精品解析：四川德阳市什邡中学2026-2027学年高二上学期入学监测物理试卷

四川省什邡中学2026-2027学年度高2025级高二上入学监测 物理试卷 注意事项： 1.开始作答前、请先清点试卷、答题卡张数，页数；然后请务必不要漏填个人信息，否则后果自负。 2.选择题部分请用2B铅笔填涂；非选择题部分请用0.5mm黑色墨迹签字笔在答题卡规定区域书写，书写不能超出答题卡规定的矩形边框，否则书写内容无效。 3.请遵守考试纪律，违反考试纪律学生会受到严肃处理。 4.考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分，请在答题卡上把代表对应正确答案的字母标号涂黑。 1. 扇车又名风车，是公元前1世纪我国发明的一种粮食清选工具。图甲为封闭扇车实物图，图乙为封闭扇车剖面图。调节门完全打开，斗阀板A竖直，谷物在斗阀板A左侧自由下落，以一定的转速逆时针转动曲柄摇手，空气在圆形风腔的上方水平向左流出，设风力恒定。请问下列虚线的运动轨迹符合谷物在离开斗阀板A下落的过程中的情况的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，谷物受到水平向左的风力，重力与风力的合力指向左下方，轨迹弯向合力方向，所以轨迹如图A所示。 故选A。 2. 如图所示，伞骨AB一端与A相连另一端与下巢B相连。OA与AB等长，O、A、B处均用铰链连接。自动雨伞展开时，伞骨OA绕固定上巢O以角速度ω匀速转动，下巢B沿中棒滑动至OA与OB夹角为60°的过程中，下列说法正确的是（ ） A. A做匀速圆周运动 B. B做匀速直线运动 C. A、B速度大小相等 D. B先加速后减速 【答案】A 【解析】 【详解】A．自动雨伞展开时，伞骨OA绕固定上巢O以角速度ω匀速转动，设，则A点是以O为圆心、为半径的匀速圆周运动，线速度大小恒为，故A正确； BD．OA与AB等长，设与中棒夹角为 可得间的距离 则B点的位移 求导可得的速度为  可见随增大（从0到60°）逐渐变大，B做加速直线运动，并非匀速也不存在减速过程，故BD错误； C．A点做圆周运动的线速度大小为 而B点速度 仅当时二者速度大小相等，全过程中速度大小并不始终相等，故C错误。 故选A。 3. 如图所示，长的轻杆两端分别固定可视为质点的P、Q两小球，Q的质量为P的3倍。杆的三等分点O处有光滑的垂直于纸面的固定转轴，使轻杆可绕转轴在竖直面内无摩擦转动。现将轻杆连同小球从水平位置静止释放，重力加速度为，不计空气阻力，在轻杆转过的过程中，下列说法正确的是（　　） A. Q球到最低点时其线速度大小为P球的2倍 B. Q球到最低点时杆对它的作用力一定竖直向下 C. P球机械能守恒 D. Q球重力的瞬时功率一直增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．轻杆长，绕三等分点O转动，， 杆上各点角速度相同，线速度，故，故A正确； B．设P球质量，则Q球质量 最低点时，Q球做圆周运动，向心力指向转轴O，Q球受竖直向下重力，杆竖直向上的作用力 由牛顿第二定律 即，方向竖直向上，故B错误； C．轻杆对P球做功，P球机械能不守恒。系统机械能守恒，故C错误； D．重力瞬时功率，为重力与速度方向夹角。初始时刻速度为零，功率为零；最低点速度水平，重力竖直，夹角，功率为零。因此整个过程中，Q球重力的功率先增后减，故D错误。 故选A。 4. 2026年4月9日，嫦娥七号探测器运抵文昌航天发射场，进入发射前最终测试阶段。本次任务将奔赴月球南极，开展水冰探测、月表环境勘察与科研站建设相关试验，为我国载人登月奠定基础。如图所示探测器先绕地球做近地圆周运动，经精准变轨后进入地月转移轨道，最终环绕月球做贴近月球表面的圆周运动。已知地球半径为月球半径的4倍，地球质量为月球质量的81倍，近地卫星绕地球的环绕速度=7.9 km/s，万有引力常量为G，不计天体自转影响。下列说法正确的是（ ） A. 探测器的发射速度必须大于11.2 km/s B. 探测器在进入地月轨道后会进行多次加速后在月球着陆 C. 探测器在地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为81:16 D. 探测器绕月球表面做圆周运动的环绕速度大于绕地球表面做圆周运动的环绕速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．11.2km/s是地球的第二宇宙速度，是物体脱离地球引力束缚的最小发射速度，探测器仅前往月球，未脱离地球引力，发射速度小于11.2km/s，故A错误； B．探测器在进入地月轨道后，不断地从高轨道降到低轨道，做向心运动，故需要进行多次减速后在月球着陆，故B错误； C．在天体表面，忽略天体自转的影响，万有引力等于重力，则有 解得 则探测器在地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为，故C正确； D．探测器以中心天体半径为轨道半径，围绕中心天体做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有 解得 则探测器绕月球表面做圆周运动的环绕速度与绕地球表面做圆周运动的环绕速度之比为 可知，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的四分之一圆弧轨道BC，与竖直轨道AB和水平轨道CD相切，轨道均光滑。现有长也为R的轻杆，两端固定质量均为m的相同小球a、b（可视为质点），用某装置控制住小球a，使轻杆竖直且小球b与B点等高，然后由静止释放，杆将沿轨道下滑。设小球始终与轨道接触，重力加速度为g。则（ ） A. 下滑过程中a球机械能增大 B. 下滑过程中b球机械能守恒 C. a球到达水平面时，b球的速度小于 D. 从释放至a球到滑过C点的过程中，轻杆对b球做正功为 【答案】D 【解析】 【详解】D．最终a、b都滑至水平轨道时（即小球a滑过C点后，）速度相等，设为v，下滑过程中只有重力对a、b组成的系统做功，则根据机械能守恒定律有 解得 设从释放至a球到滑过C点的过程中，轻杆对b球做功为W，对b根据动能定理有 解得 故D正确； AB．根据前面分析可知，系统机械能守恒，下滑过程中，杆对b球做正功，对a球做负功，所以a球机械能减少，b球机械能增加，故AB错误； C．a球到达水平面时，b球的速度大于，选项C错误。 故选D。 6. 如图所示，质量分别为、的小球A、B固定在轻质细杆两端，由细绳、、悬挂于竖直平面内，恰好构成一边长为l的正三角形且在竖直方向，现剪断细绳，重力加速度为，不计空气阻力，则（　　） A. B球恰好摆到最低点 B. B球摆到最低点的过程中，机械能守恒 C. B球摆到最低点的过程中，细杆对A球做功 D. B球摆到最低点的过程中，细杆对A球做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．假设B球能运动到最低点，由于A、B的线速度大小相同，根据系统机械能守恒可得 解得 故B球到达最低点后继续向左运动，故A错误； B．B球运动到最低点的过程中，杆对B球做功，故B球机械能不守恒，故B错误； CD．对A球根据动能定理有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，光滑水平轨道上静置着A、B、C、D四个物块，其中mA=mB=mC=m，B、C两物块用一轻质弹簧连接，某一瞬间，物块A以速度v0向右滑动与物块B发生碰撞并粘在一起，然后继续向右运动，当物块B、C速度相等时，物块C恰好与物块D发生弹性碰撞，碰后物块D的速度为，设整个过程中碰撞时间均极短，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中损失的机械能为 B. 物块D的质量为4m C. 物块C对物块D的冲量大小为 D. 物块C、D碰撞后弹簧再次压缩至最短时弹簧的弹性势能为 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据题意可知，由于A、B发生完全非弹性碰撞，存在机械能损失，那么根据动量守恒解得 整个过程中损失的机械能 解得，A错误； B.对A、B、C构成的系统，根据动量守恒定律解得 对C、D构成的系统，由于发生弹性碰撞，则有动量守恒 机械能守恒 联立解得，，B错误； C.结合上述，物块C对物块D的冲量，C正确； D.物块C、D碰撞后弹簧再次压缩至最短时，对A、B、C构成的系统，根据动量守恒定律有 结合上述解得 C、D碰撞前的弹簧弹性势能为 C、D碰撞后的弹性势能为，D错误。 故选C。 二、不定项选择题：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0分） 8. 如图所示，质量的光滑小球静置于光滑水平面上，质量为、半径的四分之一光滑圆弧轨道以初速度向右运动。不计小球滑上轨道过程中的能量损失，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球沿轨道上滑过程中系统动量守恒 B. 小球滑离圆弧轨道时速度大小为4m/s C. 小球上升到最高点时距水平面的高度为0.3m D. 整个运动过程中小球对轨道的水平冲量大小为6N⋅s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于小球沿轨道上滑过程中，系统竖直方向合外力不为零，系统动量不守恒，则A错误； B．小球滑离圆弧轨道时可看成弹性碰撞，根据水平方向动量守恒有，机械能守恒有 代入数据解得，，故B正确； C．小球上升到最高点时，圆弧轨道和小球共速，由水平方向动量守恒 根据能量守恒有 代入数据解得，故C正确； D．取圆弧轨道为研究对象，根据动量定理可得小球对轨道的水平冲量大小，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲，风车是过滤水稻等物质的一种农具。如图乙，风车工作时，转动手动杆，扇叶转动，静止释放的谷物会受到一个水平向左的恒定风力F（扇叶转速越高，F越大），饱满稻谷和瘪谷分别从各自出口流出。已知谷物添加口与饱满稻谷出口上端间高度差为h1，谷物添加口与瘪谷出口间水平距离为L，瘪谷出口高度为h2且下端与饱满稻谷出口上端在同一水平面上，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 饱满稻谷和瘪谷在风车内运动时间相同 B. 从瘪谷出口下端飞出的瘪谷速度与水平方向夹角的正切值为 C. 从瘪谷出口飞出的瘪谷质量满足 D. 若增大手动杆的转速，可能有饱满稻谷从瘪谷出口飞出 【答案】BD 【解析】 【详解】A．饱满稻谷和瘪谷在风车内竖直方向上做自由落体运动，运动时间满足 饱满稻谷下落时间相同，均为 从瘪谷出口不同高度飞出，运动时间不同，时间满足 故A错误； B．从瘪谷出口下端飞出的瘪谷，水平方向做初速度为零的匀加速运动，有 速度与水平方向夹角的正切值为 联立解得 ， 故B正确； C．从瘪谷出口上端飞出的瘪谷，运动时间满足 水平方向做初速度为零的匀加速运动，有 解得 从瘪谷出口飞出的瘪谷质量满足 故C错误； D．若增大手动杆的转速，水平风力增大，由前面分析可得，饱满稻谷水平方向的加速度变大，水平位移变大，饱满稻谷可能从瘪谷出口飞出，故D正确。 故选BD。 10. 如图（a），劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A，A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦，A、B质量相同，B从A上方h高度处由静止释放，A、B碰撞时间极短，碰后粘在一起下落后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅰ所示，弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅱ所示，重力加速度为g，则（　　） A. 薄板A的质量为 B. 薄板B下落的高度h为 C. 碰撞后两薄板的最大速度为 D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方处 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设A、B的质量均为m，图线I为图像，故图线I斜率的绝对值等于两薄板的重力 利用图线I还可求出斜率的绝对值 联立解得，故A正确； B．设B与A碰撞前的速度为​，根据自由落体运动规律可知 解得 由于A、B碰撞过程动量守恒，故 解得​ 碰后A、B的动能 对两薄板从碰后到最低点，由能量守恒可得(其中为动能，为弹性势能，为重力势能)​ 结合图像可知，，， 联立解得 又知，​ 联立解得，故B正确； C．碰后的最大速度处加速度为0，即 碰后最大速度位置对应的弹簧伸长量为 所以，最大速度的位置在A、B碰撞处下方l处，从A、B碰后到最大速度位置，根据动能定理有 解得，故C错误； D．碰撞前薄板A平衡 解得 碰后两薄板一起下落速度减为零，故在最低点时弹簧的伸长量为。 所以，两薄板一起做简谐运动的振幅 简谐运动具有对称性，故最高点在平衡位置的上方一个振幅处，所以最高点距点的距离为，故D错误。 故选AB。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数，将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端与质量为 的小球连接，压缩弹簧后释放，小球从桌面末端水平飞出并落在水平地面上，且小球离开桌面前已脱离弹簧（空气阻力及水平桌面的摩擦力忽略不计）。已知当地重力加速度，桌面离地面的高度 。 （1）某次实验中测得小球做平抛运动的水平位移 ，则小球离开桌面时的初速度为________。 （2）实验中记录了不同弹簧压缩量 对应的水平位移x，数据如下表，根据表格数据，合理利用图2的坐标纸，并绘制 图像。 实验次数 1 2 3 4 5 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 0.41 0.79 1.20 1.79 2.01 （3）已知弹簧的弹性势能公式为，则弹簧的劲度系数 ______________（用m、g、h、x、 表示），通过图像计算弹簧劲度系数 ________（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1）3 （2） （3） ①. ②. 240~265 【解析】 【小问1详解】 小球在空中的飞行时间 小球在水平方向做匀速直线运动，初速度 【小问2详解】 根据表格数据描点后进行连线，绘制的 图像如图所示 【小问3详解】 [1]由能量守恒定律有 由平抛运动规律可得 初速度 综上可解得 [2]由可变形为 和 成正比，比例系数即为 图像的斜率，设斜率 则劲度系数 在所绘制的图像上，选取直线上相距较远的两点来计算斜率，例如和 斜率 代入数据可得 12. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。 测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为和()。将硬币甲放置在斜面一某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为、、。 （1）在本实验中，甲选用的是____（填“一元”或“一角”）硬币； （2）碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为_____（设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）； （3）若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则_____（用和表示），然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒； （4）由于存在某种系统或偶然误差，计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1，写出一条产生这种误差可能的原因____。 【答案】 ①. 一元 ②. ③. ④. 1.测量误差，因为无论是再精良的仪器总是会有误差的，不可能做到绝对准确；2.碰撞过程中，我们认为内力远大于外力，动量守恒，实际上碰撞过程中，两个硬币组成的系统合外力不为零。 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意可知，甲与乙碰撞后没有反弹，可知甲的质量大于乙的质量，甲选用的是一元硬币； （2）[2]甲从点到点，根据动能定理 解得碰撞前，甲到O点时速度的大小 （3）[3]同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分别为 若动量守恒，则满足 整理可得 （4）[4]略。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。（请写出必要的解答过程或公式，不能只有最后答案） 13. 如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，其上表面有长为的粗糙水平轨道与半径为的光滑四分之一圆弧轨道，一质量也为物块静止于小车最右端；一质量为小球用不可伸长、长为的轻质细线悬挂于点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生对心弹性碰撞。不计空气阻力，重力加速度取。 （1）求小球由静止释放到最低点的过程中，小球所受合力的冲量； （2）求小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 【答案】（1），方向水平向左。 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球由静止释放到最低点的过程中，机械能守恒得 解得小球最低点的速度大小 根据动量定理得此过程小球所受合力的冲量，方向水平向左。 【小问2详解】 小球与物块发生弹性碰撞，则 根据机械能守恒得 解得小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小。 【小问3详解】 若物块在左侧圆弧最低点与小车共速，则动量守恒得  根据能量守恒得 其中系统产生的热量 联立解得， 若物块在圆弧最高点与小车共速，则动量守恒得  根据能量守恒得 解得 此摩擦因数情况下物块返回粗糙平面向右运动可能从小车右端离开小车。 故设物块在圆弧上某点与小车共速后，物块返回粗糙平面向右运动，恰好再次滑到右端与小车共速，则动量守恒得  根据能量守恒得 其中系统产生的热量 解得 因为，故只能取。 所以，物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围 14. 如图水平轨道AB的左端有一压缩的弹簧，其储存有弹性势能，弹簧左端固定，右端放一个质量为的物体（可视为质点），物体与弹簧不粘连，物体离开弹簧时具有，传送带BC的长为。为水平轨道，DE、FG是竖直放置的两个半径分别为和的半圆轨道，、、、、均平滑连接。已知物体与传送带间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，g取。 （1）若传送带静止，求物体弹出后第一次到达点时受到轨道对它的支持力大小； （2）若传送带沿顺时针方向匀速转动，物体恰好不脱离轨道运动至点，求传送带的速度大小。 （3）已知物体在点时，轨道对物体的支持力大小为，求物体从点水平抛出后落到半圆轨道时离点竖直高度。 【答案】（1）40N （2）大于或等于 （3） 【解析】 【小问1详解】 若传送带静止，则根据动能定理有 在D点，对物体分析有 联立解得，物体第一次到达点时受到轨道对它的支持力大小为 【小问2详解】 若传送带沿顺时针方向匀速转动，物体恰好不脱离轨道运动至点，则在E点时，对物体分析有 根据机械能守恒有 解得，物体离开传送带的速度为 物体速度从4m/s加到，摩擦力做正功，设经过的位移为x，则有 解得 所以物体在传送带上加速，到达右端时和传送带共速时，传送带速度有最小值 则传送带的速度为 【小问3详解】 物体在G点时，对物体分析有 根据平抛规律有 ， 根据几何关系有 联立解得 15. 如图所示，足够长的长木板B放置在水平面上，长木板的左端固定一弹性挡板（质量可忽略不计），物体C放在长木板上表面的S点，S点的左侧光滑，右侧粗糙且足够长，物体A由光滑曲面轨道的某位置静止释放，在曲面轨道最低点与长木板B发生弹性碰撞，碰后物体A立即撤走，最终长木板B和物体C均静止。已知物体A的质量为m1=0.2kg，长木板B的质量为m2=0.1kg，物体C的质量为m3=0.3kg，物体C与长木板S点右侧的动摩擦因数为μ1=0.2，长木板B与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.1，物体A的释放点到曲面轨道最低点的高度差为h=1.8m，物体C与挡板发生弹性碰撞后，物体C的速度大小为A与B碰撞前A的速度大小的一半，重力加速度g取10m/s2，物体A、C均可视为质点。求： （1）物体与长木板碰后各自速度的大小 （2）点到挡板的距离 （3）长木板从开始运动到静止时的位移大小。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体从静止释放到最低点时，由机械能守恒可得 解得 设物体与长木板碰撞后的速度分别为、，由能量守恒和动量守恒可得， 联立解得 【小问2详解】 由题意可知，物体与长木板碰撞后的速度大小为 设碰撞前长木板的速度为，碰撞后长木板的速度为，由动量守恒、能量守恒可得， 联立解得 长木板与物体碰撞前物体静止，则长木板向右运动的距离即为点到挡板的距离，由动能定理可得 联立解得 【小问3详解】 物体与长木板碰撞后，物体向右匀速运动，长木板向左减速运动，长木板的加速度为 设经过时间长木板的速度减为，则 该时间内长木板位移的大小为 此时物体位移的大小为 由于，所以长木板停止时，物体还没有运动到点，由于 则此后物体经过点后向右做减速运动，长木板向右做加速运动，物体的加速度为 长木板的加速度为 设经过时间后二者共速，共同的速度为，对物体有 对长木板有 联立解得 该过程中长木板位移的大小为 此后二者共同减速，减速时的加速度为 该减速过程中位移的大小为 则长木板从开始运动到静止时的位移大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省什邡中学2026-2027学年度高2025级高二上入学监测 物理试卷 注意事项： 1.开始作答前、请先清点试卷、答题卡张数，页数；然后请务必不要漏填个人信息，否则后果自负。 2.选择题部分请用2B铅笔填涂；非选择题部分请用0.5mm黑色墨迹签字笔在答题卡规定区域书写，书写不能超出答题卡规定的矩形边框，否则书写内容无效。 3.请遵守考试纪律，违反考试纪律学生会受到严肃处理。 4.考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分，请在答题卡上把代表对应正确答案的字母标号涂黑。 1. 扇车又名风车，是公元前1世纪我国发明的一种粮食清选工具。图甲为封闭扇车实物图，图乙为封闭扇车剖面图。调节门完全打开，斗阀板A竖直，谷物在斗阀板A左侧自由下落，以一定的转速逆时针转动曲柄摇手，空气在圆形风腔的上方水平向左流出，设风力恒定。请问下列虚线的运动轨迹符合谷物在离开斗阀板A下落的过程中的情况的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，伞骨AB一端与A相连另一端与下巢B相连。OA与AB等长，O、A、B处均用铰链连接。自动雨伞展开时，伞骨OA绕固定上巢O以角速度ω匀速转动，下巢B沿中棒滑动至OA与OB夹角为60°的过程中，下列说法正确的是（ ） A. A做匀速圆周运动 B. B做匀速直线运动 C. A、B速度大小相等 D. B先加速后减速 3. 如图所示，长的轻杆两端分别固定可视为质点的P、Q两小球，Q的质量为P的3倍。杆的三等分点O处有光滑的垂直于纸面的固定转轴，使轻杆可绕转轴在竖直面内无摩擦转动。现将轻杆连同小球从水平位置静止释放，重力加速度为，不计空气阻力，在轻杆转过的过程中，下列说法正确的是（　　） A. Q球到最低点时其线速度大小为P球的2倍 B. Q球到最低点时杆对它的作用力一定竖直向下 C. P球机械能守恒 D. Q球重力的瞬时功率一直增大 4. 2026年4月9日，嫦娥七号探测器运抵文昌航天发射场，进入发射前最终测试阶段。本次任务将奔赴月球南极，开展水冰探测、月表环境勘察与科研站建设相关试验，为我国载人登月奠定基础。如图所示探测器先绕地球做近地圆周运动，经精准变轨后进入地月转移轨道，最终环绕月球做贴近月球表面的圆周运动。已知地球半径为月球半径的4倍，地球质量为月球质量的81倍，近地卫星绕地球的环绕速度=7.9 km/s，万有引力常量为G，不计天体自转影响。下列说法正确的是（ ） A. 探测器的发射速度必须大于11.2 km/s B. 探测器在进入地月轨道后会进行多次加速后在月球着陆 C. 探测器在地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为81:16 D. 探测器绕月球表面做圆周运动的环绕速度大于绕地球表面做圆周运动的环绕速度 5. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的四分之一圆弧轨道BC，与竖直轨道AB和水平轨道CD相切，轨道均光滑。现有长也为R的轻杆，两端固定质量均为m的相同小球a、b（可视为质点），用某装置控制住小球a，使轻杆竖直且小球b与B点等高，然后由静止释放，杆将沿轨道下滑。设小球始终与轨道接触，重力加速度为g。则（ ） A. 下滑过程中a球机械能增大 B. 下滑过程中b球机械能守恒 C. a球到达水平面时，b球的速度小于 D. 从释放至a球到滑过C点的过程中，轻杆对b球做正功为 6. 如图所示，质量分别为、的小球A、B固定在轻质细杆两端，由细绳、、悬挂于竖直平面内，恰好构成一边长为l的正三角形且在竖直方向，现剪断细绳，重力加速度为，不计空气阻力，则（　　） A. B球恰好摆到最低点 B. B球摆到最低点的过程中，机械能守恒 C. B球摆到最低点的过程中，细杆对A球做功 D. B球摆到最低点的过程中，细杆对A球做功 7. 如图所示，光滑水平轨道上静置着A、B、C、D四个物块，其中mA=mB=mC=m，B、C两物块用一轻质弹簧连接，某一瞬间，物块A以速度v0向右滑动与物块B发生碰撞并粘在一起，然后继续向右运动，当物块B、C速度相等时，物块C恰好与物块D发生弹性碰撞，碰后物块D的速度为，设整个过程中碰撞时间均极短，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中损失的机械能为 B. 物块D的质量为4m C. 物块C对物块D的冲量大小为 D. 物块C、D碰撞后弹簧再次压缩至最短时弹簧的弹性势能为 二、不定项选择题：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0分） 8. 如图所示，质量的光滑小球静置于光滑水平面上，质量为、半径的四分之一光滑圆弧轨道以初速度向右运动。不计小球滑上轨道过程中的能量损失，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球沿轨道上滑过程中系统动量守恒 B. 小球滑离圆弧轨道时速度大小为4m/s C. 小球上升到最高点时距水平面的高度为0.3m D. 整个运动过程中小球对轨道的水平冲量大小为6N⋅s 9. 如图甲，风车是过滤水稻等物质的一种农具。如图乙，风车工作时，转动手动杆，扇叶转动，静止释放的谷物会受到一个水平向左的恒定风力F（扇叶转速越高，F越大），饱满稻谷和瘪谷分别从各自出口流出。已知谷物添加口与饱满稻谷出口上端间高度差为h1，谷物添加口与瘪谷出口间水平距离为L，瘪谷出口高度为h2且下端与饱满稻谷出口上端在同一水平面上，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 饱满稻谷和瘪谷在风车内运动时间相同 B. 从瘪谷出口下端飞出的瘪谷速度与水平方向夹角的正切值为 C. 从瘪谷出口飞出的瘪谷质量满足 D. 若增大手动杆的转速，可能有饱满稻谷从瘪谷出口飞出 10. 如图（a），劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A，A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦，A、B质量相同，B从A上方h高度处由静止释放，A、B碰撞时间极短，碰后粘在一起下落后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅰ所示，弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅱ所示，重力加速度为g，则（　　） A. 薄板A的质量为 B. 薄板B下落的高度h为 C. 碰撞后两薄板的最大速度为 D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方处 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某同学用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数，将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端与质量为 的小球连接，压缩弹簧后释放，小球从桌面末端水平飞出并落在水平地面上，且小球离开桌面前已脱离弹簧（空气阻力及水平桌面的摩擦力忽略不计）。已知当地重力加速度，桌面离地面的高度 。 （1）某次实验中测得小球做平抛运动的水平位移 ，则小球离开桌面时的初速度为________。 （2）实验中记录了不同弹簧压缩量 对应的水平位移x，数据如下表，根据表格数据，合理利用图2的坐标纸，并绘制 图像。 实验次数 1 2 3 4 5 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 0.41 0.79 1.20 1.79 2.01 （3）已知弹簧的弹性势能公式为，则弹簧的劲度系数 ______________（用m、g、h、x、 表示），通过图像计算弹簧劲度系数 ________（结果保留3位有效数字）。 12. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。 测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为和()。将硬币甲放置在斜面一某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为、、。 （1）在本实验中，甲选用的是____（填“一元”或“一角”）硬币； （2）碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为_____（设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）； （3）若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则_____（用和表示），然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒； （4）由于存在某种系统或偶然误差，计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1，写出一条产生这种误差可能的原因____。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。（请写出必要的解答过程或公式，不能只有最后答案） 13. 如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，其上表面有长为的粗糙水平轨道与半径为的光滑四分之一圆弧轨道，一质量也为物块静止于小车最右端；一质量为小球用不可伸长、长为的轻质细线悬挂于点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生对心弹性碰撞。不计空气阻力，重力加速度取。 （1）求小球由静止释放到最低点的过程中，小球所受合力的冲量； （2）求小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小； （3）为使物块能进入圆弧轨道，且不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 14. 如图水平轨道AB的左端有一压缩的弹簧，其储存有弹性势能，弹簧左端固定，右端放一个质量为的物体（可视为质点），物体与弹簧不粘连，物体离开弹簧时具有，传送带BC的长为。为水平轨道，DE、FG是竖直放置的两个半径分别为和的半圆轨道，、、、、均平滑连接。已知物体与传送带间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，g取。 （1）若传送带静止，求物体弹出后第一次到达点时受到轨道对它的支持力大小； （2）若传送带沿顺时针方向匀速转动，物体恰好不脱离轨道运动至点，求传送带的速度大小。 （3）已知物体在点时，轨道对物体的支持力大小为，求物体从点水平抛出后落到半圆轨道时离点竖直高度。 15. 如图所示，足够长的长木板B放置在水平面上，长木板的左端固定一弹性挡板（质量可忽略不计），物体C放在长木板上表面的S点，S点的左侧光滑，右侧粗糙且足够长，物体A由光滑曲面轨道的某位置静止释放，在曲面轨道最低点与长木板B发生弹性碰撞，碰后物体A立即撤走，最终长木板B和物体C均静止。已知物体A的质量为m1=0.2kg，长木板B的质量为m2=0.1kg，物体C的质量为m3=0.3kg，物体C与长木板S点右侧的动摩擦因数为μ1=0.2，长木板B与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.1，物体A的释放点到曲面轨道最低点的高度差为h=1.8m，物体C与挡板发生弹性碰撞后，物体C的速度大小为A与B碰撞前A的速度大小的一半，重力加速度g取10m/s2，物体A、C均可视为质点。求： （1）物体与长木板碰后各自速度的大小 （2）点到挡板的距离 （3）长木板从开始运动到静止时的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $