精品解析：北京市第十四中学2026-2027学年高三上学期开学检测物理试卷

2026-2027学年北京市第十四中学高三（上）开学检测 物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共30分。 1. 如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ < 45°．墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g．则下列说法正确的是 A. N>mg，T>mg B. N<mg，T>mg C. N<mg，T<mg D. N>mg，T<mg 2. 如图所示，质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 物块受到的摩擦力大小为 B. 物块受到的支持力大小为 C. 斜面对物块的作用力垂直斜面向上 D. 斜面对物块的作用力竖直向上 3. 以下现象能显著表现出光的波动性的是（　　） A. 马路上的油膜在阳光下呈现彩色 B. 紫外线照射锌板，使电子从锌板表面逸出 C. 光在同一种均匀介质中沿直线传播 D. 光经过三棱镜后发生偏折 4. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在时刻两车速度相等 B. 从0到时间内，两车走过的路程相等 C. 甲车的轨迹为曲线，乙车的轨迹为直线 D. 在到时间内的某时刻，两车速度相等 5. 如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间，当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，根据乙手指所在位置计算反应时间。为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中刻度线标度正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 有三个力矢量F1、F2、F3，恰好可围成一个封闭的直角三角形，在下列四个选项表示的情形中（如下图），三个力的合力最大的是 A. B. C. D. 7. 某学校教室里的竖直磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案。关于小磁铁，下列说法中正确的是（　　） A. 磁铁受到的电磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上 B. 磁铁受到五个力的作用 C. 磁铁与黑板间存在三对作用力与反作用力 D. 磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力 8. 如图所示，一只蜗牛沿着一根固定不动的弧形树枝从左端开始缓慢向上爬行。下列说法正确的是（ ） A. 蜗牛受到的合力不断减小 B. 树枝对蜗牛的作用力不变 C. 树枝对蜗牛的弹力大小不变 D. 树枝对蜗牛的摩擦力不断增大 9. a、b两物体同时从同一地点开始做匀变速直线运动，二者运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是 A. a、b两物体运动方向相反 B. a物体的加速度小于b物体的加速度 C. t＝1 s时两物体的间距等于t＝3 s时两物体的间距 D. t＝3 s时，a、b两物体相遇 10. 对于金属轻弹簧，在弹性限度内弹簧受到的外力与形变量服从胡克定律，若施加外力使其形变超出弹性限度，那么撤除外力后，弹簧由于受损而具有新的自然长度。如图所示为一轻弹簧长度随外力变化的规律：一根自然长度为的弹簧在外力作用下被缓慢拉伸至长度，该外力从零逐渐增加到F，撤除外力后，弹簧受损并具有新的自然长度。则以下表格中图像面积组合与所列物理量正确对应的组是（　　） 外力将弹簧从L0拉伸至长度L1所做的功 弹簧自然长度从L0永久变为L2后，其内部存储势能的增加量 A组 P+Q Q B组 R+S Q C组 P+Q P D组 R+S P A. A组 B. B组 C. C组 D. D组 二、多选题：本大题共4小题，共12分。 11. 如图所示,一个物体在与水平方向成θ 角的拉力F 的作用下匀速前进了时间t ,则( ) A. 拉力对物体的冲量大小为Ft B. 拉力对物体的冲量大小为Ftsinθ C. 摩擦力对物体的冲量大小为Ftsinθ D. 合外力对物体的冲量大小为零 12. 一简谐机械波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T。时刻的波形如图1所示，a、b、c是波上的三个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点a的加速度比质点b的大 B. 质点b和质点c的速度方向总是相反的 C. 图2可以表示质点b的振动 D. 图2可以表示质点c的振动 13. 如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角的斜面上，并被斜面上一个竖直挡板挡住，处于平衡状态，重力加速度g，则（　　） A. 球对斜面的压力大小为 B. 球对斜面的压力大小为2mg C. 球对挡板的压力大小为 D. 球对挡板的压力大小为 14. 在高中物理中，我们会遇到许多不同的物理概念和分析方法，这些概念和方法对我们认识自然规律会有很大帮助，因此要重视对概念和方法的准确理解和正确应用。自然界中某个物理量D的变化可以记为，发生这个变化所用的时间间隔可以记为；变化量与之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢。图表示某一物体做直线运动时的图像。下列表述中正确的是（　　） A. “加速度的变化率”的单位应该是 B. “加速度的变化率”为0的运动一定是匀变速直线运动 C. 由图像可知，在前2s内该物体一定做匀减速直线运动 D. 由图像可知，在前2s内该物体的速度变化量为 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 15. 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，O、M、P、N位于同一水平直线上。 （1）若小球A的质量为，小球B的质量为，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求_______填“>”“=”或“<” （2）实验中用尽可能小的圆将小球落地点包含在内，如图乙所示，取其圆心作为平均落点的位置，这样做的目的是为了减少测量时的________选填“系统误差”或“偶然误差” （3）本实验中________填“必须”或“没必要”测量小球做平抛运动的高度 （4）若测得，，，在误差允许的范围内，满足关系式________成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式________成立，则说明碰撞为弹性碰撞。均选用、、、、表示 16. 某同学用图1所示的实验装置研究小车沿斜面向下运动的规律。安装好器材后，接通电源，释放小车，打出一条纸带。舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔四个点取一个计数点，如图2中0、1、2……7点所示。 （1）实验中，除打点计时器、小车、长木板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有___________。 A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 （2）某同学计算出打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，并在图3上画出坐标点。请帮助他计算打下计数点6时小车的速度v =___________m/s，并在图3中标出计数点6对应的坐标点，作出v-t图线__________。 （3）根据图3，测得小车的加速度a =___________m/s2（结果保留2位有效数字）。 （4）某同学把这条纸带每隔T = 0.1s 剪断，得到若干短纸条，测得长度依次为L1、L2……L7（单位：m）。再把这些纸条并排贴在一张纸上。如图4所示，使这些纸条的下端对齐，作为时间轴，并以纸带的宽度代表T的时间间隔。这些短纸条上端的中心点近似在一条直线上，该同学把它们连接起来作出图线①。若将图线①转化为小车的v-t图像。则图4中纵坐标位置标出的速度值为___________ （用题中的字母表示）。该同学发现每段短纸条上的第2个点，也近似在同一条直线上，如图线②所示。若测得图线②的斜率为k，则小车加速度a与斜率k的关系式___________。 四、简答题：本大题共1小题，共10分。 17. 伽利略在研究自出落体运动时，猜想自由落体的速度是均匀变化的，他考虑了速度变化的两种可能形式：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。 （1）现在我们已经知道，自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动．有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短，且固定不变。为估测“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图甲所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知石子在A点正上方1.8m的高度自由下落，每块砖的平均厚度为6.0cm。（不计空气阻力，g取） a．计算石子到达A点的速度大小； b．估算这架照相机的曝光时间（结果保留一位有效数字）； （2）速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动，其速度与位移的关系式为（为初速度，v为位移为x时的瞬时速度）。试证明：此物体运动的加速度a和速度v成正比，且比例系数为k。 五、计算题：本大题共3小题，共30分。 18. 如图所示为测定气垫导轨上滑块加速度的装置，滑块上安装了宽度为的遮光条，滑块在倾斜导轨上由左端释放后先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间，通过第二个光电门的时间为，遮光板从通过第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用时间为，求滑块运动过程的加速度大小及两光电门之间的距离。 19. 如图甲所示，质量分别为、的A、B两物体用轻弹簧连接后竖直放置在水平地面上并处于静止，此时A、B间的距离，轻弹簧的自然长度，重力加速度。求： （1）轻弹簧的劲度系数是多少？ （2）如图乙所示，若把A物体用细绳悬挂，使A、B两物体都处于静止时，两物体之间的距离是多少？ 20. 物体在运动速度不太大时，其所受空气阻力可视为与速度成正比。 （1）在讲授自由落体运动的课上老师做了如下演示实验： 将质量均为m的两张纸揉成一大一小两个纸团，在空气中同时静止释放，竖直下落时大纸团下落要慢一些。设纸团半径为r，下落速度为v时，空气阻力f可写成f = krv（k为常数），重力加速度为g。 a．若下落高度足够大，求纸团的最终速度大小vm； b．两纸团下落情况对比，关于它们运动的v-t图线，请你判断能否出现图1中的①、② 情形，并说明理由。 （2）从地面以速度大小v1竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球返回原地时速度大小为v2，由于空气阻力的作用，使得v2<v1。重力加速度为g。 a．以竖直向上为正方向，在图2中定性画出小球从抛出到返回原地过程中速度-时间图像； b．计算小球在此过程中所受重力冲量的大小IG。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年北京市第十四中学高三（上）开学检测 物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共30分。 1. 如图所示，在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点，平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ，θ < 45°．墙壁对球的支持力大小为N，细绳对球的拉力大小为T，重力加速度为g．则下列说法正确的是 A. N>mg，T>mg B. N<mg，T>mg C. N<mg，T<mg D. N>mg，T<mg 【答案】B 【解析】 【分析】分析球的受力情况，作出力图，根据平衡条件求解悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持． 【详解】以球为研究对象，分析其受力情况：重力mg、悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力，根据平衡条件，有： ，N=mgtanθ，由于θ＜45°，所以N＜mg.故选B. 【点睛】本题是三力平衡问题，分析受力情况，作出力图，运用平衡条件和几何知识列式求解即可 2. 如图所示，质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 物块受到的摩擦力大小为 B. 物块受到的支持力大小为 C. 斜面对物块的作用力垂直斜面向上 D. 斜面对物块的作用力竖直向上 【答案】D 【解析】 【详解】AB．受力分析如图 由平衡条件得块受到的摩擦力大小 物块受到的支持力大小 故A、B均错误； CD．由平衡条件知，斜面体对物体的作用力与物体所受的重力等大反向，所以斜面体对物体的作用力方向竖直向上，故C错误，D正确。 故选D。 3. 以下现象能显著表现出光的波动性的是（　　） A. 马路上的油膜在阳光下呈现彩色 B. 紫外线照射锌板，使电子从锌板表面逸出 C. 光在同一种均匀介质中沿直线传播 D. 光经过三棱镜后发生偏折 【答案】A 【解析】 【详解】A．马路上的油膜在阳光下呈现彩色，是由于油膜上下表面反射的两列光波发生了干涉现象。干涉是波特有的现象，因此该现象能显著表现出光的波动性，故A正确； B．紫外线照射锌板使电子逸出，属于光电效应现象。光电效应表明光具有粒子性，而非波动性，故B错误； C．光在同一种均匀介质中沿直线传播，是光的直线传播特性，该现象不能说明光具有波动性，故C错误； D．光经过三棱镜后发生偏折，是光的折射现象，折射是光在不同介质中传播时的普遍现象，不能说明光具有波动性，故D错误。 故选A。 4. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在时刻两车速度相等 B. 从0到时间内，两车走过的路程相等 C. 甲车的轨迹为曲线，乙车的轨迹为直线 D. 在到时间内的某时刻，两车速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】A D．图像中的斜率表示速度，由图可知在时刻，乙车图线的斜率大于甲车图线的斜率，则在时刻，乙车的速度大于甲车的速度，而在到时间内的某时刻，甲车图线的切线斜率与乙车图线的斜率相等，此时两车速度相等，故A错误，D正确； B．由图可知，两车起点不同，甲在乙的前方。在时刻相遇，两车同向运动，则从0到时间内，乙车走过的路程大于甲车的路程，故B错误； C．图像只能描述直线运动的规律，两车的轨迹都是直线，故C错误。 故选D。 5. 如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间，当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，根据乙手指所在位置计算反应时间。为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中刻度线标度正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边．物体做自由落体运动的位移为 位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大．由以上的分析可知，只有图B是正确的。 故选B。 6. 有三个力矢量F1、F2、F3，恰好可围成一个封闭的直角三角形，在下列四个选项表示的情形中（如下图），三个力的合力最大的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据矢量合成三角形法则可知，A图中三力合力为2F1，B图中合力为零，C图中合力为2F2，D图中合力为2F3，因此C图中三力的合力最大。 A.图像与分析不符，故A错误； B.图像与分析不符，故B错误； C.图像与分析相符，故C正确； D.图像与分析不符，故D错误。 故选：C。 7. 某学校教室里的竖直磁性黑板上通常粘挂一些小磁铁，小磁铁被吸在黑板上可以用于“贴”挂图或试题答案。关于小磁铁，下列说法中正确的是（　　） A. 磁铁受到的电磁吸引力大于受到的弹力才能被吸在黑板上 B. 磁铁受到五个力的作用 C. 磁铁与黑板间存在三对作用力与反作用力 D. 磁铁受到的支持力与黑板受到的压力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁铁受到黑板的吸引力等于受到的弹力，它们是一对平衡力，故A错误； B．磁铁受重力、静摩擦力、吸引力和弹力共4个力的作用，故B错误； C．磁铁与黑板间在水平方向存在两对作用力与反作用力，黑板对磁铁的吸引力与磁铁对黑板的吸引力，黑板对磁铁的弹力与磁铁对黑板的弹力，竖直方向上存在一对作用力与反作用力，黑板对磁铁的静摩擦力和磁铁对黑板的静摩擦力，故C正确； D．磁铁受到的支持力的受力物体是磁铁，黑板受到的压力的受力物体是黑板，受力物体不同，不可能是平衡力，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，一只蜗牛沿着一根固定不动的弧形树枝从左端开始缓慢向上爬行。下列说法正确的是（ ） A. 蜗牛受到的合力不断减小 B. 树枝对蜗牛的作用力不变 C. 树枝对蜗牛的弹力大小不变 D. 树枝对蜗牛的摩擦力不断增大 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．设树枝于水平方向的夹角为，蜗牛受重力，弹力、摩擦力，蜗牛缓慢前行，故蜗牛的合外力始终为零，由平衡方程有， 由于坡角逐渐变小，故树枝对蜗牛的支持力逐渐变大，树枝对蜗牛的摩擦力逐渐变小，A错误，C错误，D错误； B．由受力平衡可知树枝对蜗牛的作用力与蜗牛的重力始终等大反向，故树枝对蜗牛的作用力不变，B正确。 故选B。 9. a、b两物体同时从同一地点开始做匀变速直线运动，二者运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是 A. a、b两物体运动方向相反 B. a物体的加速度小于b物体的加速度 C. t＝1 s时两物体的间距等于t＝3 s时两物体的间距 D. t＝3 s时，a、b两物体相遇 【答案】C 【解析】 【详解】由图象可知，ab两物体的速度都为正值，速度方向相同．故A错误．图象的斜率表示加速度，由图可知，a的斜率为，b的斜率为 ，所以a物体的加速度比b物体的加速度大．故B错误．t=1s时，两物体的间距为△x＝5×1−×0.5×12−2×1−×1×12m=2.25m；t=3s时两物体的位移为△x′＝5×3−×0.5×32−2×3−×1×32m=2.25m，故两者物体间距相等，故C正确，D错误，故选C. 10. 对于金属轻弹簧，在弹性限度内弹簧受到的外力与形变量服从胡克定律，若施加外力使其形变超出弹性限度，那么撤除外力后，弹簧由于受损而具有新的自然长度。如图所示为一轻弹簧长度随外力变化的规律：一根自然长度为的弹簧在外力作用下被缓慢拉伸至长度，该外力从零逐渐增加到F，撤除外力后，弹簧受损并具有新的自然长度。则以下表格中图像面积组合与所列物理量正确对应的组是（　　） 外力将弹簧从L0拉伸至长度L1所做的功 弹簧自然长度从L0永久变为L2后，其内部存储势能的增加量 A组 P+Q Q B组 R+S Q C组 P+Q P D组 R+S P A. A组 B. B组 C. C组 D. D组 【答案】A 【解析】 【详解】图线与坐标轴所围成面积代表外力对弹簧做的功或弹簧储存的势能；故外力将弹簧从L0拉伸至长度L1所做的功为；弹簧自然长度从L0永久变为L2后，其内部储存势能的增加量为Q，故A组符合题意。 故选A。 二、多选题：本大题共4小题，共12分。 11. 如图所示,一个物体在与水平方向成θ 角的拉力F 的作用下匀速前进了时间t ,则( ) A. 拉力对物体的冲量大小为Ft B. 拉力对物体的冲量大小为Ftsinθ C. 摩擦力对物体的冲量大小为Ftsinθ D. 合外力对物体的冲量大小为零 【答案】AD 【解析】 【分析】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． 【详解】运动时间为t，则拉力的冲量为，由于做匀速运动，阻力大小与F的水平分力相等，摩擦力大小为，摩擦力对物体的冲量的大小为，物体匀速运动，由动量定理知合外力对物体的冲量为零，AD正确． 12. 一简谐机械波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T。时刻的波形如图1所示，a、b、c是波上的三个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 时，质点a的加速度比质点b的大 B. 质点b和质点c的速度方向总是相反的 C. 图2可以表示质点b的振动 D. 图2可以表示质点c的振动 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据图1可知，时，质点a位于最大位移处，质点b位于平衡位置处，质点a的位移大于质点b的位移，根据牛顿第二定律有（其中表示回复力与位移的比例系数） 解得质点振动的加速度表达式为 可知位移越大，加速度越大，所以时，质点a的加速度比质点b的大，故A正确； B．质点b和质点c的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以质点b和质点c的速度方向总是相反，故B正确； CD．由图1根据平移法可知，时刻，质点b经过平衡位置向上运动，质点c经过平衡位置向下运动。由图2可知，时刻，质点经过平衡位置向上运动，所以图2可以表示质点b的振动，故C正确，D错误。 故选ABC。 13. 如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角的斜面上，并被斜面上一个竖直挡板挡住，处于平衡状态，重力加速度g，则（　　） A. 球对斜面的压力大小为 B. 球对斜面的压力大小为2mg C. 球对挡板的压力大小为 D. 球对挡板的压力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】根据题意，对光滑球受力分析，如图所示 由平衡条件可得 ， 解得， 根据牛顿第三定律，球对斜面的压力为 球对挡板的压力为 故选AC。 14. 在高中物理中，我们会遇到许多不同的物理概念和分析方法，这些概念和方法对我们认识自然规律会有很大帮助，因此要重视对概念和方法的准确理解和正确应用。自然界中某个物理量D的变化可以记为，发生这个变化所用的时间间隔可以记为；变化量与之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢。图表示某一物体做直线运动时的图像。下列表述中正确的是（　　） A. “加速度的变化率”的单位应该是 B. “加速度的变化率”为0的运动一定是匀变速直线运动 C. 由图像可知，在前2s内该物体一定做匀减速直线运动 D. 由图像可知，在前2s内该物体的速度变化量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．加速度的变化率为，加速度的单位为，时间的单位为，则“加速度的变化率”的单位应该是，故A正确； B．“加速度的变化率”为0时，即，物体的加速度不变，物体可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，故B错误； C．由图像可知，在前内该物体的加速度均匀减小，不可能做匀减速直线运动，故C错误； D．由可知，图像与时间轴所围的面积表示速度变化量，则在前内该物体的速度变化量为，故D正确。 故选AD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 15. 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，O、M、P、N位于同一水平直线上。 （1）若小球A的质量为，小球B的质量为，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求_______填“>”“=”或“<” （2）实验中用尽可能小的圆将小球落地点包含在内，如图乙所示，取其圆心作为平均落点的位置，这样做的目的是为了减少测量时的________选填“系统误差”或“偶然误差” （3）本实验中________填“必须”或“没必要”测量小球做平抛运动的高度 （4）若测得，，，在误差允许的范围内，满足关系式________成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式________成立，则说明碰撞为弹性碰撞。均选用、、、、表示 【答案】（1）> （2）偶然误差 （3）没必要 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 为了防止入射小球发生反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，即； 【小问2详解】 多次实验的落地点分散是由操作中不可控的随机因素导致的偶然误差，用最小圆的圆心作为平均落点，是对多次落点取平均的处理方式，目的是减小偶然误差。 【小问3详解】 平抛运动在竖直方向做自由落体运动 小球在空中的运动时间 由于小球碰撞前后做自由落体运动的高度都相同，因此小球做平抛运动的时间相同；需要验证的表达式为 等式两边的时间消去，所以没必要测量小球做平抛运动的高度。 【小问4详解】 [1]设平抛运动的时间为t，则碰前A球的速度 碰后的速度为 被碰小球的速度为 取水平向右为正方向，若碰撞过程中系统的动量守恒，则满足 即验证成立，则验证了动量守恒定律； [2]若碰撞为弹性碰撞，满足机械能守恒定律，需要验证 联立 化简可得 16. 某同学用图1所示的实验装置研究小车沿斜面向下运动的规律。安装好器材后，接通电源，释放小车，打出一条纸带。舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每隔四个点取一个计数点，如图2中0、1、2……7点所示。 （1）实验中，除打点计时器、小车、长木板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有___________。 A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 （2）某同学计算出打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，并在图3上画出坐标点。请帮助他计算打下计数点6时小车的速度v =___________m/s，并在图3中标出计数点6对应的坐标点，作出v-t图线__________。 （3）根据图3，测得小车的加速度a =___________m/s2（结果保留2位有效数字）。 （4）某同学把这条纸带每隔T = 0.1s 剪断，得到若干短纸条，测得长度依次为L1、L2……L7（单位：m）。再把这些纸条并排贴在一张纸上。如图4所示，使这些纸条的下端对齐，作为时间轴，并以纸带的宽度代表T的时间间隔。这些短纸条上端的中心点近似在一条直线上，该同学把它们连接起来作出图线①。若将图线①转化为小车的v-t图像。则图4中纵坐标位置标出的速度值为___________ （用题中的字母表示）。该同学发现每段短纸条上的第2个点，也近似在同一条直线上，如图线②所示。若测得图线②的斜率为k，则小车加速度a与斜率k的关系式___________。 【答案】 ①. AC ②. 0.57 ③. ④. 0.42##0.43##0.44 ⑤. ⑥. a=2.5k 【解析】 【详解】（1）[1]必须使用电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离，故选AC。 （2）[2]因电源频率为50Hz，每隔四个点取一个计数点，故相邻两计时点之间的时间间隔为0.1s，则打下计数点6时小车的速度为 [3]如图所示 （3）[4]小车的加速度为 故测量结果范围为0.42m/s2~0.44m/s2。 （4）[5]因为剪断的纸带所用的时间都是T=0.1s，即时间T相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的瞬时速度，即纸带的高度之比等于中间时刻瞬时速度之比。则图4中纵坐标位置标出的速度值为 [6] 图线的斜率表示加速度，可知小车加速度a与斜率k的关系式为。 四、简答题：本大题共1小题，共10分。 17. 伽利略在研究自出落体运动时，猜想自由落体的速度是均匀变化的，他考虑了速度变化的两种可能形式：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。 （1）现在我们已经知道，自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动．有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短，且固定不变。为估测“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图甲所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知石子在A点正上方1.8m的高度自由下落，每块砖的平均厚度为6.0cm。（不计空气阻力，g取） a．计算石子到达A点的速度大小； b．估算这架照相机的曝光时间（结果保留一位有效数字）； （2）速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动，其速度与位移的关系式为（为初速度，v为位移为x时的瞬时速度）。试证明：此物体运动的加速度a和速度v成正比，且比例系数为k。 【答案】（1）a．6m/s，b．0.02s （2）速度与位移的关系式 则有 又 取趋近于0时，表示在时刻的瞬时速度 【解析】 【详解】（1）a．由自由落体可知，设从点静止下落 b．由图中可知距离近似为两块砖厚度 曝光时间 （2）略。 五、计算题：本大题共3小题，共30分。 18. 如图所示为测定气垫导轨上滑块加速度的装置，滑块上安装了宽度为的遮光条，滑块在倾斜导轨上由左端释放后先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间，通过第二个光电门的时间为，遮光板从通过第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用时间为，求滑块运动过程的加速度大小及两光电门之间的距离。 【答案】， 【解析】 【详解】已知，，， 根据光电门求解瞬时速度的原理，可得滑块经过第一个光电门的速度为 同理，滑块经过第二个光电门的速度为 根据加速度的定义式可知，滑块运动过程的加速度大小为 根据匀变速直线运动速度与位移的关系式有 解得两光电门之间的距离为 19. 如图甲所示，质量分别为、的A、B两物体用轻弹簧连接后竖直放置在水平地面上并处于静止，此时A、B间的距离，轻弹簧的自然长度，重力加速度。求： （1）轻弹簧的劲度系数是多少？ （2）如图乙所示，若把A物体用细绳悬挂，使A、B两物体都处于静止时，两物体之间的距离是多少？ 【答案】（1）1000N/m；（2）0.12m 【解析】 【详解】（1）由于A、B静止，对A分析，根据受力平衡可得 解得 （2）设弹簧的伸长量为x，以B物体为对象，根据受力平衡可得 解得 A、B间距为 20. 物体在运动速度不太大时，其所受空气阻力可视为与速度成正比。 （1）在讲授自由落体运动的课上老师做了如下演示实验： 将质量均为m的两张纸揉成一大一小两个纸团，在空气中同时静止释放，竖直下落时大纸团下落要慢一些。设纸团半径为r，下落速度为v时，空气阻力f可写成f = krv（k为常数），重力加速度为g。 a．若下落高度足够大，求纸团的最终速度大小vm； b．两纸团下落情况对比，关于它们运动的v-t图线，请你判断能否出现图1中的①、② 情形，并说明理由。 （2）从地面以速度大小v1竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球返回原地时速度大小为v2，由于空气阻力的作用，使得v2<v1。重力加速度为g。 a．以竖直向上为正方向，在图2中定性画出小球从抛出到返回原地过程中速度-时间图像； b．计算小球在此过程中所受重力冲量的大小IG。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）a．若下落高度足够大，纸团最终匀速下落，根据力的平衡条件 纸团的最终速度大小 b．图1中①的最终速度大于②的，又因为两纸团质量相同，所以 刚开始纸团加速下落，根据牛顿第二定律 得 由图1可知当速度比较小时，①的加速度小于②的，所以 故不可能出现图1中的①、②情形。 （2）a．小球上升过程，根据牛顿第二定律 做加速度逐渐减小的减速运动，下降过程，根据牛顿第二定律 做加速度减小的加速运动，则小球运动的速度一时间图象如图所示 b．依题意，空气阻力的大小与小球速率成正比，故“阻力—时间”图象与“速度—时间”图象相似，此时阻力—时间曲线与时间轴所围的面积表示阻力的冲量，所以空气阻力的总冲量为零。以竖直向下为正方向，根据动量定理，得重力冲量的大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $