精品解析：辽宁葫芦岛市第一高级中学2025-2026学年高一下学期期末物理试题

2025~2026学年度第二学期期末限时训练 高一物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、作答时，将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。 3、作图可先用铅笔画出，确定后必须用黑色签字笔描黑。 4、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，有选错或不答的得0分。 1. 比冲是衡量火箭引擎燃料利用效率的物理量，它是推进剂产生的冲量与其质量的比值，其国际单位是（ ） A. B. C. D. 2. 2026年5月27日我国在文昌航天发射场发射的“通信技术试验卫星二十四号”地球静止轨道卫星，用于多频段、高速率通信技术试验，该卫星与近地圆轨道卫星相比（ ） A. 周期较短，加速度较大 B. 周期较短，加速度较小 C. 周期较长，加速度较大 D. 周期较长，加速度较小 3. 如图，无人驾驶清扫车在平直路面行驶，全程阻力大小恒定，当清扫车加速行驶时，牵引力做功等于其（ ） A. 动能的增加量 B. 克服阻力做功 C. 动能的增加量与克服阻力做功之差 D. 动能的增加量与克服阻力做功之和 4. 2026年4月，全球首个纳米级微振动实验室在我国雄安正式投运。实验中，科研人员对精密光学组件施加可控周期性驱动力，使组件做稳定受迫振动。下列说法正确的是（ ） A. 组件稳定振动的频率由自身固有频率决定 B. 增大周期性驱动力的频率，组件振幅一定变大 C. 驱动力频率等于组件固有频率时，组件振幅最大 D. 组件做受迫振动的振幅恒定，与驱动力频率无关 5. 沿x轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质上的一个质点，从图示时刻起经过，P的（ ） A. 速度沿y轴正方向 B. 速度沿x轴正方向 C. 加速度沿y轴正方向 D. 加速度沿y轴负方向 6. 如图所示，在精密设备的缓冲减震装置中，常采用非线性橡胶减振器吸收冲击能量。某次模拟实验中，物体以大小为的水平初速度撞击该减振器，被弹回离开时的速度大小为，且。下列四幅图中，横坐标为减振器形变量x，纵坐标为弹力F，箭头表示形变量x的变化过程，x增大为压缩过程，x减小为回弹过程，能正确反映该过程中F随x变化关系的图像是（ ） A. B. C. D. 7. 2026米兰冬奥会单板滑雪大跳台比赛中，我国选手苏翊鸣斩获一枚铜牌。若将比赛中的运动员视作质量为m的质点，其从斜坡顶端飞出时，初速度大小为，与水平方向夹角为，最终落在斜坡上。忽略空气阻力，运动员在空中的运动过程可简化为斜抛运动，则运动员在空中运动的全过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运动员所受重力功率的大小一直增大 B. 运动员机械能先减小后增加 C. 运动员动量变化量的大小为 D. 运动员动能增大 8. 如图（a），额定功率为的起重机竖直吊起质量为m的重物，其输出功率随时间变化的图像如图（b）所示，时刻重物刚好达到最大速度。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 在时间内重物做匀速直线运动 B. 在时间内起重机平均功率为 C. 在时间内起重机所做的功为 D. 在时刻重物的运动速度为 9. 斯威夫特一塔特尔彗星是英仙座流星雨的母彗星，该彗星绕太阳运动的轨道是非常扁的椭圆，近日点距离太阳约，远日点距离太阳约。地球绕太阳运动轨道半径为，公转周期为1年。若已知引力常量和的距离，下列说法正确的是（　　） A. 彗星的公转周期约为130年 B. 彗星与太阳连线和地球与太阳连线在相等时间扫过的面积相等 C. 彗星在近日点与远日点的速率之比约为 D. 根据题中所给信息，可以计算太阳质量 10. 如图（a），一滑块静止在水平面上，滑块的曲面是半径为R的四分之一圆弧，圆弧最低点切线沿水平方向。小球以水平向右的初速度从圆弧最低点冲上滑块，且小球能从圆弧最高点冲出滑块。小球与滑块水平方向的速度大小分别为、，作出的关系图像，局部图像如图（b）所示，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球与滑块的质量比为 B. 小球能够上升的最大高度为 C. 小球从滑块最高点冲出时的速度大小为 D. 小球能够再次回到滑块最低点且回到滑块最低点时速度方向水平向左 二、非选择题：本题共5小题，共54分 11. 某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图（a）所示，A为激光笔，B为光传感器。实验过程如下： （1）已知小球的直径为d，用刻度尺测量出同一水平高度的两悬点间的距离s和摆线长l（两摆线等长），则双线摆的等效摆长________（用l、d、s表示）； （2）在垂直于纸面的竖直平面内，将摆球偏离一个较小角度由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图（b）所示，图中第1个曲线最小值点对应的时刻为，第21个最小值点对应的时刻为，则双线摆的振动周期________（用、表示）； （3）根据实验数据拟合出图像为一条倾斜的直线，斜率，则重力加速度大小________（取，结果保留三位有效数字）。 12. “辘轳”是中国古代取水的重要设施，通过转动手柄将轻绳缠绕到转筒上，把水桶从井中提起。研究表明转动的物体也具有动能，称为转动动能，它属于机械能。某同学使用如图（a）所示装置探究“匀质转筒的转动动能与角速度的关系”。模拟小桶边缘固定一遮光片，光电门位于遮光片正下方。每次实验，细线保持竖直，将小桶上的遮光片与O点等高对齐，由静止释放，小桶下落带动转筒转动，细线与转筒之间不打滑，实验中测出了小桶（含重物和遮光片）质量m、转筒的直径D（不计细线对转筒直径的影响）、光电门距O点竖直方向距离h，遮光片宽度d（很窄）和遮光片通过光电门的时间t。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。 （1）遮光片通过光电门的速度________，此时转筒的转动动能_______，角速度_______。（用题干中所给的字母表示） （2）调节光电门的位置，多次实验，记录多组E和的值，描绘出图像如图（b）所示。该同学查阅资料得知匀质圆筒的转动动能与角速度的平方成正比，即，其中I为比例系数。若考虑水桶下落过程中受到的空气阻力，并将其简化为恒力，则利用图像得到的I的测量值_______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 13. “天问一号”由环绕器、着陆器和巡视器（祝融号火星车）三部分组成，环绕器主要功能是在环绕火星的轨道上进行遥感探测，并为着陆器和巡视器提供关键的中继通信服务。环绕器在距火星表面高度为h的圆形轨道上无动力运行时，环绕周期为；巡视器质量为m，静止在火星赤道上。已知万有引力常量为G，火星的半径为R，火星自转周期为，求： （1）火星的质量M与火星两极的重力加速度； （2）考虑火星自转的影响，巡视器静止在火星赤道时对火星表面压力的大小。 14. 在同一种均匀介质中，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=0和x=14m处，波源的振幅均为2cm。如图所示为t=0时刻两列波的波形图，此时平衡位置在x=4m和x=10m处的P、Q两质点刚开始振动。当t1=1.5s时，质点P第一次到达波谷。质点M的平衡位置在x=7m处（图中未画出）。求： （1）简谐波的传播速度v； （2）从t=0时刻开始质点P的振动方程； （3）从t=0到t2=5s时间内，质点M运动的路程。 15. 如图所示，水平传送带以速率顺时针匀速运行，传送带上方固定有劲度系数为k的轻质弹簧。质量为m的小木块轻放在传送带左端，当木块的速度达到时，刚好与弹簧接触，此后木块经过时间到达最右端。已知木块与传送带间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。求： （1）木块从释放到刚接触弹簧时所需的时间； （2）木块从释放到刚接触弹簧的过程中，电动机由于运送木块需多做的功； （3）木块从释放到最右端的过程中，摩擦力对木块的冲量大小I。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第二学期期末限时训练 高一物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、作答时，将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。 3、作图可先用铅笔画出，确定后必须用黑色签字笔描黑。 4、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，有选错或不答的得0分。 1. 比冲是衡量火箭引擎燃料利用效率的物理量，它是推进剂产生的冲量与其质量的比值，其国际单位是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题干定义可知，比冲为冲量与推进剂质量的比值。由于冲量的国际单位为，质量的国际单位为，推导可得比冲的国际单位为 A．是冲量的单位，故A错误； B．由上述推导可知比冲的单位为，故B正确； C．是加速度的单位，故C错误； D．是冲量的单位，故D错误。 故选B。 2. 2026年5月27日我国在文昌航天发射场发射的“通信技术试验卫星二十四号”地球静止轨道卫星，用于多频段、高速率通信技术试验，该卫星与近地圆轨道卫星相比（ ） A. 周期较短，加速度较大 B. 周期较短，加速度较小 C. 周期较长，加速度较大 D. 周期较长，加速度较小 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球质量为，卫星质量为，卫星轨道半径为，根据万有引力提供向心力有 解得 又根据万有引力提供向心力有 解得 由上述表达式可知，轨道半径越大，加速度越小，周期越长，由于地球静止轨道卫星的轨道半径远大于近地圆轨道卫星，故地球静止轨道卫星周期较长，加速度较小。 故选D。 3. 如图，无人驾驶清扫车在平直路面行驶，全程阻力大小恒定，当清扫车加速行驶时，牵引力做功等于其（ ） A. 动能的增加量 B. 克服阻力做功 C. 动能的增加量与克服阻力做功之差 D. 动能的增加量与克服阻力做功之和 【答案】D 【解析】 【详解】A．清扫车在平直路面加速行驶，根据动能定理可知，外力对清扫车做的总功等于动能的增加量，牵引力做功不等于动能的增加量，故A错误； B．清扫车加速行驶，动能的增加量大于零，根据动能定理可知，牵引力做功不等于克服阻力做功，故B错误； C．设牵引力做功为，克服阻力做功为，动能的增加量为，根据动能定理有 解得 可知牵引力做功等于动能的增加量与克服阻力做功之和，并非两者之差，故C错误； D．由对C选项的分析可知，牵引力做功等于动能的增加量与克服阻力做功之和，故D正确。 故选D。 4. 2026年4月，全球首个纳米级微振动实验室在我国雄安正式投运。实验中，科研人员对精密光学组件施加可控周期性驱动力，使组件做稳定受迫振动。下列说法正确的是（ ） A. 组件稳定振动的频率由自身固有频率决定 B. 增大周期性驱动力的频率，组件振幅一定变大 C. 驱动力频率等于组件固有频率时，组件振幅最大 D. 组件做受迫振动的振幅恒定，与驱动力频率无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．组件做稳定受迫振动时，其振动频率等于周期性驱动力的频率，与组件自身的固有频率无关，故A错误； B．根据受迫振动规律，当驱动力频率等于固有频率时振幅最大，若初始状态下驱动力频率满足，此时增大周期性驱动力的频率，使得驱动力频率与固有频率的差值变大，则组件的振幅会减小，故B错误； C．根据共振原理，当周期性驱动力的频率等于组件自身的固有频率时，组件发生共振现象，此时组件的振幅达到最大，故C正确； D．组件做受迫振动时的振幅大小与驱动力频率密切相关，驱动力频率越接近组件的固有频率，组件的振幅越大，偏离固有频率越多，振幅越小，并非恒定，故D错误。 故选C。 5. 沿x轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质上的一个质点，从图示时刻起经过，P的（ ） A. 速度沿y轴正方向 B. 速度沿x轴正方向 C. 加速度沿y轴正方向 D. 加速度沿y轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．横波中的介质质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，不随波发生迁移。由题图可知，时刻质点处于平衡位置上方，由于简谐横波沿轴正方向传播，根据波形平移法可知，图示时刻质点的速度沿轴正方向，且质点到达波峰所需的时间小于，则从图示时刻起经过时，质点处于波峰与平衡位置之间并向下运动，其速度沿轴负方向，故A错误； B．横波在传播过程中，介质中的质点只在轴方向上振动，不会沿波的传播方向即轴方向运动，故B错误； C．由对A选项的分析可知，经过时，质点处于平衡位置上方，其位移沿轴正方向，根据简谐运动的特征可知，质点的加速度方向始终指向平衡位置，因此此时质点的加速度沿轴负方向，故C错误； D．由对C选项的分析可知，经过时，质点的加速度沿轴负方向，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，在精密设备的缓冲减震装置中，常采用非线性橡胶减振器吸收冲击能量。某次模拟实验中，物体以大小为的水平初速度撞击该减振器，被弹回离开时的速度大小为，且。下列四幅图中，横坐标为减振器形变量x，纵坐标为弹力F，箭头表示形变量x的变化过程，x增大为压缩过程，x减小为回弹过程，能正确反映该过程中F随x变化关系的图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体离开减振器时速度减小，由可知，减振器吸收了机械能，有 减振器吸收的能量等于图像所围面积，因此压缩过程的弹力应大于同一形变量下回弹过程的弹力，有 A．图中上支对应增大的压缩过程，下支对应减小的回弹过程，在相同形变量下有，所围面积表示减振器吸收的能量，故A正确； B．图中压缩过程对应下支，回弹过程对应上支，减振器将向外释放能量，与不符，故B错误； C．压缩过程与回弹过程沿同一条曲线进行，图像不围成面积，减振器不能吸收能量，故C错误； D．图像中压缩和回弹过程不构成滞回环，不能表示减振器在一次形变过程中吸收机械能，故D错误。 故选A。 7. 2026米兰冬奥会单板滑雪大跳台比赛中，我国选手苏翊鸣斩获一枚铜牌。若将比赛中的运动员视作质量为m的质点，其从斜坡顶端飞出时，初速度大小为，与水平方向夹角为，最终落在斜坡上。忽略空气阻力，运动员在空中的运动过程可简化为斜抛运动，则运动员在空中运动的全过程中，下列说法正确的是（ ） A. 运动员所受重力功率的大小一直增大 B. 运动员机械能先减小后增加 C. 运动员动量变化量的大小为 D. 运动员动能增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员在空中做斜抛运动，竖直方向做匀变速直线运动，竖直分速度先向上减小到零再向下增大，根据重力的瞬时功率公式有 可知运动员所受重力功率的大小先减小后增大，故A错误； B．忽略空气阻力，运动员在空中运动的全过程中只有重力做功，机械能守恒，可知运动员的机械能保持不变，故B错误； C．运动员在空中做斜抛运动，设飞行时间为，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，设水平位移为，竖直位移为，根据运动学公式分别有， 由于运动员最终落在斜面上，根据几何关系有 联立解得 根据动量定理有 解得 可知运动员动量变化量的大小为，故C正确； D．设运动员下落的高度为，根据几何关系有 解得 根据动能定理有 解得 可知运动员动能增大，故D错误。 故选C。 8. 如图（a），额定功率为的起重机竖直吊起质量为m的重物，其输出功率随时间变化的图像如图（b）所示，时刻重物刚好达到最大速度。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 在时间内重物做匀速直线运动 B. 在时间内起重机平均功率为 C. 在时间内起重机所做的功为 D. 在时刻重物的运动速度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．已知时刻重物刚好达到最大速度，可知在时间内重物做加速运动，故A错误； BC．根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，可知在时间内起重机做功为 则在时间内起重机平均功率，故B错误，C正确； D．已知时刻重物刚好达到最大速度，此时牵引力等于重力，则有 可得在时刻重物的运动速度为，故D正确。 故选CD。 9. 斯威夫特一塔特尔彗星是英仙座流星雨的母彗星，该彗星绕太阳运动的轨道是非常扁的椭圆，近日点距离太阳约，远日点距离太阳约。地球绕太阳运动轨道半径为，公转周期为1年。若已知引力常量和的距离，下列说法正确的是（　　） A. 彗星的公转周期约为130年 B. 彗星与太阳连线和地球与太阳连线在相等时间扫过的面积相等 C. 彗星在近日点与远日点的速率之比约为 D. 根据题中所给信息，可以计算太阳质量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．彗星椭圆轨道的半长轴 根据开普勒第三定律，绕同一中心天体太阳运行的天体，其轨道半长轴的三次方与周期的平方之比为定值，即 代入数据解得年，约为130年，故A正确； B．开普勒第二定律指出，同一颗行星（或彗星）在相等时间内，与太阳的连线扫过的面积相等。开普勒第二定律仅适用于同一绕太阳运行的天体，地球与彗星是不同天体，相等时间内二者和太阳连线扫过的面积不相等，故B错误； C．根据开普勒第二定律，彗星在近日点和远日点处满足 因此，故C错误； D．地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 解得太阳质量 式中、年、均已知，故可求出太阳质量，故D正确。 故选AD。 10. 如图（a），一滑块静止在水平面上，滑块的曲面是半径为R的四分之一圆弧，圆弧最低点切线沿水平方向。小球以水平向右的初速度从圆弧最低点冲上滑块，且小球能从圆弧最高点冲出滑块。小球与滑块水平方向的速度大小分别为、，作出的关系图像，局部图像如图（b）所示，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 小球与滑块的质量比为 B. 小球能够上升的最大高度为 C. 小球从滑块最高点冲出时的速度大小为 D. 小球能够再次回到滑块最低点且回到滑块最低点时速度方向水平向左 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题意，系统在水平方向上不受外力，动量守恒。设小球质量为，滑块质量为，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 整理得 由图(b)可知，图像是一条直线，纵截距为，当时，代入得 解得 即小球与滑块的质量比为1:2，故A错误； B．小球上升到最大高度时，竖直方向速度为零，水平方向上小球与滑块共速。设共同速度为，根据水平方向动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 将代入联立解得，故B正确； C．小球滑到滑块最高点时，由于圆弧最高点切线竖直，小球与滑块水平方向速度相同。此时滑块速度为，小球绝对速度为，根据水平方向动量守恒定律有 解得 根据机械能守恒定律有 将代入解得，故C正确； D．小球冲出最高点后，在水平方向不受外力，小球与滑块在水平方向均以的速度向右做匀速直线运动，故小球下落后会恰好落回滑块最高点并向下滑动。由于整个过程水平方向系统动量守恒、系统机械能守恒，小球滑回到最低点时系统状态相当于两物体发生一维弹性正碰。设小球回到最低点时速度为，滑块速度为，根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有， 联立解得 负号表示速度方向水平向左，即小球能够再次回到滑块最低点且回到滑块最低点时速度方向水平向左，故D正确。 故选BCD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分 11. 某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图（a）所示，A为激光笔，B为光传感器。实验过程如下： （1）已知小球的直径为d，用刻度尺测量出同一水平高度的两悬点间的距离s和摆线长l（两摆线等长），则双线摆的等效摆长________（用l、d、s表示）； （2）在垂直于纸面的竖直平面内，将摆球偏离一个较小角度由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图（b）所示，图中第1个曲线最小值点对应的时刻为，第21个最小值点对应的时刻为，则双线摆的振动周期________（用、表示）； （3）根据实验数据拟合出图像为一条倾斜的直线，斜率，则重力加速度大小________（取，结果保留三位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3）9.79 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系可知，悬点所在水平线到小球上端的竖直距离为 小球的半径为 则双线摆的等效摆长为 联立解得 【小问2详解】 单摆在摆动过程中，每次经过最低点时挡光时间最短，对应光照强度出现极小值，小球在一个周期内两次经过最低点，由图可知，从第1个极小值到第21个极小值经历了20个半周期，即10个完整周期，根据题意有 解得 【小问3详解】 根据单摆的周期公式有 整理可得 根据一次函数图像的性质可知，图线的斜率为 解得 代入数据解得 12. “辘轳”是中国古代取水的重要设施，通过转动手柄将轻绳缠绕到转筒上，把水桶从井中提起。研究表明转动的物体也具有动能，称为转动动能，它属于机械能。某同学使用如图（a）所示装置探究“匀质转筒的转动动能与角速度的关系”。模拟小桶边缘固定一遮光片，光电门位于遮光片正下方。每次实验，细线保持竖直，将小桶上的遮光片与O点等高对齐，由静止释放，小桶下落带动转筒转动，细线与转筒之间不打滑，实验中测出了小桶（含重物和遮光片）质量m、转筒的直径D（不计细线对转筒直径的影响）、光电门距O点竖直方向距离h，遮光片宽度d（很窄）和遮光片通过光电门的时间t。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。 （1）遮光片通过光电门的速度________，此时转筒的转动动能_______，角速度_______。（用题干中所给的字母表示） （2）调节光电门的位置，多次实验，记录多组E和的值，描绘出图像如图（b）所示。该同学查阅资料得知匀质圆筒的转动动能与角速度的平方成正比，即，其中I为比例系数。若考虑水桶下落过程中受到的空气阻力，并将其简化为恒力，则利用图像得到的I的测量值_______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2）大于 【解析】 【小问1详解】 [1]极短时间内的平均速度等于瞬时速度，由于遮光片宽度极窄，则遮光片通过光电门的速度为 [2]在小桶下落过程中，假设系统机械能守恒，根据机械能守恒定律有 将速度公式代入解得此时转筒的转动动能为 [3]细线与转筒之间不打滑，则转筒边缘的线速度大小等于小桶下落的速度大小，根据线速度与角速度的关系式有 解得角速度为 【小问2详解】 若考虑小桶下落过程中受到的空气阻力，设空气阻力大小为，根据动能定理有 解得真实的转动动能为 实验中计算得到的转动动能表达式为，对比可知在相同状态下有，根据题意及真实情况可知转动动能与角速度的关系分别有， 可知在相同的角速度下，由于，最终推得比例系数的测量值大于真实值。 13. “天问一号”由环绕器、着陆器和巡视器（祝融号火星车）三部分组成，环绕器主要功能是在环绕火星的轨道上进行遥感探测，并为着陆器和巡视器提供关键的中继通信服务。环绕器在距火星表面高度为h的圆形轨道上无动力运行时，环绕周期为；巡视器质量为m，静止在火星赤道上。已知万有引力常量为G，火星的半径为R，火星自转周期为，求： （1）火星的质量M与火星两极的重力加速度； （2）考虑火星自转的影响，巡视器静止在火星赤道时对火星表面压力的大小。 【答案】（1） 火星质量，两极重力加速度 （2） 压力大小为（或等价形式） 【解析】 【小问1详解】 设环绕器的质量为，根据万有引力提供向心力有 解得火星质量为 在火星两极处，物体所受的万有引力等于重力，设处在两极的物体质量为，则有 解得火星两极的重力加速度为 【小问2详解】 巡视器静止在火星赤道上，随火星自转做匀速圆周运动，受到火星的万有引力和火星表面的支持力，根据牛顿第二定律有 解得支持力大小为 根据牛顿第三定律可知，巡视器静止在火星赤道时对火星表面压力的大小为 14. 在同一种均匀介质中，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=0和x=14m处，波源的振幅均为2cm。如图所示为t=0时刻两列波的波形图，此时平衡位置在x=4m和x=10m处的P、Q两质点刚开始振动。当t1=1.5s时，质点P第一次到达波谷。质点M的平衡位置在x=7m处（图中未画出）。求： （1）简谐波的传播速度v； （2）从t=0时刻开始质点P的振动方程； （3）从t=0到t2=5s时间内，质点M运动的路程。 【答案】（1）2m/s （2） ，t=3s后，质点P一直处于静止状态。 （3）28cm 【解析】 【小问1详解】 当t1=1.5 s时，质点P第一次到达波谷，则波传播的距离为x=3m，波速为。 【小问2详解】 波的周期 x=14m处的波源的振动从t=0时刻传到质点P处所用时间为 则在0～3s内质点P的振动方程为 当t=3s时，x=14m处的波源的振动刚好传到质点P处，此时位于x=0处波源的振动使质点P从平衡位置向下振动，位于x=14m处波源的振动使质点P从平衡位置向上振动，则质点P处为振动减弱点，且两波的振幅相等，所以t=3s后，质点P一直处于静止状态。 【小问3详解】 从t=0到t2=5s内，左右两侧波传到M点时间均为 在0∼1.5s内，质点M不动；两列波都传到M点时振动加强，此时M点的振幅为2A，则在1.5s～5s内，质点M振动，运动的路程为s=7×2A=28cm。 15. 如图所示，水平传送带以速率顺时针匀速运行，传送带上方固定有劲度系数为k的轻质弹簧。质量为m的小木块轻放在传送带左端，当木块的速度达到时，刚好与弹簧接触，此后木块经过时间到达最右端。已知木块与传送带间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。求： （1）木块从释放到刚接触弹簧时所需的时间； （2）木块从释放到刚接触弹簧的过程中，电动机由于运送木块需多做的功； （3）木块从释放到最右端的过程中，摩擦力对木块的冲量大小I。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 木块在传送带上受向右的滑动摩擦力作用做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律，有 解得加速度 由运动学公式 当速度达到时，所需时间 【小问2详解】 电动机多做的功转化为木块的动能和摩擦产生的热量，或者理解为电动机克服传送带受到的摩擦力做功。在木块加速过程中，传送带受到的摩擦力大小为 方向向左。传送带位移 电动机多做的功 【小问3详解】 木块从释放到接触弹簧过程中，受向右的滑动摩擦力，时间 接触弹簧后，开始阶段，木块受到的弹簧弹力始终小于最大静摩擦力过程中，木块匀速，则有 解得 该过程中摩擦力的冲量为 当最终木块到达最右端时，木块相对于传送带向左运动，因此受到的滑动摩擦力方向始终向右，大小恒为 所以全程中，滑动摩擦力作用总时间 滑动摩擦力的冲量大小 所以木块从释放到最右端的过程中，摩擦力对木块的冲量大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $