精品解析：四川省成都市简阳实验学校（成都石室阳安学校）2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

石室阳安2024-2025学年高一下学期5月月考 物理试卷 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、本题包括7个小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 中国自主研发的新型平流层飞艇“圆梦号”首次试飞成功，它采用三个六维电机的螺旋桨，升空后依靠太阳能提供持续动力，能自主和遥控升空、降落、定点和巡航飞行，未来或替代亚轨道卫星。假设某次实验中，“圆梦号”在赤道上空指定20公里高度绕地球恒定速率飞行一圈，下列说法中不正确的是( ) A. 研究六维电机的螺旋桨转动时，不可把螺旋桨看成质点 B. 飞艇绕地球飞行的过程中速度时刻在改变 C. 飞艇绕地一圈的平均速度为零 D. 飞艇绕地球飞行的过程合力为零 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．研究六维电机的螺旋桨转动时，螺旋桨的大小和形状不能忽略，不能看成质点，故A正确； B．飞艇绕地球做匀速圆周运动，线速度大小不变，方向时刻改变，故速度时刻改变，故B正确； C．飞艇绕地一圈时的位移为零，故平均速度为零，故C正确； D．飞艇绕地球做圆周运动的过程中，加速度不为零，则合力不为零，故D错误。 本题选错误的，故选D。 2. 如图，质量为的歼—20战斗机正在升空，某时刻战斗机的速度为，方向与水平面夹角为。已知重力加速度为，则该时刻它克服重力做功的瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】战斗机受到的重力方向竖直向下，克服重力做功的瞬时功率应为 又有 解得 故选B。 3. 2019年国际雪联单板滑雪U型池世锦赛在美国犹他州帕克城进行，女子组中国选手蔡雪桐以84分获得亚军。如图所示，单板滑雪U形池场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，雪面不同曲面处的动摩擦因数不同，因摩擦作用，滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的过程中速率不变，则以下说法错误的是（　　） A. 运动员下滑过程中加速度一直变化 B. 运动员下滑过程中的合力一直变化 C. 运动员下滑过程中所受的摩擦力大小不变 D. 运动员滑到最低点时对轨道的压力大于物体的重力 【答案】C 【解析】 【详解】A. 运动员下滑过程中加速度方向总是指向圆心，一直变化，选项A正确，不符合题意； B. 运动员下滑过程中的合力方向总是指向圆心，一直变化，选项B正确，不符合题意； C. 运动员下滑过程中所受的摩擦力大小等于重力沿切线方向的分力，则摩擦力的大小不断变化，选项C错误，符合题意； D. 运动员滑到最低点时加速度竖直向上，处于超重状态，则对轨道的压力为大于物体的重力，选项D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选C。 4. 如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（　　） A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。 故选B。 5. 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题． 规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确． 6. 2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（　　） A. 在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B. 在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短 C. 从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速 D. 沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．天问一号探测器在椭圆轨道Ⅱ上做变速运动，受力不平衡，故A错误； B．根据开普勒第三定律可知，轨道Ⅰ的半径大于轨道Ⅱ的半长轴，故在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时长，故B错误； C．天问一号探测器从轨道Ⅰ进入Ⅱ，做近心运动，需要的向心力要小于提供的向心力，故要在P点点火减速，故C错误； D．在轨道Ⅰ向P飞近时，万有引力做正功，动能增大，故速度增大，故D正确。 故选D。 7. 2025年5月14日，成都石室阳安学校组织高一学生前往都江堰开展研学活动。高一1班乘坐的甲车与高一3班乘坐的乙车额定功率相同，两车在同一水平路面上从静止启动。其发动机的牵引力随时间的变化曲线如图所示。两车分别从t1和t3时刻开始以额定功率行驶，从t2和t4时刻开始牵引力均视为不变。若两车行驶时所受的阻力大小与重力成正比，且比例系数相同，以下判断不正确的是（　　） A. 甲车的总重比乙车大 B. 甲车比乙车先开始运动 C. 甲车在t1时刻和乙车在t3时刻的速率相同 D. 甲车在t2时刻和乙车在t4时刻的速率相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．两车最终都做匀速直线运动，牵引力等于阻力，即 。由图像可知，甲车最终稳定的牵引力大于乙车最终稳定的牵引力，即 ，所以 。又因为阻力 ，比例系数  相同，所以 ，即甲车的总重比乙车大，故A正确； B．两车在  和  时刻刚达到额定功率，此时牵引力均为最大值 （由图可知两车最大牵引力相等），且功率  相同，由  可知，两车此时的速度相等，设为 。 在匀加速阶段（牵引力为  的阶段），根据牛顿第二定律有 ，即 。 因为 ，所以甲车的加速度小于乙车的加速度，即 。 两车从开始运动到速度达到  所用的时间分别为 ，，所以 。 设甲、乙开始运动的时刻分别为 、，则 ，即 。 由图可知 ，所以 ，即甲车比乙车先开始运动，故B正确； C．由B选项分析可知，甲车在  时刻和乙车在  时刻，功率均为额定功率 ，牵引力均为最大牵引力 ，根据  可知，两车的速率相同，故C正确； D．甲车在  时刻和乙车在  时刻，牵引力均不再变化，说明两车均达到最大速度，此时牵引力等于阻力，即 ，。 根据  可知，，。 因为 ，所以 ，即两车速率不相同，故D错误。 此题选择不正确的，故选 D。 二、本题包括3个小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，少选得3分，错选得0分。 8. 关于重力势能，下列说法正确的是（　　） A. 同一高度的两个物体，重力势能可能不同 B. 选取不同的零势能参考面，同一物体的重力势能不变 C. 的重力势能和的重力势能一样大 D. 物体的重力势能变化，一定有重力对物体做功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．重力势能与质量和高度有关，同一高度的两个物体，重力势能可能不同，故A正确； B．选取不同的零势能参考面，同一物体的重力势能会改变，故B错误； C．的重力势能比的重力势能大，故C错误； D．根据重力做功与重力势能的变化关系可知，物体的重力势能变化，一定有重力对物体做功，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱（　　） A. 运动周期为 B. 线速度的大小为ωR C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg D. 所受合力的大小始终为mω2 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据角速度和周期的关系可知，周期，故A错误； B．线速度大小，故B正确； CD．座舱做匀速圆周运动，受到的合外力充当向心力，故合力大小，由于座舱的重力和摩天轮对座舱的作用力充当合外力，故摩天轮对座舱的作用力不等于，故CD错误。 故选 B。 10. 一物块在倾角为的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（　　） A. 物块与斜面间的动摩擦因数为 B. 当拉力沿斜面向上，重力做功为时，物块动能为 C. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3 D. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对物体受力分析可知，平行于斜面向下的拉力大小等于滑动摩擦力，有 由牛顿第二定律可知，物体下滑的加速度为 则拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功为 代入数据联立解得 故A错误； C．当拉力沿斜面向上，由牛顿第二定律有 解得 则拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为 故C正确； B．当拉力沿斜面向上，重力做功为 合力做功为 则其比值为 则重力做功为时，物块的动能即合外力做功为，故B正确； D．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小为 则动量的大小之比为 故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（每小空2分，共16分） 11. 某实验小组的同学利用了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验时，该小组的同学完成了如下操作 a.测量滑块和遮光条的总质量M以及所挂钩码的质量m； b.用游标卡尺测量遮光条的宽度d； c.调整气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨的左端，并组装实验装置； d.在细绳的左端挂上一个钩码，将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放，测量释放点到光电门的距离L； e.记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间； f.改变释放点到光电门的距离L，重复步骤d，e，f，记录多组实验数据L和。 （1）实验时，应选用____（选填“较宽”或“较窄”）的遮光条，操作b中，游标卡尺的读数如图乙所示，则遮光条的宽度____； （2）滑块经过光电门瞬间的速度____（用以上的测量量表示）。 （3）利用记录的多组实验数据，描绘了的图像，图像的斜率为k，若重力加速度____。则系统的机械能守恒。 【答案】（1） ①. 较窄 ②. 1.30 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]为了减小实验误差，要求滑块经过光电门时挡光时间越短越好，因此实验时应选择较窄的遮光条； [2]由游标卡尺的读数规则可知遮光条的宽度为 【小问2详解】 滑块经过光电门时挡光时间极短，滑块经过光电门的瞬时速度近似等于挡光时间内的平均速度，即为 【小问3详解】 若钩码和滑块组成的系统机械能守恒，滑块从释放到经过光电门的过程中，有 整理得 则有 若系统的机械能守恒，重力加速度为 12. 如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。 （1）关于本实验，下列做法正确的是_____（填选项前的字母）。 A. 实验前，调节装置，使斜槽末端水平 B. 选用两个半径不同的小球进行实验 C. 用质量大的小球碰撞质量小的小球 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m1单独滑落时的平均落点）。 a．图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点_____； b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式_____成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 （3）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1，2的质量分别为m和M，弦长AB = l1、A′B = l2、CD = l3。 推导说明，m、M、l1、l2、l3满足_____关系即可验证碰撞前后动量守恒。 【答案】（1）AC （2） ①. 用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点 ②. m1OP = m1OM＋m2ON （3）ml1 = −ml2＋Ml3 【解析】 【小问1详解】 A．实验中若使小球碰撞前、后的水平位移与其碰撞前，后速度成正比，需要确保小球做平抛运动，即实验前，调节装置，使斜槽末端水平，故A正确； B．为使两小球发生的碰撞为对心正碰，两小球半径需相同，故B错误； C．为使碰后入射小球与被碰小球同时飞出，需要用质量大的小球碰撞质量小的小球，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 [1]用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点。 [2]碰撞前、后小球均做平抛运动，由可知，小球的运动时间相同，所以水平位移与平抛初速度成正比，所以若 m1OP = m1OM＋m2ON 即可验证碰撞前后动量守恒。 【小问3详解】 设轻绳长为L，小球从偏角θ处静止摆下，摆到最低点时的速度为v，小球经过圆弧对应的弦长为l，则由动能定理有 由数学知识可知 联立两式解得 若两小球碰撞过程中动量守恒，则有 mv1 = −mv2＋Mv3 又有 ，， 整理可得 ml1 = −ml2＋Ml3 四、计算题（请写出必要得文字叙述，解答过程，共38分） 13. 如图所示，用长度L=1m的轻绳，拴着一质量m=1kg，的小球（视为质点）在竖直面内做圆周运动，已知绳子能够承受的最大张力，圆心O离水平地面的高度H=6m，小球在最低点时轻绳恰好断开，不计空气阻力，取重力加速度大小，求： （1）绳断时小球的线速度大小； （2）绳断后小球的落地点与绳断时小球所在位置间的水平距离。 【答案】（1）10m/s；（2）10m 【解析】 【详解】（1）设绳断时小球的线速度大小为v，根据牛顿第二定律有 解得 （2）绳断后小球做平抛运动，根据平抛运动规律有 ， 解得 14. 图是南宁地铁某站的设计方案，车站的路轨BC建得高些，车辆进站时上坡，出站时下坡，坡高为h。车辆到达坡底A点时，便切断电动机电源，让车辆“冲”到坡上。（g取10m/s2）这样设计的主要目的是为了储存能量和释放能量。车辆“冲”到坡上动能会转化成重力势能储存起来；若无坡道，进站时只能靠刹车来减速，此时动能会转化为内能损失掉。 （1）若忽略车辆所受的阻力，当车辆到达A点的速度为6m/s时，切断电动机电源，车辆恰能“冲”到坡上，求坡高h。（A到B机械能守恒） （2）若上坡时轨道的摩擦阻力是车重的0.1倍，当车辆到达A点的速度为10m/s时，切断电动机电源，车辆到达坡顶B点时的速度为2m/s，求斜坡AB的长度（要求用动能定理解）。 【答案】（1）1.8m；（2）30m 【解析】 【详解】（1）若忽略车辆所受的阻力，那么切断电动机电源后，只有重力做负功，由动能定理得 解得 （2）切断电动机电源后，只有重力、摩擦力做负功，故由动能定理得 解得 15. 某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度为向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量，滑杆的质量，A、B间的距离，重力加速度g取，不计空气阻力。求： （1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小和； （2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v1； （3）滑杆向上运动的最大高度h。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当滑块处于静止时桌面对滑杆的支持力等于滑块和滑杆的重力，即 当滑块向上滑动过程中受到滑杆的摩擦力为1N，根据牛顿第三定律可知滑块对滑杆的摩擦力也为1N，方向竖直向上，则此时桌面对滑杆的支持力为 （2）滑块向上运动到碰前瞬间根据动能定理有 代入数据解得。 （3）由于滑块和滑杆发生完全非弹性碰撞，即碰后两者共速，碰撞过程根据动量守恒有 碰后滑块和滑杆以速度v整体向上做竖直上抛运动，根据动能定理有 代入数据联立解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石室阳安2024-2025学年高一下学期5月月考 物理试卷 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、本题包括7个小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 中国自主研发的新型平流层飞艇“圆梦号”首次试飞成功，它采用三个六维电机的螺旋桨，升空后依靠太阳能提供持续动力，能自主和遥控升空、降落、定点和巡航飞行，未来或替代亚轨道卫星。假设某次实验中，“圆梦号”在赤道上空指定20公里高度绕地球恒定速率飞行一圈，下列说法中不正确的是( ) A. 研究六维电机的螺旋桨转动时，不可把螺旋桨看成质点 B. 飞艇绕地球飞行的过程中速度时刻在改变 C. 飞艇绕地一圈的平均速度为零 D. 飞艇绕地球飞行的过程合力为零 2. 如图，质量为的歼—20战斗机正在升空，某时刻战斗机的速度为，方向与水平面夹角为。已知重力加速度为，则该时刻它克服重力做功的瞬时功率为（　　） A. B. C. D. 3. 2019年国际雪联单板滑雪U型池世锦赛在美国犹他州帕克城进行，女子组中国选手蔡雪桐以84分获得亚军。如图所示，单板滑雪U形池场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，雪面不同曲面处的动摩擦因数不同，因摩擦作用，滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的过程中速率不变，则以下说法错误的是（　　） A. 运动员下滑过程中加速度一直变化 B. 运动员下滑过程中的合力一直变化 C. 运动员下滑过程中所受的摩擦力大小不变 D. 运动员滑到最低点时对轨道的压力大于物体的重力 4. 如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（　　） A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒 5. 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( ) A. B. C. D. 6. 2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（　　） A. 在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态 B. 在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时短 C. 从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速 D. 沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大 7. 2025年5月14日，成都石室阳安学校组织高一学生前往都江堰开展研学活动。高一1班乘坐的甲车与高一3班乘坐的乙车额定功率相同，两车在同一水平路面上从静止启动。其发动机的牵引力随时间的变化曲线如图所示。两车分别从t1和t3时刻开始以额定功率行驶，从t2和t4时刻开始牵引力均视为不变。若两车行驶时所受的阻力大小与重力成正比，且比例系数相同，以下判断不正确的是（　　） A. 甲车的总重比乙车大 B. 甲车比乙车先开始运动 C. 甲车在t1时刻和乙车在t3时刻的速率相同 D. 甲车在t2时刻和乙车在t4时刻的速率相同 二、本题包括3个小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，少选得3分，错选得0分。 8. 关于重力势能，下列说法正确的是（　　） A. 同一高度的两个物体，重力势能可能不同 B. 选取不同的零势能参考面，同一物体的重力势能不变 C. 的重力势能和的重力势能一样大 D. 物体的重力势能变化，一定有重力对物体做功 9. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱（　　） A. 运动周期为 B. 线速度的大小为ωR C. 受摩天轮作用力的大小始终为mg D. 所受合力的大小始终为mω2 10. 一物块在倾角为的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（　　） A. 物块与斜面间的动摩擦因数为 B. 当拉力沿斜面向上，重力做功为时，物块动能为 C. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3 D. 当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题（每小空2分，共16分） 11. 某实验小组的同学利用了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验时，该小组的同学完成了如下操作 a.测量滑块和遮光条的总质量M以及所挂钩码的质量m； b.用游标卡尺测量遮光条的宽度d； c.调整气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨的左端，并组装实验装置； d.在细绳的左端挂上一个钩码，将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放，测量释放点到光电门的距离L； e.记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间； f.改变释放点到光电门的距离L，重复步骤d，e，f，记录多组实验数据L和。 （1）实验时，应选用____（选填“较宽”或“较窄”）的遮光条，操作b中，游标卡尺的读数如图乙所示，则遮光条的宽度____； （2）滑块经过光电门瞬间的速度____（用以上的测量量表示）。 （3）利用记录的多组实验数据，描绘了的图像，图像的斜率为k，若重力加速度____。则系统的机械能守恒。 12. 如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。 （1）关于本实验，下列做法正确的是_____（填选项前的字母）。 A. 实验前，调节装置，使斜槽末端水平 B. 选用两个半径不同的小球进行实验 C. 用质量大的小球碰撞质量小的小球 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m1单独滑落时的平均落点）。 a．图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点_____； b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式_____成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 （3）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1，2的质量分别为m和M，弦长AB = l1、A′B = l2、CD = l3。 推导说明，m、M、l1、l2、l3满足_____关系即可验证碰撞前后动量守恒。 四、计算题（请写出必要得文字叙述，解答过程，共38分） 13. 如图所示，用长度L=1m的轻绳，拴着一质量m=1kg，的小球（视为质点）在竖直面内做圆周运动，已知绳子能够承受的最大张力，圆心O离水平地面的高度H=6m，小球在最低点时轻绳恰好断开，不计空气阻力，取重力加速度大小，求： （1）绳断时小球的线速度大小； （2）绳断后小球的落地点与绳断时小球所在位置间的水平距离。 14. 图是南宁地铁某站的设计方案，车站的路轨BC建得高些，车辆进站时上坡，出站时下坡，坡高为h。车辆到达坡底A点时，便切断电动机电源，让车辆“冲”到坡上。（g取10m/s2）这样设计的主要目的是为了储存能量和释放能量。车辆“冲”到坡上动能会转化成重力势能储存起来；若无坡道，进站时只能靠刹车来减速，此时动能会转化为内能损失掉。 （1）若忽略车辆所受的阻力，当车辆到达A点的速度为6m/s时，切断电动机电源，车辆恰能“冲”到坡上，求坡高h。（A到B机械能守恒） （2）若上坡时轨道的摩擦阻力是车重的0.1倍，当车辆到达A点的速度为10m/s时，切断电动机电源，车辆到达坡顶B点时的速度为2m/s，求斜坡AB的长度（要求用动能定理解）。 15. 某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度为向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f为，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量，滑杆的质量，A、B间的距离，重力加速度g取，不计空气阻力。求： （1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小和； （2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v1； （3）滑杆向上运动的最大高度h。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $