广东广州市2026-2027学年高二物理上学期开学模拟卷

**基本信息** 以《天工开物》“牛转翻车”、中国高铁齿轮传动等文化与科技情境，融合曲线运动、机械能守恒等核心知识，实验题与综合计算题梯度设计，适配高二开学检测对知识衔接与能力的评估需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|曲线运动（平抛、圆周）、动量、功率|以“嫦娥一号”奔月考查开普勒定律，动车阻力问题体现科学推理| |非选择题|5题/54分|实验探究（平抛、机械能守恒）、综合应用（轨道运动、碰撞）|点球轨迹分析结合运动分解，滑块碰撞问题综合动量与能量守恒，突出模型建构与科学论证|

广东省广州市2026-2027学年高二物理上学期开学模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 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．回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、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．下列关于运动的说法正确的是（　　） A．曲线运动一定是变速运动，但不可能是匀变速运动 B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 C．做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量相同 D．匀速圆周运动的向心力指向圆心，但非匀速圆周运动的向心力不一定指向圆心 【答案】C 【详解】A．曲线运动的加速度可能恒定不变，可能是匀变速运动，比如平抛运动，故A错误； B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动，如果合速度方向与合加速度方向不在同一直线上，则合运动不是匀变速直线运动，故B错误； C．做平抛运动的物体，加速度为重力加速度，根据 可知在相同时间内速度的变化量相同，故C正确； D．所有圆周运动的向心力都指向圆心，故D错误。 故选C。 2．我国明代出版的《天工开物》中记录了我们祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到350km/h，中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中A、B分别是两个齿轮边缘上的点，两齿轮的半径之比，在齿轮转动过程中（　　） A．A、B两点的周期之比 B．A、B两点的线速度大小之比 C．A、B两点的角速度之比 D．A、B两点的向心加速度大小之比 【答案】C 【详解】B．两齿轮接触传动，故A、B两点的线速度大小相等，则 故B错误； C．根据 可得A、B两点的角速度之比 故C正确； A．根据 可得 故A错误； D．根据 可得 故D错误。 故选C。 3．某同学踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于足球在空中飞行的过程中，下列说法正确的是（　　） A．足球的速度大小不变，方向时刻发生变化 B．足球的加速度大小不变，方向时刻发生变化 C．足球上升过程和下落过程所用的时间相等 D．足球水平方向的分运动是匀加速直线运动 【答案】C 【详解】A．足球在空中做斜抛运动，只受重力作用。在上升过程中，重力做负功，动能减小，速度减小；在下落过程中，重力做正功，动能增加，速度增大。因此足球的速度大小是变化的，故A错误； B．足球在空中只受重力作用，则足球的加速度为重力加速度，方向竖直向下，大小和方向均保持不变，故B错误； C．由于不计空气阻力，足球在竖直方向上做竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，足球上升过程和下落过程经过同一高度时速度大小相等，所用时间相等，故C正确； D．足球在水平方向上不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，足球在水平方向的分运动是匀速直线运动，故D错误。 故选C。 4．如图，场地自行车比赛的运动员正在倾斜弯道上做半径为r的水平匀速圆周运动，且自行车相对倾斜弯道无侧向滑动趋势。若运动员和自行车（可视为质点）的总质量为m，倾斜弯道与水平面夹角为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．自行车所受支持力方向竖直向上 B．自行车对弯道的压力大小为 C．自行车的线速度大小为 D．自行车运动的半径越大，其线速度就越小 【答案】B 【详解】A．自行车所受支持力垂直于轨道向上，故A错误； B．对自行车受力分析，如图所示 则，根据牛顿第三定律，车对弯道的压力大小为，故B正确； CD．根据牛顿第二定律可得 解得自行车的线速度大小， 可知自行车运动的半径越大，其线速度越大，故CD错误。 故选B。 5．《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（   ）    A． B． C． D．nmgωRH 【答案】B 【详解】由题知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，且每个水筒离开水面时装有质量为m的水、其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田，则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为 m总 = 2πRnm × 60% = 1.2πRnm 则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功 W = 1.2πRnmgH 则筒车对灌入稻田的水做功的功率为 联立有 故选B。 6．如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g。则在此过程中（　　） A．摩擦力对物块做功为 B．摩擦力对木板做功为 C．木板动能的增量为 D．由于摩擦而产生的热量为 【答案】B 【详解】A．摩擦力对物块做功为 A错误； B．摩擦力对木板做功为 B正确； C．根据动能定理，木板动能的增量为 C错误； D．由于摩擦而产生的热量为 D错误。 故选B。 7．动车运行时受到的阻力大致分成两个部分：一部分来自于摩擦，大小正比于车体质量m；另一部分来自空气阻力，大小正比于速率v。阻力大小可表示为，k1、k2为常量。某载重动车质量为，额定功率为P0，最大速度为v0，下列说法正确的是（     ） A．若动车启动时保持牵引力大小不变，则动车做匀加速运动 B．若动车以额定功率启动，则加速度先增大，然后减小至零 C．动车质量一定时，若要使最大速度达到2v0，需提高额定功率，但不需要达到4P0 D．动车卸货后质量减小为，若要使动车仍以v0运行，需要将功率减小到0.5P0 【答案】C 【详解】A．牵引力不变时，阻力随速度增大而增大，由牛顿第二定律 增大则加速度减小，动车做加速度减小的加速运动，不是匀加速运动，故A错误； B．以额定功率启动时， 合力 增大时减小、增大，合力持续减小，加速度一直减小到0，不存在加速度增大的过程，故B错误； C．最大速度时牵引力等于阻力，原额定功率满足 最大速度为时，阻力 所需功率 对比，显然，不需要达到，故C正确； D．质量为、速度为时，阻力 所需功率 而 故，不需要将功率减小到，故D错误。 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为（），两球间的弹力为。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（     ） A．增大 B．减小 C．增大 D．减小 【答案】BC 【详解】AB．根据题意，设每根绳子的拉力为，两根绳子之间的夹角为，每个气球受到空气阻力，浮力为，对整体受力分析，由平衡条件，竖直方向上有 水平方向上有 整理可得 运动速度缓慢增大，减小，则减小，增大，故A错误，B正确； CD．对单个气球受力分析，由平衡条件有 由于不变，增大，则增大，故C正确，D错误。 故选BC。 9．中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号”奔月的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A．在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 B．发射时的速度必须达到第三宇宙速度 C．在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D．绕月轨道Ⅱ变轨到I上需减速 【答案】AD 【详解】A．由开普勒第三定律可得，则有公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变，故A正确； B．第三宇宙速度是能够脱离太阳系的最小发射速度，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，没有脱离地球的引力范围，发射时的速度小于第二宇宙速度，故B错误； CD．设轨道Ⅰ上运动时的速度为，轨道Ⅱ上近月点的速度为，轨道Ⅱ上远月点的速度为，若在轨道Ⅱ上的远月点建立以月球球心为圆心的圆轨道，其速度为，卫星加速做离心运动，根据线速度与轨道半径大小关系 由万有引力提供向心力 可得 故 故 因此在轨道Ⅰ上运动时的速度不是小于轨道Ⅱ上任意位置的速度，故绕月轨道Ⅱ变轨到Ⅰ上需点火减速，故C错误,D正确。 故选AD。 10．如图，按压式圆珠笔可简化为外壳、内芯和轻质弹簧三部分。已知内芯质量为m，外壳质量为4m。将笔竖直倒立于水平硬桌面，下压至弹簧压缩量最大后由静止释放，外壳竖直上升，当弹簧恰好恢复原长时，外壳与静止的内芯发生完全非弹性碰撞，之后两者共同竖直上升至最大高度h，再竖直下落。不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．按压过程中，弹簧增加的弹性势能等于5mgh B．外壳与内芯碰撞前瞬间，外壳的速度大小为 C．笔从离开桌面到落回桌面的过程中，重力做功的平均功率为0 D．圆珠笔弹起过程中，弹簧释放的弹性势能等于圆珠笔增加的重力势能 【答案】BC 【详解】B．碰撞后外壳和内芯一起上升h，设共速速度为v共，根据动能定理，有 解得 外壳与静止的内芯发生完全非弹性碰撞，则有4mv0=(4m+m)v共 解得，故B正确； A．外壳与静止的内芯发生完全非弹性碰撞，损失的机械能为 按压过程中，弹簧增加的弹性势能等于，故A错误； C．笔离开桌面，最后落回桌面，初位置和末位置高度一样，总重力做功WG=0 所以重力的平均功率为零，故C正确； D．弹簧释放的弹性势能：一部分变成碰撞过程损失的内能，另一部分转化为圆珠笔最后的重力势能，故D错误。 故选BC。 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 如图所示是一种研究平抛运动的实验装置。小球抛出点在水平桌面的边缘处，忽略空气阻力，当地重力加速度为。 （1）把泡沫板在距离桌面竖直高度为处水平固定（为泡沫板上表面到桌子上表面的竖直高度），然后让小球从斜面上某点由静止滚下，小球做平抛运动落在水平的泡沫板上，在泡沫板上留下一个点痕迹，测出平抛运动的水平位移为。 （2）把水平泡沫板与桌面上表面竖直距离调整为，重复步骤（1），从同一位置静止释放小球，测出小球平抛运动的水平位移为。 （3）在测量误差允许范围内_______，则表明"把平抛运动分解为竖直方向的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动"是正确的。 （4）多次重复步骤（1），得到多组和的数据，根据这些数据，在坐标上画出平抛运动的抛物线，为小球平抛轨迹上的不同位置，为坐标原点，从图线上看，段或段的时间_______s，平抛运动的初速度_______m/s。 【答案】 0.1 2.2 【详解】【小题1】由平抛运动规律可知， 第二次实验，有， 在误差允许的范围内，则能表明“把平抛运动分解为竖直方向的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动”是正确的。 【小题2】[1]在竖直方向上做自由落体，满足 即 解得。 [2]水平方向上有 故。 12．（10分） 某同学采用图甲装置验证机械能守恒定律，具体步骤如下： （1）将钢尺一端伸出水平桌面，质量为m的铁球放置于钢尺末端，用刻度尺测定钢尺_______（选填“上”或“下”）表面与地面之间的竖直高度； （2）运行手机中软件，开启声音“振幅”功能，该功能可以测量周围声音的振幅； （3）快速轻敲钢尺侧面，使铁球自由下落。声音传感器记录得到的振幅-时间变化曲线如图乙，其中第一个与第二个峰值点的横坐标分别对应于铁球脱离钢尺的时刻及碰撞地板的时刻。可知两峰值点之间的时间间隔____s（保留两位小数）。 （4）若铁球在下落过程中满足机械能守恒定律，则铁球减少的重力势能=________（用表示）。 （5）若敲击钢尺时，因操作不当，在铁球离开钢尺前造成钢尺发生了上下振动，对实验测量结果________（选填“有”或“没有”）影响。 【答案】 上 0.40 有 【详解】[1]铁球放置在钢尺的上表面，下落的竖直距离等于钢尺上表面到地面的高度，因此测钢尺上表面到地面的高度h。 [2]由图乙可知，第一个峰值对应时刻为，第二个峰值对应时刻为，因此时间间隔 [3]铁球初速度为0，做匀加速直线运动，平均速度​ 解得落地速度 因此动能 若机械能守恒，铁球减少的重力势能等于落地时增加的动能，故​ [4]高度h提前测定，铁球离开前钢尺的上下振动一方面会导致铁球实际下落高度与h不相同，另一方面会使铁球离开时具有竖直方向的初速度，不再是初速度为0的自由下落，因此对实验测量结果有影响。 13．（12分） 足球比赛时，在罚球区的本方队员故意犯规，判由对方队员罚点球。如图为某运动员罚点球。已知球门框ABCD，球门AB宽l=5m，AD高h=2m，点球点距球门线中点垂直距离为8m，一球员将足球以斜向上的初速度从O点踢出，到达球门横梁E点反弹，且速度方向恰好在水平面内，DE=2m，反弹后落到地面上的F点，AF恰好垂直于球门线AB，AF=4m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2（计算结果可带根号）。求： （1）足球从E点反弹至第一次落地的时间t； （2）足球第一次落地时速度v的大小。 【答案】（1）s；（2）m/s。 【详解】（1）足球反弹后做平抛运动，竖直方向 得 s （2）设足球反弹后速度为，落地时竖直方向的速度为，设G点为E点在AB上的投影 其中 得 m/s 14．（12分） 如图所示，半径m的竖直粗糙半圆形轨道bc与水平面ab相切。质量kg的滑块B放在半圆形轨道的最低点b，另一个质量kg的滑块A，在水平推力N作用下由静止开始从a点向b点运动。在两滑块碰撞前瞬间撤去F，滑块碰撞时间极短，A与B相碰后粘在一起沿半圆形轨道运动，恰好能够到达最高点c。已知a、b两点间的距离m，小滑块A与水平面之间的动摩擦因数，取重力加速度大小，A、B均可视为质点。求： (1)A与B碰撞前瞬间的速度大小； (2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能； (3)半圆形轨道上阻力对两滑块做的功W。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）在ab段，根据动能定理有 解得A与B碰撞前瞬间的速度大小 （2）碰撞过程动量守恒，设碰后共同速度为，有 由能量守恒定律可知 解得 （3）恰好能够到达最高点c，根据牛顿第二定律有 碰撞后根据动能定理有 解得半圆形轨道上阻力对两滑块做的功 15．（12分） 如图所示，倾角的斜面AB长为，通过平滑的小圆弧与长为水平直轨道BC连接，CD、DE为两段竖直放置的四分之一圆管，两管相切于D处、半径均为。右侧有一倾角为的光滑斜面PQ固定在水平地面上。一质量为，可视为质点的小物块从斜面AB顶端由静止释放，经ABCDE轨道从E处水平飞出后，恰好能从P点平行PQ方向飞入斜面。斜面PQ上距离P点的M点下方有一动摩擦因数可调的长为的粗糙部分MN，小物块与粗糙部分MN动摩擦因数的调节范围为，斜面底端固定一个轻质弹簧，弹簧始终在弹性限度内，且不与粗糙部分MN重叠。小物块与斜面AB的动摩擦因数，与水平BC段的动摩擦因数，与CDE段摩擦不计，重力加速度g取，，，求： (1)小物块到达C点时对轨道的压力大小。 (2)E点与P点的水平距离。 (3)小物块在MN段上运动的总路程s与粗糙部分MN动摩擦因数的关系式。 【答案】(1)74N (2) (3) 【详解】（1）从A到C由动能定理有 在C点轨道对小物块的支持力和小物块重力的合力提供小物块的向心力，所以有 解得 由牛顿第三定律，小物块到达C点时对轨道的压力大小也为74N。 （2）从C到E由动能定理有 解得 由小物块恰好能从P点平行PQ方向飞入斜面，可知合速度和水平方向的夹角为，所以有 故而 所以竖直方向上有 水平方向上有 所以E点与P点的水平距离为 （3）从P到M由动能定理有 得 小物块在MN段上运动的总路程s需要分情况讨论： 情况一：摩擦力大于重力沿斜面的分力且使得物块不能到达（或恰好到达）N点，此时由动能定理，应满足 解得 此时和应满足 即 情况二：小物块可以到达N，但反弹后只向上运动一次，即摩擦力大于等于重力沿斜面的分力 此时 此时和应满足 即 情况三：小物块在MN和弹簧之间反复运动，随着摩擦力不断做功，物块在粗糙段上的运动范围逐渐减小，最终在N点的速度为0，不再进入粗糙段，而是在弹簧作用下振动。此时 即 此时和应满足 即 综上所述，小物块在MN段上运动的总路程s与粗糙部分MN动摩擦因数的关系式为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省广州市2026-2027学年高二物理上学期开学模拟卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 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．回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 一、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．下列关于运动的说法正确的是（　　） A．曲线运动一定是变速运动，但不可能是匀变速运动 B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 C．做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量相同 D．匀速圆周运动的向心力指向圆心，但非匀速圆周运动的向心力不一定指向圆心 2．我国明代出版的《天工开物》中记录了我们祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到350km/h，中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中A、B分别是两个齿轮边缘上的点，两齿轮的半径之比，在齿轮转动过程中（　　） A．A、B两点的周期之比 B．A、B两点的线速度大小之比 C．A、B两点的角速度之比 D．A、B两点的向心加速度大小之比 3．某同学踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于足球在空中飞行的过程中，下列说法正确的是（　　） A．足球的速度大小不变，方向时刻发生变化 B．足球的加速度大小不变，方向时刻发生变化 C．足球上升过程和下落过程所用的时间相等 D．足球水平方向的分运动是匀加速直线运动 4．如图，场地自行车比赛的运动员正在倾斜弯道上做半径为r的水平匀速圆周运动，且自行车相对倾斜弯道无侧向滑动趋势。若运动员和自行车（可视为质点）的总质量为m，倾斜弯道与水平面夹角为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．自行车所受支持力方向竖直向上 B．自行车对弯道的压力大小为 C．自行车的线速度大小为 D．自行车运动的半径越大，其线速度就越小 5．《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（   ） A． B． C． D．nmgωRH 6．如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g。则在此过程中（　　） A．摩擦力对物块做功为 B．摩擦力对木板做功为 C．木板动能的增量为 D．由于摩擦而产生的热量为 7．动车运行时受到的阻力大致分成两个部分：一部分来自于摩擦，大小正比于车体质量m；另一部分来自空气阻力，大小正比于速率v。阻力大小可表示为，k1、k2为常量。某载重动车质量为，额定功率为P0，最大速度为v0，下列说法正确的是（     ） A．若动车启动时保持牵引力大小不变，则动车做匀加速运动 B．若动车以额定功率启动，则加速度先增大，然后减小至零 C．动车质量一定时，若要使最大速度达到2v0，需提高额定功率，但不需要达到4P0 D．动车卸货后质量减小为，若要使动车仍以v0运行，需要将功率减小到0.5P0 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分． 8．如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为（），两球间的弹力为。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（     ） A．增大 B．减小 C．增大 D．减小 9．中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号”奔月的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A．在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 B．发射时的速度必须达到第三宇宙速度 C．在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D．绕月轨道Ⅱ变轨到I上需减速 10．如图，按压式圆珠笔可简化为外壳、内芯和轻质弹簧三部分。已知内芯质量为m，外壳质量为4m。将笔竖直倒立于水平硬桌面，下压至弹簧压缩量最大后由静止释放，外壳竖直上升，当弹簧恰好恢复原长时，外壳与静止的内芯发生完全非弹性碰撞，之后两者共同竖直上升至最大高度h，再竖直下落。不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．按压过程中，弹簧增加的弹性势能等于5mgh B．外壳与内芯碰撞前瞬间，外壳的速度大小为 C．笔从离开桌面到落回桌面的过程中，重力做功的平均功率为0 D．圆珠笔弹起过程中，弹簧释放的弹性势能等于圆珠笔增加的重力势能 第二部分（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 11．（8分） 如图所示是一种研究平抛运动的实验装置。小球抛出点在水平桌面的边缘处，忽略空气阻力，当地重力加速度为。 （1）把泡沫板在距离桌面竖直高度为处水平固定（为泡沫板上表面到桌子上表面的竖直高度），然后让小球从斜面上某点由静止滚下，小球做平抛运动落在水平的泡沫板上，在泡沫板上留下一个点痕迹，测出平抛运动的水平位移为。 （2）把水平泡沫板与桌面上表面竖直距离调整为，重复步骤（1），从同一位置静止释放小球，测出小球平抛运动的水平位移为。 （3）在测量误差允许范围内_______，则表明"把平抛运动分解为竖直方向的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动"是正确的。 （4）多次重复步骤（1），得到多组和的数据，根据这些数据，在坐标上画出平抛运动的抛物线，为小球平抛轨迹上的不同位置，为坐标原点，从图线上看，段或段的时间_______s，平抛运动的初速度_______m/s。 12．（10分） 某同学采用图甲装置验证机械能守恒定律，具体步骤如下： （1）将钢尺一端伸出水平桌面，质量为m的铁球放置于钢尺末端，用刻度尺测定钢尺_______（选填“上”或“下”）表面与地面之间的竖直高度； （2）运行手机中软件，开启声音“振幅”功能，该功能可以测量周围声音的振幅； （3）快速轻敲钢尺侧面，使铁球自由下落。声音传感器记录得到的振幅-时间变化曲线如图乙，其中第一个与第二个峰值点的横坐标分别对应于铁球脱离钢尺的时刻及碰撞地板的时刻。可知两峰值点之间的时间间隔____s（保留两位小数）。 （4）若铁球在下落过程中满足机械能守恒定律，则铁球减少的重力势能=________（用表示）。 （5）若敲击钢尺时，因操作不当，在铁球离开钢尺前造成钢尺发生了上下振动，对实验测量结果________（选填“有”或“没有”）影响。 13．（12分） 足球比赛时，在罚球区的本方队员故意犯规，判由对方队员罚点球。如图为某运动员罚点球。已知球门框ABCD，球门AB宽l=5m，AD高h=2m，点球点距球门线中点垂直距离为8m，一球员将足球以斜向上的初速度从O点踢出，到达球门横梁E点反弹，且速度方向恰好在水平面内，DE=2m，反弹后落到地面上的F点，AF恰好垂直于球门线AB，AF=4m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2（计算结果可带根号）。求： （1）足球从E点反弹至第一次落地的时间t； （2）足球第一次落地时速度v的大小。 14．（12分） 如图所示，半径m的竖直粗糙半圆形轨道bc与水平面ab相切。质量kg的滑块B放在半圆形轨道的最低点b，另一个质量kg的滑块A，在水平推力N作用下由静止开始从a点向b点运动。在两滑块碰撞前瞬间撤去F，滑块碰撞时间极短，A与B相碰后粘在一起沿半圆形轨道运动，恰好能够到达最高点c。已知a、b两点间的距离m，小滑块A与水平面之间的动摩擦因数，取重力加速度大小，A、B均可视为质点。求： (1)A与B碰撞前瞬间的速度大小； (2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能； (3)半圆形轨道上阻力对两滑块做的功W。 15．（12分） 如图所示，倾角的斜面AB长为，通过平滑的小圆弧与长为水平直轨道BC连接，CD、DE为两段竖直放置的四分之一圆管，两管相切于D处、半径均为。右侧有一倾角为的光滑斜面PQ固定在水平地面上。一质量为，可视为质点的小物块从斜面AB顶端由静止释放，经ABCDE轨道从E处水平飞出后，恰好能从P点平行PQ方向飞入斜面。斜面PQ上距离P点的M点下方有一动摩擦因数可调的长为的粗糙部分MN，小物块与粗糙部分MN动摩擦因数的调节范围为，斜面底端固定一个轻质弹簧，弹簧始终在弹性限度内，且不与粗糙部分MN重叠。小物块与斜面AB的动摩擦因数，与水平BC段的动摩擦因数，与CDE段摩擦不计，重力加速度g取，，，求： (1)小物块到达C点时对轨道的压力大小。 (2)E点与P点的水平距离。 (3)小物块在MN段上运动的总路程s与粗糙部分MN动摩擦因数的关系式。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $