精品解析：山东省青岛市城阳第一高级中学2025-2026学年高三上学期第一次月考物理试题

2025—2026学年度高三物理第一次月考试题 一、单项选择（每题3分） 1. 2025年9月3日在北京天安门广场举行盛大阅兵仪式，以纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。展示了很多新式的装备，解说员那句“打击范围覆盖全球”更是令人印象深刻。下列说法正确的是（　　） A. “歼-20”匀速飞过天安门广场时的惯性小于加速飞行时的惯性 B. 我国某款超高音速导弹的突防速度最高可达12马赫（1马赫约等于340m/s）指的是平均速度 C. 直升机编队组成“80”的图案飞过天安门广场时，以直升机为参考系，地面上的人是运动的 D. 首次公开的100式主战坦克，搭载105毫米火炮，总重量仅为40吨，其中的单位“毫米”和“吨”都是国际制基本单位 2. 在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑水平轴摆动；乙图中A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑；丙图为轻绳处于伸直状态（无弹力）一端连着一小球，从右偏上30°角处自由释放；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动，则关于这几个物理过程（空气阻力忽略不计），下列判断中正确的是（ ） A. 甲图中小球机械能守恒 B. 乙图中滑块B机械能守恒 C. 丙图中小球机械能守恒 D. 丁图中小球和小车组成的系统动量守恒 3. 足球训练中，甲乙两人在同一位置，甲将足球沿平直地面踢出，乙立即由静止开始追赶球，乙和球沿同一直线运动，且在t时刻追上足球，下列能反映该过程的图像是（　　） A. B. C. D. 4. 某人造地球卫星运行轨道与赤道共面，绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号，位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示，T为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动，地球质量为M，万有引力常量为G。则该卫星轨道半径为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示为超市中运送货物常用的“L”型小推车。初始时小推车支架与水平地面垂直，运送货物时先将“L”型小推车绕O点逆时针缓慢转动45°，然后推动小推车沿水平地面运动。在小推车绕O点逆时针缓慢转动的过程中，支架对货物的弹力为，底板对货物的弹力为，不计货物与小推车间的摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 逐渐减小 B. 先减小后增大 C. 逐渐减小 D. 先减小后增大 6. 影视剧中，武打演员的轻功出神入化，实际上是通过吊威亚实现的，如图所示，牵引车通过细钢丝跨过定滑轮拉着特技演员上升，连接特技演员的细钢丝竖直，处于图示位置时，和牵引车相连的细钢丝与水平方向的夹角。若特技演员可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 特技演员匀速上升时，牵引车匀速向左运动 B. 牵引车匀速向左运动时，特技演员上升的速度越来越小 C. 处于图示位置时，特技演员上升的速度是牵引车速度的倍 D. 牵引车匀速向左运动时，特技演员处于失重状态 7. 如图所示，从高H处的A点先后平抛两个小球1和2，球1刚好直接越过竖直挡板MN落在水平地面上的B点，球2与地面碰撞两次后，刚好越过竖直挡板MN，也落在B点。设球2每次与水平地面碰撞后竖直方向分速度大小不变方向相反，水平方向分速度大小方向都不变，空气阻力可忽略。则竖直挡板MN的高度h是（　　） A. H B. H C. H D. H 8. 质量为m和M的两个物块A、B，中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧，弹簧与A、B不相连，它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动，总动量为p，弹簧的弹性势能为；某时刻轻绳断开，弹簧恢复到原长时，A刚好静止，B向右运动，与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起，则（　　） A. 弹簧弹力对A的冲量大小为 B. 弹簧弹力对B做功的大小为 C. 全过程中机械能减小量为 D. B、C的最终速度为 二、多选题（每题4分，漏选2分） 9. 某旅客在站台上候车线处候车，若“高铁”一节车厢长为L，进站时可以看作匀减速直线运动，他发现第10节车厢经过他用时为T，停下时旅客刚好在12号车厢门口（车厢门口可近似看成在两节车厢连接处），如图所示。下列判断正确的是（ ） A. 题干条件不足，无法求出该高铁减速运动的加速度 B. 第8节车厢经过他用时为 C. 第10节车厢口和第11节车厢口经过他时的速度之比为 D. 第11节车厢经过他的时间等于第8、9、10节车厢经过他的总时间 10. 如图为某城市广场喷泉喷出水柱的场景。从远处看，喷泉喷出的水柱达到80m的高度；靠近看，喷嘴横截面积约为 8.0×10⁻3m2，喷嘴位置与池中水面持平，且喷水方向稍偏离竖直（可认为竖直），使上升与下落的水流不重合。水的密度为 1.0×103kg/m3，不计空气阻力，重力加速度取 g=10m/s2，流量为单位时间内通过喷嘴水的体积。则（ ） A. 喷嘴的流量约为 8.0×10⁻3m3/s B. 水柱在空中的水体积约为 2.56m3 C. 电动机为此喷嘴所提供的功率至少为1280W D. 水流出喷嘴过程中受到平均作用力 11. 一质量为的玩具小车在水平直跑道上由静止开始启动，启动过程受到的合外力F随时间变化的关系图像如图所示，小车达到额定功率后保持该功率不变，已知小车在跑道上运动时受到的阻力恒为，小车达到最大速度后再运动一段时间关闭发动机，从启动到最后停下小车运动的时间为，下列说法正确的是（　　） A. 小车加速能达到的最大速度大小为 B. 小车的额定功率为 C. 小车减速运动的时间为 D. 小车在额定功率下运动的位移大小为 12. 利用下图光电计时器测量物体A、B的速度。光滑水平导轨MN上放两个相同物块A和B，MN左端有一挡板P。MN右端N处与水平传送带平滑连接，现将宽度为的两黑色遮光条分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分的长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度匀速传动。物块B与传送带间的动摩擦因数，质量。开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态。现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧，之后两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为。g取，所有碰撞均为弹性碰撞。下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧储存的弹性势能为16J B. 物块B沿传送带向右滑动的最远距离为9m C. 物块B滑回水平面MN的速度大小为4m/s D. 若物体B仅在返回水平面MN后，才会与物块A发生碰撞，则从开始运动到即将碰撞第15次的过程中，物块B与传送带之间的摩擦生热为720J 三、实验题（共14分） 13. 某同学用如图甲所示的装置来测量当地的重力加速度，实验打出的一条清晰纸带如图乙所示，O、A、B、C、D为连续的五个计时点，现测得O点到各点的距离分别为、、、，打点计时器在打O点时重物的速度为0。打点计时器的打点周期为T。 （1）打点计时器打D点时重物的速度是打B点时重物的速度的______倍。 （2）当地重力加速度大小的表达式为______（用题中所给物理量表示）。 （3）若实验小组在打出的另一条清晰纸带上（整条纸带的宽度相同）按打点的先后顺序每隔一个计时点（图丙中未画出）取一个计数点，从第一个计数点开始在每个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为1、2、3、4、5），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图丙所示，横、纵坐标表示的物理量在图丙中未标明，下列说法正确的是______。 A. 图丙中的图线表明重物做匀加速直线运动，倾斜直线可代表重物的位移与时间的关系图像 B. 把纸带的宽度作为2T的时间间隔，每段纸带的长度除以2T，就可代表倾斜直线的纵坐标（速度大小） C. 若第2段纸带的长度为L，第5段纸带的长度为d，则重物的加速度为 14. 某同学用如图甲所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验。半径均为R的半圆轨道AB固定在竖直面内，在圆弧轨道的最低点下面安装一个力传感器，在最低点两侧安装一个光电门，从A点正上方某点处由静止释放一个质量为m、半径为r（r远小于R）的小球，小球沿圆弧轨道通过最低点时，与光电门相连的数字计时器记录小球的遮光时间，力传感器记录小球对轨道的压力，重力加速度大小为g。 （1）某次实验，数字计时器记录小球经过最低点时的遮光时间为t0，则小球经过最低点时的线速度大小为v=_____，加速度大小为a=_____。 （2）多次改变小球在A点正上方由静止释放的位置，测出多组力传感器的示数F及数字计时器记录的小球遮光时间t，为了反映向心力与速度的关系，作图像，作出的图像如图乙所示，为了直观地反映向心力与速度的直观关系，应尝试作F-_____（选填“”“”“”或“”）图像。 （3）如果作出的图像是一条倾斜直线，在误差允许的范围内，图像与纵轴的截距等于_____（用题中所给物理量符号表示），图像的斜率等于_____（用题中所给物理量符号表示），则表明：在质量、半径一定时，向心力与角速度的平方成正比。 四、计算题 15. 我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。若航天员站在月球表面上的倾角为的斜面顶端处，沿水平方向以初速度抛出一个小球，如图所示，经时间小球落在斜面上处。空气阻力不计，月球半径为，引力常量为。求： （1）月球表面的重力加速度； （2）如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星，所需的最小发射速度为多大？ 16. 如图所示，在长为L的轻杆中点A固定一质量为m的球，端点B固定一个质量为2m的小球，杆可绕轴O无摩擦的转动，已知重力加速度为g。使杆从水平位置无初速度释放，当杆转到竖直位置时，求： (1)A球的线速度大小； (2)杆对A球做的功； (3)杆对B球作用力的大小。 17. 如图所示，质量的物体B通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数。一轻绳一端与物体B连接，绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后，另一端与套在光滑直杆顶端的、质量的小球A连接。已知直杆固定，杆长L为0.8m，且与水平面的夹角。初始时使小球A静止不动，与A端相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45N。已知，重力加速度取，A、B均视为质点，绳子不可伸长。现将小球A从静止释放。 （1）求在释放小球A之前弹簧的形变量； （2）若直线CO1与杆垂直，求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功； （3）求小球A运动到底端D点时B物体的速度大小。 18. 如图所示，水平地面上放有木板A、B，木板A与地面间的动摩擦因数为μ=0.1，可视为质点的物块C静置于木板A的左端。长为1m、不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端拴一小球D，钉子P位于物块C的正上方，OP间距等于绳长的一半，OP连线与水平方向的夹角θ=37°，初始锁定木板B，将小球D从绳水平拉直的位置由静止释放，到达最低点时与静止的物块C发生碰撞，碰后小球D反弹到达最高点时，轻绳刚好离开钉子P；物块C滑至木板A右端时，二者共速，且此时木板A与木板B发生碰撞；碰后木板A恰好能返回初始位置。已知木板A和物块C的质量均为m=0.3kg，所有碰撞均为弹性碰撞，物块C与两木板间的动摩擦因数相同，重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）小球D的质量M； （2）物块C与木板间的动摩擦因数µC； （3）A板的长度LA； （4）现在解除B的锁定，小球D仍由绳水平拉直的位置从静止释放，最终C在B上未掉下，已知木板B的质量mB=0.9kg，木板B与地面间的摩擦忽略不计，求木板B的最小长度d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度高三物理第一次月考试题 一、单项选择（每题3分） 1. 2025年9月3日在北京天安门广场举行盛大阅兵仪式，以纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。展示了很多新式的装备，解说员那句“打击范围覆盖全球”更是令人印象深刻。下列说法正确的是（　　） A. “歼-20”匀速飞过天安门广场时的惯性小于加速飞行时的惯性 B. 我国某款超高音速导弹的突防速度最高可达12马赫（1马赫约等于340m/s）指的是平均速度 C. 直升机编队组成“80”的图案飞过天安门广场时，以直升机为参考系，地面上的人是运动的 D. 首次公开的100式主战坦克，搭载105毫米火炮，总重量仅为40吨，其中的单位“毫米”和“吨”都是国际制基本单位 【答案】C 【解析】 【详解】A． 惯性只由物体质量决定，与运动状态无关。无论匀速或加速，质量不变则惯性不变，故A错误。 B． “12马赫”描述的是导弹在某一时刻的瞬时速度最大值，而非平均速度，故B错误。 C． 以直升机为参考系，地面的人位置随时间变化，因此是运动的，故C正确。 D． 国际制基本单位中，长度单位为米（m），质量单位为千克（kg）。毫米（10⁻³m）和吨（10³kg）均为导出单位，故D错误。 故选C。 2. 在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑水平轴摆动；乙图中A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑；丙图为轻绳处于伸直状态（无弹力）一端连着一小球，从右偏上30°角处自由释放；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动，则关于这几个物理过程（空气阻力忽略不计），下列判断中正确的是（ ） A. 甲图中小球机械能守恒 B. 乙图中滑块B机械能守恒 C. 丙图中小球机械能守恒 D. 丁图中小球和小车组成的系统动量守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．轻杆的转轴固定，轻杆对小球的弹力不做功，只有重力对小球做功，因此小球机械能守恒，故A正确； B．水平面光滑，B下滑时会推动A向左运动，A对B的支持力对B做功，因此B自身的机械能不守恒，故B错误； C．初始轻绳松弛无弹力，小球先做自由落体运动，轻绳绷紧瞬间，沿绳方向的速度分量会损失，机械能转化为内能，因此整个过程小球机械能不守恒，故C错误； D．小球和小车组成的系统，小球摆动时竖直方向存在加速度，系统竖直方向合外力不为零，因此系统总动量不守恒，故D错误。 故选A。 3. 足球训练中，甲乙两人在同一位置，甲将足球沿平直地面踢出，乙立即由静止开始追赶球，乙和球沿同一直线运动，且在t时刻追上足球，下列能反映该过程的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设足球被踢出的方向为正方向，被踢出的位置为坐标原点，因开始时球和乙都在同一位置且同时出发，则图像都从坐标原点开始；则若没有阻力，则足球沿正方向做匀速运动，x-t图像为过原点倾斜的直线；若考虑阻力，则足球沿正方向做减速运动，则x-t图像为斜率减小的曲线；人可能匀速追赶球，则x-t图像为过原点的倾斜的直线；还可能加速，x-t图像为过原点的斜率增加的曲线；综上所述，只有A正确。 故选A。 4. 某人造地球卫星运行轨道与赤道共面，绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号，位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示，T为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动，地球质量为M，万有引力常量为G。则该卫星轨道半径为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设卫星转动的周期为，根据题意可得 可得 根据万有引力提供向心力 可得 代入 可得 故选A。 5. 如图所示为超市中运送货物常用的“L”型小推车。初始时小推车支架与水平地面垂直，运送货物时先将“L”型小推车绕O点逆时针缓慢转动45°，然后推动小推车沿水平地面运动。在小推车绕O点逆时针缓慢转动的过程中，支架对货物的弹力为，底板对货物的弹力为，不计货物与小推车间的摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 逐渐减小 B. 先减小后增大 C. 逐渐减小 D. 先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】对货物受力分析如图，在小推车绕O点逆时针缓慢转动的过程中，不变，从逐渐增大到，从逐渐减小到，根据正弦定理 可知逐渐增大，逐渐减小。 故选C。 6. 影视剧中，武打演员的轻功出神入化，实际上是通过吊威亚实现的，如图所示，牵引车通过细钢丝跨过定滑轮拉着特技演员上升，连接特技演员的细钢丝竖直，处于图示位置时，和牵引车相连的细钢丝与水平方向的夹角。若特技演员可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 特技演员匀速上升时，牵引车匀速向左运动 B. 牵引车匀速向左运动时，特技演员上升的速度越来越小 C. 处于图示位置时，特技演员上升的速度是牵引车速度的倍 D. 牵引车匀速向左运动时，特技演员处于失重状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．设牵引车的速度为，将其沿钢丝方向和垂直于钢丝方向分解，沿钢丝方向的分速度为，若特技演员匀速上升，随着牵引车向左运动，逐渐减小，逐渐增大。为保持不变，需逐渐减小，即牵引车做减速运动，而非匀速运动。故A错误； BD．若牵引车匀速向左运动，不变，由A选项可知，随着牵引车向左运动，逐渐减小，逐渐增大，因此会逐渐增大，而非越来越小，特技演员加速上升，处于超重状态，而非失重状态，故BD错误； C．图示位置时，则，即特技演员上升的速度是牵引车速度的倍，故C正确． 故选C。 7. 如图所示，从高H处的A点先后平抛两个小球1和2，球1刚好直接越过竖直挡板MN落在水平地面上的B点，球2与地面碰撞两次后，刚好越过竖直挡板MN，也落在B点。设球2每次与水平地面碰撞后竖直方向分速度大小不变方向相反，水平方向分速度大小方向都不变，空气阻力可忽略。则竖直挡板MN的高度h是（　　） A. H B. H C. H D. H 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，两小球从平抛到第一次地，竖直方向 可知，两小球平抛后，同时落地，在水平方向有 ， 由图可知 可得 如图所示 将球2运动倒过来看成从运动到点与球1从运动到点时间相同，则有 由几何关系可得，AM间水平距离与AB间水平距离之比为 则小球1由运动到与由运动到的时间之比为 则有 解得 故选A。 8. 质量为m和M的两个物块A、B，中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧，弹簧与A、B不相连，它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动，总动量为p，弹簧的弹性势能为；某时刻轻绳断开，弹簧恢复到原长时，A刚好静止，B向右运动，与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起，则（　　） A. 弹簧弹力对A的冲量大小为 B. 弹簧弹力对B做功的大小为 C. 全过程中机械能减小量为 D. B、C的最终速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．选取向右为正方向，两个物体的总动量是P，则A的动量 弹簧恢复到原长时，A刚好静止，由动量定理得 负号表示与选定的正方向相反．故A正确； B．弹簧对AB作用的过程中，弹簧对A做负功，对B做正功，系统的机械能全部转化为B的动能，所以B的动能的增加量等于弹簧的弹性势能与A的动能的和，所以弹簧弹力对B做功的大于EP．故B错误； CD．物块A与B以及弹簧组成的系统相互作用的过程中系统的动量守恒，设相互作用结束后B的速度为v1，选取向右为正方向，则 p=Mv1 B与C相互作用的过程中二者组成的系统的动量也守恒，设最终的速度为v2，根据动量守恒得 Mv1=(M+M)v2 联立得 整个的过程中损失的机械能 而 联立解得 可知只有在m与M相等时，全过程中机械能减小量才为EP．故CD错误； 故选A。 二、多选题（每题4分，漏选2分） 9. 某旅客在站台上候车线处候车，若“高铁”一节车厢长为L，进站时可以看作匀减速直线运动，他发现第10节车厢经过他用时为T，停下时旅客刚好在12号车厢门口（车厢门口可近似看成在两节车厢连接处），如图所示。下列判断正确的是（ ） A. 题干条件不足，无法求出该高铁减速运动的加速度 B. 第8节车厢经过他用时为 C. 第10节车厢口和第11节车厢口经过他时的速度之比为 D. 第11节车厢经过他的时间等于第8、9、10节车厢经过他的总时间 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设第10节车厢刚到达旅客处时，车的速度大小为，加速度大小为a，有 从第10节车厢刚到达旅客处至列车停下来，有 因L，T为已知量，联立两式，可求出该“高铁”的减速运动的加速度，故A错误； C．根据逆向思维题，火车反向做初速度为零的匀加速直线运动，则第10节车厢口经过他时有 解得 第11节车厢口经过他时有 解得 则第10节车相口和第11节车厢口经过他时的速度之比为 故C错误； BD．根据逆向思维题，火车反向做初速度为零的匀加速直线运动，则有 解得 ，， 则8、9、10节车厢经过他的总时间为 故BD正确。 故选BD。 10. 如图为某城市广场喷泉喷出水柱的场景。从远处看，喷泉喷出的水柱达到80m的高度；靠近看，喷嘴横截面积约为 8.0×10⁻3m2，喷嘴位置与池中水面持平，且喷水方向稍偏离竖直（可认为竖直），使上升与下落的水流不重合。水的密度为 1.0×103kg/m3，不计空气阻力，重力加速度取 g=10m/s2，流量为单位时间内通过喷嘴水的体积。则（ ） A. 喷嘴的流量约为 8.0×10⁻3m3/s B. 水柱在空中的水体积约为 2.56m3 C. 电动机为此喷嘴所提供的功率至少为1280W D. 水流出喷嘴过程中受到平均作用力 【答案】BD 【解析】 【详解】A．水做竖直上抛运动，由运动学公式，代入， 解得 流量，代入 解得，故A错误； B．空中水柱体积水从喷出到落回喷嘴的总运动时间 空中总水体积，故B正确； C．​电动机为此喷嘴所提供的功率至少为，故C错误； D．水受到的平均作用力对时间喷出的水，由动量定理可得 解得，故D正确。 故选BD。 11. 一质量为的玩具小车在水平直跑道上由静止开始启动，启动过程受到的合外力F随时间变化的关系图像如图所示，小车达到额定功率后保持该功率不变，已知小车在跑道上运动时受到的阻力恒为，小车达到最大速度后再运动一段时间关闭发动机，从启动到最后停下小车运动的时间为，下列说法正确的是（　　） A. 小车加速能达到的最大速度大小为 B. 小车的额定功率为 C. 小车减速运动的时间为 D. 小车在额定功率下运动的位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小车匀加速运动的加速度大小为 时，匀加速达到的最大速度为 可得小车的额定功率 小车加速达到最大速度时，牵引力等于阻力，则最大速度为 故A错误，B正确； C．小车减速的加速度大小 则小车减速的时间 故C错误； D．设小车在恒定功率下运动的位移大小为，根据动能定理有 解得 故D正确。 故选BD。 12. 利用下图光电计时器测量物体A、B的速度。光滑水平导轨MN上放两个相同物块A和B，MN左端有一挡板P。MN右端N处与水平传送带平滑连接，现将宽度为的两黑色遮光条分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分的长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度匀速传动。物块B与传送带间的动摩擦因数，质量。开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态。现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧，之后两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为。g取，所有碰撞均为弹性碰撞。下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧储存的弹性势能为16J B. 物块B沿传送带向右滑动的最远距离为9m C. 物块B滑回水平面MN的速度大小为4m/s D. 若物体B仅在返回水平面MN后，才会与物块A发生碰撞，则从开始运动到即将碰撞第15次的过程中，物块B与传送带之间的摩擦生热为720J 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．解除锁定弹开物块AB后，两物体的速度大小 根据能量守恒得：弹簧储存的弹性势能 故A正确； B．物块B滑上传送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远。由动能定理得 解得 故B错误； C．物块B沿传送带向左返回时，假设先匀加速运动，物块速度与传送带速度相同时再一起匀速运动，设物块B加速到传送带速度v需要滑动的距离为，由 得 表明物块B滑回水平面MN的速度没有达到传送带的速度。所以 故C正确； D．物块B在传送带上向右减速到0的过程有 解得 根据对称性可知，B回到传送带左端的时间也为2s，则B从滑上传送带到回到左端位移为，而传送带位移为 第一次，物块B与传送带之间的摩擦生热为 AB第一次碰撞后速度大小设为，碰撞过程规定向右为正方向，则 解得 根据以上分析可知，每次B与传送带摩擦生热为48J，则从开始运动到即将碰撞第15次的过程中，物块B与传送带之间的摩擦生热为 故D正确。 故选ACD。 三、实验题（共14分） 13. 某同学用如图甲所示的装置来测量当地的重力加速度，实验打出的一条清晰纸带如图乙所示，O、A、B、C、D为连续的五个计时点，现测得O点到各点的距离分别为、、、，打点计时器在打O点时重物的速度为0。打点计时器的打点周期为T。 （1）打点计时器打D点时重物的速度是打B点时重物的速度的______倍。 （2）当地重力加速度大小的表达式为______（用题中所给物理量表示）。 （3）若实验小组在打出的另一条清晰纸带上（整条纸带的宽度相同）按打点的先后顺序每隔一个计时点（图丙中未画出）取一个计数点，从第一个计数点开始在每个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为1、2、3、4、5），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图丙所示，横、纵坐标表示的物理量在图丙中未标明，下列说法正确的是______。 A. 图丙中的图线表明重物做匀加速直线运动，倾斜直线可代表重物的位移与时间的关系图像 B. 把纸带的宽度作为2T的时间间隔，每段纸带的长度除以2T，就可代表倾斜直线的纵坐标（速度大小） C. 若第2段纸带的长度为L，第5段纸带的长度为d，则重物的加速度为 【答案】（1）2 （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 依题意，纸带上打D点时经过的时间为4T，打B点时经过的时间为2T，根据 可知 即打点计时器打D点时重物的速度是打B点时重物的速度的2倍。 【小问2详解】 依题意，根据逐差法，可得 【小问3详解】 AB．图丙中的图线表明重物做匀加速直线运动，把纸带的宽度作为2T的时间间隔，由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这个过程的平均速度，可得每段纸带的长度除以2T，就可代表倾斜直线的纵坐标（速度大小），则倾斜直线可代表重物的速度与时间的关系图像。故A错误；B正确； C．若第2段纸带的长度为L，第5段纸带的长度为d，由 则重物的加速度为 故C错误。 故选B。 14. 某同学用如图甲所示装置做“探究向心力与速度的关系”的实验。半径均为R的半圆轨道AB固定在竖直面内，在圆弧轨道的最低点下面安装一个力传感器，在最低点两侧安装一个光电门，从A点正上方某点处由静止释放一个质量为m、半径为r（r远小于R）的小球，小球沿圆弧轨道通过最低点时，与光电门相连的数字计时器记录小球的遮光时间，力传感器记录小球对轨道的压力，重力加速度大小为g。 （1）某次实验，数字计时器记录小球经过最低点时的遮光时间为t0，则小球经过最低点时的线速度大小为v=_____，加速度大小为a=_____。 （2）多次改变小球在A点正上方由静止释放的位置，测出多组力传感器的示数F及数字计时器记录的小球遮光时间t，为了反映向心力与速度的关系，作图像，作出的图像如图乙所示，为了直观地反映向心力与速度的直观关系，应尝试作F-_____（选填“”“”“”或“”）图像。 （3）如果作出的图像是一条倾斜直线，在误差允许的范围内，图像与纵轴的截距等于_____（用题中所给物理量符号表示），图像的斜率等于_____（用题中所给物理量符号表示），则表明：在质量、半径一定时，向心力与角速度的平方成正比。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） ①. mg ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]小球经过最低点时，遮光时间很短，可将平均速度近似为瞬时速度，小球遮光长度为直径，因此线速度 [2]小球做圆周运动的半径近似为轨道半径（），向心加速度​ 解得​ 【小问2详解】 对最低点的小球受力分析，根据牛顿第三定律可知，力传感器示数等于轨道对小球的支持力 由向心力公式可知 整理得，​与​为线性关系，要直观得到向心力与速度的关系，应作图像。 【小问3详解】 [1][2]由可知，​图像为倾斜直线，纵轴截距为，斜率为，则表明在质量、半径一定时，向心力与速度的平方成正比。 四、计算题 15. 我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。若航天员站在月球表面上的倾角为的斜面顶端处，沿水平方向以初速度抛出一个小球，如图所示，经时间小球落在斜面上处。空气阻力不计，月球半径为，引力常量为。求： （1）月球表面的重力加速度； （2）如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星，所需的最小发射速度为多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球从到的过程中由平抛运动规律得： 水平位移 竖直位移 由位移关系得 解得 【小问2详解】 在月球表面所需的最小发射速度即为月球的第一宇宙速度 又对月球表面物体，重力等于万有引力，即 得 得 16. 如图所示，在长为L的轻杆中点A固定一质量为m的球，端点B固定一个质量为2m的小球，杆可绕轴O无摩擦的转动，已知重力加速度为g。使杆从水平位置无初速度释放，当杆转到竖直位置时，求： (1)A球的线速度大小； (2)杆对A球做的功； (3)杆对B球作用力的大小。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)对系统用机械能守恒定律，可得 因为A球对B球在各个时刻对应的角速度相同所以有 联立解得 (2)对A球，由动能定理可得 解得 (3)对B球，由牛顿第二定律可得 解得杆对B球的作用力大小 17. 如图所示，质量的物体B通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数。一轻绳一端与物体B连接，绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后，另一端与套在光滑直杆顶端的、质量的小球A连接。已知直杆固定，杆长L为0.8m，且与水平面的夹角。初始时使小球A静止不动，与A端相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45N。已知，重力加速度取，A、B均视为质点，绳子不可伸长。现将小球A从静止释放。 （1）求在释放小球A之前弹簧的形变量； （2）若直线CO1与杆垂直，求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功； （3）求小球A运动到底端D点时B物体的速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对物体B受力分析可知，设弹簧的弹力为，根据平衡条件有 设释放小球A之前弹簧的形变量为，根据胡克定律有，联立解得 此时，弹簧弹力向下，则弹簧被拉伸，形变量为。 （2）小球A从顶点运动到C的过程，设绳子拉力对小球A所做的功为，根据动能定理有 由图，根据几何关系有 ， 物块B下降的高度为 由此可知，弹簧此时被压缩了，则弹簧的弹性势能与初状态相等，A、B组成的系统机械能守恒，则 当小球A运动到C点时，小球A的速度方向与绳子垂直，则此瞬间物块B的速度 联立解得 （3）由图根据几何关系可知 则小球A运动到D点时，物体B又回到原位置，根据几何关系有 对于整个下降过程由机械能守恒得 解得 ， 则小球A运动到底端D点时B物体的速度大小为。 18. 如图所示，水平地面上放有木板A、B，木板A与地面间的动摩擦因数为μ=0.1，可视为质点的物块C静置于木板A的左端。长为1m、不可伸长的轻绳一端系于O点，另一端拴一小球D，钉子P位于物块C的正上方，OP间距等于绳长的一半，OP连线与水平方向的夹角θ=37°，初始锁定木板B，将小球D从绳水平拉直的位置由静止释放，到达最低点时与静止的物块C发生碰撞，碰后小球D反弹到达最高点时，轻绳刚好离开钉子P；物块C滑至木板A右端时，二者共速，且此时木板A与木板B发生碰撞；碰后木板A恰好能返回初始位置。已知木板A和物块C的质量均为m=0.3kg，所有碰撞均为弹性碰撞，物块C与两木板间的动摩擦因数相同，重力加速度大小g=10m/s2。求： （1）小球D的质量M； （2）物块C与木板间的动摩擦因数µC； （3）A板的长度LA； （4）现在解除B的锁定，小球D仍由绳水平拉直的位置从静止释放，最终C在B上未掉下，已知木板B的质量mB=0.9kg，木板B与地面间的摩擦忽略不计，求木板B的最小长度d。 【答案】（1）0.1kg （2）0.3 （3）0.5m （4） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，小球D下摆过程中有 解得 小球D碰后反弹上摆过程中有 解得 小球D碰C，由动量守恒定律和能量守恒定律有 解得 ， 【小问2详解】 C在A上滑行时，对A有 解得 A碰B后，对A有 解得 木板B锁定，A碰B后恰能返回初始位置，则碰撞前后A的加速度大小相等 解得 【小问3详解】 C在A上滑行时，对C有 解得 C在A上滑行的过程中 解得时间 C、A的位移相对关系 解得A板长 【小问4详解】 根据上述分析可知，A、C共速 方向向右，解除B锁定后，A碰B，对A、B有 解得 ， 设物块C在B上滑行至共速过程中，有 解得 方向向右，设C在B上向右滑过d，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $