的，求： ①木板与墙第4次碰撞损失的动能结果可以用分数表示 ②木板与物体Q之间因摩擦产生的总热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东部分校2025-2026学年高一第二学期期末考试物理试题 （满分100分；考试时间75分钟。） 注意事项： 1.答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并用 2B 铅笔将对应的信息点涂黑，不按要求填涂的，答卷无效。 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，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，只需将答题卡交回。 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. 2026年米兰冬奥会，中国队创下境外冬奥会参赛历史最佳战绩。下图为我国部分夺金运动员的赛事现场照片，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，徐梦桃从跳台斜向上飞出后，在最高点速度不为零 B. 乙图中，裁判为腾空完成技巧动作的苏翊鸣打分时，可将其视为质点 C. 丙图中，李天马在完成自由式滑雪空中技巧时，在空中的运动状态先超重，后失重 D. 丁图中，宁忠岩以1分41秒98打破速滑1500米奥运纪录，其平均速度约为14.7 m/s 【答案】A 【解析】 【详解】A．徐梦桃斜向上飞出后做斜抛运动，最高点竖直方向分速度为零，但仍有水平方向分速度，因此速度不为零，故A正确； B．裁判打分需要观察苏翊鸣的动作细节，运动员的形状和大小不能忽略，因此不能将其视为质点，故B错误； C．运动员在空中运动时，加速度方向一直向下，因此一直处于失重状态，故C错误； D．平均速度是位移与时间的比值，1500米是路程，速滑赛道为环形，总位移远小于1500米，计算得到的是平均速率，不是平均速度，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，木块与弹簧相连放在光滑的水平面上，子弹 A 沿水平方向射入木块后留在木块 B 内，入射时间极短，两者之间的作用力极大，而后木块将弹簧压缩到最短，关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是（ ） A. 子弹射入木块的过程中，系统机械能守恒 B. 子弹射入木块的过程中，系统动量可看作守恒 C. 木块压缩弹簧的过程中，系统机械能守恒 D. 从子弹开始射入到弹簧被压缩到最短的过程中，系统动量守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．子弹射入木块的过程中，系统克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，系统的机械能不守恒，故A错误； B．子弹射入木块的过程中，由于入射时间极短，两者之间的作用力极大，即内力远大于木块受到的弹簧弹力等外力，系统动量可看作守恒，故B正确； C．木块压缩弹簧的过程中，对于子弹和木块组成的系统，要克服弹簧弹力做功，系统的机械能转化为弹簧的弹性势能，系统的机械能不守恒，故C错误； D．从子弹开始射入到弹簧被压缩到最短的过程中，子弹和木块组成的系统受到墙壁通过弹簧施加的作用力，系统所受合外力不为零，系统的动量不守恒，故D错误。 故选B。 3. 很多电风扇都可以在吹风的同时左右摇头，图甲为电风扇摇头齿轮传动的部分结构图，图乙为其中销钉小齿轮与曲柄齿轮的传动示意图，其中销钉小齿轮的齿数为 10，曲柄齿轮的齿数为 60，A、B 分别为销钉小齿轮和曲柄齿轮边缘上两点，则两齿轮匀速转动时（ ） A. 销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动周期之比为 6∶1 B. 销钉小齿轮与曲柄齿轮的转动角速度之比为 1∶6 C. A、B 两点做圆周运动的线速度之比为 1∶6 D. A、B两点做圆周运动的向心加速度之比为 6∶1 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．销钉小齿轮和曲柄齿轮边缘啮合，所以、两点的线速度大小相等，两齿轮的齿数之比等于半径之比，即，根据线速度与角速度的关系有 解得 根据周期和角速度的关系有 解得，故ABC错误； D．已知、两点做圆周运动的线速度大小相等，根据向心加速度公式有 解得，故D正确。 故选D。 4. 随着人们生活水平的提高，打高尔夫球逐渐成为普通人的休闲娱乐方式。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点 O 沿不同方向斜向上击出相同规格的高尔夫球，三个球分别落在水平地面上不同位置 A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则（ ） A. 三个高尔夫球落地的速度相同 B. 三个高尔夫球从击出到落地的过程中，重力的冲量相同 C. 三个高尔夫球在最高点的动量相同 D. 三个高尔夫球落地时的动能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．三个高尔夫球在竖直方向做竖直上抛运动，最大高度相同，根据 可知三个球抛出时的竖直分速度大小相等，落地时竖直分速度大小也相等。 在水平方向做匀速直线运动，水平位移 由于运动时间相同，而水平位移，所以水平分速度 落地速度 由于相同而不同，所以三个高尔夫球落地的速度大小不相等，且方向也不相同，故A错误； B．三个高尔夫球规格相同，质量相等。最大高度相同，运动时间相同。重力的冲量 由于、、均相同，且重力方向竖直向下不变，所以三个高尔夫球从击出到落地的过程中，重力的冲量相同，故B正确； C．在最高点时，竖直分速度为零，速度等于水平分速度。动量 由于三个球的质量相同，但水平分速度不同（），所以在最高点的动量大小不相同，故C错误； D．落地时的动能 由于、相同，但不同，所以三个高尔夫球落地时的动能不相等，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，原长为、劲度系数为的轻质弹簧一端固定在水平圆盘的圆心，另一端与距圆心为的小物块相连，物块质量为且相对于圆盘静止。已知物块与圆盘的动摩擦因数为，当圆盘绕过点的竖直轴以不同的角速度匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A. 圆盘对小物块的摩擦力始终背离圆心 B. 角速度越大，圆盘对小物块的摩擦力越大 C. 当时，小物块恰好不受摩擦力 D. 当时，如果角速度继续增大，物块将相对圆盘滑动 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹簧的伸长量为 根据胡克定律可得此时弹簧的弹力大小为 弹力方向始终指向圆心，设圆盘对小物块的静摩擦力的方向指向圆心为正，根据牛顿第二定律有 解得 当时，，说明此时圆盘对小物块的摩擦力方向背离圆心，当时，，说明此时圆盘对小物块的摩擦力方向指向圆心，故A错误； B．由A选项的分析可知，随着圆盘转动角速度的增大，圆盘对小物块的摩擦力先背离圆心逐渐减小，后指向圆心逐渐增大，故B错误； C．当小物块恰好不受摩擦力时，由弹簧的弹力提供物块做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有 解得 可知当时小物块恰好不受摩擦力，故C错误； D．随着角速度增大，当指向圆心的摩擦力达到最大静摩擦力时，根据牛顿第二定律有 解得 此时如果角速度继续增大，圆盘能提供的最大向心力不足以维持物块做圆周运动，物块将相对圆盘发生滑动，故D正确。 故选D。 6. 2025年1月16日，地球运行到火星和太阳之间，三者排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”，如图所示。已知火星和地球在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，周期之比为。关于火星和地球绕太阳的运动，下列说法正确的是（ ） A. 轨道半径之比为 B. 角速度大小之比为2∶3 C. 向心加速度大小之比为4∶9 D. 半年后火星与地球第一次相距最远 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律 可得轨道半径之比，故A错误； B．根据角速度公式 可得角速度大小之比，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 解得，则向心加速度大小之比，故C正确； D．设经过时间火星与地球第一次相距最远，此时地球比火星多转半圈，即  解得  因为，所以，则 ，即时间大于半年，故D错误。 故选C。 7. 近年来为环保助力，我国新能源汽车发展迅猛。某新能源汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，达到发动机额定功率后保持功率不变。汽车运动过程中受到的阻力不变，则此过程中该汽车的发动机功率、速度、动能和牵引力随时间变化的规律可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，设汽车质量为，受到路面的阻力为，由牛顿第二定律可知，牵引力大小满足 解得 故汽车的功率为 因此随线性增长，直到功率达到额定功率，之后功率保持不变；当功率达到额定功率时，由于牵引力大于阻力，汽车速度继续增大，由可知牵引力逐渐减小，加速度满足 可知随速度增大，加速度逐渐减小，直到时，加速度减为0，速度达到最大，之后汽车匀速运动。 A．由上述分析可知，汽车在匀加速运动阶段 随线性增长，直到功率达到额定功率，故A错误； B．汽车先做匀加速运动，当功率达到额定功率时，由于牵引力大于阻力，汽车速度继续增大，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，直至速度达到最大，之后汽车匀速运动，故B错误； C．由动能定理可知，汽车的动能变化量等于合外力做的功，即 故汽车动能随时间的变化满足 可知图像的斜率为合外力的功率，汽车在匀加速运动阶段，合外力大小不变，速度随时间逐渐增大，故该阶段图像的斜率逐渐增大，而图中斜率从一开始就逐渐减小，不符合规律，故C错误； D．汽车做匀加速运动阶段，牵引力恒定不变，直到功率达到额定功率之后，汽车速度继续增大，牵引力逐渐减小，直至速度达到最大，汽车匀速运动，牵引力大小等于阻力，故D正确。 故选D。 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，用手握住圆柱形的杯子使其竖直静止于空中，下列说法正确的是（ ） A. 杯子受到手的作用力竖直向上 B. 手受到的弹力是由于杯子的形变造成的 C. 往杯子加水，手和杯子受到的摩擦力都变大 D. 杯子对手的摩擦力和手对杯子的摩擦力是一对平衡力 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．杯子受到重力、手的弹力与摩擦力，手对杯子的作用力指弹力与摩擦力的合力，根据平衡条件可知，杯子受到手的作用力与重力大小相等，方向相反，即杯子受到手的作用力竖直向上，故A正确； B．弹力是施力物体形变产生的，手受到的弹力的施力物体是杯子，是由于杯子的形变造成的，故B正确； CD．杯子在竖直方向上受到重力与手对杯子的摩擦力，根据平衡条件可知，杯子受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，往杯子加水，杯子受到的摩擦力等于杯子和水的总重力，杯子受到的摩擦力增大。杯子对手的摩擦力和手对杯子的摩擦力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，则手受到的摩擦力也变大。故C正确，D错误。 故选ABC。 9. 把一个小球放在光滑半球形容器内，如图所示，晃动容器，可以使小球在距离容器底部不同高度处的水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 同一小球在不同高度处所受的合力大小相等 B. 同一小球离底部高度越大，其运动周期越小 C. 同一小球离底部高度越大，其运动半周所受合力的冲量越大 D. 离底部高度越小、质量越大的小球，其所受支持力越大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球的位置与容器的球心连线与水平方向的夹角为，小球在圆周运动中，合力需提供向心力，设半球形容器的半径为R，如下图所示： 小球在距离底部高度为h处所受的合力大小为，由几何关系可知，h越大，θ越小，则F合越大，故A错误； B．设小球运动的周期为T，根据牛顿第二定律得 小球圆周运动的半径r=Rcosθ 联立可得： 同一小球离底部高度h越大，θ越小，则T越小，故B正确； C．设小球运动的线速度大小为v，根据牛顿第二定律得： 联立可得 同一小球离底部高度h越大，θ越小，则v越大；外力的冲量等于动量变化量，即I=Δp 小球运动半圈，初速度方向与末速度方向相反，则动量变化量大小为Δp=mv-（-mv）=2mv 根据动量定理可知，其运动半圈所受合力的冲量大小为I=Δp=2mv 可得同一小球离底部高度越大，其运动半圈所受合力的冲量越大，故C正确； D．小球在竖直方向上受力平衡，可得其所受支持力大小为 离底部高度越小，θ越大，sinθ越大，故无法判断离底部高度越小、质量越大的小球其所受支持力的变化，故D错误。 故选BC。 10. 滑沙是颇具特色的沙漠户外休闲运动，一名游客乘滑沙板从倾斜沙坡顶端由静止开始沿坡面匀加速下滑，经时间抵达坡底，抵达时速度为。已知沙坡坡面倾角为，游客和滑沙板的总质量为，重力加速度为，则游客从沙坡顶端滑到坡底的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 滑沙板与沙面间的动摩擦因数为 B. 游客和滑沙板的重力势能减少了 C. 游客和滑沙板的机械能变化量为 D. 游客和滑沙板克服阻力做的功为 【答案】A 【解析】 【详解】A．游客和滑沙板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 游客由静止开始匀加速下滑，满足 联立解得，故A正确； B．游客沿坡面匀加速下滑的位移为 游客和滑沙板的重力势能减少量为，故B错误； C．游客和滑沙板下滑过程中，机械能的变化量等于摩擦力做的功，已知摩擦力做功 代入， 解得 故游客和滑沙板的机械能变化量为，故C错误； D．游客和滑沙板下滑过程中，因阻力做负功，故机械能减少；减少的机械能等于游客和滑沙板克服阻力做的功，即，故D错误。 故选A。 三、实验题 11. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。 （1）如图甲所示，小锤水平打击弹性金属片，A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，则实验表明_________。 A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动 （2）图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置_______（选填“较低”或“较高”）。 （3）如图丁所示，实验小组记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置，每个正方形小格的边长为，g取，则该小球做平抛运动的初速度大小________；B点的速度大小________。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）A （2）较高 （3） ①. 1.50 ②. 2.50 【解析】 【小问1详解】 甲图实验中，平抛的A球和自由下落的B球始终同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动和自由落体运动规律一致，即平抛运动竖直方向是自由落体运动，该实验未验证水平分运动规律。 故选A。 【小问2详解】 两条平抛的轨迹，取相同的竖直高度，根据，可知平抛的时间相同，在水平方向上有，图线①的水平位移长，其初速度较大，需要从较高的位置滚下，才能获得较大初速度。 【小问3详解】 [1]设每个小格边长，平抛运动水平匀速、竖直匀变速，满足连续相等时间内竖直位移差 由图得竖直位移差 解得时间间隔 水平方向相邻两点位移差 因此初速度 [2]B点的竖直分速度等于AC段竖直方向平均速度 因此B点合速度 12. 1 （1）某学习小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作正确的是________（填正确答案标号）。 （2）另一学习小组利用图乙所示的气垫导轨验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： ①将桌面上的气垫导轨调至水平； ②测出遮光条的宽度d； ③将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离如图丙所示，则________cm。 ④由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间，遮光条通过光电门时的速度大小为________（用题中字母表示）。 ⑤称出托盘和砝码的总质量为，滑块（含遮光条）的质量为，________（填“需要”或“不需要”）。 ⑥已知当地重力加速度为g，从释放滑块到遮光条经过光电门的过程中，系统重力势能减少了________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为________。（均用题中字母表示） ⑦通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据，利用实验数据绘制图像如图丁所示。若图丁中直线的斜率近似等于________（用题中字母表示），可认为该系统机械能守恒。 【答案】（1）B （2） ①. #### ②. ③. 不需要 ④. ⑤. ⑥. 【解析】 【小问1详解】 A．验证机械能守恒定律实验中，释放重物前，需要让重物靠近打点装置，以获得更多有效点，减小误差，故A错误； BC．为了尽可能减小阻力带来的影响，不能用手托住重物，应用手握住纸带上端使重物保持静止，释放时让重物自由下落，故B正确，C错误。 故选B。 【小问2详解】 ③[1]刻度尺分度值为，需估读到，由图丙可知遮光条到光电门的距离 ④[2]遮光条宽度很小，用平均速度近似代替瞬时速度，因此遮光条通过光电门的速度 ⑤[3]本实验验证的是托盘、砝码、滑块组成的系统机械能守恒，直接计算系统总重力势能变化和总动能变化，不需要将拉力近似为,因此不需要。 ⑥[4]块在水平气垫导轨上运动，重力势能不变，只有托盘和砝码下落，因此系统重力势能减少量为 [5]滑块和托盘砝码速度大小均为 因此总动能 [6]若系统机械能守恒，则重力势能减少量等于动能增加量，即 整理得 可知若图中直线的斜率近似等于，可认为系统机械能守恒。 四、解答题 13. 北京时间6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射，将三名航天员顺利送往中国空间站。已知中国空间站在距离地球表面高度为h的圆形轨道上运行，运行周期为T，引力常量为G，地球半径为R，求： （1）地球的质量； （2）地球的密度； （3）地球的第一宇宙速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据万有引力提供向心力得 求得地球的质量为 （2）由题意可知地球的密度为 （3）根据万有引力提供近地卫星的向心力得 解得 14. 如图所示，将一质量为的小球自水平平台右端点以初速度水平抛出，小球飞离平台后由点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道（是半径的圆形轨道，截去左上角的圆弧后剩下的轨道），为其竖直直径。整个过程忽略空气阻力，，，。求： （1）小球在点时速度的大小及平台末端点到点的竖直高度； （2）小球运动到轨道最低点时，小球对轨道的压力； （3）小球能否通过点，请说明理由。 【答案】（1）； （2） （3）能通过点 【解析】 【小问1详解】 小球在点沿轨道切线方向运动，点切线与水平方向的夹角为，由水平方向分速度不变得 解得 小球在点的竖直分速度 由，解得 由竖直方向位移公式得= 【小问2详解】 点到点的竖直高度差为 从点到点，小球机械能守恒，有= 解得，在点，沿指向圆心方向由牛顿第二定律得 解得= 由牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为。 【小问3详解】 点到点的竖直高度差为 从点到点，小球机械能守恒，有= 解得，小球不脱离圆弧轨道通过最高点的条件为，而 故小球能通过点。 15. 如图所示，地面的左侧有一个固定的半径的四分之一光滑圆弧轨道，在光滑的水平地面上紧靠圆弧轨道右侧放置一块质量为的足够长的木板，木板的上表面粗糙且与圆轨弧道末端等高，木板的右端足够远处有竖直的墙壁。木板的左端静止放置一个质量也为1kg小物体Q。质量为的物体P由圆弧轨道最高点静止滑下，在圆弧轨道末端与物体Q发生弹性碰撞，后立刻拿走物体P。已知重力加速度，每一次碰撞的时间都极短，可忽略不计。求 （1）物体P、Q碰前瞬间，物体P的速度大小； （2）木板第一次与墙碰前瞬间的速度大小； （3）若木板每一次与墙碰后瞬间的速度大小是碰前瞬间的，求： ①木板与墙第4次碰撞损失的动能结果可以用分数表示 ②木板与物体Q之间因摩擦产生的总热量。 【答案】（1） （2） （3）①，② 【解析】 【小问1详解】 物体P由圆轨道最高点静止滑下，碰前瞬间P的速度大小为，由动能定理得 代入数据可得 【小问2详解】 设物体P、Q碰后瞬间的速度分别为v和，小物体Q的质量等于木板的质量为M，由动量守恒定律 由能量守恒定律 联立可得 ， 物体P、Q碰后，Q在木板上滑动，由题意可知，木板与墙第一次相碰时，已经和物体Q达到速度相同，设为，由动量守恒定律 解得 所以木板第一次与墙碰前瞬间的速度大小为。 【小问3详解】 ①假设木板与墙第二次碰前可以和物体Q达到共同速度，由动量守恒得 解得 和第一次碰后的速度相同，所以达到速度相同时恰好发生第二次碰撞。设木板第n次 与墙碰前瞬间的速度为，则有 所以木板第4次和墙壁碰前瞬间的速度为 木板第4次和墙壁碰撞损失的动能为 ②木板第一次和墙壁碰撞后，物体Q相对木板一直向右滑动，直到最终静止，所以物体Q相对于地面一直做匀减速直线运动到静止，物体Q相对于地面的位移和相对于木板的位移相同，设为x，物体Q与木板间的摩擦力f，由动能定理 由能量守恒定律 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $