精品解析：广东广州市越秀区2025-2026学年高一第二学期期末考试物理试卷

2025学年第二学期期末调研参考资料 高一年级物理学科 本调研资料共6页，15小题，满分100分，建议完成时间：75分钟。 注意事项： 1、作答前，学生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、调研号、监测室号和座位号填写在答题卡上，并在答题卡相应位置上填涂调研号。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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。答案不能答在调研资料上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，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，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4、学生必须保持答题卡的整洁。调研结束后，将调研资料和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 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. 关于下列四幅图，说法正确的是（ ） A. 甲图中，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 乙图中，经典力学不适用于分析“天问一号”探测器在火星着陆过程中的运动 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有侧向挤压作用 D. 丁图中，研究向心力与质量、角速度、半径的关系主要运用了等效替代思想 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥最高点时，向心加速度方向竖直向下。由牛顿第二定律得 解得 汽车处于失重状态，故A错误； B．“天问一号”探测器的着陆运动属于宏观、低速运动，经典力学适用，故B错误； C．轨道按规定速度倾斜铺设时，重力与轨道支持力的合力提供向心力；速度超过规定速度时，所需向心力增大，外轮缘挤压外轨，外轨对外轮缘产生指向弯道内侧的侧向作用，故C正确； D．探究向心力与质量、角速度、半径的关系时，应采用控制变量法，故D错误。 故选C。 2. 木星有4颗由伽利略发现的卫星，称为“伽利略卫星”。其中两颗卫星a、b绕木星做匀速圆周运动，轨道半径之比为。不考虑两卫星间的引力，则a、b两卫星（ ） A. 受到万有引力之比 B. 受到万有引力之比 C. 线速度之比是 D. 线速度之比是 【答案】D 【解析】 【详解】设木星质量为，卫星、的质量分别为、，轨道半径分别为、，已知。 AB．根据万有引力定律，卫星、受到的万有引力分别有， 两式相比解得 由于未知，无法确定万有引力之比，故AB错误； CD．万有引力提供卫星做匀速圆周运动所需的向心力，根据牛顿第二定律有 解得 因此两颗卫星的线速度之比为 即，故C错误、D正确。 故选D。 3. 如图，一圆锥筒竖直放置，内壁光滑。小球绕轴线上的某点在水平面内做匀速圆周运动。若小球距圆锥筒顶点的高度越大，则（ ） A. 角速度越小 B. 角速度越大 C. 对侧壁的压力越大 D. 对侧壁的压力越小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设圆锥筒侧壁与竖直方向夹角为，物体受力如图 根据牛顿第二定律有 解得 可知若小球距圆锥筒顶点的高度h越大，角速度越小，故A正确，B错误； CD．由以上分析可知，小球在竖直方向有 解得 可知小球受到的支持力大小与h无关，因此若小球距圆锥筒顶点的高度h越大，小球受到的支持力大小不变，根据牛顿第三定律可知，小球对侧壁的压力大小不变，故CD错误。 故选A。 4. 太空碎片可能给航天器带来危害。某空间站绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站经过P点时，沿图中箭头所示的径向方向短暂喷射气体，受到反冲作用后速度发生瞬时改变，随后进入图中虚线所示的椭圆轨道。已知椭圆半长轴大于圆轨道半径，M、N分别为椭圆轨道上的两点。则空间站（ ） A. 变轨后的运动周期比变轨前的小 B. 变轨后经过P点的速度比变轨前的小 C. 喷气前、喷气完成后，经过P点的加速度相同 D. 变轨后，从M运动到N的过程，机械能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，变轨后的运动椭圆半长轴大于圆轨道半径，则变轨后的运动周期比变轨前的大，故A错误； B．变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得指向地球方向的速度，原方向的圆周运动速度不变，因此合速度变大，故B错误； C．由万有引力提供向心力有 解得 可知，喷气前、喷气完成后，经过P点的加速度相同，故C正确； D．变轨后，从M运动到N的过程，只有引力做功，机械能守恒，故D错误。 故选C。 5. 如图甲，修正带通过两个相互啮合的齿轮工作，其原理可简化为图乙。若两齿轮匀速转动且啮合处无打滑，大齿轮上的A点、轮缘上B点和C点到各自转轴间的距离之比为，下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．修正带的传动属于齿轮传动，齿轮边缘上B、C两点的线速度大小相等（即），则 代入题中数据，解得，故AB错误； C．A、C属于同轴转动，角速度相同（即），根据可知，角速度相同时，向心加速度与r成正比，因此，故C错误； D．根据可知，，故D正确。 故选D。 6. 在竖直平面内有一半径为的圆形轨道（粗糙程度未知），a、c分别是轨道最低点和最高点。一个质量为的小物块，以速度从a点开始沿轨道内侧顺时针运动，经过与轨道圆心等高的b点后，到达c点的速度为，重力加速度取。则在这个过程中，小物块（ ） A. 机械能守恒 B. 克服摩擦力做功1.75 J C. 向心加速度先减小后增加 D. 在a点对轨道的压力小于在b点对轨道的压力 【答案】B 【解析】 【详解】已知轨道半径，物块质量，点速度，点速度，重力加速度，从点到点上升的高度为。 A．物块沿轨道上升过程中受到摩擦力，摩擦力对物块做负功，因此物块的机械能减小，故A错误； B．根据功能关系，克服摩擦力所做的功等于物块机械能的减少量，有 代入数据解得，故B正确； C．从点到点，物块始终沿轨道上升，重力沿轨道切线方向的分力和摩擦力均阻碍物块运动，因此物块速度不断减小，根据向心加速度公式有 由于不变、不断减小，向心加速度不断减小，故C错误； D．在点，根据牛顿第二定律有 解得 从点运动到点，上升高度为且摩擦力做负功，因此有 解得 在点，重力沿轨道切线方向，轨道支持力提供向心力，有 因此物块在点对轨道的压力大于在点对轨道的压力，故D错误。 故选B。 7. 某新能源汽车在测试过程中，由静止开始沿平直公路运动。通过传感器测得汽车牵引力与速度的关系图像如图所示。已知汽车质量为，运动过程中所受阻力恒为，达到额定功率后功率保持不变，且，下列说法正确的是（ ） A. B. 在的过程中，其加速度大小为 C. 在的过程中，汽车的平均速度小于 D. 当汽车速度为时，其加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知达到额定功率后功率保持不变，则有 可得，故A错误； B．在的过程中，根据牛顿第二定律可得 其中，可得加速度大小为，故B错误； C．在的过程中，汽车做加速度减小的加速运动，对应的速度—时间图像如图所示 可知该过程汽车的平均速度满足，故C错误； D．当汽车速度为时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 结合，联立解得加速度大小为，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. 图为运动员蹦床过程示意图，空气阻力大小恒定。A为运动员到达的最高点；B为运动员下落过程中刚接触蹦床时的位置；C为运动员到达的最低点。则运动员自A落至C的过程中（ ） A. 运动员机械能一直减小 B. 运动员机械能先不变再减小 C. 当蹦床的弹力等于运动员的重力时，其动能最大 D. 运动员机械能的减少量大于蹦床弹性势能的增加量 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．运动员从点运动到点的过程中，空气阻力始终做负功，其机械能持续减小；从点运动到点的过程中，空气阻力和蹦床弹力均做负功，其机械能仍持续减小，故A正确，B错误。 C．运动员向下运动时，空气阻力方向向上。运动员动能最大时，速度由增大转为减小，此时所受合力为零，蹦床弹力与空气阻力之和等于重力，所以蹦床弹力小于运动员的重力，故C错误； D．运动员机械能的减少量等于克服空气阻力做的功与蹦床弹性势能增加量之和，因此运动员机械能的减少量大于蹦床弹性势能的增加量，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，质量相等的A、B、C小球，在同一高度以相同的速率抛出，其中A球竖直向下抛出，B球斜向上抛出，C球水平抛出，不计空气阻力。则小球（ ） A. 落地前的瞬间，速度相同 B. 落地前瞬间，重力的瞬时功率关系为 C. 从抛出到落地过程中，重力做的功相等 D. 从抛出到落地过程中，重力的平均功率关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A．球落地前水平方向速度为零，球落地前水平方向速度为，二者速度方向不同，故A错误； B．设球初速度与水平方向夹角为，落地前沿竖直向下方向的分速度大小分别为、、 三者不相等。重力的瞬时功率为，故B错误； C．三球从抛出到落地的竖直位移相同，重力做功均为，故C正确； D．球初速度竖直向下，球竖直初速度为零，球竖直初速度向上，故运动时间满足。由，可得，故D错误。 故选C。 10. 如图甲所示，质量为的物体静止在水平地面上。从开始，物体受到水平推力作用，随时间变化的关系如图乙所示，时撤去。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.4，物体的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则从到物体停止运动的过程中，物体（ ） A. 时速度为零 B. 最大速度为 C. 受到的冲量大小为 D. 受到摩擦力的冲量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】已知物体质量，动摩擦因数，重力加速度，物体受到的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小均为 代入数据解得 取水平向右为正方向。 A．在内，推力，物体保持静止；在内，物体所受合力为，根据动量定理有 解得 在内，推力由减小到，合力冲量等于图像中推力冲量与摩擦力冲量之差，其大小为 根据动量定理有 解得 在内，合力方向向左，其冲量大小为 根据动量定理有 解得 因此时物体速度不为零，故A错误； B．在前推力大于滑动摩擦力，物体做加速运动；在后推力小于滑动摩擦力，物体做减速运动，因此时速度最大，由A选项计算可知，故B正确； C．推力的冲量等于图像与时间轴所围面积，即 解得，故C错误； D．从到物体最终停止运动，物体的初动量和末动量均为零，根据动量定理有 解得，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验与探究（共16分，请把答案填写在答卷纸上相应位置） 11. 某实验小组采用不同的实验验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为。 实验一：验证重物在下落过程中机械能是否守恒。 （1）在实验操作过程中出现如图所示的三种情况，其中操作规范正确的是__________。 （2）操作正确得到如图所示的一条纸带。O点是打点计时器打下的第一个点，在纸带上选取连续打出的3个点A、B、C，测得A、B、C到O的距离分别为、。打点计时器打点的周期为，重物的质量为。则从O点到B点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，动能增加量为__________。（用题中已知物理量的符号表示） （3）实验二：验证摆锤下摆过程机械能是否守恒。将光电门固定在点D处，使圆柱形摆锤从圆弧AD间某一位置静止释放，记录摆锤通过光电门的挡光时间和释放位置距离D点的高度，摆锤直径为。若满足__________（用题中已知物理量的符号表示），则可认为摆锤下摆过程机械能守恒。 【答案】（1）B （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 释放纸带时重物要靠近计时器，且纸带保持竖直状态，故选B。 【小问2详解】 [1] 从O点到B点的过程中，重物的重力势能减少量为 [2]打下B点时的速度为 故动能增加量为 【小问3详解】 摆锤经过D点的速度为 释放点到D点过程中动能增加量为 从释放点到D点过程中重力势能减少量为 若机械能守恒则需满足 12. 如图甲，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程，然后把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜轨上的S点静止释放，与小球正碰，并多次重复实验，分别找到两小球相碰后的平均落地点位置M、N。 （1）下列操作中，属于本实验必要步骤的是__________（填选项的符号） A. 测量两个小球的质量、 B. 测量抛出点距地面的高度 C. 测量S点到轨道水平部分的高度 D. 测量两小球相碰后平抛运动的射程、 （2）若表达式满足__________，则两球碰撞过程动量守恒（用实验中所测物理量符号表示）。若该碰撞是弹性碰撞，则应满足的表达式为__________（用、、表示）。 （3）某次实验中，测定，，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示，则碰撞前、后两小球总动量的比值为__________。（保留三位有效数字） 【答案】（1）AD （2） ①. ②. （3）1.03 【解析】 【小问1详解】 所有小球离开轨道后均从同一高度做平抛运动，设运动时间为，则碰撞前后各球的水平速度分别为，， A．验证动量守恒需要比较与，因此必须测量两个小球的质量、，故A正确； B．三次平抛运动的高度相同，运动时间相同，将速度表达式代入动量守恒关系后可以约去，因此不需要测量高度，故B错误； C．入射小球碰撞前的速度通过单独平抛时的射程确定，不需要利用机械能守恒计算，因此不需要测量释放点到轨道水平部分的高度，故C错误； D．碰撞后两球的速度分别由射程、确定，因此必须测量这两个射程，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1]取碰撞前入射小球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有 代入、、，约去相同的运动时间，解得 [2]若两球发生弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒且机械能守恒，分别有， 整理得， 两式相除解得 三个速度对应的平抛时间相同，代入射程与速度的关系，解得 【小问3详解】 已知，，，， 设碰撞前、后两小球总动量的比值为，由于各次平抛运动的时间均为，因此有 代入数据解得 保留三位有效数字，解得 四、计算题（共38分。写出必要的文字说明，公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位） 13. 2024年，我国嫦娥六号探测器成功抵达月球背面，并带回人类首份月背样品。假设嫦娥六号着陆前绕月球做匀速圆周运动，距月球表面的高度为，运行周期为。已知月球可视为半径为的球体，不计月球自转，引力常量为。求 （1）嫦娥六号运行速度大小和月球质量； （2）月球的平均密度； （3）月球的第一宇宙速度。 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 嫦娥六号的轨道半径为 由匀速圆周运动的线速度与周期关系得 设嫦娥六号质量为，月球对嫦娥六号的万有引力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 月球体积为 由密度定义得 【小问3详解】 质量为的物体在月球表面附近做匀速圆周运动，月球对物体的万有引力提供向心力，有 解得 代入小问1求得的月球质量，可得 14. 杵臼是我国古代加工谷物的重要工具，在《诗经·大雅》中有明确记载。使用杵臼的过程如下：如图所示，舂捣臼中谷物时，人手紧握质量为的石杵（石杵与谷物接触但未陷入），施加一竖直向上的恒力使其从静止开始上升，上升高度后松手，手不再对石杵作用；石杵再次接触谷物后，经过时间静止。以上为完成一次舂捣的过程，重力加速度大小为，不计空气阻力，求： （1）在上升全过程中石杵机械能的变化量，以及石杵上升的最大高度； （2）石杵再次接触谷物前的瞬时速度大小； （3）时间内，石杵对谷物的平均作用力大小。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在上升过程中，石杵机械能的变化量 石杵从开始运动到上升到最高点的过程，由动能定理有 解得 【小问2详解】 从石杵开始上升到再次接触谷物的瞬间，由动能定理有 解得 【小问3详解】 取竖直向下为正方向，时间内，由动量定理有 解得 根据牛顿第三定律，石杵对谷物的平均作用力大小 15. 如图，水平光滑轨道与倾角为的传送带平滑连接，传送带以恒定速率顺时针转动。质量的子弹以的水平速度射向静止在水平轨道上的物块，并嵌入其中，二者总质量为，随后整体滑上传送带。已知传送带长度，物块与传送带间的动摩擦因数为。物体与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，物块大小可忽略，在轨道连接处无能量损失，，，。求： （1）子弹射入物块后，物块的速度的大小和该过程中产生的热量； （2）物块刚滑上传送带时的加速度的大小和在上滑过程中传送带对其做的功； （3）物块最终从传送带离开时的速度的大小和方向。（答案可保留根号） 【答案】（1）， （2）， （3），沿传送带斜向下 【解析】 【小问1详解】 对子弹和物块组成的系统，由动量守恒定律 得 产生热量等于系统动能损失 解得 【小问2详解】 由于在轨道连接处无能量损失，刚到轨道上速度大小不变，方向沿传送带斜向上。且，物块一开始相对于传送带上滑，该过程受力分析如图。垂直传送带方向受力平衡 摩擦力 可得沿传送带斜向下的合力 解得 设物块向上滑行时，减速至与传送带共速 解得 与传送带共速之后，物块速度小于传送带速度，摩擦力沿传送带向上，合力 解得，方向沿传送带斜向下。物块匀减速沿传送带斜向上运动，经速度减为零 解得。判断 所以物块不会从传送带的上端离开。 从最低点到最高点，根据功能关系，传送带通过摩擦力对物块做功 解得 【小问3详解】 物块从传送带的下端滑离，方向沿传送带斜向下。物块下滑过程做匀加速直线运动 解得 其他做法求： 方法2： 与传送带共速后到滑到底端，对于物块，根据功能关系（上滑经过段时摩擦力对物块做的正功和下滑经过段时摩擦力对物块做的负功相抵消） 计算得到 方法3：物块在传送带上的全过程，根据功能关系（上滑经过段时摩擦力对物块做的正功和下滑经过段时摩擦力对物块做的负功相抵消） 求得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期期末调研参考资料 高一年级物理学科 本调研资料共6页，15小题，满分100分，建议完成时间：75分钟。 注意事项： 1、作答前，学生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、调研号、监测室号和座位号填写在答题卡上，并在答题卡相应位置上填涂调研号。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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。答案不能答在调研资料上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，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，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4、学生必须保持答题卡的整洁。调研结束后，将调研资料和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 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. 关于下列四幅图，说法正确的是（ ） A. 甲图中，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 乙图中，经典力学不适用于分析“天问一号”探测器在火星着陆过程中的运动 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有侧向挤压作用 D. 丁图中，研究向心力与质量、角速度、半径的关系主要运用了等效替代思想 2. 木星有4颗由伽利略发现的卫星，称为“伽利略卫星”。其中两颗卫星a、b绕木星做匀速圆周运动，轨道半径之比为。不考虑两卫星间的引力，则a、b两卫星（ ） A. 受到万有引力之比 B. 受到万有引力之比 C. 线速度之比是 D. 线速度之比是 3. 如图，一圆锥筒竖直放置，内壁光滑。小球绕轴线上的某点在水平面内做匀速圆周运动。若小球距圆锥筒顶点的高度越大，则（ ） A. 角速度越小 B. 角速度越大 C. 对侧壁的压力越大 D. 对侧壁的压力越小 4. 太空碎片可能给航天器带来危害。某空间站绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站经过P点时，沿图中箭头所示的径向方向短暂喷射气体，受到反冲作用后速度发生瞬时改变，随后进入图中虚线所示的椭圆轨道。已知椭圆半长轴大于圆轨道半径，M、N分别为椭圆轨道上的两点。则空间站（ ） A. 变轨后的运动周期比变轨前的小 B. 变轨后经过P点的速度比变轨前的小 C. 喷气前、喷气完成后，经过P点的加速度相同 D. 变轨后，从M运动到N的过程，机械能减小 5. 如图甲，修正带通过两个相互啮合的齿轮工作，其原理可简化为图乙。若两齿轮匀速转动且啮合处无打滑，大齿轮上的A点、轮缘上B点和C点到各自转轴间的距离之比为，下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 在竖直平面内有一半径为的圆形轨道（粗糙程度未知），a、c分别是轨道最低点和最高点。一个质量为的小物块，以速度从a点开始沿轨道内侧顺时针运动，经过与轨道圆心等高的b点后，到达c点的速度为，重力加速度取。则在这个过程中，小物块（ ） A. 机械能守恒 B. 克服摩擦力做功1.75 J C. 向心加速度先减小后增加 D. 在a点对轨道的压力小于在b点对轨道的压力 7. 某新能源汽车在测试过程中，由静止开始沿平直公路运动。通过传感器测得汽车牵引力与速度的关系图像如图所示。已知汽车质量为，运动过程中所受阻力恒为，达到额定功率后功率保持不变，且，下列说法正确的是（ ） A. B. 在的过程中，其加速度大小为 C. 在的过程中，汽车的平均速度小于 D. 当汽车速度为时，其加速度大小为 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. 图为运动员蹦床过程示意图，空气阻力大小恒定。A为运动员到达的最高点；B为运动员下落过程中刚接触蹦床时的位置；C为运动员到达的最低点。则运动员自A落至C的过程中（ ） A. 运动员机械能一直减小 B. 运动员机械能先不变再减小 C. 当蹦床的弹力等于运动员的重力时，其动能最大 D. 运动员机械能的减少量大于蹦床弹性势能的增加量 9. 如图所示，质量相等的A、B、C小球，在同一高度以相同的速率抛出，其中A球竖直向下抛出，B球斜向上抛出，C球水平抛出，不计空气阻力。则小球（ ） A. 落地前的瞬间，速度相同 B. 落地前瞬间，重力的瞬时功率关系为 C. 从抛出到落地过程中，重力做的功相等 D. 从抛出到落地过程中，重力的平均功率关系为 10. 如图甲所示，质量为的物体静止在水平地面上。从开始，物体受到水平推力作用，随时间变化的关系如图乙所示，时撤去。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.4，物体的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则从到物体停止运动的过程中，物体（ ） A. 时速度为零 B. 最大速度为 C. 受到的冲量大小为 D. 受到摩擦力的冲量大小为 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 三、实验与探究（共16分，请把答案填写在答卷纸上相应位置） 11. 某实验小组采用不同的实验验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为。 实验一：验证重物在下落过程中机械能是否守恒。 （1）在实验操作过程中出现如图所示的三种情况，其中操作规范正确的是__________。 （2）操作正确得到如图所示的一条纸带。O点是打点计时器打下的第一个点，在纸带上选取连续打出的3个点A、B、C，测得A、B、C到O的距离分别为、。打点计时器打点的周期为，重物的质量为。则从O点到B点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，动能增加量为__________。（用题中已知物理量的符号表示） （3）实验二：验证摆锤下摆过程机械能是否守恒。将光电门固定在点D处，使圆柱形摆锤从圆弧AD间某一位置静止释放，记录摆锤通过光电门的挡光时间和释放位置距离D点的高度，摆锤直径为。若满足__________（用题中已知物理量的符号表示），则可认为摆锤下摆过程机械能守恒。 12. 如图甲，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程，然后把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜轨上的S点静止释放，与小球正碰，并多次重复实验，分别找到两小球相碰后的平均落地点位置M、N。 （1）下列操作中，属于本实验必要步骤的是__________（填选项的符号） A. 测量两个小球的质量、 B. 测量抛出点距地面的高度 C. 测量S点到轨道水平部分的高度 D. 测量两小球相碰后平抛运动的射程、 （2）若表达式满足__________，则两球碰撞过程动量守恒（用实验中所测物理量符号表示）。若该碰撞是弹性碰撞，则应满足的表达式为__________（用、、表示）。 （3）某次实验中，测定，，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示，则碰撞前、后两小球总动量的比值为__________。（保留三位有效数字） 四、计算题（共38分。写出必要的文字说明，公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位） 13. 2024年，我国嫦娥六号探测器成功抵达月球背面，并带回人类首份月背样品。假设嫦娥六号着陆前绕月球做匀速圆周运动，距月球表面的高度为，运行周期为。已知月球可视为半径为的球体，不计月球自转，引力常量为。求 （1）嫦娥六号运行速度大小和月球质量； （2）月球的平均密度； （3）月球的第一宇宙速度。 14. 杵臼是我国古代加工谷物的重要工具，在《诗经·大雅》中有明确记载。使用杵臼的过程如下：如图所示，舂捣臼中谷物时，人手紧握质量为的石杵（石杵与谷物接触但未陷入），施加一竖直向上的恒力使其从静止开始上升，上升高度后松手，手不再对石杵作用；石杵再次接触谷物后，经过时间静止。以上为完成一次舂捣的过程，重力加速度大小为，不计空气阻力，求： （1）在上升全过程中石杵机械能的变化量，以及石杵上升的最大高度； （2）石杵再次接触谷物前的瞬时速度大小； （3）时间内，石杵对谷物的平均作用力大小。 15. 如图，水平光滑轨道与倾角为的传送带平滑连接，传送带以恒定速率顺时针转动。质量的子弹以的水平速度射向静止在水平轨道上的物块，并嵌入其中，二者总质量为，随后整体滑上传送带。已知传送带长度，物块与传送带间的动摩擦因数为。物体与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，物块大小可忽略，在轨道连接处无能量损失，，，。求： （1）子弹射入物块后，物块的速度的大小和该过程中产生的热量； （2）物块刚滑上传送带时的加速度的大小和在上滑过程中传送带对其做的功； （3）物块最终从传送带离开时的速度的大小和方向。（答案可保留根号） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $