精品解析：辽宁营口市2026-2027学年高二上学期入学学情检测物理试题

辽宁营口市2026-2027学年高二上学期入学学情检测物理试题 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 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，有选错的得0分。 1. 2026年6月7日，我国成功将千帆星座组网卫星送入预定低轨圆轨道。该卫星在轨做匀速圆周运动的过程中，下列物理量中一直变化的是（　　） ①动能 ②动量 ③速率 ④加速度 A. ②④ B. ①② C. ③④ D. ②③④ 2. 航天员在高度为450 km的天宫空间站内，沿垂直环绕半径的方向相对空间站以速度轻抛出一小球。结合航天物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 空间站做圆周运动的速度约为7.7 m/s B. 若空间站变轨到更高轨道做匀速圆周运动，其机械能将增大 C. 舱内航天员观察小球做平抛运动 D. 若小球飞出舱外，将慢慢落回地面 3. 夏季雷雨天气频发，图甲为楼顶避雷针遭遇雷电时的实景示意图，图乙为带负电的雷雨云下方，避雷针尖端附近的等差等势线分布图，下列说法正确的是（ ） A. 避雷针尖端的电场强度比A点的小 B. 电势高低关系为 C. 空气中的负离子会向避雷针尖端运动 D. 由于避雷针接地良好，故其尖端附近的电场强度为零 4. 如图所示为实验室研究平行板电容器特性的实验电路，电源、电阻、开关与平行板电容器串联。闭合开关后，一带电油滴在两极板间点悬浮。下列操作及对应的现象判断正确的是（ ） A. 仅在两极板间插入一块绝缘电介质，油滴将向上运动 B. 在两极板正对面积减小的过程中，电容器处于放电状态 C. 仅将上极板向下缓慢移动少许，点的电势将降低 D. 若先断开开关，再增大两极板间距，油滴将向下运动 5. 某科技公司研发的高空绝缘滑杆巡检装置中，带负电的巡检小环P套在光滑绝缘的竖直滑杆上，滑杆左侧固定一个带正电的静电平衡辅助装置Q。滑杆上、两点与Q的距离相等，为中点。将小环P从点无初速度释放，不计空气阻力，小环P、装置Q均视为点电荷，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 小环经过、两点时的速度相等 B. 小环经过点时，加速度为，速度达到最大 C. 小环从点下降到点的过程中，库仑力做的功等于机械能变化量 D. 小环从点下降到点的过程中，重力势能变化量等于动能变化量 6. 高考期间，质量为的高考送考车搭载总质量为的考生，在平直路面上以速度匀速行驶，发动机的输出功率为。在路上时，又接上了质量为的考生，为弥补中间损失的时间，送考车立刻以额定功率行驶，最终以的速度匀速行驶。已知送考车受到的阻力是送考车（含考生）的重力的（未知）倍，重力加速度为，则上述过程中，下列说法正确的是（ ） A. 题中的比例系数 B. 送考车从接上考生至加速到的过程中做匀加速直线运动 C. 送考车的额定功率为 D. 当送考车的速度再次为时的加速度为 7. 如图所示为带电粒子在电场中的“加速-偏转”的简化原理示意图。某次实验中，分别用质子（）、粒子（）、钠离子（）三种粒子从静止开始，先后通过电势差为的同一加速电场，再垂直射入电势差为的同一偏转电场，最终均能射出偏转电场。忽略粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 三种粒子在加速电场中获得的动能大小相等 B. 三种粒子射出偏转电场时的速度大小相等 C. 三种粒子射出偏转电场时的侧移量大小相等 D. 三种粒子在偏转电场中的运动时间相等 8. 如图所示，沿各方向导电性能相同的长方体的长为、宽为、高为，下列说法正确的是（ ） A. 电流分别沿和方向流入时，导体的电阻率相同 B. 电流分别沿和方向流入时，导体的电阻率不同 C. 电流分别沿和方向流入时，导体的电阻之比为 D. 电流分别沿和方向流入时，导体的电阻之比为 9. 章鱼依靠身体吸水、再从漏斗（章鱼身体腹侧的孔洞）高速喷水获得反冲力而游动，这一过程可简化如下：质量为（不含喷出的水）的章鱼静止在平静的海水中，某一时刻它将体内质量为的水瞬间以相对章鱼大小为的速度水平向外喷出，若海水阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 喷水过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒 B. 喷水过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量不守恒 C. 喷水后，章鱼的速度大小为 D. 单位时间喷出水的质量越大，反冲力越大 10. 某快递公司的自动分拣装置中，质量的快递件静止在水平传送台上，分拣推杆对快递件施加水平推力，推力随时间变化的规律如图乙所示。已知快递件与台面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 在内，快递件一直做加速度逐渐增大的加速运动 B. 在时，快递件的加速度大小为 C. 在内，摩擦力的冲量大小为 D. 在时，快递件的速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用如图甲所示的装置探究小球碰撞过程的守恒规律，实验操作如下： ①分别测出大小完全相同的小球A、B的质量、； ②用等长轻质细绳将小球A、B悬挂于等高的两点，在每个小球与悬点之间连接力传感器； ③将小球B拉至位置1由静止释放，小球B摆到最低点时与静止在最低点的小球A发生正碰，碰撞后小球B反向摆动至最高点3，小球A向左摆动至最高点5； ④力传感器分别记录连接小球A、B的细绳拉力F随时间t的变化图像，图乙、丙为两条拉力曲线。 、、、、、、均为已知量，当地重力加速度为g。 （1）小球A对应的F-t图像是___________（填“乙”或“丙”）。 （2）比较两球质量：___________（填“>”、“<”或“=”）。 （3）若满足___________，则小球A、B碰撞过程动量守恒（用题目给的符号表示）。 （4）若满足___________，则该碰撞为弹性碰撞（用图乙、丙中的测量量表示）。 12. 某实验小组利用图示装置验证机械能守恒定律，实验装置由铁架台、均匀圆柱形定滑轮、细绳、两个重锤、遮光片及光电门计时器组成。其实验操作步骤如下： ①用游标卡尺测量固定在重锤1上的遮光片的宽度d； ②将细绳跨过固定在铁架台上的均匀小圆柱体（等效定滑轮），细绳两端分别悬挂重锤1、重锤2； ③安装光电门，使重锤1在外力作用下静置在水平桌面上，整个系统保持静止，此时重锤2悬空且距离地面高度足够大；用刻度尺测出遮光片中心到光电门的竖直距离H； ④先启动光电门，再释放重锤1，利用数字计时器记录遮光片通过光电门的遮光时间t； ⑤计算重锤1从释放至遮光片经过光电门的过程中，系统重力势能的减少量与动能的增加量； ⑥多次调整光电门的安装高度，重复上述实验步骤，验证系统机械能守恒定律。 请回答下列问题：（（2）（3）的答案都用题目及（1）的物理量的符号填写） （1）本实验操作与数据处理环节中，实验步骤遗漏的操作是__________________________________________________________________。 （2）设当地的重力加速度为，系统重力势能的减少量___________，系统动能的增加量___________。 （3）在实验允许的误差范围内，若满足___________，即可判定该过程中系统的机械能守恒。 （4）实验中发现系统动能增加量明显小于重力势能减少量，会造成该实验误差的原因可能是_____________________________________________________________________________。 13. 某工厂的自动接料装置简化模型如图所示，光滑水平轨道上，总质量为的接料小车以的速度向右匀速运动。质量为的工件以水平速度在光滑木板上匀速运动，并从点水平抛出，工件落入车内点并陷入沙中，最终与小车一起匀速运动。已知、两点的竖直高度差，不计空气阻力，重力加速度。求： （1）工件刚抛出时，、两点的水平距离； （2）工件与小车最终的共同速度大小； （3）从工件抛出到两者共速的过程中，系统损失的机械能。 14. 快递分拣车间有一台倾斜上行传送分拣机，机身倾斜角度，分拣通道总长度，分拣通道由电机驱动，始终以恒定速率向上匀速运转。现将一个质量的包裹轻放在分拣通道的底端处，包裹与分拣通道间的动摩擦因数。已知，，重力加速度。求： （1）包裹从通道底端运送到顶端分拣出口的总时间； （2）包裹全程运动过程中，分拣通道对包裹的摩擦力做的功； （3）运送该包裹全过程，分拣电机相比空载时额外多消耗的电能。 15. 为模拟航天器中带电的工件在复合场下的运动规律，实验室搭建如图所示测试装置：左侧的绝缘弧形轨道与水平绝缘轨道平滑连接，点右侧有一右端固定的轻质绝缘弹簧，轨道区域存在竖直向下、电场强度的匀强电场，半径的绝缘圆形限位环（圆环底端与水平轨道平滑连接）固定在水平轨道上的点，且点位置可在间调整。现将质量、电荷量的滑块从点由静止释放，点置于中点。已知点距离水平轨道的高度；水平绝缘直轨道总长，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，弧形轨道和限位环及点右侧水平轨道均视为光滑，不计空气阻力与能量损耗，重力加速度取。求： （1）滑块第一次滑至限位环最高点时对轨道的压力的大小； （2）轻弹簧获得的最大弹性势能； （3）若点距离水平轨道的高度变为，改变点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离限位环，求长度满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁营口市2026-2027学年高二上学期入学学情检测物理试题 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 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，有选错的得0分。 1. 2026年6月7日，我国成功将千帆星座组网卫星送入预定低轨圆轨道。该卫星在轨做匀速圆周运动的过程中，下列物理量中一直变化的是（　　） ①动能 ②动量 ③速率 ④加速度 A. ②④ B. ①② C. ③④ D. ②③④ 【答案】A 【解析】 【详解】卫星做匀速圆周运动，线速度大小不变，方向改变，故动能不变，动量改变；加速度大小不变，方向改变。 故选A。 2. 航天员在高度为450 km的天宫空间站内，沿垂直环绕半径的方向相对空间站以速度轻抛出一小球。结合航天物理知识，下列说法正确的是（ ） A. 空间站做圆周运动的速度约为7.7 m/s B. 若空间站变轨到更高轨道做匀速圆周运动，其机械能将增大 C. 舱内航天员观察小球做平抛运动 D. 若小球飞出舱外，将慢慢落回地面 【答案】B 【解析】 【详解】A．空间站在低轨道（高度）运行，速度接近，故A错误； B．从低轨道升到高轨道，需发动机点火加速，除万有引力外的其他力对空间站做正功，机械能增加，故B正确； C．舱内物体处于完全失重状态，小球抛出后，不是平抛运动，故C错误； D．小球飞出舱外后，仍具备在轨运行的速度，会绕地球做椭圆运动，由于，因此该椭圆轨道无限接近原来的圆周轨道，不会落回地面，故D错误。 故选B。 3. 夏季雷雨天气频发，图甲为楼顶避雷针遭遇雷电时的实景示意图，图乙为带负电的雷雨云下方，避雷针尖端附近的等差等势线分布图，下列说法正确的是（ ） A. 避雷针尖端的电场强度比A点的小 B. 电势高低关系为 C. 空气中的负离子会向避雷针尖端运动 D. 由于避雷针接地良好，故其尖端附近的电场强度为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小，等差等势线越密，电场强度越大。避雷针尖端的等势线较A点更密集，因此避雷针尖端的电场强度比A点的大，故A错误； B．雷雨云带负电，电场线由避雷针尖端（高电势）指向云层（低电势），电势沿电场线方向降低，因此电势关系为，故B错误； C．雷雨云带负电，避雷针尖端感应出正电荷，电场方向由尖端（高电势）指向云层（低电势）。空气中的负离子受力方向与电场强度方向相反，因此会向避雷针尖端运动，故C正确； D．避雷针接地后，尖端的感应电荷会被导走，但云层仍带负电，会持续在尖端感应出正电荷，形成强电场，故其尖端附近的电场强度不为零，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为实验室研究平行板电容器特性的实验电路，电源、电阻、开关与平行板电容器串联。闭合开关后，一带电油滴在两极板间点悬浮。下列操作及对应的现象判断正确的是（ ） A. 仅在两极板间插入一块绝缘电介质，油滴将向上运动 B. 在两极板正对面积减小的过程中，电容器处于放电状态 C. 仅将上极板向下缓慢移动少许，点的电势将降低 D. 若先断开开关，再增大两极板间距，油滴将向下运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，电容器接在电源两端，电容器两端电压U不变，插入电介质，U、d均不变，由可知，电场强度E不变，油滴受力仍平衡，保持静止，故A错误； B．开关S闭合，U不变，正对面积S减小，由可知，电容C减小，由可知，带电量Q减小，电容器放电，故B正确； C．仅将上极板向下缓慢移动少许，U不变，d减小，由可知，电场强度E增大，因为 因为下极板接地，因此 联立整理得 又因为不变，故增大，升高，故C错误； D．断开开关S，Q保持不变，由，， 联立解得 可知电场强度E与极板间距d无关。增大间距，电场强度不变，油滴受力平衡，保持静止，故D错误。 故选B。 5. 某科技公司研发的高空绝缘滑杆巡检装置中，带负电的巡检小环P套在光滑绝缘的竖直滑杆上，滑杆左侧固定一个带正电的静电平衡辅助装置Q。滑杆上、两点与Q的距离相等，为中点。将小环P从点无初速度释放，不计空气阻力，小环P、装置Q均视为点电荷，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 小环经过、两点时的速度相等 B. 小环经过点时，加速度为，速度达到最大 C. 小环从点下降到点的过程中，库仑力做的功等于机械能变化量 D. 小环从点下降到点的过程中，重力势能变化量等于动能变化量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，在Q产生的电场中，，小环从a点到b点的过程中，库仑力做功为零，重力做正功，总功大于零，则小环的动能增大，，故A错误； B．小环在c点时，水平方向：库仑力和弹力平衡，竖直方向只受重力，加速度为g，故小环还在加速，故B错误； C．由功能关系可知，故C正确； D．小环从O点到b点的过程中，电场力做功不为零，重力势能变化量不等于动能变化量，还有电势能参与转化，故D错误。 故选C。 6. 高考期间，质量为的高考送考车搭载总质量为的考生，在平直路面上以速度匀速行驶，发动机的输出功率为。在路上时，又接上了质量为的考生，为弥补中间损失的时间，送考车立刻以额定功率行驶，最终以的速度匀速行驶。已知送考车受到的阻力是送考车（含考生）的重力的（未知）倍，重力加速度为，则上述过程中，下列说法正确的是（ ） A. 题中的比例系数 B. 送考车从接上考生至加速到的过程中做匀加速直线运动 C. 送考车的额定功率为 D. 当送考车的速度再次为时的加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．送考车开始在平直公路上做匀速运动，有 解得，故A错误； B．因为送考车以额定功率行驶，可知是做加速度逐渐减小的加速运动，故B错误； C．送考车的速度为时，有 解得，故C错误； D．由牛顿第二定律得 解得，故D正确。 故选D。 7. 如图所示为带电粒子在电场中的“加速-偏转”的简化原理示意图。某次实验中，分别用质子（）、粒子（）、钠离子（）三种粒子从静止开始，先后通过电势差为的同一加速电场，再垂直射入电势差为的同一偏转电场，最终均能射出偏转电场。忽略粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 三种粒子在加速电场中获得的动能大小相等 B. 三种粒子射出偏转电场时的速度大小相等 C. 三种粒子射出偏转电场时的侧移量大小相等 D. 三种粒子在偏转电场中的运动时间相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子在加速电场中，由动能定理可知，三种粒子在加速电场中获得的动能 三种粒子的电荷量q不完全相同，因此动能不相等，故A错误； B．设偏转电场极板长度为L，板间距离为d，粒子在偏转电场中做类平抛运动，由A选项可知粒子初速度 根据类平抛运动可知，射出偏转电场时 则射出偏转电场时的合速度 可知合速度大小与有关，三种粒子的比荷不同，速度大小不相等，故B错误； C．偏转电场的电场强度 粒子在竖直方向有， 联立解得侧移量 可见侧移量y仅与加速电压、偏转电压、极板长度L、板间距离d有关，与粒子的q、m无关，因此三种粒子的侧移量大小相等，故C正确； D．水平方向有 联立解得 可知t与有关，三种粒子的不同，运动时间不相等，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，沿各方向导电性能相同的长方体的长为、宽为、高为，下列说法正确的是（ ） A. 电流分别沿和方向流入时，导体的电阻率相同 B. 电流分别沿和方向流入时，导体的电阻率不同 C. 电流分别沿和方向流入时，导体的电阻之比为 D. 电流分别沿和方向流入时，导体的电阻之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．电阻率是材料本身的属性，是表征材料本身导电能力的物理量，与形状无关，由材料的成分和温度等因素决定。对于一个给定的材料，只要温度和外界条件不变，它的电阻率就是一个定值，故A正确，B错误； CD．由电阻定律可知，电流沿和流入时，电阻分别为， 联立解得，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 章鱼依靠身体吸水、再从漏斗（章鱼身体腹侧的孔洞）高速喷水获得反冲力而游动，这一过程可简化如下：质量为（不含喷出的水）的章鱼静止在平静的海水中，某一时刻它将体内质量为的水瞬间以相对章鱼大小为的速度水平向外喷出，若海水阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 喷水过程中，章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒 B. 喷水过程中，章鱼和喷出的水组成的系统动量不守恒 C. 喷水后，章鱼的速度大小为 D. 单位时间喷出水的质量越大，反冲力越大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．喷水是章鱼体内肌肉做功，将生物能转化为系统的动能，有其他形式的能参与转化，并非只有动能、势能相互转化，因此系统机械能不守恒，A项错误； B．忽略海水阻力，章鱼与喷出的水组成的系统，合外力为零，系统动量守恒，B项错误； C．以水喷出的方向为正方向，设喷水后章鱼的速度为，喷出的水的速度 初始状态系统静止，总动量为0，由动量守恒定律可得 联立可得 负号表示章鱼运动方向与喷水方向相反，速度大小为，C项正确； D．由动量定理得 喷水速度越大、单位时间喷水质量越大，反冲力越大，D项正确。 故选CD。 10. 某快递公司的自动分拣装置中，质量的快递件静止在水平传送台上，分拣推杆对快递件施加水平推力，推力随时间变化的规律如图乙所示。已知快递件与台面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 在内，快递件一直做加速度逐渐增大的加速运动 B. 在时，快递件的加速度大小为 C. 在内，摩擦力的冲量大小为 D. 在时，快递件的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在内，由图乙得 快递件的最大静摩擦力 推力F从开始增大，故快递件刚开始静止不动，当，即时开始运动，做加速度逐渐增大的加速运动，A错误； B．在时，由 得 由牛顿第二定律可得 解得，B正确； C．图像与横轴围成的面积表示推力F的冲量，在内，快递件静止不动，静摩擦力等于推力F； 内，滑动摩擦力 保持不变，故内摩擦力的冲量为，C错误； D．在内，对快递件由动量定理得，， 代入数据解得，D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用如图甲所示的装置探究小球碰撞过程的守恒规律，实验操作如下： ①分别测出大小完全相同的小球A、B的质量、； ②用等长轻质细绳将小球A、B悬挂于等高的两点，在每个小球与悬点之间连接力传感器； ③将小球B拉至位置1由静止释放，小球B摆到最低点时与静止在最低点的小球A发生正碰，碰撞后小球B反向摆动至最高点3，小球A向左摆动至最高点5； ④力传感器分别记录连接小球A、B的细绳拉力F随时间t的变化图像，图乙、丙为两条拉力曲线。 、、、、、、均为已知量，当地重力加速度为g。 （1）小球A对应的F-t图像是___________（填“乙”或“丙”）。 （2）比较两球质量：___________（填“>”、“<”或“=”）。 （3）若满足___________，则小球A、B碰撞过程动量守恒（用题目给的符号表示）。 （4）若满足___________，则该碰撞为弹性碰撞（用图乙、丙中的测量量表示）。 【答案】（1）乙 （2）> （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 小球A碰撞前静止在最低点，细绳的拉力恒定等于自身重力，对应图乙中段平行横轴的直线；碰撞后小球A获得速度，拉力瞬间变大出现峰值，随后摆动减速，拉力逐渐减小，在最高点拉力小于重力。 【小问2详解】 碰撞后小球B反向弹回，则入射球的质量小于被碰球的质量，即 【小问3详解】 由动量守恒定律可得 在最低点由牛顿第二定律可得 则，， 解得 【小问4详解】 弹性碰撞满足动量守恒、动能不变，则 由图乙可知 解得 12. 某实验小组利用图示装置验证机械能守恒定律，实验装置由铁架台、均匀圆柱形定滑轮、细绳、两个重锤、遮光片及光电门计时器组成。其实验操作步骤如下： ①用游标卡尺测量固定在重锤1上的遮光片的宽度d； ②将细绳跨过固定在铁架台上的均匀小圆柱体（等效定滑轮），细绳两端分别悬挂重锤1、重锤2； ③安装光电门，使重锤1在外力作用下静置在水平桌面上，整个系统保持静止，此时重锤2悬空且距离地面高度足够大；用刻度尺测出遮光片中心到光电门的竖直距离H； ④先启动光电门，再释放重锤1，利用数字计时器记录遮光片通过光电门的遮光时间t； ⑤计算重锤1从释放至遮光片经过光电门的过程中，系统重力势能的减少量与动能的增加量； ⑥多次调整光电门的安装高度，重复上述实验步骤，验证系统机械能守恒定律。 请回答下列问题：（（2）（3）的答案都用题目及（1）的物理量的符号填写） （1）本实验操作与数据处理环节中，实验步骤遗漏的操作是__________________________________________________________________。 （2）设当地的重力加速度为，系统重力势能的减少量___________，系统动能的增加量___________。 （3）在实验允许的误差范围内，若满足___________，即可判定该过程中系统的机械能守恒。 （4）实验中发现系统动能增加量明显小于重力势能减少量，会造成该实验误差的原因可能是_____________________________________________________________________________。 【答案】（1）用天平分别测量重锤1及遮光片的质量、重锤2质量 （2） ①. ②. （3） （4）重锤运动过程中受空气阻力、细绳与小圆柱体间存在摩擦，损耗机械能 【解析】 【小问1详解】 计算重力势能、动能均需要质量参数，题干所有步骤中未提及测量重锤和遮光片的质量，属于核心遗漏操作，故用天平分别测量重锤1及遮光片的质量、重锤2的质量。 【小问2详解】 释放重锤后到经过光电门，重锤2下落高度H，重力势能减少；重锤1上升高度H，重力势能增加，系统整体重力势能减少量 两重锤由细绳连接，运动过程中速度大小始终相等；由光电门原理得瞬时速度 系统初始静止，初动能为0，因此动能增量等于系统末动能 【小问3详解】 由机械能守恒定律可得 可得 【小问4详解】 空气阻力、细绳与圆柱体间摩擦力做负功，系统部分机械能转化为内能，导致动能增加量小于重力势能减少量。 13. 某工厂的自动接料装置简化模型如图所示，光滑水平轨道上，总质量为的接料小车以的速度向右匀速运动。质量为的工件以水平速度在光滑木板上匀速运动，并从点水平抛出，工件落入车内点并陷入沙中，最终与小车一起匀速运动。已知、两点的竖直高度差，不计空气阻力，重力加速度。求： （1）工件刚抛出时，、两点的水平距离； （2）工件与小车最终的共同速度大小； （3）从工件抛出到两者共速的过程中，系统损失的机械能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 工件从点抛出后做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向有 解得 小车水平方向匀速运动，位移 则、两点的水平距离 【小问2详解】 工件落入小车的过程中，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒有 解得工件与小车最终的共同速度 【小问3详解】 将工件和小车看成一个整体，由能量守恒定律可得 解得系统损失的机械能 14. 快递分拣车间有一台倾斜上行传送分拣机，机身倾斜角度，分拣通道总长度，分拣通道由电机驱动，始终以恒定速率向上匀速运转。现将一个质量的包裹轻放在分拣通道的底端处，包裹与分拣通道间的动摩擦因数。已知，，重力加速度。求： （1）包裹从通道底端运送到顶端分拣出口的总时间； （2）包裹全程运动过程中，分拣通道对包裹的摩擦力做的功； （3）运送该包裹全过程，分拣电机相比空载时额外多消耗的电能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 包裹加速到与传送带共速过程，由牛顿第二定律可得 所用时间为，可得 位移为 解得， 此后包裹与分拣机一起匀速运动，则 总时间 【小问2详解】 对包裹，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 包裹加速过程，分拣机运动的位移为 此过程中产生的热量为 以包裹和分拣机为系统，由能量守恒定律可得 解得 15. 为模拟航天器中带电的工件在复合场下的运动规律，实验室搭建如图所示测试装置：左侧的绝缘弧形轨道与水平绝缘轨道平滑连接，点右侧有一右端固定的轻质绝缘弹簧，轨道区域存在竖直向下、电场强度的匀强电场，半径的绝缘圆形限位环（圆环底端与水平轨道平滑连接）固定在水平轨道上的点，且点位置可在间调整。现将质量、电荷量的滑块从点由静止释放，点置于中点。已知点距离水平轨道的高度；水平绝缘直轨道总长，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，弧形轨道和限位环及点右侧水平轨道均视为光滑，不计空气阻力与能量损耗，重力加速度取。求： （1）滑块第一次滑至限位环最高点时对轨道的压力的大小； （2）轻弹簧获得的最大弹性势能； （3）若点距离水平轨道的高度变为，改变点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离限位环，求长度满足的条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取竖直向下为正方向。电场力与重力同向，等效竖直恒力为；水平粗糙段的滑动摩擦力大小为 从点到第一次到达限位环最高点，由动能定理得 代入数据得 在最高点，沿指向圆心方向由牛顿第二定律得 代入得 由牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小为 【小问2详解】 弹簧第一次被压缩到最短时，滑块在段走过全长，速度为零。由动能定理得 弹簧弹力做功与弹性势能变化满足 联立并代入数据得 【小问3详解】 令，则。第一次从点运动到限位环最高点时，由动能定理得 要在最高点不脱离限位环，法向支持力，由最高点径向牛顿第二定律得 从而 代回前式得 滑块被弹簧反弹后，从点向点运动过程中，经过段损失的机械能为；由能量守恒得 代入得，反弹回到点时，由动能定理得 若反弹后进入限位环，为保证不脱离，滑块上升的最大高度不能超过圆心等高处，即在到达圆环侧面（相对点升高）时速度恰好为零或在此之前速度已降为零，由到达圆环侧面前的能量条件得 代入前式得 另一方面在之间可调，故 综上， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $