精品解析：吉林长春市东北师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期第一次摸底考试物理试题

东北师范大学附属中学2026-2027学年度高三年级第一次摸底考试物理试题 一 、选择题（共10题，合计46分。其中1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，全部全对得6分，选对但不全得3分，有错误选项的得0分） 1. 经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成，它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律，下列关于牛顿运动定律理解正确的是（ ） A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例 B. 牛顿第二定律可以写成，其中的数值在任何情况下均为1 C. 作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关 D. 牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿第一定律是独立的基本定律，它提出了惯性、惯性系的核心概念，是牛顿第二定律成立的前提，并非第二定律合外力为零的特例，故A错误； B．公式中，只有当、、均采用国际单位制单位时，比例系数的数值才为1，使用其他单位制时不为1，故B错误； C．作用力与反作用力始终大小相等、方向相反，其大小关系和物体的运动状态无关，故C错误； D．惯性参考系的定义即为牛顿第一定律能够严格成立的参考系，故D正确。 故选D。 2. 如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的，根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是（　　） 1 1 32 4 2 130 9 3 298 16 4 526 25 5 824 36 6 1192 49 7 1600 64 8 2104 A. 物体运动的距离与时间的平方成正比 B. 斜面倾角一定时，加速度与质量无关 C. 物体做匀速直线运动 D. 物体运动的加速度与重力加速度成正比 【答案】A 【解析】 【详解】A．分析表中数据，第一列数据是第二列数据（时间）的平方，第三列数据（位移）近似与第二列数据（时间）的平方成正比，由此可直观的看出运动的位移近似与时间的平方成正比，故A正确； BD．表格数据没有涉及到加速度，所以根据表中的数据，无法得到加速度与质量关系，无法得到加速度与重力加速度的关系，故BD错误； C．从表格数据可知，经过相同时间，物体的位移逐渐增大，所以物体做加速直线运动，故C错误。 故选A。 3. 如图所示，工人师傅利用两根绳子把空调拉到安装位置。两根绳子的一端均固定在空调上，其中一根绳子的另一端固定于墙上点，另一根绳子的一端在工人手上。工人在处收绳子，空调由处匀速率运动到处的过程，克服重力做功的功率变化情况为（ ） A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】克服重力做功的功率，因为空调由处匀速率运动到处的过程，速度的竖直分量逐渐变大，可知克服重力做功的功率逐渐变大。 故选B。 4. 质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图像如图所示，则该质点（ ） A. 加速度大小为1m/s2 B. 任意相邻1s内的位移差都为1m C. 第2s内的位移是2m D. 物体第3s内的平均速度大小为5m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A.根据结合位移和时间平方的关系图像，知图线的斜率 解得加速度，故A错误； B.根据任意相邻1s内的位移差都为，故B错误； C.第2s内的位移为，故C错误； D.第3s内的位移为 则第3s内的平均速度大小，故D正确。 故选D。 5. 一质量为的物块在光滑水平面上以速度做匀速直线运动。某时刻开始受到与水平面平行的恒力作用，其速度大小先减小后增大，最小值为。下列图中初速度与恒力夹角正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意知初速度与恒力的夹角大于，如图所示将速度沿力方向和垂直力方向分解，设速度与垂直力方向夹角为，速度最小时，即时，则有 解得，则初速度与恒力夹角为。 故选A。 6. 小物块沿粗糙斜面从静止开始向下滑动，频闪相机每隔相同时间拍照一次，拍摄的频闪照片如图所示，斜面始终与地面保持静止。在下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块受到的摩擦力沿斜面向下 B. 斜面受到5个力作用 C. 地面对斜面的摩擦力方向水平向左 D. 地面对斜面的支持力等于斜面与小物块的重力之和 【答案】B 【解析】 【详解】A．小物块沿斜面向下滑动，相对斜面向下运动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，故小物块受到的摩擦力沿斜面向上，故A错误； BC．对小物块和斜面组成的整体进行分析，小物块沿斜面加速下滑，加速度方向沿斜面向下，该加速度可分解为水平向右和竖直向下两个分量，斜面静止，加速度为零。根据牛顿第二定律，整体在水平方向受到的合外力方向水平向右，该合外力即为地面对斜面的摩擦力，故地面对斜面的摩擦力方向水平向右；对斜面进行受力分析可知，斜面受到重力、地面支持力、地面向右的摩擦力、物块压力和物块的摩擦力，共5个作用力，故C错误、B正确； D．由于小物块有竖直向下的加速度分量，整体处于失重状态，地面对斜面的支持力小于斜面与小物块的重力之和，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，光滑圆环轨道固定在竖直平面内。时，小球甲从圆环内最高点水平向右运动，同时小球乙从圆环内最低点水平向左运动，经过时间，甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。甲、乙两球质量相等，则时（ ） A. 甲球的动能小于乙球 B. 甲球的动能大于乙球 C. 甲球动能变化量的大小等于乙球 D. 甲球动能变化量的大小小于乙球 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在时间内，甲从圆环内最高点第一次运动到圆环最低点时，乙恰好从圆环内最低点第一次运动到圆环最高点。由运动的对称性可知，乙从圆环最高点第一次运动到圆环最低点所用时间也为，可知乙球从最高点下滑过程与甲球的下滑过程完全相同，故乙球到达最高点的速度与甲球从最高点出发的初速度完全相同，且甲、乙两球的质量相等，故两球的机械能相等。设圆环轨道半径为，在时间内，甲球做加速运动，前时间内的平均速率小于后时间内的平均速率，故前时间内通过的弧长，因此甲球位于圆环上半部分（高于圆心）。同理，在时间内，乙球做减速运动，前时间内的平均速率大于后时间内的平均速率，故前时间内通过的弧长，乙球也位于圆环上半部分，又根据运动的对称性可知 故在时，甲、乙两球处于同一高度（以地面为参考平面），因为两球机械能相等且所处高度相同，所以此时两球的动能相等，即，故 A、B错误； CD．动能的变化量等于合外力做的功，此处只有重力做功。甲球从最高点运动到处，重力做正功，满足 乙球从最低点运动到处，重力做负功，动能变化量为负值，其大小为 由于，可知，所以 即乙球动能变化量的大小大于甲球动能变化量的大小，故C错误，D正确。 故选D。 8. 中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，如图甲所示，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图乙所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为，与锅沿的水平距离为，锅的半径也为，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是（ ） A. 若初速度为，则 B. 落入锅中时，最大速度是最小速度的倍 C. 速度的变化量都相同 D. 落入开水前动能的变化量一定相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意可知小面圈水平位移的范围   其中 ， 竖直方向有  可得运动的时间都相同，大小为  解得初速度范围，故A正确； B．落入锅中时，最大水平位移是最小水平位移的倍，可得水平方向最大速度是最小速度的倍； 根据竖直方向，可得竖直方向速度相等； 但是落入锅中的速度最大速度的大小为 最小速度的大小为 可得，并不是倍关系，故B错误； C．速度的变化量为  加速度相同，下落时间也相同，故速度的变化量都相同。故C正确； D．由动能定理，可得动能的变化量  面皮的质量可能不一样，所以动能的变化量可能不同，故D错误。 故选AC。 9. 我国是世界上首个飞往月球背面采集土壤并返回地球的国家，鹊桥卫星是探月活动中的“传话筒”，能够保证探测器和地面指挥系统的实时联系。图中的L点为地—月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置不变，以和月球相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。鹊桥一号围绕L点做圆周运动，同时与月球以相同的周期绕地球做圆周运动。已知地球质量为M，月球质量为m，地球球心与月球球心距离为d，万有引力常量为G，不考虑其它天体对该系统的影响，下列说法正确的是（　　） A. 鹊桥一号卫星在地球上发射的速度大于地球的第二宇宙速度 B. 鹊桥一号卫星是地球和月球对其引力的合力提供其围绕L点做圆周运动的向心力 C. 月球绕地球做匀速圆周运动周期 D. L点距月球球心的距离x满足关系式 【答案】CD 【解析】 【详解】A．鹊桥一号卫星没有脱离地球束缚，可知，鹊桥一号卫星在地球上发射的速度大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，故A错误； B．鹊桥一号卫星围绕L点做圆周运动，由地球和月球对其引力的合力指向L点的分力提供其围绕L点做圆周运动的向心力，故B错误； C．地球球心与月球球心距离为d，则有 解得，故C正确； D．L点为地—月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置不变，以和月球相同的角速度绕地球做匀速圆周运动，则有 其中 解得，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角，OB长为L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，，，滑块P从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 对于重物Q，其重力的功率一直增大 B. P与Q的机械能之和先增加后减小 C. 轻绳对滑块P做功为6mgL D. 滑块P运动到位置B处速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．依据速度关联关系，重物Q的速度可表示为，其中为轻绳与竖直方向的夹角 在A点释放瞬间，在B点 此时，故，由此可知Q的速度先增大后减小，其重力功率亦先增大后减小，故A错误； B．P、Q及弹簧构成的系统无非保守力做功，系统机械能守恒，设P与Q的机械能之和为E，弹簧弹性势能为，则有常数 滑块从A运动至B的过程中，弹簧形变量先减小后增大，因此弹性势能先减小后增大，进而P与Q的机械能之和E先增加后减小，故B正确； C．运动到B点时Q的速度恰好为零，对重物Q应用动能定理，有 解得轻绳对滑块P所做的功，故C错误； D．由几何关系可得 从A到B过程系统能量守恒，且因两点弹簧弹力大小相等，弹性势能变化量为零，故能量守恒方程为 代入数据解得滑块P在B处的速度大小为，故D正确。 故选BD。 二、实验题（11题8分，12题6分，合计14分） 11. 如图1为“验证机械能守恒定律”实验装置。 （1）下列说法正确的是______ A. 图中使用的电磁打点计时器应直接使用220V交流电源 B. 打点计时器的限位孔可以不处在同一竖直线上 C. 若纸带的第一个点迹不清晰，则一定无法用它验证机械能守恒定律 D. 实验绘出—h图像，图线有没有过原点与机械能是否守恒无关 （2）如图2所示，实验中得到一条点迹清晰的纸带。在纸带的后端选择连续的打点作为计数点，并且标上1、2、3、4、5。电源频率为50Hz。 ①根据实验数据可得，重物下落的加速度=______（结果保留2位有效数字）。 ②已知当地重力加速度，则在计算重物的重力势能减少量时，重力加速度应选用______（选填“”或“”）。小工同学通过计算，得出小于重物动能的增加量，其原因可能是__________________。 A.存在摩擦阻力 B.电源的实际频率小于50Hz C.计算时重力加速度选择错误 【答案】（1）D （2） ①. 8.8 ②. ③. BC 【解析】 【小问1详解】 A．图中电磁打点计时器使用的是8V低压交流电源，故A错误； B．为了尽可能减小重物和纸带受到阻力的作用，保证它们竖直自由下落，打点计时器平面须处于竖直方向，且两个限位孔在同一竖直线上，故B错误； C．为了减小实验误差，应选用纸带上点迹清晰的某一部分，不一定要选用第一个点迹清晰的纸带，故C错误； D．机械能是否守恒只与图线的斜率有关，与图线有没有过原点无关，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 ①[1]根据逐差法可知，重物下落的加速度 ②[2]在计算重物的重力势能减少量时，应选用真实的重力加速度，即重力加速度应选用； [3]A．纸带与限位孔间存在摩擦阻力，由于摩擦阻力做负功，重物动能的增加量偏小，所以重物重力势能的减少量大于重物动能的增加量，故A错误； B．电源的实际频率小于50Hz，实际周期大于0.02s，按0.02s计算出来的速度比实际速度大，使得计算的动能增加量变大，所以重物重力势能的减少量小于重物动能的增加量，故B正确； C．若计算时重力加速度错误的选择了，会造成重物重力势能的减少量偏小，所以重物重力势能的减少量小于重物动能的增加量，故C正确。 故选BC。 12. 某兴趣小组利用轻质弹簧、质量m=10g的钩码（若干），粗略测量某智能手机的质量M，已知当地重力加速度大小为g=9.8m/s2。 （1）将轻质弹簧悬挂在铁架台上，下端连接手机，手机通过细线悬挂一个钩码，装置静止（图甲）。 （2）剪断细线，利用手机软件记录手机在竖直方向加速度a随时间t的变化关系（图乙），则剪断细线后手机第一次运动到最高点时，其加速度a对应乙图中的___________（选填“A”、“B”或“C”）点。 （3）增加钩码个数(弹簧始终在弹性限度之内)，重复步骤（2），记录剪断细线瞬间手机加速度a0，得到多组实验数据并记录在表格中。以钩码个数n为纵轴、a0为横轴绘制图像，请在图丙中描出剩余一个点并拟合符合实际的图线___________。 钩码数目n 1 2 3 4 5 a0/（m·s-2） 0.49 0.95 1.46 2.00 2.45 （4）根据绘制的图像，推算该手机的质量为_____________g（结果保留三位有效数字）。 【答案】 ①. B ②. ③. 197##198##199##200##201##202##203 【解析】 【详解】[1]剪断细线后手机第一次运动到最高点时，手机合力最大且向下，故加速度方向向下，即加速度负值，对应乙图中的B点。 [2]根据表格数据，作图如下 [2]设细线没剪断时弹簧的弹力为F，手机的质量为M，细线未剪断时，则有 细线剪断的瞬间，根据牛顿第二定律 整理有 可知图像纵截距为，结合上一问图像，可知 联立解得 三、解答题（13题10分，14题12分，15题18分，合计40分） 13. 如图甲所示，质量的足够长木板C置于水平面上，滑块A、B质量均为，置于C上，B位于A右方处。A、C间的动摩擦因数，B、C间及C与地面间的动摩擦因数。时刻给C施加一水平向右、大小可调的恒力F。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 （1）若，求滑块A、B的加速度大小； （2）若，求A、B第一次相遇的时刻； 【答案】（1）， （2）2s 【解析】 【详解】（1）当BC之间即将发生相对滑动时，对B由牛顿第二定律得 解得 对整体由牛顿第二定律得 解得 由于，则A、B、C相对静止，一起向右加速，则对整体由牛顿第二定律得 解得 即滑块A、B的加速度大小均为。 （2）当A、C之间即将发生相对滑动时，对A由牛顿第二定律得 解得 则对A、C整体由牛顿第二定律得 解得 由于，则B与C之间出现了相对运动，B的加速度大小为 A、C相对静止，对A、C由牛顿第二定律得 解得 由运动学公式可得 解得从刚开始施加力至A、B第一次相遇所用时间 14. 如图所示，中国“天眼”球面射电望远镜发现了一对脉冲双星，该双星质量分布均匀，由一颗脉冲星和一颗白矮星组成，双星、围绕中心点沿逆时针方向做匀速圆周运动，运动周期为，双星间距为。为白矮星的卫星，围绕沿逆时针方向做匀速圆周运动，周期为，且。与之间的引力远大于与之间的引力，不考虑对的影响。已知白矮星的质量为，引力常量为，求： （1）脉冲星a的质量与白矮星的质量和； （2）卫星c围绕b的向心加速度大小； （3）a、b、c三星相邻两次共线的时间间隔。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 双星系统中，由、间的万有引力提供各自的向心力，二者周期相同，设的轨道半径为，的轨道半径为​，满足 对有 对有 两式联立可得 解得总质量 【小问2详解】 设的轨道半径为，对卫星c进行受力分析，有 由万有引力提供向心力有 两式联立解得 【小问3详解】 设a、b、c三星相邻两次共线时间间隔为，则有​​ 解得 15. 图甲是某科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点，轨道Ⅱ末端与水平面平滑连接。若将两个完全相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。已知M距离地面的高度为H，两个小球的质量都为m，重力加速度为g，不考虑小球的滚动影响； （1）忽略各种阻力，求小球沿Ⅰ轨道运动到最N点的速度大小； （2）若考虑轨道摩擦力的影响，设小球和轨道间的滑动摩擦因数为，Ⅱ轨道的倾角为θ a.求小球沿Ⅱ轨道下落到N点的过程中，克服摩擦力做的功； b.试比较两小球从M运动N过程中克服摩擦力做功的大小； c.请设计出可行的实验方案来验证你上一问的结论，简要说明实验方案的思路以及对应的实验结果。 【答案】（1）；（2）a.；b.；c. 由动能定理可知，小球滑到最底端的动能为，因此可以把比较转换成比较的大小，只需设计实验方案比较小球运动到N点的速度大小即可。比如在N点安装光电门。 【解析】 【详解】（1）由动能定理可得 解得 （2）设轨道Ⅱ与水平面的夹角为，斜面长s。 a.由受力分析可知，小球受到的摩擦力 则从M滑到N过程中，克服摩擦力做功为 b.小球从轨道Ⅰ下落过程中，所受摩擦力为变力，求摩擦力做功可以通过微元法，把Ⅰ轨道分成很多段，每一段f可认为是恒力。在第i段轨道中，设该段轨道的延长线和地面的夹角为，对应的曲率半径为，由受力分析可知， 则 小球克服摩擦力做功 c. 略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 东北师范大学附属中学2026-2027学年度高三年级第一次摸底考试物理试题 一 、选择题（共10题，合计46分。其中1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，全部全对得6分，选对但不全得3分，有错误选项的得0分） 1. 经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成，它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律，下列关于牛顿运动定律理解正确的是（ ） A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例 B. 牛顿第二定律可以写成，其中的数值在任何情况下均为1 C. 作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关 D. 牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系 2. 如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的，根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是（　　） 1 1 32 4 2 130 9 3 298 16 4 526 25 5 824 36 6 1192 49 7 1600 64 8 2104 A. 物体运动的距离与时间的平方成正比 B. 斜面倾角一定时，加速度与质量无关 C. 物体做匀速直线运动 D. 物体运动的加速度与重力加速度成正比 3. 如图所示，工人师傅利用两根绳子把空调拉到安装位置。两根绳子的一端均固定在空调上，其中一根绳子的另一端固定于墙上点，另一根绳子的一端在工人手上。工人在处收绳子，空调由处匀速率运动到处的过程，克服重力做功的功率变化情况为（ ） A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 4. 质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图像如图所示，则该质点（ ） A. 加速度大小为1m/s2 B. 任意相邻1s内的位移差都为1m C. 第2s内的位移是2m D. 物体第3s内的平均速度大小为5m/s 5. 一质量为的物块在光滑水平面上以速度做匀速直线运动。某时刻开始受到与水平面平行的恒力作用，其速度大小先减小后增大，最小值为。下列图中初速度与恒力夹角正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 小物块沿粗糙斜面从静止开始向下滑动，频闪相机每隔相同时间拍照一次，拍摄的频闪照片如图所示，斜面始终与地面保持静止。在下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小物块受到的摩擦力沿斜面向下 B. 斜面受到5个力作用 C. 地面对斜面的摩擦力方向水平向左 D. 地面对斜面的支持力等于斜面与小物块的重力之和 7. 如图所示，光滑圆环轨道固定在竖直平面内。时，小球甲从圆环内最高点水平向右运动，同时小球乙从圆环内最低点水平向左运动，经过时间，甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。甲、乙两球质量相等，则时（ ） A. 甲球的动能小于乙球 B. 甲球的动能大于乙球 C. 甲球动能变化量的大小等于乙球 D. 甲球动能变化量的大小小于乙球 8. 中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，如图甲所示，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图乙所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为，与锅沿的水平距离为，锅的半径也为，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是（ ） A. 若初速度为，则 B. 落入锅中时，最大速度是最小速度的倍 C. 速度的变化量都相同 D. 落入开水前动能的变化量一定相同 9. 我国是世界上首个飞往月球背面采集土壤并返回地球的国家，鹊桥卫星是探月活动中的“传话筒”，能够保证探测器和地面指挥系统的实时联系。图中的L点为地—月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置不变，以和月球相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。鹊桥一号围绕L点做圆周运动，同时与月球以相同的周期绕地球做圆周运动。已知地球质量为M，月球质量为m，地球球心与月球球心距离为d，万有引力常量为G，不考虑其它天体对该系统的影响，下列说法正确的是（　　） A. 鹊桥一号卫星在地球上发射的速度大于地球的第二宇宙速度 B. 鹊桥一号卫星是地球和月球对其引力的合力提供其围绕L点做圆周运动的向心力 C. 月球绕地球做匀速圆周运动周期 D. L点距月球球心的距离x满足关系式 10. 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角，OB长为L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，，，滑块P从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 对于重物Q，其重力的功率一直增大 B. P与Q的机械能之和先增加后减小 C. 轻绳对滑块P做功为6mgL D. 滑块P运动到位置B处速度大小为 二、实验题（11题8分，12题6分，合计14分） 11. 如图1为“验证机械能守恒定律”实验装置。 （1）下列说法正确的是______ A. 图中使用的电磁打点计时器应直接使用220V交流电源 B. 打点计时器的限位孔可以不处在同一竖直线上 C. 若纸带的第一个点迹不清晰，则一定无法用它验证机械能守恒定律 D. 实验绘出—h图像，图线有没有过原点与机械能是否守恒无关 （2）如图2所示，实验中得到一条点迹清晰的纸带。在纸带的后端选择连续的打点作为计数点，并且标上1、2、3、4、5。电源频率为50Hz。 ①根据实验数据可得，重物下落的加速度=______（结果保留2位有效数字）。 ②已知当地重力加速度，则在计算重物的重力势能减少量时，重力加速度应选用______（选填“”或“”）。小工同学通过计算，得出小于重物动能的增加量，其原因可能是__________________。 A.存在摩擦阻力 B.电源的实际频率小于50Hz C.计算时重力加速度选择错误 12. 某兴趣小组利用轻质弹簧、质量m=10g的钩码（若干），粗略测量某智能手机的质量M，已知当地重力加速度大小为g=9.8m/s2。 （1）将轻质弹簧悬挂在铁架台上，下端连接手机，手机通过细线悬挂一个钩码，装置静止（图甲）。 （2）剪断细线，利用手机软件记录手机在竖直方向加速度a随时间t的变化关系（图乙），则剪断细线后手机第一次运动到最高点时，其加速度a对应乙图中的___________（选填“A”、“B”或“C”）点。 （3）增加钩码个数(弹簧始终在弹性限度之内)，重复步骤（2），记录剪断细线瞬间手机加速度a0，得到多组实验数据并记录在表格中。以钩码个数n为纵轴、a0为横轴绘制图像，请在图丙中描出剩余一个点并拟合符合实际的图线___________。 钩码数目n 1 2 3 4 5 a0/（m·s-2） 0.49 0.95 1.46 2.00 2.45 （4）根据绘制的图像，推算该手机的质量为_____________g（结果保留三位有效数字）。 三、解答题（13题10分，14题12分，15题18分，合计40分） 13. 如图甲所示，质量的足够长木板C置于水平面上，滑块A、B质量均为，置于C上，B位于A右方处。A、C间的动摩擦因数，B、C间及C与地面间的动摩擦因数。时刻给C施加一水平向右、大小可调的恒力F。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。 （1）若，求滑块A、B的加速度大小； （2）若，求A、B第一次相遇的时刻； 14. 如图所示，中国“天眼”球面射电望远镜发现了一对脉冲双星，该双星质量分布均匀，由一颗脉冲星和一颗白矮星组成，双星、围绕中心点沿逆时针方向做匀速圆周运动，运动周期为，双星间距为。为白矮星的卫星，围绕沿逆时针方向做匀速圆周运动，周期为，且。与之间的引力远大于与之间的引力，不考虑对的影响。已知白矮星的质量为，引力常量为，求： （1）脉冲星a的质量与白矮星的质量和； （2）卫星c围绕b的向心加速度大小； （3）a、b、c三星相邻两次共线的时间间隔。 15. 图甲是某科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点，轨道Ⅱ末端与水平面平滑连接。若将两个完全相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。已知M距离地面的高度为H，两个小球的质量都为m，重力加速度为g，不考虑小球的滚动影响； （1）忽略各种阻力，求小球沿Ⅰ轨道运动到最N点的速度大小； （2）若考虑轨道摩擦力的影响，设小球和轨道间的滑动摩擦因数为，Ⅱ轨道的倾角为θ a.求小球沿Ⅱ轨道下落到N点的过程中，克服摩擦力做的功； b.试比较两小球从M运动N过程中克服摩擦力做功的大小； c.请设计出可行的实验方案来验证你上一问的结论，简要说明实验方案的思路以及对应的实验结果。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $