精品解析:内蒙古自治区包头市2025-2026学年高一下学期7月期末物理试题
2026-07-25
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 包头市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.31 MB |
| 发布时间 | 2026-07-25 |
| 更新时间 | 2026-07-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58957608.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年度第二学期高一年级期末教学质量监测试卷
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场、座位号写在答题卡上,将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2023年中美元首会晤,中方专车行驶过程中,车辆沿图中虚线做匀速率曲线运动,车辆经过点时,其所受合力与瞬时速度的方向关系示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 某同学将弹簧笔内的弹簧取出,固定在桌面上,用小笔帽套在弹簧上,竖直向下压弹簧,如图(a)所示。松手后弹簧将小笔帽竖直向上弹起,不计其受到的阻力,上升过程中的图像如图(b)所示(到部分为曲线,到部分为直线),则上升过程中下列说法正确的是( )
A. 弹簧原长为
B. 到之间小笔帽机械能不变
C. 到之间小笔帽加速度逐渐减小
D. 到之间弹簧弹性势能全部转化为小笔帽的动能
3. 如图,光滑水平地面上有一倾角为的斜面体,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,初始时系统静止,现释放斜面体,小球沿竖直墙面向下运动,斜面体沿水平地面向右运动,不计一切摩擦。则在小球下落过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球与斜面体组成的系统,动量守恒
B. 小球与斜面体组成的系统,在水平方向上动量守恒
C. 合外力对小球做的功,等于小球的动量变化量
D. 小球减少的重力势能,等于小球与斜面体增加的动能之和
4. 某质点的振动图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻该质点位于平衡位置
B. 时刻该质点向轴负方向运动
C. 该质点振动周期
D. 该质点振动周期
5. 如图是某机车雨刮器的示意图,雨刮器由刮水片和雨刮臂连接而成,为刮水片的两个端点,为刮水片与雨刮臂的连接点,若雨刮臂绕点转动的过程中,刮水片始终保持竖直,下列说法正确的是( )
A. 点的线速度始终不变
B. 点比点的向心加速度小
C. 点比点的角速度小
D. 同一时刻,、、三点的线速度相同
6. 如图,、、三颗赤道上方的卫星位于正三角形的三个顶点上恰好能实现环赤道全球通信。卫星的转动方向与地球自转方向相同。已知地球半径为,地球表面两极处的重力加速度为(仅考虑地球对卫星的作用力)。则该三颗卫星绕地球转动的周期为( )
A. B. C. D.
7. 如图(a),光滑圆锥体固定在水平面上,其轴线竖直,母线与轴线夹角为,长为的轻绳,一端固定在圆锥顶点处,另一端拴着质量为的小球(小球可看成质点,小球静止时,轻绳与母线平行),小球以角速度绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动,绳子拉力随的变化关系如图(b)所示,重力加速度取10m/s2,则下列正确的是( )
A. B. m=1kg
C. L=0.5m D. 小球的角速度为4rad/s时,小球已经离开锥面
8. 质量为的汽车,在水平路面上由静止开始启动,其图像如图所示,已知时间内为过原点的直线。时刻速度为,功率达到额定功率,此后保持额定功率不变,在时刻达到最大速度后做匀速运动。汽车运动中阻力大小恒定,下列说法正确的是( )
A. 时刻以后,汽车的牵引力为零
B. 至过程中,汽车的加速度减小
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为
9. 2025年9月3日,在北京天安门大阅兵上,我国展示了“东风—5C”液体洲际战略核导弹,其最具革命性的升级在于分导式多弹头(MIRV)能力。如图所示,若从地面上A点发射一枚导弹,导弹沿ACDB轨道飞行,最终击中地面目标B。已知CD段为导弹在大气层外关闭发动机后自由飞行的一段轨迹,D点距地面的高度为地球半径的,地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 导弹沿段飞行过程中机械能守恒
B. 导弹沿段飞行时处于失重状态
C. 导弹在点的速度大于地球第一宇宙速度
D. 导弹在点的加速度大小为
10. 如图所示,斜面体固定在水平面上,底端有一固定的挡板,挡板通过轻质弹簧连接物块,物块A通过不可伸长的细线绕过固定在斜面顶端的定滑轮连接一个物块B,细线与斜面平行,用手托住物块B,使整个装置保持静止,初始细线伸直但无张力。无初速度释放物块B后,物块A在斜面上做简谐运动,物块B整个运动过程中与地面始终无接触。已知斜面倾角为,弹簧劲度系数为,物块的质量均为,不计一切摩擦,重力加速度为,则( )
A. 物块A、B做简谐运动的振幅为
B. A、B及弹簧组成的系统,机械能守恒
C. 细线对物块B的最大拉力
D. 物块的最大速度
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某兴趣小组设计了如图(a)所示的实验装置,在单摆悬点处安装力传感器,可采集摆线的拉力;在小球的平衡位置正下方处安装光电门,可采集小球底部的轻质遮光片的遮光时间。利用该装置可以完成测量当地重力加速度大小、验证机械能守恒定律等实验。
实验操作如下:
(1)用刻度尺测得摆线长度为,用游标卡尺测得小球直径为;用螺旋测微器测量遮光片的宽度为;
(2)将小球拉至与竖直方向成较小角度并由静止释放。利用力传感器,获得摆线所受拉力的大小与时间的关系图像,如图(b)所示,则单摆的周期__________(用“”“”表示),当地的重力加速度大小的测量值为__________(用“”“”和“”表示)。
(3)测出重力加速度后再次进行实验:
①将小球拉至与竖直方向成较大角度,并由静止释放;
②记录小球经过平衡位置时遮光片的遮光时间为,将遮光片经过平衡位置时的速度大小视为小球经过平衡位置时的速度。
③改变,重复①和②。
根据所测数据,小球由静止运动到平衡位置的过程中,在误差允许的范围内,若满足__________的关系式(用“”“”“”“”“”“”表示),则小球在上述过程中机械能守恒。
(4)根据多次测量结果发现:小球由静止运动到平衡位置的过程中,重力势能减少量总是小于动能增加量,可能的原因是__________。(写出一条即可)
12. 用如图所示的装置进行实验,让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时,先使球1多次从斜槽上位置S由静止释放,确定其平均落地点,记为P。然后,把半径相同的球2置于水平轨道的末端,再将球1从位置S由静止释放,与球2相碰,重复多次,分别确定碰后球1和球2的平均落地点,记为M和N,分别测出O点到平均落地点的距离OM、OP、ON。测得球1的质量为m1,球2的质量为m2,已知m1>m2。(P、M、N在图中未画出)
(1)下列实验步骤中必要的是( )
A. 测量球1静止释放的高度h B. 测量抛出点距地面的高度H
C. 测量两小球的半径 D. 利用重锤线确定O点的位置
(2)完成上述实验,图中平均落地点的位置可能正确的是( )
A. B. C.
(3)某次实验时先将球1从斜槽上位置S静止释放,确定球1平均落地点P。然后将球2放在斜槽末端,发现球2沿斜槽滚动,于是调整斜槽末端水平,调整后斜槽末端离地面高度跟原来相同。从斜槽上位置S静止释放球1,与球2碰撞后,确定两球平均落地点M和N。若不考虑调整斜槽引起小球在空中运动时间的变化,则______。(选填“>”“=”或“<”)
(4)某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设。在实验中仅换用不同质量的球1,重复实验,绘出的图像;又仅换用不同质量的球2,重复实验,并绘出的图像。下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是( )
A. B. C. D.
13. 图(a)中实线、虚线分别表示t=0和t=0.25s时某绳波(简谐横波)的图像,x轴为绳中各质点平衡位置的连线。若该绳波沿x轴负方向传播,周期大于0.25s。
(1)求绳波的波长和振幅;
(2)求绳波的周期和传播速度;
(3)在图(b)中,画出t=0.5s时绳波在0~2.0m内的图像。
14. 如图,质量ma=0.8kg的物体a静止在光滑水平面上,其上表面是半径R=4m的光滑圆弧轨道,其底端切线水平。地面固定一竖直挡板。将质量mb=0.2kg的滑块b(可视为质点)从物体a的顶端由静止释放,滑块b滑下与挡板碰撞后速度大小保持不变。忽略空气阻力。取g=10m/s2。求:
(1)滑块b滑离物体a时的速度大小;
(2)从滑块b静止释放到a、b分离过程,物体a运动的距离;
(3)滑块b第一次滑上物体a上升的最大高度。
15. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示,固定的水平直轨道AE的动摩擦因数,光滑螺旋圆形轨道BCD半径,水平传送带EF长度,动摩擦因数也是。现用压缩至P点的弹簧将质量的小滑块弹出,恰好经过圆形轨道最高点C,,传送带以的恒定速率顺时针转动,重力加速度,求:
(1)小滑块在B点时受到轨道支持力的大小;
(2)小滑块在P点时弹簧的弹性势能大小;
(3)由于运送小滑块,电动机多消耗的电能。
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2025-2026学年度第二学期高一年级期末教学质量监测试卷
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场、座位号写在答题卡上,将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2023年中美元首会晤,中方专车行驶过程中,车辆沿图中虚线做匀速率曲线运动,车辆经过点时,其所受合力与瞬时速度的方向关系示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】曲线运动中,合力一定指向轨迹的凹侧。已知车辆沿虚线做匀速率曲线运动,凹侧在点的左侧,因此合力需指向点左侧;车辆做匀速率运动,速率不变,说明合力只改改变速度的方向,不改变速度的大小,因此合力方向一定与瞬时速度方向垂直。
故选C。
2. 某同学将弹簧笔内的弹簧取出,固定在桌面上,用小笔帽套在弹簧上,竖直向下压弹簧,如图(a)所示。松手后弹簧将小笔帽竖直向上弹起,不计其受到的阻力,上升过程中的图像如图(b)所示(到部分为曲线,到部分为直线),则上升过程中下列说法正确的是( )
A. 弹簧原长为
B. 到之间小笔帽机械能不变
C. 到之间小笔帽加速度逐渐减小
D. 到之间弹簧弹性势能全部转化为小笔帽的动能
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,小笔帽在处与弹簧分离,此时弹簧恢复原长,故弹簧原长为,故A错误;
B.从到,小笔帽只受重力,动能与重力势能之和不变,机械能守恒,故B正确;
C.在处小笔帽动能最大、速度最大,加速度为零。从到,弹簧弹力逐渐减小,竖直向下的合力逐渐增大,加速度大小逐渐增大,故C错误;
D.从到,小笔帽动能和重力势能均增大,弹簧弹性势能转化为小笔帽的动能和重力势能,并非全部转化为动能,故D错误。
故选B。
3. 如图,光滑水平地面上有一倾角为的斜面体,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,初始时系统静止,现释放斜面体,小球沿竖直墙面向下运动,斜面体沿水平地面向右运动,不计一切摩擦。则在小球下落过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球与斜面体组成的系统,动量守恒
B. 小球与斜面体组成的系统,在水平方向上动量守恒
C. 合外力对小球做的功,等于小球的动量变化量
D. 小球减少的重力势能,等于小球与斜面体增加的动能之和
【答案】D
【解析】
【详解】AB.小球与斜面体组成的系统,在水平方向上受到墙壁向右的弹力作用,合外力不为0,所以系统动量不守恒;水平方向上受外力,故在水平方向上动量也不守恒,故AB错误;
C.根据动量定理可得系统动量的变化量等于合外力的冲量,故C错误;
D.根据系统的机械能守恒定律,系统减少的重力势能等于系统增加的动能;小球下落,斜面体动能增加,小球动能也增加,所以小球减少的重力势能,等于小球与斜面体增加的动能之和,故D正确。
故选D。
4. 某质点的振动图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻该质点位于平衡位置
B. 时刻该质点向轴负方向运动
C. 该质点振动周期
D. 该质点振动周期
【答案】C
【解析】
【详解】AB.图像为振动图像,斜率为振动速度,可知时刻该质点向y轴正方向运动,故AB错误;
CD.该质点的振动方程为,其中时刻该质点的位移为5m,可知
则
将,代入可得
则周期为,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图是某机车雨刮器的示意图,雨刮器由刮水片和雨刮臂连接而成,为刮水片的两个端点,为刮水片与雨刮臂的连接点,若雨刮臂绕点转动的过程中,刮水片始终保持竖直,下列说法正确的是( )
A. 点的线速度始终不变
B. 点比点的向心加速度小
C. 点比点的角速度小
D. 同一时刻,、、三点的线速度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.P点以O为圆心做圆周运动,P点的线速度方向时刻发生变化,故A错误
C.刮水器上各点的周期相同,根据可知,M、N两点的角速度相同,故C错误;
D.由于刮水片始终保持竖直,所以刮水片各点的线速度与P点相同,则在同一时刻,M、P、N三点的线速度相同,故D正确;
B.根据,由于M、N两点线速度相同,角速度相同,则向心加速度相同,故B错误。
故选D。
6. 如图,、、三颗赤道上方的卫星位于正三角形的三个顶点上恰好能实现环赤道全球通信。卫星的转动方向与地球自转方向相同。已知地球半径为,地球表面两极处的重力加速度为(仅考虑地球对卫星的作用力)。则该三颗卫星绕地球转动的周期为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】三颗卫星位于正三角形三个顶点,地球赤道截面为该正三角形的内切圆,内切圆半径为地球半径R,正三角形顶点到地心的距离为卫星轨道半径r。 由正三角形性质:内切圆半径为外接圆半径的一半,得
地球表面两极处,物体重力等于万有引力,有
卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有
解得
故选B。
7. 如图(a),光滑圆锥体固定在水平面上,其轴线竖直,母线与轴线夹角为,长为的轻绳,一端固定在圆锥顶点处,另一端拴着质量为的小球(小球可看成质点,小球静止时,轻绳与母线平行),小球以角速度绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动,绳子拉力随的变化关系如图(b)所示,重力加速度取10m/s2,则下列正确的是( )
A. B. m=1kg
C. L=0.5m D. 小球的角速度为4rad/s时,小球已经离开锥面
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球仍与锥面接触时,沿绳方向由牛顿第二定律得
小球离开锥面后做圆锥摆运动,有
由图像可知第一段图线的斜率为
后一段图线经过,故
所以,解得,故A错误;
B.由两段图线斜率之比得、
图线纵截距满足
解得,故B错误;
C.小球离开锥面后有,由后一段图线经过
整理得,由两段图线斜率之比及纵截距得,所以,故C正确;
D.图线折点对应支持力恰好减为零,小球即将离开锥面,此时
即;当时,小球仍与锥面接触,故D错误。
故选C。
8. 质量为的汽车,在水平路面上由静止开始启动,其图像如图所示,已知时间内为过原点的直线。时刻速度为,功率达到额定功率,此后保持额定功率不变,在时刻达到最大速度后做匀速运动。汽车运动中阻力大小恒定,下列说法正确的是( )
A. 时刻以后,汽车的牵引力为零
B. 至过程中,汽车的加速度减小
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,时刻以后,汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力大小等于阻力大小,故A错误;
B.根据图像斜率表示加速度,由图可知,至过程中,汽车的加速度减小,故B正确;
C.由图可知,时间内,汽车的加速度为,由牛顿第二定律有
解得
则汽车的额定功率为,故C错误;
D.汽车的最大速度为,故D正确。
故选BD。
9. 2025年9月3日,在北京天安门大阅兵上,我国展示了“东风—5C”液体洲际战略核导弹,其最具革命性的升级在于分导式多弹头(MIRV)能力。如图所示,若从地面上A点发射一枚导弹,导弹沿ACDB轨道飞行,最终击中地面目标B。已知CD段为导弹在大气层外关闭发动机后自由飞行的一段轨迹,D点距地面的高度为地球半径的,地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 导弹沿段飞行过程中机械能守恒
B. 导弹沿段飞行时处于失重状态
C. 导弹在点的速度大于地球第一宇宙速度
D. 导弹在点的加速度大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.在大气层外关闭发动机后,以导弹和地球为系统,只有万有引力做功,系统机械能守恒,故A正确;
B.导弹沿段飞行时只受万有引力作用,支持力为零,处于完全失重状态,故B正确;
C.设地球第一宇宙速度为,点到地心的距离为
该高度处的圆轨道速度
由图可知点为弹道最高点,且导弹随后落回地面,因此,故C错误;
D.点到地心的距离为
地球表面有
由万有引力定律得,故D错误。
故选AB。
10. 如图所示,斜面体固定在水平面上,底端有一固定的挡板,挡板通过轻质弹簧连接物块,物块A通过不可伸长的细线绕过固定在斜面顶端的定滑轮连接一个物块B,细线与斜面平行,用手托住物块B,使整个装置保持静止,初始细线伸直但无张力。无初速度释放物块B后,物块A在斜面上做简谐运动,物块B整个运动过程中与地面始终无接触。已知斜面倾角为,弹簧劲度系数为,物块的质量均为,不计一切摩擦,重力加速度为,则( )
A. 物块A、B做简谐运动的振幅为
B. A、B及弹簧组成的系统,机械能守恒
C. 细线对物块B的最大拉力
D. 物块的最大速度
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.释放前对物体A受力分析由牛顿第二定律有
根据简谐运动的对称性可知,物块A在最低点和最高点时,A、B整体所受的回复力等大反向,有
联立解得,,A错误;
B.对于A、B、弹簧组成的系统,机械能守恒,B正确;
C.物块B到达最低点时,细线对物块B的拉力最大,设此时加速度大小为a,根据简谐运动的对称性,对于A、B整体有
物块B在最低点时,根据牛顿第二定律有
解得,C正确;
D.物块A到达平衡位置时速度最大,因
则此时弹簧的伸长量等于初始状态的压缩量,从释放点到平衡位置过程中根据系统机械能守恒定律有
解得,D正确。
故选BCD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某兴趣小组设计了如图(a)所示的实验装置,在单摆悬点处安装力传感器,可采集摆线的拉力;在小球的平衡位置正下方处安装光电门,可采集小球底部的轻质遮光片的遮光时间。利用该装置可以完成测量当地重力加速度大小、验证机械能守恒定律等实验。
实验操作如下:
(1)用刻度尺测得摆线长度为,用游标卡尺测得小球直径为;用螺旋测微器测量遮光片的宽度为;
(2)将小球拉至与竖直方向成较小角度并由静止释放。利用力传感器,获得摆线所受拉力的大小与时间的关系图像,如图(b)所示,则单摆的周期__________(用“”“”表示),当地的重力加速度大小的测量值为__________(用“”“”和“”表示)。
(3)测出重力加速度后再次进行实验:
①将小球拉至与竖直方向成较大角度,并由静止释放;
②记录小球经过平衡位置时遮光片的遮光时间为,将遮光片经过平衡位置时的速度大小视为小球经过平衡位置时的速度。
③改变,重复①和②。
根据所测数据,小球由静止运动到平衡位置的过程中,在误差允许的范围内,若满足__________的关系式(用“”“”“”“”“”“”表示),则小球在上述过程中机械能守恒。
(4)根据多次测量结果发现:小球由静止运动到平衡位置的过程中,重力势能减少量总是小于动能增加量,可能的原因是__________。(写出一条即可)
【答案】 ①. ②. ③. ④. 遮光片的速度大于小球速度
【解析】
【详解】[1]根据单摆的特点可知,在最低点时的拉力是最大的,所以周期的大小应为
[2]单摆的周期公式为
则
整理可得
[3]若忽略阻力,则,
整理可得
[4]由于遮光片的位置低于小球,其做圆周运动的半径更大,通过光电门测得的速度会略大于小球速度,因此计算得到的小球动能增加量会偏大。
12. 用如图所示的装置进行实验,让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时,先使球1多次从斜槽上位置S由静止释放,确定其平均落地点,记为P。然后,把半径相同的球2置于水平轨道的末端,再将球1从位置S由静止释放,与球2相碰,重复多次,分别确定碰后球1和球2的平均落地点,记为M和N,分别测出O点到平均落地点的距离OM、OP、ON。测得球1的质量为m1,球2的质量为m2,已知m1>m2。(P、M、N在图中未画出)
(1)下列实验步骤中必要的是( )
A. 测量球1静止释放的高度h B. 测量抛出点距地面的高度H
C. 测量两小球的半径 D. 利用重锤线确定O点的位置
(2)完成上述实验,图中平均落地点的位置可能正确的是( )
A. B. C.
(3)某次实验时先将球1从斜槽上位置S静止释放,确定球1平均落地点P。然后将球2放在斜槽末端,发现球2沿斜槽滚动,于是调整斜槽末端水平,调整后斜槽末端离地面高度跟原来相同。从斜槽上位置S静止释放球1,与球2碰撞后,确定两球平均落地点M和N。若不考虑调整斜槽引起小球在空中运动时间的变化,则______。(选填“>”“=”或“<”)
(4)某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设。在实验中仅换用不同质量的球1,重复实验,绘出的图像;又仅换用不同质量的球2,重复实验,并绘出的图像。下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)D (2)C
(3)< (4)BC
【解析】
【小问1详解】
AB.球1从斜槽上同一位置S由静止释放,到达斜槽末端速度相同;小球离开斜槽后做平抛运动,下落高度相同,运动时间相同,速度 ,动量守恒式中t可约去,用x代替v,因此不需要测量释放高度和抛出点高度,故AB错误;
C.实验中要求小球半径相同即可,不需要测量小球半径,故C错误;
D.本题中O为抛出点在记录纸上的垂直投影,实验直接测量O到落地点的距离,必须用重锤线确定O点位置,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
碰撞前入射球速度
碰撞后入射球速度
被碰球速度
代入动量守恒
可得验证式
碰撞后球1速度小于,射程小于OP;碰撞后球2速度大于碰撞后球1速度,射程大于OM,因此落地点顺序可能为MPN。
故选C。
【小问3详解】
调整斜槽前,斜槽末端不水平,球1抛出时初速度水平分量小于球1的初速度大小,在空中运动时间不变,则
而动量守恒要求
因此
故填。
【小问4详解】
AB.弹性碰撞满足动量守恒和动能守恒,
推导得
代入,,整理得
仅换,增大时,减小,逐渐趋近于,故A错误,B正确;
CD.仅换,随m2增大线性增大,截距为,故C正确,D错误。
故选BC。
13. 图(a)中实线、虚线分别表示t=0和t=0.25s时某绳波(简谐横波)的图像,x轴为绳中各质点平衡位置的连线。若该绳波沿x轴负方向传播,周期大于0.25s。
(1)求绳波的波长和振幅;
(2)求绳波的周期和传播速度;
(3)在图(b)中,画出t=0.5s时绳波在0~2.0m内的图像。
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图(a)可知,相邻两波峰或相邻两波谷间的距离为,故波长
质点偏离平衡位置的最大距离为,故振幅
【小问2详解】
从到,波沿轴负方向传播。因
该时间内波形向左移动的距离小于一个波长;比较实线和虚线,波形向左移动的距离
故
解得
由波速公式得
【小问3详解】
从到,波形沿轴负方向移动的距离
因此,在、、处质点位移均为零,在处为波谷,在处为波峰,图像如答案所示。
14. 如图,质量ma=0.8kg的物体a静止在光滑水平面上,其上表面是半径R=4m的光滑圆弧轨道,其底端切线水平。地面固定一竖直挡板。将质量mb=0.2kg的滑块b(可视为质点)从物体a的顶端由静止释放,滑块b滑下与挡板碰撞后速度大小保持不变。忽略空气阻力。取g=10m/s2。求:
(1)滑块b滑离物体a时的速度大小;
(2)从滑块b静止释放到a、b分离过程,物体a运动的距离;
(3)滑块b第一次滑上物体a上升的最大高度。
【答案】(1)8m/s
(2)0.8m (3)1.44m
【解析】
【小问1详解】
滑块b在物体a上滑行过程中,根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得
联立解得,
可知滑块b滑离物体a时的速度大小为。
【小问2详解】
从滑块b静止释放到a、b分离过程,有
即
又
联立解得物体a运动的距离为
【小问3详解】
滑块b第一次滑上物体a上升到最大高度时,根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得
联立解得上升的最大高度为
15. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示,固定的水平直轨道AE的动摩擦因数,光滑螺旋圆形轨道BCD半径,水平传送带EF长度,动摩擦因数也是。现用压缩至P点的弹簧将质量的小滑块弹出,恰好经过圆形轨道最高点C,,传送带以的恒定速率顺时针转动,重力加速度,求:
(1)小滑块在B点时受到轨道支持力的大小;
(2)小滑块在P点时弹簧的弹性势能大小;
(3)由于运送小滑块,电动机多消耗的电能。
【答案】(1)12N (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小滑块经过圆形轨道最高点时的速度为
解得
小滑块在点的速度为
解得
根据牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
小滑块在点时弹簧的弹性势能
解得
【小问3详解】
小滑块在点的速度为
解得
小滑块在传送带上运动时的加速度
解得
与传送带达到共同速度所需要的时间
解得
小滑块的位移
传送带的位移
相对位移
产生的热量
电动机多消耗的电能
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