精品解析：辽宁省实验中学2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试卷

辽宁省实验中学2026—2027学年度上学期第一次月考 高三物理试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 一、选择题（第1~7题单选，每小题4分；第8~10题多选，每小题6分） 1. 下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是（ ） A. 甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B. 乙图，小球静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球有拉力 C. 丙图，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀加速直线运动，车厢左壁对小球有弹力 D. 丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 2. 如图，足够长的光滑斜面固定放置在水平面上，沿斜面方向同一直线上的不同位置放有甲、乙两个滑块，先后由静止释放两滑块（二者沿光滑斜面下滑的加速度相同），甲比乙早释放时间，在斜面上运动的过程中，下列有关两滑块之间的距离与乙运动的时间之间的关系，说法正确的是（　　） A. 与无关 B. 与成正比 C. 与成正比 D. 随增大，但不是正比关系 3. 如图所示，阳光垂直照射到斜面上，在斜面顶端把一小球水平抛出，小球刚好落在斜面底端，E点是斜面AC的中点，B点在E点的正上方，D点是小球在阳光照射下经过B点时在斜面上的投影点。不计空气阻力，则（　　） A. AD与CD长度之比为1：3 B. 小球在斜面上的投影做匀速运动 C. B点离斜面的距离最远 D. 减小小球平抛的初速度，小球落到斜面上时速度与水平方向夹角减小 4. 如图所示，质量为m1、m2的木块a和b用轻弹簧连接，静止在光滑的水平地面上，木块b紧靠竖直墙壁。质量为m0的子弹以v0大小的速度水平向右射入木块a并嵌在其中（时间极短）。在木块a运动的整个过程中，墙壁对b的冲量大小为（　　） A. B. C. m0v0 D. 2m0v0 5. 图为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，A点到地心的距离为R，远地点B到地心的距离为3R，卫星在椭圆轨道的远地点B变轨进入圆轨道Ⅱ，地球半径约为R，则下列判断正确的是（ ） A. 卫星在轨道Ⅰ近地点A的线速度大小等于第一宇宙速度 B. 卫星在轨道Ⅰ上经过A点的机械能大于在轨道Ⅰ经过B点的机械能 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行周期为在轨道Ⅰ上运行周期的倍 D. 卫星在轨道Ⅰ上经过B点的机械能小于在轨道Ⅱ上经过B点的机械能 6. 如图甲所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。用恒力F向上拉B，分离前，A、B运动的加速度随位移变化如图乙所示，运动距离h时，B与A恰好分离。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 在B与A分离之前，它们做匀变速直线运动 B. 弹簧的劲度系数等于 C. F作用后瞬间，B对A的压力大小为 D. B和A分离后，B还能继续上升 7. 某运动员练习投冰壶。开始时冰壶静止在发壶区固定位置，运动员对冰壶施加一个水平推力，作用一段时间后撤去。若运动员施加的水平推力第①次为F1，第②次为F2，两次冰壶恰好能停在冰面上的同一位置，两次冰壶运动的动能Ek随位移x的变化图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. F1做的功等于F2做的功 B. F1的平均功率等于F2的平均功率 C. F1的冲量等于F2的冲量 D. 两次运动中摩擦力的冲量相等 8. 电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事。赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，取，下列说法正确的是（ ） A. 赛车在2s时的瞬时功率 B. 赛车在加速过程中牵引力保持不变 C. 该赛车的最大速度是288km/h D. 当速度时，其加速度为 9. 如图所示，水平传送带以恒定速度v0 = 2 m/s逆时针运转，一个质量为m = 1 kg的可视为质点的滑块由静止在恒定外力F（大小与方向未知）作用下从传送带左端A向右做a = 2 m/s2的匀加速直线运动，经过一定时间后，撤去外力F，小物块到达传送带右端B时速度恰好减为零。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ = 0.2，传送带两轮子中心间距为L = 4.5 m，重力加速度为g = 10 m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 外力F做功的最小值为4.5 J B. 物块返回传送带A端时的速度大小为3 m/s C. 撤去外力后，传送带由于克服摩擦力做功多消耗的电能为10 J D. 撤去外力后，物块与传送带之间产生的摩擦热为7.5 J 10. 如图所示，一倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端固定有弹性挡板，初始时长木板B放在斜面上紧靠挡板，小物块A静置在B的上端。现沿斜面方向向上敲击B，B立即获得的初速度，之后B和挡板发生多次碰撞，每次碰撞后B的速度大小不变，方向反向，A始终未脱离B且与挡板不发生碰撞。已知A、B的质量均为，A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 敲击B后的瞬间，B的加速度大小为 B. 长木板B沿斜面上滑的最大距离为 C. B从开始运动到第一次到最高点的过程中，A、B之间因摩擦产生的热量为 D. B的最小长度为 二、填空题（每空2分，共18分。） 11. 在“验证机械能守恒定律”实验中 （1）实验中纸带下所挂物体应选图甲中的__________（填“”、“”或“”）。 （2）如图乙所示是实验中打下的一条纸带，取纸带上清晰的一点记为0，连续标记七个计数点，则打点计时器打下的第一个点的位置在纸带的__________（填“左侧”或“右侧”），打下计数点4的速度大小__________（保留两位有效数字）。 （3）取计数点0所在水平面为零势能面，计算出不同计数点对应的该重锤动能和重力势能。建立如图丙所示的坐标系，横轴表示（到0点的位移），纵轴表示动能和势能。根据以上数据绘出图线Ⅰ，其中两点为，。绘出图线Ⅱ，其中两点为，。与势能对应的是图线__________（填Ⅰ或Ⅱ），根据图像计算出重锤和纸带在下落过程中所受的平均阻力大小为__________。 12. 某实验小组用图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。用不可伸长的细线将滑块（含遮光条）通过一个定滑轮和挂有重物的动滑轮与力传感器相连，细线与气垫导轨平行，动滑轮上端的细线始终竖直。在水平气垫导轨上固定一个光电门，每次都将滑块从气垫导轨的同一位置由静止释放，测出滑块释放时遮光条到光电门的距离、遮光条的宽度，光电门连接的数字传感器图中未画出测出遮光条通过光电门的遮光时间，由此可测出滑块的加速度大小。 （1）滑块经过光电门时的速度大小________，滑块的加速度大小__________。均用题目给定的物理量符号表示 （2）控制滑块的质量不变，改变重物的质量，测得多组遮光条的遮光时间和力传感器的示数，处理数据时通过描点法作出图像如图乙所示，若已知该图像的斜率为，则滑块的质量_________用、、表示。 （3）某次实验时测得滑块的加速度大小为，力传感器的示数为，则重物和动滑轮的总质量________不计滑轮处摩擦，取重力加速度大小。 三、计算题（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。13题10分，14题12分，15题14分，共36分。） 13. 如图所示，小环A套在粗糙的水平杆KO上，小球B通过细线分别与小环和竖直轴相连，A、B间细线长为L1=0.5m，与竖直方向的夹角，B、P间细线水平，长为L2=0.2m，整个装置可绕竖直轴转动。已知小环A和小球B均可视为质点，小环A的质量为mA=0.6kg，小球B的质量为mB=0.4kg，，，取，在以下两问中，小环A与杆均未发生相对滑动。求： （1）装置匀速转动的角速度为时，小环A受到摩擦力的大小f1； （2）小环A受到摩擦力的大小为时，B、P间细线张力的大小。 14. 如图所示，水平传送带左端B与一在竖直面内、半径为的光滑圆弧轨道AB底端水平相切，其右端C连接一水平光滑平台，传送带上表面、圆弧轨道底端B及右侧平台位于同一水平面，圆弧所对的圆心角为，传送带BC之间长为，且以的恒定速率顺时针匀速转动。现质量为的物块1以的初速度从圆弧轨道的最高点A沿切线方向进入圆弧轨道，物块1与传送带间的动摩擦因数，质量为的物块2静止在C点右侧的光滑水平平台上。物块1与2之间的碰撞为弹性碰撞，不计两物块的大小，重力加速度为。 （1）求物块1第一次运动到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小； （2）判断物块1与2第一次碰撞后，物块1能否从A点滑离圆弧轨道，若不能，求物块1在圆弧轨道上所能达到的最大高度。 15. 我国在深中通道海底基槽的“整平处理”项目中，为减少对中华白海豚等动物的影响，放弃爆破法，首创了“用凿子凿开岩石”的办法解决了世界难题。某次施工中，先将质量m=40t斧头状凿岩棒从靶点缓缓拉到点，再松开钢丝绳使其自由下落，砸向水下岩石靶点，接下来凿岩棒沿线上不断更换释放点，凿开正下方岩面硬度不同的靶点，每一次凿岩棒砸碎岩石皆下移Δh=1m 的深度，如图乙。以为原点，沿水平向右为正向建立x 轴，水下岩面为与x 轴平行的水平面，岩面到水面的高度H=35m，水面到x 轴的高度h=10m，长度x1=10m，长度x2=20m，与夹角为37°。假设凿岩棒始终保持在竖直方向上运动，受到水的浮力，水的阻力，忽略空气阻力和凿岩棒大小，重力加速度。求： （1）凿岩棒从靶点到达点的过程中，钢丝绳对凿岩棒所做的功； （2）凿岩棒对岩石靶点的平均作用力F 的大小； （3）沿线上不断更换释放点，求凿岩棒克服岩石作用力所做的功W 与x 的关系，并在坐标纸上画出W-x 的图像。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 辽宁省实验中学2026—2027学年度上学期第一次月考 高三物理试卷 考试时间：75分钟 试题满分：100分 一、选择题（第1~7题单选，每小题4分；第8~10题多选，每小题6分） 1. 下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是（ ） A. 甲图，反弹出去的排球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力 B. 乙图，小球静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球有拉力 C. 丙图，小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀加速直线运动，车厢左壁对小球有弹力 D. 丁图，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，反弹出去的排球在空中运动时，不与任何物体接触，则不会受到弹力作用，故A错误； B．乙图中，小球静止，a绳处于竖直方向，则由平衡可知，a绳对小球有竖直向上的拉力，而b绳对小球无拉力，否则a绳不会竖直，故B错误； C．丙图中，小球随车厢一起向右做匀加速直线运动，小球受合力向右，由于底部光滑，底部不能提供摩擦力，则车厢左壁对小球有向右的弹力，故C正确； D．丁图中，静止在杆顶端的铁球受重力和杆的弹力而平衡，可知杆的弹力与重力等大反向，则杆对球的弹力竖直向上，故D错误。 故选C。 2. 如图，足够长的光滑斜面固定放置在水平面上，沿斜面方向同一直线上的不同位置放有甲、乙两个滑块，先后由静止释放两滑块（二者沿光滑斜面下滑的加速度相同），甲比乙早释放时间，在斜面上运动的过程中，下列有关两滑块之间的距离与乙运动的时间之间的关系，说法正确的是（　　） A. 与无关 B. 与成正比 C. 与成正比 D. 随增大，但不是正比关系 【答案】D 【解析】 【详解】取沿斜面向下为正方向，从乙释放时开始计时，此时两滑块间的距离为。设两滑块的加速度均为，乙运动时，甲、乙的速度分别为和 两滑块的相对速度为 因此两滑块间的距离为 乙释放时两滑块间已有非零距离，所以随增大而增大，但与不是正比例关系。 故选D。 3. 如图所示，阳光垂直照射到斜面上，在斜面顶端把一小球水平抛出，小球刚好落在斜面底端，E点是斜面AC的中点，B点在E点的正上方，D点是小球在阳光照射下经过B点时在斜面上的投影点。不计空气阻力，则（　　） A. AD与CD长度之比为1：3 B. 小球在斜面上的投影做匀速运动 C. B点离斜面的距离最远 D. 减小小球平抛的初速度，小球落到斜面上时速度与水平方向夹角减小 【答案】C 【解析】 【详解】D．设小球落在斜面上时的速度与水平方向的夹角为α，下落时间为t, 由平抛运动的规律可知 联立解得tanα＝2tanθ 减小小球平抛的初速度，θ不变，小球落到斜面上时速度与水平方向的夹角α不变，D错误； B．小球在沿着斜面方向做初速度为vcosθ、加速度为gsinθ的匀加速直线运动，所以小球在斜面上的投影，做初速度为vcosθ、加速度为gsinθ的匀加速直线运动，B错误； C．小球做平抛运动，因为E点是斜面AC的中点，也是水平射程的中点，所以 又因为小球在垂直于斜面方向上做类上抛运动，B点是类上抛运动的最高点，所以B点离斜面的距离最远，C正确； A．因为小球在斜面上的投影做初速度不等于零的匀加速直线运动，又因为 所以，根据初速度等于零的匀加速直线运动比例关系可知，AD与CD长度之比一定不等于1：3，A错误。 故选C。 4. 如图所示，质量为m1、m2的木块a和b用轻弹簧连接，静止在光滑的水平地面上，木块b紧靠竖直墙壁。质量为m0的子弹以v0大小的速度水平向右射入木块a并嵌在其中（时间极短）。在木块a运动的整个过程中，墙壁对b的冲量大小为（　　） A. B. C. m0v0 D. 2m0v0 【答案】D 【解析】 【详解】子弹射入木块a过程，时间极短，动量守恒 解得 从子弹射入a后，到弹簧恢复原长的过程，b一直静止，墙壁对b有作用力，此过程机械能守恒（水平面光滑，只有弹力做功），弹簧恢复原长时，子弹和a的速度大小仍为v1，方向向左。之后弹簧拉b向左运动，b离开墙壁，墙壁不再对b有作用力。对子弹、a、b组成的系统，整个过程（从子弹射入a到弹簧恢复原长，也就是墙壁有作用力的整个过程），由动量定理，水平方向只有墙壁的冲量I，取向左为正方向，系统动量变化 解得 所以墙壁对b的冲量大小为 故选D。 5. 图为发射某卫星的情景图，该卫星发射后，先在椭圆轨道Ⅰ上运动，A点到地心的距离为R，远地点B到地心的距离为3R，卫星在椭圆轨道的远地点B变轨进入圆轨道Ⅱ，地球半径约为R，则下列判断正确的是（ ） A. 卫星在轨道Ⅰ近地点A的线速度大小等于第一宇宙速度 B. 卫星在轨道Ⅰ上经过A点的机械能大于在轨道Ⅰ经过B点的机械能 C. 卫星在轨道Ⅱ上运行周期为在轨道Ⅰ上运行周期的倍 D. 卫星在轨道Ⅰ上经过B点的机械能小于在轨道Ⅱ上经过B点的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】设地球质量为，卫星质量为，卫星在轨道Ⅰ经过近地点和远地点时的速度分别为、。 A．卫星经过近地点和远地点时速度均与地心到卫星的连线垂直，根据开普勒第二定律有 解得 卫星在轨道Ⅰ上运行时机械能守恒，有 联立解得 第一宇宙速度为 因此，故A错误； B．卫星在轨道Ⅰ上运行时只有万有引力做功，机械能守恒，因此经过、两点时的机械能相等，故B错误； C．轨道Ⅰ的半长轴为，轨道Ⅱ的半径即半长轴为，根据开普勒第三定律有 解得 该比值不等于，故C错误； D．由A选项可得卫星在轨道Ⅰ经过点时的速度为 卫星在轨道Ⅱ上做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有 解得 两种情况下卫星经过点时的引力势能相同，且，所以卫星在轨道Ⅰ上经过点的机械能小于在轨道Ⅱ上经过点的机械能，故D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。用恒力F向上拉B，分离前，A、B运动的加速度随位移变化如图乙所示，运动距离h时，B与A恰好分离。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 在B与A分离之前，它们做匀变速直线运动 B. 弹簧的劲度系数等于 C. F作用后瞬间，B对A的压力大小为 D. B和A分离后，B还能继续上升 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知在B与A分离之前，它们的加速度在变化，故它们做的不是匀变速直线运动，故A错误； B．未作用时，对AB，由平衡条件有（为压缩量） 图乙可知作用瞬间，AB加速度大小为 此时对AB有 联立解得 AB分离瞬间，AB间弹力为0，二者加速度相等，对B有 对A有 联立解得，，故B错误； C．作用后瞬间，对B有 解得A对B的支持力 根据牛顿第三定律，可知B对A的压力大小为，故C错误； D．从作用到AB分离过程，结合图乙，由动能定理有 联立解得AB分离时的速度 AB分离后，对B有 联立解得B和A分离后，B还能继续上升的距离，故D正确。 故选D。 7. 某运动员练习投冰壶。开始时冰壶静止在发壶区固定位置，运动员对冰壶施加一个水平推力，作用一段时间后撤去。若运动员施加的水平推力第①次为F1，第②次为F2，两次冰壶恰好能停在冰面上的同一位置，两次冰壶运动的动能Ek随位移x的变化图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. F1做的功等于F2做的功 B. F1的平均功率等于F2的平均功率 C. F1的冲量等于F2的冲量 D. 两次运动中摩擦力的冲量相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据动能定理W=ΔEk=F合x可知，图线的斜率等于冰壶所受的合外力，冰壶的最大动能对应撤去水平推力的时刻，撤去推力后两图线的斜率相同，即摩擦力相同，撤去推力前第一次图线的斜率小，可知F1小于F2，由两次运动的整个过程动能变化量均为零，可知合外力做功为零，即F1、F2做的功等于整个过程克服摩擦力做的功，而摩擦力大小及冰壶的位移均相同，故F1、F2做的功相等，故A正确； B．由图可知撤去F1时冰壶的动能小，即最大速度小，加速过程的平均速度小，由平均功率可知，F1的平均功率小于F2的平均功率，故B错误； CD．两次冰壶的整个运动过程动量变化量为零，即合外力冲量等于零，所以F1、F2的冲量大小等于摩擦力的冲量大小，因两次运动的位移相同，而第一次撤去外力时冰壶的速度小，由可知第一次运动的时间大于第二次运动的时间，故第一次运动中摩擦力的冲量大于第二次运动中摩擦力的冲量，即F1的冲量大于F2的冲量，故CD错误。 故选A。 8. 电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事。赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，取，下列说法正确的是（ ） A. 赛车在2s时的瞬时功率 B. 赛车在加速过程中牵引力保持不变 C. 该赛车的最大速度是288km/h D. 当速度时，其加速度为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．赛车在2s内的加速度 则牵引力 2s时牵引力的瞬时功率，故A错误； B．2s后功率不变，则根据可知，随速度的增加，牵引力减小，则赛车在加速过程中牵引力不是保持不变，故B错误； C．当牵引力等于阻力时加速度为零，此时赛车的速度最大，则该赛车的最大速度是，故C正确； D．当速度时，其加速度为，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，水平传送带以恒定速度v0 = 2 m/s逆时针运转，一个质量为m = 1 kg的可视为质点的滑块由静止在恒定外力F（大小与方向未知）作用下从传送带左端A向右做a = 2 m/s2的匀加速直线运动，经过一定时间后，撤去外力F，小物块到达传送带右端B时速度恰好减为零。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ = 0.2，传送带两轮子中心间距为L = 4.5 m，重力加速度为g = 10 m/s2，则以下说法正确的是（　　） A. 外力F做功的最小值为4.5 J B. 物块返回传送带A端时的速度大小为3 m/s C. 撤去外力后，传送带由于克服摩擦力做功多消耗的电能为10 J D. 撤去外力后，物块与传送带之间产生的摩擦热为7.5 J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．滑块减速过程，设位移为x2，则 解得减速过程加速度大小为 由对称性可知 滑块加速过程有 解得 由动能定理得 解得 当F在竖直方向的分力与重力等大反向，即FN = 0时，WF最小为 故A正确； B．物块返回过程受力与减速过程一样，则加速度大小一样。若物块返回过程能与传送带共速，则 解得 假设成立，则物块返回传送带A端时的速度大小为2 m/s，故B错误； C．物块减速时间 物块返回加速时间 撤去外力后，传送带由于克服摩擦力做功多消耗的电能为 故C正确； D．撤去外力后，物块与传送带之间产生的摩擦热为 故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端固定有弹性挡板，初始时长木板B放在斜面上紧靠挡板，小物块A静置在B的上端。现沿斜面方向向上敲击B，B立即获得的初速度，之后B和挡板发生多次碰撞，每次碰撞后B的速度大小不变，方向反向，A始终未脱离B且与挡板不发生碰撞。已知A、B的质量均为，A、B间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 敲击B后的瞬间，B的加速度大小为 B. 长木板B沿斜面上滑的最大距离为 C. B从开始运动到第一次到最高点的过程中，A、B之间因摩擦产生的热量为 D. B的最小长度为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．敲击B后的瞬间，A受到向上的滑动摩擦力，对A由牛顿第二定律可得 解得 对B由牛顿第二定律可得 解得，故A错误； B．设A、B向上运动，经过时间后共速，有 解得 共速后A、B一起以加速度向上减速，对A、B分析，有 解得 长木板B沿斜面上滑的最大距离 解得，故B正确； C．第一次向上运动的过程中，A与B只在共速前的内有相对滑动，相对位移 A、B之间因摩擦产生的热量，故C正确； D．最终A、B均停在挡板处，由能量守恒定律可得 解得B的最小长度，故D正确。 故选BCD。 二、填空题（每空2分，共18分。） 11. 在“验证机械能守恒定律”实验中 （1）实验中纸带下所挂物体应选图甲中的__________（填“”、“”或“”）。 （2）如图乙所示是实验中打下的一条纸带，取纸带上清晰的一点记为0，连续标记七个计数点，则打点计时器打下的第一个点的位置在纸带的__________（填“左侧”或“右侧”），打下计数点4的速度大小__________（保留两位有效数字）。 （3）取计数点0所在水平面为零势能面，计算出不同计数点对应的该重锤动能和重力势能。建立如图丙所示的坐标系，横轴表示（到0点的位移），纵轴表示动能和势能。根据以上数据绘出图线Ⅰ，其中两点为，。绘出图线Ⅱ，其中两点为，。与势能对应的是图线__________（填Ⅰ或Ⅱ），根据图像计算出重锤和纸带在下落过程中所受的平均阻力大小为__________。 【答案】（1）B （2） ①. 左侧 ②. 1.3 （3） ①. Ⅱ ②. 0.80 【解析】 【小问1详解】 本实验目的为验证机械能守恒，所以应尽可能地减小空气阻力的影响，故应选择质量大且易连接纸带的重锤。 故选B。 【小问2详解】 [1]重物下落，纸带跟随做加速运动，点间距会越来越大。乙图呈现出左侧的点间距小于右侧的点间距，所以第一个点在纸带的左侧。 [2]中间时刻的瞬时速度等于整段过程的平均速度，由此可得 【小问3详解】 [1]根据重力势能的公式得，下落过程中增大，重力势能减小，图像为倾斜向下的直线，故对应图像Ⅱ。 [2]由题可得，当时，机械能为 当时，机械能为 由功能关系得，阻力做的功等于机械能的减少量，则有 解得 12. 某实验小组用图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。用不可伸长的细线将滑块（含遮光条）通过一个定滑轮和挂有重物的动滑轮与力传感器相连，细线与气垫导轨平行，动滑轮上端的细线始终竖直。在水平气垫导轨上固定一个光电门，每次都将滑块从气垫导轨的同一位置由静止释放，测出滑块释放时遮光条到光电门的距离、遮光条的宽度，光电门连接的数字传感器图中未画出测出遮光条通过光电门的遮光时间，由此可测出滑块的加速度大小。 （1）滑块经过光电门时的速度大小________，滑块的加速度大小__________。均用题目给定的物理量符号表示 （2）控制滑块的质量不变，改变重物的质量，测得多组遮光条的遮光时间和力传感器的示数，处理数据时通过描点法作出图像如图乙所示，若已知该图像的斜率为，则滑块的质量_________用、、表示。 （3）某次实验时测得滑块的加速度大小为，力传感器的示数为，则重物和动滑轮的总质量________不计滑轮处摩擦，取重力加速度大小。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块经过光电门时的速度大小 滑块的加速度大小 【小问2详解】 由题意可得 即 由图像可知 可得 【小问3详解】 对重物和动滑轮根据牛顿第二定律 解得 三、计算题（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。13题10分，14题12分，15题14分，共36分。） 13. 如图所示，小环A套在粗糙的水平杆KO上，小球B通过细线分别与小环和竖直轴相连，A、B间细线长为L1=0.5m，与竖直方向的夹角，B、P间细线水平，长为L2=0.2m，整个装置可绕竖直轴转动。已知小环A和小球B均可视为质点，小环A的质量为mA=0.6kg，小球B的质量为mB=0.4kg，，，取，在以下两问中，小环A与杆均未发生相对滑动。求： （1）装置匀速转动的角速度为时，小环A受到摩擦力的大小f1； （2）小环A受到摩擦力的大小为时，B、P间细线张力的大小。 【答案】（1）；（2）当摩擦力向左时；当摩擦力向右时 【解析】 【详解】（1）对B，竖直方向由平衡条件得 解得 对A，由牛顿第二定律得 解得 （2）小环A受到摩擦力的大小为时。 当摩擦力向左时，对A由牛顿第二定律得 解得 对B，由牛顿第二定律得 解得B、P间细线张力的大小为 当摩擦力向右时，对A由牛顿第二定律得 解得 对B，由牛顿第二定律得 解得B、P间细线张力的大小为 14. 如图所示，水平传送带左端B与一在竖直面内、半径为的光滑圆弧轨道AB底端水平相切，其右端C连接一水平光滑平台，传送带上表面、圆弧轨道底端B及右侧平台位于同一水平面，圆弧所对的圆心角为，传送带BC之间长为，且以的恒定速率顺时针匀速转动。现质量为的物块1以的初速度从圆弧轨道的最高点A沿切线方向进入圆弧轨道，物块1与传送带间的动摩擦因数，质量为的物块2静止在C点右侧的光滑水平平台上。物块1与2之间的碰撞为弹性碰撞，不计两物块的大小，重力加速度为。 （1）求物块1第一次运动到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小； （2）判断物块1与2第一次碰撞后，物块1能否从A点滑离圆弧轨道，若不能，求物块1在圆弧轨道上所能达到的最大高度。 【答案】（1）36N （2）不能， 【解析】 【小问1详解】 对物块1，从A点运动到圆弧轨道B点的过程中，根据机械能守恒定律有 在圆弧轨道点时，根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律可知，物块1第一次运动到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小为36N。 【小问2详解】 假设物块1第一次在传送带上运动过程中一直减速，则根据动能定理有 解得 因为此时速度仍大于传送带速度，故假设成立。此后，在光滑平台上，物块1与2发生的碰撞为弹性碰撞，则根据动量守恒定律和能量守恒定律得， 联立两式解得，， 可见，碰后物块1会向左第二次滑上传送带，根据动能定理有 解得物块1再次到达点的速度大小为 由于 故物块1不能从A点滑离圆弧轨道。根据 解得物块1在圆弧轨道上所能达到的最大高度为 15. 我国在深中通道海底基槽的“整平处理”项目中，为减少对中华白海豚等动物的影响，放弃爆破法，首创了“用凿子凿开岩石”的办法解决了世界难题。某次施工中，先将质量m=40t斧头状凿岩棒从靶点缓缓拉到点，再松开钢丝绳使其自由下落，砸向水下岩石靶点，接下来凿岩棒沿线上不断更换释放点，凿开正下方岩面硬度不同的靶点，每一次凿岩棒砸碎岩石皆下移Δh=1m 的深度，如图乙。以为原点，沿水平向右为正向建立x 轴，水下岩面为与x 轴平行的水平面，岩面到水面的高度H=35m，水面到x 轴的高度h=10m，长度x1=10m，长度x2=20m，与夹角为37°。假设凿岩棒始终保持在竖直方向上运动，受到水的浮力，水的阻力，忽略空气阻力和凿岩棒大小，重力加速度。求： （1）凿岩棒从靶点到达点的过程中，钢丝绳对凿岩棒所做的功； （2）凿岩棒对岩石靶点的平均作用力F 的大小； （3）沿线上不断更换释放点，求凿岩棒克服岩石作用力所做的功W 与x 的关系，并在坐标纸上画出W-x 的图像。 【答案】（1）1.8×107J；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）凿岩棒从靶点到达点的过程中，由动能定理得 解得 （2）从自由释放处到靶点的全过程，由动能定理得 解得 由牛顿第三定律得：凿岩棒对岩石的平均作用力的大小为； （3）①当0≤x<10m时，从出发点到岩面： 得 ②当10m≤x≤30m时，从出发点到岩面 得 其中m，，m， （图像） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $