精品解析：河北保定市部分学校2026-2027学年高三上学期10月期中物理试题

高三物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图，有一辆自卸货车车厢一端正在缓慢升起，车上的货物相对车厢滑动之前，货物所受车厢支持力为、静摩擦力为，以下说法正确的是（　　 ） A. 一直做正功 B. 一直做负功 C. 一直做正功 D. 货物缓慢运动，处于动态平衡状态，机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】AB．静摩擦力的方向始终沿车厢板面向上，和货物的速度方向始终垂直，因此静摩擦力对货物不做功，AB错误； C．支持力的方向始终垂直车厢板面向上，与货物的速度方向始终同向，故一直做正功，C选项正确。 D．支持力对货物做正功，货物机械能增大，D错误。 故选C。 2. 如图所示，弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端连接一个位于光滑水平面上的物块，现将物块向右拉开一小段距离后释放。则弹簧弹性势能随物块动能的变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由机械能守恒定律得 则 物块在光滑水平面上运动，只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，为定值。因此与为一次函数关系，图线为斜率小于0的直线。 故选B。 3. 北斗导航卫星部分采用倾斜地球同步轨道，沿椭圆轨道运行。在卫星从远地点向近地点运行的过程中，下列给出四个物理量：卫星受到地球的引力、卫星与地球组成系统的引力势能、卫星运动的机械能以及卫星的动能，其中变小的物理量是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星从远地点向近地点运行，距离地球越来越近。由得，r减小，卫星受到地球的引力F增大。故A错误； B．卫星靠近地球，引力做正功，引力势能减小。故B正确； C．卫星在椭圆轨道上运行，只有万有引力做功，机械能E守恒，保持不变。故C错误； 由机械能守恒定律得 D．E不变，减小，则动能增大。故D错误。 故选B。 4. 一个物体从离地面一定高度的点从静止开始做自由落体运动。 它下落过程中经过两个点、。 物体从到所用时间为，从到所用时间为。 则、之间的距离和、之间的距离之比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶3 C. 3∶4 D. 4∶5 【答案】D 【解析】 【详解】设A、B之间的距离为hAB，B、C之间的距离为hBC。物体从A到B所用时间t1=2s，从B到C所用时间t2=1s。由自由落体运动规律得， 则A、B之间的距离和B、C之间的距离之比为 故选D。 5. 图甲是房屋装修过程中地面上纵横交错的水管网，可以看到用到了很多的弯头。设有一独立的弯头用两个卡子固定在水平面上，如图乙所示，弯头横截面积为，速度大小为的水流从弯头一端流入另一端流出，水的密度为，因水流转弯而对弯头的作用力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】水流在弯头内运动的时间为t，则这段时间内流经弯头的水的质量为 取时间t内流经弯头的水为研究对象，设水流入弯头时的速度方向为+x方向，流出弯头时的速度方向为+y方向。弯头对水的作用力在x、y方向的分力分别为。由动量定理得， 解得， 由牛顿第三定律得，水对弯头的作用力在x、y方向的分力分别为, 水对弯头的作用力大小为 故选B。 6. 如图，一半径为、表面光滑的圆球固定在水平面上，在球的最高点有一个质量为、可视为质点的小球，小球受到轻微扰动后，沿圆球向下运动，最后落到水平面上，则小球滑离圆球时离地面的高度为（　　 ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】轻微扰动后的初速度可视为零。圆球固定且表面光滑，小球所受支持力始终与速度垂直，不做功，只有重力做功，故下滑过程中机械能守恒。设滑离时小球的离地高度为，速度大小为，用记当地重力加速度。以地面为零势能面，由机械能守恒定律得 设球心为，小球滑离时位于点，半径与竖直向上方向的夹角为，取指向球心为径向正方向。球面只能提供向外的支持力，恰好滑离时支持力为。下图表示滑离位置、重力方向及离地高度的几何关系 依据牛顿第二定律，滑离瞬间重力沿半径指向球心的分量提供向心力，故径向方程为 球心离地高度为，由几何关系得 联立上述三式，消去速度和夹角，得 解得小球滑离时的离地高度为 故选D。 7. 两个物体和从水平地面上的同一点以大小相等的初速度被抛射到空中，其中和的初速度与水平方向的夹角互为余角，和在空中的飞行时间分别为和，结果两个物体落到了地面上的同一个位置，不计空气阻力，重力加速度为，则落地点与被抛射点的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设A的初速度与水平方向夹角为，则B的初速度与水平方向夹角为。设初速度大小均为。B在空中的飞行时间为 落地点与被抛射点的距离为水平射程，即 由，得 代入，得 故选A。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 月球围绕地球转动的轨道近似为圆形，月球轨道平均半径约为，地球同步卫星的轨道与地面的距离约为。月球公转周期、地球自转周期、引力常量、圆周率均为已知数，仅根据这六个已知数据，考虑地球自转，可以估算出（　　 ） A. 月球的质量 B. 地球的半径 C. 地球的密度 D. 地球赤道处物体的重力加速度 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．设地球质量为，月球质量为，月球轨道半径、公转周期分别为和。将月球的运动近似为以地球为中心的匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 约去月球质量，得 因此可估算地球质量，但月球质量被约去，不能由这些条件确定，故A错误； BC．把地球视为球体，设其半径为，同步卫星离地高度为、质量为，地球自转周期为。同步卫星的轨道半径为，公转周期等于，其万有引力提供向心力，满足 结合前述的表达式，解得 地球半径由此确定。设地球体积为，平均密度的定义为，球体体积为，将已求出的地球质量和半径代入，得，故BC正确； D．设赤道处随地球自转的物体质量为，用表示该处的重力加速度。赤道处万有引力与重力之差提供物体随地球自转所需的向心力，故有 解得，故D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，三个物块，，放置在水平桌面上。其中，是质量为、倾角的梯形物块，是质量为的平行四边形物块，所有接触面都是光滑的。作用在，上的大小相等的水平外力，重力加速度为g,下列说法正确的是（　　 ） A. 物块对桌面的压力为零 B. 物块对桌面的压力为 C. 物块对桌面的压力为 D. 物块对桌面的压力为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．先按三物块均与桌面接触分析，斜面接触约束使它们的水平加速度相同；整体所受的两个水平外力等大反向，故三物块的水平加速度均为零。接触面光滑，接触力垂直接触面。设物块对，的弹力大小分别为和，桌面对，，的支持力大小分别为，和。取水平向右、竖直向上为正，斜面接触力与竖直方向的夹角为，三物块的受力方向如图所示 由物块和的水平方向受力平衡，分别有和 因此两接触力大小满足 由牛顿第三定律，物块对的弹力斜向右上，物块对的弹力斜向左下，大小分别为和。物块在竖直方向受力平衡，有 各物块对桌面的压力与桌面对它的支持力互为作用力和反作用力，大小相等。代入两接触力等大的结果，物块对桌面的压力大小为，故AB错误； C．物块对的弹力有竖直向下的分量，由物块的竖直方向受力平衡得 代入前述接触力大小及题给数据，物块对桌面的压力大小为，故C正确； D．物块对的弹力有竖直向上的分量，由物块的竖直方向受力平衡得 代入前述接触力大小及题给数据，物块对桌面的压力大小为，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，一块足够大的方木板平放在光滑水平面上，一个质量为2 kg的小圆盘放在木板上。小圆盘与方木板之间的动摩擦因数为0.2。水平面内的外力、（图中未画出）分别作用在小圆盘和方木板上，小圆盘和方木板都做匀速运动，小圆盘速度，方木板速度，和相互垂直。重力加速度，下列说法正确的是（　　 ） A. 的大小为 B. 的功率为 C. 的功率为 D. 摩擦发热功率为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．设小圆盘的质量为，动摩擦因数为，木板对圆盘的支持力为，滑动摩擦力大小为。圆盘在竖直方向平衡，有 根据滑动摩擦力公式，摩擦力大小为 设圆盘相对木板的速度大小为。在水平面的俯视图中，取方向为向右、方向为向下。圆盘相对木板的速度沿方向及反方向的分量大小分别为和，由速度合成得 这两个分量等大且垂直，故相对速度方向与成。圆盘所受摩擦力与相对速度反向；圆盘做匀速运动，水平合力为零，有 所以，其方向与相对速度相同，与成。下图左侧表示相对速度的合成，右侧表示两外力与各自速度的方向关系 设的功率为，根据力的瞬时功率公式，有 代入得，故AB错误； C．由牛顿第三定律，圆盘对木板的摩擦力与木板对圆盘的摩擦力等大反向。木板做匀速运动，水平合力为零，有 所以，方向与相反，与木板速度成。设的功率为，根据力的瞬时功率公式，有 代入得，故C正确； D．在时间内，圆盘与木板的相对滑动路程为 滑动摩擦产生的热量等于摩擦力大小与相对滑动路程的乘积，故 设摩擦发热功率为，由功率的定义及前述计算得，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示装置可以用来验证机械能守恒定律。 将一根不可伸长的细线一端固定在点，另一端系一小钢球。 悬点的正下方固定一光电门，把小钢球拉开一个角度，然后从静止释放小钢球，当小钢球经过光电门时光电门能记录下小钢球的挡光时间。 测得悬点到小钢球球心的距离，小钢球的直径，已知重力加速度。 （1）小钢球被拉开释放的位置__________（填“能”或“不能”）高于悬点。 （2）如果机械能守恒定律成立，则__________。 （用题中给的字母表示） （3）把小钢球拉开不同的角度，多次实验，得到多组和对应的数据，然后用图像法处理数据：以为横轴，以为纵轴，建立直角坐标系，并描点作图，得到一条直线，如果这条直线斜率的绝对值__________，则机械能守恒定律得以验证。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）不能 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小钢球被拉开释放的位置不能高于悬点O。若高于悬点O，细线会松弛，小钢球不能做圆周运动到达最低点。 【小问2详解】 小钢球从释放到经过光电门，下降的高度为 经过光电门时的速度 如果机械能守恒定律成立，则 整理得 【小问3详解】 由，得 则直线斜率的绝对值为 12. 某物理兴趣小组利用图甲所示的装置来探究“在质量不变的情况下，物体的加速度与所受合外力的关系”。在水平实验台放置一端带定滑轮的长木板，小车上固定一个轻质力传感器（可直接显示轻绳的拉力大小）。轻绳跨过定滑轮，一端与力传感器相连，另一端挂上沙桶。小车后侧连接一条通过打点计时器（所用交流电频率为）的纸带。 实验步骤如下： 1．调节滑轮高度，使牵引小车的轻绳与长木板平行。 2．垫高长木板右端（无滑轮的一端），在不挂沙桶的情况下，轻推小车，使其拖着纸带在木板上运动，通过打点计时器打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动，以此来平衡摩擦力。 3．挂上沙桶，装入适量细沙。接通打点计时器电源，释放小车，记下力传感器的示数，并根据打出的纸带求出小车对应的加速度。 4．改变沙桶中细沙的质量，重复步骤3，获得多组力传感器的示数和对应的加速度。 根据上述实验，回答下列问题： （1）关于本实验的操作与原理，下列说法正确的是__________。（填正确选项前的字母） A. 实验中必须保证沙和沙桶的总质量远小于小车（含传感器）的总质量 B. 每次改变沙桶中细沙的质量时，都需要重新平衡摩擦力 C. 实验时应先接通打点计时器电源，再释放小车 （2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，、、、、是计数点，每相邻两个计数点间还有4个点未画出。各计数点到点的距离已在图中标出。由此可求得小车的加速度__________。（结果保留2位有效数字） （3）设小车（含传感器）的总质量为。利用实验中测得多组和的数据，在坐标纸上画出图像如图丙所示。若图线的斜率为，则小车（含传感器）的总质量__________。（用含有的表达式表示） （4）另一位同学在进行步骤2平衡摩擦力时，由于不小心把长木板的右端垫得过高（倾角过大）。在不挂沙桶的情况下，轻推小车，小车做加速运动。在后续实验中，他根据测量数据作出的图线是__________。（填正确选项前的字母） A. 过原点的一条直线 B. 纵轴上有正截距的一条直线 C. 横轴上有正截距的一条直线 【答案】（1）C （2） （3） （4）B 【解析】 【小问1详解】 A．力传感器直接测得轻绳的拉力，平衡摩擦力后，该拉力就是小车（含传感器）所受的合力，无需用沙和沙桶的总重力近似代替拉力，因此不必要求沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量，故A错误； B．平衡摩擦力针对小车及纸带在木板上的运动。改变沙桶中细沙的质量时，小车（含传感器）的总质量、木板倾角及摩擦条件均未改变，无需重新平衡摩擦力，故B错误； C．先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放小车，可以保证纸带上的点迹记录小车的运动情况，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 打点频率为，相邻两个计数点之间还有个点，故包含个打点间隔。设相邻计数点的时间间隔为，由频率表示单位时间内打点次数可得 代入得 由逐差法得 两组位移之差为 代入得 【小问3详解】 以小车（含传感器）为研究对象，取沿木板向下为正方向。正确平衡摩擦力后，小车所受合力等于力传感器测得的拉力，由牛顿第二定律得，整理得 图丙是以拉力为横坐标、加速度为纵坐标的图像，斜率表示加速度的增量与拉力的增量之比。由上式得 因此小车（含传感器）的总质量为 【小问4详解】 仍取沿木板向下为正方向。不挂沙桶时，轻推小车后小车加速运动，说明小车沿该方向受到正的合力，设其大小为。木板倾角、小车总质量及摩擦条件不变，该力保持不变。挂上沙桶后，轻绳再对小车施加拉力，由牛顿第二定律得 整理得 因此图像是一条直线，斜率为，纵轴截距为且为正。 故选B。 13. 如图所示，将一个球从地面竖直向上抛出。站在附近建筑物一楼的同学测量到球上升和下降过程中两次经过自己所在楼层某位置的时间间隔是，站在二楼的同学测量到球上升和下降过程中两次经过自己所在楼层某位置的时间间隔是，重力加速度的大小为，不计空气阻力。 （1）计算和之间的高度差。 （2）假设离地面的高度也等于（1）中的，计算球被抛出时的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 取竖直向上为正方向。不计空气阻力，小球的加速度恒为，全程做匀变速直线运动。设小球上升经过点时的速度为，上升经过点时的速度为。从上升经过点到下降经过点，时间为，位移为零，由匀变速直线运动位移与时间的关系得 解得 同理，从上升经过点到下降经过点，有 解得 小球从点上升到点的位移为，由匀变速直线运动速度与位移的关系得 代入两点的速度并整理，得 【小问2详解】 设小球从地面抛出时的速度大小为。由题设，点距地面的高度也为，小球从地面上升到点，由速度与位移的关系得 将第（1）问求得的和代入，得 14. 如图所示，一个质量为的物块与劲度系数为的弹簧栓接，另一个质量为的物块放在它的上面，处于静止状态。现用外力将物块缓慢向下压，使弹簧进一步压缩，然后撤去外力。已知弹簧弹性势能与弹簧形变量之间的关系为。求： （1）A、B分离时，物块B相对于撤去外力时上升的高度。 （2）物块B相对于撤去外力时能上升的最大高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设最初静止时弹簧的压缩量为。对两物块整体，由胡克定律和受力平衡得 设撤去外力时弹簧的压缩量为，则 取竖直向上为正方向。两物块保持接触时具有相同的加速度，设此时弹簧的压缩量为，物块对物块的支持力为。对物块，由牛顿第二定律得 对两物块整体，由牛顿第二定律得 联立得 随着弹簧压缩量减小，支持力逐渐减小。接触面不能提供拉力，分离的临界条件为，此时弹簧恢复原长。故物块相对于撤去外力时上升的高度为 【小问2详解】 设两物块分离时的共同速度大小为。由于缓慢下压，撤去外力时两物块的速度为零。从撤去外力到分离，两物块和弹簧组成的系统只有重力与弹力做功，机械能守恒。以撤去外力时两物块各自所在的水平面为各自重力势能的参考平面，结合题给的弹性势能关系得 代入第（1）问的结果，解得 分离后，物块只受重力作用，做竖直上抛运动。设它继续上升的高度为，到达最高点时速度为零，由动能定理得 所以 因此，物块相对于撤去外力时能上升的最大高度为 15. 如图所示，在光滑水平面上静止放置着一辆质量的平板小车。在小车右侧静止放置着一个质量的光滑圆弧轨道，其最低点与小车上表面等高，最高点与圆心等高。一个质量的小滑块（可视为质点）以某一水平向右的初速度从平板小车的最左端滑上小车。滑块与小车上表面之间的动摩擦因数。当小车向右滑行了时，小车恰好与圆弧轨道发生碰撞并结合成一个整体不再分开（碰撞时间极短）。已知小车与圆弧轨道碰撞前瞬间，小滑块的速度为且距离小车最右端还有。此后滑块恰好能到达轨道的最高点。重力加速度。求： （1）小滑块刚滑上平板小车时的初速度大小； （2）小车与圆弧轨道碰撞后瞬间整体的速度大小； （3）小滑块第一次到达圆弧轨道最低点时，轨道对滑块的支持力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取水平向右为正方向。碰撞前滑块相对小车向右滑动，滑块竖直方向受力平衡，车面对它的支持力为 滑动摩擦力大小为 设小车、滑块的加速度分别为和。由牛顿第二定律可知，小车满足 滑块满足 解得， 设从滑块滑上小车到小车碰撞轨道的时间为，小车由静止做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的位移公式得 解得 已知碰撞前瞬间滑块的速度为，则由匀变速直线运动的速度公式有 解得小滑块刚滑上平板小车时的初速度大小为 【小问2详解】 碰撞前瞬间小车的速度为 小车与轨道碰撞的时间极短，摩擦力对小车的冲量可忽略。取小车与轨道为系统，其水平方向动量守恒，设碰撞后瞬间整体的速度为，则有 解得 【小问3详解】 小车与轨道结合后的总质量为 碰撞期间滑块所受水平冲量可忽略，故碰撞后瞬间其速度仍为。从碰撞后到滑块第一次到达点，滑块相对整体向右移动的距离为。设到达点时滑块、整体的对地速度分别为和。滑块与整体组成的系统在水平方向不受外力，由动量守恒定律得 由能量守恒得 联立解得， 设圆弧轨道半径为，由题图知到的高度差为。滑块从滑到的过程中，轨道光滑，系统机械能守恒且水平方向动量守恒。点的切线竖直，滑块恰好到达点时相对轨道的速度为零，滑块与整体具有相同的水平速度，记为。由水平方向动量守恒得 因此 以点所在水平面为重力势能参考平面，由系统机械能守恒得 解得 在点，滑块受到大小为且竖直向上的支持力和竖直向下的重力，相对轨道的速度水平向右，轨道仅做水平平移，因此滑块在点的对地竖直加速度等于其相对轨道的径向加速度，此时相对速度大小为。取竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图，有一辆自卸货车车厢一端正在缓慢升起，车上的货物相对车厢滑动之前，货物所受车厢支持力为、静摩擦力为，以下说法正确的是（　　 ） A. 一直做正功 B. 一直做负功 C. 一直做正功 D. 货物缓慢运动，处于动态平衡状态，机械能守恒 2. 如图所示，弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端连接一个位于光滑水平面上的物块，现将物块向右拉开一小段距离后释放。则弹簧弹性势能随物块动能的变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 北斗导航卫星部分采用倾斜地球同步轨道，沿椭圆轨道运行。在卫星从远地点向近地点运行的过程中，下列给出四个物理量：卫星受到地球的引力、卫星与地球组成系统的引力势能、卫星运动的机械能以及卫星的动能，其中变小的物理量是（　　） A. B. C. D. 4. 一个物体从离地面一定高度的点从静止开始做自由落体运动。 它下落过程中经过两个点、。 物体从到所用时间为，从到所用时间为。 则、之间的距离和、之间的距离之比为（　　） A. 1∶2 B. 2∶3 C. 3∶4 D. 4∶5 5. 图甲是房屋装修过程中地面上纵横交错的水管网，可以看到用到了很多的弯头。设有一独立的弯头用两个卡子固定在水平面上，如图乙所示，弯头横截面积为，速度大小为的水流从弯头一端流入另一端流出，水的密度为，因水流转弯而对弯头的作用力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图，一半径为、表面光滑的圆球固定在水平面上，在球的最高点有一个质量为、可视为质点的小球，小球受到轻微扰动后，沿圆球向下运动，最后落到水平面上，则小球滑离圆球时离地面的高度为（　　 ） A. B. C. D. 7. 两个物体和从水平地面上的同一点以大小相等的初速度被抛射到空中，其中和的初速度与水平方向的夹角互为余角，和在空中的飞行时间分别为和，结果两个物体落到了地面上的同一个位置，不计空气阻力，重力加速度为，则落地点与被抛射点的距离为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 月球围绕地球转动的轨道近似为圆形，月球轨道平均半径约为，地球同步卫星的轨道与地面的距离约为。月球公转周期、地球自转周期、引力常量、圆周率均为已知数，仅根据这六个已知数据，考虑地球自转，可以估算出（　　 ） A. 月球的质量 B. 地球的半径 C. 地球的密度 D. 地球赤道处物体的重力加速度 9. 如图所示，三个物块，，放置在水平桌面上。其中，是质量为、倾角的梯形物块，是质量为的平行四边形物块，所有接触面都是光滑的。作用在，上的大小相等的水平外力，重力加速度为g,下列说法正确的是（　　 ） A. 物块对桌面的压力为零 B. 物块对桌面的压力为 C. 物块对桌面的压力为 D. 物块对桌面的压力为 10. 如图所示，一块足够大的方木板平放在光滑水平面上，一个质量为2 kg的小圆盘放在木板上。小圆盘与方木板之间的动摩擦因数为0.2。水平面内的外力、（图中未画出）分别作用在小圆盘和方木板上，小圆盘和方木板都做匀速运动，小圆盘速度，方木板速度，和相互垂直。重力加速度，下列说法正确的是（　　 ） A. 的大小为 B. 的功率为 C. 的功率为 D. 摩擦发热功率为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示装置可以用来验证机械能守恒定律。 将一根不可伸长的细线一端固定在点，另一端系一小钢球。 悬点的正下方固定一光电门，把小钢球拉开一个角度，然后从静止释放小钢球，当小钢球经过光电门时光电门能记录下小钢球的挡光时间。 测得悬点到小钢球球心的距离，小钢球的直径，已知重力加速度。 （1）小钢球被拉开释放的位置__________（填“能”或“不能”）高于悬点。 （2）如果机械能守恒定律成立，则__________。 （用题中给的字母表示） （3）把小钢球拉开不同的角度，多次实验，得到多组和对应的数据，然后用图像法处理数据：以为横轴，以为纵轴，建立直角坐标系，并描点作图，得到一条直线，如果这条直线斜率的绝对值__________，则机械能守恒定律得以验证。（结果保留2位有效数字） 12. 某物理兴趣小组利用图甲所示的装置来探究“在质量不变的情况下，物体的加速度与所受合外力的关系”。在水平实验台放置一端带定滑轮的长木板，小车上固定一个轻质力传感器（可直接显示轻绳的拉力大小）。轻绳跨过定滑轮，一端与力传感器相连，另一端挂上沙桶。小车后侧连接一条通过打点计时器（所用交流电频率为）的纸带。 实验步骤如下： 1．调节滑轮高度，使牵引小车的轻绳与长木板平行。 2．垫高长木板右端（无滑轮的一端），在不挂沙桶的情况下，轻推小车，使其拖着纸带在木板上运动，通过打点计时器打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动，以此来平衡摩擦力。 3．挂上沙桶，装入适量细沙。接通打点计时器电源，释放小车，记下力传感器的示数，并根据打出的纸带求出小车对应的加速度。 4．改变沙桶中细沙的质量，重复步骤3，获得多组力传感器的示数和对应的加速度。 根据上述实验，回答下列问题： （1）关于本实验的操作与原理，下列说法正确的是__________。（填正确选项前的字母） A. 实验中必须保证沙和沙桶的总质量远小于小车（含传感器）的总质量 B. 每次改变沙桶中细沙的质量时，都需要重新平衡摩擦力 C. 实验时应先接通打点计时器电源，再释放小车 （2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，、、、、是计数点，每相邻两个计数点间还有4个点未画出。各计数点到点的距离已在图中标出。由此可求得小车的加速度__________。（结果保留2位有效数字） （3）设小车（含传感器）的总质量为。利用实验中测得多组和的数据，在坐标纸上画出图像如图丙所示。若图线的斜率为，则小车（含传感器）的总质量__________。（用含有的表达式表示） （4）另一位同学在进行步骤2平衡摩擦力时，由于不小心把长木板的右端垫得过高（倾角过大）。在不挂沙桶的情况下，轻推小车，小车做加速运动。在后续实验中，他根据测量数据作出的图线是__________。（填正确选项前的字母） A. 过原点的一条直线 B. 纵轴上有正截距的一条直线 C. 横轴上有正截距的一条直线 13. 如图所示，将一个球从地面竖直向上抛出。站在附近建筑物一楼的同学测量到球上升和下降过程中两次经过自己所在楼层某位置的时间间隔是，站在二楼的同学测量到球上升和下降过程中两次经过自己所在楼层某位置的时间间隔是，重力加速度的大小为，不计空气阻力。 （1）计算和之间的高度差。 （2）假设离地面的高度也等于（1）中的，计算球被抛出时的速度大小。 14. 如图所示，一个质量为的物块与劲度系数为的弹簧栓接，另一个质量为的物块放在它的上面，处于静止状态。现用外力将物块缓慢向下压，使弹簧进一步压缩，然后撤去外力。已知弹簧弹性势能与弹簧形变量之间的关系为。求： （1）A、B分离时，物块B相对于撤去外力时上升的高度。 （2）物块B相对于撤去外力时能上升的最大高度。 15. 如图所示，在光滑水平面上静止放置着一辆质量的平板小车。在小车右侧静止放置着一个质量的光滑圆弧轨道，其最低点与小车上表面等高，最高点与圆心等高。一个质量的小滑块（可视为质点）以某一水平向右的初速度从平板小车的最左端滑上小车。滑块与小车上表面之间的动摩擦因数。当小车向右滑行了时，小车恰好与圆弧轨道发生碰撞并结合成一个整体不再分开（碰撞时间极短）。已知小车与圆弧轨道碰撞前瞬间，小滑块的速度为且距离小车最右端还有。此后滑块恰好能到达轨道的最高点。重力加速度。求： （1）小滑块刚滑上平板小车时的初速度大小； （2）小车与圆弧轨道碰撞后瞬间整体的速度大小； （3）小滑块第一次到达圆弧轨道最低点时，轨道对滑块的支持力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $