精品解析：四川省成都市双流棠湖中学2026-2027学年高二上学期入学考试物理试卷

四川省棠湖中学2026-2027学年度高2025级高二上入学考试 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 运动物体（质量不变）所受的合力不为零，物体的动能一定变化 B. 平抛运动任意相等时间内速度变化量一定相同 C. 匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度变化仍相同 D. 两个互相垂直的匀变速直线运动的合运动一定为匀变速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．合力不为零，若合力与速度方向垂直，则合力不做功，动能不变（如匀速圆周运动），故A错误； B．平抛运动加速度恒为重力加速度，由可知，任意相等时间内速度变化量大小和方向均相同，故B正确； C．匀速圆周运动中，速度方向时刻变化，加速度（向心加速度）方向也时刻变化，故任意相等时间内速度变化量方向不同，故C错误； D．两个互相垂直的匀变速直线运动的合运动，若合加速度与合速度方向不共线，则为曲线运动；只有当二者共线时才是直线运动，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，质量为的足球从水平地面的位置1被踢出，经过高度为的最高位置2，最后落在水平地面的位置3。足球被踢出时速度大小为，方向与水平地面成角，到达位置3时速度方向与水平地面成角。已知足球在空中运动时所受空气阻力的大小与速度成正比，方向与速度方向相反，即，且，则足球（ ） A. 在位置2处的动能为 B. 在位置2处的机械能为 C. 整个运动过程中的位移大小为 D. 在2到3过程中克服空气阻力做功为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．足球受重力和空气阻力。将运动分解为水平方向（x）和竖直方向（y）。水平方向 解得 竖直方向：取向上为正方向。上升阶段 下降阶段 此时，阻力向上，重力向下，方程形式一致。故竖直方向统一方程为 由题设 即 竖直速度通解为 已知， 所以， 在位置2，竖直分速度 即 解得 此时水平速度即为合速度 此时的动能为 机械能为，故A错误，B正确； C．在位置3，速度方向与水平成，且向下，故 即 可得 水平位移（即总位移大小，因为起止点在同一水平面） 联立，可得，故C错误； D．从位置2到位置3，根据动能定理 在位置3时速度大小为 其中，， 则足球在位置3的动能为 联立，解得，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，半径为R的光滑大圆环固定在竖直面内，小环套在大圆环上，小环由静止开始从大圆环顶端自由下滑至其底部。则下列关于小环下滑过程中，其水平方向速度vx、竖直方向速度vy、角速度ω以及向心加速度an随下落高度h变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．令小环所在位置的半径与竖直向上的方向之间的夹角为，根据几何关系有， 根据动能定理有 水平方向速度 解得 可知，当小环下降R时，水平分速度为0，故A错误； B．结合上述，竖直方向速度 解得 可知，图像不可能成线性关系，故B错误； C．根据角速度与线速度的关系有 结合上述解得 对上述函数求导有 随高度增大，导数减小，即图像斜率减小，故C错误； D．小环的向心加速度 结合上述解得 可知，图像呈现线性关系，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，倾角θ＝37°的斜面体固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点在转轴OO1上，质量均为m＝1kg、可视为质点的两个小物块P、Q随转台一起匀速转动，P、Q到斜面最低点的距离均为0.5 m，与接触面之间的动摩擦因数均为0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. 为保持P与斜面体相对静止，角速度的最小值为rad/s B. 为保持P与斜面体相对静止，角速度的最大值为 rad/s C. 当角速度等于 rad/s时，Q会相对转台滑动，P有沿斜面向上滑的趋势 D. 若P与斜面体保持相对静止，则P对斜面的压力大小范围是N≤FN≤16 N 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．为保持P与斜面体相对静止，当物块P恰好不下滑时，有最小角速度，设为ω1，对物块P，水平方向有FN1sinθ－μFN1cosθ＝mLcosθ 竖直方向有FN1cosθ＋μFN1sinθ＝mg 其中L＝0.5 m，μ＝0.5，联立可解得此时斜面体对P的支持力FN1＝N 转台转动的角速度为ω1＝rad/s； 当物块P恰好不上滑时，有最大角速度，设为ω2，水平方向有FN2sinθ＋μFN2cosθ＝mLcosθ 竖直方向有FN2cosθ＝μFN2sinθ＋mg 联立可解得此时斜面体对P的支持力FN2＝20N 转台转动的角速度ω2＝rad/s 可知若P与斜面体保持相对静止，斜面对P的支持力FN0满足N≤FN0≤20N 根据牛顿第三定律可得，P对斜面的压力大小范围是N≤FN≤20N 故AD错误，B正确； C．当P与斜面间恰无摩擦力时，对P，水平方向有mgtanθ＝mLcosθ 解得此时转台转动的角速度ω3＝rad/s 则当ω＝ω3＝rad/s时，P与斜面体无相对运动趋势，此时若Q相对转台静止，对Q有FQ＝mL 可得FQ＝9.375N 而μmg＝5N 则FQ>μmg 所以此时Q会相对转台滑动，故C错误。 故选B。 5. 地球与月球之间有一种有趣的“潮汐锁定”现象，即月球永远以同一面朝向着地球。如图所示，太阳光平行照射到地球上，月球绕地球做匀速圆周运动的半径为r。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，设从月球上正对地球的P点看向地球的视角为α。在月球绕地球运动一周的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 地球的密度为 B. 月球自转的角速度为 C. 太阳光照射月球的时间为 D. 月球上的P点被照亮的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 地球的密度 选项A错误； B．根据 解得月球绕地球公转的角速度为 地球与月球之间有一种有趣的“潮汐锁定”现象，可知月球的公转和自转的角速度相同，故月球自转的角速度为，选项B错误； C．太阳光照射月球的时间为 选项C错误； D．因为月球永远以同一面朝向着地球，则月球上的P点被照亮的时间为 选项D正确。 故选D。 6. 一幼儿园可调臂长的跷跷板示意图如下，O为跷跷板的支点。开始时一质量为m的小朋友坐在跷跷板的A端，此时A端恰好着地，跷跷板与水平地面的夹角为θ=30°。现有一质量为4m的老师轻坐在跷跷板的B端，经过一段时间后跷跷板首次处于水平位置。已知OA=2L，OB=L，重力加速度为g，不计一切摩擦和跷跷板的质量，小朋友与老师均可视为质点，运动开始时小朋友双脚未蹬踏地面，则从开始到跷跷板首次水平的过程中（ ） A. 小朋友的机械能守恒 B. 小朋友与老师的速度大小之比始终为1∶2 C. 跷跷板处于水平位置时，小朋友的速度大小为 D. 此过程中跷跷板对老师做正功，大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在小朋友运动过程中受到跷跷板对他的作用力，且该作用力一般不与小朋友的速度方向垂直，因此跷跷板对小朋友会做功，所以小朋友的机械能不守恒，故A错误； B．由于小朋友和老师均随跷板转动，两个角速度相同。根据线速度与角速度关系 小朋友与老师的速度大小之比为 所以，故B错误； C．设点距地面高度为。初始端着地，端高度为0，，跷跷板与水平面夹角，则 端在的另一侧，端高度 初始静止，系统总机械能（取地面为零势能面） 水平位置时，、两端等高，高度均为，此时系统重力势能 由机械能守恒，系统动能 系统动能 代入 得 即，，故C正确； D．对老师由动能定理，初速度0，末速度，末动能 老师重力做功（高度下降） 设跷跷板对老师做功为，则，得 负号表示跷跷板对老师做负功，大小为，不是正功，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，水平地面上放置着用轻质弹簧竖直栓接的质量都为m的A、B物块，组成一个弹簧振子系统，弹簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放，A开始做简谐振动，最高点恰好位于弹簧原长。某次A恰好到达最高点时，质量为m的物块C（未画出）轻放在A上。已知弹簧弹性势能的表达式为，以A、C运动的最低点所在的水平面为重力势能的零势能面，重力加速度为g。不计一切阻力，弹簧足够长且始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. A、C向下运动的最大距离是 B. A、C运动过程中最大的加速度大小是2g C. 放上C后，该振子系统增加的能量大小是 D. A、C运动到最低点时，地面对B的支持力为 【答案】C 【解析】 【详解】A．原系统中，A做简谐运动，最高点恰好位于弹簧原长，A质量为，由平衡条件和胡克定律，平衡位置满足 解得 因此振幅 A在最高点时速度为0，轻放C，A、C总质量，放置后A、C初速度为0，位置在弹簧原长。由平衡条件和胡克定律，新平衡位置满足 解得新平衡位置弹簧压缩量 振幅 A、C从原长位置开始向下做简谐运动，最大距离，故A错误； B．最大加速度出现在离平衡位置最远的位置，最大回复力 A、C总质量，由牛顿第二定律，得最大加速度，故B错误； C．放上C前，该振子系统的能量大小是 放上C后，该振子系统的能量大小是 该振子系统增加的能量大小是，故C正确； D．最低点弹簧弹力 方向向下压B，B自身质量为，重力，由平衡得地面对B的支持力，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，光滑斜面长为l，宽为b，顶角为θ，一物块从斜面左上方顶点P以平行于底边的初速度水平射入，沿斜面运动，恰好从底端Q离开斜面，物块可看成质点，则（ ） A. 物块的初速度 B. 物块的初速度 C. 物块到达Q点时的速度 D. 物块到达Q点时的速度 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球在斜面上做类平抛运动 小球在斜面上的加速度为 联立解得物块的初速度 故A错误，B正确； CD．在Q点的平行斜面方向的分速度为 物块到达Q点时的速度 故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，一水平框架绕竖直转轴以角速度匀速转动。框架的水平横杆上穿有两个质量相等的圆球A和B，圆球与横杆之间的动摩擦因数均为，球A到中心转轴的距离为d，球B到中心转轴的距离为2d，球A、B之间用一根长度为3d的轻绳连接，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ） A. 当时，绳子无拉力 B. 当时，绳子无拉力 C. 当时，横杆对球A无摩擦力 D. 当时，横杆对球A无摩擦力 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设物体恰好要滑动时角速度为，则有 解得 由于B的r大，故B先达到最大静摩擦力，故绳子无拉力时，需满足 故A正确，B错误； CD．设横杆对球A无摩擦力时角速度为，对A有（T为绳子拉力） 对B有 联立解得 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，轻绳一端系一金属环，另一端绕过定滑轮悬挂一质量为5m的重物。金属环套在固定竖直光滑直杆上（恰好与底座无弹力）保持静止，此时OP与直杆之间的夹角，定滑轮与竖直杆间的距离，现在重物下悬挂一质量为10m的砝码，不计一切摩擦，重力加速度为g，（，，），则（　　） A. 金属环在Q点的速度大小为 B. 若金属环最高能上升到N点（N点未标出），则ON与直杆之间的夹角为53° C. 金属环上升到Q点时绳子拉力大小为15mg D. 金属环从P上升到Q的过程中，绳子拉力对金属环做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】初始时金属环和重物处于平衡状态有得金属环质量 A．金属环运动到点时，对金属环及重物系统，利用机械能守恒定律有，， 金属环在点的速度大小为，故A正确； B．金属环上升到N点（N点未标出），则ON与直杆之间的夹角为53°，重物和砝码的重力势能不变，金属环的重力势能增加，机械能不守恒，故B错误； C．金属环上升到Q点时，重物和砝码速度为0，但此时具有向上的加速度，故绳子拉力大于它们重力之和，故C错误； D．金属环从P上升到Q的过程中，对金属环利用动能定理有 求得绳子拉力对金属环做的功为，故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间处有一转轴，转轴上安有力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴做匀速圆周运动，小物体刚运动到A点时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力，重力加速度为。 （1）研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程，运用的思想方法是______。 A．微元法 B．放大法 C．控制变量法 D．化曲为直法 （2）测出小物体质量为，做匀速圆周运动时小物体到点间的距离为，沙坑平面到桌面间的距离为，D点到桌面边缘B点正下方的距离为，请推导出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数的表达式_____________。 （3）若桌面AB部分粗糙，保持力传感器读数不变，细绳仍然在A点断裂，请定性分析小物体在AB段的运动情况___________。 【答案】 ①. D ②. ③. 若桌面AB部分粗糙，小物体在AB段将做匀减速直线运动 【解析】 【详解】（1）[1]研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动中，小物体做平抛运动，平抛运动是水平方向匀速直线运动与竖直方向自由落体运动的合运动，因此运用的思想方法是化曲为直法。 故选D。 （2）[2]小物体从离开桌面到落到沙坑的运动中，做平抛运动，在水平方向有 在竖直方向有 小物体在桌面上做匀速圆周运动时则有 联立解得力传感器的示数的表达式为 （3）[3]若桌面AB部分粗糙，小物体在AB部分运动时要克服摩擦力做功，小物体运动的速度将减小，即若桌面AB部分粗糙，小物体在AB段将做匀减速直线运动。 12. 光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。 （1）工作原理 光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时；反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间。在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度。 如图（a），宽为L的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度_____L（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）实际测量 如图（b），细线一端系住小铅柱，另一端固定在O点，O点的正下方h（远大于小铅柱的直径）处固定一光电门。将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角θ，由静止释放铅柱，测得遮光时间为t，已知重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____（用h、g、θ、t表示）。 某次实验，小铅柱直径D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m；g取9.80m/s2，多次测量得平均遮光时间t=3.02ms，取，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____mm（结果保留3位有效数字）。 （3）误差分析 结合（1）工作原理，对比L0与D可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）光照孔面积的一半。 由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为_____（用D、L0、L1表示）。 【答案】（1）等于 （2） ①. ②. 4.73 （3） ①. 大于 ②. 【解析】 【小问1详解】 遮光片经过圆形光照孔，遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，且遮光面积达到阈值时开始计时，遮光面积减小到阈值时计时结束，由于遮光片的宽度为L，因此有效遮光宽度等于遮光片的实际宽度L。 【小问2详解】 [1]铅柱从静止释放后，经过光电门时的速度v可以通过动能定理计算 解得 故遮光宽度为 解得 [2]代入数据可得 【小问3详解】 [1]由于 L0=4.73 mm 小于，说明光电门的光照孔遮光面积的阈值大于光照孔面积的一半。 [2]由上述分析可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。（请将必要的解答过程写出） 13. 如图所示为滑雪运动员从A点水平起跳后，落到直斜坡上的情景。某次跳跃时该运动员沿斜坡上运动的距离，已知运动员质量为m=50 kg，斜坡倾角为θ=30°，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力。 （1）求运动员从A运动到B点的时间t； （2）求运动员在A点起跳时的速度大小v0； （3）若运动员从A点起跳后，一直受到水平向右恒定的风力F作用，最后恰好沿竖直方向落在斜坡上，求运动员受到的风力大小F。 【答案】（1） （2）20m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 竖直方向，根据 解得 【小问2详解】 水平方向 解得v0=20m/s 【小问3详解】 水平方向做匀减速运动，末速度为零，则， 竖直方向做自由落体运动，则 其中 解得 14. 质量为的小物块放在水平转盘上，距转轴的距离为，与转盘间的动摩擦因数为，并假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，问： （1）当转盘转动的角速度为时，物块受到的摩擦力大小； （2）当转盘转动的角速度为时，物块受到合外力大小； （3）要使物块不在转盘上发生滑动，转盘的最大线速度为多大？ 【答案】（1）0.05N （2）0.45N （3） 【解析】 【小问1详解】 物块随转盘转动时，静摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，物块即将滑动，最大静摩擦力  根据 可得临界角速度  当时， 物块相对转盘静止，静摩擦力提供向心力 【小问2详解】 当时， 物块仍相对转盘静止，竖直方向重力与支持力平衡，水平方向合外力等于向心力 【小问3详解】 根据 可得 15. 一游戏装置如图所示，弹射装置固定在光滑水平面AB上，水平传送带BC与CD平滑连接，传送带右侧紧接有等高的光滑水平面CD。现有一可视为质点的小滑块被弹射，通过传送带BC和水平面CD冲上半径为R的光滑二分之一圆管轨道。已知，，，CD长，传送带BC长，以速度顺时针匀速转动，小滑块与传送带间的动摩擦因数，弹射装置的弹性势能满足（为弹簧的形变量），忽略空气阻力。 （1）若小滑块恰能到达E点，求小滑块： ①在E点的速度； ②在D点处对轨道压力的大小和方向； ③被弹射前弹簧的压缩量。 （2）若在CD段铺上不同材料，小滑块与该材料的动摩擦因数为，现将小滑块自弹簧压缩量处静止释放： ①若（其中x是小滑块到C点的距离），小滑块将停在何处； ②若为某一定值，小滑块最终停在CD中点，试讨论所有可能取值。 【答案】（1）①；②，竖直向下；③ （2）①停在距离C点0.5m；②当，、、、；当，（n取5，7，9……） 【解析】 【小问1详解】 ①根据题意要求，小滑块恰能到达E点，可知小滑块在E点速度 ②从D至E过程，满足机械能守恒定律 解得 在D点受力分析，根据向心力公式 联立可得 根据牛顿第三定律可得小滑块对轨道压力的大小，竖直向下。 ③从出发点至D点，根据功能关系有 代入数据可得压缩量 【小问2详解】 ①根据题意要求，设从出发点作单向运动至停止，根据功能关系 由图可知 联立可得 可知小滑块将停在距离C点0.5m。 ②根据 求出第一次到C点的动能，进行讨论： 第一次向右在中点直接停下 解得 第一次向左返回到中点停下 解得 若返回C点时，有（对应的速度为） 解得 当，返回C点的动能已经小于0.1 J，则向右经过C点的动能小于0.1 J。从第一次到C点至停下全过程有（n取1，3，5，……）， 验证可得n取1、3成立，即、 当，则经过传送带返回C点的动能确定(速度等于传送带速度)，从此时开始至停止，根据动能定理（n取1，3，5，……） 验证可得（n取5，7，9，……） 综合得时，、、、 当，得（n取5，7，9，……） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省棠湖中学2026-2027学年度高2025级高二上入学考试 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 运动物体（质量不变）所受的合力不为零，物体的动能一定变化 B. 平抛运动任意相等时间内速度变化量一定相同 C. 匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度变化仍相同 D. 两个互相垂直的匀变速直线运动的合运动一定为匀变速直线运动 2. 如图所示，质量为的足球从水平地面的位置1被踢出，经过高度为的最高位置2，最后落在水平地面的位置3。足球被踢出时速度大小为，方向与水平地面成角，到达位置3时速度方向与水平地面成角。已知足球在空中运动时所受空气阻力的大小与速度成正比，方向与速度方向相反，即，且，则足球（ ） A. 在位置2处的动能为 B. 在位置2处的机械能为 C. 整个运动过程中的位移大小为 D. 在2到3过程中克服空气阻力做功为 3. 如图所示，半径为R的光滑大圆环固定在竖直面内，小环套在大圆环上，小环由静止开始从大圆环顶端自由下滑至其底部。则下列关于小环下滑过程中，其水平方向速度vx、竖直方向速度vy、角速度ω以及向心加速度an随下落高度h变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，倾角θ＝37°的斜面体固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点在转轴OO1上，质量均为m＝1kg、可视为质点的两个小物块P、Q随转台一起匀速转动，P、Q到斜面最低点的距离均为0.5 m，与接触面之间的动摩擦因数均为0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　） A. 为保持P与斜面体相对静止，角速度的最小值为rad/s B. 为保持P与斜面体相对静止，角速度的最大值为 rad/s C. 当角速度等于 rad/s时，Q会相对转台滑动，P有沿斜面向上滑的趋势 D. 若P与斜面体保持相对静止，则P对斜面的压力大小范围是N≤FN≤16 N 5. 地球与月球之间有一种有趣的“潮汐锁定”现象，即月球永远以同一面朝向着地球。如图所示，太阳光平行照射到地球上，月球绕地球做匀速圆周运动的半径为r。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，设从月球上正对地球的P点看向地球的视角为α。在月球绕地球运动一周的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 地球的密度为 B. 月球自转的角速度为 C. 太阳光照射月球的时间为 D. 月球上的P点被照亮的时间为 6. 一幼儿园可调臂长的跷跷板示意图如下，O为跷跷板的支点。开始时一质量为m的小朋友坐在跷跷板的A端，此时A端恰好着地，跷跷板与水平地面的夹角为θ=30°。现有一质量为4m的老师轻坐在跷跷板的B端，经过一段时间后跷跷板首次处于水平位置。已知OA=2L，OB=L，重力加速度为g，不计一切摩擦和跷跷板的质量，小朋友与老师均可视为质点，运动开始时小朋友双脚未蹬踏地面，则从开始到跷跷板首次水平的过程中（ ） A. 小朋友的机械能守恒 B. 小朋友与老师的速度大小之比始终为1∶2 C. 跷跷板处于水平位置时，小朋友的速度大小为 D. 此过程中跷跷板对老师做正功，大小为 7. 如图所示，水平地面上放置着用轻质弹簧竖直栓接的质量都为m的A、B物块，组成一个弹簧振子系统，弹簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放，A开始做简谐振动，最高点恰好位于弹簧原长。某次A恰好到达最高点时，质量为m的物块C（未画出）轻放在A上。已知弹簧弹性势能的表达式为，以A、C运动的最低点所在的水平面为重力势能的零势能面，重力加速度为g。不计一切阻力，弹簧足够长且始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. A、C向下运动的最大距离是 B. A、C运动过程中最大的加速度大小是2g C. 放上C后，该振子系统增加的能量大小是 D. A、C运动到最低点时，地面对B的支持力为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8. 如图所示，光滑斜面长为l，宽为b，顶角为θ，一物块从斜面左上方顶点P以平行于底边的初速度水平射入，沿斜面运动，恰好从底端Q离开斜面，物块可看成质点，则（ ） A. 物块的初速度 B. 物块的初速度 C. 物块到达Q点时的速度 D. 物块到达Q点时的速度 9. 如图所示，一水平框架绕竖直转轴以角速度匀速转动。框架的水平横杆上穿有两个质量相等的圆球A和B，圆球与横杆之间的动摩擦因数均为，球A到中心转轴的距离为d，球B到中心转轴的距离为2d，球A、B之间用一根长度为3d的轻绳连接，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ） A. 当时，绳子无拉力 B. 当时，绳子无拉力 C. 当时，横杆对球A无摩擦力 D. 当时，横杆对球A无摩擦力 10. 如图所示，轻绳一端系一金属环，另一端绕过定滑轮悬挂一质量为5m的重物。金属环套在固定竖直光滑直杆上（恰好与底座无弹力）保持静止，此时OP与直杆之间的夹角，定滑轮与竖直杆间的距离，现在重物下悬挂一质量为10m的砝码，不计一切摩擦，重力加速度为g，（，，），则（　　） A. 金属环在Q点的速度大小为 B. 若金属环最高能上升到N点（N点未标出），则ON与直杆之间的夹角为53° C. 金属环上升到Q点时绳子拉力大小为15mg D. 金属环从P上升到Q的过程中，绳子拉力对金属环做的功为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 如图所示为研究曲线运动的实验装置，在光滑水平桌面中间处有一转轴，转轴上安有力传感器，力传感器与一根不可伸长的轻绳连接，轻绳另一端拴着一小物体，小物体可视为质点。现让小物体绕转轴做匀速圆周运动，小物体刚运动到A点时，绳子断裂，然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动，落到沙坑中的D处，AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力，重力加速度为。 （1）研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程，运用的思想方法是______。 A．微元法 B．放大法 C．控制变量法 D．化曲为直法 （2）测出小物体质量为，做匀速圆周运动时小物体到点间的距离为，沙坑平面到桌面间的距离为，D点到桌面边缘B点正下方的距离为，请推导出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数的表达式_____________。 （3）若桌面AB部分粗糙，保持力传感器读数不变，细绳仍然在A点断裂，请定性分析小物体在AB段的运动情况___________。 12. 光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。 （1）工作原理 光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时；反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间。在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度。 如图（a），宽为L的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度_____L（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）实际测量 如图（b），细线一端系住小铅柱，另一端固定在O点，O点的正下方h（远大于小铅柱的直径）处固定一光电门。将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角θ，由静止释放铅柱，测得遮光时间为t，已知重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____（用h、g、θ、t表示）。 某次实验，小铅柱直径D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m；g取9.80m/s2，多次测量得平均遮光时间t=3.02ms，取，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____mm（结果保留3位有效数字）。 （3）误差分析 结合（1）工作原理，对比L0与D可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）光照孔面积的一半。 由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为_____（用D、L0、L1表示）。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。（请将必要的解答过程写出） 13. 如图所示为滑雪运动员从A点水平起跳后，落到直斜坡上的情景。某次跳跃时该运动员沿斜坡上运动的距离，已知运动员质量为m=50 kg，斜坡倾角为θ=30°，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力。 （1）求运动员从A运动到B点的时间t； （2）求运动员在A点起跳时的速度大小v0； （3）若运动员从A点起跳后，一直受到水平向右恒定的风力F作用，最后恰好沿竖直方向落在斜坡上，求运动员受到的风力大小F。 14. 质量为的小物块放在水平转盘上，距转轴的距离为，与转盘间的动摩擦因数为，并假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，问： （1）当转盘转动的角速度为时，物块受到的摩擦力大小； （2）当转盘转动的角速度为时，物块受到合外力大小； （3）要使物块不在转盘上发生滑动，转盘的最大线速度为多大？ 15. 一游戏装置如图所示，弹射装置固定在光滑水平面AB上，水平传送带BC与CD平滑连接，传送带右侧紧接有等高的光滑水平面CD。现有一可视为质点的小滑块被弹射，通过传送带BC和水平面CD冲上半径为R的光滑二分之一圆管轨道。已知，，，CD长，传送带BC长，以速度顺时针匀速转动，小滑块与传送带间的动摩擦因数，弹射装置的弹性势能满足（为弹簧的形变量），忽略空气阻力。 （1）若小滑块恰能到达E点，求小滑块： ①在E点的速度； ②在D点处对轨道压力的大小和方向； ③被弹射前弹簧的压缩量。 （2）若在CD段铺上不同材料，小滑块与该材料的动摩擦因数为，现将小滑块自弹簧压缩量处静止释放： ①若（其中x是小滑块到C点的距离），小滑块将停在何处； ②若为某一定值，小滑块最终停在CD中点，试讨论所有可能取值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $