精品解析：陕西西安高新唐南中学2025-2026学年度第二学期期中考试高一年级物理试卷

2025~2026学年度第二学期期中考试高一年级物理试卷 一、选择题（本大题12小题，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项是符合题目要求，全部选对的得4分；第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分。有选错的得0分） 1. 关于行星运动的规律，下列说法符合史实和事实的是（　　） A. 天文学家第谷通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律 B. 开普勒进行“月—地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律 C. 牛顿通过扭秤实验结合“理想模型”物理思想测得引力常量G D. 海王星是亚当斯和勒维耶各自独立研究推算出来的，后人称其为“笔尖下发现的行星” 【答案】D 【解析】 【详解】A．天文学家开普勒通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律，故A错误； B．牛顿进行“月—地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律。故B错误； C．卡文迪许通过扭秤实验测量出引力常量G，故C错误； D．海王星是亚当斯和勒维耶各自独立研究推算出来的，后人称其为“笔尖下发现的行星” ，故D正确； 故选D。 2. 如图是利用扭秤实验测量万有引力常量的装置，主要用到的物理方法是（　　） A. 类比法 B. 放大法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 【答案】B 【解析】 【详解】卡文迪许利用扭秤装置测定万有引力常量，主要用到的物理方法是放大法。 故选B。 3. 一质量为4kg的滑块，以4m/s的速度在光滑的水平面上向右滑行，从某时刻起，在滑块上作用一个方向向左的水平力F=4N，经过一段时间，滑块的速度方向变为向左，大小仍为4m/s，在这段时间里水平力做功为（ ） A. 8J B. 0 C. 16J D. 32J 【答案】B 【解析】 【详解】根据动能定理得 解得 故选B。 4. 质量为m的物体,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动，以地面为零势能面，在滑动过程中，当高度为h时，该物体具有的机械能为( ) A. B. C. mgh D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体的初动能为，初始重力势能为0，故初始机械能为；物体沿着光滑斜面上滑的过程中，只有重力做功，机械能守恒，故上升的高度为h时的机械能依然为，所以A正确；BCD错误； 故选A。 考点：机械能守恒 【名师点睛】本题关键抓住只有重力做功，物体的机械能守恒来求解；物体上滑过程中，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒。 5. 围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星 a、b，如图所示，则（　　） A. a 的线速度比b的小 B. a的角速度比b的小 C. a 的运行周期比b的长 D. a 的加速度比b的大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律得 解得 a 的线速度比b的大，故A错误； B．根据牛顿第二定律得 解得 a的角速度比b的大，故B错误； C．根据牛顿第二定律得 解得 a 的运行周期比b的短，故C错误； D．根据牛顿第二定律得 解得 a 的加速度比b的大，故D正确。 故选D。 6. 一根稍长的细杆，一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做成尾翼，这样就得到了一个“飞镖”，由于尾翼的存在，使得“飞镖”在空气中运动时不致发生翻转，但同时增大了空气阻力与重力二者大小的比值。将如图所示的“飞镖”从高为h处以大小为v0的速度抛出，最终“飞镖”插入泥土中静止（进入泥土的深度与初始高度相比可忽略），已知重力加速度为g。以下说法正确的是（　　） A. “飞镖”在空中飞行时速度方向与合力方向相同 B. “飞镖”插入泥土过程中动能减少了 C. “飞镖”在空中飞行的过程，满足机械能守恒定律 D. “飞镖”克服泥土阻力做功与克服空气阻力做功之和为 【答案】D 【解析】 【详解】A．“飞镖”在空中飞行做曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知“飞镖”在空中飞行时速度方向与合力方向不相同，故A错误； B．根据题目信息无法确定“飞镖”落地时的速度大小，所以无法确定“飞镖”插入泥土过程中动能减少量，故B错误； C．“飞镖”在空中飞行的过程，有空气阻力对其做负功，机械能减少，故C错误； D．对“飞镖”运动全过程，设“飞镖”克服泥土阻力做功与克服空气阻力做功之和为Wf，根据动能定理 可得“飞镖”克服泥土阻力做功与克服空气阻力做功之和为，故D正确。 故选D。 7. 2025年5月29日凌晨1时31分，天问二号在西昌卫星发射中心成功发射，其主要任务之一是完成对小行星2016HO3的伴飞、取样并返回地球。如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道，下列说法正确的是（　　） A. 天问二号在Ⅰ轨道上运行时加速度可能为零 B. 天问二号在Ⅱ轨道上运行的周期大于在Ⅰ轨道上运行的周期 C. 天问二号在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于通过N点时的速度 D. 天问二号在Ⅰ轨道上通过P点时的速度大于在Ⅱ轨道上通过P点时的速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．天问二号在Ⅰ轨道上运行时做曲线运动，加速度不可能为零，故A错误； B．天问二号在Ⅰ轨道上运行的半长轴大于在Ⅱ轨道上运行的半长轴，根据开普勒第三定律可知，天问二号在Ⅰ轨道上运行的周期大于在Ⅱ轨道上运行的周期，故B错误； C．天问二号从P点到N点做减速运动，在Ⅱ轨道上通过P点时的速度大于通过N点时的速度，故C错误； D．Ⅱ轨道相对于Ⅰ轨道是低轨道，由高轨道变轨到低轨道需要在切点位置减速，所以天问二号在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度，故D正确。 故选D。 8. 中国新能源汽车产业发展迅猛，领跑世界。国产某品牌新能源汽车额定功率为PE，启动过程中阻力大小恒定，该汽车从静止开始在平直的公路上做加速直线运动，t0时刻的速度为，2t0时刻达到最大速度vm，0~t0汽车的牵引力不变，在此过程中汽车电机的功率P随时间t变化的P−t图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车在t0~2t0时间内做匀加速直线运动 B. 汽车沿公路启动过程中受到的阻力大小为 C. 0~t0时间内汽车克服阻力做的功为 D. 若汽车质量为m，则t0∼2t0时间内汽车运动的位移为 【答案】D 【解析】 【详解】A．t0~2t0时间内，功率恒定，速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律可知，加速度减小，即汽车在t0~2t0时间内做加速度减小的变加速直线运动，故A错误； B．2t0时刻达到最大速度vm，此时牵引力与阻力平衡，则有 解得，故B错误； C．0~t0时间内汽车的位移为 故0~t0时间内汽车克服阻力做的功，故C错误； D．t0~2t0时间内，根据动能定理有 解得，故D正确。 故选D。 9. 质量为的物体被人用手由静止向上提高，这时物体的速度是，下列说法中正确的是（不计一切阻力，g=10m/s2）（ ） A. 手对物体做功 B. 合外力对物体做功 C. 物体重力势能增加了 D. 物体机械能增加了 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据动能定理得 解得手对物体做功为，故A错误； B．由动能定理得，故B正确； C．物体克服重力做功，重力势能增加了，故C正确； D．手对物体做功等于物体机械能的增加，则物体机械能增加28J，故D正确。 故选BCD。 10. 麻省理工学院的天文学家发现了一个双星系统，其轨道极短，约每51分钟彼此绕行一圈，这表明两颗恒星中心之间的距离非常近，几乎和地心与月心的距离相当，该系统可能是被称为“激变变星”的罕见双星系统，被命名为ZTFJ1813+4251双星系统，已知地心和月心的距离约为384000多公里，引力常量G未知，仅根据以上信息，可以估算出（　　） A. 双星运动的角速度大小 B. 双星质量之积 C. 双星运动的速率之和 D. 双星质量之和 【答案】AC 【解析】 【详解】A．双星系统公转角速度，故A正确； BD．设两颗恒星的质量分别为m1和m2，根据万有引力提供向心力有，， 联立可得， 由于引力常量G为未知值，故BD错误； C．根据线速度与角速度的关系有， 联立可得，故C正确。 故选AC。 11. 如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上，并压缩弹簧，从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如图乙所示，其中b为曲线最高点，不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的弹力逐渐减小 B. 小球在b点时重力和弹力大小相等 C. 在运动过程中小球的动能不断增大 D. 在运动过程中小球的机械能不断减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短过程中，弹簧的压缩量越来越大，小球受到的弹簧弹力越来越大，A错误； B．小球从a到b过程弹力小于重力，小球所受合力向下，小球做加速运动，经过b点后弹力大于重力，小球受到的合力向上，小球加速度向上，小球做减速运动，在b点小球所受重力与弹力相等，合力为零，小球速度最大，B正确； C．由图示图像可知，小球的速度先变大后变小，小球质量不变，则小球的动能先增大后减小，C错误； D．从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短过程，只有重力与弹簧弹力做功，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，由于弹簧的形变量逐渐增大，弹簧的弹性势能增大，由机械能守恒定律可知，小球的机械能减小，D正确。 故选BD。 12. 图为我国二十一号同步卫星变轨过程模型简图。先用火箭将卫星送入近地圆轨道Ⅰ，当卫星运行至点时，卫星自带的发动机点火推进，使卫星进入椭圆轨道Ⅱ，其远地点刚好与同步轨道相切于点，当卫星运行至点时再次点火推进，将卫星送入同步轨道Ⅲ已知近地圆轨道半径约为地球半径，同步轨道距地面高度约为，地球自转周期为，则以下说法中正确的是（ ） A. 卫星在轨道Ⅰ上点加速后进入椭圆轨道Ⅱ B. 卫星沿轨道Ⅱ从点到点过程中机械能越来越大 C. 卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期约为 D. 卫星在轨道Ⅰ上运行的线速度大小约为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．卫星从轨道Ⅰ（圆）进入轨道Ⅱ（椭圆）需在P点加速，做离心运动，故A正确； B．轨道Ⅱ上卫星仅受万有引力，机械能守恒，故B错误； C．轨道Ⅰ半径为R，轨道Ⅱ半长轴为 同步轨道Ⅲ半径为7R、周期为T。由开普勒第三定律 解得，故C正确； D．轨道Ⅲ线速度为 根据万有引力提供向心力有 解得 轨道Ⅰ半径更小，线速度更大，故，故D错误。 故选AC。 二、实验题（每空2分，共18分） 13. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律． （1）下列几个操作步骤中： A．按照图示，安装好实验装置； B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上； C．用天平测出重锤的质量； D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点； E．测量纸带上某些点间的距离； F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能． 没有必要的是______，操作错误的是_____________．（填步骤前相应的字母） （2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，若使用的重锤质量为m=0.1kg，当地的重力加速度g=9.8m/s2，已知打点计时器每隔0.02s打一次点，根据图中数据可知，纸带的__________端（填“左”或“右”）与重物相连．重物由0点运动到B点，重力势能减少量△EP= _________J；动能增加量_________J，产生误差的主要原因是___________________． （结果保留三位有效数字，图中长度单位：cm） 【答案】 ①. C ②. D ③. 左 ④. 0.762 ⑤. 0.759 ⑥. 纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力等 【解析】 【详解】（1）[1]根据mgh=可知，验证机械能拿守恒，不用测出重锤的质量． [2]对于打点计时器的使用方法应先接通电源再释放重锤． (2)[3]纸带从左到右在相等时间间距在增大，速度在增大，因此左端与重物相连；[4]△EP=mgh=0.1×9.8×77.76×0.01J=0.762J， [5]B点的速度为 v=m/s, △Ek==0.759J. [6]产生误差主要时因为存在阻力，填写纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力均可． 14. 某同学利用如图的实验装置来测量重力加速度大小g。细绳跨过固定在铁架台上不可转动的小圆柱体，两端各悬挂一个重锤。实验步骤如下，请据此回答下列问题： ①用刻度尺测量遮光片的宽度d。 ②将遮光片固定在重锤1上，用天平测量重锤1和遮光片的总质量m、重锤2的质量M（）。 ③将光电门安装在铁架台上，将重锤1压在桌面上，保持系统静止，重锤2离地面足够高。用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离H。 ④启动光电门，释放重锤1，测出遮光片经过光电门所用时间t。 ⑤根据上述数据求出重力加速度g。 ⑥多次改变光电门高度，重复步骤，求出g的平均值。 （1）重锤1通过光电门时的速度大小为______（用已给物理量符号表示）。 （2）若不计摩擦，g与m、M、d、t、H的关系式为______。 （3）实验中挡光片的宽度过大，会导致g的测量值______（偏大/偏小/不变）。 【答案】（1） （2） （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 根据光电门的测速原理，重锤1通过光电门时的速度大小为 【小问2详解】 对重锤1与重锤2构成的系统进行分析，根据系统机械能守恒定律有 其中 解得 【小问3详解】 遮光片宽度过大时，我们计算得到的是挡光过程中间时刻的瞬时速度，而我们需要的是遮光片中心（位移中点）经过光电门的速度。由于系统做匀加速运动，则 即位移中点的速度大于中间时刻的速度，因此我们测得的速度比真实速度偏小，代入公式计算得到的g测量值偏小。 三、计算题（本大题3小题，共30分。14题8分，15题10分，16题12分） 15. 疫情期间，质量为25kg的小孩在如图所示的小区游乐场荡秋千。小孩可以看作质点，小孩坐在秋千板上静止时，小孩离系绳子的横梁2.5m；现把小孩和秋千板拉到最高点，最高点与最低点的高度差是1.25m，静止释放后任其自由荡摆，（不计绳子与座板的质量，取g=10m/s2），求： (1)若取秋千板摆到最低点为零势能面，小孩在最高点时具有的重力势能。 (2)若不计空气阻力、绳与横梁间的摩擦力，当秋千板摆到最低点时，小孩的速度大小。 (3)今测得小孩某次荡到最低点时，他的速度大小为4m/s，那么在秋千板由最高点摆到最低点的过程中，克服阻力做的功。 【答案】(1)312.5J；(2)5m/s；(3)112.5J 【解析】 【分析】 【详解】(1)若取最低点为零势能面，小孩在最高点时具有的重力势能为EP，h=1.25m，根据公式 EP=mgh 代入数据得 EP=312.5J (2)机械能守恒 代入数据得 v=5m/s (3)由动能定理有 代入数据得 W=112.5J 16. “嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为R，它到月球表面的距离为h。已知“嫦娥一号”的质量为m，月球的质量为M，引力常量为G。试求： （1）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的向心力 （2）“嫦娥一号”绕月球运动的周期T （3）月球表面的“重力加速度” （4）月球的第一宇宙速度 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【分析】 【详解】（1）向心力有万有引力提供，则 （2）万有引力提供向心力，则 则 （3）在月球表面重力等于万有引力，则 则 （4）万有引力提供向心力，在月球表面处，则 则 17. 如图所示，整个装置竖直放置，光滑半圆轨道ABC的半径，A处竖直放置弹性挡板（碰撞时不损失机械能），光滑半圆轨道CDE的半径，CA、CE分别是它们的直径，水平台阶EF长为，紧靠F点右边放有一长木板，长木板上表面与EF水平部分在同一水平面上，开始时小物块（可视为质点）停在F点，已知小物块质量为，长木板质量为，小物块与台阶EF和长木板的滑动摩擦因数，地面光滑，现给小物块一个水平向左的速度，，求： （1）若小物块在上升过程恰好能过C点，求物块通过E点时受到支持力为多大？ （2）若，要使小物块返回F点并滑上长木板后，恰好不滑出长木板，则长木板长度L为多少？ （3）若去掉A处的挡板，给小物块一个向左的速度，小物块经过两半圆后从A点水平抛出，并将落在半圆CDE上P点，求P点与A点的竖直高度差h与的函数关系。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 即小物块到达最高点时，重力提供向心力，则 从到的过程中，根据动能定理得： 在E点通过受力分析可得 可得， 【小问2详解】 到过程中，根据动能定理，由 可得 小物块从开始运动到返回点，根据动能定理可得 解得 当小物块滑上木板，对小物块，根据牛顿第二定律有 对长木板，有 当二者共速时有 解得 所以长木板长度的最小值为 【小问3详解】 若去掉处的挡板，小物块要到达A点，必须经过最高点C，根据第（1）问可得，到过程中，根据动能定理，由 可得， 分析木块从F到A点过程中，列动能定理 由平抛运动可知 且 联立可得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第二学期期中考试高一年级物理试卷 一、选择题（本大题12小题，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项是符合题目要求，全部选对的得4分；第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分。有选错的得0分） 1. 关于行星运动的规律，下列说法符合史实和事实的是（　　） A. 天文学家第谷通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律 B. 开普勒进行“月—地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律 C. 牛顿通过扭秤实验结合“理想模型”物理思想测得引力常量G D. 海王星是亚当斯和勒维耶各自独立研究推算出来的，后人称其为“笔尖下发现的行星” 2. 如图是利用扭秤实验测量万有引力常量的装置，主要用到的物理方法是（　　） A. 类比法 B. 放大法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 3. 一质量为4kg的滑块，以4m/s的速度在光滑的水平面上向右滑行，从某时刻起，在滑块上作用一个方向向左的水平力F=4N，经过一段时间，滑块的速度方向变为向左，大小仍为4m/s，在这段时间里水平力做功为（ ） A. 8J B. 0 C. 16J D. 32J 4. 质量为m的物体,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动，以地面为零势能面，在滑动过程中，当高度为h时，该物体具有的机械能为( ) A. B. C. mgh D. 5. 围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星 a、b，如图所示，则（　　） A. a 的线速度比b的小 B. a的角速度比b的小 C. a 的运行周期比b的长 D. a 的加速度比b的大 6. 一根稍长的细杆，一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做成尾翼，这样就得到了一个“飞镖”，由于尾翼的存在，使得“飞镖”在空气中运动时不致发生翻转，但同时增大了空气阻力与重力二者大小的比值。将如图所示的“飞镖”从高为h处以大小为v0的速度抛出，最终“飞镖”插入泥土中静止（进入泥土的深度与初始高度相比可忽略），已知重力加速度为g。以下说法正确的是（　　） A. “飞镖”在空中飞行时速度方向与合力方向相同 B. “飞镖”插入泥土过程中动能减少了 C. “飞镖”在空中飞行的过程，满足机械能守恒定律 D. “飞镖”克服泥土阻力做功与克服空气阻力做功之和为 7. 2025年5月29日凌晨1时31分，天问二号在西昌卫星发射中心成功发射，其主要任务之一是完成对小行星2016HO3的伴飞、取样并返回地球。如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道，下列说法正确的是（　　） A. 天问二号在Ⅰ轨道上运行时加速度可能为零 B. 天问二号在Ⅱ轨道上运行的周期大于在Ⅰ轨道上运行的周期 C. 天问二号在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于通过N点时的速度 D. 天问二号在Ⅰ轨道上通过P点时的速度大于在Ⅱ轨道上通过P点时的速度 8. 中国新能源汽车产业发展迅猛，领跑世界。国产某品牌新能源汽车额定功率为PE，启动过程中阻力大小恒定，该汽车从静止开始在平直的公路上做加速直线运动，t0时刻的速度为，2t0时刻达到最大速度vm，0~t0汽车的牵引力不变，在此过程中汽车电机的功率P随时间t变化的P−t图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车在t0~2t0时间内做匀加速直线运动 B. 汽车沿公路启动过程中受到的阻力大小为 C. 0~t0时间内汽车克服阻力做的功为 D. 若汽车质量为m，则t0∼2t0时间内汽车运动的位移为 9. 质量为的物体被人用手由静止向上提高，这时物体的速度是，下列说法中正确的是（不计一切阻力，g=10m/s2）（ ） A. 手对物体做功 B. 合外力对物体做功 C. 物体重力势能增加了 D. 物体机械能增加了 10. 麻省理工学院的天文学家发现了一个双星系统，其轨道极短，约每51分钟彼此绕行一圈，这表明两颗恒星中心之间的距离非常近，几乎和地心与月心的距离相当，该系统可能是被称为“激变变星”的罕见双星系统，被命名为ZTFJ1813+4251双星系统，已知地心和月心的距离约为384000多公里，引力常量G未知，仅根据以上信息，可以估算出（　　） A. 双星运动的角速度大小 B. 双星质量之积 C. 双星运动的速率之和 D. 双星质量之和 11. 如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上，并压缩弹簧，从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如图乙所示，其中b为曲线最高点，不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的弹力逐渐减小 B. 小球在b点时重力和弹力大小相等 C. 在运动过程中小球的动能不断增大 D. 在运动过程中小球的机械能不断减小 12. 图为我国二十一号同步卫星变轨过程模型简图。先用火箭将卫星送入近地圆轨道Ⅰ，当卫星运行至点时，卫星自带的发动机点火推进，使卫星进入椭圆轨道Ⅱ，其远地点刚好与同步轨道相切于点，当卫星运行至点时再次点火推进，将卫星送入同步轨道Ⅲ已知近地圆轨道半径约为地球半径，同步轨道距地面高度约为，地球自转周期为，则以下说法中正确的是（ ） A. 卫星在轨道Ⅰ上点加速后进入椭圆轨道Ⅱ B. 卫星沿轨道Ⅱ从点到点过程中机械能越来越大 C. 卫星在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期约为 D. 卫星在轨道Ⅰ上运行的线速度大小约为 二、实验题（每空2分，共18分） 13. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律． （1）下列几个操作步骤中： A．按照图示，安装好实验装置； B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上； C．用天平测出重锤的质量； D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点； E．测量纸带上某些点间的距离； F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能． 没有必要的是______，操作错误的是_____________．（填步骤前相应的字母） （2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，若使用的重锤质量为m=0.1kg，当地的重力加速度g=9.8m/s2，已知打点计时器每隔0.02s打一次点，根据图中数据可知，纸带的__________端（填“左”或“右”）与重物相连．重物由0点运动到B点，重力势能减少量△EP= _________J；动能增加量_________J，产生误差的主要原因是___________________． （结果保留三位有效数字，图中长度单位：cm） 14. 某同学利用如图的实验装置来测量重力加速度大小g。细绳跨过固定在铁架台上不可转动的小圆柱体，两端各悬挂一个重锤。实验步骤如下，请据此回答下列问题： ①用刻度尺测量遮光片的宽度d。 ②将遮光片固定在重锤1上，用天平测量重锤1和遮光片的总质量m、重锤2的质量M（）。 ③将光电门安装在铁架台上，将重锤1压在桌面上，保持系统静止，重锤2离地面足够高。用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离H。 ④启动光电门，释放重锤1，测出遮光片经过光电门所用时间t。 ⑤根据上述数据求出重力加速度g。 ⑥多次改变光电门高度，重复步骤，求出g的平均值。 （1）重锤1通过光电门时的速度大小为______（用已给物理量符号表示）。 （2）若不计摩擦，g与m、M、d、t、H的关系式为______。 （3）实验中挡光片的宽度过大，会导致g的测量值______（偏大/偏小/不变）。 三、计算题（本大题3小题，共30分。14题8分，15题10分，16题12分） 15. 疫情期间，质量为25kg的小孩在如图所示的小区游乐场荡秋千。小孩可以看作质点，小孩坐在秋千板上静止时，小孩离系绳子的横梁2.5m；现把小孩和秋千板拉到最高点，最高点与最低点的高度差是1.25m，静止释放后任其自由荡摆，（不计绳子与座板的质量，取g=10m/s2），求： (1)若取秋千板摆到最低点为零势能面，小孩在最高点时具有的重力势能。 (2)若不计空气阻力、绳与横梁间的摩擦力，当秋千板摆到最低点时，小孩的速度大小。 (3)今测得小孩某次荡到最低点时，他的速度大小为4m/s，那么在秋千板由最高点摆到最低点的过程中，克服阻力做的功。 16. “嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为R，它到月球表面的距离为h。已知“嫦娥一号”的质量为m，月球的质量为M，引力常量为G。试求： （1）“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的向心力 （2）“嫦娥一号”绕月球运动的周期T （3）月球表面的“重力加速度” （4）月球的第一宇宙速度 17. 如图所示，整个装置竖直放置，光滑半圆轨道ABC的半径，A处竖直放置弹性挡板（碰撞时不损失机械能），光滑半圆轨道CDE的半径，CA、CE分别是它们的直径，水平台阶EF长为，紧靠F点右边放有一长木板，长木板上表面与EF水平部分在同一水平面上，开始时小物块（可视为质点）停在F点，已知小物块质量为，长木板质量为，小物块与台阶EF和长木板的滑动摩擦因数，地面光滑，现给小物块一个水平向左的速度，，求： （1）若小物块在上升过程恰好能过C点，求物块通过E点时受到支持力为多大？ （2）若，要使小物块返回F点并滑上长木板后，恰好不滑出长木板，则长木板长度L为多少？ （3）若去掉A处的挡板，给小物块一个向左的速度，小物块经过两半圆后从A点水平抛出，并将落在半圆CDE上P点，求P点与A点的竖直高度差h与的函数关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $