北京市海淀实验中学2025-2026学年高一下学期期末物理试卷

**基本信息** 以电磁弹射实验、蹦极运动等真实情境为载体，覆盖机械能守恒、动量定理、圆周运动等力学核心知识，通过基础判断、综合计算与实验探究的梯度设计，培养物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/30|机械能守恒（第1题）、万有引力（第2题）|结合生活实例（如玻璃杯落地）考查概念辨析| |多选题|4/12|动量守恒（第13题）、流体力学（第14题）|综合动量定理与能量守恒分析实际问题| |实验题|2/18|验证机械能守恒（第15题）、动量守恒（第16题）|注重实验操作规范与数据处理能力| |计算题|4/40|碰撞能量损失（第17题）、弹性势能推导（第20题）|融合科技情境（电磁弹射）与模型建构，考查综合应用|

2025-2026学年北京市海淀实验中学高一（下）期末物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共30分。 1.下列所述的实例中均不计空气阻力，机械能守恒的是(    ) A. 小石块被水平抛出后在空中运动的过程 B. 木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 C. 人乘电梯加速上升的过程 D. 子弹射穿木块的过程 2.如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，P、Q是轨迹上的两个位置，其中P距离地球最近，Q距离地球最远。下列说法中正确的是(    ) A. 卫星在P点受到地球的万有引力最小 B. 卫星在Q点的速度最大 C. 卫星在P点的加速度最大 D. 卫星在Q点的角速度最大 3.如图所示，人和雪橇的总质量为m，受到与水平方向成角的斜向上方的拉力F，在水平地面上加速移动一段距离L，已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是(    ) A. 拉力对人和雪橇做的功为 B. 支持力对人和雪橇做的功为mgL C. 滑动摩擦力对人和雪橇做的功为 D. 因为人和雪橇相对静止，所以雪橇对人不做功 4.如图所示，一物体在与水平成角的拉力F作用下，匀速前进了时间t，则(    ) A. 摩擦力对物体的冲量大小为 B. 拉力对物体的冲量大小为Ft C. 重力对物体的冲量为零 D. 合外力对物体的冲量大小为Ft 5.质量为m速度为v的A球，跟质量为4m的静止B球发生正碰，碰撞可能是弹性，也可能是非弹性，则碰后B球的速度可能是(    ) A. B. C. D. 6.质量为m的小球，从离水平桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，若以桌面为参考平面，小球落地时的重力势能及机械能分别是(    ) A. mgh， B. mgh， C. ， D. ，mgH 7.从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是(    ) ①掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小 ②掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，而掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 ③掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，而掉在草地上的玻璃杯动量改变小 ④掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 8.如图所示，甲、乙两人静止在水平冰面上，甲推乙后，两人向相反方向沿直线做减速运动。已知甲的质量小于乙的质量，两人与冰面间的动摩擦因数相同，两人之间的相互作用力远大于地面的摩擦力。下列说法正确的是(    ) A. 甲推乙的过程中，甲和乙的机械能守恒 B. 乙停止运动前任意时刻，甲的速度总是大于乙的速度 C. 减速过程中，地面摩擦力对甲做的功等于对乙做的功 D. 减速过程中，地面摩擦力对甲的冲量大于对乙的冲量 9.如图所示，圆盘可在水平面内绕通过O点的竖直轴转动俯视，圆盘上距轴r处有一质量为m的物块可视为质点。某时刻起，圆盘开始绕轴转动，经过一段时间，其角速度从0增大至。已知物块与圆盘之间的动摩擦因数、重力加速度g，该过程中物块始终相对圆盘静止，下列说法正确的是(    ) A. 物块所受摩擦力的方向始终指向O点 B. 物块所受摩擦力的大小始终为 C. 物块所受摩擦力的冲量大小为 D. 物块所受摩擦力做的功为0 10.2023年7月，由中国科学院研制的电磁弹射实验装置启动试运行，该装置在地面构建微重力实验环境，把“太空”搬到地面。实验装置像一个“大电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，电磁弹射系统推动实验舱竖直向上加速运动至A位置，撤除电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A位置，再经历一段减速运动后静止。某同学查阅资料了解到：在上述过程中的某个阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质量为500kg。他根据上述信息，取重力加速度，做出以下判断，其中正确的是(    ) A. 实验舱向上运动的过程始终处于超重状态 B. 实验舱运动过程中的最大速度为 C. 向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱做功大于 D. 向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量等于 二、多选题：本大题共4小题，共12分。 11.如图所示，长度为l的小车静止在光滑的水平面上。可视为质点的小物块放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使其从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为f。经过一段时间，小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，下列说法正确的是(    ) A. 此时小物块的动能为 B. 此时小车的动能为Fx C. 该过程中，因小物块和小车的摩擦而产生的热量为fl D. 该过程中，小物块和小车增加的机械能为 12.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的倍，重力加速度g取，则以下说法正确的是(    ) A. 汽车的最大速度为 B. 汽车的额定功率为100kW C. 汽车在前5s内的牵引力做的功为 D. 汽车速度为时的加速度为 13.如图所示，一条不可伸长的轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，已知小球A的质量为m，用手托住B球，轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度为h，A球静止于水平地面上。现释放B球，落地时的速度为，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是(    ) A. B球的质量为3m B. A球上升h的过程中，轻绳对A球的拉力做的功为mgh C. B球从释放至落地，运动的时间为 D. A球从地面开始上升的最大高度为 14.公园中有一喷泉，将水流以恒定的速率从截面积为的管口持续不断地竖直向上喷出，在水流的冲击下，一质量为的铁盒稳定悬浮在空中盒子底面积大于与盒底接触的水流截面积。已知水流向上运动并冲击铁盒后，在竖直方向的速度减为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力，已知水的密度，重力加速度g取，下列说法正确的是(    ) A. 相同时间内，水流对铁盒的冲量与铁盒对水流的冲量相同 B. 喷泉单位时间内喷出水的质量为1kg C. 水从喷口喷出后到达铁盒底面时的速度大小约为 D. 盒子在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度约为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 15.利用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 除打点计时器含纸带、复写纸、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有______。选填器材前的字母 A.大小合适的铁质重锤 B.体积较大的木质重锤 C.刻度尺 D.天平 E.秒表 图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得A、B、C三点到起始点O的距离分别为、、已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量______，动能的增加量______。 在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是______。 A.释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直 B.做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连结重锤的纸带 C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 D.用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度 某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘图像去研究机械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本实验的图像应该是下图中的______。 A、 B、 C、 D、 16.用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。实验中使用的小球1和2质量分别为、，直径分别为、，在木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。 小球1和2的质量应满足m ______，直径应满足______。选填“大于”“等于”或“小于” 实验时，先不放小球2，使小球1从斜槽上某一点S由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从S处由静止释放，与小球2碰撞，并多次重复。该实验需要完成的必要步骤还有______。 A.测量两个小球的质量、 B.测量小球1的释放点S距桌面的高度h C.测量斜槽轨道末端距地面的高度H D.分别找到小球1与小球2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM、ON 要验证两球碰撞前后动量守恒，仅需验证关系式______是否成立[用中测量的量表示]。请分析说明可以这样验证的理由。 四、计算题：本大题共4小题，共40分。 17.如图所示，小物块A、B的质量均为m，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s，取重力加速度g2。求： 两物块在空中运动的时间t； 两物块碰前A的速度v0的大小； 两物块碰撞过程中损失的机械能E。 18.如图所示，质量的箱子可视为质点从固定斜坡顶端由静止下滑，斜坡长度，斜坡与水平面的夹角，木箱底面与斜坡间的动摩擦因数。已知，，取重力加速度，忽略空气阻力的影响。求： 木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功W； 木箱下滑至底端时的动能； 木箱滑到斜坡底端时，重力做功的瞬时功率P。 19.如图所示，粗糙水平面AB长为4R，与竖直面内半径为R的光滑半圆形轨道在B点相接。质量为m的物体甲可视为质点将弹簧压缩到A点后由静止释放，甲脱离弹簧后，在水平面滑行一段距离后滑上竖直轨道，并恰好能通过C点。已知甲与水平面间的动摩擦因数，重力加速度为g。 求甲通过C点时的速度大小； 求弹簧被压缩到A点时的弹性势能； 若在B点放置另一个质量为3m的物体乙可视为质点，图中未画出，使甲把弹簧仍然压缩到A点，由静止释放甲，甲、乙发生弹性正碰后，求乙上升的最大高度。 20.图1所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量和空气阻力。如图2所示，某次蹦极时，游客从蹦极平台由静止开始下落，到P点时弹性绳恰好伸直，游客继续向下运动，能到达的最低位置为Q点，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中，机械能损失可忽略。弹性绳的弹力大小可以用来计算，其中k为常量，为弹性绳的伸长量。 弹性绳的原长为，弹性绳对游客的弹力为F，游客相对蹦极平台的位移为x，取竖直向下为正方向，请在图3中画出F随x变化的示意图 借助图象可以确定弹力做功的规律，在此基础上，推导当游客位移为时，弹性绳弹性势能的表达式； 按照安全标准，该弹性绳允许的最大拉力，游客下落至最低点与地面的距离。已知，，蹦极平台与地面间的距离。取重力加速度，试通过计算说明：总质量的游客能否被允许使用该蹦极设施。 答案和解析 1.【答案】A  【解析】解： A、小石块被水平抛出后只受到重力的作用，所以机械能守恒，故A正确； B、木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程中，滑动摩擦力对物体做功，则其机械能不守恒，故B错误． C、人乘电梯加速上升的过程中，动能和重力势能均增大；故机械能增大，机械能不守恒，故C错误； D、子弹射穿木块的过程要克服阻力做功，机械能不守恒，故D错误． 故选： 物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，逐个分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒． 本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件，知道各种运动的特点即可，题目比较简单． 2.【答案】C  【解析】解：根据万有引力表达式有，由于P距离地球最近，则卫星在P点受到地球的万有引力最大，故A错误； B.卫星由P点运动到Q点过程，万有引力方向与速度方向夹角为钝角，卫星做减速运动，可知，卫星在Q点的速度最小，故B错误； C.根据牛顿第二定律有，解得，由于P距离地球最近，则卫星在P点的加速度最大，故C正确； D.根据与线速度的关系有，结合上述，卫星在Q点的速度最小，Q距离地球最远，则卫星在Q点的角速度最小，故D错误。 故选：C。 根据椭圆轨道结合万有引力定律公式导出加速度、万有引力的大小变化情况，结合引力做功的正负判断卫星的加减速运动问题。 考查万有引力定律的应用问题，会根据题意进行相关物理量的推导和判断。 3.【答案】A  【解析】解：根据恒力做功的公式，拉力做的功为，故A正确； B.支持力方向与雪橇的位移方向垂直，不做功，故B错误； C.滑动摩擦力对人和雪橇做功，故C错误； D.人随雪橇向右做加速运动，雪橇对人的合力方向水平向右，人向右产生了位移，根据做功的条件分析，雪橇对人做正功，故D错误。 故选：A。 A.根据拉力做功的公式求解； B.根据支持力和雪橇位移方向分析该力是否做功； C.根据摩擦力做功的公式求解； D.根据人所受合外力以及位移结合做功的条件进行分析判断。 考查各力做功的问题，会根据题目条件判断和计算各力做功的情况。 4.【答案】B  【解析】解：摩擦力对物体的冲量大小为摩擦力与时间的乘积，因物块匀速前进，所以摩擦力等于力F在水平方向上的分力，故摩擦力对物体的冲量大小为，故A错误； B.拉力的冲量大小为，故B正确； C.重力对物体的冲量是mgt，故C错误； D.物体匀速运动，合外力为零，合外力冲量为零，故D错误。 故选：B。 恒力的冲量等于作用力与作用时间的乘积；根据动量定理求合外力的冲量。 本题考查了冲量和动量定理的知识，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体的受力情况，知道合外力的冲量才等于动量的变化。 5.【答案】B  【解析】解：规定A球的初速度方向为正方向，若为弹性碰撞，由动量守恒得： 根据能量守恒定律有 解得 若为完全非弹性碰撞，则有 解得 所以碰后B球的速度范围为 故ACD错误，B正确； 故选：B。 弹性碰撞过程遵守动量守恒，能量守恒，完全非弹性碰撞后两球速度相等，从而分析B球的速度。 本题抓住碰撞过程的两个基本规律：系统的动量守恒、总动能不增加进行判断． 6.【答案】D  【解析】解：以桌面为参考平面，小球落地时相对于参考平面的高度为，则小球落地时的重力势能为。 小球在下落过程中，只有重力做功，其机械能守恒，则小球落地时的机械能等于刚下落时的机械能，为，故ABC错误，D正确。 故选：D。 根据重力势能表达式，为物体相对于参考平面的高度，来求小球落地时的重力势能；根据机械能守恒定律求解小球落地时的机械能。 本题比较简单，直接考查了重力势能大小的计算和机械能守恒定律的简单应用，关键要正确理解公式中高度h的含义，理解重力势能的相对性。 7.【答案】D  【解析】解：①玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量mv相等，故①错误； 玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同； 玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，根据动量定理知，相互作用力大，掉在草地上的杯子动量改变慢，相互作用力小，故③错误，②④正确。 故选：D。 玻璃杯掉在水泥地和草地上时的速度相等，碰撞后末速度均为零，结合动量定理分析判断。 本题考查的是利用动量定理解释生活现象中的缓冲现象，注意明确两次玻璃杯的动量变化相同，延长作用时间则相互作用力就小。 8.【答案】B  【解析】解：A、甲乙两人静止在水平冰面上，重力势能一定，开始动能为零，甲推乙后，两者动能均增大，即甲推乙的过程中甲和乙组成的系统机械能增大，故A错误； B、甲推乙过程，由于两人之间的相互作用力远大于地面的摩擦力，则甲乙组成的系统动量守恒，因为甲的质量小于乙的质量，则甲的初速度大于乙的初速度，之后两人都做减速运动，因为两人与冰面的动摩擦因数相同，则加速度相同，由此可知，乙停止运动前任意时刻，甲的速度总是大于乙的速度，故B正确； C、减速过程中，地面摩擦力对两人做的功等于两人的初始动能，根据动能的计算公式可知，因为两人的动量相等，而甲的质量较小，所以减速过程中，地面摩擦力对甲做的功大于对乙做的功，故C错误； D、最终两人速度为零，则地面摩擦力对两人的冲量大小等于最初两人的动量大小，根据上述分析可知，减速过程中，地面摩擦力对甲的冲量等于对乙的冲量，故D错误； 故选：B。 根据机械能守恒的定义，结合两人的速度变化完成分析； 根据动量守恒定律得出两人的动量大小关系，结合质量的大小关系得出速度的大小关系； 根据功能关系和动量定理得出地面摩擦力对人做的功和对人的冲量的大小关系。 本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，同时结合机械能守恒定律和动能定理即可完成分析。 9.【答案】C  【解析】解：A、物块的角速度逐渐变大，根据，可知线速度也逐渐变大，说明摩擦力做了功，即摩擦力有沿着圆周切线方向的分力，说明物块受摩擦力的方向不是始终指向O点，故A错误； B、根据向心力公式可知，当角速度比较小时，向心力也比较小，而向心力由静摩擦力的一个分力提供，所以物块所受摩擦力的大小是从0开始增加的，不是始终为，故B错误； C、根据动量定理得，将代入可知物块所受摩擦力的冲量大小为，故C正确； D、物块角速度从0增大至过程中，只有静摩擦力可以做功，根据动能定理，可知物块所受摩擦力做的功不为0，故D错误。 故选：C。 A、根据物块的运动情况判断其所受摩擦力的方向是否始终指向O点； B、根据物块的运动情况判断物块所受摩擦力的大小是否始终为； C、根据动量定理判断物块所受摩擦力的冲量大小是否为； D、根据动能定理判断物块所受摩擦力做的功是否为0。 圆盘上的物块在水平面内圆周运动，如果是匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，大小保持不变，方向时刻指向圆心，本题实际是变速圆周运动，静摩擦力就不指向圆心了，静摩擦力沿半径方向的分力提供向心力，沿切线方向的分力做功，改变速度大小。 10.【答案】C  【解析】解：A、实验舱竖直向上加速运动至A位置的过程，其加速度向上，处于超重状态。实验舱做竖直上抛运动到达最高点的过程，其加速度等于g，方向竖直向下，此过程处于完全失重状态，则实验舱向上运动的过程先处于超重状态，后处于完全失重状态，故A错误； B、实验舱竖直向上加速运动至A位置后做竖直上抛运动，可知在A位置时速度最大，由题意可知竖直上抛运动阶段持续的时间为，则实验舱运动过程中的最大速度为，故B错误； C、实验舱在A位置时的动能为：，实验舱竖直向上加速运动过程，其重力势能也增加了，即实验舱竖直向上加速运动过程其机械能增加量大于，由功能关系可知，此过程电磁弹射系统对实验舱做功大于，故C正确； D、向上弹射阶段，实验舱的动量增加量为：，设电磁弹射系统对实验舱的冲量大小为I，重力的冲量大小为，以向上为正方向，根据动量定理得：，可知向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量大于，故D错误。 故选：C。 根据实验舱的加速度方向判断其超失重状态；实验舱竖直向上加速运动至A位置时速度最大，根据运动学公式求解；求出实验舱在A位置时的动能，根据功能关系判断；求出实验舱的动量增加量，根据动量定理判断。 本题考查了动量定理，功能关系，超重与失重现象，竖直上抛运动规律，基础题目。掌握超失重的判断方法，功与能的对应关系，在应用动量定理解答问题时要注意矢量性，先规定正方向，在确定动量与冲量的正负。 11.【答案】CD  【解析】解：A、根据动能定理，此时小物块的动能为，故A错误； B、根据动能定理，此时小车的动能为，故B错误； C、该过程中，因小物块和小车的摩擦而产生的热量，相对位移为l，产生的热量为，故C正确； D、根据能量守恒，该过程中，小物块和小车增加的机械能等于F做功与产生的热量之差，即为，故D正确。 故选：CD。 A、根据动能定理，计算小物块的动能为； B、根据动能定理，计算小车动能； C、根据摩擦力产热公式，相对位移为l，产热fl； D、根据能量守恒，计算小物块和小车增加的机械能。 本题是动能定理、功能关系和能量守恒定律的综合应用题，重点考查学生对这些知识点的综合运用能力。题目难度适中，涵盖了力学中的多个重要知识点，有助于学生深入理解能量的转化和守恒规律，提升解决复杂问题的能力。 12.【答案】BC  【解析】解：由题可知，汽车匀加速启动，此阶段的加速度 根据牛顿第二定律可得 其中 联立解得 故汽车的额定功率，解得 当汽车速度最大时，汽车受到的牵引力等于受到的阻力，即 汽车的最大速度 故A错误，B正确； C.前5s汽车通过的位移 汽车牵引力所做的功，解得 故C正确； D.当汽车的速度时，汽车以恒定功率启动，此时汽车的牵引力 根据牛顿第二定律可得 解得此时汽车的加速度为 故D错误。 故选：BC。 结合题意及题图，确定汽车所受阻力、汽车在前5s内的加速度，再根据牛顿第二定律、功率的计算公式分别列式，即可分析判断；当汽车所受牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，据此分析列式，即可判断求解； C.结合题意，由运动学规律、做功公式分别列式，即可分析判断； D.结合题意，由功率的计算公式、牛顿第二定律分别列式，即可分析求解。 本题主要考查利用动能定理求解机车启动问题，解题时需注意，在机车启动问题中，通常根据牛顿第二定律、功率公式等将动能、力与速度联立起来，进而求解。 13.【答案】CD  【解析】解：A、B球刚落到地面时，A、B两球的速度大小相等，均为。B球从释放至落地过程，根据A、B两球组成的系统机械能守恒有： ，可得，故A错误； B、A球上升h的过程中，对A，由动能定理有：，解得轻绳对A球的拉力做的功为：，故B错误； C、B球从释放至落地，有，解得运动时间为，故C正确； D、B球刚落地时，A球的速度大小为，则A球继续向上做竖直上抛运动，设上升的高度为，由机械能守恒有：，可得：，则A球从地面开始上升的最大高度，故D正确。 故选：CD。 B球从释放至落地过程，根据A、B两球组成的系统机械能守恒列式，可求出B球的质量；利用动能定理求解轻绳对A球的拉力做的功；B球从释放至落地，根据位移等于平均速度与时间的乘积求运动时间；B球落地后A继续上升，根据机械能守恒求出A球继续上升的高度，从而求得A球从地面开始上升的最大高度。 本题考查了动能定理、机械能守恒定律，解题的关键是知道B球落地之前，A、B两球的速度大小相等，两者组成的系统机械能守恒。 14.【答案】BC  【解析】解：相同时间内，水流对铁盒的冲量与铁盒对水流的冲量大小相等，方向相反，故A错误。 B.喷泉单位时间内喷出水的质量为，故B正确。 C.铁盒能够稳定悬浮在空中，竖直方向水流对铁盒向上的冲击力与铁盒自身重力等大，有。选取极短At时间内撞击铁盒的水流作为研究对象，铁盒对水流的反作用力与水流对铁盒的冲击力F是一对相互作用力，满足；水流撞击铁盒后竖直速度减为0，以向下为正方向，对这段水流应用动量定理可得，解得，即水从喷口喷出后到达铁盒底面时的速度大小约为，故C正确。 D.水流从喷口向上喷出至接触铁盒底面的过程做竖直上抛运动，遵循运动学关系式，可得铁盒底面相对于喷口的高度约为，故D错误。 故选：BC。 依据牛顿第三定律，水流与铁盒间相互冲量等大反向；利用流量、密度公式计算单位时间喷出水的质量；由铁盒悬浮受力平衡得到水流冲击力，取微元水流应用动量定理求出水流接触铁盒时的速度；将上升水流视作竖直上抛，代入速度-位移公式计算高度。 本题考查牛顿第三定律、流体流量与质量计算、动量定理微元法处理冲击问题、竖直上抛运动速度-位移公式，融合动量、流体、竖直上抛运动综合计算。 15.【答案】AC     ABD  A  【解析】解：、为了减小空气阻力的影响减小实验误差，应选用大小合适的铁质重锤，故A正确，B错误； C、处理实验数据时需要用刻度测量重锤下落的高度，故C正确； D、重锤下落过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，实验需要验证的表达式是：，不需要测量重锤的质量，不需要天平，故D错误； E、根据打点计时器打出的纸带可以求出重锤的运动时间，实验不需要秒表，故E错误。 故选： 从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打B点时重锤的速度大小 重锤动能的增加量 、释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直，尽量减小纸带跟打点计时器的摩擦，故A正确； B、做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连结重锤的纸带，以保证打第一个点时，重锤速度为零，故B正确； C、不能用公式求速度，否则就默认了机械能守恒，失去了验证的意义，故C错误； D、重力势能的减少量跟下降的高度有关，所以利用公式mgh计算重力势能的减少量时，需用刻度尺测量某点到O点的距离h，且g应取当地的重力加速度，故D正确。 故选：ABD； 若忽略阻力因素，重锤下落过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：整理得：，与h成正比，故A正确，BCD错误； 故选： 故答案为：，，；； 根据实验原理与实验需要测量的量分析答题。 根据匀变速直线运动的推论求出重锤的瞬时速度，根据重力势能的计算公式求出重力势能的减少量，根据动能的计算公式求出动能的增加量。 根据实验注意事项与实验数据处理方法分析答题。 根据机械能守恒定律求出图象的函数表达式，然后分析图示图象答题。 解决本题的关键是掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用。 16.【答案】大于  等于  ADE    【解析】解：为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即大于；为使两球发生对心碰撞，两球直径应相等，即等于。 小球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，则小球做平抛运动的时间相等，设为t； 两球碰撞前入射球的速度大小为：。 两球碰撞后入射球的速度大小为：，被碰球的速度大小。 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： 联立后整理得： 所以实验过程中需要测量：测量两个小球的质量、；分别找到小球1与小球2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON，故BC错误，ADE正确； 故选：ADE。 由上一问的解析可知，要验证两球碰撞前后动量守恒，仅需验证关系式是否成立。若成立，则两球碰撞前后动量守恒。 故答案为：大于；等于；；。 根据实验注意事项分析答题。 根据实验原理和步骤分析各操作的正确与否； 假设两球碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式。 实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度做平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目。 17.【答案】解：竖直方向为自由落体运动，故有 h 代入数据解得 s。 设A、B碰后速度为v，水平方向为匀速运动，故有 s=vt 代入数据解得v。 规定向右为正方向，由动量守恒定律 mv0mv 得v0。 两物体碰撞过程中损失的机械能 E 代入数据解得E。   【解析】解析请参考答案文字描述 18.【答案】木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功W为120J；   木箱下滑至底端时的动能为80J；   木箱滑到斜坡底端时，重力做功的瞬时功率P为240W  【解析】解：木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功为 解得： 木箱沿斜面下滑过程中受力分析如图所示 其中摩擦力大小为 解得： 木箱从顶端下滑至底端时，木箱所受重力和摩擦力做功，根据动能定理有 解得：  木箱运动到斜面底端时，其速度方向如图所示 且速度大小为 解得 此时木箱竖直方向分速度大小为 解得： 重力做功的瞬时功率为 解得：； 答：木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功W为120J； 木箱下滑至底端时的动能为80J； 木箱滑到斜坡底端时，重力做功的瞬时功率P为240W。 根据功的公式求解木箱下滑的整个过程中，重力对其所做的功； 根据动能定理求解木箱下滑至底端时的动能； 根据动能求解木箱滑到斜面底端时的速度，再根据瞬时功率表达式求解。 该题考查功的公式、动能定理以及瞬时功率公式的应用，属于常见知识点的考查，题目难度适中。 19.【答案】解：甲恰好能通过C点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得甲通过C点时的速度大小为： 甲从A点到C点过程，根据功能关系得 解得弹簧被压缩到A点时的弹性势能为： 若在B点放置另一个质量为3m的物体乙，甲从A点到B点过程，根据功能关系得 解得甲与乙碰撞前瞬间的速度大小为： 甲、乙发生弹性碰撞的过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律和机械能守恒定律得 解得碰后瞬间乙的速度为： 设乙上升的最高点低于圆心高度，由机械能守恒有 解得：，假设成立 则乙上升的最大高度为。 答：甲通过C点时的速度大小为； 弹簧被压缩到A点时的弹性势能为； 乙上升的最大高度为。  【解析】甲恰好能通过C点，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求甲通过C点时的速度大小； 甲从A点到C点过程，根据功能关系求弹簧被压缩到A点时的弹性势能； 若在B点放置另一个质量为3m的物体乙，使甲把弹簧仍然压缩到A点，由静止释放甲，根据功能关系求出甲与乙碰撞前瞬间的速度大小。甲、乙发生弹性正碰后，根据动量守恒定律和机械能守恒定律相结合求出碰撞后乙的速度，再由机械能守恒定律求乙上升的最大高度。 解答本题时，要分析清楚物体的运动过程，把握两种情况相等的量：弹簧的弹性势能。要知道弹性碰撞遵守动量守恒定律和机械能守恒定律。 20.【答案】解：弹性绳对游客的弹力F随游客位移x变化关系式，图象如图所示 在图中，图线与x轴所围面积表示弹力F做的功，则在游客位移从变为x的过程中，弹力F做的功 所以弹性绳的弹性势能 设游客从蹦极平台第一次到达最低点的距离为l，在此过程中，根据机械能守恒定律 解得   或   舍     则符合要求 当游客第一次到达最低点时，弹性绳的弹力最大，此时弹性绳的弹力   所以该游客可以使用该蹦极设施 答：随x变化的示意图如上图所示 弹性绳弹性势能的表达式； 总质量的游客能允许使用该蹦极设施。  【解析】分析弹性绳伸长量与位移的关系，由胡克定律求出弹力F与位移x的关系，再画出图线； 图象与x轴围成的面积表示弹力做功，克服弹力做的功等于增加的弹性势能。 根据能量守恒定律求出游客从蹦极平台第一次到达最低点的距离为l，根据胡克定律求出在最低点时的弹力，并与弹性绳允许的最大拉力比较，即可判断能否被允许使用该蹦极设施。 本题的关键是明确人的受力情况和运动情况，注意弹性绳遵循胡克定律，要知道图象与x轴围成的面积表示弹力做功。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $